2.4定量计数机构_2.药品计量机构_药物制剂机械设计

§2-4   定量计数机构

·集积式计数机构
·转盘式计数机构
·履带式计数机构
·光电计数机构

* 有些药物如片剂、胶囊、栓剂、软膏剂等制剂的分装，
　产品具有规则的形状和质量→通常不用容积计量和称重计量，
　　　　　　　　　　　　　　　而是采用计数定量进行分装。
* 定量计数机构常用的有：集积式、转盘、屉带式、电子式等。

一、集积式计数机构

*集积式计数是将可规则排列的产品，按一定长度、高度或体积取其一定数量。
　*最常用的是长度计数机构（图2-20）。

图2-20 长度计数机构
1-产品；2-输送带；3-横向推板；4-触点开关；5-s板

　　·当产品1输送到规定的长度时，即压下触点开关4，s发出指令信号，驱使横向推板3动作，将一定数量的产品推至包装工位，完成计数与包装。
　　·这种计数机构应用于针剂装盒、软膏剂包装、方块冲剂包装等。

图2-20+ 泛用型集积式包装机

二、转盘式计数机构

图2-21- 转盘式计数机（演示）

　*转盘式计数机构是以转盘模扳上的定数空穴实现计数工作，所以又称为模板式计数机构。

1、转盘式数片机构结构

图2-21 转盘式计数机构
1一料斗；2一压环；3—铜环；4—数片模板；5一盖形螺母；
6一压块；7一括片板；8—托板；9—调节螺钉；10—蜗杆；11一蜗轮

　·组成：动力及传动、数片、倾角调节(图中未示)、振荡机械等；
　·整个机构倾斜置故，一般与水平面成30°；
　·料斗圈内的转盘在等分区域内开有几组(3～4组)定数(如50、100等)小孔，每组的孔数以每瓶装量而定，孔的形状与产品一致，尺寸比产品略大(1～2mm)，其厚度只能容纳一个产品。
　·转盘下面装有一个固定不动的托盘，在出料口处开有扇形口。

2、工作原理：
　　料斗中的药品充填旋转盘上的定数空穴，然后被带至出料口，通过落料通道分装到容器中。

3、工作过程（演示）：
　　产品集中在料斗盘的最低位，当由传动装置驱动的转盘的孔区进入料斗圈的产品群时o产品靠自重及微小振荡进入孔中，并被转盘下面的托盘托住，孔中的产品随转盘向料斗圈上方转移，并在括片板（或盖板）的作用下，使定数产品从产品群体中分离出来而带至出料口，随后即从托盘扇形口经漏斗进入分装容器中。

4、主要组成部分介绍
（1）数片计量结构

图2-22 数片计量结构示意图
1-料斗；2-盖板；3-数片模板:4-托板；5-转轴；6-漏斗

　 ·主要组成：料斗1、盖板2(有的不采用，而只有刮片板)、计数模板3、托板4等；
　 ·盖板2固定在料斗1中，其上开有一大缺口，s于倾斜料斗的最低位，并与托板4的窗口错位，其作用刮去存在于计量模孔外的多余药品以保证计量准确；
　 ·转盘即计数模板3处在料斗托板4与盖板2之间，由传动装置驱动转轴5带动回转，与料斗1，盖板2和托板4之间有转动间隙。

   产品更换

   故障调整

/2）倾角调节机构

图2-23 倾角调节机构示意图
1-料斗；2-箱体；3-漏斗；4-调节座；5、7-活节螺柱；6-调节螺套；8-支架

　 ·采用调节螺套6和活节螺柱5、7来调节转盘的倾角，可调范围0～40°；
　 ·作用：让药品在料斗圈中处于最低位，使药品能集中并容易进入模孔；另外，使出片斗有一定的角度，药品能顺利落人容器；
　 ·调节：转动螺套6使旋向相反的螺柱5、7伸长或缩短，从而改变料斗1的倾角。

