一种粉末高速压片机
技术领域
本发明涉及制药装备的技术领域，尤其涉及一种粉末高速压片机。
背景技术
高速压片机用以将各种颗粒原料压制成圆片及异形片，是适合批量生产的基本设备。压片时转盘的速度、物料的充填深度、压片厚度可调节。机内配有吸粉箱，通过吸嘴可吸取机器动转时所产生的粉尘，避免粘结堵塞，并可回收原料重新使用。高速压片机的转盘转速非常快，在这种高速运转的情况下，为了保证药片质量的稳定性，就要求物料的输送必须要做到匀速、顺畅，公开号为CN2686845Y的专利公开一种压力传感器测量压片力的机构，采用应变片来测量压轮的压力，进而来确保药片的成型压力。
目前，市场上现有的压片机多以中小型为主，转塔冲头个数均位于40个以下，因为过多的冲头会导致设备在高速旋转的过程中产生严重的共振现象。
发明内容
基于上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种粉末高速压片机，作业效率高，且不会产生共振的现象，能够保证药粉在高速转动的过程中被充分的挤压成型。
本发明的核心技术思想是设计一种大尺寸的压片机构，包括大盘径的转塔和冲头导向轨道，在运行的过程中上冲和下冲根据轨道组成的旋转路径中做上下的往复运动，当上冲表面和下冲表面的间距最大时，供料靴通过叶轮向中模孔内添加药粉，随后上冲和下冲继续旋转且冲头分别经过预压轮和主压轮，在中模内完成对药粉的两次挤压，最后成型的药片被下冲顶出中模，由专用的刮片板刮入排出斜道。在此过程中，为了保证药粉从供料靴内向中模充填时不会出现粉末“架桥”的现象，供料靴内采用双叶轮的形式进行搅拌，同时上冲和下冲在中模内完成预压动作后，上冲和下冲会集体上行进行排气，然后再集体下行进入主压轮。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
一种粉末高速压片机，包括机架和安装在所述机架底部的旋转机构，其特征在于，所述机架的顶部安装有可升降的顶塔，所述顶塔的下方设有由所述旋转机构带动进行旋转的转塔；
所述转塔包括从上到下依次设置的上塔、中塔和下塔，所述中塔上安装有中模，所述上塔和下塔中分别设有呈圆周分布的上导向孔和下导向孔，所述中模中设有呈圆周分布且与所述上导向孔和下导向孔在上下方向上相对应的中模孔；
所述中塔上安装有向所述中模孔内进行供料的供料靴；
所述顶塔的下部安装有上轨道，所述下塔下部的工作台上安装有下轨道，上冲和下冲的冲头分别保持在所述上轨道和下轨道上的弧形导向槽中，上冲和下冲的冲杆分别穿过所述上塔和下塔的上导向孔和下导向孔并相对的伸入到中模的中模孔内；
所述上冲的上方和下冲的下方还分别设有一对预压轮和主压轮，所述上冲和下冲随着所述转塔的转动并根据上轨道和下轨道组成的旋转路径分别在上导向孔和下导向孔内上下往复运动，所述上冲和下冲组合运动并在预压轮和主压轮的压力作用下完成对中模中的药粉的冲压。
优选的，所述上冲包括第一上冲、第二上冲、第三上冲、第四上冲、第五上冲和第六上冲，上冲的冲头为蘑菇型；所述下冲包括第一下冲、第二下冲、第三下冲、第四上冲、第五上冲和第六下冲，下冲的冲头为蘑菇型。
进一步的，所述供料靴包括上下两部分，上下两部分形成的腔体内分别安装有第一叶轮和第二叶轮；所述供料靴的下部分在第一叶轮和第二叶轮的结合处开有出料口，供料靴的上部分通过输料管连接料斗；所述第一叶轮和第二叶轮分别由单独的电机带动。
可选的，所述机架的顶部安装有导向柱，所述顶塔安装在导向柱上；所述导向柱上安装有电机底座，所述电机底座上安装有提升电机，所述提升电机的输出轴与减速机连接，所述减速机的输出轴通过联轴器与提升导柱连接。
