專利名稱：藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種用于食品、藥品等無菌灌裝機(jī)的藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)， 用于帶動(dòng)零部件、物品的多維運(yùn)動(dòng)，屬于機(jī)械裝備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在食品、藥品裝備中，直線式灌裝設(shè)備廣泛用于食品、藥品物料的灌裝?，F(xiàn)在的直線式灌裝設(shè)備大多采用機(jī)械凸輪的跟隨灌裝方式或間歇灌裝的方式，即瓶子在指定區(qū)域， 灌裝頭跟蹤瓶子同步水平運(yùn)動(dòng)或灌裝針和瓶子都不做水平運(yùn)動(dòng)，灌裝針向下運(yùn)動(dòng)，插入瓶子內(nèi)，完成灌裝工藝。還有少量設(shè)備，簡(jiǎn)單地把機(jī)械凸輪結(jié)構(gòu)改為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，但機(jī)械結(jié)構(gòu)、布局和方法與機(jī)械凸輪的跟隨灌裝結(jié)構(gòu)和方法類似。目前的機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修保養(yǎng)較繁瑣、通用性和靈活性較差，不適應(yīng)模塊化的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。我國(guó)新出版的 GMP，對(duì)環(huán)境的微生物和塵埃粒子控制提出了更高的要求，需要設(shè)備外形簡(jiǎn)潔、易清潔無死角，所有運(yùn)動(dòng)零部件與設(shè)備外部環(huán)境密閉、不產(chǎn)生微粒和不滋生微生物，外露的材質(zhì)符合無菌要求，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。目前使用的灌裝結(jié)構(gòu)，由于有許多運(yùn)動(dòng)副，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，尺寸較大， 維修、保養(yǎng)工作量大且麻煩；同時(shí)，沒有辦法密閉在一個(gè)特定空間內(nèi)，易產(chǎn)生微粒和滋生微生物，在殺菌或者清潔時(shí)，不可避免會(huì)存在許多衛(wèi)生死角。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種能使直線式灌裝機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)灌裝的藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，它能自動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)，自動(dòng)同步跟蹤瓶子運(yùn)動(dòng)，完成連續(xù)灌裝動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)灌裝過程快速、有序、準(zhǔn)確進(jìn)行。本裝置和技術(shù)方法，結(jié)構(gòu)緊湊，能和生產(chǎn)線上的自動(dòng)控制系統(tǒng)相配合，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)自動(dòng)跟蹤灌裝工作。本藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，能適用多種速度、多種不同灌裝頭的場(chǎng)合，可以用于一般直線式灌裝機(jī)，特別能適用于無菌灌裝機(jī)，用于各種食品、醫(yī)藥等灌裝線。本發(fā)明的技術(shù)解決方案其特征是基體蓋通過螺栓與基體連接；下擺臂電機(jī)通過螺栓固定在下擺臂電機(jī)支板上，下擺臂電機(jī)支板通過螺栓與基體蓋連接；下擺臂電機(jī)通過螺栓與下擺臂蓋相連；由下擺臂蓋、下擺臂、中間電機(jī)支板組成第一個(gè)擺臂，由上擺臂蓋、上擺臂、上電機(jī)組成第二個(gè)擺臂；由第一個(gè)擺臂和第二個(gè)擺臂組成擺動(dòng)裝置，其中下擺臂蓋與下擺臂通過螺栓連接，中間電機(jī)通過螺栓固定在中間電機(jī)支板上，中間電機(jī)支板與下擺臂蓋通過螺栓連接；中間電機(jī)8通過螺栓與上擺臂蓋相連；上擺臂蓋通過螺栓與上擺臂連接； 上電機(jī)通過螺栓固定在上擺臂上，灌裝頭托架與上電機(jī)輸出軸固定，灌裝頭通過螺栓安裝在灌裝頭托架上，中間電機(jī)密封圈安裝在下擺臂的密封圈槽內(nèi)，下擺臂電機(jī)密封圈安裝在基體的密封圈槽內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1)本裝置和技術(shù)方法具有新穎性、獨(dú)創(chuàng)性、高智能化，2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，省去中間機(jī)械傳動(dòng)部分，定位精度高；3)所有電機(jī)都為伺服電機(jī)，由一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器MC控制，控制方便、同步性好；4)無需潤(rùn)滑，更適合無菌灌裝；5)維護(hù)方便，無過渡傳動(dòng)裝置，只需調(diào)整電機(jī)參數(shù)即可；6)可用于多種灌裝頭和不同灌裝速度，適用范圍廣泛，7)適用于一般直線式和無菌環(huán)境的直線灌裝機(jī)。


