专利名称：一种带旋转功能的自动进出料小车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带旋转功能的自动进出料小车，其专为真空冷冻干燥机自动 进出料配套使用从而实现西林瓶的自动转运功能。该装置被束缚在X—轨道上，
运行在真空冷冻干燥机、进料站、出料站的前面或运行在真空冷冻干燥机与自动 进料站和自动出料站之间，是能够完成真空冷冻干燥机自动进出料的核心装置。 在真空冷冻干燥机装料周期，带旋转功能的自动进出料小车穿梭往返于进料站和
真空冷冻干燥机之间完成进料工作；在真空冷冻干燥机出料周期，自动进出料小
车穿梭往返于真空冷冻干燥机和出料站之间完成出料工作，属于光电一体化技术领域。
背景技术：
真空冷冻干燥机是利用冷冻干燥原理设计制造出来的用于冻干含水物质的 机器，即将含水物质进行降温冻结成固态，然后在真空的条件下使水蒸汽直接从 固态中升华出来。
现有真空冷冻干燥机的进出料操作工艺存在下列缺陷
1. 产品经无菌分装送入真空冷冻干燥机时，目前仍然由身穿无菌工作服的操作
人员将半加塞的半成品从液体灌装机装料后逐盘放置到真空冷冻干燥机的搁 板上，操作人员劳动效率低下，劳动强度较大，特别是当真空冷冻干燥机装 载量较大时，该矛盾将显得尤为突出；
2. 真空冷冻干燥机人工进出料这种操作弊端很多，不能满足FDA"强效药品必 须尽可能避免与操作人员接触"的要求，在百级的无菌室中，为真空冷冻干 燥机进出料的操作人员是无菌药品最大的污染源；
3. 无菌工作区的造价昂贵，身着无菌工作服的操作人员不仅降低生产效率，而 且需要增加处理操作人员带来的污染成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种从根本上解决人工污染的带旋转功能的自动进出料小车。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种带旋转功能的自动进出料小 车，其特征在于，由主轨道、巻线器、轨道连接板、副轨道、升降系统组件、旋 转系统组件、对接系统组件、推料框系统组件、隔离装置系统组件组成，主轨道
和副轨道组成X-轨道系统，升降系统组件通过轨道连接板与x-轨道系统连接，
巻线器设于轨道连接板上，旋转系统组件设于升降系统组件上，对接系统组件设 于旋转系统组件上，推料系统组件设于系统组件上，隔离装置固定在对接系统组 件上。
本发明旋转小车运行于X-轨道上；巻线器构成动力源的接线系统；升降轨 道、升降支撑架、升降支撑法兰、垂直定位传感器等构成升降系统，使得小车在 与冻干机、进料站、出料站对接时可以上下调整高度进行水平对接；支撑平台、 旋转支撑平台、旋转支撑脚支、大齿轮、小齿轮、第二电机、减速机二、加强方 管等构成旋转系统组件，使得小车具有旋转功能，实现小车可以运转于冻干机与 进料站和出料站之间；由第三直线定位单元、第三定位单元同步传输器、传动轴、 连轴器、对接滑块、第三电机、减速机三、微波定位传感器等构成对接系统组件， 可以实现自动进出料小车与冻干机和进料站和出料站的精确对接；由载料台、推 料筐、拉杆、翻板、推料支撑轮子、直线电机等构成推料框系统组件；由隔离装 置筐架、手套箱、不锈钢铰链、FFU等构成隔离装置。
本发明通过带旋转功能的自动进出料小车装置，可以实现把自动进料站装置 已经整列好的西林瓶自动转运至真空冷冻干燥机中去冷冻干燥以及在真空冷冻 干燥结束后把巳经冷冻干燥好的西林瓶自动转运至自动出料站装置。可旋转的自 动进出料小车装置的各个部分相互衔接和动作以实现西林瓶的自动进出料，从而 实现了制药企业无菌洁净室的无人化。
本发明的优点是提供了洁净室内无人操作的可能性，减少了人工污染源从而 对产品的无菌性提供了更高保证，进而有效地提高了生产率。
