CN108814977A - 一种自动化中药煎药机及其方法 - Google Patents

Abstract

一种自动化中药煎药机及其方法，由煎药机锅体、自动加水机构、微孔内桶、离合器、转轴驱动电机、离合器动力、加热盘、自动启闭锅盖机构、负压浓缩装置、安全阀、控制器组成，微孔内桶与煎药机锅体内旋转轴通过离合器实现间隙配合与紧配合的转换、方便微孔内桶的装取作业和安全稳定运行，该中药煎煮机还安装有自动启闭锅盖机构。为中药煎煮智能化、自动化生产提供了良好的基础设备。降低了生产成本，提高了经济效益。

Description

一种自动化中药煎药机及其方法

技术领域

本发明属于中药煎药设备，尤是涉及到一种中药饮片煎药过程中既能自动搅拌、自动离心提取药液，又能方便拆装微孔内桶、自动启闭锅盖的自动化中药煎药机。

背景技术

中医药是我国传统医学的精髓，在我国医疗健康领域有着举足轻重的影响。因其独特的疗效，在世界范围内得到广泛认同，因此煎制中药的各种类型煎药机应运而生。为了使中药有效成份充分提取，目前市场上常见的中药煎药机，机内均设有药渣挤压装置。依靠人工操作进行机械挤压，或者依靠电动挤压，都存在以下问题，一是使用挤压提取药液的中药饮片都需要套袋。大部分采用的是无纺布袋。无纺布是石油化工产品，无纺布随中药一起煎煮时会有三甲基葵胺的化学物质逸出。影响中药的用药安全，给药物疗效带来了一定的影响。二是扎进紧袋口的中药在煎药过程中无法翻动或搅动，尤其是添加水量较少时会产生药包中央的药物还是干燥的情况。三是人工操作多台机组，劳动强度大，且不适于自动化生产体系的运行。

现有的中药煎药机也有微孔内桶，但内桶是固定在煎药机锅体内的，不能装取，曾有专利提出内桶直接套在异型轴上，为给中药煎药过程起到搅拌作用，低速运动尚可，未经牢固锁闭的内桶高速离心转动，其危险程度可想而知。

发明内容

本实发明目的是既要达到自动离心提液，还要让微孔内桶能方便在煎药机上装取，且运行中微孔内桶与转轴连接牢固、运行安全、噪音低。

本发明的另一目的解决中药在浸泡和煎药过程中的搅动问题。

本发明还有一个目的是煎药机自动启闭锅盖。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：在自动化煎药机内，具有可以方便装取的微孔内桶、煎药机锅体内安装有旋转轴及离合器、旋转轴动力系统、离合器动力机构、自动启闭锅盖机构。

所述的旋转轴及离合器由设置于煎药机锅体底部中心位置的空心转轴（4）、安装在空心转轴（4）上的离合爪（5）、安装在空心转轴（4）内的离合杆（3）、驱动电机（10）及离合动力机构（12）等组成。旋转轴（4）的穿过煎药机锅体（2）的底部密封环（7），通过轴座（7）与设置于机体下方的电机（10）的输出轴传动连接，其上端伸入煎药机锅体内，在空心旋转轴（4）上安装有离合爪（5）。安装在空心旋转轴（4）内的离合杆（3）在离合器动力机构（12）的作用下，轴向移动来驱动离合爪（5）的张开与收缩。

所述的离合杆的轴向运动是从离合器动力机构传递而来。安装在空心旋转轴（4）内的离合杆（3）在离合器动力机构（12）的作用下轴向移动来驱动离合爪（5）的张开与收缩，实现离合器的解锁与锁闭功能。当离合爪（5）张开时，离合器处于锁闭状态。当离合爪（5）收回时，离合器处于解锁状态。

离合器在解锁状态下微孔内桶上（1）的套筒与空心转轴（4）上的离合爪（5）是间隙配合关系。离合器在锁闭状态下，微孔内桶（1）上的套筒与空心转轴（4）上的离合爪（5）是紧配合关系。

所述的控制器具有现场可编程程序控制功能，还具有与服务器的通信模块，接受人工智能无人煎药系统服务器制定的煎药方案，反馈煎药过程信息、还具有显示模块。

所述的自动加水机构、离合器、转轴驱动电机、加热盘、自动启闭锅盖机构、负压浓缩装置、控制器、温度传感器、位置传感器均与控制器相连接。

所述的微孔内桶（1）的底部带有冲压或轧制而成的波纹，在底部中央有空心套筒，桶壁上有均匀布置的微孔。

所述的煎药机自动启闭锅盖机构器特征是由锅盖（25）、锅盖密封圈（26）、锅盖臂（27）、锅盖臂铰支座（28）、气缸组成（30）、气缸与台面的铰支座（3）组成。

以常压两煎煎药方式为例，自动化煎药机的内桶装取方法和煎药机的运行方法为：

1）控制器按照制定的煎药方案，发出工作指令，煎药机自动打开锅盖，等待装有中药饮片的内桶入机；

2）离合器处于解锁状态；转轴驱动电机处于关机状态；煎药机外的机械手将装有中药饮片的内桶装入煎药机内；

3）煎药机锅盖自动闭合；

4）煎药机根据控制器的指令自动加水装置电磁阀打开，自动计量并加够需要水量，加水电磁阀关闭；

5）浸泡一个系统给定的时间；

6）浸泡时间结束，电热盘开关接通自动加热至沸腾；系统按煎药方案自动控制“武火”“文火”转换；

7）加热沸腾后，中药煎煮时间计时开始，离合器动力转换装置开关接通，离合杆下行，离合器锁闭；

8）转轴电机开关接通，转轴通过离合器带动内桶低速间歇换向转动，内桶底部波纹在换向转动时对中药饮片起到煎煮中的搅拌作用；

9）煎煮时间到，控制器指令打开煎药机锅体通向浓缩器管道上的电磁阀，转轴电机高速运转，药液被离心提取数分钟，药液收集在负压浓缩器中；

10）离心提取时间结束，关闭转轴电机电源，关闭煎药机锅体通向浓缩器的管道上的电磁阀，加水系统自动计量并加够需要的水量；关闭加水电磁阀；

11）二煎的煎药过程和一煎相同，二煎离心提液结束时，关闭煎药机锅体通向浓缩器的管道上的电磁阀，关闭离合器动力转换装置电源，离合器解锁，煎药机锅盖自动打开；

12）控制器自动测量两次煎煮合并的药液总量，与服用总量对比，确定负压浓缩方案，由负压浓缩器进行浓缩，浓缩结束，药液直接进入包装系统；

13）煎药机锅盖自动打开后，煎药机外的机械手自动将带渣内桶取出，放在输送线上；

14）煎药机外的机械手伸向煎药机锅体内，锅体底部的排污阀打开，机械手上的高压水枪打开，上下冲洗锅体；

15）冲洗结束，关闭高压水枪、机械手退出煎药机锅体，排污阀关闭，锅盖自动关闭，煎药机一个工作循环结束。

本发明的有益效果在于：实现了中药在浸泡、煎煮过程中的机械搅动、实现了微孔内桶在高速离心状态下的安全与稳定运行，降低了运行噪音。高速离心提取残留在中药药渣中的汤剂，提高了中药药材的利用率；由于采用了离合器，使微孔内桶装取极为简单，方便机械自动作业。减少了人工劳动强度。提高了生产效率，为中药煎药机械化自动化运行提供了基础设备。

附图说明

图1：一种方便自动作业的中药煎药机示意；

图2：离合爪与空心转轴关系局部放大图。

图中：（1）孔微孔内桶、（2）煎药机锅体、（3）离合杆、（4）空心转动轴、（5）离合爪、（6）轴承座、（7）密封环、（8）轴承、（9）转动轴上的从动轮、（10）电机、（11）转动轴轴端、（12）离合器动力机构、（13）管道、（14）电热盘、（15）提取药液管道电磁阀、（16）负压管道电磁阀、（17）负压浓缩器、（18）浓缩药液电磁阀、（19）负压浓缩器支座、（20）负压浓缩器电热盘、（21）离合杆限位器、（22）离合杆推力轴承、（23）离合器电磁铁“U”型卡套、（24）煎煮机台面、（25）煎煮机锅盖、（26）煎煮机锅盖密封圈、（27）煎煮机锅盖臂、（28）煎煮机锅盖臂铰支座、（29）煎煮机锅盖臂与气缸活塞活动铰接轴、（30）煎煮机锅盖启闭气缸、（31）煎煮机锅盖启闭气缸铰支座、（32）弹簧、（33）自动加水机构。

具体实施方式

如图1所示，本发明所采用的具体实施技术方案是：所述的微孔内桶（1）底部有经冲压或轧制波纹，桶壁有均匀布置的微孔。在微孔内桶（1）的底部中央位置有空心套筒。空心套筒的主要作用是与离合器机构配合传递动力。内桶底部的波纹的作用是中药煎药过程中转动的内桶底部的波纹会将中药翻动，起到了中药煎药过程中的搅拌作用。桶壁的微孔在内桶高速运转的时候，实现过滤提取渣液分离。

实施例中的PLC系统控制器，具有现场可编程程序控制功能，具有与服务器的通信模块，接受人工智能无人煎药系统服务器制定的煎药方案，反馈煎药过程信息、还具有显示模块。

本发明有别于普通煎药机的部分在于煎药机内桶的方便装取与锁闭固定、煎煮过程的搅拌、高速离心提取药液、自动启闭煎药机锅盖。为达到这些发明的目的，具体的实施方式如下：

内桶的方便装取与锁闭固定：

内桶的方便装取与锁闭固定是由煎药机锅体（2）、孔微孔内桶（1）、离合杆（3）、空心转动轴（4）、离合爪（5）、轴承座（6）、密封（7）环、轴承（8）、转动轴上的从动轮（9）、电机（10）、转动轴轴端（11）、离合器动力机构（12）、离合杆限位器（21）、离合杆推力轴承（22）、离合器电磁铁“U”型卡套（23）、机架、控制器组成。

在煎煮锅体底部中心位置设置有的空心转轴（4）、安装在空心转轴（4）上安装有离合爪（5）；空心转轴（4）内安装有离合杆（3）；

空心转轴（4）通过煎药机锅体底部中央的密封环（7）、轴支座（6）及轴承（8）与电机（10）传动接连。

离合杆的轴向运动是从离合器动力机构传递而来。安装在空心旋转轴（4）内的离合杆（3）在离合器动力机构（12）的作用下轴向移动来驱动离合爪（5）的张开与收缩，实现离合器的解锁与锁闭功能。

当离合爪（5）张开时，离合器处于锁闭状态。当离合爪（5）收回时，离合器处于解锁状态。

离合器在解锁状态下微孔内桶（1）上的套筒与煎药机的锅体上的转轴（4）上的离合爪（5）是间隙配合关系。内桶轻松自如的在煎药机转轴上装取；

离合器在锁闭状态下，微孔内桶被固定在离合爪（5）和空心转轴（4）上。电机（10）、空心转轴（4）、离合爪（5）、内桶（1）组成传动链接。因微孔内桶上（1）的套筒与煎药机锅体内的转轴（4）、离合爪（5）之间的是紧配合关系，内桶能够高速平稳安全的运行。

本实施例中离合器动力机构（12）采用电磁线圈。当电磁线圈通电后，在电磁力克服弹簧的弹力后，U型卡套（23）下行。卡在U型卡套上的离合杆（3）下行、离合杆（3）上端的卡槽带动离合爪（5）转动。离合爪（5）张开与内桶（1）形成紧配合关系；电磁线圈断电后，U型支架在弹簧弹力的作用下向上运动。卡在U型卡套中的离合杆（3）向上运动，离合杆（3）上端的卡槽带动离合爪（5）转动。离合爪（5）收回，离合爪（5）、空心转轴（4）和内桶（1）形成间隙关系。

煎煮过程中的搅拌：

煎煮过程中的搅拌是在离合器闭锁状态下，电机（10）低速转动，带动内桶在煎药过程中低速间歇换向转动。内桶底部的波轮状，在内桶突然换向转动时，对中药材起到了翻动作用。

高速离心提取药液：

高速离心提取药液是在离合器闭锁状态，煎药机通向负压浓缩器管道电磁阀打开的状态下。电机（10）高速转动，带动内桶在煎药过程中高速转动。药渣中存留的药液被高速离心抛出。提高了药用成分的提取率。

自动启闭锅盖：

自动启闭锅盖是自动启闭锅盖机构器特征是由锅盖（25）、锅盖密封圈（26）、锅盖臂（27）、锅盖臂铰支座（28）、煎煮机锅盖臂与气缸活塞活动铰接轴（29）、气缸组成（30）、气缸与台面铰支座（3）位置传感器、控制器组成。在控制器的指令下，气缸（30）的伸出开关打开、收回开关关闭时。气缸活塞伸出，活塞杆的运动通过铰支座、锅盖臂带动锅盖的打开；当气缸的收回开关打开、伸出开关关闭时，活塞杆向气缸内收回，活塞杆的运动通过铰支座、锅盖臂将开打的锅盖关闭并维持一定的压力。

以常压两煎药机为例，自动化煎药机的内桶装取方法和煎药机的运行方法为：

1）控制器按照制定的煎药方案，发出工作指令，煎药机自动打开锅盖，等待装有中药饮片的内桶入机；

2）离合器处于解锁状态；转轴驱动电机处于关机状态；煎药机外的机械手将装有中药饮片的内桶装入煎药机内；

3）煎药机锅盖自动闭合；

4）煎药机根据控制器的指令自动加水装置电磁阀打开，自动计量并加够需要水量，加水电磁阀关闭；

5）浸泡一个系统给定的时间；

6）浸泡时间结束，电热盘开关接通自动加热至沸腾；系统按煎药方案自动控制“武火”“文火”转换；

7）中药煎煮时间计时开始，离合器动力转换装置开关接通，离合杆下行，离合器锁闭；

8）转轴电机开关接通，转轴通过离合器带动内桶低速间歇换向转动，内桶底部波纹在换向转动时对中药饮片起到煎煮中的搅拌作用；

9）煎煮时间到，控制器指令打开煎药机锅体通向浓缩器管道上的电磁阀，转轴电机高速运转，药液被离心提取数分钟，药液收集在负压浓缩器中；

10）离心提取时间结束，关闭转轴电机电源，关闭煎药机锅体通向浓缩器的管道上的电磁阀，加水系统自动计量并加够需要的水量；关闭加水电磁阀；

11）二煎的煎药过程和一煎相同，二煎离心提液结束时，关闭煎药机锅体通向浓缩器的管道上的电磁阀，关闭离合器动力转换装置电源，离合器解锁，煎药机锅盖自动打开；

12）控制器自动测量两次煎煮合并的药液总量，与服用总量对比，确定负压浓缩方案，由负压浓缩器进行浓缩，浓缩结束，药液直接进入包装系统；

13）煎药机锅盖自动打开后，煎药机外的机械手自动将带渣内桶取出，放在输送线上；

14）煎药机外的机械手伸向煎药机锅体内，锅体底部的排污阀打开，机械手上的高压水枪打开，上下冲洗锅体；

15）冲洗结束，关闭高压水枪、机械手退出煎药机锅体，排污阀关闭，锅盖自动关闭，煎药机一个工作循环结束。

上述的锅盖启闭只是实施中的例中的一种，锅盖自动启闭的另一实施例是在锅盖臂铰支座上安装驱动电机，直接驱动或经传动驱动锅盖自动自闭。

在其它实施例中，离合器动力机构（12）还可以采用气动、液压、电动的方式实现。

本发明的有益效果在于：实现了中药在浸泡、煎煮过程中的机械搅动、微孔内桶在高速实现了离心状态下的安全与稳定运行，降低了运行噪音。高速离心提取残留在中药药渣中的汤剂，提高了中药药材利用率；由于采用了离合器，使微孔内桶装取极为简单，方便机械自动作业。减少了人工劳动强度。为中药煎煮机械化自动化运行提供了基础。

Claims (8)

1.一种自动化煎药机及其方法，其特征在于具有可以方便装取的微孔内桶、煎药机锅体内安装有旋转轴及离合器、旋转轴动力系统、离合器动力机构、自动启闭锅盖机构、控制器。

2.依据权利要求1所述的旋转轴及离合器特征在于：旋转轴及离合器由设置于煎药机锅体底部中心位置的空心转轴（4）、安装在空心转轴（4）上的离合爪（5）、安装在空心转轴（4）内的离合杆（3）、驱动电机（10）及离合动力机构（12）等组成，旋转轴（4）的穿过煎药机锅体（2）的底部密封环（7），通过轴座（7）与设置于机体下方的电机（10）的输出轴传动连接，其上端伸入煎药机锅体内，在空心旋转轴（4）上安装有离合爪（5）；安装在空心旋转轴（4）内的离合杆（3）在离合器动力机构（12）的作用下，轴向移动来驱动离合爪（5）的张开与收缩；实现离合器的解锁与锁闭功能；当离合爪（5）张开时，离合器处于锁闭状态；当离合爪（5）收回时，离合器处于解锁状态。

3.依据权利要求1，内桶与离合器的配合关系是，离合器在解锁状态下微孔内桶上（1）的套筒与空心转轴（4）上的离合爪（5）是间隙配合关系；离合器在锁闭状态下，微孔内桶（1）上的套筒与空心转轴（4）上的离合爪（5）是紧配合关系。

4.依据权利要求1所述的控制器其特征是具有现场可编程程序控制功能，还具有与服务器的通信模块，接受人工智能无人煎药系统服务器制定的煎药方案，反馈煎药过程信息、还具有显示模块。

5.依据权利要求1，自动加水机构、离合器、转轴驱动电机、加热盘、自动启闭锅盖机构、负压浓缩装置、控制器、温度传感器、位置传感器均与控制器相连接。

6.依据权利要求1，微孔内桶（1）的底部带有冲压或轧制而成的波纹，在底部中央有空心套筒，桶壁上有均匀布置的微孔。

7.依据权利要求1，所述的煎药机自动启闭锅盖机构器特征是由锅盖（25）、锅盖密封圈（26）、锅盖臂（27）、锅盖臂铰支座（28）、气缸组成（30）、气缸与台面的铰支座（3）组成。

8.依据权利要求1，以常压两煎煎药方式为例，自动化煎药机的内桶装取方法和煎药机的运行方法为：

1）控制器按照制定的煎药方案，发出工作指令，煎药机自动打开锅盖，等待装有中药饮片的内桶入机；

2）离合器处于解锁状态；转轴驱动电机处于关机状态；煎药机外的机械手将装有中药饮片的内桶装入煎药机内；

3）煎药机锅盖自动闭合；

4）煎药机根据控制器的指令自动加水装置电磁阀打开，自动计量并加够需要水量，加水电磁阀关闭；

5）浸泡一个系统给定的时间；

6）浸泡时间结束，电热盘开关接通自动加热至沸腾；系统按煎药方案自动控制“武火”“文火”转换；

7）中药煎煮时间计时开始，离合器动力转换装置开关接通，离合杆下行，离合器锁闭；

8）转轴电机开关接通；转轴通过离合器带动内桶低速间歇换向转动，内桶底部波纹在换向转动时对中药饮片起到煎煮中的搅拌作用；

9）煎煮时间到，控制器指令打开煎药机锅体通向浓缩器管道上的电磁阀；转轴电机高速运转，药液被离心提取数分钟，药液收集在负压浓缩器中；

10）离心提取时间结束，关闭转轴电机电源，关闭煎药机锅体通向浓缩器的管道上的电磁阀；加水系统自动计量并加够需要的水量；关闭加水电磁阀；

11）二煎的煎药过程和一煎相同，二煎离心提液结束时，关闭煎药机锅体通向浓缩器的管道上的电磁阀，关闭离合器动力转换装置电源，离合器解锁，煎药机锅盖自动打开；

12）控制器自动测量两次煎煮合并的药液总量，与服用总量对比，确定负压浓缩方案，由负压浓缩器进行浓缩；浓缩结束，药液直接进入包装系统；

13）煎药机锅盖自动打开后，煎药机外的机械手自动将带渣内桶取出，放在输送线上；

14）煎药机外的机械手伸向煎药机锅体内，锅体底部的排污阀打开，机械手上的高压水枪打开，上下冲洗锅体；

15）冲洗结束，关闭高压水枪、机械手退出煎药机锅体，排污阀关闭，锅盖自动关闭，煎药机一个工作循环结束。