CN114857905A - 一种物料连续烘干装置及其烘干方法 - Google Patents

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Suzhou Tiancheng Coating System Co ltd
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Abstract

本发明公开的一种物料连续烘干装置及其烘干方法，包括：输送平台、烘干组件以及控制系统，输送平台上设置有输送链，输送链上配合连接有滑动小车，滑动小车顶部阵列设置有若干个托盘，托盘内放置有物料；烘干组件包括多个烘干室，多个烘干室首尾连接形成回转结构，多个烘干室两端均设置有风管，通过风管向烘干组件内送入新风，新风的流动方向与滑动小车的移动方向相反；输送平台一侧设置有机械手，机械手包括上料机械手与下料机械手，控制系统用于控制机械手动作与输送链移动；烘干组件沿输送链的行走路径上依次设置有若干个摄像机构，摄像机构用于采集物料图像信息。

Description

一种物料连续烘干装置及其烘干方法
技术领域
本发明涉及物料智能烘干领域，更具体的，涉及一种物料连续烘干装置及其烘干方法。
背景技术
为了保证果脯甜美的口感，通常果脯在烘干之前需要浸糖，这便造成了果脯表面较粘。目前，市场上的果脯热风烘干设备主要以静态烘干房为主。此类设备存在如下问题：(1)由于设备的长度一般较短，因此装货量较少，效率较低；(2)靠近热源部分的物料首先被烘干，远离热源的物料随后被烘干，从而导致整体烘干时间过长，且前后物料的烘干品质会有差距。
针对上述技术问题，若加长设备的长度，则隧道内的热空气流速会相对降低，使得干燥时间加长，且烘干室内的前后温度及湿度差别较大，难以保证烘干前后的品质均匀。
此外，现有的物料烘干方式无法通过温湿度传感器检测烘干室内的温湿度，从而无法控制烘干室内的温湿度，烘干效果较差。
因此，开发一种新的物料连续烘干方法，以及设计出相应的的烘干装置，一方面缩短烘干时间，提升效率，同时保证物料的烘干质量和品质，显然具有积极的现实意义。
发明内容
为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种物料连续烘干装置。
本发明第一方面提供了一种物料连续烘干装置，包括：输送平台、烘干组件以及控制系统，
所述输送平台上设置有输送链，所述输送链上配合连接有滑动小车，所述滑动小车顶部阵列设置有若干个托盘，所述托盘内放置有物料；
所述烘干组件包括多个烘干室，多个烘干室首尾连接形成回转结构，其中，多个烘干室记为第一烘干室、第二烘干室……第M烘干室……第N烘干室；
所述第一烘干室至第M烘干室的温度逐渐升高，所述第M烘干室至第N烘干室温度逐渐降低；
所述滑动小车通过输送链带动依次穿过第一烘干室至第N烘干室，
多个烘干室两端均设置有风管，通过所述风管向所述烘干组件内送入新风，新风的流动方向与所述滑动小车的移动方向相反；
所述输送平台一侧设置有机械手，所述机械手包括上料机械手与下料机械手，所述控制系统用于控制机械手动作与输送链移动；
所述烘干组件沿所述输送链的行走路径上依次设置有若干个摄像机构，所述摄像机构用于采集物料图像信息。
本发明一个较佳实施例中，所述输送链上设置有电机，所述电机为变频电机，所述电机控制所述输送链的移动速度。
本发明一个较佳实施例中，所述第一烘干室至所述第N烘干室的内壁上均设置有若干个温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测对应区域内的温度或/和湿度。
本发明一个较佳实施例中，位于烘干室同一端的若干个风管一端均连接至总管，所述风管贯穿所述烘干室，位于烘干室内侧的所述风管一端端部设置有风阀。
本发明一个较佳实施例中，所述烘干室为3-6个。
本发明一个较佳实施例中，所述第一烘干室端部连接有预热室，所述第N烘干室尾部连接有冷却室。
