1、昆明理工大學包裝機械課程論文泡罩包裝機姓 名： 鐘家連 學 號： 201210304115 學 院： 機電工程學院 專 業： 包裝工程專業 年 級： 2012 指導教師： 何祖順 年 月 日摘要本文闡述了泡罩包裝、泡罩包裝機的定義及分類，及常見三種泡罩包裝機的工作原理和所用材料。最后詳述了板輥式鋁塑自動泡罩包裝機結構、工作原理及主要裝置。關鍵詞：泡罩包裝；板輥式；工作原理；主要裝置目 錄摘要（I） 一、概述 （）（一）泡罩包裝定義（1）（二）泡罩包裝機定義（1）（三）泡罩包裝機分類（1）二、泡罩包裝機主要裝置 （1）（一）步進裝置（1）（二）成型裝置（3）（三）沖切裝置（3）三、板輥式鋁塑泡罩

2、包裝機 （4）（一）機械結構和工作原理（4）（二）傳動系統（11）（三）氣動系統（12）參考文獻（13）一、 概述（一） 泡罩包裝定義泡罩包裝又稱水眼泡包裝，簡稱為PTP(press though packaging)，是藥品包裝的主要形式之一，適用于片劑、膠囊、栓劑、丸劑等固體制劑藥品、非黏性食品及一些電子產品的機械化包裝。泡罩包裝是將產品封合在透明塑料薄片形成的泡罩與底板（用紙板、塑料薄膜或薄片，鋁箔或他們的復合材料制成）之間的一種包裝方法。泡罩包裝最初主要用于藥品包裝。現在除了藥品片劑、膠囊栓劑等醫藥產品的包裝外，泡罩包裝還廣泛應用于食品、化妝品、玩具、禮品、工具和機電零配件的銷售包裝。

3、（二） 泡罩包裝機定義泡罩包裝機是以透明塑料薄膜或薄片形成泡罩，用熱封合，粘合等方法將產品封合在泡罩與底板之間的機器。藥用鋁塑泡罩包裝機又稱熱塑成型泡罩包裝機，用來包裝各種幾何形狀的口服固體藥品平素片、糖衣片、膠囊、滴丸等。藥品泡罩包裝機是將塑料硬片加熱、成型、藥品充填，與鋁箔熱封合、打字(批號)、壓斷裂線、沖裁和輸送等多種功能在同一臺機器上完成的高效包裝機械。（三） 泡罩包裝機分類我國自行設計的鋁塑泡罩包裝機分為平板式鋁塑泡罩包裝機、輥筒式鋁塑泡罩包裝機、板輥式鋁塑泡罩包裝機3類。 1. 平板式鋁塑泡罩包裝機該機是將無毒PVC卷料連續板式加熱、連續板式正壓吹塑成形、連續板式熱封、連續打印批號

4、和沖切的全自動包裝機械。特點：一、熱封平整美觀，泡罩挺擴；二、模具加工容易，成本較低；三、可包裝較大幾何尺寸的產品；四、行程可調，更換模具零件較少。缺點：一是調整麻煩，在生產時有不同步現象；二是較浪費材料；三是熱和面積較大，三是各工位的凸輪、輥輪磨損較快，且更換不方便，使用時間長，噪聲會增大。其工作原理是 PVC 片通過預熱裝置預熱軟化，在成型裝置中吹入高壓空氣或先以沖頭預成型再加高壓空氣成型泡窩，PVC 泡窩片通過上料機時自動充填藥品于泡窩內，在驅動裝置作用下進入熱封裝置，使得 PVC片與鋁箔在一定溫度和壓力下封合，最后由沖裁裝置沖剪成規定尺寸的板塊。該包裝機使用PVC片材寬度有170mm和

