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电子轴偏差测试仪在光学玻璃药瓶内壁偏心度与灌装针干涉检测应用

某企业生产高价值生物制剂,使用专用光学玻璃瓶。灌装过程中,高精度灌装针偶发与瓶口或瓶身内壁发生非接触性摩擦,可能产生微观

某企业生产高价值生物制剂,使用专用光学玻璃瓶。灌装过程中,高精度灌装针偶发与瓶口或瓶身内壁发生非接触性摩擦,可能产生微观玻璃屑,构成潜在污染风险。由于瓶身透明且灌装针间隙极小(约0.5mm),肉眼及常规方法难以定位干涉原因。企业使用ZPY-01H测试仪,创新性地将其用于瓶身内壁垂直轴偏差测量,以分析内壁与外部几何中心线的同轴度。

 

具体实施方案与技术细节如下:

测量难点与逆向测量方案建立:

挑战在于测头需伸入瓶内测量内壁,且不能损伤内表面。

解决方案采用 “逆向基准固定与内壁扫描”法:

a. 外部基准固定:使用仪器高精度自定心卡盘,以瓶身外部圆柱面为基准夹持固定,确保瓶体旋转轴线稳定。

b. 内置非接触式测头:定制改装仪器,将接触式千分表替换为微型激光位移传感器测头,通过精密支架引导,垂直伸入瓶内至指定深度(如灌装针工作位置)。

c. 内壁轮廓扫描:旋转瓶体,激光传感器连续测量瓶内壁相对于旋转轴线的径向距离变化,从而间接计算出内壁的垂直轴偏差(即内壁偏心度)。

对比测试与多维数据分析:

选取曾发生干涉报警的批次(A组)与正常批次(B组)样品各25个。

在每个样品的瓶口、瓶中、瓶底上方10mm三个深度平面进行内壁扫描测量,全面评估内壁轴线的直线度。

仪器同步记录每个平面360°的连续轮廓数据,并自动计算各平面的内壁偏差值。同时,系统将内壁偏差数据与仪器标准模式测得的同一样品外壁垂直轴偏差数据进行关联分析与叠加对比。

关键发现与问题机理阐释:

数据显示,所有样品外壁垂直轴偏差均极优(<0.05mm)。然而,A组样品在瓶中部的内壁偏差值显著大于B组,且其内、外壁偏差的相位角存在显著且不固定的差异。

这表明,问题瓶子的内壁与外壁并非同轴心,即玻璃管在热成型吹制过程中,内部材料分布不均,导致内壁产生独立于外形的“隐性弯曲”。这种内壁的局部偏心,在灌装针下降至该深度时,可能导致间隙不足。

生产溯源与工艺参数精确修正:

将内壁偏心数据、特别是内/外壁相位差图谱,反馈至玻璃瓶供应商。经其生产环节排查,发现A组瓶子生产时,供料系统的温度均匀性存在微小梯度,导致玻璃料在进入成型模具时粘度分布略有差异,从而在吹制阶段影响了内壁的均匀拉伸。

供应商据此优化了供料段的温控精度。改进后生产的瓶子,经同方法测试,内壁偏心度显著降低,内/外壁相位差分布趋于随机,无显著相关性。

质量控制标准升级与风险防控:

该生物制药企业将 “指定深度的内壁垂直轴偏差” 及 “内/外壁偏心相位差” 纳入对关键光学玻璃瓶的增项验收标准。

利用ZPY-01H的数据存储与追溯功能,为每批进货建立包含内外壁几何关系的完整质量档案,实现了从“外部尺寸符合”到“内外几何一致性保证”的质量控制升级,从根本上降低了灌装过程中的机械干涉与微粒污染风险。

应用价值总结:本案例代表了电子轴偏差测试仪在极高精度要求领域的尖端应用。通过 “非接触式内壁测量”与“内外壁几何关系关联分析” 的创新方法,成功揭示了传统外壁测量无法发现的内壁隐性缺陷。这不仅精准定位了灌装干涉这一复杂问题的根源——内/外壁非同轴,更将质量控制从外在几何尺寸深入至影响产品安全性与工艺稳定性的内在材料成型均匀性层面。为高价值药品的包装容器质量控制设立了新的技术标杆,体现了预防性质量保证的前瞻性思维。