專利名稱：一種全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在藥片包衣膜上高速打孔的裝置，具體地說涉及一種既適用于單室滲透泵控釋片也適用于雙室滲透泵控釋片的多功能自動高速激光打孔裝置。
背景技術(shù)：
口服滲透泵控釋片一種可在體內(nèi)長時(shí)間零級恒速釋放的控釋藥物。滲透泵控釋片的藥芯表面包裹著一層半透膜，半透膜上有一圓孔(在生產(chǎn)過程中常用激光器進(jìn)行打孔)。 口服后水分透過半透膜進(jìn)入片芯，將藥芯溶解后形成高滲透壓的溶液，在滲透壓的推動下藥物溶液通過半透膜上的圓孔被擠出片劑，達(dá)到控制藥物釋放濃度、釋放時(shí)間的目的。常見的滲透泵制劑按照結(jié)構(gòu)類型，可分為單室滲透泵制劑和雙室滲透泵制劑。單室、雙室滲透泵制劑的區(qū)別在于單室滲透泵片只有藥物室，藥片的兩面完全相同，激光孔可打在任意一面；而雙室滲透泵片芯分為兩層，一層是藥物室，另一層是可溶脹材料制成的動力室，激光孔必須打在藥物室的一側(cè)，否則藥物無法釋出片劑。滲透泵片的激光孔大小、形狀、深度會極大程度的影響藥芯釋放速度，直接決定著釋藥速度和給藥質(zhì)量。在滲透泵控釋劑型的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，如何保證激光打孔的質(zhì)量和速度，如何實(shí)現(xiàn)不合格品的在線檢測與分選，是人們十分關(guān)注的問題。因此，開發(fā)研究適合工業(yè)化滲透泵制劑生產(chǎn)要求，可自動適應(yīng)單雙室滲透泵片排序、定位，激光打孔形狀可控，能自動識別廢品且效率較高的滲透泵激光打孔裝置是滲透泵藥劑制備行業(yè)的迫切需要。中國專利99103576. 3描述了一種工業(yè)實(shí)用的高速滲透泵激光打孔機(jī)，采用脈沖式二氧化碳激光器固定點(diǎn)打孔和雙室盤供料、排序和定位結(jié)構(gòu)，適用于對單室滲透泵片劑的高速打孔，最高打孔速度達(dá)每秒12片。該機(jī)缺少打孔質(zhì)量在線檢測與不合格品分選裝置。中國專利02283653. 5,03270283. 3和0327(^84. 1描述了三種適用于雙室滲透泵片的激光打孔設(shè)備，前兩種采用直線傳輸帶供料、排序、定位，色標(biāo)傳感器控制下的電磁鐵推片分選反面(動力室面)或正面(藥物室面)；后一種采用圓盤式供料、排序、定位，色標(biāo)傳感器控制下的藥片翻轉(zhuǎn)裝置用于翻轉(zhuǎn)反面(動力室面)朝上的藥片，打孔速度約為每秒 3片；中國專利200820032033. 4和2008200320 . 9描述了兩種色標(biāo)傳感器控制下激光
從滲透泵藥片兩面選擇打孔的裝置，前一種用一臺激光器通過振鏡將激光束偏轉(zhuǎn)到兩條通路中的一條，對藥片一面或另一面打孔；后一種用兩臺激光器分別從藥片的兩面打孔，由色標(biāo)傳感器及計(jì)算機(jī)程序決定啟用哪一臺激光器。已有專利缺乏高效率的不合格品分選機(jī)制，使實(shí)際生產(chǎn)效率受到影響；已有專利均采用固定位單點(diǎn)打孔，孔型和圓度取決于激光器和光學(xué)器件質(zhì)量，無法調(diào)整；已有專利描述的設(shè)備打孔速度均在每秒15片以下。發(fā)明內(nèi)容本使用新型需要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種全自動多功能高速滲透泵激光打孔裝置，以實(shí)現(xiàn)1.在線快速分選不合格品。2.打孔形狀、大小可方便調(diào)整。3. —機(jī)多用，既可用于單室滲透泵片，也可用于雙室滲透泵片。4.提高打孔速度，滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種全自動多功能高速滲透泵激光打孔裝置，包括PLC控制系統(tǒng)，圓盤供料排序定位裝置，二氧化碳射頻激光器，高速掃描振鏡，雙室片識別處理裝置，高速圖像識別系統(tǒng)， 品質(zhì)分選裝置?？刂葡到y(tǒng)由PLC可編程控制器、觸摸屏人機(jī)界面及電源開關(guān)構(gòu)成，控制內(nèi)容主要包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動下的圓盤供料、排序、定位動作，激光掃描打孔過程，圖像識別系統(tǒng)的動作，雙室片正反面分選電磁氣閥的啟停，不合格片分選電磁氣閥的啟停及各過程參數(shù)的設(shè)置，時(shí)序的排列，單、雙室片工作模式選定等。高速掃描振鏡由PLC及繪圖軟件控制，根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的圖形，進(jìn)行掃描打孔?？仔涂稍O(shè)計(jì)為圓、方、三角等任意形狀，并可根據(jù)實(shí)際打孔的結(jié)果隨時(shí)調(diào)整以達(dá)到滿意的效果。 孔深度可通過設(shè)定激光功率的大小來控制。高速圖像識別系統(tǒng)主要由高速照相機(jī)、控制器、顯示器及圖像處理軟件組成。