CN108955180B - 一种博落回自动化真空冷冻干燥设备 - Google Patents

Abstract

一种博落回自动化真空冷冻干燥设备，包括机架(1)，还包括旋转轴线互相垂直地布置在所述机架(1)上的连续预冻装置(100)、干燥装置(200)，还包括自动搬运装置(300)，连续预冻装置(100)的入口(101)设有入箱搬运装置(300.1)，入箱搬运装置(300.1)能够自动将干燥设备入口的博落回干燥箱(50)转移给连续预冻装置(100)；连续预冻装置的出口(102)和干燥装置(200)的装卸口(201)之间设有装卸/出箱搬运装置(300.2)；入箱搬运装置(300.1)和装卸/出箱搬运装置(300.2)均为自动搬运装置(300)。所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，通过连续预冻装置、干燥装置和自动搬运装置的完美配合，实现了由连续预冻到间隔长时间干燥的无人自动化操作。

Description

一种博落回自动化真空冷冻干燥设备

技术领域

本发明涉及中草药加工的技术领域，具体涉及一种博落回自动化真空冷冻干燥设备。

背景技术

罂粟科植物博落回Macleaga cordata R(Wild).Brown为多年生草本,高1～2m,植株表面带有白色粉,茎叶折断后有黄色的汁液流出。茎圆柱形,中空,绿色,有时显红紫色。单叶互生,阔卵形,有不规则波齿裂片,叶面绿色光滑,叶背面白色,披有浓密的细毛。花白色,蒴果倒卵状、长椭圆形,扁平,红色,种子4～6粒。博落回茎、叶、果实均含有生物碱。生物碱提纯的前提需要将博落杆分类、干燥最后粉碎。

真空冷冻干燥技术是目前常用的对热敏、活性和易挥发物质破坏极小的脱水技术，但是脱水率低、冻干时间长和能耗大是制约其广泛应用的主要瓶颈。还有一个不可忽略的因素，就是设备之间协调运作的自动化程度高低，其实决定了工艺的实现水平，是解决上述主要瓶颈的前提。真空冷冻干燥设备主要包括预冻机、干燥仓、冷阱及满足工艺条件的真空系统、制冷系统、加热系统和控制显示系统。

目前真空冷冻干燥设备主要存在的问题：预冻到干燥无法自动化。

为了简化结构，小型干燥设备通常不设预冻仓，于是对于预冻无法精确控制；而大型冷冻真空干燥设备即使设预冻仓，预冻通常需要1-2小时，而干燥一般需要10-16小时左右，原材料无法做到从预冻到干燥的节奏协调。一般是先分批次预冻好，冷库储藏，够整个干燥仓的量后人工搬运到干燥仓并装仓，直到到整个干燥仓装满，开始干燥程序。自动化程度低。

现有技术解决搬运绝大部分都是输送带，但是到了干燥仓，仍然需要人工码垛到干燥架上。

为了实现安全性(无菌、无污染)，有必要研制出自动预冻、干燥的全自动无人操作装置，使得冻干无菌室实现无人自动化。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种博落回微波真空冷冻干燥设备。

本发明的目的是这样实现的，一种博落回自动化真空冷冻干燥设备，包括机架，

还包括连续预冻装置、干燥装置和自动搬运装置，连续预冻装置为回转体且具有回转轴线o-o，干燥装置为回转体且具有回转轴线u-u，连续预冻装置和干燥装置回转轴线互相垂直地布置在所述机架上，连续预冻装置的出口和干燥装置的装卸口之间设有装卸/出箱搬运装置；连续预冻装置的入口设有入箱搬运装置，装卸/出箱搬运装置和入箱搬运装置均为自动搬运装置；

入箱搬运装置能够自动将干燥设备入口的博落回干燥箱转移给连续预冻装置，连续预冻装置能够连续地以固定的预冻时间将所述博落回干燥箱预冻，装卸/出箱搬运装置能够自动将连续预冻装置出口的所述博落回干燥箱转移至干燥装置直到干燥装置装满为止；

