旋转式压片机多样化要求分析


blueski推荐 [2011-1-19]
出处：中国制药装备
作者：杨红森
 

（聊城万合工业制造有限公司，山东 聊城 252000）
 
摘 要：通过对压片机多样化的市场需求分析，阐明了压片机市场将向多元化发展的观点，详细介绍了不同需求的压片机的结构特点、使用的冲模以及适用压制的片剂，对压片机用户的使用、选型有所帮助。
关键词：压片机；多样化；订制式；异型冲模
 
旋转式压片机（以下简称压片机）的订制式订单越来越多，客户的多样化需求日益明显，片剂型式多种多样，潜在的需求量大面广，远远突破了制药行业的范畴，而应用在各行各业，这预示着压片机市场将向多元化方向发展，订制式、小批量生产将是片剂装备制造商的一个重要选择。以聊城万合工业制造有限公司为例，2008年全年销售的压片机中，订制式产品的数量占销售总量的30%，销售额占销售总额的50%，而创造的利润占总利润的70%。本文介绍了不同类型的压片机、压制冲模及其特点，分析了其使用要求的不同，希望对压片机用户的使用有所帮助，对片剂装备采购商的选型有所裨益。
1 片剂型式的多样化要求分析
1.1 片剂型式的多样化及压制方法
对于片剂的生产企业来讲，其产品不再是单一的圆形片剂，而有了各种各样的多样化要求。
(1)按形状分，可分为环形、方形、梯形、椭圆形、三角形、球形、花瓣形、深凹、浅凹等一系列多种多样的要求。要实现这些片剂产品的压制，其冲模需要按照用户的片剂产品来订做，多数是非标准冲模，习惯上将压制方形、梯形、三角形、花瓣形等非圆形片剂的冲模称为异型冲模，这类冲模的上冲杆需要配置定向键，转台的上冲杆孔需要加工键槽以和冲杆配合来完成片剂的压制。
(2)按颜色分，可分为单色片、双色片等。单色片是用一种物料进行压制，双色片需要两种物料（即将两种物料压制成一个片剂，但层次、颜色分明），而要实现双色片的压制，则需要对压片机的下冲导轨系统进行改造，实现两次充填、一次成片。其中，如果加上特殊取片装置，可以实现对其中一种物料的含量进行测量，以控制片剂两种物料的比例。
(3)按带字分，可分为带汉字的、带字母的、带图形的等。实现这种片剂的压制也是要根据用户片剂产品的样品来订做冲模，在冲模上加工出相应的汉字或图形实现片剂的压制。
(4)按外形大小分，可分为标准形状大小，超大规格。对于超大规格的片剂产品，既要订做大规格冲模，又要对压片机的结构进行改造，主要是对充填调节系统、压力调节系统、导轨系统及转台进行改造。
1.2 压片机结构的多样化要求
在用户的订制式订单中，对结构的多样化要求主要表现在以下几个方面：
(1)出片方式上，要求有单面出片、双面出片、既能单面出片，又能双面出片。这需要对压片机的出片结构进行设计改造，来实现不同的要求。
(2)保护方面，要求有带断冲保护结构、开启压片室门时自动断电保护。1)断冲保护结构是指当冲杆在意外情况下突然断裂，断冲保护系统迅速反应，设备立即自动停机，阻止安全事故的发生，消灭隐患于萌芽状态；2)开启压片室门时自动断电保护是指在开启压片室门的状态下，压片机是不能运转的，在压片机正常运转的情况下，将压片室门打开，也会自动迅速停机。这需要机械和电器部分的双重设计改造，检测信号传递给电器控制系统来实现自动保护的控制。
(3)对部分部件的结构和材质有特殊的要求。如一些用户的片剂产品有防爆要求，要求压片室门采用不锈钢材质，坚固耐用且耐蚀美观；要求加料装置采用胶木材质，以避免和物料会有相互作用等。
(4)操作控制方面，多数压片机的操作系统和主机是一体的，但也有要求操作系统独立并且可以远距离操作。根据用户要求对电器操作系统进行设计改造，设计加工独立电器柜，操作系统和独立电器柜一起，主机用电缆连接，这样就实现了远距离操作控制。
