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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-07-15 15:43:58 |來源:網絡轉載
蜜丸是中藥的主要劑型之一,但包裝卻留在落后的手工操作階段,其生產率低,衛(wèi) 生狀況差,占用場地大,勞動強度大。長期從事該崗位工作者易患手指畸變、腱鞘炎等眼業(yè) 病。中藥行業(yè)一直渴望蜜丸包裝實現機械化。
筆者研制的DBZ12型蜜丸包裝機已通過省級鑒定,獲國家發(fā)明專利,被國家科委等 部委列為國家級重點新產品.本機融裹包機械、充填機械和封口機械為一體,以中藥廠廣 浚使用的蠟紙、蠟管(涂蠟并可扣合在一起的小紙殼、小紙蓋)為包裝材料,自動完成6?9 克蜜丸的包紙、裝殼及扣蓋,本機也可用于食品行業(yè).作為球形糖塊類產品的自動包紙機.
1自動包裝工藝流程簡介
本機實現對大蜜丸的包裝需完成32種工藝操作及輔助操作,如扎紙、取紙、送紙等. 其工藝流程圖見圖1.
2電氣自動控制的功能
<1)控制主電機、掃丸電機,以摳動機器運轉及清除多余藥丸;(2)對瞬間出現無紙、 無丸、無殼、無蓋及跑丸工況時的自動控制;〈3)實現多點控制,便于操作溟4)具蕾自控、
人控(空轉)轉換功能及急停、點動功能,利于維修及調整/5)實現自動計數.便于每日工 作量的統計;(6)具備欠壓、過載等保護功能*(7)顯示故障部位,表明停車原因•
3電氣控制電路的設計
根據本機的包裝工藝及對電氣監(jiān)控的要求,為便于維修、保養(yǎng)及降低成本、電氣控制 采用繼電控制及紅外光電控制⑴.電路原理圖㈤見圖2。
3.1電路的組成
本電路設計有5個回路.即主回路、控制回路、計數:回路、輔助回路及信號回路.主要 電氣由主電機、掃丸電機,紅外線光電控制器、無觸點接近開關、接觸器、熱繼電器、變壓 器、計數器、空氣自動開關及硅整流全橋等組成。
3.2安全設計
為確保操作人'員的安全,對電路中的金屬外殼及機器設計了與工廠按安全規(guī)程敷設 的接地極相連的專用接線端子;在配電板前設計有絕緣擋板;控制電路、信號電路等低壓 電路均設計為36V以下的安全電壓。
3.3電氣保護設計
3.3.1短路保護
為防止電路發(fā)生短路后導致電器元件被燒毀.在電路中設計有培斷器F1、FA
3.3.2過載保護
為防止電機長期超載運行或缺相運行.電路中設計有熱繼電器K3.當長時間超載或 缺相運行時•因電流増大,K3中的熱敏元件變形將電路切斷.
