一种原料药生产中全自动进出料装置的制作方法

本实用新型涉及一种制药、化工行业冻干生产原料药的冻干机进料、出料的自动设备，尤其是涉及一种原料药生产中全自动进出料装置。

背景技术：

目前在传统的无菌冻干原料药生产中，操作人员与药品直接接触，因此操作人员便成为了药品的主要污染源，如何控制人员对药品的污染成为了一个亟待解决的问题；同时还使得操作人员和药品之间的接触几率增高，当操作人员在接触一些敏感性药品时，很容易对人体造成危害。此外，其劳动的操作强度较大，工作效率低。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种原料药生产中全自动进出料装置，解决了冻干机进料、出料，防止污染的问题，其技术方案如下所述：

一种原料药生产中全自动进出料装置，安装在冻干机自动进出料系统内，包括冻干盘滑动机构对接小车、移动小车及升降机构，所述冻干盘滑动机构设置有放置冻干盘的支架和滑动装置，所述支架安装在滑动装置上，所述滑动装置用于将支架传到升降机构上方，并通过升降机构将冻干盘送至移动小车，对接小车和移动小车相连接，用于将移动小车和冻干盘与冻干机板层进行对接，移动小车放置在对接小车的上方，移动小车底部的移动脚轮使移动小车在对接小车上进行移动；移动小车及对接小车的后端部均配备有伺服电机及运行导向装置，两者之间的相对运动及各个运行位置，通过冻干机自动进出料系统的控制单元进行参数设定；所述移动小车设置有升降气缸，用于将冻干盘放在冻干机层板上。

所述冻干机自动进出料系统的下部设置有脚踏开关，用于打开电磁流量计下游的气动隔膜阀，所述气动隔膜阀控制向冻干盘中注入冻干液。

所述冻干盘滑动机构包括伺服电机、行程开关、直线导轨、冻干盘滑动机构支架，所述伺服电机通过传动装置驱动直线导轨的滑块运动，所述冻干盘滑动机构支架与滑块相连接，在直线导轨的前端和末端分别安装有行程开关，用于限定滑块的行程。

冻干盘滑动机构还设置有原点开关，用于保证对接小车和移动小车回复到初始位置。

所述升降机构设置有升降机构气缸、升降支架、冻干盘支撑块，所述升降机构气缸上方安装有升降支架，所述升降支架上安装有冻干盘支撑块。

所述对接小车包括对接小车支架，在对接小车支架中部设置有第一导轨和与其相连接的大伺服电机，两端分别设置有形状相同的第二导轨和第三导轨，所述第二导轨和第三导轨都与小伺服电机相连接。

所述第一导轨上设置有原点开关和行程开关，第二导轨或第三导轨上设置有原点开关和行程开关。

所述对接小车设置有升降气缸、盖板、移动脚轮、移动小车支架，所述移动小车支架底部安装有移动脚轮，内部安装有升降气缸，升降气缸的顶部安装有盖板。

所述升降气缸的上下两端分别安装有磁开关，用于检测升降气缸的上、下位置，保证升降气缸动作到位。

所述冻干机自动进出料系统还包括输入端滚筒组件、输出端滚筒组件、洁净单元、注料/吸料组件、CIP/SIP组件、控制单元；输入端滚筒组件用于将经过灭菌后的冻干盘传入设备内，位于冻干盘输入端；输出端滚筒组件用于将冻干物料转移后的空盘传出至设备外，位于冻干盘输出端；洁净单元位于全自动进出料装置的上部；注料/吸料组件用于将冻干液注入冻干盘，或将冻干后的物料进行真空输送并转移至后续的工位；CIP/SIP组件包括设置的管路；控制单元用于控制冻干机自动进出料系统各部件的工作。

所述原料药生产中全自动进出料装置在冻干原料药的生产中，属于全功能化的设备，尤其适用于产品价值高、科技含量高、产品质量要求高的生产环境；但由于设备本身功能齐全，同样具有良好的普遍适用性。

附图说明

图1是所述原料药生产中全自动进出料装置的结构示意图；

图2是所述对接小车的结构示意图；

图3A是所述移动小车的俯视示意图；

图3B是所述移动小车的结构示意图；

图4是移动小车与对接小车的相对位置示意图；

图5是移动小车与对接小车的工作原理示意图；

图6A是所述冻干盘滑动机构的主视图；

图6B是所述冻干盘滑动机构的俯视图；

图7是升降机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，所述冻干机自动进出料系统主要包括以下单元：

1)输入端滚筒组件；2)输出端滚筒组件；3)冻干盘滑动单元；4)对接小车；5)移动小车；6)升降机构；7)洁净单元：8)注料/吸料组件；9)CIP/SIP组件；10)控制单元。

