德國HEIDENHAIN光柵尺測量方式與故障解決
HEIDENHAIN光柵尺在日常的工作中，很多用戶朋友打電話過來反應(yīng)數(shù)顯產(chǎn)品有問題、有故障，需要上門解決。在與他們進(jìn)行了簡單的溝通之后，發(fā)現(xiàn)有的其實只是用戶對產(chǎn)品不太了解，設(shè)置出了問題或者是其他簡單的情況。前兩天有個用戶打電話過來，說我有數(shù)顯怎么不準(zhǔn)確了，問怎么不準(zhǔn)確了？才發(fā)現(xiàn)當(dāng)機(jī)床運動10mm，數(shù)顯表才變化5mm，我懷疑是他分辨率可能在無意中被操作工人改動了，讓他改回來，果然問題解決！因此在這里向大家介紹一些光柵尺的簡單故障及應(yīng)急處理辦法，不太了解數(shù)顯的朋友可以在我們的數(shù)顯出現(xiàn)問題的時候，可以簡單的進(jìn)行一些判斷，進(jìn)而進(jìn)行有目的的處理。
1、光柵尺故障絕大多數(shù)問題出在讀數(shù)頭上。首先是元件老化造成的失效，其次因其是運動部件，很可能會出現(xiàn)機(jī)械磨損或部件脫落現(xiàn)象。
2、不要試圖用任何東西清理讀數(shù)頭上的光學(xué)器件，尤其是有機(jī)溶劑，可能會加劇電路板老化并破壞透鏡上的鍍膜涂料。
3、光柵尺本體也是可能出現(xiàn)問題的，光柵尺本體有一根作為基準(zhǔn)光柵的光柵玻璃，其是有刻度的，如果安裝不到位的話，比如水平和垂直誤差過大，時間久了后，光柵玻璃的精度會喪失。而且光柵玻璃也有可能斷裂或者缺口，如果出現(xiàn)斷裂，如果斷裂部分在光柵尺用不到的頂部，還是可以用的，如果在*位置，必須要更換新尺。尺子本體內(nèi)部進(jìn)雜物如鐵屑等臟物時，也會造成讀數(shù)不準(zhǔn)備，
4、每安裝一把光柵尺，必須要對其尺子本體進(jìn)行打表，有兩個面，水平面和垂直面都要打，短尺控制在10絲以內(nèi)，長尺控制在20絲以內(nèi)。如果打表不準(zhǔn)確的話，不但可能會影響尺子的精度，甚至?xí)绊懗咦拥氖褂脡勖?br />5、維修光柵尺是一項細(xì)致的工作，要事先做好一切準(zhǔn)備，包括技術(shù)咨詢、元器件的選型配備、維修中的輕拿輕放、避免污染等都要注意，真正稱得上是一件細(xì)節(jié)決定成敗的工作。
光柵尺讀數(shù)是否準(zhǔn)確的一個簡單簡便的方法就是看光柵尺的反復(fù)走數(shù)能否歸零。如果光柵尺的刻度均勻，則重復(fù)走數(shù)可以正常歸零，則似乎可以斷定這支光柵尺的讀數(shù)是準(zhǔn)確的。
方法如下：先把讀數(shù)頭移到尺子的任意一頭，并且是盡頭。然后歸零數(shù)顯表。然后把讀數(shù)頭移動任意的行程，然后再返回初始位移。這時看數(shù)顯表是不是讀數(shù)為零。重復(fù)幾次這樣任意的行程測試。如果都能正常歸零，則尺子應(yīng)該是好的。反之表示讀數(shù)不準(zhǔn)確，得找其它原因。
準(zhǔn)確度等級的選擇
