激光药物打孔机说明指导书.doc

控释制剂药片自动激光高速打孔装置Laser Drilling With High Speed For Osmotic DrugDelivery型号： JK150-6/4-AD说明书发 明 专 利：10096734.X 10096440.7实用新型专利：3834.6 4990.42034.9 2033.4南京瑞驰电子技术工程实业有限公司第一章 概 况1.1 概述控释药物是一种在表面包有渗入膜片状制剂。普通需在渗入膜上打出释药小孔，制剂服用后，水分子渗过渗入膜进入制剂片芯，使渗入泵吸取水分子后膨胀，产生压差，使药物通过渗入膜上已打出释放小孔持续释放，达到稳定控释药物目，因而渗入膜上释药小孔对于控释药物制剂释放质量至关重要。结合我公司较强产品研发能力，以及对药厂及各药研究所合伙，通过多次反馈和修改，并得到合伙单位承认。因而形成了一套独特看法和特点。并获得两项国家创造专利和四项实用新型专利最新技术产品，从而打破国外技术垄断制约，拓展国内渗入泵控释技术发展空间提供一种平台。1.2 技术性能工作电压：380VAC，50/60Hz（三相四线或三相五线）；功率消耗：最大 4KW；激光器型号：GEM 系列CO2 脉冲激光器；激光波长：10.55m - 10.63m；发散量：7.5 0.5 mrad；激光直径：1.8 0.2mm；谐振腔使用寿命： 15000 小时；环境温度：5 - 40；环境海拔： 米；环境湿度：不结露；空压气消耗量：0.5 m3 /h；孔数：1-2 孔；孔径、孔深可调，孔径：0.2 - 1.2MM，孔深：0.2 - 1.0MM；药片接触面为304不锈钢，非接触面为316不锈钢。1.3 打孔设备总体布局图1-1上图为总体布局，无外加吸尘设备，吸尘设备需与厂家协调后，按厂家规定配备。第二章 安 全2 .1 注意安全本控释制剂激光打孔装置是为药物打孔而设计，禁止用于其她目，使用者应保持系统在完好状态下运营，而不得擅自改装或拆除器件。应定期对操作维修人员进行安全知识培训，在系统维护以及检修过程中，闲杂人员不得在设备周边停留。本装置采用CO2激光器，其激光为远红外10.6m不可见高能激光，必要有经验丰富或专门培训人员方可从事维护工作。光路器件中任何器件或罩、盖若被拆除，危险类别为4激光将泄漏出来。更换各种镜片，转向器检修，聚焦头检修等必要在关机状态下进行。2.2 危险源2.2.1 激光器激光器产生很强不可见光束，若直接照射工人人体器官上，将会破坏器官组织，特别是眼睛，将无法治疗。2.2.2 硒化锌光学元件损坏或烧坏硒化锌光学器件能释放出有毒物质，吸取或咽下这些有毒物质很危险。第三章 构造和工作原理3.1 激光器G150 W/EXTERNAL 激光器是水冷型CO2激光器，激光管，射频电源，冷却水管都集成在一种模块里，构造紧凑，非常便于集成，使用时需提供48V直流给射频电源，将冷却水管连接到循环水冷却系统中，并通激光器上25PINS接口发送命令，就可以使激光器工作。3.1.1 激光腔，射频电源以及冷却水管集成如图 3-1 所示图 3-1激光器构造：谐振腔是这样一种区域，在那里产生激光射线，原理上谐振腔由一根金属管构成，金属管内布满了激光介质（在这里就是二氧化碳及其混合物）。气体被密封在谐振腔内，没有外来气体供应，使用时间长（一年）后功率会稍微下降。能量注入：为了产生激光射线需要激发激光介质，这是通过气体放电时电子碰撞发生，为高频发生器供激发能量使用。散热：由于激光效率只有 10 - 20左右，所注入大某些电能以热能形式散发出来，通过水循环将这种热能引到热互换器。