多列袋包装机用于人丹数粒计量的改进探析

2015-03-13李能贵

机电信息 2015年35期

关键词：我司包装机药丸

李能贵

（上海中华药业有限公司，上海200052）

多列袋包装机用于人丹数粒计量的改进探析

李能贵

（上海中华药业有限公司，上海200052）

针对国内无数粒计量多列袋包装机的现状，从国产多列袋包装机的介绍入手，结合自身人丹袋包装要求，对国产多列袋包装机在数粒计量方面的改进进行了分析，阐述了其改进的实施情况，并简要总结了改进后的实效。

多列袋包装机；人丹；袋包装；数粒计量；改进

1 问题的提出

我公司生产的龙虎牌人丹是具有中药特色的老品牌拳头产品。原使用20年的30粒装人丹铝塑包装机存在着包装密封性差、产能低、能耗大等缺点，从产品的可持续发展角度出发，为进一步提高产品产量与质量，我司决定对30粒袋装的包装设备进行改进。

为加快对旧设备的更新速度，我司原计划寻找新设备直接进行更新。通过检索大量文献资料，我们发现国内市场上的多列袋包装机的计量方式均为称量式、容积式，似乎没有用数粒进行计量的多列袋包装机。面对这一现状，通过研究我们认为，利用企业自身技术优势，会同相应制造商，对国产技术成熟的用量杯定容量的DXDK900型多列袋颗粒包装机进行改进，以适应我司数粒计量的多列袋包装要求。

2 相关技术分析

DXDK900型多列袋颗粒包装机为7列袋同时包装，它的纵向、横向封合机构采用边加热边滚压形成封合带的方式，通过两辊之间的压力进行封合，密封性好，但是该设备的计量包装属容积式计量，主要用于颗粒剂的内包装，对丸剂的多列袋颗粒包装机国内还没有相关的应用记载。

根据包装机数粒机构工作原理的不同，目前主要采用机械数粒和光电数粒两种形式。其中：（1）机械数粒，其根据机械模板的形式以及整机工作原理的不同，又可分为转盘式、履带（条板）式两大类。其工作原理是在各种材料（以不锈钢和各种塑料居多）上预制一定数量、大小的孔槽形成模板，药品颗粒逐一填充进模板上的孔槽中，以进行药品颗粒数粒，数粒完成的药品通过漏斗分装。（2）光电数粒，其技术在20世纪70年代末首先在欧美等发达国家被应用，技术核心之一是安装有一对发射、接收红外线传感器的数粒检测通道，当颗粒通过检测通道时，发射传感器发射的红外线被遮挡，接收传感器即可检测到接收红外线信号的脉冲变化。变化的脉冲一般是储存于PLC内的应用程序和模型中，通过特定算法对脉冲信号进行识别、判断，确定通过颗粒的特性，即可完成一次合格药品的计数。

目前，国内外药企多采用光电数粒模式，主要应用于瓶装固体制剂（片剂、胶囊、丸剂）的数粒，但其造价昂贵、体积大、速度慢。最近几年国内运用机械数粒模式的药企相对较少，虽然简单易控制，但缺点是具有单一性，在数粒时易产生静电导致数粒不准。

根据这两种数粒技术的特点，结合我司的产品包装特性，选定对DXDK900型多列袋颗粒包装机进行改进，采用机械数粒模式，并加以改善。

3 DXDK900 型多列袋颗粒包装机的介绍

3.1 机构组成

DXDK900型多列袋颗粒包装机（图1）主要由机体、填充系统、传动系统、薄膜放卷、薄膜分卷、封合、打字、凹口、纵切、纵向断裂线、横切、输送机、废料装置、电控系统等部分组成。

图1 DXDK900型多列袋颗粒包装机

3.2 工作原理

DXDK900型多列袋颗粒包装机在工作时由传动连杆带动摆动导料管和计量斗左右摆动，由摆动导料管向计量斗喂料，然后计量斗中的物料通过下料管进入包装袋中。该机构中除装量需要调整外，还需要调整摆动导料管的摆动喂料时间及摆动量。

4 改进分析及方案

4.1 计量形式分析

改进前DXDK900型多列袋颗粒包装机的计量机构（图2）由压块、手轮、计量主板、计量斗、下料管安装板、下料管、上料斗、摆动导料管、料斗、连杆、离合器链轮等组成。该种计量形式属容积式，不能满足30粒/袋的包装要求。

