解決滾模式軟膠囊機現存問題及解決途徑

日期：2013/9/30 8:36:32 標簽：軟膠囊機 獨立驅動

 1.軟膠囊形成過程中的幾個關鍵因素
　　軟膠囊形成質量受多種因素的影響，如明膠自身特性的各種參數、熔膠時各種材料的配比等，在這里就不去討論它了。與軟膠囊機相關的因素主要有明膠膜的保溫溫度、膠皮輪的冷卻溫度、噴體的加熱溫度、左右模具的對線情況、柱塞的注藥時間等。現有的軟膠囊機通過PLC控制系統及PID調節圓滿地解決了上述膠囊形成過程中的溫度控制和監測問題。但左右模具對線和柱塞的注藥時間是依靠操作工人的經驗來進行調整的，存在很強的不確定因素，直接影響軟膠囊的成形和裝量。
　　柱塞的注藥時間是個動態的過程，隨著模具的轉動，噴體上的噴孔會相對的在模具型腔上運動。注藥時間不能太早，因為當明膠膜下方被模具型腔擠壓剪切后，需要一定的時間才能粘合，從而形成完整的斗式的膠盒。只有在明膠膜開始粘合后注藥，才能保證藥液完全包封在軟膠囊內，而不會從膠囊合縫處流出，導致裝量上的不準確，并影響其他膠囊的形成。注藥時間也不能太遲，太遲會影響明膠膜上方的合縫不能完全粘合或者粘合面積太小，導致漏丸或是在后期滾籠干燥過程中很容易被擠破，影響成品率并且大面積影響其他軟膠囊的衛生情況。因此，注藥的合理時間應該處在軟膠囊形成過程的中段。
　　以北京長征天民高科技有限公司的250模具為例，24#模具在主軸轉速為1rpm的情況下，軟膠囊整個的形成過程約為1.6秒，其中合理的注藥時間約為0.5～0.8秒，依靠操作人員的經驗，難以精確控制。如果模具模腔變小或轉速增加，則實際的合理注藥時間區域更短，基本上無法控制，只能是反復試驗操作才能達到要求。因此，依靠操作人員去實現注藥時間的準確性，很可能導致前期試驗和后期處理時浪費大量的人力和物力，造成不必要的經濟損失。
 2.全獨立驅動方案
　　為了解決柱塞注藥時間的準確性問題，北京長征天民高科技公司投入了大量的技術力量進行方案論證和試驗，zui終確定采用全獨立驅動方式解決上述問題。
　　傳統的膠囊機一般采用單電機驅動、各組件之間通過機械傳動的方式來實現其協調動作。機械傳動具有同步效果好的突出優點，能夠滿足使用要求。但該方法除了有前面所說的調整時對人的依賴性較強的缺點外，還由于加工精度（特別是形位公差）要求高，帶來生產成本和對檢驗設備的要求也較高；而且在轉速提升后，由于明膠膜是具有彈性的，會出現拉明膠膜或明膠膜下垂的現象。我公司2005年推出的RGY10-15型軟膠囊機，嘗試采用全獨立驅動方案來解決上述問題。作為該方案的第一步，對某些相關組件如左右膠皮輪、拉網軸采用各自獨立的驅動裝置，通過控制系統來解決同步問題的技術方案，較好的解決了主機轉速發生變化時，機械傳動對明膠膜產生影響這一問題。供料泵和機頭之間，采用氣動離合器的方式進行調整，雖然在操作方面較傳統的方案有所改觀，但仍需要操作人員的經驗，仍然還會造成人力和物力的浪費。北京長征天民高科技有限公司正在研制的一代軟膠囊機，擬采用全獨立驅動方案，有望解決了這個一直以來沒有解決的問題。
　　全獨立驅動方案，也就是將RGY10-15型軟膠囊機中還與主機共用一個驅動裝置的供料泵與主機分開驅動。采用交流異步電機伺服控制原理，在柱塞開始注藥的位置進行旋轉編碼轉換，變為相應的圓周上的點，以便與柱塞注藥時間相對應。主電機啟動后，帶動模具進行旋轉運動。當檢測裝置檢測到模具上的零位標志后，便向PLC發出一次零位信號。PLC在收到信號后，向伺服器發出信號控制異步交流電機開始工作，自動尋找與主電機隨動的零點。當零點被確認后，伺服控制器鎖定轉速比，保持主電機與供料泵電機的同步，自動校對注藥時間過程完成。
 3.結論
　　伺服電機具有輸出扭矩控制功能，控制范圍0～300%電機額定轉矩，控制精度±5%，選擇功率較小的電機，就可以滿足供料泵對驅動力的要求；該種電機的位置控制精度±1P（zui高可分至10000P），同時通過每個工作循環校驗一次，保證注藥時間精確要求；速度控制精度±0.02%，調速范圍1：25000，保證完全與變頻器控制的主電機的隨動功能；低速大轉矩輸出，零轉速力矩保持，保證在不同轉速下工作的可靠性和準確性。經試驗證實，全獨立驅動方式，具有控制精度高，可靠性強，能源損耗低等突出優點，可有效的解決現有膠囊機存在的問題。