CN112320314A - 冻干机上冻干盘自动进出料装置及进出料方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冻干机上冻干盘自动进出料装置及进出料方法，包括输送箱，所述输送箱的后壁为开口结构，所述输送箱的前壁上设置进料口和出料口，所述输送箱内安装升降机构和伸缩小车，所述升降机构驱动伸缩小车上下移动，所述伸缩小车包括支撑框架、顶升组件。本发明通过升降机构的设置，能够带动冻干盘上下移动，以将冻干盘放置在不同高度的摆放层上，通过伸缩小车的设置，实现了冻干盘在冻干机内的自动进出料功能，无需人工操作，自动化程度高，符合无菌原料药冻干机进出料部位使用局部A级层流保护，满足新版GMP法规要求，并且一次性输送或取出三个冻干盘，提高了工作效率。

Description

冻干机上冻干盘自动进出料装置及进出料方法

技术领域

本发明涉及无菌原料冻干机进出料技术领域，具体涉及一种冻干机上冻干盘自动进出料装置及进出料方法。

背景技术

冻干机的工作过程包括如进料过程和出料过程：进料过程是指，在原料药托盘(可简称为托盘)加注药液后，将托盘转移至冻干机板层(可简称为板层)上；出料过程是指，冻干结束后，将托盘转移至冻干机外。

随着新版GMP的更新，无菌原料药冻干机进出料部位使用局部A级层流保护，操作人员穿着隔离衣进行冻干盘进出操作，无法满足法规要求；而且在进出料过程中，由于冻干盘与放料腔内摆放层之间产生摩擦，产生摩擦屑，容易导致污染问题的发生。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种冻干机上冻干盘自动进出料装置及进出料方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种冻干机上冻干盘自动进出料装置，包括输送箱，所述输送箱的后壁为开口结构，所述输送箱的前壁上设置进料口和出料口，所述输送箱内安装升降机构和伸缩小车，所述升降机构驱动伸缩小车上下移动，所述伸缩小车包括支撑框架、顶升组件，所述支撑框架与升降机构连接，所述支撑框架内侧固定两个横杆以将支撑框架内侧分割为三个空腔，每个空腔内设置顶升组件，所述支撑框架上安装伸缩组件，所述顶升组件驱动冻干盘上下移动以使其放置在伸缩组件上，所述伸缩组件驱动三个空腔内的冻干盘向冻干机上的放料腔内输送。

优选的是，所述顶升组件包括顶升支架、顶升气缸，所述顶升气缸与支撑框架固定，所述顶升气缸上的伸缩杆与顶升支架的底部固定。

在上述任一方案中优选的是，所述顶升支架的两端分别固定四氟顶板，所述四氟顶板靠近输送箱后壁的一端向上延伸有定位块。

在上述任一方案中优选的是，所述支撑框架的顶部放置小车横梁，所述小车横梁靠近输送箱后壁的侧壁上固定有四个等间距横向排列的支撑叉壁，相邻两个支撑叉壁之间设置一个顶升组件，所述小车横梁和支撑叉壁的底部分别安装车轮，所述小车横梁和支撑叉壁通过车轮在支撑框架上滑动。

在上述任一方案中优选的是，所述伸缩组件包括线性模组、第一电动推杆和第二电动推杆，所述支撑框架的两侧外壁上分别固定所述线性模组，所述线性模组上的滑台固定第一电动推杆，所述第一电动推杆与第二电动推杆连接，所述第二电动推杆上的伸缩杆与对应的支撑叉壁固定连接。

在上述任一方案中优选的是，所述支撑叉壁的顶部设有凹槽，所述第二电动推杆上的伸缩杆穿过小车横梁延伸至凹槽内并与其底壁固定，所述支撑叉壁的顶部设置第一抬升板，所述冻干盘放置在第一抬升板上，所述凹槽内固定驱动第一抬升板升降的第一抬升气缸。

