間歇式藥瓶自動裝盒機的設(shè)計

【摘要】由于目前我國市場上國產(chǎn)的典型藥瓶自動裝盒機的裝盒的速度和效率較低，人們越來越重視對自動裝盒機的設(shè)計研究。本文就間歇式藥瓶自動裝盒機的總體設(shè)計方案進行分析，探討間歇式藥瓶自動裝盒機的技術(shù)設(shè)計和技術(shù)文件編制，以便設(shè)計出一種新型的高速藥瓶自動裝盒機，為今后藥瓶自動裝盒機的設(shè)計提供一點建議。以便有效的減少開發(fā)成本，縮短開發(fā)時間。

【關(guān)鍵詞】間歇式藥瓶；自動裝盒機；設(shè)計

引言

由于藥品生產(chǎn)的特殊性，藥品包裝相對于食品包裝來說，從材料到包裝方式，從環(huán)境要求到標識處理等都更加嚴格，限制條件更加苛刻。從而在一定程度上，使得藥品包裝機械逐漸發(fā)展成為一門獨立的機械行業(yè)。自動裝盒機主要是將藥瓶、藥板、藥膏等和說明書自動裝入折疊紙盒中，并完成蓋盒工作，部分功能較全的自動裝盒機還伴有貼封口標簽或進行熱收縮裹包等附加的功能。自動裝盒機的進料通常分為說明書入口、機包盒入口、藥瓶入口[1]。

1.間歇式藥瓶自動裝盒機的總體設(shè)計方案

其一，在進行總體設(shè)計的時候需要確定其功能和應(yīng)用范圍。裝盒機的功能主要指的是其所完成的包裝工序種類。應(yīng)用的范圍主要是包裝不同物品的能力，包括包裝物品的類型、包裝材料等。通常情況下，對裝盒機的功能和應(yīng)用范圍進行縮減，能夠簡化其結(jié)構(gòu)，有效的降低機器的成本，有利于生產(chǎn)效率的提高，比較容易實現(xiàn)自動化。

其二，工藝分析。首先需要確定機器的類型，根據(jù)設(shè)計要求，由于生產(chǎn)批量較大，開關(guān)盒工作較多，因此，需要選擇多工位類型。多工位裝盒機有間歇式運動和連續(xù)式運動兩種。間歇式運動主要指的是物品由一個工位轉(zhuǎn)移到另一個工位做間歇步進運動，主要包裝操作可以在物品靜止的時候完成，當執(zhí)行機構(gòu)較多的時候，就可以選用這種形式。本文主要分析的就是間歇式藥瓶自動裝盒機的設(shè)計。其次，需要確定包裝工藝線路和工位數(shù)。在確定包裝方式后，需要完成各個包裝操作的先后順序。在這個階段需要通過三維CAD設(shè)計軟件Solid Works的使用，為前期設(shè)計人員和客戶之間進行及時的溝通，為確定包裝工藝路線提供直觀的、更便捷的條件。

其三，自動裝盒機的總體配置設(shè)計。自動裝盒機的總體配置設(shè)計基本上由包裝工藝過程的方案決定的，根據(jù)包裝加工工藝的原理圖，將裝盒機的自動化方案進行有機的結(jié)合起來，從而進行總體配置設(shè)計。另外，裝盒機的部件和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，需要進行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要從包裝的形態(tài)、要求、包裝物品的結(jié)構(gòu)特征和加工工藝原理等相關(guān)的因素進行考慮，尤其要注意標準化的零部件的應(yīng)用[2]。

其四，機器的運動設(shè)計和工作循環(huán)自動化設(shè)計。其中裝盒機的運動設(shè)計需要確定好裝盒機的動力需求，需要選擇適宜的電動機，對傳動系統(tǒng)進行設(shè)計和規(guī)劃，確定好各個機構(gòu)和比較重要的零件上的作用載荷。另外，在間歇式藥瓶自動裝盒機的工作循環(huán)和自動化控制方面的設(shè)計，首先需要確定好裝盒機的運動特征，包裝的工作循環(huán)方式，自動控制方法以及機器的總體配置方案等。其次，根據(jù)裝盒機的工作原理和需求，進行有效的改進和創(chuàng)新。

2.間歇式藥瓶自動裝盒機的技術(shù)設(shè)計

間歇式藥瓶自動裝盒機的技術(shù)設(shè)計內(nèi)容主要有各組成部分的運動設(shè)計、零件強度、結(jié)構(gòu)設(shè)計、剛度校核、繪制設(shè)計圖樣、動力計算等。技術(shù)設(shè)計階段的主要目標是建立裝盒機的虛擬機。CAD實體建模是整個設(shè)計過程中的一個環(huán)節(jié)，Solid Works主要用于完成零件設(shè)計、裝配體設(shè)計和自動生成工程圖?；谌S特征元素的建模和面向特征元素的數(shù)據(jù)修改主要是通過Solid Works進行的，其中二維、三維數(shù)據(jù)具有緊密關(guān)聯(lián)，修改任何一個零件的二維尺寸，就會引起三維零件圖或者裝配圖的自動修改，甚至和其緊密相連的零件的尺寸也會發(fā)生變化。相反，修改三維尺寸也會使得二維數(shù)據(jù)發(fā)生相同的變化。

根據(jù)Solid Works提供的動能特點進行分析，可以使用圖1的步驟和方式進行虛擬樣機設(shè)計和研究。以上所講述的設(shè)計環(huán)節(jié)都可以在Solid Works軟件界面中完成。最后可以通過Solid Works Photo View 360初步完成裝盒機的總裝配圖，如圖2所示。另外，如果條件允許，可以將基于Solid Works的虛擬樣機模型和其他控制仿真軟件進行連接，使得機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真。

3.間歇式藥瓶自動裝盒機的技術(shù)文件編制

技術(shù)文件的種類比較多，通常使用的有機器的設(shè)計計算說明書、使用說明書、標準件明細表等。通過使用工程計算進行編制自動裝盒機的設(shè)計計算說明書和使用說明書，運用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件，有效的管理和共享產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，在較短的時間內(nèi)設(shè)計出更好的產(chǎn)品。

4.總結(jié)

間歇式藥瓶自動裝盒機的設(shè)計目的是提高裝盒機的自動化水平和裝盒機的工作效率，降低人工勞動力的強度。根據(jù)間歇式藥瓶自動裝盒機的總體設(shè)計流程，在總體設(shè)計中需要考慮到市場需求、當今先進技術(shù)的應(yīng)用、選取最佳設(shè)計方案等幾個方面的內(nèi)容，在技術(shù)設(shè)計方面，需要根據(jù)Solid Works軟件進行設(shè)計，開發(fā)出虛擬的樣機模型，并對其進行驗證分析。另外，還需要在技術(shù)文件編制方面進行有效的管理和設(shè)計，總結(jié)出間歇式藥瓶自動裝盒機的開發(fā)流程。以便有效的縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間，降低研究成本，為今后的自動裝盒機的研發(fā)提供一定的依據(jù)。

參考文獻

[1]葉修梓.Solid Works Simulation高級教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[2]李德龍.高速裝盒機構(gòu)運動軌跡的設(shè)計與研究[J].包裝與食品機械，2011，29（3）：18-20.

作者簡介

趙文可（1976-），男，漢族，陜西西安人，工程碩士，目前任職于西安碑林藥業(yè)股份有限公司。