CN114802852A - 自动灌装封膜系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动灌装封膜系统，包括机架，其特征在于：于所述机架上依次设置上料工位、灌装工位、封膜工位、切膜工位以及下料工位，且通过输送组件将托盘沿上述各工位依次移动；所述上料工位，用于向托盘内放置待灌装产品；所述灌装工位，用于向待灌装产品灌装液体；所述封膜工位，对灌装后的产品进行封膜；所述切膜工位，根据产品位置分隔膜片；所述下料工位，将加工后的成品打包装箱。本发明中，多组待灌装产品由托盘整体进入系统，依次自动进入上述各工位，不但能够有效保证成品的产品质量，而且生产效率非常高。

Description

自动灌装封膜系统

技术领域

本发明涉及灌装设备，尤其涉及一种自动灌装封膜系统。

背景技术

目前针对灌装封膜产品，比如试剂卡之类，自动化程度不是很高，生产效率偏低。另外，对于现有的系统来说，灌装封膜后的产品，质量难以保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种自动灌装封膜系统，旨在用于解决上述的技术问题。

本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种自动灌装封膜系统，包括机架，于所述机架上依次设置上料工位、灌装工位、封膜工位、切膜工位以及下料工位，且通过输送组件将托盘沿上述各工位依次移动；

所述上料工位，用于向托盘内放置待灌装产品；

所述灌装工位，用于向待灌装产品灌装液体；

所述封膜工位，对灌装后的产品进行封膜；

所述切膜工位，根据产品位置分隔膜片；

所述下料工位，将加工后的成品打包装箱。

进一步地，所述灌装工位包括液源以及移液装置，所述液源与移液装置通过管路连接，所述移液装置安装于机架上且通过驱动装置控制移动至托盘的移动路径正上方。

进一步地，所述灌装工位还包括储液盒，所述储液盒与所述液源通过管路连通，所述储液盒具有向上的敞口，且所述敞口位于所述移液装置的移动范围内。

进一步地，所述储液盒内具有多条并列设置的储液槽，所述移液装置包括并排设置的多组移液器，所述移液器与储液槽一一对应，且各所述储液槽均与所述液源连通，且所述储液槽的槽口与所述储液盒的敞口对应。

进一步地，所述封膜工位包括供卷膜放置的上料架、裁剪卷膜且将裁剪后的膜片置于灌装后产品上的取模机构以及将裁剪后膜片固定于灌装后产品上的封膜机构，所述封膜机构位于所述托盘移动路径的正上方。

进一步地，所述封膜机构包括热风板以及驱使所述热风板竖直移动的驱动件，所述热风板位于所述托盘移动路径的正上方。

进一步地，还包括可对封膜后的产品进行降温的冷敷机构，所述冷敷机构设置于封膜工位与切膜工位之间。

进一步地，所述冷敷机构包括可降温的冷敷板以及驱使所述冷敷板竖直移动的驱动组件，所述冷敷板位于托盘移动路径的正上方。

进一步地，还包括用于消除冷敷后产品表面冷凝水的消除组件。

进一步地，所述输送组件包括输送线、回流线以及控制托盘于所述输送线与回流线之间转移的转移装置，所述输送线与回流线的移动方向相反，所述输送线的移动方向为产品加工方向。

本发明具有以下有益效果：

本发明中，多组灌装封膜产品采用托盘整体进入系统后，各工位均是自动完成，其中灌装工位能够精确控制滴入产品内的液体量，通过封膜工位对灌装后的产品整体封膜，且采用切膜工位将各产品对应的膜片分隔，待形成成品后由下料工位打包装箱，不但可以有效控制产品质量，而且生产效率非常高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的自动灌装封膜系统的流程示意图；

