對鋼桶翻邊機的探索（1）

武漢金屬容器二廠 王霖

翻邊機是用來完成鋼桶桶身翻邊工序的機器。其種類繁多。如果就工作時金屬桶的放置方式而言，可分為臥式翻邊機和立式翻邊機（其中，依桶的軸線水平放置者稱為臥式，垂直放置者稱為立式）；若按一次能翻邊的邊數分類，則可分為單頭翻邊機和雙頭翻邊機（其中一次只對桶的一端翻邊的為單頭翻邊機）；按翻邊的原理來分，則應分為滾壓式翻邊機和擠壓式翻邊機；按所加工的桶形分，又可分為圓桶翻邊機和異形桶翻邊機。下面以圓桶和異形桶翻邊機為兩大類，分別闡述以上各種翻邊機的主要結構和工作原理。

一 圓桶翻邊機

1．滾壓式 滾壓式翻邊機的主要工作部件為兩個運動的壓輥，其工作原理見圖1。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），使桶身得以翻邊。

圖1 滾壓式翻邊原理圖

圓桶滾壓式翻邊機雖有許多不同的結構和類型，但在翻邊過程中都必須具有兩種運動。一是壓輥應相對于桶身作進給運動，使桶邊能向外翻出；二是桶身應繞其軸線作旋轉運動，以使圓桶邊緣處處都能翻邊。桶身獲得旋轉運動的方法有兩種：一種是桶身作主動旋轉，另一種是桶身作被動旋轉。前者是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；后者則是由電動機及減速機構帶動壓輥轉動，桶身靠摩擦力的作用被主動旋轉的壓輥帶動旋轉。下面通過實例說明圓桶滾壓式翻邊機的主要結構和原理。

圖2為一圓桶臥式雙頭翻邊機的傳動筒圖。該機的主要工作部件是兩個主動旋轉的壓輥，故屬桶身作被動旋轉的滾壓式翻邊機。這臺機床的結構左右對稱，工作時兩邊同時動作，使桶身兩邊同時翻邊，但為了表達得清楚一些，將圖中右上半部表示為壓輥處于最高位置，讓桶身喂入、呈待翻邊的狀態；左上半部表示為上壓輥進給到終點處于最低位置桶身完畢的狀態。下面從滾壓式翻邊應具有的兩個運動來闡述這臺翻邊機的工作原理和過程。

圖2 圓桶雙頭滾壓式翻邊機傳動圖例

1-上輥軸；2－向心軸承；3-上壓輥；4－齒輪；5－壓輥托架；6-滾輪；7-彈簧；8-凸輪； 9-齒輪；10-皮帶輪；11-電動機；12-皮帶輪；13-齒輪；14-主軸；15－蝸桿軸；16-齒輪；17-齒輪；18-下輥軸；19-下壓輥；20-軸承；21-托、翻桶裝置；22-機座；23－擋板。

1)進給運動 該機的進給運動是由上壓輥3作擺動來實現的。上壓輥3固裝在上壓輥軸1上，上壓輥，軸l又通過軸承2支承于壓輥托架5上。當凸輪8順時針轉動凸輪升程不斷增加時，通過滾輪6使壓輥托架5繞支點A作逆時針擺動。那末，安裝于壓輥托架上的上壓輥3隨之向桶內擺動，直至上壓輥軸1處于水平位置（如圖中左上半部所示）為止，從而完成進給。然后，凸輪8轉至最小升程，靠彈簧7的作用，壓輥托架5順時針擺動回到原位，上壓輥3則退出桶外，此時已翻邊的桶身便可取出，下一個待翻邊桶身可以放入。

凸輪8是由電動機11驅動的，電動機11通過一級皮帶傳動(皮帶輪12和10)使蝸桿軸15旋轉，由于與蝸桿嚙合的蝸輪（圖中未表示）與凸輪8同軸，所以蝸桿軸15的旋轉會使凸輪8得到慢速轉動。

