口服液灌封成型一體機(jī)灌裝裝置設(shè)計(jì)

李玲 呂航

摘 要：目的 設(shè)計(jì)口服液灌裝成型一體機(jī)。方法 介紹了設(shè)備的組成及工作原理。首先采用蠕動(dòng)泵將待灌裝的空瓶，完成定體積液料的灌注，然后通過封合裝置實(shí)現(xiàn)板塊的封合，最后通過去毛邊機(jī)構(gòu)完成加工。結(jié)果 對關(guān)鍵部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算。結(jié)論 經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和計(jì)算方案可行，整機(jī)具有良好的的適應(yīng)性和可靠性。

關(guān)鍵詞：板塊封合；打碼裝置；去毛邊裝置

隨著國內(nèi)口服液市場的迅速發(fā)展，人們對口服液包裝的外觀、實(shí)用性和安全性等提出了更高的要求。近年來，市場上塑料瓶口服液的流行與暢銷，證明該種包裝已被口服液生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者認(rèn)可。但是，對于這種新包裝，傳統(tǒng)口服液玻璃瓶的灌封設(shè)備已不能適應(yīng)生產(chǎn)，適用于塑料瓶的灌封機(jī)的研發(fā)與制造在制藥裝備行業(yè)中悄然興起。對此，業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，今后制藥機(jī)械的發(fā)展將與相應(yīng)藥包材的變化保持同步，即為適應(yīng)藥包材變化而進(jìn)行藥機(jī)的“貼身定制”。因此口服液灌封機(jī)器的設(shè)計(jì)是很必要的。[1-2]

1 系統(tǒng)組成及工作原理

1.1 系統(tǒng)組成

自動(dòng)硬幣清分卷包機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，具有硬幣整理上料、分類分離、計(jì)數(shù)、物料碼垛、物料移送、卷包、卷邊等功能，主要包括機(jī)械系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)兩個(gè)部分。

1.2 工作原理

因本次設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)為口服液的灌裝且由PVC薄膜制成灌裝容器，故采用蠕動(dòng)泵。傳送機(jī)構(gòu)將待灌裝的空瓶送至預(yù)定工位，凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)注射針完成定體積液料的灌注。灌裝完成的瓶子被傳送機(jī)構(gòu)送出。當(dāng)縱向機(jī)械手將前軌道的板塊移至后軌道后首先來到預(yù)熱工位，預(yù)熱裝置將灌裝好的板塊加熱軟化，為隨后的封合做準(zhǔn)備。隨后移至封合工位，此工位用壓力和熱溫將尾部已被軟化的板塊封合牢固。尾邊封合后尾邊是不規(guī)則的，這樣的板塊被送進(jìn)切尾邊機(jī)構(gòu)。通過凸輪機(jī)構(gòu)切尾邊模具將尾邊切成預(yù)先設(shè)定的尺寸形狀，增加板塊的美觀程度。切下的廢料邊被吹氣裝置吹進(jìn)廢料箱。

2 關(guān)鍵零件和機(jī)構(gòu)的分析

導(dǎo)桿用于推拉灌裝頭，只做上下往復(fù)移動(dòng)，材料為45鋼，在與機(jī)器接觸的地方都采用螺栓連接，粗糙度達(dá)到1.6以下。導(dǎo)桿的移動(dòng)速度為每分鐘20次，能完成100個(gè)塑料瓶的灌裝，一共需要這樣的導(dǎo)桿2根，灌裝為蠕動(dòng)泵灌裝，因此對導(dǎo)桿的靈活性的要求比較高。尾邊封合后尾邊是不規(guī)則的，這樣的板塊被送進(jìn)去毛邊機(jī)構(gòu)。通過凸輪機(jī)構(gòu)去毛邊模具將尾邊切成預(yù)先設(shè)定的尺寸形狀，增加板塊的美觀程度。切下的廢料邊被吹氣裝置吹進(jìn)廢料箱。

3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 電機(jī)的選擇

根據(jù)工作負(fù)荷的大小和性質(zhì)、工作機(jī)的特性和工作環(huán)境等，灌封機(jī)械在動(dòng)力方面的要求，不需要太高的強(qiáng)度，參考同類灌封機(jī)械的電動(dòng)機(jī)的種類、功率、轉(zhuǎn)速的選擇，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，由類比法選擇交流電動(dòng)機(jī)。型號Y160M-4，額定功率11kw，轉(zhuǎn)速1460r/min。

3.2 凸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算

3.2.1確定行程

根據(jù)塑料瓶的尺寸和PET塑料薄膜的尺寸要求，確定行程為30mm。

3.2.2確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律

根據(jù)機(jī)器的工藝要求確定了各工作段運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

①近休止角為120°。②推程角為60°，采用正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律，既無剛性沖擊也無柔性沖擊。③遠(yuǎn)休止角為120°。④回程角為60°，采用等加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有柔性沖擊。

3.2.3驗(yàn)算壓力角

凸輪的最大壓力角為26.67°，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角為120°；回程的最大壓力角為37.09，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角265°。由于凸輪的最大壓力角小于許用壓力角，故凸輪合格。

4 結(jié)論

口服液灌封成型一體機(jī)是采用蠕動(dòng)泵將待灌裝的空瓶，通過凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)注射針完成定體積液料的灌注，然后通過預(yù)封合，封合裝置實(shí)現(xiàn)板塊的封合，最后通過去毛邊機(jī)構(gòu)完成加工。目前，口服液包裝大都放棄了瓶子等其他的包裝，都采用PET塑料為材料的塑料瓶進(jìn)行口服液的包裝，這樣既降低了成本，又能喝起來方便。完成口服液灌封成型一體機(jī)灌裝與封合裝置總體方案設(shè)計(jì)，其中主要設(shè)計(jì)灌裝裝置，封合裝置，去毛邊裝置。可主要分為前后牽引、灌裝、預(yù)封合、封合和沖裁等分功能。本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，容易操作，全自動(dòng)的工藝流程，提高了效率也提高了產(chǎn)品質(zhì)量。綜上所述本機(jī)總體上具有較高的性價(jià)比，具有較強(qiáng)的競爭力和很好的發(fā)展前景，適合中小型包裝機(jī)企業(yè)。

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作者簡介：李玲（1996-），女，河北保定人，學(xué)生；呂航（1996-），男，遼寧朝陽人，學(xué)生。