干燥装置自动接收装卸/出箱搬运装置的转移，装满后能够以设定的真空冷冻干燥程序完成干燥工作；

干燥完成后，装卸/出箱搬运装置能够自动将所述博落回干燥箱转移至干燥设备出口。

进一步地，连续预冻装置包括环形冷冻腔，环形冷冻腔以其回转轴线o-o可旋转地、中心对称地设有至少n个预冻插装臂，预冻插装臂可插装博落回干燥箱，n为大于等于2的偶数；预冻插装臂分别固定在转臂机构端部，转臂机构固定连接第一旋转驱动机构。

进一步地，干燥装置包括环形干燥腔，环形干燥腔以其回转轴线u-u可旋转地、中心对称地设有至少n个干燥插装臂，干燥插装臂可并排插装m个博落回干燥箱，n为大于等于2的偶数，m为大于等于1的自然数；所述干燥插装臂分别固定连接介质通道机构，介质通道机构可选择地连接第二旋转驱动机构。

进一步地，所述第一旋转驱动机构或第二旋转驱动机构为行星齿轮驱动机构，所述行星齿轮驱动机构包括同轴设置的太阳齿轮、外齿圈，太阳齿轮、外齿圈之间等间隔地旋转啮合有n个行星齿轮，太阳齿轮固定安装在回转轴线上，n为大于等于2的偶数。

进一步地，在博落回干燥箱底板下部，平行间隔插装两个相同深度和宽度的插装槽，在插装槽外侧设有与插装槽位于同一平面的抵接平面；

自动搬运装置包括车体，车体轴对称地设有曲肘连杆机构，所述曲肘连杆机构顶端枢接一对平行设置的叉板；

曲肘连杆机构带动一对叉板在收抬位置和伸蹲位置之间切换；在收抬位置时，曲肘连杆机构垂直顶起叉板，使得叉板距离车体的高度位于第一高度H₁；在伸蹲位置时，曲肘连杆机构使得叉板向前水平移动了前进距离L₁同时向下移动到叉板距离车体的高度位于第二高度H₂，继续前移使得叉板插入到预冻插装臂或干燥插装臂外侧的所述抵接平面，完成干燥箱从叉板到预冻插装臂或干燥插装臂的装/卸动作。

进一步地，每个博落回干燥箱在环形冷冻腔中转动一圈的时间为预冻时间t₀；

在连续预冻装置的入口工作位置，每隔预冻出入箱时间t₁将一未预冻的博落回干燥箱插装到入口工作位置的预冻插装臂上，此刻，入箱搬运装置负责每隔预冻出入箱时间t₁从干燥设备入口完成装、正走、卸、反走四动作将未预冻的博落回干燥箱插装到入口位置的空的预冻插装臂，并返回到所述自动化真空冷冻干燥设备入口；

在连续预冻装置的出口工作位置，n个博落回干燥箱每隔预冻出入箱时间t₁有一个干燥箱完成预冻转动到出口工作位置，则

同时，装卸/出箱搬运装置每间隔预冻出入箱时间t₁将预冻完成的干燥箱从出口工作位置完成卸、正走、装、反走四动作将预冻完成的干燥箱插装到干燥插装臂上并返回到出口工作位置，直到干燥仓所有n个干燥插装臂均并排插满m个干燥箱装满为止，即总共装满n×m个干燥箱。

进一步地，第二旋转驱动机构的行星齿轮随动的行星架板每隔

时间就转动固定角度

其中，t₀为每个博落回干燥箱在环形冷冻腔中转动一圈的预冻时间，n为干燥插装臂个数，m为每个干燥插装臂能够插装干燥箱的个数。

进一步地，第一旋转驱动机构的行星齿轮随动的预冻转板连续转动，每间隔预冻出入箱时间t₁，转过

则

预冻转板的角速度ω满足：

其中，t₀为每个博落回干燥箱在环形冷冻腔中转动一圈的预冻时间，n为预冻插装臂个数。

进一步地，自动搬运装置包括第一十字轨道和第二十字轨道，第一十字轨道的横轨道正对连续预冻装置的入口，纵轨道正对干燥设备入口；入箱搬运装置设置在第一十字轨道上；第二十字轨道设置在连续预冻装置的出口和干燥装置的装卸口之间，第二十字轨道的横轨道正对预冻插装臂和干燥插装臂位置，其纵轨道正对干燥设备出口，装卸/出箱搬运装置设置在第二十字轨道上。