3.3.3 零壓、欠壓保護
為防止運轉中停電后再來電造成機器自身啟動以及電壓過低時造成電機損壞,由接 觸器K1進行保護。當停電時K1的線圈失電,自保線路斷開。再次來電時,只有按下啟動 按鈕后方能啟動•當電源電壓降低時,控制電壓也隨之下降,當欠壓較大時,K1的線圏吸 力下降,銜鐵釋放,電機停轉。
3.4易操作設計
為便于操作,除控制臺外,在輸丸器、輸殼器處均設計有啟動、停止按鈕,實現了多點 控制。為便于調整,縮短停車后的溜車時間,在控制臺上設計了點動按鈕、急停按鈕及自 控、人控(空轉)選擇開關。
4工作原理
當按下空氣開關Q的“合”健后,380V電源進入主回路。旅轉主令開關S1至“通”位 置后,紅外線光電控制器K4及變壓器T開始工作,信號電路的綠色指示燈Hl亮.電氣 控制處于準備就緒狀態(tài)。
4.1啟動與停車
蠟紙、蜜丸、紙殼、紙蓋分別放入紙摩、輸丸器、輸殼器、輸蓋器中后、輸紙器中監(jiān)視庫 中蠟紙存量的微動開關S13的常開觸點閉合;亮通式紅外線光電控制器K4的光路處于
斷開狀態(tài),常閉觸點閉合。按下啟動按鈕S4?S6中的任一按鈕后,接觸器K1的銜鐵吸合 并自保,其常開觸點閉合主電機Ml啟動。同時,K1上的輔助常開觸點閉合,掃丸電機M2 與主電機同歩啟動。掃丸電機的12V直流電壓由變壓器T及硅整流全橋V2提供。在機 器運轉中.當按下停止按鈕S8-S10中的任一按鈕后,接觸器K1的線圈斷電,街體釋放, 其常開觸點及輔助常開觸點均斷開,主電機Ml及掃丸電機M2均停轉。
4-2自動控制
4-2.1無紙、無丸、無殼、無蓋及跑丸的控制
由于蠟紙、磨丸及蠟管本身的物理特性有不利于機械化包裝的特點,在運轉中會岀現 上述問題。當工作中瞬間出現上述某情況時,其監(jiān)視部位的光路打開(平時由蜜丸、紙売等 遮擋各自的監(jiān)視光路).亮通式紅外線光電控制器K4的投光器發(fā)出的紅外線射束照射到 受光器上.當受光器收到紅外線光束后,其光敏三極管導通,K4的線圈得到放大的電信 號后吸合,常閉觸點斷開,接觸器K1失電,電機Ml及M2停轉。
4-2.2輸紙器中蠟紙存量的自動控制
本機所用包裝紙為方形蠟紙。當輸紙器中的蠟紙存量減少至最低限時,監(jiān)視蠟紙存薫 的微動開關S13的常開觸點斷開,接觸器K1失電,電機Ml及M2停轉,
4- 2.3 紙蓋壓頭被擠的自動控制
當殘損紙蓋在扣蓋器內與紙殼扣合過程中.有時會出現紙蓋擠住扣蓋壓頭的現象。當 這一工況岀現后,其監(jiān)控部位的微動開關SM的常閉觸點斷開,接觸器K1失電,電機 Ml,M2停轉。
4-2.4出現異常工況時的自動揑制
在運轉中,當偶然因素造成在包裝器內進行包紙的蜜丸擠住壓頭.收口器未能及時復 位等工況時.為使機器快速停車,避免運動部件出現干涉現象,不論哪種工況岀現,其監(jiān)視 部位的傳感件將觸動徹動開關S12,使其常閉觸點斷開,使接觸器K1的線圈斷電,其銜鐵 釋放,電機Ml,M2斷電。同時,K1與K2互鎖常閉觸點K1閉臺,S12的常開觸點閉合, 接觸器K2得電。UVW三相電經K2將其中的UW兩相換相,電機Ml由正轉變?yōu)榉崔D, 機器得以快速停車。消除了溜車現象,防止了機件的損害。反接制動時僅電機Ml反轉(因 傳動系中的超越離合器的作用,機械不會隨之反轉〉,反接電流不大.線路中未串加限流電 阻。
4. 2. 5停車原因顯示
因本機設計的工作對象多,所以造成停車的原因較多。為使操作者及時、方便地了解 停車原因,本控制電路中針對較常岀現的故障設計有故障原因顯示功能。如”1)當輸紙 器中的蠟紙存量到達最低限,電機被停止運轉的同時,微動開關S13的常閉觸點閉臺,黃 色指示燈H2亮,顯示需滬如蠟紙,〈2)當殘損紙蓋擠住扣蓋壓頭,電機被停止運轉的同 時,微動開關S14的常開觸點閉合,紅色指示燈H3亮,以示需排除壞紙蓋。
