1、河 北 工 业 大 学 毕业设计说明书 作 者： 学 号： 090365 学 院： 机械工程学院 系 (专业 )： 机械设计制造及其自动化 题 目： 药板装盒机结构设计 指导者： 副教授 (姓 名 ) (专业技术职务 ) 评阅者： (姓 名 ) (专业技术职务 ) 2013 年 6 月 4 日 河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 毕业设计（论文）中文摘要 题目：药板装盒机结构设计 摘要： 随着社会的不断发展以及人们对自身健康的关注，国内医药行业迎来了高速发展。无论是药品的种类还是数目都不断扩大，传统的药盒封装机因为工作效率过低，已经不能满足当今社会的需要，因此对药品包装技术提出了新的
2、要求。 本次课题旨在设计一个能实现自动将药板推入折叠的纸盒中，并完成折舌，封盖等功能的药板装盒机。本文通过各种方案的对比，对折叠纸盒撑开机构以及推药板入盒、折舌、封盖等机构进行了详细的设计分析，并对药板装盒机的整体机械系统进行了三维造型与装配。其中，封盖机构是整个设计中的关键。 关键词 ： 药板 自动化 装盒 折舌 封盖 河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 毕业设计（论文）外文摘要 Title Design the structure of medicine board cartoning machine Abstract: With the continuous developme
3、nt of society and people concerned about their health, the domestic pharmaceutical industry ushered in the rapid development. Both in drug kinds and number of growing, the traditional medicine packaging machine for work efficiency is too low, cant meet the needs of todays society, therefore, puts fo
4、rward new requirements for pharmaceutical packaging technology. This topic aims to design a can realize automatic push medicine plate into the folding carton, and complete the folding tongue, block, and other functions of medicine board cartoning machine. In this paper, through comparing various opt
5、ions, to push open the folding carton of institutions and medicine board into the box, tongue folding, sealing etc are analyzed in detailed design, and the whole of medicine board cartoning machine for 3d modeling and assembly of mechanical system. Among them, the sealing mechanism is a key in the w
6、hole design. Keywords: Medicine plate, automation, box packing, folding tongue, seal-capping 河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 目 录 1 引言（或绪论） 1 1.1 课题研究的目的与意义 1 1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势 1 1.3 本课题主要研究内容 3 1.4 药板装盒机工艺流程分析 3 2 总体方案确定 4 3 药板装盒机详细结构设计 6 3.1 总体结构组成及其工作原理 7 3.2 主要技术参数的确定 10 结论 20 参考文