在上述任一方案中优选的是，所述小车横梁上放置第二抬升板，所述第一抬升板与第二抬升板固定，所述小车横梁内嵌入有第二抬升气缸，所述第二抬升气缸与第二抬升板连接以使其升降。

在上述任一方案中优选的是，所述升降机构包括升降平台、直线驱动组件，所述直线驱动组件固定在输送箱的内部，所述直线驱动组件与升降平台连接以使其上下移动，所述升降平台的顶部固定支撑框架，所述升降平台的中心设有通孔以与支撑框架的内侧连通。

在上述任一方案中优选的是，所述进料口和出料口上均设置升降门，所述升降门以及进料口和出料口之间的输送箱前壁上均安装多个手套，所述手套伸进输送箱内侧，所述输送箱的底部安装万向轮。

一种冻干盘自动进出料方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，将输送箱放置在对应的冻干机前侧，并使输送箱的开口与冻干机上的放料腔对应；

S2，冻干盘经传送通过进料口进入输送箱内，且位于升降平台的一侧，工作人员的手伸进与升降平台对应的手套内，将输送箱内的冻干盘托进顶升支架内并放置在四氟顶板上，并向输送箱的开口方向推进，直到抵在定位块上，依次将三个顶升支架上均放置冻干盘；

S3，步骤S2完成后，控制系统控制顶升气缸带动顶升支架使冻干盘下移，使冻干盘的边缘放置在支撑叉壁上，顶升支架下移至与冻干盘脱离，然后顶升气缸向控制系统发送信号，以使升降机构动作；

S4，直线驱动组件控制升降平台带动伸缩小车上移至冻干机放料腔内对应的摆放层，然后控制系统控制伸缩小车上的伸缩组件动作；

S5，伸缩组件动作时，线性模组驱动滑台带动小车横梁和支撑叉壁向输送箱的开口方向滑动，以输送冻干盘，滑台运动到设定位置时，向控制系统发送信号，以控制第一电动推杆动作，第一电动推杆上的伸缩杆伸出使第二电动推杆和小车横梁共同向冻干机方向移动，第一电动推杆上伸缩杆伸出至设定位置后，向控制系统发送信号，控制第二电动推杆上的伸缩杆伸出，使小车横梁和支撑叉壁带动冻干盘伸进冻干机放料腔内，第二电动推杆上的伸缩杆伸出至设定位置时，冻干盘位于冻干机放料腔内对应摆放层的上方，然后控制系统控制第一抬升气缸和第二抬升气缸同时动作，使第一抬升板和第二抬升板下移，冻干盘被放置在对应的摆放层上，以支撑冻干盘，冻干盘放置完成后，第二电动推杆、第一电动推杆和线性模组均进行复位，然后第一抬升气缸和第二抬升气缸上的伸缩杆伸出复位，顶升气缸带动顶升支架上移复位。

S6，重复上述步骤S2-S5，以对冻干盘进行自动送料；

S7，冻干盘从冻干机的放料腔移出时，步骤S2-S5进行倒序操作，然后工作人员的手伸进升降平台对应的手套内将放置在四氟顶板上的冻干盘取出，并从出料口输出；

其中冻干盘自动进出料装置为上述任一项所述的冻干盘自动进出料装置。

与现有技术相比，本发明提供的冻干机上冻干盘自动进出料装置及进出料方法具有以下有益效果：

1、通过升降机构的设置，能够带动冻干盘上下移动，以将冻干盘放置在不同高度的摆放层上，通过伸缩小车的设置，实现了冻干盘在冻干机内的自动进出料功能，无需人工操作，自动化程度高，符合无菌原料药冻干机进出料部位使用局部A级层流保护，满足新版GMP法规要求，并且一次性输送或取出三个冻干盘，提高了工作效率；设备整体结构紧凑，方便移动，一台冻干机进出料可对接多台冻干机；

2、伸缩小车结构的设计，使冻干盘直接放置在支撑叉壁上，并通过线性模组、第一电动推杆和第二电动推杆带动冻干盘移动，使冻干盘直接放置在摆放层上，冻干盘与摆放层之间没有相对滑动，不会产生摩擦屑，避免污染问题的产生。

