全伺服滚模式软胶囊机稳定性及操作要点的研究

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:孙仁孝
[导读] 摘要:压制法生产软胶囊是软胶囊生产的方法之一,具有设备简单,产品形状多样化、清洁方便、装量准确、压制过程中能够有效控制产品质量的优点。
        青岛双鲸药业股份有限公司  山东青岛  266108
        摘要:压制法生产软胶囊是软胶囊生产的方法之一,具有设备简单,产品形状多样化、清洁方便、装量准确、压制过程中能够有效控制产品质量的优点。软胶囊机适合内容物装量70 mg-2000mg内的软胶囊的生产,实现了单只柱塞可调、可操作性强等优点,因此,从提高滚模式软胶囊机的机械运转的稳定性和员工操作的规范性入手能够更好的节省能源、降低隐性成本、提高GMP合规性。
        关键词:滚模式软胶囊压制软胶囊;全伺服机;原理;制造;操作;效率;低噪音;好维护
        滚模式软胶囊压制软胶囊的工作原理为:将药用明胶用水浴式搅拌溶胶罐(分为半自动和全自动两种类型)在特定的工艺条件下融化保温经过软胶囊机的左右制冷胶皮轮制出明胶胶带,明胶带经过油滚润滑后经过导向筒进入左右滚模之间,待胶皮厚度达到工艺要求后给左右模具加压使胶皮形成接合严实的囊壳,最后开启注料开关板使料液瞬间填充在明胶囊壳中形成软胶囊。滚模式软胶囊机用于油类液体、混悬液体压制成软胶囊剂型的生产制造。其主要由触摸屏、主机、供料系统和润滑系统等几部分组成。
        1 滚模式软胶囊机的制造。
        在诸多影响药品产品质量的因素当中,制药设备是影响药品质量的一个重要因素。制药设备对药品质量产生影响主要体现在以下方面。1、设备设计的合理及规范性,是否按照GMP规范要求进行设计,设备的操作、拆卸,是否简易、便捷;清洁是否简单、无卫生死角。2、精密件、传动件的加工是否符合机械加工要求。3、设备材料的选择是否科学合理,特别同药品直接接触的部件,是否耐消毒剂的腐蚀,稳定性是否好。
        1.1全伺服滚模式软胶囊机制造控制要点:在以上分析的基础上,全伺服滚模式软胶囊机的设计及制造方面应注意以下几点:作为制药企业硬件设施的重要组成部分,全伺服滚模式软胶囊机在设计时应该充分考虑到GMP相关要求,并结合机械设计相关规范,使其性能符合药品生产的要求。首先要求全伺服滚模式软胶囊机材质符合制药规范要求与药品直接接触到的部位要达到不锈钢304或316材质、主要传动机构用高精度伺服电机控制以保证左右模具轴运行稳定、泵体泵杆制作精密、气动与电控系统控制良好、工艺参数设定及动作灵敏度高。因此,按照规范要求设计完毕之后,左右模具轴的机加工精度、模具的加工精度、泵体部件的加工精度、泵体部件的装配精度等将是影响机运行稳定性及装量稳定、均一的重要因素,作为控制胶液和药液重量的主要机构,泵体总成制造规范性和精密度尤其重要。首先要选择有资质及加工经验的设备制造商,要对泵体总成工艺加工进行优化,以满足泵体、泵杆加工的详细要求,同时也有利于对加工质量进行有效控制。通常,泵柱塞体、活塞杆、换向板等精密度要求高的零件其耐磨程度要高而且不能污染料液,其机械加工的工艺也许要很多道程序,每一道程序的准确度都会影响到最终产品的精确度。这些加工工艺的操作几乎完全不同,但同时又要衔接得当,如果衔接出了问题,即便每一操作都没问题,也仍然会影响到成品的精密度,这就是流程的重要性,因次,要求加工过程要具备科学合理的设计流程及每一步的准确操作。还要对成品零件进行检验,活塞杆同泵体20个活塞套采用间隙配合,对于配合大于0.002mm的活塞杆零件要进行修正或直接被淘汰掉,因此,在泵体机械加工过程中必须对其精度进行相应的控制(包括表面光洁度和表面硬度)。其次,要降低外力对零件加工精确度的干扰。主要的措施有:在平时的零件加工作业中,相关工作人员应当全面、认真地检查机械加工设备,发现设备构件结合的比较紧,应当对其进行及时的调整,进而减小零件加工时产生的误差,促进零件质量的提高,降低零件的报废率,以便促进经济效益的提高。控制零件制造的过程在机械加工作业中,几何精度误差影响着零件加工的精确度,所以应当严格控制零件制造过程,在最大程度上降低几何精度误差产生的影响。第三,因模具模具轴、模具的加工之高所以需要选择合理的高精度的加工设备或加工中心,通常几何精度误差主要是由加工设备引起的,严格检验机械设备可以降低误差。在检验机械加工设备时,应当全面了解设备自身可能存在的误差,对其进行全面的分析以便选出最佳的用于加工高精度零件的设备。
