专利名称：用于检测胶囊填充机械中药物计量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测生产机械中药物计量的装置。
特别是，本发明有利地被用在用于生产药用硬胶胶囊的胶囊填充机械中，所述药用硬胶胶囊具有一胶囊盖和一胶囊体，所述胶囊体包括呈粉末或颗粒形式的一定剂量的药物，本发明涉及所述机械，但本发明的范围不限定于此。
背景技术：
一般说来，用于生产药用胶囊的胶囊填充机械主要包括一绕垂直旋转轴线转动的滚筒，以及一圆形槽，该槽容纳要被通过计量供入胶囊的药物。
滚筒通过将胶囊盖和胶囊体分离，然后在填充一次后再闭合它们来处理和定位胶囊。容纳物质的槽被连接到滚筒上，而且该滚筒还具有若干计量元件，所述元件用来从槽中选取物质的相对剂量，并在胶囊体被相关的胶囊盖再次封闭之前将各剂量沉积在胶囊体中。
根据已知的计量方法，每个均包括一空心冲头的计量元件形成一中空圆筒，且容纳往复运动的活塞，一个接一个地进行下述操作步骤通过中空圆筒垂直进入槽，用以浸入药物中直到圆筒接触槽的底部，在中空圆筒内形成物质M的剂量或块；活塞向下运动，以压缩药物的剂量；接着，中空圆筒进行向上的返回运动以从槽选取剂量，其中被压缩的剂量仍位于圆筒内部；最后，在通过滚筒的转动将胶囊体对准在上升的中空圆筒上的轴向运动之后，活塞向下推进，将压缩的剂量释放到相关的胶囊体中。
为了正确地选取剂量，然后将它排入胶囊体中，不过最重要的是为了确保各胶囊包含重量位于预定重量范围内的一定剂量的药物，活塞在中空圆筒内的垂直行程被适当地调节，沿两方向并根据被定义为常量且与中空圆筒的运动同步的值来调节。
为了检测胶囊中一定剂量药物的重量是恰当的，一种已知的检测方法包括使用精确的天平，从胶囊填充机械供出部分取出作为样品的胶囊被放在该天平上。
由于所述天平在称重步骤中具有高的稳定时间，所以这种方法不能用来检测由胶囊填充机械生产的所有胶囊，因为这会大大减慢生产流程。
为了解决上述问题，也就是说，为了检测所有生产的胶囊而不使生产流程减慢，在目前的胶囊填充机械上装有检测装置，用来检测计量步骤中活塞的向下力，而且用来根据反馈控制活塞行程，如果所述力给定的药物剂量具有不合格的重量值的话。
在所描述的胶囊填充机械中，例如，在美国专利US6,327,835中，交替转动的滚筒的各计量活塞装有一力传感器，该传感器通过连接电缆发送系统连接到一控制装置上，该控制装置在滚筒交替运动的每次暂停期间接收和活塞压力值相关的信号，将所述值与预定参考值进行比较，并发送一反馈信号来在药物计量步骤中调节活塞驱动装置。
所述美国专利中描述的控制装置仅被有效地用在具有交替运动的胶囊填充机械中，但是，由于所述连接电缆传送系统，所述控制装置显然不能用在具有以目前可能非常高的转速连续转动的滚筒的胶囊填充机械上。
发明内容
因此，本发明旨在克服现有技术的上述缺点和问题。
具体地说，本发明的目的是提供一种控制装置，该装置允许对由胶囊填充机械生产的所有胶囊进行有效的重量检测，不论它是以连续还是以交替运动操作。
因此，本发明提供了一种用于检测胶囊填充机械中药物计量的装置，所述机械用于生产具有胶囊盖和胶囊体的一种类型的胶囊，所述机械包括一装有旋转滚筒的固定构件，滚筒在其边缘上支承若干胶囊，通过使胶囊盖从胶囊体分离打开各胶囊，用一定剂量的药物填充胶囊体，然后在用相关的胶囊盖闭合胶囊体。旋转滚筒具有一容纳药物的槽并支承若干计量元件，各元件包括至少一个活塞，该活塞在一中空圆筒内滑动，来从槽选取并压缩物质剂量，并将它排入胶囊的胶囊体中。所述装置的特征在于其包括连接到各活塞上的传感器装置，用于检测剂量上活塞的推力值；连接到传感器装置上的发送装置，用于借助相关信号的遥测发送(telemetric transmission)将该值发射到接收元件，所述接收元件在固定构件的至少一个区域中被固定在机械上。还设有动力供给装置，用于在滚筒转动期间周期地致动传感器装置和发送装置。
