CN103896036A - 冻干机自动进出料方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冻干机自动进出料方法，第一传送带上的小瓶在星形轮的旋转下，依个传送至第二传送带上，形成小瓶队列，并传输至推杆区域，推入至目标平台上，当星形轮的伺服电机扭矩超过预设值时，第二传送带正向移动将第二传送带上的小瓶传送至推杆区域，并推入至目标平台上。本发明还公开了一种冻干机自动进出料系统，包括控制单元、第一传送带、第二传送带、星形轮及推杆，当扭矩检测组件检测的星形轮伺服电机扭矩超过预设值时，控制单元令第二传送带正向移动将第二传送带上的小瓶传送至推杆区域，再推入至目标平台上。本发明的方法及系统均最大限度的保障已经通过的小瓶，避免造成小瓶的大面积污染，降低了因过载或其它故障而导致的损失。

Description

冻干机自动进出料方法及系统

技术领域

本发明主要涉及医药、食品等包装机械领域，特指一种冻干机自动进出料方法及系统。

背景技术

冻干机自动进出料系统通过将半加塞后的西林瓶通过进料集成装置及理瓶装置结合进料推杆送入冻干机搁板，完成冻干工艺周期后由出料推杆结合出料集成装置将西林瓶送出搁板，转入轧盖机及后续工序，整个进出料过程完全由控制系统控制，不需要人工干预，避免了人工接触产品，从而最大限度的防止产品的转运过程中造成的污染，因此自动进出料的使用越来越受到欢迎。

而随着我国医药、食品行业进一步向国际接轨，以及新版GMP的要求越来越高，制药行业对产品的冻干以及转运过程越来越重视，在要求小瓶自动进出料提升速度的同时保障其输送过程平稳、安全、连续运转等操作性能也提出了更高的期待。尤其是近些年来随着国内外冻干制剂的迅猛发展，许多制药企业对冻干产品整体生产周期的要求也在不断提高，也就对自动进出料的进料与出料速度提出了更高的要求。对于进料，通常而言，首先是将半加塞的西林瓶通过进料传送带输送到星形轮，然后通过星形轮的控制将固定瓶数的小瓶行输送至推杆轨道，最后由进料推杆将小瓶行通过既定的方式送入冻干机搁板。在此进料的过程中，星形轮的控制尤为关键，其涉及到小瓶传递、计数及定位等，其直接关系到后续小瓶的排列整齐、小瓶数量控制等的准确与精确度。因此，星形轮前端的进料集成区域小瓶传送的平稳等对星形轮的控制有很大的影响。随着自动进出料的进料速度加快，星形轮前端区域中小瓶传送过程其倒瓶的风险及由此而形成的小瓶断续情况也更加容易发生。目前该设备对星形轮等部件所采取的保护常规措施有在小瓶轨道拐角处外侧栏栅上设置倒瓶疏导孔以疏导出倾倒的小瓶，而没有倾倒的小瓶则可以沿传送带继续往后续输送。该方法虽可在一定程度疏导出倾倒小瓶，但其更侧重于预防，而设备运行过程中，一旦因为扭力过大而导致的星形轮过载，具体的后续措施如何保障设备连续有效运行并最大程度的保障已通过小瓶产品，并降低客户的生产成本，目前常规方法中并没有考虑。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种避免小瓶大面积污染，降低故障损失的冻干机自动进出料方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种冻干机自动进出料方法，所述冻干机第一传送带上的小瓶在冻干机星形轮的旋转下，依个传送至与所述第一传送带相对接的第二传送带上，并形成小瓶队列，所述小瓶队列在第二传送带的传送下传输至推杆区域，再通过冻干机的推杆推入至目标平台上，当星形轮的伺服电机扭矩超过预设值时，进入故障处理：第二传送带正向移动将第二传送带上的小瓶传送至推杆区域，通过推杆将推杆区域的小瓶推入至目标平台上。