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圖像識別模式，在線高速計(jì)算出激光打孔的孔型面積、圓度、位置等參數(shù)，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而判斷打孔質(zhì)量是否合格，并將結(jié)果輸出到PLC。雙室片識別處理裝置主要由色標(biāo)傳感器、PLC、高頻電子氣閥和藥片返回通道組成。進(jìn)行雙室滲透泵控釋片打孔時(shí)，啟用該裝置。色標(biāo)傳感器識別到反面朝上的藥片時(shí)給出信號，PLC控制高頻電子氣閥快速打開，利用氣流將藥片吹出。吹出的藥片通過返回通道重新進(jìn)入料斗。該裝置使得進(jìn)入激光打孔位置的雙室滲透泵藥片均為正面朝上。對單室滲透泵控釋片打孔時(shí)，該裝置不起作用。品質(zhì)分選裝置主要由高速圖像識別系統(tǒng)、PLC、高頻電子氣閥和藥片合格品通道及不合格品通道組成。圖像識別系統(tǒng)給出藥片質(zhì)量合格與不合格兩種判斷信號，給出不合格信號時(shí)，藥片由圓盤帶動到特定位置后，高頻電子氣閥打開，氣流將不合格品吹出，進(jìn)入不合格品通道；藥片合格時(shí)，高頻電子氣閥無動作，藥片由圓盤帶動到合格品通道。圓盤供料排序定位裝置包括步進(jìn)電機(jī)和供料圓盤以及定位傳感器等。供料圓盤上設(shè)有與滲透泵片劑形狀適應(yīng)的單排或雙排或三排小孔，雙排和三排孔可使效率成倍提高。 可依據(jù)藥片規(guī)格更換不同供料圓盤。定位傳感器響應(yīng)信號和步進(jìn)電機(jī)控制信號接入PLC控制系統(tǒng)，由PLC控制系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行。二氧化碳射頻激光器由二氧化碳激光管和電源組成，電源的控制信號接入PLC控制系統(tǒng)，由PLC控制系統(tǒng)控制激光的發(fā)生和結(jié)束，以及激光功率的大小。由上述公開的技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型的全自動多功能高速滲透泵激光打孔裝置，全部由PLC控制系統(tǒng)自動控制，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單有效，可自動對單雙室滲透泵片排序、定位，能夠精確控制激光打孔形狀、質(zhì)量，能夠高速識別并剔除不合格產(chǎn)品，生產(chǎn)效率高，便于操作，能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)滲透泵制劑的需要。

[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型中具有雙排藥孔的圓盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1PLC可編程控制器；2觸摸屏；3圖像處理控制器；4顯示屏；5 二氧化碳激光器；6帶場鏡的振鏡系統(tǒng)；7雙室片正反面識別處理裝置；8帶光源的照相機(jī)；9不合格品分選裝置；10圓盤供料排序定位裝置；11具有雙排藥孔的圓盤；12藥孔；13定位槽。具體的實(shí)施方式參見圖1，2。一種全自動多功能高速滲透泵激光打孔裝置，包括PLC控制系統(tǒng)1， 圓盤供料排序定位裝置10，二氧化碳射頻激光器5，高速掃描振鏡6，雙室片識別處理裝置 7,高速圖像識別系統(tǒng)3，4，8，品質(zhì)分選裝置9等部件。圓盤供料排序定位裝置10設(shè)有動力裝置可細(xì)分步進(jìn)電機(jī)，供料圓盤11上設(shè)有一排或多排與片劑形狀相適應(yīng)的小孔12，步進(jìn)電機(jī)通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器1相連接， 以接收PLC的輸出信號，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動與停止。定位傳感器通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器1連接，并向PLC輸出定位電信號。該裝置中供料圓盤可根據(jù)片劑規(guī)格更換不同的料盤。供料圓盤的轉(zhuǎn)動為連續(xù)步進(jìn)式或單步步進(jìn)式。雙室片處理裝置中色標(biāo)傳感器與高頻電磁氣閥分別通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器1連接，色標(biāo)傳感器向PLC輸出包含顏色識別信息的電信號，高頻電磁氣閥接收PLC輸出的電信號，執(zhí)行吹料動作；相應(yīng)雙室片被吹起后進(jìn)入藥片返回通道，從新進(jìn)入料斗。金屬管風(fēng)冷式二氧化碳射頻激光器5，功率55W，通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器 1相連接，以接收PLC的輸出信號，控制激光的發(fā)生與結(jié)束。