进一步的，所述中模为圆柱形，其外圆面上设有圆环形沟槽，所述中塔的外圆面上按照径线方向加工有螺纹孔，该螺纹孔内安装有中模顶丝，所述中模顶丝顶紧在所述中模的圆环形沟槽内；所述下塔的外圆面上按照径线方向加工有光孔，该光孔内安装下冲磁铁，所述下冲磁铁的一端加工成圆弧形且具有磁性，下冲磁铁的另一端通过凸台卡紧在所述下塔的外圆面上。
可选的，所述上轨道和下轨道由多块分体式轨道拼接形成一个完整的环形轨道，相邻的两块轨道之间有卡口和卡榫，通过卡口和卡榫的卡接将上轨道和下轨道串联起来。
可选的，所述转塔的四个侧面安装有立柱，所述立柱直接安装在底座上，所述立柱与密封玻璃、工作台共同构成一个密封的作业空间；所述立柱上安装有进风器和排风器，所述进风器与外部空气过滤器连接。
进一步的，所述立柱上安装有排出斜道，所述排出斜道的伸出部分与外部螺旋筛料机连接，所述排出斜道的进料口对准中塔的出片位置。所述排出斜道上安装气动剔废机构，当系统检测到偏重不符合要求的不合格药片之后，气动剔废机构的剔废阀门打开，剔除掉包括不合格药片以及该药片前后的一批药片。
优选的，所述旋转机构包括伺服电机、与所述伺服电机连接的减速箱，所述减速箱安装在机架上，所述伺服电机的动力通过同步带和带轮传递到减速箱内；所述下塔通过柱头销与减速箱的输出轴连接，输出轴上加工螺纹孔，螺纹孔内穿过锁紧导柱。
为了保证压片机在高速运转状态下不会产生共振的现象，转塔安装在减速机的输出轴上，减速机安装在机架上，同时在转塔的上部通过轴承与与顶塔连接，而顶塔通过导向柱插入机架中，同时转塔的四个侧面安装立柱。立柱直接安装在底座上。
与现有技术相比，本发明的粉末高速压片机的有益效果和优点在于：
(1)本发明的粉末高速压片机可实现40-60冲/转的连续冲压，相比于传统的38冲压片机而言极大的提高了作业效率。
(2)本发明采用预压和主压两套系统来实现对药粉的两次冲压，能够保证药粉在高速转动的过程中被充分的挤压成型，保证了成型药片的硬度。
(3)本发明的供料靴采用双叶轮机构实现对药粉的充填，保证了粉末能够充分的进入中模孔中，避免了药粉产生架桥的现象。
(4)本发明的顶塔升降机构安装在压片机的顶部，通过升降电机能够自行完成顶塔的升降，为转塔的更换和清洁提供了方便。
(5)本发明在转塔的下塔部分圆周面上安装磁铁，能够为下冲提供了适当的预紧力，避免了下冲从轨道中转出还未接触压轮的过程中产生冲头下行的现象。
(6)本发明的中模顶丝保证了中模能够随时更换，方便了多种尺寸药片的生产，在更换的过程中不需要对转塔进行拆卸，提高了作业效率。
附图说明
图1为本发明优选实施例的粉末高速压片机的主视图。
图2为本发明的粉末高速压片机的侧视图。
图3为本发明的粉末高速压片机的落料示意图。
图4为本发明的粉末高速压片机的供料靴的立体图。
图5为本发明的粉末高速压片机的转塔的立体图。
图6为本发明的粉末高速压片机的压片原理图。
图7为本发明的粉末高速压片机的立体图。
图8为本发明的粉末高速压片机的顶塔升降原理图。
图9为本发明的粉末高速压片机的顶塔压紧图。
图10为本发明的粉末高速压片机的部分轨道的立体图。
图11为本发明的粉末高速压片机的部分轨道的主视图。
