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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2021-03-10 11:57:20 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
定量包裝生產(chǎn)線在我國(guó)已問世多年,但在原料藥的行業(yè)中應(yīng)用還不多見。東北制藥總廠曾花巨資引進(jìn)瑞士xx公司二條包裝生產(chǎn)線,結(jié)果不能滿足生產(chǎn)需要,不得已改為手工包裝。
該產(chǎn)品是一種40~80目的粉料,pH值為2,呈酸性,易氧化變質(zhì)。平時(shí)易產(chǎn)生粉塵,夏季高溫潮濕又發(fā)粘、易粘料。近兩年隨著該產(chǎn)品規(guī)模的擴(kuò)大,根據(jù)GMP認(rèn)證的需要,對(duì)定量包裝線提出較高要求。即除了包裝速度、包裝精度要滿足要求外,在物料輸送方式、設(shè)備清洗、排塵、金檢、重量復(fù)檢等方面也提出較高要求。針對(duì)該產(chǎn)品包裝線的特殊性,藍(lán)星沈陽輕工機(jī)械設(shè)計(jì)研究所設(shè)計(jì)、制造了三條該產(chǎn)品定量包裝生產(chǎn)線。該產(chǎn)品已通過GMP認(rèn)證。經(jīng)過兩年多的滿負(fù)荷運(yùn)行,證明該包裝線計(jì)量精度高,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,操作簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。
1系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)由插板閥、振動(dòng)給料機(jī)、過渡料斗、加料機(jī)構(gòu)、稱重機(jī)、復(fù)檢機(jī)、振實(shí)機(jī)、輻道、皮帶輸送機(jī)、電氣控制系統(tǒng)和氣動(dòng)控制系統(tǒng)等部分組成(見系統(tǒng)構(gòu)成圖)。該包裝線可實(shí)現(xiàn)25kg/50kg的定量包裝,并有噸袋包裝接口,可實(shí)現(xiàn)噸袋包裝。
由于受現(xiàn)場(chǎng)空間高度的限制,要求物料輸送的水平距離達(dá)3米以上。為滿足GMP要求,物料在輸送過程中無殘留,易清理,無混料現(xiàn)象發(fā)生,而且物料輸送速度、輸送量、躁聲等方面也有較高要求。常規(guī)方法無法滿足這些要求。在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)、制造了“兩級(jí)式振動(dòng)給料輸送機(jī)”,經(jīng)實(shí)際使用,效果很好。
稱重選用凈重式計(jì)量方式。稱重計(jì)量和復(fù)檢的高度自動(dòng)化可以滿足稱重速度及高精度(+10g)的要求。計(jì)重秤和復(fù)檢秤在生產(chǎn)線的兩個(gè)位置,同時(shí)工作。計(jì)重秤和復(fù)檢秤實(shí)現(xiàn)皮重的自動(dòng)傳輸,避免了人工記錄易錯(cuò)的弊端,大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。輸料系統(tǒng)由于采用振動(dòng)給料機(jī)實(shí)現(xiàn),避免了對(duì)產(chǎn)品顆粒的損害,而且易于清理。
該生產(chǎn)線采用積木化組合設(shè)計(jì),每個(gè)稱重系統(tǒng)各自獨(dú)立工作,秤體可互換。既可包25kg方箱也可以包高600mm的50kg圓桶,還可以包900kg噸袋。這種設(shè)計(jì)不僅提高了稱重精度,又降低了成本,節(jié)省了空間,適用于連續(xù)化大生產(chǎn)的要求??梢愿鶕?jù)用戶訂單,靈活組合成不同稱重規(guī)格的生產(chǎn)線。
本系統(tǒng)有手動(dòng)/自動(dòng)兩種工作模式。具有超差報(bào)警、異物檢測(cè)、計(jì)數(shù)、噴碼、打包等功能。操作界面十分友善,普通工人稍加培訓(xùn)即可掌握。
