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目前国内市场上国产典型药品自动装盒机的装盒速度普遍不高,少数药机企业虽然尝试开发了个别高速药品自动装盒机,但高速装盒时废品率高。本文针对这一问题,以机构学和包装机械设计理论为基础,借助计算机运动仿真等技术方法,依据高速药品自动装盒机设计的通行工艺流程,对高速药品自动装盒机作了地详细分析,完成了一款新型的高速药品自动装盒机关键机构的进化设计,研究成果并在企业新产品中得到部分应用,新产品相比于目前市场上的典型药品自动装盒机,它可在满足较高速度装盒的同时,具有工作效率高和废品率低的优点。
本文依据药品自动装盒机设计的通用工艺流程,选择120型药品自动装盒机为药品自动装盒机的典型机型,对其各个主要执行机构的运行方式进行了详细地分析。并对其取盒-开盒机构,推杆机构及药品、纸盒的间歇式传输机构在装盒机高速运转情况下出现的问题及其产生的原因进行详细的分析,在此基础上对药品自动装盒机重新进行了整体方案设计,使其能满足高速装盒的需要。
根据药品自动装盒机在高速运转下取纸盒并将其顺利打开的需要,本文研究和设计了一种新型的取盒-开盒机构。在本机构中使用凸轮-齿轮组合机构作为核心机构。在凸轮-齿轮组合机构中,保持凸轮静止不动,而以中心轮为驱动件,行星轮上连接滚子作为凸轮的从动件,在凸轮和中心轮的作用下以实现行星架满足“动-停-动-停”的运动要求。相对于120型药品自动装盒机中以行星齿轮为主要机构的取盒-打开机构,本机构能够解决药品自动装盒机在高速下取盒、开盒的稳定性问题。在具体设计机构时,对其运动方案做了详细的设计计算,对凸轮采用解析法得出其轮廓线及压力角的计算公式,并用matlab编程计算得出其实际参数。另外,文中还对药品自动装盒机中的针对不同规格的调整机构以及纸盒封口机构进行了理论分析和设计。
取盒-开盒机构是多个机构的复杂组合,有必要对其进行运动仿真以验证整个设计方案的可行性。在本文的最后,首先对运用三维造型软件Pro/ENGINEER进行模型装配及运动仿真的过程做了详细介绍,然后对设计好的取盒-开盒机构进行三维实体建模,并对装配好的模型进行了机构运动仿真,以验证机构设计的合理性以及机构在运行过程中是否出现干涉,为生产加工提供更可靠的依据。