专利名称:控释片剂激光打孔机的制作方法
本实用新型是一种利用激光束在片剂外衣上产生预定的、精确的释药小孔的激光打孔机。
渗透泵式控释片剂已经用于临床。这种片剂的结构为水溶性的内核被非水溶性但能透水的外衣封闭，外衣上开有一特定的小孔。采用激光束在片剂外衣上开孔是较先进的技术，速度快，孔径精确，孔边缘光滑，非接触方式有利于减少污染。美国专利4063064和4088864曾透露一种片剂激光打孔机，片剂在机内沿一圆周连续移动，在移动过程中被激光束跟踪打孔，激光束是透过透镜聚焦而作用在药片外衣上，并通过调节聚焦透镜与片剂的距离获得不同的孔径。我们认为激光跟踪打孔，透镜直径要大，光学跟踪装置结构复杂；激光束透过透镜聚焦，光束的损耗较大；仅仅靠调节透镜与片剂的距离不足以得到预定的精确小孔，应该考虑到激光脉冲时间与能量是产生预定小孔的重要因素。
本实用新型的目的是研制一种与美国专利有较大区别的、打孔精度高、结构简单、设计合理的控释片剂激光打孔机，改用步进式输送片剂、激光束定位打孔的方式。
本实用新型由激光器、激光控制系统、片剂供给系统、电源及伺服传动系统组成，片剂在机内仍沿一圆周移动。激光控制系统包括激光脉冲时间与能量控制器(以下简称激光控制器)、定位的反射式凹面镜光学瞄准聚焦装置。激光控制器位于激光器前方，它的作用是将连续激光转变成具有一定脉冲时间和能量的激光束，定位的反射式凹面镜光学瞄准聚焦装置位于通过激光控制器的激光束光路上，调整激光控制器的通光孔径以及改变凹面镜焦距，不改变凹面镜与片剂之间的距离，可以获得预定的片剂外衣孔径。片剂供给系统包括片剂下料盒、片剂定位盘。片剂可从下料盒依次进入定位盘，嵌入盘的定位洞内，由定位盘载其沿圆周步进式移动，当移动到打孔位置时，在步进移动停顿间隙被由反射式光学瞄准装置聚焦的激光束打孔。伺服传动系统具有使激光打孔与片剂步进式移动按同一节奏匹配动作的传动机构。下面参照附图并结合实施例对本实用新型进行详细描述。
图1为本实用新型组成框图。
图2为传动机构框图。
图3为本实用新型整机示意图。
图4为渗透泵式控释片剂纵剖面示意图。
图5为反射式凹面镜光学瞄准聚焦装置示意图。
图6为激光控制器示意图。
图7为片剂下料盒构造示意图。
图8为片剂定位盘和传动机构的结构示意图。
实施例激光器为连续二氧化碳激光器，功率为30瓦。如图3所示，主机外壳(9)内有电源(10)、水箱(11)和传动机构(12)，对应电源、水箱的外壳上方放置一个二氧化碳激光器(7)，对应传动机构的外壳上方放置片剂下料盒(8)和片剂定位盘(15)，激光器前方放置激光控制器(19)，由激光器发出的连续激光束(54)通过激光控制器控制，成为脉冲式激光束，该激光束通过定位的反射式凹面镜光学瞄准装置(6)聚焦，作用于片剂定位盘内固定位置(17)上的片剂。(图中6和19分别示意光学瞄准聚焦装置和激光控制器，下面将结合图5和图6详细描述。)如图4所示，控释片剂水溶性的内核(2)被非水溶性但能透水的外衣(3)封闭，外衣上开有一特定的小孔(1)。
如图5所示，反射式凹面镜光学瞄准聚焦装置包括一对平面反射镜(18和4)和一个凹面反射镜(5)。平面镜(18)固定在激光控制器前方(如图3所示)，与激光束(54)夹角为45°，平面镜(4)固定在平面镜(18)下方，其反射面朝上，与水平面夹角大于0°且小于45°，凹面反射镜固定在两个平面镜近旁，其凹面向下。图中省略了所有反射镜的固定支架。激光束(54)经平面镜(18)反射给平面镜(4)，再由平面镜(4)反射给凹面镜(5)，由凹面镜将激光束反射聚焦作用于片剂外衣(3)预开孔点。实施例凹面反射镜为直径15毫米、焦距70毫米的镀金凹面镜。凹面镜与被打孔片剂之间距离基本是固定的，可以方便地选用焦距分别为50～80毫米的凹面反射镜，使片剂外衣孔径为100～1000微米。