外部控制接口：射频电源提供了一种25PINS 接口，依照该接口各种脚定义，制作外部控制电路，由此控制激光器运营。3.1.2 直流电源如图 3-2 所示图3-2直流电源直流电源，用来供应高频发生器电源，它输出电压为 482%伏，输出平均电流12A输出最大电流为50A。3.1.3 射束转向射束转向如图 3-3 包括两个100%全反射镜片，通过调节两颗铜螺丝将激光反射到打孔位置。 图3-3光学转向装置 图3-3 光学转向装置3.1.4 聚焦头聚焦头由一100%全反射镜片和一汇集镜片构成，聚焦镜片装在一铜嘴里面，铜嘴上带有螺纹，通过螺纹拧在聚焦座内，依照需要打孔孔径大小旋转铜嘴 ，变化聚焦距离来变化孔大小。图 3 4聚焦头3.1.5 机械传动运用转动盘（或震动盘）把药片送到下滑轨道，药片在重力作用下下滑皮带上，伺服电机带动皮带运营，药片在皮带上运营过程中通过正反检测、上下打孔、上视觉检测、下视觉检测、不合格吹风剔除、合格品经出料口落入成品箱。通过控制伺服电机运动，控制系统运营。3.1.6 检测系统在药片落入双皮带之间到达正反视觉检测到位信号检测处时，由正反视觉检测系统检测药物正反面，检测信号传给控制系统后再控制阀门吹气，将打孔面朝下药片吹入“U”型反转轨道，将药片翻成打孔面朝上。打孔到位信号检测到药片到位后控制激光发射，在药片上形成一种圆孔，孔大小可调（第四章操作阐明）。图 3 5（正反检测）药片打过孔后运动到视觉到位信号检测处，产生到位信号控制无孔视觉检测进行拍照。如无孔，运用空压气把药物剔除 。图 3 6上视觉检测3.1.7 水冷系统G100 系列设备工作时许多组件上均有热量散发出来，散发出来热量由一种冷却系统吸取，然后散发到空气中。构造：冷却水由循环泵从水箱通过过滤器，然后泵到激光器（A），最后泵到激光器（B），热水流回热互换器，热互换器将热水热量送入自由空间。水箱内冷却水水位持续测量，并由控制系统监视。一种水压传感器检查水路内冷却水流动状况。图3-7注意：激光器存储或运送时由于冷却水结冰会损坏激光器，在存储或运送时把激光器和水箱中水排放完。3.1.8空气系统设备工作需要压缩空气系统，用来清洁光路和聚焦头，剔除不合格药片。目：光路和聚焦头上有压缩空气，以免进入灰尘。及剔除不合格药片。图3-83.2 JK150-6/4-AD 装置重要特点体积小 易搬运、安装、拆卸；易清洗 易拆卸、清洗以便；寿命长 通过特殊解决，不易老化；可靠性高 核心件进口产品，稳定性好；调节以便快捷 对不同药片孔径参数，只需简朴设定打孔时间和调节聚焦位置。3.3 JK150-6/4-AD 装置系统设立一、送料装置：系统采用相反运动给料器，使药片在重力作用下滑到皮带上，到达激光聚焦处使之打孔，药片速度可以由变频器设立；二、光路装置：系工控系统，运用触摸屏人机交互中文画面，便于操作，传感器采用敏捷度高进口器件；三、光源系统：系统采用原装进口激光器；四、自动辨认系统：运用视觉检测能对的辨认药片正反面；五、自动剔除系统：工作过程中，能实现对不打孔药片自动剔除；六、适时记数系统：程序控制计数器，使产品得以量化；七、 孔径，孔深可调。孔径：0.2 - 1.2MM，孔深：0.2 -1.0MM；八、适应不同规格药片打孔：药片槽宽度，高度可调；九、设计完全符合药监 GMP 规范规定。 第四章 调试及操作开机通电时必要检查各保护罩完好。4.1安装4.1.1 药片规定药片圆形，正反面颜色灰度相差大。4.1.2 正反检测和视觉检测传感器安装正反检测工作位要与“U”槽反转系统相位匹配，可以手动实验纠正安装位置，使待检测药片处在处在“U”槽口偏下一点时正反检测传感器工作，还可以使用屏幕自动参数界面里“正反剔除延时”来调节电磁阀工作时药片与“U”槽相对位置。