CN104743160A - 冻干机自动进出料的推杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冻干机自动进出料的推杆装置，包括推杆、驱动电机和控制组件，所述推杆安装于一滑动组件上，所述驱动电机驱动推杆在滑动组件上做直线运动，驱动电机的转轴上安装有检测转轴实际位置的检测组件，检测组件检测转轴实际位置并传递给控制组件，控制组件计算检测组件传递的转轴实际位置与对应标准位置的差值，再将差值与理想偏差阈值相比较；当差值大于理想偏差阈值时，发送停止指令给驱动电机停止推杆的运行，并发出初始化命令给检测组件。本发明具有精确定位推杆、防止推杆误操作的优点。

Description

冻干机自动进出料的推杆装置

技术领域

本发明主要涉及医药、食品等包装机械领域，特指一种冻干机自动进出料的推杆装置。

背景技术

冻干机自动进出料通过将半加塞后的西林瓶通过进料集成装置、理瓶装置以及进料推杆的结合送入冻干机搁板，完成冻干工艺周期后由出料推杆结合出料集成装置将西林瓶送出搁板，转入轧盖机及后续工序，整个进出料过程完全由控制***控制，不需要人工干预，避免了人工接触产品，从而最大限度的防止产品的转运过程中造成的污染，因此自动进出料的使用越来越受到欢迎。

随着我国医药、食品行业进一步向国际接轨，以及新版GMP的要求越来越高，制药行业对产品的冻干以及转运过程越来越重视，在要求小瓶自动进出料提升速度的同时保障其输送过程平稳、安全、连续运转等操作性能也提出了更高的期待。在自动进出料的小瓶推进与推出过程中，推杆装置的控制非常重要，其主要体现在小瓶推进/送出过程的定位上，该定位的准确程度直接关系到整个***控制的精度，与小瓶能否平稳安全的进入冻干机搁板以及完成冻干周期后能否可靠的送出冻干机进入下一道工序也有较大关联，同时推杆装置在与冻干机的协调动作控制过程中也很关键，除需控制冻干机其搁板的定位精度与动作时机外，自动进出料的推杆装置本身的控制也尤为重要，以避免两设备在对接的过程中发生碰撞等意外，对设备造成损坏和影响产品的正常生产。

目前该设备对推杆装置控制的常规措施是：由安装在伺服电机上的伺服电机编码器来测量磁极位置和伺服电机转角及转速，再由控制***根据编码器反馈的信息情况等对推杆所属驱动电机进行控制。该措施对推杆的控制主要不足有：1、如果发生碰撞后，编码器反馈的位置信息等不再准确，但控制***无法识别，继续依反馈信息进行定位等控制，容易引发事故；2、存在伺服电机未能成功驱动推杆的情况，出现伺服电机编码器反馈本身的位置信息正确，但推杆实际未发生移动等情况。一旦发生推杆与冻干机的碰撞，将损坏推杆装置或冻干机搁板，破坏进出料设备，如此将导致全线停止运行，操作人员进入维护设备等，该情况的发生不但不能达到制药厂家所期望的安全可靠快速的运行，从而缩短整个冻干周期提高生产效率，反而耽误了生产的进行，生产周期中设备维护的介入更对无菌区域的洁净环境造成了影响，势必对生产中的无菌药品造成污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够定位推杆位置的冻干机自动进出料的推杆装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种冻干机自动进出料的推杆装置，包括推杆、驱动电机和控制组件，所述推杆安装于一滑动组件上，所述驱动电机驱动推杆在滑动组件上做直线运动，所述驱动电机的转轴上安装有检测转轴实际位置的检测组件，所述检测组件与控制组件相连，所述检测组件检测转轴实际位置并传递给控制组件，所述滑动组件上固定设置有检测滑动组件位置的位置感应组件，控制组件预设有与位置感应组件位置相对应的转轴标准位置及理想偏差阈值，当所述位置感应组件检测到滑动组件并将感应信号传递给控制组件时，所述控制组件根据此时检测组件传递的转轴实际位置与对应标准位置的差值，再将差值与理想偏差阈值相比较；当差值大于所述理想偏差阈值时，所述控制组件发送停止指令给驱动电机停止推杆的运行，并发出初始化命令给检测组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述位置感应组件包括一个以上沿推杆方向依次设置的位置开关。

所述位置开关为三个，包括沿推杆前进方向依次设置的后限位开关、原点位置开关和前限位开关，所述前限位开关与后限位开关之间为推杆的运动轨迹。

还包括报警组件，所述控制组件发送停止指令的同时发送报警指令给报警组件实现报警。

所述滑动组件的两端设置有用于限制推杆继续运动的前极限开关和后极限开关，所述前极限开关和后极限开关之间为推杆的极限运动轨迹，所述前极限开关和后极限开关均与控制组件相连，所述控制组件根据前极限开关或后极限开关的开关信号发送停止指令给推杆，同时发送报警指令给报警组件实现报警。

