本发明属于组培技术领域，具体涉及一种联动式组培瓶清洗灌装烘干生产线。
背景技术：
植物组织培养技术已广泛应用到农业生物技术领域中，在植物组织培养过程中，研究人员在无菌的培养容器中完成植物幼体的培养和繁殖工作，实现植物苗的再生工作。在组培过程中，组培瓶是不可或缺的器皿。
组培瓶在使用前均需对其内外壁进行清洗，清洗完毕后的组培瓶再依次进行灌装、旋盖封口与灭菌。
现有技术中，组培瓶清洗、灌装、旋盖封口与灭菌通常为单机作业，操作工序复杂，消耗人工量大，加大了植物组织培养成本。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现组培瓶的清洗、灌装、旋盖与灭菌整体联动的联动式组培瓶清洗灌装烘干生产线。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：联动式组培瓶清洗灌装烘干生产线，包括从前至后依次衔接的组培瓶清洗装置、组培瓶灌装封口装置和组培瓶灭菌烘干系统；
所述组培瓶清洗装置包括机架，所述机架上安装有按序向前输送组培瓶的输送机构以及对输送的组培瓶进行清洗的清洗机构；所述输送机构包括转动安装于所述机架上的理瓶盘，所述理瓶盘连接有理瓶盘驱动机构；所述理瓶盘的输出端设置有拨瓶轮以及向前导送组培瓶的导送轨道，所述拨瓶轮连接有拨瓶轮驱动机构；所述清洗机构包括按照组培瓶输送方向依次设置的超声波清洗机构、纯化水喷淋机构以及洁净风吹干机构；所述导送轨道的输入端与所述理瓶盘的输出端连接，所述导送轨道的输出端依次穿过所述超声波清洗机构、纯化水喷淋机构以及洁净风吹干机构；
所述组培瓶灌装封口装置包括传送组培瓶的传送机构，所述传送机构的输入端与所述导送轨道的输出端衔接；所述传送机构的侧部设置有对组培瓶进行定位的定位机构，所述传送机构的上部设置有与所述定位机构对应的灌装机构；所述传送机构的上部位于所述灌装机构后方沿输送方向依次设置有向组培瓶瓶口输送瓶盖的理盖器以及将瓶盖旋紧的旋盖机构，所述旋盖机构处设置有旋转花盘，所述旋转花盘的周缘设置有限位凹槽；所述旋转花盘的输出端设置有理瓶缓冲转盘；
所述组培瓶灭菌烘干系统包括隧道烘箱，所述隧道烘箱内转动安装有传送带，所述传送带连接有传送带驱动机构，所述传送带的输入端与所述理瓶缓冲转盘的输出端衔接；所述隧道烘箱内沿输送方向依次间隔设置有升温预热区、恒温灭菌区和降温冷却区；所述升温预热区和所述降温冷却区的上部分别设置有百级层流保护系统；所述恒温灭菌区内设置有保温层，所述恒温灭菌区内位于所述传送带的上下两侧分别设置有若干加热管，所述加热管连接有恒温控制器。
作为优选的技术方案，所述超声波清洗机构包括超声波清洗槽，所述超声波清洗槽内配置有超声波换能器；所述超声波清洗槽连接循环水供水系统；所述纯化水喷淋机构包括纯化水喷淋槽，所述纯化水喷淋槽内配置有若干喷淋嘴，所述喷淋嘴连接纯化水供水系统；所述洁净风吹干机构包括洁净风吹干槽，所述洁净风吹干槽内配置有若干压缩空气喷头，所述压缩空气喷头连接压缩气源。
作为优选的技术方案，所述导送轨道包括前翻转轨道段和后翻转轨道段，所述前翻转轨道段和后翻转轨道段之间设置有平输送轨道段。
作为优选的技术方案，所述灌装机构包括蠕动泵，所述蠕动泵的输出端设置有灌装针头。
作为优选的技术方案，所述理盖器为电磁震荡理盖器。
作为优选的技术方案，所述旋盖机构包括旋盖驱动电机，所述旋盖驱动电机的输出端安装有旋盖头；所述旋盖驱动电机连接有升降驱动机构。
作为优选的技术方案，所述组培瓶灌装封口装置还包括为灌装封口区域提供洁净环境的百级层流罩。
作为优选的技术方案，所述传送带上下两侧的若干所述加热管分别沿传送带输送方向等间距排列，且上侧的加热管与下侧的加热管呈交替布置。
