基本介紹

滾珠絲杠是工業(yè)自動化傳動中的關(guān)鍵部件，能有效提高傳動效率，提升定位精度，節(jié)省操作時間。隨著工業(yè)自動化程度的提高，客戶對自動化、高效率和高精度傳動的要求越來越多。很多傳統(tǒng)的傳動方式已不適合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的需要，滾珠絲杠這種高精度的傳動產(chǎn)品在市場上的需求越來越大。
在傳統(tǒng)制藥行業(yè)中的壓片機(jī)上，調(diào)整藥片壓模的間隙基本為手動操作，調(diào)整精度差，效率低，嚴(yán)重制約了制藥廠的生產(chǎn)產(chǎn)能，客戶更改該結(jié)構(gòu)的意愿非常強(qiáng)烈。

設(shè)備介紹

改進(jìn)前的設(shè)備如圖一所示，主要采用手動方式進(jìn)行動力傳動和定位。
其機(jī)構(gòu)的工作原理是：在蝸桿的一端裝有手輪，轉(zhuǎn)動手輪帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，再由蝸桿帶動斜齒輪，該斜齒輪在軸向上下兩端被限制住，只能作旋轉(zhuǎn)運動，且同螺母聯(lián)為一體，通過斜齒輪和螺母的旋轉(zhuǎn)運動，帶動直徑為M22mm的升降桿作上升或下降的直線運動。運動到要求的工藝位置后，升降桿就停止不動了，壓藥動作開始進(jìn)行，壓藥運行期間，壓輪的最大壓力為1噸，而當(dāng)壓藥品種需要更換時，再手動調(diào)節(jié)升降桿上升或向下做直線運動到另一工位。
從運動機(jī)理上分析，該機(jī)構(gòu)設(shè)計合理，能滿足使用要求，但不足之處也非常明顯：
（1）靠人工來調(diào)整上升或下降距離，自動化程度很低。
（2）外協(xié)加工的升降桿與斜齒輪為非標(biāo)產(chǎn)品，制造精度難以保證。
（3）工作效率低。因藥片本體比較小，要求的厚薄精度比較高，只能通過多次的試驗來進(jìn)行調(diào)整。

應(yīng)用規(guī)劃及效果

基于以上存在不足，客戶期望提升設(shè)備檔次，操作更加靈活快捷，達(dá)到以下要求：
（1）提升設(shè)備的柔性生產(chǎn)能力，快速應(yīng)對不同規(guī)格的藥片生產(chǎn)。
（2）提高調(diào)整效率，減少試驗次數(shù)，提高成功率。
（3）定位精度要求≤0.02mm
針對客戶的改進(jìn)要求，作出了如圖2所示的結(jié)構(gòu)改進(jìn)：擯棄手動操作裝置，改為完全自動化操作和控制的裝置，同時實現(xiàn)更精確的定位要求。改進(jìn)后通過伺服電機(jī)11帶動連接件15，再通過鍵與螺母3的連接，帶動螺母旋轉(zhuǎn)，螺母沿軸向被限位，不能作直線運動，從而帶動滾珠絲杠8作直線運動。進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)滾輪與壓板的間隙，控制藥片厚薄的目的。
以上結(jié)構(gòu)的優(yōu)點非常明顯：
（1）通過伺服電機(jī)帶動滾珠絲杠運動，代替手動搖輪，操作簡單方便，自動化程度得到提升。
（2）通過選用高精度滾珠絲杠，達(dá)到更高的傳動精度。
（3）應(yīng)對不同的藥片，可比較快捷地達(dá)到生產(chǎn)要求，柔性化得到加強(qiáng)。
我們綜合考慮了負(fù)載情況、精度要求、工作行程等因素，最終選擇型號R25-5T4-FSI-183-183-C4的絲桿，實際運行情況完全滿足設(shè)計要求，得到了客戶的高度認(rèn)可！

基本介紹

隨著醫(yī)藥行業(yè)“GMP”新標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證制度的深入實施，藥品生產(chǎn)對于制藥設(shè)備的自動化要求日益提高，傳統(tǒng)藥機(jī)設(shè)備的運行精度與生產(chǎn)速度已逐漸滯后于實際生產(chǎn)的需求。我們利用臺達(dá)A2伺服獨有的電子凸輪功能配合全新PLC運動控制模式，僅以外置編碼器作為命令來源，實現(xiàn)液體灌裝速度和送瓶速度的實時高精度同步。同時通過伺服By-pass功能，省去了昂貴的運動控制器，實現(xiàn)了高性價比的一主多從多軸伺服同步控制控制方案。

設(shè)備介紹

伺服灌裝同步生產(chǎn)線主要分為送瓶軸拖鏈、水平跟蹤軸（X軸）和垂直跟蹤軸（Y軸）3部分。由安裝在送瓶拖鏈上的高分辨率編碼器提供伺服系統(tǒng)的命令，通過精密絲桿分別控制X軸和Y軸的位移。工作時，X軸水平軸跟蹤伺服驅(qū)動灌裝噴嘴作前后運動，這個過程分為同步區(qū)間和高速返回區(qū)間，其中同步區(qū)間速度和送料拖鏈速度保持一致。在同步區(qū)域內(nèi)，Y軸伺服驅(qū)動插針到瓶內(nèi)完成灌裝，然后提升離開瓶內(nèi)，此時同步區(qū)結(jié)束，X軸高速返回到原點。Y軸垂直軸提升伺服則驅(qū)動灌裝噴嘴作上下運動，分為快速插入和慢速返回區(qū)間。要求插針先以較高速度快速插入40mm的距離，并在瓶底停留一段時間，然后根據(jù)灌液流量慢速提升，并保證任何情況下針管都不接觸灌裝液面。

應(yīng)用規(guī)劃及效果

早期的同步灌裝，各部分均由送瓶拖鏈電機(jī)提供動力，通過多級機(jī)械傳動，帶動兩個實體凸輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)同步。由于實體凸輪加工成本高，安裝調(diào)試復(fù)雜，并且長期使用后的機(jī)械磨損會影響到工作精度，造成后期維護(hù)費用高，也不利于產(chǎn)品換型。而新型伺服灌裝同步生產(chǎn)線則用兩顆高精度伺服系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的機(jī)械凸輪，避免了上述問題，并且達(dá)到了更好的控制精度和更高的工作速度。
1.精度要求：
●噴嘴直徑為2mm，藥瓶口直徑為6.5mm，無論何種速度。噴嘴和瓶口、插針與液面均不能接觸！
●要求伺服在同一灌裝速度下，定位精度在0.5mm內(nèi)。
●不論主動軸變頻器速度在0~50Hz內(nèi)任意變換，伺服的加減速保證完全同步，偏移量不大于1mm。
●伺服可以在變頻器10Hz低速運行時，也能保證好的同步效果。
2.臺達(dá)A2伺服的應(yīng)用優(yōu)勢：
●20bit高分辨率編碼器，可以提供1280000ppr的超高定位精度。
●內(nèi)含64組PR運動路徑編輯功能和電子凸輪功能。無需高階控制系統(tǒng)，就可實現(xiàn)復(fù)雜的運動控制和凸輪同步功能。
●伺服By-pass功能，實現(xiàn)信號傳遞不衰減，適合一主多從的控制架構(gòu)。
推薦配置為400WA2伺服驅(qū)動器ASD-A2- 0421-B 及電機(jī)，并搭配適當(dāng)?shù)腍MI與PLC。
實際應(yīng)用過程中，需注意編碼器的安裝和外接CAPTURE信號的精確捕捉。