CN113577354A - 一种自动化冷链物品消毒检测设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化冷链物品消毒检测设备，主要用于冷链食品消毒检测，包括输送辊道，在输送辊道一端的一侧设置上料机器人，靠近上料机器人沿前进方向在输送辊道上设置设置消毒仓，在消毒仓的出口一侧设置病毒检测设备，与输送辊道垂直并相对于病毒检测设备设置中转辊道，在输送辊道的尾端一侧设置下料机器人。还包括设置在病毒检测设备与下料机器人之间的标签机，在标签机内设置用来对粘贴后的标签进行拍照的照相机。还包括设置在上料机器人和下料机器人工作区的物料托盘和设置在机器人的机械臂端部的物体探测传感器。本发明还公开了一种自动化冷链物品消毒检测方法。可广泛适用于多个领域及地区以及不同环境下工作要求。
Description
技术领域
本发明涉及物品消毒及病毒检测技术，特别是涉及一种自动化的冷链物品检测消毒设备及方法。
背景技术
由于新型冠状病毒病原体的传播方式为接触传播，病毒传播途径较为复杂，衣服等随身物品易残留病毒不易把控，造成病毒扩散。为了有效防止病毒的传播，加强了对不同地区之间运输的物品的病毒检测，近期，由于经常检测到冷冻食品外包装含有新型冠状病毒，特别加强了对可能是重要传播载体的冷链食品的检测。
目前，对冷链物品的病毒检测以人工检测和非连续性的设备为主，检测效率和自动化程度低，一般不能连续检测且需要人工值守，不能适应物品检测需要快速准确的需求，因此，研发和生产更加安全可靠的自动化和自动化程度高的冷链物品消毒检测设备十分迫切。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构安全可靠、无需人员值守并能够避免病毒再次传播的连续式的自动化冷链物品消毒检测设备及方法。
本发明自动化冷链物品消毒检测设备采用的技术方案是：
一种自动化冷链物品消毒检测设备，包括输送辊道，在输送辊道一端的一侧设置上料机器人，靠近上料机器人沿前进方向在输送辊道上设置设置消毒仓，在消毒仓的出口一侧设置病毒检测设备，与输送辊道垂直并相对于病毒检测设备设置中转辊道，在输送辊道的尾端一侧设置下料机器人。
本发明一种优选的实施方式是，还包括设置在病毒检测设备与下料机器人之间的标签机，在标签机内设置用来对粘贴后的标签进行拍照的照相机。
进一步的，还包括设置在上料机器人和下料机器人工作区的物料托盘和设置在上料机器人和下料机器人的机械臂端部用来探测物料托盘上的物体探测传感器。
再进一步的，在病毒检测设备上设置用来表示检测结果为阴性的绿色警示灯和表示检测结果为阳性的红色警示灯。
本发明一种优选的实施方式是，在输送辊道上料端设置用来启动输送辊道运动的压力传感器。
本发明一种优选的实施方式是，在消毒仓内设置用来喷射消毒液的喷头，在消毒仓入口及出口处分别设置软门帘，在每个软门帘上方设置用来控制喷头启动或停止的红外线距离传感器。
进一步的，消毒仓内可通过的冷链产品的最大尺寸为1m*2m*1m,消毒仓连接外部的消毒液调配室和废液处理系统，消毒仓外部结构为泡沫铝材料。
本发明一种优选的实施方式是，还包括用来控制自动化冷链消毒设备的电控箱。
本发明一种对冷链物品消毒检测的方法是：
一种对冷链物品消毒检测的方法，包括如下步骤：
S1.机器人上料，将待消毒的冷链产品放置在物料托盘上，上料机器人通过其机械臂端部的物体探测传感器探测物料托盘上的冷链产品，并将物品放置在输送辊道上；
S2.消毒，输送辊道上的压力传感器感应到冷链产品后运行，将冷链产品运输至消毒仓，消毒仓入口红外线距离传感器检测到冷链产品后，开启喷头对冷链产品进行消毒，消毒仓出口红外线距离传感器检测到冷链产品后关闭喷头，冷链产品进入病毒检测区；
S3.检测，病毒检测设备对冷链物品进行病毒检测；
S4.检测结果判定，检测结果呈阳性的产品将送入到中转辊道重新进行消毒与检测，检测结果呈阴性的产品进入贴标签区；
