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1、(10)申请公布号 CN 101979245 A(43)申请公布日 2011.02.23CN101979245A*CN101979245A*(21)申请号 201010506861.9(22)申请日 2010.10.14B30B 11/34(2006.01)B30B 1/00(2006.01)(71)申请人西安交通大学地址 710049 陕西省西安市咸宁路28号(72)发明人赵升吨 杨大安 王月虎 许冠军胡阳虎 赵建旺 吴丙进 邓军赵承伟(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司 61200代理人汪人和(54) 发明名称一种单冲压片机(57) 摘要本发明公开了一种单冲压片机，包括机架以及。
2、设置在机架上的压片机构，压片机构由中模、主压力机构、送料机构和顶片机构组成；主压力机构由上冲和上冲传动机构组成；送料机构由料盒和料盒传动机构组成；顶片机构由下冲和下冲传动机构组成；中模上设有垂直向的冲压通孔，冲压通孔的孔截面与上冲或下冲的冲压面相同；上冲设置于正对中压通孔的上端，下冲同轴伸入中压通孔内；料盒设置在中模的一侧，且料盒的下端面与中模的上端面处在同一水平面上，料盒为上下通畅的筒状结构，料盒的上方设有加料斗。本发明不但传动系统简洁，振动和噪声较小，而且压片机可控性与柔性较强，并且节能、环保、提高模具的使用寿命。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申。
3、请权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页CN 101979250 A 1/1页21.一种单冲压片机，包括机架(1)以及设置在机架(1)上的压片机构，其特征在于：所述压片机构由中模(17)、主压力机构、送料机构和顶片机构组成；所述主压力机构由上冲(16)和上冲传动机构组成；所述送料机构由料盒(35)和料盒传动机构组成；所述顶片机构由下冲(18)和下冲传动机构组成；所述中模(17)上设有垂直向的冲压通孔，所述冲压通孔的孔截面与上冲(16)或下冲(18)的冲压面相同；所述上冲(16)设置于正对中压通孔的上端，所述下冲(18)同轴伸入中压通孔内；所述料盒(35)设置在所述中模(17)的一侧，。
4、且料盒(35)的下端面与中模(17)的上端面处在同一水平面上，所述料盒(35)为上下通畅的筒状结构，料盒(35)的上方设有加料斗(39)；所述上冲传动机构驱动所述上冲(16)垂直上行或下行，以拔出或压入中模(17)，所述下冲传动机构驱动所述下冲(18)在中模(17)的中压通孔内上行或下行；所述料盒传动机构驱动所述料盒(35)水平滑向中模(17)的中压通孔上方或缩回；所述上冲传动机构、下冲传动机构和料盒传动机构各自采用交流伺服电机为动力源，滚珠丝杠为执行机构，将伺服电机的转动转换为直线运动。2.根据权利要求1所述的单冲压片机，其特征在于：所述中模(17)固定设置在机架的中部水平台上，所述中模(1。
5、7)在与所述料盒(35)相对的一侧设置有出片槽(45)。3.根据权利要求1所述的单冲压片机，其特征在于：所述上冲传动机构包括第一伺服电机(3)、第一减速机(4)、同步带(6)、小带轮(7)、大带轮(8)、螺母套(12)及第一滚珠丝杠；所述第一滚珠丝杠的第一丝杠(10)的轴端连接上冲(16)，所述大带轮(8)通过螺母套(12)与第一滚珠丝杠的第一螺母(11)固定连接，所述第一伺服电机(3)通过第一减速机(4)、小带轮(7)、同步带(6)和大带轮(8)的传动，驱动第一丝杠(10)的第一丝杠(10)带着上冲(16)上行或下行。4.根据权利要求1所述的单冲压片机，其特征在于：所述下冲传动机构包括第二伺。
