来源:网络转载更新时间:2020-07-15 15:43:58点击次数:2182次
蜜丸是中药的主要剂型之一,但包装却留在落后的手工操作阶段,其生产率低,卫 生状况差,占用场地大,劳动强度大。长期从事该岗位工作者易患手指畸变、腱鞘炎等眼业 病。中药行业一直渴望蜜丸包装实现机械化。
笔者研制的DBZ12型蜜丸包装机已通过省级鉴定,获国家发明专利,被国家科委等 部委列为国家级重点新产品.本机融裹包机械、充填机械和封口机械为一体,以中药厂广 浚使用的蜡纸、蜡管(涂蜡并可扣合在一起的小纸壳、小纸盖)为包装材料,自动完成6〜9 克蜜丸的包纸、装壳及扣盖,本机也可用于食品行业.作为球形糖块类产品的自动包纸机.
1自动包装工艺流程简介
本机实现对大蜜丸的包装需完成32种工艺操作及辅助操作,如扎纸、取纸、送纸等. 其工艺流程图见图1.
2电气自动控制的功能
<1)控制主电机、扫丸电机,以抠动机器运转及清除多余药丸;(2)对瞬间出现无纸、 无丸、无壳、无盖及跑丸工况时的自动控制;〈3)实现多点控制,便于操作溟4)具蕾自控、
人控(空转)转换功能及急停、点动功能,利于维修及调整/5)实现自动计数.便于每日工 作量的统计;(6)具备欠压、过载等保护功能*(7)显示故障部位,表明停车原因•
3电气控制电路的设计
根据本机的包装工艺及对电气监控的要求,为便于维修、保养及降低成本、电气控制 采用继电控制及红外光电控制⑴.电路原理图㈤见图2。
3.1电路的组成
本电路设计有5个回路.即主回路、控制回路、计数:回路、辅助回路及信号回路.主要 电气由主电机、扫丸电机,红外线光电控制器、无触点接近开关、接触器、热继电器、变压 器、计数器、空气自动开关及硅整流全桥等组成。
3.2安全设计
为确保操作人'员的安全,对电路中的金属外壳及机器设计了与工厂按安全规程敷设 的接地极相连的专用接线端子;在配电板前设计有绝缘挡板;控制电路、信号电路等低压 电路均设计为36V以下的安全电压。
3.3电气保护设计
3.3.1短路保护
为防止电路发生短路后导致电器元件被烧毁.在电路中设计有培断器F1、FA
3.3.2过载保护
为防止电机长期超载运行或缺相运行.电路中设计有热继电器K3.当长时间超载或 缺相运行时•因电流増大,K3中的热敏元件变形将电路切断.
3.3.3 零压、欠压保护
为防止运转中停电后再来电造成机器自身启动以及电压过低时造成电机损坏,由接 触器K1进行保护。当停电时K1的线圈失电,自保线路断开。再次来电时,只有按下启动 按钮后方能启动•当电源电压降低时,控制电压也随之下降,当欠压较大时,K1的线圏吸 力下降,衔铁释放,电机停转。
3.4易操作设计
为便于操作,除控制台外,在输丸器、输壳器处均设计有启动、停止按钮,实现了多点 控制。为便于调整,缩短停车后的溜车时间,在控制台上设计了点动按钮、急停按钮及自 控、人控(空转)选择开关。
4工作原理
当按下空气开关Q的“合”健后,380V电源进入主回路。旅转主令开关S1至“通”位 置后,红外线光电控制器K4及变压器T开始工作,信号电路的绿色指示灯Hl亮.电气 控制处于准备就绪状态。
4.1启动与停车
蜡纸、蜜丸、纸壳、纸盖分别放入纸摩、輸丸器、输壳器、输盖器中后、输纸器中监视库 中蜡纸存量的微动开关S13的常开触点闭合;亮通式红外线光电控制器K4的光路处于
断开状态,常闭触点闭合。按下启动按钮S4〜S6中的任一按钮后,接触器K1的衔铁吸合 并自保,其常开触点闭合主电机Ml启动。同时,K1上的辅助常开触点闭合,扫丸电机M2 与主电机同歩启动。扫丸电机的12V直流电压由变压器T及硅整流全桥V2提供。在机 器运转中.当按下停止按钮S8-S10中的任一按钮后,接触器K1的线圈断电,街体释放, 其常开触点及辅助常开触点均断开,主电机Ml及扫丸电机M2均停转。
4-2自动控制
4-2.1无纸、无丸、无壳、无盖及跑丸的控制
由于蜡纸、磨丸及蜡管本身的物理特性有不利于机械化包装的特点,在运转中会岀现 上述问题。当工作中瞬间出现上述某情况时,其监视部位的光路打开(平时由蜜丸、纸売等 遮挡各自的监视光路).亮通式红外线光电控制器K4的投光器发出的红外线射束照射到 受光器上.当受光器收到红外线光束后,其光敏三极管导通,K4的线圈得到放大的电信 号后吸合,常闭触点断开,接触器K1失电,电机Ml及M2停转。
4-2.2输纸器中蜡纸存量的自动控制
本机所用包装纸为方形蜡纸。当输纸器中的蜡纸存量减少至最低限时,监视蜡纸存薫 的微动开关S13的常开触点断开,接触器K1失电,电机Ml及M2停转,
4- 2.3 纸盖压头被挤的自动控制