S5.贴标签，贴标签区的标签机对冷链产品进行制标、贴标与记录并进行拍照；
S6.下料，贴标完成后，下料机器人将合格的冷链产品放置在物料托盘上。
进一步的，步骤3采用的检测方法是恒温扩增芯片法。
本发明的有益效果为：通过输送辊道、上料机器人、病毒检测设备、消毒仓、中转辊道、下料机器人以标签机等装备，使病毒消毒检测形成连续的自动化设备系统，可实现远程操控，无需人员值守，避免病毒的有效传播；消毒仓外部结构采用泡沫铝制造，使用寿命长；检测设备占地小、构筑物要求简单、对场地范围要求较小，可广泛设置在多个领域及地区，可满足不同环境下工作的要求。
附图说明
图1为自动化冷链物品消毒检测设备整体结构示意图；
图2为自动化冷链物品消毒检测设备消毒检测流程图。
图中标号表示：1-物料托盘；2-上料机器人；3-输送辊道；4-消毒仓；5-电控箱；6-病毒检测设备；7-中转辊道；8-标签机；9-下料机器人。
具体实施方式
为使本技术领域人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
请参阅图1所示，自动化冷链物品检测消毒设备包括上料机器人2与下料机器人9构成上下料机构、由输送辊道3和中转辊道7辊道构成的输送系统、由消毒仓4以及外部与消毒仓连接的消毒液调配室和废液处理系统（图中未示出消毒液调配室和废液处理系统）构成的消毒系统、由病毒检测设备6构成的检测监控系统。辊道输送的运行速度可在0.1m/s～2m/s范围调节，优选运行速度为0.5m/s，辊道的宽度一般为1m，运行方向可调。上料与下料机器人分别位于辊道运输的输入端与输出端，可以选用安川通用型机器人，主要完成冷链产品的搬运工作，在输送辊道3一端的一侧设置上料机器人2，靠近上料机器人沿前进方向在输送辊道3上设置病毒检测设备6，在病毒检测设备的出口一侧设置消毒仓4，与输送辊道垂直并相对于消毒仓设置中转辊道7，在输送辊道的尾端一侧设置下料机器人9。上下料机器人之间构成检测消毒链。还可以包括设置在上料机器人和下料机器人工作区的物料托盘1、设置在上料机器人2和下料机器人9的机械臂端部用来探测物料托盘1上的物体探测传感器、设置在输送辊道3上料端用来启动输送辊道运动的压力传感器，以及用来控制冷链消毒设备的电控箱5。
消毒仓设有软门帘和喷雾系统，软门帘包括消毒仓入口软门帘和出口软门帘，喷雾系统包括消毒仓内部设置的多个旋转喷头、分别设置在入口软门帘和出口软门帘处控制旋转喷头启动与停止的红外线距离传感器。消毒仓外部结构可以采用泡沫铝材料。被检测包装物通过输送辊道运行至所述消毒仓时，入口软门帘处红外线距离传感器感应到包装物后启动旋转喷头进行喷雾消毒，当被检测包装物移出消毒仓时，出口软门帘处红外线距离传感器感应到包装物后关闭旋转喷头，这样能够实现节约消毒液材料和降低成本。消毒仓入口及出口处设置有软门帘用以隔绝外界环境，提高消毒液的有效利用率，避免外界环境对消毒效果产生影响。消毒仓内可通过的冷链产品的最大尺寸一般为1m*2m*1m。可以在外部设立消毒液调配室、废液收集区和废液处理区，废液收集区和废液处理区用以收集消毒液进行集中进行环保处理。消毒液调配室设置在检测消毒链外部，主要进行消毒液的调配和消毒液的供给工作。消毒液调配室中使用的消毒液采用防冻消毒液，该消毒液可在四十度至零下四十度之间工作，该装置可以实现消毒液的自动称重和流量监控功能，将消毒液通过水管泵送至旋转喷头。同时该系统设有液位监控系统，当消毒液剩余容量低于设置值时，系统自动报警，及时提醒原料的供给状态，避免喷雾功能中断。废液处理系统设置主要包括废液收集装置、过滤装置、循环装置和废液排放管路等，将收集到的废液经过一系列工序处理后将可回收部分导入给水管循环使用，剩余部分经过环保处理满足排放标准后排放到城市污水管道中。