图1为一种带旋转功能的自动进出料小车结构示意图； 图2为升降系统组件的结构主视图3为升降系统组件的俯视图；图4为旋转系统组件的结构俯视图； 图5为旋转系统组件的结构事宜图； 图6为对接系统组件的结构示意图； 图7为推料框系统组件结构示意图； 图8为推料框组件的内部推进结构示意图； 图9隔离装置的结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 实施例
如图l所示，为一种带旋转功能的自动进出料小车装置结构示意图。整个带 旋转功能的自动进出料小车由主轨道l、巻线器2、轨道连接板3、副轨道4、升 降系统组件5、旋转系统组件6、对接系统组件7、推料框系统组件8、隔离装置 系统组件9组成。
主轨道1和副轨道4组成X-轨道系统，该轨道系统通过伺服电机驱动和激 光长距离检测实现高精度的控制，通过此轨道系统使小车运行于X方向上，这样 可以使带旋转功能的自动进出料小车分别和自动进料站载料台、真空冷冻干燥机 板层和自动进出料站载料台对接以完成西林瓶的自动进料和自动出料过程，巻线 器2在小车沿X-轨道系统左右运动时，完成巻线和放线的功能，升降系统组件5 通过轨道连接板3与X-轨道系统连接。升降系统组件5通过伺服电机驱动和微 波位移传感器检测反馈来实现小车在与冻干机板层或者是进出料站的载料台对 接时可以进行上下的升降调整，来实现在竖直方向上的精确定位。旋转系统组件 6安装在升降系统组件5上，在角度位移传感器的作用下可以进行任意角度的旋 转，以满足制药车间工艺平面布置中灌装线、冻干机和轧盖线之间的布局特点。 对接系统组件通过伺服电机驱动和微波位移传感器检测反馈以实现带旋转功能 的自动进出料小车的载料台与冻干机板层或进出料站的载料台在前后方向的精 确对接。推料系统组件8安装在对接系统组件7上，可以实现小车载料台上西林 瓶的转运功能。隔离装置9固定在对接系统组件7上，他们共同作用使带旋转功 能的自动进出料小车载料台上的西林瓶在百级层流的保护下满足层流的要求。如图2、 3所示，为升降系统组件的结构示意图，所述的升降系统组件5由 转角连接器IO、第一直线定位单元ll、第一直线定位单元堵头12、垂直直线定 位单元13、升降滑块14、升降支撑法兰15、升降支撑柱16、上限位行程开关 17、下限位行程开关18、第二直线定位单元19、第一定位单元同步传输器20、 第一电机法兰21、第一减速机22和第一电机23组成。
整个升降系统组件5通过转角连接器10与轨道连接板3连接，实现与X-轨 道系统的连接，转角连接器10与轨道连接板3连接，垂直直线定位单元13通过 转角连接器10垂直安装在第一直线定位单元11和第二直线定位单元19组成长 方形的四个角端，第一直线定位单元堵头12安装在第一直线定位单元11的一端， 每个第二直线定位单元19上端连接滑块14，升降支撑法兰15固定在连接滑块 14上，升降支撑柱16设于升降支撑法兰15两侧，上限位行程开关17和下限位 行程开关18分别安装在升降支撑法兰15的上下端，第一电机23与第一减速机 22连接，第一减速机22和第一电机23通过第一电机法兰21安装在两根平行的 第一直线定位单元11之间，通过第一定位单元同步传输器20与第二直线定位单 元19连接，实现垂直定位单元13整体同步升降动作。
如图4、 5所示，为旋转系统组件的结构示意图。所述的旋转系统组件6由 支撑平台24、旋转支撑平台25、角度位移传感器26、大齿轮27、小齿轮28、 加强方管29、旋转支撑脚支30、第二减速机31、第二电机32组成。
支撑平台24与升降支撑柱16连接，通过升降系统组件5带动进行上下升降， 旋转支撑脚支30圆周分布固定在支撑平台24上，旋转支撑脚支30支撑着旋转 支撑平台25，旋转支撑平台25可在旋转支撑脚支30上同轴旋转，大齿轮27和 小齿轮28设于旋转支撑平台25上，小齿轮28通过第二减速机31与第二电机 32连接，第二电机32与第二减速机31连接带动小齿轮28转动，小齿轮28与 大齿轮27啮合，大齿轮27带动上面所有的机构进行旋转，实现旋转功能，加强 方管29固定在支撑平台24上，起到加强的作用。