进一步地，干燥装置还包括与环形干燥腔选择性连接的冷阱，冷阱和第二旋转驱动机构分别固定连接移动装置，移动装置左右移动使得冷阱或第二旋转驱动机构在连接位置和闲置位置之间切换，在连接位置，冷阱间隔壁毗邻环形干燥腔地与干燥腔外的壳密封性固定连接，第二旋转驱动机构可旋转地连接介质通道机构。

所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，通过连续预冻装置、干燥装置和自动搬运装置的完美配合，实现了由连续预冻到间隔长时间干燥的无人自动化操作，使用同一种旋转驱动机构，结构简化，节奏控制科学，完全做到了从干燥设备入口到干燥设备出口的全自动化过程。

附图说明

图1为本发明一种博落回真空冷冻干燥设备的主剖视图(干燥机处于装卸状态)。

图2为本发明一种博落回真空冷冻干燥设备的图1的局部放大剖视图。

图3为本发明一种博落回真空冷冻干燥设备的干燥装置的主剖视图(冷阱位于连接位置)。

图4为本发明一种博落回真空冷冻干燥设备的图3的A-A视图。

图5为本发明一种博落回真空冷冻干燥设备的连续预冻装置的主剖视图。

图6为本发明一种博落回真空冷冻干燥设备的连续预冻装置的左视图。

图7为本发明一种博落回真空冷冻干燥设备的自动搬运装置位于收抬位置的主视图；

图8为本发明一种博落回真空冷冻干燥设备的自动搬运装置位于伸蹲位置的主视图；

上述图中的附图标记：

1机架，2设备入口，3设备出口

50博落回干燥箱，51插装槽，52抵接平面

100连续预冻装置，101预冻入口，102预冻出口，120第一旋转驱动机构，130转臂机构，133预冻姿态控制杆，140预冻插装臂，144介质腔，145缓冲腔，164环形冷冻腔

200干燥装置，201装卸口，210环形干燥腔，220第二旋转驱动机构，224装卸转动主轴，226转接轴，228第一移动装置，230介质通道机构，231介质转板，233干燥姿态控制杆，240干燥插装臂，260冷阱，290快接机构，291第一快接块，292第二快接块

241转接部，242平举部，242.1凸筋

300自动搬运装置，301第一十字轨道，302第二十字轨道，303叉板，304滑槽，310车体，320曲肘连杆机构，321定轴，322肘关节轴，323横移轴，324肱骨杆，325尺骨杆，325.1弯臂，325.2直臂

300.1入箱搬运装置，300.2装卸/出箱搬运装置

400行星齿轮驱动机构，421太阳齿轮，422外齿圈，423行星齿轮，424行星架板

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图所示，一种博落回真空冷冻干燥设备，包括机架1，连续预冻装置100、干燥装置200和自动搬运装置300，连续预冻装置100为回转体且具有回转轴线o-o，干燥装置200为回转体且具有回转轴线u-u，连续预冻装置100和干燥装置200回转轴线互相垂直地布置在机架1上，连续预冻装置100的预冻出口102正对干燥装置200的装卸口201。连续预冻装置100的出口102和干燥装置200的装卸口201之间设有装卸/出箱搬运装置300.2；连续预冻装置100的预冻入口101也设有入箱搬运装置300.1，入箱搬运装置300.1和装卸/出箱搬运装置300.2均为自动搬运装置300。博落回真空冷冻干燥设备具有入口2和出口3。

连续预冻装置100包括环形冷冻腔164，环形冷冻腔164以其回转轴线o-o可旋转地、中心对称地设有至少n个预冻插装臂140，预冻插装臂140插装有博落回干燥箱50，n为大于等于2的偶数；环形冷冻腔164包括预冻入口101和预冻出口102。预冻插装臂140旋转到正对出口102且预冻插装臂140处于水平位置时为出口位置。连续预冻装置100的预冻插装臂140分别固定在转臂机构130端部，转臂机构130固定连接第一旋转驱动机构120；第一旋转驱动机构120带动转臂机构130及预冻插装臂140在环形冷冻腔164中缓慢旋转。

干燥装置200包括环形干燥腔210，环形干燥腔210以其回转轴线u-u可旋转地、中心对称地设有至少n个干燥插装臂240，干燥插装臂240并排插装有m个博落回干燥箱50，n为大于等于2的偶数，m为大于等于1的自然数；环形干燥腔210右侧设有装卸口201。干燥插装臂240旋转到90度位置时为装卸工作位置。所述干燥插装臂240分别固定连接介质通道机构230，介质通道机构230通过第一主轴234水平旋转支撑。