4.1.3 有无孔视觉传感器设定打过孔药片运营到无孔视觉检测系统处时，通过对视觉传感器参数设定（附视觉检测教材），如无达到规定，在剔除口剔除，从而达到监控质量目。4.1.4 孔大小调节依照需要，旋转聚焦架上铜嘴，变化聚焦镜片距离药片远近来调节孔直径，满足规定期观测孔深度与否把膜打穿，如没打穿，调大触摸屏上打孔时间或打孔次数，反之成立。4.1.5 触摸屏操作阐明1) 启动设备后一方面进入是启动画面。2）在此界面可依照需要选取“自动”、“手动”或是“联系咱们”。选取手动后进入如下画面： 在此画面右方，可以启动激光器、发射激光，设定打孔周期和打孔次数。可以单独启动进料电机、出料电机和振动落料，也可以点动出料电机，以便调试设备。在此画面左方，动画显示了设备运营状况。按下自动后进入如下画面：在此画面右方“参数显示”中，第一行显示了药片打孔孔数，不可设定。第二行显示合格药物数。第三行剔除计数显示当前剔药数量，不可设定。后两行可以设定激光器激发时间，和激发次数，这两个参数可以变化孔径大小及孔深浅。在此画面左方，动画显示了设备运营状况。下面一行按键从左到右功能为启动系统，投入生产，自动测试，自动参数，复位和返回。启动系统：按下时启动水泵电源和激光器电源使激光器处在激发状态；投入生产：按下后启动皮带，转盘（或摆动槽）和激光器使能，放入药片即可生产；自动测试：调试时，用于测试设备内部用于打孔有关数据，并将这些数据用于PLC内部计算，使打孔精确；自动参数：（见本页下部）；复位：清空有关暂时寄存器；返回：返回上一级菜单。按下“自动参数”按键时进入如下画面：在此“自动运营参数”画面中可设立功能如下：打孔数：调节打孔药片孔数（1-2孔）可调；孔距：打双孔时调节两孔之间距离；（单孔时没有用）视觉剔除延时：此数值为孔检测视觉检测无孔后信号传播给剔除电磁阀延时时间，使剔除位置更加精确；视觉剔除时间：此数值等于电磁阀启动时间，目为了直径大药与直径小药均有适当剔除时间被踢掉；正反剔除延时：此数值为正反检测反面信号传播给剔除电磁阀延时时间，使剔除位置更加精确；正反剔除时间：此数值等于电磁阀启动时间，目为了直径大药与直径小药均有适当剔除时间被吹入“U”槽。以上参数，开始药片打孔前必要设定。在此画面中部各项功能如下：剔除计数：显示当前剔药数量；打孔计数：显示当前打孔数量；计数清零：将剔除计数和打孔计数数值清零；在此画面右方“故障显示”中各项功能如下：在此画面中可以显示设备发生故障故障点，以便维修人员检修。气压故障：气压值过低，不够工作需要。控制板故障：激光控制板发生故障。激光器故障：激光器未启动成功。轨道堵药故障：底料位至出料盘之间卡药；皮带速度+：同步提高上下皮带运营速度；皮带速度-：同步减少上下皮带运营速度。4.2机械调试4.2.1进料盘调节依照药片厚度大小调节进料盘尺寸。药片厚度宽就把调节螺丝（1）向右转，反之就把调节螺丝（1）向左转。如图 4-1。 图 4 - 14.2.2上直轨道调节依照药片厚度大小调节螺丝（2）药片直径大小调节螺丝（3）防止药片在轨道中上下跳动调节螺丝（4）。如图 4 - 2。 图 4 - 2 4.2.3转向镜调节通过调节螺丝（6）（7）调节转向镜直到激光射束打到出光孔中心。调节螺丝（6）调节激光射束高（左转）低（右转）。调节螺丝（7）调节激光射束左（右转）右（左转）。如图 4 - 4。图 4 - 44.2.4聚焦头调节激光射束射到药片上孔大小，通过调节铜嘴A来完毕。激光射束射到药片上孔位置，通过调节螺丝B来完毕。深度通过加大或减小功率来完毕。如图 4 - 5。图 4 - 54.3.3皮带挡板调节依照药片宽度大小调节螺丝A。