【正文】 器來分辨包裝材料厚度和材質(zhì)的變化，并在顯示屏上顯示。同時機(jī)器會根據(jù)分辨后材料的變化來改變有關(guān)參數(shù)，進(jìn)而使設(shè)備在最優(yōu)狀態(tài)下運(yùn)行；(2)機(jī)械功能要求多元化。 課題研究意義隨著社會的發(fā)展、生活水平的提高，人民對藥品包裝提出了更高的要求。如果藥品用手工進(jìn)行包裝，勞動強(qiáng)度大，速度慢，效益和質(zhì)量差，而且手工包裝不能滿足衛(wèi)生要求。因此需采用自動包裝機(jī)來完成這些工作。包裝機(jī)械是現(xiàn)代包裝工業(yè)的基本設(shè)備，是商品生產(chǎn)中必不可少的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備。隨著人類社會的進(jìn)步，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們越來越重視包裝的質(zhì)量、品種類型，包裝機(jī)械在包裝領(lǐng)域中起著重要的作用。包裝機(jī)械是使產(chǎn)品包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化的根本保證。它能夠大幅度地提高生產(chǎn)效率；降低勞動強(qiáng)度，改善勞動條件；保護(hù)環(huán)境，節(jié)約原材料，降低產(chǎn)品成本；有利于被包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生，提高產(chǎn)品包裝質(zhì)量，增強(qiáng)市場銷售的競爭力；由于包裝機(jī)械的計量精度高，產(chǎn)品包裝的外形美觀、整齊、統(tǒng)一、封口嚴(yán)密，提高了產(chǎn)品包裝的質(zhì)量，增強(qiáng)了產(chǎn)品銷售的競爭力，可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，方便產(chǎn)品的流通。包裝機(jī)械保證包裝產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高、品種多、生產(chǎn)環(huán)境好、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小，因而獲得較強(qiáng)的市場競爭力，帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。自動包裝機(jī)堪稱為擁有漫長發(fā)展歷史和富有強(qiáng)大生命力的主導(dǎo)機(jī)型?，F(xiàn)已被各國視為前景較好的包裝機(jī)械。由于現(xiàn)有國產(chǎn)袋成型自動包裝機(jī)存在的軟硬件問題，并且缺少相應(yīng)的設(shè)計指導(dǎo)理論，所以對其進(jìn)行研究改進(jìn)是非常有意義的。包裝容器的制袋充填封口是包裝工藝必須的工序。充填的精確度影響到廠家經(jīng)濟(jì)效益；封口的好壞則影響包裝產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和保質(zhì)期。因此，包裝質(zhì)量在很大程度上取決于袋長的精確控制以及封口質(zhì)量，本研究對整機(jī)結(jié)構(gòu)了解的基礎(chǔ)上針對縱封、橫封的封口形式完成了對薄膜輸送系統(tǒng)等關(guān)鍵部分硬件設(shè)計其在實(shí)際生產(chǎn)中也具有十分重要的指導(dǎo)意義。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀為滿足現(xiàn)代商品包裝多樣化的要求，目前國內(nèi)外開始不斷發(fā)展適應(yīng)多品種、小批量的通用包裝機(jī)械和設(shè)備，從而使得包裝機(jī)械的形式日趨增多。袋成型自動包裝機(jī)是將具有熱塑性的塑料復(fù)合膜經(jīng)加熱軟化制成包裝容器，在一臺設(shè)備上自動完成制袋成型、計量充填、封合剪切等全過程的自動包裝設(shè)備。國外袋成型包裝機(jī)發(fā)展全面，優(yōu)勢明顯，主要特點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。用一臺包裝機(jī)完成對不同物料的包裝時，利用原有機(jī)型的模塊化設(shè)計可在短時間內(nèi)迅速進(jìn)行規(guī)格更換或轉(zhuǎn)換為其他包裝形式的機(jī)型，并為不同的計量系統(tǒng)提供了足夠的空間。包裝速度高速化。目前，國外的小袋包裝機(jī)單列包裝速度一般為3080袋/分，近些年來很多公司推出的多列式包裝機(jī)（2列到10列不等）可使包裝速度大大提高。