软袋大输液全自动传送码垛生产线的开发.pdf

软袋大输液全自动传送码垛生产线的开发1 1 1 2 张付祥 ，范春起 ，杜宏图 1 河北科技大学机械电子工程学院，石家庄 (050054) 2 汉阳（邯郸）包装机械有限公司，邯郸 (056001) E-mail：zhangfx@ 摘 要：为了解决传统的软袋大输液生产线自动化水平低、质量难以保证的问题，设计开发 了一个软袋大输液全自动传送码垛生产线。在该生产线中引入专用机械手和机器人完成软袋 大输液的抓取和摆放工作，整个生产线可以实现无人操作，保证了产品的生产率和药品质量。 关键词：软袋大输液 码垛 生产线 中图分类号：TP278 1．引言 目前，我国大输液包装80% 以上采用玻璃瓶。据国家药监局SDA统计数据显示，目前国 内共有输液生产企业250家以上，能生产软袋输液的生产企业只有30几家，实际生产量2004 年只有1亿多袋，只占不到5%的市场份额，而与软袋几乎同时起步的塑瓶输液已经占有10% 以上的市场份额，显然，软袋大输液作为第三代输液剂，已经落后于塑瓶输液的发展。软袋 输液因为用料省、体积小、成本低而有着潜在的竞争力，国外先进国家袋装大输液占有50% 以上，因此，软袋输液在具有广阔的发展前景（我国每年30亿袋的市场需求量）。可以预料， 用具有先进水平的国产软袋大输液自动生产线代替设备进口，可以大幅降低设备投入，从而 降低生产成本。 目前软袋大输液的生产过程中局部的自动化水平较高，但整体的自动化程度有待提高。 影响软袋大输液生产自动化水平的瓶颈在于罐装机和灭菌柜之间的输送和码垛的自动化水 平。因此，开发一条用于罐装机和灭菌柜间的软袋大输液全自动传送码垛生产线对于提高整 个药品生产的生产率、减少劳动力、保证药品质量具有重大的现实意义。 2 ．旧生产线的总体描述 目前，国内外软袋大输液生产在完成罐装到送到灭菌柜灭菌的输送生产线上多由人工完 成软袋大输液的取放工作。考虑到无菌操作的要求，从罐装机出来的软袋大输液处于洁净区， 需要在半洁净区布置一条输送带把洁净区的大输液输送一般洁净区，而人工摆放软袋大输液 到托盘的工作需在一般洁净区完成。大输液生产厂家为了满足整个生产线的生产能力，需要 在往灭菌盘中摆放大输液的工位安排7-8个工人才能完成软袋大输液的摆放工作。这样不仅 造成了人力资源的极大浪费，也人为地增加了污染源。为了进一步提高整个软袋大输液生产 线的自动化水平、杜绝人为的污染源介入，软袋大输液生产厂家希望对目前的生产线改造， 用机械手和机器人代替人工，实现灭菌前软袋大输液输送、码垛的自动化。 3 ．全自动生产线的总体设计 软袋大输液的形状具有流动性，抓取操作存在技术困难。软袋大输液抓取的专用机械手 和工业机器人[1]专用夹具在国内还是空白。近年来，机器人码垛技术发展甚为迅猛，这种发 展趋势是和当今制造领域出现的多品种少批量的发展趋势相适应的，机器人码垛机以其柔性 工作能力和小占地面积，能够同时处理多种物料和码垛多个料垛，愈来愈受到广大用户的青 睐并迅速占据码垛市场。机器人技术在码垛领域中的应用,主要表现在以下几个方面[2] ：(1) 1本课题为河北省科技攻关计划项目（项目编号）。 -1- 一机多产品 这种情况是指一台机器人码垛机处理一条生产线，不过这条生产线经常变换产 品；(2)一机多盘 这种情况是指机器人码垛机在工作时同时向若干个托盘垛料，托盘分布包 括两种情况，一是圆周分布，二是两侧并排分布；(3)一机多线 这种情况是指由一台码垛机 为多条生产线服务。 综合以上分析，目前影响软袋大输液生产自动化水平的瓶颈在于罐装机和灭菌柜之间的 输送和码垛的自动化水平。因此，在罐装机和灭菌柜间以专用机械手和通用机器人为核心的 高效输送码垛生产线代替现有普通输送线和人工操作是软袋大输液生产线的发展方向。整个 生产线的设计如图1所示。考虑到同时有两台罐装机进行