多列袋包裝機(jī)用于人丹數(shù)粒計量的改進(jìn)探析

李能貴

（上海中華藥業(yè)有限公司，上海200052）

多列袋包裝機(jī)用于人丹數(shù)粒計量的改進(jìn)探析

李能貴

（上海中華藥業(yè)有限公司，上海200052）

針對國內(nèi)無數(shù)粒計量多列袋包裝機(jī)的現(xiàn)狀，從國產(chǎn)多列袋包裝機(jī)的介紹入手，結(jié)合自身人丹袋包裝要求，對國產(chǎn)多列袋包裝機(jī)在數(shù)粒計量方面的改進(jìn)進(jìn)行了分析，闡述了其改進(jìn)的實施情況，并簡要總結(jié)了改進(jìn)后的實效。

多列袋包裝機(jī)；人丹；袋包裝；數(shù)粒計量；改進(jìn)

1 問題的提出

我公司生產(chǎn)的龍虎牌人丹是具有中藥特色的老品牌拳頭產(chǎn)品。原使用20年的30粒裝人丹鋁塑包裝機(jī)存在著包裝密封性差、產(chǎn)能低、能耗大等缺點，從產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，為進(jìn)一步提高產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量，我司決定對30粒袋裝的包裝設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

為加快對舊設(shè)備的更新速度，我司原計劃尋找新設(shè)備直接進(jìn)行更新。通過檢索大量文獻(xiàn)資料，我們發(fā)現(xiàn)國內(nèi)市場上的多列袋包裝機(jī)的計量方式均為稱量式、容積式，似乎沒有用數(shù)粒進(jìn)行計量的多列袋包裝機(jī)。面對這一現(xiàn)狀，通過研究我們認(rèn)為，利用企業(yè)自身技術(shù)優(yōu)勢，會同相應(yīng)制造商，對國產(chǎn)技術(shù)成熟的用量杯定容量的DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)我司數(shù)粒計量的多列袋包裝要求。

2 相關(guān)技術(shù)分析

DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)為7列袋同時包裝，它的縱向、橫向封合機(jī)構(gòu)采用邊加熱邊滾壓形成封合帶的方式，通過兩輥之間的壓力進(jìn)行封合，密封性好，但是該設(shè)備的計量包裝屬容積式計量，主要用于顆粒劑的內(nèi)包裝，對丸劑的多列袋顆粒包裝機(jī)國內(nèi)還沒有相關(guān)的應(yīng)用記載。

根據(jù)包裝機(jī)數(shù)粒機(jī)構(gòu)工作原理的不同，目前主要采用機(jī)械數(shù)粒和光電數(shù)粒兩種形式。其中：（1）機(jī)械數(shù)粒，其根據(jù)機(jī)械模板的形式以及整機(jī)工作原理的不同，又可分為轉(zhuǎn)盤式、履帶（條板）式兩大類。其工作原理是在各種材料（以不銹鋼和各種塑料居多）上預(yù)制一定數(shù)量、大小的孔槽形成模板，藥品顆粒逐一填充進(jìn)模板上的孔槽中，以進(jìn)行藥品顆粒數(shù)粒，數(shù)粒完成的藥品通過漏斗分裝。（2）光電數(shù)粒，其技術(shù)在20世紀(jì)70年代末首先在歐美等發(fā)達(dá)國家被應(yīng)用，技術(shù)核心之一是安裝有一對發(fā)射、接收紅外線傳感器的數(shù)粒檢測通道，當(dāng)顆粒通過檢測通道時，發(fā)射傳感器發(fā)射的紅外線被遮擋，接收傳感器即可檢測到接收紅外線信號的脈沖變化。變化的脈沖一般是儲存于PLC內(nèi)的應(yīng)用程序和模型中，通過特定算法對脈沖信號進(jìn)行識別、判斷，確定通過顆粒的特性，即可完成一次合格藥品的計數(shù)。