其中：1、料斗，2、顶塔，3、转塔，4、工作台，5、排出斜道，6、进风器，7、立柱，8、电控柜，9、排风器，10、减速箱，101、输出轴，11、主电机，12、底座，13、密封玻璃，14、第一叶轮，15、第二叶轮，16、出料口，17、中模，18、供料靴，191、中模顶丝，192、下冲磁铁，20、上塔，201、刮油环，21、中塔，22、下塔，23、主轴，24A、第一上冲，24B、第二上冲，24C、第三上冲，24D、第四上冲，24E、第五上冲，24F、第六上冲，25A、第一下冲，25B、第二下冲，25C、第三下冲，25D、第四下冲，25E、第五下冲，25F、第六下冲，26、中模孔，27、电机底座，28、导向柱，29、提升电机，30、提升导柱，31、锁紧导柱，32、上轨道，321、弧形导向槽，33、下轨道。
具体实施方式
如图1-图11所示，本发明实施例提供的粉末高速压片机包括机架和安装在所述机架底部的旋转机构，机架的顶部安装有可升降的顶塔2，机架的顶部安装有导向柱28，顶塔2安装在导向柱28上，导向柱28共有两根，导向柱28的底部安装在机架上，顶塔2通过两根导向柱28和转塔进行3点式支撑。导向柱28上安装有电机底座27，所述电机底座27上安装有提升电机29，所述提升电机29的输出轴与减速机连接，所述减速机的输出轴通过联轴器与提升导柱30连接，通过提升电机29和减速机带动顶塔2向上提升和下降，为转塔3的更换和清洁提供了方便。
本发明的顶塔2的下方设有由所述旋转机构带动进行旋转的转塔3，转塔3包括上塔20、中塔21和下塔22，中塔21上安装有中模17，中模17为圆柱形结构，其圆柱的外圆面上具有圆环形沟槽，中模17上设有中模孔26，中塔21的外圆面上按照径线方向加工有螺纹孔，螺纹孔内安装中模顶丝191，中模顶丝191顶紧在中模17的圆环形沟槽内，下塔22的外圆面上按照径线方向加工有光孔，光孔内安装下冲磁铁192，下冲磁铁192的一端加工成圆弧形且具有磁性，磁铁的另一端通过凸台卡紧在下塔22的外圆面上，下冲磁铁192的磁性面与下冲的冲体保持接触，通过磁力使得下冲不会从下塔的下导向孔(冲头孔)中掉落。
作为本发明的具体实施例，中模17安装时通过中塔21的上表面进入，中模顶丝191锁紧后必须保证中模17的上表面和中塔21的上表面结合处的平面度不能够超过0.05mm。
本发明的旋转机构包括伺服电机11、与所述伺服电机11连接的减速箱10，所述减速箱10安装在机架上，伺服电机11的动力通过同步带和带轮传递到减速箱10内，下塔22通过柱头销与减速箱10的输出轴101连接，输出轴101上加工螺纹孔，螺纹孔内穿过锁紧导柱31，锁紧导柱31将上塔20、中塔21和下塔22锁紧在一起，并通过伺服电机11和减速箱10带动转塔3旋转。本发明采用伺服电机11作为主电机，伺服电机11安装在设备底座上，伺服电机11的动力通过同步带和带轮传递到减速箱内。本发明可以采用直驱电机作为主电机，电机直接安装在减速箱的底部。
如图5所示，上塔20的中空腔内安装有刮油环201，刮油环201内有第一上冲24A、第二上冲24B、第三上冲24C、第四上冲24D、第五上冲24E和第六上冲24F，上冲的冲头为蘑菇型，上冲的蘑菇头安装在上轨道32内，第一上冲24A、第二上冲24B、第三上冲24C、第四上冲24D、第五上冲24E和第六上冲24F的冲头穿过刮油环201后插入到中模17内，下塔22的内穿过第一下冲25A、第二下冲25B、第三下冲25C、第四上冲25D、第五上冲25E和第六下冲25F，下冲的冲头为蘑菇型，下冲的蘑菇头安装在下轨道33内。上轨道32安装固定在顶塔2的下部，下轨道33安装固定在下塔22下部的工作台4上，上述上冲和下冲的冲头分别保持在所述上轨道32和下轨道33上的弧形导向槽321中，上冲和下冲的冲杆分别穿过所述上塔20和下塔22的上导向孔和下导向孔并相对的伸入到中模17的中模孔26内。上冲的上方和下冲的下方还分别设有一对预压轮40和主压轮50，所述上冲和下冲随着所述转塔3的转动并根据上轨道32和下轨道33组成的旋转路径分别在上导向孔和下导向孔内上下往复运动，所述上冲和下冲组合运动并在预压轮40和主压轮50的压力作用下完成对中模17中的药粉的冲压。
