1、藥品裝盒機(jī)簡(jiǎn)介

    多功能高速藥品裝盒機(jī)是邁特凱包裝機(jī)械定制生產(chǎn)的對(duì)象，是最新研制的全自動(dòng)高速藥品紙盒包裝機(jī)，機(jī)器容納了中低速藥品裝盒機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)速度最快、智能化程度更高的包裝產(chǎn)品。本機(jī)顛覆了國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)間歇式的設(shè)計(jì)原理，采用國(guó)際先進(jìn)的鏈排式連續(xù)動(dòng)作的全新結(jié)構(gòu)，大大提高了產(chǎn)品性能和生產(chǎn)效率。并設(shè)有聯(lián)機(jī)技術(shù)接口，制定了一套以自動(dòng)化生產(chǎn)線為主，單機(jī)獨(dú)立使用為輔的生產(chǎn)新模式，充分體現(xiàn)了產(chǎn)品優(yōu)越性。

    此裝盒機(jī)能夠?qū)⒏鞣N規(guī)格的藥板、中藥制劑、食品等小型的、有規(guī)則形狀的產(chǎn)品裝入特定的紙盒中，并將成品輸送。使用范圍廣泛，操作簡(jiǎn)便。根據(jù)用戶的不同產(chǎn)品，只需更換與調(diào)整相應(yīng)的零部件即可滿足用戶的生產(chǎn)需求。即適用于大批量單一品種的生產(chǎn)，也可滿足小批量多品種的藥品生產(chǎn)。并且可以與其它產(chǎn)品裝盒機(jī)聯(lián)線工作， 使裝盒機(jī)的應(yīng)用前景更加廣泛。

    2、藥品裝盒機(jī)工藝過(guò)程及主要功能

    2.1工藝原理

    整個(gè)機(jī)型工藝流程為：落料裝置將藥板下放到運(yùn)輸鏈，同時(shí)折紙機(jī)構(gòu)按規(guī)格要求將說(shuō)明書折疊，隨同藥板-起傳動(dòng)，此時(shí)取盒機(jī)構(gòu)進(jìn)行完吸盒-撐盒-放盒三工位后準(zhǔn)確落入傳送鏈，裝盒裝置將藥板說(shuō)明書一同裝入藥盒中，通過(guò)運(yùn)輸鏈到達(dá)封盒工位，進(jìn)行藥品封盒，完成包裝整過(guò)程。連續(xù)的運(yùn)動(dòng)方式較間歇式設(shè)計(jì)起來(lái)效率更高更穩(wěn)定，因此將整機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)均設(shè)計(jì)為連續(xù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。

    工藝流程圖：

    為了保證取盒機(jī)構(gòu)與折紙機(jī)構(gòu)二者動(dòng)作的協(xié)調(diào)，可以通過(guò)分配軸協(xié)調(diào)二者之間的動(dòng)作關(guān)系，但是折紙機(jī)構(gòu)比較獨(dú)立，用分配軸方式很難實(shí)現(xiàn)，所以考慮用伺服電機(jī)通過(guò)編碼器同步到取盒輸出軸的轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)二者協(xié)調(diào)運(yùn)行。

    2.2裝盒機(jī)主要功能

    由裝盒機(jī)的工藝過(guò)程可得出裝盒機(jī)的主要功能：動(dòng)力功能采用電動(dòng)機(jī)，落料功能采用自動(dòng)擋塊機(jī)構(gòu)，折紙功能采用牽引輥與折紙輥機(jī)構(gòu)，取盒功能采用行星輪轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)，裝盒功能采用四桿機(jī)構(gòu)， 送盒功能采用輸送鏈機(jī)構(gòu)，封盒功能采用凸輪機(jī)構(gòu)，控制功能采用伺服控制系統(tǒng)。

    3、藥品裝盒機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

    3.1落料機(jī)構(gòu)

