一种计量管式粉末填充装置及方法与流程

本发明涉及胶囊充填，具体地说，涉及一种计量管式粉末填充装置及方法。

背景技术：

1、现有的胶囊充填技术，主要采用间歇式的充填技术，其通过胶囊充填机进行实现。例如，发明专利cn108245425a公开一种计量盘刀片装置，包括计量盘、旋转法兰和铜环，该旋转法兰外周壁上设有径向上的槽孔；还包括刀片机构和刀片滑动机构，该刀片机构包括带孔的刀片、刀架和定位槽，刀片插设在计量盘与铜环之间，刀片固定在刀架外侧上，刀架内侧活动插设在该槽孔中，底端设在定位槽中；该定位槽为带豁口的环状槽体，套设在旋转法兰外周；刀片滑动机构包括刀片架和径向驱动机构，刀片架与径向驱动机构固定连接，该刀片架与定位槽的豁口对应吻合。

2、上述胶囊充填机虽然可以满足大多数药物的充填，但是，在医药行业中的较多中药制剂，因药物本身的特性所限制，给上述胶囊填充的设备提出了更高的要求；因中药药粉的固有特性，如颗粒度很小，松密度低，流动性差等，导致传统的填充杆辅助计量盘需要间歇性多次计量充填，无法满足某些粉末生产时的质控及药典要求，即无法让中药原粉直接适应目前胶囊充填机的灌装生产，从而会出现诸多以下问题：

3、1、产品从原药粉到最终产品，存在制备成本高，制备周期长，工艺路径复杂，场地和人工投入大等问题，且对原药粉产品本身的药物特性也会存在一定的影响风险；

4、市场上的现有胶囊充填机技术，无法对原粉(未经制粒)进行正常灌装生产，满足装量精度质控要求,即达到药典的标准要求和药企的内控标准；为了生产该类胶囊产品，通常都需要对原药粉进行制粒，改良药粉的相关物理特性来达到药粉可灌装充填目的；

5、2、目前很难实现不同批次制粒后的产品各项指标一致，其会对后期灌装生产的稳定性造成影响；在进行制粒时，制粒的工艺方法，设备的精度及稳定性，人工操作的规范性，过程中的质量控制等都会对药粉制粒的结果产生影响；从而经过制粒的药粉产品，传统设备的灌装精度难以控制。

6、为了解决原药粉制粒所出现的问题，现有的充填设备进行了相应结构变化，例如，发明专利cn110946764a公开一种全自动硬胶囊填充机的药物填充机构，包括转轴，所述转轴的顶部固定安装有转台，所述转台上表面的两侧固定安装有保护箱，所述转台下表面的两侧固定安装有空心计量管，所述空心计量管的内部且穿过转台固定安装有冲杆。其采用弯折的弯管与空心计量管配合，药斗内的药粉通过压紧块的挤压通过弯管进入空心计量管的内部，使得空心计量管不需要插入药粉的内部进行取药，空心计量管的外壁不与药粉接触，不会粘有药粉，虽然解决了空心计量管的表面会粘有药粉，在旋转的过程中掉落会造成浪费的问题，提升了设备对药粉的利用率，保护了设备的清洁度。但是其粉末计量完全靠计量管，且只计量一次，计量精度有限，且在工作过程中，计量管内的粉末或颗粒，包括计量管外壁粘附的粉末或颗粒被甩在设备空间内，因为计量管内计量完成的粉柱底部及计量管外壁粘附的药粉都处于裸露状态下完成后续充填的所有空中运动过程，造成粉末流失多，精度下降较大。

7、因此，如何设计一种药粉流失少，充填精度高的充填设备是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种计量管式粉末填充装置及方法。可以实现中药原药粉的填充，同时减少药粉流失和提高药粉充填精度。

2、第一方面，本发明提供一种计量管式粉末填充装置，包括第一计量组件、第二计量组件、充填组件和传动组件；

3、第一计量组件包括台板和转动设于台板上的计量盘，计量盘上设有若干计量孔；

4、充填组件包括充填杆和第一连动单元，充填杆设于计量盘顶部并与计量孔相对设置；

5、第二计量组件包括计量管和第二连动单元，计量管设于计量盘顶部并套设于充填杆外部；

6、传动组件与第一连动单元和第二连动单元配合连接，驱动第一连动单元和第二连动单元分别带动充填杆和计量管朝向或远离计量孔运动。

7、进一步的，第一计量组件还包刀片和第一驱动机构，刀片与计量盘活动连接并位于计量盘底部，以用于密封和打开计量孔，第一驱动机构与计量盘连接，并用于驱动计量盘和刀片同步转动。

8、进一步的，第一计量组件还包括固定于台板上的铜环，铜环与计量盘间隔设置，刀片位于铜环和计量盘之间，铜环用于稳定刀片与计量盘的滑动密封配合精度。

9、进一步的，计量盘上设有多个工位，每个工位设有多个计量孔并对应设有一个刀片，刀片沿计量盘的径向移动进行密封和打开对应工位的所有计量孔。

10、进一步的，台板上固定有多个轴承安装座，充填组件包括充填架体，充填架体顶部与充填杆固定，底部与第一连动单元转动连接，第二计量组件包括计量架体，计量架体顶部与计量管固定，底部与第二连动单元转动连接，充填架体和计量架体均滑动设于轴承安装座内。