图2为图1的自动灌装封膜系统上料工位的第一视角结构示意图；

图3为图1的自动灌装封膜系统上料工位的第二视角结构示意图；

图4为图1的自动灌装封膜系统上料工位的第三视角结构示意图；

图5为图1的自动灌装封膜系统输送线的结构示意图；

图6为图1的自动灌装封膜系统灌装工位的结构示意图；

图7为图1的自动灌装封膜系统封膜工位的结构示意图；

图8为图1的自动灌装封膜系统封膜工位的上料架的结构示意图；

图9为图1的自动灌装封膜系统封膜工位的取模机构与封膜机构的结构示意图；

图10为图1的自动灌装封膜系统切膜工位的结构示意图；

图11为图1的自动灌装封膜系统切膜工位盖体内结构示意图；

图12为图1的自动灌装封膜系统切膜工位激光切割线的切割顺序示意图；

图13为图1的自动灌装封膜系统消除组件与尾料收集结构示意图；

图14为图1的自动灌装封膜系统下料工位与人工检测工位配合结构示意图；

图15为图1的自动灌装封膜系统下料工位第一视角结构示意图；

图16为图1的自动灌装封膜系统下料工位第二视角结构示意图；

图17为图1的自动灌装封膜系统下料工位的成品运输线的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-17，本发明实施例提供一种自动灌装封膜系统，可以用于实现对试剂卡的灌装与封膜，具体包括上料工位1、灌装工位2、封膜工位3、切膜工位4以及下料工位5，各工位沿试剂卡的移动方向依次设置于机架8上，且通过输送组件7可以实现试剂卡在各工位之间的转移，通常是将多组试剂卡置于一托盘6上，输送组件7驱动托盘6移动，进而控制试剂卡在各工位之间的转移。其中，上料工位1主要是用于向托盘6内放置待灌装产品，可以采用人工将待灌装产品置于托盘6内，当然也可以采用机械手自动将待灌装产品抓取至托盘6内；当托盘6沿输送组件7移动至灌装工位2，灌装工位2则可以向待灌装产品内灌装液体，液体可以为试剂，由此整个系统需要非常高的洁净等级(FFU)，局部要达到万级；灌装后的产品继续移动至封膜工位3，封膜工位3可以对已经灌装有液体的试剂卡进行覆膜，且将覆盖的膜片固定在试剂卡上；封膜完成后，根据试剂卡位置，通过切膜工位4分隔膜片，分隔出的膜片与试剂卡对应，当然切下的废膜会被收集；整体灌装封膜完成后，产品的试剂卡进入下料工位5进行打包装箱，可以根据需要，采用人工打包装箱，也可以采用自动装配装置对成品打包装箱。通过本实施例，在上料后，可以实现对试剂卡的自动灌装与自动封膜，且在检测完成后打包下料，整体工作效率非常高。

对于托盘6，供试剂卡放置，通常可以供多个试剂卡并排放置，在托盘6内设置有与试剂卡一一对应的卡槽，在上料工位1将每一待灌装封膜的试剂卡置于对应的卡槽内，而在下料工位5则可以将成品试剂卡由托盘6内取出装箱打包。在优选方案中，托盘6内设置有硅胶垫片，试剂卡1均置于硅胶垫片上，通过硅胶垫片可以防止托盘6刮伤试剂卡。硅胶垫片属于耗材，每生产28万件试剂卡(约7个工作日)更换一次。

本发明实施例提供一种输送组件7，输送组件7可以应用上述的系统中。输送组件7包括输送线71，输送线71沿上料工位1、灌装工位2、封膜工位3以及切膜工位4延伸，且连接上述各工位。继续细化输送线71，采用链轮链条传动组件72的形式进行传输，托盘6部分结构可以卡接于链条721上，在电机作用下链条721可以驱动托盘6移动。另外对于输送线71还包括滑道73，滑道73为两条，链条721位于两条滑道73之间，托盘6滑动支撑于两条滑道73上，链条721驱动托盘6沿滑道73移动。

在优选方案中，输送组件7还包括回流线74，通过回流线74将下料工位5处的托盘6回收至上料工位1处，进而可以自动实现对托盘6的循环使用。对于回流线74可以采用两种设置方式，以下可以对两种设置方式单独说明。

实施例一

回流线74与输送线71并排设置于机架8上，两者位于同一或者近似同一高度，输送线71将载有试剂卡的托盘6由上料工位1移动至下料工位5，且当托盘6内的成品试剂卡全部转移后，将空置托盘6转移至回流线74，空置托盘6在回流线74由下料工位5对应端转移至上料工位1对应端，且在到达上料工位1对应端后，将空置托盘6由回流线74转移至输送线71。在本实施例中，回流线74与输送线71可以采用相同的工作方式，比如链轮链条传动组件72的形式，托盘6卡接于对应的链条721上，也可以采用输送带传动，空置托盘6直接置于输送带上。对于回流线74与输送线71之间托盘6的转移，可以采用机械手实现，具体是设置两组机械手，两组机械手分别位于上料工位1与下料工位5处，其中位于下料工位5处的机械手可以将输送线71上的空置托盘6转移至回流线74，而上料工位1处的机械手则将回流线74上的空置托盘6转移至输送线71。机械手的执行端可以通过真空吸附的方式对托盘6进行抓取，或者机械手的执行端设置夹手，夹手夹取托盘6的相对边沿。

实施例二

回流线74与输送线71呈上下布置，比如将输送线71设置于回流线74的正上方，输送线71的末端，空置托盘6向下移动至回流线74的首端，而在回流线74的末端，空置托盘6向上移动至输送线71的首端。对于回流线74与输送线71之间的转移，可以采用提升机的形式，提升机也为两组，分别位于输送线71的首端与末端，输送线71末端的空置托盘6移动至提升机上，提升机竖直下移，且当与回流线74等高时，提升机上的驱动件将空置托盘6移动至回流线74的首端；同理，在回流线74的末端，空置托盘6移动至对应升降机58上，提升机竖直上移，且当与输送线71等高时，提升机上的驱动件将空置托盘6移动至输送线71的首端。当然，转移方式也可以采用机械手转移，只是机械手的移动路径相对复杂，需要水平以及竖直方向移动。通过这种方式，可以缩小输送组件7的空间布置，使得整个系统布置比较紧凑。