帶場鏡的高速掃描振鏡6通過導(dǎo)線與PLC可編程控制器1相連接，根據(jù)繪圖軟件預(yù)先設(shè)計(jì)的圖形，由PLC控制實(shí)現(xiàn)激光掃描打孔。一次掃描可完成對一片、或兩片、或三片滲透泵藥片的打孔(根據(jù)圓盤上藥片孔的排數(shù)決定一次掃描打孔的片數(shù)。排數(shù)增加可成倍提高打孔效率)。一次掃描時(shí)間約需3毫秒-10毫秒。高速圖像識別系統(tǒng)中控制器4通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器1連接，控制器4 通過導(dǎo)線連接顯示器，實(shí)時(shí)顯示拍攝照片及計(jì)算結(jié)果?？刂破?通過導(dǎo)線與高速相機(jī)8連接，控制器輸出電信號控制高速相機(jī)執(zhí)行拍照動作。一次拍照、傳輸、儲存和計(jì)算全過程需時(shí)17毫秒-40毫秒。對拍攝圖像進(jìn)行二值化、尋邊等處理，計(jì)算出中心位置、面積和圓度， 根據(jù)預(yù)設(shè)值判斷打孔效果是否合格，并將結(jié)果通知PLC，由PLC決定下一步的動作。品質(zhì)分選裝置中高頻電磁氣閥接收PLC可編程序控制器1輸出的電信號，執(zhí)行吹料動作；被吹起的雙室片進(jìn)入不合格品通道。PLC可編程序控制器1通過導(dǎo)線與外部設(shè)備連接，接收雙室片處理裝置中色標(biāo)傳感器和高速圖像識別系統(tǒng)中控制器4輸出的電信號，經(jīng)過運(yùn)算處理后向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的圓盤供料排序定位裝置、雙室片處理裝置、二氧化碳射頻激光器、高速掃描振鏡以及品質(zhì)分選裝置輸出電信號；同時(shí)PLC可編程序控制器1通過導(dǎo)線與觸摸屏2相連接，以接受操作員通過觸摸屏發(fā)出的控制指令。本實(shí)用新型的工作原理是這樣的操作觸摸屏2，設(shè)定待打孔藥片的單室、雙室類型，選擇圓盤上藥孔的排數(shù)，機(jī)器運(yùn)行速度等參數(shù)后啟動運(yùn)行按鈕；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的圓盤供料排序定位裝置10開始運(yùn)轉(zhuǎn)，待打孔的藥片在重力作用下落入圓盤上的小孔，藥片隨著圓盤供料排序定位裝置10的運(yùn)轉(zhuǎn)被傳送到雙室片識別處理裝置7位置；雙室滲透泵片藥物室和動力室由兩種不同顏色材料構(gòu)成，色標(biāo)傳感器對這兩種不同顏色進(jìn)行識別，并將識別結(jié)果輸出至PLC可編程控制器1，經(jīng)過PLC處理后分析藥物室朝向是否符合激光打孔需要；如色標(biāo)傳感器識別到藥物室朝向不符和要求，則對該藥片在 PLC內(nèi)進(jìn)行標(biāo)記，待該藥片運(yùn)行到返回通道處，PLC將控制高頻電磁氣閥快速打開，利用氣流將該藥片吹入藥片返回通道重新排序定位，這個(gè)過程保證了經(jīng)過雙室片識別處理裝置7 后的藥片藥物室朝向均符合激光打孔需要。單室滲透泵片只有一個(gè)藥物室，當(dāng)觸摸屏2選擇加工單室滲透泵片時(shí)，以上顏色識別的過程不工作。隨著圓盤供料排序定位裝置10的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，待打孔藥片被傳送至激光打孔位置， 由PLC可編程控制器1向二氧化碳射頻激光器5輸出激光發(fā)生信號，同時(shí)向高速掃描振鏡6 發(fā)出掃描啟動信號，激光在高速掃描振鏡6作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，完成激光掃描打孔動作，打孔完成后的藥片隨著圓盤供料排序定位裝置10的運(yùn)轉(zhuǎn)被送入品質(zhì)分選裝置9，此時(shí)PLC可編程控制器1向高速圖像識別控制器4發(fā)出電信號，高速照相機(jī)8在控制器4的控制下完成高速拍照動作并將照片傳送控制器4，控制器4對照片進(jìn)行圖像處理后通過顯示器3顯示處理結(jié)果，并同時(shí)將處理結(jié)果以電信號方式發(fā)送給PLC可編程控制器1，經(jīng)過PLC處理后分析打孔質(zhì)量是否合格，如打孔質(zhì)量不合格，PLC可編程控制器1將控制高頻電磁氣閥快速打開，利用氣流將該藥片吹入不合格品通道，如打孔質(zhì)量合格，藥片隨圓盤供料排序定位裝置 10的運(yùn)轉(zhuǎn)被送入合格品通道，合格品通道及不合格品通道下方放置接料桶以收集合格藥片和不合格藥片。采用上述裝置對8毫米直徑的單室和雙室滲透泵圓型片進(jìn)行了大量打孔試驗(yàn)，用雙排孔圓盤，單室滲透泵片打孔最高速度可達(dá)每秒30片，雙室滲透泵片打孔速度可達(dá)每秒 12片以上。
