藥品(膠囊)包裝的檢測(cè)控制系統(tǒng)
0 引 言
上海華大集團(tuán)華愛(ài)食品有限公司生產(chǎn)的藥品膠囊出口遠(yuǎn)銷日本。出口的藥品包裝規(guī)格以10小袋裝一盒,每小袋中三粒膠囊。但是在生產(chǎn)過(guò)程中,由于包裝機(jī)的原因,每小袋中的膠囊顆數(shù)并不是嚴(yán)格的三粒,偶有2或4粒封裝,故日方以質(zhì)量不合格為由,將藥品全部退回。為解決上述問(wèn)題,特設(shè)計(jì)藥品膠囊包裝的質(zhì)量檢測(cè)控制系統(tǒng)。
工廠的生產(chǎn)流水線上,有一臺(tái)自動(dòng)包裝機(jī),機(jī)器的料斗上盛有大量藥品膠囊,料斗轉(zhuǎn)盤(pán)斜面的最低處有3個(gè)漏藥孔。料斗與水平面成一傾斜角度,由底部馬達(dá)產(chǎn)生的振蕩使得膠囊經(jīng)由3個(gè)小孔落下。由于設(shè)備的非人工操作性,藥品的多漏與卡殼都會(huì)造成包裝質(zhì)量的不合格。為在短時(shí)間內(nèi)判斷膠囊裝入的數(shù)目,并對(duì)不合格包裝小袋進(jìn)行剔除以及報(bào)警操作,采用反射式紅外傳感器與光纖傳感器兩種不同的方案有效監(jiān)視漏孔漏下藥品的顆粒數(shù)。
如何才能在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地測(cè)得膠囊的顆粒數(shù)目得出了以下幾種解決方案:稱重;透射式傳感器探測(cè);反射式傳感器探測(cè)。由于重力加速度的存在以及時(shí)間的限制,若采取第一種方案在技術(shù)上是很難實(shí)現(xiàn)的;由于膠囊呈半透明狀,若采用第二種方案(透射式傳感器)監(jiān)測(cè),由傳感器光源產(chǎn)生的光線就極有可能會(huì)穿過(guò)膠囊而到達(dá)接收端,從而造成誤判;故采用反射式傳感器監(jiān)測(cè),這里所討論的是兩種反射式傳感器:漫反射式光纖傳感器和反射式紅外光電傳感器。另外,為了準(zhǔn)確地剔除不合格包裝小袋,還需要一個(gè)同步信號(hào),設(shè)計(jì)采用霍爾傳感器提供同步信號(hào)給單片機(jī)。
1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
1.1 系統(tǒng)檢測(cè)框圖
系統(tǒng)檢測(cè)框圖如圖1所示。
1.2 單片機(jī)主板硬件設(shè)計(jì)
單片機(jī)主板設(shè)計(jì)思路如下:
(1)為了提高系統(tǒng)的性價(jià)比,完成同樣的功能,單片機(jī)芯片使用Atmel公司生產(chǎn)的MEG-8L;
(2)單片機(jī)的輸入由兩部分組成:一部分是由光纖傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào),另一部分是由霍爾傳感器產(chǎn)生的同步信號(hào),旨在計(jì)算從包裝到剔除的時(shí)間差從而進(jìn)行準(zhǔn)確的剔除;
(3)為了體現(xiàn)單片機(jī)在線編譯的優(yōu)越性,主板上設(shè)計(jì)了ISP接口,同時(shí)為了方便客戶端與計(jì)算機(jī)的通信,主板上設(shè)計(jì)了RS 232接口。
1.3 部分電路設(shè)計(jì)
1.3.1 信號(hào)輸入電路設(shè)計(jì)
傳感器檢測(cè)在外部,信號(hào)輸入描述如下:
(1)插頭的3號(hào)引腳接12 V電源,為外部光纖探測(cè)提供電源;
(2)由于光纖傳感器和霍爾傳感器均為集電極開(kāi)路,若要使其正常工作需外部上拉電阻R1;
(3)R2是限流電阻,為信號(hào)的輸入提供一個(gè)緩沖作用;
(4)由于傳感器輸入的是0,1信號(hào),穩(wěn)壓二極管保護(hù)單片機(jī)的I/O口以免被高電平燒壞;
(5)退耦電容的作用是濾波,消除外界干擾。
1.3.2 電路主板驅(qū)動(dòng)MC1413
為了驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行電路,選用MC1413,其內(nèi)部有7個(gè)相連的NPN達(dá)林頓管。
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評(píng)論