优化输送线71的结构，其在上料工位1呈Y字形布置，包括两节分开段711以及一节汇聚段712，两节分开段711相对间隔设置，汇聚段712的首端靠近两节分开段711的末端，且位于两节分开段711之间，这里所谓的汇聚段即为前述的链轮链条传动组件72对应的线路。工作人员在两节分开段711对空置托盘6进行上料，且通过两节分开段711将装满待灌装产品的托盘6向汇聚段712移动，且在移动至分开段711的末端，通过机械手将其搬运至汇聚段712，而汇聚段712沿灌装工位2至下料工位5的方向进行延伸。回流线74部分结构位于汇聚段712的正下方，另外部分结构位于两节分开段711的下方且位于两节分开段711之间，通过提升机76将回流线74上的空置托盘6提升至与输送线71等高，然后水平移动至其中一节分开段711上。对于分开段711可以采用皮带传输，托盘6均支撑于皮带上，且在分开段711的末端设置有挡板713，该挡板713可以限制托盘6移动。另外，于分开段711上还设置有堆叠架714，堆叠架714靠近分开段711的首端，回流线74返回的空置托盘6在进入分开段711后，可先被转移至该堆叠架714预存，以避免因为上料效率导致分开段711上堆积过多的空置托盘6。堆叠架714上具有多层可以升降的通道，每一分开段711也具有断开的两个部分，堆叠架714刚好位于该断开位置，其中分开段711的前一部分与提升机76对接，分开段711的后一部分与汇聚段712对接，且供托盘6上料。托盘由分开段711的前一部分直接进入堆叠架714的其中一层通道内；当需要将该托盘6预存时，该通道竖直上移，托盘6不会进入分开段711的后一部分；而当不需要预存该托盘6时，托盘6直接穿过其中一层通道进入分开段711的后一部分；而当需要将预存的托盘6送入分开段711的后一部分时，则可控制托盘6对应的通道下移至与分开段711等高，托盘6由通道移动至分开段711的后一部分。

优化上述两个实施例，输送组件7还包括有除尘风箱，除尘风箱位于回流线74处，回流线74穿过除尘风箱，且当空置托盘6沿回流线74移动时，空置托盘6能够穿过除尘风箱，通过除尘风箱可以对空置托盘6进行洁净处理。实际上，对于托盘6也需要定期人工清洁，比如可以一周一次。

本发明实施例提供一种灌装工位2，可以应用于系统。灌装工位2包括液源21以及移液装置22，液源21与移液装置22通过管路连接，且移液装置22安装于机架8上，可以通过驱动装置24控制移液装置22的作业部位至托盘6的移动路径的正上方。输送组件7的输送线71穿过灌装工位2，当载有试剂卡的托盘6移动至灌装工位2的对应位置后，托盘6停止移动，移液装置22能够将液源21内的液体灌注至试剂卡内。整个过程均自动完成，且移液装置22能够向试剂卡内定量灌注液体。

优化上述实施例，灌装工位2还包括储液盒23，储液盒23与液源21通过管路连通，且储液盒23具有向上的敞口，且敞口位于移液装置22的移动范围内。本实施例中，液源21内的液体先进入储液盒23内，移液装置22可以通过抽取的方式由敞口位置向储液盒23内抽取液体，然后将抽取的液体排入托盘6的各试剂卡内。储液盒23与液源21之间采用气压驱动，直接在液源21一侧采用压缩空气将液源21内的部分液体压入储液盒23内，由于试剂卡内的液体量比较少，可以将移液装置22的作业部位伸入储液盒23内，移液装置22的作业部位直接吸取少量液体，然后将移液装置22的作业部位移动至试剂卡的开口处，移液装置22的作业部位内的液体灌注至试剂卡内。移液装置22可以采用移液器，移液器类似于针筒结构，可以将抽取的液体储存于其TIP头内，具体为气动移液器，气动移液器配备有气泵222，通过气泵222控制对应的气动移液器吸液与排液。通过这种方式，可以减少液体在管路内流动，以保证洁净要求。另外，由于移液器需要先伸入储液盒23吸液，然后向试剂卡内排液，驱动装置24可以采用三轴滑动平台，包括X轴、Y轴以及Z轴，储液盒23与输送线71并排设置，进而可以方便移液器的吸液排液动作。