干燥装置200还包括第二旋转驱动机构220，第二旋转驱动机构220可与介质通道机构230选择性地连接。在连续预冻装卸干燥仓时，第二旋转驱动机构220带动干燥插装臂240间隔固定时间地旋转固定角度；

干燥插装臂240的个数等于预冻插装臂140的个数，这是为了调节第一旋转驱动机构120和第二旋转驱动机构220的行星齿轮机构的设置。

干燥装置200还包括与环形干燥腔210选择性连接的冷阱260，冷阱260连接环形干燥腔210可完成真空冷冻干燥工作。冷阱260固定连接移动装置上，通过左右移动移动装置，可将冷阱260在连接位置或闲位进行切换。

所述连续预冻装置100的预冻出口102正对干燥装置200的装卸口201为：连续预冻装置100的预冻插装臂140旋转到出口位置时正对干燥装置200的干燥插装臂240的装卸工作位置。

自动搬运装置300包括第一十字轨道301和第二十字轨道302，第一十字轨道301的横轨道正对连续预冻装置100的入口101，纵轨道正对干燥设备入口2；入箱搬运装置300.1设置在第一十字轨道301上；第二十字轨道302设置在连续预冻装置100的出口102和干燥装置200的装卸口201之间，第二十字轨道302的横轨道正对预冻插装臂和干燥插装臂位置，其纵轨道正对干燥设备出口3，装卸/出箱搬运装置300.2设置在第二十字轨道302上。

自动搬运装置300包括车体310，车体310轴对称地设有曲肘连杆机构320，所述曲肘连杆机构320顶端枢接一对平行设置的叉板303；

曲肘连杆机构320包括定轴321、肘关节轴322、横移轴323、肱骨杆324和尺骨杆325，肱骨杆324一端枢接于定轴321，肱骨杆324另一端和尺骨杆325共同枢接于肘关节轴322，尺骨杆325另一端枢接于横移轴323，尺骨杆325包括以拐角β一体连接的弯臂325.1和竖直臂325.2，弯臂和竖直臂连接处枢接横移轴323，尺骨杆325顶端枢接于叉板303底部；横移轴323可移动地设于滑槽304中，滑槽304设有车体上；

曲肘连杆机构320带动一对叉板303在收抬位置和伸蹲位置之间切换；在收抬位置时，横移轴322位于滑槽304左端，直臂325.2竖直支撑于叉板303的下方，叉板303距离定轴321的高度位于第一高度H₁；在伸蹲位置时，当横移轴322位于滑槽303右端，直臂325.2绕横移轴323从竖直方向顺时针旋转过一前倾角度α，使得叉板303向前水平移动了前进距离L₁同时向下移动到叉板303距离定轴的高度位于第二高度H₂。

干燥设备自动化节奏控制如下：

干燥设备有三种状态，连续预冻装卸干燥仓状态和干燥状态和卸干燥仓状态，在连续预冻装卸干燥仓状态，第二十字轨道302的自动搬运装置300负责每隔预冻出箱间隔时间T将已完成预冻的博落回干燥箱50从连续预冻装置100的出口位置的预冻插装臂140上卸下并沿轨道行走至干燥装置200的装卸工作位置，将博落回干燥箱50插装到装卸工作位置的干燥插装臂240上；在干燥状态，完成真空冷冻干燥工艺。在卸干燥仓状态，当干燥完成后，打开干燥仓，第二旋转驱动机构互锁连接介质通道机构，第二十字轨道302的自动搬运装置300负责把装卸工作位置的干燥插装臂240上的博落回干燥箱50卸下并运出干燥设备。

在干燥设备处于连续预冻装卸干燥仓状态，对于连续预冻装置100，在出口工作位置，每个博落回干燥箱50在环形冷冻腔164中转动一圈的时间为预冻时间t₀，n个博落回干燥箱50每隔预冻出入箱时间t₁有一个干燥箱完成预冻转动到出口工作位置，则