调节挡板可以借助调节滑块协助调节。如图 4 - 6。图 4 -6附件一 激光镜片清洗和操作虽说高功率 CO2激光系统中光学镜片是易耗品，咱们总但愿用尽量少，以便延长激光器使用寿命和减少使用成本。在更换过程中，光学镜片放置、检测、安装，都要注意使镜片免于受损和污染。一种新镜片安上后，应定期进行清洗。这个过程相称简朴。操作对的，将延长镜片使用寿命，并减少成本。相反，则会减少使用寿命。在激光工作时，不可避免激光器中光学元件会接触悬浮物。当激光对材料进行切割，焊接，打孔，热解决时，工作表面会释放大量气体和飞溅物，这些气体和飞溅物都将会对镜片导致伤害。当污染物落在镜片表面，将会从激光束吸取能量，导致热透镜效应。如果镜片还没有形成热应力，则操作者可以将其拆卸并清洗干净。固然，应当采用某种能避免损害镜片和进一步污染办法。操作总则在镜片安装和清洗过程中，任何一点污物，甚至指甲印或油滴，都会使镜片吸取率提高，减少使用寿命。因此，必要采用下面防止办法： 1）千万不要用裸指安装镜片。应戴上指套或橡胶手套。 2）不要用吸力器械以免引起镜片表面刮伤。 3）取镜片时不可接触到膜层，而是拿着镜片边沿。 4）镜片应放在干燥，整洁地方来检测和清洗。一种好工作台表面上应有数层清洗纸巾或纸试，并有数张清洗透镜棉纸。 5）使用者应避免在镜片上方说话，并让食物，饮料和其他潜在污染物远离工作环境。对的清洗办法清洗镜片过程中，唯一目就是将镜片污染物去除，并且不要对镜片导致进一步污染和损坏。为了达到这一目，人们往往应采用风险相对小办法。下面操作环节就是为了这一目而设立，使用者应当采用。一方面应用空气球将元件表面浮物吹掉，特别是表面有微小颗粒和絮物镜片，这一步是必要。但千万不要使用生产线上压缩空气，由于这些空气中会具有油物和水滴，这都会加深对镜片污染。第二步应用丙酮对镜片作轻微清洗。这种级别丙酮几乎是无水，这就减少了镜片污染也许性。棉花球蘸上丙酮必要在光照下清洗镜片，并做环状移动。棉签一旦脏了，须更换。清洗要一次完毕以避免产生波筋。如果镜片有两个镀膜表面，如透镜，每个面都需要以这种办法清洗。第一面需要放在一层干净透镜纸上以起保护作用。如果丙酮不能将所有污物去除，接下来使用酸醋清洗。酸醋清洗是运用酸对污染物溶解来达到清除污物，但不会对光学镜片导致伤害。这种酸醋可以是实验级别（稀释到 50%强度），或者家庭用 6%乙酸白醋亦可。清洗程序与丙酮清洗同样，然后再用丙酮来去除酸醋和擦干镜片，这时要频繁换棉球以完全吸取走酸和水合物。如果镜片表面还没有完全清洗干净，这时候就得采用抛光清洗。抛光清洗就是用精细级（0.1m）铝抛光膏。这种白色液体用棉球蘸着使用。由于这种抛光清洗是机械研磨，因此在镜片表面清洗时要缓慢、无压力交错环行，不要超过 30秒。后用蒸馏水或用棉球蘸水将其表面冲洗干净。在抛光物去掉后，镜片表面要用异丙基乙醇清洁。异丙基乙醇将剩余抛光物和水汇集在一起并使之保持一种悬浮状，然后用棉球蘸满丙酮将这些悬浮物去掉。如果表面尚有残存物，用酒精和丙酮再次清洗，直到清洗干净为止。固然，某种污染物和镜片损伤无法通过清洗去除，特别是因金属飞溅和污垢引起膜层烧坏，要想恢复良好性能，唯一办法就是更换镜片。对的安装办法在安装过程中，如果办法不对的，就会使得镜片被污染。因而先前所讲操作规程要遵守。如果大量镜片需要安装和拆卸，有必要设计一种夹具来完毕任务。专一夹具可以减少与镜片接触次数， 从而减少镜片污染或毁坏危险。此外，如果镜片安装不对的，激光系统将不能正常工作，甚至于会被损坏。所有 CO2激光器镜片应以某一方向安装。因此使用者应确认好镜片对的方向。例如，输出镜高反射面应对着腔内，高透面应对着腔外，如果反了，激光器将不产生激光或产生低能量激光。