HEIDENHAIN 海德漢編碼器維修的常見故障：
在數控機床中，光電脈沖編碼器作為速度和位置檢測的元件，故障發生率較高，外在表現多種多樣，
我們在維修實踐中，將有關光電脈沖編碼器的故障給予歸納和分類，使故障更加明確。編碼器故障分
類及維修方法：
（1）編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現故障，導致其不能產生和輸出正確的波形。
這種情況下需更換編碼器或維修其內部器件。
（2）編碼器連接電纜故障：這種故障出現的幾率zui高，維修中經常遇到，應是優先考慮的因
素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時需更換電纜或接頭。還應特別注意是否是由于電
纜固定不緊，造成松動引起開焊或斷路，這時需卡緊電纜。
（3）編碼器+5V 電源下降：是指+5V 電源過低， 通常不能低于4.75V，造成過低的原因是供
電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時需檢修電源或更換電纜。
（4）式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報警，這時需更換電池，如果參
考點位置記憶丟失，還須執行重回參考點操作。
（5）編碼器電纜屏蔽線未接或脫落：這會引入干擾信號，使波形不穩定，影響通信的準確性，
進口泵必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。
（6）編碼器安裝松動：這種故障會影響位置控制精度，造成停止和移動中位置偏差量超差，甚
至剛一開機即產生伺服系統過載報警，請特別注意。
（7）光柵污染：這會使信號輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾*輕輕擦除油污。
海德漢博士公司研發和生產高質量直線光柵尺和角度編碼器、旋轉編碼器、數顯裝置和數控系統。海
德漢公司產品主要用于精密機床和電子元件的生產和加工設備。
在數控機床中，光電脈沖編碼器作為速度和位置檢測的元件，故障發生率較高，外在表現多種多樣，
我們在維修實踐中，將有關光電脈沖編碼器的故障給予歸納和分類，使故障更加明確。編碼器故障分
類及維修方法：
(1)編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現故障，導致其不能產生和輸出正確的波形。這種
情況下需更換編碼器或維修其內部器件。
(2)編碼器連接電纜故障：這種故障出現的幾率
zui高，維修中經常遇到，應是優先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時需更
換電纜或接頭。還應特別注意是否是由于電纜固定不緊，造成松動引起開焊或斷路，這時需卡緊電纜。
(3)編碼器+5V 電源下降：是指+5V 電源過低，
通常不能低于4.75V，造成過低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時需
檢修電源或更換電纜
(4)式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報警，這時需更換電池，如果參考點
位置記憶丟失，還須執行重回參考點操作。
(5)編碼器電纜屏蔽線未接或脫落：這會引入干擾信號，使波形不穩定，影響通信的準確性，進口
泵必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。
(6)編碼器安裝松動：這種故障會影響位置控制精度，造成停止和移動中位置偏差量超差，甚至剛
一開機即產生伺服系統過載報警，請特別注意。
(7)光柵污染：這會使信號輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾*輕輕擦除油污。
3、實例
下面以我們維修中遇到兩例故障予以說明。
（1）實例一故障現象：加工中心DHK40 主軸定向時一直低速旋轉。故障分析和處理：這很顯
然是機床接收不到零標志信號，即一轉信號。打開機床側蓋，拆下脈沖編碼器，發現脈沖編碼器底
部有一層粉末。*拆開編碼器后發現圓光柵上條紋已全部被磨光，當然發不出信號。更換新編碼
器后，一切正常。此時需修改主軸準停時停止位置偏移量參數，使定向位置與更換前相同。
（2）實例二故障現象：日本櫻井專機開機后出現123（脈沖編碼器）電壓低故障。
故障分析和處理：該機床已閑置5 年，采用FANUC 16 系統，電池應該失效。更換4 節1 號堿性干
電池后，機床又顯示請求回參考點故障。此時手動狀態將機床移動到參考點附近，再將參數1815#5
（APCX）#4（APZX）全部置0，關斷一次電源后重新啟動，坐標值全部顯示為0。再將參數1815#5
（APCX）#4（APZX）全部置1，關斷一次電源，再重啟，一切正常。這樣便給機床重新建立了參考
點。綜上所述，脈沖編碼器故障總體而言可分為編碼器本身故障和外圍輸入、輸出故障，明確這兩
點許多問題就清晰了。3.光電脈沖編碼器
1.燈泡；2.聚光鏡；3.光電盤；4.光欄板；5.光敏管；6.主軸
光電脈沖編碼器又稱增量式光電編碼器，它是采用圓光柵通過光電轉換將主軸角位移轉換成電脈沖信
號的器件。如圖2.5 所示，它由燈泡1、聚光透鏡2、光電盤3、光欄板4、光敏管5 和光電整形放大
電路組成。光電盤和光欄板是用玻璃材料經研磨、拋光制成。在光電盤上用照相腐蝕法制成一組徑
向光柵，光欄板上有兩組透光條紋，每組透光條紋后都裝有一個光敏管，它們與光電盤透光條紋的重
合性差1/4 周期。光源發出的光線經聚光鏡聚光后，發出平行光。當主軸帶動光電盤一起轉動時，
光敏管就接收到光線亮、暗變化的信號，引起光敏管所通過的電流發生變化，輸出兩路相位差90°的
近似正弦波信號，它們經放大、整形后得到兩路相位差90°的主波d 和d′。d 路信號經微分后加到兩
個與非門輸入端作為觸發信號；d′路信號經反相器反相后得到兩個相位相反的方波信號，分別送到與
非門剩下的兩個輸入端作為門控信號。與非門的輸出端即為光電脈沖編碼器的輸出信號端，它可與雙
時鐘可逆計數的加、減觸發端相接。當編碼器轉向為正時(如順時針)，微分器取出d 的前沿A，與非
門1 打開，輸出一負脈沖，計數器作加計數；當轉向為負時(如逆時針)，微分器取出d 的另一前沿B，
與非門2 打開，輸出一負沖脈，計數器作減計數。某一時刻計數器的計數值，即表示該時刻光電盤(即
主軸)相對于光敏管位置的角位移量。
旋轉編碼器丟失脈沖會由什么原因造成的？
1.超過了編碼器或者后續設備的響應頻率
2.導線延長過長
3.編碼器硬件問題
4.現場環境有抖動或干擾
5.編碼器和電機軸之間有松動，沒有固定緊，有偏心偏角。 |
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