【正文】 設(shè)計(jì)具有好的柔性和靈活性。提高生產(chǎn)率，降低工藝流程成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求。 工藝流程自動(dòng)化程度越來越高 目前自動(dòng)化技術(shù)在包裝生產(chǎn)線中已占 50%以上，大量使用了電腦設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化控制，目的是提高生產(chǎn)率，提高設(shè)備的柔性和靈活性，增加機(jī)械手以完成復(fù)雜的包裝動(dòng)作（模擬手工包裝）。 國外包裝機(jī)械的 發(fā)展現(xiàn)狀 2021 年德國包裝機(jī)械產(chǎn)值達(dá) 34 億歐元，其產(chǎn)量的 77%為出口產(chǎn)品。 本次設(shè)計(jì)使我在四年中所學(xué)的機(jī) 械設(shè)計(jì)知識(shí)，以及機(jī)械繪圖能力得到發(fā)揮，同時(shí)也發(fā)覺個(gè)人能力的有限。 但是鑒于個(gè)人知識(shí)水平有限，在設(shè)計(jì)過程中難免會(huì)有不足之處，然而我相信本課題的研究設(shè)計(jì)會(huì)給帶來新的設(shè)計(jì)理念和創(chuàng)新意識(shí)。 意義 本課題研究的意義在于真正實(shí)現(xiàn)多功能同步實(shí) 現(xiàn)，總結(jié)分析現(xiàn)如今諸多包裝機(jī)的功能單一，操作笨重的情況，設(shè)計(jì)該 裝 盒 機(jī)則是填補(bǔ)了自動(dòng)多功能包裝機(jī)械的空白。同時(shí)要完成功能機(jī)構(gòu)中各個(gè)承載裝置的校核，以確保整個(gè)裝置的正常運(yùn)作 。在其中的折盒機(jī)構(gòu)中需要設(shè)計(jì)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)紙盒的傳輸，能準(zhǔn)確無誤地運(yùn)送到折說明書機(jī)構(gòu)的裝置下，完成一次性折盒、折說明書到裝盒 。 其中包括工作機(jī)構(gòu)折盒裝置、折說明書裝置、打印裝置。為了保持食品功能成分的生理活性及保持食品色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分，食品包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)知道上采用冷殺菌 技術(shù)是非常必要 的 [2]。食品超高壓處理技術(shù)被稱為：“食品工業(yè)的一場(chǎng)革命”、“當(dāng)今世界十大尖端科技”等。 另外， 20 實(shí)際 80 年代末開發(fā)的冷殺菌技術(shù)在國外已開始應(yīng)用，他們包括超高壓殺菌、超高壓脈沖電場(chǎng)殺菌、強(qiáng)磁脈沖殺菌、脈沖強(qiáng)光殺菌、微波殺菌，紫外線殺菌、臭氧殺菌、超聲波殺菌、高能射線殺菌和低溫調(diào)空殺菌等技術(shù)。 2021 年和 2021 年分別為 8400 萬美元和 億美元， 2021 年增為 億美元。我國包裝機(jī)械（含食品機(jī)械）進(jìn)口額 2021 年、 2021 年和 2021 年分別為 億美元、 億美元和 億美元。也使藥品包裝設(shè)備效能感自動(dòng)化邁進(jìn)了一大步，但距離實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化還有待于努力。 但是隨著國家對(duì)藥品 GMP 認(rèn)證工作的不斷深化， GMP 對(duì)藥品包裝設(shè)備的要求也有更加嚴(yán)格的規(guī)范，我們的藥品包裝設(shè)備也在 GMP 的約束下前進(jìn)了一大步，無論是在包裝工藝上，還是在產(chǎn)品材質(zhì)的使用上。面對(duì) 諸多的問題我們?cè)诳紤]提高 自身水平的同時(shí)，重新整理今后的發(fā)展思路很有必要 。而德國的包裝機(jī)在設(shè)計(jì)、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位。提高文獻(xiàn)的閱讀能力 及 論文的寫作水 平 [1]。還要注意簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，在保證功能的同時(shí)使得機(jī)構(gòu)不繁重臃腫，多功能藥品包裝全自動(dòng)生產(chǎn)線集折盒、裝盒的功能于一身，并具有打印批號(hào)、粘貼防偽標(biāo)簽等功能，具有明顯的性價(jià)比，其技術(shù)穩(wěn)定、性能齊全，大大提高了藥品包裝的速度，降低了生產(chǎn)成本，提高了制藥廠商的經(jīng)濟(jì)效益，吸引了眾多制藥企業(yè)的目光。XX 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 1 第 1 章 緒論 課題研究的背景、目的及意義 目前，我國的醫(yī)藥包裝同國際水平相比還有很大的差距，集中體現(xiàn)在包裝設(shè)計(jì)、技術(shù)水平，功能單一而且需要大量的人力、財(cái)力、物力。