在固体制剂生产中,将药粉、颗粒或小片定量充填入空心胶囊是胶囊剂生产的核心工序。手工填充效率低、装量差异大,难以满足规模化生产对质量均一性的要求。QTB系列全自动胶囊填充机采用孔塞式充填方式、间歇式运转与变频调速技术,自动完成空胶囊的定向排列、帽体分离、药粉充填、废囊剔除、胶囊锁合到成品输出的全流程作业,生产过程符合GMP规范要求,是制药企业胶囊剂生产的核心设备。
▎工作原理:六工位间歇回转完成全流程作业
设备采用多工位回转式模孔盘设计,空胶囊与药粉在分度转盘上按工位依次流转,各工位在分度箱驱动下间歇同步动作,逐步完成填充全过程。
◆ 第一工位:空胶囊排序与播囊
倾倒在料斗中的空胶囊(帽体闭合状态)经垂直或水平顺向装置整理排列,通过播囊机构按顺序逐一送入模孔转盘的上模块孔位中。空胶囊进入模块时因帽体直径差异与模块内卡簧配合,自动形成帽在上、体在下的姿态,若有反向胶囊则被剔除回料斗重新整理。
◆ 第二工位:胶囊帽体分离
空胶囊就位后,分离工位的真空吸杆从模块下方吸住胶囊体下端,同时上模块中的卡爪卡住胶囊帽,在真空吸力与机械拉力共同作用下将胶囊帽与体分离,胶囊帽留在上模块、胶囊体落入下模块中,帽体上下对正、开口向上,为后续充填做好准备。未能成功分离的空胶囊将在后续工位被识别剔除。
◆ 第三工位:药粉充填(核心工位)
帽体分离完成后,模块转至充填工位。药粉料斗中的粉状、颗粒状或微丸状物料经送粉螺杆送入计量盘,计量盘按预设孔容积定量盛取药粉,当计量盘孔位与下模块胶囊体对正时,顶杆将孔内药粉推入胶囊体中。设备以计量盘下平面为基准设置三维调节机构,使计量盘与模块之间间隙均匀,通过调整计量盘孔容积与顶杆行程控制装药量,保障装量差异在较小范围内,计量精度稳定可控。
◆ 第四工位:废囊剔除
充填过程中,未能成功打开帽体的空胶囊、未装药粉的胶囊体以及不合格胶囊,在剔除工位通过真空吸附或机械推杆将其从模孔中取出并收集至废囊盒,避免空胶囊或半成囊混入成品,保障后续锁囊工序顺畅进行。
◆ 第五工位:胶囊锁合
已填充药粉的胶囊体与上方对应的胶囊帽在锁囊工位汇合,上下模块对位合拢,顶杆从下模块下方将胶囊体向上顶起,使胶囊体套入胶囊帽中,在机械压力作用下帽体锁口紧密扣合,形成完整填充胶囊。锁合压力可根据胶囊型号与材质适当调节,避免因压力过大导致胶囊变形或锁合不牢。
◆ 第六工位:成品胶囊输出
锁合完成的成品胶囊随模盘转至出料工位,模块中的推杆或顶出装置将胶囊从模孔中推出,成品经出料滑道滑落至接料容器中,完成从空胶囊到成品胶囊的完整充填流程。空出的模孔随转盘继续回转回到播囊工位,开始下一轮循环。
整机主传动通过凸轮分度箱驱动转盘间歇旋转,各工位动作由凸轮机构协调时序,配合变频调速电机,可根据药粉流动性、胶囊型号灵活调整运行速度,适配00#至4#多种规格胶囊的填充需求。

▎主要结构组成
支撑上述六工位连续作业的核心结构主要包括以下几个部分:
? 机架与传动系统
整机安装于封闭式机架上,机架为主要部件提供稳固支撑,外部罩板采用不锈钢材料,表面光洁、便于清洁,符合制药设备外观要求。主电机通过带轮、减速机将动力传递给凸轮分度箱,分度箱输出间歇回转运动驱动模盘转位;同时分配轴带动各凸轮机构控制播囊、真空分离、充填顶杆、锁合顶出等工位动作时序,使各机构按节拍协调动作。凸轮下置设计配合压力雾化油泵持续向凸轮槽喷油润滑,减少凸轮副磨损,延长零部件使用寿命。
? 胶囊排序与送囊机构
由空胶囊料斗、顺向排列轨道、拨叉播囊机构组成,负责将杂乱堆积的空胶囊整理为统一方向,并按时序逐粒送入模盘孔位。送囊机构设有检测与自动补位功能,缺囊时可自动报警或停机,避免空模孔进入充填工位。
? 模孔转盘与胶囊分离机构
上下两层模块(上模块固定胶囊帽、下模块承托胶囊体)安装在回转转盘上,模块上按阵列分布模孔,模孔数量与设备产能规格对应。模块内部采用进口直线轴承,保证上下模块反复开合时定位精准、磨损较小。分离工位配置真空气路与吸嘴,通过负压将胶囊体拉下实现帽体分离。
? 计量充填机构
由药粉料斗、送粉螺杆、计量盘、粉末高度调节刮板、充填顶杆组成。计量盘上分布有定量通孔,孔容积与药粉填充量对应;通过三维调节机构调整计量盘与上下模块间隙,刮板刮平计量盘上表面多余药粉,确保每孔药粉体积一致,顶杆下行时将孔内药粉精准推入胶囊体内。
? 废囊剔除与锁合出料机构
剔除工位由真空吸嘴或推杆完成废囊移除;锁合工位设置上下顶杆与导向装置,使帽体准确对位压合;出料工位通过压缩空气或推杆将成品胶囊吹出模孔,经滑道送出。各工位动作均由凸轮与连杆驱动,时序与转盘间歇运动严格同步。
? 气动与电控系统
气动系统负责提供真空分离、废囊剔除、出料吹气所需的气源;电控系统以PLC可编程控制器为核心,搭配触摸屏与变频调速器,实现主机无级调速、运行参数数码显示、缺料自动停机、安全门联锁保护等功能。控制系统设有对操作人员与设备的安全保护装置,运行异常时自动停机报警,整机运行平稳、操作便捷,还配备有点动控制系统,方便生产调试与设备清洗时的人性化操作。
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