洗瓶机喷针提升跟随系统结构设计中的新型免维护洗瓶机中心转盘结构和新型全伺服传动结构。
1开题依据
1.1课题介绍
立式洗瓶机的喷针提升跟随系统使喷针在清洗工位能准确、稳定、往复对空瓶进行内壁清洗“三水三气”,使瓶子中在上一道工序脱落的异物完全洗净并吹净水珠。
1.2选题背景及研究意义
洗瓶机是制药行业针剂生产线最前端的设备,为之后的分装线提供洁净的空瓶。其生产关键点在于在满足生产效率情况下,不断规范GMP的要求,使产品更符合cGMP 的标准,从而使产品更有市场竞争力。药品的质量标准越来越高,老一代的洗瓶机在运行稳定性和瓶子破损率上的表现已慢慢不能满足提高的标准。技术的不断学习和创新是市场胜负的关键,国际的今天就是国内的明天。学习国际先进技术,获取市场,优胜劣汰,就是市场规律。
2文献综述
2.1国内的发展情况
目前我国国内市场上主流洗瓶机为立式洗瓶机,已经淘汰了之前的扭道式、箱式、滚筒式等洗瓶机。而洗瓶机清洗的核心技术大多都采用了超声波清洗技术,利用利用超声波在液体中的空化作用,使瓶子内外表面用一般洗瓶工艺难以清除的瓶内、外粘附较牢固的物质。但是西林瓶、安瓿瓶、口服液瓶对超声波的功率大小要求各不相同,瓶子大小、厚度与功率大小成正比。通常功率在900W左右,大小可调。自从2004年长沙楚天公司开始推出国际最新技术的立式洗瓶机以来,市场形势被带领向一个新的时代。2005年的成都药机会和同期召开的上海国际展可以看出,几乎所有的水针线厂家,洗瓶机都已改为立式洗瓶机,说明了市场的发展趋势已被公认。
2.2国外的发展情况
在国际上,2000年以前国外厂家生产的洗瓶机各不相同,德国博世公司主要生产滚筒式洗瓶机,德国B+S公司和意大利伊马公司主要生产箱式洗瓶机。博世公司虽然拥有30多年生产滚筒式洗瓶机的技术,但为了适应cGMP的需要,到20世纪末,淘汰了滚筒式洗瓶机转而开始生产技术含量更高、更符合cGMP要求的立式洗瓶机。B+S、伊马也淘汰了自己的箱式(履带式)洗瓶机,目前市场上已经统一到以博世公司为代表的立式洗瓶机。各厂家结构各有特色,但原理一致。从国内进口过的三家的水针线中的洗瓶机看,就是同属一个类型。但相对而言,博世公司在水针线方面开发实力最强,技术最新,它的立式洗瓶机是最有代表性的洗瓶设备。
3方案论证
3.1课题研究的内容
本课题研究的是洗瓶机喷针提升跟随系统结构,其中的创新点为新型免维护洗瓶机中心转盘结构和新型全伺服传动结构。
3.2 方案初步拟定
现国外机型采用了升降环、四导柱升降机构,传动机构复杂,成本高。本方案的传动采用了空间连杆及凸轮机构,结构简单,便于安装维修,成本低,见图1。洗瓶机的喷针升降、跟踪原理是空间连杆与凸轮机构,见图2、图3。
图1 空间连杆及凸轮机构
图2 喷针升降跟踪原理图
图3 洗瓶机传动原理图
3.3方案的比较与确定
3.3.1国内常规洗瓶机中心转盘结构与新型转盘结构对比
常规洗瓶机冲洗针架、轨道环、转盘分别定位,中心同轴度差,冲洗过程中针头瞄准效果较差,整体结构复杂,运行寿命不佳。见图3。
其中,原整体结构材质选用为喷漆碳钢,牌号为20Cr13 ,密度7.75t/m3。
因为不锈钢设备制作过程中会出现表现损伤,缺陷以及一些影响表面的物质,在加上洗瓶机使用中水汽和温度的影响。ZG20Cr13的氧化保护膜有着潜在的危害。保护膜一旦被损坏,被减薄或用其它方法使之改变,下面的不锈钢就会开始腐蚀。腐蚀一般不是遍及整个表面,而是在缺陷处或其周围。这种局部腐蚀通常会为点蚀或缝隙腐蚀,这两种腐蚀会向深度和广度发展,而大部分表面不受侵蚀。为了减少腐蚀,原结构选择在ZG20Cr13表面喷漆。