具有多种新颖机构的平皿分装线的制作方法
【专利摘要】本发明提供了具有多种新颖机构的平皿分装线，包括新颖的连续进皿、开皿盖机构（1）、新颖的随动灌装机构（2）、新颖的拨动加皿盖拨出机构（4）、新颖的自动叠加收皿机构（5）。本发明布局设计合理紧凑，功能设计新颖独特，维修简单方便，成本低廉节俭，适用范围广泛，具有鲜明的技术特点，使得稳定可靠地大批量、多规格生产培养基平皿得以实现，彻底改变原来低水平人工或半人工的企业生产模式，避免了生产过程中操作人员与半成品平皿不得不频繁接触的现状，实现了能够在无菌环境下的连续自动化生产，完全符合GMP生产管理规范的要求，使培养基平皿工业化生产的产品产量及质量大幅度上升到一个先进的水平。
【专利说明】具有多种新颖机构的平皿分装线
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化机械机构领域，尤其涉及包装机械行业中的一种生产自动分装线，特别是涉及检验医学用品行业生产企业无菌培养基平皿的生产，也可用于折分成单机构用于制药、保健品、食品等多个领域。
【背景技术】
[0002]在现有的培养基平皿生产领域里，绝大部分仍然处在手工加工制作状态。卫生防疫检验机构、医院的检测部门、食品检验检疫机构等都是设立专门的生产部门，用人工去生产加工，即使近期出现了一些生产线，也是半机械化的，离不开大量人工的参与，即便局部采用了无菌的设施，效果也是不尽入意。产品质量保证不了，产量偏低，生产成本过高，根本不适应现代工业的发展。因此市场就需要发明一种新的适于工业化的具有多种新颖机构的无菌培养基平皿自动生产线。更好地提高该行业的批量化生产和产品质量，满足市场需求。
[0003]在CN101323835A《琼脂培养基平皿无菌自动生产线》发明专利中设置了进给总成、带式输送总成、紫外线消毒总成等。虽能实现了一定的自动化生产。但缺少自动化机构，只能由多名操作人员手工来完成生产关键环节的操作，生产效率不高，质量的一致性和稳定性大打折扣，特别是产品染菌的概率大大提高，无法生产出高质量的产品。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于替代及解决目前企业生产现有技术中出现的生产率低下、自动化程度不够、质量不稳定、生产过程易染菌等问题，提供了一种具有多种新颖机构的平皿分装线，除了一开始的人工上空皿环节外，直到成品平皿收集，整个生产线几乎无人化操作，生产效率更高更经济，质量更稳定、机构更简单、调整更方便、工作更可靠。
[0005]本发明的具有多种新颖机构的平皿分装自动线，除了一般自动线所具有的基本机构外，还是通过以下整套先进的机电一体化的技术方案去实现的:
[0006]一种具有多种新颖机构的平皿分装线，其适合于培养基平皿自动分装生产线，包括新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)、新颖的随动灌装机构(2)、新颖的拨动加皿盖拨出机构(4 )、新颖的自动叠加收皿机构(5 );新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)装在分装生产线长输送带(3)的前上部，紧随其后的是新颖的随动灌装机构(2)，是装在长输送带(3)的两边侧梁上，中部是冷却干燥用长输送带(3)，其上部是紫外线消毒空气净化空气幕道(7)，新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)安在冷却干燥用长输送带(3)的尾部的两边侧梁上，紧接着是横向输出皮带(3-19)，最后进入新颖的自动叠加收皿机构(5);再进入出皿台(6)；
[0007]新颖的连续进皿、开皿盖机构(I )，是包含有多个叠加平皿(1-2)的平皿架(1-1)，下部设有多个光电头(1-3);气缸(1-8)通过角件(1-7)带动可在滑杆(1-5)上滑动的套(1-6)，从而带动鱼尾状滑板(1-4)推动平皿(1-2)进入松皿盖器(1-15)，再进到前行的平带(1-9)上向前，送入气缸架(1-13)的下方，气缸(1-12)固定在架(1-13)上带动装有吸盘(1-10)的真空室(1-11);新颖的随动灌装机构(2)，是平带(1-9)载着平皿前行的同时带动编码器(2-1)同步运动；同步电机(2-4)通过同步带轮(2-3)、同步带(2-5)与同步带轮(2-6)带动滚珠丝杠(2-9)，拉动套(2-11)在导向轴(2-8)上滑动，套(2_11)上固定着载有充填头(2-10)的可调高低的灌装架(2-12);充填头(2-10)通过乳胶管与蠕动泵(2-7)连接；滚珠丝杠(2-9)两头设有近开关(2-14) (2-17);再外侧设置两个微撞开关(2_18)、(2-19 ；
