机器人处理系统和方法与流程

文档序号:17722263发布日期:2019-05-22 02:15阅读:225来源:国知局
机器人处理系统和方法与流程

本发明涉及一种用于处理自动储存系统中的材料的系统,该系统包括用机器人获取的一系列堆叠箱。更具体地但不是唯一地,本发明涉及一种用于处理自动储存系统中的材料的方法,其中该处理在一系列箱中发生,箱的顺序可重新配置,使得根据需要通过对处理步骤进行重新排序,该处理的变化是可能的。例如,处理步骤的这种重新配置涉及一种用于将原料输送到小啤酒厂的系统和方法以及用于根据消费者的个人需求酿造小批量或试验批量的啤酒的方法。

本申请要求于2016年9月29日递交的第gb1616559.9号英国专利申请的优先权,其通过引用并入本文。



背景技术:

一些商业和工业活动需要能够储存并搜寻大量不同的产品的系统。一种已知类型的用于储存并搜寻多条产品线中的物品的系统涉及将储存箱或容器以一个在另一个顶部上的方式布置成堆,该堆按行布置。储存箱或容器从上方获取,消除了对于行之间的通道的需求并使得在给定的空间中能够储存更多的容器。

其内容通过引用并入本文的ep1037828b1(autostore)描述了一种系统,其中容器堆布置在框架结构内。这种类型的系统在附图的图1至图4中示意性地示出。机器人负载操纵设备可在堆系统上、在堆的最上表面上围绕堆可控地运动。

一种形式的机器人负载操纵设备在第317366号挪威专利中进一步描述,该挪威专利的内容通过引用并入本文。负载操纵设备的进一步的发展在第gb1413155.1号英国专利申请中描述,其中每个机器人负载操纵器仅覆盖一个网格空间,从而允许更高密度的负载操纵器并因此允许给定尺寸系统的更高的生产率。图3(a)和图3(b)是分别从后部和前部观察的负载操纵设备的示意性透视图,图3(c)是举升箱的负载操纵设备的示意性前部透视图。



技术实现要素:

本发明的第一方面基于如下构思:一系列不同的箱或容器可用于执行需要执行一系列顺序步骤的任何过程中的一个或多个阶段。该顺序处理可如下实现:通过给箱提供合适的分配装置,从而允许箱中的内含物在箱之间转移,如该处理所需要的。此外,考虑到箱或容器的布置和获取,能够重新配置箱内的材料被处理的顺序。可在例如需要例如处理时间、温度、压力或进行中的处理所限定的任何其它处理变量的变化的试验或实验过程中需要该操作。

根据本发明,提供一种自动储存和处理系统,该系统包括一系列箱,箱的第一部分包括用于待处理的原材料的储存器,箱的第二部分包括用于在箱内执行特定功能的处理装置,处理装置作用于位于箱中的材料,处理后的材料通过分配装置从箱到箱地传输,从第一个箱到最后一个箱的过程在没有用户干预的情况下进行,使得输入到箱中的原材料根据预定的一系列步骤被处理以实现最终结果,每个步骤在预定的箱中进行。

根据本发明,提供一种执行自动储存和处理系统内的过程的方法,该储存系统包括在框架内堆成堆的多个容器、能够在框架上操作的多个负载操纵设备,该方法包括如下步骤:将该过程所需要的材料储存在堆内的容器内;使用负载操纵设备使所需要的容器运动;将所需要的材料分配到处理容器中或者通过一系列处理容器分配所需要的材料以用于处理;将产生的处理后的材料分配到合适的储存装置中。

本发明的一个目标在于提供一种储存系统,该储存系统用于储存通常用于酿造各种不同的啤酒的各种原料,并用于使用机器人负载操纵设备将原料输送到小啤酒厂,以能够根据消费者的个人需求以高效、划算、可控和一致的方式酿造小批量啤酒。

本发明的进一步的目标在于提供一种储存和处理系统,该储存和处理系统用于储存和处理需要不同层级的处理的各种宝石,一系列箱或容器提供以待处理的各个宝石的特定性质所需要的、预定的但是可变的处理顺序处理宝石所需要的装置。

本发明的又一进一步的目标在于提供一种储存和处理系统,该储存和处理系统用于储存和处理用于制备药物的各种活性成分,一系列箱或容器提供以药物的制造步骤所需要的、以预定的但是可变的处理顺序处理原材料所需要的装置。这种处理可包括微生物发酵处理,但是可使用其它处理。

本发明的又一进一步的目标在于提供一种储存和处理系统,该储存和处理系统用于储存和处理用于制备食品的原料,一系列箱或容器提供以食品的制备步骤所需要的、预定的但是可变的处理顺序处理原料所需要的装置。这种食品可包括但不限于生物体例如昆虫或甲壳类动物。然而,将领会到的是,可设想其它食品例如面包或其它烘培产品。

将领会到的是,虽然在下文参考用于酿造的系统详细描述本发明,但是存在本发明的许多其它应用,其中一些应用在上文详述,这些应用受益于组装其中每个箱执行特定功能的产品线的能力,最终结果是过程从开始到结束都在储存在这种储存系统内的箱内执行。还将领会到的是,本发明于酒精的应用不需要限于酿造,而是可包括其它发酵处理例如生产酒或烈酒例如松子酒。