5、210mm等，PVC泡窩片運行速度最高可達2mmin，最高沖裁次數30次min，各工位都是間歇運動。熱封合是上下模具平面接觸，為了保證封合質量，要有足夠的溫度和壓力以及封合時間，所以平板式泡罩包裝機不易實現高速運轉，熱封消耗功率較大，封合牢固程度不如滾式封合效果好，適用于中小批量藥品包裝和特殊形狀物品包裝。平板式泡罩包裝機最大特點是泡窩拉伸比大，泡窩深度可達35mm，滿足了大蜜丸、醫療器械等的包裝需要。2. 輥筒式鋁塑泡罩包裝機該機是將無毒PVC卷料連續輥式貼體加熱、連續輥式真空吸塑成形、連續輥式熱封、連續打印批號和沖切的全自動包裝機械。特點：一是采用連續輥式貼體加熱，熱傳遞均勻迅速，較低溫就

6、可成形良好，因此對PVC包裝材料有較強的適用性，一般不會出現PVC材料拉窄和吸漏現象；而是采用輥式連續熱封，熱封壓力較低，且網紋輥表面加工成交叉網狀，密封效果好；三是除沖切工位（曲柄連桿機構）往復運動外，其他部位均為連續旋轉運動，因此工作平穩，故障率低，維修方便；四是結構簡單，調整方便，價格較低。缺點：對加熱輥和吸塑輥的平行度及徑向跳動要求較高，一般徑跳不超過0.05mm，否則PVC成形后將出現翹曲現象，熱封后板面不平。其工作原理是卷筒上的PVC片穿過導向輥，利用輥筒式成型模具的轉動將 PVC 片勻速放卷，半圓弧形加熱器對緊貼于成型模具上的 PVC 片進行加熱軟化，成型模具上的泡窩孔轉動到適當

7、的位置與機器的真空系統相通，將已軟化的PVC 片瞬時吸塑成型。成型的 PVC 片通過料斗或上料機時，藥片充填入泡窩。連續轉動的熱封合裝置中的主動輥表面上制有與成型模具相似孔型，主動輥拖動充有藥片的 PVC 泡窩片向前移動，外表面帶有網紋的熱壓輥壓在主動輥上，利用溫度和壓力將蓋材(鋁箔)與 PVC 片封合。封合后的 PVC 泡窩片利用一系列的導向輥，間歇運動通過打字裝置時在設定的位置打出批號及生產日期，通過沖裁裝置時沖切出成品板塊，由輸送機傳送到下道工序，完成泡罩包裝。該種機型的 PVC 片材寬度為 130mm 和 250mm 等，PVC 泡窩片運行速度 2.53.5mmin， 沖裁次數 284

8、0 次min。滾筒式泡罩包裝機是屬于真空吸塑成型，連續包裝，生產效率較高；雙輥滾動熱封合，在封合處近似于線接觸，瞬間封合消耗動力小，傳導到藥品的熱量很少，而且封合效果好。但真空吸塑成型的泡罩壁厚不勻，不適合深泡窩成型。該包裝機具有結構簡單、操作維修方便等優點，適合于同一品種大批量包裝作業，主要用來包裝各種規格的糖衣片、素片、膠囊、膠丸等固體口服藥品。 3. 板輥式鋁塑泡罩包裝機該機是將無毒PVC卷料連續板式加熱、連續板式正壓吹塑成形、連續輥式熱封、連續打印批號和沖切的全自動包裝機械。特點：一是具有板式正壓吹塑成形和輥式熱封的優點；二是同步性能好，便于調整，操作簡單，維修方便。滾板式泡罩包裝機是

