Hướng dẫn chẩn đoán và sửa chữa encoder Heidenhain bị mất tín hiệu

Chúng tôi xác định trái tim của trung tâm gia công, máy CNC, cánh tay robot hay thiết bị định vị chính xác là bộ mã hóa Heidenhain. Khi tín hiệu phản hồi của các công cụ trên bị mất, hệ thống điều khiển thực hiện đúng chức năng của nó là tắt máy. Từ góc độ vận hành, các kỹ sư có thể cho rằng bộ mã hóa đang tồn tại 1 lỗi bí ẩn chưa xác định được. Từ góc độ bảo trì, đó là cuộc chạy đua với thời gian, năng suất vì mất sản lượng.

Trong bài viết này, AMS hướng dẫn chẩn đoán và sửa chữa encoder Heidenhain bị mất tín hiệu, trọng tâm là chẩn đoán để đưa ra giải pháp phù hợp nhất. Mục tiêu cuối cùng là tránh lỗi lặp lại, tiếp tục duy trì hoạt động ổn định của máy. Khám phá ngay nội dung chi tiết dưới đây!

1. Các nguyên nhân gây hư hỏng encoder

Các chuyên gia đánh giá phần lớn nguyên nhân chính gây hư hỏng encoder là điện tử, vấn đề phát sinh có nguồn gốc từ cơ khí và môi trường.

• Mài mòn ổ trục và rung động: hệ thống hoạt động không ổn định có thể xuất phát từ việc ổ bi bị mòn trong hoặc xung quanh bộ mã hóa. Trong trường hợp đó, bộ biến tần liên tục phải hiệu chỉnh các xung bị thiếu hoặc không nhất quán. Qua thời gian, sự hao mòn tự nhiên và lắp đặt ổ bi không đúng cách sẽ dẫn đến mài mòn sớm, rung lắc cơ học và mất tín hiệu gián đoạn.

• Ô nhiễm bụi bẩn, dầu, chất làm mát và hơi ẩm: Một trung tâm sửa chữa có tên Baiza Automation mô tả bụi bẩn bám trên đĩa tăng dần có thể khiến bộ mã hóa tạo ra ít hơn một xung hoặc không quay đúng cách vì các hạt bụi khiến hai vạch tăng dần được đọc thành một. Nói cách khác, sự nhiễm bẩn có thể xóa hoặc làm biến dạng có chọn lọc các chuyển đổi của bộ mã hóa và gây ra hiện tượng mất tín hiệu trước khi bộ mã hóa bị hỏng hoàn toàn.

  Độ ẩm là một vấn đề thường xuyên được đề cập. Baiza lưu ý rằng sự nhiễm ẩm thường xâm nhập qua đầu nối cáp và thường dẫn đến các lỗi bộ mã hóa không thường xuyên hoặc gián đoạn. Điều này trùng khớp với những gì chúng ta thấy trên các máy móc ở những khu vực ẩm ướt: bộ mã hóa hoạt động hoàn hảo khi khô ráo nhưng lại bị lỗi sau khi rửa sạch hoặc vào buổi sáng khi có hơi nước ngưng tụ.

• Nhiệt độ và hiện tượng quá nhiệt: Bộ mã hóa sẽ hư hỏng nếu hoạt động trong điều kiện liên tục hứng chịu luồng khí siêu nóng từ quạt điện động cơ. Trước khi hư hỏng hoàn toàn, nhiệt độ cao cũng có thể làm thay đổi ngưỡng điện tử và góp phần làm giảm tuổi thọ bộ mã hóa.

Bảng tóm tắt các triệu chứng mất tín hiệu thường gặp và nguyên nhân có thể xảy ra:

Tình trạng thiết bị	Các nguyên nhân tiềm ẩn	Các bước kiểm tra đề xuất
Không phản hồi, khi bật nguồn báo động xuất hiện và biểu đồ nằm ngang	Điện áp nguồn không có hoặc mức điện áp không chính xác, đầu nối bị ngắt kết nối, dây dẫn bị hở hoàn toàn tại thiết bị nhận, loại giao diện được cấu hình không chính xác.	Xác nhận điện áp cấp nguồn cho bộ mã hóa tại đầu nối, kiểm tra sơ đồ chân và loại giao diện so với tài liệu của Heidenhain, thực hiện kiểm tra thông mạch từ bộ mã hóa đến bộ điều khiển, lắp lại và kiểm tra các đầu nối.
Dạng sóng có biên độ rất thấp, hầu như không giống sóng vuông, đôi khi chỉ xuất hiện trên một kênh.	Dây dẫn bị hở trên kênh đó gây nhiễu xuyên kênh từ các kênh lân cận, tiếp xúc đầu cuối kém tại bộ mã hóa hoặc bộ điều khiển, dây dẫn cáp bị hỏng.	Kiểm tra và nối lại các đầu vít, xác minh tính liên tục trên kênh bị ảnh hưởng, nhẹ nhàng uốn cong cáp trong khi quan sát tín hiệu để xác định các đoạn mạch hở gián đoạn.
Các cảnh báo bộ mã hóa xuất hiện không liên tục, thường sau khi vệ sinh, khi độ ẩm thay đổi hoặc khi cáp bị di chuyển.	Các đầu nối bị lỏng hoặc ăn mòn, hơi ẩm xâm nhập qua các ống dẫn cáp, chất bẩn bám trên đĩa chia vạch hoặc thang đo tuyến tính, rung động làm lỏng các đầu cực.	Kiểm tra các đầu nối cáp và gioăng xem có bị ẩm mốc không, làm khô và làm sạch các bộ phận mã hóa dễ tiếp cận, theo dõi tín hiệu đồng thời tạo rung động nhẹ để xem các lỗi có tương quan với nhau không.
Mất số liệu, sai lệch vị trí hoặc lỗi đường viền mà không có cảnh báo mất tín hiệu hoàn toàn của bộ mã hóa.	Bụi bẩn trên đĩa đọc tăng dần gây ra hiện tượng đọc sai dòng, lệch trục cơ học, ổ bi bị mòn gây rung lắc, tốc độ trục vượt quá khả năng theo dõi của bộ mã hóa.	Vệ sinh quang học bộ mã hóa hoặc thang đo tuyến tính theo hướng dẫn của nhà sản xuất, kiểm tra khớp nối cơ khí và sự thẳng hàng, so sánh tốc độ được yêu cầu với giới hạn của bộ mã hóa và bộ truyền động.
Bộ mã hóa chỉ báo lỗi ở tốc độ cao; dạng sóng sin/cosin bị cắt xén trên máy hiện sóng.	Biên độ tín hiệu bộ mã hóa cao hơn thông số kỹ thuật tín hiệu đầu vào, như trong ví dụ 1.2 Vpp trên đầu vào 1.0 Vpp, hoặc do việc điều chỉnh tỷ lệ tín hiệu không phù hợp trên bo mạch giao tiếp.	Đo biên độ tại đầu vào của bộ điều khiển, so sánh với giới hạn của bộ điều khiển, tham khảo hướng dẫn sử dụng bộ mã hóa và bộ điều khiển về điện áp đỉnh (Vpp) cho phép và bất kỳ tùy chọn cấu hình nào, tránh việc suy giảm tín hiệu tùy ý có thể làm giảm chất lượng tín hiệu.

Bảng này không đầy đủ, nhưng nó thể hiện những vấn đề thực tế phổ biến nhất xuất hiện trên các nguồn như Baiza Automation, Dynapar, Qingong, LinuxCNC, Practical Machinist và các nguồn tương tự.

2. Quy trình tiếp nhận sửa chữa, bảo trì, thay thế encoder Heidenhain

Không phải tất cả encoder Heidenhain đều cần mang đến trung tâm sửa chữa và không phải mọi sửa chữa đều được thực hiện trên máy. Tiến trình AMS khuyến nghị chỉ mang tính tham khảo

• Tháo rời an toàn khỏi máy, tháo dỡ cẩn thận kèm theo tài liệu, kiểm tra độ mòn, hư hỏng hoặc nhiễm bẩn, làm sạch và bôi trơn các bộ phận cơ khí nếu cần, thay thế các linh kiện không phải của hãng bị hư hỏng, lắp ráp lại và niêm phong chính xác, và kiểm tra chức năng trước khi lắp đặt lại. Đối với các bộ mã hóa đơn giản thì quy trình này có thể khả thi

• Trên máy móc, các đội kỹ thuật nội bộ hầu như luôn có thể xử lý việc sửa chữa đầu nối, thay thế cáp, hiệu chỉnh điện áp nguồn và vệ sinh cơ bản các bề mặt bộ mã hóa dễ tiếp cận theo khuyến nghị của nhà sản xuất.