        1.2泵体活塞套同泵杆的选料:因泵体及上述部件同胶液和药液直接接触,泵体总成需要使用食品级316不钢材质,泵杆同活塞套需要不断往复运动,因此,需要在运行一月后对他们进行检查,确定他们之间的间隙配合能否符合药品生产的需求,同时要求每半年要更换一次密封圈。
        1.3左右主轴运行精度主要依靠平时的检查和胶囊率的检查,当左右模具刻线不齐或者合缝率开始出现降低时应注意。
        2 员工操作规范性。
        加强设备管理,提高操作的规范性,使设备处于良好的运转状态,对保障设备的稳定性有至关重要的作用。
        2.1操作前的检查及准备:
        2.1.1操作前应首先检查设备状态标识、清洁状态标识和生产状态标识,确认无误后方可进行操作。软件胶囊各部位及周围地面保持整洁。
        2.1.2检查电源及接线是否符合本机要求。
        2.1.3检查气源连接及压力要求是否符合要求。
        2.1.4检查机头润滑料泵润滑箱内是否加注了液体石蜡油,同时开启润滑观察各运转部位润滑情况,检查各传动系统是否有卡滞现象。
        2.1.5试运转设备,检查电机及个电控是否正常。
        2.2软胶囊压制
        2.2.1喷体、模具的安装
        2.2.2喷体安装具体安装方法:将安装喷体的四个紧固螺栓换准备好,用手托起喷体将白色的聚四氟材质的分油板的箭头朝上并且朝向前侧,然后将四个紧固螺栓插入螺栓孔顺时针拧到底,最后将四个螺母交叉紧固好。将喷体加热用进、出水硅胶管分别与喷体的左、右水口连接。
        2.2.3将模具安装到机头上就可自动对线,即左右滚模上的凹槽已一一对准。
        2.2.4运转过程中如发现模具跑线现象,这时就需要重新调整,调整的方法是:将喷体置于非工作位置(即升起位置),使左右滚模刻线尽量靠近(但模具不可施压接触),然后在触摸屏上点动主机左、右轴反复调整,使左、右滚模端面销孔上的刻线处于水平对准,对线误差应不大于0.05mm。
        2.3滚模及供料泵的注料时间的调整
        自动对线完成后,拧动推杆使两个滚模尽量靠近,(两个滚模不可施压接触),观察模具线是否对齐,如果没有对齐,需要修正。通过触摸屏调试界面左轴和右轴的上下箭头来调整,模具线调平点击对
        线确认按键。对线确认完成后会自动跳到下一个画面,此画面是来调整注料时间的,将一联压感打印纸纵向对折后放于模具之间并将模具轻加压使被两模具挤住,然后将喷体置于工作位置(降下位置,压于纸上,使喷体和模具用压感打印纸隔开)。点击上下箭头,将喷体上的喷体刻度线处在滚模端面刻度槽中间向下的位置(不同模具、胶皮厚度,内容物药液都会对喷体刻度位置有一定影响)。注药时间调整好之后点击注药时间确认按键,最后关闭调试确认开关。
        2.4胶皮的制备和调整
        2.4.1用手指点按“F3”按键,弹出“胶皮测厚”菜单,通过左右胶盒的上、下调节箭头来调整压丸主机两侧明胶盒的前板,使其与胶皮轮留有适当距离(约1毫米)。
        2.4.2将明胶桶与明胶盒通过输胶硅胶管连接,其外部包以加热套,设定温度(一般为55~60℃)使温度稳定,即可起动主机,调整地面供胶保温桶上的精密调压稳压阀压力(压力不大于0.2MPa)直至明胶液由明胶桶进入明胶盒,设备运行过程中要随时注意胶盒的液面,合理调整精密调压稳压阀以保证供胶稳定。
