CN111632731A - 一种中药材智能分级处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种中药材智能分级处理系统，包括搅拌驱动装置、打渣打粉装置、收集装置、进料切片装置等。采用定轴行星轮系串联单自由度滑动机构作为搅拌驱动机构；每个行星轮分支上以球铰形式铰接有一个破碎器；破碎器采用二自由度差动轮系，引出径向和轴向两个驱动分支，产生灵活多变的破碎效果；进料切片装置采用了浮动预紧力可调的双锯齿滚子，配合铡刀，对进料进行压破与切割作业；收集装置既可以收集切片，还可以收集药粉和药渣。

Description

一种中药材智能分级处理系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种中药材智能分级处理系统。
背景技术
中西医结合是中、西医学的交叉领域，将传统的中医中药知识和方法与西医西药的知识和方法结合起来，在提高临床疗效的基础上，阐明机理进而获得新的医学认识的一种途径。目前的中西医结合门诊中，成熟而广泛使用的中药制品种类日渐丰富，有传统的中药熬制吃法、还有各种配置的药材研磨混合粉剂，且在中成药的制备过程中，上述两种药材结构形式必不可少。对此，高效便捷的处理加工中药材，成了行业发展需要。如专利号为CN201810099163.8提供了《一种快速中药切片装置》，包括固定架、压杆、凸轮、刀架等，其优点是可以快速切片中药、成本低廉；缺点是需手工作业，浪费了人力，且效率不如机器作业高。如专利号为CN201810284887.X提供了《一种中药打粉机》，其优点是可以打粉；缺点是无法切片，且需提供药材碎片。用于切片的器材不能打粉，用于打粉的器材需要切片为原材料，故而设计一种既可以切片，同时又能打粉的装置，成了新的发展方向。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种中药材智能分级处理系统，采用定轴行星轮系串联单自由度滑动机构作为搅拌驱动机构；每个行星轮分支上以球铰形式铰接有一个破碎器；破碎器采用二自由度差动轮系，引出径向和轴向两个驱动分支，产生灵活多变的破碎效果；进料切片装置采用了浮动预紧力可调的双锯齿滚子，配合铡刀，对进料进行压破与切割作业；收集装置既可以收集切片，还可以收集药粉和药渣。
本发明所使用的技术方案是：一种中药材智能分级处理系统，包括搅拌驱动装置、打渣打粉装置、收集装置、进料切片装置，进料切片装置和打渣打粉装置分别固定安装在收集装置上下侧；搅拌驱动装置固定安装在打渣打粉装置下侧。
搅拌驱动装置包括第一箱体、第一齿轮、第一电机、第一丝杠、第一滑块、第一球铰支座、第一滑台、涡扇、涡扇轴、第二齿轮、第二电机；所述的第二电机固定安装在第一箱体底部；第二齿轮固定安装在第二电机输出端；三个第一齿轮均布铰接在第一箱体内部，且分别与第二齿轮啮合；每个第一齿轮上固定安装有一个第一滑台；每个第一滑台上铰接有一个第一丝杠；每个第一滑台一端固定安装有一个第一电机，且第一电机输出端与对应的第一丝杠固定连接；每个第一丝杠上装配有一个第一滑块，第一滑块与对应的第一滑台接触配合；每个第一滑块上固定安装有一个第一球铰支座。
破碎器包括复合支架13、第三齿轮、齿轮轴、第四齿轮、第三电机、第四电机、行星架、第一刀刃扇、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二刀刃扇；所述的第三电机固定安装在复合支架上；第四齿轮固定安装在第三电机输出轴端上；齿轮轴铰接在复合支架内；第三齿轮固定安装在齿轮轴上且与第四齿轮相互啮合；第四电机为空心结构，固定安装在复合支架上；行星架固定安装在第四电机输出端上；三个第一锥齿轮均布铰接在行星架上，每个第一锥齿轮轴端固定安装有一个第一刀刃扇12；第二锥齿轮固定安装在齿轮轴上，且分别与三个第一锥齿轮互相啮合；三个第二刀刃扇交错、等距固定安装在齿轮轴末端。
