一种用于冻干机进出料的自动对接装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于冻干机进出料的自动对接装置。


背景技术：

2.真空冷冻干燥机是利用冷冻干燥原理(即将含水物料进行降温冻结成固态，然后在真空条件下使水蒸汽直接从固态中升华出来)设计制造出的用于冻干含水物料的机器。
3.灌装机是药厂进行分装药水的设备，通过该设备把药水分装到每个小的西林瓶内，然后再经过传输装置进入到真空冷冻干燥机的板层上进行冷冻干燥工艺处理。
4.近几年来，伴随着国内外冻干制剂的快速发展，许多制药厂家对大型高速灌装机和大装量的冻干机需求也在不断增加，而此类冻干制剂生产线大部分都配置自动进出料装置。自动进出料装置是把来自灌装机的半压塞的西林瓶按照先后顺序并以交错排列的方式自动输送到冻干机的板层上，冻干机有自动升降的小门，小门前需要通过对接装置与板层对接，对接装置在小门打开的时候能与板层自动对接，在小门关闭的时候能自动从冻干机里撤出。
5.目前市场上常见的对接装置有两种，一种是采用大翻板+直线导轨的方式，即将直线导轨的直线运行转为大翻板的旋转运行，实现大翻板伸入冻干机内与板层对接。这种对接装置虽然结构简单，但是动作单一，不够灵活，导致冻干机的小门开口较大，这样在进料过程中增加了冻干机内部环境的控制难度；另一方面直线导轨的长度过大，伸出隔离器，导致冻干机的小门前需要留出较大的空间放置直线导轨，大大增加了无菌室空间，既浪费药厂空间，同时增加了药品的生产能耗。另一种是分段式对接，将翻板分成三段，即固定段、翻转段和平移段，将前一种对接装置中的大翻板分成翻转段和平移段两部分，翻转段较小，无需直线导轨即可直接翻转，可避免前一种对接装置的部分缺陷。但平移段安装在冻干机的内部，为了实现对接和平移运动，需要在冻干机的内部安装轨道，加上本身的运动轮等多种结构，一方面导致冻干机的内部很难清洁，另一方面平移段受冻干温度的变化，结构容易变形，导致对接不平稳，增加进料过程中的倒瓶风险，同时整体使用寿命较短，增加设备的使用成本。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于冻干机进出料的自动对接装置，它能将冻干产品整齐平稳的传送至冻干机板层上，使西林瓶能够顺利地进入冻干机中进行冻干。
7.本发明的目的是这样实现的：一种用于冻干机进出料的自动对接装置，包括固定装置、升降装置、翻转装置、滑移装置、折叠式对接板装置和进料输送带；其中，
8.所述升降装置安装在所述固定装置上；所述滑移装置、翻转装置和折叠式对接板装置依次安装在所述升降装置上；所述折叠式对接板装置包括由前移动板和后固定板构成的对接板，该折叠式对接板装置通过一套推进伺服机构控制所述对接板呈折叠状态或铺开
状态；所述滑移装置通过一套滑移伺服机构带动所述翻转装置和折叠式对接板装置前后移动，使铺开状态的对接板与冻干机板层对接或脱开；所述翻转装置通过一套翻转伺服机构在所述对接板为折叠状态时带动所述折叠式对接板装置转动90
°
，使折叠式对接板装置呈水平状态或垂直状态；所述升降装置通过一套升降伺服机构带动所述翻转装置、折叠式对接板装置和滑移装置升降；所述进料输送带安装在固定装置上。
9.上述的用于冻干机进出料的自动对接装置，其中，
10.所述固定装置包括若干对支撑脚、固定在若干对支撑脚上的下底板、通过若干对立柱平行地固定在下底板上的上底板，该上底板的前部中间开设一个升降孔，并在升降孔的两侧各自对称地开设一个升降槽；
