包装机械论文

昆明理工大学《包装机械》课程论文泡罩包装机姓名：钟家连学号：201210304115学院：机电工程学院专业：包装工程专业年级：2012指导教师：何祖顺年月日摘要本文阐述了泡罩包装、泡罩包装机的定义及分类，及常见三种泡罩包装机的工作原理和所用材料。最后详述了板辊式铝塑自动泡罩包装机结构、工作原理及主要装置。关键词：泡罩包装；板辊式；工作原理；主要装置目录摘要…………………………………………………………………………（I）一、概述………………………………………（１）（一）泡罩包装定义……………………………（1）（二）泡罩包装机定义…………………………………（1）（三）泡罩包装机分类…………………………………（1）二、泡罩包装机主要装置…………………………………………（1）（一）步进装置………………………………………（1）（二）成型装置………………………………………（3）（三）冲切装置………………………………………（3）三、板辊式铝塑泡罩包装机………………………………………（4）（一）机械结构和工作原理………………………………………（4）（二）传动系统………………………………………（11）（三）气动系统………………………………………（12）参考文献………………………………………………（13）一、概述（一）泡罩包装定义泡罩包装又称水眼泡包装，简称为PTP(pressthoughpackaging)，是药品包装的主要形式之一，适用于片剂、胶囊、栓剂、丸剂等固体制剂药品、非黏性食品及一些电子产品的机械化包装。泡罩包装是将产品封合在透明塑料薄片形成的泡罩与底板（用纸板、塑料薄膜或薄片，铝箔或他们的复合材料制成）之间的一种包装方法。泡罩包装最初主要用于药品包装。现在除了药品片剂、胶囊栓剂等医药产品的包装外，泡罩包装还广泛应用于食品、化妆品、玩具、礼品、工具和机电零配件的销售包装。（二）泡罩包装机定义泡罩包装机是以透明塑料薄膜或薄片形成泡罩，用热封合，粘合等方法将产品封合在泡罩与底板之间的机器。药用铝塑泡罩包装机又称热塑成型泡罩包装机，用来包装各种几何形状的口服固体药品—平素片、糖衣片、胶囊、滴丸等。药品泡罩包装机是将塑料硬片加热、成型、药品充填，与铝箔热封合、打字(批号)、压断裂线、冲裁和输送等多种功能在同一台机器上完成的高效包装机械。（三）泡罩包装机分类我国自行设计的铝塑泡罩包装机分为平板式铝塑泡罩包装机、辊筒式铝塑泡罩包装机、板辊式铝塑泡罩包装机3类。1.平板式铝塑泡罩包装机该机是将无毒PVC卷料连续板式加热、连续板式正压吹塑成形、连续板式热封、连续打印批号和冲切的全自动包装机械。特点：一、热封平整美观，泡罩挺扩；二、模具加工容易，成本较低；三、可包装较大几何尺寸的产品；四、行程可调，更换模具零件较少。缺点：一是调整麻烦，在生产时有不同步现象；二是较浪费材料；三是热和面积较大，三是各工位的凸轮、辊轮磨损较快，且更换不方便，使用时间长，噪声会增大。其工作原理是PVC片通过预热装置预热软化，在成型装置中吹入高压空气或先以冲头预成型再加高压空气成型泡窝，PVC泡窝片通过上料机时自动充填药品于泡窝内，在驱动装置作用下进入热封装置，使得PVC片与铝箔在一定温度和压力下封合，最后由冲裁装置冲剪成规定尺寸的板块。该包装机使用PVC片材宽度有170mm和210mm等，PVC泡窝片运行速度最高可达2m／min，最高冲裁次数30次／min，各工位都是间歇运动。热封合是上下模具平面接触，为了保证封合质量，要有足够的温度和压力以及封合时间，所以平板式泡罩包装机不易实现高速运转，热封消耗功率较大，封合牢固程度不如滚式封合效果好，适用于中小批量药品包装和特殊形状物品包装。平板式泡罩包装机最大特点是泡窝拉伸比大，泡窝深度可达35mm，满足了大蜜丸、医疗器械等的包装需要。2.辊筒式铝塑泡罩包装机该机是将无毒PVC卷料连续辊式贴体加热、连续辊式真空吸塑成形、连续辊式热封、连续打印批号和冲切的全自动包装机械。