9、綜合了滾筒式和平板式包裝機的優點，克服了兩種機型的不足。它采用平板式成型模具，壓縮空氣成型，使得成型泡罩的壁厚均勻、堅固，適合于各種藥品包裝。滾筒式連續封合時PVC片和鋁箔在封合處為線接觸，在較低的壓力下可以獲得理想的封合效果。有高速運轉的打字、打孔(斷裂線)和無橫邊廢料沖裁機構。因此，滾板泡罩包裝機 具有高效率、節省包裝材料、泡罩質量好等特點。整機是由送塑機構、加熱部分、成型部分、步進機構、充填臺、上料機、熱封部分、打字、壓斷裂線部分、沖裁機構、蓋材機構、氣動系統、冷卻系統、電控系統、傳動機構和機架15個部分組成。二、泡罩包裝機主要裝置（一）步進裝置能實現進給運動的機構很多。如棘輪機構、槽輪

10、機構、連桿機構、凸輪機構等。下面就各種機構逐一地加以論述。1. 凸輪、連桿復合機構在凸輪、連桿復合機構中，凸輪又分為平面凸輪和端面凸輪兩種形式。 11 平面凸輪、連桿復合機構對于類似DPB2lOA箱式結構板式泡罩包裝機而言，一般采用如圖l所示的結構形式，即由凸輪、擺桿組成的復合結構。當主軸帶動凸輪做連續旋轉運動時。擺臂在凸輪的作用下帶動軸I沿著圓周方向做一定角度的間歇擺動，并將這個間歇擺動通過鏈輪I、鏈輪傳至擺桿。使擺桿做一定角度的間歇擺動，擺桿又通過連桿帶動氣夾I沿導向桿做間歇往復運動，即進給運動。進給距離的大小根據板塊尺寸的不同是可調的。即調節調整座到軸之間的距離。圖l 步進裝置結構簡圖l

11、一氣夾 2一氣夾I 3一連桿4一擺桿5一調整座 6一凸輪7一主軸8一擺臂9一軸I lO一鏈輪I ll一鏈輪 12一軸 13一導向桿12 端面凸輪、連桿復合機構其中滾輪的軸用螺母固定在擺桿I上。滾輪能繞滾輪軸轉動。當端面凸輪做連續回轉運動時。擺桿I在凸輪的作用下做一定角度的擺動運動。擺桿I的擺動又通過滾輪帶動擺桿做一定角度的擺動運動。從而推動動夾持做直線往復運動，即進給運動。進給的距離靠調整桿的安裝位置來調整。端面凸輪、連桿復合機構在DPB250板式機的進給裝置中得到了很好的應用。2棘輪機構 棘輪機構是由棘輪和棘爪組成的一種單向間歇運動機構。它將連續轉動或往復運動轉換成單向步進運動。棘輪輪齒通常

12、用單向齒，棘爪鉸接于搖桿上，當搖桿逆時針方向擺動時，驅動棘爪便插入棘輪齒以推動棘輪同向轉動：當搖桿順時針方向擺動時，棘爪在棘輪上滑過，棘輪停止轉動。為了確保棘輪不反轉，常在固定構件上加裝止逆棘爪。棘輪機構工作時常伴有噪聲和振動，因此它的工作頻率不能過高。對于類似DPTl30輥板式泡罩包裝機而言。進給裝置是采用棘輪機構來實現的。棘輪機構是由棘輪、棘爪、搖桿、曲柄等組成。為了使運動可靠，棘爪上 裝有很小的彈簧。以使它始終緊貼于棘輪齒面上。曲柄轉動推動搖桿同方向擺動。棘爪隨著推動棘輪轉過一個齒，然后搖桿返回。為推動下一個齒做好準備。這種機構的特點是運動可靠，結構比較簡單，行程可以調節。但高速時有沖擊

13、和噪音。棘輪機構有如下缺點：驅動桿只能向一個方向擺動時驅動棘輪；棘輪只能單向運動；棘輪的轉角必須是相鄰兩齒所夾中心角的倍數，也就是說，棘輪的轉角不能連續改變(稱為有級改變)；驅動桿回擺時，驅動棘爪在棘輪齒背上滑過，因而存在噪聲。3槽輪機構對于類似DPAl30A輥式泡罩包裝機來講,進給裝置是采用槽輪機構來實現的。槽輪機構又稱為馬爾他機構。它由滾輪、撥盤和具有徑向槽的從動槽輪組成。槽輪機構結構簡單。工作可靠，在進入和退出嚙合時。槽輪的運動要比棘輪的運動較為平穩。但由于槽輪每次轉過的角度與槽輪的槽數有關。要改變其轉角的大小，必須更換具有相應槽數的槽輪，所以槽輪機構多用來實現不需要經常調整轉動角度的轉

