德(de)國(guo)HEIDENHAIN光柵(zha)尺測量方式(shi)與(yu)故(gu)障(zhang)解(jie)決

德(de)國(guo)HEIDENHAIN光柵(zha)尺測量方式(shi)與(yu)故(gu)障(zhang)解(jie)決
HEIDENHAIN光(guang)柵(zha)尺(chi)在日(ri)常(chang)的工作(zuo)中(zhong)，很多用(yong)戶(hu)朋(peng)友打(da)電(dian)話(hua)過來(lai)反(fan)應數顯產(chan)品(pin)有問題、有故障，需要(yao)上門(men)解(jie)決。在(zai)與(yu)他(ta)們進(jin)行(xing)了(le)簡(jian)單的溝通(tong)之(zhi)後，發(fa)現有的其實只是(shi)用(yong)戶(hu)對產(chan)品(pin)不太了(le)解(jie)，設(she)置(zhi)出了(le)問(wen)題或(huo)者(zhe)是(shi)其他(ta)簡(jian)單的情況(kuang)。前(qian)兩天(tian)有個用(yong)戶(hu)打(da)電(dian)話(hua)過來(lai)，說我有數顯怎(zen)麽(me)不準(zhun)確了(le)，問怎(zen)麽(me)不準(zhun)確了(le)？才發(fa)現當機(ji)床(chuang)運動(dong)10mm，數顯表(biao)才變(bian)化(hua)5mm，我(wo)懷(huai)疑是他(ta)分辨率可能在無意中(zhong)被(bei)操作工人改動(dong)了(le)，讓他(ta)改回(hui)來，果(guo)然(ran)問題解(jie)決！因(yin)此(ci)在(zai)這裏向大(da)家(jia)介紹壹些(xie)光(guang)柵尺(chi)的簡(jian)單故(gu)障及應急處(chu)理辦法，不太了(le)解(jie)數顯的朋(peng)友可以在(zai)我(wo)們(men)的數顯出現(xian)問(wen)題的時(shi)候(hou)，可以簡(jian)單的進行(xing)壹些(xie)判(pan)斷，進(jin)而進行(xing)有目(mu)的的處(chu)理。
1、光柵尺故(gu)障(zhang)絕大(da)多(duo)數問題出在(zai)讀(du)數頭上。首(shou)先是(shi)元(yuan)件老化造(zao)成(cheng)的失效，其次因其是運動(dong)部(bu)件，很(hen)可能會出現(xian)機(ji)械(xie)磨(mo)損或(huo)部(bu)件脫(tuo)落(luo)現(xian)象。
2、不要(yao)試(shi)圖用(yong)任(ren)何東西(xi)清(qing)理讀(du)數頭上的光學(xue)器(qi)件，尤其是有機(ji)溶劑，可能會加劇電(dian)路(lu)板(ban)老化並(bing)破壞(huai)透(tou)鏡(jing)上的鍍膜(mo)塗(tu)料(liao)。
3、光(guang)柵尺本(ben)體也是可能出現(xian)問(wen)題的，光柵(zha)尺(chi)本(ben)體有壹根(gen)作(zuo)為基準(zhun)光柵(zha)的光柵(zha)玻璃，其是有刻度(du)的，如(ru)果(guo)安裝不到位的話(hua)，比如(ru)水(shui)平(ping)和(he)垂直誤差(cha)過大(da)，時(shi)間(jian)久了後，光(guang)柵玻璃的精度(du)會喪(sang)失。而且光柵玻璃也(ye)有可能斷裂(lie)或(huo)者(zhe)缺(que)口(kou)，如(ru)果(guo)出現(xian)斷裂(lie)，如(ru)果(guo)斷裂(lie)部(bu)分在(zai)光(guang)柵(zha)尺用(yong)不到的頂部(bu)，還是(shi)可以用(yong)的，如(ru)果(guo)在(zai)*位置(zhi)，必(bi)須要(yao)更(geng)換新尺。尺子(zi)本(ben)體內部(bu)進雜(za)物如(ru)鐵(tie)屑(xie)等臟(zang)物時(shi)，也(ye)會造(zao)成(cheng)讀(du)數不準(zhun)備，
4、每(mei)安裝壹把(ba)光(guang)柵尺(chi)，必(bi)須要(yao)對其尺子本(ben)體進行(xing)打(da)表(biao)，有兩個面，水(shui)平(ping)面和(he)垂直面都(dou)要(yao)打(da)，短(duan)尺控(kong)制(zhi)在10絲(si)以內，長(chang)尺(chi)控(kong)制(zhi)在20絲(si)以內。如(ru)果(guo)打(da)表(biao)不準(zhun)確的話(hua)，不但可能會影(ying)響(xiang)尺(chi)子(zi)的精度(du)，甚(shen)至會影(ying)響(xiang)尺(chi)子(zi)的使(shi)用(yong)壽(shou)命。
5、維修(xiu)光(guang)柵尺(chi)是(shi)壹項細(xi)致(zhi)的工作(zuo)，要(yao)事(shi)先做(zuo)好壹切(qie)準(zhun)備，包(bao)括(kuo)技術咨(zi)詢、元器(qi)件的選型配(pei)備(bei)、維修(xiu)中(zhong)的輕(qing)拿輕(qing)放、避免汙染等(deng)都(dou)要(yao)註意，真(zhen)正(zheng)稱得(de)上是(shi)壹件(jian)細(xi)節(jie)決定(ding)成(cheng)敗(bai)的工作(zuo)。
