一种无人化粉碎真空人用抗生菌素超细药粉全自动包装线

1.本发明属于药品计量自动化设备生产线，具体为一种无人化粉碎真空人用抗生菌素超细药粉全自动包装线。


背景技术：

2.随着药粉要实现工业化生产、称重、包装、储运，离不开对粉碎、筛分、气力输送、破拱、气囊夹袋、无热合全自动排气封口、脉冲除尘等这些自动化生产工艺环节的高要求及高标准。此外，电气、电路、仪表、液压等控制系统硬软件的高可靠性要求，对实现药粉这些超细粉体的自动化和管理的智能化、提高生产效率、延长设备使用寿命及节能减排等，都会产生直接影响，并且在国民经济上具有重大现实意义。本发明基于项目和系统的角度阐述生产厂家的需求，总括了对该项目的质量要求(gmp)，描述了对该设备的工作过程及功能的期望。主要包括相关法规生产厂家符合度和生产厂家的具体需求，设备生产商的设备应满足中国有关设计、制造、安全、环保等规程、规范和强制性标准要求。当前制药行业因为产品特殊工艺要求，全自动生产线的采用因为某个环节是难点或者行业瓶颈而卡壳，例如为了避免高温热合封口对药粉产生物理及化学破坏，导致性能下降及破坏，但是目前市场上无成熟的全自动扎带封口排气机械生产线，只能人工辅助生产操作，但在药品生产技术要求越来越严苛的高标准下，操作人员的灭菌防护是个极大的问题，亟待快速有效的解决。
3.当前制药公司车间工艺艺性能要求，粉碎机干燥出料后真空上料到粉碎机，每台干燥机配一套粉碎机，粉碎机采用锤片式，筛网目数：40目2套。粉碎机电机是节能防爆电机，防爆等级ex.dⅱbt4，防护等级ip55。计量分装机：粉碎机出料后真空输送物料到计量分装机；精确计量物料；计量规格：15kg/袋，20kg/袋，计量精度
±
20-25g，30～40袋/小时。计量分装机带自动夹袋功能，可实现料袋的夹紧与密封。计量完成后有复检功能，复检合格后人工扎袋，需要由除尘装置进行粉尘收集。计量秤与复检秤上配不锈钢板，人工手动将计量完成的料袋移动到复检秤上，进行复检计量。不锈钢物料板的离地高度为260mm，该高度符合人机工程学，便于操作。人工干预生产让全自动化变成空话，操作人员在无菌室会带来对抗生素生产工艺影响，造成二次污染。改进的无人生产包装线完美解决这一问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提出了一种无人化粉碎真空人用抗生菌素超细药粉全自动包装线，能够在超细粉pe包装袋封口时有效排除袋内空气，不需要加热高温热合，保护抗生素物理成分不被高温破坏，解决全自动包装线的密封、储存问题。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
6.一种无人化粉碎真空人用抗生菌素超细药粉全自动包装线，其特征在于：包括有粉碎装置、送料装置、称重装置以及电气柜装置，
7.所述粉碎装置包括下吸料斗、过滤漏斗、输料管道以及锤式粉碎机，所述过滤漏斗安装在下吸料斗上方，所述锤式粉碎机位于过滤漏斗上方，所述输料管道连接下吸料斗，
8.所述送料装置包括下吸料吸头、三通换向阀、真空上料机以及罗茨风机，所述下吸料吸头安装在输料管道的另一端上，所述下吸料吸头通过管道连接真空上料机，所述真空上料机下方安装有三通换向阀，所述罗茨风机连接真空上料机，
9.所述称重装置包括螺旋给料机和定量包装机，所述螺旋给料机位于三通换向阀下方，所述螺旋给料机中设置有破拱机，所述破拱机包括破拱叶片，所述破拱叶片随螺旋给料机一起同轴转动，所述螺旋给料机下方安装有定量包装机，所述定量包装机中设置有称重单元，所述螺旋给料机粗加料至药粉额定值的90％到称重单元，再细加料至药粉额定值，
10.所述电气柜装置包括电气控制柜，所述锤式粉碎机、真空上料机、罗茨风机、螺旋给料机以及定量包装机分别连接电气控制柜，