（3）振荡机构
　 ·保证药品顺利进人模孔而不产生缺片，并使多余药品“脱离”模孔不至于互相粘着；
　 ·多数用于分装素片，其振荡依药品的运动阻力而决定，运动阻力大的，振幅可调大些；
　 ·振荡机构常采用机械形式，使转盘产生不等速旋转运动。常见的型式有：

　　Ⅰ、马氏间歇机构（图2-24）

图2-24 马氏间歇机构
1-电机；2-带传动；3-蜗轮；4-转盘；5-槽轮机构

　　 ◇电机1通过皮带轮2将动力传到马氏l歇机构5，使蜗杆蜗轮副产生不等速旋转运动，从而使数片转盘4实现不等速回转。
　　 ◇转盘4一般以每分钟6～7转为宜。
　　 ◇采用此机构对马氏槽轮的制造精度要求较高，不然会产生片间撞击现象，故其转速不宜过高，一般控制在20h／min以下。

　　Ⅱ、差动机构

图2-25 差动间歇机构
1-料斗；2-压簧；3-调节螺母；4、6-法兰；5-钢球；7-蜗杆；8-电机；9-带传动

　　 ◇采用钢球和孔穴副之间的差动来达到数片机构转盘不等速旋转。
　 　◇电机8通过皮带9将动力传人蜗杆7，在蜗杆轴的一端装有 对带有不同深度的钢球孔穴法兰，其中4是固定不转的，而6是固定在蜗杆袖上与轴一起转动的，在4和6法兰结合端面上装有两个或多个φ8～φ10的钢球，这样当法兰6转动时，它与固定法兰4之间产生差动，使蜗杆7既作匀速旋作又作微量的轴向移动。
　　 ◇压簧2是压紧法兰4和6的，调节螺母3是调节压簧2的压紧力的。
　　 ◇数片转盘的振动频率为转盘每转一转振动200～300次。
　　 ◇采用这种结构对制造精度要求不高，但工作时有噪声，法兰4和6的结合面及钢球易磨损。

　　Ⅲ、链与多边压轮机构

图2-26链与多边压轮机构
1—皮带；2—电机；3—锥齿轮；4—转盘；5—调节螺杆；6—压紧轮；7—链轮；8—齿轮

　　 ◇采用链传动和多边压轮相结合的形式来达到数片转盘4作不等速转动的；
　　 ◇动力由电机2，经皮带1和齿轮8传人主动链轮7，在链条紧边一侧装有多边形压紧轮6，沃鞫链轮7作匀速运动时，由于多边压紧轮的作用，在链条上产生时松时紧的现象，因而在从动链轮上就产生了不等速转动，从而使转盘作不等速转动。
　　 ◇多边压轮由调节螺杆5来调节。
　　 ◇采用这种结构，在锥齿轮传动间会产生撞击，但噪声不大。

　　Ⅳ、弹性阻尼结构

图2-27弹性阻尼机构
1—弹簧；2—阻尼块；3—；4—转盘；5—蜗杆；6—皮带；7—电机；7—电机；8—法兰

　　 ◇采用直接在转盘边缘进行弹性阻尼来使转盘得到不等速旋转运动。
　　 ◇在数片转盘的圆周上装有带圆弧形缺口的法兰，用V字形的尼龙阻尼块通过压簧1来阻尼，使蜗杆蜗轮间的间歇产生时松时紧的现象，从而达到数片转盘既转动又产生微量振动的目的。

　　上述四种结构，除(4)弹性阻尼结构外，其余三种在生产中是经常用的。

三、履带式计数机构

图2-28 履带<计数机构　

1、机构组成：
　　料斗、振荡机构、计数板、撞击机构、上下毛刷、下片斗、传动装置等。
　·料斗1可以翻转；
　·计数板上的片模条和光板可以是一组，也可是几组；
　·电磁振荡机构2（装在入片区的机架上）的作用是帮助药品进入计数模孔，其振荡强度以保证药品自由滚动为宜；
　·上部毛刷3用于刷去计数模孔上多余的药品；
　·撞击机构8（装在机架内）的作用是撞击带撞块的计数板4，帮助药品落入下片斗；
　·吸粉前罩9的作用是吸掉药品中的粉末；
　·下部毛刷15用于刷去计数板上的残留粉末。