附图说明

图1为本发明提供的冻干机上冻干盘自动进出料装置的整体结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1中伸缩小车收缩状态的结构示意图；

图4为图3中第一抬升气缸、第二抬升气缸、第一电动推杆和第二电动推杆的分布图；

图5为图4中第一抬升气缸、第二抬升气缸、第一电动推杆和第二电动推杆的分布的放大图；

图6为图1中伸缩小车伸出送料时的结构示意图；

图7为图6的背面结构图；

图8为图1中升降机构的结构示意图。

图中标注说明：1、输送箱；2、出料口；3、进料口；4、手套；5、升降机构；6、伸缩小车；601、支撑框架；602、小车横梁；603、第一抬升板；604、支撑叉壁；605、顶升支架；606、四氟顶板；607、横杆；608、辅助板；609、罩体；610、线性模组；611、排风板；612、第二抬升气缸；613、第二电动推杆；614、第一电动推杆；615、第一抬升气缸；616、车轮。

具体实施方式

为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。

如图1-8所示，按照本发明提供的冻干机上冻干盘自动进出料装置的一实施例，包括输送箱1，所述输送箱1的后壁为开口结构，所述输送箱1的前壁上设置进料口3和出料口2，所述输送箱1内安装升降机构5和伸缩小车6，所述升降机构5驱动伸缩小车6上下移动，所述伸缩小车6包括支撑框架601、顶升组件，所述支撑框架601与升降机构5连接，所述支撑框架601内侧固定两个横杆607以将支撑框架601内侧分割为三个空腔，每个空腔内设置顶升组件，所述支撑框架601上安装伸缩组件，所述顶升组件驱动冻干盘上下移动以使其放置在伸缩组件上，所述伸缩组件驱动三个空腔内的冻干盘向冻干机上的放料腔内输送。

通过升降机构5的设置，能够带动冻干盘上下移动，以将冻干盘放置在不同高度的摆放层上，通过伸缩小车6的设置，实现了冻干盘在冻干机内的自动进出料功能，无需人工操作，自动化程度高，符合无菌原料药冻干机进出料部位使用局部A级层流保护，满足新版GMP法规要求。

所述顶升组件包括顶升支架605、顶升气缸，所述顶升气缸与支撑框架601固定，所述顶升气缸上的伸缩杆与顶升支架605的底部固定。

所述顶升支架605的两端分别固定四氟顶板606，所述四氟顶板606靠近输送箱1后壁的一端向上延伸有定位块。

所述支撑框架601的顶部放置小车横梁602，所述小车横梁602靠近输送箱1后壁的侧壁上固定有四个等间距横向排列的支撑叉壁604，相邻两个支撑叉壁604之间设置一个顶升组件，所述小车横梁602和支撑叉壁604的底部分别安装车轮616，所述小车横梁602和支撑叉壁604通过车轮在支撑框架601上滑动。小车横梁602的底部与支撑叉壁604相对应的部位安装车轮。

在本实施例中，支撑叉壁604之间的距离安装冻干机放料腔内摆放层之间的间距进行设计的，四个支撑叉壁604能够同时插进对应的摆放层之间的间隙内，以使冻干盘位于摆放层的上方。

所述伸缩组件包括线性模组610、第一电动推杆614和第二电动推杆613，所述支撑框架601的两侧外壁上分别固定所述线性模组610，所述线性模组610上的滑台固定第一电动推杆614，所述第一电动推杆614与第二电动推杆613连接，所述第二电动推杆613上的伸缩杆与对应的支撑叉壁604固定连接。

具体的，四个支撑叉壁604中的两个支撑叉壁604分别与两个横杆607一一对应，支撑叉壁604位于横杆607的上方，支撑叉壁604底部的车轮抵在横杆607上，以对支撑叉壁604进行支撑，线性模组610远离支撑框架601的侧壁上固定辅助板608，剩余两个支撑叉壁604与支撑框架601两侧的辅助板608一一对应，支撑叉壁604位于辅助板608的上方，支撑叉壁604底部的车轮抵在辅助板608的顶部，以对支撑叉壁604进行支撑。

