本文對自動裝盒機中說明書的抓取、調(diào)向進(jìn)行了結(jié)構(gòu)及運動學(xué)分析。通過分析，確保說明書與主機同步運行，實現(xiàn)了該機構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)。

隨著GMP認(rèn)證在中國制藥行業(yè)的強制推行，及各制藥廠自身生產(chǎn)的需要，自動裝盒機的市場需求日益擴大。自動裝盒機主要包括板塊堆棧、板塊供送、紙盒 抓取、說明書抓取、插板塊、著舌等主要機構(gòu)。要求各機構(gòu)應(yīng)能高速同步運行。由于說明書紙質(zhì)輕，在裝盒機運行中經(jīng)常出現(xiàn)紙簽跑偏及不到位情況，影響主機的穩(wěn)定運行。本文通過裝盒機說明書抓取裝置的運動學(xué)分析，找到了切實可行的解決方案，經(jīng)實際運行，效果良好，達(dá)到了設(shè)計要求。

1說明書運動軌跡簡介

說明書抓取裝置是自動裝盒機說明書的供給裝置中的一個中間重要機構(gòu)，它的作用是:把折紙機折疊好的說明書，由水平連續(xù)進(jìn)給的狀態(tài)，調(diào)整到垂直間歇進(jìn)給狀態(tài)。

對于整個自動裝盒機來說.完成一個完整的包裝，是要把藥品板塊和說明書裝到紙盒中。藥品板塊和紙盒都是靠機構(gòu)間歇供給的，因而要求說明書的供給也必須是間歇的，而且 還要有固定的位置。如圖1所示:位 置1表示說明書由折紙機按一定要求折好后，再由輸送帶傳送到的位置。說明書傳輸?shù)轿恢?后，被擋塊阻擋停下，等候夾持。此時說明書是水平 位置，并且因為折紙機結(jié)構(gòu)的限制，只能為水平狀態(tài)。位置2, 3表示裝盒機正常工作時對說明書的位置要求，說明書應(yīng)為垂直位置。因而要加一個說明書調(diào)向裝置，把說明書由水平態(tài) 改變?yōu)榇怪睉B(tài)，并且與整機同步，每一個循環(huán)要供給一張說明書，以確保裝盒線上說明書供給的連續(xù)。

為了滿足以上要求，并且考慮到各機構(gòu)之間的空間位置關(guān)系，保證各部分之間不至于干涉，設(shè)計說明書抓取裝置如圖2，它通過H號件取紙夾夾取輸送帶中的說明書，抽出后退回， 然后旋轉(zhuǎn)90度，再伸出取紙夾，把說明書放到裝盒機所要求的垂直位置。

圖1說明書的運動方向

圖2說明書抓取裝置

1一外罩2_槽輪3一齒輪I 4一立板5一小軸承座6一小軸7一大軸承座8一支架9一導(dǎo)軸to一擋板11一取紙夾組合12一連接條13一滑座14一導(dǎo)槽15一軸承固定軸16一擺桿17一底板18一套筒軸 19一大軸20一安裝板21一齒輪II 22一筋板23一撥輪24-鏈輪25一撥爪

本機構(gòu)是通過24號件鏈輪與主機相連接，接受主機傳來的動力。并通過兩個分路進(jìn)行傳導(dǎo)，最終在13號件滑座上形成一個復(fù)合運動。

2結(jié)構(gòu)分析

鏈輪24.通過鏈條與主機相連.是本機構(gòu)的動力來源，它通過鍵連接固定在大軸19上。同時通過鍵連接固定在大軸上的還有撥輪23,擺桿16，它們隨大軸一起運動。軸承固定座 15，它上而固定著一個軸承，軸承同時在導(dǎo)槽14之中可以自由滑動。滑座13，通過直線軸承可以在導(dǎo)軸9上自由滑動.同時導(dǎo)槽14也通過螺釘固定在它上而。撥爪25，通過螺釘固定在 撥輪23上，它通過固定在它上而的軸承和軸承固定座把動力向2號件傳導(dǎo)。2號件是一個帶有4個導(dǎo)槽的槽輪，它與齒輪I3通過鍵連接一起固定在小軸6上。齒輪II21,齒輪I是配對齒 輪，兩個齒輪齒數(shù)、模數(shù)均相同。齒輪Ⅱ通過鍵固定在套筒軸18上。同時固定在套筒軸上的還有支架8和底板17組成的一個支撐架，它起到支撐導(dǎo)軸9的作用。取紙夾組合裝置11，它通 過連接條12固定在滑座13上，與滑座作同樣的運動，取紙夾組合裝置11有兩個撥爪，在伸出的取說明書的時候，通過撞擊一個撥爪而使取紙夾合上，在轉(zhuǎn)動90度后，伸出放說明書的時候， 撞擊另一個撥爪，讓紙夾打開，放下說明書。擋板10起到限制說明書的作用，它形成一個導(dǎo)槽，讓說明書在導(dǎo)槽之中運動，保證折好的說明書不至于散開，確保機構(gòu)的正常工作。