[0008]新颖的拨动加皿盖拨出机构(4 )，是固定气缸(3-2 )可拉动滑板(3-1)，滑板(3_1)上装有可推动勾槽块(3-4)的小气缸(3-3)，勾槽可推动档杆(3-5)绕小轴(3-6)转动42° —45°，档杆(3-5)附近安有光电管(3-7);小气缸(3-14)装在固板(3-22)上推动勾槽块(3-13)，勾槽可推摆臂(3-11)绕小轴(3-12)转动25。—30°，可推摆臂(3_11)连接带有若干吸盘(3-8 )的真空室(3-9 );固定气缸(3-20 )可拉动滑板(3-23 )，滑板(3-23 )上装有可推动勾槽块(3-16)的小气缸(3-18)，勾槽可推动档杆(3-15)绕小轴(3_17)转动42° —45°，档杆(3-15)附近安有光电管(3-21);
[0009]新颖的自动叠加收皿机构(5)，是装横向输带端头上在光电管(5-8)，光电管(5-6)装在同步带下部的推爪(5-7)附近，此时皿处在装置的中间位置；横基板(5-24)与中部装有两圆轴(5-26)的纵基板构成基座，在圆轴(5-26)上装有两块可滑动的支承块(5-5)，每块支承块(5-5)上部装有两上柱(5-17)，其上由两连接板(5-29)、一个契块(5-12)连接，构成框架；支承块(5-5)下部装有固定在螺纹块(5-14)上的两下柱(5_16)，两个螺纹块(5-14)通过在其中可滑动的两小轴(5-28)固定在调节座(5-2)上，调节座(5-2)两侧空套着分别穿过两个螺纹块(5-14)两螺杆(5-13)，中间空套一个套(5-31);调节座(5-2)通过滑动轴承(5-15)套滑在下柱(5-16)上；调节座(5-2)下部与气缸(5-1)的杆固定，气缸(5-1)通过柱(5-32)与和基座固连的支架(5-27)相连；支杆(5_3)与螺纹块(5-14)上部固连，勾爪(5-4)通过销轴(5-21)连接支杆(5_3 )上部，支杆(5-3 )通过竖直的销(5-20)连接带有把手(5-11)的翼板(5-9)，把手(5-11)与契块(5_12)契面接触；翼板(5-9)与支杆(5-3)间有翼板复位弹簧(5-19);连接两勾爪(5-4)的块(5_10)后有固定在支杆(5-3)上的拉簧(5-18)拉紧。
[0010]优选的，所述固定着有充填头(2-10)的灌装架(2-12)，除高低可调外，其下部是半圆弧的安装头，中心有孔，由轴(2-16)把孔与充填头安装块(2-13)连接；轴(2-16)与充填头安装块(2-13)是固连的；调节螺钉(2-15)可锁紧轴(2-16)在任何角度；充填头(2-10)固定在安装块(2-13)上。
[0011]优选的，所述松皿盖器(1-15)，其中上内两侧有两条逐渐渐升而又光滑的两条曲线台阶(1-17)，下部内两侧的间距仅比皿底盘略大0.10-0.25mm，下部内两侧各有一排尼龙小螺钉(1-18)。
[0012]优选的，所述气缸(1-8)装在机构的内侧。
[0013]本发明的技术方案除了能实现培养基皿无菌的连续自动化生产外，又运用了若干个新颖的机构，使自动化程度更高，可靠性更好，适应范围更广，功能更全，生产效率更高，展现出全新的面貌。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图1是自动线若干个新颖机构在自动线上的位置主视图与附视图。[0015]附图2是新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)的主视放大图。
[0016]附图2-1是新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)的A处局部放大图。
[0017]附图3是新颖的随动灌装机构(2)放大图。
[0018]附图4是新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)放大图
[0019]附图4-1是新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)的拨动加皿盖过程流程图。
[0020]附图4-2是附图4中D-D的剖视附视图。
[0021]附图5是新颖的自动叠加收皿机构(5)的机构图。其中包含主视图、俯视图、A-A剖视图、B-B剖视图。
[0022]附图5-1是新颖的自动叠加收皿机构(5)的自动叠加皿过程流程图。
[0023]附图6是PLC的编程控制器构成图。
[0024]附图1中:有新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)、新颖的随动灌装机构(2)、长输送带(3 )、新颖的拨动加皿盖拨出机构(4 )、新颖的自动叠加收皿机构(5 )、出料台(6 )、层流罩
(7)等。