11.还包括有自动包装装置，所述自动包装装置包括超细抗生素药粉排气捆扎机和气囊夹袋机构，所述气囊夹袋机构包括自动上袋机，所述自动上袋机上安装有第一真空吸盘，所述第一真空吸盘连接真空气泵，所述第一真空吸盘位于称重单元下方，所述自动上袋机输送气袋，所述第一真空吸盘吸取气袋并撑开气袋到称重单元下方，额定数量的药粉被装入到气袋中，所述超细抗生素药粉排气捆扎机位于第一真空吸盘的一侧，所述超细抗生素药粉排气捆扎机将气袋中的气体排出并进行封口，所述超细抗生素药粉排气捆扎机、自动上袋机以及气泵分别连接电气控制柜。
12.作为本发明的进一步改进：还包括有剔除机、动态检测机、生产线输送链、机器人本体以及码垛托盘，所述动态检测机、剔除机以及机器人本体依次沿生产线输送链出料方向安装，所述动态检测机安装在生产线输送链上方，所述机器人本体安装在生产线输送链的一侧，所述码垛托盘位于机器人本体的一侧，所述剔除机、动态检测机以及机器人本体分别连接电气控制柜。
13.作为本发明的进一步改进：还包括有机械不锈钢平台，所述机械不锈钢平台位于在生产线输送链上方，所述自动上袋机固定在机械不锈钢平台下方且位于生产线输送链的另一端部。
14.作为本发明的进一步改进：还包括管道脉冲除尘机，所述管道脉冲除尘机固定在机械不锈钢平台上，所述管道脉冲除尘机连接电气控制柜。
15.作为本发明的进一步改进：所述机器人本体上还安装有第二真空吸盘，所述第二真空吸盘连接真空气泵，所述第二真空吸盘吸取包装完成的气袋到码垛托盘上。
16.作为本发明的进一步改进：所述螺旋给料机上设置有出料口，所述出料口位于称重单元上方，所述出料口上安装有关料蝶阀，当称重单元达到额定药粉量时，所述电气控制柜控制关料蝶阀关闭。
17.作为本发明的进一步改进：还包括干燥机，所述干燥机安装在下吸料斗中，所述干燥机连接电气控制柜。
18.作为本发明的进一步改进：还包括下料脉冲除尘器，所述管道脉冲除尘机安装在气囊夹袋机构下方，所述管道脉冲除尘机连接电气控制柜。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20.本发明所述的气力输送借助空气在密闭管道内的高速流动，使物料在气流中悬浮输送到目的地。比之常规皮带输送、螺旋输送、电磁震动输送，优点非常明显，它可以低成本、无泄露把物料在密闭管道内垂直或水平输送到任意位置。在制药公司生产工艺要求下
跟干燥设备、粉碎机、称重包装、热合、缝包、喷码、码垛有机地组成自动化生产线。
21.在超细粉pe包装袋封口时有效排除袋内空气，不需要加热高温热合，保护抗生素物理成分不被高温破坏，解决全自动包装线的密封、储存问题。
附图说明
22.图1为本发明的二维平面示意图；
23.图2为本发明的二维左视图；
24.图3为本发明的三维建模总图一；
25.图4为本发明的三维建模总图二；
26.图5为本发明中称重包装内循环流程；
27.图6为本发明中全自动包装外循环流程。
28.附图标记说明如下：
29.1、下吸料吸头；2、破拱机；3、三通换向阀；4、真空上料机；5、罗茨风机；6、超细抗生素药粉排气捆扎机；7、下料脉冲除尘器；8、定量包装机；9、螺旋给料机；10、称重单元；11、气囊夹袋机构；12、电气控制柜；13、剔除机；14、动态检测机；15、生产线输送链；16、管道脉冲除尘机；17、机械不锈钢平台；18、自动上袋机；19、机器人本体；20、码垛托盘；21、第二真空吸盘。
具体实施方式
30.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
31.如图1-6所示：一种无人化粉碎真空人用抗生菌素超细药粉全自动包装线，包括有粉碎装置、送料装置、称重装置以及电气柜装置，
32.所述粉碎装置包括下吸料斗、过滤漏斗、输料管道以及锤式粉碎机，所述过滤漏斗安装在下吸料斗上方，所述锤式粉碎机位于过滤漏斗上方，所述输料管道连接下吸料斗，
