一种胶囊残次品筛选装置及其筛选方法与流程

本发明涉及一种胶囊残次品筛选装置及其筛选方法，属于胶囊生产设备技术领域。

背景技术

胶囊在现代医药领域运用十分广泛，用胶囊装的药物一般是会对食道和胃黏膜有刺激性的粉末或颗粒，易于挥发、口感不好，在口腔中易被唾液分解，以及易吸入气管的药物，将这些药装入胶囊，既保护了药物药性不被破坏，也保护了消化器官和呼吸道。另外，有些药物需要在肠内溶解吸收，胶囊是一种保护，保护药物不被胃酸破坏。胶囊在生产过程中，由于机器精密程度、生产温度、操作失误等原因会生产出一些残次品，生产出的残次品主要包括尺寸不符或是重量不符。尺寸不符的次品胶囊不仅会使得胶囊的密封保存效果得不到保证，也会影响胶囊的外形；重量不符的次品胶囊为胶囊内部的药粉颗粒含量不足，甚至会是些空心胶囊。若不及时采取筛选措施，将大大降低胶囊的合格率，极大影响了生产效率。现有的胶囊筛选机大多数只能根据要求筛选一种次品胶囊，或是人工筛选，这样既降低了生产效率而且也会因人工操作带入了外界的灰尘和细菌等，进而又会对胶囊进行二次污染，无法满足市场的大量需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种胶囊残次品筛选装置及其筛选方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种胶囊残次品筛选装置，包括料斗、传输带、风机、合格品仓和不合格品仓，料斗安装在传输带上方进料一侧，传输带套接在主动皮带轮和从动皮带轮上，主动皮带轮和从动皮带轮的两端均通过两轴承座一连接到支撑架上，主动皮带轮一端连接到驱动机构，传输带出料一侧下方安装有风机，风机固定连接在支撑架上且出风口朝向传输带传输方向，合格品仓安装在传输带出料端正下方，不合格品仓安装在合格品仓外侧。

优选的，上述传输带为多条o型带，多条o型带间隔均匀地布置，料斗右侧安装有传输带上安装有毛刷且其位于传输带出料一侧，毛刷包括转动轴和多排刷毛，转动轴的两端通过两轴承座二可转动地连接在支撑架顶端，多排刷毛沿着转动轴长度方向间隔布置且每排刷毛正对两o型带间间隔内，转动轴一端连接到驱动机构。

优选的，上述每排刷毛的刷条的材料为软质硅胶。

优选的，上述驱动机构包括电机、变速器和皮带传动机构一，电机固定连接在电机架上，电机架位于支撑架一侧并与其固定连接，输出轴通过带轮传动机构二连接到变速器的输入轴，变速器的输出轴通过皮带传动机构一连接到主动皮带轮和转动轴。

优选的，上述皮带传动机构一包括主动带轮、从动带轮一、从动带轮二和传动带，传动带套接在主动带轮、从动带轮一、从动带轮二上。

优选的，上述传输带两侧设置有两导料板，两导料板位于毛刷两端处。

优选的，上述轴承座一和轴承座二均通过螺栓连接到支撑架且轴承座一和轴承座二的连接通孔为水平条形通孔，水平条形通孔沿着轴承座一和轴承座二的宽度方向。

一种胶囊残次品筛选装置的筛选方法，该方法包括以下步骤：

（1）输入胶囊：通过料斗将胶囊落入传输带，通过传输带从出料端平抛，落入风机的出风口的推送范围，并通过传输带上方的毛刷将胶囊扫入传输带间隙；

（2）筛选：落下的胶囊中相对实际重量轻的残次品胶囊，会被出风口的风力推送到更远的位置下落；

（3）输出残次品胶囊：更远的位置下落的残次品胶囊落入残次品仓；

（4）输出合格品胶囊：合格胶囊重量高于残次品胶囊的重量，被风力吹动的水平距离小于残次品的水平距离，落入合格品仓。

步骤（1）中，传输带以5.024m/s的水平匀速运动，毛刷转速为20r/min，步骤（2）中风机的风力大小为0.79n。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

（1）本发明通过传输带将胶囊进行传输产生平抛运动，在风机的风力作用下，对重量轻的残次品胶囊进行筛选，筛选效率大大提高，降低劳动强度和减少劳动力，降低生产成本；

（2）采用间隔布置的o型带和毛刷，o型带间间隔小于胶囊直径的四分之三，在毛刷旋转作用下，将胶囊扫入o型带间间隙中，实现输送胶囊的顺序排列，在平抛过程中，胶囊在y轴相对平行，在没有发生碰撞与接触的过程里经历短时间落入风机上出风口水平处，由于在密闭空间里，无论合格胶囊还是残次品胶囊下落时间与水平位移均相同，不会出现与在z轴上的残次品胶囊与其他胶囊碰撞，有效解决原动机的减速以及胶囊筛选中相互碰撞与阻挡的问题；

