CN115959320A - 用于灌封机的充填气体特性检测装置、灌封机及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于灌封机(1)的充填气体特性检测装置(11)，包括：用于检测灌封后的容器(2)内的充填气体特性的充填气体特性检测单元(111)；以及用于支持所述充填气体特性检测单元(111)对灌封后的容器(2)内的充填气体特性进行在线检测的支持机构(112)；其中，所述充填气体特性检测单元(111)和所述支持机构(112)邻近于所述灌封机(1)的出料工位(12)布置，并且所述支持机构(112)被配置成适于与所述出料工位(12)配合，从而允许所述充填气体特性检测单元(111)以自动方式检测所述充填气体特性。还公开了一种相应的灌封机(1)和一种相应的操作灌封机(1)的方法。根据某些实施例，可实现自动检测、不影响生产的继续进行等。

Description

用于灌封机的充填气体特性检测装置、灌封机及操作方法

技术领域

本发明涉及一种用于灌封机的充填气体特性检测装置、一种相应的灌封机以及一种相应的用于操作灌封机的方法。

背景技术

灌封机广泛地应用于药物灌装领域。目前，在灌封机对厌氧的药品进行灌装时，只有充氮保护装置，但是在检验充氮效果的时候只能手动取出加塞密封后的瓶子，再进行手动测量，很不方便。

随着药品生产质量管理规范(GMP)要求的提高以及厌氧产品质量管控更严格，需要灌封机具备定期自动抽样的功能，并根据数据和趋势图进行自动充氮调整，从而更全面保证生产的药品残氧量符合标准。

然而，目前的手动抽样打断了产品的整体生产过程，需要额外的人工操作，且测量精度与操作人员的技艺和责任心等因素密切相关。而且，手动操作耗时，无法及时地对生产过程进行调整，经常会出现一旦检测不合格不得不丢弃一批产品的情况。有些药品较为昂贵，这种丢弃会造成极大的经济损失。

为此，需要对现有的灌封机进行改进。

发明内容

鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种改进的用于灌封机的充填气体特性检测装置、一种相应的灌封机以及一种相应的用于操作灌封机的方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于灌封机的充填气体特性检测装置，包括：用于检测灌封后的容器内的充填气体特性的充填气体特性检测单元；以及用于支持所述充填气体特性检测单元对灌封后的容器内的充填气体特性进行在线检测的支持机构；其中，所述充填气体特性检测单元和所述支持机构邻近于所述灌封机的出料工位布置，并且所述支持机构被配置成适于与所述出料工位配合，从而允许所述充填气体特性检测单元以自动方式检测所述充填气体特性。

根据本发明的一个可选实施例，所述充填气体特性检测装置还包括反馈单元，所述反馈单元被配置成至少适于向所述灌封机的充填气体装置反馈检测结果，以允许所述充填气体装置基于所述检测结果执行相应操作；和/或所述充填气体特性由充填气体的含氧量表征；和/或所述充填气体为氮气。

根据本发明的一个可选实施例，所述支持机构包括至少用于从所述出料工位捡取待检测的容器的接收装置。

根据本发明的一个可选实施例，所述接收装置被配置成适于使待检测的容器处于允许所述充填气体特性检测单元进行检测的检测位置；和/或所述接收装置包括可转动的捡取星轮，所述捡取星轮的外周边设有用于从所述出料工位的出料星轮捡取待检测的容器的捡取结构。

根据本发明的一个可选实施例，所述捡取结构被构造成包括用于接收待检测的容器的凹部和径向通到所述凹部的真空吸口；和/或所述接收装置被配置成通过真空吸取方式从所述出料工位捡取待检测的容器；和/或所述接收装置包括用于支撑所述捡取星轮的星轮支座。

根据本发明的一个可选实施例，所述充填气体特性检测单元被配置成适于刺穿待检测的容器的密封塞以接触充填气体的方式进行检测。

根据本发明的一个可选实施例，所述充填气体特性检测单元包括检测头和保持所述检测头的支撑结构；和/或所述充填气体特性检测单元被构造成至少一部分悬伸到待检测的容器的上方以对待检测的容器进行检测。