有利地,该过程可根据需要执行,使得该过程中的步骤基于能够使用的合适的箱、根据需要被增加、去除或改变。

此外,将领会到的是,数个过程可并行运行,基于处理要求根据需要使用不同的箱。还将领会到的是,整个过程可以仅部分地在箱中执行。过程的其它部分可在不易于设置在储存结构或箱内的专用设备中进行。

设想用于本发明的应用包括但不限于面包制作、披萨制作、宝石抛光、药物试验或制备以及材料分类。

在这些应用中的每一个中,整个过程的独立的步骤可以在不同的箱中执行,箱设置有合适的处理装置例如加热器、冷却器、混合器、分配器、照明装置、大气控制装置等。

例如,在面包制作的情况下,原料可储存在储存箱中、以合适的量分配到混合箱中、持续所需要的持续时间地混合、持续预定时间地转移到校验箱以及在烘培箱中烘培。

下文的示例涉及啤酒的酿造,但是将领会到的是,可设想需要酿造的任何形式的酒精。此外,从前文将领会到的是,这仅仅是示例,可考虑其它过程。

根据本发明的一种形式,提供一种自动拣选系统,该自动拣选系统包括小啤酒厂。

在另一方面,本发明提供一种自动拣选系统,该自动拣选系统用于储存多种不同的酿造原料并将酿造原料输送到外部或内部小啤酒厂。

在进一步的方面,本发明提供一种将一个或多个储存箱的内含物输送到小啤酒厂的方法。

在进一步的方面,本发明提供一种一次性的或可重复使用的内衬,该内衬用于在自动拣选系统中使用的箱。

在进一步的方面,本发明提供一种用于自动拣选系统的箱,箱包括一个或多个如下项:加热装置、冷却装置、搅拌装置、温度监测装置、透明度监测装置、开缝底座、再循环装置、水入口装置、装瓶装置、过滤装置、冷冻装置和称量装置。

本发明的优选特征在权利要求中限定。

按照这种方式,本发明提供一种完全自动化的小啤酒厂和酿造方法。

在一方面,本发明基于如下构思:一系列不同的酿造箱可用于执行酿造过程中的一个或多个阶段。箱的内含物被处理,然后分配到在堆中在它下方的箱中以经历酿造过程中的下一个阶段。

通过独立处理每个酿造箱的内含物,小批量自定义的酿造可完整自动进行。

附图说明

图1是已知的储存系统中用于容纳多个箱堆的框架结构的示意性透视图;

图2是图1的框架结构的一部分的示意性平面图;

图3(a)和图3(b)是与图1和图2的框架结构一起使用的一种形式的机器人负载操纵设备的、分别从后部和前部观察的示意性透视图,图3(c)是在使用时举升箱的已知的负载操纵设备的示意性透视图;

图4是包括图3(a)、图3(b)和图3(c)中所示的类型的多个负载操纵设备的已知的储存系统的示意性透视图,该多个负载操纵设备安装在图1和图2的框架结构上;

图5是用于本发明的、具有可释放地密封的出口的、具有方形边的箱的示意性透视图;

图6是用于本发明的、具有可释放地密封的出口的、具有锥形边的箱的示意性透视图;

图7是用于本发明的、具有可释放地密封的出口的、具有斜边的箱的示意性透视图;

图8a和图8b是与内衬组合地用于本发明的一种形式的箱的示意性透视图,示出了箱和内衬之间的附接装置;

图9是组合的糖化槽和过滤槽酿造箱的示意性透视图,该酿造箱具有加热装置、冷却装置、搅拌装置、出口、再循环装置、泵送装置和活动底座或过滤装置;

图10是酿造锅酿造箱的示意性透视图,该酿造箱具有加热装置和冷却装置;

图11是运载箱的一种形式的负载操纵设备的示意性透视图,该箱具有用于储存给定的过程所需要的材料的数个部分,该箱具有用于从运载箱分配到替代箱中以用于处理的分配装置;

图12a是上面的图5至图7中的类型的箱的示意性透视图,示出了用于将箱中容纳的液体分配到在下方的箱中容纳的瓶中的一种形式的机构;

图12b是用于将来自箱的液体分配到容器例如瓶中的替代机构的示意性透视图;以及

图13a和图13b是根据本发明的使用上面的图1至图4中示出的系统酿造的两种方法的图解表示。

具体实施方式

定义:

如本文使用的,下文的术语如下定义:

麦芽是在已知为制麦芽的过程中已经干燥的发芽的谷物。

制麦芽是如下过程:通过持续固定时间段地使谷物浸泡在水中而使谷物发芽,然后通过干燥谷物而停止发芽。

谷粉可以是任何磨碎的、压碎的、研磨的、制麦芽的或破裂的谷类或谷物。

糖化槽是如下容器,在该容器中,通过使水和谷物组合并持续一定时间段地将水和谷物保持在设定温度而生产麦芽汁。

糖化是如下过程:将磨碎的谷物(通常是大麦麦芽)与补充的谷物(例如玉米、高粱、黑麦或小麦)的混合物组合并加热该混合物。糖化使得麦芽中的酶将谷物中的淀粉分解成糖(通常是麦芽糖),以产生麦芽液体(称为麦芽汁)。