14、位運動。此外，因槽輪的槽數不能過多，故槽輪的轉角較大，當要求問歇轉動的轉角很小時。則不宜使用槽輪機構。槽輪機構一般應用于轉速較高，要求間歇地轉動一定角度的分度裝置中。但是由于槽輪轉動過程中有較大的角加速度。因此不宜用于轉速過高的場合。尤其是從動系統的轉動慣性量較大時，將引起較大的慣性力矩。槽輪機構在DPAl30A泡罩包裝機的進給裝置中得到了很好的應用。4.鏈條傳動及其他結構對于普通類型的包裝機，成型膜的進給一般采用棘輪、槽輪、凸輪、連桿等機構來實現，而DB420A多功能包裝機的成型膜進給裝置與眾不同。它由電機帶動兩條平行的鏈子向前傳動，兩條鏈子的內側附有彈簧夾緊機構用以夾緊成型膜片。這樣電機帶

15、動鏈子向前傳動的同時。完成了成型膜的向前進給運動。（二）成型裝置成型裝置是板式機的重要裝置。泡罩成形是利用沖模和氣體壓力的復合運動或直接用氣體壓力成型完成。當下模在凸輪作用下上升到高點時（即上模與下模合模時），沖模在氣缸作用下，對受熱軟化的薄膜進行沖壓，并在接近下模（凹模）底部時，打開換向閥使壓縮空氣進入模腔內，在氣體壓力下，使 PVC片緊貼在凹模上完成成型。隨后下模下降，退料釘迫使成型后的泡罩脫離下模。合模壓力依靠碟形彈簧來調整。轉動手柄，通過一對錐齒輪副及絲桿、絲母的傳動，使成型裝置在導軌上實現縱向移動，達到同步調節（二）沖切裝置沖切裝置是泡罩包裝機械中的最后一道工作程序。是把封合、打印好

16、的成型膜片按預定的數量和排列形式沖切成板塊的裝置。從傳動上看，主要有兩種形式，一種是凹模固定，凸模運動，完成沖切過程。另一種與之相反。從沖切的結果看，分為有橫邊沖切和無橫邊沖切。有橫邊沖切即沖切下來的廢料有橫邊。需要收廢料裝置。板塊的四個圓角相同。無橫邊沖切即沖切下來的廢料沒有橫邊。縱向廢料邊被切刀切碎。板塊的四個圓角不一樣因為沖切時沒有橫邊，板塊是一個接一個沖切下來的。板塊的四個圓角若相同，步進距離稍有誤差。就會出現羊角。影響板塊的美觀，造成廢品率高。所以要清除羊角，應該把凸凹模四個相等的圓角改成下邊兩個大于上邊兩個。這樣在沖切時把形成的羊角部位切掉。保持了板塊外觀的完美。凸凹模一般采用高碳

17、合金工具鋼，這種材料熱處理后變形小，硬度高，HRc5860，最適合制作切刀和沖裁的凸凹模。DPHl90沖裁裝置如下圖所示為DPHl90泡罩包裝機的沖裁機構，凸模通過螺釘與固定座板連在一起。凹模、上連接板、導柱組成一個整體。彼此之間沒有相對運動。曲軸通過連桿帶動凹模做上、下往復運動，來完成板塊的沖切。圖2 DPHl90沖裁裝置1一關節軸承2一內凸輪3一直線軸承4一曲軸5一導柱 6一固定座板7一連桿8一上連接板9一彈簧 10一退廢料板 1l一凹模 12一凸模 13一推料桿三、 DPH-130板輥式鋁塑泡罩包裝機 （一）機械結構和工作原理1. PVP放卷（見圖3）聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl

18、pyrrolidone)簡稱PVP，是一種非離子型高分子化合物，是N-乙烯基酰胺類聚合物中最具特色，且被研究得最深、廣泛的精細化學品品種。已發展成為非離子、陽離子、陰離子3大類，工業級、醫藥級、食品級3種規格，相對分子質量從數千至一百萬以上的均聚物、共聚物和交聯聚合物系列產品，并以其優異獨特的性能獲得廣泛應用。（1）放卷輥由電機帶動運轉，壓輥緊壓在放卷輥上，由于夾持步進的作用使PVP逐漸減少，從而將擺桿抬起，凸輪組也相應旋轉一個角度，是微動開關控制電機的開啟和停止。 （2）調整兩個凸輪的交錯位置，可延長或減少點擊的運轉時間（即PVP放出的多少）。 （3）左右移動配重塊，使擺桿右端重量略大于配重

19、塊的重量。 圖3 PVP放卷示意圖1. PVP卷 2.導輥 3.限位板 4.擺桿 5.限位輥 6.托桿 7.凸輪組8.配重塊 9.微動開關 10.壓輥 11.放卷輥 12.導輥 13.限位輥 2 PVP成型（見圖4） （1）成型模：模具上的孔窩依所包藥品而設計，孔窩底部有排氣孔， 模具上裝有退料釘，使成型后的PVP與模具脫開。 （2）吹模：模具上層位吹氣孔道，下層為冷卻水道。 （3）吹模底面導位鍵定位，不作調整。 （4）安裝成型模時，模具右側面應與吹模右側面對齊，且成型模與大板要平行。 （5）分別調節平衡壓力調壓閥和成型壓力調壓閥，使平衡壓力位 0.45-0.5Mpa。圖4 PVP成型示意圖1

20、.成型模 2.吹氣孔道 3冷卻水道3. 夾持步進（見圖5） （1）夾持步進有兩對氣缸，一對安裝在支架的托板上，不運動（定夾持），一對安裝在滑動座得托板上，作往復間歇運動。 （2）根據PVC寬度，分別調整沒對氣缸之間的距離，使其能夾住PVC兩側邊，且PVC中心至大板150mm。 （3）加熱板右側的停車夾持氣缸的調整方法同上述方法。 （4）夾持步進距離需變化時，可對絲桿和滑塊位置進行調整。圖5 夾持步進示意圖1. 絲杠 2.滑塊 3.擺桿 4.定夾持 5.滑動軸 6.動夾持（5）平臺主動輥直徑發生變化時，需對平臺高度進行調整。將平臺底下的支座進行調整，是平臺上的平面與主動輥外徑同高。 圖6平臺示意

21、圖1.支座2.平臺3.平臺主動輥4. PTP放卷（見圖7）藥品的鋁塑料泡罩包裝又稱水包眼包裝，英文名為“Press Through Package”，簡稱“PTP”包裝（1）分別調整內、外錐套的位置，使其將PTP膜孔頂緊。 （2）旋轉外端把手，是軸筒向里（或向外）移動，PTP中心至大板150mm。 （3）調整剎車輪的制動力達最佳狀態。 （4）調整配重塊位置，使PTP張力適合。圖7 PTP放卷示意圖1.剎車輪 2.內錐套 3.原絲4.外錐套5.壓緊套6.扳手7.把手8.配重塊9.螺母10.擺桿5. 熱封合(圖8) （1）熱壓輥內裝有8支并聯的加熱管，設定溫度為2600-2800,封合壓力為0.4

