萬永麗,朱祝生,張建兵,徐 勇,羅慶豐,蔣 杰
(云南省機(jī)械研究設(shè)計(jì)院 云南省先進(jìn)制造技術(shù)研究中心 云南省機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 云南 昆明 650031)
在藥品包裝過程中包材(PVC)的成形、藥品布料、密封、包裝熱合、分切、沖裁、小紙盒包裝、中包裝、大紙箱包裝等,都需要制藥模具來達(dá)成。制藥模具是制藥設(shè)備的核心裝備和重要功能零部件,也是制藥工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)和重要的工藝裝備。隨著人們生活質(zhì)量的提高和大健康產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)藥品包裝的要求越來越嚴(yán)格,越來越趨于個(gè)性化,包裝機(jī)械的制藥模具需進(jìn)行系列化的開發(fā)才能滿足藥企的生產(chǎn)需求。
鋁塑鋁包裝是目前藥機(jī)行業(yè)中主要的產(chǎn)品包裝方式,這種結(jié)構(gòu)的包裝如圖1所示,藥板不但美觀,便于運(yùn)輸,而且可使藥板內(nèi)藥品始終處于金屬箔的包圍之中,避光、密封效果好,在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。制藥企業(yè)鋁塑鋁外包裝生產(chǎn)線的工藝流程如圖2所示。
圖1 藥板的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of the medicine board
圖2 包裝生產(chǎn)線工作流程圖Fig.2 Packaging production line work flow chart
從包裝生產(chǎn)線工作流程可知,包材PVC首先要形成泡罩,經(jīng)下料器將藥品置入泡罩內(nèi),進(jìn)行第一次網(wǎng)紋密封,藥蓋膜成型鋁塑泡罩后,進(jìn)行第二次網(wǎng)紋密封,最后沖切模具將連綿不斷的大板沖切成終包裝所需的獨(dú)立單板,最后裝盒、裝箱如圖3所示。
圖3 沖切前的大板Fig.3 Large board before punching
由于藥品的大小、形狀及每板包裝的數(shù)量會(huì)有不同,起泡和泡罩成型模具、布料方式等都會(huì)有差別,要保證布料的準(zhǔn)確性、藥品包裝合格率等,必須使泡罩形態(tài)特性符合藥品的包裝要求。為適應(yīng)多規(guī)格品種的生產(chǎn),需把包裝生產(chǎn)線中的PVC起泡、藥品的填入方式、一次密封、鋁塑泡罩的成型、二次密封、沖切等機(jī)構(gòu)看作能各自獨(dú)立完成某一動(dòng)作的功能模塊。將生產(chǎn)線中各模具環(huán)節(jié)分別設(shè)計(jì)為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的基本單元,實(shí)現(xiàn)各自的功能,生產(chǎn)時(shí)再針對(duì)不同形態(tài)的藥品選擇相應(yīng)的模塊,組合實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)。
(1)起泡單元模具裝置設(shè)計(jì)。包裝生產(chǎn)線中的PVC起泡單元,由于藥品的形狀(有膠囊、片劑)、數(shù)量(根據(jù)人群用藥數(shù)量的個(gè)性化需求進(jìn)行的排版如圖4所示)不同,需進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)。
圖4 不同數(shù)量形狀的藥板Fig.4 Different number of shapes of the medicine board
設(shè)計(jì)時(shí)保證起泡的凸、凹模其外形和外部連接尺寸不變,對(duì)內(nèi)部局部進(jìn)行不同版式設(shè)計(jì),如圖5所示,以適應(yīng)個(gè)性化需求。材質(zhì)采用超硬鋁,加工工藝也做了一定優(yōu)化,尤其是對(duì)排氣孔的制作上等。
圖5 起泡單元模具示意圖Fig.5 Schematic diagram of the foaming unit mold
(2)下料單元。下料單元設(shè)置了2種,分別針對(duì)膠囊的和片劑,如圖6所示。
(3)一次密封單元。一次密封模具的上板基本不變,下板需根據(jù)前道工序的起泡凸模的版式來布局。上下板的網(wǎng)紋具有一定的相對(duì)一致性原則如圖7所示。
圖6 膠囊、片劑下料器示意圖Fig.6 Schematic diagram of the capsule and tablet feeder
圖7 一次網(wǎng)紋模具Fig.7 Once mesh mold
(4)鋁塑泡罩的成型單元。泡罩的成型主要是由安裝于中模架和下模架里的成對(duì)拉伸凸凹模實(shí)現(xiàn)的。鋁箔紙經(jīng)過模架,模架上下移動(dòng)形成泡罩,可通過調(diào)節(jié)拉伸凸凹模的厚度和模架的行程來制作不同厚度的泡罩,如圖8所示。
(5)二次密封單元。二次密封相對(duì)一次密封較為簡(jiǎn)單,僅對(duì)鋁塑泡罩的外邊緣進(jìn)行網(wǎng)紋印制。其上板和下板基本不變,如圖9所示。
圖8 藥蓋膜模具Fig.8 Medicine cover film mold
圖9 二次網(wǎng)紋模具Fig.9 Secondary mesh mold
因模具的限制,國(guó)內(nèi)大多數(shù)藥企的1條包裝生產(chǎn)線只能生產(chǎn)1~2個(gè)品種規(guī)格的產(chǎn)品,生產(chǎn)線利用率不高,若通過模具的模塊化整合及集成創(chuàng)新,可在短時(shí)間內(nèi)滿足多規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)需求,生產(chǎn)線利用率得到積大提高,促進(jìn)制藥企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和新產(chǎn)品的開發(fā),快速響應(yīng)市場(chǎng),滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的大健康需求。