浸出糖化是使谷物和水在一个容器中加热。

煎煮糖化是将一部分谷物煮沸然后返回到升高了温度的麦芽浆。

捣烂是升高麦芽浆的温度以停止淀粉到可发酵的糖的酶转化并使得麦芽浆和麦芽汁更加流动。温度可以是大约77℃,其取决于使用的原料。

过滤槽是如下容器,该容器用于将谷物与在糖化期间产生的甜麦芽汁分离,在该容器中可淋洗麦芽汁。过滤槽通常是与糖化槽相同的容器。如本领域中已知的,过滤槽具有活动底部,在该活动底部中,0.5至1.5mm薄的缝隙保持固体并使得液体穿过。固体形成过滤介质并阻止小的固体,从而使得其它浑浊的麦芽汁成为清澈的液体麦芽汁而离开过滤槽。

淋洗是经过谷物的水滴流以提取糖。通常是用于糖化的水的1.5倍的水可用于淋洗,但是该比例可根据进行中的特定酿造而改变。

再循环是从麦芽浆的底部抽取麦芽汁并将麦芽汁添加到麦芽浆的顶部的过程。过滤槽通常具有开缝底部以辅助过滤过程。麦芽浆本身用作捕捉碎屑和蛋白质的过滤器。

过滤是如下过程:麦芽浆分离成清澈的液体麦芽汁和残留的废弃谷物。过滤通常包括三个步骤:捣烂、再循环和淋洗。

酿造锅是将甜麦芽汁煮沸的容器。

发酵器是酵母将糖转化成酒精的容器。

如图1和图2所示,已知为箱10的可堆叠的容器以一个在另一个顶部上的方式堆叠以形成堆12。堆12布置在位于粮仓或制造环境中的框架结构14中。图1是框架结构14的示意性透视图,图2是自顶部向下看的视图,示出了布置在框架结构14内的箱10的单个堆12。每个箱10通常保持多个产品项目(未示出),箱10内的产品项目可以相同,或者根据应用可以是不同的产品类型。

框架结构14包括多个竖直构件16和水平构件18、20。第一组平行的水平构件18垂直于第二组平行的水平构件20布置,以形成由竖直构件16支撑的多个水平网格结构。水平构件一起限定支撑在竖直件16的顶部上的网格结构。该结构在框架的顶表面上限定网格空间,在框架的顶表面下方,箱10位于框架14内的堆12中。构件16、18、20通常由金属制造。箱10堆叠在框架结构14的构件16、18、20之间,使得框架结构14防止箱10的堆12的水平运动以及引导箱10的竖直运动。

框架结构14的最顶部包括以跨过堆12的顶部的网格图案布置的轨道22。另外参照图3和图4,轨道22支撑多个机器人负载操纵设备30。平行轨道22的第一组22a引导负载操纵设备30沿着第一方向(x)跨过网格结构在框架结构14的顶部上的运动,平行轨道22的垂直于第一组22a布置的第二组22b引导负载操纵设备30沿着垂直于第一方向的第二方向(y)的运动。按照这种方式,轨道22使得负载操纵设备30能够在x-y平面中以两个维度运动,使得负载操纵设备30可运动到网格空间中在任意堆12上方的位置。

如图3所示,每个负载操纵设备30包括车辆32,车辆32布置成沿着x和y方向在框架结构14的在堆12上方的轨道22上行进。包括在车辆32的前部的一对轮34和在车辆32的后部的一对轮34的第一组轮34布置成与轨道22的第一组22a的两个相邻轨道接合。类似地,包括在车辆32的每一侧的一对轮36的第二组轮36布置成与轨道22的第二组22b的两个相邻轨道接合。每一组轮34、36可升起和降低,使得第一组轮34或第二组轮36在任何时间与相应的一组轨道22a、22b接合。

当第一组轮34与第一组轨道22a接合且第二组轮36从轨道22完全升起时,轮34可被容纳在车辆32中的驱动机构(未示出)驱动,以使负载操纵设备30沿着x方向运动。为了使负载操纵设备30沿着y方向运动,第一组轮34从轨道22完全升起且第二组轮36降低以与第二组轨道22a接合。驱动机构于是可用于驱动第二组轮36以实现沿着y方向的运动。

按照这种方式,一个或多个机器人负载操纵设备30可在中央拣选系统(未示出)的控制下在框架结构14上在堆12的顶表面上方四处运动。每个机器人负载操纵设备30设置有用于从堆举升一个或多个箱或容器来获取所需要的产品的装置38、39、40。