11.所述升降装置包括升降伺服机构、一对导轨固定座、一对升降导轨、一对上下移动立板和两根横撑；其中，所述升降伺服机构包括升降伺服电机、丝杆提升机和上固定板；所述升降伺服电机安装在所述固定装置的下底板的前部；所述丝杆提升机连接在升降伺服电机上并对准所述上底板的升降孔；所述上固定板安装在所述丝杆提升机的顶部；一对所述导轨固定座对称地安装在所述下底板上；一对升降导轨一一对应地竖向安装在一对导轨固定座的内侧面上；一对上下移动立板各自通过滑块一一对应地安装在一对升降导轨上，该一对上下移动立板的上部一一对应地穿设在所述上底板上的两个升降槽中；两根横撑一前一后地跨接在一对上下移动立板的上部内侧面之间并固定在所述上固定板的底面上；
12.所述滑移装置包括滑移基板、滑移伺服机构和滑移输出块；其中，所述滑移基板包括纵向部和横向部而呈l形；所述滑移伺服机构包括依次传动连接的滑移驱动机构、滑移带轮传动机构和滑移丝杆机构；所述滑移驱动机构和滑移带轮传动机构均安装在所述滑移基板的横向部；所述滑移丝杆机构安装在所述滑移基板的纵向部，该滑移丝杆机构的丝杆的一端固插在滑移带轮传动机构的从动带轮的轴孔中；所述滑移输出块固定在所述滑移丝杆机构的丝杆螺母上；
13.所述翻转装置包括一对滑轨固定板、一对滑轨、一对翻转支架、翻转伺服机构、一根翻转转轴、一根基板连接板和一根横撑档；其中，一对滑轨固定板一一对应地固定在所述升降装置的一对上下移动立板的顶面上；一对滑轨一一对应地纵向固定在一对滑轨固定板上；所述翻转支架包括底板、固定在底板上的立板和固定在立板顶面的转轴安装座，一对翻转支架的底板各自通过滑块一一对应地安装在一对滑轨上；所述翻转伺服机构安装在一个翻转支架的底板上并包括依次传动连接的翻转驱动机构、齿轮传动机构、初级带轮传动机构和次级带轮传动机构；所述翻转转轴的两端一一对应地安装在一对翻转支架的转轴安装座上，该翻转转轴的一端与所述次级带轮传动机构传动连接；所述基板连接板跨接在一对滑轨固定板之间，该基板连接板的中部固定在所述滑移装置中的滑移基板的纵向部的顶面上；所述横撑档跨接在一对翻转支架的底板之间，该横撑档的中部与所述滑移装置中的滑移输出块连接；
14.所述折叠式对接板装置包括对接板、一对转轴连接座、一对道轨板、两对折叠滚轮和推进伺服机构；其中，所述对接板由前移动板和后固定板构成，所述前移动板的前端底面上间隔地安装若干与固定在所述冻干机板层的后端面上的对接块和插销一一插接的对接座和插销座，该前移动板的前部底面的中间垂直地固定两根导向柱；一对转轴连接座一一对应地固定在所述后固定板的两侧底面上，该一对转轴连接座的轴孔一一对应地固套在所
述翻转装置中的翻转转轴的两头；一对道轨板一一对应地固定在所述后固定板的两侧面上，该一对轨道板上一上一下地开设两道滚轮槽，该两道滚轮槽的前部均向下弯曲；两对折叠滚轮一一对应地安装在所述前移动板的两侧后部，使前移动板的两侧面各自通过一对折叠滚轮一一对应地且可前后移动地安装在一对轨道板上的两道滚轮槽上，当两对折叠滚轮滚动到两道滚轮槽的前端时，前移动板位于后固定板的前端并与后固定板处于同一个水平面上，使对接板呈铺开状态，当两对折叠滚轮滚动到两道滚轮槽的后端时，前移动板位于后固定板的上方，使对接板呈折叠状态；所述推进伺服机构安装在所述后固定板的底面中部并包括依次传动连接的推进伺服电机、推进带轮传动机构、推进丝杆机构和电缸；所述电缸的伸缩杆的端头固定一电缸联接块，该电缸联接块的两侧面的中部各自开设一个凹槽，并在凹槽的两侧各自安装一个上下滚轮，该电缸联接块的两侧面上的凹槽一一对应地卡在两根导向柱的内侧面之间，使电缸联接块的两侧面上的两个上下滚轮一一对应地在两根导向柱的前后表面上滚动，并在电缸的伸缩杆作伸缩运动时，通过电缸联接块和两根导向柱带动前移动板沿一对轨道板上的两道滚轮槽前后移动。
15.上述的用于冻干机进出料的自动对接装置，其中，所述折叠式对接板装置的后固定板的后部为梳齿板；该后固定板的底面上还固定两根支撑方管。