光(guang)柵尺讀(du)數是否準(zhun)確的壹個(ge)簡(jian)單簡(jian)便(bian)的方法(fa)就是(shi)看(kan)光柵(zha)尺(chi)的反(fan)復走數能否歸零(ling)。如(ru)果(guo)光(guang)柵(zha)尺(chi)的刻度(du)均(jun)勻(yun)，則重復走數可以正(zheng)常(chang)歸零(ling)，則似(si)乎可以斷定(ding)這支光柵(zha)尺的讀(du)數是準(zhun)確的。
方法(fa)如(ru)下(xia)：先把(ba)讀(du)數頭移(yi)到尺(chi)子的任(ren)意壹頭，並且是盡(jin)頭。然(ran)後歸(gui)零數顯表(biao)。然(ran)後把(ba)讀(du)數頭移(yi)動(dong)任(ren)意的行(xing)程(cheng)，然(ran)後再(zai)返(fan)回(hui)初始(shi)位移(yi)。這時(shi)看(kan)數顯表(biao)是不是讀(du)數為零。重復幾次(ci)這(zhe)樣(yang)任(ren)意的行(xing)程(cheng)測(ce)試(shi)。如(ru)果(guo)都(dou)能(neng)正(zheng)常(chang)歸零(ling)，則尺(chi)子應該是好的。反(fan)之表(biao)示讀(du)數不準(zhun)確，得(de)找其它原因。
準(zhun)確度(du)等(deng)級的選擇
數控(kong)機(ji)床(chuang)配(pei)置(zhi)線性光(guang)柵尺(chi)是(shi)了(le)提(ti)高線性坐(zuo)標軸(zhou)的定值精度(du)、再(zai)復定位精度(du)，所(suo)以光(guang)柵(zha)尺(chi)的準(zhun)確度(du)等(deng)級是(shi)首(shou)先要(yao)考(kao)慮的，光柵(zha)尺(chi)準(zhun)確度(du)等(deng)級有± 0.01mm、±0.005mm、±0.003mm、±0.02mm。而我們在(zai)設(she)計(ji)數控(kong)機(ji)床(chuang)時(shi)根(gen)據(ju)設(she)計(ji)精度(du)要(yao)求來(lai)選擇準(zhun)確度(du)等(deng)級，值得註意的是在(zai)選用(yong)高(gao)精度(du)光(guang)柵(zha)尺(chi)要(yao)考(kao)慮光柵尺(chi)的熱性(xing)能(neng)，它是機(ji)床(chuang)工作(zuo)度(du)的關鍵(jian)環(huan)，光(guang)柵(zha)尺的刻線載體的熱膨(peng)脹系數與機(ji)床(chuang)光柵(zha)尺(chi)安裝基體的熱膨(peng)節(jie)，即(ji)要(yao)求柵(zha)尺(chi)脹系數相壹致(zhi)，以克(ke)服(fu)由(you)於(yu)溫度(du)引(yin)起(qi)的熱變(bian)形(xing)。另(ling)外光(guang)柵尺大(da)移(yi)動(dong)速度(du)可達120m/min，目(mu)前(qian)可*數控(kong)機(ji)床(chuang)設(she)計(ji)要(yao)求；單個(ge)光柵尺(chi)大(da)長(chang)對接(jie)的方度(du)為3040mm，如(ru)控(kong)制(zhi)線性坐(zuo)標軸(zhou)大(da)於(yu)3040mm 時(shi)可采用(yong)光(guang)柵(zha)尺式(shi)達(da)到(dao)所(suo)需(xu)長(chang)度(du)。
測(ce)量(liang)方(fang)式(shi)的選擇
光柵尺的測量(liang)方(fang)式(shi)分(fen)增(zeng)量式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)和(he)式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)兩(liang)種(zhong)，所謂(wei)增(zeng)量式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)就是(shi)光(guang)柵掃(sao)描頭通(tong)過讀(du)出到(dao)初始(shi)點的相對運(yun)動(dong)距(ju)離而(er)獲得(de)位置(zhi)信息(xi)，為了獲(huo)得位置(zhi)，這個(ge)初始(shi)點就要(yao)刻到光(guang)柵(zha)尺的標尺(chi)上作(zuo)為參考(kao)標記(ji)，所以機(ji)床(chuang)開機(ji)時(shi)必(bi)須回參考(kao)點才能(neng)進(jin)行(xing)位置(zhi)控(kong)制(zhi)。而式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)以不同寬(kuan)度(du)、不同問(wen)距(ju)的閃現柵(zha)線將位置(zhi)數據(ju)以編碼(ma)形(xing)式(shi)直接(jie)制(zhi)作到(dao)光柵(zha)上，在(zai)光柵(zha)尺通(tong)電(dian)的同時(shi)後續電(dian)子(zi)設(she)備即(ji)可獲得位置(zhi)信息(xi)，不需要(yao)移(yi)動(dong)坐(zuo)標軸(zhou)找參(can)考(kao)點位置(zhi)，位置(zhi)值從光(guang)柵尺(chi)比增(zeng)量式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)成(cheng)本(ben)高 20％左(zuo)右，機(ji)床(chuang)設(she)刻線上直接(jie)獲得(de)。