CN113144668B - 一种用于中药材的自动化浸泡物流系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流工程技术领域，特别是一种用于中药材的自动化浸泡物流系统；物料称量：料筐搬运：料筐入浸泡罐：浸泡：沥水：料筐出浸泡罐：料筐搬运：料筐清洗：清洁料筐存储；除称量外其它浸泡相关操作均实现自动化、无人化操作，降低了人员的劳动强度；浸泡用水的定时、定量控制，采用程序化的标准控制，降低了质量风险；整个浸泡工艺，均采用参数化过程控制，参数定期记录、存档，便于产品的质量追溯控制。

Description

一种用于中药材的自动化浸泡物流系统

技术领域

本发明涉及物流工程技术领域，特别是一种用于中药材的自动化浸泡物流系统。

背景技术

中药材饮片、净药材在进行醇提、水提工艺处理之前，浸泡这种提取前的预处理工艺是一种常见的能够充分保证药材的药性充分发挥的常见处理手段。当前，浸泡工艺采用的人工作业模式，通过人工进行药材的称量、装筐浸泡、定时换水等作业。浸泡工艺，要求对定量的药材，进行规定时间的浸泡，且浸泡期间需要定时进行数次换水。长时间的浸泡，药材散发较大的气味，吸水后密度增大。

在当前中药现代化生产的背景下，采用人工作业模式，主要有如下缺陷或不足：1.现场作业场地潮湿、气味大、环境恶劣；2.药材吸水后密度增大，人工吊装、转运的劳动强度大；3.浸泡用水的定时、定量控制，均采用人工干预，存在一定的质量风险；4.浸泡完成后，由人工选定、搬运浸泡后药材进行投料，有错选、漏选的风险，存在质量风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，除称量外其它浸泡相关操作均实现自动化、无人化操作，降低了人员的劳动强度。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，包括如下步骤：

1）物料称量：空料筐的自动供应，人工拣选、称量、信息绑定；

2）料筐搬运：通过有轨道的穿梭小车将装料料筐从称量工位搬运至机器人取放货工位；

3）料筐入浸泡罐：系统预先分配空的浸泡罐，指导指令，直角坐标机器人将料筐搬运至指定浸泡罐；

4）浸泡：浸泡罐自动计量加液，并完全淹没料筐内物料；浸泡罐内物料充分吸收水，达到浸泡效果，浸泡过程中，物料不能溢出到料筐外；浸泡罐浸泡计时控制；浸泡罐自动放液；

5）沥水：沥水十分钟，将料筐中多余水分排出；

6）料筐出浸泡罐：浸泡时间到达后，浸泡罐与机器人连锁，机器人根据指锁定指定料筐，执行出筐、放筐动作，将料筐放置于指定站台；

7）料筐搬运：AGV小车在指定站台接料，搬运至提取投料指定点，等待投料；

8）料筐清洗：投料完成后，AGV小车在指定站台接筐，输送至自动清洗工位；

9 清洁料筐存储：清洗完成后，经RGV搬运至机器人取放货工位，系统分配空置浸泡罐工位，直角坐标机器人执行将清洁空料筐放入浸泡罐存储。

进一步，浸泡罐包括上部开口的矩形空腔体，空腔体内设置有隔板将浸泡罐分隔成第一浸泡区和第二浸泡区，第一浸泡区和第二浸泡区内设置有料筐放置台，隔板底部设置有通孔将第一浸泡区底部和第二浸泡区底部连通，并且第一浸泡区和第二浸泡区底部设置有倾斜板，倾斜板倾斜底端的第一浸泡区侧壁底部设置有排水管，第一浸泡区和第二浸泡区顶部设置有进水管，进水管上设置有朝向料筐的喷头。

