封桶機的故障分析及處理

朱力勇　郭鋒

摘 要：對封桶機封口質量的主要因素作全面分析，并指出導致封口質量缺陷的具體原因，并提出解決方案。

關鍵詞：封口質量;原因分析;對策

封桶機作為包裝流水線上至關重要的設備，其封桶質量的好壞，直接影響著產品質量和品牌形象。由于封桶機屬于精密設備，修理難度大、周期長，每年因封桶機故障導致的封桶質量缺陷，都會產生大批無法使用的廢桶，直接造成數萬元的經濟損失。本文從影響封口因素的主要因素分析開始，重點指出引起封口質量下降的主要原因，以便有針對性地進行處理。

1 卷封結構和工作原理

封桶機的卷封結構主要由壓頭、封口輪、托罐盤組成。封口動作由兩組具有不同溝槽形狀封口滾輪，按先后順序的四次進給動作，在蓋邊及桶邊的結合邊緣相對滾轉，使兩者邊緣鐵皮因彎曲變形而相互緊密配合，形成五層鐵皮組成的接縫，起到高度密封的效果。卷封的步驟如下圖一所示，頭道封口輪卷邊鉤合，二道封口輪將卷邊壓緊成型，這整個過程就叫做二重卷邊作業法。

2 影響卷邊的因素及對策

2.1 封口輪與壓頭的合理間隙

在封口輪相對桶旋轉的過程中，封口輪的溝槽在桶與蓋的結合處卷封力Q，是由徑向力Qy、軸向力Qz和切向力Qr三個不同方向的作用力而合成。其中頭道滾輪的溝槽深而窄，卷封力P1的作用表現為桶邊、蓋邊的彎曲變形;二道封口輪的溝槽寬而淺，卷封力P2主要變現為塑性變形。合適的卷封力是靠封口輪、壓頭之間合適的配合位置關系完成的。因此，如何調整封口輪與壓頭之間的合適間隙，是維修人員需要掌握的關鍵技術。

在封口輪卷封作業的過程中，為了使壓頭不至于與封口輪的上沿相碰，二者之間必須保持一定的距離，這個距離稱為封口輪間量δ，如圖一（b）中所示。按照各封口輪的工作順序，其各自對應的間量δ需滿足以下關系：δ1>δ01>δ02>δ2。

根據封桶機廠家提供的報損標準，該設備的壞桶率不得高于3%。在此標準內，使用塞尺測量各封口輪的前進間量值，測量的結果如下表1所示。

01#封口輪的執行的第一道卷封是整個卷封作業的關鍵，90%的卷封工作在這一步已完成，這一步造成的缺陷無法在后面的步驟中予以糾正，完成第一步卷封后，桶邊卷邊底部應是光滑的圓弧而不是平底。δ1過小，即卷封力Q過大，卷封后卷邊下緣較扁平，會造成封桶動作完成后，卷邊存在圓狀突起直至切口;反之δ1過大，蓋邊不充分卷入桶邊，則最后會造成卷邊呈現銳邊、齒狀。01#封口輪的第二道卷封是對第一道卷封的補充和加強。

02#封口輪進行的第三道卷封目的就是壓緊已成型的卷邊，δ02過小會引起卷邊尖銳，甚至裂痕;δ02過大又會造成假卷，密封不嚴。同理，2#封口輪進行的最后一道卷封也是對前一步的加強。

因此，在處理封桶機封口故障時，應首先觀察報廢桶的卷邊缺陷狀態，再結合封口輪的工作原理，以測量的間量值作為參考，才能有依據、有針對性的進行修理，。

2.2 桶、蓋的工藝尺寸

桶和蓋的制作質量控制尤為關鍵：桶口翻邊、蓋鉤邊都要符合其尺寸標準，翻邊度過大或過小都會影響二者的匹配程度，造成封口質量不佳。蓋通過模具沖壓而制成，而桶的制造過程相對蓋要更為復雜，需先經過剪板再焊接，因此更容易出現質量不穩定的產品。

以去年為例，制桶廠供應的空桶共出現過三次制作出的桶尺寸不穩定的情況。由于制桶廠的設備頻發故障，導致生產出的空桶質量不佳，桶口相對桶蓋尺寸過小。大量桶在封口輪還未開始靠近桶邊之前，桶蓋扣入桶口時的壓緊力，就已經使桶邊角出現了下垂。

當出現上述這種桶與蓋不匹配的情況時，封桶機的壞桶率會突然急劇升高。如去年10月17日至18日，當更換了不同批次的桶后，封桶機在未進行任何調整的情況下，壞桶率從2.9%陡增至16.4%。這種缺陷是無法通過僅僅修理封桶機來消除的。因此，針對這種情況，應從供桶源頭處把關來加以控制。對于制桶廠生產出的方桶應設置嚴格驗收環節：首先，應制定規范的企業驗收標準，此標準中應涵蓋桶與蓋的關鍵尺寸和質量驗收指標，以便驗收時有據可依;其次，還應制定明確的驗收制度，由專人抽檢桶樣并記錄，將判定不合格的桶一律拒收。

在封桶機壞桶率低于3%的標準范圍內時，隨機抽取不同批次桶樣各50件，統計后測得桶的尺寸應符合所規定的標準，才能滿足壞桶率在報廢標準之內。實踐證明，桶口的縮頸周長c是影響蓋與桶匹配的最為關鍵的尺寸，應加以嚴格控制（見表2）。

2.3 推桶鏈條與托罐盤的相對位置

桶與蓋經人孔扣合后，先放置于輸送機上，經分桶器將桶間距隔開，再由輸送機的推罐鏈條依次將桶傳送至封桶機托罐盤的指定位置，才能進行后續的卷封作業。若推罐鏈條存在明顯滯后或超前的現象，未將桶輸送至托罐盤上的指定位置，桶口與壓頭的相對位置會出現錯位，當封口輪執行卷封作業時，卷邊處的鐵皮會出現嚴重的擠壓變形。

這種現象形成的原因是由于桶身的寬度制造并十分不穩定，輸送機上的分桶器無法間隔開寬度異常的桶，這會導致兩個桶在封桶后相撞;另外，若桶口變形嚴重，也會導致桶無法從壓頭上順利落下，從而造成輸送線擁堵的后果。久而久之，推罐鏈條的卡爪會因為與桶撞擊的反作用力而漸漸滯后。因此，一方面，應定期對推罐鏈條的時序進行校正，調整其與托罐盤的相對位置，才能使封桶機正常運行。另一方面，操作人員必需做到眼明手快，及時挑出不合格的桶，發現異常及時停機，才能減少類似的積累傷害。

除上述主要因素外，影響封桶機封口質量的原因還有很多，如封桶機的磨損和變形、蓋鉤內密封膠的厚度以及洗桶崗位對桶造成的變形等。但歸根結底，桶的制造方應對桶的各項指標進行嚴格控制，桶的使用方應認真履行驗收職責，精心操作設備。封桶機的維修方更應針對不同的封口質量缺陷進行具體分析，才能有的放矢處理問題。任何環節的放松都會影響封口的良好密封性。

參考文獻：

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作者簡介：

朱力勇（1985-），男，漢族，甘肅酒泉人，工程師，主要從事設備管理工作。