根据上述目的的本发明的技术特征被列在权利要求中，而且在随后参照附图的详细说明中更清楚地示出了本发明的优点，并在不限定本发明范围的情况下描述了本发明的一优选实施例，其中图1为装配有根据本发明的用于检测物质计量的装置的胶囊填充机械的示意平面顶视图，其中为了更清楚，局部被切掉；图2为处于一操作位置中的图1所示胶囊填充机械的一部分的侧视图，其中一些元件被切掉而且所述机械被局部剖开；图3为处于另一操作位置中的图1所示胶囊填充机械的侧视图，其中有些元件被切掉而且有些被局部剖开；图4为说明根据本发明的用于检测物质计量的装置的操作的流程图；图5为说明图4所示装置一部分的操作的流程图。
具体实施例方式
参照图1、2和3，标号1表示用于生产一种类型胶囊CF的胶囊填充机械，这种类型的胶囊具有一胶囊盖C和一包含一定剂量的粉末状或颗粒状药物M的胶囊体F。
机械1主要包括一连续地绕垂直轴线Z且沿图1中顺时针方向B转动的滚筒2，其边缘被设计得用来以已知的方式支承胶囊CF并以一定的角度处理和定位胶囊CF，从而通过以图2和3已知的方法将胶囊盖C和胶囊体F分离，然后在填充后闭合它们，所述胶囊可以被填充一定剂量的药物M。滚筒2被连接到含有药物M的圆形槽5上，所述药物由物质M供给站100(图1)供给至所述槽5。
滚筒2具有若干已知的计量元件3，各自形成一计量站，并用来从槽5中选取物质M的剂量DS，然后在胶囊体F被相关的胶囊盖C再次封闭之前将各剂量DS沉积在胶囊体F中。
如图2和3所示，各计量元件3包括一在中空圆筒4内运动的活塞8。应该注意，各计量元件3最好包括一对在相应的中空圆筒4内运动的活塞8，但是在该说明书中为简便起见，下面仅参照一个单活塞8和相关的圆筒4描述，但没有以任何方式限定本发明的应用范围。
圆筒4由已知的驱动装置(未示出)驱动在下降位置(图2)和上升位置(图3)之间沿两个方向垂直地运动；在前一位置中，中空圆筒4被浸入槽5中，在后一位置中，圆筒4位于槽5外部。
活塞8被设计得以这样一种方式由已知的驱动装置(未示出)驱动沿两个方向在圆筒4内垂直滑动，以便实际上各计量元件3一个接一个地进行下述操作步骤通过中空圆筒4垂直冲程(stroke)进入槽5，从而它被浸入药物M中直到圆筒接触槽5的底部，在中空圆筒4内形成物质M的剂量DS或块(slug)(图2)；活塞8向下运动，以压缩药物M的剂量DS(图2)；接着的中空圆筒4进行向上的返回运动以从槽5选取剂量，其中物质M的被压缩的剂量DS仍位于圆筒4内部；最后，活塞8向下推进，将压缩的剂量DS释放到由滚筒2上滑动装置7承载的相关胶囊体F中(图3)。实际上，被选取的物质M的剂量DS由圆筒4的直径、活塞8的初始位置和向下冲程限定。
如图1、2、4和5所示，机械1包括一用于检测物质M计量的装置6，其对于各计量元件3又包括传感器装置9和发送装置10；装置9被连接到活塞8上，用以检测并储存活塞8相对于施加在中空圆筒4内部的剂量DS上的压力值V，发送装置10被连接到传感器装置9上，用以通过发送相关的发送信号S将压力值V发送给接收装置11。
装置6还包括用于给各计量元件3的传感器装置9和发送装置10供给能量并循环致动它们。
如图1和5所示，动力供给和循环致动装置12包括用于致动发送装置10的装置13和用于给致动装置13供给能量(power)的装置14；其中每个计量元件3有一个发送装置10，而且该装置位于滚筒2上；装置14位于机械1的固定部分15上。
具体的说，从图4可以更好地看出，动力供给和循环致动装置12包括两个定子元件14(例如，永久磁体)和一个转子元件13(例如，一线圈)；元件14位于机械1的相对的预定固定区域P和P1处；元件13被连接到各计量元件3上。在未示出的一实施例中，区域P和P1重合，因此，仅有一个定子元件14。
连接到两个定子元件14中的每一个上的转子元件13共同限定了一变压器组件，当在滚筒2沿方向B转动期间，它们彼此接近时，用于将电从定子元件14传递给单个转子元件13。