如意大利ILAPAK公司的300和400系列枕型包裝機(jī)，計量范圍150到450g，包裝速度120袋/分：日本橫濱電機(jī)制作所的YDE70型四邊封合包裝機(jī)，計量范圍:，可以2到10列，最高速度為800袋/分。結(jié)構(gòu)運(yùn)動高精度化。由于采用各種新技術(shù)，如通過伺服電機(jī)、編碼器及數(shù)字控制、動力負(fù)載控制PLC等高精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制各種動作，使整機(jī)的充填計量精度和制袋精度都有所提高。如日本東京自動機(jī)械的SIGMA3型粉末計量機(jī)，配有可調(diào)速驅(qū)動馬達(dá)，采用螺桿下料填充，%。控制智能化、彈性化。國外大多機(jī)器都通過智能型控制儀表和觸摸屏上的菜單式應(yīng)用軟件對機(jī)器的各種參數(shù)進(jìn)行跟蹤調(diào)整。電子顯示屏顯示切袋長度、包裝速度、充填物的凈含量以及包裝產(chǎn)量等，一目了然。標(biāo)準(zhǔn)的色標(biāo)跟蹤光電系統(tǒng)能絕對保證包裝產(chǎn)品的印刷圖案正確。另外，機(jī)器可對工作過程進(jìn)行在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷分析，一旦發(fā)生問題，自動停機(jī)，并顯示故障原因及解決方法。包裝形式多樣化。國外的袋包裝目前既有三邊封合袋、四邊封合袋、枕形袋，還有風(fēng)琴式、自立袋等。用戶可以根據(jù)市場的需要，具有更大的選擇空間。國外的袋包裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動系統(tǒng)趨于簡單，橫封、縱封等動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都采用氣動原件，包裝動作簡捷快速，整機(jī)噪聲?。徊捎米冾l調(diào)速裝置，實(shí)現(xiàn)無極變速，不僅調(diào)速范圍大、平滑性好、低速特性，而且可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，節(jié)電效果也十分明顯。我國包裝機(jī)械發(fā)展較晚，目前正處于起步應(yīng)用階段。而且由于用戶的技術(shù)水平和各種環(huán)境因素的限制，我國包裝機(jī)械的需要就像一座“金字塔”。對高、精、尖設(shè)備的需求就是塔尖，越尖端的設(shè)備需求越??；對中、低檔設(shè)備的需求就像“金字塔”底部，量大面廣，商機(jī)無限。隨著市場需求的不斷增加，九十年代后，我國袋成型自動包裝機(jī)有了較快的發(fā)展。通過參考國外產(chǎn)品，進(jìn)行消化、吸收及自主開發(fā)、研制，技術(shù)上有了很大的提高，計量范圍從1g到1000g不等，特別是產(chǎn)品功能和自動化方面也有了長足的進(jìn)步。我國通過參考國外同類型產(chǎn)品，進(jìn)行消化、吸收及自主開發(fā)研制，技術(shù)上有了很大的發(fā)展和提高。我國現(xiàn)有的袋成型自動包裝機(jī)應(yīng)用廣泛，機(jī)型分為立式和臥式兩種，可包裝液體、糊狀物料、粉狀物料、顆粒和固體物料，包裝形式有枕型袋、三封袋、四封袋、磚形帶、屋形帶、角形自立袋等多種類型。通過PLC和PC控制技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，使袋成型自動包裝機(jī)的自動化程度得到了很大的提高。我國生產(chǎn)的袋成型自動包裝機(jī)以普通型、通用型為主，即在同一臺設(shè)備上，同一豎直方向上自動完成包裝袋成型、計量、打印日期、充填、封口、切斷、輸出等工序。包裝物料一般為：液體、粘稠體、顆粒物料、粉料、膏體、片劑、膨化食品等。充填計量方式一般為：容積式、稱重式。容積式又可分為量杯式、旋轉(zhuǎn)閥式、柱塞式；稱重式又可分為電子秤、杠桿秤兩種。有些包裝機(jī)還采用組合式，粗供料采用容積式，精供料采用稱重式等。所有包裝材料主要是具有可熱封的塑料單膜和各種復(fù)合膜。包裝成型袋以扁平袋為多。熱封方式主要：有往復(fù)、L型閉合式、旋轉(zhuǎn)式。國產(chǎn)中型袋包裝機(jī)多采用的橫封裝置是連續(xù)對輥式，其缺點(diǎn)是開機(jī)和關(guān)機(jī)時，在輥輪中間都要夾持部分包裝材料，既難于清洗又浪費(fèi)材料。小型袋包裝機(jī)，橫封裝置采用的是扇形開合的封口方法，當(dāng)包裝袋的尺寸擴(kuò)大后，其封口質(zhì)量難以保證?？陀^地講，我國生產(chǎn)的袋成型自動包裝機(jī)綜合性能與國外先進(jìn)國家的產(chǎn)品還存在著很大差距。比較突出的問題是：機(jī)械加工工藝技術(shù)水平低；機(jī)構(gòu)動作的同步、協(xié)調(diào)性差；關(guān)鍵零部件、易損件、電氣元件壽命短、可靠性差；生產(chǎn)速度一般都比較慢，自動化水平不高，自動化調(diào)節(jié)、自動化控制水平低；設(shè)備的可操控性差，維護(hù)保養(yǎng)較麻煩；充填精度低、速度慢；外觀造型和表面質(zhì)量差。