立式超声波洗瓶机原理及结构优化

　　1 引言

　　目前我国制药行业的洗瓶机有扭道式、箱式、滚筒式和立式等多种，其中立式超声波洗瓶机占据主要市场。利用超声波空化作用所产生的机械摩擦力，可清除用一般洗瓶工艺难以清除的瓶内、外粘附较牢固的物质。目前国内生产立式洗瓶机的代表厂家有南京固延(原南京中牧)、长沙楚天、上海远东、上海旭发、长沙正中等。国外如德国的博世公司等。

　　在水针类生产线上采用立式超声波洗瓶机将有利于提高产品质量，符合 GMP 要求。逐瓶清洗，过程一目了然，易判断出现问题的部件。老式洗瓶机由于先天不足存在着交叉污染、设备稳定性差等缺陷，已不能满足生产需要。

　　目前，由于厂家对外形相差较大的瓶子规格使用不同的洗瓶机机型，造成了一旦有与以前规格不同瓶子的洗瓶机买家，厂家设计周期较长，生产效率无法提高。而在售后服务方面，由于洗瓶机的设计比较混乱，为了满足客户使用要求，几乎每件产品都进行了修改，零件互换性差，给零件维修更换造成麻烦。

　　产品的模块化设计将是一种趋势。模块化设计可以提高生产率，利于大规模生产和产品系列化设计，使大型的复杂产品设计的管理过程更加完善，方便设备的使用维护，降低维修费用。

　　基于以上分析，本文首先分析了立式超声波洗瓶机的原理，然后基于模块化思想优化设计了立式超声波洗瓶机的两处机械结构，可为制药企业洗瓶机的设计提供参考。

　　2 立式超声波洗瓶机的结构

　　2.1 立式超声波洗瓶机的组成及作用

　　立式超声波洗瓶机主要由理瓶机构、进瓶机构、洗瓶机构、出瓶机构、主传动系统、清洗水循环系统、气控制系统、加热系统等组成。

　　理瓶机构主要为输送带，具有一定的倾斜度，结构为丝网式。在输送瓶子进入系统时，可以减轻操作员工劳动强度且能够保证进瓶时瓶子连续不缺瓶、不易倒瓶，确保送瓶稳定。

　　进瓶机构的结构主要由变距螺杆、提升架组成，变距螺杆可有效地减少倒瓶、缺瓶现象，而且实现简单，只需要旋转运动就可以实现送瓶，有利于输瓶的稳定。螺杆后端变距，使螺杆出瓶与提升架旋转进瓶同步。提升架是圆柱凸轮机构，在旋转时使玻璃瓶水平上升，便于在水箱上方经过的机械手夹住。

　　洗瓶机构分为两部分：一部分为超声波洗瓶，另一部分采用喷淋洗瓶。其中，超声波洗瓶是在进瓶过程中完成的，输送带在将瓶子送入到水箱水位上方时，注水箱将瓶子注满水，利用超声波的微振动对瓶子进行初洗。喷淋洗瓶时，瓶子跟随机械手回转，起初为正立状态，翻转之后，下方喷针跟踪插入瓶中进行喷淋冲洗，冲洗之后将瓶回归为正立状态。整套机械手动作，由一对内啮合齿轮、翻转凸轮及夹开闭凸轮联合完成。喷针跟踪由摆动机构完成。还可根据瓶子调整喷针高度，此动作由高度调整机构完成。出瓶机构采用同步旋转式拨瓶盘结构，有效防止出瓶时碎瓶现象。