CN110027031B - 一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置、控制系统及控制方法 - Google Patents
一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置、控制系统及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置及方法,装置包括第一传送带、第二传送带、切刀和激光位移传感器,第一传送带和激光位移传感器设置在第二传送带上方且位于第二传送带传输方向的左右两侧,靠近第二传送带的第一传送带端部下方设置有向第二传送带方向倾斜的接料板,切刀设置在第一传送带上方;该装置避免了切制后的中药切片的堆积,同时能够使中药饮片以正确的姿态平铺到第二传送带上,从而通过激光位移传感器的激光发射器与第二传送带的距离、激光发射器与中药切片上端的距离、第二传送带的传送速度在线确定中药切片的厚度,进而通过控制第一传送的传送速度和/或切刀频率实现调整中药切片片厚的目的。
Description
技术领域
本申请属于中药饮片炮制技术领域,尤其是涉及一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置、控制系统及控制方法。
背景技术
中药饮片必须合理加工才能达到中医临床用药的质量标准,并能适应中医处方和调配中药饮片用药的要求。目前,中药饮片的生产工艺主要分为净制、切制、炮炙;净制过程是中药炮制生产的第一环节,由于中药材的天然属性,常含有非药用部位和杂质,必须通过挑选、风选、水选、筛选、剪切、刮削、剔除、刷擦、碾串及泡洗等净制方法以使其达到规定净度;切制是将净制过的中药材进行软化,再经切、剪、刨、劈等形成一定规格的片、块、段、丝的过程,一般按照药材的质地不同而采取“质坚宜薄”、“质松宜厚”的切制原则,以利于煎出中药材的有效成分;炮炙是根据中药理论对切制后的药材采用炒制、烫制、煅制等手段制成中药饮片的过程,经过炮炙以保存中药饮片的有效成分,减少毒副作用。
净制、切制、炮炙三大工序中,切制过程直接关系到饮片的质量和用药疗效,饮片的厚薄还会影响炮炙过程中药材受热的均匀程度,对于性状相似的药材,切制成一定规格的片型,可以根据显露的组织结构区别不同药材,防止混淆。因此,中药饮片的片厚是中药材切制过程中的重要质量控制参数。
目前用于切制中药材的设备多式多样,可根据中药材的种类、属性等选择合适的切制设备,但是目前的切制设备只能检测到厚度不合格的饮片,并通过手工去除不合格的饮片,而不能从根本上调控中药饮片的片厚,对最后炮制得到的中药饮片质量造成影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为解决现有中药饮片切制设备及切制方法不能有效调控中药饮片片厚的技术问题,从而提供一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置、控制系统及控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置,包括第一传送带、第二传送带、切刀和激光位移传感器,所述第一传送带和激光位移传感器设置在第二传送带上方且位于第二传送带传输方向的左右两侧,靠近第二传送带的第一传送带端部下方设置有向第二传送带方向倾斜的接料板,所述切刀设置在第一传送带上方,用于将第一传送带上的中药材切成所需形状,所述第一传送带用于将切制后的中药饮片通过接料板输送到第二传送带上,所述第二传送带用于使中药饮片切片经过激光位移传感器下方,所述激光位移传感器用于测量激光发射器与中药饮片切片上端的距离,所述切刀、激光位移传感器、第一传送带驱动器和第二传送带驱动器与控制器通信连接。
优选地,所述第一传送带与第二传送带的高度差为10-40cm。
优选地,所述接料板的长度为30-50cm,接料板倾斜面与水平面的夹角为50-70°。
优选地,所述控制器与显示屏通信连接,用于将所述中药饮片切片的片厚实时发送给显示屏。
本发明还提供一种中药饮片炮制的在线控制系统,包括上述中药饮片切制过程片厚在线控制装置,还包括中药饮片炮制装置。
本发明还提供在线控制当归饮片片厚的方法,步骤如下:
在运转的第一传送带上放置中药材,由切刀将中药材切片;
经第一传送带和接料板将中药切片传送至第二传送带上;
第二传送带以速度v将中药切片传送经过激光位移传感器下方区域,检测出激光位移传感器的激光发射器与中药切片上端的距离A;
控制器根据激光位移传感器的激光发射器与第二传送带的距离L、激光发射器与中药切片上端的距离A、第二传送带的传送速度v,实时输出中药切片的厚度;所述中药切片片厚d的计算公式为:d=L-A+k1*v,所述k1为第二传送带的传送速度v的速度误差系数;
判断中药切片的厚度是否符合要求,当控制器输出的中药切片的厚度不符合生产要求时,通过调整第一传送带的传送速度和/或切刀频率在线控制中药切片的厚度,直至中药切片的厚度符合生产要求。
