1.2卷料上供料机构_1.自动上供料机构_药物制剂机械设计
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为自动捆扎逅土匣构。
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科主要有包装纸、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。
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a素影响—→纵向或横向偏位—→设计调整偏位机构。
* 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s
* 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、多因索影响商标正确定位、断料
—→自动上料方法复杂。
* 增没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>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
运动合成机构的传p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， n0，此运动合成机构的传动关系为：
n13=2n17± n11。11≠
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
三、卷料输送中的调位
*
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。
（1）张力式纠偏装置（图1-12）
◆无偏位时，卷料居中
→左右受力相等
→纠偏辊呈水平态。
◆横向跑偏时，
→卷料偏移，左右受力不等
→纠偏辊倾斜
→卷筒产生的轴向力Fx使卷料回复。（偏移量越大，Fx越大）
→纠偏。
◆特点：
A、结构简单、动作可靠、加工安装方便；
B、无需动力、成本低；
C、该装置属刚性纠偏，要求两压簧刚度一致、卷料速度适中（太快：灵敏度不高；太慢：纠偏反应也慢，不实用）。
（2）电动式纠偏装置（图1-13）
◆无偏位时，卷料居中
→探边发讯器无光电信号输出
→无脉冲信号进入纠偏架步进电机1
→电机1不转
→纠偏架保持在居中位置。
◆横向跑偏时，卷料偏移
→探边发讯器发出光电信号
→纠偏架步进电机1得到脉冲信号而n转
→纠偏架及纠偏辊一起向跑偏的g方向横向移动
→纠偏。
◆特点：
A、采用呈三角形排列的三根纠偏辊
→增大包角→增加摩擦→利于纠偏；
B、机构质量大时惯性较大
→难以获得准确位置、电机耗功较大
→适用于卷料宽度不大的场合。
（3）气液式纠偏装置
◆结构组成：气流喷嘴8、气-液伺服阀、油缸2、相关管路、纠偏架等。
◆无偏位时，卷料居中
→气流喷嘴8的输出压不变
→气-液伺服阀杆3不动
→输出油路及流量不变
→油缸2中的活塞杆不动
→纠偏架保持原位。
◆横向跑偏时，卷料偏移
→气流喷嘴8的输出压发生改变
→推动气-液伺服阀杆3移动
→输出油路及流量改变
→油缸2中的活塞杆移动
→带动纠偏架向跑偏的反方向移动
→纠偏。
◆特点：
A、机构采用气液联合传动，面积大、成本高；
B、纠偏范围为±50mm，速度为30m/min，精度为±2~3mm；
→适用于宽幅卷料或大型纠偏装置的场合。
（4）光电-液动式纠偏装置
◆结构组成：光电系统7和放大系统6、电-液伺服阀3、执行油缸2、相关管路、纠偏架1等。
◆无偏位时，卷料居中
→光电系统的光通量不变而无输出讯号
→电-液伺服阀3位于中间不动
→油缸2中的活塞杆不动
→纠偏架保持原位。
◆横向跑偏时，卷料偏移
→光电系统的光通量发生改变而输出讯号
→推动电-液伺服阀3的阀芯
→输出相应流量
→油缸2中的活塞杆移动
→带动纠偏架向跑偏的反方向移动
→纠偏。
◆特点：
A、机构采用电液联合传动，成本较高；
B、纠偏范围为±50mm，速度为120m/min，精度为±1~2mm、灵敏度高；
→适用于宽幅卷料快速纠偏装置的场合。