    本文研究的自動(dòng)裝盒機(jī)采用旋片式落料裝置，此裝置調(diào)整方便，工作高速穩(wěn)定。當(dāng)前許多中低速的裝盒機(jī)仍然采用自由落料裝置，此裝置憑借物料本身的重力完成下料，再通過(guò)氣缸推桿的推動(dòng)將其轉(zhuǎn)移到輸送鏈。這種依靠自身重力與氣缸同時(shí)作用完成的落料裝置結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單但受限嚴(yán)重，當(dāng)依靠重力下落時(shí)，若物料自身質(zhì)量輕是不可能完成物料下放的過(guò)程的，機(jī)構(gòu)處于高速工作狀態(tài)下，物料本身的重量克服不了氣流的阻礙，便不能很好地完成下落，這樣就造成傳送鏈空運(yùn)輸。

    旋片式落料裝置如圖2.2所示，機(jī)架固定于裝盒機(jī)的底架上，呈垂直狀態(tài)，傳動(dòng)部件之間采用同步帶輪傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)部件選用伺服電機(jī)控制。伺服電機(jī)通過(guò)同步帶輪傳動(dòng)系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)片旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)片旋轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)物料下落，藥板直接下落到傳送鏈，以運(yùn)送到下一工位繼續(xù)使用，此裝置可在人機(jī)界面里完成對(duì)伺服電機(jī)的設(shè)定，使下料速度與設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度相匹配，設(shè)定完成后旋片可進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)完成物料的下放。

    3.2說(shuō)明書折疊機(jī)構(gòu)

    本機(jī)型采用新型折紙機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的折紙效率可達(dá)到400-500張/分鐘。機(jī)構(gòu)的工作原理是：伺服電機(jī)與減速器通過(guò)電控箱控制， 實(shí)現(xiàn)與主機(jī)、取盒裝置轉(zhuǎn)速同步，聯(lián)軸器將主軸與圓錐齒輪軸聯(lián)接，通過(guò)圓錐齒輪傳動(dòng)改變其主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。折疊過(guò)程主要由5個(gè)折紙輥和3個(gè)折紙板組成，而彈簧的作用主要是保證折紙輥完全嚙合(如圖2.3所示)折紙輥的轉(zhuǎn)動(dòng)帶著上一個(gè)工序卷入的說(shuō)明書配合不同形狀、尺寸的折紙板作用，完成對(duì)說(shuō)明書的折疊工作。

    （1）折紙機(jī)構(gòu)滿足條件：

    ①折紙輥之間的緊密嚙合由于說(shuō)明書是靠執(zhí)行機(jī)構(gòu)的兩個(gè)折紙輥牽引并進(jìn)入折紙板進(jìn)行折紙的，而說(shuō)明書的厚度非常薄，所以兩個(gè)折紙輥之間的嚙合必須非常的緊密， 選用彈簧來(lái)保證其嚙合的程度，由于彈簧所受的載荷不大，且安裝空間并不受限制，因此可選用常用的小型圓柱螺旋壓縮彈簧。

    ②說(shuō)明書的逐張分離

    自動(dòng)裝盒機(jī)對(duì)折紙機(jī)構(gòu)除了要求能完成多種規(guī)格折紙功能外， 還要能把紙張逐張分離，以進(jìn)行下一步工序，有些多功能裝盒機(jī)會(huì)出現(xiàn)因紙的分離不佳發(fā)生雙張或多張的情況。為解決這種現(xiàn)象，可在堆放說(shuō)明書紙盤的相應(yīng)位置安裝一塊分紙橡膠，其工作原理是模擬人對(duì)堆疊紙張的手工分搓。當(dāng)吸氣嘴吸下說(shuō)明書時(shí)，緊貼紙張的分紙橡膠起到橡膠與紙張摩擦的作用，完成對(duì)紙張間的次分離。 說(shuō)明書被吸下來(lái)后， 分紙叉插入到這張紙與，上層紙之間，隨后吹氣嘴吹氣將上層紙分開(kāi)，使最后-張紙被抽出分離。這樣就避免了雙張或多張的現(xiàn)象。