2         特殊要求压片机结构及使用要求分析
具有特殊要求的压片机，其结构均有其针对性的地方，使用要求也需要注意，下面从几种常见的机型着手进行分析介绍。
2.1 使用异型冲模的压片机结构及使用要求分析
使用异型冲模压制的片剂在压制的过程中对冲模有明确的定位要求，如方形、梯形、三角形、椭圆形、多边形等非圆形的形状。对压片机结构的要求主要是转台的上冲杆孔加工键槽（用以对上冲杆进行定位），对冲模的要求是上冲杆需带定向键，这样在安装时可以和转台的上冲杆孔相配合。下冲杆在压片的过程中，始终不脱离中模孔，其定位配合明确，则不需再作特殊加工。
在使用异型冲模压制片剂时，冲杆在冲杆孔内有了定位不能自由转动，只能沿着上下导轨做升降运动，同时在转台的带动下和导轨产生滑动摩擦，这样就加剧了冲杆和导轨的磨损及冲杆和转台的磨损。所以，在使用过程中，要非常注意对冲杆和导轨的润滑，形成日常的保养制度；冲杆的键也要定期检查，如果键松动会造成键和键槽及冲杆和冲杆孔的磨损，影响冲杆对中模的定位要求，严重时会损坏冲杆和中模进而不能正常生产。
安装异型冲模时，首先要使冲杆和中模定位准确，冲杆自由进入中模后再紧固中模顶丝，防止因定位不准而造成冲杆和中模“咬合”。所有冲模安装完成后，应用手盘车几圈，无异常，再通电源运行。
2.2 双色片压片机结构及使用要求分析
双色片压片机是将两种不同的物料压制成一个片剂，两种物料相互分开、颜色分明，实现双色片片剂的压制在压片机结构上主要是对下导轨进行设计改造，实现两次充填、一次成片。
在压制双色片的过程中出现的主要情况有：(1)两种物料在同一片剂上的含量不符合要求，这主要是充填调节系统没有调整好，可以先调整好一种物料的含量，再调整另一种物料的含量；(2)压出片剂的两种物料有分片现象，硬度不均匀，一种物料硬、一种物料软，主要原因在于：1）是物料的原因，二种物料的密度、干湿度、均匀度没调整好，对物料进行调整后再进行压制；2）两种物料的压力没有调整好，双色片的成片原理是二次充填，一次成片，如果第一次充填后压力没有调整好，那么下半片的硬度或硬或软，第二次充填后，是对一个完整片剂调定压力，所以压力的调整决定着片剂的成片及结合程度。
双色片压片机一般需配置两个吸尘机，可以对两种物料分开进行吸粉，再回收利用。如果用户对两种物料的成分有精确的要求，可以对压片机设置对其中一种物料压出的片剂单独取片的结构，精确测量以测定含量。
2.3 环形片压片机结构及使用要求分析
环形压片机压出的片剂是一种环形，主要结构在冲模上，冲杆中部加工出圆孔，有芯杆，侧面加工出槽；压片机结构的改动是在转台中模孔上加有压板以和冲模配合使用，完成环形片的压制（环形片冲模的安装比普通压片机冲模的安装繁琐）。
2.4 有防爆要求压片机结构及使用要求分析
防爆类压片机主要应用在军工、汽车等行业，压制的片剂为易燃易爆类产品，要求压片机结构及材质符合防爆要求。以本公司生产的旋转式亚高速压片机ZPYGS51冲为例，所采用的主电机、加料电机均为隔爆型电机，电器柜独立设计，显示操作系统和电器柜一起，实现远距离操作，和主机之间采用符合防爆要求的管线联接；冲模采用I系列，和转台具有良好的导向性；转台压片室内配置断冲保护系统；充填压力调节系统配置锁紧装置；显示操作系统实现充填、压力、预压、产量、故障及参数调整的显示或设置。
3 特色压片机介绍
聊城万合工业制造有限公司生产的压片机除通用机型的系列产品外，针对用户特殊要求进行订单式订制生产，下面将本公司压片机各参数进行分类对比分析，如表1所示。
表1 聊城万合压片机各参数分类对比