2、工作原理：
　　由片模条和光板组成的计数<（履带）在传动链作用下通过料斗下的片堆，在电磁振荡机构作用下，药品落入片模条的模孔后并随之上移，然后经毛刷、撞击机构、吸粉装置等，最终药品落入下片斗进入分装容器。

3、应用：
　·光滑条板在下片斗上方运行的时间即是输送带将容器送到下片斗下方并进行定位的时间；
　·产品规格更换时，须调换片模条和光板；
　·履带式计数机构可进行多瓶同时计数分装；

·适应性广：平片、糖衣片、软硬胶囊均适用；
　·需多规格模条、更换不太方便。

图2-28+ 履带式计数机构

四、光电计数机构

1、机构组成：
　　加料装置、转盘、光电计数检测装置、控制装置等；

2、原理：
　　利用旋转平盘对药粒进行排列并使之进入计数通道，在光电检测及控制装置的作用下进行定量计数和分装。

3、工作过程（演示）：
　　药粒由料桶经下料溜板进入旋转平盘3，在离心力作用下抛向周边，并依次进入药粒溜道6。在溜道上设有光电传感器7，通过光电检测系统将信号放大并转换成脉冲-信号，输入到具有“预先设定”和“比较”功能的控制装置。当脉冲信号数等于设置值时，控制器使电磁铁11动作，将通道上的翻板10翻转，药粒通过并进入分装容器。

4、应用：
　◆这种计数机构也可以制成双斗装瓶机构，药粒通道上的翻板对着分岔的两个出料口，轮流打开和关闭。这样可以利用一个计数器向传送带上的两排间隔输送来的药瓶分装药粒。
　◆当生产率要求较高，分装容器在分装工位停留时间短时，计数机构中设计上下两块翻板，上块用于计数，下块用于分装。其工作过程如下：当前一容器离开分装工位时，下块翻板关闭，上块打开，先行计数。在计数时，下一容器到达分装工位，下块翻板即打开，进行一边计数一边分装，一旦计数达到预置值，则上块关闭诙当分装完毕，容器离开分装工位时，下块翻板再次关闭，上块翻板再次打开，进行下一次计数分装过程。此时，分装是在计数末达到预置值时就进行的，这样节省了等待计数完备再进行分装的时间，使容器在分装工位的停留时间缩短。
　◆为了提高计数分装通道“开”、“关”的速度，翻板常采用旋转电磁铁，如日本产4E—AWGN0．29型。
　◆另外，为了提高生产率，在同一台机器上可设置两套计数分装机构，即e旋转平盘的周边围墙开有两个缺口，药粒可通过两个“缺口——溜道”进行双瓶分装；还有多通道计数分装。

　◆桌上型自动数粒机（演示）

图2-30 SC204型桌上型自动数粒机

图2-30+ 桌上型自动数粒机

　 ·该机采用振动式送料，无级调速；
　 ·回c数粒速度也可视人工放瓶的速度作无级调整；
　 ·机器内部附有吸尘装置，可避免粉尘对机器的影响；
　 ·光电计数具有自动保护装置，避免电压不稳或外界强光之干扰，确保数粒准确。

★·光电计数装置的计n范围远大于模板式计数装置：
　　　根据瓶装要求任意预设，不需更换部件，即可完成装量调整。
　 ·机、光、电一体化应用日趋完善
　　→光电计数机构应用越来越多，也是计量机构的重要发展方向。
　 ·光电计数装置应用范围广：
　　　根据光电系统的精度要求，只要药粒尺寸足够大(比如＞8mm)
　　　→反射的光通量足以起动信号转换就可以工作。

* 抄板法计数　
　　小批量的药物试生产中，也有采用抄板法进行计量的：即一块木板或有机玻璃板，形如乒乓球拍，在板面上加工有如药片或丸粒形状的凹槽，当用手持抄板往药堆中插入和倾斜拉出时，板面上的凹槽将落满药粒，多余的药粒则于倾斜时自动滚落回容器内。然后人工将秒板的药粒倒入漏斗和装瓶。