目前，國內(nèi)外藥企多采用光電數(shù)粒模式，主要應(yīng)用于瓶裝固體制劑（片劑、膠囊、丸劑）的數(shù)粒，但其造價昂貴、體積大、速度慢。最近幾年國內(nèi)運用機(jī)械數(shù)粒模式的藥企相對較少，雖然簡單易控制，但缺點是具有單一性，在數(shù)粒時易產(chǎn)生靜電導(dǎo)致數(shù)粒不準(zhǔn)。

根據(jù)這兩種數(shù)粒技術(shù)的特點，結(jié)合我司的產(chǎn)品包裝特性，選定對DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，采用機(jī)械數(shù)粒模式，并加以改善。

3 DXDK900 型多列袋顆粒包裝機(jī)的介紹

3.1 機(jī)構(gòu)組成

DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)（圖1）主要由機(jī)體、填充系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、薄膜放卷、薄膜分卷、封合、打字、凹口、縱切、縱向斷裂線、橫切、輸送機(jī)、廢料裝置、電控系統(tǒng)等部分組成。

圖1 DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)

3.2 工作原理

DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)在工作時由傳動連桿帶動擺動導(dǎo)料管和計量斗左右擺動，由擺動導(dǎo)料管向計量斗喂料，然后計量斗中的物料通過下料管進(jìn)入包裝袋中。該機(jī)構(gòu)中除裝量需要調(diào)整外，還需要調(diào)整擺動導(dǎo)料管的擺動喂料時間及擺動量。

4 改進(jìn)分析及方案

4.1 計量形式分析

改進(jìn)前DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)的計量機(jī)構(gòu)（圖2）由壓塊、手輪、計量主板、計量斗、下料管安裝板、下料管、上料斗、擺動導(dǎo)料管、料斗、連桿、離合器鏈輪等組成。該種計量形式屬容積式，不能滿足30粒/袋的包裝要求。

圖2 改進(jìn)前DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)的計量機(jī)構(gòu)示意圖

4.2 數(shù)粒方案

我們通過上述分析發(fā)現(xiàn)，只要對原DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)的原計量機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，就能用于我司的丸劑包裝。為此，我方與制造方進(jìn)行了多次的技術(shù)溝通，并提出了聯(lián)合開發(fā)。

在數(shù)粒方案篩選時，對機(jī)械數(shù)粒和光電數(shù)粒模式進(jìn)行了相關(guān)評估，考慮到我司的包裝為單一品種和單一規(guī)格，如果選用光電數(shù)粒模式，就會產(chǎn)生高昂的造價費用，日常運行和維修成本也會增加。

而利用我司單袋人丹包裝機(jī)成熟的機(jī)械數(shù)丸技術(shù)，將其應(yīng)用于多列袋包裝機(jī)，用直線數(shù)粒方式代替原來的旋轉(zhuǎn)容積計量方式，此方案得到了制造方的認(rèn)可，制造方按照我們提供的設(shè)計圖紙對零部件進(jìn)行加工，我司相關(guān)人員進(jìn)行安裝與調(diào)試。

4.3 改進(jìn)方案的確立

對DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)的上料機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，將原容積式計量機(jī)構(gòu)改變?yōu)閿?shù)粒式計量機(jī)構(gòu)（圖3）。改進(jìn)后的計量機(jī)構(gòu)主要由調(diào)速電機(jī)、儲料倉、攪拌軸、計量主板、齒輪護(hù)罩、下料管、觀察窗、計量板安裝架、側(cè)板、支撐桿、連桿組成。

圖3 改進(jìn)后DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)的計量機(jī)構(gòu)示意圖

圖4 設(shè)計的數(shù)粒計量盤外形

改進(jìn)后的工作原理：藥丸由料斗經(jīng)過硅膠管進(jìn)入儲料倉，經(jīng)攪拌增加了藥丸的流動性，藥丸進(jìn)入計量板孔內(nèi)進(jìn)行逐列數(shù)粒后，通過搖臂桿來回?fù)u擺帶動直線軸承，使計量板作來回運動，藥丸進(jìn)入下料管，以實現(xiàn)對藥丸的數(shù)粒計量。