[0025]附图2中:有平皿架(1-1)、叠加平皿(1-2)、光电头(1-3)、滑板(1-4)、滑杆(1-5)、滑套(1-6)，角件(1-7)、气缸(1-8)、长输送带(3)、吸盘(1-10)、真空室(1-11)、气缸(1-12)、气缸架(1-13)、进排气口(1-14)、松皿盖器(1-15)、真空吸口(1-16)、曲线台阶(1-17)、尼龙螺钉(1-18)等。
[0026]附图3中:编码器(2-1)、带轮(2-2)、皮带(1-9)、同步带轮(2-3)、同步电机(2-4)、同步带(2-5)、同步带轮(2-6)、蠕动泵(2-7)、导向轴(2-8)、滚珠丝杠(2-9)、充填头(2-10)、滑套(2-11)、灌装头架(2-12)、安装块(2-13)、接近开关(2-14)、螺钉(2-15)、轴(2-16)、接近开关(2-17)。微撞开关(2-18)、(2-19)等。
[0027]附图4中:滑板(3-1)、固定气缸(3-2)、小气缸(3-3)、勾槽块(3-4)、档杆(3-5)、小轴(3-6)、光电管(3-7)、吸盘(3-8)、真空室(3-9)、真空接口(3-10)、摆臂(3-11)、小轴(3-12)、勾槽块(3-13)、小气缸(3-14)、档杆(3-15)、勾槽块(3-16)、小轴(3-17)、气缸(3-18)、横向输出皮带(3-19)、固定气缸(3-20)、光电管(3-21)短固板(3_22)、滑板(3-23)、滑动轴承(3-24)、长滑轴(3-25)、前固板(3-26)、后固板(3-27)、座(3-28)、长侧板(3-30)等。
[0028]附图5中:气缸(5-1)、调节座(5-2)、支杆(5-3)、勾爪(5-4)、支承块(5-5)、光电管(5-6)、同步带推爪(5-7)，光电管(5-8)、翼板(5-9)、块(5-10)、把手(5-11)、契块(5-12)、螺杆(5-13)、螺纹块(5-14)、滑动轴承(5-15)、下杆(5-16)、上杆(5-17)、拉簧(5-18 )、复位弹簧(5-19 )、竖销(5-20 )、销(5-21)、横基板(5-24 )、纵基板(5-25 )、圆轴(5-26)、支架(5-27)、小轴(5-28)、连接板(5-29)、滑套(5-30)、套(5-31)、柱(5-32)等。
[0029]附图6中:触摸屏、程序控制器PLC、外传感器(光电头、磁性开关、微撞开关、编码器等)、马达驱动器、调速器、变频调速器、各种控制阀、步进马达、电机、各种气缸与吸盘、蠕动泵马达等。
【具体实施方式】
[0030]本发明的实施例包括新颖的连续进皿、开皿盖机构，空平皿是用叠加的方式分若干排叠放入平皿架中，由气缸带动若干燕尾头的滑板推动底层平皿分离，再分别进入各自的松皿盖器进行拉松皿盖，为确保开皿盖作准备。再由输送带送至开皿盖气缸架的下方，气缸杆带动数个真空吸盘下行，将运行中的皿盖快速吸起，当皿盘随带向前运行一个半皿距时，气动阀换向，真空吸盘负压撤除，皿盖下落，完成了开皿盖的动作。皿盖按设定的距离整齐一致地下落在皿盘后方并随皿盘继续向前运行。在平皿架的下部位设有光电装置，当架中皿快用完时，会报警，提示加叠平皿。
[0031]紧接着进入新颖的随动灌装机构(2)，平皿在跟随平带向前运行时，培养基灌装头可随平皿一起同步向前运动，同时灌装，装量到了就停止灌装并自动退回，再对第二个皿随动灌装，周而复始，起到高生产率的效果。为要实现如此精确的运动，采用了步进电机去实现，行程两端设有接近开关。在接近开关的外侧再设两个微撞开关，防止接近开关疲劳损坏后所设的安全保护。平皿基灌装头有一套装置，可使其在120°范围内摆动，当定在一个合适的角度时，灌装不易起气泡，动作柔和、不溅液，这样就保证了灌装的质量。
[0032]经过较长的干燥冷却通道后，进入新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)，进入的皿是灌装后干燥冷却后的皿底盒与皿盖交替均匀排列的，当光电头感知皿盖后，推皿气缸动作将皿盖推至吸盘底下，(属定位校正)，吸盘摆动吸起皿盖，推皿气缸再将后序的皿底盒推至吸起皿盖的吸盘底下，再摆动盖上，皿盖与皿盘在负压撤除后自动准确挂扣在一起。盖上皿盖的皿就继续前行，当第二个光电感知其时，拨出皿气缸就工作，将皿拨出至横向输送带上，输出。
[0033]新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)、新颖的随动灌装机构(2)、干燥冷却通道(3)、新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)，都罩在紫外线净化的空气幕(7)之中。
