光柵尺讀數頭的維修

　　光柵尺，也稱為光柵尺位移傳感器（光柵尺傳感器），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。

　　光柵尺是由標尺光柵和光柵讀數頭兩部分組成。標尺光柵一般固定在機床固定部件上，光柵讀數頭裝在機床活動部件上，指示光柵裝在光柵讀數頭中。右圖所示的就是光柵尺的結構。

　　光柵檢測裝置的關鍵部分是光柵讀數頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調整機構等組成。光柵讀數頭結構形式很多，根據讀數頭結構特點和使用場合分為直接接收式讀數頭（或稱硅光電池讀數頭、鏡像式讀數頭、分光鏡式讀數頭、金屬光柵反射式讀數頭）。

　光柵尺讀數頭故障維修

　　在平時工作中，有時候會接到客戶打來的電話反應數顯產品有問題，需要上門解決，在經過簡單的溝通了解之后發現有的其實只是客戶對產品還不太了解，導致設置出了問題或者是其他簡單的情況。那其中一個例子來說就有客戶跟我反應說數顯表顯示不準確，問怎么不準確了？才發現當機床運動10mm，數顯表才變化5mm，初步判斷可能是他的分辨率可能在無意中被操作工人改動了，讓他改回來，問題果然解決了！因此在這里向大家介紹一些光柵尺的簡單故障及應急處理辦法，這樣當我們的數顯出現問題的時候，可以進行一些簡單的判斷，進而有目的的進行處理。

　　1、光柵尺故障絕大多數問題出在讀數頭上。一、元件老化造成的失效，二、其是運動部件，很可能會出現機械磨損或部件脫落現象。

　　2、不要試圖用任何東西清理讀數頭上的光學器件，尤其是有機溶劑，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問題的，光柵尺本體有一根作為基準光柵的光柵玻璃，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，如果在必用位置，必須要更換新尺。尺子本體內部進雜物如鐵屑等臟物時，也會造成讀數不準確的。

　　4、每安裝一把光柵尺，必須要對其尺子本體進行打表，有兩個面，水平面和垂直面都要打，短尺控制在10絲以內，長尺控制在20絲以內。如果打表不準確的話，不但可能會影響尺子的精度，甚至會影響尺子的使用壽命。

　　5、維修光柵尺是一項細致的工作，要事先做好一切準備，包括技術咨詢、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節決定成敗的工作。

　　光柵尺故障原因以及排除方法匯總

　　經過調查分析導致光柵尺故障的原因主要有以下幾點：

　　1、光柵尺安裝位置設計考慮不周：前期016#臥加出現X軸光柵尺尺端撞壞問題，其主要原因是光柵尺在安裝時無正確的尺寸控制導致，2011年8月24日技術部對臥加X軸光柵尺的安裝位置進行更改，將其右側的安裝位置右移12mm，保證X軸運行的最大行程，從而保護光柵尺不被拉壞；

　　2、光柵尺安裝不滿足要求：

　?、僭诎惭b光柵尺時，光柵尺動尺安裝面與光柵尺定尺安裝面之間的距離未達到要求，尺寸應滿足18±0.2mm ，且兩者應保證平行度0.05mm，客戶現場檢查出有誤差0.6mm的現象（定位銷已打），光柵尺來回頻繁運行便會使光柵尺密封條損壞，同時讀數頭與定尺的間隙也應控制在1±0.3mm以內，若這兩項精度不對的話也會導致動尺與定尺產生摩擦，一方面會引起讀數異常，精度不準，另一方面也可能會損壞柵線，從而造成光柵尺報廢；

　?、诟鬏S的硬限位擋塊安裝時漏裝，會引起機床可能因軟限位失效而導致撞機的可能；

　　3、使用環境與過濾精度分析：從售后的反饋記錄看，清洗光柵尺也占有一大部分，由于光柵尺內玻璃刻線受到污染就會導致讀數頭無法正常讀數或者頻繁報警，空氣濕度大、氣源不干凈、加工區水霧大等等都會直接引起光柵尺故障，因玻璃是親水材料，水霧易于在玻璃表面冷凝，前期處理售后返回的光柵尺，其內部臟污均比較嚴重，清洗時光柵尺內部都有切削液和油脂。另外，通過與?？铺嘏P加相比，我公司使用的過濾設備精度分別為（共3級）40um（過濾減壓閥）、5um（過濾器）、0.01um（超精細過濾器），而?？铺貦C床過濾精度分別為5um、5um、0.01um；

　　預防與改進措施：

　　1、首先，裝配時需保證動尺安裝面與定尺安裝面要保持平行（對兩安裝基面的要求），打表檢查要求在0.05mm內，光柵尺定尺安裝時應保證上側母線精度控制在0.06mm內，且定尺與動尺間的間隙應控制在1±0.3mm內（該尺寸廠家在光柵尺出廠前便已調整好，并配有安裝輔助件用以固定，待光柵尺安裝結束后方可去下），若上述尺寸不對的話則會導致光柵尺損壞，這便要求在裝配時能夠按要求予以控制，同時質保部也將對上述尺寸進行檢查，尤其是安裝基面的精度要求，這是保證光柵尺能夠互換的基礎。

　　2、在不考慮客戶使用環境與使用方法的情況下，我公司是否可針對光柵尺經常清洗這一塊問題作出預防，從光柵尺返回維修的記錄看出（共9根），后期光柵尺故障屬拉壞性質的較少，多數為編碼器報警或讀數異常，另外從售后維修的反饋記錄看，015#臥加的光柵尺故障率最高，那么技術部能否依據?？铺貦C床的過濾精度將015#臥加作為案例，將該機床的第一級過濾減壓閥過濾精度更換為5um，并觀察其更換后的使用效果。

   1、光柵尺安裝位置設計考慮不周：前期016#臥加出現X軸光柵尺尺端撞壞問題，其主要原因是光柵尺在安裝時無正確的尺寸控制導致，2011年8月24日技術部對臥加X軸光柵尺的安裝位置進行更改，將其右側的安裝位置右移12mm，保證X軸運行的最大行程，從而保護光柵尺不被拉壞；

　　2、光柵尺安裝不滿足要求：

　?、僭诎惭b光柵尺時，光柵尺動尺安裝面與光柵尺定尺安裝面之間的距離未達到要求，尺寸應滿足18±0.2mm ，且兩者應保證平行度0.05mm，客戶現場檢查出有誤差0.6mm的現象（定位銷已打），光柵尺來回頻繁運行便會使光柵尺密封條損壞，同時讀數頭與定尺的間隙也應控制在1±0.3mm以內，若這兩項精度不對的話也會導致動尺與定尺產生摩擦，一方面會引起讀數異常，精度不準，另一方面也可能會損壞柵線，從而造成光柵尺報廢；

　?、诟鬏S的硬限位擋塊安裝時漏裝，會引起機床可能因軟限位失效而導致撞機的可能；

　　3、使用環境與過濾精度分析：從售后的反饋記錄看，清洗光柵尺也占有一大部分，由于光柵尺內玻璃刻線受到污染就會導致讀數頭無法正常讀數或者頻繁報警，空氣濕度大、氣源不干凈、加工區水霧大等等都會直接引起光柵尺故障，因玻璃是親水材料，水霧易于在玻璃表面冷凝，前期處理售后返回的光柵尺，其內部臟污均比較嚴重，清洗時光柵尺內部都有切削液和油脂。另外，通過與?？铺嘏P加相比，我公司使用的過濾設備精度分別為（共3級）40um（過濾減壓閥）、5um（過濾器）、0.01um（超精細過濾器），而?？铺貦C床過濾精度分別為5um、5um、0.01um；