另外，本发明的上冲和下冲的规格一致，中模17和上冲、下冲配合使用，上冲和下冲均分为三部分即蘑菇头、大径冲杆和小径冲杆，上冲和下冲的小径冲杆的直径等于中模孔26的内径，蘑菇头圆周导向，大径冲杆竖直导向，小径冲杆冲压药粉，在工作的过程中，蘑菇头在轨道内根据转塔的旋转运行，上冲的大径冲杆部分在上塔20的上导向孔内上下往复运动，下冲的大径冲杆部分在下塔22的下导向孔内上下往复运动，上冲和下冲的小径冲杆部分在中模17内上下往复运动。上冲和下冲的组合运动完成对药粉的冲压，而冲头的运动依靠轨道内组成的弧形轨迹来保持，上轨道和下轨道的固定位置安装润滑油嘴，由专用的油泵定期为冲头进行润滑脂润滑。
作为本发明的实施例，下冲磁铁192与下冲的接触面为圆弧形，弧面直径等于下冲的大径冲杆的外径。
另外，本发明的中塔21上安装有供料靴18，供料靴18包括上下两部分，上下两部分形成的腔体内安装第一叶轮14和第二叶轮15，供料靴18下部分在第一叶轮14和第二叶轮15的结合处开有出料口16，供料靴18的上部分通过输料管连接料斗1，第一叶轮14和第二叶轮15由单独的电机带动。第一叶轮14为主动轮，叶轮的转轴与叶轮电机直接连接，第二叶轮15为从动轮，第一叶轮14和第二叶轮15的转轴上安装同步带轮，二者之间通过同步齿形带连接。
进一步的，第一叶轮14和第二叶轮15的传动系统安装在供料靴18内的传动腔体内，传动腔体与叶轮腔体之间通过密封垫进行密封隔离。第一叶轮14和第二叶轮15的传动系统也可以安装在顶塔2的上部。
优选的，上轨道32和下轨道33可由多块分体式轨道拼接后形成一个完整的环形轨道，相邻的两块轨道之间有卡口和卡榫，轨道串联时通过卡口和卡榫来保证轨道的接头处的顺滑程度。
另外，本发明的机架安装在底座12上，底座12的四角位置安装立柱7。立柱7与密封玻璃13、工作台4共同构成一个密封的作业空间，立柱7安装进风器6和排风器9，进风器6与外部空气过滤器连接。密封玻璃13通过空气弹簧安装在顶塔2的四个侧面，树脂玻璃的表面设有沟槽用于安装密封橡胶条。
并且，立柱7上安装排出斜道5，排出斜道5的伸出部分与外部螺旋筛料机连接，排出斜道5的进料口对准中塔21的出片位置。排出斜道5上安装气动剔废机构，其原理是是当系统检测到偏重不符合要求的不合格药片之后，剔废阀门打开，剔除掉包括不合格药片以及该药片前后的一批药片。
本发明的机架旁还设有电控柜8，用于对粉末高速压片机内的电器元件进行控制。
下面，参照图1-11并结合上述结构特征的描述，对本发明的粉末高速压片机的工作原理进行简单介绍：
伺服电机11工作时带动转塔3旋转，转塔3转动起来后带动上冲和下冲根据轨道组成的旋转路径中做上下的往复运动，当上冲表面和下冲表面的间距最大时，供料靴18通过叶轮向中模孔26内添加药粉，随后上冲和下冲继续旋转且冲头分别经过预压轮40和主压轮50，在中模17内完成对药粉的两次挤压，最后成型的药片被下冲顶出中模17，由专用的刮片板刮入排出斜道5。在此过程中，为了保证药粉从供料靴18内向中模17充填时不会出现粉末“架桥”的现象，供料靴18内采用双叶轮的形式进行搅拌，同时上冲和下冲在中模17内完成预压动作后，上冲和下冲会集体上行进行排气，然后再集体下行进入主压轮。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本发明的包含范围之内。