根据本发明的一个可选实施例，所述检测头例如通过丝杠传动机构以可升降的方式设置在所述支撑结构上；和/或所述检测头包括穿刺件，所述穿刺件被构造成适于随所述检测头的升降运动而升降运动，以便刺穿所述密封塞和从所述密封塞抽出。

根据本发明的一个可选实施例，所述穿刺件被构造成穿刺针；和/或所述检测头包括用于检测所述充填气体特性的探头；和/或所述检测头包括用于保持所述穿刺件的保持结构。

根据本发明的一个可选实施例，所述探头被构造成适于随所述穿刺件刺穿所述密封塞而接触待检测的容器内的充填气体。

根据本发明的一个可选实施例，所述检测头包括用于驱动所述探头升降运动的驱动器、特别是气动驱动器；和/或所述穿刺件被构造成具有空心结构，所述探头被构造成位于所述空心结构内，并优选地能够在所述空心结构内移位。

根据本发明的一个可选实施例，所述容器为西林瓶；和/或所述充填气体特性检测装置被构造成能够将检测结果正常而判断不影响使用的容器回送到所述出料工位；和/或所述充填气体特性检测装置还包括用于将检测后的判断需要踢废的容器踢废的踢废机构。

根据本发明的第二方面，提供了一种灌封机，所述灌封机包括：出料工位；以及所述充填气体特性检测装置。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于操作所述灌封机的方法，包括以下步骤：通过所述充填气体特性检测装置检测待检测的容器内的充填气体特性；以及所述灌封机至少基于不利的检测结果执行相应的操作。

根据本发明的一个可选实施例，所述方法还包括：将检测结果反馈给所述灌封机的充填气体装置，所述充填气体装置基于检测结果特别是通过PID和/或自适应学习算法对充气参数进行调节；和/或如果基于检测结果判断出待检测的容器内的充填气体特性不符合预定要求，灌封机停机和/或确定灌封机的传送带上的特定区域的容器不合格。

根据本发明的某些示例性实施例，可以自动实现检测而不会打断产品的整体生产过程，不需要配备相应的操作人员，自动测量也消除了人为误差，也可以实时监测和调整生产过程，从而可尽可能地避免造成产品的浪费和相应的经济损失。

附图说明

通过参考附图阅读以下对一些可选的示例性实施例的详细描述，可进一步理解本发明及其优点。附图包括：

图1示出了根据本发明的一个可选的示例性实施例的灌封机的局部立体图。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的从另一个角度观察的灌封机的局部立体图，以便更好地展现出充填气体特性检测装置的一些结构细节。

图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于操作灌封机的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中将参考附图更详细地描述本发明的一些可选的示例性实施例，以便更好地理解本发明的基本概念和思想。然而，本发明的主题可以以许多不同的形式实施。而且，提供这些示例性实施例使得本发明将变得更透彻和完整，并且意欲将这些主题的范围传达给本领域技术人员。在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件或部件。

图1示出了根据本发明的一个可选的示例性实施例的灌封机的局部立体图。所述灌封机尤其是用于将药物灌装到容器中然后封闭容器。

如图1所示，灌封机1包括充填气体特性检测装置11，用于对灌封后的容器内的充填气体特性进行检测，特别是用于判断该气体是否满足要求而不会影响容器内灌装的药物的质量。例如，可以在充填氮气或其它惰性气体的情况下确定容器内的充填气体内的残氧量，这对于厌氧的药物来说至关重要。

根据本发明的一个示例性实施例，充填气体特性检测装置11包括：用于检测灌封后的容器2内的充填气体特性的充填气体特性检测单元111；以及用于支持充填气体特性检测单元111对灌封后的容器2内的充填气体特性进行在线检测的支持机构112；其中，充填气体特性检测单元111和支持机构112邻近于灌封机1的出料工位12布置，并且支持机构112被配置成适于与出料工位12配合，从而允许充填气体特性检测单元111以自动方式检测充填气体特性。

由此可以看出，该充填气体特性检测装置11的检测操作不影响生产线的正常运行，而且无需人的操作，进而检测结果也可避免人为误差。

本领域技术人员可以理解，充填气体特性检测单元111可以通过物理接触充填气体进行检测，但在某些充填气体特性检测单元由于采用的原理不同可以进行非接触式检测，例如，通过透过容器的壁(特别是为玻璃瓶的情况下)进行检测，在这种情况下，检测时甚至不需要将容器从出料工位12取出。本发明下面主要以接触式检测为例进行描述。