如图6所示，为对接系统组件结构示意图。所述对接系统组件7由第一联轴 器33、第一传动轴34、第二定位单元同步传输器35、同步传输器安装法兰36、 第三减速机安装法兰37、第三减速机38、第三电机39、轨道接头40、对接滑块41、第三直线定位单元42、轨道垫块43、对接支撑板44组成，第三直线定位单 元42与轨道垫块43连接，再通过轨道垫块43与对接支撑板44连接实现第三直 线定位单元42的固定，轨道滑块41连接在第三直线定位单元42上，第三电机 39与第三减速机38连接，法兰37通过同步传输器安装法兰36与第二定位单元 同步传输器35连接，第二定位单元同步传输器35两端分别与第一传动轴34连 接，第二定位单元同步传输器35带动第一传动轴34转动，第一传动轴34通过 第一联轴器33分别与轨道接头40连接，对接滑块41分别与轨道接头40连接， 第一传动轴34通过第一联轴器33和轨道接头40带动对接滑块41实现水平方向 上的运动来实现载料台58与其它工作面的对接。
如图7和图8所示，为推料框系统组件结构示意图。所述的推料框系统组件 8由载料台支撑方管45、推进连接块46、挡边导轨47、连接件48、推料后框49、 微波位移传感器50、推料前框51、推料框轮子52、推料翻板53、拉杆端头54、 第一拉杆连接件55、拉杆56、第二拉杆连接件57、直线电机58、载料台59、 第二联轴器60、第二传动轴61、第三单元同步传输器62、同步传输器安装法兰 63、第四减速机安装法兰64、第四减速机65、第四电机66、轨道端头67、推进 滑块68和第四直线定位单元69组成，推进连接块46与对接系统组件7中的对 接滑块41连接，第三电机39带动对接滑块41运动，对接滑块41通过推进连接 块46带动整个推料框系统组件8水平方向上的运动，实现载料台59与其他工作 面的对接，连接件48与推进滑块68连接，推进滑块68连接在第四直线定位单 元69上，第四电机66与第四减速机65连接，再通过与第四减速机安装法兰64、 同步传输器安装法兰63和第三单元同步传输器62连接带动第二传动轴61转动， 第二传动轴60通过第二连轴器59和轨道接头65带动推进滑块68运动，推进滑 块68与连接件48连接，连接件48与推料后框49连接，推料后框49与推料前 框51连接，推料后框49、推料前框51和推料框轮子52在连接件48的带动下 通过微波位移传感器50的作用实现水平方向上精确对接，推料翻板53与拉杆端 头54连接，拉杆端头55通过第一拉杆连接件56、拉杆57、第二拉杆连接件58 与直线电机59连接，直线电机58固定在推料后框49上，在直线电机58的动作 下，推料翻板53可以实现上下翻转90。以完成推料框系统组件8的捕料和出料动作。
如图9所示，为隔离装置组件的机构示意图。所示的隔离装置组件9由隔离 装置框架70、可开窗框架71、压克力玻璃72、手套箱73、不锈钢铰链74、 FFU75 组成，隔离装置框架70安装在FFU空气过滤器75上，可开窗框架71安装在隔 离装置框架70上，压克力玻璃72镶在可开窗框架71内，手套箱73安装在压克 力玻璃72上。
工作时，可以实现把自动进料站装置已经整列好的西林瓶自动转运至真空冷 冻干燥机中去冷冻干燥以及在真空冷冻干燥结束后把已经冷冻干燥好的西林瓶 自动转运至自动出料站装置。带旋转功能的自动进出料小车装置在自动进料站装 置、真空冷冻干燥机和自动出料站装置这三个工位点转运西林瓶的动作特点一 样，以带旋转功能的自动进出料小车装置在自动进料站前转运西林瓶为例说明如 下