收集装置包括主框架、第二丝杠、第五电机、吹气扇、破碎桶、第一导杆、料斗、出料管、滤网、排气箱、隔料板、料桶、第六电机、密封板、第二支架、第一推杆；所述的第五电机和破碎桶分别固定安装在主框架上；破碎桶下侧用于与第一底板的固定连接；第二丝杠和第一导杆分别铰接在主框架上；第五电机输出轴与第二丝杠固定连接；第二支架固定安装在破碎桶上；第一推杆固定安装在第二支架上；密封板固定安装第一推杆上；第六电机固定安装破碎桶上；料斗两端分别与第二丝杠和第一导杆配合，且下底面与破碎桶上桶沿平齐；出料管固定安装在破碎桶下侧；排气箱固定安装在出料管下侧；滤网固定安装在排气箱上；隔料板固定安装在排气箱内，且下侧向远离出料管的方向倾斜；料桶安装在排气箱下侧。
进料切片装置包括第二底板、控制面板、第三支架、第二推杆、弹簧、弹簧缸、第二导杆、第四支架、第五支架、限位环、第六支架、第七电机、进料筒、锯齿、第七支架、第三推杆、摄像头、铡刀、垫板，控制面板、第三支架、第四支架、第六支架、第七支架和摄像头分别固定安装在第二底板上；两个第二推杆分别固定安装在第三支架上；两个弹簧缸分别固定安装在两个第四支架上；每个第二推杆的推杆端插入一个弹簧缸中；每个弹簧缸中装配有一个第二导杆；每个第二导杆和第二推杆的推杆端之间装配有一个弹簧；第五支架固定安装在两个第二导杆上；两个第七电机分别固定安装咋第五支架和第六支架上，且两个第七电机的输出轴分别与两个进料筒固定连接；第三推杆固定安装在第七支架上；铡刀固定安装在第三推杆推杆端；第二底板用于与主框架的固定连接。
进一步的，打渣打粉装置包括第一底板、第二球铰支座、破碎器；三个第二球铰支座均布固定安装在第一底板上，每个第三球铰支座内铰接有一个破碎器；第一底板用于与第一箱体的固定连接。
进一步的，复合支架包括第一球铰、第一支架、第二球铰；第一支架用于安装第三电机和齿轮轴；第一球铰用于与第一球铰支座铰接；第二球铰用于与第二球铰支座铰接。
进一步的，第二齿轮上固定安装有一个涡扇轴，涡扇轴上端固定安装有一个涡扇。
进一步的，吹气扇固定安装在第六电机输出轴上。
进一步的，垫板固定安装在第六支架上，用于与铡刀的配合。
进一步的，限位环固定安装第六支架上，位于两个进料筒之间，用于限位。
进一步的，两个相同的进料筒分别铰接在第五支架和第六支架上，每个进料筒上不规则排布有正整数个锯齿。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
(1)可对中药进行切片、打渣、打粉等加工。
(2)分级处理，增大了机构可靠性，任意一级出了问题，不影响另外两级工作。
(3)手动送料，自动化作业。
(4)结构简单，成本低。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2、图3为本发明的搅拌驱动装置结构示意图。
图4为本发明的打渣打粉装置结构示意图。
图5为本发明的破碎器结构示意图。
图6为本发明的复合支架零件结构示意图。
图7、图8为本发明的收集装置结构示意图。
图9、图10为本发明的进料切片装置结构示意图。
附图标号：1-搅拌驱动装置；2-打渣打粉装置；3-收集装置；4-进料切片装置；101-第一箱体；102-第一齿轮；103-第一电机；104-第一丝杠；105-第一滑块；106-第一球铰支座；107-第一滑台；108-涡扇；109-涡扇轴；110-第二齿轮；111-第二电机；201-第一底板；202-第二球铰支座；203-破碎器；20301-复合支架；20302-第三齿轮；20303-齿轮轴；20304-第四齿轮；20305-第三电机；20306-第四电机；20307-行星架；20308-第一刀刃扇；20309-第一锥齿轮；20310-第二锥齿轮；20311-第二刀刃扇；203011-第一球铰；203012-第一支架；203013-第二球铰；301-主框架；302-第二丝杠；303-第五电机；304-吹气扇；305-破碎桶；306-第一导杆；307-料斗；308-出料管；309-滤网；310-排气箱；311-隔料板；312-料桶；313-第六电机；314-密封板；315-第二支架；316-第一推杆；401-第二底板；402-控制面板；403-第三支架；404-第二推杆；405-弹簧；406-弹簧缸；407-第二导杆；408-第四支架；409-第五支架；410-限位环；411-第六支架；412-第七电机；413-进料筒；414-锯齿；415-第七支架；416-第三推杆；417-摄像头；418-铡刀；419-垫板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例图1～图10为本发明的优选实施例，在该实施例中，各齿轮齿数分配见表1：
