CN113246425A - 一种塑料药瓶预充针连续生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于制药装备技术领域，具体涉及一种塑料药瓶预充针连续生产工艺，包括以下步骤：①管胚挤出、②管胚转移、③加针并制瓶、④灌装、⑤加注射器活塞并封口、⑥冲裁。本发明所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，本发明为一整个系统工艺，涵盖了由原料输送一直到最终产品的输送。较传统的BFS工艺，此包装工艺增加了注射针的增加工位、注射器活塞的增加工位，整个转移过程增加了A级风淋保护，使得此设备的功能大大增加，所生产的产品质量更高，产品无菌安全性更好，从根本上解决药品从生产到注射过程中可能存在的污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料药瓶预充针连续生产工艺，属于制药装备技术领域。
背景技术
常规BFS设备生产塑料药瓶过程中包括挤出工位、灌装工位、模具工位、冲切工位、无菌保证等多个工位，设备在运行过程中，塑料颗粒首先由挤出机不断挤出，然后形成管状管胚，管状管胚在长度合适时由热切刀切断，由模具工位转移至灌装工位，在灌装工位进行吹瓶形成瓶身，然后制作出无菌产品，但此工艺所生产的产品在用药过程还需要将药品用注射器取药，然后再将药液加入需要静脉注射的药品中，或者取药后直接对病人进行肌肉注射，此过程将存在污染药品的风险，一直是用药过程无菌控制的难题，而本专利技术将从根本上解决此问题。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种塑料药瓶预充针连续生产工艺，其为采用BFS工艺生产塑料药瓶，从根本上解决药品从生产到注射过程中可能存在的污染问题。
本发明所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，包括以下步骤：
①管胚挤出：挤出机将塑料颗粒加热融化，通过模头的流道均匀分流形成熔融状态的管胚并挤出，管胚内部持续通入压缩空气始终保持正压；
②管胚转移：模具在管胚转移工位时，挤出的管胚上部吸附到夹胚板上，下部由模具的主模合模固定到模具中；
③加针并制瓶：模具转移至加针制瓶工位，加针机构将注射针头加入管胚，模具采用真空方式将此管胚的产品身部成型，同时冷却产品；
④灌装：模具转移至灌装工位，灌装针将药液灌装到模具内成型好的产品型腔中；
⑤加注射器活塞并封口：模具转移至加注射器活塞并封口工位，加注射器机构将注射器活塞放入到成型后的产品型腔上部，头模合模实现封口；
⑥冲裁：模具转移至成品转移工位，插针上升将产品插住，模具打开，取出机构将产品取出，将产品输送至冲裁工位，在冲裁工位对产品边缘废料进行冲裁，至此产品生产完成。
本发明所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，包括五组模具，五组模具按照步骤②～步骤⑥形成连续循环，实现连续生产。即一个工位上的模具转移至下一工位后，上一工位的模具递补至该工位，以实现连续生产。
本发明所述的管胚转移工位、加针制瓶工位、灌装工位、加注射器活塞并封口工位、成品转移工位罩在风淋区内。其作用是对管胚转移工位、加针制瓶工位、灌装工位、加注射器活塞并封口工位、成品转移工位，包括上针机构和加注射器活塞机构等进行洁净风淋保护，从而保证整个生产过程产品的无菌性。
本发明所述的风淋区连接CIP/SIP模块，对提供管坯内部正压的气路系统、吹瓶的气路系统、充惰性气体的气路系统、药液缓冲罐压力维持系统、药液管路系统、风淋系统等进行在线灭菌，对能够进行清洗的系统进行在线的清洗。
其中，所述的夹胚板上设有真空缝或真空孔，真空缝或真空孔的接口与真空泵连接，真空泵提供真空，实现步骤②中管胚上部吸附到夹胚板上的目的。
其中，模具上设有真空缝或真空孔，真空缝或真空孔的接口与真空泵连接，真空泵提供真空，实现步骤③中采用真空方式将管胚的产品身部成型的目的。
其中，模具内设有冷却水道，冷却水道接口与冷却水管路连接，实现步骤③中模具内产品的冷却。
本发明的模具通过旋转机构进行转移。
在步骤①中，挤出机通过真空上料机进行真空上料。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本发明所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，本发明为一整个系统工艺，涵盖了由原料输送一直到最终产品的输送。管坯挤出时管坯内部始终保持正压，从而保证管坯内部的无菌性，以及将来形成瓶身时，瓶子内部的无菌性。
