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台达多轴运动控制器DVP-15MC 助力全自动16头柱塞泵灌扎线提高灌装效能

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台达多轴运动控制器DVP-15MC 助力全自动16头柱塞泵灌扎线提高灌装效能

发布日期:2019-09-16 作者: 点击:

所谓灌扎机,简单来说“灌”就是灌装,“扎”就是扎盖。在药机行业,相比于包装线、软袋线,灌扎机工艺要求较高,特别是多头柱塞泵的全自动灌扎机型,对于电气控制系统特别是控制器的要求较高。在某药品生产工厂,灌装机采用的是16个陶瓷柱塞泵,可控制同时或者分开灌装药水或者口服液之类的溶液;灌装之后经过检测之后没有问题,再通过扎盖机构对灌瓶压盖、封装。为实现高效自动化的灌扎制程,该药厂采用台达解决方案,灌扎线可追随角度、升降高度、灌装量的实时修改,达到全灌、全不灌、无瓶不灌的自由切换,使得传输线速度高低变化自如而追随、升降、灌装实时响应变化,真正实现全自动灌扎。


全自动16头柱塞泵灌扎线由进瓶网带、灌装机构、压盖机构、出瓶网带组成。进瓶网带和出瓶网带主要由变频器带动,完成瓶子的进瓶和出瓶动作。压盖机构主要完成灌装后瓶子的送盖、有盖无盖检测、压盖等动作。其中,灌装机构是灌扎线的核心部分,主要完成空瓶动态灌装动作,追随伺服负责同步追随,升降伺服负责灌装针组的插入药瓶,转阀伺服控制柱塞泵的运动的方向,柱塞泵伺服负责驱动柱塞泵定量控制溶液药水的注入。灌扎线其他部分控制相对简单,由变频器分别带动进瓶网带和出瓶网带,压盖主要为机械结构由传输线变频器齿轮啮合驱动。核心部分的灌装则由追随伺服、升降伺服、转阀伺服和柱塞泵灌装伺服组成。


该项目中,灌扎线控制系统主要使用台达多轴运动控制器DVP-15MC系列、伺服驱动系统ASDA-A2系列,进行追随、升降、转阀、灌装等,另使用台达变频器在进瓶网带、出瓶网带和传输线上使用。具体架构如图1所示。

台达多轴运动控制器DVP-15MC 助力全自动16头柱塞泵灌扎线提高灌装效能


需要注意,由于是多个伺服都需要跟随主轴传输线动作,各个伺服又分工不同,所以规划各个从轴伺服对应的电子凸轮曲线时序非常重要。每个分工伺服在各个阶段的动作和动作时间必须严格规划,否则会造成碰撞、脱齿轮等机械问题,甚至拉坏柱塞泵。


此案例中,16头灌扎机在药机灌装机型中工艺较为复杂,对于针架的追踪精度和升降时机掌握要求非常高,针头在灌装过程中不得偏移,需要始终保持在瓶口中央,针头必须始终保持在液面上方不得沾染药液,所以控制器凸轮曲线的稳定性就显得非常重要。


台达多轴运动控制器DVP-15MC系列对电子凸轮的设计灵活多变,可以通过修改凸轮参数的方式来达到灌装量、灌装角度和灌装高度的调整,使灌扎线达到全自动。电子凸轮曲线的规划完成之后,即可通过凸轮的动态啮合、凸轮曲线的实时修改、无瓶检测的判断、速度前馈参数调试、手动JOG模式、原点归零设置、辅助功能及报警设置等方式实现程序的编写。

该项目中,由于多头的缘故,轴数相对较多,因此原本需要许多控制器满足相应控制需求。采用台达多轴运动控制器DVP-15MC,能够轻松实现凸轮的动态啮合、动态修改,成功实现“无瓶不灌”等工艺功能和标准,灌装速度更高,应用更加灵活。


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关键词:台达多轴运动控制器,台达PLC运动控制器,台达DVP-15MCPLC

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