按照这种方式,可在任何时间从框架和堆12内的多个位置获取多个箱10。

图4示出了如上所述的典型的储存系统,该系统具有作用于堆12上的多个负载操纵设备30。另外,机器人服务设备50定位在网格14上。

机器人服务设备50包括车辆52,车辆52布置成沿着x和y方向在框架结构14的在堆12上方的轨道22上行进。机器人服务设备50可给网格、框架结构14或机器人负载操纵设备30提供一系列监测、支撑、辅助、清洁或服务功能。一些机器人服务设备50可从轨道22去除负载操纵设备30。一些机器人服务设备50可从网格去除负载操纵设备30。

现在,将参照图5至图13和酿造的特定示例来描述本发明。

储存和输送酿造原料

根据本发明,一个或多个酿造原料储存在一个或多个储存箱1中。

仅通过举例,待储存的酿造原料可包括一个或多个如下项:磨碎的谷物、压碎的谷物、谷粉、麦芽、大麦麦芽、玉米、高粱、黑麦、小麦、斯佩耳特小麦、水、碳酸盐、酵母、糖、啤酒花、麦芽、香料、防腐剂、过滤剂和调节剂。

单个堆可包括相同或不同的原料。

不同的堆可如本领域已知的冷却或加热,以确保它们的内含物保持在期望的温度。此外,多个堆可保持在给定的温度,或者多个堆可与储存系统的其余部分分开并保持所需要的预定温度。

仅通过举例,磨碎的或破裂的谷物或谷粉可储存在保持低于40℃的网格区域中。

在本发明的第一方面,一个或多个负载操纵设备将一个或多个储存箱输送到小啤酒厂。

可选地,在将一个或多个储存箱输送到小啤酒厂之前,储存箱及其内含物可通过将一个或多个箱输送到储存系统内的维持在高于箱的内含物的通常储存温度的期望温度的区域或室而被预加热。

每个储存箱的内含物中的一些或全部内含物顺序地或同时地从一个或多个储存箱分配到小啤酒厂。

仅通过举例,小啤酒厂可以是picobrewtm注册商标。

小啤酒厂使用顾客选择的原料、配方和酿造条件生产单批啤酒。

一些或全部的小啤酒厂可位于储存系统的一个或多个储存箱内。

替代地,小啤酒厂可远离网格布置并通过轨道22的延伸部连接到网格。

用于储存/酿造的自定义的箱

如图13a所示,每个酿造原料可直接储存在一个或多个储存箱910内。

替代地,如图11a所示,数个不同的原料28a、28b、28c可储存在单个储存箱中不同的隔室810a、810b、810c内,每个隔室具有出口61。

用于原料储存的箱10必须由可根据需要容易清洁和消毒的合适的食品级材料制成。

用于储存流体例如水或香料的箱必须防漏水。

可选地,储存箱可具有内衬5。内衬可以是一次性的或可重复使用的。用于储存箱的合适的内衬材料将取决于储存的原料,但是仅通过举例,可包括塑料、金属、玻璃、麻布、棉花或类似材料。

储存箱具有可释放地密封的开口61,通过开口61将储存箱的内含物分配到在堆中在该储存箱下方的箱中。

通过引用并入本文的第gb1519931.8号英国专利申请描述了具有一系列不同的开口布置的各种储存箱方案。

可选地,一个或多个储存箱通过出口61将其内含物中的一些或全部内含物分配到称量箱(未示出)中。称量箱设置有称量装置。一个或多个原料可顺序地分配到称量箱中。

称量箱随后通过负载操纵设备输送到小啤酒厂,其中称量箱的内含物分配到小啤酒厂或酿造箱中。

替代地,称量箱随后通过负载操纵设备输送到酿造箱,称量箱的内含物分配到酿造箱中。

在箱中酿造

在另一方面,酿造过程的步骤中的一些或全部步骤在传统储存系统内的一个或多个酿造箱内发生。

酿造箱110在外部类似于储存箱,原因是它们的尺寸和形状类似于传统储存箱且它们可通过负载操纵设备堆叠并围绕储存系统运动,如本领域已知的。

用于酿造的酿造箱110还必须防漏水并由可在多次使用之间容易清洁和消毒的食品级刚性材料形成。仅通过举例,合适的材料包括塑料、金属、橡胶或类似材料。

酿造箱110中的一些或全部酿造箱可以是如本领域已知的,在平坦底座中具有一个或多个可释放地密封的开口61的传统方形边形状,如上文讨论的gb1519931.8中公开的。

如图5至图7所示,酿造箱110中的一些或全部酿造箱可具有一个或多个倾斜的或弯曲的或其它形状的壁或底座7,以根据需要在曝气或不曝气的情况下使得箱的内含物能够被完全分配。

酿造箱110可设置有加热装置91,以提前预加热原料例如酵母。

可选地,如图5和图8所示,一个或多个箱可设置有内衬5。当使用内衬5时,箱110不需要由食品级材料构造,也不需要防漏水。内衬5可以是一次性的内衬或可洗涤的可重复使用的内衬。

