編碼器作為檢測元件,出現故障時將直接反映與機床的定位及速度有關的故障。編碼器出現故障一般分為:①編碼器元器件出現故障。②與編碼器連接的電纜線出現故障,包括短路、斷路、接觸不良及屏蔽不好。③編碼器松動或安裝不到位。④編碼器內部受到污染。⑤絕對編碼器的電池電壓不足。在多數情況下,出現故障的原因并不是因為編碼器元器件的損壞,而是因為里面受到灰塵或油污染,信號無法正常接收或編碼器連接電纜不良以及受到干擾等。
例1:一臺美國產加工中心,控制系統為32MP,用手輪快速擋移動機床時發現機床振動很大,三個軸正負方向運動時都是一頓一頓的,好像阻力很大的感覺,但在JOG狀態下(手動連續進給),利用控制面板上的鍵快速移動機床時運動平穩。初步分析原因為:①與手輪聯結的電路板有問題。②手輪損壞。此機床已使用11年,電路板很難買到,不可能用替換電路板的方法來查找故障所在,只有先檢查手輪。拆開手輪后,發現是一個光電編碼器,用酒精擦拭圓光柵盤裝上后故障消除。
例2:一臺加工中心,電機轉子上固定了一個光電編碼器,采用噴涂修復電機轉子軸承擋及更換軸承后,開機時主軸負荷較大,而且很不穩定。因軸承擋噴涂后車削時,很難做到與另一端完全同軸,估計是定子偏心所致。經觀察,發現主軸實際轉速不穩定,測量電機電壓,波動很大。電機轉速的變化是通過編碼器的反饋信號給變頻器進行頻率及電壓的調整。拆開編碼器,發現裝配不到位,以至光柵盤與檢測裝置太靠近,產生了摩擦,導致檢測時不準引起電機不停地加減速,以使主軸達到指令轉速,從而表現為負載增大的現象。
例3:一臺臺灣產的加工中心,控制系統為FANUC系統,換刀時偶爾會出現主軸定向不準(無報警),導致刀具與傘形刀庫卡死現象。拆開編碼器,里面為齒輪式的磁敏電阻編碼器,齒細小而密集,用無水酒精清洗后故障依舊。直至后來出現速度檢出信號斷線的報警,發現原來是編碼器的電纜線被拉得太緊,引起線路時斷時續導致定向不準,更換一根雙絞屏蔽線后,換刀正常。