所述控制组件连接一上位机。

所述检测组件为旋转编码器。

所述位置开关为接近开关。

所述控制组件为可编程控制器。

所述报警组件为声光报警器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的推杆装置在推杆的运动区域设置有位置感应组件，在推杆运行至位置感应组件位置时，通过对检测组件反馈的位置信号与预设的标准位置进行比较，如超出预设的理想偏差阈值，能够及时的停止推杆的继续运行，避免推杆失控而造成的推杆损坏或冻干机搁板损坏的情况。

2、本发明的推杆装置在停止推杆继续运行的同时，发出报警或其它文字信息提示，提醒操作人员及时进行检修调整，从而缩短整个冻干周期，提高生产效率。

3、本发明的推杆装置安装有前极限开关和后极限开关，当推杆触碰到开关时，开关能及时的切断推杆相应方向上的动力，避免推杆在失控状态下的损坏其它设备。

4、本发明的控制逻辑严谨、方便安装调试及维护、安全可靠、可操作性强、可广泛适用旧有自动进出料的改进。

附图说明

图1为本发明的装置在冻干机中的具体应用实施例图。

图2为本发明的装置的结构示意图。

图3为本发明的框架结构示意图。

图4是本发明的控制流程图。

图中标号说明：1、机架；2、驱动电机；3、可编程控制器；4、滑动平台；5、滑动执行块；6、推杆；81、后限位开关；82、原点位置开关；83、前限位开关；9、声光报警器；10、前极限开关；11、后极限开关；12、上位机。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图4所示，本实施例的冻干机自动进出料的推杆装置，包括机架1、推杆6、驱动电机2和控制组件，机架1上安装滑动组件，滑动组件包括滑动平台4，滑动平台4上安装有连接推杆6的滑动执行块5，滑动执行块5在驱动电机2的驱动下带动推杆6在滑动平台4上做直线伸缩运动，驱动电机2的转轴上安装有检测转轴实际位置的检测组件，检测组件与控制组件相连，检测组件检测转轴实际位置并传递给控制组件，滑动平台4上固定设置有检测滑动执行块5位置的位置感应组件，控制组件预设有与位置感应组件位置相对应的转轴标准位置及理想偏差阈值，当位置感应组件检测到滑动执行块5并将感应信号传递给控制组件时，控制组件根据此时检测组件传递的转轴实际位置与对应标准位置的差值，再将差值与理想偏差阈值相比较；当差值大于理想偏差阈值时，控制组件发送停止指令给驱动电机2停止推杆6的运行，并发出初始化命令给检测组件，避免推杆6失控而造成的推杆6损坏或冻干机搁板损坏的情况，进一步防止产品污染。

本实施例中，位置感应组件包括一个以上沿推杆6方向依次设置的位置开关。

本实施例中，位置开关为三个，包括沿推杆6前进方向依次设置的后限位开关81、原点位置开关82和前限位开关83，前限位开关83与后限位开关81之间为推杆6的运动轨迹。

本实施例中，还包括报警组件，控制组件发送停止指令的同时发送报警指令给报警组件实现报警，提醒操作人员及时进行检修调整，从而缩短整个冻干周期，提高生产效率。

本实施例中，滑动平台上的两端设置有用于限制推杆6继续运动的前极限开关10和后极限开关11，前极限开关10和后极限开关11之间为推杆6的极限运动轨迹，前极限开关10和后极限开关11均与控制组件相连，控制组件根据前极限开关10或后极限开关11的开关信号发送停止指令给推杆6，同时发送报警指令给报警组件实现报警，当推杆6触碰到开关时，开关能及时的切断推杆6相应方向上的动力，进一步避免推杆6在失控状态下损坏其它设备。

本实施例中，控制组件连接一上位机12。

本实施例中，检测组件为旋转编码器。

本实施例中，位置开关为接近开关。

本实施例中，控制组件为可编程控制器3。

本实施例中，报警组件为声光报警器9。

工作原理：前极限开关10与后极限开关11分别安装于滑动平台4的两端，用作推杆装置的保护位置。滑动执行块5受伺服驱动电机2控制通过丝杆传动，在滑动平台4做直线运动，推杆6即通过滑动执行块5实现联动前进或后退。前限位开关83、原点位置开关82和后限位开关81通过固定块安装于滑动平台4的侧面，相对于滑动执行块5运动的下方。前限位开关83、原点位置开关82和后限位开关81嵌套在相对应固定块中间小孔，在滑动执行块5伸缩的过程中通过近距离接近感应并反馈信号。前限位开关83表示该推杆6在生产过程中需前进的最大位置，后限位开关81表示该推杆6在生产过程中需后退的最大位置。原点位置开关82表示该推杆6在生产过程中原点定位位置。报警组件通过控制线路与控制***连接。推杆装置及驱动电机2及报警组件都受控于控制***，上位机12与控制***通讯连接，用于设定自动进出料运行所需参数与反馈监控设备的运行信息。

本发明的工作步骤如下：

首先执行初始化模块：

1）设定原点：手动反转点动推杆6至后限位开关81，再正转，当捕捉到原点位置开关82的上升沿信号，则设定该位置为软原点，即旋转编码器的位置信息在此设定为0，相应上位机12设定对应该位置的软数值为b。

