1    口服液灌裝機(jī)的應(yīng)用和分類

口服液灌裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)

1.1  液體灌裝機(jī)的應(yīng)用及分類

液體灌裝機(jī)，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?？勺詣油瓿奢斊俊⒐嘌b、理蓋、戴蓋、軋蓋、出瓶等工序。

口服液灌裝機(jī)，從結(jié)構(gòu)原理上分類：

（1）           類型一：網(wǎng)帶+絞龍理瓶+小節(jié)距往復(fù)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(fù)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(fù)式跟蹤灌裝+不變小節(jié)距軋蓋才。

口服液的計(jì)量灌裝可大體分三類：

（1）           機(jī)械控制單向閥式柱塞泵；

（2）           蠕動泵；

（3）           伺服控制轉(zhuǎn)閥式柱塞泵。

      涉及到高精度灌裝場合應(yīng)用，基本用伺服配置，一臺設(shè)備需要用到8-30軸不等的伺服電機(jī)，例如注射液安瓿瓶的灌裝。

1    口服液灌裝機(jī)的控制架構(gòu)

2    口服液灌裝機(jī)的工藝要求

2.1     工藝要求

（1）           灌裝部分（X軸）：驅(qū)動灌裝噴嘴前后運(yùn)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(diǎn)回歸之后電子凸輪進(jìn)入嚙合狀態(tài)。通過檢測主軸信號，一個(gè)周期一個(gè)期循環(huán)執(zhí)行。

（3）           灌裝部分（Y軸）： Y軸驅(qū)動灌裝噴嘴上下運(yùn)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(shí)，Y軸快速插入瓶內(nèi)，速度和距離可通過參數(shù)調(diào)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(shí)現(xiàn)一主多從的控制架構(gòu)。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(diǎn)

（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(nèi)。

（3）     要求伺服在主軸變頻器0-50HZ任意運(yùn)行時(shí)，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(yùn)行時(shí)，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(shí)現(xiàn)無瓶不灌裝。

4  匯川解決方案

（1）采用H_2U1616MT PLC作為主控系統(tǒng)，所有工藝參數(shù)計(jì)算和邏輯控制在PLC內(nèi)部完成，內(nèi)部程序?qū)崿F(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(nèi)，伺服內(nèi)置的電子凸輪功能不需要規(guī)劃曲線，通過幾個(gè)簡單的參數(shù)設(shè)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(shí)現(xiàn)了灌針位置與瓶子位置保持對應(yīng)，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(chǎn)品解決方案，系統(tǒng)配合更緊密、可靠。實(shí)現(xiàn)最高300瓶/分鐘的灌裝速度，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)的優(yōu)化（類型三）可達(dá)到400瓶/分鐘。完全超過普通機(jī)械凸輪的150瓶/分鐘的最高紀(jì)錄。