7、献 21 致谢 22 河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 - 1 - 1 引言 药板装盒机是一种可以自动将药板装入药盒中并进行封装的设备，由于它自动化水平高，且简单易操作，已经广泛装备到各大制药企业中。就一个企业来说，它的应用大大改善了工人的工作环境，且由于自动化水平高，工人不需过多的培训即可上岗，大大节省了企业的劳动力成本；就国家来说，它的应用对解决药品的供需矛盾起到了不可估量的作用。 1 1 课题研究目的和意义 药品与普通商品不同，它的质量好坏与人民的身体健康息息相关，传统的药盒封装通常是人工操作，人手与药品的接触的环节过多，随时可能造成药品的污染，以致“病从口入”。 近年来，随
8、 着国家对药品 GMP 认证工作的不断深化，制药企业增加了对生产后序包装岗位的设备设施的投资。同时，国家对药品价格调控力度不断加大，制药企业的药品剂型利润空间正在逐步缩小，企业为了控制成本以增加利润，从而使自己在药品行业激烈地竞争中占据优势，纷纷引进药品生产相关的自动化设备，以使自身在市场经济中处于不败之地。 据统计 , 我国“十五”期间医药工业实现工业总产值年均递增率接近 20%, 其中的药品所占的贡献约占其中的一半 , 可见其增值潜力巨大。相信随着我国医疗体制的改革以及人们健康观念的进一步提升，药品产量必将进一 步增加 , 我国药品装盒机的正面临着迎来跨越式发展的契机。 1. 2 本课题国
9、内外研究现状和发展趋势 1.药板装盒机的国内外研究现状 早在 20世纪 50年代，欧洲就制造出了第一台装盒机。装盒机最早不是应用在制药行业中，而是用在肥皂、牙膏之类的企业，随着制药行业的发展，装盒机才逐渐应用到制药行业中。目前在药品装盒机制造处于领先地位的是德国、意大利、美国等国家，装盒机的主要的生产商有德国的艾维克、瑞典的诺顿、意大利的凯姆和美国的罗曼可公司。 河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 - 2 - 国外装盒机生产厂商有如下几个特点： （ 1）价格昂贵。国外 130盒 /min 的装盒机售价已经在一百万以上，而我国相同生产效率的装盒机售价还不到其五分之一。 （ 2）生产效率
10、高。由于国外的装盒机发展较早，产品已更新了多代，加之近几年制药产业发展迅速，国外已经加紧了装盒机的研制。目前国外生产的装盒机的装盒速度最高已经达到了 600 盒 /min 以上。 （ 3）自动化及产品可靠性高。国外的装盒机多采用电脑控制和检测，故障自我检测和修复的能力强，有良好的人机交互界面，且装盒精度高。最先进的装盒机已经基本上可实现无人化。 新中国成立之前，我国的机械产业非常落后，制药行业基本上都采用人工进行药品的装盒操作。随改革开放之后，随着我国经济的高速发展，以及对外开放程度的不断加深，药品装盒机的设计和研发进度才提上了日程。最早使用国产装盒机的是软膏剂药的生产厂家。同时期国内的制药企
11、业也曾经从国外进口先进的药品装盒机，但是由于国内生产的药盒质量差无法与设备兼容，导致设备一直被闲置。 1980年之后，我国的药品行业发展迅速，国内对药品装盒机的研究也更加成熟，先后生产了几款比较成熟的装盒机，尽管如此，同国外的产品相比，国内的产品无论从生产效率上 ，还是从质量上，都相差甚远，导致大型的医药企业大都引进国外的先进装盒机，国产机器在市场上的竞争力明显不足。 我国国产药品装盒机现面临的问题如下 : (1)创新能力差。国内的药品装盒机基本上处于引进和消化吸收阶段，自主创新性差。产品质量与国际先进水平相差甚远，拥有自主知识产权的部分少。 (2)产品适应性差。国产的药品装盒机适应面窄，可针
12、对的药盒的尺寸和类别比较少。在当今医药企业药品多样化的潮流下，与市场的不融合性明显。 (3)可靠性差。国产的装盒机运行不流畅，停机率居高不下。故障自我检测和修复功能差，严重影响 了企业的生产效率，在利益的驱使下，国内大型医药企业不得不采用国外的药品装盒机。 2.药品装盒机的发展趋势 随着药品行业的不断发展，药品装盒机的发展必将受到国内各生产机构的重视。目前国内药品装盒机的发展趋势如下： (1) 产品的适应性增强。目前国内的包装机制造厂商都在加紧多功能装盒机河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 - 3 - 的研发，一面能迎合大型药品企业的需求。国内生产的装盒机的适应性正不断增强，从只能完
