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一、上供料机构分类
* 物料的尺寸、形状、结构、材料及物理性能不同→上供料机构的工作原理、结构形式各不相同→机构种类庞杂。
* 按工件的几何形状和物理机械性能分类,把上供料机构分成六类:
(1)液体类上供料机构包括低粘性液体如口服液、输液、水针剂等和粘稠性液体如冷霜、软膏剂等物料的自动上供料机构;
(2)粉粒料上供料机构 包括粉状、细颗粒散装物科自动上供料机构;
(3)棒料上供料机构 包括金属及非金属棒材、管材等自动上供料机构;
(4)卷料上供料机构 包括卷简包装纸、塑料薄膜及成卷金属丝、金属皮等的自动上供料机构;
(5)板片料上供料机构 包括单张包装纸、标签纸、金属薄片等的自动上供料机构;
(6)件料上供料机构 包括单个坯件、半成品零件,灌装制品的盒、盖、瓶塞等件的上供料机构。
* 按控制方式将上供料机构分为机械式、电气式、液压式、气动式及组合式的上供料机构。
二、对供料机构的要求
* 在设计中,各类供料机构要解决的问题是不同的,所以对其具体要求也不一致。
* 基本要求:
(1)送料快而准确、可靠;
(2)供料乎稳、无冲击,保证无损坏现象;
(3)供料适应范围广;
(4)机构要简单、紧凑等。
§1-2 卷料上供料机构
 长而轻的包装纸、塑料薄膜以卷料形式包装、运输、贮存及投入使用。
* 卷料可作长时间连续送料加工,周期性手工换卷科,所以对提高自动机生产率有利。
一、卷料上供料机构的基本组成和类型
* 在药剂生产中,卷料上供科机构主要应用于药品自动包装机械上,如铝塑包装袋包装等。
* 卷料上供科机构主要解决
——定量(即定比)或定长供量
——硬性材料的校直与送进
——商标图案材料的纵横向调位问题。
1、基本组成:料架、卷料送进装置、卷料校直装置、卷料定量装置及刹车装置等。
2、类型:根据供料情况分为间歇作用式和连续作用式。在药剂生产尤其是药品包装设备中都有着广泛应用。
(1)间歇作用式供料机构——周期性地送出一定长度的卷料。
图1-1为自动捆扎机送料机构。
采用电气-机械式的间歇传动供料:滚轮2摩擦送料,开关6控制驱动电机
图1-2为间歇式袋包装塑料膜供料机构示意图。
导向辊校直薄膜,(成型器2成形、纵封器3热封成筒状袋、);
横封器5封底并夹着袋子向下移动一个袋距、进行切断;
移动的距离由光自检测装置进行控制。
(2)连续作用式供料机构——按自动机生产率要求连续送进一定长度的卷料。
* 通常是利用摩擦滚轮或摩擦带输送卷料。
图1-3为连续制袋包装机供料示意图。
导向辊校直薄膜;
两纵封滚轮4完成纵封,并带动薄膜自上而下送料;
横封滚轮6间歇闭合(此时转鼓进行加料),其上的滚刀同时将袋定长切断。
* 两次横封切断之间的袋长,由纵封滚轮转速决定,而该转速受光电检测装置通过包装纸上标记识别机构及调速机构控制。
二、包装纸(薄膜)自动上料方法
* 药品包装中所用包装材料主要有包装纸、塑料薄膜等。
* 根据有无商标(图案)可以分类为:
无商标单色纸(一般为卷筒纸);
密集型商标纸(每件产品的包装上有一个以上商标) ;
完整型商标纸(每件产品的包装纸上只有一个商标,包括单张商标纸和卷筒商标纸)。
** 由于密集型商标纸的商标密集排列,因此,可以将其作为无商标(即单色)卷筒纸考虑。
** 单张商标纸作为单个的薄片料处理。
1、无商标卷料送料方法
图1—4为卷筒包装纸或内衬纸上料机构示意图。
* 材质——质地厚实强度较高的防潮橡皮纸或纸与铝的复合材料。
* 断料——常采用先刺穿后拉断的方法。
* 拉纸滚轮3上装有锯齿形刀片
—→送料同时刺成一排锯齿小孔。
* 滚轮5的线速度比滚轮3的线速度约高1/3
—→纸带因速度差立即沿刺破线拉断,完成纸带断料。
图1—5是塑料膜带的上料机构。
* 材质——塑料薄膜。
* 断料——一次切断。
* 拉纸滚轮3完成摩擦送料,旋转刀5与固定刀4完成切断。
* 旋转刀5与滚轮3之间有严格的速比要求。
* 广泛应用于药品袋包装机械中,如图1-3所示的连续制袋包装机的机构。
上述两种上料机构工作原理基本相同,差别在于切割方法。
2、卷筒商标纸(塑膜)送料方法
* 主要问题:
对正送进、多因素影响商标正确定位、断料
—→自动上料方法复杂。
* 增设光电检测自动定位的装置、运动合成机构。
商标纸光电定位装置原理图
* 运动分三路输出:
电机13—→减速机构12
——驱动切断刀17剪切包装带;
——通过分配轴驱动信号识别凸轮、可逆电机;
——通过运动合成机构10使滚轮15转动。
* 自动定位装置组成部分
A、纸带定长、切断机构;
B、光电控制装置;
C、信号识别用同步凸轮机构;
D、运动合成机构。
(1)光电控制装置
光电装置根据商标纸带上的标记发出信号。
* 三种工作状态
A、正常情况,开关5、7不闭合,可逆电机11 不转动。
B、商标滞后,凸轮4推动开关5闭合,光电信号经中间继电器9使可逆电机11正转,运动合成机构10使滚轮15转速加快,纠正滞后现象。
C、商标超前,凸轮6推动开关7闭合,光电信号经中间继电器8使可逆电机11反转,运动合成机构10使滚轮15转速减慢,纠正超前现象。
* 光电装置如何控制可逆电机的?