11、进一步的，第一计量组件包括容纳室罩体，容纳室罩体与计量架体顶部和计量盘围合形成容纳粉末的容纳区间，容纳室罩体包括与计量盘密封固定的第一罩体和与计量架体顶部密封固定的第二罩体，第二罩体滑动套设于第一罩体上。

12、进一步的，充填架体包括充填杆安装座、第一连接横梁和多个第一导向轴，充填杆安装座上设有若干充填杆，第一连接横梁上转动设有第一连动单元，第一导向轴两端分别与充填杆安装座和第一连接横梁固定；计量架体包括计量管安装座、第二连接横梁和多个第二导向轴，计量管安装座上设有与充填杆匹配的计量管，第二连接横梁上转动设有第二连动单元，第二导向轴两端分别与计量管安装座和第二连接横梁固定；第二导向轴套设于第一导向轴外，轴承安装座套设于第二导向轴外。

13、进一步的，第一连动单元和第二连动单元分设于传动组件两侧，第一连动单元和第二连动单元均为凸轮滚子。

14、进一步的，传动组件包括双面驱动凸轮和第二驱动机构，双面驱动凸轮两侧与第一连动单元和第二连动单元配合连接，第二驱动机构与双面驱动凸轮的轴心连接，并驱动双面驱动凸轮沿其轴心转动，以带动第一连动单元和第二连动单元沿双面驱动凸轮的径向移动。

15、进一步的，第一连动单元在双面驱动凸轮一侧上的移动行程大于第二连动单元在双面驱动凸轮另一侧上的移动行程。

16、进一步的，双面驱动凸轮的两侧分别设有绕其轴心设置的第一环形凹槽和第二环形凹槽，第一连动单元滑动设于第一环形凹槽内，第二连动单元滑动设于第二环形凹槽内，双面驱动凸轮轴心到第一环形凹槽的最长线段与双面驱动凸轮轴心到第一环形凹槽的最短线段的长度差，大于双面驱动凸轮轴心到第二环形凹槽的最长线段与双面驱动凸轮轴心到第二环形凹槽的最短线段的长度差。

17、进一步的，第一环形凹槽包括首尾相连的第一长环形凹槽和第一短环形凹槽，第二环形凹槽包括首尾相连的第二长环形凹槽和第二短环形凹槽；第一长环形凹槽与第二长环形凹槽相同，第一短环形凹槽的槽长小于第二短环形凹槽的槽长。

18、进一步的，第一长环形凹槽与第二长环形凹槽对称设置，第二短环形凹槽为以双面驱动凸轮轴心为圆心的圆弧形凹槽，双面驱动凸轮轴心到第一环形凹槽的最短线段与第一短环形凹槽相交，双面驱动凸轮轴心到第一环形凹槽的最短线段小于第二短环形凹槽到双面驱动凸轮轴心的距离。

19、进一步的，充填组件还包括多个高度调节机构，高度调节机构包括滑槽、滑块和调节螺杆，滑槽朝向计量盘设置于充填架体顶部，滑块滑动设于滑槽内，调节螺杆穿过滑槽与滑块一端转动固定并驱动滑块沿滑槽滑动，滑块另一端固定若干充填杆。

20、进一步的，滑块沿滑槽的滑动距离为5～15mm，优选地，滑块沿滑槽的滑动距离为10mm。

21、进一步的，传动组件驱动第一连动单元带动充填杆朝向计量孔运动至最低位置时，充填杆的底部至少部分位于计量孔内。

22、第二方面，本发明还提供一种计量管式粉末填充方法，采用上述的计量管式粉末填充装置，所述计量管式粉末填充方法包括：

23、控制计量盘转动预定角度；

24、通过传动组件调节充填杆和计量管同时朝向计量孔运动，直至计量管抵持于计量盘且充填杆位于计量孔为预定位置；

25、通过传动组件调节充填杆和计量管远离计量孔运动并恢复至初始状态；

26、重复上述计量盘转动、充填杆和计量管运动的过程，以实现粉末的持续填充。

27、本发明提供的一种计量管式粉末填充装置及方法，至少包括如下

28、有益效果：

29、(1)本发明通过配合设置的传动组件、充填组件和第二计量组件，并将其与第一计量组件进一步结合，可以精确实现药粉的计量充填，克服中药原药粉固有特性导致的现有胶囊填充设备间歇性计量困难的问题。

30、(2)计量管配合有刀片的计量盘做粉末计量充填，其中，计量盘设有若干计量孔，并且配合充填组件和第二计量组件，可以间歇性实现多个计量孔的粉末计量，实现高精度的充填，并且具有可适应不同物理特性的范围更广，粉末流失少产品收益率更高等特点。

31、(3)通过设置滑动设于轴承安装座内的充填架体和计量架体，以及双面驱动凸轮的驱动结构，可以在驱动充填架体和计量架体带动充填杆和计量管运动的同时，仅通过一个转动的双面驱动凸轮实现驱动效果，可以保证充填架体和计量架体运动同步性，提供充填杆和计量管的运动精度，同时还可以减小装置整体复杂度，降低驱动成本。

32、(4)通过在双面驱动凸轮两侧分别设置第一环形凹槽和第二环形凹槽，可以与第一连动单元和第二连动单元进行配合，实现充填杆和计量管的同步及相对运动，最终实现对药粉粉末的充填。

33、(5)通过设置的高度调节机构，可以在计量孔内具有不同的药粉粉末填充量，从而使得计量管式粉末填充装置可以满足不同药粉的充填要求，提高充填适应性。