同时，在入口工作位置，每隔预冻出入箱时间t₁将一未预冻的博落回干燥箱50插装到入口工作位置的插装臂上。此刻，位于第一十字轨道301的入箱搬运装置300.1负责每隔预冻出入箱时间t₁从干燥设备入口2完成装、正走、卸、反走四动作，将未预冻的博落回干燥箱50转到连续预冻装置100的入口位置的空的预冻插装臂140，其中卸就是将干燥箱50插装到入口位置的空的预冻插装臂140上；

对于干燥装置200，每装/卸完一个干燥插装臂240的m个干燥箱50，旋转驱动机构旋转一固定角度

将下一个干燥插装臂200转动到装卸工作位置，则插满一个干燥插装臂240的m个干燥箱50所需时间为干燥臂插装时间t₂，则

自动搬运装置300，其有两种工作状态，一种是装卸搬运状态，一种是出入箱搬运状态。装卸/出箱搬运装置300.2有上述两种工作状态，而入箱搬运装置300.1仅具有出入箱搬运状态。对于装卸/出箱搬运装置300.2，其在装卸搬运状态，在每隔预冻出入箱时间t₁就要将一干燥箱50从连续预冻装置100入口工作位置完成卸、正走、装、反走四动作并回到入口工作位置。在出入箱搬运状态，每隔预冻出入箱时间t₁将一完成干燥的干燥箱50从插装工作位置完成卸、正走、装、反走四动作并回到下一个待卸走的干燥箱的插装工作位置。此刻是将干燥箱装到干燥设备出口的转移装置上。

所述入箱搬运装置300.1和装卸/出箱搬运装置300.2在出入箱搬运状态的正走、反走均包括第一十字轨道301和第二十字轨道302的纵轨道和横轨道之间的变轨动作。

关于连续预冻装置100和干燥装置200的旋转驱动机构的结构如下：

第一旋转驱动机构120和第二旋转驱动机构220均为行星齿轮驱动机构400，所述行星齿轮驱动机构400包括同轴设置的太阳齿轮421、外齿圈422，太阳齿轮421、外齿圈422之间等间隔旋转啮合有n个行星齿轮423，行星齿轮423通过转轴可旋转地固定在预冻转板131上，太阳齿轮421固定安装在回转轴线上，n为大于等于2的偶数。

第一旋转驱动机构120的太阳齿轮固定连接预冻机主轴124，预冻机主轴124可旋转地安装在回转轴线o-o上；转臂机构130包括预冻转板131和预冻转臂轴132，预冻转板131可旋转地设置在预冻机主轴124上，n个转臂轴132一端中心对称地、与预冻机主轴124平行地固定连接预冻转板31，预冻转臂轴132中段可旋转地穿设在对应行星齿轮的轴孔中，预冻转臂轴132另一端固定所述预冻插装臂140；

第二旋转驱动机构220的太阳齿轮固定连接装卸转动主轴224，装卸转动主轴224可旋转地安装在回转轴线u-u上，行星架板424可旋转地设置在装卸转动主轴224上，至少n个转接轴226中心对称地设置在行星架板424上，n个支撑转轴226一端中心对称地与装卸转动主轴平行地固定连接行星架板424，转接轴226中段可旋转地穿设在对应行星齿轮的轴孔中，转接轴226另一端通过快接机构290可选择地连接介质通道机构230。介质通道机构230包括介质转板231和干燥转臂轴232，介质转板231的回转轴线一体设有干燥机主轴234，至少n个干燥转臂轴232中心对称地设置在介质转板231右侧，n个干燥转臂轴232一端中心对称地与干燥机主轴平行地固定连接介质转板231，干燥转臂轴232另一端可旋转地连接干燥插装臂240。

可选择地连接是指，第二旋转驱动机构220固定连接在第一移动装置228上，第一移动装置228可在轨道229上左右移动，使得第二旋转驱动机构220在连接位置和闲置位置之间切换；在连接位置，第二旋转驱动机构220通过快接机构290可旋转地互锁连接介质通道机构230。介质转板231左侧对应干燥转臂轴232轴线位置可旋转快地设有至少n个第二快接块292，转接轴226可旋转地设有第一快接块291，在连接位置，所述第一快接块291与第二快接块292的凸块和凹槽形成互锁结构的旋转体，完成第二旋转驱动机构220可旋转地连接介质通道机构230，使得旋转驱动机构220带动行星架板225缓慢转动时，快接机构290使得转接轴226与干燥转臂轴232轴线位置保持一致。

