《包裝機械設計》（5）
（五）翻邊機
翻邊機是用來完成金屬桶身翻邊工序的機器。翻邊機種類很多，按工作時金屬桶的放置方式有臥式翻邊機與立式翻邊機（臥式指桶軸線水平，立式指桶軸線鉛垂）；按一次所能翻邊的數量有單頭翻邊機（一次只翻一端）和雙頭翻邊機（一次翻兩端）；按翻邊原理可分為滾壓式翻邊機和擠壓式翻邊機；按所能加工的桶形可分為圓桶翻邊機和異形桶翻邊機。
1.滾壓式與擠壓式翻邊機的工作原理
滾壓式翻邊機的主要工作部件為兩個壓輥。工作時兩壓輥和桶身三者之間作相對運動（轉動、平移或擺動），滾輪對桶身進行旋壓而使桶身端產生塑性變形實現翻邊。其翻邊原理如圖17-25所示。翻邊過程中有兩種運動，一是壓輥相對于桶身作進給運動，使桶邊向外翻出；二是桶身繞自身軸線作旋轉運動，使桶邊緣處能翻邊。桶身獲得旋轉運動的方法有兩種：主動與被動。主動指桶身直接由電動機和減速機構帶動旋轉，在翻邊時由轉動的桶身借助摩擦力帶動壓輥旋轉。被動指電動機及減速機帶動壓輥旋轉，桶身靠摩擦力的作用通過壓輥帶動旋轉。對異形桶壓輥要作桶形仿形運動。滾壓式翻邊機除翻邊外，還有縮頸等多種功能，對不同金屬材料和不同板厚適應性較強，用得較普遍，但翻邊精度較低。
圖17-25 滾壓翻邊
1-桶身 2-壓輥 3-壓輥
擠壓式翻邊機是靠兩個壓盤沿桶框的軸線方向作相對運動而實現翻邊。其工作原理如圖17-26所示。兩壓盤的相對運動由液壓或機械傳動來實現。在翻邊過程中，桶壁受到擠壓，為了協助桶壁承受擠壓力，用胎具從外圍護住桶壁。擠壓式翻邊機翻邊精度高，結構簡單，特別適用于多重卷邊（如三重）的鋼桶。但擠壓式翻邊時，桶壁要承受一定擠壓力，因此，擠壓式不能用于強度很低的金屬桶（如鋁桶），用于板厚在0.6mm以上的鋼桶。
圖17-26 擠壓翻邊
1-油缸 2-聯軸器 3-壓盤? 4-桶框 5-掛通架 6-軸承
2.圓桶翻邊機
圖17-27所示為圓桶臥式雙頭翻邊機。該機為桶身被動旋轉的滾壓式翻邊機。其結構左右對稱，工作時，兩邊同時動作進行翻邊。圖中右半部表示上壓輥處于最高位置，桶身喂入，呈待翻邊的狀態；左半部表示上壓輥進給終點處于最低工位置，桶身完成翻邊的狀態。下面介紹其工作原理及工作過程：
圖17-27 圓桶雙頭滾壓式翻邊機示意圖
1-上壓輥軸 2-向心軸承 3-上壓輥 4、9、13、16、17-齒輪 5-壓輥托架 6-滾輪 7-彈簧
8-凸輪 10、12-皮帶輪 11-電機 14-主軸 15-蝸桿軸 18-下壓輥軸 19-下壓輥
20-軸承 21 托、翻桶裝置 22-機座 23-擋圈 24-桶框
（1）進給運動
該機的進給運動如圖右半部所示，由上壓輥3作擺動來實現。與上壓輥相聯的上壓輥軸1通過軸承2支承于壓輥托架5上。凸輪8順時針推高從動滾輪6，使壓輥托架5繞支點A作逆時針擺動。而上壓輥3也隨之向桶內擺動，直到上壓輥軸1處于水平位置為止，從而完成進給運動。然后凸輪8轉至最小升程，靠彈簧7的作用，壓輥托架5順時針擺回到原位，上壓輥3則退出桶外，與此同時，左半部運動對稱進行。這時兩端已翻邊的桶框便可取出，下一個待翻邊桶框即可進入。
（2）主旋轉運動
主旋轉運動為上、下壓輥的轉動。電機11使蝸桿軸15旋轉，蝸桿軸15右端的齒輪9與齒輪13嚙合，從而使主軸14旋轉。通過齒輪16與17的嚙合，使下壓輥軸18旋轉，下壓輥軸上的下壓輥19即獲得主旋轉運動。當上壓輥向下擺動進給時，齒輪4與17逐漸嚙合，上壓輥也獲得了主旋轉運動。此時位于上、下壓輥間的桶身受摩擦力的作用，被壓輥帶動著繞自身的軸線旋轉，同時在上壓輥的進給作用下完成翻邊。翻邊過程中，擋圈23的作用是防止桶身軸向竄動，擋圈上部有開口，并不妨礙上壓輥的運動。
托、翻桶裝置21的作用是在翻邊前支持桶框，翻邊后送出桶框。其結構及工作原理如圖17-28所示。
圖17-28 托、翻桶裝置原理圖
1-桶身 2-托桶滾輪 3-托桶架 4-支點 5-氣缸