因考慮數控(kong)機(ji)床(chuang)的性價(jia)比，壹般選用(yong)增(zeng)量式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)，既(ji)能保證(zheng)機(ji)床(chuang)運動(dong)精度(du)又(you)能(neng)降(jiang)低(di)機(ji)床(chuang)成(cheng)本(ben)。但是(shi)式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)開(kai)機(ji)後不需回(hui)參(can)考點的優點是增(zeng)量式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)*的，機(ji)床(chuang)在停(ting)機(ji)或(huo)故(gu)障斷電(dian)後開(kai)機(ji)可直接(jie)從中(zhong)斷處(chu)執行(xing)加工程(cheng)序(xu)，不但縮(suo)短(duan)非加工時(shi)間(jian)提(ti)高生產(chan)效率(lv)，而且減小零(ling)件(jian)廢品(pin)率(lv)。因(yin)此(ci)在(zai)生產(chan)節(jie)拍(pai)要(yao)求嚴(yan)格(ge)或(huo)由(you)多臺數控(kong)機(ji)床(chuang)構成(cheng)的自動(dong)生產(chan)線上選用(yong)式(shi)光(guang)柵(zha)尺(chi)為理想(xiang)的。
影(ying)響(xiang)光(guang)柵(zha)尺測(ce)量(liang)精度(du)有如(ru)下(xia)幾(ji)個方面：
A：光(guang)學(xue)部(bu)分  B：機(ji)械(xie)部(bu)分  C：電(dian)氣部(bu)分  D：使(shi)用(yong)中(zhong)的安裝與傳輸接(jie)收部(bu)分，使(shi)用(yong)後的精度(du)下(xia)降(jiang)，機(ji)械(xie)部(bu)分自(zi)身的偏(pian)差(cha)。
A、光(guang)學(xue)部(bu)分對精度(du)的影(ying)響(xiang)：
海德(de)漢(han)光柵(zha)尺(chi)玻璃—主(zhu)要(yao)的是母(mu)尺(chi)精度(du)、每(mei)毫(hao)米(mi)刻線數、刻線精度(du)、刻線寬(kuan)度(du)壹致(zhi)性等。
光發射(she)源—光(guang)的平(ping)行(xing)與(yu)壹致(zhi)性、光衰減。
光(guang)接(jie)收單元(yuan)—讀(du)取誤差(cha)、讀(du)取響(xiang)應。
光學(xue)系統使(shi)用(yong)後的影(ying)響(xiang)—汙(wu)染，衰(shuai)減。
B、機(ji)械(xie)部(bu)分對精度(du)的影(ying)響(xiang)：
安裝精度(du)。軸(zhou)承(cheng)的精度(du)與(yu)結(jie)構(gou)精度(du)。光(guang)學(xue)組(zu)建(jian)安裝的精度(du)。 例(li)如(ru)，就軸(zhou)承(cheng)的結(jie)構(gou)而(er)言(yan)，單軸(zhou)承(cheng)支撐(cheng)結(jie)構(gou)的軸(zhou)承(cheng)偏(pian)差(cha)無法消(xiao)除，而且經(jing)使(shi)用(yong)後偏(pian)差(cha)會更(geng)大(da)，而(er)雙軸(zhou)承(cheng)結(jie)構(gou)或(huo)多(duo)支承(cheng)結(jie)構(gou)，可有效降(jiang)低(di)單個(ge)軸(zhou)承(cheng)的偏(pian)差(cha)。
C、電(dian)氣部(bu)分對精度(du)的影(ying)響(xiang)：
電(dian)源(yuan)的穩定精度(du)—對光(guang)發(fa)射(she)源與接(jie)收單元(yuan)的影(ying)響(xiang)。讀(du)取響(xiang)應與電(dian)氣處(chu)理電(dian)路(lu)帶(dai)來的誤差(cha)；電(dian)氣噪音影(ying)響(xiang)，取決於(yu)光(guang)柵(zha)尺(chi)電(dian)氣系統(tong)的抗幹(gan)擾(rao)能(neng)力；例(li)如(ru)，如(ru)果(guo)電(dian)子(zi)細(xi)分(fen)，也(ye)會帶(dai)來的誤差(cha)，按(an)照德(de)國(guo)海德(de)漢(han)提供(gong)的介紹，海德(de)漢(han)光柵(zha)尺(chi)的細(xi)分(fen)電(dian)氣誤差(cha)與(yu)正(zheng)余(yu)弦(xian)曲(qu)線誤差(cha)會有壹個(ge)很(hen)小的差(cha)異。