检测系统可以采用多种类型的病毒检测设备检测物品包装上的病毒携带情况。可以在消毒链的四周及内部安装监控装置，用以监控检测消毒链的运行情况和物品流转情况。在病毒检测设备上设置用来表示检测结果为阴性的绿色警示灯和表示检测结果为阳性的红色警示灯。检测系统不仅能检测冷链产品外包装是否含有新型冠状病毒，还可以检测出是否携带甲型H1N1、MERS、SARS、H7N9型禽流感等病毒。检测方法可以采用荧光定量PCR方法、联合探针锚定聚合测序法、恒温扩增芯片法（1.5小时）、胶体金法（10～15分钟）、磁微粒化学发光法以及双重荧光RT—PCR等方法。还可以多种方法同时检测，推荐使用的检测方法是恒温扩增芯片法。如果检测出包装物携带某种病毒呈阳性时，警示灯亮起闪红并将产品直接剔除，剔除的物品将跟随中转辊道7重新回到消毒区进行消毒，直到产品检测呈阴性时方可进入下一流程。该流程的好处在于能够将快速检测物品包装的病毒携带情况，并且将携带有病毒的物品进行及时查处，确保包装物品的流转安全。
可以在在病毒检测设备与下料机器人之间设置标签机8，冷链产品经过消毒区和检测区后，对检测结果为阴性的产品贴上标签，在标签机内设置用来对粘贴后的标签进行拍照的照相机。标签可包括产品信息，检测结果，检测地点，检测时间等信息，确保物品来源可查、去向可追，实现“双向溯源”。
通过设置在电控箱中的可编程逻辑数控器（PLC）作为控制系统，用触摸显示屏进行程序输入和运行控制，实现对冷链物品检测消毒设备全程操控，并预置：上料与机器人下料机器人对上料和下料物品的感应、输送系统对物品的感应及运动、消毒系统对物料的感应及喷头喷出消毒液、检测监控系统对检测结果的识别以及标签粘贴拍照等控制参数。控制系统的主要功能有：自动控制、保护、监视和测量等。监控系统分别设置在所述消毒系统内和检测区内，实时监控消毒线的动态，便于发生突发事件时进行紧急操作。
检测消毒流程如图2所示，步骤如下：
S1.上料。上料机器人通过其机械臂端部的物体探测传感器探测物料托盘上的冷链产品，并物品将放置在输送辊道上，输送辊道的运行速度一般为0.1m/s～2m/s；
S2.消毒。输送辊道上的压力传感器感应到冷链产品后运行，将冷链产品运输至消毒仓，消毒仓入口红外线距离传感器检测到冷链产品后，开启喷头对冷链产品进行消毒，消毒仓出口红外线距离传感器检测到冷链产品后消毒结束，冷链产品进入病毒检测区；
S3.检测。病毒检测设备对冷链物品进行病毒检测，采用的检测方法可以是恒温扩增芯片法；
S4.结果判定。检测结果呈阳性的产品将送入到中转辊道7，重新进行消毒与检测。检测结果呈阴性的产品将顺利进入下一流程，到达贴标区；
S5.贴标签。贴标区的标签机是对冷链产品进行制标、贴标与记录工作，方便后续的处理与实时跟踪等，避免造成安全隐患；
S6.下料。贴标完成后，下料机器人与上料机器人工作原理相同，将合格的冷链产品放置在物料托盘上；
最后，检测合格的物品出库。
自动化智能冷链物品检测消毒设备工作时，叉车根据提示将装有冷链产品的物料托盘1放在冷链消毒区的指定上料位置后，上料机器人2通过端部的物体探测传感器对待消毒物品进行感应识别，将物料逐个依次放置到所述输送辊道上。上料机器人2上料全程只需要2～3s，上料机器人活动半径为2.5m。
输送辊道3通过压力传感器感应到冷链产品后启动将其运至消毒仓4内，当冷链产品触碰到消毒仓4的软门帘时，红外线自动感应器将信号输送到电控箱的PLC控制器，多个喷头同时开启，冷链产品随着辊道3运行经过消毒仓过程中将对冷链产品进行消毒处理。当消毒仓4内有正在消毒的物品时，下一个待消毒物品在消毒仓4入口处等候，待上一个完成后再进入。消毒时间可在0～120s内进行调节，也可设为自动调节系统。
完成消毒工作后，冷链产品通过输送辊道3运输至所述病毒检测设备6处。所述病毒检测设备6会迅速对冷链产品包装表面进行取样与检测，当检测结果为阴性时，病毒检测设备6上方会亮起绿灯，产品可随跟所述输送辊道3到下一工序。当检测结果为阳性时，病毒检测设备6上方会亮起红灯，该物品会自动被送到所述中转轨道7上，重新回到消毒仓4进行消毒，直至检测结果为阴性为止。
