一种医药灌装转运封口机器人设备及其使用方法与流程

技术领域：

本发明属于医药生产领域，尤其涉及一种医药灌装转运封口机器人设备。

背景技术：
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随着我国人口老龄化的加剧、社会保障体系的进步以及居民收入的提高，我国药品市场总需求量正呈现出快速增长趋势。医药产品关系国计民生、社会稳定，而医药制造装备是保证药品质量的基础，是医药工业的生命线，其性能直接关系到国家医疗保障水平。而我国大型医药生产线自动化关键技术装备严重落后，目前采用生产线设备存在如下问题：

一、每个生产线只能适应一种规格的药瓶，即每条生产线只能生产一种规格的药物，因此每种规格的药物均需单独设立一条生产线，其占用场地大，设备价格高，每出现一种新规格的药物，要等新的生产线完工后才可生产，而某些规格药物市场需求不大时，其生产线只能闲置，无法利用，造成闲置浪费。

二、新版gmp对无菌制剂生产设备提出了更高要求，从洁净等级到加工工艺以及设备只能化都有了更高的指标。针对粉液混合包装输液产品生产过程无菌化要求高。此外有些药品对温度敏感，不能高温灭菌，而将整个厂房就设置为无菌环境的成本过高。此外，某些药物具有挥发性和毒性，而现有的生产线无法做到人机分离，因此生产时需要对操作工人进行保护,成本较高而且危险性较大。

三、现有的药瓶加盖时，由于采用传送带等柔性装置传输，因此药瓶位置不够精确，这样盖子加封时容易出现封装不严密的情况，导致药品容易被污染，降低药品的合格率。

本发明针对药品行业对成套自动化装备国产化的迫切需求，开发灌装转运封口机器人，实现医药生产过程中的装/运/封口自动化生产。

针对粉液混合包装输液产品生产过程无菌化要求高，无人化操作的需求，本专利提供了一种无菌智能医药灌装转运封口机器人，实现药品机器人灌装、移动自主机器人转运、机器人封口等作业功能。

技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种医药灌装转运封口机器人设备及其使用方法，本发明可以适应各种规格药瓶灌装和封盖的要求，实现了柔性化的生产方式，并具有定位装置，实现了封盖时的精确性，防止瓶口密封不严密，且实现了在无菌无尘的环境中进行灌装/转运/封口三功能，且第一机器人同时安装了灌装管和胶塞加封夹具，在灌装之后立刻进行胶塞加封，大大减少了药剂暴露在空气中的时间，降低了药液被污染的几率，从而保证了药品的纯净度。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种医药灌装转运封口机器人设备，包括转运系统、与转运系统配合的用于放置物料瓶的料盘和用于灌装和/或封口的机器人。

进一步的改进，所述物料瓶为2*2或3*3或4*4或5*5规格。

进一步的改进，所述转运系统包括第一输送带和第二输送带；第一输送带和第二输送带上均安装有定位系统和与定位系统配合的阻挡系统。

进一步的改进，所述定位系统包括升降气缸，升降气缸通过横杆连接有举升轴，举升轴外套设有导向轴；举升轴分别处于第一输送带和第二输送带的两侧；料盘上外凸成形有与举升轴配合的凸耳。

进一步的改进，所述升降气缸安装在气缸支座上；气缸支座上固定有接近开关。

进一步的改进，所述阻挡系统包括阻挡气缸。

进一步的改进，所述转运系统和机器人均罩设在上框架内，上框架上设置有空气过滤入口。

进一步的改进，所述机器人包括第一机器人和第二机器人；所述第一机器人上安装有灌装嘴及胶塞夹具；所述第二机器人上安装有铝盖夹具；所述医药灌装转运封口机器人设备还包括plc控制器。

进一步的改进，所述plc控制器连接有触摸屏。

一种医药灌装转运封口机器人设备的使用方法，包括如下步骤：

①将药剂瓶的料盘送入第一运输带；

②当料盘到达第一工作位后，通过第一定位系统及第一阻挡系统使料盘停下并将料盘上升一定高度后定住；

③第一机器人通过灌装嘴和胶塞夹具进行灌装及加封胶塞；

④加封胶塞后的药剂瓶进入第二输送带；

⑤运输到达第二工作位后，同理通过第二定位系统及第二阻挡系统使料盘停下并将料盘上升一定高度后定住；

⑥第二机器人开始通过铝盖夹具进行铝盖密封；

⑦密封结束，通过输送带运出。

本工艺实现了在无菌无尘的环境中进行灌装/转运/封口三功能，且第一机器人同时安装了灌装管和胶塞加封夹具，在灌装之后立刻进行胶塞加封，大大减少了药剂暴露在空气中的时间，降低了药液被污染的几率，从而保证了药品的纯净度。

本发明将灌装和胶塞加封功能合为一体，减少了药剂被污染的几率，且装有胶塞直线步置器和铝盖直线步置器，将胶塞和铝盖整齐排列，大大提高了机器人的工作效率，整体结构上更为简洁紧凑，降低了投资成本。

附图说明：

图1为本发明灌装转运封口装置的主视图；

图2为本发明灌装转运封口装置的俯视图；

图3为本发明灌装转运封口装置的定位系统沿传送带延伸方向的结构示意图；

图4为本发明灌装转运封口装置的定位系统垂直传送带方向的结构示意图

图5为本发明灌装转运封口装置的阻挡系统图；

图6为本发明灌装转运封口装置第一传输带和第二传输带的结构示意图；

图7为第一机器人的灌装嘴盘和胶塞夹具盘的结构示意图。

具体实施方式：

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-图6所示，从图中可以看出本发明灌装转运封口装置主要包含第一机器人1、第二机器人2、触摸屏3、胶塞料斗4、铝盖料斗5、第一输送带6、第二输送带7、第一定位系统8、第二定位系统9、第一阻挡系统10、第二阻挡系统11、上框架12、下框架13；上框架12将第一机器人1、第二机器人2、第一输送带6、第二输送带7、第一定位系统8、第二定位系统9、第一阻挡系统10和第二阻挡系统11罩住。上框架12设置有空气过滤入口14。如图2所示，上框架12两侧可以分别安装有第一载物平台15和第二载物平台16。第二传送带右侧安装有停物平台17。