根据本发明的一个示例性实施例，充填气体特性检测装置11还包括反馈单元(未示出)，所述反馈单元被配置成至少适于向灌封机1的充填气体装置(未示出)反馈检测结果，以允许所述充填气体装置基于所述检测结果执行相应操作，例如必要时可主动调节充气的压力，进一步保证充气的效果，从而保证了药品质量。当然，也可根据检测结果对灌封机1的操作进行相应控制，例如，停机等。

如上所述，所述充填气体特性可由充填气体的含氧量表征，特别是在充填气体为氮气的情况下。

根据本发明的一个示例性实施例，支持机构112可包括至少用于从出料工位12捡取待检测的容器2的接收装置1121。这样，可以定期或随机地从出料工位12上捡取一个容器2进行检测，出料工位12可继续运行。捡取容器12进行检测，也可以更好地确保检测工作的进行。

根据本发明的一个示例性实施例，接收装置1121可以被配置成适于使待检测的容器2处于允许充填气体特性检测单元111对其进行检测的检测位置。此时，接收装置1121可将捡取的容器2例如移动到与捡取位置不同的另一位置进行检测，这样可以不影响出料工位12的运行。

如图1所示，根据本发明的一个示例性实施例，接收装置1121可包括可转动的捡取星轮1122，所述捡取星轮1122的外周边可设有用于从出料工位12的出料星轮121捡取待检测的容器2的捡取结构1123。这样的结构形式简单，并且可以在捡取星轮1122的周边上保持多个容器2。

根据本发明的一个示例性实施例，接收装置1121可被配置成通过真空吸取方式从出料工位12捡取待检测的容器2。这样，可以简单的方式实现捡取。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的从另一个角度观察的灌封机1的局部立体图，以便更好地展现出充填气体特性检测装置11的一些结构细节。

如图2所示，根据本发明的一个示例性实施例，捡取结构1123可被构造成包括用于接收待检测的容器2的凹部和径向通到所述凹部的真空吸口1124。从而，通过真空吸口1124可以方便地从出料工位12上捡取容器2并保持在该凹部内。

根据本发明的一个示例性实施例，接收装置1121可包括用于支撑捡取星轮1122的星轮支座(未示出)。

如图2所示，根据本发明的一个示例性实施例，充填气体特性检测单元111可被配置成适于刺穿待检测的容器2的密封塞21以接触充填气体的方式进行检测。这样的检测单元成本较低，检测结果也可能更为可靠。

如图2所示，充填气体特性检测单元111可包括检测头1111和保持检测头1111的支撑结构1112。采用这种方式，可以允许检测头1111根据需要在支撑结构1112上移动。

根据本发明的一个示例性实施例，如图2所示，充填气体特性检测单元111可被构造成至少一部分、例如检测头111悬伸到待检测的容器2的上方以对待检测的容器2进行检测。

优选地，检测头1111可例如通过丝杠传动机构以可升降的方式设置在支撑结构1112上。这样，可以在容器2定位在检测头1111下方时通过降低检测头1111来检测容器2。

一种可能的方式是捡取星轮1122将捡取的容器2转动带到检测头1111下方进行检测。检测时容器2仍保持在捡取星轮1122上，但出于更可靠的考虑，可以在容器2的底部设置一个支撑座来使容器2在检测过程中稳固地得到支撑。检测结束时，可以使捡取星轮1122转动带走容器2。

根据本发明的一个示例性实施例，如图2所示，检测头1111可包括穿刺件1113，所述穿刺件1113被构造成适于随检测头1111的升降运动而升降运动，以便刺穿密封塞21和从密封塞21抽出。

为了使穿刺件1113得到可靠保持，检测头1111可包括用于保持穿刺件1113的保持结构1115。穿刺件1113保持在保持结构1115上而从保持结构1115下方伸出至少一部分。