表1齿数分配表
第一齿轮 54
第二齿轮 18
第三齿轮 17
第四齿轮 17
第一锥齿轮 19
第二锥齿轮 19
本发明工作原理：本发明使用时，可根据控制面板选择作业模式，有切片、切渣、打渣和打粉四种工作模式。
当选用切片模式时，由控制面板启动开机，将拢好的成捆的中药，自限位环下放至两个进料筒之间；接着，由第二推杆调节弹簧压缩量，进而控制第五支架上的进料筒所受的沿弹簧轴向的力，力小时，药材经过进料斗时，其上锯齿仅提供抓紧力，不对药材本身进行挤压破坏，接着下放至铡刀工作面，由铡刀切片；此时料斗被第五电机驱动沿着第二丝杠收回至完全覆盖破碎桶，故自铡刀被切成片的中药，会自动落入下方的料斗。
当选用切渣模式时，工作原理如上，唯一不同的是第二推杆压缩弹簧，使第五支架上进料筒沿弹簧轴向的力变大，进而致使通过两个进料筒之间的药材被锯齿压扁压裂，接着由铡刀切割被压扁压裂的药材，之后药渣便落入了下方的料斗。
当选用打渣模式时，料斗被第五电机驱动至于破碎桶完全分离的位置，此时破碎桶处于铡刀正下方；自铡刀切下的药渣，直接落入破碎桶，待所有药材被铡刀切制完毕，第五电机驱动料斗完全盖住破碎桶，接着，打渣打粉装置运转，将药渣粉碎成更小的药渣，最终排进料桶中。
当选用打粉模式时，工作过程与打渣模式相同，只是打渣打粉装置运转的更为剧烈，从而将药渣打成药粉，最后排进料桶中。
搅拌驱动装置与打渣打粉装置配合作业，搅拌驱动装置中的三个第一齿轮被第二电机驱动的第二齿轮驱动，其上的第一球铰支座被第一电机驱动的第一丝杠带动着第一滑块移动至特定的位置，而第一齿轮的中心与第二球铰支座是同轴的，当第一球铰支座停留至第一齿轮中心时，破碎器被第一齿轮驱动绕着第一齿轮轴线自转；当第一球铰支座停留在第一齿轮中心以外的地方时，破碎器被第一齿轮驱动绕着第二球铰支座中心做圆锥形旋转运动，第一球铰支座的位置，决定了该扇形锥顶角的大小。此外，第二齿轮驱动的涡扇，在旋转过程中，会在破碎桶底部中心形成龙卷风，避免药渣和药粉在底部中心滞留。
破碎器中，第三电机驱动三个第二刀刃扇旋转，同时第一锥齿轮、第二锥齿轮和行星架构成二自由度差动轮系，行星架的转动受第四电机控制，第三电机和第四电机通过该二自由度差动轮系，共同决定了第一刀刃扇的转速。在破碎药渣的过程中，第二刀刃扇为主要破碎工具，第一刀刃扇为辅助破碎工具；第二刀刃扇提供沿齿轮轴轴向的抬升风力，第一刀具扇提供沿齿轮轴周向的三个反向的旋转变换风力，同时，由于破碎器本身的圆锥自旋运动，使得上述两种风向无死角的覆盖破碎桶内部，使得药渣被抬升、且无法沉落至破碎桶底部。上述风力场变化多样，在其作用下，药粉被其吹动的同时，不停地与第一刀刃扇和第二刀刃扇带刀刃的叶片碰撞，而被越切割越小，根据切割时间和第一刀刃扇和第二刀刃扇转速的调节，可以最终得到不同大小规格的药渣或药粉，
当破碎器中的药材加工完毕后，第一推杆驱动密封板脱离破碎桶，使得第六电机和吹气扇与外界联通，接着第六电机带动吹气扇，产生强气流，将破碎桶内部的药渣或药粉通过打开的出料管，排至排气箱中，由于隔料板的作用，较重的药粉和药渣会打在隔料板上，并最终落入料桶内，而空气则从隔料板另一侧，经过滤网排出。

Claims (8)

1.一种中药材智能分级处理系统，包括搅拌驱动装置、打渣打粉装置、收集装置、进料切片装置，其特征在于：进料切片装置和打渣打粉装置分别固定安装在收集装置上下侧；搅拌驱动装置固定安装在打渣打粉装置下侧；