作为上述技术方案的进一步改进：

在第二传送带正向移动将第二传送带上的小瓶传送至推杆区域，并通过推杆将推杆区域的小瓶推入至目标平台之前或之后，还包括以下步骤：

2.1）停止冻干机设备，并停止第一传送带和第二传送带的移动以及停止星形轮的旋转；

2.2）清除星形轮豁口内的小瓶；

2.3）反向旋转星形轮，当检测到星形轮传动轴上的原点开关信号时，停止星形轮的旋转，并将星形轮伺服电机上的旋转编码器数值置为预设值；

2.4）移动第一传送带进行输瓶，当安装在第一传送带一侧且紧挨星形轮的光电感应开关检测到小瓶并持续预设时间，进入下一步骤；

2.5）正向旋转星形轮至初始化角度，冻干机设备启动，准备进料。

在步骤2.1）中，同时启动声光报警。

本方法中，通过安装在星形轮伺服电机输出轴上的旋转编码器或扭矩检测开关检测星形轮伺服电机的扭矩。

本发明还公开了一种冻干机自动进出料系统，包括控制单元、第一传送带、第二传送带、星形轮及推杆，所述第一传送带与第二传送带对接输瓶，所述星形轮安装在第一传送带与第二传送带的对接处并依个将第一传送带上的小瓶旋转输送至第二传送带上形成小瓶队列，所述小瓶队列在第二传送带的带动下传送至推杆区域并通过所述推杆推入至目标平台，还包括用于检测星形轮伺服电机扭矩的扭矩检测组件，所述扭矩检测组件与所述控制单元相连，当扭矩检测组件检测的扭矩超过控制单元内的预设值时，控制单元令第二传送带正向移动将第二传送带上的小瓶传送至推杆区域，所述推杆将推杆区域内的小瓶推入至目标平台上。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一传送带的外侧且紧挨星形轮处设置有用于检测第一传送带上是否有小瓶的光电感应开关，所述光电感应开关与所述控制单元相连。

还包括与所述控制单元相连的声光报警器。

所述目标平台为冻干机缓冲平台或冻干机搁板。

所述第一传送带的拐角处设置有用于排出倒瓶的倒瓶疏导孔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的自动进出料方法，在因倒瓶对星形轮导致的过载或其它故障时，将已经通过星形轮并传送到第二传送带上的小瓶移动至推杆区域，再推入至目标平台上，最大限度的保障已经通过的小瓶，避免造成小瓶的大面积污染，降低了因过载或其它故障而导致的损失。

2、当设备进入故障处理后，停止冻干机设备、并且对星形轮进行系列调整，为故障前后的小瓶排列实现良好衔接，可快速处理故障，连续运行，并且所有故障逻辑处理都建立在设备挂起状态之下，即全线停止时进行，可有效避免重启自动运行之时，因为各种状态参数等不对而造成失控局面，如奇偶行的排列不再整齐延续等。

3、本发明的自动进出料方法针对当前自动进出料星形轮故障处理存在的不足而设计，与目前常规的预防监控方法并不相冲突，其更侧重于星形轮故障发生之后的逻辑处理，可广泛适用于单行的自动进出料或者旧有系统的改造。

4、本发明的方法结合设备一体化考虑，提高了自动化程度，仅在捡出星形轮周围小瓶环节需要人工介入，且全过程都处于Rabs无菌环境保护之下，保障了产品的安全，较大程度的避免人工干预及因此而带来的污染风险，同时也减轻操作人员的劳动强度。

5、本发明的自动进出料系统具有以上方法所述的优点。

附图说明

图1为本发明的方法流程示意图。

图2为本发明的系统具体应用实施例图。

图3为本发明的系统中扭矩检测开关及原点检测开关安装结构示意图。

图4为本发明的系统中光电感应开关安装结构示意图。

图5为本发明的系统的控制方框结构示意图。

图中标号表示：1、第一传送带；2、第二传送带；3、星形轮；31、联轴器；32、扭矩检测开关；33、原点检测开关；4、推杆；5、小瓶；6、控制单元；7、人机界面；8、声光报警器；9、光电感应开关；10、检测孔；11、栏栅。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本实施例的冻干机自动进出料方法，冻干机第一传送带1上的小瓶在冻干机星形轮3的旋转下，依个传送至与第一传送带1相对接的第二传送带2上，并形成小瓶队列，小瓶队列在第二传送带2的传送下传输至推杆区域，再通过冻干机的推杆4推入至目标平台上，当星形轮3的伺服电机扭矩超过预设值时，进入故障处理：第二传送带2正向移动将第二传送带2上的小瓶5传送至推杆区域，通过推杆4将推杆区域的小瓶5推入至目标平台上，最大限度的保障已经通过的小瓶5，避免造成小瓶5的大面积污染，降低了因过载或其它故障而导致的损失。

在进料开始前，在优选项人机界面7完成自动进出料设备运行过程星形轮3相关的部分参数设定，包括但不限于单行小瓶5个数a、小瓶5偏置数b、星形轮3初始化角度c、偏置区域距离f、小瓶5直径d、进料推杆4长度L、星形轮3的豁口数量n以及星形轮3最大允许扭矩h等。其中各参数说明: a×d≤L与m=(360°×a)/n，其中m为每个小瓶队列对应星形轮3需要旋转的角度。

