一种中药材连续式辐照灭菌处理装置的制作方法

本发明涉及药材灭菌设备，具体为一种中药材连续式辐照灭菌处理装置。

背景技术：

1、中药材在采收和初加工之后通常携带有微生物，需要进行灭菌处理，电子束辐照灭菌是中药材加工过程中常用的技术手段，在连续式的中药材辐照加工流水线中，中药材通常被放置在固定的物料包装箱内，依靠输送带向前移动穿过电子束扫描区域，由于单侧高能电子束的有效穿透深度存在物理限制，当物料包装箱厚度较大时，单侧高能电子束难以完全穿透物料包装箱内的中药材，导致物料包装箱底部区域的吸收剂量不足，无法实现内部全体积空间的彻底灭菌，为了解决高能电子束穿透力不足的问题，部分加工设备会在中途设置翻转工序进行双面照射，但是物料在长距离输送以及经过弯道时容易发生位置偏移和空间角度歪斜，当常规的机械抓手对带有偏斜角度的物料进行抓取翻面时，刚性的机械抓手接触面会与物料侧壁发生物理干涉，机械抓手强行闭合容易挤压并破坏物料的外包装。

2、同时，中药材的种类和装箱状态存在差异，部分物料内部中药材堆叠松散，而部分物料内部中药材被过度填充导致密度偏高，现有输送带通常维持恒定的直线运行速度，高密度物料停留在电子束下方的时间与松散物料相同，高密度物料对高能电子束的穿透阻力更大，固定的照射时间无法保证高密度物料中心区域达到灭菌工艺设定的安全阈值，直接影响灭菌质量的稳定性，此外，连续密集的输送模式容易导致物料在输送通道的下料末端发生堆叠和物理堵塞。现有设备通常在输送通道两侧密集安装光电传感器来检测物料是否堵塞，由于中药材加工环境存在粉尘，光电传感器的探头镜面容易被粉尘遮挡而产生误报信号，并且密集的物料推挤容易碰撞损坏通道内侧的光电传感元件，导致灭菌流水线意外停机。因此，本发明提出一种中药材连续式辐照灭菌处理装置，来解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种中药材连续式辐照灭菌处理装置，解决了现有设备在抓取翻转空间角度歪斜的物料时刚性机械部件容易破坏物料外包装，恒定的输送速度无法满足高密度物料中心区域彻底灭菌的剂量要求，以及输送通道末端依靠光电传感器检测物料堵塞容易受到粉尘干扰产生误报和受到碰撞损坏的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种中药材连续式辐照灭菌处理装置，包括第一输送带，所述第一输送带一端设置有第三输送带，所述第三输送带远离第一输送带的一端设置有第二输送带，所述第一输送带与所述第二输送带上方均设置有拍打机构，所述第一输送带与所述第二输送带外部跨设有龙门架，所述龙门架内部固定连接有辐照机构，所述第三输送带上方设置有翻转机构，所述第二输送带上方设置有下料机构；

4、所述拍打机构包括固定连接在第一输送带与所述第二输送带侧壁的安装架，所述安装架侧壁固定连接有电机，所述电机输出端固定连接有第一转杆，所述第一转杆表面对称固定连接有两个第一锥齿轮，两个所述第一锥齿轮下方分别啮合有第二锥齿轮，两个所述第二锥齿轮内部均固定连接有第二转杆，两个所述第二转杆均转动连接在所述安装架内部，两个第二转杆表面均固定连接有凸轮，所述第一输送带与第二输送带上方均相对滑动连接有两个连接框，两个所述凸轮侧壁分别与对应侧的所述连接框表面抵接，两个所述连接框内部均转动连接有辊筒，两个所述连接框靠近所述凸轮的一侧侧壁均固定连接有伸缩杆，两个所述伸缩杆外部均套设有弹簧，两个所述伸缩杆远离所述连接框的一端均与所述安装架固定连接。

5、优选的，所述电机输出端装配有扭矩传感器，所述第一输送带外部安装有中央控制器，所述扭矩传感器输出端与中央控制器输入端电连接，中央控制器输出端与第一输送带驱动端电连接；

6、所述中央控制器被设置为：接收所述扭矩传感器采集的扭矩数值，并在判定所述扭矩数值超出预设的安全基准阈值时，向所述第一输送带的驱动端发送减速指令。

7、优选的，所述连接框侧壁转动连接有第一连接板，所述第一连接板远离所述连接框的一侧固定连接有连接块，所述连接块内部开设有活动槽，所述活动槽内部滑动连接有第二连接板，多个所述第二连接板远离所述连接块的一侧分别转动连接在第一输送带与所述第二输送带的机架侧壁。