仅通过举例,用于酿造箱110的合适的内衬材料包括热稳定塑料、金属、玻璃、木材、橡胶或类似材料。

内衬5定位在箱内并具有开口61,可通过开口61分配箱的内含物。

内衬5可以是刚性的,如图5至图7所示,内衬5可通过或不通过进一步的附接装置而定位在箱内。刚性内衬可围绕开口61具有倾斜的、漏斗形或其它壁布置7,以帮助将来自一个箱的内含物完全地转移到另一个箱。还可选择内衬5的形状,以增强或减少在转移期间酿造箱的内含物的曝气。将领会到的是,酿造箱110的内部可以以去除对内衬5的需求这种方式形成。

刚性内衬5可与类似成形的储存或酿造箱结合使用,或者替代地与具有方形边的传统箱10结合使用。

替代地,内衬5可以是柔性或半刚性的膜,如图8a和图8b所示,该膜匹配箱10或110的形状。柔性或半刚性的内衬5通过开口61处合适的固定装置插入到酿造或储存箱110并附接到酿造或储存箱110。柔性内衬5可以是以类似六角手风琴的方式形成的可膨胀形状。仅通过举例,附接装置可包括例如环、钩、销、突起、弹性皮带或带、橡胶密封件、粘合剂和夹子。

可选地,如图5至图7所示,柔性或半刚性的内衬5与特别成形的具有倾斜的、弯曲的或其它形状的壁7和底座的酿造箱110或储存箱10结合使用,以根据需要在曝气或不曝气的情况下使得包括液体的材料能够从一个箱110转移到另一个箱。

如图9和图10所示,酿造箱110设置有温度监测装置例如温度计或热电偶(未示出)以及加热装置91和冷却装置101中的一个或多个。

每个酿造箱110内的温度可根据可由在线零售过程中顾客所要求的预定的期望协议而独立地监测和调节。

替代地,一个或多个酿造箱110或储存箱10的温度可通过使用负载操纵设备30将一个或多个酿造箱110或储存箱10输送到框架14内温度受控的区域或室而调节,如本领域已知的。仅通过举例,单个框架14可具有用于储存箱的低于40℃的区域或室、用于预加热原料或酿造箱110的高于40℃的区域或室、用于糖化的在70-80℃的区域或室、用于捣烂的在77℃的区域或室、用于麦芽酒发酵的在65-76℃的区域或室、以及用于啤酒发酵的在45-55℃的区域或室。

可选地,独立的酿造箱110内的温度可通过酿造箱的加热装置91、酿造箱的冷却装置101以及箱110在储存系统中的位置中的一个或多个的组合而改变。

酿造箱110还可设置有搅拌装置,例如仅通过举例:可设置在酿造箱的底座中的磁性搅拌器板(未示出),底座使磁性搅拌器棒81在酿造箱内运动;超声板等。搅拌装置可根据期望协议周期性地或连续地被激活。

在每个独立的酿造箱中搅拌的持续时间、类型和强度可被调节以最大化或最小化曝气,或者根据顾客的个人需求或喜好来调节。

一个或多个酿造箱还可设置有由楔形丝或类似材料制成的开缝底座,以能够使酿造箱用作过滤槽。

优选地,具有加热装置91、冷却装置101、搅拌装置81、开缝底座、再循环装置51、透明度监测装置和温度监测装置的酿造箱用作组合的糖化槽和过滤槽,如图9a和图9b所示。

出口61用作流出管,一个或多个水入口提供均匀温和的淋洗水喷射,其不会破坏谷物床。

优选地,具有加热装置91、冷却装置101的酿造箱110用作酿造锅,如图10a和图10b所示。

优选地,具有加热装置91、冷却装置101、搅拌装置81的酿造箱110用作发酵器。

在一些实施例中,酿造箱还用于储存酿造原料。

将酿造作为服务处理

在酿造谷粉之前,可选地水和可选地用作糖化槽和过滤槽的酿造箱110被预加热。

可通过将包含原料的储存箱或待预加热的酿造箱110转移到框架14的保持高于40℃的期望温度的区域而发生预加热。

替代地,磨碎的或破裂的谷物或谷粉从储存箱转移到酿造箱中。酿造箱中的加热装置随后将磨碎的或破裂的谷物或谷粉加热到期望温度。类似地,水从储存箱10或其它地方转移到酿造箱110中。酿造箱110中的加热装置91随后将水加热到期望温度。