附圖I是藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是伺服控制系統(tǒng)的示意圖。附圖3是中灌裝頭的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。圖中的I是基體蓋、2是基體、3是下擺臂電機(jī)支板、4是下擺臂電機(jī)、5是下擺臂蓋、6是下擺臂、7是中間電機(jī)支板、8是中間電機(jī)、9是上擺臂蓋、10是上擺臂、11是上電機(jī)、 12是上電機(jī)輸出軸、13是灌裝頭托架、14是灌裝頭、15是中間電機(jī)密封圈、16是下擺臂電機(jī)密封圈。
具體實(shí)施例方式對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)是基體蓋I通過螺栓與基體2連接；下擺臂電機(jī)4通過螺栓固定在下擺臂電機(jī)支板3上，下擺臂電機(jī)支板3通過螺栓與基體蓋I連接；下擺臂電機(jī)4通過螺栓與下擺臂蓋5相連；由下擺臂蓋5、下擺臂6、中間電機(jī)支板7組成第一個(gè)擺臂，由上擺臂蓋9、上擺臂10、上電機(jī)11組成第二個(gè)擺臂；由第一個(gè)擺臂和第二個(gè)擺臂組成擺動(dòng)裝置， 其中下擺臂蓋5與下擺臂6通過螺栓連接，中間電機(jī)8通過螺栓固定在中間電機(jī)支板7上， 中間電機(jī)支板7與下擺臂蓋5通過螺栓連接；中間電機(jī)8通過螺栓與上擺臂蓋9相連；上擺臂蓋9通過螺栓與上擺臂10連接；上電機(jī)11通過螺栓固定在上擺臂10上，灌裝頭托架13 與上電機(jī)輸出軸12固定，灌裝頭14通過螺栓安裝在灌裝頭托架13上，中間電機(jī)密封圈15 安裝在下擺臂6的密封圈槽內(nèi)，下擺臂電機(jī)密封圈16安裝在基體2的密封圈槽內(nèi)。 所述的下擺臂電機(jī)4、中間電機(jī)8、上電機(jī)11都為伺服電機(jī)。對(duì)照附圖2，伺服控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)控制器MC與下擺臂電機(jī)4、中間電機(jī)8、 上電機(jī)11同時(shí)連接。所述的運(yùn)動(dòng)控制器MC為外購(gòu)件(供應(yīng)商為日本三菱公司)。本發(fā)明藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，是用伺服技術(shù)控制的自動(dòng)擺臂系統(tǒng)，用運(yùn)動(dòng)控制器控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)多種灌裝路徑。藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 所有傳動(dòng)結(jié)構(gòu)都密封在一定空間內(nèi)，表面沒有殺菌或者清洗死角，運(yùn)動(dòng)靈活、采用智能化系統(tǒng)控制，并可作為一個(gè)功能模塊便捷的與各種主體設(shè)備進(jìn)行控制和機(jī)械結(jié)構(gòu)的對(duì)接，運(yùn)動(dòng)幅度調(diào)節(jié)靈活，適用范圍廣。特別適用于食品、藥品等直線無菌灌裝機(jī)的灌裝頭的連續(xù)灌裝運(yùn)動(dòng)或其它輕型物品的二維運(yùn)動(dòng)。對(duì)照附圖3，灌裝頭14的運(yùn)動(dòng)軌跡，其X方向?yàn)樗较蛴?，Y方向?yàn)榇怪毕蛏?；其中運(yùn)動(dòng)軌跡A段是在X方向加速段，Y方向加速段；
運(yùn)動(dòng)軌跡B段是在X方向的勻速段，Y方向的減速段；
運(yùn)動(dòng)軌跡C段是在X方向勻速段，Y方向速度為零；
運(yùn)動(dòng)軌跡D段是在X方向勻速段，Y方向加速；
運(yùn)動(dòng)軌跡E段是在X方向減速段，Y方向減速；
運(yùn)動(dòng)軌跡F段是在X方向加速段，Y方向速度為零；運(yùn)動(dòng)軌跡G段是在X方向勻速段，Y方向速度為零；
運(yùn)動(dòng)軌跡H段是在X方向減速段，Y方向速度為零。采用二個(gè)擺臂聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，以得到精確的指定運(yùn)動(dòng)軌跡，第一個(gè)擺臂底端安裝下擺臂電機(jī)，第一個(gè)擺臂頂端與第二個(gè)擺臂的底端安裝中間電機(jī)，下擺臂電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一個(gè)擺臂運(yùn)動(dòng)，中間電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二個(gè)擺臂運(yùn)動(dòng)，這樣第二個(gè)擺臂的頂部的運(yùn)動(dòng)軌跡可以通過控制下擺臂電機(jī)和中間電機(jī)的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