根据本发明的一个示例性实施例，如图2所示，穿刺件1113可被构造成穿刺针，这样可以更好地刺穿容器2的密封塞21。

为了实现检测，如图2所示，检测头1111可以包括用于检测充填气体特性的探头1114。

根据本发明的一个示例性实施例，探头1114可被构造成适于随穿刺件1113刺穿密封塞26而接触待检测的容器2内的充填气体。换言之，穿刺件1113的刺穿动作给探头1114打通了可接触容器2内的充填气体的通道。

根据本发明的一个示例性实施例，检测头1111可包括用于驱动探头1114升降运动的驱动器1116、特别是气动驱动器，例如气缸。这样，可以在穿刺件1113打通通道之后借助驱动器1116将探头1114送入到容器2的内部中。

根据本发明的一个示例性实施例，穿刺件1113可被构造成具有空心结构，探头1114被构造成位于所述空心结构内，并优选地能够在所述空心结构内移位。这样，当穿刺件1113刺穿密封塞21时，形成了一个由空心结构限定的通道。探头1114位于该空心结构内，自然可直接接触容器2内的充填空气。为了使探头1114能够实现更精确的测量，可以使探头1114在空心结构内向下移位，以伸入到容器2的内部。先用穿刺件1113刺穿，然后再使探头1114向容器2的方向移动而从穿刺件1113内露出，可以很好地保护探头1114。当然，如上所述，探头1114原则上也可以始终位于空心结构内。

根据本发明的一个示例性实施例，容器2可以为西林瓶。在这种情况下，密封塞21可以由橡胶制成，从而穿刺件1113可以容易地刺穿。在密封塞21由合适的材料制成的情况下，穿刺件1113(以及可能的探头1114)从密封塞21退出后，密封塞21仍有可能实现良好的密封。如果检测结果表明充填气体特性满足要求，且在检测过程中没有带来污染的情况下，被检测后的容器2甚至可以认为仍是合格品，而不需要作为废品踢废。

为此，根据本发明的一个示例性实施例，充填气体特性检测装置11可被构造成能够将检测结果正常而判断不影响使用的容器2回送到出料工位12。当然，另一方面，充填气体特性检测装置11还可包括用于将检测后的判断需要踢废的容器2踢废的踢废机构。需要指出的是，需要踢废的容器2包括检测结果正常但检测可能使得容器2无法再密封或药物被污染的容器2。

本发明还涉及一种操作灌封机1的方法，如图3所示，作为本发明的一个示例性实施例，可包括以下步骤：S1)通过充填气体特性检测装置11检测待检测的容器2内的充填气体特性；以及S2)灌封机1至少自动地基于不利的检测结果执行相应的操作。本领域技术人员可以理解，“不利的检测结果”是指根据检测结果判断需要对灌封机1的操作进行干预或调整的任何操作，例如包括但不限于容器2的检测结果不合格或基于检测结果可以预测随后灌封的容器2可能不合格的情况。

根据本发明的一个示例性实施例，所述方法还可包括：将检测结果反馈给灌封机1的充填气体装置，所述充填气体装置基于检测结果特别是通过PID和/或自适应学习算法对充气参数、例如充气压力进行调节。

根据本发明的一个示例性实施例，可以基于最近相继检测的多个检测结果对未来充填的气体特性、例如残氧量进行预测，主动预先控制充填气体装置的操作参数。这样，可以尽可能地避免出现不合格的产品。

根据本发明的一个示例性实施例，如果基于检测结果判断出待检测的容器2内的充填气体特性不符合预定要求，灌封机1停机和/或确定灌封机1的传送带上的特定区域的容器2不合格。

尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅是通过示例的方式给出的，并不旨在限制本发明的范围。所附权利要求及它们的等同替换旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的所有修改、替换和改变。

Claims (15)

1.一种用于灌封机(1)的充填气体特性检测装置(11)，包括：

用于检测灌封后的容器(2)内的充填气体特性的充填气体特性检测单元(111)；以及

用于支持所述充填气体特性检测单元(111)对灌封后的容器(2)内的充填气体特性进行在线检测的支持机构(112)；

其中，所述充填气体特性检测单元(111)和所述支持机构(112)邻近于所述灌封机(1)的出料工位(12)布置，并且所述支持机构(112)被配置成适于与所述出料工位(12)配合，从而允许所述充填气体特性检测单元(111)以自动方式检测所述充填气体特性。