    （2）折紙機(jī)安裝立板的設(shè)計(jì)下圖所示為折紙機(jī)安裝立板，左右兩塊折紙機(jī)立板通過(guò)5個(gè)連接軸連接起來(lái)，連接軸分別連接在2塊立板之間的不同位置， 確保其連接的穩(wěn)定可靠，通過(guò)連接板可以使其他的裝置與安裝立板實(shí)現(xiàn)連接，左右兩塊立板上面的孔也是為了連接折紙機(jī)上其他的裝置，而折紙機(jī)整體的固定是通過(guò)折紙機(jī)底板連接在安裝架上面。

    (3 )托紙裝置

    如下圖所示為托紙裝置簡(jiǎn)圖。擺放整齊的說(shuō)明書放在放紙平臺(tái)上，通過(guò)可調(diào)前擋紙板、可調(diào)后擋紙板以及可調(diào)支架(均開(kāi)有長(zhǎng)溝槽)完成不同說(shuō)明書規(guī)格的要求。本裝置中可疊紙張的更大尺寸為： 240x 200mm ， 最小尺寸為： 130x 130mm。

    3.3取盒機(jī)構(gòu)

    藥品自動(dòng)裝盒機(jī)中將藥板、藥包等裝盒是其整個(gè)包裝過(guò)程中最重要的組成部分。藥盒的形狀大部分都是長(zhǎng)方體，且藥盒放置到裝盒機(jī)上是都是呈現(xiàn)壓扁的狀態(tài)。要完成自動(dòng)裝藥的動(dòng)作， 則首先就必須使藥品紙盒撐開(kāi)，以便于送藥機(jī)械手能將藥品和說(shuō)明書送入盒中。為了實(shí)現(xiàn)這一要求，需要在自動(dòng)裝盒機(jī)上設(shè)計(jì)一個(gè)紙盒打開(kāi)機(jī)構(gòu)即取盒機(jī)構(gòu)如下圖所示。

    取盒機(jī)構(gòu)是裝盒機(jī)上一個(gè)重要的部件，它需要完成吸盒-撐盒-放盒三個(gè)動(dòng)作， 將壓扁的折疊紙盒撐開(kāi)并送到下一工位。本文研究的取盒機(jī)構(gòu)為行星輪式取盒裝置， 具體工作原理及結(jié)構(gòu)分析下文進(jìn)行了深入研究，在此不做詳細(xì)分析。

    目前，當(dāng)自動(dòng)裝盒機(jī)高速運(yùn)行時(shí)，取盒機(jī)構(gòu)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)掉盒及漏吸現(xiàn)象， 是裝盒機(jī)的“瓶頸”。而本文針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，對(duì)整個(gè)取盒機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析以確定影響因素，最終完成取盒機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

    3.4傳送機(jī)構(gòu)

    為了將藥板、說(shuō)明書、藥盒安全高效地完成封盒過(guò)程，此裝盒機(jī)采用鏈傳動(dòng)的輸送形式。該傳送機(jī)構(gòu)含有兩組傳送鏈且兩組傳送鏈并列同步運(yùn)行如圖2.7所示，其中一組傳送鏈專門運(yùn)送藥盒，其共有三條套筒滾子鏈，且鏈條上排有規(guī)則的金屬片形成卡槽，用來(lái)夾持傳送的藥盒同時(shí)還能將藥盒完全撐開(kāi)。另一組傳送鏈負(fù)責(zé)運(yùn)送藥板，鏈條上排布著與藥盒卡槽一一對(duì)應(yīng)的推料機(jī)構(gòu)如下圖所示。

