多列袋包裝機用于人丹數粒計量的改進探析

李能貴

（上海中華藥業有限公司，上海200052）

多列袋包裝機用于人丹數粒計量的改進探析

李能貴

（上海中華藥業有限公司，上海200052）

針對國內無數粒計量多列袋包裝機的現狀，從國產多列袋包裝機的介紹入手，結合自身人丹袋包裝要求，對國產多列袋包裝機在數粒計量方面的改進進行了分析，闡述了其改進的實施情況，并簡要總結了改進后的實效。

多列袋包裝機；人丹；袋包裝；數粒計量；改進

1 問題的提出

我公司生產的龍虎牌人丹是具有中藥特色的老品牌拳頭產品。原使用20年的30粒裝人丹鋁塑包裝機存在著包裝密封性差、產能低、能耗大等缺點，從產品的可持續發展角度出發，為進一步提高產品產量與質量，我司決定對30粒袋裝的包裝設備進行改進。

為加快對舊設備的更新速度，我司原計劃尋找新設備直接進行更新。通過檢索大量文獻資料，我們發現國內市場上的多列袋包裝機的計量方式均為稱量式、容積式，似乎沒有用數粒進行計量的多列袋包裝機。面對這一現狀，通過研究我們認為，利用企業自身技術優勢，會同相應制造商，對國產技術成熟的用量杯定容量的DXDK900型多列袋顆粒包裝機進行改進，以適應我司數粒計量的多列袋包裝要求。

2 相關技術分析

DXDK900型多列袋顆粒包裝機為7列袋同時包裝，它的縱向、橫向封合機構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行封合，密封性好，但是該設備的計量包裝屬容積式計量，主要用于顆粒劑的內包裝，對丸劑的多列袋顆粒包裝機國內還沒有相關的應用記載。

根據包裝機數粒機構工作原理的不同，目前主要采用機械數粒和光電數粒兩種形式。其中：（1）機械數粒，其根據機械模板的形式以及整機工作原理的不同，又可分為轉盤式、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）上預制一定數量、大小的孔槽形成模板，藥品顆粒逐一填充進模板上的孔槽中，以進行藥品顆粒數粒，數粒完成的藥品通過漏斗分裝。（2）光電數粒，其技術在20世紀70年代末首先在歐美等發達國家被應用，技術核心之一是安裝有一對發射、接收紅外線傳感器的數粒檢測通道，當顆粒通過檢測通道時，發射傳感器發射的紅外線被遮擋，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內的應用程序和模型中，通過特定算法對脈沖信號進行識別、判斷，確定通過顆粒的特性，即可完成一次合格藥品的計數。

目前，國內外藥企多采用光電數粒模式，主要應用于瓶裝固體制劑（片劑、膠囊、丸劑）的數粒，但其造價昂貴、體積大、速度慢。最近幾年國內運用機械數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，在數粒時易產生靜電導致數粒不準。

根據這兩種數粒技術的特點，結合我司的產品包裝特性，選定對DXDK900型多列袋顆粒包裝機進行改進，采用機械數粒模式，并加以改善。

3 DXDK900 型多列袋顆粒包裝機的介紹

3.1 機構組成

DXDK900型多列袋顆粒包裝機（圖1）主要由機體、填充系統、傳動系統、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、廢料裝置、電控系統等部分組成。

圖1 DXDK900型多列袋顆粒包裝機

3.2 工作原理

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

4 改進分析及方案

4.1 計量形式分析

改進前DXDK900型多列袋顆粒包裝機的計量機構（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 改進前DXDK900型多列袋顆粒包裝機的計量機構示意圖

4.2 數粒方案

我們通過上述分析發現，只要對原DXDK900型多列袋顆粒包裝機的原計量機構進行改進，就能用于我司的丸劑包裝。為此，我方與制造方進行了多次的技術溝通，并提出了聯合開發。

在數粒方案篩選時，對機械數粒和光電數粒模式進行了相關評估，考慮到我司的包裝為單一品種和單一規格，如果選用光電數粒模式，就會產生高昂的造價費用，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成熟的機械數丸技術，將其應用于多列袋包裝機，用直線數粒方式代替原來的旋轉容積計量方式，此方案得到了制造方的認可，制造方按照我們提供的設計圖紙對零部件進行加工，我司相關人員進行安裝與調試。

4.3 改進方案的確立

對DXDK900型多列袋顆粒包裝機的上料機構進行改進，將原容積式計量機構改變為數粒式計量機構（圖3）。改進后的計量機構主要由調速電機、儲料倉、攪拌軸、計量主板、齒輪護罩、下料管、觀察窗、計量板安裝架、側板、支撐桿、連桿組成。

圖3 改進后DXDK900型多列袋顆粒包裝機的計量機構示意圖

圖4 設計的數粒計量盤外形

改進后的工作原理：藥丸由料斗經過硅膠管進入儲料倉，經攪拌增加了藥丸的流動性，藥丸進入計量板孔內進行逐列數粒后，通過搖臂桿來回搖擺帶動直線軸承，使計量板作來回運動，藥丸進入下料管，以實現對藥丸的數粒計量。

5 改進的實施情況

在對原DXDK900型多列袋顆粒包裝機的計量機構進行改進的設計、安裝、調試過程中，我們主要通過以下幾個方面對其進行改造：

5.1 設計

我們設計的數粒計量盤外形如圖4所示。

（1）在計量機構的改造中，為保證計量主板運行的平穩，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，才能達到減少直線軸承負載，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固定在兩側直線軸承上，在計量主板的尾部兩端再安裝兩個可調滾動支承，使計量主板的前后滑動更加平穩。這樣就解決了當計量主板平移到后面時，由于重心原因會往后翹，導致計量主板不平穩，造成直線軸承磨損，縮短使用壽命的問題。

（3）在數粒計量時，往往會發生異型丸嵌入的情況，造成丸藥缺粒，導致裝量誤差。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，在改進計量機構時，我們設計了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，特意設計了1個T型槽，把7組T型刷放在此槽內，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、調試

安裝后的數粒計量盤外形如圖5所示。

6 改進效果

表1為改進后DXDK900型多列袋顆粒包裝機與原包裝機的數據對比情況。

表1 改進后DXDK900型多列袋顆粒包裝機與原包裝機的數據對比

（1）在安裝時，保持各部件的位置精度，縮小偏差。

（2）前期調試后，發現個別塑料包裝有缺丸現象。因此，在儲料倉頂部加裝四葉攪拌軸，通過電機轉動，增加了藥丸的流動性，使藥丸完全流入計量槽內，解決了以上問題。

（3）調試時：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，測試其是否達到技術要求，測試計量主板是否上下跳動。

7 結語

我司經與制造商合作，且自行安裝與調試，改進后的多列袋包裝機比同行業定制的價格低1/3左右，不但提高了生產效率，而且降低了產品的制造成本和運行成本。這次為適應人丹數粒計量要求而進行的多列袋包裝機的改造，經我司相關人員的努力，不但解決了許多技術難題，而且設備得到了更新，已正常運行多年。目前這種用直線數丸方式的技術在國內暫未發現。

圖5 安裝后的數粒計量盤外形

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。