最后聚焦透镜凸面应对着腔内，透镜第二面要么是凹面，要么是平面，这一面应对着工作。如果装反了，将会焦点变大，工作距离变化。在切割应用中，导致切缝变大，切割速度变慢。反射镜是第三种惯用镜片，它安装也是非常核心。固然，对于反射镜很容易辨别反射面。很明显，镀膜一面对着激光。普通而言，制造商会在边沿做出记号来协助辨别表面。普通这种记号是箭头，箭头对着其中一面。每一种镜片制造商均有一种关于镜片标记系统。普通而言，对于反射镜和输出镜，箭头对着高反面。对于透镜，箭头对着凹面或平面。有时，镜片标签会提示标记意义。防止和保护带来回报当镜片被对的清洗和操作，那它使用寿命和体现无疑会明显改进。采用本文某些防止和保养办法将能保证 CO2激光工作更久，体现更好。附件二 常用故障及排除一 关于激光器故障及阐明FORWARD故障 表白射频电压输出到激光器电压低于某个值。检查拟定48伏电源满足当前负载规定。当激光器运营时运用面板上复位键复位。如果此种故障经常浮现时应更换射频放大器。如浮现轻微闪动，是正常。REFLECTED故障是由于射频电压反射超过了某个值。重要是由于射频电缆和激光管导致，当激光器运营时，运用面板上复位键进行复位。如果故障还是存在或者激光能量低，更换射频电缆和激光管。二 关于机电故障脉冲控制板通讯故障或24V 断电检测DLB 板供电状况，保证24V 和220V 都已上电。检查25针接口与否接好。过流过流有两种，水泵过流和激光过流，如水泵过流是由于空气开关QM3 没有合上，激光过流是由于空气开关QM2 没有合上。水位报警普通水箱中水可使用6 个月，普通浮现此种故障多为线路断路，应优先检查水箱中水位检测棒与水箱壳体与否断路。水温报警由于激光器长时间使用，解决办法就是停止使用激光器。或冷却系统工作不正常。占空比设定错误在自动时，重新设定打孔时间，如不能减少，检查光路中镜片清洁状况，要保证镜片上没有烟尘。如不是以上因素，请充激光器二氧华碳。手动时，重新设定占空比，使之不大于60。售后服务1. 专业售后服务队伍公司为保证售后服务质量，以公司研发部经理牵头，专门选拔、配备了一批学有特长、技术拔尖工程技术人员构成售后服务队伍，以满足客户规定为宗旨，开展了行之有效工作。2. 终身保修制度我公司产品实行终身保修制度（易耗件光学镜片除外，激光器按国际惯例质保期一年）。正反检测调试流程一、设定一种颜色：1 把传感器对准检测物体，距离在1250mm之间，揿住S按钮3秒，绿LED灯灭，CH1灯亮黄色2 对准物体，再揿住S按钮3秒，绿色LED和红色LED亮3对准物体，再揿住S按钮3秒，这样就完毕了对一种颜色设定二、设定各种颜色：1把传感器对准检测物体，距离在1250mm之间，揿住S按钮3秒，绿LED灯灭，CH1灯亮黄色2通过揿T按钮来选取频道，CH1或者CH2或者CH3，只能有一种黄色LED灯亮3对准物体，再揿住S按钮3秒，确认所选频道，这时绿色LED和红色LED亮4 选取色差辨认度，通过通过揿T按钮来选取色差辨认度，共有5个级别5 最后再揿住S按钮3秒，这样就完毕了对一种颜色设定6 重复3次，选取不同频道CH就可以设定三种颜色 视觉调试流程 由于待检药片种类繁多，设备在现场实际生产更换药片种类时，需要操作人员对视觉检测系统做恰当调节才干完毕检测需求。因而对调节过程做如下指引，初学操作人员可以此作为参照，待操作纯熟后自会形成一套独特调节办法。一、孔检测：1、保证Boa智能相机WLAN线与计算机本地连接状态正常。计算机“本地连接”中IP地址为192.168.0.1；2、在Internet Explorer地址栏中输入192.168.0.100，点击回车。