特点：一是采用连续辊式贴体加热，热传递均匀迅速，较低温就可成形良好，因此对PVC包装材料有较强的适用性，一般不会出现PVC材料拉窄和吸漏现象；而是采用辊式连续热封，热封压力较低，且网纹辊表面加工成交叉网状，密封效果好；三是除冲切工位（曲柄连杆机构）往复运动外，其他部位均为连续旋转运动，因此工作平稳，故障率低，维修方便；四是结构简单，调整方便，价格较低。缺点：对加热辊和吸塑辊的平行度及径向跳动要求较高，一般径跳不超过0.05mm，否则PVC成形后将出现翘曲现象，热封后板面不平。其工作原理是卷筒上的PVC片穿过导向辊，利用辊筒式成型模具的转动将PVC片匀速放卷，半圆弧形加热器对紧贴于成型模具上的PVC片进行加热软化，成型模具上的泡窝孔转动到适当的位置与机器的真空系统相通，将已软化的PVC片瞬时吸塑成型。成型的PVC片通过料斗或上料机时，药片充填入泡窝。连续转动的热封合装置中的主动辊表面上制有与成型模具相似孔型，主动辊拖动充有药片的PVC泡窝片向前移动，外表面带有网纹的热压辊压在主动辊上，利用温度和压力将盖材(铝箔)与PVC片封合。封合后的PVC泡窝片利用一系列的导向辊，间歇运动通过打字装置时在设定的位置打出批号及生产日期，通过冲裁装置时冲切出成品板块，由输送机传送到下道工序，完成泡罩包装。该种机型的PVC片材宽度为130mm和250mm等，PVC泡窝片运行速度2.5～3.5m／min，冲裁次数28～40次／min。滚筒式泡罩包装机是属于真空吸塑成型，连续包装，生产效率较高；双辊滚动热封合，在封合处近似于线接触，瞬间封合消耗动力小，传导到药品的热量很少，而且封合效果好。但真空吸塑成型的泡罩壁厚不匀，不适合深泡窝成型。该包装机具有结构简单、操作维修方便等优点，适合于同一品种大批量包装作业，主要用来包装各种规格的糖衣片、素片、胶囊、胶丸等固体口服药品。3.板辊式铝塑泡罩包装机该机是将无毒PVC卷料连续板式加热、连续板式正压吹塑成形、连续辊式热封、连续打印批号和冲切的全自动包装机械。特点：一是具有板式正压吹塑成形和辊式热封的优点；二是同步性能好，便于调整，操作简单，维修方便。滚板式泡罩包装机是综合了滚筒式和平板式包装机的优点，克服了两种机型的不足。它采用平板式成型模具，压缩空气成型，使得成型泡罩的壁厚均匀、坚固，适合于各种药品包装。滚筒式连续封合时PVC片和铝箔在封合处为线接触，在较低的压力下可以获得理想的封合效果。有高速运转的打字、打孔(断裂线)和无横边废料冲裁机构。因此，滚板泡罩包装机具有高效率、节省包装材料、泡罩质量好等特点。整机是由送塑机构、加热部分、成型部分、步进机构、充填台、上料机、热封部分、打字、压断裂线部分、冲裁机构、盖材机构、气动系统、冷却系统、电控系统、传动机构和机架15个部分组成。二、泡罩包装机主要装置（一）步进装置能实现进给运动的机构很多。如棘轮机构、槽轮机构、连杆机构、凸轮机构等。下面就各种机构逐一地加以论述。1.凸轮、连杆复合机构在凸轮、连杆复合机构中，凸轮又分为平面凸轮和端面凸轮两种形式。1．1平面凸轮、连杆复合机构对于类似DPB2lOA箱式结构板式泡罩包装机而言，一般采用如图l所示的结构形式，即由凸轮、摆杆组成的复合结构。当主轴带动凸轮做连续旋转运动时。摆臂在凸轮的作用下带动轴I沿着圆周方向做一定角度的间歇摆动，并将这个间歇摆动通过链轮I、链轮Ⅱ传至摆杆。使摆杆做一定角度的间歇摆动，摆杆又通过连杆带动气夹I沿导向杆做间歇往复运动，即进给运动。进给距离的大小根据板块尺寸的不同是可调的。即调节调整座到轴Ⅱ之间的距离。图l步进装置结构简图l一气夹Ⅱ2一气夹I3一连杆4一摆杆5一调整座6一凸轮7一主轴8一摆臂9一轴IlO一链轮Ill一链轮Ⅱ12一轴Ⅱ13一导向杆1．2端面凸轮、连杆复合机构其中滚轮的轴用螺母固定在摆杆I上。滚轮能绕滚轮轴转动。当端面凸轮做连续回转运动时。摆杆I在凸轮的作用下做一定角度的摆动运动。摆杆I的摆动又通过滚轮带动摆杆Ⅱ做一定角度的摆动运动。