糖化

水和谷粉在糖化槽中组合。

糖化槽可以是相同的箱10,其中通过将谷粉或水添加到包含其它原料的箱来储存或预加热水或谷粉。

替代地,包含水或谷粉的储存箱10的内含物中的一些或全部内含物可转移到单独的糖化槽酿造箱110。

谷粉和水通过酿造箱的搅拌装置81或其它方式混合,以确保所有谷粉变湿但是不导致谷粉飞溅和/或曝气。

监测并根据需要调节麦芽浆的温度。

糖化槽的内含物通过位于糖化槽酿造箱110内的加热装置91加热。替代地,糖化槽通过负载操纵设备30运动到网格内保持高于70℃的期望温度的区域或室。

使得谷粉和水能够持续期望时间段地停留在期望温度,以产生麦芽汁。

可选地,根据期望协议通过糖化槽的搅拌装置周期性地搅拌谷粉和水。

过滤是如下过程:麦芽浆分离成清澈的液体麦芽汁和残留的废弃谷粉。过滤通常包括三个步骤:捣烂、再循环和淋洗。

捣烂

糖化槽的内含物的温度升高,持续数分钟的预定时间段地高于75-80℃,以停止淀粉到可发酵的糖的酶转化并使得麦芽浆和麦芽汁更加流动。

优选地,为了避免加热相邻的箱,糖化槽然后通过负载操纵设备30输送到储存系统内执行捣烂的区域或室。

糖化槽通过糖化槽内的加热装置91加热,或者替代地或另外,通过位于储存系统内的捣烂区域或室中的外部加热器加热。

再循环

用作糖化槽的相同的酿造箱110现在用作过滤槽。

甜麦芽汁从麦芽浆的底部通过开口被去除,并通过出口经由合适的再循环装置51返回到麦芽浆的顶部。麦芽浆本身用作捕捉碎屑和蛋白质的过滤器。该再循环过程继续,直到麦芽汁变得清澈。

可选地,浊度计(未示出)设置在过滤槽中以测量麦芽汁的透明度来确定麦芽汁中固体的水平。

当麦芽汁达到期望的透明度时,清澈的甜麦芽汁通过开口61抽取到在堆中位于糖化槽/过滤槽下方的酿造箱中,该酿造箱已知为酿造锅8。

淋洗

水预加热至75℃至78℃、从在堆中位于糖化槽/过滤槽上方的箱滴流或者从设置在糖化槽/过滤槽中的一个或多个喷头温和地喷射以从麦芽浆提取糖。

在更多淋洗水被添加、保持在76℃然后再次排出之前,英国或巴奇淋洗从麦芽浆完全地排出麦芽汁。

弗莱或德国淋洗使用连续的过程。麦芽汁被抽取并以相同的慢速添加。

可根据顾客的喜好采用巴奇淋洗或弗莱淋洗。

淋洗水通过开口61抽取到酿造锅8中。

通常,用于糖化的水的1.5倍的水用于淋洗,但是可考虑其它比例。例如,可使用原比例的50%。

煮沸

优选地,为了避免加热相邻的箱,填充的酿造锅酿造箱110通过负载操纵设备30输送到储存系统内执行酿造的区域或室。

通过酿造锅箱110中的加热装置91,或者替代地通过位于煮沸区域或室内的网格中或该网格周围的外部加热器,将酿造锅箱加热到大约100℃。

麦芽汁强力煮沸,持续通常在1和2小时之间的期望时间段。

可选地,负载操纵设备将啤酒花或其它香料分配到酿造锅8中,麦芽汁再次强力煮沸,持续通常在1和20分钟之间的期望时间段。

麦芽汁通过箱中的冷却装置101冷却。替代地,麦芽汁通过负载操纵设备转移到网格内保持低于30℃的温度的区域或室以被冷却。

可选地,在冷却之前或之前,过滤、旋转或以其它方式处理麦芽汁,以去除啤酒花物质和凝结的蛋白质。

发酵

包含冷却的麦芽汁的酿造锅箱110通过负载操纵设备30转移到堆中的一个位置,在该位置,酿造锅箱110位于用作发酵器22的酿造箱110上方。

通过开口61将麦芽汁分配到发酵器中。

酵母和可选地糖或者香料通过负载操纵设备添加到发酵器,混合物通过摇动、强力搅拌或其它操作而曝气。

根据酿造的啤酒类型和顾客的要求,将麦芽汁加热到在35℃和85℃之间的期望温度并使之持续期望时间段地发酵。

通常,麦芽酒需要在高温持续数周的时间段地发酵。精确的温度和时间段取决于酿造的饮料。例如,啤酒可在比其它饮料低的温度下发酵。

发酵箱可通过局部箱加热装置91加热。替代地,发酵箱通过负载操纵设备30转移到储存系统内保持在期望温度的区域或室以实施发酵。

可选地,本领域已知的使得酵母一起凝结成块的过滤剂添加到发酵器。替代地,可泵送氧气以改善发酵过程。

通常,酵母将沉淀到发酵器的底部并可在啤酒装瓶之前被抽取。

可选地,可在装瓶之前通过使发酵器的内含物穿过过滤布置而去除酵母沉淀物。

将啤酒转移到瓶或桶。

如图12a所示,出口61可设置有分配器装置72,分配器装置72将啤酒分配到储存箱10中的输送篓78中的瓶80中,使得啤酒可在储存系统内装瓶。可选地,预先给瓶贴标签。

