一种生物医学、化工材料的生产加工系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于生物医学材料加工领域，公开了一种生物医学、化工材料的生产加工系统，包括自动加料子系统、混合反应子系统、辅料供给系统、传送子系统、分割子系统、产品收集子系统。本发明通过各个不同子系统之间的相互配合，将生产工艺高度集成，对相关生物医药、化工材料产品的加工实现了智能化批量生产，不仅仅能大大节省人力，提高劳动生产效率，而且采用本发明，可以实现无人化、智能化作业，尤其对于无菌材料和对环境洁净度要求严格的产品的生产具有较大的价值。
【专利说明】—种生物医学、化工材料的生产加工系统
【技术领域】
[0001]本发明属于生物医学材料加工领域，涉及一种生物医学、化工材料的生产加工系统。
【背景技术】
[0002]对于贴剂的生产，目前大多采用类似与膏药制备的传统生产方法，一般包括原料混合及反应、涂布及摊匀、剪裁及保护贴片等流程。这些流程由人工或设备分步完成，缺乏系统集成度，难以实现自动化、智能化、无菌化生产。
[0003]为了实现某些生物医药、化工材料产品的智能化生产需求，尤其对具有一定粘度的生物医药、化工材料领域的贴剂产品实现批量生产，现提供一种新的技术方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种生物医学、化工材料的生产加工系统。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0006]一种生物医学、化工材料的生产加工系统，包括自动加料子系统、混合反应子系统、辅料供给系统、传送子系统、分割子系统、产品收集子系统。
[0007]自动加料子系统由不少于一组的第一料斗、自动称量设备和输料斗组成，自动称量设备一端设有输料斗，另一端上方设有第一料斗；
[0008]混合反应子系统包括反应池、泵站A、泵站D、泵站B以及第二料斗,所述反应池位于输料斗下方，泵站A与泵站B通过管道通向反应池，且位于反应池两侧，泵站D —端通过管道接入反应池，另一端通向第二料斗；
[0009]辅料供给系统包括设在电机支座上用以输送衬材的电机以及与用以输送衬材的电机连接的手轮，用以输送衬材的电机驱动手轮，带动设在手轮上的卷筒运行，卷筒上有衬材，所述衬材依次通过设在箱体上的衬材引导辊、末端引导辊以及剪刀的下方，末端引导辊通过末端引导辊电机驱动，剪刀通过两个气缸驱动；
[0010]传送子系统包括摊平器、位于摊平器两端的传送装置、传送带、电磁螺母，摊平器包括摊平器支架、位于摊平器支架两端的系统支架，摊平器支架上部设有多组相对的摊平器上辊和摊平器下辊，摊平器上辊呈阶梯间距设置，所述两端的系统支架上端均设有固定支承，固定支承有四个，四个固定支承通过两个丝杠连接，两个丝杠的一端均设有传送系统电机，两个丝杠一侧的摊平器支架上设有限位面，所述传送装置由设在传送辊架上的传送滚筒构成，传送滚筒通过传送电机驱动，所述传送带经过两端的传送滚筒和由摊平器上辊与摊平器下辊构成的缝隙，两个所述的电磁螺母分别设在两个丝杠上，且与上部的传送带齐平；
[0011]分割子系统包括安装在龙门导轨上的小车，小车上设有导柱、液压油缸和行走电机，小车通过行走电机驱动，液压油缸和导柱下端连接有真空吸盘，真空吸盘下侧设有两行吸嘴，液压油缸驱动真空吸盘和吸嘴上下运动；所述龙门导轨正下方设有导轨，导轨上设有分割小车，分割小车通过设在下端的行驶电机带动行使轮行驶，分割小车上部一侧设有横向切割电机驱动的横向切割刀具，与其垂直的另一侧设有纵向切割电机驱动的纵向切割刀亘.N 9
[0012]产品收集子系统包括设在滑枕上的Z向导向柱，滑枕设在底座导轨上，Z向导向柱一侧设有与其平行的Z向丝杠，Z向丝杠通过上端的Z向移动电机驱动，Z向导向柱设有与其垂直的臂，臂一端设有吸盘，另一端设有Z向移动螺母，Z向移动螺母设在Z向丝杠上，所述滑枕上设有通过转向电机带动的转向齿轮，Z向导向柱下端设在转向齿轮上，滑枕一侧设有纵向移动螺母，纵向移动螺母设在位于底座导轨一侧的纵向丝杠上，纵向丝杠通过设在其一端的纵向移动电机驱动。
