激光在线膏药切片系统

　　在医用膏药的生产过程中,膏药的切片是膏药生产后期至关重要的一道工序,因为切片的好坏直接影响着膏药的生产成本和效率。如果膏药片切得不好,则直接会影响膏药的质量,甚至使之成为废片,以致前功尽弃。然而传统的膏药切片工艺往往是采用刀片对由步进电机控制的条状、长幅面的膏药进行机械式切割。

　　这种切割方法虽然一定程度上解决了切割的问题,但是由于步进电机控制的速度精度不高,往往难以保证切片大小与规格一致;另一方面,由于步进电机在切割时必须经历一个停顿的时间,这就大大降低了生产效率;此外,在切割过程中,刀片变钝还会导致膏药切割边缘质量不一。

　　为保证膏药切片的合格率,提高生产效率。我们研制开发了一种新型切割系统―激光在线膏药切片系统。

　　激光在线膏药切片系统的原理和组成

　　1.激光切割的原理

　　聚焦后的高强度激光束照射在被切割膏药的表面,光能转换为热能。在数微秒的时间内,光斑区的温度迅速升高到膏药材料的熔点甚至沸点,这样激光照射的膏药材料被熔化和汽化,一个小孔被刺穿。当激光束在振镜的作用下沿着设定路径移动时,光子与膏药材料不断相互作用,随着汽化物逸出和排烟系统的抽运,便在膏药上形成切缝1。如图1。

　　激光切割是一种先进的切割工艺。它的最大优点是由于激光光斑小,能量集中,所以切割的割缝小、无挂渣、切割面光滑。与传统的刀具切割工艺相比,激光切割工艺具有以下特点:

　　(1)激光切割噪声小,且不需要刀具,这是传统机械切割设备难以做到的。

　　(2)切割时,与被切膏药是非接触式的,无相互作用力。。

　　(3)切割断面是光滑的,膏药切逢质量好,切口凝聚层能长期保护切边质量。

　　(4)激光能量集中,切割连续进行,切割速度快。

　　2.系统组成

　　激光在线膏药切片系统主要由工控机(工业控制计算机)、100瓦的CO2激光器、振镜扫描系统和伺服机构等组成,其工作原理是通过工控机对激光器、振镜扫描系统、和伺服机构的控制,使条形膏药在伺服机构的带动下精确移动,激光器周期性地发出脉冲激光经过振镜扫描系统对运动着的条形膏药进行快速、非接触式在线切割2,3。

　　(1)振镜扫描系统

　　由激光器出来的激光并非杀是直接射到被切膏药上进行切割的。激光器发出的激光只有借助振镜扫描系统才能实现在某一方向上或某二维方向上的移动来进行切割。振镜扫描的原理为:连续CO ₂激光器将激光束投射到振镜的一个高速旋转的反射镜片上,反射镜片将入射的激光束依次扫入并行排列的数个独立的光学聚焦系统中,连续激光束每次扫描一个光学聚焦系统.并形成一个激光脉冲,重复扫描就在每一个光学聚焦系统中形成了一系列激光脉冲,可在条形膏药上切出一条细缝来4。