涂层装置及涂层方法 |
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| 申请号 | CN201080065365.2 | 申请日 | 2010-12-07 | 公开(公告)号 | CN102917781B | 公开(公告)日 | 2015-09-30 |
| 申请人 | 株式会社保锐士; | 发明人 | 梅本健二; 细野哲矢; 远藤太郎; 镰田人志; 秋元七央; 长谷川浩司; | ||||
| 摘要 | 涂层装置具备：对旋转滚筒(1)的内部的药 片层 (A)进行拍摄的高速度相机(3)；基于高速度相机(3)的摄影数据而算出药片层(A)的药片的流动速度的个人计算机(4)；基于个人计算机(4)产生的药片的流动速度的算出值，对旋转滚筒(1)的旋转速度进行控制的控制装置(5)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种涂层装置，其具备旋转滚筒，该旋转滚筒在内部收容有应处理的粉粒体且被驱动绕着轴线旋转，所述涂层装置对所述旋转滚筒的内部的粉粒体层进行处理气体的通气和膜剂液的喷雾，从而在粉粒体粒子的表面形成覆膜， |
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| 说明书全文 | 涂层装置及涂层方法技术领域背景技术[0002] 为了对医疗品、食品、农药等的药片、软胶囊、药丸、颗粒、其他类似种类(以下，将它们总称为粉粒体。)实施膜涂层或糖衣涂层等，而使用具备旋转滚筒的涂层装置(也称为“摇动涂层装置”)。 [0004] 专利文献1公开了一种具备被驱动绕着水平的轴线旋转的通气式的旋转滚筒的涂层装置。旋转滚筒包括：多棱筒形的周壁部；从周壁部的一端朝着轴向一方延伸的多棱锥形的一端部；从周壁部的另一端朝着轴向另一方延伸的多棱锥形的另一端部。在周壁部的各面分别安装多孔板，通过多孔板的多孔部来对周壁部赋予通气性。并且，在各多孔板的外周侧分别安装封套，在封套与多孔板之间形成通气通道。 [0005] 另外，在旋转滚筒的另一端侧、即设有包含电动机等在内的旋转驱动机构的一侧，配备有控制干燥空气等处理气体对于旋转滚筒的通气的通气机构。该通气机构具有将伴随着旋转滚筒的旋转而来到规定位置的通气通道分别与供气管道和排气管道连通的功能。 [0006] 例如，伴随着旋转滚筒的旋转，当某通气通道到达旋转滚筒的上部时，该通气通道与供气管道连通，当某通气通道到达旋转滚筒的下部时，该通气通道与排气管道连通。因此，从供气管道向旋转滚筒的上部的通气通道导入的处理气体通过周壁部的上部的多孔板而流入到旋转滚筒的内部，并且，在通过了粉粒体层(滚动床)的内部之后，通过周壁部的下部的多孔板向通气通道流出，然后，通过通气通道而向排气管道排出。 [0007] 专利文献2公开了一种涂层装置，具备通气式的旋转滚筒，该旋转滚筒在内部收容有应处理的粉粒体且被驱动绕着其轴线旋转，其中，旋转滚筒沿着其轴线方向具有一端部、另一端部、使一端部与另一端部连续的周壁部，另一端部位于驱动旋转滚筒旋转的旋转驱动机构侧，在一端部及另一端部分别设置通气口，一端部及另一端部中的一方的通气口成为用于将处理气体从外部向旋转滚筒的内部供给的供气口，一端部及另一端部中的另一方的通气口成为用于将处理气体从旋转滚筒的内部向外部排出的排气口，经由供气口供给到旋转滚筒的内部的处理气体通过旋转滚筒的内部的粉粒体层中而从排气口排出。 [0008] 旋转滚筒为通气式的部件，但通气口设置在一端部和另一端部，在周壁部未设置供排气用的通气部(多孔部)。