[0013]本发明的有益效果:本发明通过各个不同子系统之间的相互配合，将生产工艺高度集成，对某些生物医药、化工材料产品，尤其是贴剂的加工实现了批量生产，大大节省了人力，提高了劳动生产效率，尤其对于无菌材料和对环境洁净度要求严格的产品的生产具有较大的价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0015]图1为本发明整体结构示意图。
[0016]图2为本发明自动称量设备结构示意图。
[0017]图3为本发明反应池结构示意图。
[0018]图4为本发明辅料供给系统结构示意图。
[0019]图5为本发明传送子系统结构示意图。
[0020]图6为本发明分割系统局部结构示意图。
[0021]图7为本发明分割系统中分割小车结构示意图。
[0022]图8为本发明产品收集子系统的取料装置结构示意图。
[0023]图9为本发明摊平器上辊和摊平器下辊结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]一种生物医学、化工材料的生产加工系统，包括安装在地皮17上的自动加料子系统、混合反应子系统、辅料供给系统、传送子系统、分割子系统和产品收集子系统。如图1所示，自动加料子系统由设在自动称量设备2 —端的输料斗3、以及位于自动称量设备2另一端上方的第一料斗I构成。如图2，自动称量设备2由传送带辊轮组件62、支架63和传送带64组成。设在支架63上，并位于传送带64中间的为皮带秤65。生产时，三种固体颗粒经小网目滤网筛选，分别进入三个第一料斗I。第一料斗I内设置有流量控制机构，但无法精准控制。打开第一料斗I开口，固体颗粒流入自动称量设备2，经自动称量设备2传送进反应池4。在这个过程中，自动称量设备2记录每种固体颗粒的重量，从而达到按比例精准加料的目的。由于固体颗粒流量无法精准控制，前期加料依据配料比例，先以时间为函数进行供料。控制柜18按配比要求设定重量比值，三组皮带秤获取输料重量数值与系统值进行比较，再决定哪路固体颗粒需要供料，直至达到误差范围内的固体颗粒配料比。
[0025]关闭自动加料子系统，进入制备粘稠状物料阶段，直至粘稠状物料取用完毕，再重复这个流程。
[0026]混合反应子系统包括反应池4、泵站A7、泵站D6、泵站B5以及第二料斗8，所述反应池4位于输料斗3下方，泵站A7与泵站B5通过管道通向反应池4，且位于反应池4两侧，泵站D6 —端通过管道接入反应池4，另一端通过一个三通通向第二料斗8。如图3，反应池4是由反应池电机66带动搅拌器67运行。制备粘稠状物料，启动反应池电机66将加入的固体料进行均匀混合，使得后续化学反应进行的更充分，关闭反应池电机66。启动泵站A7和泵站B5，加注化学液体A和化学液体B。溶液加注适量时，启动反应池电机66，一边加溶液，一边搅拌，
[0027]加快化学反应速度，直至溶液呈粘稠状。根据生产需要，启动泵C(图中未标出)，将粘稠状料供给灌装生产线或者启动泵D6也可以供给制备片状料生产线料斗。
[0028]下面主要以介绍药皮的制备，来说明本发明的具体结构。
[0029]启动泵D6，将敷贴送入制备药皮生产线上方的第二料斗8，第二料斗8出料口保持关闭状态。在制备片状料前，需要制备特别的卷筒94，卷筒94指的是帆布纸袋卷筒或帆布金属薄片卷筒。如图4所示，辅料供给系统包括设在电机支座91上的用以输送衬材的电机92和手轮93，用以输送衬材的电机92通过驱动手轮93，带动设在手轮93另一端的卷筒94运行，卷筒94上有衬材910，所述衬材910依次通过设在箱体9上的帆布引导辊95、末端引导辊(图中未标出)以及剪刀98的下方，所述末端引导辊通过末端引导辊电机96驱动，所述剪刀98通过两个气缸97驱动；启动用以输送衬材的电机92，将衬材910送至超出摊平器10第一个摊平器上辊102和摊平器下辊108处，停止电机。
[0030]如图5所示，传送子系统包括摊平器10、位于摊平器10两端的传送装置、传送带
