CN113233120A - 立体推移式自动料盘下料系统和下料方法 - Google Patents

Abstract

一种立体推移式自动料盘下料系统和方法，包括用以从干燥加热装置接收料盘的升降装置和料盘接收装置，所述升降装置包括升降台，所述料盘接收装置包括设置在所述升降台上的下盘活动托板、以及用以驱动所述下盘活动托板沿所述升降台水平方向移动的托板驱动装置。所述方法包括如下步骤：升降台升降至相应的加热板层；下盘活动托板第一次向干燥加热装置方向移动；下盘活动托板第一次托持料盘向升降台内侧移动；下盘活动托板第二次向干燥加热装置方向移动；下盘活动托板第二次托持料盘向升降台内侧移动；判断料盘是否整体位于升降台上方；当判断料盘是整体位于升降台上方时使升降台降至底层并将料盘送出。

Description

立体推移式自动料盘下料系统和下料方法

技术领域

本发明涉及食品、药品等物品加工领域，尤其涉及一种立体推移式自动料盘下料系统和下料方法。

背景技术

多层式料车和料盘是包括食品和药品在内的物品加工中用以承载物料的加工和周转工具，例如冻干设备又称真空冷冻干燥设备，是将食品、药品等物料冻结到其共晶点温度以下，使其中的水分变成固态的冰，然后在真空的环境下，使冰直接升华为水蒸汽，再用捕水器将水蒸汽冷凝而最终使物品干燥。图1所示是一种现有技术的冷冻干燥设备的真空干燥仓体，图2所示是装载于该仓体内的多层式料车21及分层设置在该料车21上的料盘22。根据该仓体的加热体积，可以一次性地将相应数量的物料送入仓体进行真空干燥，全部物料通过速冻隧道进行降温，使物料的温度低于其共晶点，然后采用真空干燥工艺，将物料内的水分从固态直接升华成气态迅速蒸发。形成的冻干制品呈海绵状、无干缩、复水性好且含水分极少，保持了制品原有的结构性能和营养成分，在进行相应包装后可在常温下长时间保存和运输。

但是，图1和图2所示的冻干设备由于用料车21将待冻干的物料送入真空干燥仓，而料车21的净空高度高，因此，当完成冻干加工的物料出仓后，操作人员需要将部分料盘22从料车的上层位置取出，故要完成物料的下料的难度则相当大。尤其是，装载物料的料盘22通常是分两侧设置在料车21的各层上，故下料时，操作人员必须两人同时在料车的两侧将料盘22取出，否则料车因重量不平衡而发生倾斜造成事故。另外，现有技术的人工下料方法无法在真空环境下操作，故不能保证冻干产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种立体推移式自动料盘下料系统和下料方法。

根据本发明的一个方面，提供一种立体推移式自动料盘下料系统，包括用以从多层式干燥加热装置接收料盘的升降装置和料盘接收装置，所述升降装置包括升降台，所述料盘接收装置包括设置在所述升降台上的下盘活动托板、以及用以驱动所述下盘活动托板沿所述升降台水平方向移动的托板驱动装置。

所述料盘接收装置还包括设置在所述下盘活动托板两侧的料盘支承件。

所述托板驱动装置采用液压缸和气液转换器搭配驱动。

所述升降台的外侧和内侧各设置有用以感应下盘活动托板移动的感应装置。

所述感应装置包括红外元件、电磁感应元件或限位挡块。

所述升降装置和料盘接收装置设置在真空仓体的内部。

根据本发明的另一方面，提供一种立体推移式自动料盘下料方法，用以从多层式干燥加热装置接收料盘并下料，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A.升降台升降至多层式干燥加热装置相应的加热板层；

B.下盘活动托板第一次向升降台外侧移动；

C.下盘活动托板第一次托持料盘向升降台内侧移动；

D.下盘活动托板第二次向升降台外侧移动；

E.下盘活动托板第二次托持料盘向升降台内侧移动；

F.判断料盘是否整体位于升降台上方；

G.当判断料盘是整体位于升降台上方时使升降台降至底层并将料盘送出。

所述的方法，步骤D还包括由料盘支承件托持料盘的步骤。

所述的方法，还包括在步骤B和D使下盘活动托板下降至低于料盘支承件的水平位置的步骤，以及在步骤C和E使下盘活动托板抬高至高于料盘支承件的水平位置的步骤。

根据本发明的另一方面，提供一种立体推移式自动料盘下料系统，包括计算机处理器，用以执行如上所述的方法步骤。

根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统和下料方法，由于在升降机的升降台上设置的料盘接收装置采用了下盘活动托板，且下盘活动托板可以在托板驱动装置的驱动下向升降台的外侧和内侧来回两次移动，让从多层式干燥加热装置送出的料盘准确到位并下料，实现了加工物料的连续自动化生产，提高了工作效率和降低了操作人员的劳动强度。而且，由于自动料盘下料系统设置在全封闭的真空仓内，故可以精确地控制物料在仓内的生产时间和产品质量。

