电容式传感器在自动胶囊填充设备上的应用

工艺概况
   全自动硬胶囊填充机简要运行流程下：
 

  首先空壳硬胶囊由料斗灌入设备，装在料斗里的硬胶囊随着机器的运转，逐个进入料斗下方顺序装置的顺序叉内，经过胶囊导槽和拨叉的作用使胶囊调头，机器每动作一次，释放一排胶囊进入模块孔内，并使其体（长度较长的半壳）在下，帽（长度较短的半壳）在上。转台的间隙转动，使胶囊在转台的模块中被输出到各工位。接着，真空分离系统把胶囊顺入到模块孔中的同时将体和帽分开；然后，下模块向外伸出，与上模块错开，以备填充物料；接着，充填杆把压实的药柱推到胶囊体内；最后，下模块缩回与上模块并合，经过推杆作用使充填好的胶囊扣合锁紧，再将扣合好的成品胶囊推出收集，真空清理器清理模块孔后进入下一个循环工序。
 
   计量装置被一个间歇运动机构带动，计量盘上有6组计量孔，前几个工位药粉被逐一填入孔中达到装药量。然后，药粉被充填杆推入模块中的胶囊体内，通过调整每组充填杆的高度可以改变装药量。药粉由一个不锈钢料斗进入计量装置的盛粉环内，盛粉环内药粉的高度是由我公司的电容式传感器控制的。在药粉罐装的过程中，一旦到达规定的盛装高度，则电容式传感器会被激励，对主控PLC输出一个高电平的开关量信号，从而停止灌装设备，以防止药粉从料斗内溢出，造成材料的浪费。

TURCK电容式传感器的优势
   电容式传感器籍由其特殊的工作原理，可实现非接触的、独立的和无磨损的检测，并且对于导电材料和非导电材料均可实现可靠检测。因此，电容式传感器可以适用于某些电感式传感器无法检测的特殊应用场合。
典型的应用是距离和位置的测量，以及弯曲强度，厚度，液位控制，偏心，同心，变形，磨损和震动的检测。
同时，电容式传感器也有其缺点，那就是易受灰尘堆积、温度变化、湿度和结露等因素的影响，从而使传感器的检测受到干扰；另外，电容式传感器的开关距离在很大程度上取决于被测材料的介电常数，对于不同介电常数的材料，还需要调整传感器检测面距被测材料的距离，使得日常的维护及调整工作变得繁琐复杂。
针对以上电容式传感器的特殊性，TURCK的研发人员制造出了带有屏蔽和补偿功能的电容式传感器，从而扬长避短，使客户能够放心地使用电容式传感器。对于灰尘堆积、温度变化、湿度和结露等因素的影响，TURCK电容式传感器藉由其内部的补偿电路以及有效的屏蔽层，实现了将以上干扰基本屏蔽，从根本上解决了电容式传感器的应用问题，保证了客户的使用效果。另外，其灵敏度高度可调的特性，既保证了用户不改变安装方式就可实现不同的检测需要，又可以实现在同一位置上，对于不同材料的被测物均可以调整到合适的开关距离。

现场应用问题及解决
   在使用TURCK的电容式传感器之前，客户也使用过其它品牌的电容式传感器，但是由于其内部电路缺乏有效地屏蔽和补偿电路，导致使用效果不理想。
   在全自动硬胶囊填充机设备上，原来客户使用的电容式传感器开关距离较短，响应时间较慢；在使用过程中，由于开关距离短的原因，经常需要调整传感器的安装位置；但是在胶囊生产的过程中，由于制药行业的特殊性，需要停机将盛粉环内的药粉清除干净才能改变传感器的安装位置，否则会造成对盛粉环内药粉的污染，从而导致整批药粉报废，但是反复地停机势必会影响填充机的工作效率。再有，在胶囊的填充过程中，为了避免造成药粉的浪费，对于盛粉环内药粉高度的控制必须是及时的，并且胶囊的填充剂量必须精确，这就要求传感器具有比较短的响应时间和比较高的精确度。客户之前使用的其它品牌的传感器均无法完全满足应用的需要。
   TURCK公司技术人员针对以上要求和现场工况环境，经过现场深入交流，推荐了螺纹圆柱型的电容式传感器产品：BC10-M30-VN4X，圆满地解决了用户的难题。BC10-M30-VN4X也是TURCK电容式传感器系列产品之一，其在非齐平安装下可达15mm的开关距离，满足了现场大开关距离的要求，从而避免了频繁调整传感器的安装位置，既减少了维护时间，又提高了生产效率；其毫秒级的响应时间和零点几毫米的精确度充分满足了现场对盛粉环内药粉高度及时、准确检测的需要。同时，整个胶囊自动填充机的效能也得到了提升，可以很好地满足制药企业日益增长的生产需要。

TURCK传感器为客户生产效能带来提升
   生产类似的全自动硬胶囊充填机设备的厂家，生产效能是第一位的，这体现在胶囊填充的每一个环节之中，直接的体现就是每小时生产的质量合格的胶囊数量。此次TURCK电容式传感器在该设备上的应用，就充分提高了整个胶囊填充机的效能，给客户带来了便利。
   首先，TURCK电容式传感器拥有丰富的产品序列，可以满足客户不同形式的安装要求；另外，较大的开关距离以及高度可调的灵敏度特性，使得同一型号传感器也可不改变安装方式，只通过调节灵敏度来满足不同类型的自动化制药机械设备的应用需求。
   其次，TURCK电容式传感器拥有优秀的EMC与ESD保护特性，可以完全保证传感器的应用安全；具有IP67的防护等级，可以完全满足现场的工况环境，其优秀的电气及机械保护特性使得传感器寿命大为延长，减少了生产成本和日常维护支出。 
   最后，TURCK电容式传感器具有较强的抗不良环境因素干扰的能力，对于湿度、结露和温度变化等干扰因素可以基本屏蔽掉，其可靠的品质既减少了维护次数，又增强了生产过程的连续性，使得自动化制药设备的产量得到了明显的提高。