关于第一旋转驱动机构120和第二旋转驱动机构220的旋转节奏控制如下：

第二旋转驱动机构220的行星齿轮机构的行星齿轮随动的行星架板225每隔

时间就转动固定角度

第一旋转驱动机构120的行星齿轮机构的行星齿轮随动的预冻转板131连续转动，每间隔预冻出入箱时间

转过

所以预冻转板131的角速度ω满足：

t₀为每个博落回干燥箱50在环形冷冻腔164中转动一圈的预冻时间，由预冻工艺决定。

关于预冻插装臂140、干燥插装臂240和自动搬运装置的一对叉板303的设计：

在博落回干燥箱50底板下部，平行地间隔设有两个相同深度和宽度的插装槽51，在插装槽51外侧设有位于同一平面的抵接平面52，抵接平面52设有多个蒸汽逸出通孔，抵接平面还设有倒V型导向槽52.1。

预冻插装臂140包括一体连接的安装部141、预冻平举部142，预冻平举部142上平行地间隔设有两条预冻凸筋143，预冻凸筋143插装在插装槽53中时，抵接面52距离平举部142上表面的长度为叉板进入间隙H。预冻平举部142设有内设有介质腔144，介质腔144通过第一旋转驱动机构120内的介质通道连通缓冲腔145，缓冲腔145连通冷冻介质源。

干燥插装臂240包括一体连接的转接部241、干燥平举部242，干燥平举部242上平行间隔设有两条凸筋242.1，平举部242的两端通过转接部241可旋转地连接干燥转臂轴232。

插装槽51可与预冻插装臂140的平举部142.1的凸筋间隙配合，同时也可与干燥插装臂240的平举部的凸筋242间隙配合；

而插装槽51外侧的抵接平面52则与自动搬运装置300的一对平行叉板303配合，叉板间距等于抵接平面52之间的宽度，叉板宽度等于抵接面宽度。

博落回真空冷冻干燥机的工作过程为：

1)连续预冻装卸干燥仓状态

启动连续预冻装置100，同时启动自动搬运装置300和干燥装置200，使得干燥装置200处于装卸旋转状态，即将第二旋转驱动机构互锁连接介质通道机构230。在连续预冻装置100中，以每个博落回干燥箱50在环形冷冻腔164中转动一圈的预冻时间t₀连续旋转并预冻，在连续预冻装置100的入口101的入箱搬运装置300.1，每间隔预冻出入箱时间t₁装入一未干燥的干燥箱，装卸/出箱搬运装置300.2每间隔预冻出入箱时间t₁，将预冻完成的干燥箱从预冻室的预冻插装臂卸下，并装载到干燥室的干燥插装臂上，然后返回，直到干燥仓所有n个干燥插装臂均并排插满m个干燥箱装满为止，即总共装满n×m个干燥箱。

2)干燥状态

冷阱260变换在连接位置时，干燥装置200处于干燥状态，冷阱260密封地固定连接干燥腔左端，干燥装置200为n×m个干燥箱完成真空冷冻解析干燥工艺。

3)卸干燥仓状态

完成解析干燥工艺后，启动装卸/出箱搬运装置300.2，使得其处于出入箱搬运状态，打开干燥腔，第二旋转驱动机构互锁连接介质通道机构，每隔预冻出入箱时间t₁将一完成干燥的干燥箱50从插装工作位置搬运到干燥设备出口的转移装置上。

所述博落回真空冷冻干燥设备，为了解决“自动预冻、干燥”的技术难题，工作原理如下：

1)连续旋转预冻装置完成每个干燥箱冷冻固定时间

连续旋转预冻装置通过第一旋转驱动机构实现了每个干燥箱在环形冷冻腔中以固定冷冻时间的连续冷冻。第一旋转驱动机构实际就是行星齿轮机构，主轴转动带动太阳齿轮转动，齿圈不动，固定间距的多个行星齿轮绕太阳轮转动，转板相当于行星齿轮架具有固定转臂轴的功能，转板和转臂轴一起绕主轴转动,即齿圈固定，太阳轮主动，转板及转臂轴被动；行星齿轮机构是主轴到转臂轴的减速机构