进一步，进水管和喷头等距离设置在第一浸泡区和第二浸泡区周向。

进一步，料筐周壁设置为网孔板结构。

进一步，浸泡罐底部设置有支脚。

进一步，AGV小车包括AGV车体，AGV车体上部设置有不锈钢接液盘和顶升装置，顶升装置设置在接液盘内，并且顶升装置顶部设置有料筒搬运承载面。

进一步，AGV车体侧壁设置有接液盘自动排液口。

本发明具有以下优点：

1.除称量外其它浸泡相关操作均实现自动化、无人化操作，降低了人员的劳动强度。

2.浸泡用水的定时、定量控制，采用程序化的标准控制，降低了质量风险。

3.整个浸泡工艺，均采用参数化过程控制，参数定期记录、存档，便于产品的质量追溯控制。

附图说明

图1 为本发明浸泡罐侧视图；

图2为本发明浸泡罐俯视图；

图3为本发明料筐结构示意图；

图4为本发明AGV小车结构示意图；

图5为本发明AGV小车侧视图。

图中，1-浸泡罐，2-料筐，3-隔板，4-第一浸泡区，5-第二浸泡区，6-料筐放置台，7-倾斜板，8-排水管，9-进水管，10-喷头，11-支脚，12-AGV车体，13-接液盘，14-顶升装置，15-料筒搬运承载面，16-接液盘自动排液口。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图1-5，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，包括如下步骤：

1）物料称量：空料筐的自动供应，人工拣选、称量、信息绑定；

2）料筐搬运：通过有轨道的穿梭小车将装料料筐2从称量工位搬运至机器人取放货工位；

3）料筐入浸泡罐1：系统预先分配空的浸泡罐1，指导指令，直角坐标机器人将料筐2搬运至指定浸泡罐1；

4）浸泡：浸泡罐1自动计量加液，并完全淹没料筐2内物料；浸泡罐1内物料充分吸收水，达到浸泡效果，浸泡过程中，物料不能溢出到料筐2外；浸泡罐1浸泡计时控制；浸泡罐1自动放液；

5）沥水：沥水十分钟，将料筐2中多余水分排出；

6）料筐出浸泡罐：浸泡时间到达后，浸泡罐1与机器人连锁，机器人根据指锁定指定料筐2，执行出筐、放筐动作，将料筐2放置于指定站台；

7）料筐搬运：AGV小车在指定站台接料，搬运至提取投料指定点，等待投料；

8）料筐清洗：投料完成后，AGV小车在指定站台接筐，输送至自动清洗工位；

9）清洁料筐存储：清洗完成后，经RGV搬运至机器人取放货工位，系统分配空置浸泡罐1工位，直角坐标机器人执行将清洁空料筐2放入浸泡罐1存储。

浸泡罐1包括上部开口的矩形空腔体，空腔体内设置有隔板3将浸泡罐1分隔成第一浸泡区4和第二浸泡区5，第一浸泡区4和第二浸泡区5内设置有料筐放置台6，隔板3底部设置有通孔将第一浸泡区4底部和第二浸泡区5底部连通，并且第一浸泡区4和第二浸泡区5底部设置有倾斜板7，倾斜板7倾斜底端的第一浸泡区4侧壁底部设置有排水管8，第一浸泡区4和第二浸泡区5顶部设置有进水管9，进水管9上设置有朝向料筐的喷头10；进水管9和喷头10等距离设置在第一浸泡区4和第二浸泡区5周向；料筐2周壁设置为网孔板结构；浸泡罐1底部设置有支脚11； AGV小车包括AGV车体12，AGV车体12上部设置有不锈钢接液盘13和顶升装置14，顶升装置14设置在接液盘13内，并且顶升装置14顶部设置有料筒搬运承载面15；

AGV车体12侧壁设置有接液盘自动排液口16；本发明除称量外其它浸泡相关操作均实现自动化、无人化操作，降低了人员的劳动强度；浸泡用水的定时、定量控制，采用程序化的标准控制，降低了质量风险；整个浸泡工艺，均采用参数化过程控制，参数定期记录、存档，便于产品的质量追溯控制。