33.所述送料装置包括下吸料吸头1、三通换向阀3、真空上料机4以及罗茨风机5，所述下吸料吸头1安装在输料管道的另一端上，所述下吸料吸头1通过管道连接真空上料机4，所述真空上料机4下方安装有三通换向阀3，所述罗茨风机5连接真空上料机4，
34.所述称重装置包括螺旋给料机92和定量包装机8，所述螺旋给料机92位于三通换向阀3下方，所述螺旋给料机92中设置有破拱机，所述破拱机包括破拱叶片，所述破拱叶片随螺旋给料机92一起同轴转动，所述螺旋给料机92下方安装有定量包装机8，所述定量包装机8中设置有称重单元10，所述螺旋给料机92粗加料至药粉额定值的90％到称重单元10，再细加料至药粉额定值，
35.所述电气柜装置包括电气控制柜12，所述锤式粉碎机、真空上料机4、罗茨风机5、螺旋给料机92以及定量包装机8分别连接电气控制柜12，
36.还包括有自动包装装置，所述自动包装装置包括超细抗生素药粉排气捆扎机6和气囊夹袋机构11，所述气囊夹袋机构11包括自动上袋机18，所述自动上袋机18上安装有第一真空吸盘，所述第一真空吸盘连接真空气泵，所述第一真空吸盘位于称重单元10下方，所述自动上袋机18输送气袋，所述第一真空吸盘吸取气袋并撑开气袋到称重单元10下方，额定数量的药粉被装入到气袋中，所述超细抗生素药粉排气捆扎机6位于第一真空吸盘的一
侧，所述超细抗生素药粉排气捆扎机6将气袋中的气体排出并进行封口，所述超细抗生素药粉排气捆扎机6、自动上袋机18以及气泵分别连接电气控制柜12。
37.一般的原料药粉在干燥设备内经过液态固化后经过气固分离后在密闭管道内在重力及加压向下流动，物料流入过滤漏斗中，通过锤式粉碎机，将粉剂中结块物料进行机械粉碎至60-80目。
38.还设置有罗茨风机5、输料管道以及三通换向阀3，真空上料机4启动负压吸料到螺旋加料机，破拱叶片对物料进行精细化搅动防止其架桥及搭拱板结而导致物料在螺旋加料机的料斗滞留不动使得称重装置空转运行。此时定量包装机8进入工作状态，吸尘罩张开除尘，设备开始称重待机。
39.自动上袋机18两个动作采用真空压力作为动力源，利用第一真空吸盘直接吸取空的包装袋。真空发生装置有真空泵和真空发生器两种。真空泵是吸入口形成负压，排气口直接通大气，是两端压力比很大的抽除气体的机械。真空发生器则是利用压缩空气的流动而形成一定真空度的气动元件。由于自动上袋机18取袋及撑开袋口所需的第一真空吸盘数量多、动作快，因此要求空气吸人流量很大。此外包装袋的材质可能会有较大差异，袋表面的粗糙度、疏密度都有很大不同，为了确保吸袋可靠，必须对真空度要求较高，因此自动上袋机18采用真空泵作为真空发生装置的主体。第一真空吸盘采用材质为丁脂橡胶平直带肋型，它对于如牛皮纸或塑料薄膜这种易变形的包装袋具有较好的吸持能力。吸持包装袋和到位后释放包装袋的过程是接通或断开真空压力源的阀。该阀称为真空选择阀，它控制吸盘对包装袋的吸着或脱离。真空选择阀要求在真空压力条件下换向，不允许泄漏，也不需油雾润滑。因为通径较大，故采用外部先导式电磁阀，属于内部不给油润滑的软质密封润滑。
40.气囊夹袋机构11为全密封结构，不受恶劣环境影响；气囊采用特殊的硅胶体制成，套袋后轻触启动按钮，电磁阀控制充入额定气压，气囊迅速膨胀与内膜袋实现软性伸缩膨胀——强制密封；如此状态下给料，可防止粉尘泄漏、飞扬；计量、称重完成后，气囊内的气体将被排出完成脱袋。气囊充气的快慢均可通过调速阀调节。该气囊夹袋机构11具有易操作，结构精巧，夹紧力大，无粉尘、使用寿命长等特点。