从而推动动夹持做直线往复运动，即进给运动。进给的距离靠调整杆的安装位置来调整。端面凸轮、连杆复合机构在DPB250板式机的进给装置中得到了很好的应用。2棘轮机构棘轮机构是由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。它将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动：当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。对于类似DPTl30辊板式泡罩包装机而言。进给装置是采用棘轮机构来实现的。棘轮机构是由棘轮、棘爪、摇杆、曲柄等组成。为了使运动可靠，棘爪上装有很小的弹簧。以使它始终紧贴于棘轮齿面上。曲柄转动推动摇杆同方向摆动。棘爪随着推动棘轮转过一个齿，然后摇杆返回。为推动下一个齿做好准备。这种机构的特点是运动可靠，结构比较简单，行程可以调节。但高速时有冲击和噪音。棘轮机构有如下缺点：①驱动杆只能向一个方向摆动时驱动棘轮；②棘轮只能单向运动；③棘轮的转角必须是相邻两齿所夹中心角的倍数，也就是说，棘轮的转角不能连续改变(称为有级改变)；④驱动杆回摆时，驱动棘爪在棘轮齿背上滑过，因而存在噪声。3．槽轮机构对于类似DPAl30A辊式泡罩包装机来讲,进给装置是采用槽轮机构来实现的。槽轮机构又称为马尔他机构。它由滚轮、拨盘和具有径向槽的从动槽轮组成。槽轮机构结构简单。工作可靠，在进入和退出啮合时。槽轮的运动要比棘轮的运动较为平稳。但由于槽轮每次转过的角度与槽轮的槽数有关。要改变其转角的大小，必须更换具有相应槽数的槽轮，所以槽轮机构多用来实现不需要经常调整转动角度的转位运动。此外，因槽轮的槽数不能过多，故槽轮的转角较大，当要求问歇转动的转角很小时。则不宜使用槽轮机构。槽轮机构一般应用于转速较高，要求间歇地转动一定角度的分度装置中。但是由于槽轮转动过程中有较大的角加速度。因此不宜用于转速过高的场合。尤其是从动系统的转动惯性量较大时，将引起较大的惯性力矩。槽轮机构在DPAl30A泡罩包装机的进给装置中得到了很好的应用。4.链条传动及其他结构对于普通类型的包装机，成型膜的进给一般采用棘轮、槽轮、凸轮、连杆等机构来实现，而DB420A多功能包装机的成型膜进给装置与众不同。它由电机带动两条平行的链子向前传动，两条链子的内侧附有弹簧夹紧机构用以夹紧成型膜片。这样电机带动链子向前传动的同时。完成了成型膜的向前进给运动。（二）成型装置成型装置是板式机的重要装置。泡罩成形是利用冲模和气体压力的复合运动或直接用气体压力成型完成。当下模在凸轮作用下上升到高点时（即上模与下模合模时），冲模在气缸作用下，对受热软化的薄膜进行冲压，并在接近下模（凹模）底部时，打开换向阀使压缩空气进入模腔内，在气体压力下，使PVC片紧贴在凹模上完成成型。随后下模下降，退料钉迫使成型后的泡罩脱离下模。合模压力依靠碟形弹簧来调整。转动手柄，通过一对锥齿轮副及丝杆、丝母的传动，使成型装置在导轨上实现纵向移动，达到同步调节（二）冲切装置冲切装置是泡罩包装机械中的最后一道工作程序。是把封合、打印好的成型膜片按预定的数量和排列形式冲切成板块的装置。从传动上看，主要有两种形式，一种是凹模固定，凸模运动，完成冲切过程。另一种与之相反。从冲切的结果看，分为有横边冲切和无横边冲切。有横边冲切即冲切下来的废料有横边。需要收废料装置。板块的四个圆角相同。无横边冲切即冲切下来的废料没有横边。纵向废料边被切刀切碎。板块的四个圆角不一样．因为冲切时没有横边，板块是一个接一个冲切下来的。板块的四个圆角若相同，步进距离稍有误差。就会出现羊角。影响板块的美观，造成废品率高。所以要清除羊角，应该把凸凹模四个相等的圆角改成下边两个大于上边两个。这样在冲切时把形成的羊角部位切掉。保持了板块外观的完美。凸凹模一般采用高碳合金工具钢，这种材料热处理后变形小，硬度高，HRc58—60，最适合制作