这种电动传递被用来致动传感器装置9和发送装置10，以允许在区域P和P1处检测与剂量DS上活塞8的压力有关的值V，接着将该值发送给装置10，而且，随后，仅在区域P1处，借助射频(radio freqnency)信号S，从发送装置10向接收装置11进行遥测发送。
另外，如图4的框图所示，进一步动力供给和循环致动14a包括一第三定子元件14b，该元件位于机械1的第三固定预定区域P2处，用以允许对位于各计量元件3上的单个转子元件13进行致动。区域P2与机械1的一部分对应，其中，各剂量DS被排入胶囊CF的胶囊体F中。
相对于滚筒2的转动方向B，区域P2中的第三定子元件14b位于另两个定子元件的下游，这两个元件位于机械1的固定构件15的区域P和P1中。
而且能量装置14a以这样一种方式给发送装置10提供能量，以便允许使用射频并借助信号S1将和排放力相关的值V1遥测传送到另一装置41，所述排放力为用来将剂量DS排入胶囊体F所需要的力。
更仔细地看图2和图5中示出的详细结构，各传感器装置9包括一压力传感器或张力计17，最好是一位于圆筒4上端部并以已知方式连接到活塞8上的测压元件17。发送装置10包括一发送单元10，例如，一转发器，用于将信号S和S1直接连接到测压元件17，并且，当转子元件13由定子元件14或14b致动时，它可以由转子元件13供能。
接收装置11和41安装在机械1的固定构件15上，并且还例如通过一串行电缆连接到一具有微处理器式的处理和控制装置16上。
在本发明的优选实施例中，由发送装置10发送给接收装置11的信号S和S1为电信号，它们被调制，例如调频或调幅。
特别是尽管以一种非限制方式，这种调制信号S和S1最好为数字型的。
例如，信号S和S1可以是二进制的，并且，是已知类型OOK，即，开-闭键控，频率优选为433MHz。
由接收器11和41接收的信号S和S1然后又被发送给微处理器处理装置16，因此，装置16能分别处理剂量DS上的压力和用于将剂量DS排入胶囊体F中的力的值V和V1，并将它们与储存在装置16的存储区中的参考值VF和VF1进行比较。
因此，实际上，如果和由测压元件17检测并传递给接收器11和装置16的剂量DS上的与活塞8的压力相关的值V与和其所比较的参考值VF不一致，那么，装置16致动装置30(优选地为具有加压喷气的气动型装置)，以将胶囊CF排出，其中，胶囊CF的剂量DS由具有值V的压力压缩，装置30位于机械1的向外供给部上。
如果不是与排放力相关的值V1超过现定值VF1，而是胶囊填充机械1自动停止，用以避免圆筒4和/或8的损坏可能性。
再如图4所示，装置6还包括一用于人工输入一重量值为物质M的剂量DS的预定值的装置32，所述物质M将填充机械1中的胶囊CF。类似地，用于通过活塞8将剂量DS排入胶囊体F中的限定力相对应的值VF1也可以被人工设定。
装置32例如通过一串行电缆被连接到微处理器装置16，其存储器包括一特定的算法，用于将上述重量值(例如以毫克表示)转化为以相应的推力值(例如以牛顿表示)，其必须由活塞8产生并且将限定参考值VF和VF1。
微处理器装置16还被连接到一装置33上，该装置33用于以预定的统计周期称量成品胶囊CF的重量。
装置33被用于将一相当于胶囊CF的实际重量的信号SP发送给微处理器装置16，以允许通过由微处理器装置16进行比较的正确操作的反馈进行鉴别，而且因此校正控制装置6的操作。
微处理器装置16还控制一装置34，该装置34用于产生一控制信号，来调节各活塞8在相关的中空圆筒4中的行程，最好是基于给定的生产时间间隔的平均值来调节。
实践中，装置6如下操作。
当机械1停止时，操作者使用装置32来设定将成为物质M的剂量DS的预定值的重量值，所述物质M将填充胶囊CF。这样，装置16可以处理活塞8的压力参考值VF。排放力限定值VF1以相同的方式设定。
这里，机械1可以开始生产周期，而且在滚筒2的连续旋转期间，当各计量元件3周期地接近固定在第一预定区域P中的第一定子元件14时，测压元件17由转子13激励，又由定子14致动，而且，可以记录圆筒4内剂量DS上的活塞8的压力。