權(quán)利要求1.一種全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于，所述全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)至少包括圓盤供料排序定位裝置(10)、二氧化碳射頻激光器(5)、高速掃描振鏡(6)、PLC控制系統(tǒng)和高速圖像識別系統(tǒng)；其中所述圓盤供料排序定位裝置(10)包括步進(jìn)電機(jī)、供料圓盤和定位傳感器；所述二氧化碳射頻激光器( 包括二氧化碳激光管和電源；所述高速掃描振鏡(6)由PLC控制；所述PLC控制系統(tǒng)由PLC可編程控制器(1)、觸摸屏(2)和電源開關(guān)構(gòu)成，以控制圓盤的供料、排序、定位、激光發(fā)射的時(shí)間、功率、激光通過振鏡的掃描圖像、圖像識別系統(tǒng)的動作以及雙室片和不合格品的處理；所述高速圖像識別系統(tǒng)包括高速照相機(jī)(8)、控制器(4)和顯示器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于，所述供料圓盤上設(shè)有與滲透泵片劑形狀適應(yīng)的單排或雙排或三排小孔；所述步進(jìn)電機(jī)通過導(dǎo)線與 PLC可編程序控制器(1)相連接以接收PLC的輸出信號并控制所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動與停止； 所述定位傳感器通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器(1)連接并向PLC輸出定位電信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于，所述二氧化碳射頻激光器( 通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器(1)相連接，以接收PLC的輸出信號并控制激光的發(fā)生與結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于，所述高速掃描振鏡(6)通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器(1)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于，所述控制器(4)通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器(1)連接，所述控制器(4)通過導(dǎo)線連接顯示器， 以實(shí)時(shí)顯示拍攝照片及計(jì)算結(jié)果；所述控制器(4)通過導(dǎo)線與高速相機(jī)(8)連接，以使控制器輸出電信號控制高速相機(jī)執(zhí)行拍照動作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于，所述PLC 可編程序控制器(1)分別通過導(dǎo)線與外部設(shè)備和觸摸屏( 相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于， 還包括雙室片識別處理裝置(7)，所述雙室片識別處理裝置(7)由色標(biāo)傳感器、PLC、高頻電磁氣閥和藥片返回通道組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于，所述色標(biāo)傳感器與所述高頻電磁氣閥分別通過導(dǎo)線與PLC可編程序控制器(1)連接，以使所述色標(biāo)傳感器向PLC輸出包含顏色識別信息的電信號，并使所述高頻電磁氣閥接收PLC輸出的電信號并執(zhí)行吹料動作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)，其特征在于， 還包括品質(zhì)分選裝置(9)，所述品質(zhì)分選裝置(9)由所述高速圖像識別系統(tǒng)、PLC、高頻電磁氣閥和藥片合格品通道及不合格品通道組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在藥片包衣膜上高速打孔的裝置，以實(shí)現(xiàn)1.在線快速分選不合格品。2.打孔形狀、大小可方便調(diào)整。3.一機(jī)多用，既可用于單室滲透泵片，也可用于雙室滲透泵片。4.提高打孔速度，滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。本全自動多功能高速滲透泵激光打孔機(jī)包括PLC控制系統(tǒng)，圓盤供料排序定位裝置，二氧化碳射頻激光器，高速掃描振鏡，雙室片識別處理裝置，高速圖像識別系統(tǒng)，品質(zhì)分選裝置。生產(chǎn)效率高，便于操作，能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)滲透泵制劑的需要。
文檔編號B23K26/42GK202146440SQ20112000842
公開日2012年2月22日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者楊君, 馬國豐, 馬建國 申請人:楊君, 馬國豐, 馬建國