束缚在X—轨道上的带旋转功能自动进出料小车装置在位置反馈信号的作 用下运行至自动进料站装置旁，带旋转功能自动进出料小车装置的载料台59通 过升降系统组件5在垂直方向的调整和对接系统组件7在水平方向的调整实现与 自动进料站的载料台59完美对接，开启推料框系统组件8中的直线电机58使推 料翻板53翻转至水平状态，当动作完成后，第四电机66开启以驱动整个推料框 在自动进料站载料台上移动，当处于把自动进料站载料台上的西林瓶刚好完全捕 获的状态时停止移动，同时开启推料框系统组件8中的直线电机58使推料翻板 53翻转至竖直状态，开启第四电机66驱动推料框系统组件8将自动进料站载料 台的西林瓶转运到自动导向小车装置的载料台59上，当西林瓶转运完成后，开 启对接系统组件7以使带旋转功能自动进出料小车与自动进料站的载料台脱离 对接，这样带旋转功能自动进出料小车装置在位置反馈信号的作用下运行至真空 冷冻干燥机前，此时旋转系统组件6的第二电机32动作，带动旋转系统组件6、 对接系统组件7、推料框系统组件8、隔离装置组件9在角度位移传感器26的作 用下精确完成以180。的旋转，然后以同样的方式实现把自动导向小车装置载料 台59上的西林瓶转运至真空冷冻干燥机上隔板上，周而复始得以完成真空冷冻 干燥机的进料工作和出料工作。
权利要求
1. 一种带旋转功能的自动进出料小车，其特征在于，由主轨道(1)、卷线器(2)、轨道连接板(3)、副轨道(4)、升降系统组件(5)、旋转系统组件(6)、对接系统组件(7)、推料框系统组件(8)、隔离装置系统组件(9)组成，主轨道(1)和副轨道(4)组成X-轨道系统，升降系统组件(5)通过轨道连接板(3)与X-轨道系统连接，卷线器(2)设于轨道连接板(3)上，旋转系统组件(6)设于升降系统组件(5)上，对接系统组件(7)设于旋转系统组件(6)上，推料系统组件(8)安装在对接系统组件(7)上，隔离装置(9)固定在对接系统组件(7)上。
2. 根据权利要求l所述的一种带旋转功能的自动进出料小车，其特征在于，所 述的升降系统组件(5)由转角连接器(10)、第一直线定位单元(11)、第一直 线定位单元堵头(12)、垂直直线定位单元(13)、升降滑块(14)、升降支撑 法兰(15)、升降支撑柱(16)、上限位行程开关(17)、下限位行程开关(18)、 第二直线定位单元(19)、第一定位单元同步传输器(20)、第一电机法兰(21)、 第一减速机(22)和第一电机(23)组成，转角连接器(10)与轨道连接板 (3)连接，垂直直线定位单元(13)通过转角连接器(10)垂直设于第一直线定位 单元(11)和第二直线定位单元(19)组成长方形的四个角端，第一直线定位单 元堵头(12)设于第一直线定位单元(11)的一端，每个第二直线定位单元(19) 上端连接滑块(14)，升降支撑法兰(15)固定在连接滑块(14)上，升降支撑柱 (16)设于升降支撑法兰(15)上，上限位行程开关(17)和下限位行程开关(18) 分别设于升降支撑法兰(15)的上下端，第一电机(23)与第一减速机(22)连接， 第一减速机(22)和第一电机(23)通过第一电机法兰(21)设于两根平行的第一 直线定位单元(ll)之间，通过第一定位单元同步传输器(20)与第二直线定位 单元(19)连接。
3. 根据权利要求l所述的一种带旋转功能的自动进出料小车，其特征在于，所 述的旋转系统组件(6)由支撑平台(24)、旋转支撑平台(25)、角度位移传感器 (26)、大齿轮(27)、小齿轮(28)、加强方管(29)、旋转支撑脚支(30)、第二 减速机(31)、第二电机(32)组成，支撑平台(24)与升降支撑柱(16)连接，旋转支撑脚支(30)圆周分布固定在支撑平台(24)上，旋转支撑平台(25)设于旋 转支撑脚支(30)上，旋转支撑平台(25)可在旋转支撑脚支(30)上同轴旋转， 大齿轮(27)和小齿轮(28)设于旋转支撑平台(25)上，大齿轮(27)与小齿轮(28) 啮合，小齿轮(28)通过第二减速机(31)与第二电机(32)连接。
