[发明专利]双头螺杆分装机步进电机数控系统

说明书

本发明涉及制药工业中的粉针剂分装机控制技术，特别涉及采用步进电机作为分装机送粉螺杆驱动的数控技术。

粉针剂的分装机械是制药工业自动化流水线中的主要设备之一，目前应用的分装机有齿轮单头螺杆分装机或气流分装机，它们均以传统的机械方式来控制粉针剂的装量精度，以应用较广的齿轮式单头螺杆分装机为例，由于机械齿轮传动中不可避免的间隙和惯性，使装量误差高达±7%以上，药粉容易散落在外造成损耗，每分钟装并数仅达60并左右，加上调节装量大小必须停机用人力进行，更进一步地影响了分装效率。

本发明的目的在于采用电子数控技术，将步进电机应用在粉针剂分装机的送粉螺杆的驱动和控制上，达到提高粉针剂的装量精度和分装速度，减少损耗，减少操作人员劳动强度的目的。

利用步进电机的角位移与输入脉冲数成严格的正比例的特性，当输入脉冲停止时，步进电机能立即锁定，这样就消除了积累误差。即如果能预先按需要设定步进电机的输入脉冲个数，就能精确地控制步进电机的角位移，从而保证高的装量精度。此外，由于步进电机效率较低，特别是它带动负载惯量的能力不强，若在较高的频率下使步进电机从静止突然启动，或者步进电机在运行频率下负载阻转矩过大时均可能产生步进电机的失步堵转。为了改善步进电机的启动能力和增大运行中的电磁转矩，在系统的振荡器设计成具有四级数控升频的振荡器，使步进电机每次启动时均从低频开始自动升频到运行频率，保证运行时的电磁转矩。所以，本发明的特点在于装置内同时包括步进电机脉冲个数设定电路和起、停振可控的数字升频振荡器。当然，它也保留了其它如：各种状态触发器、微分电路、微动开关、三相六拍脉冲分配器、三相功率放大器等传统使用的数控器件和电路，以保证整个系统能正常工作。

本发明的上述原理见原理方框附图1。从图1可见，本发明的脉冲个数设定电路是数码拨盘式脉冲设定电路，它主要由三位十进制减法计数器组成。

图2是本发明特征部分，即脉冲个数设定电路和起、停振可控的数字升频振荡器的电气线路图。从图2可见，它的脉冲个数设定电路可以由三块CMOS计数电路（JS）级联而成。它的起、停振可控的数字升频振荡器主要由移位寄存器（YJ）、CMOS模拟开关（MK）、施密特触发器（SC）、D型触发器（DC），电阻R₁T～R₅T、电容C_T组成。