如图6所示，激光控制器包括一个固定光栏(47)和一个移动光栏(48)，两个光栏各有一个通光孔(46和45)，两个通光孔中心的高度相等。固定光栏固定在主机外壳上，激光束(54)的光轴经过固定光栏通光孔中心。移动光栏可以位于激光器和固定光栏之间，如本实施例图所示，也可以位于固定光栏和光学瞄准 聚焦装置之间，其一侧边与一个可沿导轨(51)移动的滑块(49)的一端连接，滑块另一端嵌有一个轴承(52)，一根拉簧(53)分别连接导轨盖板(50)和滑块一端，导轨固定在主机外壳上。装在传动机构长轴(39)顶端的一个凸轮(44)与滑块(49)上的轴承(52)表面相接触，凸轮放置时推动轴承和其后的滑块。在凸轮和拉簧的作用下，滑块带动移动光栏沿着不平行于激光束的方向来回切割激光束，当移动光栏通光孔中心位于激光束光轴上的瞬间，激光束通过激光控制器，否则激光束被移动光栏遮挡住，这样，激光束时而被挡住，时而通过，因此成为脉冲式。可以通过改变两个光栏通光孔径而得到打孔所需的激光脉冲时间和能量。本实用新型移动光栏通光孔孔径为1.5～2.5毫米，固定光栏通光孔孔径为0.6～1.6毫米，凸轮为阿基米德螺旋线形状，转速为1转／秒，激光脉冲时间为70～210微秒。制做光栏的材料可以是耐高温、散热性好、不易变形的金属或非金属，如铜、石墨等。实施例移动光栏不垂直于激光束，以便在遮挡激光束时，反射光不直接射向激光器，而向无害方向反射。
如图7所示，片剂下料盒(8)为圆柱形，由支架(23)支撑，盒内空间被上下两层漏斗(43、22)分隔。上层漏斗(43)以上的空间为储料部分。漏斗(43)连接盒外的振动杆(21)，振动杆连接电磁振动器(20)，漏斗(43)中心有一个圆洞(61)。下层漏斗(22)通过橡皮套管(36)与漏斗管(24)相连，漏斗洞和漏斗管直径均略大于片剂直径，仅允许片剂依次通过。电磁振动器把振动传给上层漏斗，使片剂依次通过漏斗洞和漏斗管到达片剂定位盘。实施例漏斗洞和漏斗管直径可改变，以适应不同直径的片剂。
如图8所示，片剂定位盘(15)由上下两层叠在一起的同心圆底板和垂直于底板、投影为弓形的挡板(16)组成。下层底板(27)固定在主机外壳上，边缘与挡板的圆弧部分连接，在其圆周上有一个片剂出料洞(63)，出料洞连接出料管(26)。在上层底板(62)圆周上均匀分布若干片剂定位洞(64)，定位洞的直径足以使片剂完全嵌入洞内。出料洞与定位洞到盘心的距离相等。出料洞直径大于定位洞直径。传动机构的立轴(29)穿过下层底板中心孔而与上层底板中心连接，上层底板可随立轴旋转而旋转，下层底板不旋转。经光学瞄准装置聚焦的激光束(54)瞄准定位盘挡板外一固定定位洞位置(17)的中心，片剂下料盒的漏斗管(24)底端贴近定位盘挡板内上层底板，其管口对准定位洞所在圆周上相邻两定位洞之间。当立轴带动上层底板步进式旋转时，片剂由漏斗管依次嵌入片剂定位洞，并随之步进式移动，当移动到达挡板外固定位置(17)时，被聚焦的激光束(54)打孔，当移动到片剂定位洞与下层底板上的出料洞(63)重合时，被打过孔的片剂由出料管(26)排出。实施例片剂定位洞为20个，可以根据片剂大小更换定位盘上层底板。
