全自动胶囊充填机的结构与工作原理

全自动胶囊充填机,朱金山,1,内容,一、概述二、结构与工作原理,2,1.1全自动胶囊充填机的简介,全自动胶囊充填机集机、电、气为一体，采用微电脑可编程控制器，触摸面板操作，配备电子自动计数装置；具有动作灵敏，充填剂量准确，操作方便等特点，能分别自动完成胶囊的就位、分离、充填、锁紧等动作，有效减轻了劳动强度，提高了生产效率，且能符合GMP规范要求。根据国家医药管理局行业发展规划及GMP规范要求，今后制药行业必须采用全自动胶囊充填机灌装药物。,3,1.2全自动胶囊充填机的现状,目前国外的全自动胶囊充填机主要有德国BOSCH的GKF机型，意大利MG2公司的MG系列，美国ParkeDavis公司的产品等；国产的全自动胶囊充填机主要是仿制德国的GKF机型，最先进的是NJP系列，但加工精度稍逊，以至国产胶囊充填机噪音大、稳定性差。全自动胶囊充填机按其工作台运动形式分为间歇回转式（代表是BOSCH的GKF型）和连续回转式（代表是MG2公司的MG系列）。现国内多使用的是间歇式全自动胶囊充填机，故下面以其为例介绍胶囊充填机的结构与工作原理。,4,1.3胶囊充填机工作流程,空胶囊的排序与定向,空胶囊体帽分离,充填药物,剔除废囊,闭合胶囊,出囊,清洁,5,1.定向排列工位：自贮囊斗来的杂乱空心胶囊，经过定向排列装置，使胶囊都排列成胶囊帽在上的状态，落入到主工作盘上的囊板孔中。2.体帽分离工位：利用囊板上各孔径的微小差异和真空抽力，使胶囊帽留在上囊板，而胶囊体落入下囊板孔中。3.体帽错位工位：上囊板将连同胶囊帽移开，使胶囊体上口置于计量充填装置的下方，以便于充填药物。4.计量充填工位：采用模板式计量或插管式计量方式的方式将药物充填到下囊板的胶囊体中。5.剔除废囊工位：将未分离开的空胶囊由上囊板中剔除，使其不与装药的胶囊混合。6.闭合工位：使上下囊板孔轴线对位，利用外加压力将胶囊帽与装药后的胶囊体闭合。7.出料工位：将闭合后的胶囊从上下囊板孔中顶出。8.清洁工位：利用吸尘系统将上下囊板孔中的药粉、碎胶囊皮等清除。,1.定向排列；2.体帽分离；3.体帽错位；4.计量充填；5.剔除废囊；6.闭合；7.出料；8.清洁,1.4胶囊充填工位示意图,胶囊回转盘：有12个工位，完成胶囊的排向、分离、闭合、排出等操作。粉剂回转盘：有6个工位，前5个工位经过5次充填5次压实，经第6工位将药粉填入囊体内。,7,胶囊充填工位示意图,目的：为防止胶囊变形，出厂的空心胶囊均为体帽合一的空心套合胶囊。使用前，首先要对空心胶囊进行定向排列，并将排列好的胶囊落入囊座模板的孔中，保证囊帽在上、囊体在下，为后续充填做好准备。,8,2.1空胶囊的排序与定向,排序与定向,落料器的上部与贮囊斗相通，内部设有多个圆形孔道，每一孔道下部均设有卡囊簧片。工作时，落料器作上下往复滑动，使空胶囊进入落料器的孔中，并在重力作用下下落。当落料器上行时，卡囊簧片将一个胶囊卡住。落料器下行时，簧片架产生旋转，卡囊簧片松开胶囊，胶囊在重力作用下由下部出口排出，进入定向滑槽。落料器上下往复滑动一次，每一孔道只能完成一个胶囊的下落动作；落料器上端应避免尖锐边缘，以防止扎破胶囊。,空胶囊排序装置结构与工作原理1.贮囊斗2.落料器3.压囊爪4.压簧5.卡囊簧片6.簧片架,空胶囊的排序,9,空胶囊的定向,推爪始终作用在直径较小的胶囊体中部，随着推爪的运动，就发生了胶囊的调头运动，总是使胶囊体朝前被水平推到定向囊座的右边缘，垂直运动的压爪将胶囊再翻转90度，垂直地推入囊板孔中。定向原理：1.推爪的推力点在囊体上；2.滑槽的宽度比囊帽的外径小比囊体的外径大，滑槽只对囊帽有卡紧作用，与囊体不接触。,囊帽在上,囊帽在下,10,定向装置结构与原理,2.2空胶囊体帽分离,A接通真空前的状态B接通真空后的状态拔囊装置结构与工作原理1.上囊板2.下囊板3.真空气体分配板4.已分离囊体5.未分离胶囊6.真空管,当空胶囊进入囊孔板后，真空气体分配板上升，其上表面与下囊板的下表面贴严。由于上、下囊板台阶小孔的直径分别小于囊帽与囊体的直径；当真空接通后，囊体被真空吸至下囊板孔中，上囊板模孔内的台阶挡住囊帽下行，空胶囊体帽分离。,11,当空胶囊体、帽分离后，上、下囊板孔的轴线随即错开，药物定量充填装置即将定量药物充填于下方的胶囊体中，完成药物充填过程。