6、服电机(20)、第二减速机(19)、第二滚珠丝杠、连接套(24)及压力传感器(21)；所述连接套(24)与所述第二滚珠丝杠的第二螺母(23)固定连接，所述第二滚珠丝杠的第二丝杠(22)与所述第二减速机(19)的输出轴连接，所述连接套(24)的上端连接压力传感器(21)，所述压力传感器(21)与下冲(18)相连；所述伺服电机(20)通过减速机(19)、第二滚珠丝杠和连接套(24)驱动下冲(18)上行或下行，所述压力传感器(21)检测压力。5.根据权利要求1所述的单冲压片机，其特征在于：所述料盒传动机构包括第三伺服电机(32)和第三滚珠丝杠；所述第三滚珠丝杠的第三丝杠(28)两端由轴承固定，第三丝。
7、杠(28)的一端通过联轴器连接伺服电机(32)，所述第三滚珠丝杠的第三螺母(29)连接所述料盒(35)；所述第三伺服电机(32)通过滚珠丝杠驱动料盒(35)左右运动。权 利 要 求 书CN 101979245 ACN 101979250 A 1/5页3一种单冲压片机技术领域0001 本发明属于冲压机械设备技术领域，涉及一种将粉粒状原料压制成片剂的压片机，尤其是一种采用伺服直驱技术进行片剂生产的单冲压片机。背景技术0002 现有的单冲压片机都是使用一个三相异步电机作为动力源，使用齿轮传动机构和凸轮传动机构进行动力的传递。其具体是在一根主轴上安装有一个偏心轮与两个凸轮，偏心轮通过偏心套和连杆与上冲。
8、相连，形成了曲柄滑块机构，控制上冲的上下行，压制时产生主压力；两个凸轮通过连杆分别与加料器和下冲相连，控制加料器与下冲完成加料与出片。压制过程的最大压力、出片高度与充填量等参数，需要手动调节压片机上的压力调节器、出片高度调节器与充填量调节器来进行调整，以适应不同片剂的压制需要。电机动力经过皮带轮与齿轮传递到主轴上，带动主轴上的偏心轮与凸轮同步旋转，在每个旋转周期内完成充填、压制与出片的生产过程。0003 在多年的使用中，单冲压片机暴露出了以下几个方面的缺陷：0004 1、压制时间短，无保压时间。现有单冲压片机的主压力是由偏心轮、偏心套与连杆组成的曲柄滑块机构产生的，实际压制过程是发生在曲柄滑块。
9、运行到下止点前的一小段距离，其余时间都是空程运行。这导致了实际压制时间较短，并且在下止点时也无短时间的停留保压，药粉颗粒内的空气不容易排出，这就导致片剂压不实，硬度达不到要求，容易破碎。0005 2、传动系统复杂，噪声和振动较大。现有单冲压片机使用齿轮、凸轮等传统的传动机构，实际生产中将有大部分能量消耗在无用功中，传动效率较低。同时在压片机高速运行时，齿轮、凸轮等机构会发生冲击，产生较大的振动与噪声。0006 3、系统可控性与柔性较差。现有单冲压片机采用曲柄滑块机构与凸轮机构控制上冲、加料器与下冲的运动，三个执行机构的运动轨迹及压制规律已经确定，无法改变。这就导致了单冲压片机的可控性与柔性较差。
10、，无法实现多种压制曲线，无法满足不同片剂压制的需要。发明内容0007 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种单冲压片机，该种压片机整机采用伺服直驱技术，传动系统简洁，效率高，振动和噪声小，可控性与柔性强。0008 本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：0009 这种单冲压片机，包括机架以及设置在机架上的压片机构，所述压片机构由中模、主压力机构、送料机构和顶片机构组成；所述主压力机构由上冲和上冲传动机构组成；所述送料机构由料盒和料盒传动机构组成；所述顶片机构由下冲和下冲传动机构组成；所述中模上设有垂直向的冲压通孔，所述冲压通孔的孔截面与上冲或下冲的冲压面相同；所述上冲设置于正对中压通。