作为优选的技术方案，所述百级层流保护系统包括所述隧道烘箱上部设置的空调洁净风进口、空气过滤器及风机。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
(1)整机联动性能好，把组培瓶的清洗、灌装、旋盖、灭菌整体联动起来，解决了单机操作复杂、消耗人工等难题，整线操作仅需2-3人即可实现，对国内植物组织培养行业来说属于首创。可采用人机界面控制，智能化程度高，利于节省人工。
(2)生产线布置合理，组培瓶在理瓶盘的缓慢转动下依次进入导送轨道，在拨瓶轮的带动下浸入超声波清洗槽内，超声机械波能对瓶体内壁和外壁同时进行无缝死角的来回冲刷，经过超声波清洗后，再利用纯化水对瓶体内壁和外壁进行喷淋反冲，反冲清洗后再经过洁净空气把组培瓶吹干，吹干后的组培瓶便可直接导送至灌装工序。
(3)清洁后的组培瓶通过定位气缸准确定位后，由蠕动泵进行精确灌装，解决了人工灌装精度不准、易洒液漏液等问题；整个灌装工位在百级层流罩的保护下进行，能够防止空气中的细菌等杂菌的浸入，保证无菌状态下灌装；定位、灌装、旋盖等功能可实现自动化运行，罐装效率高、精度高。
(4)灌装后的组培瓶在传送带带动下，先进入隧道烘箱的升温预热区，对组培瓶逐渐加热，防止组培瓶的骤然升温炸裂；然后进入恒温灭菌区，采用恒温热风进行恒温灭菌，经过灭菌区段后进入降温冷却区，经过降温后的组培瓶由传送带推出，完成整个过程。隧道烘箱两端均有百级层流保护，避免组培瓶在进出烘箱时空气中的细菌等杂菌侵入，保证无菌状态。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的俯视示意图；
图2是本发明实施例的主视示意图；
图3是组培瓶清洗装置的侧视示意图；
图4是组培瓶清洗装置的俯视示意图；
图5是纯化水喷淋机构的结构示意图；
图6是组培瓶灌装封口装置的俯视示意图；
图7是组培瓶灌装封口装置的主视示意图；
图8、图9是定位机构的两个状态参考图；
图10是灌装机构的结构示意图；
图11是理盖器的结构示意图；
图12是旋转花盘的结构示意图；
图13是旋盖机构的结构示意图；
图14是组培瓶灭菌烘干系统的主视示意图；
图15是组培瓶灭菌烘干系统的侧视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1至图15所示，联动式组培瓶清洗灌装烘干生产线，包括从前至后依次衔接的组培瓶清洗装置100、组培瓶灌装封口装置200和组培瓶灭菌烘干系统300；
参考图3和图4，所述组培瓶清洗装置100包括机架101，所述机架101上安装有按序向前输送组培瓶400的输送机构以及对输送的组培瓶进行清洗的清洗机构；所述输送机构包括转动安装于所述机架上的理瓶盘102，所述理瓶盘连接有理瓶盘驱动机构103，如可以采用减速电机驱动；所述理瓶盘102的输入端设置有上瓶台104，便于人工上瓶，所述理瓶盘102的输出端设置有拨瓶轮105以及向前导送组培瓶的导送轨道106，所述拨瓶轮105连接有拨瓶轮驱动机构(图中未示出)，其也可以采用减速电机；其中，所述导送轨道106包括前翻转轨道段1061和后翻转轨道段1063，前翻转轨道段1061和后翻转轨道段1063分别能够将组培瓶上下翻转180°，所述前翻转轨道段1061和后翻转轨道段1063之间设置有平输送轨道段1062；
