CN110421827A - 一种高速静音阀注料软胶囊机 - Google Patents

Abstract

一种高速静音阀注料软胶囊机，包括机头部分和供料系统，供料系统包括供料桶，供料罐，供料阀、减压阀、第一截止阀、缓冲箱和高频率截止阀；供料桶通过管线经供料阀与供料罐连接，在供料罐上具有减压阀，供料罐通过截止阀连接缓冲箱，缓冲箱的底部具有多个高频率截止阀，以分别给不同的软胶囊供料。机头部分包括左、右模具轴伺服减速电机，左右模具轴伺服减速电机分别带动机头部分中的左右模具轴，左右模具轴以相反的旋向运转，带动左模具和右模具以相反的旋向运转，用于粘切软胶囊。本发明代替了现有技术蜗轮蜗杆、齿轮、曲柄滑块撞击等传统技术，工作效率大为提升，更换模具齿轮和调整供料泵注料量可通过触摸屏简单操作，传动噪音显著下降。

Description

一种高速静音阀注料软胶囊机

技术领域

本发明涉及医药和食品制造设备，具体的说是涉及一种对机头和注料系统进行改进以实现高速和静音的新型阀注料软胶囊机。

背景技术

自上世纪八十年代中国引进国外软胶囊机生产软胶囊产品以来，现有国内测绘生产的软胶囊机一直是中国市场上主流的软胶囊生产设备，由于技术落后，该设备已经不能满足现代中国药品、保健食品、化妆品、彩弹等软胶囊产品生产的需要。

参见附图1，图2中的各个附图，示出了现有技术的软胶囊机的各种视图。

参见图1a，现有技术中的软胶囊机包括机体12、左明胶滚1、左明胶盒2、左拉胶辊4、机头5、左模具6、喷体7、供料泵8、供料斗10、右明胶滚11、右明胶盒13、右拉胶辊15、触摸屏和PLC电气控制系统16组成，由水、明胶及甘油等组成的明胶液经左明胶盒2和右明胶盒13涂在左明胶滚1及右明胶滚11上形成左明胶带3及右明胶带14，左、右明胶带经左拉胶辊4和右拉胶辊15送入喷体7和左模具6及右模具17之间。供料斗10内的料液被供料泵8经注料管9注入喷体7，经加热保温的喷体注入明胶带模具膜腔内，如图1b所示，31为正注料状态的软胶囊，32为正粘切状态的软胶囊，44为成型后的软胶囊，33为剩网胶。左模具6及右模具17处于压紧状态，由于喷体处于加热保温状态，喷体与模具中间的明胶带已经变软，已注料的软胶囊被模具切下粘合而成为合格的软胶囊。更换模具可以生产不同形状不同大小的软胶囊。调整模具转速可以增加软胶囊的产量。

下面参照图2a现有技术机头和供料泵组装结构图，图2b为图2a去掉泵后俯视局部剖视图，图2c为图2a泵部分B-B向剖视图，对现有软胶囊机主要部件机头及供料泵进行详细介绍。

机头5和供料泵8是原软胶囊机的核心部件，由三相异步减速电机30提供动力，三相异步减速电机30提供的动力经机头主轴18、蜗杆蜗轮组19传递给左模具轴28，左模具轴28经齿轮组20传递给右模具轴27，使左、右模具轴同步反向运转，左、右模具轴装有左模具6和右模具17，压紧左、右模具就能生产软胶囊。主轴18上的动力经另一路锥齿轮组29和模具齿轮26传递给泵曲轴24，旋转的泵曲轴24带动滑块21组成曲轴滑块机构左、右撞击导向板34往复运动，泵柱塞35固定在导向板34上，与其一起作往复运动将料液定量打入软胶囊内，泵曲轴24同时带动导向凸轮25拨动固定在换向板22上的导向轴23，使换向板22往复运动以切换供料泵吸入口和排出口，配合柱塞完成供料泵的注料工作。以上为现有软胶囊机机头及供料泵的技术方案.

