拆開一台列印歪斜機器的滑車護蓋後,多數店家還沒碰到任何零件,就開始為 CR 馬達報價。這是昂貴的猜測。在維修台上,馬達通常沒問題。是皮帶被拉長、皮帶輪磨亮、滑軌乾澀,或是一束墨水軟管拖磨機架。馬達之所以被怪罪,是因為它是會發熱、會發出噪音的零件,也是成本最高、到貨最久的零件。在下訂之前,先花二十分鐘檢查它周邊的零件。本文涵蓋滑車驅動的兩端:CR 馬達,以及它所帶動的皮帶與皮帶輪組。各自的功能、各自的失效方式,以及檢查順序,讓你不用為了修皮帶而買一顆馬達。

為什麼皮帶遠比馬達更早磨損

CR 皮帶是一條齒形同步帶,從馬達皮帶輪出發、橫越機架,連到另一端的惰輪或張力器,滑車則夾固在其中一段上。每一次往復、每一次清潔噴頭、每一次歸零循環,都讓那些齒反覆通過同樣兩個皮帶輪。齒不會斷,而是被磨圓。皮帶也會在數千次循環後悄悄伸長幾千分之一。橡膠隨時間與空氣中的溶劑霧氣硬化,而硬化的皮帶早在外觀變差之前就已失去對齒的抓持力。這兩種變化都不會出現在噴嘴檢查上。

有兩件事會掩蓋這種磨損。韌體會補償。現代機器會在容許誤差範圍內調整滑車時序,所以稍微被拉長的皮帶仍能印出可接受的成品。這種修正會把故障一路掩蓋到再也蓋不住為止。而且症狀看起來像別的問題。條紋被當成對位問題。墨點落位誤差被當成供墨不足。店家花掉一個下午做清潔與對位,用軟體工具追一個機械故障。

用眼睛檢查皮帶並不可靠。它位在滑車後方,被噴頭組件遮去一半,黑上加黑。從一英尺外看,磨損的皮帶和健康的皮帶一模一樣。你需要一盞燈、一塊布,還有你的手指。

關機並拔掉電源。打開滑車護蓋,用乾淨的無絨布朝單一方向擦拭皮帶背面一次。然後看那塊布。淺灰色粉塵是正常的。深色的黑色橡膠粉末抹痕,代表皮帶正在掉料、齒正在磨損。接著用一根手指按壓長段的中間。健康的皮帶摸起來像吉他弦,緊繃且回彈短促。如果它陷下去且一直軟軟的,代表張力過低,或皮帶已被拉長。

皮帶輪也會透露皮帶的狀況。用手指沿著馬達皮帶輪的溝槽摸一圈。摸起來應該像乾淨的加工齒面。如果溝槽被磨得發亮,或用指甲能勾到皮帶磨出的階狀肩部,這顆皮帶輪就報廢了。磨損的皮帶輪會在幾週內把新皮帶磨爛,然後所有人都怪皮帶。

馬達是另一回事。它內部沒有零件整天與齒面摩擦。這類馬達多為無刷,轉子架在軸承上,沒有消耗性接觸面。CR 馬達故障,通常是因為外部因素讓它過度負荷,或是主機板上的驅動器失效並連帶燒毀繞組。這正是為什麼要先檢查皮帶、滑軌與軟管束。你不是在省錢,你只是拒絕更換那個「回報」故障的零件,而不是「造成」故障的零件。

讀懂皮帶與皮帶輪的症狀

有五種徵象指向皮帶與皮帶輪組,而非噴頭。單獨一項都不足以證明。若在噴嘴檢查乾淨的機器上同時出現兩項,就足以構成拆護蓋的理由。

清潔後依然存在的條紋

以生產速度印一塊單色實心色塊,然後看線條。如果線條橫貫整幅媒材且間距均勻,噴頭就不再是嫌疑犯。做一次噴嘴檢查。完美的檢查結果配上帶條紋的色塊,會把故障指向媒材進給或滑車驅動。皮帶微滑就落在這裡,因為滑車在某些往復中慢了那麼一點,在另一些往復中卻準時。清潔循環從不會碰到它,這就是關鍵線索。

反覆出現的雙向對位偏差

印出雙向對位圖案,執行調整,再印一次。如果機器已接受修正,左到右與右到左的往復仍略微偏移,代表滑車在往復之間沒有回到相同位置。這是張力或齒咬合的問題。被拉長的皮帶無法在整幅寬度上維持套準,而韌體會持續套用一個等到生效時早已錯誤的修正。