故集多功能于一體的裝盒機(jī)，符合多功能要求的制藥包裝設(shè)備越來越多地受到各大制藥廠上的青睞，工欲善其事，必先利其器。 通過對(duì)藥品自動(dòng)裝盒機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析，可以很好的掌握機(jī)械的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 包裝機(jī)械的市場(chǎng)背景 國外包裝和食品機(jī)械水平高的國家主要是美國、德國、意大利、日本、和英國。 我國的藥品包裝機(jī)械從整體上來看和外國的設(shè)備還是存 在著一定的差距的，如產(chǎn)量不高、運(yùn)行不穩(wěn)定、零部件標(biāo)準(zhǔn)化低等。 我國藥品包裝機(jī)械經(jīng)過幾年的飛速發(fā)展，經(jīng)歷了從靠進(jìn)口到靠效仿到逐漸自我完善的過程，發(fā)展到今天可以說達(dá)到了行業(yè)發(fā)展道路上的小高峰。另外，由于電子技術(shù)的發(fā)展。 我國包裝機(jī)械需求量很大，國內(nèi)生產(chǎn)的機(jī)械無論是 數(shù)量上還是品質(zhì)上（國XX 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 2 內(nèi)包裝機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平普遍低， 95%產(chǎn)品屬于初中級(jí)產(chǎn)品：產(chǎn)品質(zhì)量不高，性能低，壽命短，可靠性差）都遠(yuǎn)不能滿足需求，每年仍需進(jìn)口大量包裝機(jī)械，我國是世界包裝機(jī)械的進(jìn)口大國之一。與進(jìn)口額相比，我國包裝機(jī)械的出口額小很多。我國已經(jīng)成為世界 5大包裝機(jī)械生產(chǎn)國和 2 大包裝機(jī)械進(jìn)口國。另外還有生物包藏技術(shù)、活性包裝技術(shù)、柵欄障礙技術(shù)、膜分離技術(shù)及抗菌包裝技術(shù)等都是在食品加工和包裝方面的最新技術(shù)。冷殺菌又稱物理殺菌，是當(dāng)代的嶄新科技。 目的及意義 目的 本課題主要是完成多功能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)多個(gè)功能機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行，完成整個(gè)的包裝過程。輔助機(jī)構(gòu)有傳送帶。 通過上述機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)運(yùn)行完成折盒、折說明書、裝盒傳送、打印等完整藥品包裝過程。 另外，要保證各個(gè)功能機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)性，即在時(shí)間上的配合，也就是XX 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 3 在折盒機(jī)構(gòu)折好每一個(gè)盒的同時(shí)，機(jī)械手要運(yùn)送一個(gè)紙盒到與此同時(shí)折好的說明書處，完成一次性裝盒然后運(yùn)送到等待的傳送帶上，進(jìn)行下一個(gè)打印工序。 由于目前 國內(nèi)的包裝機(jī)械行業(yè)中，能完成整個(gè)過程的包裝機(jī)構(gòu)較少，所以多功能 裝 盒 機(jī)的問世，會(huì)給包裝行業(yè)帶來新的生機(jī)，給機(jī)械行業(yè)注入新的活力。研究多功能自動(dòng)裝盒機(jī)豐富了個(gè)人設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)了設(shè)計(jì)興趣，還能開拓在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的創(chuàng)新空間。 包裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 我們?cè)谶M(jìn)行藥品包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)上除了滿足現(xiàn)有的包裝形式，也可以引導(dǎo)包裝方式的發(fā)展，是藥品包裝向著更安全、更方便、更具實(shí)用性、高效、節(jié)能的方向發(fā)展。最近幾年，這些國家包裝和食品機(jī)械設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)。每個(gè)機(jī)械手均有單獨(dú)的電腦控制，XX 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 4 攝像機(jī)見空包裝動(dòng)作并將信息反饋到電腦以調(diào)整動(dòng)作幅度，保證包裝的高質(zhì)量，同時(shí)對(duì)包裝材質(zhì)及厚度有自動(dòng)識(shí)別功能，再由電腦計(jì)算后去控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)，完全是個(gè)“ 自適應(yīng)”系統(tǒng)，保證系統(tǒng)在最優(yōu)狀態(tài)下工作。