2.根据权利要求1所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述充填气体特性检测装置(11)还包括反馈单元，所述反馈单元被配置成至少适于向所述灌封机(1)的充填气体装置反馈检测结果，以允许所述充填气体装置基于所述检测结果执行相应操作；和/或

所述充填气体特性由充填气体的含氧量表征；和/或

所述充填气体为氮气。

3.根据权利要求1或2所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述支持机构(112)包括至少用于从所述出料工位(12)捡取待检测的容器(2)的接收装置(1121)。

4.根据权利要求3所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述接收装置(1121)被配置成适于使待检测的容器(2)处于允许所述充填气体特性检测单元(111)进行检测的检测位置；和/或

所述接收装置(1121)包括可转动的捡取星轮(1122)，所述捡取星轮(1122)的外周边设有用于从所述出料工位(12)的出料星轮(121)捡取待检测的容器(2)的捡取结构(1123)。

5.根据权利要求4所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述捡取结构(1123)被构造成包括用于接收待检测的容器(2)的凹部和径向通到所述凹部的真空吸口(1124)；和/或

所述接收装置(1121)被配置成通过真空吸取方式从所述出料工位(12)捡取待检测的容器(2)；和/或

所述接收装置(1121)包括用于支撑所述捡取星轮(1122)的星轮支座。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述充填气体特性检测单元(111)被配置成适于刺穿待检测的容器(2)的密封塞(21)以接触充填气体的方式进行检测。

7.根据权利要求6所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述充填气体特性检测单元(111)包括检测头(1111)和保持所述检测头(1111)的支撑结构(1112)；和/或

所述充填气体特性检测单元(111)被构造成至少一部分悬伸到待检测的容器(2)的上方以对待检测的容器(2)进行检测。

8.根据权利要求7所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述检测头(1111)例如通过丝杠传动机构以可升降的方式设置在所述支撑结构(1112)上；和/或

所述检测头(1111)包括穿刺件(1113)，所述穿刺件(1113)被构造成适于随所述检测头(1111)的升降运动而升降运动，以便刺穿所述密封塞(21)和从所述密封塞(21)抽出。

9.根据权利要求8所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述穿刺件(1113)被构造成穿刺针；和/或

所述检测头(1111)包括用于检测所述充填气体特性的探头(1114)；和/或

所述检测头(1111)包括用于保持所述穿刺件(1113)的保持结构(1115)。

10.根据权利要求9所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述探头(1114)被构造成适于随所述穿刺件(1113)刺穿所述密封塞(26)而接触待检测的容器(2)内的充填气体。

11.根据权利要求9或10所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述检测头(1111)包括用于驱动所述探头(1114)升降运动的驱动器(1116)、特别是气动驱动器；和/或

所述穿刺件(1113)被构造成具有空心结构，所述探头(1114)被构造成位于所述空心结构内，并优选地能够在所述空心结构内移位。

12.根据权利要求1-11中任一所述的充填气体特性检测装置(11)，其中，

所述容器(2)为西林瓶；和/或

所述充填气体特性检测装置(11)被构造成能够将检测结果正常而判断不影响使用的容器(2)回送到所述出料工位(12)；和/或

所述充填气体特性检测装置(11)还包括用于将检测后的判断需要踢废的容器(2)踢废的踢废机构。

13.一种灌封机(1)，所述灌封机(1)包括：

出料工位(12)；以及

根据权利要求1-12中任一项所述的充填气体特性检测装置(11)。

14.一种用于操作根据权利要求13所述的灌封机(1)的方法，包括以下步骤：

通过所述充填气体特性检测装置(11)检测待检测的容器(2)内的充填气体特性；以及

所述灌封机(1)至少基于不利的检测结果执行相应的操作。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法还包括：

将检测结果反馈给所述灌封机(1)的充填气体装置，所述充填气体装置基于检测结果特别是通过PID和/或自适应学习算法对充气参数进行调节；和/或

如果基于检测结果判断出待检测的容器(2)内的充填气体特性不符合预定要求，灌封机(1)停机和/或确定灌封机(1)的传送带上的特定区域的容器(2)不合格。

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