（3）为保证胶囊在整个过程中不受各个机构的挤压，使胶囊产生破损，以及胶囊之间的碰撞与挤压，而产生二次破损，必须在胶囊排列过程中有次序的进行，有条不紊的进入风机筛选，毛刷与传送带的间隙配合，不会对胶囊进行第二次损坏，同时，毛刷选用软质硅胶材料，这样不仅可以避免胶囊的二次损坏，同时，在将胶囊扫入皮带间隙同时，对接触胶囊表面有一定抛光作用，使胶囊上个生产工序中胶囊填充物粉末清除，多排刷毛间隔均匀排列且每排刷毛密集插在转动轴上，保证每粒胶囊都能被清扫到；

（4）由一个电机传动，带动平动传送带与毛刷机构共同旋转，简化了机械设计中复杂的传动过程以及高效利用了原动机的输出效率。在风机机构中选型中，确定了合格品胶囊收纳仓与胶囊残次品收纳仓的位置，通过收纳仓的水平移动，减省了整个装置的空间体积；

（5）设置导料板能够将胶囊收纳到毛刷旋转区域且避免毛刷旋转过程中起到阻挡作用，避免胶囊从传输带侧面掉出；

（6）设置水平条形通孔，便于调节传输带和皮带的松紧和跑偏。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为底座连接结构示意图；

图3为本发明的左视结构示意图；

图4为本发明的前视结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图4所示，一种胶囊残次品筛选装置，包括料斗1、传输带2、风机8、合格品仓10和不合格品仓11，料斗1安装在传输带2上方进料一侧，传输带2套接在主动皮带轮201和从动皮带轮202上，主动皮带轮201和从动皮带轮202的两端均通过两轴承座一203连接到支撑架12上并采用螺钉锁紧两轴承座一203，主动皮带轮201一端连接到驱动机构，传输带2出料一侧下方安装有风机5，风机5固定连接在支撑架12上且出风口朝向传输带2传输方向，合格品仓10安装在传输带2出料端正下方，不合格品仓11安装在合格品仓10外侧。

优选的，上述传输带2为多条o型带，多条o型带间隔均匀地布置，两条o型带间间隙小于胶囊直径的四分之三且大于二分之一，传输带2上安装有毛刷7且其位于传输带2出料一侧（料斗1右侧），毛刷7包括转动轴701和多排刷毛702，每排刷毛由多根刷毛沿转动轴701周向固定在转动轴上，转动轴701的两端通过两轴承座二703可转动地连接在支撑架12顶端并采用螺钉锁紧两轴承座二703，多排刷毛702沿着转动轴701长度方向间隔布置且每排刷毛702正对两o型带间间隔内，每排刷毛702的刷条的材料为软质硅胶，刷毛702长度满足刷毛702垂直下垂时（即旋转过程中位于最低点时）的最低点到传输带上表面距离小于胶囊直径的二分之一距离且大于四分之一，主动皮带轮201和转动轴701一端连接到驱动机构，驱动机构包括电机4、变速器3和皮带传动机构一6，电机4和变速器3固定连接在电机架9上，输出轴通过带轮传动机构二8连接到变速器3的输入轴，电机架9位于支撑架12一侧并与其固定连接，变速器3的输出轴通过皮带传动机构一6连接到主动皮带轮201和转动轴701。

优选的，上述皮带传动机构一6包括主动带轮601、从动带轮一602、从动带轮二603和传动带604，传动带604套接在主动带轮601、从动带轮一602、从动带轮二603上，主动带轮601顺时针转动，通过传动带604带动从动带轮一602、从动带轮二603转动。

优选的，上述传输带2两侧设置有两导料板13，两导料板13位于毛刷7两端处，两导料板13入口一端靠在料斗1前后端面上。

优选的，上述轴承座一203和轴承座二703均通过螺栓连接到支撑架12且轴承座一203和轴承座二703的连接通孔为水平条形通孔，水平条形通孔沿着轴承座一203和轴承座二703的宽度方向，采用螺钉穿过水平条形通孔将轴承座一203和轴承座二703锁紧，并能够调整皮带松紧和防偏。

实施例2：一种胶囊残次品筛选装置的筛选方法，该方法包括以下步骤：

（1）输入胶囊：通过料斗将胶囊落入传输带，通过传输带从出料端平抛，落入风机的出风口的推送范围，并通过传输带上方的毛刷将胶囊扫入传输带间隙；

（2）筛选：落下的胶囊中相对实际重量轻的残次品胶囊，会被出风口的风力推送到更远的位置下落；

（3）输出残次品胶囊：更远的位置下落的残次品胶囊落入残次品仓；

（4）输出合格品胶囊：合格胶囊重量高于残次品胶囊的重量，被风力吹动的水平距离小于残次品的水平距离，落入合格品仓。

步骤（1）中，传输带以5.024m/s的水平匀速运动，毛刷转速为20r/min，步骤（2）中风机的风力大小为0.79n。

电动机传送比：电动机输出转矩通过传动带1：1输入到减速器，减速器减速后得到相应的转速，然后再通过减速器减速使其与平动带和毛刷机构连接，最后通过减速器使其到达传送带滚轴转速。电机的转速为960r/min,经第一次减速后，使其达到相应转速，其转速40r/min。使其与平动带输送胶囊速度的传动轴的转速相同，其转速20r/min,传动轴转动一圈完成胶囊水平运动。同时与带动毛刷的传送滚动轴承的转速相同，其转速20r/min即可满足要求。其传动比为