压片机机型
最大压片力/kN
最大压片直径/mm
最大压片厚度/mm
最大充填深度/mm
最大产量/
（万片/h）
功率/kW
备注
35D
80
Φ13
6
15
13
4
ZP冲模
ZP45
100
Φ13
8
17
19
5.5
ZPYG55
120
Φ13
8
18
26
7.5
ZPYGS51
120
Φ19
9
18
22
7．5
I系列
ZPSH37A
100
Φ13
8
17
5.5
5.5
双色片冲模是ZP冲模，环形片冲模是用户订做
ZPY27B
100
Φ25
10
18
9
5.5
T系列冲模或用户订做异型冲模
ZPT21冲
140
Φ38
10
17
5
7.5
用户订做
DDY-I
200
Φ80
25
50
0.15
1.5
用户订做，工作方式是冲压式

根据表1可得到以下结论：(1)用户订制式压片机片剂的压片力、压片直径、压片厚度较大，其对片剂外形规格的要求远远大于ZP冲模，主要应用于化工、电子、食品、军工等企业；(2)用户订制式压片机因其特殊要求，产量较低；(3)用户订制式压片机对防爆、操作系统、材料材质等有特殊要求；(4)DDY-I型压片机是最具特色的，可以压制特大型、各种形状的片剂，压制的环形片，最大外径为Φ80，孔径为（1/4～1/2）外径，其冲模均为根据用户要求订制，这方面具有旋转式压片机无可比拟的优势。其缺点是工作原理为冲压式，工作效率低，压制片剂的重量差异较大。
4         结语
在用户订制设备时，除以上的叙述外，还有许多其他的要求，根据用户的不同要求，我们对设备及冲模进行了创新设计和加工制作，以满足用户的要求，这也势必给企业的管理带来了压力和挑战，也要求我们在技术管理、生产管理、质量管理、标准化管理等方面与其相适应。
片剂的制造不再仅仅限于制药行业，其越来越广泛地适用于食品、化工、电子、军工等行业，更有向纵深发展的趋势，制药装备企业面对的用户也不再局限于制药企业，只有充分挖掘市场，满足不同行业、不同用户的要求，才能取得长足发展。
收稿日期：2009-08-21
作者简介：杨红森（1976-），男，山东阳谷人，质量工程师，研究方向：制药机械。
杨红森
（聊城万合工业制造有限公司，山东 聊城 252000）
 
摘 要：通过对压片机多样化的市场需求分析，阐明了压片机市场将向多元化发展的观点，详细介绍了不同需求的压片机的结构特点、使用的冲模以及适用压制的片剂，对压片机用户的使用、选型有所帮助。
关键词：压片机；多样化；订制式；异型冲模
 