附图说明

通过结合附图，对本发明的实施例进行描述以更好地理解本发明，在附图中：

图1是表示一种现有技术的的真空干燥仓仓体示意图。

图2是表示图1所示装载于该仓体内的多层式料车及分层设置在该料车上的料盘的示意图。

图3是表示根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统所应用的一个真空干燥仓的整体示意图。

图4是图3所示真空干燥仓的一个物料出料端的示意图。

图5是表示图4所示物料出料端的立体示意图。

图6是表示根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统的立体示意图。

图7是表示图6所示自动下料系统中一个升降装置的运行示意图。

图8是表示图6所示自动下料系统的一个料盘接收装置的示意图。

图9A至9E是表示图8所示料盘接收装置完成一次料盘接收动作的操作示意图。

图10是表示图8所示料盘接收装置在自动下料系统的控制下完成一次料盘接收动作的操作流程图。

图11和图12是表示根据本发明另一个实施例的立体推移式自动料盘下料系统的料盘接收装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图3是表示根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统所应用的一个真空干燥仓的整体示意图，图4是图3所示真空干燥仓的一个物料出料端的示意图，其中也部分示出了干燥仓的仓内结构以及根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统。结合参见图3和图4，干燥仓的仓体30包括入料端31和出料端32。入料端31和出料端32的两侧分别设置有入料装置311和出料装置321，装载了物料的料盘通过入料装置311被送入仓体30内部。仓体30的内部例如设置有干燥加热装置34，后者包括有多层层叠的加热板341。较佳的，仓体30的内部例如设置有左右两侧基本对称的干燥加热装置34，且两侧的干燥加热装置34之间例如设置有中间通道340用作检修通道，较佳的，该中间通道340的宽度例如设置为380mm左右。本领域的技术人员可以理解，该中间通道的最佳宽度可以因具体情况而设定。图示的真空干燥仓例如采用双侧交替式冷阱的冷冻干燥设备，其配合交替式的制冷捕水和融霜排水，可以实现连续不间断的冻干产品的生产。

图5是表示图4所示物料出料端32的立体示意图，图6是表示根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统的立体示意图，图7是表示图6所示自动料盘下料系统中一个升降装置的运行示意图。结合参见图5至图7，根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统设置在真空干燥仓出料端32的内部，它例如包括一个升降装置60，其包括升降台61，支承升降台61垂直运动的直线轴承机构62和活动杆63。升降装置60还包括伺服电机和减速机64，可以通过驱动轴驱动升降链条66，并通过联动轴67控制升降台61的上下运行。设置在仓体30内的干燥加热装置34包括有多层层叠的加热板341，升降台61自上而下或者自下而上从干燥加热装置34的某一层加热板341接收料盘10后，降至底层并通过传输装置50将料盘10送入出料过渡仓52，最后，料盘10从下料口54出料。然后，升降台61继续升降动作，并持续将后续从干燥加热装置34接收的料盘10送入位于底层的出料过渡仓52出料，以此类推并循环操作。由于升降装置60采用高精度伺服电机和减速机配合，通过减速机的减速比，一方面提高了升降台61的扭矩，另一方面，通过设置伺服系统合理的加减速时间，可以使升降台获得更加稳定的运行。

从图5可见，根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统，承载了物料的料盘10从自动下料系统下料后，例如通过传输装置50分左右两侧被送入出料过渡仓52。出料过渡仓52例如也是一个全封闭的结构，其两侧设置有仓门521和522。其中，仓门521例如设置在仓体30的出料端32一侧，仓门522例如设置在仓体30的外面，利用其内部的真空隔断装置，确保干燥仓仓体的真空环境。

