用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法及注液生产线与流程

本发明涉及培养基自动化生产，特别涉及一种用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法及注液生产线。

背景技术：

1、在生物制药与细胞培养领域，预制固体培养基的生产通常需要在低温无菌环境下向培养皿中注入含有琼脂等凝胶成分的热培养液，待其冷却凝固后封装。

2、现有技术中，培养基生产设备存在诸多不足。首先，培养液在输送过程中对温度较为敏感，通常需要维持在特定的预设温度范围内。现有的输送管路多采用在管路外部包裹静态保温层的方式，这种静态保温方式在管路的换向弯管段处保温层难以连续覆盖，容易出现保温薄弱区域，导致热量局部散失。同时，静态保温介质无法主动调节温度，当环境温度波动较大或输送距离较长时，管路各段的温度均匀性较差。

3、其次，现有注液系统在混合凝胶与液态原料时，多采用预先混合后输送的方式，混合均匀性不足，且凝胶在低温环境下容易凝固，若输送过程中温度控制不当，会影响混合效果和注液流畅性。

4、再者，现有技术中的注液装置大多仅完成注液动作，缺乏对注液后培养液分布状态的干预手段，难以保证培养液在低温环境下的均匀铺展。此外，培养基的开盖、注液、合盖及后段包装工序多分散于不同设备，由人工或半自动衔接，各环节之间的衔接不够顺畅，整体生产效率有待提升，且人工操作容易引入污染风险。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法及注液生产线。

2、第一方面，根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，包括以下步骤：

3、响应于接收到的生产指令，获取目标培养液配方信息，根据所述目标培养液配方信息从多条恒温输送管路中选取对应的恒温输送管路，控制被选取的恒温输送管路将液态原料输送至注液工位；

4、控制自动开盖机构执行开盖叠放动作，将培养基容器的盖体与皿体分离，并使所述皿体叠放于所述盖体上；

5、控制注液机构执行注液动作，将培养液注入所述皿体；

6、控制匀液机构执行匀液动作，承载所述培养基容器进行晃动，使注入的培养液均匀分布；

7、控制输送段执行输送动作，将完成匀液的所述培养基容器输送至合盖工位，并使培养液在输送过程中凝固；

8、控制自动合盖机构执行合盖动作，将所述皿体与所述盖体重新盖合；

9、控制打包装置执行下料包装动作，将完成合盖的所述培养基容器依次执行堆垛、套热塑膜及套袋包装。

10、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，所述控制自动开盖机构执行开盖叠放动作，包括：

11、向所述自动开盖机构的下固定结构和上分离结构发送吸附指令，所述下固定结构响应于所述吸附指令吸附并固定所述皿体底部，所述上分离结构响应于所述吸附指令吸附所述盖体；

12、向升降驱动机构发送升降驱动指令，所述升降驱动机构响应于所述升降驱动指令带动所述盖体与皿体分离；

13、向转移组件发送转移指令，所述转移组件响应于所述转移指令将分离后的所述皿体与盖体上下叠放并输送至注液工位。

14、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，所述控制匀液机构执行匀液动作，包括：

15、向所述匀液机构的第一承载平台发送第一转动指令，控制所述第一承载平台带动所述培养基容器沿顺时针方向转动预设圈数；

16、向所述第一承载平台发送第二转动指令，控制所述第一承载平台带动所述培养基容器沿逆时针方向转动预设圈数；

17、在匀液过程中向设置于所述第一承载平台上的第一加热器发送加热指令，控制所述第一加热器对所述培养基容器进行加热。

18、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，所述控制自动合盖机构执行合盖动作，包括：

19、向夹持结构发送夹持指令，所述夹持结构响应于所述夹持指令夹持所述皿体并上升至预设高度；

20、向所述夹持结构发送释放指令，所述夹持结构响应于所述释放指令释放所述皿体至合盖工位；

21、向吸附结构发送吸附指令，所述吸附结构响应于所述吸附指令抓取所述盖体并将其盖合至所述皿体上。

22、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，所述控制打包装置执行下料包装动作，包括：

23、发送叠放指令控制叠放机构将完成合盖的培养基容器逐个叠放至预设数量形成一摞；

24、向套膜机构发送套膜指令，将成摞的培养基容器输送至套膜工位进行套热塑膜；

25、套膜后向加热机构发送热缩指令，将套膜后的成摞培养基容器输送至加热工位进行热缩；

26、向套袋机构发送套袋指令，控制所述套袋机构对完成姿态切换的培养基容器进行套袋包装。

27、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，所述控制打包装置执行下料包装动作，还包括，在向套袋机构发送套袋指令前，向姿态切换机构发送姿态切换指令，控制所述姿态切换机构将完成热缩后的培养基容器从竖直放置状态切换为水平放置状态。

28、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，套袋完成后向热封机构输送过程中，依次发送标签粘贴指令，控制执行标签粘贴；

29、其中，执行所述标签黏贴时，向设置于输送路径上的毛刷皮带发送滚刷指令，驱动所述毛刷皮带对已套袋的培养基容器外部包装袋进行滚刷，使包装袋的外表面平整，并将标签压合于包装袋的外表面。

