台达机电自动化在螺杆分装机上的应用

　　广泛应用于静脉与肌肉注射的粉针是医学临床最常用的医药制剂。粉针分装的工艺目的是实现粉剂原料药定量安瓶包装。粉针分装主流技术分为气流分装与螺杆分装。由于螺杆分装结构简单和技术成熟度较高，所以尽管分装精度和速度低于气流分装，还是成为中国药企业当前的主流粉剂包装设备。
　　螺杆分装机属于容积式包装类别。通过转动角度精确控制的螺杆间歇旋转，按计量要求将药物定量装入西林瓶，快速性和准确性是设备的两个基本要求。缩短螺杆在每次分装推进时的占用时间，就可以提高分装速度，这要求螺杆旋转速度要高，动态响应要快，现在的设备分装速度已达到300瓶/分。增加设备上螺杆的数量，可以同时对几只药瓶进行灌装，也是提高设备快速性的有效手段，目前国产分装机上可以见到一头、二头、四头 的配置。

2 分装机工艺原理

2.1 螺杆分装电控技术

　　机电伺服系统是控制螺杆分装系统包装精度最基本的技术。电控系统在螺杆分装机具有决定性的重要作用。螺杆分装系统第一代为螺杆装量由步进电机与集成电路控制的技术；第二代为螺杆装量由步迸电机与PLC控制的技术；第三代为近期的螺杆装量由伺服电机与PLC控制的技术，改善了第二代分装螺杆的精度稳定性和定量调整能力。

2.2 螺杆分装定量原理

　　间歇式螺杆分装机是通过伺服电机驱动螺杆，将药品“挤出”搅拌容器，灌装于药瓶内。由于剂量需要准确的控制，因此要求伺服电机每次分装时转同样的圈数。具体的旋转圈数则是由操作者由手动方式试验出来的，因此，程序不仅要能够提供可以让操作者更改的装药量，还要提供手动操作装药量的操作方式。当一个药瓶需要被添装时，定位汽缸会驱动一个定位器将被添装药瓶卡在搅拌机的出口下，这时传动带虽然继续运动，但由于药瓶被定位其卡紧，所以药瓶将不随传动带运动，直到添装完毕，定位器松开，药瓶才会继续跟随传送带运动，直到进入扣塞机构。图1是间歇式螺杆分装机的结构示意图。

　　螺杆分装是利用螺杆螺旋槽的容腔来计量物料。由于每个螺距都有一定的理论容积，因此，只要准确地控制螺杆的转数，就能获得较为精确的计量值。每次充填物料的重量可由式(1)求出。
    G=Vrn0 (1)
式中：V为圈螺旋的容积，cm3，V=FL；r为物料的比重，kg／cm3；n0为充填一次螺杆的转数；L为每圈螺线旋周长，cm，L=πDm/cosθ；F为螺旋截面积，cm2，F=st/2。