[0034]由横向输出带输出的盖好盖的皿进入新颖的自动叠加收皿机构(5)的进口，上光电头检测到灌装好并盖好皿盖的皿已达叠加收皿机构(5)时发出信号，步进电机工作，将皿推入叠加机构，皿达机构中心时，下光电头检测到推动盖好盖的皿的齿形带的凸起，发出信号，步进电机停止工作，上推气缸推动调节座上行，座架上的的挂钩勾住皿底上行一定距离(约二个皿高)停止，步进电机再动作，此时齿形带上的另一个凸起又推第二个皿进入这一定距离的空间之中，达机构中心时,步进电机又停止,上推气缸拉动调节座回位,座架上的的挂钩随之下行，挂钩底部的锥面顺皿盖边下行，挂钩滑开，下到气缸的初位，此时挂钩由于自身重力与弹簧的压力回位又勾住第二个皿下部，此时两皿已叠加，这过程周而复始，皿就一一叠加起来了 ；PLC同时计数，达到设定数后，气缸就不动作了，步进电机工作，由齿形带上的凸起推叠皿至接皿台，进行收接皿的工作。在这机构工作的同时，在步进带的某一个位置设一个喷码头，当平皿停止时，对平皿特定部位进行喷码。注明生产批号、日期与数据等信息。
[0035]见附图1:本发明的实施例主要有以下几个部件组成:新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)、新颖的随动灌装机构(2)、长输送带(3)、新颖的拨动加皿盖拨出机构
(4)、新颖的自动叠加收皿机构(5)、出皿台(6)、还有层流罩(7)。它们的工作程序是
(I)一 (3) — (2) — (4) — (5) — (6)。层流罩(7)是罩住(I )、(3)、( 2)、(4)这几部分。
[0036]见附图2与附图2-1:连续进皿、开皿盖机构(I)实施例主要有以下零部件组成:气缸(1-8)、角件(1-7)、套(1-6)、滑杆(1-5)、滑板(1-4)、光电头(1-3)、平皿架(1-1)、平带(1-9)、松皿盖器(1-15)、气缸架(1-13)、气缸(1-12)、真空室(1-11)、吸盘(1-10)、拱形架(1-19)等。所叙的平皿架(1-1)有若干个槽用于收接、储承需灌装加工的平皿，在平皿架(1-1)每个槽的下方离底部3-4个平皿高处设有若干个光电头(1-3)，当平皿使用至低于3-4个平皿时，会发出信号给PLC，PLC发出报警信号，告知添加平皿。机器起动后，PLC给出信号，放置在机器内部的气缸(1-8)通过角件(1-7)、套(1-6)在两根滑杆(1-5)上滑动，套(1-6)通过连接螺钉带动滑板(1-4)、滑板(1-4)上有若干个燕尾口，可定位推动平皿架(1-1)下方的平皿；平皿架(1-1)后面是放置了松皿盖器(1-15)，它是通过一个安在平带(1-9)两侧板上的拱形架(1-19)，将若干个松皿盖器(1-15)安装在其下部，松皿盖器(1-15)的后出口部分贴平带(1-9)，前部正对平皿架(1-1)下方的出口处，其作用是起到了拉松皿盖的作用，(对某些皿盖偏紧的平皿设置的)，平带(1-9)上部与松皿盖器(1-15)底面后端一小部分相切，便于带走已松皿盖的皿。再距一定距离在平带(1-9)的方向上的两侧板上固定带有气缸(1-12)的架(1-13)，气缸(1-12)的下部带一长真空室(1-11)，下方布有若干个真空接头(1-10)，真空发生器的阀通过真空接口(1-16)连真空室(1-11)。真空室(1-11)的下部带有若干个真空吸盘(1-10)，正对着一个个的皿的通道。气缸(1-12)通过气接口( 1-14)与气阀相连可控气缸杆上下活动自如。
[0037]见附图3:随动灌装机构(2)，实施例主要有以下零部件组成:编码器(2-1)、带轮(2-2)、平带(1-9)、同步带轮(2-3)、同步电机(2-4)、同步带(2-5)、同步带轮(2-6)、蠕动泵(2-7)、导向轴(2-8)、滚珠丝杠(2-9)、充填头(2-10)、套(2-11)、灌装架(2-12)、安装块(2-13)、接近开关(2-14)、螺钉(2-15)、小轴(2-16)、接近开关(2-17)、微碰开关(2-18)(2-19)、泵架(2-20)等。所叙的平带(1-9)绕过带轮(2-2)在按箭头所指的方向传动，它的下方装着编码器(2-1)，编码器(2-1)的滚子紧贴着平带(1-9)，与其同步运动，在设计好距离处平带两侧板上设置了泵架(2-20)，用于固定若干台蠕动泵，平带两侧板的一侧在两安装板间安装了一台步进电机(2-4)用同步带轮(2-3)、同步带(2-5)、同步带轮(2-6)连接滚珠丝杆(2-9)，其上有套(2-11)，是由两导向轴(2-8)支持的，套(2-11)上固定可调节高度的灌装架(2-12 )，它前伸的宽弧板座上有孔，小轴(2-16 )与它动配合，有螺钉(2-15 )可锁固，小轴(2-16)与安装块(2-13)是通过螺钉固连的。充填头(2-10)可旋入安装块(2-13)的螺孔中。靠近滚珠丝杠的两头4cm处设有两枚接近开关(2-14)(2-17)，滚珠丝杠的两端尽头还设有两个微撞开关(2-18)、(2-19)。