101、电磁螺母105，所述摊平器10包括摊平器支架104、位于摊平器支架104两端的系统支架103，所述摊平器支架104上部设有四个相对的摊平器上辊102和摊平器下辊108，所述两端的系统支架103上端均设有固定轴承109，固定支承09有四个，四个固定支承109通过两个丝杠106连接，丝杠106 —侧的摊平器支架104上设有限位面112，所述两个丝杠106的一端分别设有传送系统电机107，所述传送装置由设在传送辊架110上的传送滚筒111构成，传送滚筒111通过传送的电机驱动，传送带101经过两端的传送滚筒111和摊平器上辊
102、摊平器下辊108之间，所述两个电磁螺母105分别设在两个丝杠106上，与传送带101齐平。启动电磁螺母105,但不移动,将用以输送衬材的电机92送出的衬材910的帆布纸金属边吸住。此处的另一种实施方式为:衬材910的帆布纸为纸板边，通过气动吸合将帆布纸纸板边吸住。
[0031]此时，使用空气压缩机将干净的气体通入第二料斗8通气口，加压，打开第二料斗8出料口进行送料，粘稠状的生物医药和化工材料就被从料斗中压出，送料结束，关闭加压气体。
[0032]敷贴均布堆在传送带101上的衬材910上。启动用以输送衬材的电机92，启动传送带101的电机,传送带101以低速作直线运动。堆起的粘稠状料随传送带101、衬材910 —起运动，并同时启动电磁螺母105，渐次通过相对设置的摊平器上辊102和摊平器下辊108，利用如图9所示的摊平器上辊102与摊平器下辊108阶梯间距设置，使粘稠状料渐次通过摊平器上辊102，从而使敷贴均匀连续的被摊平。至摊平器10出口，获得厚度均匀的药皮。在这个过程中，帆布运动速度V1、传送带速度V2和螺母速度V3有如下要求:V1 = V2 = V3。若Vl < V3，则帆布与传送带之间会悬空；若V3 < V2，则药皮和帆布连接处易产生褶子，过摊平器之前容易堵塞，造成产品浪费。
[0033]在辅料供给系统于传送子系统交接处，设有计长传感器(无接触或接触式)感知一定长度衬材910后,送帆布机出口处剪刀98动作,切断帆布，同时关闭用以输送衬材的电机92。
[0034]电磁螺母105运动到摊平器10出口处长度等于所送帆布长度，停止电磁螺母105、传送系统电机107和传送带电机。在药皮上方铺上塑料薄膜。待药整块片状料转运到下道工序，再重复上述操作步骤。
[0035]如图1，传送子系统的一端位于分割子系统的一个工位下方，图6中，分割子系统包括安装在龙门导轨12上的小车27，小车27上设有导柱24、液压油缸23和行走电机22，小车27通过行走电机22驱动一轴，轴两段有滑轮，滑轮在龙门导轨12上运行。液压油缸23和导柱24下端连接有真空吸盘11，真空吸盘11下侧设有两行吸嘴26，液压油缸23驱动真空吸盘11和吸嘴26上下运动，真空吸盘11吸附摊平器10出口处的整块片状料；分割子系统的另一个工位下方设有导轨14，如图7，导轨14上设有分割小车13，分割小车13通过设在下端的行驶电机35带动行使轮32行驶，分割小车13上部一侧设有横向切割电机33驱动的横向切割刀具34，与其垂直的另一侧设有纵向切割电机38驱动的纵向切割刀具37，分割小车13上表面设有与横向切割刀具34、纵向切割刀具37相适应横向、纵向切槽。制作成品片状料时，分割小车13行驶电机35启动，分割小车13行驶至分割子系统的一工位下方，在行驶电机35后部加了一个电磁离合器，常闭的。行驶电机35运行中断电时，电磁离合器将电机轴抱紧，从而达到在分割小车13行驶状态的制动；同理当分割小车13停车状态时，由于电磁离合器将电机轴抱紧，从而达到分割小车13无法轻易移动，此谓驻车制动。真空吸盘11将吸附整块片状料移至分割小车13上表面，纵向(小车行驶方向)切割电机38启动，旋转切IllJ后电机反转至初始位直。横向切IllJ电机33启动，旋转切割后电机反转至初始位置。