數(shù)控機(jī)床配置線性光柵尺是了提高線性坐標(biāo)軸的定值精度、再復(fù)定位精度，所以光柵尺的準(zhǔn)確度等級是首先要考慮的，光柵尺準(zhǔn)確度等級有± 0.01mm、±0.005mm、±0.003mm、±0.02mm。而我們在設(shè)計數(shù)控機(jī)床時根據(jù)設(shè)計精度要求來選擇準(zhǔn)確度等級，值得注意的是在選用高精度光柵尺要考慮光柵尺的熱性能，它是機(jī)床工作度的關(guān)鍵環(huán)，光柵尺的刻線載體的熱膨脹系數(shù)與機(jī)床光柵尺安裝基體的熱膨節(jié)，即要求柵尺脹系數(shù)相一致，以克服由于溫度引起的熱變形。另外光柵尺大移動速度可達(dá)120m/min，目前可*數(shù)控機(jī)床設(shè)計要求；單個光柵尺大長對接的方度為3040mm，如控制線性坐標(biāo)軸大于3040mm 時可采用光柵尺式達(dá)到所需長度。
測量方式的選擇
光柵尺的測量方式分增量式光柵尺和式光柵尺兩種，所謂增量式光柵尺就是光柵掃描頭通過讀出到初始點的相對運動距離而獲得位置信息，為了獲得位置，這個初始點就要刻到光柵尺的標(biāo)尺上作為參考標(biāo)記，所以機(jī)床開機(jī)時必須回參考點才能進(jìn)行位置控制。而式光柵尺以不同寬度、不同問距的閃現(xiàn)柵線將位置數(shù)據(jù)以編碼形式直接制作到光柵上，在光柵尺通電的同時后續(xù)電子設(shè)備即可獲得位置信息，不需要移動坐標(biāo)軸找參考點位置，位置值從光柵尺比增量式光柵尺成本高 20％左右，機(jī)床設(shè)刻線上直接獲得。因考慮數(shù)控機(jī)床的性價比，一般選用增量式光柵尺，既能保證機(jī)床運動精度又能降低機(jī)床成本。但是式光柵尺開機(jī)后不需回參考點的優(yōu)點是增量式光柵尺*的，機(jī)床在停機(jī)或故障斷電后開機(jī)可直接從中斷處執(zhí)行加工程序，不但縮短非加工時間提高生產(chǎn)效率，而且減小零件廢品率。因此在生產(chǎn)節(jié)拍要求嚴(yán)格或由多臺數(shù)控機(jī)床構(gòu)成的自動生產(chǎn)線上選用式光柵尺為理想的。
影響光柵尺測量精度有如下幾個方面：
A：光學(xué)部分  B：機(jī)械部分  C：電氣部分  D：使用中的安裝與傳輸接收部分，使用后的精度下降，機(jī)械部分自身的偏差。
A、光學(xué)部分對精度的影響：
海德漢光柵尺玻璃—主要的是母尺精度、每毫米刻線數(shù)、刻線精度、刻線寬度一致性等。
光發(fā)射源—光的平行與一致性、光衰減。
光接收單元—讀取誤差、讀取響應(yīng)。
光學(xué)系統(tǒng)使用后的影響—污染，衰減。
B、機(jī)械部分對精度的影響：
安裝精度。軸承的精度與結(jié)構(gòu)精度。光學(xué)組建安裝的精度。 例如，就軸承的結(jié)構(gòu)而言，單軸承支撐結(jié)構(gòu)的軸承偏差無法消除，而且經(jīng)使用后偏差會更大，而雙軸承結(jié)構(gòu)或多支承結(jié)構(gòu)，可有效降低單個軸承的偏差。
C、電氣部分對精度的影響：
電源的穩(wěn)定精度—對光發(fā)射源與接收單元的影響。讀取響應(yīng)與電氣處理電路帶來的誤差；電氣噪音影響，取決于光柵尺電氣系統(tǒng)的抗干擾能力；例如，如果電子細(xì)分，也會帶來的誤差，按照德國海德漢提供的介紹，海德漢光柵尺的細(xì)分電氣誤差與正余弦曲線誤差會有一個很小的差異。