本发明工作过程如下：

一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，包括如下步骤：

1、物料称量、搬运：

拣选配料开始前，先进行空料筐的出库补货流程：人工通过手持PDA申请料筐出库信息并上传至WMS系统，系统接收信息并下发至WCS系统，由WCS系统调度直角坐标机器人从系统指定的浸泡罐1内将暂存于此的干净料筐2抓取，送至料筐2出库站台，再由直行穿梭车将料筐2转运至料筐2上线站台，经输送线输送及移载设备移载送到叫料接料申请工位，料筐2到位信息显示在上料工位处的LED显示屏上，提示上料工位可以开始上料。

拣选配料开始后，人工在暂存区将整托物料转运至拣选台工位，由人工操作助力臂将袋装的提升至拣选台，由人工完成开包和拣选，拣选台设置合格品和不合格品收集口以及包装废弃物收集工位、余量收集工位等。拣选合格的物料由人工推送至合格品收集口，经落料滑槽进入皮带输送设备；不合格的物料由人工推送至不合品收集口，经落料滑槽进入事先准备好的编织袋。

接料工位下方同时配备了称重模块，料筐接取物料的重量会实时上传到安装在拣选平台上方的LED显示屏上。料筐中装承物料的重量按照浸泡工艺要求：160Kg/料筐，误差为±0.1Kg经自动喂料机装载达到工艺要求重量后，装料结束。

2、料筐入浸泡罐流程

实筐向前输送至入库站台，经扫码识别核对信息无误后触发实筐入库指令，由系统调度直行穿梭车RGV将实筐送至系统指定的入库站台，再由直角坐标机器人抓取料筐2放入系统指定的浸泡罐1中完成料筐2浸泡，机器人自动上传信息，系统自动更新信息，机器人复位待命或重复下一任务指令。

根据浸泡工艺要求，每个浸泡罐1内放置两筐，机器人按照调度指令，从取货工位上将相应实筐抓取放置于系统指定的浸泡罐内，完成投料所需批次料筐的浸泡放置后，上传任务完成信息至上位系统，机器人复位待命或重复下一任务指令。系统更新信息后将浸泡工艺任务指令下发至自控系统。

3、浸泡、

1根据生产指令，与上位调度系统、机器人调度系统、物流输送系统进行数据校对衔接，同时现场也有指示需要投入哪个提篮组。自动根据机器人投入的料筐，识别并记录物料品种、批次。

2)根据物料品种、批次，按生产计划下达相应浸泡罐1的加水量、浸泡时间等参数。

3)根据计划，自动开启加水阀，此时管网压力表检测水压，可实时开启不同数量的进液阀，以保证进液效率和用水量准度。

4)当浸泡罐1进液至高液位时，关闭进液阀。开始浸泡并计时，过程中，由于物料吸收了水份，造成液位低于高位，可再开启进液阀，加水至高位。始终保持水位高位，而又不会从料筐2溢出物料，也不会从浸泡罐1溢出水。

5)计时时间到，开启放水阀，自流排放。考虑可同时开启2-6个浸泡罐1的排水阀，实现快速排水。

4、沥水

浸泡罐1内水位低于低位时，关闭出液阀，延时十分钟之后进行沥水处理。

5、料筐出浸泡罐

给机器人调度系统信号，同时现场也有指示需要取出哪个提篮组。机器人提出篮组后，记录后清除浸泡罐1的相应生产数据。

6、料筐搬运：

浸泡吊篮完成系统规定的控水时间根据现场测试后确定的时间，上位WMS系统下发转运指令至AGV调度系统，调度AGV将完成控水的料筐2通过物流连廊转运至投料区的上料站台，放下料筐，AGV自动上传信息至上位系统，AGV回到待命区等待新的任务指令或继续执行料筐2转运任务。

7、料筐清洗

投料后的空料筐经输送送至AGV取货站台后，触发信号，WCS系统调度AGV从取货站台上将空料筐取下并经过物流连廊，将空料筐转运至自动清洗线上线站台，放下料筐2，AGV自动上传任务完成信息至上位系统，AGV回到待命区待命或执行新的任务指令。

