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：網帶+絞龍理瓶+小節距往復式跟蹤灌裝+變大節距三刀軋蓋；

（2）           類型二：網帶+大撥輪理瓶+小節距往復式跟蹤灌裝+變中節距單刀軋蓋；

（3）           類型三：圓盤+大撥輪理瓶+小節距往復式跟蹤灌裝+不變小節距軋蓋才。

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，過程分為加速區間、同步區間、返回區間。

（2）           灌裝過程（X軸）：同步區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。通過檢測主軸信號，一個周期一個期循環執行。

（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間。灌裝泵在慢速返回區間灌裝。

（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調整，返回區間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）     實現無瓶不灌裝。

4  匯川解決方案

（1）采用H_2U1616MT PLC作為主控系統，所有工藝參數計算和邏輯控制在PLC內部完成，內部程序實現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劃曲線，通過幾個簡單的參數設置既可，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，系統配合更緊密、可靠。實現最高300瓶/分鐘的灌裝速度，通過機械機構的優化（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。