第一电动推杆614和第二电动推杆613之间设置罩体609，所述第一电动推杆614上的伸缩杆与滑台固定，第一电动推杆614和第二电动推杆613的缸体均伸进罩体609内并与罩体609内壁固定，罩体609位于小车横梁602远离支撑叉壁604的一侧，罩体609位于线性模组610的上方，罩体609能够跟随第一电动推杆614共同移动。

所述支撑叉壁604的顶部设有凹槽，所述第二电动推杆613上的伸缩杆穿过小车横梁602延伸至凹槽内并与其底壁固定，所述支撑叉壁604的顶部设置第一抬升板603，所述冻干盘放置在第一抬升板603上，所述凹槽内固定驱动第一抬升板603升降的第一抬升气缸615。

所述小车横梁602上放置第二抬升板，所述第一抬升板603与第二抬升板固定，所述小车横梁602内嵌入有第二抬升气缸612，所述第二抬升气缸612与第二抬升板连接以使其升降。

所述升降机构5包括升降平台、直线驱动组件，所述直线驱动组件固定在输送箱1的内部，所述直线驱动组件与升降平台连接以使其上下移动，所述升降平台的顶部固定支撑框架601，所述升降平台的中心设有通孔以与支撑框架601的内侧连通。

所述直线驱动组件包括电机、蜗轮蜗杆升降机、齿轮箱，所述电机的输出轴与齿轮箱的输入轴连接，所述升降平台的四个角端分别连接蜗轮蜗杆升降机上的升降块固定，所述电机通过齿轮箱驱动四个蜗轮蜗杆升降机运动，齿轮箱上设置三个输出轴，三个输出轴之间通过锥齿轮相互啮合，使其共同旋转，齿轮箱的个数为三个，其中一个齿轮箱上的一个输出轴与电机连接，该齿轮箱上的另外两个输出轴均通过连接轴连接一个齿轮箱，剩余两个齿轮箱上的两个输出轴分别连接蜗轮蜗杆升降机。

冻干盘放置在第一抬升板上，经过线性模组、第一电动推杆、第二电动推杆的共同作用，将冻干盘直接输送至摆放层的上方，然后通过第一抬升气缸和第二第二抬升气缸使冻干盘下移放置在摆放层上，输送期间不与摆放层接触，不会产生摩擦屑，避免污染问题的发生。

所述支撑框架601的内侧壁底部固定排风板611，所述顶升气缸固定在支撑板上，支撑板与支撑框架601的底部固定，所述排风板611与支撑板固定。

所述进料口3和出料口2上均设置升降门，所述升降门以及进料口3和出料口2之间的输送箱1前壁上均安装多个手套4，所述手套4伸进输送箱1内侧，所述输送箱1的底部安装万向轮。升降门的顶端与对应的进料口3或出料口2铰接，升降门的两端均安装升降气缸，升降气缸安装在输送箱1上，通过升降气缸驱动升降门的打开或关闭。

在本实施例中，冻干机上冻干盘自动进出料装置还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，所述控制器均与顶升气缸、线性模组610、第一电动推杆614、第二电动推杆613、第一抬升气缸615、第二抬升气缸612、电机连接，控制器为PLC控制器，型号可以为S7-300，但不限于这一种。

本发明还提供一种冻干盘自动进出料方法，包括以下步骤：

S1，将输送箱1放置在对应的冻干机前侧，并使输送箱1的开口与冻干机上的放料腔对应；

S2，冻干盘经传送通过进料口3进入输送箱1内，且位于升降平台的一侧，工作人员的手伸进与升降平台对应的手套4内，将输送箱1内的冻干盘托进顶升支架605内并放置在四氟顶板606上，并向输送箱1的开口方向推进，直到抵在定位块上，依次将三个顶升支架605上均放置冻干盘；

