從總體方案的設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)到技術(shù)文件編制過程，闡述了間歇式藥瓶自動(dòng)裝盒機(jī)設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，著重介紹了使用三維輔助設(shè)計(jì)軟件建立虛擬樣機(jī)的過程及優(yōu)點(diǎn)，最后得出此類產(chǎn)品的開發(fā)流程。該流程將縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間并減少開發(fā)成本，對(duì)其它同類型自動(dòng)裝盒機(jī)的研制與開發(fā)有較強(qiáng)的借鑒意義。

0引言

包裝機(jī)械的發(fā)展為藥品的現(xiàn)代化加工和大批量生產(chǎn)提供了必要的保證，如果說制作過程是藥品生產(chǎn)的內(nèi)在過程，那么包裝過程就是其外在形式。由于藥品生產(chǎn) 的特殊性，藥品包裝從材料到包裝方式，從環(huán)境要求到標(biāo)識(shí)處理等較之食品包裝更為嚴(yán)格，限制條件更為苛刻。這使得藥品包裝機(jī)械發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的機(jī)械行業(yè)。自動(dòng)裝盒機(jī)是將藥瓶、藥板、藥膏等和說明書自動(dòng)裝入折疊紙盒中，并完成蓋盒動(dòng)作，部分功能較全的自動(dòng)裝盒機(jī)還帶有貼封口標(biāo)簽或進(jìn)行熱收縮裹包等附加功能。自動(dòng)裝盒機(jī)進(jìn)料一般分為三個(gè)入口:說明書入口、藥瓶入口和機(jī)包盒入口。從機(jī)包盒進(jìn)料到最后包裝成型的整個(gè)過程大致可以分成四個(gè)階段:下盒、打開、裝 填、合蓋。

1總體方案設(shè)計(jì)

總體方案的設(shè)計(jì)是技術(shù)設(shè)計(jì)的前提和依據(jù)，它的好與壞直接決定了項(xiàng)目的成敗和性能的優(yōu)劣。將設(shè)計(jì)方案具體化，著重抓裝盒機(jī)各組成要素的綜合、總體布局、編制工作循環(huán)圖和擬訂主要技術(shù)參數(shù)等。因此在做總體方案的設(shè)計(jì)時(shí)，要注意以下幾點(diǎn):

(1)要在前期注重市場(chǎng)的調(diào)查與預(yù)測(cè)，通過分析進(jìn)一步明確市場(chǎng)需求。

(2)繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，在條件允許的情況下，盡量采用先進(jìn)技術(shù)，避免設(shè)計(jì)出脫離實(shí)際或者已被淘汰的機(jī)器。

(3)對(duì)于無絕對(duì)把握的新方案，應(yīng)做實(shí)驗(yàn)，在驗(yàn)證可靠后再正式設(shè)計(jì)。

(4)構(gòu)思設(shè)計(jì)方案，并從工作原理、技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)方面分析對(duì)比各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)和可行性，從中找出較為合理的方案。

1.1確定功能與應(yīng)用范圍

裝盒機(jī)的功能，是指其所能完成的包裝工序的種類;而應(yīng)用范圍是指其包裝不同物品的能力，包括所能包裝的物品的類型與所能采用的包裝材料的種類。一般來說，減少功能和縮小應(yīng)用范圍，可以簡化機(jī)器結(jié)構(gòu)、降低創(chuàng)造成本、提高生產(chǎn)效率、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。反之，則可以一機(jī)多用、相對(duì)縮小占地而積、有利于擴(kuò)大機(jī)器制造批量，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。

功能與應(yīng)用范圍如下:

用途：包裝西林瓶。

基本設(shè)計(jì)要求，如表1所示：

1.2工藝分析

(1)確定機(jī)器類型

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，由于生產(chǎn)批量大，開關(guān)盒動(dòng)作多，故選用多工位類型。多工位裝盒機(jī)有間歇運(yùn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)動(dòng)兩種形式。間歇運(yùn)動(dòng)時(shí)物品由一個(gè)工位轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工位作間歇步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，主要包裝操作可在物品靜比時(shí)完成，因而執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較多時(shí)，為使結(jié)構(gòu)簡單常選用這種形式。連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)物品及主傳送系統(tǒng)均作連續(xù)等速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)種類較少、生產(chǎn)效率要求高時(shí)可選用此形式。合作廠家要求的包裝速率不是很高，且執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較多，所以本裝盒機(jī)運(yùn)動(dòng)型式選擇間歇式，并采用無托盤環(huán)保包裝方式。