8、优选的，所述下料机构包括固定连接在所述第二输送带侧壁的连接座，所述连接座顶部转动连接有第一转盘，所述第一转盘侧壁固定连接有多个第一挡料杆，所述连接座底部转动连接有第二转盘，第二转盘侧壁开设有卡槽，所述连接座侧壁设置有拉簧，所述拉簧远离连接座的一端设置有卡块，所述卡块转动连接在所述第二输送带侧壁，所述卡块侧壁转动连接有第一连接杆，所述第一连接杆远离所述卡块的一端转动连接有第二连接杆，所述第二输送带侧壁固定连接有安装板，所述安装板顶部转动连接有第二挡料杆，所述第二连接杆远离所述第一连接杆的一端与所述第二挡料杆转动连接。

9、优选的，所述第一转盘与所述第二转盘通过中心转轴固定连接，所述卡块一端活动插设在所述卡槽内部，所述拉簧布置方向平行于卡块的转动切线方向。

10、优选的，所述第一转盘中心位置装配有转速传感器，所述第二输送带出料末端安装有微动开关，所述转速传感器与所述微动开关的输出端均与中央控制器输入端电性连接，所述中央控制器输出端与第二输送带驱动端电性连接；

11、所述中央控制器还被设置为：当所述第二输送带处于运行状态且通过微动开关探测到物料存在，同时所述转速传感器采集的角速度数值低于预设的堵塞判定角速度阈值，并且低速状态持续时间超过预设的延迟时间参数时，判定输出通道发生物理堵塞，向所述第二输送带的驱动端发送断电控制指令并输出报警信号。

12、优选的，所述第三输送带侧壁沿输送线方向间隔布置有侧壁探头，侧壁探头输出端与中央控制器输入端电性连接，所述翻转机构内部安装有位姿补偿单元，所述中央控制器输出端与位姿补偿单元输入端通讯连接；

13、所述中央控制器还被设置为：接收不同侧壁探头发出的触发信号，记录触发信号产生的时间差，结合第三输送带的运行速度以及所述侧壁探头之间的物理间距，计算出物料偏离标准输送路径的偏航角度，并将所述偏航角度数值发送给所述位姿补偿单元。

14、优选的，所述翻转机构执行末端装配有主轴伺服电机、水平翻转轴电机以及夹爪组件，所述位姿补偿单元输出端分别与所述主轴伺服电机、所述水平翻转轴电机以及所述夹爪组件电性连接；

15、所述位姿补偿单元还被设置为：根据接收到的偏航角度数值，在抓取物料前控制所述主轴伺服电机带动所述夹爪组件进行与偏航角度数值相同的空间补偿旋转，使所述夹爪组件与偏斜状态下的物料侧壁表面形成平行对齐状态后再闭合抓取物料。

16、优选的，所述第三输送带配置为u型弯道段，所述第二输送带与所述第一输送带在空间上呈平行并排布置状态，所述龙门架包括两侧立柱与横梁，两侧所述立柱分别固定分布在所述第一输送带与所述第二输送带两侧外壁，所述横梁跨越布置在所述第一输送带与所述第二输送带正上方空间。

17、优选的，所述辐照机构包括安装在所述横梁内部的第一组电子束发生装置与第二组电子束发生装置，所述第一组电子束发生装置的引出扫描窗朝向第一输送带表面，所述第二组电子束发生装置的引出扫描窗朝向第二输送带表面。

18、本发明提供了一种中药材连续式辐照灭菌处理装置。具备以下有益效果：

19、1、本发明通过在第一输送带与第二输送带上方设置拍打机构，凸轮带动连接框内部的辊筒往复拍打物料，强制物料居中对齐并压紧中药材，电机输出端装配扭矩传感器并与中央控制器联动，当物料密度较高导致扭矩数值超出安全基准阈值时，中央控制器向第一输送带发送减速指令，延长了高密度物料在拍打机构内部的受压时间以及在辐照机构下方的照射停留时间，解决了中药材松散度不同导致的穿透力衰减问题，保障了物料内部灭菌处理效果的一致性。

20、2、本发明通过在第二输送带侧壁设置下料机构，物料推挤挡料杆触发拉簧与卡块的机械联动，对第一转盘与第二转盘进行物理解锁，将连续输送的物料隔离开来按序放行，防止物料在通道内部发生堆叠，第一转盘中心装配转速传感器，第二输送带出料末端安装微动开关，中央控制器结合转盘被动旋转的角速度数值和微动开关探测的物料存在状态进行逻辑比对，排除了输送带正常空载断料情况对堵塞判定的影响，在避免密集布置光电传感器带来损坏风险的前提下，实现了通道物理堵塞的准确识别与断电报警保护。

21、3、本发明通过在第三输送带侧壁布置侧壁探头，翻转机构内部安装有位姿补偿单元，中央控制器根据不同侧壁探头被触发的时间差计算出物料的偏航角度，位姿补偿单元根据偏航角度数值控制主轴伺服电机带动夹爪组件进行空间补偿旋转，使夹爪组件与偏斜状态下的物料侧壁平行对齐后再闭合抓取，并在空间翻转后执行反向补偿旋转动作，克服了机械抓取部件与物料之间发生的刚性物理干涉，防止物料外包装破损，并将物料端正放置在下方输送带中心线上，为后续电子束照射提供了准确的物理空间位置。