接着，计量元件3移动到第二固定区域P1，在该区域中设有第二定子元件14。
由转子13激励的测压元件17将和先前记录的活塞8的压力值相关的值V发送给发送装置10，该装置也由转子13激励，并将信号S发送给固定的接收装置11，装置11又将相同的信号S发送给微处理器16。
这样，装置16能将由信号S发送的值V和参考值VF进行比较，并且，进行如下选择如果值V位于在VF周围的预定范围内，然后，成品胶囊CF被作为正品在位置31处被排出机械1。如果值V相对于值VF不合格，也就是说，如果值V没有位于VF周围的预定范围内，装置16将致动拒绝装置(rejection means)30，以将胶囊CF从胶囊填充机械1排入废品箱(未示出)中。
然后，滚筒2沿方向B的连续运动将计量元件3带到位于预定的机械1的区域P2中定位的第三定子元件14b，再次致动测压元件17来记录剂量DS排入胶囊体F期间由活塞8施加在剂量DS上的相对于排出力的值V1。
该值V1通过信号S1被立即从发送装置10发送给固定的接收装置41，然后发送给微处理器装置16。
微处理器装置将其与使用装置32先前存入的参考值VF1进行比较，以检测排放力是否适当如果值V1比限定值VF1低，生产周期继续。否则，机械1停止以防止圆筒4和/或活塞8断裂或损坏。
微处理器装置16还被用来致动调节活塞8的行程的装置34以调节活塞8的行程，其中所述活塞8的压力值V在预定范围之外被检测，以调节活塞8的行程。
为了确保微处理器装置16采用的检测系统的效率，被认为具有适当重量的胶囊CF在称重装置33上以预定统计周期称量。
该装置33发送一信号SP给微处理器装置16，所述信号相当获得的胶囊CF的实际重量，从而，鉴定由装置16进行的比较的正确操作。
当在实际重量和装置16所存储的数据之间存在偏差时，操作者可以直接行动或者通过装置16中的一用于校正比较数据的自动系统。
因此，以这种方式构造的控制装置6实现预定的目的，取决于用于检测在连续动作胶囊填充机械1中生产的所有胶囊的计量的极快速系统，实时实际上，取决于调制电信号的射频发射系统，根本不会使胶囊填充机械1的生产减速。
该系统的高速，高精度以及灵活性允许其用在所有类型的连续动作胶囊填充机械上，而且甚至用在具有交替动作、具有高和低的生产速度的机械上。
在不背离发明概念的范围的情况下，可以对所说明的本发明进行变形和变化。此外，本发明的所有细节可以由技术上等效的元素替换。
权利要求
1.一种用于检测胶囊填充机械(1)中药物(M)计量的装置(6)，所述机械用于生产具有胶囊盖(C)和胶囊体(F)类型的胶囊(CF)，所述机械(1)包括一装有旋转滚筒(2)的固定构件(15)，滚筒(2)用于在其边缘上支承多个胶囊(CF)，通过使胶囊盖(C)从胶囊体(F)分离打开每个胶囊(CF)，用一定剂量(DS)的物质(M)填充胶囊体(F)，然后再用相关的胶囊盖(C)再次闭合胶囊体(F)；旋转滚筒(2)具有一容纳药物(M)的槽(5)，并支承多个计量元件(3)，各元件包括至少一个活塞(8)，该活塞在一中空圆筒(4)内滑动，以从槽(5)拾起并压缩物质(M)剂量(DS)，并将它排入胶囊(CF)的胶囊体(F)中，所述装置(6)的特征在于其包括连接到各活塞(8)上的传感器装置(9)，用于检测剂量(DS)上活塞(8)的推力值(V；V1)；连接到传感器装置(9)上的发送装置(10)，用于通过相关信号(S；S1)的遥测发送将值(V；V1)传送给接收元件(11；41)，所述接收元件(11；41)在固定构件(15)的至少一个区域(P1；P2)中固定在机械(1)上；还具有动力供给装置(12；14a)，用于在滚筒(2)转动期间周期地致动传感器装置(9)和发送装置(10)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，信号(S；S1)以射频发射。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，信号(S；S1)为调制信号。