检测结果为阴性的产品将跟随辊道3到达所述标签机8处进行贴标，标签内容包括：物品信息和物流信息、消毒时间、检测结果、检测地点。同时所述标签机8具备拍照存储功能，对贴标后的产品进行拍照，将该产品的信息记录到数据采集器中进行存储，方便后续的处理与实时跟踪。
冷链产品经过所述消毒仓4、所述病毒检测设备6、所述标签机8后，到达所述输送辊道3的输出端，所述下料机器人9将物品逐个依次码放到物料托盘上，其工作原理与所述上料机器人2相同。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动化冷链物品消毒检测设备，包括输送辊道（3），其特征在于,在输送辊道（3）一端的一侧设置上料机器人（2），靠近上料机器人沿前进方向在输送辊道（3）上设置设置消毒仓（4），在消毒仓的出口一侧设置病毒检测设备（6），与输送辊道垂直并相对于病毒检测设备设置中转辊道（7），在输送辊道的尾端一侧设置下料机器人（9）。
2.根据权利要求1所述的自动化冷链物品消毒检测设备，其特征在于，还包括设置在病毒检测设备与下料机器人之间的标签机（8），在标签机内设置用来对粘贴后的标签进行拍照的照相机。
3.根据权利要求2所述的自动化冷链物品消毒检测设备，其特征在于，还包括设置在上料机器人和下料机器人工作区的物料托盘（1）和设置在上料机器人（2）和下料机器人（9）的机械臂端部用来探测物料托盘（1）上的物体探测传感器。
4.根据权利要求3所述的自动化冷链物品消毒检测设备，其特征在于，在病毒检测设备上设置用来表示检测结果为阴性的绿色警示灯和表示检测结果为阳性的红色警示灯。
5.根据权利要求1所述的自动化冷链物品消毒检测设备，其特征在于，在输送辊道（3）上料端设置用来启动输送辊道运动的压力传感器。
6.根据权利要求1所述的自动化冷链物品消毒检测设备，其特征在于，在消毒仓内设置用来喷射消毒液的喷头，在消毒仓入口及出口处分别设置软门帘，在每个软门帘上方设置用来控制喷头启动或停止的红外线距离传感器。
7.根据权利要求6所述的自动化冷链物品消毒检测设备，其特征在于，消毒仓内可通过的冷链产品的最大尺寸为1m*2m*1m,消毒仓连接外部的消毒液调配室和废液处理系统，消毒仓外部结构为泡沫铝材料。
8.根据权利要求1所述的自动化冷链物品消毒检测设备，其特征在于，还包括用来控制自动化冷链消毒设备的电控箱（5）。
9.一种对冷链物品消毒检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1机器人上料，将待消毒的冷链产品放置在物料托盘上，上料机器人通过其机械臂端部的物体探测传感器探测物料托盘上的冷链产品，并将物品放置在输送辊道上；
S2消毒，输送辊道上的压力传感器感应到冷链产品后运行，将冷链产品运输至消毒仓，消毒仓入口红外线距离传感器检测到冷链产品后，开启喷头对冷链产品进行消毒，消毒仓出口红外线距离传感器检测到冷链产品后关闭喷头，冷链产品进入病毒检测区；
S3检测，病毒检测设备对冷链物品进行病毒检测；
S4检测结果判定，检测结果呈阳性的产品将送入到中转辊道重新进行消毒与检测，检测结果呈阴性的产品进入贴标签区；
S5贴标签，贴标签区的标签机对冷链产品进行制标、贴标与记录并进行拍照；
S6下料，贴标完成后，下料机器人将合格的冷链产品放置在物料托盘上。
10.根据权利要求9所述的对冷链物品消毒检测的方法，其特征在于，步骤3采用的检测方法是恒温扩增芯片法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2021-08-05 CN CN202110899127.1A patent/CN113577354A/zh active Pending
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