30、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，向所述热封机构发送热封指令，包括：

31、向所述热封机构的夹持组件发送夹持固定指令，所述夹持组件响应于所述夹持固定指令夹持固定已完成套袋的成摞培养基容器；

32、向所述热封机构的抽真空组件发送抽真空指令，所述抽真空组件响应于所述抽真空指令对包装袋内部执行抽真空动作；

33、向所述热封机构的热封件发送热封熔断指令，所述热封件响应于所述热封熔断指令对包装袋的开口执行热封动作，并在热封的同时将连续供应的包装袋熔断，以使前后相邻的两摞培养基容器相互分离；

34、其中，所述热封件包括一个热封部和一个熔断部，所述热封部在完成热封后远离包装袋的封口区域，所述熔断部在所述热封部远离后继续加热，将连续供应的包装袋于所述封口外侧熔断；

35、或，

36、所述热封件包括两个热封部和一个熔断部，两个所述热封部分别设置于所述熔断部的两侧，两个所述热封部分别对当前包装袋的封口和下一次包装袋的底部开口同时执行热封，两个所述热封部在完成热封后均远离包装袋的封口区域，所述熔断部在所述热封部远离后继续加热，将连续供应的包装袋于两个热封部之间的位置熔断。

37、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，所述控制输送段执行输送动作之后，还包括：

38、向压盖机构发送压紧指令，控制所述压盖机构对完成合盖的培养基容器进行压紧固定；

39、向检测机构发送检测指令，控制所述检测机构对培养基容器内的培养液进行杂质检测。

40、根据本发明实施例的用于含凝胶成分培养液的注液包装控制方法，至少具有如下有益效果：本技术提供的注液包装控制方法通过响应生产指令自动选取对应的恒温输送管路进行配方切换，配合自动开盖机构、注液机构、匀液机构、自动合盖机构和打包装置的连续控制，形成从培养液输送至最终包装的完整控制链路，有助于减少人工干预环节及由此带来的污染风险。其中，匀液机构对注液后的培养基容器进行晃动干预，使培养液在凝固前均匀铺展，有助于改善因局部堆积或缺失导致的培养不均问题，而输送段在合盖前提供凝固缓冲区间，使培养液在输送过程中充分凝固，有助于避免合盖动作对已形成的均匀培养层造成扰动。

41、第二方面，根据本发明实施例的注液生产线，包括：

42、恒温输送模块，包括多条用于输送培养液的恒温输送管路，所述恒温输送管路具有直线输送段和位于相邻两所述直线输送段之间的换向弯管段，所述直线输送段外套设有保温管，所述换向弯管段处设有跨越该弯管段的衔接管，所述衔接管连通相邻两所述保温管路，所述保温管路内填充有流动状态且被维持在预设温度值的保温介质；

43、注液模块，所述注液模块的输入端与所述恒温输送模块的输出端连通，所述注液模块包括用于输送凝胶原料的第一原料管路、用于输送液态原料的第二原料管路、汇流管路以及具有加热保温功能的混合机构，所述第一原料管路和所述第二原料管路均连通至所述汇流管路，所述汇流管路的输出端连接所述混合机构的输入端，所述混合机构的输出端连接注液口，所述注液口设置于注液工位处；

44、自动化容器处理模块，包括沿输送方向依次设置的自动开盖机构、所述注液工位、匀液机构、输送凝固段和自动合盖机构，所述自动开盖机构设置于所述注液工位的上游并与其输入端衔接，所述注液工位的输出端与所述匀液机构的输入端衔接，所述匀液机构的输出端与所述输送凝固段的输入端衔接，所述输送凝固段的输出端与所述自动合盖机构的输入端衔接；

45、后处理模块，设置于所述自动合盖机构的下游，包括输送带、压盖机构、检测机构及打包装置，所述输送带的输入端与所述自动合盖机构的输出端衔接，所述压盖机构和所述检测机构沿所述输送带的输送路径依次设置，所述打包装置设置于所述输送带的输出端，所述打包装置用于依次执行堆垛、套热塑膜、姿态切换及套袋包装；

46、控制模块，分别与所述恒温输送模块、所述注液模块、所述自动化容器处理模块和所述后处理模块电性连接，用于执行权利要求1至9任一项所述的控制方法。

47、根据本发明实施例的注液生产线，至少具有如下有益效果：在本技术提供的培养基注液生产线中，恒温输送模块中保温管路与衔接管在恒温原料管路外围形成连续无断点的保温通道，流动的保温介质在管路全程循环流动以维持预设温度，从而为后续的注液工序提供温度合格的培养液。经恒温输送的培养液进入注液模块后，先通过汇流管路将凝胶与液态原料汇集，再经由具有加热保温功能的混合机构完成混合与温度保持，使混合后的培养液在进入注液口时仍保持适宜的流动状态。而完成注液的培养基容器随即进入自动化容器处理模块，依次经开盖叠放、注液、匀液、输送凝固和合盖的连续处理，使培养液在凝固前均匀铺展并在合盖前充分凝固，为后续处理提供结构稳定的产品。该产品随后进入后处理模块，经压盖固定和杂质检测后，由打包装置完成堆垛及包装，形成从原料输送到成品下料的完整闭环。

48、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。