本发明提供了第二种技术方案为：一种物料烘干方法，应用于物料连续烘干设备，包括如下步骤：
控制系统控制输送链带动滑动小车依次进入第一烘干室至第N烘干室；
通过第一烘干室内的摄像机构对物料进行拍照，通过AI算法将抓拍的物料此时颜色与标准烘干物料色卡进行比对；
若物料的颜色与设定的色卡颜色相对应时，则物料进入第二烘干室继续烘干；
若物料的颜色与设定的色卡颜色不对应时，则通过变频器将输送链的速度降低或停止，直至物料达到相应的颜色，输送链启动进入第二烘干室烘干；
通过第二烘干室内的摄像机构对物料进行拍照，并与设定色卡进行比对；
若物料的颜色与设定的色卡颜色对应，则物料进入第三烘干室继续烘干；
依次类推，直至物料进入第N烘干室进行烘干；
当物料的颜色与设定的色卡颜色对应时，通过输送链带动滑动小车进入冷却室进行冷却；
烘干过程中，通过风阀控制进入第一烘干室至第N烘干室的风量进行调节第一烘干室至第N烘干室内的温度与湿度。
本发明一个较佳实施例中，烘干过程中，通过温湿度传感器检测进入烘干室内空气的温度，若空气的湿度超过设定值，则开启烘干室内的排湿风机进行排湿，同时打开烘干室的进风风阀，通过调节风阀的开度及排湿风机的频率，控制进入烘干室空气的湿度。
本发明一个较佳实施例中，当温度传感器检测到冷却室对物料进行冷却至设定温度时，通过输送链带动滑动小车移动至下料机械手位置处，通过下料机械手将托盘转移。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本申请通过变频电机控制输送链进行物料输送，使得物料依次通过N个烘干室进行多次烘干，在烘干过程中，通过对物料拍照、并与标准烘干物料色卡进行对比，通过控制输送链移动速度的实时变化，实现物料的连续化烘干的同时，缩短烘干时间。
(2)本发明的烘干过程中通过风阀控制烘干室内部的温度及湿度，从而保证每一级烘干室均能够均匀烘干，不会造成物料水分大量流失，提高烘干效率的同时，保证了物料的烘干质量。
附图说明
图1为本发明优选实施例物料连续烘干设备俯视图；
图2为本发明优选实施例上料机械手与下料机械手位置示意图；
图3为本发明优选实施例托盘分布示意图。
图中：1、新风风机，2、热交换器，3、第一烘干室，4、第二烘干室，5、温湿度传感器，6、第三烘干室，7、冷却室，8、新风风管，9、板式过滤器，10、排气风管，11、摄像机构，12、传送带，13、上料段，14、上料机械手，15、下料段，16、下料机械手，17、输送链，18、托盘，19、滑动小车，20、排湿风机，21、进风风阀，22、变频电机，23、烘干组件，24、预热室。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1-3所示，本发明提供了一种物料连续烘干装置，包括：输送平台、烘干组件23以及控制系统，输送平台一侧设置有机械手，机械手包括上料机械手14与下料机械手16，控制系统用于控制机械手动作与输送链17移动；上料机械手14一侧有上料段13，下料机械手16一侧设置有下料段15，上料段13与下料段15均为传送带12结构，通过传送带12将托盘18及托盘18上的物料进行移动至上料机械手14附近，输送平台上设置有输送链17，输送链17上配合连接有滑动小车19，滑动小车19顶部阵列设置有若干个托盘18，托盘18内放置有物料；通过上料机械手14将托盘18放在输送平台的滑动小车19上，通过输送链17带动滑动小车19移动将物料进行输送。
进一步的，输送链17上设置有电机，电机为变频电机22，电机控制输送链17的移动速度。
进一步的，变频电机22能够控制输送链17的移动速度，输送链17在移动过程中可以保持匀速移动，也可以一段距离匀速移动，一段距离变速移动，可以理解的是，在变速移动过程中，输送链17速度可以逐渐增加，速度增量保持不变。
在本发明的另一个实施方式中，也可以通过控制变频电机22使输送链17速度逐渐降低，速度变化率保持不变。