13、成一两种尺寸形状的药盒的包装，向能完成多种药剂的装盒操作发展。国内装盒机的竞争力不断增强。 (2) 产品更加智能化。当前， PLC 等控制元件正广泛的应用到包装机中。产品的故障检测和智能剔除不合格产品的能力不断增强。未来的产品将拥有更加良好的人机交互界面，产品总体向着少人化甚至是无人化发展。 (3) 产品自主产权化。随着国内创新人才的不断增多，企业的创新意识不断增强，在吸收国外技术的同时，生产商越来越注重产品的二次研发，以培养设计人员的创新能力，使企业走的更加长久。 1.3 本课题主要研究内容 药板装盒机的结构布局设计 对药板装盒机各个部分进行合理的布置，以期达到结构布局紧凑合理，操作方便，各
14、部分功能都得以充分发挥。 药板装盒机的准 确性设计 该装置要求准确无误的将药板运送到装填工位的装置前，同时顺利装入药盒中，不出现卡机现象，准确性能好。最后应对设计出来的装置进行修改或优化，使运动结果达到理论结果，同时达到减少原材料，节省成本的目的。 药板装盒机的协调性设计 药板装盒机包括下盒，打开，装填，封装四个动作，要保证这些机构同步协调，以提高生产效率。 1.4 药板装盒机工艺流程分析 药板装盒机是指是将药板和说明书自动装入折叠纸盒中，并完成盖盒、打印批号及生产日期等动作的设备。功能机构包括纸盒撑开机构、纸盒折叠装置，辅助机构有传送带。从机 包盒进料到最后包装成型的整个过程大致可以分成四个
15、阶段：下盒，打开，装填，合盖。其中，合盖动作是个关键性的动作，完成的好坏与纸盒的结构和机器调节的准确程度有很大关系。装盒机目前普遍存在的问题是：机器长时间高速运行后稳定性比较差，精度达不到要求，同步性不好，或有时会因为纸盒的尺寸出现略微的变化而造成纸盒不易被打开或者卡机的现象。 i下盒动作：下盒动作通常是由一个吸盘从纸盒进料口吸取一个纸盒，在斜面的挤河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 - 4 - 压作用下纸盒稍稍打开。 ii打开动作：由吸盘吸下来的纸盒放置到传送链板上，下一刻，传送链板上的挡块将纸盒完全打开。 iii装填动作：药板的装填动作由气缸完成，推杆作往复运动，在推杆的作用下，
16、完成将药板推入药盒中的动作。 iv合盖动作：合盖动作包括折舌机构和封盖机构。其中折舌动作又包括折小舌和大舌，两侧的小舌，一由刮舌机构上的刮舌板折起，一由固定板挤压折起，大舌先由起舌板稍微折起，然后在封盖机构的推动下，完成最终的封装。 其工艺流程图如下图所示： 图 1-1 工艺流程图 通过以上的分析，自动装盒机包括纸盒撑开机构，推药板入盒机构，折舌机构，插舌机构。其中插舌机构是药板装盒机的核心机构。药板装盒机应具有以下功能： 药板的连续输送； 将纸盒吸下来并打开； 药盒的传输； 将药板自动装盒； 对药盒进行封装。 2 总体方案确定 装盒机是自动装盒生产线的主要设备之一，用于药板和药瓶等的包装。随
17、着社会药板进入传送带 推药板入盒 纸盒进入传动链板 折小舌 折大舌 插舌 封盖 河北工业大学 2013 届本科毕业设计说明书 - 5 - 的发展和人民生活水平的提高 ,人们对产品的包装质量的要求也越来越高。本课题研究内容为药板装盒机的设计，所设计装盒生产能力可以达 90100 盒 /min,药板装盒机能够完成自动化生产线上纸盒的开盒，药板（说明书）推进，封装。其中，纸盒撑开动作可以有许多机构实现，以下是纸盒撑开机构几个方案的具体描述和优缺点比较 方案一： 图 2-1 方案一结构简图 此机构的作用是将折叠状态的纸盒打开，其中共有六根拱条，成对称分布。每根拱条各自安装在一个调节座上，可以根据纸盒的大小进行调节，起到定位纸盒的作用。如图 2-1，纸板放置在纸盒堆放筒里面，底部的尺寸略小，确保在吸盘将纸盒吸下来之前，纸盒不会从堆放筒里面掉出。药板装盒机的纸盒成型机构还应包括纸盒撑开滑板和纸盒吸盘。纸盒撑开滑板可放置于纸盒堆放筒下面，在纸板向下运动过程中，通过滑板的挤压作用，可引导纸板沿其板面逐步撑开。吸盒轴是空心轴，一段装有吸头座，另一端通过真空管与真空泵相连。吸盒轴在吸盒凸轮的作用下在垂直方向 做往复运动完成吸盒工作，吸盘的吸头朝向垂直于纸板。 方案二：
