森精机光栅尺的修理

梁迎辉

(第一拖拉机股份有限公司，河南 洛阳471003)

一台森精机NH8000 卧式加工中心开机时出现Z轴383 报警，机床无法运行了，查明光栅尺发生计数错误。该光栅尺位于床身内部，上层还有导轨和工作台，下手空间极为有限。咨询森精机公司，他们答复从来没拆过，也说不出如何拆下来。

经过仔细观察和认真分析，决定探索着进行拆除和最终的修理。首先，需要屏蔽该轴的光栅尺，具体来说就是将参数1815、2002、2018 的Z向位，由“1”置为“0”。将参数2024 的Z向位，由“10000”置为“12500”、将参数2085 的Z向位，由“2”置为“5”、将参数2185 的Z向位，由“40”置为“0”。这样机床就变成了半闭环控制，Z方向就可以移动了。移动Z轴到中间位置，把面向操作者的机床护罩板金全部拆除，这时可以看到床身侧面有一个黑色的支撑铁架，所有顺着Z方向前后移动的电线管、液压油管和压空气管都在这里汇接。脱离开所有的汇接点，这个黑色的支撑铁架就可以拿掉了。接下来就比较费劲了，该光栅尺的光栅读数头是固定在几个特制组合小铁块上，一层落一层，因为隐藏在导轨侧下方，根本观察不到，只能从仅能容下一只手的开口缝隙中摸索着拆螺钉。等到读数头拆离开以后，将Z轴朝着主轴反方向移动，一直移动到最后端，打开底板上的观察窗盖板，从这里将读数头取下来(这一点很关键)。这时只剩下标尺光栅了，没有其他附着物在它上面，钻入机床内，从尾部将光栅尺慢慢抽出。

光栅尺拆下后，就是修理工作了。从读数头的外表可以看到，在会聚透镜和指示光栅处附有极为稀薄的一点雾状物。该光栅尺的信号类型是串行，属于发那科传输协议，检测发送和接收的4 个接脚，增量信号:TV1≤10°，TV2≤4°，PHA≤10°，Ua≈0.8 V，Ub≈0.7V，Bit0 和Bit1 出现绝对信号报警，Open Loop 无数据。读数头是精密器件，为了防止二次触碰及损伤，故采用大号医用注射器，用高纯度无水乙醇进行反复喷射清洁。此项工作结束后，在PWM20 上将光栅尺的ID 地址准确输入并将报警信息删除(这一点非常重要，切记)。此时再对光栅尺的管脚进行检测，增量信号:TV1 ≤2°，TV2 ≤2°，PHA≤2°，Ua≈1.01V，Ub≈1.01 V，绝对信号在497 mm 长度上移动达99%。

具体测量数据见图1～3。

光栅尺水平调整安装好以后，因为牵扯到重新设置B轴、Z轴和APC轴零点，所以一定要在上述设置工作完成后并确保三位一体的情况下，才能恢复以前屏蔽掉的Z轴光栅尺参数(这一点尤为重要)。

光栅尺的修理涉及拆除、修配、安装、调整、设置等多个环节，本身又是精密器件，忌污损、撞击、振动和安装不平，所以各个环节一定要仔细操作。

以上是笔者在整个修理过程中经过反反复复的实践写下的心得体会，希望能给有类似修理工作的同行们一点借鉴。

(编辑 汪 艺)