进一步的，烘干组件23包括多个烘干室，多个烘干室首尾连接形成回转结构，其中，多个烘干室记为第一烘干室3、第二烘干室4……第M烘干室……第N烘干室；
第一烘干室3至第M烘干室的温度逐渐升高，第M烘干室至第N烘干室温度逐渐降低；
进一步的，每一个烘干室均设置有新风风机1，新风风机1连接有新风风管8，进风风阀21设置在新风风管8的端部，通过进风风阀21控制烘干室内的新风量，每一个烘干室上均设置有排气风管10，排气风管10端部连接有排湿风机20，位于冷却室7端部的新风风机1一侧设置有板式过滤器9，板式过滤器9能够过滤颗粒杂质，相邻烘干室的连接处设置有热交换器2。
进一步的，通过变频电机22灵活控制输送链17带动滑动小车19沿输送平台移动，滑动小车19通过输送链17带动依次穿过第一烘干室3至第N烘干室，第一烘干室3至第N烘干室的内壁上均设置有若干个温湿度传感器5，温湿度传感器5用于检测对应区域内的温度或/和湿度，在物料进行烘干过程中，通过温湿度传感器5检测对应烘干室内的温度与湿度，通过风阀控制烘干室内部的温度及湿度，从而保证每一级烘干室都能够均匀烘干，不会造成物料水分大量流失，提高烘干效率的同时，保证物料的烘干质量。
进一步的，常规的烘干房内的物料是静态的(即：烘干过程中，物料是静止不动的)，而同一烘干阶段(在整个烘干周期分成若干个烘干阶段，不同位置的物料所处于局部环境的温度及湿度都是不同的，靠近热源的位置的温度较高，湿度较低，在此位置的物料烘干速度会更快；而远离热源位置的物料所处的环境温度较低，湿度较高，造成此处物料的烘干速度较慢，造成烘干时间加长。不同位置的物料烘干时间不同，为了保证每一批次能够同时出料，只能以远离热源那侧物料的烘干时间为准，这便造成了前后物料的烘干质量有所差异，即靠近热源侧的物料被过度烘干，从而影响色泽及口感。
本专利中的物料是处于动态的(即时时刻刻都在运动中)，所有物料的运动轨迹均是从低温向高温运动，所有的物料经历的环境都是一样的(湿度、温度、风速等)，这便保证了物料烘干的均匀性，从而缩短烘干时间，提高生产效率。实现了连续化生产操作。
同一种物料在最高烘干温度、处理量相同的的条件下：常规烘干烘干房烘干果脯的时间在20h左右，本申请烘干时间在16h左右。
烘干组件23沿输送链17的行走路径上依次设置有若干个摄像机构11，摄像机构11用于采集物料图像信息。
进一步的，多个烘干室两端均设置有风管，通过风管向烘干组件23内送入新风，新风的流动方向与滑动小车19的移动方向相反，位于烘干室同一端的若干个风管一端均连接至总管，风管贯穿烘干室，位于烘干室内侧的风管一端端部设置有风阀。
进一步的，本申请中新风的风向与滑动小车的移动方向相反，此种设置方式实现新风逆流，传热效果较好。
在本发明一个较佳实施方式中，由说明书附图可以得知，本申请包括三个烘干室，分别为第一烘干室3、第二烘干室4与第三烘干室6，第一烘干室3的端部连接有预热室24，第三烘干室6的尾部连接有冷却室7，滑动小车19依次经过预热室24、第一烘干室3、第二烘干室4、第三烘干室6、然后进入冷却室7进行冷却降温，降温完成后通过输送链17传送至下料机械手16附近，通过下料机械手16将托盘18抓取放在下料段15的传送皮带上转移，新风的流动方向则与滑动小车19的移动方向相反，相邻烘干室的连接处设置有换热器，第一烘干室3为预热室24，第N烘干室尾部连接有冷却室7，经过冷却室7的新风通过换热器被加热，进入第三烘干室6，对烘干物料进行加热；烘干室内的物料温度升高，同时失去水分，烘干室内的空气温度下降，湿度增加，随后，再次经过换热器进入第二烘干室4，烘干室内的温湿度传感器5检测进入第二烘干室4的空气的温度，若空气的湿度超过设定值，则开启第三烘干室6内的排湿风机20排湿，同时打开第三烘干室6的进风风阀21，通过调节风阀的开度及排湿风机20的频率，控制进入第二烘干室4空气的湿度。同理，第二烘干室4的空气再进入第一烘干室3，再进入预热室24，最终排出。