16.上述的用于冻干机进出料的自动对接装置，其中，两对折叠滚轮各自通过导向轮座安装在前移动板的两侧面的后部；所述前移动板的底面上还固定两根支撑方管。
17.本发明的用于冻干机进出料的自动对接装置具有以下特点：。
18.1、整套系统结构灵活、紧凑，无需过渡导轨和长推杆，占地面积小，极大的节省了无菌室空间；
19.2、整套装置完全独立于冻干机之外，安装简单，调试方便，极大的节省了制造成本；
20.3、对接板一分为二，可以相互重叠，所以翻转过程中尺寸较小，使冻干机的小门开口尺寸可以做得更小，进料时能减少外部环境对冻干机内部的影响，更符合gmp要求；
21.4、进料换板层时，由于对接板不需要翻转运动可以继续理瓶，减少换板层对进料速度的影响，提高生产效率；
22.5、对接板退出冻干机后，能向后翻转，使对接板的正面面对操作者，容易清洁檫洗。
附图说明
23.图1是本发明的用于冻干机进出料的自动对接装置的侧视图；
24.图2是本发明的用于冻干机进出料的自动对接装置的前下侧仰视立体图；
25.图3是本发明的自动对接装置的后上侧俯视立体图(纵剖)；
26.图4是本发明的自动对接装置的前下侧仰视立体图(去掉固定装置)；
27.图5是本发明的自动对接装置中的升降装置的透视图；
28.图6是本发明的自动对接装置中的滑移装置的透视图；
29.图7是本发明的自动对接装置中的翻转装置的一侧透视图；
30.图8a是本发明的自动对接装置中的折叠式对接板装置的后下侧仰视立体图(前移动板伸出状态)；
31.图8b是本发明的自动对接装置中的折叠式对接板装置的后下侧仰视立体图(前移动板缩回状态)；
32.图8c是本发明的自动对接装置中的折叠式对接板装置的后上侧俯视立体图(前移动板缩回状态)；
33.图8d是本发明的自动对接装置中的折叠式对接板装置中的推进伺服机构的结构示意图；
34.图8e是本发明的自动对接装置中的折叠式对接板装置的对接板与冻干机板层对接时的状态图；
35.图9是本发明的自动对接装置中的折叠式对接板装置处于垂直状态时的透视图；
36.图10a至图10e是本发明的自动对接装置的工作过程的步骤图。
具体实施方式
37.下面将结合附图对本发明作进一步说明。
38.请参阅图1至图9，本发明的用于冻干机进出料的自动对接装置，包括固定装置1、升降装置6、翻转装置2、滑移装置3、折叠式对接板装置7和进料输送带5。
39.升降装置6安装在固定装置1上；滑移装置3、翻转装置2和折叠式对接板装置7依次安装在升降装置6上；折叠式对接板装置7包括前移动板701和后固定板702构成的对接板，该折叠式对接板装置7通过一套推进伺服机构控制对接板呈折叠状态或铺开状态；滑移装置3通过一套滑移伺服机构带动翻转装置2和折叠式对接板装置7前后移动，使铺开状态的对接板与冻干机板层4 对接或脱开；翻转装置2通过一套翻转伺服机构在对接板为折叠状态时带动折叠式对接板装置7转动90
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，使使折叠式对接板装置呈水平状态或垂直状态；升降装置7通过一套升降伺服机构带动翻转装置2、折叠式对接板装置7和滑移装置3升降；进料输送带5安装在固定装置1上。
40.固定装置1包括若干对支撑脚11、固定在若干对支撑脚11上的下底板12、通过若干对立柱13平行地固定在下底板12上的上底板14，该上底板14的前部中间开设一个升降孔，并在升降孔的两侧各自对称地开设一个升降槽。进料输送带5安装在固定装置1的上底板14的后部。