控制柜面板有工藝流程圖和狀態(tài)顯示,便于操作者觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
為滿足GMP的要求,與物料接觸部分及輸送相道、支撐框架等主要部件采用不銹鋼制造,衛(wèi)生、潔凈便于清洗。
振實(shí)機(jī)采用氣動(dòng)振源,帶動(dòng)振實(shí)機(jī)構(gòu)往復(fù)振動(dòng)。振實(shí)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,經(jīng)久耐用。
金屬檢測(cè)器選用國(guó)際著名的金屬檢測(cè)器制造商,英國(guó)Safeline公司產(chǎn)品,可對(duì)鐵質(zhì)、非鐵質(zhì)、不銹鋼,特別是在生產(chǎn)過程中,由于金屬管道焊渣脫落造成的異物污染,有較高的檢測(cè)靈敏度。
噴碼機(jī)選用英國(guó)多米諾A-P噴碼機(jī),字符高度、寬度可調(diào),字體可加重。
漢光的全自動(dòng)打包機(jī)減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2主要技術(shù)指標(biāo)
包裝計(jì)量準(zhǔn)確度:
滿箱凈重量:25kg 0~10g
滿桶凈重量:50kg 0~20g
袋裝凈重量:900kg包裝速度:25kg 2~3袋/分
50kg 2袋/分
900kg 8袋/小時(shí)
具有滿足GMP在線清洗的功能。
3物料輸送及加料系統(tǒng)
物料輸送及加料系統(tǒng)見圖2。
3.1插板閥
料倉下設(shè)插板閥,具有手動(dòng)/自動(dòng)二種控制方式,可控制料倉的出料,也可在檢修時(shí)關(guān)閉,防止漏料。在包裝線開始工作時(shí),要先進(jìn)行料倉的選擇,8個(gè)料倉對(duì)應(yīng)8個(gè)插板閥。為防止混料,在控制面板上設(shè)有料倉選擇的“確認(rèn)”按鈕,防止誤操作。
插板閥設(shè)計(jì)成密閉式,閘板在開-關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí),不允許殘留物料。我們用聚四氟材料作擋板,既保證閘板開、關(guān)自如,又防止物料漏出。
3.2電磁振動(dòng)給料機(jī)
在插板閥下設(shè)有軟連接及可調(diào)套管與電磁振動(dòng)給料機(jī)相連,軟連接具有良好的防塵和抗靜電作用??烧{(diào)套管用于調(diào)節(jié)下料面的高度,保證振動(dòng)給料機(jī)入口物料高度合適。
為防止粘料,輸送物料部分(振動(dòng)槽)圓角選擇R>20mm。按GMP要求振動(dòng)給料機(jī)頂蓋易拆卸。工作時(shí)密封防塵,在線清洗時(shí)不留任何死角。
本系統(tǒng)中,有4個(gè)料倉出口到緩沖斗的水平距離達(dá)3.5米。特別是現(xiàn)場(chǎng)空間高度小于3米,要實(shí)現(xiàn)8個(gè)料倉向一個(gè)緩沖斗供料,緩沖斗下還要有加料機(jī)、稱重機(jī)、料桶、輸送輻道等,在這有限的垂直空間,完成快速的物料輸送,十分困難。若采用螺旋給料,又無法滿足GMP在線清洗的要求。在對(duì)各種方案綜合比較后,我們選擇“兩級(jí)式振動(dòng)給料輸送機(jī)”方式。兩級(jí)振動(dòng)給料機(jī)的振槽尺寸不同,后級(jí)插入到前級(jí)振槽中,并留有一定縫隙,兩者之間用軟連接。工作時(shí),前、后級(jí)由自身的振動(dòng)頭分別驅(qū)動(dòng),互不影響,而物料流卻是一個(gè)連續(xù)的整體,源源不斷流入緩沖斗。
3.3加料裝置
由于該產(chǎn)品的包裝精度高,且為正偏差,因此要求本系統(tǒng)計(jì)量非常準(zhǔn)確。我們采用三級(jí)加料方式解決這一問題。快加料用氣缸帶動(dòng)加料門實(shí)現(xiàn),慢加料和精加料用小型振動(dòng)給料機(jī)實(shí)現(xiàn)。
4稱重及復(fù)檢系統(tǒng)
4.1稱重系統(tǒng)
