時間:2012-05-02 15:36:23來源:xuliyuan
1 口服液灌裝機的應用和分類
口服液灌裝機的機械結構
1.1 液體灌裝機的應用及分類
液體灌裝機,適用于食品、化工和制藥等行業(yè)的小劑量的酊劑和水劑類的灌裝和軋蓋。可自動完成輸瓶、灌裝、理蓋、戴蓋、軋蓋、出瓶等工序。
口服液灌裝機,從結構原理上分類:
(1) 類型一:網(wǎng)帶+絞龍理瓶+小節(jié)距往復式跟蹤灌裝+變大節(jié)距三刀軋蓋;
(2) 類型二:網(wǎng)帶+大撥輪理瓶+小節(jié)距往復式跟蹤灌裝+變中節(jié)距單刀軋蓋;
(3) 類型三:圓盤+大撥輪理瓶+小節(jié)距往復式跟蹤灌裝+不變小節(jié)距軋蓋才。
口服液的計量灌裝可大體分三類:
(1) 機械控制單向閥式柱塞泵;
(2) 蠕動泵;
(3) 伺服控制轉閥式柱塞泵。
涉及到高精度灌裝場合應用,基本用伺服配置,一臺設備需要用到8-30軸不等的伺服電機,例如注射液安瓿瓶的灌裝。
1 口服液灌裝機的控制架構
2 口服液灌裝機的工藝要求
2.1 工藝要求
(1) 灌裝部分(X軸):驅動灌裝噴嘴前后運動,過程分為加速區(qū)間、同步區(qū)間、返回區(qū)間。
(2) 灌裝過程(X軸):同步區(qū)間伺服速度和主軸速度一致,脈沖命令信號由安裝在主軸輸送帶上的主軸編碼器提供。伺服原點回歸之后電子凸輪進入嚙合狀態(tài)。通過檢測主軸信號,一個周期一個期循環(huán)執(zhí)行。
(3) 灌裝部分(Y軸): Y軸驅動灌裝噴嘴上下運動,灌裝過程分為快速插入和慢速返回區(qū)間。灌裝泵在慢速返回區(qū)間灌裝。
(4) 灌裝過程(Y軸):灌裝時,Y軸快速插入瓶內,速度和距離可通過參數(shù)調整,返回區(qū)間Y軸始終和主軸速度保持一致。脈沖命令信號由主軸編碼器先給X軸,再從X軸給Y軸,實現(xiàn)一主多從的控制架構。Y軸的同步命令信號來自X軸伺服的輸出信號DO。
3.2 工藝難點
(1) 噴嘴直徑為3mm,瓶口直徑為6mm。
(2) 要求伺服在變化灌裝速度下,定位精度在0.5mm內。
(3) 要求伺服在主軸變頻器0-50HZ任意運行時,伺服都能保持完全同步,且偏移量不得大于0.5mm。
(4) 伺服可以在變頻器低頻10HZ運行時,也能保持良好的同步效果。
(5) 要求伺服在斷電或者任意非正常操作下,能夠保證灌針的位置不變。
(6) 實現(xiàn)無瓶不灌裝。
4 匯川解決方案
(1)采用H2U1616MT PLC作為主控系統(tǒng),所有工藝參數(shù)計算和邏輯控制在PLC內部完成,內部程序實現(xiàn)了無瓶不灌裝的工藝要求。
(2)操作界面采用IT5100T HMI,界面友好、操作簡單。
(3)X軸和Y軸采用IS500A控制,速度快、精度高,誤差可以控制在0.02mm之內,伺服內置的電子凸輪功能不需要規(guī)劃曲線,通過幾個簡單的參數(shù)設置既可,讓用戶更容易上手和理解;伺服能記住主軸絕對位置,實現(xiàn)了灌針位置與瓶子位置保持對應,永不丟失。
(4)主軸編碼器采用1024線增量式差分編碼器。
(5)匯川提供全系列產品解決方案,系統(tǒng)配合更緊密、可靠。實現(xiàn)最高300瓶/分鐘的灌裝速度,通過機械機構的優(yōu)化(類型三)可達到400瓶/分鐘。完全超過普通機械凸輪的150瓶/分鐘的最高紀錄。
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