(2)確定包裝工藝路線和工位數(shù)

確定包裝方式，完成各個(gè)包裝操作的先后順序。此階段，通過三維CAD設(shè)計(jì)軟件SolidWorks的介入，方便了前期設(shè)計(jì)人員之間以及和客戶之間的溝通，為我們更直觀、更便捷的確定包裝工藝路線創(chuàng)造了條件。包裝工藝路線圖如圖1所示，根據(jù)開關(guān)盒初步設(shè)想，工位數(shù)初定為八工位。

圖1包裝工藝路線圖

1.3裝盒機(jī)的工作循環(huán)和自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

已確定的包裝工藝路線能大體上確定自動(dòng)裝盒機(jī)的運(yùn)動(dòng)特征、包裝工作循環(huán)、自動(dòng)控制方案和機(jī)器的總體配置等。

1.4自動(dòng)裝盒機(jī)的總體配置設(shè)計(jì)

它基本上取決于包裝加工工藝過程方案，根據(jù)包裝加工工藝原理圖，結(jié)合裝盒自動(dòng)化方案進(jìn)行總體配置設(shè)計(jì)。

1.5機(jī)器的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

確定裝盒機(jī)的動(dòng)力需要，選擇電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，確定各機(jī)構(gòu)及重要零件上的作用載荷。

1.6裝盒機(jī)的部件和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)裝盒機(jī)各組成機(jī)構(gòu)裝置進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，要考慮包裝形態(tài)和要求、包裝物品的特性及加工工藝原理等有關(guān)問題，要充分注意標(biāo)準(zhǔn)化零部件的應(yīng)用。

2技術(shù)設(shè)計(jì)

技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括各組成部分的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件強(qiáng)度與剛度校核、動(dòng)力計(jì)算和繪制設(shè)計(jì)圖樣等。

技術(shù)設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)是建立裝盒機(jī)的虛擬樣機(jī)。CAD實(shí)體建模僅是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的一環(huán)，SolidWorks主要用于完成零件設(shè)計(jì)、裝配體設(shè)計(jì)和自動(dòng)生成工程圖。基于三維特征元素的建模和而向特征元素的數(shù)據(jù)修改是通過SolidWorke來完成的，并且二維、三維數(shù)據(jù)全相關(guān)，修改任何一個(gè)零件的二維尺 寸，都會(huì)引起其三維零件圖和裝配圖的自動(dòng)修改，甚至與其有緊密聯(lián)系的相關(guān)零件的尺寸也會(huì)變化;反之修改三維尺寸也會(huì)有同樣結(jié)果，這樣就可以實(shí)現(xiàn)完全的動(dòng) 態(tài)參數(shù)化設(shè)計(jì)。

3技術(shù)文件編制

技術(shù)文件的種類較多，常用的有機(jī)器的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、使用說明書、標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表等。我們可以使用工程計(jì)算軟件(如MathCAD)編制自動(dòng)裝盒機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和使用說明書，使用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)軟件(如SolidWorksEnterprise PDM，有效地管理和共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)，在更短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。

圖2裝盒機(jī)開發(fā)流程

4結(jié)論

間歇式藥瓶自動(dòng)裝盒機(jī)的設(shè)計(jì)，以提高裝盒機(jī)自動(dòng)化水平，提高工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度為主要設(shè)計(jì)方向。根據(jù)本裝盒機(jī)的設(shè)計(jì)全過程，總結(jié)出自動(dòng)裝盒機(jī)的一般開發(fā)流程，該流程將縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間并減少開發(fā)成本，對(duì)其它同類型自動(dòng)裝盒機(jī)的研制與開發(fā)有較強(qiáng)的借鑒意義。