口服液灌封成型一体机灌装装置设计

李玲 吕航

摘 要：目的 设计口服液灌装成型一体机。方法 介绍了设备的组成及工作原理。首先采用蠕动泵将待灌装的空瓶，完成定体积液料的灌注，然后通过封合装置实现板块的封合，最后通过去毛边机构完成加工。结果 对关键部件进行了结构分析和计算。结论 经过数据分析和计算方案可行，整机具有良好的的适应性和可靠性。

关键词：板块封合；打码装置；去毛边装置

随着国内口服液市场的迅速发展，人们对口服液包装的外观、实用性和安全性等提出了更高的要求。近年来，市场上塑料瓶口服液的流行与畅销，证明该种包装已被口服液生产企业和消费者认可。但是，对于这种新包装，传统口服液玻璃瓶的灌封设备已不能适应生产，适用于塑料瓶的灌封机的研发与制造在制药装备行业中悄然兴起。对此，业内人士分析认为，今后制药机械的发展将与相应药包材的变化保持同步，即为适应药包材变化而进行药机的“贴身定制”。因此口服液灌封机器的设计是很必要的。[1-2]

1 系统组成及工作原理

1.1 系统组成

自动硬币清分卷包机采用模块化设计，具有硬币整理上料、分类分离、计数、物料码垛、物料移送、卷包、卷边等功能，主要包括机械系统和自动控制系统两个部分。

1.2 工作原理

因本次设计的灌装机为口服液的灌装且由PVC薄膜制成灌装容器，故采用蠕动泵。传送机构将待灌装的空瓶送至预定工位，凸轮机构驱动注射针完成定体积液料的灌注。灌装完成的瓶子被传送机构送出。当纵向机械手将前轨道的板块移至后轨道后首先来到预热工位，预热装置将灌装好的板块加热软化，为随后的封合做准备。随后移至封合工位，此工位用压力和热温将尾部已被软化的板块封合牢固。尾边封合后尾边是不规则的，这样的板块被送进切尾边机构。通过凸轮机构切尾边模具将尾边切成预先设定的尺寸形状，增加板块的美观程度。切下的废料边被吹气装置吹进废料箱。

2 关键零件和机构的分析

导杆用于推拉灌装头，只做上下往复移动，材料为45钢，在与机器接触的地方都采用螺栓连接，粗糙度达到1.6以下。导杆的移动速度为每分钟20次，能完成100个塑料瓶的灌装，一共需要这样的导杆2根，灌装为蠕动泵灌装，因此对导杆的灵活性的要求比较高。尾边封合后尾边是不规则的，这样的板块被送进去毛边机构。通过凸轮机构去毛边模具将尾边切成预先设定的尺寸形状，增加板块的美观程度。切下的废料边被吹气装置吹进废料箱。

3 传动系统设计

3.1 电机的选择

根据工作负荷的大小和性质、工作机的特性和工作环境等，灌封机械在动力方面的要求，不需要太高的强度，参考同类灌封机械的电动机的种类、功率、转速的选择，根据国家标准查机械设计手册，由类比法选择交流电动机。型号Y160M-4，额定功率11kw，转速1460r/min。

3.2 凸轮的设计计算

3.2.1确定行程

根据塑料瓶的尺寸和PET塑料薄膜的尺寸要求，确定行程为30mm。

3.2.2确定运动规律

根据机器的工艺要求确定了各工作段运动规律：

①近休止角为120°。②推程角为60°，采用正弦加速度运动规律，既无刚性冲击也无柔性冲击。③远休止角为120°。④回程角为60°，采用等加速运动规律，有柔性冲击。

3.2.3验算压力角

凸轮的最大压力角为26.67°，相应的凸轮转角为120°；回程的最大压力角为37.09，相应的凸轮转角265°。由于凸轮的最大压力角小于许用压力角，故凸轮合格。

4 结论

口服液灌封成型一体机是采用蠕动泵将待灌装的空瓶，通过凸轮机构驱动注射针完成定体积液料的灌注，然后通过预封合，封合装置实现板块的封合，最后通过去毛边机构完成加工。目前，口服液包装大都放弃了瓶子等其他的包装，都采用PET塑料为材料的塑料瓶进行口服液的包装，这样既降低了成本，又能喝起来方便。完成口服液灌封成型一体机灌装与封合装置总体方案设计，其中主要设计灌装装置，封合装置，去毛边装置。可主要分为前后牵引、灌装、预封合、封合和冲裁等分功能。本机结构紧凑，容易操作，全自动的工艺流程，提高了效率也提高了產品质量。综上所述本机总体上具有较高的性价比，具有较强的竞争力和很好的发展前景，适合中小型包装机企业。

参考文献：

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作者简介：李玲（1996-），女，河北保定人，学生；吕航（1996-），男，辽宁朝阳人，学生。