3運動學(xué)分析

從上而的結(jié)構(gòu)來看，取紙夾組合11的運動是我們所關(guān)心的運動，它相當(dāng)于一個機械手，起到夾取、放下說明書的作用，但是，它與滑座13連接在一起，因 而滑座的運動狀態(tài)就是取 紙夾組合的運動狀態(tài)，只要讓滑座達(dá)到所要求的運動狀態(tài)就可以了?；倪\動實際是兩個運動的合成運動，一個運動是在15號件的撥動下沿著導(dǎo)軸9的往復(fù)運 動，另一個是隨著導(dǎo)軸 一起轉(zhuǎn)動。前一個運動是連續(xù)的，鏈輪24每轉(zhuǎn)一周，滑座便往復(fù)一周。后一個運動通過槽輪傳導(dǎo)的，是間歇的，鏈輪24每轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)軸會隨著轉(zhuǎn)動1/4周，滑 座也會跟著轉(zhuǎn)動1/4周。從 本機構(gòu)的結(jié)構(gòu)來看，兩個運動的轉(zhuǎn)動方向是相同的，因而，鏈輪24轉(zhuǎn)動一周，滑座在導(dǎo)軸上不能完成一個往復(fù)循環(huán)，只能完成3/4循環(huán)。具體分析本機構(gòu)見圖3 所示:上而一排代表槽輪2、導(dǎo)軸9、導(dǎo)槽14的位置關(guān)系，下面一排代表槽輪機構(gòu)的撥爪以及15號件上軸承的位置關(guān)系。以下而一排為主動，每轉(zhuǎn)1/8周為一 個位置進(jìn)行排列。因為裝盒機每完成一個循環(huán)，鏈輪24要轉(zhuǎn)動2周，所以共分為17個位置關(guān)系進(jìn)行排列。上面相對應(yīng)的是17個排列是相應(yīng)的槽輪2、導(dǎo)軸9、 導(dǎo)槽14的位置關(guān)系。單看導(dǎo)軸9的 運動，在一個循環(huán)中，它只轉(zhuǎn)動了180°，為了保障運動的連續(xù)性.采用了雙取紙夾組合機構(gòu)，兩個取紙夾交替取紙，完成循環(huán)。再看看我們所關(guān)心的取紙夾的運 動，滑塊帶著取紙夾首先 是垂直在下，此時說明書已經(jīng)放開，然后垂直向上運動，到達(dá)導(dǎo)軸中間位置時開始轉(zhuǎn)動90°,接著水平向左伸出夾取說明書，夾取說明書后返回到右邊，再轉(zhuǎn)動 90°，然后向下伸出，在最 下點放開說明書，這樣一個循環(huán)完成了。接下來另一個取紙夾完成下一個循環(huán)。

圖3運動分析圖

就整個機構(gòu)來說.值得注意的問題是.如果槽輪機構(gòu)的撥爪和15號件的安裝的空間位置關(guān)系不同，會對運動的形態(tài)造成不同的影響。有些影響問題不大，有些會讓本機構(gòu)不能正常 工作。如圖3所示，分別列舉了3種不同的安裝角度時的運動狀態(tài)。A是槽輪機構(gòu)撥爪和15號件的空間位置錯開45度進(jìn)行安裝，其運動狀態(tài)上面已經(jīng)分析過，也是比較理想的狀態(tài)，實 際工作中也是采取這種形式的。B是槽輪機構(gòu)撥爪和15號件的空間位置重合在一起，滑塊在最高點時開始轉(zhuǎn)動，這種安裝形式不好，在最高點時轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到水平位置的時候取紙夾在最左 邊，這時取紙夾已經(jīng)越過撞塊而無法打開，不僅不能取到說明書，還會在轉(zhuǎn)動過程損壞說明書，此方案極不可取。C是槽輪機構(gòu)撥爪和15號件的空間位置錯開90°進(jìn)行安裝，滑塊在低點 剛過就進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)，這種安裝形式也不好，說明書和取紙夾還沒有完全脫離，此時旋轉(zhuǎn)，會把已經(jīng)放到位的說明書刮離位置，導(dǎo)致說明書進(jìn)給的失敗。當(dāng)然，就本機構(gòu)來說，還有許多 安裝方法都可以實現(xiàn)所要求的運動狀態(tài)。

4結(jié)束語

產(chǎn)品的設(shè)計方向離不開市場的需求方向，雖然目前國產(chǎn)裝盒機的主流為間歇式為主，生產(chǎn)能力一般在70~80盒/min，但隨著制藥企業(yè)追求更高的生產(chǎn)效率及不斷降低運營成本，生產(chǎn) 能力占優(yōu)的連續(xù)式裝盒機必然成為今后市場的主流。與高速裝盒機相關(guān)的技術(shù)研究已成為包裝機械企業(yè)熱門課題。

當(dāng)然，自動裝盒機作為一種科技含量很高的產(chǎn)品，研究絕不僅限說明書抓取機構(gòu)。我們有理由相信，深入地理論分析必將有利于消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，從而促進(jìn)我國包裝機械行 業(yè)的技術(shù)升級與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。