主要由稱重傳感器、稱重儀表、PLC及可替換的秤臺(tái)組成。當(dāng)空箱放入托根上,光電檢測(cè)裝置自動(dòng)檢測(cè)箱體是否到位。若箱體沒到位,控制系統(tǒng)不響應(yīng)“啟動(dòng)”命令,并給出提示,以免誤加料。若箱體到位,操作員按“啟動(dòng)”按鈕,系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)稱量過程。
稱重系統(tǒng)工作時(shí),首先自動(dòng)檢測(cè)存儲(chǔ)皮重,并進(jìn)行自動(dòng)去皮,然后快加料,當(dāng)達(dá)到滿量程90%時(shí),轉(zhuǎn)為慢加料,98%時(shí)轉(zhuǎn)為精加料,達(dá)到設(shè)定值進(jìn)入誤差范圍時(shí)停止加料。
稱重系統(tǒng)具有手動(dòng)/自動(dòng)功能、零點(diǎn)自動(dòng)跟蹤功能、落差自動(dòng)修正功能及超差報(bào)警、重量累計(jì)、箱數(shù)計(jì)數(shù)等功能。稱重結(jié)束后,人工將箱體推入下一工序重量復(fù)檢。
4.2重量復(fù)檢
國(guó)內(nèi)包裝系統(tǒng)多將包好的箱體(或袋)通過輸送輻道在包裝線的尾部用分選秤將超差的箱(或袋)剔出。這種方式有下列缺點(diǎn):
(1)分選秤是動(dòng)態(tài)稱量,要長(zhǎng)期保證高精度比較困難(或者價(jià)格昂貴),很難滿足25kg量程,0~10g的精度要求。
(2)已經(jīng)包好的箱(或袋)剔出后,要重裝箱,造成工時(shí)和人力浪費(fèi)。
(3)皮重離散性較大時(shí),復(fù)檢誤差大。
為了解決高精度復(fù)檢問題,我們采用靜態(tài)稱重、手工補(bǔ)料的方法,且復(fù)檢秤的位置不是放在生產(chǎn)線的末尾,包裝好了剔出,而是放在生產(chǎn)線的前頭,稱重完成緊接著就復(fù)檢補(bǔ)料。由于采用靜態(tài)稱量代替復(fù)檢秤的動(dòng)態(tài)稱量,其檢測(cè)精度達(dá)到了±1/3000,最終精度控制在0~10g之間,真正實(shí)現(xiàn)了無剔除返工拆包的夢(mèng)想。
由于我們采用了美國(guó)STS稱重傳感器和進(jìn)口高精度稱重控制儀表,精心設(shè)計(jì)了秤臺(tái)結(jié)構(gòu),計(jì)重秤和復(fù)檢秤精度很高,運(yùn)行穩(wěn)定。正常工作時(shí),復(fù)檢秤幾乎不用補(bǔ)料,操作者只需看一下顯示值即可。
在計(jì)重秤和復(fù)檢秤的儀表之間,設(shè)計(jì)了皮重傳輸專用接口。有效解決了包裝箱皮重不一致帶來的附加誤差。計(jì)重秤去皮后,自動(dòng)存儲(chǔ)皮重,在,快加料結(jié)束時(shí),自動(dòng)傳送給復(fù)檢秤。復(fù)檢秤將此皮重去除后,等待物料箱的到來,進(jìn)行復(fù)檢。
計(jì)重秤和復(fù)檢秤都裝有過載保護(hù)裝置。
5小結(jié)
高精度的包裝對(duì)于原料藥,尤其是較貴重和大產(chǎn)量的原料藥來說,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都比較大。因?yàn)槊吭黾?.1%的誤差,每萬噸的產(chǎn)量意味著10噸的產(chǎn)品損失。如果出現(xiàn)短缺溶戶也會(huì)索賠,影響企業(yè)聲譽(yù)。所以高精度的定量包裝生產(chǎn)會(huì)給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
本系統(tǒng)所采用的積木化組合設(shè)計(jì)原則;多規(guī)格的包裝形式;無剔出的復(fù)檢理念;高精度的包裝技術(shù)以及滿足GMP要求的無塵包裝,具有推廣的現(xiàn)實(shí)意義。特別是本系統(tǒng)具有的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳接口,自動(dòng)噴碼打印生產(chǎn)批號(hào)等功能使產(chǎn)品質(zhì)量具有“可追蹤,性”,為提高管理水平,增加產(chǎn)品檔次提供了有效措施。
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