    該推料機(jī)構(gòu)采用推桿一滑塊支座式，其特點(diǎn)為：上部主要用于推程，下部都用于回程；采用推料桿與滑塊支座的組合形式，可擴(kuò)大推程，又顯得輕巧靈活；在上部推程區(qū)間，推料桿的槽式導(dǎo)軌一側(cè)被做成擺動(dòng)的，倘若推料發(fā)生故障，通過(guò)傳感器傳遞信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)。此推料機(jī)構(gòu)只能進(jìn)行橫向推料作用，所以必須與藥板傳送鏈同步運(yùn)行，當(dāng)紙盒傳送鏈發(fā)生故障停止供盒時(shí)，會(huì)立即發(fā)送檢測(cè)信號(hào)，借助吸動(dòng)一牽引電磁鐵，使與其相連的導(dǎo)板偏擺，使與缺盒相對(duì)應(yīng)的推料桿滾輪改道而沿平行于鏈傳動(dòng)方向往前繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，停止推料作用。當(dāng)藥板逐個(gè)下落到料槽中后，通過(guò)鏈條的牽引及上下導(dǎo)軌的位移制約，推料機(jī)構(gòu)就可以沿著料槽滑動(dòng)同時(shí)將藥板推入到在另一組傳送鏈上的藥盒中，再進(jìn)行最后的封口操作。

    （1）鏈條的鏈節(jié)數(shù)更好采用偶數(shù)，而鏈輪的齒數(shù)選用奇數(shù)，這樣可以使得鏈條連接方便且連接磨損均勻；

    （2）)選用節(jié)距適當(dāng)小的鏈條及齒數(shù)適當(dāng)多的鏈輪，這樣可以減輕高速運(yùn)行時(shí)鏈傳動(dòng)產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)；

    （3）主、從動(dòng)鏈輪設(shè)計(jì)時(shí)齒數(shù)要相等且緊邊長(zhǎng)度要等于其節(jié)距的整數(shù)倍，這樣可以使從動(dòng)鏈的轉(zhuǎn)速更穩(wěn)定；

    （4）設(shè)置相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置來(lái)保證鏈條始終保持適宜的緊張度且更容易裝拆。

    3.5封盒機(jī)構(gòu)

    藥板被推入藥盒后， 封盒是整個(gè)裝盒過(guò)程中最后的工序。折舌裝置與插舌裝置共同組成了封盒機(jī)構(gòu)如下圖所示，折舌裝置又有左舌(內(nèi)側(cè))與右舌(外側(cè))之分，折舌時(shí)多用旋轉(zhuǎn)盤來(lái)完成，折舌蓋時(shí)借助固定導(dǎo)軌的作用在藥盒行進(jìn)的過(guò)程中完成。

    當(dāng)與運(yùn)送藥板的傳送鏈保持同步運(yùn)行的推料桿將被包裝藥板推入藥盒后，封盒機(jī)構(gòu)就從藥盒的兩側(cè)依次進(jìn)行折左舌、折右舌、折插蓋舌、壓蓋整形、成品輸出、空盒剔除等動(dòng)作。在封盒機(jī)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中， 為了避免推料桿進(jìn)行藥板推入時(shí)使藥盒產(chǎn)生橫向的位移竄動(dòng)，應(yīng)先將藥盒左舌進(jìn)行折合，推送藥板時(shí)借助導(dǎo)軌進(jìn)行壓制。其他的封盒過(guò)程可按前后對(duì)應(yīng)原則進(jìn)行，但必須滿足相向作用力完全抵消的要求。

    封盒機(jī)構(gòu)能否穩(wěn)定可靠、高效的完成工作，與其各執(zhí)行元件的形狀、表面光滑度、尺寸大小、結(jié)構(gòu)等方面都有關(guān)。藥盒進(jìn)行等速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 折舌裝置、插舌裝置、壓蓋裝置做正圓的等速運(yùn)動(dòng)，這就使得兩者在工作過(guò)程中不能達(dá)到完全的同步， 當(dāng)插刀的縱向分速度滯后或超前藥盒的速度時(shí)，又加上兩者接觸的表面通常存在干摩擦，容易造成折好的蓋舌出現(xiàn)偏左或偏右的變形。如果變形太大，那就會(huì)給插舌造成-定的困難，還會(huì)引|起盒體邊角出現(xiàn)裂口。為了避免插好的蓋舌被退出的插刀帶出來(lái)，對(duì)插刀表面的光滑度要有一定的要求，還可改善紙盒的造型來(lái)避免此現(xiàn)象的發(fā)生(如在蓋舌折痕的兩側(cè)開(kāi)兩條短縫，來(lái)增強(qiáng)蓋舌對(duì)邊舌的抵擋)。