41.气囊材料是一次成型复合硅胶(进口)为满足更换气囊夹袋机构11的条件，制造商需将气囊夹袋机构11做整体式设计、制作，更换时拆卸、安装固定板加强螺丝，拆、插气管，同时对称重仪表进行校零、复位即可使用。气囊夹袋机构11内管与物料接触处、外部成型件均为sus304材料。易扬尘的有毒有害粉体或是易氧化粉体的定量称重包装秤需要采用密闭无泄漏或用惰性气体保护灌装在塑料薄膜袋中,然后再将pe薄膜袋口封口后装入纸箱、塑料桶或编织袋、纸袋中。当前可根据粉剂生产工艺使用的方式一种是内气囊夹袋灌装方式，一种是外气囊夹袋濯装方式,两者的作用均是用充气气囊使薄膜包装袋的袋口夹紧在圆筒形的加料口上,达到密封灌装口使得粉体不会在生产车间泄漏及扬尘造成污染，避免损害车间生产人员身体健康的目的。
42.药品行业设备的材料选用卫生级pur管道为高品质进口材料，并配装快装接头及连接装置，该管道符合fda认证要求。软管道均采用钢丝支撑加强，保证强度要求，防静电。随管道配置专用清洗毛刷，方便工人操作。设备使用304不锈钢材质，符合gmp要求。内表面抛光处理(ra≤0.4)，外表面ra≤0.8。工作稳定，可靠，保障系统达到生产要求。
43.螺旋给料机92工作原理：开始加料时螺旋高速运转，当加料到达额定值的90％时，
螺旋电机转为中速、低速工作，达到设定重量时螺旋停止，同时关料门关闭，这种给料机既可提高称重速度又可提高称重精度。螺旋给料机92外壳体材料为sus304卫生级镜面不锈铁管，螺旋轴叶片材料为sus304不锈钢，叶片与螺旋轴满焊后打磨、电解抛光至ra0.28。螺旋给料机92采用两道密封保护；第一道为填料密封，即聚四氟乙烯套加在给料螺旋末端密封；第二道选用进口优质盘跟加在传动轴承前密封。根据gmp规范要求，给料螺旋满足易拆卸、清洗，该螺旋考虑快速街头接插连接，同时在螺旋下料口部上部用快速街头安装一检修盖，方便清洗、检修。螺旋长度600m。螺旋直径100mm电机功率为0.75kw。
44.称重单元10由称重传感器、失重平衡机构等组成。称重部分关键器件称重传感器一般选用进口的不锈钢剪切梁压式传感器。其综合误差为万分之三，防护等级高达ip67，其传感应变片设置在波纹管内，且内部充满氮气保护，具有精度高、可靠性好、使用寿命长等特点。不锈钢秤体采用“4”—传感器称重结构，利用4个点组合平整、稳定的称重面，如此在动态计量包装过程能快速校正偏载、防止模拟信号晃动、识别数字信号物理中间值。
45.选用不锈钢辊子输送机，无动力辊子输送机两段尺寸为600
×
500
×
500(l
×w×
h)，胶带输送机尺寸为4500
×
500
×
500(l
×w×
h)功率约1.50kw。胶带输送机设有护栏和挡板，高度可调。该包装生产线的包装速度为2吨/时，而输送机的输送速度应满足4吨/时。对输送机采用并线和变频控制，既能满足每小时2吨的包装速度，变频后又能满足每小时4吨的输送速度。胶带输送机的传动链轮、链条采用钢件制作，耐磨性强，鉴于原先输送单链直链传动的不足之处，本次选用双链分段式传动，即两个链轮为一个传动工段的方式，可有效防止链条拉长、跑偏等隐患。
46.在本实施例中：还包括有剔除机13、动态检测机14、生产线输送链15、机器人本体19以及码垛托盘20，所述动态检测机14、剔除机13以及机器人本体19依次沿生产线输送链15出料方向安装，所述动态检测机14安装在生产线输送链15上方，所述机器人本体19安装在生产线输送链15的一侧，所述码垛托盘20位于机器人本体19的一侧，所述剔除机13、动态检测机14以及机器人本体19分别连接电气控制柜12。
47.为方便输送包装完成的药粉还设置有生产线输送链15，动态检测机14、剔除机13以及机器人本体19依次沿生产线输送链15出料方向安装，动态检测机14由高精度的平衡皮带机、变频调速器、德国高精度传感器、南大紫金高速动态称重系统等部分组成。重量检测机采用皮带输送式检测结构，传感器采用德国hbm公司生产具有专用避振系统的传感器，该机长约1200mm，带宽600mm，其检测精度为20g，当重量检测有不合格时，自动通知剔除机13同时在线剔除该成品包装袋，当连续检测到3包以上不合格品时，自动报警并通过连锁停止包装秤的工作，通知人工检修。该设备具有在线可调，运行平稳，维修方便，重量轻等特点。剔除机13为专为自动包装线设计的产品，其功能是可将经过动态检测机14或者重量校验秤校验后超出规定误差要求的包装袋自动进行剔除。
