灌裝是制藥包裝的重要組成部分,灌裝機的發(fā)展在全球制藥行業(yè)也越來(lái)越受重視。國內灌裝設備制造企業(yè)可以生產(chǎn)灌裝線(xiàn)整套設備,能基本滿(mǎn)足需求,但產(chǎn)品規格不齊全、自動(dòng)化水平和控制水平低、單擊性能不穩定、先進(jìn)技術(shù)應用較少。而且灌裝速度集中在中、低速兩個(gè)層次。灌裝機質(zhì)量在穩定性和灌裝精確性方面與國外進(jìn)口設備相比還有一定差距。在設計上,部分關(guān)鍵部件還處于模仿制造階段,特別是高速灌裝的設計能力存在較大差距。 針對以上現狀,本文結合企業(yè)實(shí)際需求,在自主開(kāi)發(fā)設計的國產(chǎn)12針撥塊直線(xiàn)灌裝機進(jìn)行研究的基礎上,對12針撥塊直線(xiàn)灌裝機采用全伺服控制設計,并編制相應軟件程序,完成進(jìn)瓶、送瓶、灌裝、半加塞、在線(xiàn)稱(chēng)量及換向出瓶等動(dòng)作,實(shí)現無(wú)瓶不灌裝、無(wú)瓶不加塞及在線(xiàn)檢測功能,并在500瓶／分鐘的高速灌裝速度下的高效、穩定、精確灌裝。并針對12針撥塊直線(xiàn)灌裝機關(guān)鍵的跟蹤系統建立跟蹤系統模型,提出跟蹤算法理論,使得灌裝機特別是跟蹤機構在高速灌裝中能夠高效穩定、精確的運行。 首先,本文明確系統硬件要求。主要包括確定灌裝機的工藝要求,了解灌裝機的設備狀況和統計系統I／O點(diǎn)數和種類(lèi)。然后進(jìn)行系統硬件配置,進(jìn)行可編程控制器選型、I／O點(diǎn)定義及主要元器件的選型與布置。 其次,本文在配置的硬件基礎上,進(jìn)行系統軟件的實(shí)現。首先對控制過(guò)程進(jìn)行分析,對人機界面設計,最后編制相應的系統軟件實(shí)現12針撥塊直線(xiàn)灌裝機的控制流程。 最后,本文對灌注跟蹤控制技術(shù)進(jìn)行研究。分析灌裝機跟蹤系統各工步中運動(dòng)部件的運動(dòng)狀態(tài),建立灌裝機全伺服跟蹤模型,并以伺服定位模塊及伺服系統的控制要求為依據,確定跟蹤系統中各伺服電機的協(xié)同工作方式及運動(dòng)形式,建立專(zhuān)門(mén)針對該12針撥塊直線(xiàn)灌裝機的跟蹤算法理論,繪制各伺服電機運動(dòng)曲線(xiàn),實(shí)現灌裝機自動(dòng)跟蹤系統的全伺服協(xié)同控制。 本系統達到了預定的設計要求,有望獲得工業(yè)運行。