图8是表示图6所示立体推移式自动料盘下料系统的一个料盘接收装置的示意图。结合参见图6至图8，托盘接收装置包括设置在升降台61上的下盘活动托板81，较佳的，下盘活动托板81包括左右两个，分别对应于仓体30内左右两侧基本对称的干燥加热装置34上的加热板341。下盘活动托板81可由托板驱动装置83驱动沿升降台61的水平方向移动，用以将位于各层加热板341上的料盘10从干燥加热装置34移动至升降台61上。具体的，托板驱动装置83例如采用液压缸来取代常规的气缸，其与气液转换器(未图示)搭配使用，而气液装换器内部装有抗磨耐压油，通过压缩空气推动气液装换器当中的抗磨耐压油，然后通过油管和液压缸连接推动液压缸伸缩杆动作，从而驱动下盘活动托板81在升降台61的移动。由于液压缸相对气缸的机械动作较稳定，而且还可以通过调节压缩空气的压力来调节液压缸的伸缩杆动作速度，做到了伸缩动作的速度可调，故可以使下盘活动托板的运行更加稳定。下盘活动托板81的两侧设置有料盘支撑件82，两者配合例如可以将从加热板341下料的物料料盘10接收至升降台61上，并随后将料盘10转送至出料过渡仓52。料盘支承件82例如用金属方管制成，常态下，下盘活动托板81的水平位置低于料盘支承件82的水平位置，当位于加热板341末端的料盘10被仓体30内的上料机构(未图示)推出干燥加热装置34时，下盘活动托板81例如可以向上抬起至高于料盘支承件82的水平位置，并托持料盘10向升降台61移动，直至其完全转移到升降台61上。

图9A至9E是表示图8所示料盘接收装置完成一次料盘接收动作的操作示意图，图10是表示图8所示料盘接收装置在自动下料系统的控制下完成一次料盘接收动作的操作流程图。结合参见图9A至图10，步骤S10，当有料盘10从干燥加热装置34的加热板341送出时，系统控制升降台61升降至干燥加热装置34的预定的加热板层，步骤S11，系统控制下盘活动托板81左移(即，向升降台61的外侧方向亦即向干燥加热装置34的方向移动，见图9A)；步骤S12，系统判断下盘活动托板81是否移动到升降台61的外侧(亦即移动到料盘10的边缘下方)，如是，步骤S13，系统控制托板81向上抬起并将料盘10托持着右移(即，托板81抬起至高于料盘支承件82的水平位置并向升降台61的内侧方向亦即向远离干燥加热装置34的方向移动，见图9B)；步骤S14，系统判断托板81是否已经到达升降台61的内侧端部？如是，步骤S15，系统控制托板81下降并再次左移(即，托板81下降至低于料盘支承件82的水平位置，使料盘10托持在料盘支承件82上，并再次使托板81左移，见图9C)，从图9C可见，此时料盘10尚未整体到位在升降台61上方；步骤S16，系统判断托板81是否已经到达升降台61的外侧端部？如是，步骤S17，系统控制托板81再次向上抬起并将料盘10再次托持着右移(即，托板81再次抬起至高于料盘支承件82的水平位置并向升降台61的内侧方向移动，见图9D)；步骤S18，系统判断料盘10是否已经整体位于升降台61内？如是，步骤S19，系统控制升降台61降至底层并通过传输装置50将料盘10送入出料过渡仓52(即，托板81托持料盘10移动至升降台61的内侧后，再次下降至低于料盘支承件82的水平位置，使料盘10托持在料盘支承件82上，后者此时与传输装置50对接，见图9E和图5)。

根据本发明的立体推移式自动料盘下料系统，在一个较佳的实施例中，上述操作流程例如由计算机系统处理，其包括处理器和存储器，其中的存储器用以存储如上所述的自动下料方法的操作流程，处理器用以执行如上所述的程序步骤。此外，在一个较佳的实施例中，例如在升降台61的外侧(即，靠近干燥加热装置34的一侧)和内侧(即，远离干燥加热装置34的一侧)各设置有一个感应装置(未图示)用以感应下盘活动托板81的移动，当下盘活动托板81靠近该感应装置时，系统可以及时判断下盘活动托板81是移动到升降台61的外侧还是内侧，并控制下盘活动托板81例如抬高至高于料盘支承件82的水平位置，或者下降至低于料盘支承件82的水平位置。较佳的，该感应装置例如是包括红外检测元件和电磁感应元件在内的传感器件。