替代地,发酵器可通过负载操纵设备输送到图12b所示的类型的装瓶区域。

可选地,可在将啤酒转移到瓶或桶之前或之后添加碳酸盐或糖。

可选地,在将啤酒转移到瓶或桶之前或之后将酵母和糖中的一个或多个添加到瓶或桶,以控制啤酒的情况并提高贮藏寿命。

瓶或桶被密封并在消费之前储存至少3天。

烘烤

在本发明的进一步的方面,一个或多个酿造箱110可用于烘烤谷物以在储存系统中生产麦芽。

包含原始谷物的储存箱10通过负载操纵设备运动到酿造箱110上方的位置,谷物从储存箱10分配到酿造箱110中。

洗涤谷类以去除谷壳。

添加水并使之停留大约8小时。

通过开口61去除水,引入新鲜水并使之停留大约8小时。

该过程在4-10天内重复数次,直到出现期望长度的嫩芽。

加热谷类以停止发芽过程。可使用酿造箱110内的加热装置91,或者通过将酿造箱110输送到储存系统内保持在高温的区域或室,而实现加热以停止发芽过程,麦芽准备用于酿造。

可添加不同的过程以生产不同类型的麦芽,进而将生产不同口味的啤酒。

存在可从储存环境内的处理受益的许多其它食品或饮料。这些包括用于松子酒的蒸馏过程、以及用于生产克菲尔、酸奶和酿酒的其它过程。

在本发明的第二实施例中,箱或容器可用于储存和处理宝石。

使用宝石雕刻技术处理宝石包括如下描述的一系列步骤。每个步骤需要不同的但是预定的且独特的处理步骤,该步骤及时改变并在用于处理石头的商品中根据石头的性质和所需要的最终结果而改变。每个步骤可在单独的箱或容器中执行,箱或容器可根据所需要的处理参数重新配置或重新排序。

对于根据宝石雕刻技术翻滚石头,塑料或橡胶衬里的桶装载有一批石头、某种磨料和液体润滑剂,所有石头具有相似或相同的硬度。这种桶可位于第一箱或容器中。

磨料可以是碳化硅颗粒,水可用作润滑剂,然而,可使用其它粘合剂和润滑剂。

桶然后慢慢地放置在位于箱或容器内的旋转轨道上,使得桶旋转。优化的旋转速度取决于翻滚桶的尺寸和涉及的材料。

用于石头抛光的精选的速度导致石头在它们之间存在磨料的情况下在桶内经过彼此地滑动。其结果取决于研磨剂的粗糙度和翻滚的持续时间。

将领会到的是,可存在多个箱或容器,每个箱或容器容纳以不同速度旋转的翻滚器并容纳不同的润滑剂、研磨剂和石头。

在已知的翻滚抛光过程中,从粗糙岩石到抛光的处理时间在3-5周之间发生并以一系列预定步骤进行。

首先,岩石通过粗颗粒(例如60-90网孔)变光滑。第一步骤背后的构思是采集粗糙岩石或石头并使之磨碎(使之翻滚)成为(在形状上)与最终产品不可区分的形式。该第一步骤可在第一箱或容器中执行。

接下来是洗涤和清洁的第二步骤。容纳在第一步骤的箱或容器中的石头可转移到提供第二步骤的洗涤和清洁装置的第二箱或容器。转移可通过机器人负载操纵设备发生,将来自储存系统的第一容器去除到出口端,由此用手或机器人将内含物转移到能够执行第二步骤的容器中。替代地,第一容器可设置有合适的分配装置,以用于将第一容器的内含物转移到第二容器中。

第三步骤包括使用更细的颗粒(例如120-220网孔,然后400-600网孔)进一步翻滚。该第三步骤可在第三箱或容器中执行并以与上文关于第一步骤和第二步骤描述的方式类似的方式执行,第二箱或容器的内含物可转移到第三容器中。

可能需要附加步骤,例如箱或容器可设置成使用1200粒度的研磨混合剂预抛光;使用具有清洁剂的洗涤循环进一步洗涤以去除石头上的任何颗粒。

最后的步骤是使用粉末抛光的抛光阶段,例如二氧化铈或二氧化锡、水、以及设计成当石头翻滚时缓和石头冲击的通常小的塑料粒,以不会导致碎屑并在石头上均匀地执行抛光。将领会到的是,可使用其它抛光剂和润滑剂。

精确的翻滚持续时间由许多因素确定,包括岩石的硬度和在粗糙化步骤中期望的光滑度。一些处理方法使具有粗糙粒度的石头翻滚持续两周、三周或者甚至四周,以在石头外部实现期望的形状。

上述过程指的是在箱或容器中发生的旋转翻滚。然而,振动翻滚可用于代替旋转翻滚。然而,存在可导致使用振动翻滚器的两个区别因素。首先,振动翻滚器保持粗糙岩石的总体形状,而旋转翻滚器趋向于使岩石变圆。因此,重要的是使用振动翻滚器形成翻光面形状和泪珠形式。其次,振动翻滚器趋向于比旋转翻滚器快得多地处理,通常将处理时间减少一半。

因此,将领会到的是,给定的系统可在任何时间包含执行关于宝石处理的上述过程中的任何和全部过程的箱或容器,机器人负载操纵器用于当需要将给定的箱或容器的内含物转移到替代的箱或容器中或者完全从系统去除给定的箱或容器的内含物时根据需要去除箱或容器。

