CN104771314A - 数控连续式自动炒药机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数控连续式自动炒药机，包括多段加热装置、进料口、炒药筒、出料装置、驱动装置和数字控制装置。炒药筒具有圆柱状的中空滚筒，进料口与出料装置分别设置于炒药筒的两端，且导通至中空滚筒。中空滚筒为导磁材料，可旋转地设置于炒药筒的内部，其内壁更设置有呈螺旋状分布的导槽。多段加热装置设置于中空滚筒外侧，驱动装置驱动中空滚筒的旋转，数字控制装置用于设定和检测中空滚筒的内壁温度、并通过驱动装置控制中空滚筒的旋转速度。数字控制装置包含温控单元，可以灵活设定多段温度，并使中空滚筒的内壁沿中空滚筒的轴向在同一时段呈现多段的温度分布。本发明具有加热均匀、安全洁净、能耗低、成本少、控温精准、劳动强度低等优点。

Description

数控连续式自动炒药机

【技术领域】

本发明涉及一种炒制设备，尤指一种中药材的自动炒制设备。

【背景技术】

中药因其疗效显著、副作用小的特点，日益受到广大患者的青睐。为了使中药材增效减毒、缓和或改变药性、减少刺激、矫臭矫味，便于制剂和利于贮藏，常需要对中药材进行炮制。不同规格和性质的中药材，为了获得不同的临床疗效，所选择的炮制方法也不同。

对中药材的炒制是炮制中药非常重要的一种方法。炒制时要注意火候，掌握加热时间，搅拌和翻动也是关键。

中药炮制的传统作法是通过药工根据其个人专业经验与能力，以人工翻动炒锅而炒制中药材。由于人力所能翻动的炒锅有其体积限制，药工的专业人力与体力有限，无法满足对中药材日益增长的需求，因此自动炒药机便应运而生。

中国实用新型专利ZL201220176355.2为自动炒药机的一种现有技术。此自动炒药机于炒药时，中药物料置于一个容器中自动翻炒，且可设定炒药温度。然而在炒药实际过程中，炒药的温度并非一成不变的，根据药材性质，有升温过程、低温炒制过程、中温炒制过程、高温炒制过程、降温过程等。上述自动炒药机的现有技术其炒药容器的整体温度设定为一个相同的值，因此在升温、低温炒制、中温炒制、高温炒制、降温等各个过程仍必须以人力实时操作，如人力有所疏忽，即影响药材炒制的质量。

当前市场上虽有自动炒药机宣称能够大量生产，但其实只是一个大型的炒药筒，并无法做到量产所需的连续作业程序；同时亦存在下列明显缺陷：无法达到对温度调控程序的自动控制，从而影响药材炒制的质量；炒制过程中无法有效排除热量和烟气，从而危害操作人员的身体健康，且造成工作环境的空气污染。因此仍亟需更佳的解决方案。

【发明内容】

为解决上述现有技术问题，本发明提出一种数控连续式自动炒药机，包括多段加热装置、进料口、炒药筒、出料装置、驱动装置和数字控制装置。炒药筒具有一个圆柱状的中空滚筒，进料口与出料装置分别于炒药筒的两端，且分别导通至中空滚筒。中空滚筒为导磁材料，水平地、且可旋转地设置于炒药筒的内部，中空滚筒的内壁更设置有导槽，自进料口的位置呈螺旋状分布至出料装置的位置；中空滚筒更包含有多个区段，沿其中心轴向分布。多段加热装置设置于中空滚筒的外侧，包含有多个加热单元，沿中空滚筒的中心轴向分布，且相应于中空滚筒的多个区段。驱动装置驱动中空滚筒以其中心轴向为转轴进行旋转。数字控制装置更包括速控单元与温控单元，速控单元用于设定中空滚筒的旋转速度，并通过驱动装置控制中空滚筒的旋转，温控单元用于设定中空滚筒的多个区段的内壁温度、并检测及回馈内壁温度而进行控制，使中空滚筒的多个区段在同一时段呈现多种不同的温度。