高速設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，損失也同樣驚人，所以高速度設(shè)備一定要有故障分析系統(tǒng)（自診斷系統(tǒng)）并能自行排除故障，使生產(chǎn)率得以提高。為適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)需要，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，有的產(chǎn)品甚至一季一變，而產(chǎn)量都很大，包裝機(jī)的壽命遠(yuǎn)大于產(chǎn)品的壽命周期，所以某些包裝機(jī)要能適應(yīng)產(chǎn)品的變化，只能以柔性和靈活性來適應(yīng)，包括量的靈活、構(gòu)造的靈活和供貨的靈活。 成套供應(yīng)能力強(qiáng) 如一條飲料灌裝線，有 200 多微電腦件， 100 多種控制軟件，灌裝封蓋部分又是兩套組合，其他部分共用。 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)普遍使用仿真設(shè)計(jì)技術(shù)。計(jì)算機(jī)三維模型即可按照實(shí)際工作情況進(jìn)行操作，演示出生產(chǎn)能力、廢品率、生產(chǎn)線瓶頸在何處等，還可以 根據(jù)用戶意見進(jìn)行修改模型直到用戶滿意。 國內(nèi)包裝機(jī) 械的發(fā)展趨勢(shì) 為開拓中東、非洲包裝塑料市場(chǎng)，成為我國包裝工業(yè)創(chuàng)造條件，從去年在中東的阿聯(lián)酋舉辦的“中東和非洲包裝機(jī)械展銷會(huì)”來看，有關(guān)專家認(rèn)為，中東包裝塑料幾市場(chǎng)有待開拓，我國包裝機(jī)械在該市場(chǎng)具有一定的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格實(shí)惠。 目前，各國包裝設(shè)備在埃及市場(chǎng)所占份額為：埃及 30%。中國 15%，德國 10%。 我國包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì) 80 年代以來的 20 多年中，發(fā)展十分迅速。 人性化設(shè)計(jì)就是在設(shè)計(jì)的過程中要充分考慮人的勝利和心理因素。長(zhǎng)期使用過程中對(duì)操作者造成操作不適、易疲勞等生理或心理的不良反應(yīng)至傷害。 綠色設(shè)計(jì)原則將是從人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)的。 圖 DBL（ Z） 22系列包裝機(jī) 我們應(yīng)當(dāng)遵從這樣一條原則：減少一切可以避免的，一切廢品都是浪費(fèi)， XX 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 6 都可能對(duì)環(huán)境造成污染。綠色型包裝機(jī)如圖 所示。要實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化我們的路還很長(zhǎng)，會(huì)碰到諸如檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)整等一系列問題。 目前國內(nèi)和國外有了不少的機(jī)電一體化的包裝機(jī)械產(chǎn)品 ，但是由于功能單一或者操作煩瑣，甚至機(jī)身笨重的缺點(diǎn)，真正的機(jī)電一體化還需要一段時(shí)間 。 對(duì)形態(tài)各異、物理特性各不同的藥品在檢測(cè)過程中所碰到的問題會(huì)更多，而檢測(cè)之后數(shù)據(jù)的傳輸和處理，對(duì)控制系統(tǒng)的要求也不會(huì)就停留在當(dāng)前的這個(gè)程度上，這需要電子行業(yè)和包 裝行業(yè)的共同努力，需要醫(yī)藥包裝機(jī)械能夠 XX 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 7 將新的電子技術(shù)及時(shí)的應(yīng)用到實(shí)踐中來，需要兩個(gè)行業(yè)的共同的探索。 現(xiàn)今已有不少這方面的產(chǎn)品問世，但是也存在著各種各樣的問題。盡管如此國內(nèi)已經(jīng)有了比較完善的功能裝置和包裝機(jī)，它在機(jī)構(gòu)上，功能上，以及操作上都實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的功能，填補(bǔ)了國內(nèi)的的空白，為以后多功能自動(dòng)裝盒機(jī)的發(fā)展鋪好 了道路。 圖 DZH100多功能自動(dòng)包裝機(jī) 本課題的研究設(shè)想 多功能指制藥機(jī)械在特定的使用和環(huán)境條件下，完成基本工藝動(dòng)作的機(jī)電運(yùn)動(dòng)功能。 