图11和图12是表示根据本发明另一个实施例的立体推移式自动料盘下料系统的料盘接收装置的示意图。结合参见图8以及图11和图12，根据本发明的另一个实施例，下盘活动托板81的下方例如设置有滑块85，后者内部例如设置有与托板81连接的弹簧(未图示)。升降台61的底部在靠近干燥加热装置34的一侧和远离干燥加热装置34的一侧例如分别安装有限位挡块87，滑块85的底部例如设置有限位开关88，后者与上述弹簧连接，用以控制弹簧的伸缩。当托板驱动装置83的液压缸伸缩杆86推动滑块85沿升降台61的台面移动至靠近干燥加热装置34一侧时，限位开关88接触挡块87后启动弹簧伸展，使得下盘活动托板81向上抬起至高于料盘支承件82的水平位置，并使得其可以托起已从干燥加热装置34的加热板341送出的托盘10的边缘(见图11)。接下来，液压缸伸缩杆86拉动滑块85并带动下盘活动托板81托持料盘10向远离干燥加热装置34的升降台61的内侧移动，当托板81移动至升降台61的内侧时，使得限位开关88接触到位于升降台内侧的挡块87后启动弹簧内缩，并使得下盘活动托板81的水平位置低于料盘支承件82的水平位置，料盘10由支承件82所托持。由于此时的料盘10尚未整体移动到升降台61上(见图12)，故系统控制液压缸伸缩杆86推动滑块85再次沿升降台61的台面移动至靠近干燥加热装置34一侧时，限位开关88接触挡块87后启动弹簧伸展，使得下盘活动托板81再次向上抬起至高于料盘支承件82的水平位置，并使得其可以托起托盘10的中央部分。接下来，液压缸伸缩杆86再次拉动滑块85并带动下盘活动托板81托持料盘10向升降台61的内侧移动，当托板81再次移动至升降台61的内侧时，使得限位开关88再次接触到位于升降台内侧的挡块87后启动弹簧内缩，并使得下盘活动托板81的水平位置再次低于料盘支承件82的水平位置，料盘10由支承件82所托持，此时的料盘10已经整体移动到升降台61上，并可以通过传输装置50被送入出料过渡仓52。本领域的技术人员可以理解，这里的限位挡块的作用类似于上述的感应装置的作用。

本领域的技术人员可以理解，根据本发明的自动料盘下料系统和下料方法不仅适用于冻干产品的加工和生产，而且适用于其它高温、蒸汽等类似的物料加工和生产。根据本发明的构思，本领域的技术人员还可以对此作出各种变化和修改，但这些变化和修改均属于本发明权利要求范围以内。

Claims (10)

1.一种立体推移式自动料盘下料系统，包括用以从多层式干燥加热装置接收料盘的升降装置和料盘接收装置，所述升降装置包括升降台，所述料盘接收装置包括设置在所述升降台上的下盘活动托板、以及用以驱动所述下盘活动托板沿所述升降台水平方向移动的托板驱动装置。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述料盘接收装置还包括设置在所述下盘活动托板两侧的料盘支承件。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述托板驱动装置采用液压缸和气液转换器搭配驱动。

4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述升降台的外侧和内侧各设置有用以感应下盘活动托板移动的感应装置。

5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述感应装置包括红外元件、电磁感应元件或限位挡块。

6.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述升降装置和料盘接收装置设置在真空仓体的内部。

7.一种立体推移式自动料盘下料方法，用以从多层式干燥加热装置接收料盘并下料，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A.升降台升降至多层式干燥加热装置相应的加热板层；

B.下盘活动托板第一次向升降台外侧移动；

C.下盘活动托板第一次托持料盘向升降台内侧移动；

D.下盘活动托板第二次向升降台外侧移动；

E.下盘活动托板第二次托持料盘向升降台内侧移动；

F.判断料盘是否整体位于升降台上方；

G.当判断料盘是整体位于升降台上方时使升降台降至底层并将料盘送出。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于步骤D还包括由料盘支承件托持料盘的步骤。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于还包括在步骤B和D使下盘活动托板下降至低于料盘支承件的水平位置的步骤，以及在步骤C和E使下盘活动托板抬高至高于料盘支承件的水平位置的步骤。

10.一种立体推移式自动料盘下料系统，包括计算机处理器，其特征在于用以执行如权利要求7至9任一所述的方法。

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