较传统的BFS工艺，此包装工艺增加了注射针的增加工位、注射器活塞的增加工位，整个转移过程增加了A级风淋保护，使得此设备的功能大大增加，所生产的产品质量更高，产品无菌安全性更好，从根本上解决药品从生产到注射过程中可能存在的污染问题。
五组模具，分别满足五个核心工序的核心工艺，设备运行时采用并行动作，使得设备的生产效率提高，生产速度更快，产品性价比更高，工艺生产过程需要的人员更少。
旋转运动满足生产的需求，工艺生产车间的占地面积更小。
附图说明
图1是本发明工艺所涉及装置的俯视示意图；
图2是本发明工艺所涉及装置的主视示意图；
图3是模具的结构示意图；
图4是加针制瓶工艺的示意图；
图5是灌装工艺的示意图；
图6是加注射器活塞并封口工艺的示意图；
图7是产品成型后冲裁前的结构示意图；
图8是成品转移工艺的示意图；
图9是冲裁工位冲裁装置的主视结构示意图；
图10是冲裁工位冲裁装置的俯视结构示意图；
图11是产品冲裁前的主视图和左视图；
图12是产品冲裁后的主视图和左视图。
图中：1、真空上料机；2、挤出机；2.1、热切刀；3、管胚转移工位；4、加针制瓶工位；5、灌装工位；6、加注射器活塞并封口工位；7、成品转移工位；8、模具；8.1、夹胚板；8.2、头模；8.3、主模；9、排烟装置；10、CIP/SIP模块；11、无菌气进口；12、风淋区；13、旋转机构；14、管胚；15、注射针头；16、灌装针；16.1、排气口；16.2、药液进口；17、注射器活塞；18、插针；19、冲裁装置。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
如图1～12所示，本发明所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，包括以下步骤：
①管胚挤出：挤出机2通过真空上料机1进行真空上料，通过真空的作用将塑料颗粒由塑料颗粒暂存间输送到挤出机2的塑料颗粒料斗中；挤出机2主要由塑料颗粒料斗、挤出机驱动机构(液压马达、变频电机、伺服电机或者恒扭矩电机等驱动)、挤出机螺杆、加热系统、水冷系统、压力检测系统、模头系统、以及相应的壁厚控制系统组成，挤出机2将塑料颗粒加热融化，通过挤出机驱动机构驱动以及螺杆的塑化，通过模头的流道均匀分流形成熔融状态的管胚并挤出，管胚内部持续通入压缩空气始终保持正压，从而保证管坯内部的无菌性，以及将来形成瓶身时，瓶子内部的无菌性；当挤出机2挤出的管坯长度合适时，通过热切刀2.1将管坯切断；切断过程形成的烟雾由排烟装置9排到废气处理系统。
②管胚转移：模具8在管胚转移工位3时，挤出的管胚14上部吸附到夹胚板8.1上，下部由模具8的主模8.3合模固定到模具8中。
③加针并制瓶：模具8转移至加针制瓶工位4，加针机构将注射针头15加入管胚14，模具8采用真空方式将此管胚14的产品身部成型，同时冷却产品；其中，加针机构为气缸，气缸伸缩杆的底部设有可以固定注射针头15的机械手或抓手。
④灌装：模具8转移至灌装工位5，灌装针16将药液灌装到模具8内成型好的产品型腔中。其中，药液通过药液进口16.2进入，腔内气体通过排气口16.1排出。
⑤加注射器活塞并封口：模具8转移至加注射器活塞并封口工位6，加注射器机构将注射器活塞17放入到成型后的产品型腔上部，头模8.2合模实现封口。其中，加注射器机构为气缸，气缸伸缩杆的底部设有可以固定注射器活塞17的机械手或抓手。
⑥冲裁：模具8转移至成品转移工位7，插针18上升将产品插住，模具8打开，取出机构将产品取出，通过电缸、气缸、输送线等方式将产品输送至冲裁工位，在冲裁工位对产品边缘废料进行冲裁，至此产品生产完成。
其中，冲裁装置19由上部冲裁、下部冲裁、成品暂存夹具、废料暂存桶，输送工位以及其它的驱动机构组成，其作用为当成品在成品暂存夹具固定好后，驱动机构将驱动上部冲裁以及下部冲裁工位进行动作，从而将成品的上部和下部的废料冲掉。
本发明所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，包括五组模具8以及相应的驱动机构，五组模具8按照步骤②～步骤⑥形成连续循环，实现连续生产。
管胚转移工位3、加针制瓶工位4、灌装工位5、加注射器活塞并封口工位6、成品转移工位7罩在风淋区12内。风淋区12主要由均流板、风口、管道、阀门等零部件组成，其作用是对管胚转移工位3、加针制瓶工位4、灌装工位5、加注射器活塞并封口工位6、成品转移工位7，包括上针机构和上注射器活塞机构等进行洁净风淋保护，从而保证整个生产过程产品的无菌性。