各单元的描述如下：

输入端滚筒组件用于将经过灭菌后的冻干盘传入设备内，位于冻干盘输入端；

输出端滚筒组件用于将冻干物料转移后的空盘传出至设备外，位于冻干盘输出端；

冻干盘滑动机构对接小车、移动小车及升降机构通过伺服导向机构、传感定位装置及控制程序的有机结合，可以实现冻干盘的精准定位、完成冻干盘自动进出冻干机的功能；这几个单元组成的有机整体构成了整套全自动进出料装置的核心功能区；

洁净单元位于全自动进出料装置的上部，距工作面高度约为600mm，负责为整个装置内部持续不断的提供洁净的层流风，保障设备内部的A级环境，从而达到保护产品的要求；

注料/吸料组件通过配套的管道、阀门组成的整体，可以将冻干液注入冻干盘，也可将冻干后的物料进行真空输送，转移至后续的工位；

全自动进出料系统通过可编程控制器(PLC)，实现以上单元相互间的配合，进而完成冻干液注料、冻干盘移动、与冻干机板层对接、将冻干盘移入/移出冻干机、冻干粉密闭转移、管路CIP/SIP等功能操作；生产过程中的数据可记录、存储并打印，可追溯性强；

冻干机自动进出料系统自带洁净单元，整个系统内的操作全部在A级环境下进行，操作人员通过隔离手套进行辅助操作，实现了药品与操作人员之间的隔离；符合GMP生产要求。

全自动进出料装置在冻干原料药的生产中，属于全功能化的设备，尤其适用于产品价值高、科技含量高、产品质量要求高的生产环境；但由于设备本身功能齐全，同样具有良好的普遍适用性。

所述冻干机自动进出料系统安装于冻干机的进、出料端处。

图中，调整脚蹄1和脚轮2安装在设备的底部，调整脚蹄1用于支撑整个设备，并具有高度调节功能，便于设备的安装与对接；脚轮2可便于设备的移动；冻干机自动进出料系统控制显示器6位于设备的左上方，系统的所有操作及参数设置均可在此完成；冻干机控制显示器7可操作冻干机进出料门，实现进出料门的开启与关闭。

操作人员将冻干盘放入冻干盘滑动机构15的支架上，通过脚踏开关20打开电磁流量计下游的气动隔膜阀开始向冻干盘注入冻干液；注料完成后，冻干盘滑动机构15拖动注料完成的冻干盘向前移动至升降机构支架18的正上方，升降机构气缸19升起至高位，托起冻干盘高出冻干盘滑动机构1520mm，冻干盘滑动机构15回归初始位置。升降机构气缸19下降至低位，此时2个冻干盘已放置在移动小车16上，如此重复，直至移动小车16上放满6个冻干盘，此时对接小车17与冻干机板层进行对接，对接完成后，移动小车16连同在小车上的6个冻干盘整体进入冻干机的层板；移动小车16到位后，移动小车16上的升降气缸下降将冻干盘放在冻干机层板上。移动小车16退回至对接小车17上的初始位置，然后移动小车16和对接小车17一起退回至原位。

如此重复，直至冻干机的每一个层板放满冻干盘，冻干机进料结束。

冻干机冻干工作结束、出料时，移动小车16进入冻干机的层板上，到位后，移动小车16上的升降气缸升起将6个冻干盘一起托起，退出冻干机，逐盘退至升降机构支架18的正上方时，利用升降机构气缸19和冻干盘滑动机构15将冻干盘移至设置好的位置，操作人员通过隔离手套13进行冻干粉的吸料转移，吸料完成后的冻干盘放至输出滚筒端组件5上，传感器检测到冻干盘后，主动滚筒启动，将冻干盘转移至清洗间。

如此重复，直至冻干机内的所有冻干盘移出，并且冻干粉全部密闭转移，冻干机出料结束。

出料结束后，注料管路和吸料管路可通过注料、吸料CIP/SIP单元3进行CIP以及SIP。

以下是各部件的具体描述，为便于区分，在各部件中的冻干盘分别进行编号，以表示其在使用过程中的序号以及位置。

如图2所示的对接小车结构示意图中，对接小车支架55上安装有三条导轨，大伺服电机56通过第一导轨60驱动对接小车和冻干机的层板对接，间隙为3mm。移动小车通过推板53和对接小车连接，对接小车移动的同时带动移动小车一起向前移动，对接小车到达终点后，两个小伺服电机51通过第二导轨54或第三导轨带动移动小车进入冻干机的层板。原点开关65能够保证对接小车和移动小车回复初始位置。行程开关61是导轨超出行程后出现故障的一种机械安全保护装置。