继续细化储液盒23，其内具有多条并列设置的储液槽，移液装置22则包括多组移液器，移液器与储液槽一一对应，储液槽均与液源21连通，且储液槽的槽口与储液盒23的敞口对应，储液槽的液面应与槽口具有一定高度，以防止储液槽内液体飞溅产生串液。储液槽呈长条状，其长度延伸方向与输送线71的移动方向相同，各储液槽则沿垂直于输送线71的长度方向布置。通过驱动装置24可以控制各移液器同步移动，通常每一托盘6内可以放置多个试剂卡，每一试剂卡具有多个盛液孔，通过设置多条储液槽与多组移液器可以有效提高灌装工位2对托盘6内试剂卡的灌装效率。每一气泵222可以对应两个移液器，比如移液装置22还包括基座，基座安装于三轴滑动平台上，而移液器与气泵222均安装于基座上，其中各组气泵222均设置于基座上部，基座的相对两侧均设置有与气泵222个数相同的移液器，基座两侧的移液器可以同时对同一托盘6内的试剂卡灌注，也可以对不同的托盘6内试剂卡同时灌注；另外，灌装工位2包括两组移液装置22以及两组驱动装置24，两组移液装置22均由同一储液盒23吸液，其可以同时对两个托盘6内的试剂卡灌注。在优选方案中，在储液盒23上设置有多组超声波液位传感器，且每一储液槽对应两组超声波液位传感器，通过超声波液位传感器可以检测对应储液槽的液面高度，具体是通过两组超声波液位传感器用于检测对应储液槽的两条长边沿的液面高度，高度检测误差不超过0.5mm，进而可以判断储液槽的两条长边沿表面是否有气泡(通常气泡都悬浮于液面边沿位置)，能够有效避免移液器吸入气泡，再将气泡排入试剂卡内。储液盒23还包括溢流槽，溢流槽与储液槽连通，当储液槽内的液位达到溢流位时，储液槽内的液体会自动流入溢流槽内，从而可以有效控制储液槽的液面高度，进而避免移液器的TIP头伸入液面过多，通常为1mm以下，以降低TIP头表面粘附液体的可能性，保证移液器灌注精度。为进一步保证移液精度，储液槽内的液面固定，以保证移液器TIP头伸入液面内的深度固定，进而使得每次移液均具有较高的一致性。

由于移液装置22采用移液器实现对试剂卡灌注，由此灌装工位2还增设有TIP头更换盒25，且TIP头更换盒25位于移液器的移动范围内，即通过驱动装置24可以将移液器移动至TIP头更换盒25处。本实施例中，TIP头更换盒25可以提供TIP头，通过驱动装置24可以定期对移液器的TIP头自动更换。

进一步地，灌装工位2可以设置两组，两组灌装工位2沿托盘6的移动方向依次设置，可以采用两组灌装工位2对同一托盘6内的试剂卡灌注。灌装工位2的移液器个数与试剂卡的盛液孔个数相关，具体地，当盛液孔的个数为九个时，则可以其中一个灌装工位2的移液器为五个，另一灌装工位2的移液器为四个，两个灌装工位2对试剂卡的盛液孔错开灌注，即具有五个移液器的灌装工位2可以对试剂卡的1、3、5、7、9号盛液孔，具有四个移液器的灌装工位2则可以对试剂卡的2、4、6、8号盛液孔。

细化液源21，其包括车架211以及设置于车架211内的容量瓶212，每一容量瓶212均用于填充液体，每一容量瓶212均连通储液槽，通过气压可以将容量瓶212内的液体压入储液槽内。本实施例中，车架211具有用于放置容量瓶212的腔室，其内可以兼具放置2.5L、3.5L、6L、12L的容量瓶212，具体根据生产班次的液体需求量来确定，车架211的顶部具有开口，方便容量瓶212的更换，且开口采用透明盖板封堵。容量瓶212在腔室内放置时可以倾斜一定角度，比如15度，将管头玻璃棒伸入容量瓶212内，当外部的气泵将洁净空气压入容量瓶212内，使瓶内气压升高，从而使瓶内液体顺着管道进入储液盒23内，可以减少容量瓶212内尾液残留。

在系统的优选方案中，灌装工位2与封膜工位3之间还增设有首检工位，首检工位为抽检，其包括抽检下料线，抽检下料线垂直于输送线71，在抽检下料线的首端设置有托盘旋转模组，托盘旋转模组包括电动夹持缸，通过电动夹持缸可以将托盘6抓取至抽检下料线上。由于设置了抽检下料线，输送线71在首检工位之间断开，即输送线71为断开形式，输送线71的两段之间采用电动夹持缸转移托盘6。在优选方案中，可以根据实际需要将输送线71进行断开设置，具体是针对汇聚段712，可以根据长度来设定断开位置。