• HEIDENHAIN cung cấp các thiết bị kiểm tra và giám sát, cung cấp đầy đủ dữ liệu thiết lập, giám sát và chẩn đoán cần thiết cho việc phân tích bộ mã hóa của hãng. Bộ mã hóa lưới của HEIDENHAIN lý tưởng cho việc kiểm tra và thử nghiệm nghiệm thu máy công cụ, đo chính xác chuyển động của máy công cụ CNC trong cả kiểm tra tĩnh và động.

3. Một số câu hỏi thường gặp về sửa chữa, bảo trì encoder Heidenhain

3.1. Làm thế nào xác định được bộ mã hóa bị lỗi hay vấn đề nằm ở hệ thống dây dẫn?

Trước tiên, cần kiểm tra điện áp nguồn, độ thông mạch và tính toàn vẹn của đầu nối. Tiếp đến, kiểm tra tín hiệu của thiết bị bằng máy hiện sóng hoặc thiết bị kiểm tra Heidenhain.Nếu bạn thay bằng một encoder tốt vào cùng hệ thống dây và drive đó mà tín hiệu chạy bình thường, trong khi encoder nghi ngờ thì lỗi → khả năng cao encoder cũ đã hỏng. Ngược lại, nếu cả hai encoder đều gặp lỗi khi gắn trên cùng một trục nhưng lại hoạt động bình thường khi chuyển sang trục khác → vấn đề nhiều khả năng nằm ở drive, board giao tiếp, hoặc hệ thống dây cáp, không phải encoder.

3.2. Có cần thiết bị chuyên dụng của Heidenhain để tiến hành kiểm tra thiết bị?

Heidenhain PWM 20/21 với phần mềm ATS bổ sung thêm giá trị bằng cách thao tác để nhận dạng các loại giao diện, riêng PWT 101 có thể tự động nhận dạng chạy các bài kiểm tra dành riêng cho nhà sản xuất và ghi lại kết quả theo các giao thức tiêu chuẩn. Trong một cơ sở xử lý nhiều bộ mã hóa Heidenhain, điều đó có thể rút ngắn thời gian thiết lập và khắc phục sự cố, đồng thời cung cấp tài liệu mà một máy hiện sóng độc lập không thể làm được.

Các bộ mã hóa và công cụ hiện đại cũng hỗ trợ các chiến lược tiên tiến hơn. Heidenhain mô tả các tính năng chẩn đoán tích hợp và bảo trì dự đoán giúp giám sát tình trạng hoạt động của bộ mã hóa trong thời gian thực và cung cấp dữ liệu cho các mô hình kỹ thuật số để mô phỏng và tối ưu hóa. Đối với người dùng cao cấp, việc tận dụng các tính năng chẩn đoán này giúp giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và cải thiện lợi tức đầu tư tổng thể.

3.3. Ngừng khắc phục sự cố để có phương án sửa chữa, thay thế phù hợp khi nào?

Sau khi đã loại trừ các vấn đề về dây dẫn và nguồn điện, và máy hiện sóng hoặc thiết bị kiểm tra cho thấy tín hiệu bị méo mó, mất tín hiệu hoặc không đạt tiêu chuẩn, không tương ứng với việc thay thế dây dẫn hoặc bộ điều khiển, để tiết kiệm thời gian và duy trì hiệu suất, đã đến lúc nhà sản xuất cân nhắc về việc thay thế encoder. Liên hệ đại lý được ủy quyền duy nhất của Heidenhain tại Việt Nam để được hỗ trợ về việc chọn thiết bị hoặc đưa ra giải pháp tư vấn sửa chữa phù hợp nhất với tình hình của bạn.

4. Kết luận

AMS là đại lý phân phối độc quyền duy nhất của Heidenhain tại Việt Nam, bên cạnh việc thúc đẩy sự tiếp cận của các nhà sản xuất với giải pháp đo lường tiên tiến, chúng tôi còn là trung tâm hỗ trợ kỹ thuật với năng lực kỹ sư được đào tạo bởi hãng. Liên hệ về AMS ngay hôm nay, chúng tôi sẵn sàng lắng nghe và tìm ra giải pháp phù hợp nhất với nhu cầu của bạn.

Công ty TNHH Thương mại và Dịch vụ Kỹ thuật A.M.S
243/9/10D Tô Hiến Thành, phường Hòa Hưng, TP. HCM
Hot line: 028.3868 3738/3903 - Fax: 028.3868 3797