本文對(duì)自動(dòng)裝盒機(jī)中說(shuō)明書(shū)的抓取、調(diào)向進(jìn)行了結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。通過(guò)分析，確保說(shuō)明書(shū)與主機(jī)同步運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

隨著GMP認(rèn)證在中國(guó)制藥行業(yè)的強(qiáng)制推行，及各制藥廠自身生產(chǎn)的需要，自動(dòng)裝盒機(jī)的市場(chǎng)需求日益擴(kuò)大。自動(dòng)裝盒機(jī)主要包括板塊堆棧、板塊供送、紙盒 抓取、說(shuō)明書(shū)抓取、插板塊、著舌等主要機(jī)構(gòu)。要求各機(jī)構(gòu)應(yīng)能高速同步運(yùn)行。由于說(shuō)明書(shū)紙質(zhì)輕，在裝盒機(jī)運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)紙簽跑偏及不到位情況，影響主機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文通過(guò)裝盒機(jī)說(shuō)明書(shū)抓取裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，找到了切實(shí)可行的解決方案，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行，效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

1說(shuō)明書(shū)運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)介

說(shuō)明書(shū)抓取裝置是自動(dòng)裝盒機(jī)說(shuō)明書(shū)的供給裝置中的一個(gè)中間重要機(jī)構(gòu)，它的作用是:把折紙機(jī)折疊好的說(shuō)明書(shū)，由水平連續(xù)進(jìn)給的狀態(tài)，調(diào)整到垂直間歇進(jìn)給狀態(tài)。

對(duì)于整個(gè)自動(dòng)裝盒機(jī)來(lái)說(shuō).完成一個(gè)完整的包裝，是要把藥品板塊和說(shuō)明書(shū)裝到紙盒中。藥品板塊和紙盒都是靠機(jī)構(gòu)間歇供給的，因而要求說(shuō)明書(shū)的供給也必須是間歇的，而且 還要有固定的位置。如圖1所示:位 置1表示說(shuō)明書(shū)由折紙機(jī)按一定要求折好后，再由輸送帶傳送到的位置。說(shuō)明書(shū)傳輸?shù)轿恢?后，被擋塊阻擋停下，等候夾持。此時(shí)說(shuō)明書(shū)是水平 位置，并且因?yàn)檎奂垯C(jī)結(jié)構(gòu)的限制，只能為水平狀態(tài)。位置2, 3表示裝盒機(jī)正常工作時(shí)對(duì)說(shuō)明書(shū)的位置要求，說(shuō)明書(shū)應(yīng)為垂直位置。因而要加一個(gè)說(shuō)明書(shū)調(diào)向裝置，把說(shuō)明書(shū)由水平態(tài) 改變?yōu)榇怪睉B(tài)，并且與整機(jī)同步，每一個(gè)循環(huán)要供給一張說(shuō)明書(shū)，以確保裝盒線上說(shuō)明書(shū)供給的連續(xù)。

為了滿足以上要求，并且考慮到各機(jī)構(gòu)之間的空間位置關(guān)系，保證各部分之間不至于干涉，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)抓取裝置如圖2，它通過(guò)H號(hào)件取紙夾夾取輸送帶中的說(shuō)明書(shū)，抽出后退回， 然后旋轉(zhuǎn)90度，再伸出取紙夾，把說(shuō)明書(shū)放到裝盒機(jī)所要求的垂直位置。

圖1說(shuō)明書(shū)的運(yùn)動(dòng)方向

圖2說(shuō)明書(shū)抓取裝置

1一外罩2_槽輪3一齒輪I 4一立板5一小軸承座6一小軸7一大軸承座8一支架9一導(dǎo)軸to一擋板11一取紙夾組合12一連接條13一滑座14一導(dǎo)槽15一軸承固定軸16一擺桿17一底板18一套筒軸 19一大軸20一安裝板21一齒輪II 22一筋板23一撥輪24-鏈輪25一撥爪

本機(jī)構(gòu)是通過(guò)24號(hào)件鏈輪與主機(jī)相連接，接受主機(jī)傳來(lái)的動(dòng)力。并通過(guò)兩個(gè)分路進(jìn)行傳導(dǎo)，最終在13號(hào)件滑座上形成一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)。