41.升降装置6包括升降伺服机构、一对导轨固定座65、一对升降导轨67、一对上下移动立板66和两根横撑64；其中，升降伺服机构包括升降伺服电机 61、丝杆提升机62和上固定板63；升降伺服电机61安装在固定装置1的下底板12的前部；丝杆提升机62连接在升降伺服电机61上并对准上底板14的升降孔；上固定板63安装在丝杆提升机62的顶部；一对导轨固定座65对称地安装在下底板12上；一对升降导轨67一一对应地竖向安装在一对导轨固定座 65的内侧面上；一对上下移动立板66各自通过滑块68一一对应地安装在一对升降导轨67上，该一对上下移动立板66的上部一一对应地穿设在上底板14 上的两个升降槽中；两根横撑64一前一后地跨接在一对上下移动立板66的上部内侧面之间并固定在上固定板63的底面上。
42.滑移装置3包括滑移基板30、滑移伺服机构和滑移输出块；其中，滑移基板30包括纵向部和横向部而呈l形；滑移伺服机构包括依次传动连接的滑移驱动机构、滑移带轮传动机构和滑移丝杆机构；滑移驱动机构和滑移带轮传动机构均安装在滑移基板30的横向部；
滑移驱动机构包括滑移伺服电机31和减速机32；滑移带轮传动机构包括安装在减速机32上的主动带轮33、从动带轮 34和绕包在主动带轮33和从动带轮34之间的同步带35；滑移丝杆机构安装在滑移基板30的纵向部，该滑移丝杆机构的丝杆36架设在一对丝杆座37之间，该丝杆36的一端固插在滑移带轮传动机构的从动带轮34的轴孔中；滑移输出块39固定在滑移丝杆机构的丝杆螺母38上。
43.翻转装置2包括一对滑轨固定板206、一对滑轨207、一对翻转支架209、翻转伺服机构、一根翻转转轴212、一根基板连接板208和一根横撑档211；其中，一对滑轨固定板206一一对应地固定在升降装置6的一对上下移动立板 66的顶面上；一对滑轨207一一对应地纵向固定在一对滑轨固定板206上；翻转支架209包括底板、固定在底板上的立板和固定在立板顶面的转轴安装座 210，一对翻转支架209的底板各自通过滑块一一对应地安装在一对滑轨207 上；翻转伺服机构包括依次传动连接的翻转驱动机构201、齿轮传动机构203、初级带轮传动机构204和次级带轮传动机构205；翻转驱动机构201包括翻转伺服电机和减速机，减速机通过减速机支架202安装在一个翻转支架209的底板上；翻转转轴212的两端一一对应地安装在一对翻转支架209的转轴安装座 210上，该翻转转轴212的一端与次级带轮传动机构205传动连接；基板连接板208跨接在一对滑轨固定板206之间，该基板连接板208的中部固定在滑移装置3中的滑移基板30的纵向部的顶面上；横撑档211跨接在一对翻转支架 209的底板之间，该横撑档211的中部与滑移装置3中的滑移输出块39连接。
44.折叠式对接板装置7包括对接板、一对转轴连接座70、一对道轨板73、两对折叠滚轮74和推进伺服机构；其中，对接板由前移动板71和后固定板72 构成，前移动板71的底面上固定两根支撑方管710，该前移动板71的前端底面上间隔地安装若干与冻干机板层4的后端面上的对接块41和插销42一一插接的对接座711和插销座712，该前移动板71的前部底面的中间垂直地固定两根导向柱713；后固定板72的后部为梳齿板，该后固定板72的底面上还固定两根支撑方管720；一对转轴连接座70一一对应地固定在后固定板72的两侧底面上，该一对转轴连接座70的轴孔一一对应地固套在翻转装置2中的翻转转轴212的两头；一对轨道板73一一对应地固定在后固定板72的两侧面上，该一对轨道板73上一上一下地开设两道滚轮槽730，该两道导向滚轮槽730的前部均向下弯曲；两对折叠滚轮74各自通过导向轮座740一一对应地安装在前移动板71的两侧后部，使前移动板71的两侧面各自通过一对折叠滚轮74 一一对应地且可前后移动地安装在一对轨道板73上的两道滚轮槽730上，当两对折叠滚轮74滚动到两道滚轮槽730的前端时，前移动板71位于后固定板 