进一步的，预热室24温度为20-30度，第一烘干室3内的温度为30-45度，第二烘干室4温度为45-60度，第三烘干室6温度为60-75度。
进一步的，预热室24温度可以调节为20度、21度，22度，23度，24度，25度，26度，27度，28度，29度，30度，优选的，预热室24温度为25度。
进一步的，第一烘干室3温度可以调节为30度，31度…38度…42度、43度、44度，45度，第一烘干室3调节温度为1度，优选的，第一烘干室3温度为38度；
进一步的，第二烘干室4温度可以调节为45度，46度、47度、48度，49度，50度、51度，52度、53度、54度、55度、56度，57度，58度、59度，60度，优选的，第二烘干室4温度为55度。
进一步的，第三烘干室6温度可以调节为60度、61度……68度……70度、71度，72度，73度，74度、75度，优选的，第三烘干室6温度为68度。
本发明提供了第二种技术方案为：一种物料烘干方法，应用于物料连续烘干设备，包括如下步骤：
控制系统控制输送链17带动滑动小车19依次进入第一烘干室3至第N烘干室；
通过第一烘干室3内的摄像机构11对物料进行拍照，通过AI算法将抓拍的物料此时颜色与标准烘干物料色卡进行比对；
若物料的颜色与设定的色卡颜色相对应时，则物料进入第二烘干室4继续烘干；
若物料的颜色与设定的色卡颜色不对应时，则通过变频器将输送链17的速度降低或停止，直至物料达到相应的颜色，输送链17启动进入第二烘干室4烘干；
通过第二烘干室4内的摄像机构11对物料进行拍照，并与设定色卡进行比对；
若物料的颜色与设定的色卡颜色对应，则物料进入第三烘干室6继续烘干；
依次类推，直至物料进入第N烘干室进行烘干；
当物料的颜色与设定的色卡颜色对应时，通过输送链17带动滑动小车19进入冷却室7进行冷却；
烘干过程中，通过风阀控制进入第一烘干室3至第N烘干室的风量进行调节第一烘干室3至第N烘干室内的温度与湿度。
进一步的，在通过第一烘干室3进行烘干过程中，物料在进行烘干时，水分逐渐减少，此时，物料的外观颜色也随之产生变化，当托盘18中70％-80％的物料颜色与当前烘干室内设定的色卡颜色相对应时，则证明物料已达到第一烘干室3内的烘干水平，此时可以控制输送链17，将物料输送至第二烘干室4进行二次烘干，同理，当托盘18中70％-80％的物料的外观颜色与第二烘干室4设定的色卡颜色相对应时，则控制输送链17将物料输送至第三烘干室6，以此类推。
进一步的，第一烘干内设定的色卡颜色与第二烘干室4内设定的色卡颜色、第三烘干室6内设定的色卡颜色均不相同，色卡设定的颜色与物料的品种，要求烘干的程度等参数均有关系，本领域技术人员能够根据物料的种类进行实时调整色卡颜色，在烘干过程中，也可以通过变频电机22控制输送链17的速度，保证进入下一段烘干室时，物料的颜色已达到要求。
根据本发明实施例，烘干过程中，通过温湿度传感器5检测进入烘干室内空气的温度，若空气的湿度超过设定值，则开启烘干室内的排湿风机20进行排湿，同时打开烘干室的进风风阀21，通过调节风阀的开度及排湿风机20的频率，控制进入烘干室空气的湿度。
根据本发明实施例，当温度传感器检测到冷却室7对物料进行冷却至设定温度时，通过输送链17带动滑动小车19移动至下料机械手16位置处，通过下料机械手16将托盘18转移。
进一步的，温度传感器为非接触式传感器，它的敏感元件与被测对象互不接触，可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。
根据本发明的另一个较佳实施例，烘干室设置5个，分别为第一烘干室、第二烘干室、第三烘干室、第四烘干室与第五烘干室，第一烘干室头部连接预热室，第五烘干室尾部连接冷却室，第一烘干室到第三烘干室温度逐渐升高，第四烘干室至第五烘干室温度逐渐降低，保证物料烘干过程中的温差较小，烘干比较均匀。