2結(jié)構(gòu)分析

鏈輪24.通過(guò)鏈條與主機(jī)相連.是本機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來(lái)源，它通過(guò)鍵連接固定在大軸19上。同時(shí)通過(guò)鍵連接固定在大軸上的還有撥輪23,擺桿16，它們隨大軸一起運(yùn)動(dòng)。軸承固定座 15，它上而固定著一個(gè)軸承，軸承同時(shí)在導(dǎo)槽14之中可以自由滑動(dòng)。滑座13，通過(guò)直線軸承可以在導(dǎo)軸9上自由滑動(dòng).同時(shí)導(dǎo)槽14也通過(guò)螺釘固定在它上而。撥爪25，通過(guò)螺釘固定在 撥輪23上，它通過(guò)固定在它上而的軸承和軸承固定座把動(dòng)力向2號(hào)件傳導(dǎo)。2號(hào)件是一個(gè)帶有4個(gè)導(dǎo)槽的槽輪，它與齒輪I3通過(guò)鍵連接一起固定在小軸6上。齒輪II21,齒輪I是配對(duì)齒 輪，兩個(gè)齒輪齒數(shù)、模數(shù)均相同。齒輪Ⅱ通過(guò)鍵固定在套筒軸18上。同時(shí)固定在套筒軸上的還有支架8和底板17組成的一個(gè)支撐架，它起到支撐導(dǎo)軸9的作用。取紙夾組合裝置11，它通 過(guò)連接條12固定在滑座13上，與滑座作同樣的運(yùn)動(dòng)，取紙夾組合裝置11有兩個(gè)撥爪，在伸出的取說(shuō)明書(shū)的時(shí)候，通過(guò)撞擊一個(gè)撥爪而使取紙夾合上，在轉(zhuǎn)動(dòng)90度后，伸出放說(shuō)明書(shū)的時(shí)候， 撞擊另一個(gè)撥爪，讓紙夾打開(kāi)，放下說(shuō)明書(shū)。擋板10起到限制說(shuō)明書(shū)的作用，它形成一個(gè)導(dǎo)槽，讓說(shuō)明書(shū)在導(dǎo)槽之中運(yùn)動(dòng)，保證折好的說(shuō)明書(shū)不至于散開(kāi)，確保機(jī)構(gòu)的正常工作。

3運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

從上而的結(jié)構(gòu)來(lái)看，取紙夾組合11的運(yùn)動(dòng)是我們所關(guān)心的運(yùn)動(dòng)，它相當(dāng)于一個(gè)機(jī)械手，起到夾取、放下說(shuō)明書(shū)的作用，但是，它與滑座13連接在一起，因 而滑座的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就是取 紙夾組合的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，只要讓滑座達(dá)到所要求的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就可以了。滑座的運(yùn)動(dòng)實(shí)際是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，一個(gè)運(yùn)動(dòng)是在15號(hào)件的撥動(dòng)下沿著導(dǎo)軸9的往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，另一個(gè)是隨著導(dǎo)軸 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。前一個(gè)運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的，鏈輪24每轉(zhuǎn)一周，滑座便往復(fù)一周。后一個(gè)運(yùn)動(dòng)通過(guò)槽輪傳導(dǎo)的，是間歇的，鏈輪24每轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)軸會(huì)隨著轉(zhuǎn)動(dòng)1/4周，滑 座也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)1/4周。從 本機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相同的，因而，鏈輪24轉(zhuǎn)動(dòng)一周，滑座在導(dǎo)軸上不能完成一個(gè)往復(fù)循環(huán)，只能完成3/4循環(huán)。具體分析本機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖3 所示:上而一排代表槽輪2、導(dǎo)軸9、導(dǎo)槽14的位置關(guān)系，下面一排代表槽輪機(jī)構(gòu)的撥爪以及15號(hào)件上軸承的位置關(guān)系。以下而一排為主動(dòng)，每轉(zhuǎn)1/8周為一 個(gè)位置進(jìn)行排列。因?yàn)檠b盒機(jī)每完成一個(gè)循環(huán)，鏈輪24要轉(zhuǎn)動(dòng)2周，所以共分為17個(gè)位置關(guān)系進(jìn)行排列。上面相對(duì)應(yīng)的是17個(gè)排列是相應(yīng)的槽輪2、導(dǎo)軸9、 導(dǎo)槽14的位置關(guān)系。單看導(dǎo)軸9的 運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)循環(huán)中，它只轉(zhuǎn)動(dòng)了180°，為了保障運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性.采用了雙取紙夾組合機(jī)構(gòu)，兩個(gè)取紙夾交替取紙，完成循環(huán)。再看看我們所關(guān)心的取紙夾的運(yùn) 動(dòng)，滑塊帶著取紙夾首先 是垂直在下，此時(shí)說(shuō)明書(shū)已經(jīng)放開(kāi)，然后垂直向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)導(dǎo)軸中間位置時(shí)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)90°,接著水平向左伸出夾取說(shuō)明書(shū)，夾取說(shuō)明書(shū)后返回到右邊，再轉(zhuǎn)動(dòng) 90°，然后向下伸出，在最 下點(diǎn)放開(kāi)說(shuō)明書(shū)，這樣一個(gè)循環(huán)完成了。接下來(lái)另一個(gè)取紙夾完成下一個(gè)循環(huán)。