光电装置状态有二:遮断光线有信号/无信号。
信号发生状态有三:正常/滞后/超前。
(2)信号识别机构——同步凸轮-微动开关装置
* 信号识别用同步凸轮机构是控制可逆电机的装置;
* 同步凸轮及微动开关与可逆电机的正反转是预先设置的。
图1-8是识别信号发生三状态的同步凸轮工作原理图。
* 微动开关在凸轮小径范围时为常态。
* 信号发生状态的设置:
A、光电信号发生在φ1区
→同步凸轮使开关1、4均开
→信号不传送
→可逆电机不转——设置为商标无错位;
B、光电信号发生在φ2区
→同步凸轮使开关1闭合、4打开
→信号经1传送至中间继电器
——设置可逆电机正转,纠正商标滞后;
C、光电信号发生在φ3区
→同步凸轮使开关1打开、4闭合
→信号经4传送至中间继电器
——设置可逆电机正转,纠正商标超前。
综合光电控制装置和信号识别机构的工作原理,可确定三种工作状态:
A、正常情况,切断刀17接触纸带的瞬间,纸带上的黑标通过光电装置2,遮断光线,光电管就发出信号,使光电继电器3的常开触头闭合,但此时凸轮不推动微动开关5、7闭合,光电信号就送不到中间继电器8、9上,故可逆电机11 不转动。
B、切断瞬间黑标滞后,这时,滞后光电信号就能因凸轮4推动微动开关5闭合而通过,经中间继电器9使可逆电机11正转,并通过运动合成机构10使滚轮15转速加快,从而纠正商标滞后现象。
C、切断瞬间黑标超前,则超前光电信号就能因凸轮6推动微动开关7闭合而通过,经中间继电器8使可逆电机11反转,再通过运动合成机构10使滚轮15的转速减慢,从而纠正商标超前现象。
* 中间继电器的作用——控制可逆电机转动时间→补偿滞后或超前量。
(3)运动合成机构
图1-10是锥齿轮运动合成机构。
运动合成机构的传动比为:
(n11-n17)/(n13-n17)=-(Z13•Z12)/(Z12•Z11);
因Z11 =Z12=Z13,所以
(n11-n17)/(n13-n17)=-1
当纸带上的商标定位正常时,可逆电机不转,即n11=0(固定不动,电机具有制动装置或减速器有自锁性),则得:
n13/n17=2
当纸带上的商标定位不正常时, n11≠0,此运动合成机构的传动关系为:
n13=2n17± n11。
图1-11是圆柱齿轮运动合成机构。
运动合成机构的传动比为:
(n7-n10)/(n4-n10)=(-1)²•(Z4•Z5•Z6)/(Z5•Z6•Z7);
因Z4 =2Z7,所以
(n7-n10)/(n4-n10)=2
当商标定位正常时,可逆电机不转,即n4=0,所以
n10=-n7
当商标定位不正常时, n4≠0,此时的传动关系为:
n10=-n7±2n4
以上介绍的运动合成机构是用以解决纸带上的商标超前或滞后问题的,即调整卷料输送中的位置精度——调位。
三、卷料输送中的调位
* 卷料输送中的位置精度包括纵向和横向两方面。
* 卷料输送受多因素影响—→纵向或横向偏位—→设计调整偏位机构。
1、纵向位置调偏机构
* 卷料输送时发生超前或滞后现象—→纵向偏位。
* 卷料输送中的纵向位置调整有单向和双向之分。
* 单向调整只能在一个方向调整:先鉴别卷料超前或滞后,再按偏转方向以时间控制方式逐步调整。
双向调整能在正反两个方向任意调整。
无论单向还是双向调整,一般均采用逐步趋近的调整方法。
2、横向位置调偏机构
* 卷料输送时横向位置发生偏移—→横向偏位—→影响后续工序。
* 通常在横向位置有一定要求的工序前设置横向位置调偏机构。
* 常用横向纠偏装置有:张力式、电磁式、电动式、气液式。 |
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