因此，无需像以往的通气式的旋转滚筒那样从外周侧利用封套覆盖周壁部的通气部(多孔部)而形成通气通道这样复杂的通气结构。即，本发明的涂层装置具备通气式的旋转滚筒，但在旋转滚筒的周壁部没有供排气用的通气部(多孔部)，换言之，旋转滚筒的周壁部具有气密的结构，而且，在旋转滚筒的周壁部的外周侧也没有由封套覆盖的通气通道。因此，与现有装置相比，能够容易且可靠地进行清洗作业、清洗后的确认作业。 [0009] 一端部及另一端部中的一方的通气口为供气专用，另一方的通气口为排气专用，经由一端部或另一端部的供气口供给到旋转滚筒的内部的处理气体(热风、冷风等)通过旋转滚筒的内部的粉粒体层中而从另一端部或一端部的排气口排出。因此，通气遍及到粉粒体层的内部，从而能没有斑驳地充分进行粉粒体层的干燥等的处理。 [0010] 旋转滚筒的轴线相对于水平线以成为0°≤θ≤90°的范围内的规定角度θ的状态配设。即，旋转滚筒选择其轴线与水平线平行的状态(θ＝0°)、其轴线与铅垂线平行的状态(θ＝90°)、其轴线相对于水平线倾斜的状态(0°＜θ＜90°)中的任一个状态而配设、运转。优选的是，旋转滚筒配设成其轴线相对于水平线以规定角度θ倾斜的状态。这种情况下，轴线的倾斜角度θ设定为20°≤θ≤70°，更优选设定为30°≤θ≤45°，特别优选设定为θ＝30°或θ＝45°。 [0011] 旋转滚筒的轴线相对于水平线以规定角度θ倾斜，由此，在旋转滚筒的内部能处理的粉粒体的容积量增多，因此每1圈的处理量增大，生产效率提高。而且，由于旋转滚筒绕着倾斜的轴线旋转，在旋转滚筒的内部收容的粉粒体伴随着旋转滚筒的旋转而以伴随着向旋转方向的移动和向轴线方向的移动的状态进行流动，因此粉粒体层的搅拌混合效果高，例如，即使在旋转滚筒的内部未配设所谓挡板(搅拌叶片)的情况下，也能得到充分的搅拌混合效果。当然，若并用挡板，则能够得到更高的搅拌混合效果。在使旋转滚筒的轴线倾斜时，通常情况下，旋转滚筒的后端部位于倾斜下方侧。 [0012] 在以上的涂层装置中，在旋转滚筒的内部配置有喷雾出喷液的喷雾嘴，从喷雾嘴朝向旋转滚筒内的粉粒体层喷雾出喷液。喷雾到粉粒体层上的喷液借助与旋转滚筒的旋转相伴的粉粒体层的混合搅拌作用而向粒子表面延展，由通过粉粒体层的处理气体来干燥。由此，在粉粒体层的粒子表面形成涂层覆膜。 [0013] 另外，在专利文献3中记载有如下情况：使用CCD相机和高速频闪观测装置，拍摄涂层中的药片粒子，以其图像为基础进行药片的膜厚、表面状态(平滑度等)、凝集的有无、色斑等的评价，并控制喷液的涂层液量、滚筒的转速、空气量、热风温度。 [0014] 【在先技术文献】 [0015] 【专利文献】 [0016] 【专利文献1】日本特开2001-58125号公报 [0017] 【专利文献2】日本特开2004-148292号公报 [0018] 【专利文献3】日本特开平7-794号公报 [0019] 在使用了这种涂层装置的粉粒体产品(药片等)的涂层处理中，为了确保良好的涂层品质，而需要使喷雾到粉粒体层上的喷液向粒子表面均匀延展的处理操作，因此，根据旋转滚筒内的粉粒体层的流动状态而设定滚筒转速等的操作条件的情况至关重要。 [0020] 以往，操作者观察旋转滚筒内的粉粒体层的流动状态，根据操作者的经验来决定操作条件，但通过目视难以准确评价粉粒体层的流动状态，这会导致涂层品质的下降和不良产品的产生。而且，在药片涂层等中，伴随着涂层处理的进展，根据处方而对药片粒子赋予滑润作用或摩擦阻力升高，因此药片层的流动状态依次变化，但操作者无法观测到与这种涂层处理的进展相伴的粉粒体层的移动的微妙的变化，从而存在产品外观的恶化或容易引起不良产品的产生的倾向。 