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HEIDENHAIN 海德汉编码器维修的常见故障
2018-2-2 阅读(1360)
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在数控机床中，光电脉冲编码器作为速度和位置检测的元件，故障发生率较高，外在表现多种多样，
我们在维修实践中，将有关光电脉冲编码器的故障给予归纳和分类，使故障更加明确。编码器故障分
类及维修方法：
（1）编码器本身故障：是指编码器本身元器件出现故障，导致其不能产生和输出正确的波形。
这种情况下需更换编码器或维修其内部器件。
（2）编码器连接电缆故障：这种故障出现的几率zui高，维修中经常遇到，应是优先考虑的因
素。通常为编码器电缆断路、短路或接触不良，这时需更换电缆或接头。还应特别注意是否是由于电
缆固定不紧，造成松动引起开焊或断路，这时需卡紧电缆。
（3）编码器+5V 电源下降：是指+5V 电源过低， 通常不能低于4.75V，造成过低的原因是供
电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗，这时需检修电源或更换电缆。
（4）式编码器电池电压下降：这种故障通常有含义明确的报警，这时需更换电池，如果参
考点位置记忆丢失，还须执行重回参考点操作。
（5）编码器电缆屏蔽线未接或脱落：这会引入干扰信号，使波形不稳定，影响通信的准确性，
进口泵必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。
（6）编码器安装松动：这种故障会影响位置控制精度，造成停止和移动中位置偏差量超差，甚
至刚一开机即产生伺服系统过载报警，请特别注意。
（7）光栅污染：这会使信号输出幅度下降，必须用脱脂棉沾*轻轻擦除油污。
海德汉博士公司研发和生产高质量直线光栅尺和角度编码器、旋转编码器、数显装置和数控系统。海
德汉公司产品主要用于精密机床和电子元件的生产和加工设备。
在数控机床中，光电脉冲编码器作为速度和位置检测的元件，故障发生率较高，外在表现多种多样，
我们在维修实践中，将有关光电脉冲编码器的故障给予归纳和分类，使故障更加明确。编码器故障分
类及维修方法：
(1)编码器本身故障：是指编码器本身元器件出现故障，导致其不能产生和输出正确的波形。这种
情况下需更换编码器或维修其内部器件。
(2)编码器连接电缆故障：这种故障出现的几率
zui高，维修中经常遇到，应是优先考虑的因素。通常为编码器电缆断路、短路或接触不良，这时需更
换电缆或接头。还应特别注意是否是由于电缆固定不紧，造成松动引起开焊或断路，这时需卡紧电缆。
(3)编码器+5V 电源下降：是指+5V 电源过低，
通常不能低于4.75V，造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗，这时需
检修电源或更换电缆
(4)式编码器电池电压下降：这种故障通常有含义明确的报警，这时需更换电池，如果参考点
位置记忆丢失，还须执行重回参考点操作。
(5)编码器电缆屏蔽线未接或脱落：这会引入干扰信号，使波形不稳定，影响通信的准确性，进口
泵必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。
(6)编码器安装松动：这种故障会影响位置控制精度，造成停止和移动中位置偏差量超差，甚至刚
一开机即产生伺服系统过载报警，请特别注意。
(7)光栅污染：这会使信号输出幅度下降，必须用脱脂棉沾*轻轻擦除油污。
3、实例
下面以我们维修中遇到两例故障予以说明。
（1）实例一故障现象：加工中心DHK40 主轴定向时一直低速旋转。故障分析和处理：这很显
然是机床接收不到零标志信号，即一转信号。打开机床侧盖，拆下脉冲编码器，发现脉冲编码器底
部有一层粉末。*拆开编码器后发现圆光栅上条纹已全部被磨光，当然发不出信号。更换新编码
器后，一切正常。此时需修改主轴准停时停止位置偏移量参数，使定向位置与更换前相同。
（2）实例二故障现象：日本樱井专机开机后出现123（脉冲编码器）电压低故障。
故障分析和处理：该机床已闲置5 年，采用FANUC 16 系统，电池应该失效。更换4 节1 号碱性干
电池后，机床又显示请求回参考点故障。此时手动状态将机床移动到参考点附近，再将参数1815#5
（APCX）#4（APZX）全部置0，关断一次电源后重新启动，坐标值全部显示为0。再将参数1815#5
（APCX）#4（APZX）全部置1，关断一次电源，再重启，一切正常。这样便给机床重新建立了参考
点。综上所述，脉冲编码器故障总体而言可分为编码器本身故障和外围输入、输出故障，明确这两
点许多问题就清晰了。3.光电脉冲编码器
1.灯泡；2.聚光镜；3.光电盘；4.光栏板；5.光敏管；6.主轴
光电脉冲编码器又称增量式光电编码器，它是采用圆光栅通过光电转换将主轴角位移转换成电脉冲信
号的器件。如图2.5 所示，它由灯泡1、聚光透镜2、光电盘3、光栏板4、光敏管5 和光电整形放大
电路组成。光电盘和光栏板是用玻璃材料经研磨、抛光制成。在光电盘上用照相腐蚀法制成一组径
向光栅，光栏板上有两组透光条纹，每组透光条纹后都装有一个光敏管，它们与光电盘透光条纹的重
合性差1/4 周期。光源发出的光线经聚光镜聚光后，发出平行光。当主轴带动光电盘一起转动时，
光敏管就接收到光线亮、暗变化的信号，引起光敏管所通过的电流发生变化，输出两路相位差90°的
近似正弦波信号，它们经放大、整形后得到两路相位差90°的主波d 和d′。d 路信号经微分后加到两
个与非门输入端作为触发信号；d′路信号经反相器反相后得到两个相位相反的方波信号，分别送到与
非门剩下的两个输入端作为门控信号。与非门的输出端即为光电脉冲编码器的输出信号端，它可与双
时钟可逆计数的加、减触发端相接。当编码器转向为正时(如顺时针)，微分器取出d 的前沿A，与非
门1 打开，输出一负脉冲，计数器作加计数；当转向为负时(如逆时针)，微分器取出d 的另一前沿B，
与非门2 打开，输出一负冲脉，计数器作减计数。某一时刻计数器的计数值，即表示该时刻光电盘(即
主轴)相对于光敏管位置的角位移量。
旋转编码器丢失脉冲会由什么原因造成的？
1.超过了编码器或者后续设备的响应频率
2.导线延长过长
3.编码器硬件问题
4.现场环境有抖动或干扰
5.编码器和电机轴之间有松动，没有固定紧，有偏心偏角。
