数控设备检测元件的故障及维修

检测元件是数控机床伺服系统的重要组成部分，它起着检测各控制轴的位移和速度的作用，
它把检测到的信号反馈回去，构成闭环系统。测量方式可分为直接测量和间接测量：直接

测量就是对机床的直线位移采用直线型检测元件测量，直接测量常用的检测元件一般包括：
直线感应同步器、计量光栅、磁尺激光干涉仪。间接测量就是对机床的直线位移采用回转型

检测元件测量，间接测量常用的检测元件一般包括：脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步
器、圆光栅和圆磁栅。

当机床出现如下故障现象时，应考虑是否是由检测元件的故障引起的：
1

 

．机械振荡（加／减速时）：

    （1）脉冲编码器出现故障，此时检查速度单元上的反馈线端子电压是否在某几点电压

下降，如有下降表明脉冲编码器不良，更换编码器。
    （2）脉冲编码器十字联轴节可能损坏，导致轴转速与检测到的速度不同步，更换联轴

节。
    （3）测速发电机出现故障，修复，更换测速机。

2．机械暴走（飞车）：
    在检查位置控制单元和速度控制单元的情况下，应检查：
    （1）脉冲编码器接线是否错误，检查编码器接线是否为正反馈，A 相和 B 相是否接反。
    （2）脉冲编码器联轴节是否损坏，更换联轴节。
    （3）检查测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错。
 
3．主轴不能定向或定向不到位：

在检查定向控制电路设置和调整，检查定向板，主轴控制印刷电路板调整的同时，应检查

位置检测器（编码器）是否不良，此时测编码器输出波形。

4．坐标轴振动进给：
    在检查电动机线圈是否短路，机械进给丝杠同电机的连接是否良好，检查整个伺服系统

是否稳定的情况下，检查脉冲编码是否良好、联轴节联接是否平稳可靠、测速机是否可靠。

5．NC 报警中因程序错误，操作错误引起的报警。如 FAUNUC 6ME 系统的 NC 报警
090.091。出现 NC

 

报警，有可能是主电路故障和进给速度太低引起。同时，还有可能是：

    （1

 

） 脉冲编码器不良。

    （2

 

） 脉冲编码器电源电压太低，（此时调整电源电压的 15V，使主电路板的＋5V 端子

上的电压值在 4.95—5.10V 内）。
    （3）没有输入脉冲编码器的一转信号而不能正常执行参考点返回。
6 ． 伺 服 系 统 的 报 警 号 ： 如 FAUNUC   6ME 系 统 的 伺 服 报 警 ：
416、426、436、446、456。SIEMENS 880 系统的伺服报警：1364 SIEMENS 8 系统的伺服报警：
114、104

 

等。 当出现如上报警号时，有可能是：

    （1）轴脉冲编码器反馈信号断线，短路和信号丢失，用示波器测 A 相、B 相一转信号。
    （2）编码器内部受到污染、太脏、信号无法正确接收。

    我厂现有数控设备 15 台，其中，西门子 8 系统加工中心一台，西门子 880 系统加工中心
二台，数控切割机四台，IRB2000 焊接机器人三台，CNCJ 一 800X8100 数控折弯机一台，
FAUNUC 6 系统加工中心一台，普通数控车床三台，从 91 年使用第一台 YBM-90N 西门子
8 系统加工中心开始至今，从使用过程中出现的故障来看，检测元件出现的故障占了很大
比例：下面就几具典型故障作一个分析。

    故障一：脉冲编码器光电盘划分，导致工作台定位不准。
    故障现象：芬兰 VMC800 SIMES 880 立式加工中心的工作台为双工作台，通过交换工作
台完成两工件加工，工作台靠鼠盘定位，鼠牙盘等分 360 个齿，每个齿对应 1°工作台靠油
缸上下运动实现工作的离合，通过伺服电机拉动同步齿形带，带动工作台旋转通过脉冲编