森精機光柵尺的修理

梁迎輝

(第一拖拉機股份有限公司，河南 洛陽471003)

一臺森精機NH8000 臥式加工中心開機時出現Z軸383 報警，機床無法運行了，查明光柵尺發生計數錯誤。該光柵尺位于床身內部，上層還有導軌和工作臺，下手空間極為有限。咨詢森精機公司，他們答復從來沒拆過，也說不出如何拆下來。

經過仔細觀察和認真分析，決定探索著進行拆除和最終的修理。首先，需要屏蔽該軸的光柵尺，具體來說就是將參數1815、2002、2018 的Z向位，由“1”置為“0”。將參數2024 的Z向位，由“10000”置為“12500”、將參數2085 的Z向位，由“2”置為“5”、將參數2185 的Z向位，由“40”置為“0”。這樣機床就變成了半閉環控制，Z方向就可以移動了。移動Z軸到中間位置，把面向操作者的機床護罩板金全部拆除，這時可以看到床身側面有一個黑色的支撐鐵架，所有順著Z方向前后移動的電線管、液壓油管和壓空氣管都在這里匯接。脫離開所有的匯接點，這個黑色的支撐鐵架就可以拿掉了。接下來就比較費勁了，該光柵尺的光柵讀數頭是固定在幾個特制組合小鐵塊上，一層落一層，因為隱藏在導軌側下方，根本觀察不到，只能從僅能容下一只手的開口縫隙中摸索著拆螺釘。等到讀數頭拆離開以后，將Z軸朝著主軸反方向移動，一直移動到最后端，打開底板上的觀察窗蓋板，從這里將讀數頭取下來(這一點很關鍵)。這時只剩下標尺光柵了，沒有其他附著物在它上面，鉆入機床內，從尾部將光柵尺慢慢抽出。

光柵尺拆下后，就是修理工作了。從讀數頭的外表可以看到，在會聚透鏡和指示光柵處附有極為稀薄的一點霧狀物。該光柵尺的信號類型是串行，屬于發那科傳輸協議，檢測發送和接收的4 個接腳，增量信號:TV1≤10°，TV2≤4°，PHA≤10°，Ua≈0.8 V，Ub≈0.7V，Bit0 和Bit1 出現絕對信號報警，Open Loop 無數據。讀數頭是精密器件，為了防止二次觸碰及損傷，故采用大號醫用注射器，用高純度無水乙醇進行反復噴射清潔。此項工作結束后，在PWM20 上將光柵尺的ID 地址準確輸入并將報警信息刪除(這一點非常重要，切記)。此時再對光柵尺的管腳進行檢測，增量信號:TV1 ≤2°，TV2 ≤2°，PHA≤2°，Ua≈1.01V，Ub≈1.01 V，絕對信號在497 mm 長度上移動達99%。

具體測量數據見圖1～3。

光柵尺水平調整安裝好以后，因為牽扯到重新設置B軸、Z軸和APC軸零點，所以一定要在上述設置工作完成后并確保三位一體的情況下，才能恢復以前屏蔽掉的Z軸光柵尺參數(這一點尤為重要)。

光柵尺的修理涉及拆除、修配、安裝、調整、設置等多個環節，本身又是精密器件，忌污損、撞擊、振動和安裝不平，所以各個環節一定要仔細操作。

以上是筆者在整個修理過程中經過反反復復的實踐寫下的心得體會，希望能給有類似修理工作的同行們一點借鑒。

(編輯 汪 藝)