由上述原理可知，该技术具有以下显著缺点：

(1)现有软胶囊机其柱塞泵采用传统曲轴滑块机构实现供料泵柱塞的往复运动，由于曲轴滑块机构机械直接撞击造成供料泵及软胶囊机整机振动，随着主轴模具转速提高到4转/分钟以上，供料泵曲轴滑块机构往复频率增加而产生的撞击造成软胶囊整机剧烈振动使软胶囊正常生产已不可能，从而使软胶囊模具转速最高不超过4转/分钟，大大限制了软胶囊机的产量o

(2)由于软胶囊品种繁多，生产过程中经常调整供料泵8注药量，这就需要经常手工调整供料泵的注料量调整机构，调整结束后还要测量调整后的软胶囊实际装量，如与要求不符还要重新进行调整如此数遍，直到使软胶囊装量合格为止很是麻烦。由于软胶囊品种繁多，软胶囊大小及形状各异，更换不同大小及形状的软胶囊模具时，须同时更换相应的模具齿轮26，需要操作工人将软胶囊机后部泵齿轮脱开然后取下原模具齿轮换上新模具齿轮特别麻烦。

综上，由于上述软胶囊机结构原理，齿轮传动及曲轴滑块机构撞击造成整机噪音很大，严重影响了工人的健康，另外由于注料泵极易产生泄漏，换品种清洗特别麻烦，从而加大了工人的劳动强度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高速静音软胶囊机，通过整合高往复频率截止阀及伺服电机自动控制技术，从而解决现有技术供料泵机械撞击造成的主模具轴转速较低的问题。提高软胶囊机的生产速度，使软胶囊机生产软胶囊的产量提高一倍以上，并实现了精确注料。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高速静音阀注料软胶囊机，其特征在于：

包括机头部分和供料系统，所述供料系统包括供料桶，供料罐，供料阀、减压阀、第一截止阀、缓冲箱和高频率截止阀；

所述供料桶通过管线经供料阀与供料罐连接，在所述供料罐上具有减压阀，供料罐通过截止阀连接缓冲箱，缓冲箱的底部具有多个高频率截止阀，以分别给胶囊供料。

可选的，所述供料系统具体包括：供料桶，第一供料罐，第二供料罐，第一供料阀、第二供料阀、第一减压阀、第二减压阀、第一截止阀、第二截止阀、缓冲箱和高频率截止阀；

供料桶通过管线经第一、第二供料阀分别与第一、第二供料罐连接，在所述第一供料罐和所述第二供料罐上分别具有第一减压阀和第二减压阀，第一、第二供料罐通过第一、第二截止阀连接的缓冲箱，所述缓冲箱的底部具有多个高频率截止阀，以分别给胶囊供料。

可选的，所述供料罐通过压缩空气提供动力。

可选的，所述高频率截止阀是活塞阀、顶针阀、锥阀、球阀、蝶阀和隔膜阀中的一种，所述驱动方式包括电动或者气动驱动方式。

可选的，所述高频率截止阀具有多个，所述缓冲箱通过多个高频率截止阀给多个胶囊进行供料。

可选的，所述软胶囊机的机头部分包括左模具轴伺服减速电机和右模具轴伺服减速电机，左模具轴伺服减速电机和右模具轴伺服减速电机分别带动机头部分中的左模具轴和右模具轴，左右模具轴以相反的旋向运转，带动左模具和右模具以相反的旋向运转，用于粘切软胶囊。

可选的，供料系统的使用为：第一供料阀和第二供料阀打开，供料桶内的料液依靠压缩空气的压力被压进软胶囊机上部的第一供料罐和第二供料罐内，料液装满供料罐时第一供料阀和第二供料阀关闭，第一供料罐和第二供料罐内的压力由第一精密减压阀和第二精密减压阀精确调整，第一截止阀打开，料液流入缓冲箱内，当缓冲箱充满料液后，第一、第二模具需要注料时，高频率截止阀打开开始供料，到达所需料量的时候，控制高频率截止阀关闭，完成一次软胶囊灌注，模具连续运转，料液按程序依次灌注，从而实现软胶囊的连续生产；