4.2.6 自動計數
當蜜丸被裹包上蠟紙、裝入紙殼并扣合紙蓋后,在扣蓋器中被排除機外前,包裝后的 產品依次駆動懸浮狀的計數感應片,當感應片移近至無觸點接近開關S3的感應面達到感
應距離之內時,由于金屬制成的感應片產生渦現,消耗電磁能量,使S3的振蕩停止。不需施加壓力便可使S3的常開觸點閉合,計數電路接通,電磁計數器P的線圏得電,其銜鐵 驅動計數字輪轉動.實現了產品的逐個自動計數。計數器P及無觸點接近開關S3的24V 直流電源由變壓器T及硅正流全橋VI提供。
4、2、7急停及點動
在機歸運行中,有時需停車排除異常情況。為縮短停車時間.可按下急停按鈕SU ,使 主電機Ml反接制動,機器可迅速停止運轉,實現了急停。為便于調整及維護,電路中設計 有點動按鈕S7。當按下此按鈕后.接觸歸K1的線圈通電,銜接吸合,電機運轉。因該點動 按鈕為多觸點按鈕,接通K1線圈的同時,將其自保線路切斷,K1不能自保。當松開S7 時,接觸器K1斷電.電機停轉。實現了機嚴的微量轉動。
4、3自控與人控(空轉)功能轉換
為便于調試及維修,在電路中設計了自控與人控《空轉)的轉換功能。當鈕子開關S2 置于自控位置時,紅外線光電控制器K4的投光器a線路接通的同時,監(jiān)視存紙量的微動 開關S13的常閉觸點h、g維持斷開狀態(tài).其常開觸點維持接通狀態(tài),實現了光電自動控 制、無紙自動停車。當鈕子開關S2置于人控(空轉)位置時,投光器a線路被切斷的同時, 微動開關S13的常閉觸點h、g被接通,光電自動控制及無紙自動停車的功能被取消,機 器的工作過程為操作者直接控制。在無丸、無紙等工況下機器仍能正常運轉,可實現空運 轉試車。修正了自控狀態(tài)下,瞬間岀現無丸等工況時自動停車的特性。
5分析與結論
(1)因本機自動控制項目較多,在機歸上布置的電器元件分散,所以控制電路、輔助 電路等均采用了安全電壓.并設置了與工廠接地極相連的專用接線端子及配電板絕緣護 板.保證了操作者的安全。
<2)針對各種可能出現的異常工況,自動控制系統設計了各種異常工況下的自動監(jiān) 控方案,選擇了合理的監(jiān)視部位,采用了適宜的監(jiān)視及傳感元件,使得可能岀現的異常王 作均處于被自動監(jiān)控之下。電器控制系統的自動化程度較高,設備運行可靠.
〈3)采用了紅外線光電控制器作為監(jiān)控元件,可靠地實現了對無紙、無丸等工況的監(jiān) 控。由于紅外線光電控制器的投光器采用了神化鐐發(fā)光管為光源,經過特殊電翳形成射 束,能穿透薄膜進行檳測。可根據所用蠟紙透明度對其電位器進行調整。該控制器很適合 蜜丸的機械化自動包*,與以白熾燈作為投光器光源的普通光電繼電器相比,不易岀現誤 動作等故障,避免了外界光源對電路的影響。對蜜丸包裝車間的照明光源的布置無任何特 殊要求.
<4)本機的生產率為150?250丸/min.自動計數的頻率較高。本電路的自動計數傳 感件采用了無觸點接近開關。與微動開關等元件相比,其壽命長、精度高、使用方便。包裝 好的蜜丸被計敎時處于無明顯外力的環(huán)境中。
⑸經中藥廠使用證明本電路設計合理,自動化程度校高,工作安全可靠.檢修維護方便.保證了 DBZ12型蜜丸包裝機包裝后的產品中不會出現漏裝、裸丸等質量問題,包裝后的產品符合中藥蜜丸的生產要求。
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