风淋区12的无菌气进口11连接CIP/SIP模块10。CIP/SIP模块10主要由各类除菌级过滤器、药液缓冲罐、液位控制系统、各类阀门、管路、温度传感器、压力传感器等组成，其主要作用为对提供管坯内部正压的气路系统、吹瓶的气路系统、充惰性气体的气路系统、药液缓冲罐压力维持系统、药液管路系统、A级风淋系统等进行在线灭菌，对能够进行清洗的系统进行在线的清洗。
夹胚板上8.1设有真空缝或真空孔，真空缝或真空孔的接口与真空泵连接，真空泵提供真空，实现步骤②中管胚14上部吸附到夹胚板8.1上的目的。
模具8上设有真空缝或真空孔，真空缝或真空孔的接口与真空泵连接，真空泵提供真空，实现步骤③中采用真空方式将管胚14的产品身部成型的目的。
模具8内设有冷却水道，冷却水道接口与冷却水管路连接，实现步骤③中模具8内产品的冷却。
模具8通过旋转机构13进行转移。
还包括控制系统，其主要由PLC、模拟量模块、数字量模块、低压电器、高压电器，以及各类传感器等组成，其主要作用为通过自动化编程将所有执行部件按照一定的逻辑顺序动作，从而实现整机设备的自动化控制。
作为本发明的一种实施方式，一个挤出机构五套模具，可以变为一个挤出机构两套模具，或者将变为两个挤出机构十套模具，或者通过减少工位来减少功能，或者每套模具上有多个腔室，一次可以出多支产品，这同时需要挤出机一次出多个管胚。
Claims (9)
1.一种塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
①管胚挤出：挤出机(2)将塑料颗粒加热融化，通过模头的流道均匀分流形成熔融状态的管胚并挤出，管胚内部持续通入压缩空气始终保持正压；当挤出机(2)挤出的管坯长度合适时，通过热切刀(2.1)将管坯切断；
②管胚转移：模具(8)在管胚转移工位(3)时，挤出的管胚(14)上部吸附到夹胚板(8.1)上，下部由模具的主模(8.3)合模固定到模具(8)中；
③加针并制瓶：模具(8)转移至加针制瓶工位(4)，加针机构将注射针头(15)加入管胚(14)，模具(8)采用真空方式将此管胚(14)的产品身部成型，同时冷却产品；
④灌装：模具(8)转移至灌装工位(5)，灌装针(16)将药液灌装到模具(8)内成型好的产品型腔中；
⑤加注射器活塞并封口：模具(8)转移至加注射器活塞并封口工位(6)，加注射器机构将注射器活塞(17)放入到成型后的产品型腔上部，头模(8.2)合模实现封口；
⑥冲裁：模具(8)转移至成品转移工位(7)，插针(18)上升将产品插住，模具(8)打开，取出机构将产品取出，将产品输送至冲裁工位，在冲裁工位对产品边缘废料进行冲裁，至此产品生产完成。
2.根据权利要求1所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，包括五组模具(8)，五组模具(8)按照步骤②～步骤⑥形成连续循环，实现连续生产。
3.根据权利要求1所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，所述的管胚转移工位(3)、加针制瓶工位(4)、灌装工位(5)、加注射器活塞并封口工位(6)、成品转移工位(7)罩在风淋区(12)内。
4.根据权利要求3所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，所述的风淋区(12)连接CIP/SIP模块(10)。
5.根据权利要求1所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，所述的夹胚板上(8.1)设有真空缝或真空孔，真空缝或真空孔的接口与真空泵连接，真空泵提供真空，实现步骤②中管胚(14)上部吸附到夹胚板(8.1)上的目的。
6.根据权利要求1所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，模具(8)上设有真空缝或真空孔，真空缝或真空孔的接口与真空泵连接，真空泵提供真空，实现步骤③中采用真空方式将管胚(14)的产品身部成型的目的。
7.根据权利要求1所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，模具(8)内设有冷却水道，冷却水道接口与冷却水管路连接，实现步骤③中模具(8)内产品的冷却。
8.根据权利要求1所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，模具(8)通过旋转机构(13)进行转移。
9.根据权利要求1所述的塑料药瓶预充针连续生产工艺，其特征在于，步骤①中，挤出机(2)通过真空上料机(1)进行真空上料。
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