在页面中右上角语言选取中选用chinese simplified，点击左侧按钮设立为默认语言。回到主页，点击iNspect Express进入；3、在iNspect Express界面上，点击“传感器”，进入后设立“触发源”为“内部触发”，“传感器曝光”设立尽量短时间，如“0.5毫秒”。点击“好”即保存设立回到主界面。通过主界面右侧图像窗口查看采图效果；4、将药片放置于镜头下，调节光源、相机高度，以及镜头光圈近光量，使药片图像明亮清晰、孔洞与背景灰度值比对度明显即可；5、将“触发源”为“检测触发”，保存。开动输送带，输送药片至光电传感器下出发采集，查看药片在图像中位置与否位于正中，如果不是，则调节光电传感器位置或是相机及光源横向位置，使药片成像在对的位置；6、在iNspect Express界面上，点击“工具”，进入后点击“触发拍照”，输送药片至相机获取一幅图像。选取“计数”功能，选取区域类型，矩形，圆形均可，在图像中拖拽画出检测区域范畴，在检测区域边框上点击右键进入“计数”属性，勾选“回绝边沿”，目的种类选取“暗”，左右调节敏感度使区域中孔洞被提取而无其他干扰信息；7、如果检测区域中药片自身深色杂质被提取，可以考虑通过设立所提取目的面积、长轴径、短轴径范畴来排除此类干扰。进入“计数”属性，点击右下角“高档”，浮现“物体选取”界面，左侧自上而下分别是“面积”、“长轴径”、“短轴径”范畴设立，根据孔洞范畴设立好。8、在iNspect Express界面上，点击“保存解决方案”，“解决方案ID”输入新ID号，“解决方案描述”输入该药物特性以做区别，点击“保存解决方案”按钮即可保存。9、以上环节操作完毕，即完毕了一种药片从硬件到软件检测设立，在iNspect Express界面上点击“运营”即可进行测试。二、正反检测检测有无孔时再复检一边正反与否对的，详细实现检测正反办法如下：1、 tools-intensity 即平均灰度值获取工具（工具中第三行第一种工具），选取region类型为O，以药片中心为region中心圈选出一种比药片小某些圆-在圆边上点击右键，在两侧Fail/Recycle上输入正面药片灰度值最大值最小值，左侧Fail/Recycle输入灰度值最小值，右侧Fail/Recycle输入灰度值最大值，正中灰度值是当前药片正面灰度值，无需修改。Example，当前药片正面灰度值为120，该批次最深颜色药物正面灰度值为100，最浅颜色药物正面灰度值为140，那么咱们设定药片正面灰度值最小值为80，最大值为160。2 通过输出0端向外发送信号一方面检测颜色，如果是正面向上，就再检测有无孔，若没有孔就将输出0端置“1”，反之置“0”；如果是反面向上，就不检测孔，直接将输出1端置“1”，反之置“0”；该信号用于触发下视觉检测；详细实现如下： Control-Scripting Add/Del-Select Function to Edit-Post Image Process-Free Edit中添加If ( IntenAvg.Result =0) /反面向上时，输出端0输出高电平 Global.GPO【0】=1else If (N.Result =0 ) /正面向上且没有孔时，输出端0输出高电平 Global.GPO【0】=1else Global.GPO【0】=0 /正面向上且有孔时，输出端0输出低电平 endifendif检查输出端0状态办法：Control-Setup I/O Connections-Outputs ，其中Inital Value 虽然高低电平状态。 控释制剂药片自动激光高速打孔装置电气原理图型号： JK150-6/4-AD