圖3運(yùn)動(dòng)分析圖

就整個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō).值得注意的問(wèn)題是.如果槽輪機(jī)構(gòu)的撥爪和15號(hào)件的安裝的空間位置關(guān)系不同，會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)的形態(tài)造成不同的影響。有些影響問(wèn)題不大，有些會(huì)讓本機(jī)構(gòu)不能正常 工作。如圖3所示，分別列舉了3種不同的安裝角度時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。A是槽輪機(jī)構(gòu)撥爪和15號(hào)件的空間位置錯(cuò)開(kāi)45度進(jìn)行安裝，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上面已經(jīng)分析過(guò)，也是比較理想的狀態(tài)，實(shí) 際工作中也是采取這種形式的。B是槽輪機(jī)構(gòu)撥爪和15號(hào)件的空間位置重合在一起，滑塊在最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，這種安裝形式不好，在最高點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到水平位置的時(shí)候取紙夾在最左 邊，這時(shí)取紙夾已經(jīng)越過(guò)撞塊而無(wú)法打開(kāi)，不僅不能取到說(shuō)明書(shū)，還會(huì)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程損壞說(shuō)明書(shū)，此方案極不可取。C是槽輪機(jī)構(gòu)撥爪和15號(hào)件的空間位置錯(cuò)開(kāi)90°進(jìn)行安裝，滑塊在低點(diǎn) 剛過(guò)就進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)，這種安裝形式也不好，說(shuō)明書(shū)和取紙夾還沒(méi)有完全脫離，此時(shí)旋轉(zhuǎn)，會(huì)把已經(jīng)放到位的說(shuō)明書(shū)刮離位置，導(dǎo)致說(shuō)明書(shū)進(jìn)給的失敗。當(dāng)然，就本機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，還有許多 安裝方法都可以實(shí)現(xiàn)所要求的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

4結(jié)束語(yǔ)

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方向離不開(kāi)市場(chǎng)的需求方向，雖然目前國(guó)產(chǎn)裝盒機(jī)的主流為間歇式為主，生產(chǎn)能力一般在70~80盒/min，但隨著制藥企業(yè)追求更高的生產(chǎn)效率及不斷降低運(yùn)營(yíng)成本，生產(chǎn) 能力占優(yōu)的連續(xù)式裝盒機(jī)必然成為今后市場(chǎng)的主流。與高速裝盒機(jī)相關(guān)的技術(shù)研究已成為包裝機(jī)械企業(yè)熱門(mén)課題。

當(dāng)然，自動(dòng)裝盒機(jī)作為一種科技含量很高的產(chǎn)品，研究絕不僅限說(shuō)明書(shū)抓取機(jī)構(gòu)。我們有理由相信，深入地理論分析必將有利于消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，從而促進(jìn)我國(guó)包裝機(jī)械行 業(yè)的技術(shù)升級(jí)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。