当第一供料罐内料液用完时，控制第二截止阀打开，使用第二供料罐供料从而实现软胶囊机的连续生产。

可选的，所述供料系统中，能够通过调整高频率截止阀的通断时间及调用已有装量数据来调整软胶囊内容物装量。

可选的，左右模具轴分别由左模具轴伺服减速电机、右模具轴伺服减速电机驱动旋转，左右模具的同步靠左模具轴伺服减速电机、和右模具轴伺服减速电机的精密编码器实现，左右模具跑线时通过调整编码器数值即可实现对正。

可选的，软胶囊注料过程通过左模具轴伺服减速电机和右模具轴伺服减速电机驱动软胶囊成型模具相对转动，软胶囊模腔需要注料时，PLC可编程序控制器驱动高频率截止阀开启开始注料，注料结束PLC可编程序控制器驱动高频率截止阀关闭结束供料过程。

本发明更换模具时可根据模具上每圈模腔数通过触摸屏输入模腔数以实现供料阀注料与模具模腔之间匹配，软胶囊注料量的调整可通过调整触摸屏上高频率截止阀开关时间实现注料量的在线调整或通过调用已存装量数据实现快速调整。因此，本发明的软胶囊机工作效率大为提升，软胶囊机模具生产速度由原来的4转/分钟提升到现在的10转/分钟；更换模具和调整供料泵注料量可通过触摸屏简单操作；本发明代替了现有技术蜗轮蜗杆、齿轮、曲轴滑块撞击等传统技术，使传动效率大大提升，传动噪音显著下降。

附图说明

图1a为现有技术的软胶囊机整体结构图；

图1b为现有技术的软胶囊成型过程示意图；

图2a为现有技术机头和供料泵组装结构图；

图2b为图2a去掉泵后俯视局部剖视图；

图2c为图2a泵部分B-B向剖视图；

图3a为本发明的软胶囊机的整体结构示意图；

图3b为本发明的软胶囊机的机头供料结构图；

图3c为图3b的软胶囊机的去掉供料部分后俯视图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

1、左明胶滚；2、左明胶盒；3、左明胶带；4、左拉胶辊；5、机头6、左模具；7、喷体；8、供料系统；9、注料管；10、供料斗；11、右明胶滚；12、机体；13、右明胶盒；14、右明胶带；15、右拉胶辊；16、触摸屏和PLC电气控制系统；17、右模具；18、机头主轴；19、蜗杆蜗轮组；20、齿轮组；21、滑块；22、换向板；23、导向轴；24、泵曲轴；25、导向凸轮；26、模具齿轮；27、右模具轴；28、左模具轴；29、锥齿轮组；30、三相异步减速电机；31、正注料状态的软胶囊；32、正粘切状态的软胶囊；33、剩网胶；34、导向板；35、泵柱塞；36、第二精密减压阀；37、缓冲箱；38、第一精密减压阀；39、第一供料罐；40、第一截止阀；41、左模具轴伺服减速电机；42、右模具轴伺服减速电机；43、高频率截止阀；44、成型后软胶囊；45、第一供料阀；46、第二供料阀；47、供料桶；48、第二截止阀；49、第二供料罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

如上文所描述的，现有技术中的软胶囊机其柱塞泵采用传统曲轴滑块机构实现供料泵柱塞的往复运动，由于曲轴滑块机构硬撞击造成供料泵及软胶囊机整机振动，随着主轴模具转速提高到4转/分钟以上，供料泵曲轴滑块机构往复频率增加而产生的撞击造成软胶囊机整机剧烈振动使软胶囊正常生产已不可能。