2)干燥装置采用与连续旋转预冻装置同样的驱动机构来完成旋转装卸驱动，便于速度协同

干燥装置通过第二旋转驱动机构实现主轴转动带动太阳齿轮主动转动，齿圈不动，行星架被动缓慢转动；固定间距的多个行星齿轮绕太阳轮转动，作为行星架的转板具有固定多个转臂轴间距的功能，转板和转臂轴一起绕主轴转动；每根工作位置的插装臂插装满多个并排的博落回干燥箱后，启动旋转驱动机构，使得转板带动介质通道机构转动一固定角度，使得下一根插装臂正好位于工作位置，可继续装卸直到所有插装臂都装满为止。同为行星齿轮机构，不是故意将机构复杂化，是便于与连续旋转预冻装置速度上协同，完成装卸。

3)自动搬运装置实现了连续预冻装置到干燥装置的完美对接

自动搬运装置，通过曲肘连杆机构的驱动在收抬位置和伸蹲位置之间切换，实现了干燥箱从连续预冻机的预冻插装臂到真空冷冻干燥机的干燥插装臂的完美对接。

总之，上述三方面的改进，使得干燥箱实现连续预冻和间歇式干燥之间的完全切换。

所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，通过连续预冻装置、干燥装置和自动搬运装置的完美配合，实现了由连续预冻到间隔长时间干燥的无人自动化操作，使用同一种旋转驱动机构，结构简化，节奏控制科学，完全做到了从干燥设备入口到干燥设备出口的全自动化过程。

Claims (10)

1.一种博落回自动化真空冷冻干燥设备，包括机架(1)，其特征在于，

还包括连续预冻装置(100)、干燥装置(200)和自动搬运装置(300)，连续预冻装置(100)为回转体且具有回转轴线(o-o)，干燥装置(200)为回转体且具有回转轴线(u-u)，连续预冻装置(100)和干燥装置(200)回转轴线互相垂直地布置在所述机架(1)上，连续预冻装置(100)的入口(101)设有入箱搬运装置(300.1)，连续预冻装置的出口(102)和干燥装置(200)的装卸口(201)之间设有装卸/出箱搬运装置(300.2)；入箱搬运装置(300.1)和装卸/出箱搬运装置(300.2)均为自动搬运装置(300)；

入箱搬运装置(300.1)能够自动将干燥设备入口的博落回干燥箱(50)转移给连续预冻装置(100)，连续预冻装置(100)能够连续地以固定的预冻时间将所述博落回干燥箱(50)预冻，装卸/出箱搬运装置(300.2)能够自动将连续预冻装置(100)出口的所述博落回干燥箱(50)转移至干燥装置(200)直到干燥装置装满为止；

干燥装置(200)自动接收装卸/出箱搬运装置(300.2)的转移，装满后能够以设定的真空冷冻干燥程序完成干燥工作；

干燥完成后，装卸/出箱搬运装置(300.2)能够自动将所述博落回干燥箱(50)转移至干燥设备出口。

2.如权利要求1所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，连续预冻装置(100)包括环形冷冻腔(164)，环形冷冻腔(164)以其回转轴线(o-o)可旋转地、中心对称地设有至少n个预冻插装臂(140)，预冻插装臂(140)可插装博落回干燥箱(50)，n为大于等于2的偶数；预冻插装臂(140)分别固定在转臂机构(130)端部，转臂机构(130)固定连接第一旋转驱动机构(120)。

3.如权利要求2所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，干燥装置(200)包括环形干燥腔(210)，环形干燥腔(210)以其回转轴线(u-u)可旋转地、中心对称地设有至少n个干燥插装臂(240)，干燥插装臂(240)可并排插装m个博落回干燥箱(50)，n为大于等于2的偶数，m为大于等于1的自然数；所述干燥插装臂(240)分别固定连接介质通道机构(230)，介质通道机构(230)可选择地连接第二旋转驱动机构(220)。

4.如权利要求2或3所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，所述第一旋转驱动机构(120)或第二旋转驱动机构(220)为行星齿轮驱动机构(400)，所述行星齿轮驱动机构(400)包括同轴设置的太阳齿轮(421)、外齿圈(422)，太阳齿轮(421)、外齿圈(422)之间等间隔地旋转啮合有n个行星齿轮(423)，太阳齿轮(421)固定安装在回转轴线上，n为大于等于2的偶数。