[0038]见附图4、附图4-1与附图4-2:拨动加皿盖拨出机构(3)，实施例主要有以下零部件组成:滑板(3-1)、固定气缸(3-2)、小气缸(3-3)、勾槽块(3-4)、档杆(3-5)、小轴(3-6)、光电管(3-7)、吸盘(3-8)、真空室(3-9)、真空接口(3-10)、摆臂(3-11)、小轴(3-12)、勾槽块(3-13)、小气缸(3-14)、档杆(3-15)、勾槽块(3-16)、小轴(3-17)、气缸(3-18)、横向输出皮带(3-19)、固定气缸(3-20)、光电管(3-21)、短固板(3-22)、滑板(3-23)、滑动轴承(3-24 )、长滑轴(3-25 )、前固板(3-26 )、后固板(3_27 )、座(3-28 )、长侧板(3-30 )等。所叙的前固板(3-26)、后固板(3-27)与两侧长侧板(3-30)构成长方框架用螺丝固定在平带(2-9)的两侧梁板上。两侧长侧板(3-30)前部与后部开有长槽，滑板(3-1)、滑板(3-23)的两端部可加工变窄后从槽中伸出去并安装有两个滑动轴承(3-24)分别可固定在两侧长侧板外的长滑轴(3-25)上轻轻滑动，如附图4-2中所示。固定气缸(3-2)用螺钉固定在前固板(3-26)上、固定气缸(3-20)用螺钉固定在后固板(3-27)上；小气缸(3_3)用螺丝固定在滑板(3-1)上，气缸杆旋装上勾槽块(3-4)，档杆(3-5)的小圆头卡在勾槽块(3-4)的勾槽中，档杆(3-5)中部有小孔，让小轴(3-6)穿过，小轴两端有轴承，用座(3-28)固定在滑板(3-1)上。小气缸(3-14)用螺丝固定在短固板(3-22)上，气缸杆旋装上勾槽块(3_13)，摆臂(3-11)的小圆头卡在勾槽块(3-14)的勾槽中，摆臂(3-11)端部有小孔，可让小轴(3-12)穿过，小轴两端有轴承，用座(3-28 )固定在两端的短固板(3-22 )上。固定气缸(3-20 )用螺钉固定在后固板(3-27)上；小气缸(3-18)用螺丝固定在滑板(3-23)上，气缸杆旋装上有勾槽块(3-16)，档杆(3-15)的小圆头卡在勾槽块(3-16)的勾槽中，档杆(3_15)中部有小孔，让小轴(3-17)穿过，小轴两端有轴承，用座(3-28)固定在滑板(3-23)上。横向输出皮带(3-19)安置在固定气缸行程的最末端。
[0039]见附图5与附图5-1:自动叠加收皿机构(5)，实施例主要有以下零部件组成:气缸(5-1)、调节座(5-2)、支杆(5-3)、勾爪(5-4)、支承块(5-5)、光电管(5-6)、同步带推爪(5-7)，光电管(5-8)、翼板(5-9)、块(5-10)、把手(5-11)、契块(5-12)、螺杆(5-13)、螺纹块(5-14)、滑动轴承(5-15)、下柱(5-16)、上柱(5-17)、拉簧(5-18)、复位弹簧(5-19)、销轴(5-20 )、销轴(5-21)、横基板(5-24)、纵基板(5-25 )、圆轴(5-26 )、支架(5-27 )、铜套(5-30)、活套(5-31)、柱杆(5-32)等。所叙的两横基板(5_24)与两纵基板(5_25)用螺钉组成长方框形基架，其中部固定了两根圆轴(5-26)，圆轴(5-26)上通过铜套(5-30)穿过两个基座块(5-5 )，在每个基座块(5-5 )上下分别固定了两圆柱(5-17 )、( 5-16 )。支架(5-27 )用螺钉固定在长方框形基架底部，气缸(5-1)用柱杆(5-32)固定在其下,气缸杆上固定一调节座(5-2)，调节座(5-2)呈凹形，两头凸起处空套两螺杆(5-13)，两螺杆中间用活套(5-31)相连。两螺杆(5-13)分别旋进螺纹块(5-14)中，螺纹块(5_14)又有两小轴(5_28)穿过滑套(5-31)后，两小轴(5-28)两头又固定在调节座(5-2)上，(参见附图5的主视图和A-A剖视图)；调节座(5-2)安装了两枚滑动轴承(5-15)，空套在两下柱(5-16)上，调节座(5-2)中的螺纹块(5-14)上部用螺钉固定了支杆(5-3)，在支杆(5-3)上部用销轴(5_21)活穿过了勾爪(5-4)的尾部，两勾爪(5-4)背部有块(5-10)将两爪连接在一起，块(5-10)背后压着连接在支架(5-3)上的弹簧(5-10)。在支杆(5-3)的顶端通过竖直的销轴(5-20)、复位弹簧(5-19)将支杆(5-3)与翼板(5-9)连接。(参见附图5中B-B剖视图)。契块(5_12)通过连接板(5-29 )用螺钉与上柱(5-17 )固定。把手(5-11)是旋固在翼板(5_9 )的上部与契块(5-12)接触。
[0040]本发明的工作过程如下:
[0041]如附图1所示，具有多种新颖机构的平皿自动分装线的布局是根据其生产的工艺流程来安排的。首先是新颖的连续进皿、开皿盖机构(1)，与此同时已进行了紫外线消毒工艺并罩在经紫外线消毒后的净化空气罩幕(7)中；然后，开开皿盖的皿底盒与皿盖交替间隔等距地排列随输送带匀速前行，进入新颖的随动灌装机构(2)、进行了定量的随动跟踪灌装。再随输送带(3)缓缓进入无菌空气循环净化幕室{由层流罩(7)产生}衡温通过，培养基液逐渐凝固；再进入新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)，进行准确无误的拨皿加盖过程，并拨入横向输出皮带(3-19)，送加工完整的皿进入新颖的自动叠加收皿机构(5)，把皿按设计要求叠加起来送入接料台(6)。完成了所有的生产工艺过程。
[0042]如附图2所示，空皿叠加后分若干排放入平皿架(1-1)中，当叠满时，光电管是被遮住的，而快用完到只有3-4个叠加皿时，因叠加皿位很低，光电管不受遮蔽，会发出报警信号，提示要加皿。机器启动后，放置在机器内侧的气缸(1-8 )通过角件(1-7 )带动可在滑杆(1-5)上滑动的套(1-6)，从而带动有若干燕尾的滑板(1-4)推动平皿架(1-1)中的平皿(1-2)进入松皿盖器(1-15)，平皿(1-2)被推出是一个紧挨着一个，见附图2-1，皿由A-A剖面位再到B-B剖面位，再推向C-C剖面位，皿盖下沿到皿底的距离由2.13渐变为13.56，盖逐渐被拉开了，这是由于送皿器内壁有两条平行逐渐上升的曲线(1-17)，皿盖下沿沿此曲线(1-17)前行的同时上升，在松皿器的两侧下方各有两排小的尼龙螺钉(1-18)起到阻尼的作用，防止在皿盖提升时，皿底盒被带起，起到有效的开盖的作用。再进到前行的平带(1-9)上向前输送，送入气缸架(1-13)的下方，保证了个个皿盖可被吸盘(1-10)可靠吸起，气缸(1-12)固定在气缸架(1-13)上带动装有多个吸盘(1-10)的长形真空室(1-11)可上下自如运动。可按需要吸起并提升皿盖。当有盖皿运行至气缸架(1-13)下方时，PLC控制控制阀使气缸(1-12)的活塞杆向下运行，同时控制真空阀开启，通过真空室(1-11)下方的真空吸头(1-15)、迅速在皿正中吸起平皿盖后，随即上升；当皿底盒向前运动约一个半皿距离时，PLC指令真空阀关闭，吸盘就轻轻地将皿盖释放，落在输送带上随带向前运行。一排平皿底盒、一排皿盖，交替整齐地排在皮带上。这些都是由PLC通过光电管、编码器编程去实现的，这样就完成了连续进皿、开皿盖的工艺流程。
[0043]如附图3所示，皿底盒列与皿盖列等间距地交错排列成行，随长输送带(3)缓缓进入新颖的随动灌装机构(2)，由主电机带动的长输送皮带(3)与驱动编码器(2-1)同步运动，发出机器P L C所需的编码信号，供编程的PLC使用。步进电机(2-4)接到信号后经齿形带轮(2-3 )、齿形带(2-5)、齿形带轮(2-6 )驱动滚珠丝杠(2-9 )，拉动套(2_11)在上下两平行的导向轴(2-8)上滑动，套(2-11)上固定着有充填头(2-10)的灌装架(2-12);充填头(2-10)通过乳胶管与蠕动泵(2-7)连接。滚珠丝杠(2-9)两端设有接近开关(2-14)(2-17)。可控制同步电机(2-4)的正反转。当同步电机(2-4)正转时，灌装架(2-12)所带的充填头(2-10)随其正对下部的皿底盒向前运动，同时蠕动泵接到PLC的信号通过充填头(2-10)进行定时随动灌装，当快近接近开关(2-14)时，蠕动泵停止灌装，达到接近开关(2-14)的同时，同步电机(2-4)的反转，灌装架(2-12)回程，当遇到接近开关(2-17)时，同步电机(2-4)又正转，此时，有灌装架(2-12)所带的充填头(2-10)又正对着第二个皿底盒，开始定时灌装，……反复循环进行。这些动作都是由PLC编程控制的。见附图3中A放大:固定着有充填头(2-10)的灌装架(2-12)，其自身高低可调，其下部是半圆弧状的，中心有孔，小轴(2-16)与安装块(2-13)是固定连接的，安装块(2-13)随小轴可在安装架(2_12)上转动，螺钉(2-15)可锁紧与轴(2-1 6)连接的充填头安装块(2-13)，充填头(2-10)固定在安装块(2-13)上定位。这样充填头(2-10)可固定在与垂直方向偏离±70°的任意角度，可完全满足了培养基灌装的质量需求。在滚珠丝杠的两段尽头还放置了两个安全微撞开关(2-18)(2-19)，以防接近开关疲劳失灵时造成步进电机过载烧毁。