如图2和图8所示，传动机构由电机(42)、减速器(33)、链轮(34和40)、连杆(31)、连板(55)、棘齿(57)棘轮(30)、立轴(29)、长轴(39)、凸轮(44)等组成。电机(42)的转速被减速器(33)减速，带动减速器上的链轮(34)，该链轮一方面带动固定在其上的连杆槽盘(35)旋转，一方面通过链条(37)带动一个套装在长轴(39)上的链轮(40)。长轴顶端安装有一个凸轮(44)，该凸轮与激光控制器滑块上的轴承表面相接触(如图6所示)。连杆(31)一端固定在槽盘(35)的偏心位置上，另一端与连板(55)连接，连板上固定一个受弹簧片(56)控制的棘齿(57)，该棘齿与一个套装在立轴(29)上的棘轮(30)相啮合，连板(55)的另一端套在立轴套(38)上，连杆和连板在连杆槽盘(35)带动下来回摆动，使棘齿(57)拨动棘轮(30)步进旋转，从而带动立轴(29)转动。由于立轴顶端与片剂定位盘上层底板(62)连接，因而实现上层底板步进式旋转。链轮(40)带动长轴(39)上的凸轮(44)旋转，其作用在描述激光控制器时已讲清楚，故不重复。为了保证棘轮步进旋转的稳定性，增加一个与棘轮(30)相啮合的棘齿(59)，棘齿受弹簧片(58)控制，棘齿(59)、弹簧片(58)均固定在板(60)上，板(60)固定在立轴套(38)上。
实施例三相异步电机转速2780转／分，蜗轮减速器减速比301。调整电动机使皮带轮和减速器皮带轮的大小，使链轮(34)达到60转／分，也可以调整为其它转速。由于减速比较大，因而传动速度稳定。采用棘齿拨动棘轮转动，使片剂定位稳定。由于同一部电机将相同的速率传给片剂定位盘和移动光栏，因此二者动作协调一致，即片剂定位时，移动光栏与固定光栏通光孔重合，激光打孔，片剂移动时，激光束被移动光栏遮挡住，如此连续反复进行下去。
如图3所示，为了使打孔后产生的烟气尽快消散，在主机外壳上片剂定位盘旁边安装一台小型电风扇(13)，为了防止污染，片剂定位盘挡板上可覆盖透明材料制做的罩子。
本实用新型总电源包括激光器、冷却水泵、电机、电磁振动器、排烟风扇，照明指示等电源。
本实用新型适用于各种不同厚度和直径的片剂，对它们不同厚度的外衣均能打孔，打孔精度高，根据需要，孔径可在较大范围内变化，片剂下料、输送、定位、打孔、出料自动连续进行。
权利要求
1.一种控释片剂激光打孔机，包括激光器、激光控制系统、片剂供给系统、电源及伺服传动系统，片剂在本机中沿一圆周移动，其特征是a、激光控制系统包括激光脉冲时间与能量控制器(简称激光控制器)、定位的反射式凹面镜光学瞄准聚焦装置，前者位于激光器前方，后者位于通过激光控制器的激光束光路上，b、片剂供给系统包括片剂下料盒、片剂定位盘，片剂从下料盒依次进入定位盘，被定位盘载着步进式移动，至固定位置被激光束打孔，c、伺服传动系统具有使激光打孔与片剂步进式移动按同一节奏匹配动作的传动机构。
2.如权利要求
1所述的激光打孔机，其特征是激光控制器包括一个固定光栏和一个移动光栏，两个光栏各有一个通光孔，两个通光孔中心的高度相等，激光束的光轴经过固定光栏通光孔中心，移动光栏位于激光器和固定光栏之间或者位于固定光栏和光学瞄准聚焦装置之间，移动光栏一侧边与一个可沿导轨移动的滑块的一端连接，滑块另一端嵌有一个轴承，一根拉簧分别连接导轨和滑块，导轨固定在主机外壳上，一个凸轮装在传动机构长轴顶端，该凸轮与轴承表面相接触，在凸轮和拉簧的作用下，滑块带动移动光栏沿着不平行于激光束的方向来回切割激光束，当移动光栏通光孔中心位于激光束光轴上的瞬间，激光束通过激光控制器，否则激光束被移动光栏遮挡住。