5.如权利要求4所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，

在博落回干燥箱(50)底板下部，平行间隔插装两个相同深度和宽度的插装槽(51)，在插装槽(51)外侧设有与插装槽位于同一平面的抵接平面(52)；

自动搬运装置(300)包括车体(310)，车体(310)轴对称地设有曲肘连杆机构(320)，所述曲肘连杆机构(320)顶端枢接一对平行设置的叉板(303)；

曲肘连杆机构(320)带动一对叉板(303)在收抬位置和伸蹲位置之间切换；在收抬位置时，曲肘连杆机构(320)垂直顶起叉板(303)，使得叉板(303)距离车体(310)的高度位于第一高度H₁；在伸蹲位置时，曲肘连杆机构(320)使得叉板(303)向前水平移动了前进距离L₁同时向下移动到叉板(303)距离车体的高度位于第二高度H₂，继续前移使得叉板(303)插入到预冻插装臂(140)或干燥插装臂(240)外侧的所述抵接平面(52)，完成干燥箱从叉板(303)到预冻插装臂(140)或干燥插装臂(240)的装/卸动作。

6.如权利要求5所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，每个博落回干燥箱(50)在环形冷冻腔(164)中转动一圈的时间为预冻时间t₀；

在连续预冻装置(100)的入口工作位置，每隔预冻出入箱时间t₁将一未预冻的博落回干燥箱(50)插装到入口工作位置的预冻插装臂上，此刻，入箱搬运装置(300.1)负责每隔预冻出入箱时间t₁从干燥设备入口完成装、正走、卸、反走四动作将未预冻的博落回干燥箱(50)插装到入口位置的空的预冻插装臂(140)，并返回到所述自动化真空冷冻干燥设备入口；

在连续预冻装置(100)的出口工作位置，n个博落回干燥箱(50)每隔预冻出入箱时间t₁有一个干燥箱完成预冻转动到出口工作位置，则

同时，装卸/出箱搬运装置(300.2)每间隔预冻出入箱时间t₁将预冻完成的干燥箱从出口工作位置完成卸、正走、装、反走四动作将预冻完成的干燥箱插装到干燥插装臂(240)上并返回到出口工作位置，直到干燥仓所有n个干燥插装臂均并排插满m个干燥箱装满为止，即总共装满n×m个干燥箱。

7.如权利要求6所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，第二旋转驱动机构(220)的行星齿轮随动的行星架板(225)每隔

时间就转动固定角度

其中，t₀为每个博落回干燥箱50在环形冷冻腔164中转动一圈的预冻时间，n为干燥插装臂个数，m为每个干燥插装臂能够插装干燥箱的个数。

8.如权利要求6所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，第一旋转驱动机构(120)的行星齿轮随动的预冻转板(131)连续转动，每间隔预冻出入箱时间t₁，转过

则

预冻转板(131)的角速度ω满足：

其中，t₀为每个博落回干燥箱50在环形冷冻腔164中转动一圈的预冻时间，n为预冻插装臂个数。

9.如权利要求8所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，自动搬运装置(300)包括第一十字轨道(301)和第二十字轨道(302)，第一十字轨道(301)的横轨道正对连续预冻装置(100)的入口(101)，纵轨道正对干燥设备入口(2)；入箱搬运装置(300.1)设置在第一十字轨道(301)上；第二十字轨道(302)设置在连续预冻装置(100)的出口(102)和干燥装置(200)的装卸口(201)之间，第二十字轨道(302)的横轨道正对预冻插装臂和干燥插装臂位置，其纵轨道正对干燥设备出口(3)，装卸/出箱搬运装置(300.2)设置在第二十字轨道(302)上。

10.如权利要求4所述博落回自动化真空冷冻干燥设备，其特征在于，干燥装置(200)还包括与环形干燥腔(210)选择性连接的冷阱(260)，冷阱(260)和第二旋转驱动机构(220)分别固定连接移动装置，移动装置左右移动使得冷阱(260)或第二旋转驱动机构(220)在连接位置和闲置位置之间切换，在连接位置，冷阱(260)间隔壁毗邻环形干燥腔地与干燥腔外的壳密封性固定连接，第二旋转驱动机构(220)可旋转地连接介质通道机构(230)。

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