[0044]如附图4所示，已灌装好的平皿底盒列与平皿盖列等间距地交错排成行，随长输送带(3)缓缓进入新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)，当光电管(3-7)感知平皿盖时，发出信号给P L C，经延时，控制小气缸(3-3)推动勾槽块(3-4)，勾槽块(3-4)的勾槽可推动档杆(3-5)绕小轴(3-6)转动42° —45°，从而处在垂直状态，此时大气缸(3_2)工作，档杆就推动平皿盖向前至若干吸盘(3-8)的下方，如附图4-1中第一部所示；此时，小气缸(3-14)推出勾槽块(3-13)，勾槽块(3-13)的勾槽可推摆臂(3-11)绕小轴(3-12)向下转动25。-30°，可推摆臂(3-11)下部连接长真空室(3-9);真空室(3-9)下部带有并排若干个吸盘(3-8)。此时吸盘吸口朝下吸住平皿盖，然后小气缸(3-14)在PLC控制下回缩拉动勾槽块(3-13)，勾槽块(3-13)的勾槽可拉摆臂(3-11)绕小轴(3-12)向上转动25° —30。，吸盘(3_8)吸住平皿盖向上抬起约25° —30°，处于准备盖盖状态，如附图4_1中第二步所示；有PLC控制着定时，当后续的灌装好的平皿底皿盒达到吸盘(3-8)下面的位置时，小气缸(3-14)又推出，已吸住平皿盖向上抬起约25° —30°的吸盘(3-8)向下转动，盖上平皿盖，如附图4-1中第三步所示，真空阀关闭，吸盘(3-8)释放平皿盖，小气缸(3-14)又拉回，已释放平皿盖的吸盘(3-8)又向上抬起约25° —30°，迎接新的一轮吸皿盖盖皿盖周期。已盖好盖的平皿随输送带(3)继续前行，当遮蔽到光电管(3-21)时，发出信号，PLC接到信号后会发出指令，使小气缸(3-18)工作，推出勾槽块(3-17)，勾槽可推动档杆(3-15)绕小轴(3-17)转动42° —45°，此时档杆(3-15)处在垂直的位置，大气缸(3-20)收回气缸杆，由档杆(3-15)带动已完工的平皿送入横向输送带(3-19)输出平皿，如附图4-1中第三步所示。小气缸(3-18 )再收缩，拉动勾槽块(3-16 )回缩，带动档杆(3-15 )绕小轴(3-17 )逆时针转动42° —45°后抬起，大气缸(3-20)又将滑板(3-23)复位，准备接待下一个平皿，如附图4-1中第二步所不。
[0045]如附图5所示，当已完工的平皿经横向输送带(3-19)送入新颖的自动叠加收皿机构(5)时，有一上部光电头(5-8)感应，发出信号给PLC，PLC指令此机构的步进电机启动，带动齿形带(5-22)运动，带动齿形带(5-22)背面有若干个均布的推爪(5-7)，推动平皿进入叠皿机构。由于每个推爪(5-7)间的距离与下光电管的位置是经计算定的，当下光电管(5-6)感知处下位的推爪(5-7)时，上面的平皿正处在叠皿机构的正中A-A标示处，(如附图5-1中的第一步所示)，下光电管(5-6)发出信号给PLC，由PLC控制气缸(5-1)工作，推动调节座(5-2)延其滑动轴承(5-15)在下杆(5-16)上滑动，带动支杆(5_3)与勾爪(5_4)上行，此时勾爪(5-4)将已进入叠皿机构中心的平皿勾起约两个皿高的距离，与此同时，支杆(5-3)的上部通过销轴(5-20)连接带有把手(5-11)的翼板(5-9)，把手(5_11)可在契块(5-12)契面上滑动到D位。(契块高低是不变的)，翼板(5-9)也会将皿合抱住，(形象如附图5-1中第三步图所示)，输送齿形带(5-22)又将第二个皿送入，(如附图5-1中第二步所示)，第二皿正在第一皿的下方，此时气缸(5-1)复位，气缸杆带动支架(5-3)、勾爪(5-4)下行，勾爪(5-4)的下斜面在第二皿盖边沿滑落，由于勾爪(5-4)的自重，以及由于连接两勾爪(5-4)的块(5-10)后有固定在支杆(5-3)上的拉簧(5-18)拉紧，勾爪(5-4)复位，爪勾插入第二个皿底。(如附图5-1第三步图所示。)，根据PLC的设定，往复多次完成平皿的叠力口。翼板(5-9)上部与支杆(5-3)上部间有翼板复位弹簧(5-19);当气缸(5-1)复位时，把手(5-11)在契块(5-12)契面上滑动回低位C (如附图5-1中的第一步，带动翼板可张开，便于输送齿形带将叠好的皿一并推出。调节座(5-2)内固有螺纹套(5-14)，内有活套定在调节座(5-2 )上的螺杆(5-13)，通过手柄的旋转可分别调节两支架(5-3 )之间的距离，也就可以适合不同大小的平皿。其适应范围很广。
[0046]PIC的设置:机器所有的动作都是按所编入PLC的程序进行的。触摸屏起控制按钮、显示故障、设定数据等作用。外部传感器、急停开关等把信号传给PLC，PLC按程序把指令发给控制装置，如变频器、调速器、阀等，由它们去分别取控制电机、步进马达和气缸等。
