摘  要：在論述螺桿分裝工藝的基礎(chǔ)上，給出基于臺(tái)達(dá)機(jī)電一體化技術(shù)平臺(tái)的分裝伺服定量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。項(xiàng)目實(shí)際分裝速度超過(guò)設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：螺桿分裝機(jī)   EH2 PLC    ASDA伺服器    B系列觸摸屏

1         引言

      廣泛應(yīng)用于靜脈與肌肉注射的粉針是醫(yī)學(xué)臨床比較常用的醫(yī)藥制劑。粉針?lè)盅b的工藝目的是實(shí)現(xiàn)粉劑原料藥定量安瓶包裝。粉針?lè)盅b主流技術(shù)分為氣流分裝與螺桿分裝。由于螺桿分裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和技術(shù)成熟度較高，所以盡管分裝精度和速度低于氣流分裝，還是成為中國(guó)藥企業(yè)當(dāng)前的主流粉劑包裝設(shè)備。

      螺桿分裝機(jī)屬于容積式包裝類別。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)角度精確控制的螺桿間歇旋轉(zhuǎn)，按計(jì)量要求將藥物定量裝入西林瓶，快速性和準(zhǔn)確性是設(shè)備的兩個(gè)基本要求。縮短螺桿在每次分裝推進(jìn)時(shí)的占用時(shí)間，就可以提高分裝速度，這要求螺桿旋轉(zhuǎn)速度要高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)要快，現(xiàn)在的設(shè)備分裝速度已達(dá)到300瓶/分。增加設(shè)備上螺桿的數(shù)量，可以同時(shí)對(duì)幾只藥瓶進(jìn)行灌裝，也是提高設(shè)備快速性的有效手段，目前國(guó)產(chǎn)分裝機(jī)上可以見(jiàn)到一頭、二頭、四頭的配置。 

2         分裝機(jī)工藝原理

2.1 螺桿分裝電控技術(shù)  

      機(jī)電伺服系統(tǒng)是控制螺桿分裝系統(tǒng)包裝精度比較基本的技術(shù)。電控系統(tǒng)在螺桿分裝機(jī)具有決定性的重要作用。螺桿分裝系統(tǒng)第一代為螺桿裝量由步進(jìn)電機(jī)與集成電路控制的技術(shù)；第二代為螺桿裝量由步迸電機(jī)與PLC控制的技術(shù)；第三代為近期的螺桿裝量由伺服電機(jī)與PLC控制的技術(shù)，改善了第二代分裝螺桿的精度穩(wěn)定性和定量調(diào)整能力。

2.2 螺桿分裝定量原理

      間歇式螺桿分裝機(jī)是通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿，將藥品“擠出”攪拌容器，灌裝于藥瓶?jī)?nèi)。由于劑量需要準(zhǔn)確的控制，因此要求伺服電機(jī)每次分裝時(shí)轉(zhuǎn)同樣的圈數(shù)。具體的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)則是由操作者由手動(dòng)方式試驗(yàn)出來(lái)的，因此，程序不僅要能夠提供可以讓操作者更改的裝藥量，還要提供手動(dòng)操作裝藥量的操作方式。當(dāng)一個(gè)藥瓶需要被添裝時(shí)，定位汽缸會(huì)驅(qū)動(dòng)一個(gè)定位器將被添裝藥瓶卡在攪拌機(jī)的出口下，這時(shí)傳動(dòng)帶雖然繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，但由于藥瓶被定位其卡緊，所以藥瓶將不隨傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)，直到添裝完畢，定位器松開(kāi)，藥瓶才會(huì)繼續(xù)跟隨傳送帶運(yùn)動(dòng)，直到進(jìn)入扣塞機(jī)構(gòu)。圖1是間歇式螺桿分裝機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

 圖1 螺桿分裝結(jié)構(gòu)

      螺桿分裝是利用螺桿螺旋槽的容腔來(lái)計(jì)量物料。由于每個(gè)螺距都有一定的理論容積，因此，只要準(zhǔn)確地控制螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)，就能獲得較為精確的計(jì)量