发明内容[0021] 本发明的课题在于准确地检测旋转滚筒内的粉粒体层的流动状态，并根据其结果来控制操作条件，由此实现粉粒体产品的涂层品质及收获率的提高。 [0022] 本申请发明者在进行与使用了这种涂层装置的粉粒体产品的涂层处理相关的研究中，发现了通过检测旋转滚筒内的粉粒体层的表层部的粒子的流动速度而能够准确地把握粉粒体层的流动状态的情况、以及通过以上述粒子的流动速度为指标值来控制操作条件而能够提高涂层品质和产品收获率的情况，从而提出了本发明。即，本发明提供一种涂层装置，其具备旋转滚筒，该旋转滚筒在内部收容有应处理的粉粒体且被驱动绕着轴线旋转，涂层装置对旋转滚筒的内部的粉粒体层进行处理气体的通气和膜剂液的喷雾，从而在粉粒体粒子的表面形成覆膜，涂层装置具备：对旋转滚筒的内部的粉粒体层进行拍摄的高速度相机；基于高速度相机的摄影数据而算出粉粒体层的粒子的流动速度的运算处理装置；基于运算处理装置的算出值，对膜剂液的喷雾条件、处理气体的通气条件及旋转滚筒的旋转速度中的至少一个操作条件进行控制的控制装置。在此，高速度相机也被称为high-speed相机、高速相机、超级移动(super motion)相机，通常1秒钟能够拍摄30帧(慧差(coma))以上，但500慧差/秒～10000慧差/秒左右的相机在市场上是主流。100000慧差秒以上的相机也被称为超高速度相机。在本发明中使用的高速度相机并未特别限制慧差数/秒，只要考虑涂层装置的结构、操作条件、相机价格等适当选择即可。 [0023] 在上述结构中，运算处理装置根据从高速度相机取得的多个摄影数据(慧差)而求出粉粒体表层部的特定的粒子的移动距离(位移量)和流动速度，并将该流动速度向控制装置输出。求出移动距离及其流动速度的特定的粒子既可以为一个，也可以为多个。在对多个粒子求出流动速度时，可以将求出的流动速度的最大值、最小值或平均值向控制装置输出。 [0024] 在旋转滚筒为多边形形状时或在旋转滚筒的内部设置挡板时等，由于旋转滚筒的旋转方向的位置的不同而对粉粒体层的混合搅拌作用不同，由于旋转滚筒的旋转方向的位置的不同而粉粒体层的流动状态有时会不同。这种情况下，伴随着旋转滚筒的旋转，当旋转滚筒的标准位置来到旋转方向的规定位置时，可以从运算处理装置向控制装置输出上述流动速度的算出值，并基于该流动速度的算出值来控制操作条件。由此，能够抑制粒子的流动速度的测定变动，从而进行更准确的控制。 [0025] 粉粒体层的粒子的流动速度较多地取决于旋转滚筒的旋转速度，因此成为控制的对象的操作条件优选为旋转滚筒的旋转速度。 [0026] 另外，本发明为了解决上述课题，提供一种涂层方法，在被驱动绕着轴线旋转的旋转滚筒的内部收容有应处理的粉粒体，对旋转滚筒的内部的粉粒体层进行处理气体的通气和膜剂液的喷雾，从而在粉粒体粒子的表面形成覆膜，其中，利用高速度相机对旋转滚筒的内部的粉粒体层进行拍摄，基于高速度相机的摄影数据而算出粉粒体层的粒子的流动速度，基于该流动速度的算出值，控制旋转滚筒的旋转速度。在本发明中，也可以基于伴随着旋转滚筒的旋转而旋转滚筒的标准位置来到旋转方向的规定位置时的上述流动速度的算出值，对旋转滚筒的旋转速度进行控制。 [0027] 【发明效果】 [0029] 图1是表示本发明的实施方式的涂层装置的概略剖视图。 [0030] 图2是表示本发明的实施方式的涂层装置的概略剖视图。 [0031] 图3是表示与旋转滚筒的旋转同步地将流动速度的算出值向控制装置输出的结构的实施方式的线图。 [0032] 图4是表示高速度相机的摄影数据(解析活动图像)、移动距离及流动速度的显示例的图。 具体实施方式[0033] 以下，说明本发明的实施方式。 [0034] 图1概念性地表示本发明的实施方式的涂层装置。