多功能藥品包裝全自動(dòng)生產(chǎn)線具有如下功能： 因?yàn)楹凶拥姆N類繁多，因此設(shè)計(jì)的折盒模塊也要有不同種類以相適應(yīng)。 打印批號(hào) 在上個(gè)功能機(jī)構(gòu)完成其加工過程后，將盒成型封好，待打印批號(hào)。 預(yù)期結(jié)果和意義 1) 通過對(duì)藥品包裝全自動(dòng)生產(chǎn)線方面的闡述，以及客戶需求的不斷提高，多功能藥品包裝全自動(dòng)生產(chǎn)線在各方面將會(huì)不斷的提高，為推動(dòng)醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。創(chuàng)新與發(fā)展是時(shí)代的主題。多功能藥品包裝全自動(dòng)生產(chǎn)線屬于獨(dú)立開發(fā)的產(chǎn)品，可根據(jù)市場(chǎng)所需及客戶要求在符合原有設(shè)計(jì)原理的情況下進(jìn)行更新?lián)Q代。 XX 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 9 第 2 章 多功能自動(dòng)裝盒機(jī)的 運(yùn)動(dòng)分析 運(yùn)動(dòng)分析和工藝分析 本章主要講述多功能自動(dòng)裝盒機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析與工藝分析 。該機(jī)構(gòu)中的折側(cè)邊和折角機(jī)構(gòu)分別完成水平和前后兩個(gè)方向的動(dòng)作，使用紙盒的成型模塊對(duì)紙盒進(jìn)行限位。如圖 所示。 打印機(jī)構(gòu) 將傳送帶運(yùn)送而來的盒打印上生產(chǎn)批號(hào)，最后送到成品提取裝置完成整個(gè)包裝過程 [6]。工藝過程方案是否合理和先進(jìn)，將直接影響所研制的多功能自動(dòng)裝盒機(jī)結(jié)構(gòu)、外形尺寸、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式和裝盒質(zhì)量。 本自動(dòng)裝盒機(jī) 為多工位 裝 盒 機(jī)，其包裝運(yùn)動(dòng)是間歇運(yùn)動(dòng)，工藝路線為階梯型，即在包裝過程中有豎直、水平和前后 3 個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，采用“成型法”完成包裝折疊動(dòng)作。 在 裝盒 機(jī)工位設(shè)置時(shí)， 主要考慮如何工作行程和空程時(shí)間，提高生產(chǎn)率，簡(jiǎn)化傳動(dòng)裝置，使得 裝 盒 機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊。將包裝機(jī)分為 3 個(gè)主要 子部分，各子部分分別完成各自的功能，并協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)多功能自動(dòng) 裝 盒 機(jī)功能。同時(shí) 裝 盒 機(jī)也具有自身的一些特點(diǎn)，根據(jù)本 裝 盒 機(jī)的工藝。圖中所示的折盒機(jī)構(gòu)、折說明書機(jī)以及打印機(jī)構(gòu)都是工作機(jī)構(gòu)，工作機(jī)構(gòu)是直接或者是借助工具對(duì)加工對(duì)象實(shí)折盒機(jī)構(gòu) 機(jī)械手 — 裝盒 折說明書機(jī)構(gòu) 傳送帶 — 打印 XX 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 11 施作用，以改變加工對(duì) 象的工作職能的性質(zhì)區(qū)分，工作機(jī)構(gòu)又可以劃分位工藝操作機(jī)構(gòu)和輔助操作機(jī)構(gòu)。 本 裝 盒機(jī) 中選用的驅(qū) 動(dòng)元件是電動(dòng)機(jī)。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是用于將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)從驅(qū)動(dòng)元件傳遞給工作機(jī)構(gòu)。 自動(dòng)裝盒機(jī)的工作要求和功能分析 多功能自動(dòng)裝盒機(jī)的控制與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，主要包括折盒、折說明書、運(yùn)送盒、運(yùn)送說明書、裝盒、打印批號(hào)等，其中的電氣控制方面主要是時(shí)間的配合。但對(duì)制藥企業(yè)來說多數(shù)還是要到設(shè)備更新或報(bào)廢時(shí)才更新?lián)Q代，所以設(shè)備的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的影響是先決的。具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下： 系統(tǒng)中的各功能機(jī)構(gòu)的功能和作用。電