进一步的，烘干室数量还可以设置6-10个，当烘干室数量为6个时，前三个烘干室温度逐渐上升，后三个烘干室温度逐渐降低，当烘干室数量为8个时，前5个烘干室温度逐渐上升，后三个烘干室温度逐渐降低。
综上所述，本申请通过变频电机22控制输送链17进行物料输送，物料依次通过N个烘干室进行多次烘干，烘干过程中通过对物料拍照并与标准烘干物料色卡进行对比，从而控制输送链17移动速度的实时变化，实现物料的连续化烘干的同时，缩短烘干时间。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种物料连续烘干装置，包括：输送平台、烘干组件以及控制系统，其特征在于，
所述输送平台上设置有输送链，所述输送链上配合连接有滑动小车，所述滑动小车顶部阵列设置有若干个托盘，所述托盘用于放置物料；
所述烘干组件包括至少3个烘干室，各个烘干室首尾连接形成回转结构，其中，各个烘干室记为第一烘干室、第二烘干室……第M烘干室……第N烘干室；
所述第一烘干室至第M烘干室的温度逐渐升高，所述第M烘干室至第N烘干室温度逐渐降低；
所述滑动小车通过输送链带动依次穿过第一烘干室至第N烘干室，
所述烘干室两端均设置有风管，通过所述风管向所述烘干组件内送入新风，新风的流动方向与所述滑动小车的移动方向相反；
所述输送平台的一侧设置有机械手，所述机械手包括上料机械手与下料机械手，所述控制系统用于控制机械手动作与输送链移动；
所述烘干组件沿所述输送链的行走路径上依次设置有若干个摄像机构，所述摄像机构用于采集物料图像信息。
所述输送链上设置有电机，所述电机为变频电机，所述电机控制所述输送链的移动速度。
所述第一烘干室至所述第N烘干室的内壁上均设置有若干个温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测对应区域内的温度或/和湿度。
位于烘干室同一端的若干个风管均连接至总管，所述风管贯穿所述烘干室，位于烘干室内侧的所述风管一端端部设置有风阀。
2.根据权利要求1所述的一种物料连续烘干装置，其特征在于，所述烘干室为3-6个。
3.根据权利要求1所述的一种物料连续烘干装置，其特征在于，所述第一烘干室头部连接有预热室，所述第N烘干室尾部连接有冷却室。
4.一种物料烘干方法，应用于权利要求1-3中任一权利要求所述的物料连续烘干设备，其特征在于，包括如下步骤：
控制系统控制输送链带动滑动小车依次进入第一烘干室至第N烘干室；
通过第一烘干室内的摄像机构对物料进行拍照，通过AI算法将抓拍的物料此时颜色与标准烘干物料色卡进行比对；
若物料的颜色与设定的色卡颜色相对应时，则物料进入第二烘干室继续烘干；若物料的颜色与设定的色卡颜色不对应时，则通过变频器将输送链的速度降低或停止，直至物料达到相应的颜色，然后输送至第二烘干室烘干；
通过第二烘干室内的摄像机构对物料进行拍照，并与设定色卡进行比对；
若物料的颜色与设定的色卡颜色对应，则物料进入第三烘干室继续烘干；
若物料的颜色与设定的色卡颜色不对应时，则通过变频器将输送链的速度降低或停止，直至物料达到相应的颜色，然后输送至第三烘干室烘干；
依次类推，直至物料进入第N烘干室进行烘干；
当物料的颜色与设定的色卡颜色对应时，通过输送链带动滑动小车进入冷却室进行冷却；
烘干过程中，通过风阀控制进入第一烘干室至第N烘干室的风量，以调节第一烘干室至第N烘干室内的温度与湿度。
5.根据权利要求4所述的一种物料烘干方法，其特征在于，烘干过程中，通过温湿度传感器检测进入烘干室内空气的温度，若空气的湿度超过设定值，则开启烘干室内的排湿风机进行排湿，同时打开烘干室的进风风阀，通过调节风阀的开度及排湿风机的频率，控制进入烘干室空气的湿度。
6.根据权利要求4所述的一种物料烘干方法，其特征在于，当温度传感器检测到冷却室对物料进行冷却至设定温度时，通过输送链带动滑动小车移动至下料机械手位置处，通过下料机械手将托盘转移。
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