    4、藥品裝盒機(jī)的總體布局

    機(jī)型總體布局如下圖所示，機(jī)架采用多件方管、方板焊接后整體加工成型， 這樣不僅在強(qiáng)度和剛度上有了較大的提高，而且在制造精度上同樣有了可靠的保證。各部分的傳動(dòng)件均安裝在機(jī)板.上，中間板和中間機(jī)板由若干傳動(dòng)軸、導(dǎo)向桿及絲杠懸置于機(jī)架的上方，并可以在鏈條和絲杠的共同作用下前后平移，這樣就可以根據(jù)用戶的不同紙盒尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)單易懂、方便可靠。

    5、藥品裝盒機(jī)的特點(diǎn)

    結(jié)構(gòu)方面的特點(diǎn)：

    (1 )裝盒機(jī)的落料裝置屬擒縱式，采用旋片旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)藥板下落，這種裝置不受物料自身重力的限制，適應(yīng)面寬廣且高速穩(wěn)定。

    (2)應(yīng)用最新的專利技術(shù)設(shè)計(jì)的新式折紙機(jī)，工作穩(wěn)定、高速，每分鐘可折紙500-600張。折紙機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 動(dòng)作反應(yīng)靈敏、可靠。

    (3)采用新的行星輪式取盒裝置，完全避免了傳統(tǒng)的取盒裝置.工作時(shí)的振動(dòng)所引起的不穩(wěn)定因素，四組標(biāo)準(zhǔn)行星軌跡的吸盤， 平穩(wěn)的工作效率可達(dá)280盒/分，超出此速度還是存在不穩(wěn)的現(xiàn)象。

    （4）共有三十二組隨動(dòng)式推料桿，保證了產(chǎn)品在輸送過(guò)程中可靠的入盒，還能有效地避免推料桿與傳送鏈間的碰撞。

    （5）擁有超大的紙盒料倉(cāng)，斜折路徑的紙盒料倉(cāng)可一次性加盒 2000-3000盒，降低了操作工人的勞動(dòng)頻繁程度。

    控制方面的特點(diǎn)：

    此藥品裝盒機(jī)裝有微機(jī)控制系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)，可自動(dòng)完成沒(méi)有藥板不折說(shuō)明書，沒(méi)有說(shuō)明書不取盒，沒(méi)有藥盒推料桿不動(dòng)，而且只要連續(xù)三次取盒失敗整臺(tái)裝備停止運(yùn)行；能夠?qū)ιa(chǎn)能力、設(shè)備故障和不合格品自動(dòng)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)和數(shù)字顯示；可與其它機(jī)器進(jìn)行聯(lián)機(jī)，完成速度的自動(dòng)跟蹤、互相提示和故障報(bào)警；在關(guān)鍵的執(zhí)行機(jī)構(gòu)處共有十點(diǎn)在線檢測(cè)，由人機(jī)操作界面進(jìn)行顯示與報(bào)警，只要發(fā)生故障可以一目了然。這樣既可以節(jié)省時(shí)間、提高效率，還可減少人力浪費(fèi)。

    6、總結(jié)

    本方案主要是對(duì)整臺(tái)藥品裝盒機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，首先介紹了藥品裝盒機(jī)的工藝流程及其主要功能，然后對(duì)藥品裝盒機(jī)的落料機(jī)構(gòu)、折紙機(jī)構(gòu)、取盒機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)和封盒機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究，分析了各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成及工作原理，以及應(yīng)有的注意事項(xiàng)，最后從結(jié)構(gòu)和控制兩方面分析了此裝盒機(jī)的特點(diǎn)以及需要改善的問(wèn)題。