台达机电自动化在螺杆分装机上的应用.pdf

30月
台达机电自动化在螺分装机上的应用
The Application of Delta's Mechanic Electronic in Screw Filling Machine
中达电通股份有限公司
摘要:在论述螺杆分装工艺的基础上,给出基于台达机电一体化技术平台的分装伺服定量
控制系统设计。项目实际分装速度超过设计要求
关键词:螺杅分装机EH2 PLC ASDA伺服器B系列触摸屏
abstract: This paper presents screw subdividing technology and gives control system
design of subdividing rated of servovalve based on mechatronics techniqueifthe project
achieved the item of design requirements
Key words: Screw filling machine EH2PLC ASDA server B series HMI
中图分类号】T0460.6【文献标识码】B文章编号:1606-5123(2010)12-0105-03
1引言
进时的占用时间,就可以提高分装速由步进电机与集成电路控制的技术;
广泛应用于静脉与肌肉注射的粉度,这要求螺杄旋转速度要高,动态第二代为螺杵装量由步迸电机与PLC
针是医学临床最常用的医药制剂。粉响应要快,现在的设备分装速度已达控制的技术;第三代为近期的螺杄装
针分装的工艺目的是实现粉剂原料药到300瓶/分。增加设备上螺杆的数量由伺服电机与P配C控制的技术,改
定量安瓶包装。粉针分装主流技术分量,可以同时对几只药瓶进行灌装,善了第二代分装螺杆的精度稳定性和
为气流分装与螺杆分装。由于螺杆分也是提高设备快速性的有效手段,目定量调整能力。
装结构筒单和技术成熟度较高,所以前国产分装机上可以见到一头、二2.2螺杆分装定量原理
尽管分装精度和速度低于气流分装,头、四头的配置。
间歇式螺杅分装机是通过伺服电
还是成为中国药企业当前的主流粉剂
机驱动螺杆,将药品“挤出”搅拌容
包装设备。
2分装机工艺原理
器,灌装于药瓶内。由于剂量需要准
螺杆分装杋属于容积式包装类2.1螺杆分装电控技术
确的控制,因此要求伺服电机每次分
别。通过转动角度精确控制的螺杅间
机电伺服系统是控制螺杄分装系装时转同样的圈数。具体的旋转圏数
歇旋转,按计量要求将药物定量装入统包装精度最碁本的技术。电控系统则是由操作者由手动方式试验出来
西林瓶,怏速性和淮确性是设备的两在螺杆分装机具有决定性的重要作的,因此,程序不仅要能够提供可以
个基本要求。缩短螺杆在毎次分装推用。螺杆分装系统第一代为螺杄装量让操作者更改的装药量,还要提供手
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轻工食品行业应用
动操作装药量的操作方式。当一个药充填一次螺杆的转数;L为每圏螺线解决高速、定量添装的问题。
瓶需要被添装时,定位汽缸会驱动一旋周长,cm,L=mDm/ /cose;F为螺3.2分装控制方案
个定位器将被添装药瓶卡在搅拌机的旋截面积,cm2,F=st2。
螺杆转动的转数与角度是依托伺
出口下,这时传动带虽然继续运动,
服电机实施的(即伺服电机转动的角
但由于药瓶被定位其卡紧,所以药瓶
台达螺杆分装解决方案度),电机转动的速度和转角是由电机
将不随传动带运动,直到添装完毕,3.1伺服与步进
驱动器输出的脉冲信号所决定的,驱
定位器松开,药瓶才会继续跟随传送
其螺杆分装机构原来通常使用步动器输出由PLC进行控制,而PLC是
带运动,直到进入扣塞机构。图1是进电机作为其驱动设备,在实际使用依据人工设定的装量进行控制的。通
间歇式螺杆分装机的结构示意图。
的过程中,步进电机的响应特性往往过触摸屏的友好人机界面(HMD)的参
螺杄分装是利用螺杄螺旋槽的容达不到使用要求,使得整个设备的效数设定(主要有分装量设定、分装量调
腔来计量物料。由于每个螺距都有
率不高;而且由于频繁的对电机进行整,速度设定等),把指令传送到PLC
定的理论容积,因此,只要准确地控高速的启动和停止,也使得步进电机中,就可以控制整个系统的运行。
制螺杄的转数,就能获得较为精确的的故障率比较高。为了避免故障的频
由以上分析可以看出,装入药剂
计量值。每次充填物料的重量可由式繁发生和提高整个设备的运行速度,量的多少要通过伺服电机的旋转器数
(1)求出
此设备使用了台达的ASDA-AB系列伺『来决定;分装机运行速度的快慢,除
G=Vro
(1)服器和侗服电机替代通常使用的步进了与添装速度有关外,还与传送带的
式中:V为圈螺旋的容积,cm,电机。并使用了EH2系列PLC用高速运行速度有关;以上2个工艺运动参
V=FL;r为物料的比董, kg/cm;n0为脉冲的方式对伺服器进行控制,用以数的控制,连同对药瓶到位的检测和
定位机构的动作,都是通过PLC来实
伺服电机、
伺服电机
现的,除此之外,还需要一个人机对
话的工具,此设备中选用了台达B系
联轴器
定位汽缸
列的触摸屏,具体运动控制系统配置
螺杆机构…
装药瓶
如图2所示。
搅摔容器
3.3人机界面设计
控制方式分为手动调试和自动运
行2个界面,分别如图3、图4所示。
根据分装定量工艺设定与填料(及与伺
检测开关
服相关的)有关的参数,为了防止有的
药瓶瓶口不朝上(添装时药剂会落在传
药机体
送带上),还需要有“倒瓶时间”的设
定,以防止意外情况的发生。
手动操作的界面只是将各种操作
的按钮都进行了配置,唯一值得注意
的是伺服器的运行方式,由于手动调
图1蜾杄分装结构
整的需要,操作者通常希望伺服器能
运行一定装药量后暂时停一下,然后
再运行同样的装药量,这样更便于操
作与观察,这就需要使用脉冲标志位
对伺服电机状态进行监控,基于台达
DVPEH2的LC程序如附表所示
图2台达伺服运动控制配置
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