本发明实施例还提供一种封膜工位3，可以应用于系统。封膜工位3包括上料架31、取模机构32以及封膜机构33，其中上料架31用于放置卷膜，用于持续提供膜片，取模机构32则能够将卷膜进行裁剪以获取需要对试剂卡封膜的膜片，且将裁剪后的膜片置于灌装后的试剂卡上，以封堵试剂卡上的各盛液孔，而封膜机构33将膜片固定于试剂卡上，封膜机构33位于托盘6移动路径的正上方，即铺设有膜片的试剂卡移动至封膜机构33下方，封膜机构33将膜片与试剂卡固定。

在具体实施方式中，封膜机构33包括热风板331以及驱动件332，热风板331位于托盘6移动路径的正上方。本实施例中，热风板331温度较高，当铺设有膜片的试剂卡移动至热风板331正下方时，驱动件332能够驱使热风板331下压至膜片上，进而可以将膜片热封至试剂卡上。对于驱动件332通常采用升降气缸。在优选方案中，热风板331设置有缓冲结构333，缓冲方向为竖直方向，对于缓冲结构333可以为缓冲层，缓冲层能够使得热风板331对试剂卡下压时，压力分布比较均匀。

细化上料架31的结构，其包括架体311以及设置于架体311上的转轴312，架体311与机架8之间可拆卸连接，转轴312供卷膜安装，具体为转轴312穿过卷膜的中间通孔。本实施例中，卷膜安装于转轴312上时，卷膜能够相对架体311绕转轴312旋转，在优选实施例中，转轴312与架体311可转动连接，卷膜与转轴312卡接，进而可以保证卷膜能够相对转轴312旋转。在实际工作时，卷膜的外端边水平展开，当对卷膜水平展开部分施加远离转轴312方向的作用力时，卷膜绕转轴312旋转，卷膜被逐渐剥开，且当卷膜用完之后，可以直接将整个上料架31全部由机架8上抽出，进而方便将新的卷膜安装于转轴312上。由此，在架体311上设置有把手，供工作人员抽拉上料架31。

进一步地，上料架31还包括除尘辊313，除尘辊313包括两根辊轴，两根辊轴相对设置且能够相对架体311转动，辊轴平行于转轴312。两根辊轴之间具有间隙，卷膜水平展开部分穿过两根辊轴之间的间隙，且该段膜片的上下表面分别与上下辊轴接触，可以对膜片形成一定的夹紧，其中一根辊轴为主动辊，另一根辊轴为被动辊，主动辊主动旋转，其可以驱使膜片水平移动，膜片则又带动被动辊旋转，进而可以实现对取模机构32持续上料，且通过除尘辊313可以实现对卷膜的膜片表面除尘的作用。

细化取模机构32的结构，其包括切膜组件321以及抓膜组件322，其中切膜组件321可用于裁切卷膜以获取合适尺寸的膜片，而抓膜组件322则能够将裁切后的膜片转移至灌装后的试剂卡上。通常，切膜组件321包括切刀，膜片水平移动，切刀竖直移动以切断膜片。抓膜组件322通过真空吸附的方式抓取裁切后的膜片，具体地，抓膜组件322包括平移台324以及两组吸附头323，通过平移台324可以控制吸附头323做XYZ轴直线移动，两组吸附头323相对间隔设置，可以对应裁切后膜片的两个相对边沿。

在对应封膜工位3处，具体是对应封膜机构33处设置有顶升定位组件34，顶升定位组件34包括两组可沿竖直方向移动的支撑台341，两组支撑台341间隔设置且两者至少部分结构位于托盘6移动路径的正下方。本实施例中，正常情况下，两个支撑台341的顶面均低于滑道73的顶面，支撑台341不会影响托盘6的正常移动，而当热风板331需要下压热封试剂卡时，支撑台341竖直上移，两个支撑台341可以共同支撑托盘6，且使得托盘6与输送线71脱离，避免热风板331下压输送线71，同时方便控制托盘6的竖直位置，且可以达到精确定位的目的。在支撑台341上设置有缓冲结构，缓冲结构也为缓冲层，由此与热风板331上的缓冲层配合形成两级缓冲，进一步保证热风板331对试剂卡上膜片压力分布均匀。

优选方案中，两组支撑台341分别位于输送线71的相对两侧，即位于滑道73的外侧，且托盘6部分结构均水平凸出两条滑道73，且该凸出部分位于支撑台341的正上方，当两组支撑台341竖直上移后，两组支撑台341可以共同支撑托盘6。顶升定位组件34还包括气缸342，气缸342与支撑台341对应，气缸342竖直设置，通过气缸342的伸缩可以控制支撑台341的竖直方向移动。

而在另一种顶升定位组件34实施例中，输送线71具有两组链轮链条传动组件72，且两条链条721间隔分布，顶升定位组件34设置于两条链条721之间，即顶升定位组件34的两个支撑台341均位于两条链条之间，此时两个支撑台341可沿输送线71移动的方向间隔布置，气缸342伸展后两个支撑台341也可以共同支撑托盘6。