3.異形桶翻邊機
異形桶的翻邊機比圓形桶翻邊機的結構及原理都要復雜。下面分析擠壓式異形桶翻邊機：圖17-29所示為一種異形桶擠壓（滑塊）式翻邊機。圖中左右結構對稱，工作時左右動作也是同時的。圖左半部所示為桶框待翻邊的狀態；右半部所示為翻邊結束時的狀態。它的工作過程如下：
圖17-29 異形桶擠壓（滑塊）式翻邊機示意圖
1-油缸 2-壓盤 3-內胎模 4-錐體 5-內滑塊 6-外滑塊 7-彈簧 8-叉形杠桿
9-連桿 10-芯軸 11-套管 12-下擺桿 13-上擺桿 14、15-油缸 16-異形桶框
（1）桶框的喂入和軸向定位
當油缸中的活塞1處于最上位置時，固裝于活塞桿上的壓盤2則處于最上端，將桶框放于壓盤的下方并套住內胎模3和內滑塊5的上層臺階。然后使活塞下行，壓盤隨之下降，從軸向壓住桶框（左半圖所示）。
（2）護桶
油缸14中的活塞下行，使上擺桿13繞其左端的支點向下擺動，通過套管11和連桿9的作用，叉形杠桿8的上端向桶框擺動，由于叉形杠桿的上端與外滑塊6鉸接，所以外滑塊6也隨之向桶框方向滑動，直到箍住桶框，達到護桶目的。
（3）翻邊
油缸15中的活塞下行，下擺桿12繞其左端支點向下擺動，與下擺桿中部鉸連的芯軸10隨之下移，固裝于芯軸上端的錐體4必然下移，通過內滑塊5和錐體相配合的錐面的作用，內滑塊則被迫向桶外作水平滑動，致使桶框完成翻邊（圖右半部所示）。
（4）回位取桶
油缸14中的活塞上行，通過上擺桿13、套管11和叉形杠桿的作用，外滑塊向外滑動，離開桶框退回原位。與此同時，讓油缸15中的活塞上行，下擺桿則向上擺動，芯軸和錐體上升，在彈簧7的作用下內滑塊向內滑動而回原位。接著油缸1中活塞上行，壓盤上行，已翻邊的桶框便于取出。
（六）波紋機與脹筋機
桶身兩端用波紋機滾出多條波紋并用脹筋機在桶身中段擴脹兩條加強環筋，提高桶的強度。
波紋機與脹筋機的工作原理都是一樣的，結構很簡單。它們都是將成型的桶身套于旋轉主軸上，通過帶有波紋（或筋）斷面槽形的滾輪沿桶身徑向進給，在進給過程中使桶身材料產生冷旋壓變形。滾輪在旋壓過程中，產生三個方向的運動，即沿桶身（或主軸）的徑向運動、滾輪沿主軸的軸向運動和滾輪自身的旋轉運動。滾輪表面的槽形因滾紋或脹筋的深淺大小有所不同。滾紋槽淺而密，滾筋深而寬。
（七）封口機
封口機的結構原理與三片罐或兩片罐封口機工作原理一樣。如果用多重（三重）卷邊封口機封口，只需在原來的二重卷邊封口機上增加一道卷封輪。
（八）試漏機
試漏機是用于檢驗桶的密封性的機器。試漏一般分兩步進行，即前試漏與后試漏。前試漏指封口前的桶身試漏，主要是檢查桶身焊接接縫處的焊接質量與密封性。后試漏是桶底、桶頂兩端封口后的檢查，檢驗卷邊封口質量及密封性。
試漏機工作原理：它是將鋼桶夾于轉盤（有單轉盤與雙轉盤）間，并將夾緊處密封加橡膠墊圈），然后充入一定壓力的氣體或液體，看是否有泄漏。
圖17-30所示為氣密檢漏機的試漏裝置。它用于檢驗桶身或整個空桶。將制成的空桶送到試漏機上，夾于轉盤3間。在轉盤旋轉時，將壓縮空氣送入鋼桶內，如果鋼桶漏氣，則壓力會下降，于是與槽的通氣孔連接的隔膜閥動作，進行自動檢測。鋼桶經氣壓檢測，大約轉一圈之后，由升降裝置和導槽自動送到下道包裝工序（裝料）或作為空罐成品自動排出。
二、提桶制造設備
提桶的制造工藝路線及相應設備如下：剪切下料（剪切機）→磨邊（磨邊機）→卷桶成型（卷桶成型機）→焊縫（焊縫機）→焊縫拋光（拋光機）→擴口（擴口機）→開口部全卷邊（卷邊機）→桶體滾筋（滾筋機）→底部翻邊（翻邊機）→底部卷邊封口（雙重卷邊封口機）→吊耳焊接（吊耳焊接機）→試漏檢驗（試漏機）→安裝手提環（手提環安裝機）→集裝套疊，流程如圖17-31所示。其工序與前述金屬鋼桶（儲運桶）的制造工序差不多。制造方法與其它金屬容器的制造方法大體相同。
圖17-31 制桶工藝流程圖