本实施例中，故障处理进一步还包括以下步骤：

2.1）停止冻干机设备，并停止第一传送带1和第二传送带2的移动以及停止星形轮3的旋转；

2.2）此时操作人员介入，通过Rabs小门上隔离手套进行操作，捡出星形轮3四周小瓶5，并旋转星形轮3以使其联结轴承端部重新锁紧，此时操作员即可退出；

2.3）反向旋转星形轮3，当安装在星形轮3的传动轴上的原点检测开关33检测到星形轮3传动轴上的原点开关信号时，停止星形轮3的旋转，并将星形轮3伺服电机上的旋转编码器数值置为预设值；

2.4）移动第一传送带1进行输瓶，当安装在第一传送带1一侧且紧挨星形轮3的光电感应开关9检测到小瓶5并持续预设时间，从而保证有足够多的小瓶5进入星形轮3；

2.5）正向旋转星形轮3至初始化角度c，冻干机设备启动，准备进料。星形轮3与第二传送带2为模态轴，二者通过与伺服控制系统创建之虚轴（非模态轴）配置建立同步关系。在奇偶行排列小瓶5过程中，虚轴通过计算角度控制星形轮3与第二传送带2的旋转以匹配每行所需小瓶5数。如果在奇数行发生故障并执行初始化，则同步将虚轴所旋转的角度匹配为奇数行完成旋转之角度，如此则为下一行即偶数行的排瓶调用不同参数以建立前后延续状态确定基础；如果在偶数行发生故障并执行初始化，则同步将虚轴所旋转的角度匹配为偶数行完成旋转之角度，如此则为下一行即奇数行的排瓶调用不同参数以建立前后延续状态确定基础。当设备进入故障处理后，通过对星形轮3进行系列调整，为故障前后的小瓶5排列实现良好衔接，可快速处理故障，连续运行，并且所有故障逻辑处理都建立在设备挂起状态之下，即全线停止时进行，可有效避免重启自动运行之时因为各种状态参数等不对而造成失控局面，如奇偶行的排列不再整齐延续等。

另外，在星形轮3故障特别严重需要打开Rabs门进行干预或者清洗传送带或者故障处理时间过长时，需要先将第二传送带2上的小瓶5推入至目标平台上，再停止冻干机设备，防止小瓶5长时间暴露在外而受到污染；其它情况下可将此步在故障处理的冻干机设备启动后进行操作。

本实施例中，在步骤2.1）中，同时启动声光报警，提醒工作人员进入处理。

本实施例中，通过安装在星形轮3伺服电机输出轴上的旋转编码器或安装在星形轮3伺服电机的联轴器31上扭矩检测开关32检测星形轮3伺服电机的扭矩。为有效避免因扭矩检测开关32未能及时反馈信号的情况，可以通过安装在星形轮3伺服电机上的旋转编码器反馈其实际运行扭矩，当实际运行扭矩达到或者超过最大预设扭矩值h，即便扭矩检测开关32没有触发, 则也表示发生星形轮3扭矩过大，设备全线停止运行并发出报警，人机界面7相应文字信息显示，在此基础上等同进行星形轮3故障处理。

本发明还公开了一种冻干机自动进出料系统，如图2至图5所示，包括控制单元6、第一传送带1、第二传送带2、星形轮3及推杆4，第一传送带1与第二传送带2对接输瓶，星形轮3安装在第一传送带1与第二传送带2的对接处并依个将第一传送带1上的小瓶5旋转输送至第二传送带2上形成小瓶队列，小瓶队列在第二传送带2的带动下传送至推杆区域并通过推杆4推入至目标平台，另外还包括用于检测星形轮3伺服电机扭矩的扭矩检测组件，扭矩检测组件与控制单元6相连，当扭矩检测组件检测的扭矩超过控制单元6内的预设值时，控制单元6令第二传送带2正向移动将第二传送带2上的小瓶5传送至推杆区域，推杆4将推杆区域内的小瓶5推入至目标平台上，最大限度的保障已经通过的小瓶5，避免造成小瓶5的大面积污染，降低了因过载或其它故障而导致的损失。

本实施例中，扭矩检测组件为扭矩检测开关32，其安装在星形轮3伺服电机输出轴的联轴器31上，另外也可以采用安装在星形轮3伺服电机输出轴上的旋转编码器来检测星形轮3伺服电机的扭矩。

本实施例中，第一传送带1的外侧且紧挨星形轮3处设置有用于检测第一传送带1上是否有小瓶5的光电感应开关9，光电感应开关9与控制单元6相连，光电感应开关9对应的栏栅11处设置有检测孔10，通过检测孔10检测第一传送带1上是否存在小瓶5。