对于顶升定位组件34设置有多组，其间隔分布于各工位处，比如在灌装工位2，采用顶升定位组件34先将托盘6顶起，然后再对试剂卡进行灌装；同理在后续的冷敷机构6以及切膜工位4处也可以设置有该顶升定位组件34。

本发明实施例还提供一种冷敷机构35，冷敷机构35位于封膜工位3的出料侧，即封膜后的托盘6移动至冷敷机构35，通过冷敷机构35可以对封膜后的试剂卡进行降温，经过冷敷机构35的托盘6进入切膜工位4。由于试剂卡在封膜时为热封，热封温度有可能会影响试剂卡内的液体质量，通过冷敷机构35可以降低试剂卡的温度，可以保证试剂卡内的液体质量。

细化冷敷机构35，其包括冷敷板351以及驱动组件352，驱动组件352可以控制冷敷板351竖直移动，冷敷板351位于托盘6移动路径的正上方，当托盘6移动至其正下方时，驱动组件352控制冷敷板351竖直下移以使冷敷板351与试剂卡上的膜片接触，而冷敷板351则能够对膜片降温。对于驱动组件352，可以采用竖直设置的气缸，通过气缸可以驱动冷敷板351竖直方向移动。继续细化冷敷板351的结构，冷敷板351内设置有冷水循环管路354，冷水循环管路354与制冷装置连接，通过冷水循环流动，以起到对膜片降温的作用。冷水循环管路354在冷敷板351内蛇形分布，可以提高对冷水冷量的利用率。

优化上述实施例，冷敷机构35还包括消除组件353，通过消除组件353可以消除冷敷后产品表面可能形成的冷凝水，具体是消除膜片表面的冷凝水，其可以保证试剂卡的洁净要求。

对于消除组件353可以采用多种实施例，比如实施例一：消除组件353包括风刀，风刀位于冷敷板351的出料侧，风刀的出风方向为水平且垂直于托盘6的移动方向，风刀可以持续对经过冷敷后的试剂卡的膜片表面吹风，进而可以消除膜片表面可能产生的冷凝水。实施例二：消除组件353包括擦拭件355以及控制件356，擦拭件355可以为擦拭棉，擦拭件355位于输送线71的正上方，当经过降温后的试剂卡移动至擦拭件355正下方时，控制件356可以控制擦拭件355与试剂卡的膜片表面接触，控制件356可以继续控制擦拭件355往返水平移动，进而达到擦拭试剂卡的膜片表面可能的冷凝水。

经过冷敷降温后，托盘6继续移动至切膜工位4。由于托盘6内设置有多个试剂卡，在封膜工位3，膜片尺寸与托盘6尺寸近似，膜片对多个试剂卡同时封膜，由此，托盘6进入切膜工位4后，需要将各试剂卡对应的膜片分隔，且需要将多余的膜片切除。本发明实施例中，切膜工位4采用激光对膜片进行切割，由此切膜工位4包括激光器41以及激光控制器42，其中激光器41的出光口位于输送线71的正上方，当载有封膜后试剂卡的托盘6移动至切膜工位4时，激光控制器42控制激光器41工作，根据预先设定的程序对膜片进行切割。

具体膜片激光切割方法如下步骤：

当膜片移动至激光器41出光口正下方时，通过托盘6与CCD相机对膜片进行视觉定位；

根据视觉定位信息，确定激光切割线，以制定激光切割顺序，且切割顺序由膜片的中间依次分别向两侧切割。

在确定激光切割线时，激光切割线的条数与试剂卡的个数相关，每一试剂卡的两侧均具有激光切割线，比如试剂卡为8个时，则激光切割线为9条，则激光切割顺序为：8/6//4/2/1/3/5/7/9，各数字代表对应激光切割线的顺序，且按照托盘6在输送线71上的移动方向确定，当然也可以考虑9/7/5/3/1/2/4/6/8。

在本发明中，由于膜片是通过热风板331热压至试剂卡上，且后续又通过冷敷机构35进行降温处理，其会导致膜片产生一定的应力，假定按照一侧至另一侧的顺序依次进行切割时，切开后两侧的应力会分布不均匀，进而导致后续切膜时的切割位置与CCD相机视觉定位时的位置产生较大的偏离，切膜质量难以保证。而在本实施例中，从中间开始切膜，可以更加有效地释放膜片冷却后产生的应力，能够避免应力分布不均导致的切割位置偏差，保证切割质量。

在优选实施例中，采用激光切割膜片时，膜片的边沿需要通过盖板压紧，其可以防止膜片切开后产生较大的形变以及膜片偏移较大距离。

继续优化膜片激光切割方法，在确定每一试剂卡对应的切割线时，通过CCD相机抓取试剂卡的两条边，计算两条边的角度均值，且将该角度均值作为激光切割线的角度，由于膜片是由中间向两侧切割，所以切割线的角度也是由中间向两侧逐步确定。通过这种方式，可以防止试剂卡在托盘6内摆放不平行或者托盘6整体有一定角度时，试剂卡对应膜片的两边切割不均匀的问题。