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)有自動包裝機(jī)存在以下問題：，薄膜輸送速度不穩(wěn)，對袋長精度和袋形精度和袋形質(zhì)量的影響；工作初期和末期，帶膜卷的直徑速度變化很大，轉(zhuǎn)動慣量變化，造成包裝輸送時拉力不均勻，使得袋封長度變化，袋長控制精度不高。（充填精度）低且工作時不穩(wěn)定。；目前國產(chǎn)包裝機(jī)的包裝速度，小袋包裝在60~120袋/分之間，包裝速度超過80袋/分時包裝質(zhì)量將下降；中袋包裝為35~60袋/分。國外設(shè)備的包裝速度以達(dá)到1200袋/分，中袋包裝160袋/分。國家規(guī)定，包裝袋的封口處應(yīng)平整，網(wǎng)紋清晰，不得有灼化和壓穿現(xiàn)象。而現(xiàn)有的包裝機(jī)不能很好的達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)；包裝成品的封口強(qiáng)度低；由于塑料包裝材料與被包裝物之間的靜電作用，在塑料袋內(nèi)壁上會吸附細(xì)小的被包裝物粉粒，若不除去會造成橫封口處封口不牢，嚴(yán)重影響包裝袋封口質(zhì)量。自動包裝機(jī)的橫封機(jī)構(gòu)運(yùn)動形式的不合理，將導(dǎo)致封口質(zhì)量問題。傳統(tǒng)的包裝機(jī)的封口機(jī)構(gòu)，其作用封塊是扇形開合，封口部位熱封時間不同，導(dǎo)致封口處不平滑，部分灼化或者強(qiáng)度不夠。兩橫封快機(jī)構(gòu)采用左橫封快運(yùn)動時，兩橫封快對包裝袋的作用力不同，會造成其封口不勻。而且封口周期長，包裝速度慢。 本次設(shè)計的任務(wù)和設(shè)計內(nèi)容全自動藥品包裝機(jī)工藝全過程包括：制袋、充填、封口、日期打印、切斷袋膜等，設(shè)計采用PLC對藥品包裝機(jī)工藝過程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)手動、自動工作方式。（1）畫出PLC I/O端口接線圖，并按圖接線。（2）編制控制程序，并畫出梯形邏輯圖。（3）完成系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)控制要求。（4） 完成課程設(shè)計說明書。第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計袋成型自動藥品包裝機(jī)是將具有熱塑性的包材經(jīng)加熱軟化制成包裝容器，在一臺設(shè)備上自動完成制袋成型、計量充填、封合剪切等全過程的自動包裝設(shè)備。該機(jī)主要由計量裝置、拉膜機(jī)構(gòu)、縱封機(jī)構(gòu)、橫封機(jī)構(gòu)、糾偏機(jī)構(gòu)等組成。機(jī)構(gòu)原理如圖21： 圖21 機(jī)構(gòu)原理圖當(dāng)袋成型藥品自動包裝機(jī)整機(jī)運(yùn)行時，拉膜電機(jī)啟動，通過傳動機(jī)構(gòu)帶動拉膜帶恒速連續(xù)運(yùn)行，拉膜帶的速度可以按照包裝速度設(shè)定值自動調(diào)整。拉膜帶的內(nèi)測為齒形帶外側(cè)為高彈力的橡膠帶。高彈力橡膠帶可以增強(qiáng)其與薄膜的摩擦力，在該摩擦力的作用下，包裝材料隨拉膜帶向下運(yùn)動。袋成型自動藥品包裝機(jī)的工作原理如圖22： 圖22 工作原理圖 內(nèi)裝物的工藝特性分析藥品主要是顆粒狀、粉末狀或者流體，該包裝機(jī)可以在微小更改的基礎(chǔ)上完成固體物料的包裝。如果固體內(nèi)裝物的形狀變化，只需簡單更改零件就可以了。如尺寸大小變更可以調(diào)整成型器或更換成型器，其它的可以只是簡單調(diào)整。易碎的物件可以在中封牽引、端封切斷器上粘貼一些緩沖的物料，而無需更換零件就可以使機(jī)械適應(yīng)范圍廣。若包裝物由粉末狀變?yōu)橐后w，則需要換物料輸送模塊，以及物料填充計量裝置。總而言之，袋成型自動包裝機(jī)的使用范圍極廣，只要是一般特性的藥品都可以包裝。 包裝材料的要求包裝材料在包裝機(jī)設(shè)計中也是重要的。塑料包裝的問世，引起了包裝機(jī)的革命。使包裝工藝、包裝技術(shù)發(fā)生了巨大變化。如塑料包裝可以采用高頻加熱熱封包裝或電熱絲脈沖熱封包裝。醫(yī)藥行業(yè)多采用聚乙烯薄膜包裝，考慮到在薄膜牽引時，薄膜要受到較大的張力，一般來說，包裝的速度越高，包裝材料越容易被拉斷。如果包裝材料的拉力強(qiáng)度不夠，勢必影響包裝速度的提高。因此，選擇包裝材料的質(zhì)量是十分重要的。 系統(tǒng)工作循環(huán)過程袋成型藥品自動包裝機(jī)的