48.在本实施例中：还包括有机械不锈钢平台17，所述机械不锈钢平台17位于在生产线输送链15上方，所述自动上袋机18固定在机械不锈钢平台17下方且位于生产线输送链15的另一端部。
49.在本实施例中：还包括管道脉冲除尘机16，所述管道脉冲除尘机16固定在机械不锈钢平台17上，所述管道脉冲除尘机16连接电气控制柜12。
50.管道脉冲除尘机16工作原理为：含尘气体由设备进风口进入设备排灰斗，因气流
体积突然扩张，流速骤然降低，颗粒较大的粉尘由于碰撞和自重的作用从含尘气流中分离出来直接沉降到灰斗内。细小的尘粒经筛滤，碰撞、拦截、扩散等各种效应作用，被滞阻在滤袋外表面，经滤袋净化后的气体进入净气室后，由风机排出。其采用国外先进技术设计研制而成，是经济高效的除尘作业机组，该机组具有外型美观，噪音低，使用方便，净化效率高等特点，基本结构为引风机，滤袋，集尘器三部分，各部件分部安装在立式柜架内，其技术指标真空处理风量5712～10560m3/小时，除尘效率》99％，过滤面积～120
㎡
，主机外型尺寸：1885
×
3015
×
5950
㎜
，与物料接触部分材料为sus304，电机功率：～2.2kw，可满足多套称重包装系统除尘降噪要求。另辅助式脉冲式滤布袋除尘机基本结构材质sus304不锈钢，过滤面积14～16
㎡
，处理风量2000～3500m3/h(可调)。
51.在本实施例中：所述机器人本体19上还安装有第二真空吸盘21，所述第二真空吸盘21连接真空气泵，所述第二真空吸盘21吸取包装完成的气袋到码垛托盘20上。
52.在本实施例中：所述螺旋给料机92上设置有出料口，所述出料口位于称重单元10上方，所述出料口上安装有关料蝶阀，当称重单元10达到额定药粉量时，所述电气控制柜12控制关料蝶阀关闭。
53.关料蝶阀的应用，是为了有效提高精度控制的方式；当物料通过给料螺旋满足定量给料后，为防止物料下料落差引起料柱对精度控制的影响，特设计关料蝶阀，在称重系统反馈定量包装完成的信号时，关闭下料口，有效截住料柱、提高称重精度。该阀门采用密封性好、压力分布平稳、使用寿命长等特点的阀门，其主体材料为sus304；本机选用通轴传动机构，阀板和传动轴之间无连接辅件无润滑污垢，有效防止污染物料，为清洁气源驱动。关料门的应用，是为了有效提高精度控制的方式；当物料通过给料螺旋满足定量给料后，为防止物料下料落差引起料柱对精度控制的影响，特设计关料门机构，在称重系统反馈定量包装完成的信号时，关闭下料口，有效截住物料。
54.在本实施例中：还包括干燥机，所述干燥机安装在下吸料斗中，所述干燥机连接电气控制柜12。
55.在本实施例中：还包括下料脉冲除尘器7，所述管道脉冲除尘机16安装在气囊夹袋机构11下方，所述管道脉冲除尘机16连接电气控制柜12。
56.通过设置有下料脉冲除尘器7，下料脉冲除尘器7的收尘调节阀根据设定的程序指令，在计量包装粗给料时调节管道小风量收尘，计量称重完成即将气囊释袋时，调节管道大风量脉冲式收尘，有效抑制释袋后现场粉尘的飞扬。
57.本发明所述的气力输送借助空气在密闭管道内的高速流动，使物料在气流中悬浮输送到目的地。比之常规皮带输送、螺旋输送、电磁震动输送，优点非常明显，它可以低成本、无泄露把物料在密闭管道内垂直或水平输送到任意位置。在制药公司生产工艺要求下跟干燥设备、粉碎机、称重包装、热合、缝包、喷码、码垛有机地组成自动化生产线。
58.在超细粉pe包装袋封口时有效排除袋内空气，不需要加热高温热合，保护抗生素物理成分不被高温破坏，解决全自动包装线的密封、储存问题。
59.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。