本实施例中，还包括与控制单元6相连的声光报警器8，提醒工作人员进入处理。

本实施例中，目标平台为冻干机缓冲平台或冻干机搁板。

本实施例中，第一传送带1的拐角处设置有用于排出倒瓶的倒瓶疏导孔（图中未示出），能够有效将倒瓶排出，防止倒瓶进入至星形轮3而损坏星形轮3。

本实施例中，控制单元6采用可编程控制器。

本发明的自动进出料系统针对当前自动进出料星形轮3故障处理存在的不足而设计，与目前常规的预防监控方法并不相冲突，其更侧重于星形轮3故障发生之后的逻辑处理，可广泛适用于单行的自动进出料或者旧有系统的改造。另外本发明提高了自动化程度，仅在捡出星形轮3周围小瓶5环节需要人工介入，且全过程都处于Rabs无菌环境保护之下，保障了产品的安全，较大程度的避免人工干预及因此而带来的污染风险，同时也减轻操作人员的劳动强度。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种冻干机自动进出料方法，所述冻干机第一传送带（1）上的小瓶在冻干机星形轮（3）的旋转下，依个传送至与所述第一传送带（1）相对接的第二传送带（2）上，并形成小瓶队列，所述小瓶队列在第二传送带（2）的传送下传输至推杆区域，再通过冻干机的推杆（4）推入至目标平台上，其特征在于，当星形轮（3）的伺服电机扭矩超过预设值时，进入故障处理：第二传送带（2）正向移动将第二传送带（2）上的小瓶（5）传送至推杆区域，通过推杆（4）将推杆区域的小瓶（5）推入至目标平台上。

2.根据权利要求1所述的冻干机自动进出料方法，其特征在于，在第二传送带（2）正向移动将第二传送带（2）上的小瓶（5）传送至推杆区域，并通过推杆（4）将推杆区域的小瓶（5）推入至目标平台之前或之后，还包括以下步骤：

2.1）停止冻干机设备，并停止第一传送带（1）和第二传送带（2）的移动以及停止星形轮（3）的旋转；

2.2）清除星形轮（3）豁口内的小瓶（5）；

2.3）反向旋转星形轮（3），当检测到星形轮（3）传动轴上的原点开关信号时，停止星形轮（3）的旋转，并将星形轮（3）伺服电机上的旋转编码器数值置为预设值；

2.4）移动第一传送带（1）进行输瓶，当安装在第一传送带（1）一侧且紧挨星形轮（3）的光电感应开关（9）检测到小瓶（5）并持续预设时间，进入下一步骤；

2.5）正向旋转星形轮（3）至初始化角度，冻干机设备启动，准备进料。

3.根据权利要求2所述的冻干机自动进出料方法，其特征在于，在步骤2.1）中，同时启动声光报警。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冻干机自动进出料方法，其特征在于，通过安装在星形轮（3）伺服电机输出轴上的旋转编码器或扭矩检测开关（32）检测星形轮（3）伺服电机的扭矩。

5.一种冻干机自动进出料系统，包括控制单元（6）、第一传送带（1）、第二传送带（2）、星形轮（3）及推杆（4），所述第一传送带（1）与第二传送带（2）对接输瓶，所述星形轮（3）安装在第一传送带（1）与第二传送带（2）的对接处并依个将第一传送带（1）上的小瓶（5）旋转输送至第二传送带（2）上形成小瓶队列，所述小瓶队列在第二传送带（2）的带动下传送至推杆区域并通过所述推杆（4）推入至目标平台，其特征在于，还包括用于检测星形轮（3）伺服电机扭矩的扭矩检测组件，所述扭矩检测组件与所述控制单元（6）相连，当扭矩检测组件检测的扭矩超过控制单元（6）内的预设值时，控制单元（6）令第二传送带（2）正向移动将第二传送带（2）上的小瓶（5）传送至推杆区域，所述推杆（4）将推杆区域内的小瓶（5）推入至目标平台上。

6.根据权利要求5所述的冻干机自动进出料系统，其特征在于，所述第一传送带（1）的外侧且紧挨星形轮（3）处设置有用于检测第一传送带（1）上是否有小瓶（5）的光电感应开关（9），所述光电感应开关（9）与所述控制单元（6）相连。

7.根据权利要求5或6所述的冻干机自动进出料系统，其特征在于，还包括与所述控制单元（6）相连的声光报警器（8）。

8.根据权利要求7所述的冻干机自动进出料系统，其特征在于，所述目标平台为冻干机缓冲平台或冻干机搁板。

9.根据权利要求8所述的冻干机自动进出料系统，其特征在于，所述第一传送带（1）的拐角处设置有用于排出倒瓶的倒瓶疏导孔。

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