为解决这一难题，本发明将原有供料泵机械传动曲轴滑块机构摒弃，采用压缩空气通入密封供料罐作为动力，或者供料泵作为动力，密封罐内空气压力可以通过精密减压阀进行精密调节以满足生产需要，密封罐内的料液通过用PLC可编程序控制器调节的高频率截止阀，截止阀的开关可提供软胶囊成型所用料滴，料滴的大小可通过截止阀打开的时间来调节，由于本发明不再使用传统往复式柱塞泵，从而使原有主轴模具及泵转速由原来最高4转/分钟提高到改进后的最高10转/分钟，从而大大提高了软胶囊机的产量及生产效率。

本发明同时解决了药泵供药量通过触摸屏自动调整。本发明摒弃传统机械式的调整方式，即摈弃了往复式柱塞泵方式为软胶囊注料，从而机器噪音和振动大大降低。

现有软胶囊机第一、第二主轴模具的驱动及上述供料柱塞泵的传动均由同一台三相异步交流减速电机通过齿轮及蜗轮蜗杆传动，造成软胶囊生产时更换软胶囊模具必须更换相应齿轮来实现，调整过程特别麻烦，本发明将原机械传动机构改为第一、第二模具主轴2台伺服减速电机利用PLC可编程序控制器和精密伺服控制器协调动作从而实现第一、第二模具主轴的同步，供药量通过触摸屏调节供料截止阀通断时间来调节，使自动化程度大大提高，各种调整简便快捷，大大提高了劳动效率。

即，针对上述现有技术的缺点本发明进行如下改进：

(1)将现有技术中通过一台异步减速电机经蜗轮蜗杆、齿轮传动、带动曲轴滑块机构实现模具主轴旋转及泵柱塞和换向板往复运动改为第一、第二模具主轴由两台独立的精密伺服减速电机分别带动。

(2)供料系统采用高频率截止阀通断控制供料量，驱动装置可以采用气压驱动或者其他供料泵驱动。各个动作之间通过精密伺服控制器和PLC控制技术来自动控制，依靠精密编码器实现第一、第二主轴模具适时自动对线，供料泵装量的调整通过触摸屏调整截止阀开关时间实现或调用已有数据从而实现装量自动调整，从而克服现有技术的所有缺点，实现了软胶囊机技术在运行速度、噪音以及精密供料方面的改进。

本发明的高速静音阀注料软胶囊机也包括机体12、左明胶滚1、左明胶盒2、左拉胶辊4、机头5、左模具6、喷体7、供料系统8、供料斗10、右明胶滚11、右明胶盒13、右拉胶辊15和触摸屏和PLC电气控制系统16。

本发明主要对软胶囊机的机头和供料系统进行改进。

具体的，参见图3a，3b和3c，一种软胶囊机，包括机头和供料系统，所述供料系统包括供料桶47，第一供料罐39，第二供料罐48，第一供料阀45、第二供料阀46、第一减压阀38、第二减压阀36、第一截止阀40、第二截止阀48、缓冲箱37和高频率截止阀43。

供料桶47通过管线经供料阀与供料罐连接，在所述供料罐上具有减压阀，供料罐通过截止阀连接缓冲箱，缓冲箱的底部具有多个高频率截止阀，以分别给胶囊供料。

在本发明的实施例中，具有两套供料装置，即供料桶47通过管线经第一、第二供料阀分别与第一、第二供料罐连接，在所述第一供料罐和所述第二供料罐上分别具有第一减压阀和第二减压阀，第一、第二供料罐通过第一、第二截止阀连接的缓冲箱，所述缓冲箱的底部具有多个高频率截止阀，以分别给多个胶囊供料。