进一步地，由于在激光切割时，每一试剂卡都对应两条激光切割线，则在切割完成后不可避免产生切割尾料，且切割尾料通常位于托盘6内各试剂卡对应区域的外侧，即位于两侧试剂卡的外侧，切割后这些尾料依托于托盘6的边沿上，则可以通过取废料吸盘43将切割尾料抓取后置于废膜收集盒44内。

另外，在切膜工位4，由于采用激光对膜片进行裁切，其必然会产生烟尘，由此在切膜工位4设置有除尘结构，在本实施例中采用双层除尘，一层除尘针对膜片位置，在膜片的上方设置有罩体45，罩体45位于膜片正上方且罩体45的下方靠近膜片，激光在罩体45内裁切膜片，由此裁切过程中产生的烟尘主要是位于该罩体45内，因此在罩体45上设置有第一抽气管451，通过第一抽气管451可以将大部分的烟尘抽出切膜工位4；二层除尘则是针对整个切膜工位4，切膜工位4被盖体46罩盖，且在盖体46上设置有第二抽气管461，由此，即使有少量烟尘由罩体45内逸出后，通过第二抽气管461可以进一步抽取逸散至盖体46内的烟尘。

当膜片切完后，托盘6内的各试剂卡均为成品，通过输送线71进入人工检测工位，人工检测工位主要是用于对成品进行外观检测，确定后进入下料工位5打包装箱。

本发明实施例提供一种下料工位5，可以应用于系统中，其包括装盘运输线51、装箱运输线52、第一机械手53以及第二机械手54，装盘运输线51可以运输tray盘55至装箱运输线52，而装箱运输线52则是用于运输周转箱56，第一机械手53可以将经过检测后的成品转移至tray盘55内，第二机械手54能够将装有成品试剂卡的tray盘55转移至周转箱56内。本实施例中，成品试剂卡被运输至下料工位5，通过第一机械手53将成品试剂卡抓取至tray盘55内，且当tray盘55装满后，装盘运输线51将tray盘55运输至装箱运输线52，且通过第二机械手54将tray盘55逐一叠放至周转箱56，而周转箱56装满后，装箱运输线52将运输该周转箱56下料，同时将空置的周转箱56运输至转盘输送线71处。在上述过程中，通过两条输送线71与两个机械手配合，可以将成品试剂卡装箱打包，整个过程均为自动完成，一方面可以提高打包效率，另一方面降低了人工成本。由于第一机械手53用于抓取成品试剂卡，第一机械手53的执行端采用吸盘吸附成品试剂卡，优选方案中吸盘采用可变距吸盘，其结合CCD相机视觉定位，以调节吸盘相应距离；第二机械手54用于搬运tray盘55，则可以采用夹头的形式，夹手可为四爪与两爪形式，其中四爪对应tray盘55的四边，而两爪则是用于夹紧tray盘55的其中一组相对边。其中，tray盘55具有多个容纳槽，各容纳槽呈阵列分布，第一机械手53将试剂卡摆放至各容纳槽内。

优化上述实施例，装盘运输线51垂直于装箱运输线52，其中装箱运输线52为整个系统的末端，其一端用于提供空置的周转箱56，另一端用于将装满试剂卡的周转箱56下线，装盘运输线51的末端延伸至装箱运输线52中间位置，通常装盘运输线51沿整个系统的长度方向延伸，而装箱运输线52则是沿系统的宽度方向延伸。

继续优化上述实施例，下料工位5还包括存放架57、升降机58以及横移架571，其中存放架57主要是供空置的tray盘55堆叠放置，而横移架571则是用于将堆叠于底部的tray盘55移出存放架57，且将其转移至升降机58上。本实施例中，装盘运输线51与装箱运输线52等高，横移架571与输送线71等高或者相近，通过升降机58可以连接两个高度，升降机58的低点与装盘运输线51对接，升降机58的高点与横移架571对接，且升降机58高点位置作为成品试剂卡装盘位，即当横移架571将tray盘55移动至升降机58处时，第一机械手53将成品试剂卡抓取至该tray盘55内，装盘完成后，升降机58竖直下移，且将tray盘55转移至装盘运输线51。通过本实施例结构，可以优化下料工位5的空间布置，下料工位5占用空间不会过大，同时能够实现tray盘55的自动补给。其中在存放架57处设置有支撑结构572，支撑结构572可以设置多组，绕存放架57周向设置，比如存放架57为方形，支撑结构572可以为四组，存放架57每一方位均对应一组支撑结构572，该支撑结构572通过气缸控制伸缩，横移架571可以滑入存放架57的底部且能够对底部的tray盘55形成支撑作用，而支撑结构572则可以伸入倒数第二个tray盘55的边沿的下方，通过多组支撑结构572配合可以形成对倒数第二个及以上的tray盘55支撑作用，此时横移架571下移即可带动其上方的tray盘55(倒数第一个tray盘55)水平移动滑出存放架57的底部，而当横移架571上的tray盘55转移至升降机58上后，横移架571返回至存放架57的正下方，且上移后能够支撑此时最底部的tray盘55(上述的倒数第二个tray盘55)，而各支撑结构572均回缩以支撑此时倒数第二个tray盘55的边沿，如此循环可以依次将堆叠的各tray盘55移出存放架57。在优选方案中，存放架57上应设置有传感器，该传感器靠近存放架57的底部位置，其用于判断存放架57内是否有tray盘55，或者用于判断存放架57内的tray盘55数量是否较少，且当达到检测要求时，该传感器向外发出警报，对于传感器可以采用红外/激光检测。