所述清洗机构包括按照组培瓶输送方向依次设置的超声波清洗机构、纯化水喷淋机构以及洁净风吹干机构；其中，所述超声波清洗机构包括超声波清洗槽107，所述超声波清洗槽107内配置有超声波换能器108；所述超声波清洗槽107连接循环水供水系统；所述循环水供水系统包括设置于所述机架101上的循环水箱109，所述循环水箱109底部设置有排污阀115；所述循环水箱109内安装有循环水泵110，所述循环水泵110的出口端与所述超声波清洗槽107连通；所述纯化水喷淋机构包括纯化水喷淋槽111，所述纯化水喷淋槽111内配置有若干喷淋嘴112，所述喷淋嘴112通过喷淋管116连接纯化水供水系统(可利用泵送方式)；本实施例中，所述喷淋嘴112设置有两道，两道喷淋嘴沿组培瓶输送方向间隔设置；参考图5，每一道喷淋嘴分别包括相对设置的上喷淋嘴1121和下喷淋嘴1122，便于用纯化水(或注射用水)对瓶体外表面和内表面进行反冲；所述洁净风吹干机构包括洁净风吹干槽113，所述洁净风吹干槽113内配置有若干压缩空气喷头114，所述压缩空气喷头114连接压缩气源。
所述导送轨道106的输入端与所述理瓶盘102的输出端连接，所述导送轨道106的输出端依次穿过所述超声波清洗槽107、纯化水喷淋槽111和洁净风吹干槽113；所述超声波清洗槽107、纯化水喷淋槽111和洁净风吹干槽113的上方设置有采用有机玻璃制成的防护罩115，所述防护罩115设置有门116。
清洗工作原理如下：由上瓶人员将组培瓶400(瓶口向上)放入理瓶盘102上，理瓶盘在减速电机的带动下缓慢旋转，将组培瓶一个挨一个顺着进瓶滑道推送到拨瓶轮105处，拨瓶轮在另外一个减速电机的带动下缓慢柔和的把组培瓶送入到导送轨道106。组培瓶在导送轨道内先灌满水，浸入到超声波清洗槽107中，开始进行超声波清洗，超声机械波能对瓶子内壁和外壁同时进行无缝死角的来回冲刷，利用超声机械波的空化作用，把电能转换成机械能，发出数以千万计的小气泡，小气泡在组培瓶内表面和外表面发生气泡破裂，在小气泡破裂的同时瞬间强度的爆破力冲击玻璃表面，但是只是局部范围内的，不会对瓶子表面有任何损伤，在超声波冲刷完毕后，组培瓶随前翻转轨道段1061翻转180°瓶口朝下,然后进入平输送轨道段1062(即反冲轨道段)，用纯化水(或注射用水)对瓶体外表面和内表面进行反冲，反冲清洗后再经过洁净空气把组培瓶吹干，组培瓶随后翻转轨道段1063翻转180°瓶口朝上，即清洗完毕。
采用上述方式清洗，与毛刷洗瓶机相比，没有掉毛现象，洁净程度高，清洗产量大，与转鼓洗瓶机相比，增加了超声清洗功能，增加了清洗后组培瓶子的澄清度。
参考图6和图7，所述组培瓶灌装封口装置200包括传送组培瓶的传送机构201，传送机构201可以采用传送网带；所述传送机构201的输入端与所述导送轨道的106输出端衔接；所述传送机构201的侧部设置有对组培瓶进行定位的定位机构202，参考图8和图9，本实施例中，所述定位机构202包括两个间隔设置的锥形定位头2021，所述锥形定位头2021连接有定位气缸2022；所述传送机构201的上部设置有与所述定位机构202对应的灌装机构203；所述传送机构201的上部位于所述灌装机构203后方沿输送方向依次设置有向组培瓶瓶口输送瓶盖的理盖器204以及将瓶盖旋紧的旋盖机构205，所述旋盖机构205处设置有旋转花盘206，所述旋转花盘206的周缘设置有限位凹槽2061(参考图12)；所述旋转花盘206的输出端设置有理瓶缓冲转盘207，以便于向后续灭菌烘干工序传送灌装封口好的组培瓶。整个灌装工位上方还设置有百级层流罩208，能够为灌装封口区域提供洁净环境，这样整个灌装工位在百级层流罩的保护下进行，可以防止空气中的细菌等杂菌的浸入，保证无菌状态下灌装。
参考图10，所述灌装机构203包括蠕动泵2031，所述蠕动泵2031的输出端设置有灌装针头2032。组培瓶经过气缸定位后，组培瓶正中心定位在灌装针头2032的正中心，以便于精确灌装，灌装精度≥98.5％，具有无瓶止灌功能，可有效防止洒液、漏液等情况的发生。