        2.4.3在触摸屏上设定左右胶皮前后的厚度值,一般情况下厚度值为0.75毫米,测厚系统会自动调整胶皮厚度直到满足设定值的要求,如果需要调整胶皮设定值,在触摸屏上重新设置即可。
        2.5压制胶囊
        2.5.1将两条胶皮分别送入机头两侧传动轴及油滚轴,经胶皮测厚传感器和导向轴后进入两滚模之间,再通过下丸器两六方轴间和拉网轴间的间隙,使胶皮进入剩胶桶内。
        2.5.2将气动夹模系统面板开关拧至“加压”位置,使左右滚模受力贴合,调整后气缸压力旋钮,压力表显示约0.2~0.4MPa,直至胶囊从滚模间顺利切断为宜。
        2.5.3通过地面供料桶将料液打入主机料斗内,将气动夹模开关拧至“复位”位置,启动触摸屏上喷体升降开关放下喷体(工作位置),调节触摸屏上喷体温度,使喷体加热达到设定温度然后将气动夹模开关拧至“加压”位置,给滚模加压,调整供料量,推回供料板组合上的开关杆使喷体喷液,即可生产出胶囊。
        2.6滚模的更换
        生产形状大小不等的胶囊,须使用不同规格的滚模,同时须更换与该滚模配套的楔形喷体、分流板等。
        3.调试、关机画面
        3.1先输入模具的模数(是指模具一圈的数量),排数(是指模具的列数),装量(是指每粒胶囊药液的重量)。
        3.2打开调试确认开关,这个时候此开关会显示调试中,此时模具会自动对线,模具左右注料会自动归零,等待显示完成。
        3.3自动对线完成后,拧动推杆使两个滚模尽量靠近,(两个滚模不可施压接触),观察模具线是否对齐,如果没有对齐,需要修正.通过触摸屏调试界面左轴和右轴的上下箭头来调整,模具线调平点击对线确认按键。对线确认完成后会自动跳到下一个画面,此画面是来调整注料时间的,将一页纸放于模具上并将喷体置于工作位置(降下位置,压于纸上)。点击上下箭头,将喷体上的喷体刻度线处在滚模端面刻度槽中间向下的位置(不同模具、胶皮厚度,内容物药液都会对喷体刻度位置有一定影响)。注药时间调整好之后点击注药时间确认按键,最后关闭调试确认开关。
        3.4伺服故障确认,是指伺服电机有故障时,可以清除报警故障。
        3.5换向板和柱塞杆归零,在更换电机和丝杆时重新记忆零位(注意没有更换电机和丝杆时不要操作此按键)。
        3.6机器的关闭
        在确认各处停止运行、各画面上相应部分分别处于关闭状态的情况下,关掉钥匙开关,则控制系统关闭,机器停止运行,此时再关闭机器供电负荷开关,机器停电。
        3.7机器的急停
        在确认机器运行不正常的情况下,可按动急停开关,则机器触摸屏和PLC 不掉电,部分动力和全部加热系统供电停止,伺服系统锁死,此时可停机检查机器故障。急停开关右旋可打开复位。此时故障排除后可重新开始运行,应按开机步骤重新开始机器的运行。
        3.8关机:
        3.8.1手动关闭开关板,停止注药。
        3.8.2 将喷体升至安全位置。
        3.8.3 泄掉模具压力,使滚模分离。
        3.8.4 停止机器运行,关闭各运行开关。
        3.8.5 关闭胶桶加热,胶桶手动排气,把胶管从胶桶上拆除。
        3.8.6 关闭所有加热开关。在加热棒和伴热带降至安全温度后,拆除明胶盒加热棒,和伴热带。然后将胶管从明胶盒上拆掉,卸下明胶盒。将胶管和胶盒内的明胶清理干净。
        3.8.7 运行设备,手动清理胶轮上剩余的胶皮,清理干净后,关闭运行。
        3.8.8 打开料斗卸料阀,将残余药液排出干净。
        3.8.9 关闭钥匙开关,关闭隔离开关,停机完成。
        4.维护与保养:
        4.1日常维护:
        4.1.1定期检查电器系统中各组件和控制回路的绝缘电阻(不小于5MΩ)及接地的可靠性,以确保用电安全。
        4.1.2每班检查主机后侧的油箱,确认各油箱内的润滑油有足够的量进行工作,发现油量不足及时补充。
        4.1.3经常保持两侧胶皮轮上清洁无油,发现油污,及时清洁、擦拭,防止意外腐蚀。
        4.1.4明胶盒和输胶管在停止使用时,必须及时清洗干净。
        4.1.5油滚上的滤套出油不畅时,需将油滚轴端部的进油管从旋转接头上摘下,然后连接上压缩空气管路,用压缩空气疏通。
        4.1.6每班检查喷体加热水箱的纯化水水位,确保纯化水充足。
        4.1.7料泵箱体内的液体石蜡油要在大清场时进行更换。
        4.1.8连续生产,机头门梁滑块每天加注液体石蜡油,每季度研磨一次。每一年对全部机械设备检查一次,存在问题及时解决。
        4.1.9装量调整丝杆至少要每半月涂抹一次美孚SHC 460型润滑脂。
        4.2胶皮轮内的冷却液保养:
        4.2.1冷却液排空:
        发现冷却液缺少时及时添加,每两年更换一次冷却液。拆下输送机,将左、右的前面板除去,将两胶皮轮组件的螺堵均转至竖直位置,并将上面的螺堵卸下,将容量大于50升的容器放置在胶皮轮下方螺堵的前面,高度不要高于胶皮轮下沿,再将胶皮轮下方的螺堵拆下,使胶皮轮内的冷却液自然流出,不能自然流出的需用φ8的压空管引流出来,最后用压缩空气将残余液体吹出。循环管内存留的及冷风机储液箱内的冷却液应开启循环水泵,将冷却液循环排出。
        4.2.2胶皮轮清洁:
        用纯化水对胶皮轮及管路内部进行清洗。把两个胶皮轮的螺堵安装于胶皮轮上,不允许有渗漏,将50kg纯化水加入到冷风机的储液箱内,开启胶皮轮制冷,运转胶皮轮10分钟后,按上述方法将水排出。
        4.2.3加入冷却液:
        将两胶皮轮组件的螺堵均运转至竖直位置,并将上面的螺堵卸下,将大约130kg冷却液准备好,然后将从主机后侧循环泵的进液口用软管连接好,在开启制冷的同时快速开启进液阀门关闭循环阀门,将冷却液加到胶皮轮内,当冷却液从胶皮轮上高端螺堵开口处流出时应关闭胶皮轮制冷,用螺堵将开口封闭。
        4.2.4试运行胶皮轮制冷:打开“制冷”,使制冷运行,运转胶皮轮观察螺堵密封情况。如有渗漏重新封堵。
        4.2.5将护板安装好,将输送机安装好。
        5.操作关键点:
        5.1安装模具必须做好防护。
        5.2模具清洗严禁使用碱性溶液。
        5.3模具运行过程中严禁手指伸入模具之间。
        5.4严禁无胶皮情况下给模具加压或将落喷体。
        5.5安装模具前要仔细检查模具配套关系。弄清楚模具的排列数量,喷体应与模具配套使用,严禁混套使用。喷体出现漆损现象应及时更换。
        3 故障及排除方法
       
        结束语
        滚模式软胶囊机作为20世纪90年代自国外引进的设备,经过多年的发展,其设计理念、GMP合规性、设备运行稳定性等方面已经发生了巨大的变化。因此,经上述全伺服滚模式软胶囊机机精密、规范制造及标准的操作方法,能够使压制的软胶囊质量持续、稳定、合规,能够使产品合格率持续提升。
        参考文献:
        [1]苏豹,杨永红.七花牌七灵宝软胶囊生产工艺[J].中国民族民间医药杂志,2013(12):26-28.
        [2]黄舒丽.药用软胶囊的生产工艺技术创新[J].中国中医药咨讯,2011(12):51-51,51.
        [3]尤依静,赵美玉.浅析软胶囊生产工艺[J].中国中医药咨讯,2011(4):60-60,60.
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