[0047]以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种具有多种新颖机构的平皿分装线，适合于培养基平皿自动分装生产线，其特征是，包括新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)、新颖的随动灌装机构(2)、新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)、新颖的自动叠加收皿机构(5);新颖的连续进皿、开皿盖机构(I)装在分装生产线长输送带(3)的前上部，紧随其后的是新颖的随动灌装机构(2)，是装在长输送带(3)的两边侧梁上，中部是冷却干燥用长输送带(3)，其上部是紫外线消毒空气净化空气幕道(7)，新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)安在冷却干燥用长输送带(3)的尾部的两边侧梁上，紧接着是横向输出皮带(3-19)，最后进入新颖的自动叠加收皿机构(5);再进入出皿台(6)； 新颖的连续进皿、开皿盖机构(I )，是包含有多个叠加平皿(1-2)的平皿架(1-1 )，下部设有多个光电头(1-3);气缸(1-8)通过角件(1-7)带动可在滑杆(1-5)上滑动的套(1-6)，从而带动鱼尾状滑板(1-4)推动平皿(1-2)进入松皿盖器(1-15)，再进到前行的平带(1-9)上向前，送入气缸架(1-13)的下方，气缸(1-12)固定在架(1-13)上带动装有吸盘(1-10)的真空室(1-11)； 新颖的随动灌装机构(2)，是平带(1-9)载着平皿前行的同时带动编码器(2-1)同步运动；同步电机(2-4)通过同步带轮(2-3)、同步带(2-5)与同步带轮(2-6)带动滚珠丝杠(2-9)，拉动套(2-11 )在导向轴(2-8)上滑动，套(2-11)上固定着载有充填头(2-10)的可调高低的灌装架(2-12);充填头(2-10)通过乳胶管与蠕动泵(2-7)连接；滚珠丝杠(2-9)两头设有近开关(2-14) (2-17);再外侧设置两个微撞开关(2-18)、(2-19 ； 新颖的拨动加皿盖拨出机构(4)，是固定气缸(3-2)可拉动滑板(3-1)，滑板(3-1)上装有可推动勾槽块(3-4)的小气缸(3-3)，勾槽可推动档杆(3-5)绕小轴(3-6)转动42° —45°，档杆(3-5)附近安有光电管(3-7);小气缸(3-14)装在固板(3-22)上推动勾槽块(3-13)，勾槽可推摆臂(3-11)绕小轴(3-12)转动25。—30°，可推摆臂(3_11)连接带有若干吸盘(3-8 )的真空室(3-9 );固定气缸(3-20 )可拉动滑板(3-23 )，滑板(3-23 )上装有可推动勾槽块(3-16)的小气缸(3-18)，勾槽可推动档杆(3-15)绕小轴(3_17)转动42° —45°，档杆(3-15)附近安有光电管(3-21); 新颖的自动叠加收皿机构(5),是装横向输带端头上在光电管(5-8),光电管(5-6)装在同步带下部的推爪(5-7)附近，此时皿处在装置的中间位置；横基板(5-24)与中部装有两圆轴(5-26)的纵基板构成基座，在圆轴(5-26)上装有两块可滑动的支承块(5-5)，每块支承块(5-5 )上部装有两上柱(5-17 )，其上由两连接板(5-29 )、一个契块(5_12 )连接，构成框架；支承块(5-5)下部装有固定在螺纹块(5-14)上的两下柱(5-16)，两个螺纹块(5_14)通过在其中可滑动的两小轴(5-28 )固定在调节座(5-2 )上，调节座(5-2 )两侧空套着分别穿过两个螺纹块(5-14)两螺杆(5-13)，中间空套一个套(5-31);调节座(5-2)通过滑动轴承(5-15)套滑在下柱(5-16)上；调节座(5-2)下部与气缸(5_1)的杆固定，气缸(5_1)通过柱(5-32)与和基座固连的支架(5-27)相连；支杆(5-3)与螺纹块(5_14)上部固连，勾爪(5-4)通过销轴(5-21)连接支杆(5-3)上部，支杆(5-3)通过竖直的销(5_20)连接带有把手(5-11)的翼板(5-9)，把手(5-11)与契块(5-12)契面接触；翼板(5_9)与支杆(5_3)间有翼板复位弹簧(5-19);连接两勾爪(5-4)的块(5-10)后有固定在支杆(5-3)上的拉簧(5-18)拉紧。
2.按权利要求1所述的具有多种新颖机构的平皿分装线，其特征是，所述固定着有充填头(2-10)的灌装架(2-12)，除高低可调外，其下部是半圆弧的安装头，中心有孔，由轴(2-16)把孔与充填头安装块(2-13)连接；轴(2-16)与充填头安装块(2_13)是固连的；调节螺钉(2-15)可锁紧轴(2-16)在任何角度；充填头(2-10)固定在安装块(2_13)上。
3.按权利要求1中所述的具有多种新颖机构的平皿分装线，其特征是，所述松皿盖器(1-15)，其中上内两侧有两条逐渐渐升而又光滑的两条曲线台阶(1-17)，下部内两侧的间距仅比皿底盘略大0.10-0.25mm，下部内两侧各有一排尼龙小螺钉(1-18)。
4.按权利要求1中所述的具有多种新颖机构的平皿分装线，其特征是，所述气缸(1-8)装在机构的内侧。.
【文档编号】B65G61/00GK103434665SQ201310386506
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】温成立, 张敏 申请人:江苏耿舜包装设备有限公司