董 哲

（北京金隅科技學(xué)校 機械與電子工程系 北京 102403）

MILLENNIUM數(shù)控異形封邊機故障分析與維修

董 哲

（北京金隅科技學(xué)校 機械與電子工程系 北京 102403）

在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會出現(xiàn)機械故障，需要維修人員充分了解機械性能和機械結(jié)構(gòu)。這樣才能提出合理經(jīng)濟的解決方案。介紹了該自動封邊機在家具生產(chǎn)中的作用及工作原理，并針對使用中所出現(xiàn)的故障進行了原因分析，提出了采取“過盈配合套裝+機械加工”修復(fù)電機斷軸的維修方法。

封邊機 故障排除 過盈配合 機械加工

MILLENNIUM 數(shù)控異形封邊機是用于異形板件封邊的設(shè)備，具體有封邊、切邊、修邊的功能。該機器采用數(shù)控控制，軟件版本為NC500?？梢允褂肁BS、PVC、實木、木皮等材料作為封邊條進行封邊，使產(chǎn)品美觀而顯檔次。該設(shè)備封邊條尺寸厚度范圍0.3～3 mm，寬度范圍18～54 mm；可以加工的板厚度為15～50 mm。

1 設(shè)備的結(jié)構(gòu)、用途的介紹

（1）主要組成部分，如圖1所示。

圖1 數(shù)控異形封邊機示意圖

（2）設(shè)備各軸方向：按數(shù)控機床的笛卡爾坐標系設(shè)置，如圖2所示。

圖2 笛卡爾坐標系及應(yīng)用示意圖

（3）加工產(chǎn)品介紹：多為異形板材，如圖 3所示。

圖3 加工的異形板材

2 數(shù)控異形封邊機故障與解決

下面就C軸電動機故障維修過程進行簡述，

故障現(xiàn)象：在進行封邊的時候，封邊開始前段正常，后段封邊條與板材沒有接觸，即后段封邊條沒有與板材粘合。

故障分析：（1）用故障排除法，經(jīng)過多次試驗、觀察，發(fā)現(xiàn)機器的各開關(guān)動作正常、吸盤工作可以從頭至尾完成，如圖4所示，由此判斷機器電氣控制部分沒有問題。（2）排除工作單元、真空吸附單元位置變動引起后段封邊時，封邊帶沒有粘合到板端面上去。分別微調(diào)真空吸附單元的接近開關(guān)、工 作單元的定位開關(guān)之擋鐵的位置，使之分別靠近封邊帶粘緊的方向。但是，經(jīng)過試驗，只是效果稍有改善，并不能解決根本問題。于是，將真空吸附單元、工作單元的定位接近開關(guān)和擋鐵分別予以復(fù)位。

圖4 電氣控制裝置

圖5 真空吸附單元、工作單元裝置

（3）排除壓輪（壓緊封邊帶）的問題。如圖 6所示，因為封邊帶沒有粘合到板材端面上，有可能是壓輪位置變動或者驅(qū)動壓輪的氣動部分、齒輪傳動部分有故障。經(jīng)過檢查驅(qū)動壓輪動用的氣馬達、傳動齒輪，氣缸都沒有問題，氣壓也正常，也沒有問題；而且各聯(lián)接的螺絲等均無松動之類的問題。此部分可以排除是故障之原因。

圖6 驅(qū)動壓輪等氣動裝置及齒輪傳動裝置

圖7 聯(lián)軸器裝置

（4）與封邊工作相關(guān)的運動部件，除了工作單元、壓輪、真空吸附單元之外，另外就是當真空吸附單元吸上板件后、驅(qū)動板件運動的C軸及C軸電機，如圖7所示。因為，真空吸附單元可以運動，由此 可以確定C軸電機沒有問題，那么問題有可能出在 電機軸與真空吸附單元的機械聯(lián)接上，有可能是聯(lián) 接上出現(xiàn)問題、導(dǎo)致被吸附著的板件運動滯后或者 說是板件沒有達到程序所設(shè)定的位置，使之與涂膠軸、壓輪有一定間隙，無法完成后段封邊工作。

根據(jù)分析，確定拆解電機與真空吸附單元的聯(lián)接。發(fā)現(xiàn)電機軸已斷裂，斷裂的一端與真空吸附單元采用的是聯(lián)軸器聯(lián)接的，這部分沒有問題。由此看來，因為電機可以正常轉(zhuǎn)動，但是因為軸已斷裂，電機軸與真空吸附單元只是靠相互摩擦傳動而使被吸附著的板件運動，自然會出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。究其原因應(yīng)該有二，一是該設(shè)備長期使用，電動機輸出軸承受交變載荷及沖擊作用，從而在連接處形成薄弱環(huán)節(jié)，（該機器自2003年投產(chǎn)以來已有十年）；二是因為有時候加工的板件尺寸超大、板件重量超重現(xiàn)象，而該電動機的功率卻只有850 W，扭矩小到5.39 N?m，故機器過載運行時有發(fā)生。綜上原因分析，電動機軸斷裂就不足為奇，只是時間遲早的事了。

當查找到故障根源之后，接下來的問題是如何修復(fù)設(shè)備。維修方案有兩個，其方案一是更換新電動機。由上圖可知，此電動機為日本 YASAKA牌子的伺服電機，一般國內(nèi)沒有現(xiàn)貨，貨期要 4～6周，費用約3000～4000元。其方案二是修復(fù)電動機軸。修復(fù)此電動機軸有一定難度：首先軸斷的位置 比較特殊，如果把斷軸焊接上，軸會變形并且影響 到端蓋是否可以正常安裝；如果采用將軸長度方向變短，從斷軸端車削12 mm長度、外徑車削成比原先小10 mm，然后通過過盈配合安裝方式、再接一 段軸上去，最后按原軸尺寸車削加工，保證軸的同軸度公差即可。此轉(zhuǎn)子有磁性影響裝夾、需要做工裝夾具。雖然機械加工的方法比較繁瑣，但二者比較而言，其經(jīng)濟實惠。

鑒于生產(chǎn)周期、維修成本的原因，最終選用方案二的機械加工方法。當最后將加工好的電機軸復(fù)位電動機上，并與C軸連接之后，開機試運轉(zhuǎn)正常，稍加調(diào)試，封邊加工效果良好。

綜上所述，通過對MILLENNIUM數(shù)控自動異型封邊機的C軸斷裂故障的分析與維修，進一步了解該機械設(shè)備的工作原理、機器的組成結(jié)構(gòu)；尤其在查問題找故障的過程中，積累了對該設(shè)備的維修經(jīng)驗的同時，更加認識到：選用經(jīng)濟、實用、可靠、合理的維修方案，是保障設(shè)備正常運行、提高設(shè)備使用價值的最有效途徑。

[1] 李世雄.機械基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 方昆凡.公差與配合速查手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2013.