搅拌驱动装置包括第一箱体、第一齿轮、第一电机、第一丝杠、第一滑块、第一球铰支座、第一滑台、涡扇、涡扇轴、第二齿轮、第二电机；所述的第二电机固定安装在第一箱体底部；第二齿轮固定安装在第二电机输出端；三个第一齿轮均布铰接在第一箱体内部，且分别与第二齿轮啮合；每个第一齿轮上固定安装有一个第一滑台；每个第一滑台上铰接有一个第一丝杠；每个第一滑台一端固定安装有一个第一电机，且第一电机输出端与对应的第一丝杠固定连接；每个第一丝杠上装配有一个第一滑块，第一滑块与对应的第一滑台接触配合；每个第一滑块上固定安装有一个第一球铰支座；
破碎器包括复合支架13、第三齿轮、齿轮轴、第四齿轮、第三电机、第四电机、行星架、第一刀刃扇、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二刀刃扇；所述的第三电机固定安装在复合支架上；第四齿轮固定安装在第三电机输出轴端上；齿轮轴铰接在复合支架内；第三齿轮固定安装在齿轮轴上且与第四齿轮相互啮合；第四电机为空心结构，固定安装在复合支架上；行星架固定安装在第四电机输出端上；三个第一锥齿轮均布铰接在行星架上，每个第一锥齿轮轴端固定安装有一个第一刀刃扇12；第二锥齿轮固定安装在齿轮轴上，且分别与三个第一锥齿轮互相啮合；三个第二刀刃扇交错、等距固定安装在齿轮轴末端；
收集装置包括主框架、第二丝杠、第五电机、吹气扇、破碎桶、第一导杆、料斗、出料管、滤网、排气箱、隔料板、料桶、第六电机、密封板、第二支架、第一推杆；所述的第五电机和破碎桶分别固定安装在主框架上；破碎桶下侧用于与第一底板的固定连接；第二丝杠和第一导杆分别铰接在主框架上；第五电机输出轴与第二丝杠固定连接；第二支架固定安装在破碎桶上；第一推杆固定安装在第二支架上；密封板固定安装第一推杆上；第六电机固定安装破碎桶上；料斗两端分别与第二丝杠和第一导杆配合，且下底面与破碎桶上桶沿平齐；出料管固定安装在破碎桶下侧；排气箱固定安装在出料管下侧；滤网固定安装在排气箱上；隔料板固定安装在排气箱内，且下侧向远离出料管的方向倾斜；料桶安装在排气箱下侧；
进料切片装置包括第二底板、控制面板、第三支架、第二推杆、弹簧、弹簧缸、第二导杆、第四支架、第五支架、限位环、第六支架、第七电机、进料筒、锯齿、第七支架、第三推杆、摄像头、铡刀、垫板，控制面板、第三支架、第四支架、第六支架、第七支架和摄像头分别固定安装在第二底板上；两个第二推杆分别固定安装在第三支架上；两个弹簧缸分别固定安装在两个第四支架上；每个第二推杆的推杆端插入一个弹簧缸中；每个弹簧缸中装配有一个第二导杆；每个第二导杆和第二推杆的推杆端之间装配有一个弹簧；第五支架固定安装在两个第二导杆上；两个第七电机分别固定安装咋第五支架和第六支架上，且两个第七电机的输出轴分别与两个进料筒固定连接；第三推杆固定安装在第七支架上；铡刀固定安装在第三推杆推杆端；第二底板用于与主框架的固定连接。
2.如权利要求1所述的一种中药材智能分级处理系统，其特征在于：打渣打粉装置包括第一底板、第二球铰支座、破碎器；三个第二球铰支座均布固定安装在第一底板上，每个第三球铰支座内铰接有一个破碎器；第一底板用于与第一箱体的固定连接。
3.如权利要求1所述的一种中药材智能分级处理系统，其特征在于：复合支架包括第一球铰、第一支架、第二球铰；第一支架用于安装第三电机和齿轮轴；第一球铰用于与第一球铰支座铰接；第二球铰用于与第二球铰支座铰接。
4.如权利要求1所述的一种中药材智能分级处理系统，其特征在于：第二齿轮上固定安装有一个涡扇轴，涡扇轴上端固定安装有一个涡扇。
5.如权利要求1所述的一种中药材智能分级处理系统，其特征在于：吹气扇固定安装在第六电机输出轴上。
6.如权利要求1所述的一种中药材智能分级处理系统，其特征在于：垫板固定安装在第六支架上，用于与铡刀的配合。
7.如权利要求1所述的一种中药材智能分级处理系统，其特征在于：限位环固定安装第六支架上，位于两个进料筒之间，用于限位。
8.如权利要求1所述的一种中药材智能分级处理系统，其特征在于：两个相同的进料筒分别铰接在第五支架和第六支架上，每个进料筒上不规则排布有正整数个锯齿。
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