药物定量充填装置的类型很多，常见的有：（1）填塞式定量装置（粉末、颗粒充填）（2）间歇插管式定量装置（粉末、颗粒充填）（3）活塞-滑块定量装置（颗粒、微丸充填）（4）真空定量装置（适用于各类型药物充填）我公司使用BOSCH的GKF2000型、国产NJP-2000B型全自动胶囊充填机均采用填塞式定量装置。,2.3药物充填,12,af代表各组冲杆，在冲杆上升后的间歇时间内，药粉盒间歇回转一个角度，故定量盘模孔中的药粉就会依次被各组冲杆压实一次，当冲杆自模孔抬起时，粉盒转动，定量盘上边的药粉会自动将模孔中剩余的空间填满。如此充填一次、压实一次，直到第f次时，定量盘下方的托板在此处有一半圆缺口，第f组冲杆的位置最低，它将模孔中的药粉柱捅出定量盘，并使其落入刚好停在下边的空胶囊体内，即完成一次充填工作。利用刮粉器与定量盘之间的相对运动，将定量盘表面上的多余药粉刮除，保证药粉柱的计量要求。,1.托板，2-定量盘（模板），3-冲杆，4-粉盒圈，5-刮粉器，6-上囊板，7-下囊板,2.3.1填塞式定量法（模板定量装置）,模板定量装置原理,填塞式定量法特点,装量准确，误差可在2%。适用于流动性较好的药粉的充填。通过调节冲杆的升降高度，可对药物充填的剂量进行微调。,14,2.3.2间歇插管式定量,将空心计量管插入药粉斗中，利用管内的冲塞将药粉压紧，然后计量管离开粉面，旋转180，冲塞下降，将管内药料压入胶囊体中，完成药粉的充填过程。如意大利产的MG2胶囊填充机采用此种充填方法。,间歇插管式定量装置结构与原理1.药粉斗2.冲杆3.计量管4.囊体,15,间歇插管式定量特点,药粉斗中药粉高度及计量管中冲杆的冲程均可调节，这样可调整充填剂量。要求药粉有较好的流动性和一定的可压性，以避免影响充填精度。间歇式操作，由于在生产过程中要单独调整各计量管，因而比较耗时。,16,(a)药物定量(b)药物充填活塞-滑块定量装置的结构与工作原理1.填料器2.定量活塞3.定量管4.料斗5.物料高度调节板6.药物颗粒或微丸7.滑块8.支管9.胶囊体10.下囊板,2.3.3活塞-滑块定量装置,17,在料斗的下方有多个平行的定量管，每个管内均有一个可上下移动的定量活塞。在料斗与定量管之间设有可移动的滑块，滑块上开有圆孔；当滑块移动并使圆孔位于料斗与定量管之间时，料斗中的物料流入定量管。随后滑块移动，将料斗与定量管隔开。此时，定量活塞下移到适当位置，使药物经支管和专用通道填入胶囊体。,18,活塞-滑块定量装置特点,通过调节定量活塞的上升位置，可控制药物的充填剂量。适用于颗粒、微丸的充填，连续式装置设有多个料斗，可实现同一胶囊内多种物料的充填。,(a)取料过程(b)充填过程真空定量装置工作原理示意1.切换装置2.定量管3.料槽4.定量活塞5.尼龙过滤器6.下囊板7.胶囊体,2.3.4真空定量装置,19,真空定量装置是一种连续式药物充填装置，其工作原理是先利用真空将药物吸入定量管，然后再利用压缩空气将药物吹入胶囊体。,20,真空定量装置特点,适用于各类型药物的充填，最大的优点在于可单独填充药物，无需加入润滑剂。特别对于微丸的充填，由于采用真空吸料充填，无任何机械活动部件，充填时对包衣膜破坏性小，安全可靠。,2.4废囊剔除,在剔除工位上，一个可以上下往复运动的顶杆架装置于上囊板和下囊板之间。当上、下囊板转动时，顶杆架停在下限位置上，顶杆脱离开囊板孔。当囊板在此工位停位时，顶杆架上行，安装在顶杆架上的顶杆插入到上囊板孔中。若囊板孔中存有已拔开的胶囊帽时，上行的顶杆对囊帽不产生影响；若囊板孔中存有未拔开的空胶囊时，则被上行的顶杆顶出上囊板，并被压缩空气吹入集囊袋中。,剔除装置结构与工作原理1.下囊板2.上囊板3.胶囊帽4.未拔开胶囊5.顶杆6.顶杆架,21,个别空胶囊会因为某种原因而使体帽未分开，这些空胶囊未充填药物却一直滞留在上囊板孔中；未防止其混入成品中，应在胶囊闭合前将其剔除。,闭合装置的结构与工作原理,1-弹性压板2-上囊板3-下囊板4-顶杆,2.5胶囊闭合,上、下囊板一同旋转到闭合工位，此时上、下囊板的轴线重合。囊板上方的弹性压板与下方的顶杆开始相向运动。弹性压板压住囊帽，顶杆上升，胶囊帽体闭合锁紧。,22,2.6出囊,出囊装置的主要部件是一个可上下往复运动的出料顶杆，其结构与工作原理如右图。当携带闭合胶囊的上、下囊板旋转至出囊装置上方并停止时，出料顶杆靠凸轮控制上升，将胶囊顶出囊板孔。随后，压缩空气将顶出囊板的胶囊吹到出囊滑道中去。,23,出囊装置结构与工作原