减速器：减速器采用一级涡杆减速器，使用闭式蜗杆传动，其优点有传动功率小，传动效率在50~90%之间，其外廓尺寸小，传动精度高，工作平稳性好，使用寿命中，噪声小。但是缓冲吸振能力差，制造安装要求高，润滑条件要求高和价格较高。电机同时要带动皮带、平动传输带以及毛刷转动轴做运动，对于平动传输带，主动轮的转速为40r/min，电机转速通过减速后转速为40r/min，因为考虑到平动传送带只是推动胶囊在皮带间隙简做水平移动，受力及做功并不大，再加上尽量使机械结构较为简单，采用一级减速传动，传动比为1:1，为了使毛刷机构和平动传送带的旋转运动相配合，与之连接的v型皮带带动从动带轮一602与从动带轮二603分别以40r/min和20r/min的速度进行转动，电机可以经过减速后运动要通过无减速连接同时传输从动带轮一602与从动带轮二603的转动轴，从动带轮一602直径为100mm传送带贯穿其内部，宽度为20mm，传输带2将胶囊运动到传动轴承3处与其线速度相同掉落。

毛刷由直径为d1的从动带轮二603驱动，与减速器输出带轮转动比为2:1，转速为20r/min，毛刷机构对不在皮带间隙里的其他胶囊进行向后扫刷作业，使胶囊能排列到皮带间隙之间，再通过毛刷机构，从传输带出料端落下，毛刷选材采用软质硅胶，每根毛刷直径为5mm，软硬度适中，在将胶囊扫入皮带间隙同时，对接触胶囊表面有一定抛光作用，使胶囊上个生产工序中胶囊填充物粉末清除。毛刷长度45mm，可弯曲度在触头前端5mm，在接触胶囊过程中毛刷产生弯曲，使与胶囊的接触面积增大。毛刷转速为20r/min，每根毛刷密集的插在大带轮传动轴上，保证每粒胶囊都能被清扫到。

风机：根据胶囊重要轻，残次品胶囊的重量远轻与合格品胶囊，风机机构参照了农业稻米剥壳去壳机的筛选原理，使用风机为筛选动力，能将排列好的胶囊在自由落体运动过程中进行筛选，使残次品胶囊在水平方向上产生位移，最后落入残次品仓。

传输带工作原理：在26根皮带间隙中，每25粒胶囊排列被输送到传送带末端，皮带粗糙度为2.5，正好可以保证胶囊与皮带不会产生滑移，也不会粘连在皮带上。主要运用带传动的线速度与胶囊同步，使胶囊有平抛运动的初速度。

胶囊平抛运动轨迹分析：胶囊在平动传动带上被赋予5.024m/s的水平初速度，在平抛过程中，25粒胶囊在y轴相对平行，在没有发生碰撞与接触的过程里经历0.84秒的时间落入风机上出风口水平处。由于在密闭空间里，无论合格胶囊还是残次品胶囊下落时间与水平位移均相同，不会出现与在z轴上的残次品胶囊与其他胶囊碰撞。

胶囊残次品运动轨迹分析：当胶囊做完平抛运动进入风机出风口上沿后，重要轻的残次品胶囊受风力作用的英雄远超于合格品胶囊，在风力的作用下，残次品胶囊在水平坐标x轴上做变加速运动，风力大小为0.79n，残次品胶囊被吹出进入合格胶囊收纳仓轨迹。在残次品上设立挡板，避免残次品胶囊被吹得太远而不易收集，最终落入残次品收纳仓

本发明采用传输带平动传输结合毛刷先固定胶囊排列，后进行筛选的流程，使整个方案高效，简洁，解决了原动机的减速以及胶囊筛选中相互碰撞与阻挡的问题。

在v型带的选型中，确定了由一个电机传动，带动平动传送带与毛刷共同旋转，简化了机械设计中复杂的传动过程以及高效利用了原动机的输出效率。

在风机中选型中，确定了合格品胶囊收纳仓与胶囊残次品收纳仓的位置，通过收纳仓的水平移动，减省了整个装置的空间体积。

在整个系统中工作流程极快，胶囊从料斗出来到筛选完成用时可以达到三秒一下，且整个过程可以连续不断的执行，使胶囊的筛选速率快，可大批量的对胶囊进行筛选，提高了整个医药行业的生产效率。在整个运动过程中，胶囊经历了在平动传送带上水平移动后，在毛刷机构受到扫刷，然后排列到平动带末端。以与从动带轮一相同的线速度的初速度进行平抛运动，在风机吹风出口区域进行变加速弧线运动，最后完成筛选过程。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。