72的前端并与后固定板72处于同一水平面上，使对接板呈铺开状态成为一块整体大板，当两对折叠滚轮74滚动到两道滚轮槽730的后端时，前移动板71 位于后固定板72的上方，使对接板呈铺开状态；推进伺服机构通过基板700 安装在后固定板702的底面中部并包括依次传动连接的推进伺服电机75、推进减速机750、推进带轮传动机构76、推进丝杆机构77和电缸78；电缸78固定在推进丝杆机构77的丝杆螺母770上，电缸78的伸缩杆的端头固定一电缸联接块79，该电缸联接块79的两侧面的中部各自开设一个凹槽，并在凹槽的两侧各自安装一个上下滚轮790，该电缸联接块79的两侧面上的凹槽一一对应地插在两根导向柱713的内侧面之间，使电缸联接块79的两侧面上的两个上下滚轮790一一对应地在两根导向柱713的前后表面上滚动，并在电缸78的伸缩杆作伸缩运动时，通过电缸联接块79和两根导向柱713带动前移动板71沿一对轨道板73上的两道滚轮槽730前后移动。
45.再请参阅图10a至图10e，本发明的用于冻干机进出料的自动对接装置，具体动作过程如下：
46.当冻干机需要进料时，折叠式对接板装置7的对接板呈铺开状态，使前移动板71与冻干机板层4对接(见图10a)。当一个冻干机板层4进料结束后，冻干机控制系统发出对接信号，在滑移装置3的滑移伺服电机31、减速机32 和丝杆螺母38向后驱动下，通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架209带动折叠式对接板装置7向后平移20mm(见图10b)，使前移动板71 与对接的冻干机板层4脱开，此时冻干机板层4可以自由升降。当另一冻干机板层4到达等高进料位置停止后，滑移装置3的伺服电机31、减速电机32和丝杆螺母38的向前驱动下，再次通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架209推动折叠式对接板装置7向前平移20mm，使前移动板71与冻干机板层4对接。滑移装置3的伺服电机31、减速电机32和丝杆螺母38依次重复上述动作过程，直到所有的冻干机板层4进料完成后，在滑移装置3的伺服电机31、减速电机32和丝杆螺母38向后驱动下，通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架209带动折叠式对接板装置7向后平移20mm，使前移动板71与对接的冻干机板层4脱开。接着，折叠式对接板装置7的推进伺服电机75，驱动推进减速机750推进带轮传动机构76、推进丝杆机构77的丝杆螺母770向后运动，电缸78也作缩回的动作，推进丝杆机构77和电缸78的复合运动驱使对接板呈折叠状态(见图10c)。之后，翻转装置2的翻转驱动机构201启动，通过齿轮传动机构203、初级带轮传动机构204和次级带轮传动机构205带动翻转转轴212作旋转运动；由于翻转转轴212的两头通过键插在折叠式对接板装置7的一对转轴连接座70的轴孔中，在翻转转轴212的旋转带动下使折叠式对接板装置7实现整体翻转90
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，即折叠式对接板装置7由水平状态翻至垂直状态(见图10d)。接着滑移装置3的滑移装置3的伺服电机 31、减速电机32和丝杆螺母38的向前驱动下，通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架209带动折叠式对接板装置7向前移动50mm(朝冻干机方向)，以防止折叠式对接板装置7的对接板在从折叠状态到铺开状态时碰到后面的进料输送带5，同时折叠式对接板装置7的推进伺服电机75、推进减速机750、推进带轮传动机构76带动推进丝杆机构77中的丝杆螺母770作向前运动，电缸78的伸缩杆也作伸出动作，以弥补丝杆机构77行程的不足，两者的复合运动分别驱使对接板从折叠状态到铺开状态。然后升降装置6的升降伺服电机61、丝杆提升机62和上固定板63通过两根横撑64带动上下移动立板 66向上顶升，使固定在上面的折叠式对接板装置7、翻转装置2、滑移装置3 升高100mm(见图10e)，这个高度位置能让操作人员容易清洁擦拭对接板。
