封桶機(jī)的故障分析及處理

朱力勇　郭鋒

摘 要：對(duì)封桶機(jī)封口質(zhì)量的主要因素作全面分析，并指出導(dǎo)致封口質(zhì)量缺陷的具體原因，并提出解決方案。

關(guān)鍵詞：封口質(zhì)量;原因分析;對(duì)策

封桶機(jī)作為包裝流水線上至關(guān)重要的設(shè)備，其封桶質(zhì)量的好壞，直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量和品牌形象。由于封桶機(jī)屬于精密設(shè)備，修理難度大、周期長(zhǎng)，每年因封桶機(jī)故障導(dǎo)致的封桶質(zhì)量缺陷，都會(huì)產(chǎn)生大批無(wú)法使用的廢桶，直接造成數(shù)萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失。本文從影響封口因素的主要因素分析開始，重點(diǎn)指出引起封口質(zhì)量下降的主要原因，以便有針對(duì)性地進(jìn)行處理。

1 卷封結(jié)構(gòu)和工作原理

封桶機(jī)的卷封結(jié)構(gòu)主要由壓頭、封口輪、托罐盤組成。封口動(dòng)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(jìn)給動(dòng)作，在蓋邊及桶邊的結(jié)合邊緣相對(duì)滾轉(zhuǎn)，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(gè)過程就叫做二重卷邊作業(yè)法。

2 影響卷邊的因素及對(duì)策

2.1 封口輪與壓頭的合理間隙

在封口輪相對(duì)桶旋轉(zhuǎn)的過程中，封口輪的溝槽在桶與蓋的結(jié)合處卷封力Q，是由徑向力Qy、軸向力Qz和切向力Qr三個(gè)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(xiàn)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(xiàn)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(guān)系完成的。因此，如何調(diào)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(guān)鍵技術(shù)。

在封口輪卷封作業(yè)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(gè)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(duì)應(yīng)的間量δ需滿足以下關(guān)系：δ1>δ01>δ02>δ2。

根據(jù)封桶機(jī)廠家提供的報(bào)損標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)備的壞桶率不得高于3%。在此標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，使用塞尺測(cè)量各封口輪的前進(jìn)間量值，測(cè)量的結(jié)果如下表1所示。

01#封口輪的執(zhí)行的第一道卷封是整個(gè)卷封作業(yè)的關(guān)鍵，90%的卷封工作在這一步已完成，這一步造成的缺陷無(wú)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(yīng)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(huì)造成封桶動(dòng)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(huì)造成卷邊呈現(xiàn)銳邊、齒狀。01#封口輪的第二道卷封是對(duì)第一道卷封的補(bǔ)充和加強(qiáng)。

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

因此，在處理封桶機(jī)封口故障時(shí)，應(yīng)首先觀察報(bào)廢桶的卷邊缺陷狀態(tài)，再結(jié)合封口輪的工作原理，以測(cè)量的間量值作為參考，才能有依據(jù)、有針對(duì)性的進(jìn)行修理，。

2.2 桶、蓋的工藝尺寸

桶和蓋的制作質(zhì)量控制尤為關(guān)鍵：桶口翻邊、蓋鉤邊都要符合其尺寸標(biāo)準(zhǔn)，翻邊度過大或過小都會(huì)影響二者的匹配程度，造成封口質(zhì)量不佳。蓋通過模具沖壓而制成，而桶的制造過程相對(duì)蓋要更為復(fù)雜，需先經(jīng)過剪板再焊接，因此更容易出現(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定的產(chǎn)品。

以去年為例，制桶廠供應(yīng)的空桶共出現(xiàn)過三次制作出的桶尺寸不穩(wěn)定的情況。由于制桶廠的設(shè)備頻發(fā)故障，導(dǎo)致生產(chǎn)出的空桶質(zhì)量不佳，桶口相對(duì)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(shí)的壓緊力，就已經(jīng)使桶邊角出現(xiàn)了下垂。

當(dāng)出現(xiàn)上述這種桶與蓋不匹配的情況時(shí)，封桶機(jī)的壞桶率會(huì)突然急劇升高。如去年10月17日至18日，當(dāng)更換了不同批次的桶后，封桶機(jī)在未進(jìn)行任何調(diào)整的情況下，壞桶率從2.9%陡增至16.4%。這種缺陷是無(wú)法通過僅僅修理封桶機(jī)來消除的。因此，針對(duì)這種情況，應(yīng)從供桶源頭處把關(guān)來加以控制。對(duì)于制桶廠生產(chǎn)出的方桶應(yīng)設(shè)置嚴(yán)格驗(yàn)收環(huán)節(jié)：首先，應(yīng)制定規(guī)范的企業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)涵蓋桶與蓋的關(guān)鍵尺寸和質(zhì)量驗(yàn)收指標(biāo)，以便驗(yàn)收時(shí)有據(jù)可依;其次，還應(yīng)制定明確的驗(yàn)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(jī)壞桶率低于3%的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)時(shí)，隨機(jī)抽取不同批次桶樣各50件，統(tǒng)計(jì)后測(cè)得桶的尺寸應(yīng)符合所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，才能滿足壞桶率在報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。實(shí)踐證明，桶口的縮頸周長(zhǎng)c是影響蓋與桶匹配的最為關(guān)鍵的尺寸，應(yīng)加以嚴(yán)格控制（見表2）。

2.3 推桶鏈條與托罐盤的相對(duì)位置

桶與蓋經(jīng)人孔扣合后，先放置于輸送機(jī)上，經(jīng)分桶器將桶間距隔開，再由輸送機(jī)的推罐鏈條依次將桶傳送至封桶機(jī)托罐盤的指定位置，才能進(jìn)行后續(xù)的卷封作業(yè)。若推罐鏈條存在明顯滯后或超前的現(xiàn)象，未將桶輸送至托罐盤上的指定位置，桶口與壓頭的相對(duì)位置會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位，當(dāng)封口輪執(zhí)行卷封作業(yè)時(shí)，卷邊處的鐵皮會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的擠壓變形。

這種現(xiàn)象形成的原因是由于桶身的寬度制造并十分不穩(wěn)定，輸送機(jī)上的分桶器無(wú)法間隔開寬度異常的桶，這會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)桶在封桶后相撞;另外，若桶口變形嚴(yán)重，也會(huì)導(dǎo)致桶無(wú)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(huì)因?yàn)榕c桶撞擊的反作用力而漸漸滯后。因此，一方面，應(yīng)定期對(duì)推罐鏈條的時(shí)序進(jìn)行校正，調(diào)整其與托罐盤的相對(duì)位置，才能使封桶機(jī)正常運(yùn)行。另一方面，操作人員必需做到眼明手快，及時(shí)挑出不合格的桶，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停機(jī)，才能減少類似的積累傷害。

除上述主要因素外，影響封桶機(jī)封口質(zhì)量的原因還有很多，如封桶機(jī)的磨損和變形、蓋鉤內(nèi)密封膠的厚度以及洗桶崗位對(duì)桶造成的變形等。但歸根結(jié)底，桶的制造方應(yīng)對(duì)桶的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，桶的使用方應(yīng)認(rèn)真履行驗(yàn)收職責(zé)，精心操作設(shè)備。封桶機(jī)的維修方更應(yīng)針對(duì)不同的封口質(zhì)量缺陷進(jìn)行具體分析，才能有的放矢處理問題。任何環(huán)節(jié)的放松都會(huì)影響封口的良好密封性。

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作者簡(jiǎn)介：

朱力勇（1985-），男，漢族，甘肅酒泉人，工程師，主要從事設(shè)備管理工作。