但显然，本发明不限于两套，可以具有两套以上的供料系统。

在本实施例中，所述供料罐通过压缩空气提供动力。

在具体使用中，第一供料阀45和第二供料阀46打开，供料桶47内的料液依靠压缩空气的压力被压进软胶囊机上部的第一供料罐39和第二供料罐49内，料液装满供料罐时第一供料阀45和第二供料阀6关闭，第一供料罐39和第二供料罐49内的压力由第一精密减压阀38和第二精密减压阀36精确调整，第一截止阀40打开，料液流入缓冲箱37内，当缓冲箱37充满料液后，第一、第二模具需要注料时，高频率截止阀43打开开始供料，到达所需料量的时候，程序控制高频率截止阀43关闭，完成一次软胶囊灌注，模具连续运转，料液按程序依次灌注，从而实现软胶囊的连续生产。当第一供料罐39内料液用完时，程序控制第二截止阀48打开，使用第二供料罐供料从而实现软胶囊机的连续生产。由于软胶囊料液灌注利用压缩空气的压力通过截止阀开关来实现，没有现有软胶囊机机械撞击引起的震动，从而使软胶囊机的第一、第二模具的转速由现有技术的4转/分钟提高到10转/分钟，从而实现软胶囊机高速稳定的生产。

本发明中，软胶囊切割的图片也如同图1b所示。

可选的，所述高频率截止阀43选自活塞阀、顶针阀、锥阀、球阀、蝶阀、隔膜阀等一切已知阀门结构中，驱动方式包括但不限于电动、气动等驱动方式。

可选的，所述高频率截止阀43具有多个，缓冲箱通过多个高频率截止阀43给多个胶囊进行供料。

更进一步的，本发明的机头中，包括左模具轴伺服减速电机41和右模具轴伺服减速电机42，左模具轴伺服减速电机41和右模具轴伺服减速电机42分别带动机头部分5中的左模具轴28和右模具轴27，左右模具轴以相反的旋向运转，带动左模具6和右模具17以相反的旋向运转，用于粘切软胶囊。

在使用本发明的软胶囊机时，通过调整触摸屏和PLC电气控制系统16中的触摸屏上的高频率截止阀43的通断时间及调用已有装量数据来控制PLC和伺服控制器来调整软胶囊内容物装量。

左右主轴分别由左模具轴伺服减速电机41、右模具轴伺服减速电机42驱动旋转，左右模具的同步靠左模具轴伺服减速电机41、和右模具轴伺服减速电机42的精密编码器实现，左右模具跑线时通过触摸屏调整编码器数值即可实现对正，本发明在更换模具时只需将触摸屏上所对应模具每圈模腔数更改即可。

软胶囊注料过程通过上述左模具轴伺服减速电机41和右模具轴伺服减速电机42驱动软胶囊成型模具相对转动，软胶囊模腔需要注料时，PLC可编程序控制器驱动高频率截止阀43开启开始注料，注料结束PLC可编程序控制器驱动高频率截止阀43关闭结束供料过程。

综上，与现有技术相比，本发明有以下优点：

1、本发明软胶囊机主轴模具生产速度可达到10转/分钟，是现有技术模具生产速度4转/分钟的2.5倍，每小时生产量大大增加，生产效率显著提高。本发明供料系统使用开启和关闭高频率截止阀的软胶囊注料方式，使得软胶囊机振动及噪音大大减小，而现有技术中曲轴滑块机构撞击柱塞供料的方式撞击很大，使软胶囊机无法高速运转。

2、本发明左右模具跑线时，左右伺服减速电机的编码器随时进行校正，控制系统可实现左右模具主轴的自动对线，不需人工参与。而现有技术必须停止软胶囊生产，由工人按上述方法进行人工手动对线，费时费力o

3、本发明供料系统的注药量的调节通过触摸屏调整或调用已存装量数据实现装量调整的自动化，调整起来简便快捷。而现有技术需要人工调整泵量调整机构调整装量大小，工人测量所生产软胶囊装量是否准确，如有偏差重新调整，如此数次费时费力。

4、本发明在更换不同装量和形状的软胶囊模具时，只需将触摸屏上的模腔数值改动，PLC和伺服控制器自动控制伺服减速电机实现模具每圈模腔数的改变，而现有技术方案需要将供料泵后部的齿轮脱开并将模具齿轮更换后才能生产，无形中增加了工人的劳动强度。

5、本发明在软胶囊生产过程中不会有料液泄漏的现象，更换软胶囊品种清洗供料系统时，可实现CIP在线清洗。而现有软胶囊机供料泵由于有换向板和柱塞等运动部件，物料经常泄漏，清洗时需要拆卸上述部件，费时费力。