进一步地，下料工位5还包括成品运输线59，成品运输线59与输送线71对接，成品运输线59与输送线71等高，且与升降机58的高点等高，第一机械手53位于成品运输线59与升降机58之间。本实施例中，增设成品运输线59，可以将其认定为成品试剂卡的缓存线，在输送线71的末端，输送线71上的成品试剂卡可以转移至成品运输线59上缓存，第一机械手53则可以从成品运输线59上将成品试剂卡抓取至对应的tray盘55上。在优选方案中，成品运输线59可以设置两条，两者并列设置，输送线71位于两条成品运输线59之间，且将成品运输线59设置于人工检测工位，一方面可以方便对成品试剂卡的检测，另一方面可以通过人工将托盘6内的试剂卡由运输线转移至成品运输线59。

细化成品运输线59的结构，其包括运输带591，运输带591上设置有若干定位槽592，定位槽592的长度方向为成品运输线59的长度延伸方向，而宽度尺寸与试剂卡的宽度对应，试剂卡沿定位槽592的长度方向依次放置。运输带591采用皮带传送，当将试剂卡置于定位槽592内后，运输带591可以带动各试剂卡向靠近第一机械手53的方向移动，且在定位槽592靠近第一机械手53的一端封闭，即当试剂卡移动至该封闭位置时，封闭结构会阻挡试剂卡继续移动，试剂卡与运输带591之间产生相对滑动，此时试剂卡到达成品运输线59最靠近第一机械手53的位置，第一机械手53则可以将其抓取至对应的tray盘55内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种自动灌装封膜系统，包括机架，其特征在于：于所述机架上依次设置上料工位、灌装工位、封膜工位、切膜工位以及下料工位，且通过输送组件将托盘沿上述各工位依次移动；

所述上料工位，用于向托盘内放置待灌装产品；

所述灌装工位，用于向待灌装产品灌装液体；

所述封膜工位，对灌装后的产品进行封膜；

所述切膜工位，根据产品位置分隔膜片；

所述下料工位，将加工后的成品打包装箱。

2.如权利要求1所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：所述灌装工位包括液源以及移液装置，所述液源与移液装置通过管路连接，所述移液装置安装于机架上且通过驱动装置控制移动至托盘的移动路径正上方。

3.如权利要求2所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：所述灌装工位还包括储液盒，所述储液盒与所述液源通过管路连通，所述储液盒具有向上的敞口，且所述敞口位于所述移液装置的移动范围内。

4.如权利要求3所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：所述储液盒内具有多条并列设置的储液槽，所述移液装置包括并排设置的多组移液器，所述移液器与储液槽一一对应，且各所述储液槽均与所述液源连通，且所述储液槽的槽口与所述储液盒的敞口对应。

5.如权利要求1所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：所述封膜工位包括供卷膜放置的上料架、裁剪卷膜且将裁剪后的膜片置于灌装后产品上的取模机构以及将裁剪后膜片固定于灌装后产品上的封膜机构，所述封膜机构位于所述托盘移动路径的正上方。

6.如权利要求5所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：所述封膜机构包括热风板以及驱使所述热风板竖直移动的驱动件，所述热风板位于所述托盘移动路径的正上方。

7.如权利要求6所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：还包括可对封膜后的产品进行降温的冷敷机构，所述冷敷机构设置于封膜工位与切膜工位之间。

8.如权利要求7所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：所述冷敷机构包括可降温的冷敷板以及驱使所述冷敷板竖直移动的驱动组件，所述冷敷板位于托盘移动路径的正上方。

9.如权利要求8所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：还包括用于消除冷敷后产品表面冷凝水的消除组件。

10.如权利要求1所述的自动灌装封膜系统，其特征在于：所述输送组件包括输送线、回流线以及控制托盘于所述输送线与回流线之间转移的转移装置，所述输送线与回流线的移动方向相反，所述输送线的移动方向为产品加工方向。

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