一台超精密数控车床光栅尺故障的分析及排除

一台超精密车床同时发生X、Z轴光栅尺故障报警。在查找光栅尺故障的过程中,从检查光栅尺开始,逐渐扩展到光栅尺信号的传输通道,最终找出了报警信号比较电路的故障点。购买新接收器芯片替换掉原来的芯片后,排除了光栅尺故障。     

光栅尺原理与故障检修

本文以KA-300B光栅尺为例介绍了数控检测系统的构图及原理.给出了KA-300B光栅尺结构图以及电路原理图,重点分析了光栅尺读数原理。简述了光栅尺的故障现象,并详细叙述了光栅尺故障检修过程与步骤。     

位移测量系统在数控电火花加工技术中的应用

介绍了一种光栅尺位移测量系统的开发方法,该测量系统基于工业级CPU卡和数字信号处理器DSP,主要应用Intel 8254芯片作为计量部件,并对相应硬件电路及软件进行了设计说明.光栅尺可辨向及高精度的特点保证测量系统达到了预期的精度要求,并实现了加工过程中机床加工轴移动距离的实时测量.     

精密绝对光栅尺的编码采集系统研究

通过对绝对光栅尺图像编码及解码原理的研究,完成了基于FPGA对绝对光栅尺编码图像软硬件采集系统的设计。在FPGA中实现基于SDRAM的控制模块,设计了CMOS摄像头的I2 C控制模块,建立了VGA输出显示模块,新增了 CMOS摄像头开窗扫瞄模块及灰度处理模块。整个模块的设计基于 Quartus II 9.0软件开发平台,使用 Verilog HDL 语言进行编程,在主控核心芯片EP2 C8 Q208 C8 N硬件平台上实现编码图像的采集,采集到的绝对编码数据传送给后端DSP解码得出绝对光栅尺的位移绝对位置。该系统实现了绝对位置的采码功能,同时保持了采码的可靠性,为绝对式光栅尺的开发研究提供了一条新的途径。     

基于步进电机的机床进给系统运动控制研究

为了以最短的时间使步进电机加速到最高运行频率,在转矩最大处升到高一级频率,以获得最大加速度,提出了基于光栅尺信号反馈的闭环控制方法.使用结果表明:换相时刻由增量式光栅尺的反馈信号决定,避免了复杂的计算,提高了系统的灵活性;硬件采用微处理器控制一片运动控制芯片的方式,使控制电路简单,可扩展性好,可广泛应用于机床的数控化改造中.     

修理进口数控机床应注意的问题

本文根据多年的经验积累，就进口数控机床经常出现的故障提出自己的看法，以飧读者。一、位置环节出现的故障此故障多数为编码器、光栅尺、球栅尺及磁栅尺、直线式感应同步器等方面的问题。现象多为窜刀或控制系统封锁，并在PC显示屏上输出相应的报警信息。如果要确认或检查，拆装时应注意：编码器、光栅尺、球栅尺都是很精密的光学装置，磁栅尺是精密的磁感元件，价格都比较昂贵，拆装检查时：1．千万不要用硬物敲打或撞击它们。光学装置受到敲打后．极易使读数头内的光学灯泡损坏（很微小的灯泡）。磁感应元件受到振动冲击后．易使读数头…     

数控机床伺服进给系统无传感器性能评估技术的研究

以位置全闭环控制策略的数控机床伺服进给系统为研究平台,研究伺服放大器中霍尔电流传感器、编码器与光栅尺等无传感器测试原理,探索无传感器信息与故障的关联性以及无传感器信息用于故障评估的可行性;并且针对不同类型的数控系统,提出不同的数据采集方法。为数控机床伺服进给系统在线性能评估奠定了基础。     

光栅尺测量精度误差补偿系统研究

文章主要研究影响光栅尺测量精度的因素,探索提高测量精度的途径。通过研究影响光栅尺测量精度的因素分析了其静态误差模型;然后,通过设计可调的光栅尺误差检测平台并结合优化的测量方案对各个测量点进行了大量的误差检测,并分析了各个测量点测量误差的统计特性,再对检测结果进行正态分布检验,获得了较为准确真实的光栅尺测量误差曲线,验证了其静态误差模型;最终在光栅尺数显系统分别采用全程线性补偿及分段线性补偿方法对光栅尺测量误差进行修正。实验结果经第三方计量机构检测表明:经一次全程线性补偿后,在直线光栅尺90mm测量长度内,测量精度由0~19.42μm提高到-3.26~1.32μm,经二次分段线性补偿后,测量精度提高到-1.453~0.9332μm。     

直线光栅尺的精度评价及标定方法研究

直线光栅尺栅距误差与累积误差是衡量直线位移基准及测量精度的两个核心指标,为提升光栅尺精度的标定评价方法及误差补偿的精准度,文章基于光栅尺曝光刻线原理分析了影响光栅尺精度的误差源,提出了一种光栅条纹的最小区域法的评定方法,基于10种典型的光栅条纹特征总结出了最小区域法栅距误差表达式,诠释了最小区域面积及平均线宽的栅距误差评定方法,并对累积误差和热膨胀系数的标定及评价方法进行了理论阐述,研究给出了直线光栅尺精度检测试验方法及流程;试验结果表明,1000mm长光栅尺的拼接误差±25nm,最大栅距误差43nm,累积误差1μm,验证了精度评价及标定方法的准确性,可用于工程应用。     

绝对式光栅尺测量精度补偿方法研究

文章研究绝对式光栅尺测量精度的影响因素,探索提高绝对式光栅尺测量精度的补偿算法。通过分析绝对式光栅尺测量精度的影响因素设计出绝对式光栅尺测量精度检测平台,在该平台上进行多次精度测量,得到误差曲线;根据误差曲线的特性,依次采用一次线性补偿,分段线性补偿和基于径向函数的神经网络补偿算法进行修正,并写入到绝对式光栅尺读数头内。从实验结果显示,绝对式光栅尺经过一次线性算法补偿后,精度提高到2.8μm,经过分段线性算法补偿后精度提高到1.08μm,经过基于径向函数的神经网络算法补偿后精度可提到0.65μm。表明以上三种算法都能达到对绝对式光栅尺测量精度进行补偿目的,对绝对式光栅尺精度的提高具有较大意义。