（2）设置参数：手动点动推杆6运行，依次读取滑动执行块5在前限位开关83、后限位开关、前极限开关10、后极限开关11位置时反馈伺服旋转编码器的读数，并对应设定为上位机12的参数分布为a、c、d、e，以及设定允许误差参数为f。

控制执行模块执行的步骤如下：

1）如前极限开关10及后极限开关11都没有反馈信号，推杆6伸出或者后退；

2）若前限位开关83感应信号产生，如伺服旋转编码器实时反馈位置信息x与a的绝对差值f0小于允许误差f，***正常可继续运行；否则，控制***停止推杆装置的运行，通过报警装置发出报警信号提示人工干预进入故障处理模块，同时人机界面有相应的文字信息提示其发生位置等。

3）若原点位置位置开关感应信号产生，如伺服编码器实时反馈位置信息x与b的绝对差值f0小于允许误差f，***正常可继续运行；否则，控制***停止推杆装置的运行，通过报警组件发出报警信号提示人工干预进入故障处理模块，同时上位机12有相应的文字信息提示其发生位置等。

4）若后限位开关81感应信号产生，如伺服编码器实时反馈位置信息x与c的绝对差值f0小于允许误差f，***正常可继续运行；否则，控制***停止推杆装置的运行，通过报警组件发出报警信号提示人工干预进入故障处理模块，同时上位机12有相应的文字信息提示其发生位置等。

5）在此推杆6运行控制的过程中，若前极限开关10信号产生，控制***立即停止推杆装置的运行，通过报警组件发出报警信号提示人工干预进入故障处理模块，同时上位机12有相应的文字信息提示其发生位置等，该情况下即便人工干预执行手动操作，推杆装置也不可执行前进命令，只允许收回。

6）在此推杆6运行控制的过程中，若后极限开关11行程信号产生，控制***立即停止推杆装置的运行，通过报警组件发出报警信号提示人工干预进入故障处理模块，同时上位机12有相应的文字信息提示其发生位置等，该情况下即便人工干预执行手动操作，推杆装置也不可执行收回命令，只允许伸出。

7）运行结束，退出推杆6控制。

故障处理模块处理流程如下：

1）如果推杆装置机械机构等部件未构成损坏，如仅因为发生轻微碰撞导致参考原点发生变动，伺服编码器等不可正确反馈位置信息，则通过重新执行初始化模块即可解除故障。

2）如果原点位置开关82、前限位开关83和后限位开关81感应信号产生，但推杆6伺服编码器反馈信号x与参数值a或b或c的绝对差值f0大于f，则伺服旋转编码器等未能正确反馈位置信息，需要通过重新执行初始化模块即可解除故障。

3）如果碰撞较为严重导致推杆装置机械机构甚至冻干机搁板等部件构成损坏，则需要人工干预维护妥当再执行初始化模块操作。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冻干机自动进出料的推杆装置，包括推杆（6）、驱动电机（2）和控制组件，所述推杆（6）安装于一滑动组件上，所述驱动电机（2）驱动推杆（6）在滑动组件上做直线运动，所述驱动电机（2）的转轴上安装有检测转轴实际位置的检测组件，所述检测组件与控制组件相连，所述检测组件检测转轴实际位置并传递给控制组件，其特征在于：所述滑动组件上固定设置有检测滑动组件位置的位置感应组件，控制组件预设有与位置感应组件位置相对应的转轴标准位置及理想偏差阈值，当所述位置感应组件检测到滑动组件并将感应信号传递给控制组件时，所述控制组件根据此时检测组件传递的转轴实际位置与对应标准位置的差值，再将差值与理想偏差阈值相比较；当差值大于所述理想偏差阈值时，所述控制组件发送停止指令给驱动电机（2）停止推杆（6）的运行，并发出初始化命令给检测组件。

2.根据权利要求1所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，所述位置感应组件包括一个以上沿推杆（6）方向依次设置的位置开关。

3.根据权利要求2所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，所述位置开关为三个，包括沿推杆（6）前进方向依次设置的后限位开关（81）、原点位置开关（82）和前限位开关（83），所述前限位开关（83）与后限位开关（81）之间为推杆（6）的运动轨迹。

4.根据权利要求1所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，还包括报警组件，所述控制组件发送停止指令的同时发送报警指令给报警组件实现报警。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，所述滑动平台（4）上的两端设置有用于限制推杆（6）继续运动的前极限开关（10）和后极限开关（11），所述前极限开关（10）和后极限开关（11）之间为推杆（6）的极限运动轨迹，所述前极限开关（10）和后极限开关（11）均与控制组件相连，所述控制组件根据前极限开关（10）或后极限开关（11）的开关信号发送停止指令给推杆（6），同时发送报警指令给报警组件实现报警。

6.根据权利要求5所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，所述控制组件连接一上位机（12）。

7.根据权利要求6所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，所述检测组件为旋转编码器。

8.根据权利要求3所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，所述位置开关为接近开关。

9.根据权利要求6所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，所述控制组件为可编程控制器（3）。

10.根据权利要求4所述的冻干机自动进出料的推杆装置，其特征在于，所述报警组件为声光报警器（9）。