西林瓶高速裝盒機說含明書裝入功能結(jié)構(gòu)設(shè)計含設(shè)計圖非常詳細
本文闡述了一款新型高速藥瓶自動裝盒機的設(shè)計,通過分析高速藥瓶裝盒機的工藝流程, 包括總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、取盒開盒機構(gòu)設(shè)計,并進行仿真,可滿足高速裝盒的要求。
如采用間歇式自動裝盒機,藥板輸送帶、紙盒輸送帶等機構(gòu)在高速狀態(tài)下,一動一停會存在不穩(wěn)定因素,且對藥瓶沖擊非常大使之受損。
本文在我司成熟的藥瓶自動裝盒機上,對其取盒開盒機構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,以提高藥瓶自動裝盒機裝盒速度。
新型藥瓶裝盒機的功能及結(jié)構(gòu)要求
由于藥品行業(yè)的特殊性,要求裝盒機除自動開盒、裝盒、封盒功能外,還須具備說明書自動裝入功能,具體要求這里不做闡述。
主要功能為:藥瓶說明書的自動折疊與傳送、藥盒成型與傳送、將藥瓶與說明書裝入藥盒、藥盒兩端紙舌封裝、打批號生產(chǎn)計數(shù)、成品輸送、對無說明書或空盒進行剔除及計數(shù)等。
機械結(jié)構(gòu)主要包括:藥瓶輸送機構(gòu)、說明書折疊機構(gòu)、說明書輸送機構(gòu)和紙盒開盒機構(gòu)、說明書和藥瓶裝盒機構(gòu),紙盒封口機構(gòu)及打印批號機構(gòu)。圖一所示為自動裝盒機的工藝流程圖。
圖一:自動裝盒機的工藝流程圖
高速藥瓶裝盒機工作原理及總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
圖二為裝盒機整體結(jié)構(gòu)圖,由PLC程序控制,藥瓶通過藥瓶輸送鏈(3)輸送。與此同時,說明書折疊裝置(1)進行說明折疊,通過說明書輸送裝置(2)進行輸送,同時紙盒儲料倉(4)中的紙盒,通過開盒機構(gòu)(5)將紙盒打開并放置紙盒傳送鏈上。紙盒、藥瓶及說明書同步傳送至連續(xù)推料機構(gòu)(6)處,通過連續(xù)推料機構(gòu),將說明書和藥瓶一起推入紙盒內(nèi),實現(xiàn)產(chǎn)品進盒,而后進入打碼機構(gòu)(7)打印批號和日期,再由封盒機構(gòu)(8)對紙盒進行封盒,最后通過出盒機構(gòu)輸送,并完成出盒。
圖2 新型藥瓶裝盒機總體結(jié)構(gòu)示意圖
1.說明書折疊機構(gòu);2.說明書傳送機構(gòu);3.藥瓶輸送鏈;4.紙盒料倉;5取盒開盒機構(gòu);6.推桿機構(gòu);7.打印批號機構(gòu);8.插舌機構(gòu);9. 出盒機構(gòu)
藥瓶高速裝盒機取盒開盒機構(gòu)的設(shè)計
從藥瓶裝盒機的工作原理及實際生產(chǎn)運用中可發(fā)現(xiàn),取盒機構(gòu)是裝盒機的“瓶頸",其效率直接影響到整臺裝盒機的效率,因此,提升高速裝盒機速度的突破口在于提升取盒機構(gòu)。
廣州利悅包裝的高速裝盒機的三頭旋轉(zhuǎn)式取盒開盒機構(gòu)很好的解決了藥瓶裝盒機開盒慢的瓶頸,以下為大家介紹該機構(gòu)。
首先做一個大轉(zhuǎn)盤,然后將吸盤的數(shù)量由原有的一套改為三套,三套吸盤完全均勻分布,剛好與吸盒過程中三個關(guān)鍵點的位置相對應(yīng);每個吸頭的取盒周期為大盤每轉(zhuǎn)動一周,每個吸頭完成一個取盒過程。這樣,在相同主軸轉(zhuǎn)速的情況下,該機構(gòu)的取盒效率為原有取盒機構(gòu)效率的三倍。該取盒機構(gòu)用輪系實現(xiàn)了三尖瓣線的運動軌跡,取盒時將紙盒向下拉,不受供盒架的位置限制,結(jié)構(gòu)緊湊。您可通過 利悅牙膏高速裝盒機 的具體案例視頻,對機構(gòu)查看了解。
圖3 新型取盒開盒機構(gòu)
1.大轉(zhuǎn)盤;2.小轉(zhuǎn)盤;3.固定齒輪;4.轉(zhuǎn)盤齒輪;5.轉(zhuǎn)向齒輪1;6.主動齒輪;7.轉(zhuǎn)向齒輪2;8.從動齒輪;9.真空吸頭