参考图11，所述理盖器204优选采用电磁震荡理盖器，包括震荡电机2041、装盖料斗2042和下盖滑道2043等。参考图13，所述旋盖机构205为公知技术，其包括旋盖驱动电机2051，所述旋盖驱动电机2051的输出端安装有旋盖头2052；所述旋盖驱动电机2051通过台板2053连接有升降驱动机构2054；当然，旋盖机构205也可以采用本领域其他公知常用结构实现其功能，在此不再详述。
灌装封口工作原理如下：清洁后的组培瓶被送到传送网带上面，经过定位气缸2022定位后，组培瓶正中心定位在灌装针头2032的正中心，经过蠕动泵精确灌装45ml液体后，定位气缸收回；灌装后的组培瓶在传送网带的推动下继续向前推送，走到下盖位置处，此时，瓶盖在震荡电机2041震荡作用下经过下盖滑道2043滑到下盖位置处，带好盖后，旋转花盘206在步进电机的带动下每次转动45度角，转动到90度角的位置处，由旋盖驱动电机自动下降到组培瓶瓶盖处，进行旋盖，旋盖后由旋转花盘再转动90度角输送到传送网带上，在传送网带的带动下输送到理瓶缓冲转盘207上面，经过理瓶缓冲转盘207的缓冲，送到后续灭菌工序。
参考图14和图15，所述组培瓶灭菌烘干系统300包括隧道烘箱301，所述隧道烘箱301内转动安装有传送带311，优选采用不锈钢网带；所述传送带311连接有传送带驱动机构(图中未示出，可以采用驱动电机等)；所述传送带311的输入端与所述理瓶缓冲转盘207的输出端衔接；所述隧道烘箱301内沿输送方向依次间隔设置有升温预热区302、恒温灭菌区303和降温冷却区304；所述升温预热区302和所述降温冷却区304的上部分别设置有百级层流保护系统；所述百级层流保护系统包括所述隧道烘箱301上部设置的空调洁净风进口305、空气过滤器306及风机307；空调洁净风经风机以一定的风压通过高效空气过滤器后，由阻尼层均压，使洁净空气呈垂直层流型气流送入工作区，从而保证了工作区达到工艺所需的高洁净度，保证无菌状态；所述恒温灭菌区303内设置有保温层308，所述恒温灭菌区303内位于所述传送带311的上下两侧分别设置有若干加热管309，所述加热管309连接有恒温控制器310，恒温控制器310通过电路以及感应元件对恒温灭菌区的温度进行感应、调控。
本实施例中，所述传送带311上下两侧的若干所述加热管309分别沿传送带输送方向等间距排列，且上侧的加热管与下侧的加热管呈交替布置，以避免局部受热不均。为方便装配及模块化设计，所述升温预热区302的区段长度与降温冷却区304的区段长度相等，长度以500mm为宜；恒温灭菌区303的区段长度以3500mm为宜，组培瓶需在灭菌段缓慢运行25min左右。
灭菌烘干工作过程如下：灌装封口后的组培瓶400在传送带311带动下，先进入隧道烘箱301的升温预热区302，对组培瓶逐渐加热，防止组培瓶的骤然升温炸裂；组培瓶经过大约500mm的升温段后进入恒温灭菌区303，采用恒温热风让灭菌段恒温保持在121度，组培瓶需在灭菌段缓慢运行25min，经过灭菌段后进入大约500mm的降温冷却区304，经过降温后的组培瓶由传送带311推出，完成整个过程。隧道烘箱301两端均有百级层流保护，避免组培瓶在进出烘箱时空气中的细菌等杂菌侵入，保证无菌状态。
清洗、灌装、灭菌三套装置均可采用人机界面控制，智能化程度高，利于节省人工；三套装置全部设有自动和手动操作，手动情况下调整机器参数，机器参数设定后，打到自动状况下，设备自动运行。
本生产线整机联动性能好，把组培瓶的清洗、灌装、旋盖、灭菌整体联动起来，解决了单机操作复杂、消耗人工等难题，整线操作仅需2-3人即可实现，对国内植物组织培养行业来说属于首创。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。