11、孔的上端，所述下冲同轴伸入中压通孔内；所述料盒设置在所述中模的一侧，且料盒的下端面与中模的上端面处在同一水平面上，所述料盒为上下通畅的筒说 明 书CN 101979245 ACN 101979250 A 2/5页4状结构，料盒的上方设有加料斗；0010 所述上冲传动机构驱动所述上冲垂直上行或下行，以拔出或压入中模，所述下冲传动机构驱动所述下冲在中模的中压通孔内上行或下行；所述料盒传动机构驱动所述料盒水平滑向中模的中压通孔上方或缩回。0011 上述中模固定设置在机架的中部水平台上，所述中模在与所述料盒相对的一侧设置有出片槽。0012 上述上冲传动机构、下冲传动机构和料盒传动机构各自采用交流伺服电。
12、机为动力源，滚珠丝杠为执行机构，将伺服电机的转动转换为直线运动。0013 本发明的上冲传动机构包括第一伺服电机、第一减速机、同步带、小带轮、大带轮、螺母套及第一滚珠丝杠；所述第一滚珠丝杠的第一丝杠的轴端连接上冲，所述大带轮通过螺母套与第一滚珠丝杠的第一螺母固定连接，所述第一伺服电机通过第一减速机、小带轮、同步带和大带轮的传动，驱动第一丝杠的第一丝杠带着上冲上行或下行。0014 本发明的下冲传动机构包括第二伺服电机、第二减速机、第二滚珠丝杠、连接套及压力传感器；所述连接套与所述第二滚珠丝杠的第二螺母固定连接，所述第二滚珠丝杠的第二丝杠通过联轴器与所述第二减速机的输出轴连接，所述连接套的上端连接压。
13、力传感器，所述压力传感器与下冲相连；所述伺服电机通过减速机、第二滚珠丝杠和连接套驱动下冲上行或下行，所述压力传感器检测压力。0015 本发明的料盒传动机构包括第三伺服电机和第三滚珠丝杠；所述第三滚珠丝杠的第三丝杠两端由轴承固定，第三丝杠的一端通过联轴器连接伺服电机，所述第三滚珠丝杠的第三螺母连接所述料盒；所述第三伺服电机通过滚珠丝杠驱动料盒左右运动。0016 本发明具有以下有益效果：0017 1)传动系统简洁，振动和噪声较小。新型单冲压片机采用了伺服直驱技术，省去了原有单冲压片机中的齿轮、凸轮等复杂的传动机构，同时也是振动源和噪声源，并且使用了伺服电机、滚珠丝杠等精密度较高的零部件，使得新型的。
14、传动系统简单直接，传动效率高，大大降低了设备运行中的振动与噪声。0018 2)压片机可控性与柔性较强。每个传动系统都采用可以任意调节的伺服电机作为动力源，因此压片机的可控性与柔性较强；可以根据不同的压制需要采用相应的优化曲线，扩大了设备的工艺适应性，提高了工作性能；在上冲运行到最大压力点时，可以实现短时保压，以便将药片压实。附图说明0019 图1为本发明的主视图；0020 图2为本发明的右视图；0021 图3为右视图的剖视图；0022 图4为图3中主压力机构丝杠安装部位的局部放大图；0023 图5为图3中顶片机构丝杠安装部位的局部放大图；0024 图6为图3中送料机构丝杠安装部位的局部放大图；。
15、0025 图7为本发明的生产过程图；0026 图8为一种上冲压制曲线。说 明 书CN 101979245 ACN 101979250 A 3/5页50027 其中：1为机架；2为工作窗；3为第一伺服电机；4为第一减速机；5为安装板；6为同步带；7为小带轮；8为大带轮；9为丝杠帽；10为第一丝杠；11为第一螺母；12为螺母套；13为推力球轴承；14为深沟球轴承；15为套筒；16为上冲；17为中模；18为下冲；19为第二减速机；20为第二伺服电机；21为压力传感器；22为第二丝杠；23为第二螺母；24为连接套；25为推力球轴承；26为端盖；27为挡圈；28为第三丝杠；29为第三螺母；30为轴承；3。
16、1为联轴器；32为第三伺服电机；33为安装座；34为密封板；35为料盒；36为模座；37为支撑架；38为斜支撑架；39为加料斗；40为机身后盖；41为有机玻璃门；42为铰接合叶；43为保护垫片；44为防护垫片；45为出片槽。具体实施方式0028 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：0029 参见图1、图2或图3，本发明的单冲压片机，包括机架1以及设置在机架1上的压片机构，另外还包括一些用于封闭整机的覆盖件以及工作窗2、支撑架37、斜支撑架38、铰接合叶42。其中压片机构由中模17、主压力机构、送料机构和顶片机构组成。主压力机构由上冲16和上冲传动机构组成；送料机构由料盒35和料盒传动机构组成。
