多通道蠕动泵如何实现同步精准分配与灌装？

 

　　一、机械层：一体泵头＋独立伺服

 

　　1.一体成型泵头：现代灌装线把8、16、32只滚轮芯做在同一铝合金基座上，共用一根加粗主轴，由单台伺服电机驱动，从根源上保证“转速同步”。

 

　　2.一泵一通道：为避免软管差异造成分配误差，不再采用“一机串联多泵头”思路，而是每个通道独立配置一台微型伺服蠕动泵，体积与泵头一体化，电气上通过总线并联，机械上并排卡入不锈钢底板，既节省空间又便于单通道在线维护。

 

　　3.低脉动轨道：对0.1–2mL微量灌装，采用“三辊错位＋圆弧轨道”设计，可将脉动系数降到1.5%以下，减小飞溅与泡沫，有利于±1%精度实现。

 

　　二、控制层：总线架构＋独立校准

 

　　1.同步时钟：所有伺服驱动器通过EtherCAT或CANopen接入主控PLC，周期同步抖动<1µs，保证各通道电机转角一致。

 

　　2.单通道校准：灌装前系统依次驱动每个通道，用电子天平称重十次取平均，自动建立“脉冲数—质量”线性系数；不同软管、不同液体均可一键生成独立曲线，消除弹性壁厚差异带来的3–8%原始误差。

 

　　3.在线补偿：灌装过程中，称重组件按10Hz频率回传实际值，PLC运行PID运算，在下一轮灌装即刻修正脉冲数；连续运行8h后，漂移可控制在±0.5%以内。

 

　　4.缺瓶止灌：每通道有独立光电输入，信号无效时该轴自动降速并回吸，避免液体滴漏；当产线换瓶或故障停机，无需整体降速，保证其他通道节拍不变。

 

　　三、工艺层：防滴回吸＋快速换管

 

　　1.回吸角度0–1000°可设，配合0.1s延时，可在滚轮停止后瞬间反转，形成10–30µL负压回吸，杜绝“挂滴”污染瓶口。

 

　　2.管路易清洗：仅需松开前压块即可抽出硅胶管，30s完成更换；对多品种小批量生产，可先用回收模式把残液回送至原料桶，再换管切换配方，交叉污染风险极低。

 

　　3.参数配方：触摸屏可存储50组配方，一键调用灌装量、回吸角、速度曲线，满足0.1mL–10L不同规格；通过USB或以太网导出批次数据，符合GMP审计追踪要求。

 

　　四、选型与调试要点

 

　　1.泵头与软管匹配：低黏度液体选2.4mm壁厚“高透明硅胶”，黏度>2000cP选3.3mm壁厚“耐压硅胶”，可显著降低弹性滞后。

 

　　2.伺服电机惯量比：建议负载惯量JL≤3JM，否则高速启停易造成过冲，影响±1%精度。

 

　　3.校准频率：新管首班必校；连续生产每2h抽检3通道，发现漂移>0.5%立即触发全通道重校。

 

　　4.电气防护：驱动器喷三防漆，外壳304不锈钢，满足IP54，可直接用75%酒精冲洗，符合食品与药品卫生等级。