MILLENNIUM数控异形封边机故障分析与维修

董 哲

（北京金隅科技学校 机械与电子工程系 北京 102403）

MILLENNIUM数控异形封边机故障分析与维修

董 哲

（北京金隅科技学校 机械与电子工程系 北京 102403）

在实际生产中，经常会出现机械故障，需要维修人员充分了解机械性能和机械结构。这样才能提出合理经济的解决方案。介绍了该自动封边机在家具生产中的作用及工作原理，并针对使用中所出现的故障进行了原因分析，提出了采取“过盈配合套装+机械加工”修复电机断轴的维修方法。

封边机 故障排除 过盈配合 机械加工

MILLENNIUM 数控异形封边机是用于异形板件封边的设备，具体有封边、切边、修边的功能。该机器采用数控控制，软件版本为NC500。可以使用ABS、PVC、实木、木皮等材料作为封边条进行封边，使产品美观而显档次。该设备封边条尺寸厚度范围0.3～3 mm，宽度范围18～54 mm；可以加工的板厚度为15～50 mm。

1 设备的结构、用途的介绍

（1）主要组成部分，如图1所示。

图1 数控异形封边机示意图

（2）设备各轴方向：按数控机床的笛卡尔坐标系设置，如图2所示。

图2 笛卡尔坐标系及应用示意图

（3）加工产品介绍：多为异形板材，如图 3所示。

图3 加工的异形板材

2 数控异形封边机故障与解决

下面就C轴电动机故障维修过程进行简述，

故障现象：在进行封边的时候，封边开始前段正常，后段封边条与板材没有接触，即后段封边条没有与板材粘合。

故障分析：（1）用故障排除法，经过多次试验、观察，发现机器的各开关动作正常、吸盘工作可以从头至尾完成，如图4所示，由此判断机器电气控制部分没有问题。（2）排除工作单元、真空吸附单元位置变动引起后段封边时，封边带没有粘合到板端面上去。分别微调真空吸附单元的接近开关、工 作单元的定位开关之挡铁的位置，使之分别靠近封边带粘紧的方向。但是，经过试验，只是效果稍有改善，并不能解决根本问题。于是，将真空吸附单元、工作单元的定位接近开关和挡铁分别予以复位。

图4 电气控制装置

图5 真空吸附单元、工作单元装置

（3）排除压轮（压紧封边带）的问题。如图 6所示，因为封边带没有粘合到板材端面上，有可能是压轮位置变动或者驱动压轮的气动部分、齿轮传动部分有故障。经过检查驱动压轮动用的气马达、传动齿轮，气缸都没有问题，气压也正常，也没有问题；而且各联接的螺丝等均无松动之类的问题。此部分可以排除是故障之原因。

图6 驱动压轮等气动装置及齿轮传动装置

图7 联轴器装置

（4）与封边工作相关的运动部件，除了工作单元、压轮、真空吸附单元之外，另外就是当真空吸附单元吸上板件后、驱动板件运动的C轴及C轴电机，如图7所示。因为，真空吸附单元可以运动，由此 可以确定C轴电机没有问题，那么问题有可能出在 电机轴与真空吸附单元的机械联接上，有可能是联 接上出现问题、导致被吸附着的板件运动滞后或者 说是板件没有达到程序所设定的位置，使之与涂胶轴、压轮有一定间隙，无法完成后段封边工作。

根据分析，确定拆解电机与真空吸附单元的联接。发现电机轴已断裂，断裂的一端与真空吸附单元采用的是联轴器联接的，这部分没有问题。由此看来，因为电机可以正常转动，但是因为轴已断裂，电机轴与真空吸附单元只是靠相互摩擦传动而使被吸附着的板件运动，自然会出现上述故障现象。究其原因应该有二，一是该设备长期使用，电动机输出轴承受交变载荷及冲击作用，从而在连接处形成薄弱环节，（该机器自2003年投产以来已有十年）；二是因为有时候加工的板件尺寸超大、板件重量超重现象，而该电动机的功率却只有850 W，扭矩小到5.39 N•m，故机器过载运行时有发生。综上原因分析，电动机轴断裂就不足为奇，只是时间迟早的事了。

当查找到故障根源之后，接下来的问题是如何修复设备。维修方案有两个，其方案一是更换新电动机。由上图可知，此电动机为日本 YASAKA牌子的伺服电机，一般国内没有现货，货期要 4～6周，费用约3000～4000元。其方案二是修复电动机轴。修复此电动机轴有一定难度：首先轴断的位置 比较特殊，如果把断轴焊接上，轴会变形并且影响 到端盖是否可以正常安装；如果采用将轴长度方向变短，从断轴端车削12 mm长度、外径车削成比原先小10 mm，然后通过过盈配合安装方式、再接一 段轴上去，最后按原轴尺寸车削加工，保证轴的同轴度公差即可。此转子有磁性影响装夹、需要做工装夹具。虽然机械加工的方法比较繁琐，但二者比较而言，其经济实惠。

鉴于生产周期、维修成本的原因，最终选用方案二的机械加工方法。当最后将加工好的电机轴复位电动机上，并与C轴连接之后，开机试运转正常，稍加调试，封边加工效果良好。

综上所述，通过对MILLENNIUM数控自动异型封边机的C轴断裂故障的分析与维修，进一步了解该机械设备的工作原理、机器的组成结构；尤其在查问题找故障的过程中，积累了对该设备的维修经验的同时，更加认识到：选用经济、实用、可靠、合理的维修方案，是保障设备正常运行、提高设备使用价值的最有效途径。

[1] 李世雄.机械基础[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 方昆凡.公差与配合速查手册[M].北京:机械工业出版社,2013.