17、。顶片机构由下冲18和下冲传动机构组成。中模17上设有垂直向的冲压通孔，冲压通孔的孔截面与上冲16或下冲18的冲压面相同；上冲16设置于正对中压通孔的上端，下冲18同轴伸入中压通孔内；料盒35设置在中模17的一侧，且料盒35的下端面与中模17的上端面处在同一水平面上，料盒35为上下通畅的筒状结构，料盒35的上方设有加料斗39。中模17在与所述料盒35相对的一侧设置有出片槽45。0030 上冲传动机构驱动上冲16垂直上行或下行，以拔出或压入中模17，下冲传动机构驱动所述下冲18在中模17的中压通孔内上行或下行；料盒传动机构驱动所述料盒35水平滑向中模17的中压通孔上方或缩回；上冲传动机构、下冲传。
18、动机构和料盒传动机构各自采用交流伺服电机为动力源，滚珠丝杠为执行机构，将伺服电机的转动转换为直线运动。0031 以下结合附图详细描述本发明各传动机构的结构及驱动原理：0032 上冲传动机构0033 参见图4，本发明所述的上冲传动机构包括第一伺服电机3、第一减速机4、同步带6、小带轮7、大带轮8、螺母套12及第一滚珠丝杠，另外上传机构还包括一些必要的辅助配件，如图中的推力球轴承13，深沟球轴承14，套筒15，保护垫片43，防护垫片44。上冲传动机构由安装板5固定在机架1上。第一滚珠丝杠的第一丝杠10的轴端连接上冲16，大带轮8通过螺母套12与第一滚珠丝杠的第一螺母11固定连接。0034 第一伺服。
19、电机3通过第一减速机4、小带轮7、同步带6和大带轮8的传动，驱动第一丝杠10的第一丝杠10带着上冲16上行或下行。0035 上冲传动机构的动力由第一伺服电机3输出，经过第一减速机4、小带轮7、同步带6传递到大带轮8，如图1中所示，大带轮8通过螺栓与螺母套12连接，带动第一螺母11旋转，如图4所示，第一螺母11旋转带动第一丝杠10上下运动，第一丝杠10带着上冲16上行或下行，完成片剂的压制与退回。压制时的压力第一丝杠10、第一螺母11、螺母套12传递到推力球轴承13，由其传递到机架1上，最终由机架1承受压力。通过控制第一伺服电机3的转动速度与转动圈数，即可控制第一丝杠10的上下移动的速度与移动的。
20、距离。第一伺说 明 书CN 101979245 ACN 101979250 A 4/5页6服电机3转动的圈数越多，第一丝杠10下降的距离越大，在充填量一定的情况下，则压制时的压力越大，片剂越薄。由此可见，通过控制第一伺服电机3的运动规律，即可控制第一丝杠10的上下运动规律，从而可以实现多种压制曲线，也可实现远程调节。0036 下冲传动机构0037 参见图5，下冲传动机构包括第二伺服电机20、第二减速机19、第二滚珠丝杠、连接套24及压力传感器21，另外下冲传动机构还包括一些必要的辅助部件，如图示的推力轴承25，端盖26，挡圈27。连接套24与第二滚珠丝杠的第二螺母23固定连接，连接套24的上端。
21、连接压力传感器21，压力传感器21与下冲18相连；第二伺服电机20通过第二减速机19、第二滚珠丝杠和连接套24驱动下冲18上行或下行，压力传感器21检测压力。0038 下冲传动机构与上冲传动机构相似，不同点在于没有同步带传动机构。下冲传动机构的动力由第二伺服电机20输出，经第二减速机19传递到第二丝杠22，第二减速机19与第二丝杠22通过键连接，如图1所示。第二丝杠22转动，驱动第二螺母23上下移动，如图5所示。第二螺母23通过连接套24、压力传动器21与下冲18相连，从而驱动其上行或下行，完成出片与退回。压制时的压力通过压力传感器21、连接套24、第二滚珠丝杠传递到推力球轴承25，由其传递到。
