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標(biāo)題: 自動壓片機(jī)原理 [打印本頁]

作者: 元械工坊 時間: 2025-8-8 15:09
標(biāo)題: 自動壓片機(jī)原理
一、核心工作原理

自動壓片機(jī)的工作流程可分為物料填充、壓力施加、片劑脫模三個階段，其核心原理基于機(jī)械壓力成型，具體步驟如下：

1. 物料填充階段

目的：將粉末或顆粒均勻填充至模具型腔中，確保片劑重量和密度一致。
關(guān)鍵部件：
- 加料器：通過重力或強(qiáng)制喂料（如振動篩、螺旋輸送器）將物料送入中模（模具型腔）。
- 刮粉器：旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動的刮刀將多余物料從模孔表面刮平，避免填充不均。
技術(shù)要點(diǎn)：
- 填充深度控制：通過調(diào)節(jié)加料器高度或刮粉器壓力，控制物料填充量（直接影響片劑重量）。
- 預(yù)壓縮：部分機(jī)型在主壓縮前進(jìn)行輕度預(yù)壓（壓力為主壓的10%-20%），排除物料中的空氣，減少裂片風(fēng)險。

2. 壓力施加階段

目的：通過上下沖頭對物料施加高壓，使其顆粒間產(chǎn)生機(jī)械結(jié)合力，形成堅硬片劑。
關(guān)鍵部件：
- 沖頭（Punch）：包括上沖頭和下沖頭，與中模配合形成封閉型腔。
- 壓力輪（Cam）：通過凸輪機(jī)構(gòu)將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為沖頭的直線往復(fù)運(yùn)動。
- 壓力傳感器：實時監(jiān)測壓縮力（通常范圍為5-100kN，制藥行業(yè)常用20-50kN）。
壓力傳遞過程：
- 上沖頭下行：壓力輪推動上沖頭向下移動，與中模內(nèi)的物料接觸。
- 主壓縮：上下沖頭同時向中模中心施壓，物料被壓縮至目標(biāo)厚度（如制藥片劑厚度通常為2-6mm）。
- 保壓階段：沖頭短暫停留（0.1-0.5秒），確保壓力充分傳遞，提高片劑硬度。
技術(shù)要點(diǎn)：
- 壓力控制：通過調(diào)節(jié)壓力輪角度或液壓系統(tǒng)壓力，控制最終壓縮力。
- 壓縮速度：高速壓片機(jī)（如每分鐘1000片以上）需優(yōu)化沖頭運(yùn)動曲線，避免物料彈性恢復(fù)導(dǎo)致裂片。

3. 片劑脫模階段

目的：將壓縮成型的片劑從中模中推出，完成一個壓片周期。
關(guān)鍵部件：
- 下沖頭上行：壓力輪推動下沖頭向上移動，將片劑頂出中模。
- 出片裝置：通過刮片器或吸片嘴將片劑轉(zhuǎn)移至收集容器或輸送帶。
技術(shù)要點(diǎn)：
- 脫模力控制：脫模力需小于片劑硬度，避免片劑破碎或邊緣缺損。
- 防粘設(shè)計：中模內(nèi)壁可鍍硬鉻或采用陶瓷涂層，減少物料粘連。

二、自動化控制系統(tǒng)

現(xiàn)代自動壓片機(jī)通過PLC（可編程邏輯控制器）+ HMI（人機(jī)界面）實現(xiàn)全流程自動化控制，核心功能包括：

1. 參數(shù)實時監(jiān)測與調(diào)節(jié)

監(jiān)測參數(shù)：
- 主壓力、預(yù)壓力、填充深度、沖頭速度、片劑厚度、重量等。
調(diào)節(jié)方式：
- 手動調(diào)節(jié)：通過旋鈕或觸摸屏輸入?yún)?shù)值。
- 自動調(diào)節(jié)：基于反饋控制算法（如PID控制），根據(jù)片劑重量偏差動態(tài)調(diào)整填充量或壓力。

2. 故障診斷與保護(hù)

常見故障：
- 沖頭卡死、物料堵塞、壓力超限、電機(jī)過載等。
保護(hù)機(jī)制：
- 緊急停機(jī)按鈕：按下后立即切斷電源。
- 自動報警：通過聲光信號提示故障類型（如“壓力異常”“缺料”）。
- 安全聯(lián)鎖：如防護(hù)門未關(guān)閉時設(shè)備無法啟動。

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