该涂层装置具有与日本特开2004-148292号公报(专利文献2)记载的涂层装置同样的基本结构，具备通气式的旋转滚筒1，该旋转滚筒1被驱动绕着相对于水平线倾斜的轴线旋转。 [0035] 旋转滚筒1沿着其轴线方向具有一端部1a、另一端部1b、使一端部1a与另一端部1b连续的多边形截面的周壁部1c，另一端部1b位于驱动旋转滚筒1旋转的旋转驱动机构 1d侧。在一端部1a及另一端部1b分别设有通气口，一端部1a的通气口成为用于将处理气体从外部向旋转滚筒1的内部供给的供气口，另一端部1b的通气口成为用于将处理气体从旋转滚筒1的内部向外部排出的排气口。经由一端部1a的供气口供给到旋转滚筒1的内部的处理气体(热风等)通过旋转滚筒1的内部的粉粒体层中A而从另一端部1b的排气口排出。而且，在旋转滚筒1的内部配置有喷雾出喷液(膜剂液)的喷雾嘴2，从喷雾嘴2朝向旋转滚筒1内的粉粒体层A喷雾出喷液。喷雾到粉粒体层A上的喷液借助与旋转滚筒 1的旋转相伴的混合搅拌作用而向各粒子的表面延展，由通过粉粒体层A的处理气体进行干燥。在本实施方式中，成为涂层处理的对象的粉粒体粒子为医疗品等的药片粒子，以下，将粉粒体层A称为“药片层A”。 [0036] 在本实施方式中，在旋转滚筒1的内部配置有高速度相机3。高速度相机3配置在能够对接受与旋转滚筒1的旋转相伴的搅拌混合作用而流动的药片层A的表层部进行拍摄的位置，滚动并通过从喷雾嘴2喷雾出的喷液的喷雾区域的药片层A表层部的药片粒子由高速度相机3以规定的时间间隔连续拍摄。 [0037] 在倾斜状的旋转滚筒1的内部收容的药片粒子伴随着旋转滚筒1的旋转，以伴随着向旋转方向的移动和向轴线方向的移动的状态进行流动，但向旋转方向的流动为主流。即，如图2示意性所示(旋转滚筒1的周壁部1c实际为多边形形状，但在该图中表示为圆形)，伴随着旋转滚筒1的旋转而被向旋转方向前方抬起的药片粒子的大多数由于自重，而以在药片层A表层部上滚动并同时向旋转方向前方返回的方式流动。利用高速度相机3来拍摄这种药片层A表层部的药片粒子的流动状态(滚动)。并且，由高速度相机3拍摄到的药片层A的摄影数据向运算处理装置例如个人计算机4依次输出，利用个人计算机4根据摄影数据而依次算出药片层A的药片粒子的移动距离(位移量)和流动速度。由个人计算机4算出的药片粒子的流动速度的算出值向控制装置5的处理判定部5a依次输入。在处理判定部5a预先登记有与应处理的药片粒子的种类(药片形状等)、下料量、覆膜条件(膜剂液的种类、覆膜厚度等)、操作条件(旋转滚筒的旋转速度、膜剂液的喷雾速度、通气条件等)等相关的信息，处理判定部5a基于从个人计算机4依次输入的药片粒子的流动速度的算出值和预先登记的上述的各种信息，以药片粒子的流动速度成为最佳速度的方式向驱动控制部5b输出指令信号。并且，驱动控制部5b基于从处理判定部5a依次输入的指令信号，向旋转滚筒1的旋转驱动装置6依次输入控制信号，而将旋转滚筒1的旋转速度调整为最佳的速度。 [0038] 例如，预先实验性地求出应处理的药片粒子的药片形状及下料量与能得到最佳的涂层品质的药片粒子的流动速度的关系，并登记在控制装置5的处理判定部5a中(膜剂液的种类、喷雾速度、通气条件等相同的条件)，基于由高速度相机3拍摄到的药片层A的摄影数据，以药片粒子的流动速度成为规定的值的方式依次控制旋转滚筒1的旋转速度，由此无论药片粒子的药片形状及下料量如何，都将药片层A的流动状态维持成最佳的状态，从而能够制造出良好的涂层品质的药片产品。 [0039] 另外，预先实验性地求出膜剂液的喷雾速度与喷雾出膜剂液的药片粒子的浸润量(喷雾到药片层的每单位面积上的膜剂液的喷雾液适当量)成为恒定那样的药片粒子的流动速度的关系，并登记在控制装置5的处理判定部5a中，基于由高速度相机3拍摄到的药片层A的摄影数据，以药片粒子的流动速度成为规定的值的方式依次控制旋转滚筒1的旋转速度，由此，即使在膜剂液的喷雾速度发生了变更的情况下，也能将药片层A的流动状态维持成最佳状态，防止药片粒子的过度的浸润，从而能够制造出良好的涂层品质的药片产品。 [0040] 此外，即使在变更涂层装置的规模的情况下，通过以药片层A的药片粒子的流动速度成为相同值的方式依次控制旋转滚筒1的旋转速度，也能够再现与规模变更前同样的涂层操作，从而能够减少规模间的涂层品质的变动。即，药片层A的药片粒子的流动速度成为对规模变更时的操作条件进行设定时的定量的指标值。 [0041] 旋转滚筒1为多边形形状，而且，由于有时在旋转滚筒1的内部的规定位置设置挡板，因此由于旋转滚筒1的旋转方向的位置的不同而对药片层A的混合搅拌作用不同，由于旋转滚筒1的旋转方向的位置的不同而药片层A的流动状态有时会不同。因此，如图3所示，伴随着旋转滚筒1的旋转，当旋转滚筒1的标准位置来到旋转方向的规定位置时，可以从个人计算机4向控制装置5输出流动速度的算出值，并基于该流动速度的算出值来控制旋转滚筒1的旋转速度。由此，能够抑制药片粒子的流动速度的测定变动，从而进行更准确的控制。在该图所示的例子中，利用回转式编码器等旋转检测机构来检测旋转滚筒1的旋转驱动机构1d的旋转，以基准时间的旋转滚筒1的位置为0°位置，在旋转滚筒1相对于0°位置向旋转方向旋转了45°(π/2)的位置(基准位置)上，从个人计算机4向控制装置5输出流动速度的算出值。 [0042] 另外，可以根据流动速度的算出值的变动来切换上述那样的药片粒子的流动速度的依次算出的控制和与旋转滚筒1的旋转同步的药片粒子的流动速度的每规定时间的算出的控制。即，可以在流动速度的算出值的变动少且药片层A的流动状态稳定时，执行上述的依次算出的控制，而在流动速度的算出值的变动多时，执行上述的每规定时间的算出的控制。 [0043] 需要说明的是，本发明除了上述结构的涂层装置之外，也能够同样地适用于日本特开2001-58125号公报(专利文献1)记载的涂层装置、其他的结构的涂层装置。 [0044] 【实施例1】 [0045] 向旋转滚筒1内下料规定量的药片粒子，使旋转滚筒1以规定速度旋转，并利用高速度相机3拍摄药片层A，利用个人计算机4根据高速度相机3的摄影数据(活动图像)算出药片层A的药片粒子的移动距离和流动速度。高速度相机3使用KEYENCE公司制“VW6000”以90fps来拍摄药片层A，并将其摄影数据取入到个人计算机4中进行了运算处理。在个人计算机4中，如图4所示，根据药片层A表层部的摄影数据来求出特定的一药片粒子(目标药片：目标粒子)的移动距离(mm)，根据每单位时间的移动距离而算出了目标药片的流动速度(mm/s)。目标药片的移动距离例如根据映出在摄影数据的处理图像中的目标药片的像素数和目标药片的大小的实测值通过个人计算机4运算而求出。而且，目标药片通过药片与其空隙的对比度而能够自动识别。高速度相机3的摄影数据(解析活动图像)、移动距离及流动速度能够以图4所示的形态显示在个人计算机4的显示器以及控制装置5的监视器画面上。需要说明的是，除了目标药片的流动速度(mm/s)之外，也可以算出2 加速度(mm/S)进行显示。 [0046] 【符号说明】 [0047] 1旋转滚筒 [0048] 2喷雾嘴 [0049] 3高速度相机 [0050] 4个人计算机 [0051] 5控制装置 |
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