此外，大伺服电机56通过第一连接法兰57连接到第一导轨60上，原点开关58和行程开关59安装在第一导轨60上，靠近大伺服电机56一端，行程开关61安装在第一导轨60另一端；小伺服电机51通过第二连接法兰52连接到第二导轨54上，第二导轨54和第三导轨上都安装有推板53，推板53是小车机架与直线导轨滑块之间的连接板，起到连接作用。在第三导轨的两端分别安装有行程开关63、行程开关64，在行程开关64一端还安装有原点开关65；对接小车支架55上还安装有对接轮62。对接轮62是对接小车底部的移动轮，当对接小车进入冻干机内部时，移动轮先与冻干机内的对接板的对接面接触，在对接面上滑动，使对接小车顺利进入冻干机，并对对接小车前端起到一定的支撑作用。

如图3A和图3B所示的移动小车，移动脚轮74在移动小车的底部，通过连接轴和紧固螺栓固定，用于带动移动小车支架75及其上面的冻干盘73进出冻干机层板；

气缸71安装在移动小车的内部，顶部覆有盖板72，气缸71按照控制系统的动作流程，通过气缸轴的上升与下降，实现冻干盘73与冻干机层板的脱离和贴合，从而完成冻干盘的装、卸动作；每个气缸上安装2个磁开关，用于检测气缸的上、下位置，保证气缸动作到位，保证机构有序运行；气管管路上设有节流阀，方便控制气缸的升降速度。

如图4所示，从位置布局关系上，移动小车5在对接小车4的上部。

如图5所示，移动小车5和对接小车4的底部都有移动轮，或者说是脚轮；移动小车5的移动轮是为了让移动小车5在对接小车4和冻干机板层上移动；对接小车的移动轮是为了便于对接小车与冻干机板层对接。冻干机板层的前端设置有对接板。

首先，对接小车4带动移动小车5前进，对接小车4的移动轮进入对接板上方，对接小车4的前端和冻干机层板相接触；然后移动小车5从对接小车4上前进到冻干机层板上，在完成工作后按原路返回。

如图6A和图6B所示的冻干盘滑动机构，冻干盘滑动机构支架37两端分别安装有导轨，伺服电机31可驱动直线导轨35的滑块；冻干盘滑动机构支架37通过连接件，用螺栓与直线导轨35的滑块进行连接紧固；将冻干盘放在支架37的相应位置上后，滑动在伺服电机的驱动下可沿直线导轨前后滑动，在滑动的同时可带动与其连接的支架37及其上的冻干盘38，并通过伺服机构的准确定位，实现注料、吸料，并将冻干盘38顺利的转移至移动小车上；原点开关33能够保证对接小车和移动小车回复初始位置。行程开关36、34安装在直线导轨的安装槽上，位于伺服机构滑动运行方向的前端，如遇故障，导轨超出行程后会与行程开关36的机械信号发生器相撞，触发信号，信号发出后，伺服系统停止运行，实现对整个机械系统的安全保护，避免系统的损坏、保证人员和产品的安全。

此外，伺服电机31通过连接法兰32连接到直线导轨35上。

如图7所示的升降机构，升降机构为2组；每组升降机构主要包括1套升降气缸41、1套升降支架42和2个冻干盘支撑块43。升降支架42为整体焊接而成，与升降气缸41通过螺栓连接紧固，安装在升降气缸41轴的工作端；冻干盘支撑块43通过螺栓连接紧固，安装在升降支架42的顶部，三者连接后形成整体，安装在全自动进出料装置的底部支撑上；升降气缸41轴的伸出与收入实现升降支架42的上升与下降。

该机构用于将冻干盘滑动机构上注有冻干液的冻干盘44取下放入移动小车上，或将装有冻干粉的冻干盘44从移动小车上取走，放入冻干盘滑动机构；升降气缸41上设有上下行程限位开关，给PLC提供到位信号，防止误操作，为各机构的有效联动提供安全保证。气管管路上设有节流阀，可以方便调节气缸41的升降速度。

本实用新型的关键技术是通过机械、电气程序控制和气动元件有机结合，实现机电一体化，完成冻干原料粉生产中冻干机进、出料的操作。特点如下：

自带洁净单元，可提供持续稳定的高洁净度新风，可保证空间内的A级环境，减少环境对药品的污染，提高产品质量；同时，操作人员通过隔离手套进行辅助操作，实现了药品与人员的隔离，有助于操作人员的职业健康；

整体采用伺服电机驱动直线导轨，导向准确，能够实现冻干盘的准确定位，机构运行平稳，出现故障的几率低，设备稳定性高；

最大限度的减小冻干盘与冻干盘之间的放置距离以及冻干盘自身的无效面积；增加了冻干机板层冻干面积的利用率，降低能耗，缩短生产周期；

可满足冻干机单个板层整板层的冻干盘一起进出(分排加料和吸料，整体进出)，提高生产效率，降低操作人员劳动强度。