[0036]分割小车13运行至取料装置处，取料装置取料，码放。如图8，所述产品收集子系统包括设在滑枕15上的Z向导向柱44,滑枕15设在底座导轨41上,Z向导向柱44 一侧设有与其平行的Z向丝杠47，Z向丝杠47通过上端的Z向移动电机48驱动，Z向导向柱44设有与其垂直的臂49，臂49 一端设有吸盘50，另一端设有Z向移动螺母52，Z向移动螺母52设在Z向丝杠47上，所述滑枕15上设有通过转向电机46带动的转向齿轮45，Z向导向柱44下端设在转向齿轮45上，滑枕15 —侧设有纵向移动螺母51，纵向移动螺母51设在位于底座导轨41 一侧的纵向丝杠43上,纵向丝杠43通过设在其一端的纵向移动电机42驱动。转向电机46通过转向齿轮45带动Z向导向柱44转动，Z向移动电机48带动臂49、吸盘50上下运行，纵向移动电机42通过纵向丝杠43带动滑枕15运行，通过吸盘50将片状料移至储存箱16处。上述各个动作形成三轴联动，两个移动方向和旋转方向的联动，自动化水平高。
[0037]本发明将皮带秤和传输带集成到一起，从而实现对于自动化流水线物料重量的实时监测；配以对传感器重量数据与理论物料比例数值进行比对，控制三条运输线的启闭，进行“少料补料”，从而实现物料精确的比例混合。
[0038]反应池主要起混合固体颗粒和搅拌促进充分化学反应的作用。主要结构是一带有角度的搅拌杆，在电机带动下旋转进行翻转动作，控制电机的正反转，达到前翻和后翻效果。反应池开口与皮带秤精确配给机构相通。此外与两个加溶液泵相连和两个取料泵连通。
[0039]流水线中使用了两种泵站。泵站A7与泵站B5用于向反应池输送化学溶液。泵站D6用于向灌装线和片状物料线的粘稠状半成品的输送。
[0040]送帆布机是用于特制帆布-纸板/金属薄片卷筒送料的设备。送帆布过程:卷筒安装上送帆布机，手动转轮调节送出帆布至传送带上；需要送帆布时，同时启动帆布卷筒送料电机和出口辊子取料电机；帆布计长结束时，启动帆布出口处剪刀，剪断帆布，电机停机并制动。
[0041]在整条流水线中使用了两中料斗。第一料斗1，用以固体颗粒存放和送料。第二料斗8用以粘稠状半成品的存储，并具有一个进气口，用以通入一定量气体，辅助送料。
[0042]摊平器主要用于将粘稠状半成品制成大块片状料。这里使用了独创性的高低渐次削减粘稠料高度方式，最终可以实现连续均匀摊平药皮。
[0043]在帆布运动过程中，还可具有另外两种拖动帆布机构的形式:帆布-纸板结构:丝杠带动一螺母作直线运动，螺母上装有气动吸盘，吸盘与纸板相吸，纸板随螺母运动。帆布-金属结构:丝杠带动一螺母作直线运动，螺母内装有电磁线圈，线圈通电后，与帆布上金属板吸合，金属板随螺母运动。
[0044]真空吸盘小车用于大块片状料传送带转移到分割小车。真空吸盘小车主要有如下几部分构成:a.小车，小车放在龙门架槽钢导轨上，驱动电机带动行走；b.液压系统，液压系统的油缸用于在竖直方向带动真空吸盘上下移动；c.真空吸盘用于抓取帆布。
[0045]分割小车具有转运药皮半成品的转移和分割。在底面上设置了一组导轨，行驶电电机用于转运功能的实现。其上还设置了横向和纵向切割刀片，上表面加工有矩形槽，与切割刀片一起实现剪切作用。
[0046]产品收集子系统用于实现药皮的取放和堆垛。取放是通过真空吸盘的抽真空和吹气实现的。取料装置采用纵向移动，竖直方向移动和水平方向转动三个自由度的联动，实现切割小车平面内料的精确抓取和精准堆垛，
[0047]本发明公开的自动加料子系统、混合反应子系统、辅料供给系统、传送子系统、分割子系统、产品收集子系统，各个子系统既可以通过工业计算机软件和控制柜18实现功能协同，又可以独立运行，以充当单道工艺设备，此外还可以小型化，满足中小生产规模的自动化生产需求。采用本发明，可以实现无人化、智能化作业，尤其对于无菌材料和对环境洁净度要求严格的产品的生产具有较大的价值。