S3，步骤S2完成后，控制系统控制顶升气缸带动顶升支架605使冻干盘下移，使冻干盘的边缘放置在支撑叉壁604上，顶升支架605下移至与冻干盘脱离，然后顶升气缸向控制系统发送信号，以使升降机构5动作；

S4，直线驱动组件控制升降平台带动伸缩小车6上移至冻干机放料腔内对应的摆放层，然后控制系统控制伸缩小车6上的伸缩组件动作；

S5，伸缩组件动作时，线性模组610驱动滑台带动小车横梁602和支撑叉壁604向输送箱1的开口方向滑动，以输送冻干盘，滑台运动到设定位置时，向控制系统发送信号，以控制第一电动推杆614动作，第一电动推杆614上的伸缩杆伸出使第二电动推杆613和小车横梁602共同向冻干机方向移动，第一电动推杆614上伸缩杆伸出至设定位置后，向控制系统发送信号，控制第二电动推杆613上的伸缩杆伸出，使小车横梁602和支撑叉壁604带动冻干盘伸进冻干机放料腔内，第二电动推杆613上的伸缩杆伸出至设定位置时，冻干盘位于冻干机放料腔内对应摆放层的上方，然后控制系统控制第一抬升气缸615和第二抬升气缸612同时动作，使第一抬升板603和第二抬升板下移，冻干盘被放置在对应的摆放层上，以支撑冻干盘，冻干盘放置完成后，第二电动推杆613、第一电动推杆614和线性模组610均进行复位，然后第一抬升气缸615和第二抬升气缸612上的伸缩杆伸出复位，顶升气缸带动顶升支架605上移复位。

S6，重复上述步骤S2-S5，以对冻干盘进行自动送料；

S7，冻干盘从冻干机的放料腔移出时，步骤S2-S5进行倒序操作，然后工作人员的手伸进升降平台对应的手套4内将放置在四氟顶板606上的冻干盘取出，并从出料口2输出。

本领域技术人员不难理解，本发明包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冻干机上冻干盘自动进出料装置，包括输送箱，所述输送箱的后壁为开口结构，所述输送箱的前壁上设置进料口和出料口，其特征在于：所述输送箱内安装升降机构和伸缩小车，所述升降机构驱动伸缩小车上下移动，所述伸缩小车包括支撑框架、顶升组件，所述支撑框架与升降机构连接，所述支撑框架内侧固定两个横杆以将支撑框架内侧分割为三个空腔，每个空腔内设置顶升组件，所述支撑框架上安装伸缩组件，所述顶升组件驱动冻干盘上下移动以使其放置在伸缩组件上，所述伸缩组件驱动三个空腔内的冻干盘向冻干机上的放料腔内输送。

2.根据权利要求1所述的冻干机上冻干盘自动进出料装置，其特征在于：所述顶升组件包括顶升支架、顶升气缸，所述顶升气缸与支撑框架固定，所述顶升气缸上的伸缩杆与顶升支架的底部固定。

3.根据权利要求2所述的冻干机上冻干盘自动进出料装置，其特征在于：所述顶升支架的两端分别固定四氟顶板，所述四氟顶板靠近输送箱后壁的一端向上延伸有定位块。

4.根据权利要求1所述的冻干机上冻干盘自动进出料装置，其特征在于：所述支撑框架的顶部放置小车横梁，所述小车横梁靠近输送箱后壁的侧壁上固定有四个等间距横向排列的支撑叉壁，相邻两个支撑叉壁之间设置一个顶升组件，所述小车横梁和支撑叉壁的底部分别安装车轮，所述小车横梁和支撑叉壁通过车轮在支撑框架上滑动。

