滚珠丝杠在制药压片机上的应用

基本介绍

滚珠丝杠是工业自动化传动中的关键部件，能有效提高传动效率，提升定位精度，节省操作时间。随着工业自动化程度的提高，客户对自动化、高效率和高精度传动的要求越来越多。很多传统的传动方式已不适合当前产业的需要，滚珠丝杠这种高精度的传动产品在市场上的需求越来越大。

在传统制药行业中的压片机上，调整药片压模的间隙基本为手动操作，调整精度差，效率低，严重制约了制药厂的生产产能，客户更改该结构的意愿非常强烈。

设备介绍

改进前的设备如图一所示，主要采用手动方式进行动力传动和定位。
其机构的工作原理是：在蜗杆的一端装有手轮，转动手轮带动蜗杆转动，再由蜗杆带动斜齿轮，该斜齿轮在轴向上下两端被限制住，只能作旋转运动，且同螺母联为一体，通过斜齿轮和螺母的旋转运动，带动直径为M22mm的升降杆作上升或下降的直线运动。运动到要求的工艺位置后，升降杆就停止不动了，压药动作开始进行，压药运行期间，压轮的最大压力为1吨，而当压药品种需要更换时，再手动调节升降杆上升或向下做直线运动到另一工位。

从运动机理上分析，该机构设计合理，能满足使用要求，但不足之处也非常明显：
（1）靠人工来调整上升或下降距离，自动化程度很低。
（2）外协加工的升降杆与斜齿轮为非标产品，制造精度难以保证。
（3）工作效率低。因药片本体比较小，要求的厚薄精度比较高，只能通过多次的试验来进行调整。

设备示意图

应用规划及效果

基于以上存在不足，客户期望提升设备档次，操作更加灵活快捷，达到以下要求：

（1）提升设备的柔性生产能力，快速应对不同规格的药片生产。
（2）提高调整效率，减少试验次数，提高成功率。
（3）定位精度要求≤0.02mm

针对客户的改进要求，作出了如图2所示的结构改进：摈弃手动操作装置，改为完全自动化操作和控制的装置，同时实现更精确的定位要求。改进后通过伺服电机11带动连接件15，再通过键与螺母3的连接，带动螺母旋转，螺母沿轴向被限位，不能作直线运动，从而带动滚珠丝杠8作直线运动。进而达到调节滚轮与压板的间隙，控制药片厚薄的目的。

以上结构的优点非常明显：
（1）通过伺服电机带动滚珠丝杠运动，代替手动摇轮，操作简单方便，自动化程度得到提升。
（2）通过选用高精度滚珠丝杠，达到更高的传动精度。
（3）应对不同的药片，可比较快捷地达到生产要求，柔性化得到加强。

我们综合考虑了负载情况、精度要求、工作行程等因素，最终选择型号R25-5T4-FSI-183-183-C4的丝杆，实际运行情况完全满足设计要求，得到了客户的高度认可！