新一代高速轧盖机研发思路及其特点


blueski推荐 [2011-8-7]
出处:中牧南京实业
作者:不详
 

轧盖机作为抗生素玻璃瓶类粉针剂、冻干粉针剂及水针生产线的主要设备之一,其生产率的高低、性能的优劣、运行成本的高低对企业的经济效益起着至关重要的作用,特别是行业竞争日趋激烈的今天,生产装备对生产起着主导作用。然而,在装备新品不断推出的时代,人们对中低速轧盖机提出了更高的要求。本文以中牧南京实业新近研发的KGL400型轧盖机为例,探讨新一代高速轧盖机的研发思路及其特点,期盼对此类装备的不断发展,同时对国内相应制剂生产率的提高起一定作用。

1.高速轧盖机的研发思路

1.1产品技术的发展推动了高速型设备的问世

轧盖机作为对抗生素玻璃瓶与铝塑复合盖(或铝盖)封合的设备,国内经过几十年的研发和制造,使其技术不断进步、机型不断推陈出新。从轧盖机的发展历史来看,早期的手动轧盖机速度最高只能达到60瓶/min,上世纪80年代后期陆续研发的单头双轧刀或三轧刀、双头三轧刀旋转压紧式、四爪夹片式等间歇式轧盖机,其最高速度为160瓶/min,通常此类间歇式轧盖机速度为120瓶/min。虽然,此类间歇式轧盖机提高了速度、降低了供瓶的劳动强度,但可控性差,速度也依然较低。上世纪90年代后期,国内在消化吸收国外先进技术的基础上所研发的多头单刀、多头三刀的形式的中速轧盖机,速度达到200~250瓶/min,并附带诸如变频调速、急停等基本的控制功能,从一定意义上符合当时技术水平和生产力的所求。

然而,国内通过多年国外先进设备的广泛引进和自我研发制造的技术积累,产品要求不断升级换代,企业也要求高生产率的设备。在人们的认知水平提高的共识下,高产量、智能化、优美外观等要求将赋予轧盖机崭新的内涵。为此,新型高速轧盖机的研发是新时代、新技术和新生产力要求的产物。

1.2市场发展的要求加速了高速型设备的研发

市场发展应从供、需二方的市场角度发出,这二个市场是互为辅助的,随着2004年企业GMP认证的结束,机械行业的火爆行情已经结束。日后,随着行业的蓬勃发展,药厂设备采购者从前几年药机市场初始产品的认知发展到对新品索求的愿望,就像当初电脑的“奔二”发展到至今的“奔四”一样,也像电视机市场一样(纯平不是当前主流,当前主流是液晶屏)。由此可看到,新兴企业的涌现,新设备的采购方向是新品,此时已存设备是不可能一劳永逸的占据市场。
面对当今药机市场需求量大幅滑落的局面,机械制造商该何去何从?笔者认为,唯一的出路是勇于面对新的市场和环境,大胆创新,尽快缩小与世界同类产品的差距,加紧储备技术实力,扩大宣传力度和销售能力,提供高质量、高性能、高性价比的产品给用户,加大产品的力度,不仅从宣传上、更要从设备外观上抓住人们的第一视觉。

1.3企业劳动力和生产率的提高也需要高速型设备的推出

随着社会的进步和发展,传统的生产模式将变更,对企业来说,有一主要因素便是劳动力和生产率,也可以说,在当今药品价格竞争市场中,产品的成本起着主导作用。降低劳动力和提高生产率的主要手段就是采用高速化、可靠化的设备,按400瓶/min生产速度来看,一旦高速轧盖机速度不低于400瓶/min的话,轧盖工段设备占地面积少一半,相应洁净面积、空调配置及运行成本也减低,主要是劳动力可减少一人,据估算400瓶/min高速轧盖机将会减少运行生产成本约10万/年。由此看来,400瓶/min的高速轧盖机的推出将起着降低劳动力和提高生产率的作用,其潜在的市场将有着更广阔的前景。

2.高速轧盖机的基本结构与原理

为此,中牧南京实业在广泛吸收国际先进技术基础上,紧扣市场脉搏,深挖技术潜力,于2004年秋季机械博览会上推出了集高质量、高产量、高智能化、高形象为一体的新一代高速轧盖机--KGL400型高速轧盖机。

2.1 KGL400型高速轧盖机的结构
KGL400KGL400型型高速轧盖机的结构如图所示:

A:震荡器及送盖轨道
B:有机罩
C:调整机构
D:电器柜
E:轧盖系统
F:进瓶输送带
G:分瓶螺杆
H:进瓶拨盘
I:出瓶拨盘
J:控制盒
K:出瓶轨道

2.2 KGL400型高速轧盖机的基本原理

KGL400型高速轧盖机采用多头单刀式的轧盖形式,该形式有结构调整简单、维护方便、轧口美观等优点。经过分装、加塞的西林瓶由输送带平稳地送入分瓶螺杆,被均匀地分给进瓶拨盘;高速震荡器通过料斗和送盖轨道把铝盖送到戴盖工位,进瓶拨盘把瓶子戴盖后送入轧盖系统;绕轧盖系统中心旋转的轧盖头被凸轮压下,把盖压紧,同时托瓶座带着玻璃瓶开始高速自转,固定在中心的圆盘轧刀由浅入深逐渐挤压铝盖,使铝盖紧紧地包住瓶口;当轧盖头旋转至凸轮最高点时,与玻璃瓶逐渐脱离,瓶子由出瓶拨盘拨出,进入出瓶轨道,从而完成整个轧盖作业。由于采用了偏心调整机构,轧盖过程中能很方便的调整轧刀的偏心位移,达到理想的轧盖效果。

3.高速轧盖机的特点

3.1高产量与低成本

随着企业规模的日益扩大,人们对生产线速度和整机性能要求越来越高。粉针剂、冻干粉针剂、抗生菌玻璃瓶水针等生产规模由1班次/天发展到2班次/天甚至3班次/天的高速运转。其中,冻干粉针生产线的瓶颈设备---冷冻干燥机也越做越大,现已可做到40m2,相应所需的7ml管制抗生菌玻璃瓶的量可达到8.3万多瓶/批,以每批次冻干工艺所需轧盖时间4小时计算(8.3÷4=2.08万瓶/h),则轧盖机应能达到400瓶/min为宜,若采用200~250瓶/min的轧盖机,则需两台设备,这样就带来了操作人员的增加、厂房面积的增大,从而提高了投资和生产费用,还增大了产品交叉污染的可能性。

3.2优良的性能、结构与制造的特点

中牧南京实业具有已从事机械多年的经验,曾研发出手动轧盖机、开合爪式轧盖机、单刀多头式轧盖机,技术实力雄厚。现研发的KGL400型高速轧盖机是在消化吸收国外最新技术基础上,结合国情所研制的。

3.2.1 KGL400型高速轧盖机的主要性能参数
1)生产能力:400瓶/min(最低);
2)铝盖定向失误率≤3‰;
3)缺瓶不落盖动作完成率:100%;
4)挤瓶破瓶率≤1‰(合格国标管制抗生素玻璃瓶);
5)轧盖合格率≥99%(合格国标铝盖或铝塑复合盖)。

3.2.2 KGL400型高速轧盖机的结构与制造特点

针对目前国内轧盖机的特点,结合国外同类产品的优点,作扬长避短处理,在结构上优化如下:
1)高精度

精准的尺寸是设备动作准确性和稳定性的保证,为适应高速度、高强度的性能要求,想方设法提高了零部件的加工精度,选择了著名的零部件供应商。

2)改转盘理瓶为网带理瓶

网带理瓶的优势在于加工难度低、储瓶量大、无“倒瓶”现象,特别是对2ml瓶,网带理瓶与转盘理瓶相比优势非常明显。

3)螺杆分瓶与供瓶结构

同传统输送带加轨道结构相比,螺杆分瓶与供瓶结构优势在于瓶子被等距供给进瓶拨盘,有效的避免了“挤瓶”或“破瓶”现象的发生。

4)改善“供盖”结构

传统铝盖震荡供料器具有方便简捷优点,但由于制造和轨迹设计上的难点,使其呈现了不完善之处。为此,加大了研发力度,在制造和轨迹设计上作了优化处理,如今震荡供料器的性能更加优越,速度快、反盖剔除完成率高、噪音低。通过与专业厂商合作,加之以自身多年的制作经验和技术实力,使“供盖”速度和效率已大大提高。

5)传动结构的优化

传统的瓶子自转传动是由压盖轴带动瓶子转动的,其转动稳定性差,特别是对2ml抗生素玻璃瓶轧盖的话,易造成铝塑复合盖塑料部分与铝盖的脱离。现优化改为由托瓶轴带动瓶子转动,实际生产证明,此结构很好地解决了上述问题。

6)降低“出瓶”破瓶率

该机在“出瓶”方面添加特殊专利结构后,瓶子与压盖脱开更轻松,能有效防止了两者脱开不及时而引起挤破瓶子的现象。

3.3智能化

KGL400型高速轧盖机的控制上,采用PLC控制,其特点为:

1)可以通过对进瓶量的控制、铝盖数量的控制,并通过出瓶计数来实现对瓶、盖的综合控制。
2)在送盖轨道上,具有铝盖反向的剔除功能。
3)具自动进行相应的程序处理和故障显示、报警等功能。
4)通过选用国际一流的电器元件,提高了稳定性、可靠性。简单、方便的操作和科学的实验,确保了人机对话和控制的可靠性、实用性。

3.4实用的形象设计

从GMP的要求出发,更注重维护的方便、可靠性,设计了“阳台式”台面结构。并在表面材质的选用、表面加工和处理质量、设备的稳重性、第一视觉效果上更精益求精。

小结

本文从轧盖机现状和发展趋势入手,对中牧南京实业新近研发的KGL400型高速型轧盖机的研发思路作一剖析,同时对研发的KGL400型高速型轧盖机的特点作陈述,目的是希望能对轧盖机的研发、生产和使用有所帮助,以求得此类设备的不断发展和更加完善。同时中牧南京实业新近研发的KGL400型高速型轧盖机已经在重庆药友等多家单位的使用,反映良好,并使这些单位取得良好经济效益。也但愿国内的此类设备有进一步发展,能早日与世界同类设备接轨。