生产挥发性和毒性的药物时,空气过滤入口14吸收上框架12内部的空气，保持上框架12内部处于负压状态，从而防止有毒物质会发到工厂内；当需要保持无菌环境时,则通过空气过滤入口14吹入干净的空气,保持上框架12内处于正压状态,防止外部的细菌等进入上框架12内。

第一机器人为灌装及加封胶塞机器人，将运输过来空药剂瓶进行灌装药剂及加封胶塞，第二机器人为铝盖加封机器人，对加封胶塞后的药剂瓶进行进一步的铝盖加封。

触摸屏通过与plc相结合，实现人机对话界面，操作人员可以通过触摸屏对装置进行相关设置和运行状态监测。

胶塞料斗和铝盖料斗盛有胶塞和铝盖，实现的功能具有相似性，均通过直线布置器，对胶塞和铝盖进行整齐排列。

第一输送带和第二输送带构成转运系统，实现对料盘23的输送转运。料盘23用于放置多个物料瓶，从而可以根据瓶子的大小和规格更换物料瓶即可，而不用整个更换转运系统。如图2所示料盘23可放置4*4＝16个物料瓶。料盘23也可为其它规格，可以根据物料瓶大小进行更换调节。

第一定位系统、第二定位系统、第一阻挡系统及第二阻挡系统构成定位系统，使料盘在设定的位置停下并将料盘上升一定的高度后定住。

如图3-图4所示，所述定位系统包含18、cm2系列气缸(即升降气缸)、19、气缸支座、20、导向座、21、举升轴、22、接近开关；如图5所示，阻挡系统包括24、阻挡气缸安装板、25、阻挡气缸。通过cm2系列气缸驱动举升轴，使举升轴上下伸缩，从而实现料盘的上下运动；接近开关的工作原理与按钮相似，相当于电气开关，当与运动部件接近时，触发开关给出信号，然后阻挡气缸伸缩用于阻挡运动部件的运动，使运动版定于正确位置。

如图6所示，所述转运系统(即第一输送带和第二运输带)包含26、主驱动总成、27、阻挡系统、28、从动总成。

本实施例的详细工作流程如下：

参照图1-图6，料盘通过第一输送带运动到第一定位系统的位置时，阻挡气缸28阻挡住料盘的运动，此时料盘接近接近开关22触发接近开关发出信号，plc控制器控制cm2系列气缸18驱动举升轴21使料盘上升一定的高度后停止；

第一机器人开始工作，通过灌装嘴及胶塞夹具对料盘内的空药剂瓶进行灌装和加塞胶封，待所有药剂瓶均加塞了胶封之后，cm2系列气缸18再一次驱动举升轴21，使料盘下降到第一输送带上，进入第二输送带。

料盘到达第二输送带的第二定位系统位置时，阻挡气缸25阻挡料盘运动，使料盘在指定位置停下，随后cm2系列气缸18驱动举升轴21使料盘上升；

当第一输送带和第二输送带为传送带时，阻挡气缸25固定在第一输送带和第二输送带上方的支架上。如图6所示，当第一输送带和第二输送带为链条传输带时，阻挡气缸25固定在第一输送带和第二输送带下方，阻挡气缸25连接有档杆。

第二机器人开始工作，通过夹具夹取铝盖，对已经加封胶塞后的药剂瓶进行铝盖加封，等料盘内的药剂瓶都加封结束后，cm2系列气缸18驱动举升轴21，使料盘回到第二输送带运出。

该装置将灌装转运封口功能合为一体，将灌装和胶塞加封功能集合在第一机器人上，灌装结束后立即进行胶塞加封，大大减少了药剂暴露在空气中的时间，减低了药剂被污染的几率，结构上更加简单紧凑，整个装置设定在无尘无菌的框架中，实现了医药生产上的纯净要求。

本发明所述的集灌装、转运、封口功能为一体的功能机，其具体运作流程包括以下步骤：

①将药剂瓶料盘送入第一运输带；

②当料盘到达第一工作位后，通过第一定位系统及第一阻挡系统使料盘停下并将料盘上升一定高度后定住；

③第一机器人开始通过灌装嘴和夹具进行灌装及加封胶塞；

④加封胶塞后的药剂瓶进入第二输送带；

⑤运输到达第二工作位后，同理通过第二定位系统及第二阻挡系统使料盘停下并将料盘上升一定高度后定住；

⑥第二机器人开始通过夹具进行铝盖密封；

⑦密封结束，通过输送带运出。

如图7所示，第一机器人上包括旋转臂29，旋转臂29上安装有用于安装灌装嘴的灌装嘴盘30和用于安装及胶塞夹具的胶塞夹具盘31，灌装嘴盘30和胶塞夹具盘31的数量均多余1个且间隔排列。这样通过旋转旋转臂29即可快速进行灌装和加胶塞的操作。本实施例中灌装嘴盘30和胶塞夹具盘31均为两个，这样灌装之后，直接旋转旋转臂29九十度即可进行胶塞加封。实现了灌装和加封胶塞的快速切换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。