22、机架1上。通过控制第二伺服电机20的转动速度与转动圈数，即可控制第二丝杠22上下移动的速度与移动的距离，从而控制下冲18的运动规律，控制压制时的出片高度与充填量。压制时的压力由压力传感器21实时检测，确保压制时的压力不超过安全值。0039 料盒传动机构0040 参见图6，料盒传动机构包括第三伺服电机32和第三滚珠丝杠。另外还包括一些辅助部件，如图所示的联轴器31、轴承30、密封板34和安装座33。整个料盒传动机构通过安装座33固定在机架1上。第三滚珠丝杠的第三丝杠28两端由轴承30固定，第三丝杠28的一端通过联轴器连接第三伺服电机32，第三滚珠丝杠的第三螺母29通过密封板34连接料盒35；第三。
23、伺服电机32通过滚珠丝杠驱动料盒35左右运动。0041 料盒传动机构相对于前两个传动机构就要简单很多。机构中没有了带轮与减速机，第三伺服电机32的动力由联轴器31直接传递给第三丝杠28，驱动其转动，丝杠28两端利用轴承和轴承座30固定于模座36上。丝杠螺母29与料盒35连接，物料颗粒放于料盒35前端的空腔内，螺母前后移动带动料盒35前后运动，完成送料与退回。料盒移动时产生的轴向力，由第三丝杠28传递到两端的轴承30处，由两端的轴承座承受。整个送料机构放于机架1的模座36上，模座36固定于机架1的中层隔板上。通过控制第三伺服电机32的转动速度与转动圈数，即可控制料盒35前后移动的速度与移动的距离。
24、。0042 以上三个独立的伺服驱动机构安装于机架1上，如图1和图3所示。机架1为铸件，分为上、中、下三层。上层用于安装主压力机构；中层为一隔板，用于安放模座36与送料机构；下层用于安装顶片机构。本发明还包括许多常规附件，例如丝杠帽9、加料斗39、机身后盖40、有机玻璃门41、出片槽45等，将其安装在机架1上，实现了整个压片机的全密封。0043 图7为本发明的生产过程简图，大体上可以分为充填、退回、压制、顶片和出片五步：0044 充填：上冲16上行，料盒35推进到中模17孔上方，下冲18下降到设定位置，料盒35中的物料填充满中模17孔。说 明 书CN 101979245 ACN 10197925。
25、0 A 5/5页70045 退回：料盒35退回，并将中模17上表面物料刮干净。0046 压制：下冲18保持不动，上冲16下行，将中模17孔内的物料颗粒压制成片状。0047 顶片：上冲16上行，同时下冲18也上行，将压制完成的药片顶出中模孔，直至下冲18上缘与中模17上表面平齐。0048 出片：料盒35推进到中模17孔上方，将压制成的药片推入出片槽45中，并进行第一步的充填过程。上述五步不断循环，连续生产。0049 图8所示为上冲16压制时使用的一种压制曲线，其显示的是上冲16的位移随时间的变化情况。压制开始时，上冲首先是空程快速下行，该段距离上冲并未与物料接触；当上冲下边缘运动到中模17上表面。
26、时，上冲运动速度降低，实现慢速压制；到达设定的下降距离最低点时，也是压力最大时，上冲保持位置不动，实现短时的保压；最后上冲快速空程上行，回到原位置。0050 基于以上结构，本发明的压片机在加装了控制装置后，压制参数可以远程调节。第一伺服电机通过控制上冲的下行距离即可控制压制时的最大压力；第二伺服电机通过控制下冲的上行距离与下行距离即可控制出片高度与充填量。这些压制参数均可通过控制界面来进行更改调节，无需现场手动调节。0051 本发明不仅克服了现有技术压片机的诸多缺陷，而且节能、环保、提高模具的使用寿命：这是因为本发明与传动压片机相比，节能可以达到25以上。整机采用全密封设计，将药剂粉尘限制于机身内部，防止对周围环境的污染，同时也可以降低噪声。由于振动减小，模具寿命也会得到相应的提高。说 明 书CN 101979245 ACN 101979250 A 1/3页8图1图2说 明 书 附 图CN 101979245 ACN 101979250 A 2/3页9图3图4图5说 明 书 附 图CN 101979245 ACN 101979250 A 3/3页10图6图7图8说 明 书 附 图CN 101979245 A。