)精確得到；第二個(gè)擺臂的頂部安裝一個(gè)上電機(jī)，灌裝頭托架安裝在上電機(jī)輸出軸上，通過控制上電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，保證灌裝頭托架一直處于水平狀態(tài)，再加上二個(gè)擺臂的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，使灌裝頭最終按照設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)并保持豎直；下擺臂電機(jī)、中間電機(jī)、上電機(jī)都是根據(jù)已輸入運(yùn)動(dòng)控制器MC的程序自動(dòng)控制；所有電機(jī)結(jié)構(gòu)都在擺臂內(nèi)部，軸都有密封，可以保證沒有清洗和殺菌死角。工作時(shí)把本系統(tǒng)裝置安裝到指定設(shè)備上，當(dāng)開始工作時(shí)，動(dòng)作如下啟動(dòng)伺服控制系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)控制器MC的控制下，下擺臂電機(jī)4帶動(dòng)第一個(gè)擺臂按照控制要求往復(fù)擺動(dòng)， 與此同時(shí)中間電機(jī)8帶動(dòng)第二個(gè)擺臂按照控制要求往復(fù)擺動(dòng)，而上電機(jī)11帶動(dòng)上電機(jī)輸出軸12按控制要求轉(zhuǎn)動(dòng)。三個(gè)運(yùn)動(dòng)疊加，其最終結(jié)果為，上電機(jī)輸出軸12按照指定的的軌跡運(yùn)動(dòng)，并且在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，上電機(jī)輸出軸12在控制系統(tǒng)的作用下使灌裝頭托架13始終保持水平，即灌裝頭14始終保持豎直。
權(quán)利要求
1.藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征是基體蓋通過螺栓與基體連接；下擺臂電機(jī)通過螺栓固定在下擺臂電機(jī)支板上，下擺臂電機(jī)支板通過螺栓與基體蓋連接；下擺臂電機(jī)通過螺栓與下擺臂蓋相連；由下擺臂蓋、下擺臂、中間電機(jī)支板組成第一個(gè)擺臂，由上擺臂蓋、 上擺臂、上電機(jī)組成第二個(gè)擺臂；由第一個(gè)擺臂和第二個(gè)擺臂組成擺動(dòng)裝置，其中下擺臂蓋與下擺臂通過螺栓連接，中間電機(jī)通過螺栓固定在中間電機(jī)支板上，中間電機(jī)支板與下擺臂蓋通過螺栓連接；中間電機(jī)通過螺栓與上擺臂蓋相連；上擺臂蓋通過螺栓與上擺臂連接；上電機(jī)通過螺栓固定在上擺臂上，灌裝頭托架與上電機(jī)輸出軸固定，灌裝頭通過螺栓安裝在灌裝頭托架上，中間電機(jī)密封圈安裝在下擺臂的密封圈槽內(nèi)，下擺臂電機(jī)密封圈安裝在基體的密封圈槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征是下擺臂電機(jī)、中間電機(jī)、上電機(jī)同時(shí)與運(yùn)動(dòng)控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征是灌裝頭的運(yùn)動(dòng)軌跡， 其X方向?yàn)樗较蛴?，Y方向?yàn)榇怪毕蛏?；其中運(yùn)動(dòng)軌跡A段是在X方向加速段，Y方向加速段；運(yùn)動(dòng)軌跡B段是在X方向的勻速段，Y方向的減速段；運(yùn)動(dòng)軌跡C段是在X方向勻速段，Y方向速度為零；運(yùn)動(dòng)軌跡D段是在X方向勻速段，Y方向加速；運(yùn)動(dòng)軌跡E段是在X方向減速段，Y方向減速；運(yùn)動(dòng)軌跡F段是在X方向加速段，Y方向速度為零；運(yùn)動(dòng)軌跡G段是在X方向勻速段，Y方向速度為零；運(yùn)動(dòng)軌跡H段是在X方向減速段，Y方向速度為零。
全文摘要
本發(fā)明是藥物灌裝多維運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)是基體蓋與基體連接；下擺臂電機(jī)固定在下擺臂電機(jī)支板上，下擺臂電機(jī)支板與基體蓋連接；下擺臂電機(jī)與下擺臂蓋相連；下擺臂蓋與下擺臂連接，中間電機(jī)固定在中間電機(jī)支板上，中間電機(jī)支板與下擺臂蓋連接；中間電機(jī)與上擺臂蓋相連；上擺臂蓋與上擺臂連接；上電機(jī)固定在上擺臂上，灌裝頭托架與上電機(jī)輸出軸固定，灌裝頭安裝在灌裝頭托架上，中間電機(jī)密封圈安裝在下擺臂的密封圈槽內(nèi)，下擺臂電機(jī)密封圈安裝在基體的密封圈槽內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，使用、維護(hù)方便，定位精度高；控制方便、同步性好；無需潤(rùn)滑，無過渡傳動(dòng)裝置，可用于多種灌裝頭和不同灌裝速度，適用范圍廣泛。
文檔編號(hào)B67C3/22GK102602867SQ201210061148
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者石秀東, 程紹祥, 趙加洋, 高春剛 申請(qǐng)人:南京博健科技有限公司, 江南大學(xué)