5 改進(jìn)的實施情況

在對原DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)的計量機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)計、安裝、調(diào)試過程中，我們主要通過以下幾個方面對其進(jìn)行改造：

5.1 設(shè)計

我們設(shè)計的數(shù)粒計量盤外形如圖4所示。

（1）在計量機(jī)構(gòu)的改造中，為保證計量主板運行的平穩(wěn)，需安裝兩個直線軸承，對其安裝有一定要求，只有保持兩根軸心線在同一個面上，即兩根直線軸承中的軸心線平行，才能達(dá)到減少直線軸承負(fù)載，避免計量主板晃動的目的。

（2）在改造過程中，考慮到計量主板尺寸過大（320 mm×435 mm），平移距離是90 mm，我們把計量主板的兩側(cè)固定在兩側(cè)直線軸承上，在計量主板的尾部兩端再安裝兩個可調(diào)滾動支承，使計量主板的前后滑動更加平穩(wěn)。這樣就解決了當(dāng)計量主板平移到后面時，由于重心原因會往后翹，導(dǎo)致計量主板不平穩(wěn)，造成直線軸承磨損，縮短使用壽命的問題。

（3）在數(shù)粒計量時，往往會發(fā)生異型丸嵌入的情況，造成丸藥缺粒，導(dǎo)致裝量誤差。為解決此問題，需在帶槽型的計量主板上安裝固定的不銹鋼刷。由于計量主板在下粒時需要有一個中間凹面，如果使用不帶上下浮動的刷子，就會造成刷子斷裂。因此，在改進(jìn)計量機(jī)構(gòu)時，我們設(shè)計了7組不銹鋼刷，考慮到計量主板有微量的上下、左右游隙這一因素，特意設(shè)計了1個T型槽，把7組T型刷放在此槽內(nèi)，T型槽與T型刷留有一定的空隙，可以左右移動、上下浮動0.20 mm。

5.2 安裝、調(diào)試

安裝后的數(shù)粒計量盤外形如圖5所示。

6 改進(jìn)效果

表1為改進(jìn)后DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)與原包裝機(jī)的數(shù)據(jù)對比情況。

表1 改進(jìn)后DXDK900型多列袋顆粒包裝機(jī)與原包裝機(jī)的數(shù)據(jù)對比

（1）在安裝時，保持各部件的位置精度，縮小偏差。

（2）前期調(diào)試后，發(fā)現(xiàn)個別塑料包裝有缺丸現(xiàn)象。因此，在儲料倉頂部加裝四葉攪拌軸，通過電機(jī)轉(zhuǎn)動，增加了藥丸的流動性，使藥丸完全流入計量槽內(nèi)，解決了以上問題。

（3）調(diào)試時：第一步，用手推動計量主板來回移動，測試其是否滑動自如；第二步，直線軸承運行后，測試其是否達(dá)到技術(shù)要求，測試計量主板是否上下跳動。

7 結(jié)語

我司經(jīng)與制造商合作，且自行安裝與調(diào)試，改進(jìn)后的多列袋包裝機(jī)比同行業(yè)定制的價格低1/3左右，不但提高了生產(chǎn)效率，而且降低了產(chǎn)品的制造成本和運行成本。這次為適應(yīng)人丹數(shù)粒計量要求而進(jìn)行的多列袋包裝機(jī)的改造，經(jīng)我司相關(guān)人員的努力，不但解決了許多技術(shù)難題，而且設(shè)備得到了更新，已正常運行多年。目前這種用直線數(shù)丸方式的技術(shù)在國內(nèi)暫未發(fā)現(xiàn)。

圖5 安裝后的數(shù)粒計量盤外形

2015-11-12

李能貴（1962—），男，上海人，工程師，研究方向：制藥工程與技術(shù)。