5.根据权利要求4所述的冻干机上冻干盘自动进出料装置，其特征在于：所述伸缩组件包括线性模组、第一电动推杆和第二电动推杆，所述支撑框架的两侧外壁上分别固定所述线性模组，所述线性模组上的滑台固定第一电动推杆，所述第一电动推杆与第二电动推杆连接，所述第二电动推杆上的伸缩杆与对应的支撑叉壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的冻干机上冻干盘自动进出料装置，其特征在于：所述支撑叉壁的顶部设有凹槽，所述第二电动推杆上的伸缩杆穿过小车横梁延伸至凹槽内并与其底壁固定，所述支撑叉壁的顶部设置第一抬升板，所述凹槽内固定驱动第一抬升板升降的第一抬升气缸，所述冻干盘放置在第一抬升板上。

7.根据权利要求6所述的冻干机上冻干盘自动进出料装置，其特征在于：所述小车横梁上放置第二抬升板，所述第一抬升板与第二抬升板固定，所述小车横梁内嵌入有第二抬升气缸，所述第二抬升气缸与第二抬升板连接以使其升降。

8.根据权利要求1所述的冻干机上冻干盘自动进出料装置，其特征在于：所述升降机构包括升降平台、直线驱动组件，所述直线驱动组件固定在输送箱的内部，所述直线驱动组件与升降平台连接以使其上下移动，所述升降平台的顶部固定支撑框架，所述升降平台的中心设有通孔以与支撑框架的内侧连通。

9.根据权利要求1所述的冻干机上冻干盘自动进出料装置，其特征在于：所述进料口和出料口上均设置升降门，所述升降门以及进料口和出料口之间的输送箱前壁上均安装多个手套，所述手套伸进输送箱内侧，所述输送箱的底部安装万向轮。

10.一种冻干盘自动进出料方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，通过冻干盘自动进出料装置向冻干机进行输送冻干盘，将输送箱放置在对应的冻干机前侧，并使输送箱的开口与冻干机上的放料腔对应；

S2，冻干盘经传送通过进料口进入输送箱内，且位于升降平台的一侧，工作人员的手伸进与升降平台对应的手套内，将输送箱内的冻干盘托进顶升支架内并放置在四氟顶板上，并向输送箱的开口方向推进，直到抵在定位块上，依次将三个顶升支架上均放置冻干盘；

S3，步骤S2完成后，控制系统控制顶升气缸带动顶升支架使冻干盘下移，使冻干盘的边缘放置在支撑叉壁上，顶升支架下移至与冻干盘脱离，然后顶升气缸向控制系统发送信号，以使升降机构动作；

S4，直线驱动组件控制升降平台带动伸缩小车上移至冻干机放料腔内对应的摆放层，然后控制系统控制伸缩小车上的伸缩组件动作；

S5，伸缩组件动作时，线性模组驱动滑台带动小车横梁和支撑叉壁向输送箱的开口方向滑动，以输送冻干盘，滑台运动到设定位置时，向控制系统发送信号，以控制第一电动推杆动作，第一电动推杆上的伸缩杆伸出使第二电动推杆和小车横梁共同向冻干机方向移动，第一电动推杆上伸缩杆伸出至设定位置后，向控制系统发送信号，控制第二电动推杆上的伸缩杆伸出，使小车横梁和支撑叉壁带动冻干盘伸进冻干机放料腔内，第二电动推杆上的伸缩杆伸出至设定位置时，冻干盘位于冻干机放料腔内对应摆放层的上方，然后控制系统控制第一抬升气缸和第二抬升气缸同时动作，使第一抬升板和第二抬升板下移，冻干盘被放置在对应的摆放层上，以支撑冻干盘，冻干盘放置完成后，第二电动推杆、第一电动推杆和线性模组均进行复位，然后第一抬升气缸和第二抬升气缸上的伸缩杆伸出复位，顶升气缸带动顶升支架上移复位。

S6，重复上述步骤S2-S5，以对冻干盘进行自动送料；

S7，冻干盘从冻干机的放料腔移出时，步骤S2-S5进行倒序操作，然后工作人员的手伸进升降平台对应的手套内将放置在四氟顶板上的冻干盘取出，并从出料口输出；

其中冻干盘自动进出料装置为上述1-9中任一项所述的冻干盘自动进出料装置。

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