47.当冻干机完成冻干工艺需要出料时，冻干机板层4运动到等高进料位置后停止，此时冻干机控制系统发出对接信号，滑移装置3的滑移伺服电机31、减速机32和丝杆螺母38向后驱动下，通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架209带动折叠式对接板装置7向后移动50mm(朝进料输送带5方向)，同时折叠式对接板装置7的推进伺服电机705、推进减速机727、推进带轮传动机构76带动推进丝杆机构77中的丝杆螺母770作向后运动，电缸78的伸缩杆也作缩回动作，两者的复合运动分别驱使对接板从铺开状态到折叠状态。同时升降装置6的升降伺服电机61、丝杆提升机62和上固定板63通过两根横撑64带动上下移动立板66向下运动，使固定在上面的折叠式对接板装置7、翻转装置2、滑移装置3下降100mm(从图10e位置到图10d位置)。之后翻转装置2的翻转伺服电机201启动，通过翻转减速机202带动转轴214作旋转运动，由于翻转转轴212的两头通过键插在折叠式对接板装置7的一对转
轴连接座712的轴孔中，在翻转转轴212的旋转带动下使折叠式对接板装置7实现整体翻转90
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，即使折叠式对接板装置7由垂直状态翻至水平状态(从图10d 位置到图10c位置)。然后，在滑移装置3的伺服电机31、减速电机32和丝杆螺母38向前驱动下，通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架209 带动折叠式对接板装置7向前平移20mm，使前移动板71与冻干机板层4对接，此时该冻干机板层4不能自由升降，此状态可以进行出料。当一个冻干机板层 4出料结束后，需要换另一冻干机板层4出料时，首先冻干机板层4运动到等高出料位置后停止，此时冻干机控制系统发出对接信号，在滑移装置3的滑移伺服电机31、减速机32和丝杆螺母38向后驱动下，通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架209带动折叠式对接板装置7向后平移20mm(图10a 位置到图10b位置)，使前移动板71与冻干机板层4脱开，此时冻干机板层4 可以自由升降。当另一冻干机板层4到达等高出料位置停止后，滑移装置3的伺服电机31、减速电机32和丝杆螺母38的驱动下，通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架209再次推动折叠式对接板装置7向前平移，使前移动板71与冻干机板层4对接，准备与该冻干机板层4进行出料。滑移装置3 的滑移伺服电机31、减速机32和丝杆螺母38依次重复上述动作过程，直到所有的冻干机板层4出料完成后，滑移装置3的滑移伺服电机31、减速机32和丝杆螺母38向后驱动下，通过滑移输出块39和翻转装置2中的一对翻转支架 209带动折叠式对接板装置7向前平移20mm(图10b位置到图10a位置)，使前移动板71与冻干机板层4对接，为该冻干机板层4的进料做准备。
48.以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。