当残损纸盖在扣盖器内与纸壳扣合过程中.有时会出现纸盖挤住扣盖压头的现象。当 这一工况岀现后,其监控部位的微动开关SM的常闭触点断开,接触器K1失电,电机 Ml,M2停转。
4-2.4出现异常工况时的自动揑制
在运转中,当偶然因素造成在包装器内进行包纸的蜜丸挤住压头.收口器未能及时复 位等工况时.为使机器快速停车,避免运动部件出现干涉现象,不论哪种工况岀现,其监视 部位的传感件将触动徹动开关S12,使其常闭触点断开,使接触器K1的线圈断电,其衔铁 释放,电机Ml,M2断电。同时,K1与K2互锁常闭触点K1闭台,S12的常开触点闭合, 接触器K2得电。UVW三相电经K2将其中的UW两相换相,电机Ml由正转变为反转, 机器得以快速停车。消除了溜车现象,防止了机件的损害。反接制动时仅电机Ml反转(因 传动系中的超越离合器的作用,机械不会随之反转〉,反接电流不大.线路中未串加限流电 阻。
4. 2. 5停车原因显示
因本机设计的工作对象多,所以造成停车的原因较多。为使操作者及时、方便地了解 停车原因,本控制电路中针对较常岀现的故障设计有故障原因显示功能。如”1)当輸纸 器中的蜡纸存量到达最低限,电机被停止运转的同时,微动开关S13的常闭触点闭台,黄 色指示灯H2亮,显示需滬如蜡纸,〈2)当残损纸盖挤住扣盖压头,电机被停止运转的同 时,微动开关S14的常开触点闭合,红色指示灯H3亮,以示需排除坏纸盖。
4.2.6 自动计数
当蜜丸被裹包上蜡纸、装入纸壳并扣合纸盖后,在扣盖器中被排除机外前,包装后的 产品依次駆动悬浮状的计数感应片,当感应片移近至无触点接近开关S3的感应面达到感
应距离之内时,由于金属制成的感应片产生涡現,消耗电磁能量,使S3的振荡停止。不需施加压力便可使S3的常开触点闭合,计数电路接通,电磁计数器P的线圏得电,其衔铁 驱动计数字轮转动.实现了产品的逐个自动计数。计数器P及无触点接近开关S3的24V 直流电源由变压器T及硅正流全桥VI提供。
4、2、7急停及点动
在机歸运行中,有时需停车排除异常情况。为缩短停车时间.可按下急停按钮SU ,使 主电机Ml反接制动,机器可迅速停止运转,实现了急停。为便于调整及维护,电路中设计 有点动按钮S7。当按下此按钮后.接触歸K1的线圈通电,衔接吸合,电机运转。因该点动 按钮为多触点按钮,接通K1线圈的同时,将其自保线路切断,K1不能自保。当松开S7 时,接触器K1断电.电机停转。实现了机嚴的微量转动。
4、3自控与人控(空转)功能转换
为便于调试及维修,在电路中设计了自控与人控《空转)的转换功能。当钮子开关S2 置于自控位置时,红外线光电控制器K4的投光器a线路接通的同时,监视存纸量的微动 开关S13的常闭触点h、g维持断开状态.其常开触点维持接通状态,实现了光电自动控 制、无纸自动停车。当钮子开关S2置于人控(空转)位置时,投光器a线路被切断的同时, 微动开关S13的常闭触点h、g被接通,光电自动控制及无纸自动停车的功能被取消,机 器的工作过程为操作者直接控制。在无丸、无纸等工况下机器仍能正常运转,可实现空运 转试车。修正了自控状态下,瞬间岀现无丸等工况时自动停车的特性。
5分析与结论
(1)因本机自动控制项目较多,在机歸上布置的电器元件分散,所以控制电路、辅助 电路等均采用了安全电压.并设置了与工厂接地极相连的专用接线端子及配电板绝缘护 板.保证了操作者的安全。
<2)针对各种可能出现的异常工况,自动控制系统设计了各种异常工况下的自动监 控方案,选择了合理的监视部位,采用了适宜的监视及传感元件,使得可能岀现的异常王 作均处于被自动监控之下。电器控制系统的自动化程度较高,设备运行可靠.
〈3)采用了红外线光电控制器作为监控元件,可靠地实现了对无纸、无丸等工況的监 控。由于红外线光电控制器的投光器采用了神化镣发光管为光源,经过特殊电翳形成射 束,能穿透薄膜进行槟测。可根据所用蜡纸透明度对其电位器进行调整。该控制器很适合 蜜丸的机械化自动包*,与以白炽灯作为投光器光源的普通光电继电器相比,不易岀现误 动作等故障,避免了外界光源对电路的影响。对蜜丸包装车间的照明光源的布置无任何特 殊要求.
<4)本机的生产率为150〜250丸/min.自动计数的频率较高。本电路的自动计数传 感件采用了无触点接近开关。与微动开关等元件相比,其寿命长、精度高、使用方便。包装 好的蜜丸被计敎时处于无明显外力的环境中。
⑸经中药厂使用证明本电路设计合理,自动化程度校高,工作安全可靠.检修维护方便.保证了 DBZ12型蜜丸包装机包装后的产品中不会出现漏装、裸丸等质量问题,包装后的产品符合中药蜜丸的生产要求。
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