董 哲

（北京金隅科技學(xué)校 機(jī)械與電子工程系 北京 102403）

MILLENNIUM數(shù)控異形封邊機(jī)故障分析與維修

董 哲

（北京金隅科技學(xué)校 機(jī)械與電子工程系 北京 102403）

在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常會出現(xiàn)機(jī)械故障，需要維修人員充分了解機(jī)械性能和機(jī)械結(jié)構(gòu)。這樣才能提出合理經(jīng)濟(jì)的解決方案。介紹了該自動(dòng)封邊機(jī)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(jìn)行了原因分析，提出了采取“過盈配合套裝+機(jī)械加工”修復(fù)電機(jī)斷軸的維修方法。

封邊機(jī) 故障排除 過盈配合 機(jī)械加工

MILLENNIUM 數(shù)控異形封邊機(jī)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(jī)器采用數(shù)控控制，軟件版本為NC500?？梢允褂肁BS、PVC、實(shí)木、木皮等材料作為封邊條進(jìn)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(jī)示意圖

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

圖2 笛卡爾坐標(biāo)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(jī)故障與解決

下面就C軸電動(dòng)機(jī)故障維修過程進(jìn)行簡述，

故障現(xiàn)象：在進(jìn)行封邊的時(shí)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(yàn)、觀察，發(fā)現(xiàn)機(jī)器的各開關(guān)動(dòng)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(jī)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(dòng)引起后段封邊時(shí)，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(yàn)，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?yàn)榉膺厧]有粘合到板材端面上，有可能是壓輪位置變動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)壓輪的氣動(dòng)部分、齒輪傳動(dòng)部分有故障。經(jīng)過檢查驅(qū)動(dòng)壓輪動(dòng)用的氣馬達(dá)、傳動(dòng)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(dòng)之類的問題。此部分可以排除是故障之原因。

圖6 驅(qū)動(dòng)壓輪等氣動(dòng)裝置及齒輪傳動(dòng)裝置

圖7 聯(lián)軸器裝置

（4）與封邊工作相關(guān)的運(yùn)動(dòng)部件，除了工作單元、壓輪、真空吸附單元之外，另外就是當(dāng)真空吸附單元吸上板件后、驅(qū)動(dòng)板件運(yùn)動(dòng)的C軸及C軸電機(jī)，如圖7所示。因?yàn)?，真空吸附單元可以運(yùn)動(dòng)，由此 可以確定C軸電機(jī)沒有問題，那么問題有可能出在 電機(jī)軸與真空吸附單元的機(jī)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(yùn)動(dòng)滯后或者 說是板件沒有達(dá)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(jī)與真空吸附單元的聯(lián)接。發(fā)現(xiàn)電機(jī)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?yàn)殡姍C(jī)可以正常轉(zhuǎn)動(dòng)，但是因?yàn)檩S已斷裂，電機(jī)軸與真空吸附單元只是靠相互摩擦傳動(dòng)而使被吸附著的板件運(yùn)動(dòng)，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(dòng)機(jī)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(jī)器自2003年投產(chǎn)以來已有十年）；二是因?yàn)橛袝r(shí)候加工的板件尺寸超大、板件重量超重現(xiàn)象，而該電動(dòng)機(jī)的功率卻只有850 W，扭矩小到5.39 N?m，故機(jī)器過載運(yùn)行時(shí)有發(fā)生。綜上原因分析，電動(dòng)機(jī)軸斷裂就不足為奇，只是時(shí)間遲早的事了。

當(dāng)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(gè)，其方案一是更換新電動(dòng)機(jī)。由上圖可知，此電動(dòng)機(jī)為日本 YASAKA牌子的伺服電機(jī)，一般國內(nèi)沒有現(xiàn)貨，貨期要 4～6周，費(fèi)用約3000～4000元。其方案二是修復(fù)電動(dòng)機(jī)軸。修復(fù)此電動(dòng)機(jī)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(jī)械加工的方法比較繁瑣，但二者比較而言，其經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

鑒于生產(chǎn)周期、維修成本的原因，最終選用方案二的機(jī)械加工方法。當(dāng)最后將加工好的電機(jī)軸復(fù)位電動(dòng)機(jī)上，并與C軸連接之后，開機(jī)試運(yùn)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(dòng)異型封邊機(jī)的C軸斷裂故障的分析與維修，進(jìn)一步了解該機(jī)械設(shè)備的工作原理、機(jī)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(yàn)的同時(shí)，更加認(rèn)識到：選用經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠、合理的維修方案，是保障設(shè)備正常運(yùn)行、提高設(shè)備使用價(jià)值的最有效途徑。

[1] 李世雄.機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社,2013.