滑車聲音不一樣

健康的滑車節奏平順均勻。打開護蓋,站在機器旁聽三十秒。磨損的皮帶會出現略不規則的節奏,而且往復在行程某一端聽起來比另一端更悶。有經驗的操作員會在列印品質變差前好幾週就察覺。如果你有兩台同型機,並排運轉比較。你的耳朵是免費的診斷工具,而且幾乎沒有人用它。

降速後品質就變好

用一半速度重印出問題的檔案。如果條紋與套準偏差大致消失,代表張力或齒咬合已處於臨界。低速時滑車有時間穩定,鬆弛不影響;生產速度下就會影響。只在高速失敗的機器,是在告訴你驅動已到極限,而不是噴頭老化。這項測試只花一張廢媒材。在碰噴頭之前先做,因為降速後恢復正常,就證明墨路從來不是問題。

用手電筒照出來的東西

沿著皮帶看,而不是盯著它看。邊緣起毛代表皮帶跑偏。齒面發亮、磨光代表摩擦生熱。本該是銳利方角的齒若看起來圓鈍,就已無救。檢查皮帶槽底部有無細黑粉末。接著確認皮帶位於每個皮帶輪溝槽的中央,而不是貼著凸緣跑。皮帶爬上凸緣會磨損邊緣、使套準漂移,最後整條脫離皮帶輪。

真正的 CR 馬達故障長什麼樣子

馬達確實會壞。它只是不是第一個該測的東西。以下說明如何證明,而不是猜測。

從牆上斷電,不是只按面板開關。然後用雙手把兩個嫌疑犯分開。首先,鬆開皮帶張力或讓滑車脫離該段,把滑車從一端推到另一端。它應該以均勻阻力滑行,沒有緊點。粗糙的一段、刮擦或硬停,指向滑軌、異物或軟管束。那是拖磨,沒有馬達能修好它。接著在皮帶拆下的狀態下用手轉動馬達軸。它應該以輕微均勻的阻力轉動,並帶有輕微的齒槽感。若軸轉起來粗糙、卡頓或左右晃動,就是軸承或雜物問題。

溫度反映的是負載,不是馬達本身。長時間運轉後微溫是正常的。印一次就燙到手指放不住則不正常,而且幾乎總是代表馬達在對抗某種阻力。沿著滑車路徑走一遍,找出常見原因:滑軌乾澀或受汙染、舊潤滑脂混上墨霧變成糊狀、皮帶張力過高、墨水軟管束拉扯或摩擦機架、行程中有乾固墨塊或移位的塑膠件。改裝外部供墨的機器,先檢查軟管走線。每往復勾到一次的軟管,會讓每一趟都增加阻力。

繞組故障是可以量測的。從你自己的維修手冊取得該機型的線圈電阻值,用電表在馬達接頭兩端量測。不要拿別台機器的論壇貼文數字來比對。若繞組讀值為短路或開路,先停下來想清楚再裝新馬達。繞組短路通常代表主機板上的驅動器已失效,而且可能把替換品一起帶走。有些手冊會要你同時更換主機板。相信手冊。

原廠自己的文件把馬達排在清單接近末端。大尺寸 愛普生 機型的維修文獻,把 CR 過載狀況(在使用該代碼的機型上回報為代碼 113A)歸因於滑車負載、過電流、卡紙、皮帶張力、潤滑不足與機架變形。同一份文件針對 CR 伺服參數錯誤,列出的檢查順序是:清潔並檢查 CR 光柵、調整皮帶張力、更換編碼器感測器、更換 CR 馬達、更換主機板。這是原廠在告訴你馬達排第四,不是第一。把這個順序抄進你自己的例行流程。

還有一個陷阱。髒汙或刮傷的編碼光柵會讓滑車來回搜尋。它過衝、修正、再猛拉回來,馬達因此發熱,因為機器不斷要求它修正一個根本不存在的定位誤差。如果你已經換過馬達,而故障幾週內又回來,在買第二顆馬達之前先檢查光柵與感測器。用正確溶劑朝單一方向在無絨布上擦拭光柵,然後對著光看有沒有明亮的刮痕線。若看得到刮痕,清潔救不了它。

太鬆不是唯一的故障

店家擔心皮帶太鬆,因為太鬆很明顯。太緊才是更安靜的殺手,而且原廠有明文記載。

大尺寸 愛普生 系列的維修手冊描述了容許範圍的兩端。張力過高時,皮帶壽命縮短、滑車在高負載下運轉、機器為了避免過熱而花更多時間在等待控制,馬達軸也被拉離軸心,直到馬達內部電刷磨損。這條因果鏈有記載的終點就是 CR 過載錯誤。張力過低時,皮帶齒打滑、滑車擺動、主動阻尼修正失效,媒材邊緣附近出現垂直條紋。兩端從相反方向把你帶到同一個故障。