旋转式压片机（以下简称压片机）的订制式订单越来越多，客户的多样化需求日益明显，片剂型式多种多样，潜在的需求量大面广，远远突破了制药行业的范畴，而应用在各行各业，这预示着压片机市场将向多元化方向发展，订制式、小批量生产将是片剂装备制造商的一个重要选择。以聊城万合工业制造有限公司为例，2008年全年销售的压片机中，订制式产品的数量占销售总量的30%，销售额占销售总额的50%，而创造的利润占总利润的70%。本文介绍了不同类型的压片机、压制冲模及其特点，分析了其使用要求的不同，希望对压片机用户的使用有所帮助，对片剂装备采购商的选型有所裨益。
1 片剂型式的多样化要求分析
1.1 片剂型式的多样化及压制方法
对于片剂的生产企业来讲，其产品不再是单一的圆形片剂，而有了各种各样的多样化要求。
(1)按形状分，可分为环形、方形、梯形、椭圆形、三角形、球形、花瓣形、深凹、浅凹等一系列多种多样的要求。要实现这些片剂产品的压制，其冲模需要按照用户的片剂产品来订做，多数是非标准冲模，习惯上将压制方形、梯形、三角形、花瓣形等非圆形片剂的冲模称为异型冲模，这类冲模的上冲杆需要配置定向键，转台的上冲杆孔需要加工键槽以和冲杆配合来完成片剂的压制。
(2)按颜色分，可分为单色片、双色片等。单色片是用一种物料进行压制，双色片需要两种物料（即将两种物料压制成一个片剂，但层次、颜色分明），而要实现双色片的压制，则需要对压片机的下冲导轨系统进行改造，实现两次充填、一次成片。其中，如果加上特殊取片装置，可以实现对其中一种物料的含量进行测量，以控制片剂两种物料的比例。
(3)按带字分，可分为带汉字的、带字母的、带图形的等。实现这种片剂的压制也是要根据用户片剂产品的样品来订做冲模，在冲模上加工出相应的汉字或图形实现片剂的压制。
(4)按外形大小分，可分为标准形状大小，超大规格。对于超大规格的片剂产品，既要订做大规格冲模，又要对压片机的结构进行改造，主要是对充填调节系统、压力调节系统、导轨系统及转台进行改造。
1.2 压片机结构的多样化要求
在用户的订制式订单中，对结构的多样化要求主要表现在以下几个方面：
(1)出片方式上，要求有单面出片、双面出片、既能单面出片，又能双面出片。这需要对压片机的出片结构进行设计改造，来实现不同的要求。
(2)保护方面，要求有带断冲保护结构、开启压片室门时自动断电保护。1)断冲保护结构是指当冲杆在意外情况下突然断裂，断冲保护系统迅速反应，设备立即自动停机，阻止安全事故的发生，消灭隐患于萌芽状态；2)开启压片室门时自动断电保护是指在开启压片室门的状态下，压片机是不能运转的，在压片机正常运转的情况下，将压片室门打开，也会自动迅速停机。这需要机械和电器部分的双重设计改造，检测信号传递给电器控制系统来实现自动保护的控制。
(3)对部分部件的结构和材质有特殊的要求。如一些用户的片剂产品有防爆要求，要求压片室门采用不锈钢材质，坚固耐用且耐蚀美观；要求加料装置采用胶木材质，以避免和物料会有相互作用等。
(4)操作控制方面，多数压片机的操作系统和主机是一体的，但也有要求操作系统独立并且可以远距离操作。根据用户要求对电器操作系统进行设计改造，设计加工独立电器柜，操作系统和独立电器柜一起，主机用电缆连接，这样就实现了远距离操作控制。
2         特殊要求压片机结构及使用要求分析
具有特殊要求的压片机，其结构均有其针对性的地方，使用要求也需要注意，下面从几种常见的机型着手进行分析介绍。
2.1 使用异型冲模的压片机结构及使用要求分析
使用异型冲模压制的片剂在压制的过程中对冲模有明确的定位要求，如方形、梯形、三角形、椭圆形、多边形等非圆形的形状。对压片机结构的要求主要是转台的上冲杆孔加工键槽（用以对上冲杆进行定位），对冲模的要求是上冲杆需带定向键，这样在安装时可以和转台的上冲杆孔相配合。下冲杆在压片的过程中，始终不脱离中模孔，其定位配合明确，则不需再作特殊加工。
在使用异型冲模压制片剂时，冲杆在冲杆孔内有了定位不能自由转动，只能沿着上下导轨做升降运动，同时在转台的带动下和导轨产生滑动摩擦，这样就加剧了冲杆和导轨的磨损及冲杆和转台的磨损。所以，在使用过程中，要非常注意对冲杆和导轨的润滑，形成日常的保养制度；冲杆的键也要定期检查，如果键松动会造成键和键槽及冲杆和冲杆孔的磨损，影响冲杆对中模的定位要求，严重时会损坏冲杆和中模进而不能正常生产。
安装异型冲模时，首先要使冲杆和中模定位准确，冲杆自由进入中模后再紧固中模顶丝，防止因定位不准而造成冲杆和中模“咬合”。所有冲模安装完成后，应用手盘车几圈，无异常，再通电源运行。
2.2 双色片压片机结构及使用要求分析
双色片压片机是将两种不同的物料压制成一个片剂，两种物料相互分开、颜色分明，实现双色片片剂的压制在压片机结构上主要是对下导轨进行设计改造，实现两次充填、一次成片。
在压制双色片的过程中出现的主要情况有：(1)两种物料在同一片剂上的含量不符合要求，这主要是充填调节系统没有调整好，可以先调整好一种物料的含量，再调整另一种物料的含量；(2)压出片剂的两种物料有分片现象，硬度不均匀，一种物料硬、一种物料软，主要原因在于：1）是物料的原因，二种物料的密度、干湿度、均匀度没调整好，对物料进行调整后再进行压制；2）两种物料的压力没有调整好，双色片的成片原理是二次充填，一次成片，如果第一次充填后压力没有调整好，那么下半片的硬度或硬或软，第二次充填后，是对一个完整片剂调定压力，所以压力的调整决定着片剂的成片及结合程度。
双色片压片机一般需配置两个吸尘机，可以对两种物料分开进行吸粉，再回收利用。如果用户对两种物料的成分有精确的要求，可以对压片机设置对其中一种物料压出的片剂单独取片的结构，精确测量以测定含量。
2.3 环形片压片机结构及使用要求分析
环形压片机压出的片剂是一种环形，主要结构在冲模上，冲杆中部加工出圆孔，有芯杆，侧面加工出槽；压片机结构的改动是在转台中模孔上加有压板以和冲模配合使用，完成环形片的压制（环形片冲模的安装比普通压片机冲模的安装繁琐）。
2.4 有防爆要求压片机结构及使用要求分析
防爆类压片机主要应用在军工、汽车等行业，压制的片剂为易燃易爆类产品，要求压片机结构及材质符合防爆要求。以本公司生产的旋转式亚高速压片机ZPYGS51冲为例，所采用的主电机、加料电机均为隔爆型电机，电器柜独立设计，显示操作系统和电器柜一起，实现远距离操作，和主机之间采用符合防爆要求的管线联接；冲模采用I系列，和转台具有良好的导向性；转台压片室内配置断冲保护系统；充填压力调节系统配置锁紧装置；显示操作系统实现充填、压力、预压、产量、故障及参数调整的显示或设置。
3 特色压片机介绍
聊城万合工业制造有限公司生产的压片机除通用机型的系列产品外，针对用户特殊要求进行订单式订制生产，下面将本公司压片机各参数进行分类对比分析，如表1所示。
表1 聊城万合压片机各参数分类对比

压片机机型
最大压片力/kN
最大压片直径/mm
最大压片厚度/mm
最大充填深度/mm
最大产量/
（万片/h）
功率/kW
备注
35D
80
Φ13
6
15
13
4
ZP冲模
ZP45
100
Φ13
8
17
19
5.5
ZPYG55
120
Φ13
8
18
26
7.5
ZPYGS51
120
Φ19
9
18
22
7．5
I系列
ZPSH37A
100
Φ13
8
17
5.5
5.5
双色片冲模是ZP冲模，环形片冲模是用户订做
ZPY27B
100
Φ25
10
18
9
5.5
T系列冲模或用户订做异型冲模
ZPT21冲
140
Φ38
10
17
5
7.5
用户订做
DDY-I
200
Φ80
25
50
0.15
1.5
用户订做，工作方式是冲压式

根据表1可得到以下结论：(1)用户订制式压片机片剂的压片力、压片直径、压片厚度较大，其对片剂外形规格的要求远远大于ZP冲模，主要应用于化工、电子、食品、军工等企业；(2)用户订制式压片机因其特殊要求，产量较低；(3)用户订制式压片机对防爆、操作系统、材料材质等有特殊要求；(4)DDY-I型压片机是最具特色的，可以压制特大型、各种形状的片剂，压制的环形片，最大外径为Φ80，孔径为（1/4～1/2）外径，其冲模均为根据用户要求订制，这方面具有旋转式压片机无可比拟的优势。其缺点是工作原理为冲压式，工作效率低，压制片剂的重量差异较大。
4         结语
在用户订制设备时，除以上的叙述外，还有许多其他的要求，根据用户的不同要求，我们对设备及冲模进行了创新设计和加工制作，以满足用户的要求，这也势必给企业的管理带来了压力和挑战，也要求我们在技术管理、生产管理、质量管理、标准化管理等方面与其相适应。
片剂的制造不再仅仅限于制药行业，其越来越广泛地适用于食品、化工、电子、军工等行业，更有向纵深发展的趋势，制药装备企业面对的用户也不再局限于制药企业，只有充分挖掘市场，满足不同行业、不同用户的要求，才能取得长足发展。