在本发明的第三实施例中,系统可用于提供一种储存和处理系统,以用于储存和处理用于制备药物的各种活性成分。

在该实施例中,一系列箱或容器提供以药物的制造步骤所需要的、预定的但是可变的处理顺序处理原材料所需要的装置。这种过程可包括微生物发酵的过程,但是可使用其它过程。

在微生物发酵中,制药混合物可通过包括发酵的技术生产。

微生物发酵是通过微生物使有机材料转化成相对简单的物质。在它们的生长和寿命期间,微生物建立大范围的不同的分子类型。这些是发育和倍增所需要的;适合于改变环境;压力条件并防备敌对的、竞争性的微生物威胁。

通常用于制药工业的微生物包括:原核生物例如细菌(例如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌)和链霉菌(例如链霉菌属、放线菌属)、真核生物例如丝状真菌(例如黑孢霉属真菌、曲霉属真菌)和酵母(例如啤酒酵母、毕赤酵母)。然而,将领会到的是,被提及的过程不需要限于这些特定的微生物,设想许多其它生物用于这种用途。

优选地,分子是小分子例如短肽和低分子量有机分子、包括蛋白质和核酸(dna、rna)的较大分子、以及高分子例如脂肪和碳水化合物聚合物、还有各种产品类型的组合例如脂多糖、脂肽、肽聚糖。这些产品类型中的任何项可潜在地用作药物的活性药物成分(api)。

微生物发酵是生产大范围的制药产品的基础,实际上目标在于任何医学指征。示例范围从抗癌细胞毒素药物和疫苗、防传染疾病抗生素和疫苗到荷尔蒙失调治疗和许多其它指征。

内生分子的自然生物合成涉及特定的多步骤合成路径和过程,其中一些可操作以用于外来分子的生物合成。微生物可进行转基因(重组技术)或通过基本上改变它们的内生路径而进行新陈代谢改造。这些过程中的每个和任何过程可在正确的条件下在储存和处理系统内独立的箱或容器中执行。

发酵开发的关键因素是菌株筛选和优化、介质和过程开发、最后按比较增加以最大化生产率。下游处理使用各种技术从稀释发酵液提取、浓缩和净化产品。将领会到的是,筛选和优化过程可在第一箱或容器中使用合适的装置进行;介质和过程开发可在第二箱或容器中使用合适的装置进行;以及生产率和按比较增加可在第三箱或容器中通过合适的装置进行。此外,下游处理可在进一步的一系列箱或容器中通过合适的装置进行。

在本发明的第四实施例中,系统可用于提供一种储存和处理系统,该储存和处理系统用于储存和处理用于制备食品的原料。

在本发明的一种形式的实施例中,在系统中进行的处理可包括烘培。在本发明的这种形式中,独立的箱或容器可用于储存原料例如面粉、酵母、水、牛奶或任何其它所需要的原料。

箱或容器包括合适的分配装置,以将来自独立的储存箱或容器的原料分配到混合箱或容器中。混合箱或容器包括用于例如通过动力桨以所需要的温度持续所需要的时间来混合原料的装置。将领会到的是,所有原料可并行地转移到混合箱或容器,或者可以按系列以预定的顺序转移。

混合箱或容器处理原料并以所需要的温度持续所需要的时间来混合原料。混合箱的内含物然后可转移到烘培箱或容器,以使得烘烤烘焙食品。

烘培箱或容器设置有合适的可控的加热装置。烘培箱或容器的时间长度和温度曲线可改变,如其中容纳的特定产品所需要的。另外,根据需要,能够提供可独立自定义的烘培或加热水平。

将领会到的是,对于系统中烘培的所有产品,可存在共同的原料例如面粉和水,但是还可存在可能不是在所有最终烘培的产品中均需要的特定产品例如橄榄、巧克力片或葡萄干。系统能够通过去除容器或通过负载操纵设备而使材料在容器之间转移,转移至输出口,其中转移可用机器人或手发生,或者转移可在系统内通过箱或容器内合适的分配装置而发生。

将领会到的是,分配装置不需要处于与用于每个箱或容器的分配装置相同的形式。例如,与包括流体例如水的容器相比,包括面粉的箱或容器将需要不同形式的转移或分配机构。将领会到的是,可使用适合于箱或容器的内含物的任何形式的分配机构。

此外,将领会到的是,虽然关于面包和烘培描述了第四实施例,但是可使用类似的技术处理其它食品。这种食品可包括但不限于生物体例如昆虫或甲壳类动物。

在上文描述的所有示例中,原料或原材料可储存在储存系统的箱中,然后在专门适配的箱内被处理,专门适配的箱具有与储存箱相同的总体形状,但是具有用于执行附加功能例如加热、冷却、混合、冷冻、浸泡等的装置。

将领会到的是,箱内的物质的处理可以仅是过程的一部分,其它专用设备可共同位于描述的类型的储存系统内,箱用于储存原料或根据需要在过程中的不同点转移原料。

在上文关于酿造的特定示例中,箱10被称为‘酿造箱110’。将领会到的是,在使用储存系统用于反应处理的情况下,这些箱10将是‘处理箱’并可包含进行中的特定过程所需要的其它服务。

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