图2 改进前DXDK900型多列袋颗粒包装机的计量机构示意图

4.2 数粒方案

我们通过上述分析发现，只要对原DXDK900型多列袋颗粒包装机的原计量机构进行改进，就能用于我司的丸剂包装。为此，我方与制造方进行了多次的技术沟通，并提出了联合开发。

在数粒方案筛选时，对机械数粒和光电数粒模式进行了相关评估，考虑到我司的包装为单一品种和单一规格，如果选用光电数粒模式，就会产生高昂的造价费用，日常运行和维修成本也会增加。

而利用我司单袋人丹包装机成熟的机械数丸技术，将其应用于多列袋包装机，用直线数粒方式代替原来的旋转容积计量方式，此方案得到了制造方的认可，制造方按照我们提供的设计图纸对零部件进行加工，我司相关人员进行安装与调试。

4.3 改进方案的确立

对DXDK900型多列袋颗粒包装机的上料机构进行改进，将原容积式计量机构改变为数粒式计量机构（图3）。改进后的计量机构主要由调速电机、储料仓、搅拌轴、计量主板、齿轮护罩、下料管、观察窗、计量板安装架、侧板、支撑杆、连杆组成。

图3 改进后DXDK900型多列袋颗粒包装机的计量机构示意图

图4 设计的数粒计量盘外形

改进后的工作原理：药丸由料斗经过硅胶管进入储料仓，经搅拌增加了药丸的流动性，药丸进入计量板孔内进行逐列数粒后，通过摇臂杆来回摇摆带动直线轴承，使计量板作来回运动，药丸进入下料管，以实现对药丸的数粒计量。

5 改进的实施情况

在对原DXDK900型多列袋颗粒包装机的计量机构进行改进的设计、安装、调试过程中，我们主要通过以下几个方面对其进行改造：

5.1 设计

我们设计的数粒计量盘外形如图4所示。

（1）在计量机构的改造中，为保证计量主板运行的平稳，需安装两个直线轴承，对其安装有一定要求，只有保持两根轴心线在同一个面上，即两根直线轴承中的轴心线平行，才能达到减少直线轴承负载，避免计量主板晃动的目的。

（2）在改造过程中，考虑到计量主板尺寸过大（320 mm×435 mm），平移距离是90 mm，我们把计量主板的两侧固定在两侧直线轴承上，在计量主板的尾部两端再安装两个可调滚动支承，使计量主板的前后滑动更加平稳。这样就解决了当计量主板平移到后面时，由于重心原因会往后翘，导致计量主板不平稳，造成直线轴承磨损，缩短使用寿命的问题。

（3）在数粒计量时，往往会发生异型丸嵌入的情况，造成丸药缺粒，导致装量误差。为解决此问题，需在带槽型的计量主板上安装固定的不锈钢刷。由于计量主板在下粒时需要有一个中间凹面，如果使用不带上下浮动的刷子，就会造成刷子断裂。因此，在改进计量机构时，我们设计了7组不锈钢刷，考虑到计量主板有微量的上下、左右游隙这一因素，特意设计了1个T型槽，把7组T型刷放在此槽内，T型槽与T型刷留有一定的空隙，可以左右移动、上下浮动0.20 mm。

5.2 安装、调试

安装后的数粒计量盘外形如图5所示。

6 改进效果

表1为改进后DXDK900型多列袋颗粒包装机与原包装机的数据对比情况。

表1 改进后DXDK900型多列袋颗粒包装机与原包装机的数据对比

（1）在安装时，保持各部件的位置精度，缩小偏差。

（2）前期调试后，发现个别塑料包装有缺丸现象。因此，在储料仓顶部加装四叶搅拌轴，通过电机转动，增加了药丸的流动性，使药丸完全流入计量槽内，解决了以上问题。

（3）调试时：第一步，用手推动计量主板来回移动，测试其是否滑动自如；第二步，直线轴承运行后，测试其是否达到技术要求，测试计量主板是否上下跳动。

7 结语

我司经与制造商合作，且自行安装与调试，改进后的多列袋包装机比同行业定制的价格低1/3左右，不但提高了生产效率，而且降低了产品的制造成本和运行成本。这次为适应人丹数粒计量要求而进行的多列袋包装机的改造，经我司相关人员的努力，不但解决了许多技术难题，而且设备得到了更新，已正常运行多年。目前这种用直线数丸方式的技术在国内暂未发现。