4.根据权利要求1至3中任一所述的装置，其特征在于，传感器装置(9)包括一连接到各活塞(8)上的测压元件(17)，用于检测剂量(DS)上与活塞(8)压力相关的值(V)，并通过发送装置(10)将信号(S)发送给接收元件(11)。
5.根据权利要求1至4中任一所述的装置，其特征在于，传感器装置(9)包括一连接到各活塞(8)上的测压元件(17)，用于检测在将剂量(DS)排入胶囊体(F)中时与剂量(DS)上的活塞(8)的排放力相关的值(V1)，并通过发送装置(10)将信号(S)发送给接收元件(41)。
6.根据权利要求1至5中任一所述的装置，其特征在于，动力供给装置(12；14a)包括一位于固定构件(15)的至少一个区域(P，P1；P2)中一固定位置处的定子元件(14；14b)，和一连接到各旋转滚筒(2)的计量元件(3)上的转子元件(13)。
7.根据权利要求1至6中任一所述的装置，其特征在于，其还包括一连接到接收元件(11；41)和胶囊(CF)拒绝装置(30)上的处理和控制装置(16)；该处理和控制装置用于将通过信号(S；S1)从接收元件(11；41)接收的值(V；V1)与相关的参考值(VF；VF1)进行比较，并且，如果值(V；V1)相对于参考值(VF；VF1)不合格，则致动拒绝装置(30)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，其包括一连接到处理和控制装置(16)上、用于人工数据输入的装置(32)，以便在处理和控制装置(16)中产生参考值(V1；VF1)。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，其还包括一装置(34)，该装置用于产生一反馈信号，来调节各活塞(8)在相关的圆筒元件(4)中的冲程，该装置由处理和控制装置(16)控制。
10.根据权利要求7至9中任一所述的装置，其特征在于，其还包括一用于给胶囊(CF)称重的装置(33)，该装置由处理和控制装置(16)控制。
全文摘要
一种用于检测胶囊填充机械(1)中药物计量的装置(6)，所述机械用于生产具有胶囊盖(C)和胶囊体(F)的一种类型的胶囊(CF)，所述机械(1)包括一装有旋转滚筒(2)的固定构件(15)，滚筒(2)在其边缘上支承若干胶囊(CF)，通过使胶囊盖(C)从胶囊体(F)分离打开各胶囊(CF)，用一定剂量(DS)的物质(M)填充胶囊体(F)，然后在用相关的胶囊盖(C)闭合胶囊体(F)；旋转滚筒(2)具有一容纳药物(M)的槽(5)并支承若干计量元件(3)，各元件包括至少一个活塞(8)，该活塞在一中空圆筒(4)内滑动，来从槽(5)选取并压缩物质(M)剂量(DS)，并将它排入胶囊(CF)的胶囊体(F)中。所述装置(6)包括连接到各活塞(8)上的传感器装置(9)，用于检测剂量(DS)上活塞(8)的推力值(V；V1)；和连接到传感器装置(9)上的发送装置(10)，用于借助相关信号(S；S1)的遥测发送将值(V；V1)发射到接收元件(11；41)，所述接收元件(11；41)在固定构件(15)的至少一个区域(P1；P2)中被固定在机械(1)上。还设有动力供给装置(12；14a)，用于在滚筒(2)转动期间周期地致动传感器装置(9)和发送装置(10)。
文档编号A61J3/07GK1551753SQ03800967
公开日2004年12月1日 申请日期2003年6月27日 优先权日2002年7月3日
发明者皮耶兰托尼奥·拉加齐尼, 埃尔维奥·加斯佩里尼, 罗伯托·特雷比, 恩里科·泽尔比纳蒂, 里卡尔多·里瓦尔塔, 尼古拉·甘多尔菲, 乔治·塔罗齐, 泽尔比纳蒂, 特雷比, 甘多尔菲, 塔罗齐, 多 里瓦尔塔, 奥 加斯佩里尼, 皮耶兰托尼奥 拉加齐尼 申请人:I·M·A·工业机械自动装置股份公司, I M A 工业机械自动装置股份公司