[0048]以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本【技术领域】的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种生物医学、化工材料的生产加工系统，包括自动加料子系统、混合反应子系统、辅料供给系统、传送子系统、分割子系统、产品收集子系统，其特征在于， 所述自动加料子系统由不少于一个组的第一料斗(I)、自动称量设备(2)和输料斗(3)组成，自动称量设备(2) —端设有输料斗(3)，另一端上方设有第一料斗(I)； 所述混合反应子系统包括反应池(4)、泵站A(7)、泵站D(6)、泵站B(5)以及第二料斗(8)，所述反应池⑷位于输料斗(3)下方，泵站A(7)与泵站B(5)通过管道通向反应池(4)，且位于反应池(4)两侧，泵站D(6) —端通过管道接入反应池(4)，另一端通向第二料斗(8)； 所述辅料供给系统包括设在电机支座(91)上用以输送衬材的电机(92)以及与用以输送衬材的电机(92)连接的手轮(93)，用以输送衬材的电机(92)驱动手轮(93)，带动设在手轮(93)上的卷筒(94)运行，卷筒(94)上有衬材(910)，所述衬材(910)依次通过设在箱体(9)上的衬材引导辊(95)、末端引导辊以及剪刀(98)的下方，末端引导辊通过末端引导辊电机(96)驱动，剪刀(98)通过两个气缸(97)驱动； 所述传送子系统包括摊平器(10)、位于摊平器(10)两端的传送装置、传送带(101)、电磁螺母(105)，摊平器(10)包括摊平器支架(104)、位于摊平器支架(104)两端的系统支架(103)，摊平器支架(104)上部设有多组相对的摊平器上辊(102)和摊平器下辊(108)，摊平器上辊(102)呈阶梯间距设置，所述两端的系统支架(103)上端均设有固定支承(109)，固定支承(109)有四个，四个固定支承(109)通过两个丝杠(106)连接，两个丝杠(106)的一端均设有传送系统电机(107)，两个丝杠(106) —侧的摊平器支架(104)上设有限位面(112)，所述传送装置由设在传送辊架(110)上的传送滚筒(111)构成，传送滚筒(111)通过传送电机驱动，所述传送带(101)经过两端的传送滚筒(111)和由摊平器上辊(102)与摊平器下辊(108)构成的缝隙，两个所述的电磁螺母(105)分别设在两个丝杠(106)上，且与上部的传送带(101)齐平； 所述分割子系统包括安装在龙门导轨(12)上的小车(27)，小车(27)上设有导柱(24)、液压油缸(23)和行走电机(22)，小车(27)通过行走电机(22)驱动，液压油缸(23)和导柱(24)下端连接有真空吸盘(11)，真空吸盘(11)下侧设有两行吸嘴(26)，液压油缸(23)驱动真空吸盘(11)和吸嘴(26)上下运动；所述龙门导轨(12)正下方设有导轨(14)，导轨(14)上设有分割小车(13)，分割小车(13)通过设在下端的行驶电机(35)带动行使轮(32)行驶,分割小车(13)上部一侧设有横向切割电机(33)驱动的横向切割刀具(34),与其垂直的另一侧设有纵向切割电机(38)驱动的纵向切割刀具(37)； 所述产品收集子系统包括设在滑枕(15)上的Z向导向柱(44)，滑枕(15)设在底座导轨(41)上，Z向导向柱(44) 一侧设有与其平行的Z向丝杠(47)，Z向丝杠(47)通过上端的Z向移动电机(48)驱动，Z向导向柱(44)设有与其垂直的臂(49),臂(49) 一端设有吸盘(50)，另一端设有Z向移动螺母(52)，Z向移动螺母(52)设在Z向丝杠(47)上，所述滑枕(15)上设有通过转向电机(46)带动的转向齿轮(45)，Z向导向柱(44)下端设在转向齿轮(45)上，滑枕(15) —侧设有纵向移动螺母(51)，纵向移动螺母(51)设在位于底座导轨(41)一侧的纵向丝杠(43)上，纵向丝杠(43)通过设在其一端的纵向移动电机(42)驱动。
【文档编号】A61J3/08GK104127322SQ201410349980
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】朱华庆, 陈方军, 程志友, 孙旭, 金利萍, 李彪, 汪卓华, 刘葆林 申请人:合肥皖美生物技术有限公司