显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (10)

1.一种高速静音阀注料软胶囊机，其特征在于：

包括机头部分和供料系统，所述供料系统包括供料桶，供料罐，供料阀、减压阀、第一截止阀、缓冲箱和高频率截止阀；

所述供料桶通过管线经供料阀与供料罐连接，在所述供料罐上具有减压阀，供料罐通过截止阀连接缓冲箱，缓冲箱的底部具有多个高频率截止阀，以分别给胶囊供料。

2.根据权利要求1所述的软胶囊机，其特征在于：

所述供料系统具体包括：供料桶，第一供料罐，第二供料罐，第一供料阀、第二供料阀、第一减压阀、第二减压阀、第一截止阀、第二截止阀、缓冲箱和高频率截止阀；

供料桶通过管线经第一、第二供料阀分别与第一、第二供料罐连接，在所述第一供料罐和所述第二供料罐上分别具有第一减压阀和第二减压阀，第一、第二供料罐通过第一、第二截止阀连接的缓冲箱，所述缓冲箱的底部具有多个高频率截止阀，以分别给胶囊供料。

3.根据权利要求1或2所述的软胶囊机，其特征在于：

所述供料罐通过压缩空气提供动力。

4.根据权利要求1或2所述的软胶囊机，其特征在于：

所述高频率截止阀是活塞阀、顶针阀、锥阀、球阀、蝶阀和隔膜阀中的一种，所述驱动方式包括电动或者气动驱动方式。

5.根据权利要求1或2所述的软胶囊机，其特征在于：

所述高频率截止阀具有多个，所述缓冲箱通过多个高频率截止阀给多个胶囊进行供料。

6.根据权利要求1或2所述的软胶囊机，其特征在于：

所述软胶囊机的机头部分包括左模具轴伺服减速电机和右模具轴伺服减速电机，左模具轴伺服减速电机和右模具轴伺服减速电机分别带动机头部分中的左模具轴和右模具轴，左右模具轴以相反的旋向运转，带动左模具和右模具以相反的旋向运转，用于粘切软胶囊。

7.根据权利要求2所述的软胶囊机，其特征在于：

供料系统的使用为：第一供料阀和第二供料阀打开，供料桶内的料液依靠压缩空气的压力被压进软胶囊机上部的第一供料罐和第二供料罐内，料液装满供料罐时第一供料阀和第二供料阀关闭，第一供料罐和第二供料罐内的压力由第一精密减压阀和第二精密减压阀精确调整，第一截止阀打开，料液流入缓冲箱内，当缓冲箱充满料液后，第一、第二模具需要注料时，高频率截止阀打开开始供料，到达所需料量的时候，控制高频率截止阀关闭，完成一次软胶囊灌注，模具连续运转，料液按程序依次灌注，从而实现软胶囊的连续生产；

当第一供料罐内料液用完时，控制第二截止阀打开，使用第二供料罐供料从而实现软胶囊机的连续生产。

8.根据权利要求7所述的软胶囊机，其特征在于：

所述供料系统中，能够通过调整高频率截止阀的通断时间及调用已有装量数据来调整软胶囊内容物装量。

9.根据权利要求6所述的软胶囊机，其特征在于：

左右模具轴分别由左模具轴伺服减速电机、右模具轴伺服减速电机驱动旋转，左右模具的同步靠左模具轴伺服减速电机和右模具轴伺服减速电机的精密编码器实现，左右模具跑线时通过调整编码器数值即可实现对正。

10.根据权利要求9所述的软胶囊机，其特征在于：

软胶囊注料过程通过左模具轴伺服减速电机和右模具轴伺服减速电机驱动软胶囊成型模具相对转动，软胶囊模腔需要注料时，PLC可编程序控制器驱动高频率截止阀开启开始注料，注料结束PLC可编程序控制器驱动高频率截止阀关闭结束供料过程。