新型取盒開盒機構(gòu)原理圖見圖三。三套小轉(zhuǎn)盤(2)(為表示方便,圖中只顯示一個小轉(zhuǎn)盤)均勻分布在大轉(zhuǎn)盤1上。由齒輪(6)、齒輪(7)、齒輪(8)組成一行星輪系,固定齒輪(3)、轉(zhuǎn)盤齒輪(4)和轉(zhuǎn)向齒輪(5)組成另一個行星輪系,驅(qū)動小轉(zhuǎn)盤(2)進行公轉(zhuǎn)的同時又進行自轉(zhuǎn),吸頭連桿(9)安裝在從動輪(8)上,所以從動連桿在自轉(zhuǎn)的同時也進行公轉(zhuǎn),控制吸頭形成圓周運動,并在指定的位置實現(xiàn)指定的動作。由于行星輪系結(jié)構(gòu)具有傳動效率高、運行平穩(wěn)、易于加工等特點。具體工作原理如下:
小轉(zhuǎn)盤(2)安裝在大轉(zhuǎn)盤(1)上,固定齒輪(3)控制轉(zhuǎn)盤(1)的自轉(zhuǎn)和主動齒輪(6)的自轉(zhuǎn)。小轉(zhuǎn)盤(2)在隨著大轉(zhuǎn)盤(1)旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)盤齒輪(4)也控制它進行自轉(zhuǎn)。要求轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一周,吸頭旋轉(zhuǎn)一周,完成一個取盒周期,即大轉(zhuǎn)盤和吸頭保持同步,在一周內(nèi),小轉(zhuǎn)盤相對大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動兩周真空吸頭進行公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)。所以要達到設(shè)計動作要求,必須要控制好傳動比。
設(shè)固定齒輪(3)的齒數(shù)為Z3,轉(zhuǎn)盤齒輪(4)的齒數(shù)為Z4,小轉(zhuǎn)盤(2)的速度為n2,大轉(zhuǎn)盤的速度為n1,滿足n2=2n1,則:
計算求得:Z3:Z4=3;
對取盒開盒模型進行三維造型,并運用Solid?works軟件分析其運動軌跡。
圖四為小轉(zhuǎn)盤中行星齒輪機構(gòu),圖(5)為大轉(zhuǎn)盤中齒輪傳動。取盒開盒機構(gòu)靠真空氣泵的通斷來控制盒子的吸與放。本取盒機構(gòu)有三套吸盤,分別有獨立的密封系統(tǒng)及氣體傳輸控制系統(tǒng)。在主軸上依次通有三道長短不同的氣槽,主軸的進氣口始終在各自對應(yīng)的氣腔里旋轉(zhuǎn),只需獨立控制各個進氣口的通斷,就可以控制吸頭的吸放盒。
圖四:小轉(zhuǎn)盤中行星齒輪設(shè)計; 圖五:大轉(zhuǎn)盤中齒輪傳動設(shè)計;
圖六是取盒開盒機構(gòu)的裝配示意圖,整體結(jié)構(gòu)共用到16個齒輪。所有零件完成正確的裝配后,對該運動進行仿真:先進行仿真參數(shù)的設(shè)置。添加原動力,點擊馬達,選擇算例分析,齒輪配合,重合同軸等。將大轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速設(shè)為60 r/min,即仿真周期1s,取盒剛好完成一個周期的取盒運動。因該機構(gòu)有三個吸頭,所以速度可以達到180 r/min;設(shè)置完所有參數(shù)后,點擊模擬運算,可以查看機構(gòu)的運動情況,當(dāng)運動結(jié)束后,點擊結(jié)果。圖七為添加馬達,圖8為仿真設(shè)置,圖9為結(jié)果顯示的速度和加速度曲線。
圖6 新型取盒開盒機構(gòu)三維裝配示意圖
圖7 添加馬達
圖8 仿真運動設(shè)置
圖9 速度、加速度曲線
從仿真的運動過程來看,運動軌跡基本符合三瓣線的運動軌跡;
從速度曲線來看,機構(gòu)速度比較均勻,在關(guān)鍵動作時沒有速度的跳躍,基本平穩(wěn)運行;
從加速度曲線來看,加速度沒有突變,在速度變化處也能平穩(wěn)運行,不會產(chǎn)生沖擊。