上线站台上的空料筐经输送线输送至自动清洗线的清洗工位，启动高压喷头，对料筐进行360°冲洗至系统指定时间冲洗时间以现场测试为准后，喷头自动关闭，清洗后料筐2经输送线送到漂洗工位，完成漂洗后，再经输送线送至风干工位进行风干，风干时间以现场测试时间为准，达到风干时间后，吹风设备关闭吹风，风干后料筐经输送线送至系统指定的机器人抓取工位，最后由机器人抓料筐送至系统指定的浸泡罐内完成暂存，机器人复位并上传信息至上位系统，系统自动更新数据。

8、清洁料筐存储

清洗风干后的干净料筐2由直行穿梭车送至系统指定的入库站台，由直角坐标机器人抓取干净料筐2并送至系统指定的浸泡罐1内完成暂存，任务完成后机器人自动上传信息，系统自动更新信息，机器人复位或继续执行新的任务指令。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，其特征在于：包括如下步骤：

1）物料称量：空料筐的自动供应，人工拣选、称量、信息绑定；

2）料筐搬运：通过有轨道的穿梭小车将装料料筐（2）从称量工位搬运至机器人取放货工位；

3）料筐入浸泡罐：系统预先分配空的浸泡罐（1），指导指令，直角坐标机器人将料筐（2）搬运至指定浸泡罐（1）；

4）浸泡：浸泡罐（1）自动计量加液，并完全淹没料筐（2）内物料；浸泡罐（1）内物料充分吸收水，达到浸泡效果，浸泡过程中，物料不能溢出到料筐（2）外；浸泡罐（1）浸泡计时控制；浸泡罐（1）自动放液；

5）沥水：沥水十分钟，将料筐（2）中多余水分排出；

6）料筐出浸泡罐：浸泡时间到达后，浸泡罐（1）与机器人连锁，机器人根据指锁定指定料筐（2），执行出筐、放筐动作，将料筐（2）放置于指定站台；

7）料筐搬运：AGV小车在指定站台接料，搬运至提取投料指定点，等待投料；

8）料筐清洗：投料完成后，AGV小车在指定站台接筐，输送至自动清洗工位；

9）清洁料筐存储：清洗完成后，经RGV搬运至机器人取放货工位，系统分配空置浸泡罐（1）工位，直角坐标机器人执行将清洁空料筐（2）放入浸泡罐（1）存储；浸泡罐（1）包括上部开口的矩形空腔体，空腔体内设置有隔板（3）将浸泡罐（1）分隔成第一浸泡区（4）和第二浸泡区（5），第一浸泡区（4）和第二浸泡区（5）内设置有料筐放置台（6），隔板（3）底部设置有通孔将第一浸泡区（4）底部和第二浸泡区（5）底部连通，并且第一浸泡区（4）和第二浸泡区（5）底部设置有倾斜板（7），倾斜板（7）倾斜底端的第一浸泡区（4）侧壁底部设置有排水管（8），第一浸泡区（4）和第二浸泡区（5）顶部设置有进水管（9），进水管（9）上设置有朝向料筐的喷头（10）。

2.根据权利要求1所述的一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，其特征在于：进水管（9）和喷头（10）等距离设置在第一浸泡区（4）和第二浸泡区（5）周向。

3.根据权利要求1所述的一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，其特征在于：料筐（2）周壁设置为网孔板结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，其特征在于：浸泡罐（1）底部设置有支脚（11）。

5.根据权利要求1所述的一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，其特征在于：AGV小车包括AGV车体（12），AGV车体（12）上部设置有不锈钢接液盘（13）和顶升装置（14），顶升装置（14）设置在接液盘（13）内，并且顶升装置（14）顶部设置有料筒搬运承载面（15）。

6.根据权利要求5所述的一种用于中药材的自动化浸泡物流系统，其特征在于：AGV车体（12）侧壁设置有接液盘自动排液口（16）。

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