4. 根据权利要求l所述的一种带旋转功能的自动进出料小车，其特征在于，所 述的对接系统组件(7)由第一联轴器(33)、第一传动轴(34)、第二定位单元 同步传输器(35)、同步传输器安装法兰(36)、第三减速机安装法兰(37)、第 三减速机(38)、第三电机(39)、轨道接头(40)、对接滑块(41)、第三直线定 位单元(42)、轨道垫块(43)、对接支撑板(44)组成，第三直线定位单元(42) 与轨道垫块(43)连接，轨道垫块(43)与对接支撑板(44)连接，轨道滑块(41) 连接在第三直线定位单元(42)上，第三电机(39)与第三减速机(38)连接，第 三减速机(38)与法兰(37)连接，法兰(37)通过同步传输器安装法兰(36)与第 二定位单元同步传输器(35)连接，第二定位单元同步传输器(35)两端分别与 第一传动轴(34)连接，第一传动轴(34)通过第一联轴器(33)分别与轨道接头 (40)连接，对接滑块(41)分别与轨道接头(40)连接。
5. 根据权利要求l所述的一种带旋转功能的自动进出料小车，其特征在于，所 述的推料框系统组件(8)由载料台支撑方管(45)、推进连接块(46)、挡边导轨 (47)、连接件(48)、推料后框(49)、微波位移传感器(50)、推料前框(51)、 推料框轮子(52)、推料翻板(53)、拉杆端头(54)、拉杆连接件一(55)、拉杆 (56)、拉杆连接件二(57)、直线电机(58)、载料台(59)、第二联轴器(60)、 第二传动轴(61)、第三单元同步传输器(62)、同步传输器安装法兰(63)、第 四减速机安装法兰(64)、第四减速机(65)、第四电机(66)、轨道端头(67)、 推进滑块(68)和第四直线定位单元(69)组成，推进连接块(46)与对接系统组 件(7)中的对接滑块(41)连接，连接件(48)与推进滑块(68)连接，推进滑块(68) 连接在第四直线定位单元(69)上，第四电机(66)与第四减速机(65)连接，再 通过第四减速机安装法兰(64)、同步传输器安装法兰(63)和第三单元同步传 输器(62)与第二传动轴(61)连接，第二传动轴(60)通过第二连轴器(59)和轨 道接头(65)与推进滑块(68)连接，推进滑块(68)与连接件(48)连接，连接件(48) 与推料后框(49)连接，推料后框(49)与推料前框(51)连接，推料后框(49) 、推料前框(51)和推料框轮子(52)在连接件(48)通过微波位移传感器(50) 的作用实现水平方向上精确对接，推料翻板(53)与拉杆端头(54)连接，拉杆 端头(55)通过拉杆连接件一(56)、拉杆(57)、拉杆连接件二(58)与直线电机 (59)连接，直线电机(58)固定在推料后框(49)上。
6.根据权利要求l所述的一种带旋转功能的自动进出料小车，其特征在于，所 述的所示的隔离装置组件(9)由隔离装置框架(70)、可开窗框架(71)、压 克力玻璃(72)、手套箱(73)、不锈钢铰链(74)、空气过滤器FFU (75)组 成，隔离装置框架(70)设于空气过滤器(75)上，可开窗框架(71)设于 隔离装置框架(70)上，压克力玻璃(72)设于可开窗框架(71)内，手套 箱(73)设于压克力玻璃(72)上。
全文摘要
本发明涉及一种带旋转功能的自动进出料小车，其特征在于，由主轨道、卷线器、轨道连接板、副轨道、升降系统组件、旋转系统组件、对接系统组件、推料框系统组件、隔离装置系统组件组成，主轨道和副轨道组成X-轨道系统，升降系统组件通过轨道连接板与X-轨道系统连接，卷线器设于轨道连接板上，旋转系统组件设于升降系统组件上，对接系统组件设于旋转系统组件上，推料系统组件设于系统组件上，隔离装置固定在对接系统组件上。本发明的优点是提供了洁净室内无人操作的可能性，减少了人工污染源从而对产品的无菌性提供了更高保证，进而有效地提高了生产率。
文档编号F26B25/02GK101419017SQ20081020440
公开日2009年4月29日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者郑效东 申请人:上海东富龙科技股份有限公司