這就是為什麼用扳手加手感換皮帶是糟糕的維修。張力是一項規格。在要求如此做的機器上,手冊會指定音波張力計與該機型的目標值。如果你沒有張力計,就照手冊的調整程序與它給的基準位置做,而不是一直鎖到「感覺對了」。那種「再多轉四分之一圈」的直覺,正是機器在同一刻同時得到拉長的皮帶與磨損的馬達電刷的原因。

皮帶輪對齊是同一件工作的一部分。皮帶裝上後,用手把皮帶輪轉滿一整圈,觀察走帶情形。皮帶應位於每個溝槽中央,不爬上凸緣,也不懸在外緣。貼著凸緣跑的皮帶會在那側起毛、掉橡膠,並慢慢把套準帶偏。如果它無法置中,代表皮帶輪不平行或惰輪軸承正在損壞,那麼無論你張力調得多仔細,皮帶都撐不久。

滑軌潤滑要放在這裡談,因為它是馬達發熱最常見的原因。使用手冊指定的潤滑劑。不要用通用滲透油,也不要用輕質機油。兩者都會吸附粉塵與墨霧,變成磨蝕性糊狀物,磨壞滑車滑塊。如果滑軌上已有舊潤滑脂,先徹底擦掉再加新油。在受汙染的舊脂上覆蓋新脂,比乾淨乾燥的滑軌更糟。先用乾布擦拭滑軌,看看布上擦下什麼。

然後記錄下來。日期、機器運轉時數、皮帶狀況、若有量測則記下張力讀值。換過三次之後,你就會從自己的機器得知自己的更換週期,勝過供應商頁面上的任何數字。單班運轉的店家與雙班運轉的店家,皮帶磨損時程不會相同,沒有任何圖表知道你的工作負載。

檢查順序與該備的庫存

以下是檢查順序,由最便宜開始。在第一個失敗的檢查點停下,先修好那一項,再往下走。

  1. 手動行程測試。從牆上斷電,把滑車推過全行程。緊點、刮擦或硬停代表滑軌、異物或軟管。零成本。
  2. 軟管束。從滑車到墨瓶逐條追查。查看束帶是否把軟管束拉太緊、軟管是否摩擦機架、是否有管線位在滑車會勾到的位置。零成本。
  3. 編碼光柵與感測器。用正確溶劑朝單一方向擦拭光柵,並檢查感測器視窗有無墨霧。低成本。
  4. 皮帶表面、皮帶輪溝槽、橡膠粉末。一盞燈與一塊布。零成本。
  5. 依手冊檢查皮帶張力。有張力計就用,沒有就照程序與基準位置。低成本。
  6. 更換皮帶與皮帶輪。多數機架約需半天停機。中等成本。
  7. 量測馬達線圈電阻。用電表對照手冊數值。低成本且具決定性。
  8. 更換馬達。昂貴,且必須先釐清驅動器問題。
  9. 主機板。最後,且只有在有驅動器失效證據時才做。

注意清單前段沒有什麼:噴頭。如果噴嘴檢查乾淨,噴頭就不在討論範圍內。在機械故障上追對位與清潔,會燒掉一天,而且產生不了任何能請款的成果。

庫存方面,備好皮帶、惰輪或張力器、指定滑軌潤滑脂、無絨布,以及清潔光柵用的正確溶劑。這些只需少量花費,就能涵蓋多數滑車故障。CR 馬達是另一種決策。它很少故障,但一旦故障,機器就得停擺到零件到貨。如果你有多台同系列機器,庫存一顆馬達,第一次省下三天等待就回本。如果你只有一台機器,把那筆錢改花在皮帶與張力計上。

要計算的是停機成本,不是零件價格。拿那台機器每小時的產出,乘以實際損失的時數(包含等待交貨的天數),再加上報廢的媒材、快遞運費與技師到場費。對一台每小時都在賺錢的機器而言,等三天的成本高於皮帶與馬達的價差,更遠高於好皮帶與便宜皮帶的價差。這筆算術正是為什麼便宜的檢查順序同時也是最賺錢的順序。

先做手動測試。它只要五分鐘、零成本,而且把整個問題一分為二:機構某處有拖磨,或是驅動無法維持定位。之後的一切都只是更小的問題。