3.如权利要求
2所述的激光打孔机，其特征是激光控制器固定光栏和移动光栏的通光孔孔径可以改变。
4.如权利要求
1所述的激光打孔机，其特征是光学瞄准聚焦装置包括一对平面反射镜和一个凹面反射镜，第一个平面镜固定在激光控制器前方，与激光束夹角为45°，第二个平面镜固定在第一个平面镜下方，其反射面朝上，与水平面夹角大于0°且小于45°，凹面反射镜固定在两个平面镜近旁，其凹面向下，激光束经过两个平面镜反射可到达凹面反射镜。
5.如权利要求
4所述的激光打孔机，其特征是光学瞄准聚焦装置可以选用不同焦距的凹面反射镜。
6.如权利要求
1所述的激光打孔机，其特征是圆柱形片剂下料盒的盒内空间被上下两层漏斗分隔，上层漏斗以上的空间为储料部分，上层漏斗连接盒外的振动杆，振动杆连接电磁振动器，上层漏斗中心有一个圆洞，下层漏斗通过橡皮套管与漏斗管连接，漏斗洞和漏斗管直径均略大于片剂直径，仅允许片剂依次通过。
7.如权利要求
1所述的激光打孔机，其特征是片剂定位盘由上下两层叠在一起的同心圆底板和垂直于底板、投影为弓形的挡板组成，下层底板固定在主机外壳上，边缘与挡板的圆弧部分连接，在其圆周上有一个片剂出料洞，出料洞连接出料管，在上层底板圆周上均匀分布若干个片剂定位洞，定位洞的直径足以使片剂完全嵌入洞内，出料洞与定位洞到盘心的距离相等，出料洞直径大于定位洞直径，传动机构的立轴穿过下层底板中心孔与上层底板中心连接。
8.如权利要求
4或6或7所述的激光打孔机，其特征是经凹面镜光学装置聚焦的激光束瞄准片剂定位盘挡板外一固定定位洞位置的中心，片剂下料盒的漏斗管底端贴近挡板内上层底板，其管口对准定位洞所在圆周上相邻两定位洞之间。
9.如权利要求
1所述的激光打孔机，其特征是传动机构中一部电机的转速被减速器减速，带动减速器上的链轮，该链轮一方面带动固定在其上的连杆槽盘，一方面通过链条带动一个套装在长轴上的链轮，长轴顶端安装一个接触激光控制器的凸轮，一个连杆一端固定在连杆槽盘上，另一端与一连板连接，连板上固定一个受弹簧片控制的棘齿，棘齿与一个套装在立轴上的棘轮相啮合，立轴顶端与片剂定位盘上层底板中心连接，连板的另一端套在立轴套上。
10.如权利要求
9所述的激光打孔机，其特征是传动机构中有一块板固定在立轴套上，板上固定一个受弹簧片控制的棘齿，该棘齿与立轴上的棘轮相啮合。
11.如权利要求
1、3、5、8、10中任意一项所述的激光打孔机，其特征是片剂定位盘旁安装一台小型电风扇，定位盘挡板上覆盖有透明材料制做的罩子。
专利摘要
一种利用激光束在控释片剂外衣上产生预定的、精确的释药小孔的激光打孔机，包括激光器、激光脉冲时间与能量控制器、定位的反射式凹面镜光学瞄准聚焦装置、片剂下料盒、载片剂步进式移动并使激光对固定位置上的片剂打孔的片剂定位盘、使激光打孔与片剂移动按同一节奏匹配动作的传动机构。本实用新型适用于各种厚度和直径的片剂。对它们不同厚度的外衣均能打孔，打孔精度高，根据需要，孔径可在较大范围内变化。
文档编号A61J3/00GK87208601SQ87208601
公开日1988年3月23日 申请日期1987年5月27日
发明者赵炎生, 夏毅, 王长芳 申请人:地质矿产部南京综合岩矿测试中心导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan