万濠WTB5系列机床光栅尺光学尺电子尺光标尺传感器维修

万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器是目前机床仪器PLC控制机市场上用的多的测量装置，伴随着万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器的广泛应用，我们忽视了万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器使用环境和注意事项，安装是否恰当以及我们的日常清扫机床而忽视了万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器维护等等引起万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器出现很多的故障需要我们立即维修。为此我们需要了解万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器的工作原理，用途，信号，结构，特点，使用环境及用在什么机床上要注意范的事宜等等，我们才能如何去维修万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器 

一，万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器维修先要知道万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器使用的设备：

1，加工用的设备：铣床，磨床，车床，电火花，穿孔机，镗床，龙门铣床，加工中心，数控铣床，数控磨床等。

2，测量仪器设备：影响测量仪，工具显微镜，投影仪等。、

3，PLC和工控机。

铣床，车床，镗床，磨床，电火花，穿孔机等使用切削液多，铁屑多，而万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器的护等级只有57，因为它是半封闭的光学电子测量装置，所以它怕水怕铁屑等。

二，万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器维修就要知道万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器的工作原理：

它是根据莫尔条纹的原理工作的。光栅检测装置结构光栅检测装置的关键部分是光栅读数头，它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。

当两块光栅以微小倾角重叠时，在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹，随着光栅的移动，莫尔条纹也随下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量。

在一个莫尔条纹宽度内，按照间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与判向功能。例如，栅线为50线对/mm的光栅尺，其光栅栅距为0.02mm，若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲，这在工业普通测控中已了很高。由于位移是一个矢量，即要检测其大小，又要检测其方向，因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波，通常采用由低漂移运放构成的差分放大器。由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端，从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2，为得到判向和计数脉冲，需对这两路信号进行整形，先把它们整形为占空比为1：1的方波。然后，通过对方波的相位进行判别比较，就可以等到光栅尺的移动方向。通过对方波脉冲进行计数，可以等到光栅尺的位移和速度。

以光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图所示)。严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度，以W表示。

莫尔条纹

W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。

莫尔条纹具有以下特征：

(1)莫尔条纹的变化规律

两片光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用，莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数，变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。

(2)放大作用

在两光栅栅线夹角较小的情况下，莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中，θ的单位为rad，W的单位为mm。由于倾角很小，sinθ很小，则

W=ω /θ

若ω =0．01mm，θ=0.01rad，则上式可得W=1，即光栅放大了100倍。

(3)均化误差作用

莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成，例如每毫米100线的光栅，10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹，这样栅距之间的相邻误差就被平均化了，消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。

三，万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器维修就要知道它的特点：

●  运行速度：每分钟60米以上
●  长距离传输：100米以上，中间不需增加任何界面
●  滑动部采用五只轴承，优异的重复定位性
●  信号线采用多层隔离线网及金属软外壳保护，水及干扰性优良
●  尺身采用铝合金型材，经阳处理，尺头部分用合金压铸，镀硬铬，耐腐蚀
●  尘片采用特种塑胶，耐刮伤，耐腐蚀，磨擦阻力小
●  部件个体化，安装、保养、维护简易，水、尘性良好，使用寿命长
●  传感器采用玻璃精密计量光栅作为测量基准器

四，万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器维修 要知道它的信号及，工作温度等：

它的±(3+3LO/1000)μm
或更高，L0为行程。分辨率为5UM

2路TTL方波0°和90°；
另可提供4路TTL方波0°、90°、180°、270° 

五，万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器维修要如何安装光栅尺避免光栅尺出现故障，以下是标准的安装方式：

光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床活动部件上，光栅读数头装在机床固定部件上，指示光栅装在光栅读数头中。

般将主尺安装在机床的工作台（滑板）上，随机床走刀而动，读数头固定在床身上，尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制须采用读数头朝上的方式安装时，则须增加辅助密封装置。另外，一般情况下，读数头应尽量安装在相对机床静止部件上，此时输出导线不移动易固定，而尺身则应安装在相对机床运动的部件上（如滑板）。

1、光栅尺线位移传感器安装基面

安装光栅尺传感器时，不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上，更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上，移动工作台，要求平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能这个要求，则需设计加工一件光栅尺基座。

基座要求做到：(1)应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座（基座长出光栅尺50mm左右）。(2)该基座通过铣、磨工序加工，其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外，还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时，调整读数头位置，读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右，读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。

2、光栅尺线位移传感器主尺安装

将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上，但不要上紧，把千分表固定在床身上，移动工作台（主尺与工作台同时移动）。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度，调整主尺M4螺钉位置，使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时，把M2螺钉彻底上紧。

在安装光栅主尺时，应注意如下三点：

(1) 在装主尺时，如安装过1.5M以上的光栅时，不能象桥梁式只安装两端头，尚需在整个主尺尺身中有支撑。(2)在有基座情况下安装好后，用一个卡子卡住尺身中点（或几点）。(3)不能安装卡子时，用玻璃胶粘住光栅尺身，使基尺与主尺固定好。

3、光栅尺线位移传感器读数头的安装

在安装读数头时，先应读数头的基面安装要求，然后再安装读数头，其安装方法与主尺相似。后调整读数头，使读数头与光栅主尺平行度在0.1mm之内，其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。

4、光栅尺线位移传感器限位装置

光栅线位移传感器安装完以后，要在机床导轨上安装限位装置，以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端，从而损坏光栅尺。另外，用户在选购光栅线位移传感器时，应尽量选用出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺，以留有余量。

5、光栅尺线位移传感器检查

光栅线位移传感器安装完毕后，可接通数显表，移动工作台，观察数显表计数是否正常。

在机床上选取一个参考位置，来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同（或回）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表与数显表同时调至（或记忆起始数据），往返多次后回到初始位置，观察数显表与千分表的数据是否一致。

通过以上工作，光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲，铁屑、切削液及油污较多。因此，传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留的空间尺寸确定，护罩通常采用橡皮密封，使其具备的水油能力。

六，万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器维修要知道是什么因素引起万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器故障的。

1，污染：污染所导致的故障站到了整体故障的一半以上，设备环境差，元器件密封不好等可引起光栅尺内部进油，进水等导致污染损坏。污染之所以导致光栅尺故障，与它的扫描有关。列如：万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器多是采用光电扫描原理，这种扫描原理是非接触的，优点是无摩擦，可使用的寿命长，能检测到精细的线条，生成信号周期小的输出信号，高。而作为测量基准的万濠光栅尺的定尺上的刻线均是制作在光栅上，由此任何影响光源的污染物均会影响信号的输出质量，并且玻璃属亲水材料，空气中的水雾及友雾均易在玻璃表面上凝固，针对这个问题我们在实际的工作中我以下的措施有：a,正确安装光栅尺。不要将光栅尺安装在潮湿或油污严重的环境中。B,光栅尺外面须安装光栅尺护罩，并且要在光栅尺的护罩上涂上玻璃胶安装好。C，保护环境清洁，定期有软布轻轻的清理护罩下的灰尘和金属碎屑，不要大风吹。

2，安装不当，光栅尺在安装时需严格安装光栅尺使用和安装说明书进行，安装公差，在安装光栅尺时需满足读书头和光栅尺的平行度和垂直度，读书头和光栅尺的间隙，避免读数头和合光栅尺之间的摩擦，因为摩擦会导致读数头在尺身里滑动不平稳，造成读数头信号输出不全或者读数头摩擦坏掉或者光栅玻璃磨坏等。机床是震动的系统，如果光栅尺安装不当，可能将震动损坏光栅尺，建议安装：a，将光栅尺安装在高刚性不间断的安装面上b，不要将光栅尺安装在震动剧烈的部位或震动幅度较大的区位，c，为了布置光栅尺的信号线，读数头尽量安装在不移动的部位，使信号线不会因为运动而产生信号线移动拉坏拉断或者信号减弱等d读书头安装块尽可能大，不要连接的太多太长，厚度竟可能大，以它有的刚性和自震频率够高等

3，干扰。光栅尺尽量远离高电压，大电流，强磁场等的干扰。由于我们工厂里是用的电压通常是高于我们光栅的使用电压，为此我们尽量安装一台稳压器。

4，接线不当。由于我们在在改造过程中，我们的数显表和光栅尺不是同一个厂家或者我们要报光栅尺连接到电柜等设备里，我们要安装严格按照光栅尺的安装使用说明书里面的信号线脚位图进行接线。

5，读数头或者信号线老化。遇到读书头读数头或信号线老化，我们须更换读数头或者信号线。

七，万濠WTB5系列光栅尺电子尺光标尺传感器维修 ：

出现问题，请不要自行拆装，请维修工程师维修，我公司有50多为工程师维修各种机床仪器上的光栅尺光学尺电子尺光标尺传感器投影仪影响测量仪三坐标测量仪等，我们对维修过后的产品保修半年