遼寧工業(yè)大學(xué) 張思奇 張禧瑩 王佳睿 楊志勇 張德強

引言

在泡罩包裝機包裝過程中PVC薄膜（硬片）經(jīng)加熱裝置軟化至可塑狀態(tài)，在成型裝置上吹出泡罩后，由夾持步進裝置牽引成型后的PVC薄片進入藥片充填步驟。其間有一系列的聯(lián)動動作，目前企業(yè)采用的是機械結(jié)構(gòu)來完成步進與成型工作[1]。本文將對此過程中主要工作機構(gòu)進行分析和介紹。

1 機械結(jié)構(gòu)與原理

1.1 機械結(jié)構(gòu)

機械結(jié)構(gòu)如圖1所示，主電機減速后由鏈驅(qū)動各個機構(gòu)，其中有成型機構(gòu)、打字機構(gòu)、沖裁機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)編碼器，成型機構(gòu)由鏈輪帶動的凸輪驅(qū)動成型模具做上下動作，打字機構(gòu)由凸輪帶動做左右壓印動作，沖裁機構(gòu)安裝在鏈輪軸上的一組偏心輪帶動做左右沖切動作。傳動路線如圖2所示。

圖1 泡罩包裝機機械結(jié)構(gòu)

圖2 泡罩包裝機機械傳動路線

夾持步進裝置由伺服電機、動夾持氣缸、定夾持氣缸、平臺等組成，如圖3所示。本裝置由夾持步進裝置安裝板1、16安裝在設(shè)備大板上，大板后安裝伺服電機，通過皮帶直接與另一齒形帶輪相連，此帶輪與帶輪6同軸，從而帶動同步帶輪6轉(zhuǎn)動，動夾持氣缸17安裝在動夾持托板10上，動夾持托板10固定在動夾持氣缸滑動塊上，動夾持氣缸滑動塊固定在齒形帶上，從而實現(xiàn)伺服電機帶動夾持氣缸做往返運動[2]。

圖3 夾持步進裝置結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 PVC成型裝置結(jié)構(gòu)原理

成型裝置安裝在PVC預(yù)熱與夾持步進裝置之間主要是完成PVC片的泡罩成型，通過凸輪推動推桿帶動模具做上下周期性運動，其中在凸輪將模具頂?shù)阶钕旅媾c下模具合模時由壓縮空氣將其吹塑成型，分為合模、吹氣、開模。整個裝置過程由凸輪機構(gòu)完成，在開模間隙由夾持步進裝置完成PVC的進給。泡罩成型原理如圖4所示，成型機構(gòu)如圖5所示，

圖4 泡罩成型原理圖

圖5 成型裝置結(jié)構(gòu)

1.2.1 凸輪設(shè)計

凸輪的推程運動角 β1=90°

凸輪的遠休止角 β"=90°

凸輪的近休止角 β""=90°

凸輪的回程運動角 β2=90°

凸輪的基圓半徑Rb=40mm

凸輪轉(zhuǎn)速 35.22r/min＜100（低速）

行程h=25mm

選取滾子半徑為Rr=20mm，滾子寬b=20mm，額定動載荷12360N，額定靜載荷14020N。選擇余弦加速度（簡譜）運動曲線作為推程運動規(guī)律，得：

凸輪輪廓曲線如圖6所示

圖6 凸輪輪廓曲線

2 氣動系統(tǒng)設(shè)計

該設(shè)備氣動系統(tǒng)的氣動回路由九個氣缸組成，分別為定夾持1氣缸×2、動夾持氣缸×2、定夾持2氣缸×2、加熱板小氣缸、加熱板大氣缸、熱封氣缸；因為夾持步進動作要求快速、準(zhǔn)確，且工作行程小，所以選用單作用彈簧復(fù)位氣缸最合適[4]；夾持步進氣缸選用兩位三通電磁閥，加熱板、熱封氣缸選用三位五通先導(dǎo)式電磁閥；設(shè)計氣動系統(tǒng)原理如圖7所示。

圖7 泡罩包裝機氣動原理圖

3 結(jié)語

包裝機技術(shù)近年來發(fā)展迅速，本文通過對泡罩包裝機的主要運行機構(gòu)進行分析介紹，為進一步學(xué)習(xí)了解包裝機提供了一定的便利條件。