优选地,所述k1的确定方法为:离线测定中药切片的厚度,得到实测值;将待测中药切片厚度的实测值及上述的激光发射器与第二传送带的距离L、激光发射器与中药切片上端的距离A、第二传送带的传送速度v代入上述计算中药切片片厚d的公式中,计算得到常数k1的数值。
优选地,所述切刀的切刀频率为1400-4000rpm。
优选地,第一传送带与第二传送带的传输方向相同,所述第一传送带的传送速度为400-600mm/s。
优选地,所述第二传送带的传送速度为400-600mm/s。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置、控制系统及控制方法,装置包括上下布置的第一传送带和第二传送带,并在第一传送带和第二传送带之间设置向第二传送带方向倾斜的接料板,进一步使第一传送带和第二传送带具有适度的高度差,切刀在第一传送带上对中药材实现切制,由第一传送带和接料板将中药切片传送至第二传送带,这种装置避免了切制后的切片堆积,同时能够使中药饮片以正确的姿态平铺到第二传送带上,从而通过激光位移传感器的激光发射器与第二传送带的距离、激光发射器与中药切片上端的距离、第二传送带的传送速度在线确定中药切片的厚度,进而通过控制第一传送的传送速度和/或切刀频率实现调整中药切片片厚的目的,并且使中药切片的片厚均匀,保证了最终产品质量的一致性和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的中药饮片切制过程片厚在线控制装置的结构示意图;
图中的附图标记为:1-第一传送带,2-第二传送带,3-切刀,4-激光位移传感器,41-激光发射器,5-第一传送带驱动器,6-第二传送带驱动器,7-控制器,8-接料板。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置,如图1所示,包括第一传送带1、第二传送带2、切刀3和激光位移传感器4,所述第一传送带1和激光位移传感器4设置在第二传送带2上方且位于第二传送带2传输方向的左右两侧,靠近第二传送带2的第一传送带1端部下方设置有向第二传送带2方向倾斜的接料板8,所述切刀3设置在第一传送带1上方,用于将第一传送带1上的中药材切成所需形状,所述第一传送带1由第一传送带驱动器5驱动运行,用于将切制后的中药饮片通过接料板8输送到第二传送带2上,所述第二传送带2由第二传送带驱动器6驱动运行,用于使中药饮片切片经过激光位移传感器4下方,所述激光位移传感器4用于测量激光发射器41与中药饮片切片上端的距离,所述切刀3、激光位移传感器4、第一传送带驱动器5和第二传送带驱动器6与控制器7通信连接。
具体实现时,所述控制器7能通过第一传送带驱动器5和第二传送带驱动器6控制第一传送带1、第二传送带2的传送速度,也能控制切刀频率,并能根据激光位移传感器的激光发射器41与第二传送带2的距离L、激光发射器41与中药饮片切片上端的距离A、第二传送带2的传送速度v,实时输出待测中药饮片的厚度。
进一步地,所述第一传送带1与第二传送带2的高度差为10-30cm(如10cm、20cm、30cm),所述接料板8的长度为30-50cm(如30cm、40cm、50cm),接料板8倾斜面与水平面的夹角为50-70°(如50°、60°、70°);应用时,第一传送带1与第二传送带2的传输方向相同,第一传送带1与第二传送带2间适度的高度差及接料板8长度、倾角的合理设置,使得第一传送带1上经切刀切制后的中药饮片依次滑落到第二传送带2上,避免中药饮片的堆积,同时能够使中药饮片以正确的姿态平铺到第二传送带2上,从而通过激光位移传感器4准确地确定中药饮片的厚度。
应用时,所述切刀的切刀频率为1400-4000rpm(如1400rpm、2000rpm、3000rpm、4000rpm),所述第一传送带1的传送速度为400-600mm/s(如400mm/s、500mm/s、600mm/s),当控制器7显示的中药饮片的厚度不满足要求时,可以通过调整第一传送带1的传送速度和/或切刀频率在线控制中药饮片的厚度。
应用时,所述第二传送带2的传送速度为400-600mm/s(如400mm/s、500mm/s、600mm/s),第二传送带2的传送速度合理一方面可以避免中药饮片堆积,且使中药饮片以正确的姿态平铺到第二传送带2上,另一方面可以保证准确地确定中药饮片的厚度,仅需通过激光位移传感器4测得的激光发射器41与中药饮片切片上端的距离及合理的第二传送带2的传送速度的补偿即可确定。
进一步地,所述控制器7与显示屏通信连接,用于将所述中药饮片切片的片厚实时发送给显示屏。
实施例2
本实施例提供一种当归饮片片厚在线控制的方法,采用实施例1的在线控制中药饮片片厚的装置进行,步骤如下:
在运转的第一传送带1上放置当归药材,由切刀3将当归药材切片;
经第一传送带1和接料板8将当归切片传送至第二传送带2上;
第二传送带2以速度500mm/s将当归切片传送经过激光位移传感器4下方区域,检测出激光位移传感器4的激光发射器41与当归切片上端的距离A;
控制器7根据激光位移传感器的激光发射器41与第二传送带2的距离L、激光发射器41与当归切片上端的距离A、第二传送带2的传送速度v,实时输出当归饮片的厚度;所述当归切片片厚d的计算公式(1)为:d=L-A+k1*v,所述k1为第二传送带2的传送速度v的速度误差系数,所述k1通过离线检测1000份当归切片的片厚数据得到,k1为0.0005。
