光柵尺的故障檢修

威海職業(yè)學(xué)院（山東 264210 ）唐鏡軍

1.故障現(xiàn)象

Y軸讀數(shù)正常，X軸能讀數(shù)，但有誤差。經(jīng)過反復(fù)試驗，每走30～50mm就能有1～5mm的誤差。測試的方法是，工作臺在某一點，先將X軸數(shù)據(jù)清零，移動機床工作臺，X軸方向開始計數(shù)，計數(shù)到30～50mm后，再將工作臺返回到原來的位置，此時，計數(shù)器上的數(shù)據(jù)不能回到零，而有1～5mm不等，每次試驗的誤差各不相同。

把X軸與Y軸的讀數(shù)頭對換，再用上述同樣的方法試驗，結(jié)果仍然是X軸的讀數(shù)頭出現(xiàn)誤差。因此，斷定是X軸讀數(shù)頭的故障。

2.故障檢修過程

通過示波器測量讀數(shù)頭輸出的波形，A相（讀數(shù)頭信號輸出線，9針插頭的6腳）波形正常，輸出波形為方波信號，讀數(shù)頭移動的速度不同，方波脈沖的寬度不同，移動的速度越快，輸出方波信號的頻率越高。當(dāng)測量B相（讀數(shù)頭信號輸出線，9針插頭的8腳）波形時，信號波形則不正常。只在讀數(shù)頭移動到光柵尺的一端附近時才有信號，但輸出方波低電平時間短，高電平時間長，則其他部分，就幾乎看不到低電平的波形，看上去就是高電平。

從附圖上看，B相的信號與信號源T3、T5及電位器R2有關(guān)，還與A相的輸出信號及電位器R3有關(guān)，于是調(diào)節(jié)了一下電位器R3，再測B相輸出波形，則波形正常了，裝到機床上，試驗，則計數(shù)不正常。用雙蹤示波器同時觀測A相、B相的波形，發(fā)現(xiàn)B相輸出波形是正常了，但是，波形與A相相反，即。因此，將電位器R3恢復(fù)到原來的位置。則重新分析電路原理，為防止A相信號對B相的影響，將A相與B相之間聯(lián)系的通路切斷，將電阻R21焊下來。從B相信號源頭查找，將電壓表（萬用表的電壓2.5V擋）分別接在光敏二極管T2、T3、T4、T5的陽極與陰極之間，改變光敏二極管的感光，觀察電壓的變化，發(fā)現(xiàn)光線變化相同的情況下，T2與T4兩端電壓變化較大，各自約有0.6V的變化；而T3與T5兩端電壓的變化較小，約有0.3V，懷疑是光敏二極管老化所致，想換新的，但短時間又買不到，只能通過電路元件參數(shù)調(diào)整的辦法，試驗解決。通過分析IC1的6～7腳對應(yīng)的運放，是電壓跟隨器，為其他運放提供約2.5V的基準(zhǔn)電壓，于是在保證T3與T5兩光敏二極管獲得光線相同的情況下，調(diào)節(jié)電位器R2，使之IC1的13腳電位盡量與IC1的12腳的基準(zhǔn)電壓接近。調(diào)的差不多后，再將示波器接在B相輸出端移動讀數(shù)頭，觀察B相輸出波形，有方波輸出。但是，高電平與低電平不對稱，于是在觀察波形的同時再調(diào)節(jié)電位器R2，使之高低電平波形對稱。之后再把R21焊回原處。用雙蹤示波器同時觀察A相、B相的波形，結(jié)果兩相波形都正常，而且，A相與B相的波形相位相差90°。將光柵尺裝到機床上試驗，測量數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。

原理圖

3.結(jié)語

數(shù)控檢測系統(tǒng)的種類比較多，這里介紹了KA-300B光柵尺的結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)敘述了光柵尺的故障現(xiàn)象與檢修過程。檢修之后，使用較長時間，效果很好。