22、-0.45Mpa。熱壓輥安裝于支架上，支架軸穿在支撐軸的軸套內，支承軸的另一端安裝擺臂與氣缸連接。當氣缸活塞桿伸出時，熱壓輥落下，壓在主動輥上，壓力的大小可通過調節熱壓力調壓閥來實現；調節氣缸上的單向節流閥，使熱壓輥落下時不與主動輥產生沖撞；調節支架上的調節螺栓，使熱壓輥與主動輥接觸處為一條直線。 （2）主動輥：主動輥上有孔窩，PVC上的泡罩與孔窩相吻合，主動輥轉動時靠泡罩拉動PVC 前進。 圖8熱封和示意圖1.主動輥 2.熱壓輥3.支架軸4.螺栓5.調節壓力閥6.支撐軸6. 拉模輥（見圖9）沖模一般為落料沖孔，拉模一般為拉深成型（不落料）。穿膜片時先松開鎖緊螺母，旋轉把手使壓輥離開拉膜輥，膜

23、片穿入后再旋緊把手和鎖緊螺母，是壓輥緊壓在拉膜輥上。 圖9拉膜輥調整示意圖1膜輥 2.檔圈 3.螺栓 4.壓輥 5.滑座6.鎖緊螺母7.把手7.導向裝置（見圖10） （1）依PVC上泡罩排列的寬度，調整導向塊在支座上的位置。靠泡罩進行導向，使PVC中心距大板150mm，是打字壓印在板塊的左右方向不偏移。 （2）調整壓緊輥支座的位置，使壓緊輥緊壓在導向塊上，使打字壓印是膜片不上下竄動。 圖10導向裝置調整示意圖1.壓緊輥2.導向塊3.定位8. 打字壓印（見圖11） （1）依泡罩在PVC上排列的寬度，調整導輪間的距離，靠泡罩導向，是PVC中心距大板150mm。上下方向調整滑塊的位置，是打字壓印在板

24、塊上下方向的正確位置。（2）分別調整打字調整板上的頂絲是字碼清晰壓痕深淺一致。（3）打字壓印溫度設定在1500 -1800。圖11打字壓印位置調整示意圖1.打字調整板2.頂絲3.把和螺栓4.壓印調整板5.把手6.鎖緊螺母7.滑塊8.調整輥9. 步進輥 （1）左右方向移動支板得位置，是步進輥外徑與沖裁上的導輥板相切，松開支板上的把合螺栓，旋轉調整螺桿，使步進輥在左右方向移動）。膜片在向下方向運動時無卡滯現象，再緊固支板上的把合螺栓。 （2）旋轉調節螺母，是剎車輪制動力達最佳狀態，步進輥只許向前間歇轉動，不許向后倒轉。 10. 沖裁 （1）沖裁主要有凸模，明模，橫切刀，刀膜板，倒料板等組成，驅動軸

25、往復一次沖裁一次板塊，同時將廢料邊切碎。 （2）沖裁為無橫邊沖裁，板塊的下角R值略大些，避免板塊下角出現羊角。入要求板塊四角一致時，則需有很廢料邊料。（二）、 傳動系統 1. 傳動原理 （1）減速機轉一周，沖裁沖切一次，打字壓印一次，主動輥轉16周，成型12次，拉膜輥轉13周，此時主動輥圓周上排六板，成型膜縱排2板。 （2）當成型凸輪有低點向高點轉動時擺桿下端向左擺動，使夾持步進鏈輪逆時針轉動，動夾持向前運動。反之，凸輪由高點向低點轉動時，動夾持靠彈簧拉力返回，并使滾輪始終不脫離凸輪。 2. 傳動系統的調整 （1）調整掛鏈條的調整架上的螺桿長度，可改變夾持步進機構中的擺桿初始位置（一般處于水平狀態）。 （2）調整彈簧的拉力，使動加持前進時平穩，返回時迅速，并使滾輪與凸輪始終接觸。 （3）間歇步進機構中連桿或曲柄的長度可是棘爪的初始位置發生變化，使沖裁沖切出符合要求的板塊。 （4）沖裁凸膜向前