判断当归切片的厚度是否符合要求,所述当归切片的生产厚度要求为1-3mm;根据公式(1)计算得本例中的样本厚度为3.79±0.17mm,不符合生产要求,此时,通过调整第一传送带1的传送速度和切刀频率在线控制当归切片的厚度,方法如下:
(1)保持切刀频率保持1400rpm不变,将第一传送带1的速度由400mm/s调整为250mm/s,调整第一传送带1的传送速度后,当归切片的厚度变为2.75±0.21mm;
(2)保持第一传送带1的速度400mm/s不变,将切刀频率由1400rpm调整为1600rpm,调整切刀频率后,当归切片的厚度变为2.28±0.13mm;
(3)同时调整第一传送带1的速度和切刀频率,将第一传送带1的速度由400mm/s调整为250mm/s,将切刀频率由1400rpm调整为1600rpm,调整后,当归切片的厚度变为2.15±0.23mm。
上述三种控制方法均实现了对当归切片厚度的调整,满足了当归切片的生产要求。
以上述依据本申请的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种中药饮片切制过程片厚在线控制装置,其特征在于,包括第一传送带(1)、第二传送带(2)、切刀(3)和激光位移传感器(4),所述第一传送带(1)和激光位移传感器(4)设置在第二传送带(2)上方且位于第二传送带(2)传输方向的左右两侧,靠近第二传送带(2)的第一传送带(1)端部下方设置有向第二传送带(2)方向倾斜的接料板(8),所述切刀(3)设置在第一传送带(1)上方,用于将第一传送带(1)上的中药材切成所需形状,所述第一传送带(1)用于将切制后的中药饮片通过接料板(8)输送到第二传送带(2)上,所述第二传送带(2)用于使中药饮片切片经过激光位移传感器(4)下方,所述激光位移传感器(4)用于测量激光发射器(41)与中药饮片切片上端的距离,所述切刀(3)、激光位移传感器(4)、第一传送带驱动器(5)和第二传送带驱动器(6)与控制器(7)通信连接;
所述控制器(7)能够根据激光位移传感器(4)的激光发射器(41)与第二传送带(2)的距离L、激光发射器(41)与中药切片上端的距离A、第二传送带(2)的传送速度v实时输出中药切片的厚度,并能够判断中药切片的厚度是否符合要求,当控制器(7)输出的中药切片的厚度不符合生产要求时,能够通过调整第一传送带(1)的传送速度和/或切刀频率在线控制中药切片的厚度;
所述第一传送带(1)与第二传送带(2)的高度差为10-40cm,所述接料板(8)的长度为30-50cm,接料板(8)倾斜面与水平面的夹角为50-70°。
2.根据权利要求1所述的中药饮片切制过程片厚在线控制装置,其特征在于,所述控制器(7)与显示屏通信连接,用于将所述中药饮片切片的片厚实时发送给显示屏。
3.一种中药饮片炮制的在线控制系统,其特征在于,包括权利要求1或2所述的中药饮片切制过程片厚在线控制装置,还包括中药饮片炮制装置。
4.一种中药饮片切制过程片厚在线控制方法,其特征在于,使用权利要求1所述的中药饮片切制过程片厚在线控制装置,所述在线控制方法的步骤如下:
在运转的第一传送带(1)上放置中药材,由切刀(3)将中药材切片;
经第一传送带(1)和接料板(8)将中药切片传送至第二传送带(2)上;
第二传送带(2)以速度v将中药切片传送经过激光位移传感器(4)下方区域,检测出激光位移传感器(4)的激光发射器(41)与中药切片上端的距离A;
控制器(7)根据激光位移传感器(4)的激光发射器(41)与第二传送带(2)的距离L、激光发射器(41)与中药切片上端的距离A、第二传送带2的传送速度v,实时输出中药切片的厚度;所述中药切片片厚d的计算公式为:d=L-A+k1*v,所述k1为第二传送带(2)的传送速度v的速度误差系数;
判断中药切片的厚度是否符合要求,当控制器(7)输出的中药切片的厚度不符合生产要求时,通过调整第一传送带(1)的传送速度和/或切刀频率在线控制中药切片的厚度,直至中药切片的厚度符合生产要求。
5.根据权利要求4所述的中药饮片切制过程片厚在线控制方法,其特征在于,所述k1的确定方法为:离线测定中药切片的厚度,得到实测值;将待测中药切片厚度的实测值及上述的激光发射器(41)与第二传送带(2)的距离L、激光发射器(41)与中药切片上端的距离A、第二传送带(2)的传送速度v代入上述计算中药切片片厚d的公式中,计算得到常数k1的数值。
6.根据权利要求4或5所述的中药饮片切制过程片厚在线控制方法,其特征在于,所述切刀(3)的切刀频率为1400-4000rpm。
7.根据权利要求4或5所述的中药饮片切制过程片厚在线控制方法,其特征在于,第一传送带(1)与第二传送带(2)的传输方向相同,所述第一传送带(1)的传送速度为400-600mm/s。
8.根据权利要求4或5所述的中药饮片切制过程片厚在线控制方法,其特征在于,所述第二传送带(2)的传送速度为400-600mm/s。
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