本发明提出的数控连续式自动炒药机超越现有技术的水平，炒药筒具有多段区块、可设定在同一时段内的各个区段具有不同的炒制温度，不但可以顺畅的体现加温、减温、高温炒制的情况，更能够因应药材特性而提供炒黄、炒焦、炒炭等不同的炒制程度。且应用电磁加热技术，炒制温度可灵活操控、加热均匀，因此能够将中药炒制程序提升至进料、炒制、出料全程自动化的水平。当根据某种特定中药材炒制所需的温度与中空滚筒转速以后，更可24小时不间断运转，大幅减少人员操作，有效提升产能与良率，具有显著的进步效果。

更者，本发明的数控连续式自动炒药机，具有安全洁净、能耗低、成本少、控温精准、劳动强度低等优点，炒制效率高且质量好，可广泛用于制药厂、中药饮片厂。

【附图说明】

图1为数控连续式自动炒药机的整体示意图

图2为数控连续式自动炒药机的剖视图

图3为加热装置示意图。

图4为中空滚筒内部结构示意图。

图5为驱动装置示意图。

图6为进料装置外观示意图。

图7为进料装置内部的进料斗示意图。

【元件符号说明】

10 进料口

110 进料装置

111 进料斗

20 出料装置

30 炒药筒

40 多段加热装置

50 驱动装置

60 数字控制装置

70 侧窗

80 调整地脚及万向轮

90 排烟装置

310 中空滚筒

311、312、313 区段

302 保温材料

303 导槽

411、412、413 加热单元

401 磁力线圈

402 线圈支架

501 驱动支架

502 驱动电机

503 驱动链条

610 速控单元

620 温控单元

【具体实施方式】

本发明主要揭露一种数字连续式自动炒药机，其中电磁导热和数字控制的基本原理已为相关技术领域的技术人员所熟知，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的图式，主要表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，在先说明。

请参见图1与图2，为本发明所揭露的数控连续式自动炒药机，可用于中药的清炒、或是加辅料后混炒，但并不局限于此。本发明所揭露的数控连续式自动炒药机包含进料口10、出料装置20、炒药筒30、多段加热装置40、驱动装置50和数字控制装置60。

请参见图2，炒药筒30包含一个中空滚筒310，进料口10和出料装置20分别位于中空滚筒310的两端，并与中空滚筒310导通。进料口10包含有传输装置与定量容器，将定量的中药材依据实际炒制的特性需要，连续式的、或间歇式的导入炒药筒30中进行炒制。

本发明的数控连续式自动炒药机进一步包含有排烟装置90，将炒制中药过程中产生的热气与烟尘排出，避免热气与烟尘直接吹到操作人员对人员造成伤害，或四处溢散至炒药机周围对工作环境的污染。根据热气往上、冷气往下的热对流原理，排烟装置90设置于炒药筒30的上方。且排烟装置90以靠近出料装置20为较佳，因经过了整个炒制程序后，此处的烟尘量较大。炒药筒30的至少一端(两端亦可)设有透明观察窗70，可方便操作人员随时监测中空滚筒310内的中药的炒制状态；同时，为了提升监测的方便性与完整性，炒药筒30内更可设置可操控的光源，以克服外部照明无法充分射入炒药筒30的问题。

数控连续式自动炒药机下方设有多个调整地脚和方向轮80，借此可移动数控连续式自动炒药机或调整其方位。

请参考图2与图3。炒药筒30的中空滚筒310为圆柱状，其材质包含有导磁材料。中空滚筒310为水平的、且可旋转的设置于炒药筒30的内部，能以中空滚筒310的中心轴向为旋转轴而进行旋转。

请参考图2，中空滚筒310更包含有多个区段311、312、313，即初段、中段、后段，沿其中心轴向分布。当炒制中药时，此多个区段311、312、313因多段加热装置40的操作，能够呈现不同的炒制温度，不但可以顺畅的体现加温、减温、高温炒制的情况，更能够因应药材特性，通过文火（小火）、中火、武火（大火）的温度控制，而提供炒黄、炒焦、炒炭等不同的炒制程度。必须说明的是，3个区段（初段、中段、後段）仅为本发明的较佳实施例，但并不以此为限。

请参考图2与图3，更佳的，中空滚筒310外侧包覆一层或多层保温材料302，能使中空滚筒310的炒制温度维持在稳定的范围，减少外界环境的温度变化对中空滚筒310的炒制温度造成不利影响，确保药材在炒制过程中的受热稳定，而提高药材炒制的质量。

在保温材料302的外侧下方，沿轴向设置有多段加热装置40。多段加热装置40包含多个加热单元411、412、413，沿中空滚筒310的中心轴向分布，且相应于中空滚筒310的多个区段311、312、313。通过加热单元411、412、413的操作，能使区段311、312、313呈现不同的炒制温度。

加热单元411、412、413更包含有磁力线圈401，磁力线圈401下方设置有线圈支架402。当电流通过磁力线圈401后产生磁场及相应的磁力线，磁力线通过中空滚筒310。由于中空滚筒310包含有导磁材料，因此在中空滚筒310产生相应的感应涡流，从而使中空滚筒310本身高速发热，从而炒制中空滚筒310内的中药。且藉由电流控制，便可操控磁力线圈401的磁力线强度，因此得以有效控制中空滚筒310的区段311、312、313的炒制温度。

请参考图4。中空滚筒310的内部设置有导槽303，沿著中空滚筒310的中心轴向，自进料口10的位置呈螺旋状分布至出料装置20的位置。当中空滚筒310以其中心轴向为旋转轴旋转时，有待炒制的中药材便可通过螺旋状的导槽303的作用，在中空滚筒310内持续翻转，且以稳定的速度往出料装置的方向移动。考虑中药的炒制均匀度，中药的最大尺寸以不超过30mm为佳。在中空滚筒310内径为800mm的实施情况下，导槽303的宽度应大于30mm，才能通过导槽303带动中药材搅动及翻转，起到均匀炒制的效果。

请参考图5。驱动装置50包含轴承座501、驱动电机502和驱动链条503。轴承座501支撑于中空滚筒310两端，驱动电机502提供驱动动力，通过驱动链条503带动中空滚筒310旋转。

请参考图1。数字控制装置60设置于炒药筒30的一侧，采用微电脑数字控制技术，包括速控单元610与温控单元620。速控单元610用于设定中空滚筒310的旋转速度，并通过驱动装置50控制中空滚筒310的旋转。速控单元610必须采用微电脑数字控制技术，因为不同的药材，因为其本身的材料特性差异，受热与炒制所需要的时间都不同；通过微电脑数字控制技术能够自由的、精确的调节中空滚筒310的旋转速度，以控制药材在中空滚筒310内的停留时间与受热时间，确保最佳的炒制效果与成品质量。温控单元620用于设定中空滚筒310的多个区段311、312与313的内壁温度，同时检测及实时回馈内壁温度而进行控制，使中空滚筒310的区段311、312、313在同一时段呈现多种不同的温度。根据目前国内中药炒制的经验需求，温度控制范围必须能够从50摄氏度到280摄氏度之间灵活设定。

请参考图6与图7，图6为进料装置110的外观示意图，图7为进料装置110内部的进料斗示意图。进料装置110具有多个进料斗111，每个进料斗111的容积相同，用以乘载相同容积（或相同重量）、等待炒制的中药材。多个进料斗11通过链条与链轮组、或是皮带与皮带轮组串接，经由速控马达带动，便可持续且间歇性的将固定容积（或相同重量）的中药材导入炒药筒30内。通过速控马达的转速设定，能从容设定进料速率与进料量。

表1中为根据本发明所具体制作的数控连续式自动炒药机，针对多种中药材、多种状态的炒制，经过试验得出较佳的操作参数，包括各个区段的温度设定、中空滚筒转速设定及进料频率模式等。由表1可以看出，不同的中药材、不同的最终炒制状态，会有不一样的炒制温度设定与炒制速度的要求。由于本发明具备有数字控制装置60，包括速控单元610与温控单元620，通过微电脑数字控制技术，可以针对炒制的中药材，进行方便而随时的调整，相较于其他现有技术，有显著的功效增进。

表1

本发明突破现有技术的自动炒药机仅有一个炒制温度、且仍须大量人力操作的的缺点。本发明的数控连续式自动炒药机的炒药筒具有多段区块、可设定在同一时段内个区段具有不同的炒制温度，且应用电磁加热技术，炒制温度可灵活操控，因此能够将中药炒制程序提升至进料、炒制、出料全程自动化的水平。当根据某种特定中药材炒制所需的温度与中空滚筒转速以后，更可24小时不间断运转，大幅减少人员操作，有效提升产能与良率，具有显著的进步效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利范围。同时以上说明，对于相关技术领域之专门人士应可理解及实施，因此其他基于本发明所揭示内容所完成的等同改变或修饰，均应包含在权利要求书的涵盖范围中。

Claims (10)

1.一种数控连续式自动炒药机，包括多段加热装置、进料口、炒药筒、出料装置、驱动装置和数字控制装置，所述炒药筒具有一个圆柱状的中空滚筒，所述进料口与出料装置分别于所述炒药筒的两端，且分别导通至所述中空滚筒；其特征在于，所述中空滚筒为导磁材料，水平地、且可旋转地设置于所述炒药筒的内部，所述中空滚筒的内壁更设置有导槽，自所述进料口的位置呈螺旋状分布至所述出料装置的位置，所述中空滚筒更包含有多个区段，沿其中心轴向分布； 

所述多段加热装置设置于所述中空滚筒的外侧，包含有多个加热单元，沿所述中空滚筒的中心轴向分布，且相应于所述中空滚筒的多个区段； 

所述驱动装置驱动所述中空滚筒以其中心轴向为转轴进行旋转； 

所述数字控制装置更包括速控单元与温控单元，所述速控单元用于设定所述中空滚筒的旋转速度，并通过所述驱动装置控制所述中空滚筒的旋转，所述温控单元用于设定所述中空滚筒的多个区段的内壁温度、并检测及回馈所述内壁温度而进行控制，使所述中空滚筒的多个区段在同一时段呈现多种不同的温度。 

2.根据权利要求1所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述多段加热装置的加热单元包含多个磁力线圈，当电流通过所述磁力线圈后产生磁场及相应的磁力线，所述磁力线通过所述中空滚筒时，在所述中空滚筒产生感应涡流，而使所述中空滚筒本身自行高速发热，从而加热所述中空滚筒内的中药。 

3.根据权利要求2所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述多段加热装置的磁力线圈设置于所述中空滚筒的下半部的外 侧。 

4.根据权利要求1到3其中任一项所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述中空滚筒的外部更包覆有保温层，所述多段加热装置设置于所述保温层的外部。 

5.根据权利要求2所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述多段加热装置更包含有线圈支架，设置于所述磁力线圈的下方。 

6.根据权利要求1所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述温控单元包含三段控温模式，可以根据中药的特性以及需要炒制成的中药形态，灵活设定三段炒制温度。 

7.根据权利要求1所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述中空滚筒的内壁的导槽宽度大于30mm。 

8.根据权利要求1所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述温控单元用于设定所述中空滚筒的多个区段的内壁温度的范围介于50摄氏度至280摄氏度。 

9.根据权利要求1所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述驱动装置更包含有驱动电机、轴承座与驱动链条，所述轴承座支撑所述中空滚筒的两端，所述驱动电机提供动力，通过驱动链条带动所述中空滚筒旋转。 

10.根据权利要求1所述的数控连续式自动炒药机，其特征在于，所述炒药筒的至少一端设有透明观察窗，方便从所述炒药筒的外部目视监测所述中空滚筒内的中药的炒制状态。