2)主旋轉運動 主旋轉運動在該機中表現為上、下壓輥的轉動。這一轉動也是由電動機11驅動的。電動機11使蝸桿軸15旋轉，由于蝸桿軸15的右端固裝有齒輪9，通過它與齒輪的嚙合，使主軸14旋轉。再通過齒輪16與17的嚙合，使下輥軸18旋轉，因而固裝于下輥軸上的下壓輥19獲得了主旋轉運動。當上壓輥向下擺動進給時，齒輪4與17逐漸嚙合，故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，擋扳23起到防止桶身軸向竄動的作用，擋扳23的下端必須開口，以免防礙上壓輥的運動。

托、翻桶裝置21在翻邊前起支承桶身的作用，翻邊后起送離桶身的作用。其工作原理和基本結構見圖3 0該圖中托桶架為弧形，架上裝有四個滾輪，以托住水平放置的桶身。當氣缸中的活塞處于最下位置時，四個托桶滾輪托住桶身，使桶身處于待翻邊狀態。待翻邊結束后，活塞上行推動托桶架。使之繞其支點A向上擺動，桶身則被翻出托桶架外，然后再讓活塞下行，托桶架回位，滾輪將托住下一個桶身。

圖3 托、翻桶裝置原理圖

圖2所示翻邊機結構比較簡單、緊湊，雙頭同時翻邊，生產效率較高，但其翻邊均勻性較差，翻邊尺寸精度較低。

圖4所示為另一種結構形式的圓桶臥式雙頭翻邊機。該機主要由床身、左右主軸箱、左右翻邊壓輪即上壓輥、左右偏心滾壓盤即下壓輥以及氣動裝置等組成。這臺設備左右結構完全相同且呈對稱布置，可實現桶身兩端同步翻邊。它既可與其他設備相聯組成生產線進行全自動生產，也可由人工上、下桶身進行單工序半自動生產。下面以圓桶滾壓式翻邊機應具有的兩個運動即主旋轉運動和進給運動外加床頭箱的送進運動為線索來闡述這臺翻邊機的工作原理和單工序操作該機的工作過程。

圖4 圓桶雙頭滾壓式翻邊機傳動結構簡圖

1-床身；2-氣缸；3-三眼板； 4-挺桿； 5-床頭箱； 6-主軸；7-制動器；8-離合器；9-齒輪；1O-齒輪； 11-齒輪； 12-皮帶；13-電動機；14-凸輪；15-凸輪從動桿；16-杠桿；17-壓桿；18-滑塊；19-翻邊壓輪；20-調整盤；21-桶身；22-定位盤；23-偏心滾壓盤；24-行程限位塊

①床頭箱的送進運動 首先設備接電，按下左、右電動機啟動按鈕，輸送裝置來料后再按下左、右快進按鈕，左右氣缸2中活塞上行，通過三眼板3和臥式挺桿機構4使左右床頭箱1送進，由行程限位塊24來限制左右床頭箱的送進行程，桶身21此時套在偏心滾壓盤23上。

②主旋轉運動和進給運動 按下左、右離合器上按鈕，左、右離合器8合上，此時電動機13經一級皮帶傳動12所傳遞來的動力一文通過齒輪9使主軸6旋轉；另一支通過二級齒輪傳動10、11使凸輪14旋轉，凸輪的轉動再經過凸輪從動桿15和杠桿16、壓桿17、滑塊18帶動固裝在滑塊上的翻邊壓輪19向下壓住桶身，桶身隨著偏心滾壓盤一起向下移動，同時由于摩擦力的作用，桶身和翻邊壓輪隨著偏心滾壓盤23一起轉動完成翻邊。翻邊結束后，翻邊壓輪快退，偏心滾壓盤及桶身由于安裝在偏心滾壓盤內的彈簧復位力作用隨著翻邊壓輪向上移動直到復位到原位即中心位置。然后按下左右離合器脫開按鈕，左、右離合器8脫開，左、右制動器7制動第一級齒輪傳動軸的轉動，從而主軸6和翻邊壓輪19停止運動。最后按下左、右快退按鈕，氣缸2中活塞下行，左、右床頭箱退回到原來位置。輸送裝置送桶身到下道工序。

該設備較圖2的擺動式翻邊機結構更合理，調整也較容易，自動化程度較高，扳邊均勻性及扳邊精度也較好，在目前應用較為廣泛。