料车自动上盘装置和方法与流程

1.本发明涉及真空冷冻干燥设备，尤其涉及一种料车自动上盘装置和方法。


背景技术：

2.真空冷冻干燥设备，或简称冻干设备，是将食品、药品等物料冻结到其共晶点温度以下，使其中的水分变成固态的冰，然后在真空的环境下，使冰直接升华为水蒸汽，再用捕水器将水蒸汽冷凝而最终使物品干燥。传统的冻干设备，上下料是由人工完成，例如，由人工将待冻干加工的物料装盘，然后将料盘用手送入料车。然而，人工上下料费时费力，且存在安全隐患。例如，料车通常可两侧上下料，但严格要求两侧同时上下料，否则会因两侧重量不平衡而发生倾斜，严重时将导致料车侧翻。图1和图2所示的第201510017464.8号中国发明专利申请公开了一种加工食品的真空冻干设备，包括仓体1、仓体内部固定有垂向侧支架12，支架伸出加热搁板13，两侧加热搁板之间形成料车14的容置间隔，料车包括垂向悬架42，垂向悬架上延伸出水平料盘43，当料车被推入仓体内部时，料车悬架上的水平料盘正好位于相邻两水平加热搁板之间。加工时，将待冻干的食品物料铺放在料盘之后转载到料车上，借助于吊挂于悬挂轨道1
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4的吊挂料车送入仓体1的内部。但是，图1和图2所示的冻干设备首先需要用料车将待冻干的物料送入真空干燥仓，而料车的净空高度较高，操作人员要完成物料的上料和下料的难度仍相当大。其次，在将料盘往料车装卸时，料车左右两侧仍需均匀上下料，以保证料车的平稳状态，防止料车发生倾斜而致料盘脱落，由此也给操作人员的工作带来极大的难度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种冻干设备的料车自动上盘装置和方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
4.根据本发明的一个方面，提供一种料车自动上盘装置，包括料盘上盘机构，用以向上盘机构输送料盘的料盘输送机构，以及上盘联动机构，所述上盘机构和料盘输送机构分设在料车的两侧，可以联动地向料车输送料盘，所述上盘机构包括转送料盘的上盘工位，用以使上盘工位升降的升降机，以及用以将上盘工位上的料盘推送至所述料车的料盘推送部，所述上盘联动机构包括用以检测料盘输送的检测部和用以限制料盘输送的限位部。
5.所述料盘推送部包括液压缸及其伸缩杆以及与该液压缸配合使用的气液转换器。
6.所述升降机包括升降平台，所述上盘工位设置在所述升降平台上。
7.所述升降机还包括支承所述升降平台垂直运动的直线轴承部和活动杆以及伺服电机和减速机。
8.所述的装置还包括用以锁定所述料车底部的料车锁紧机构。
9.所述检测部包括设置在所述料盘输送机构前侧的第一检测部和设置在所述上盘工位前侧的第二检测部。
10.所述限位部包括设置在所述料盘输送机构前侧的第一限位部和设置在所述上盘
工位前侧的第二限位部。
11.根据本发明的另一方面，提供一种料车自动上盘方法，所述料车的两侧设置有料盘上盘机构，料盘输送机构以及上盘联动机构，所述上盘机构包括转送料盘的上盘工位，用以使上盘工位升降的升降机，以及用以将上盘工位上的料盘推送至所述料车的料盘推送部，所述上盘联动机构包括用以检测料盘输送的检测部和用以限制料盘输送的限位部，所述方法包括如下步骤：
12.a.用检测部检测料盘输送机构中的料盘输送；
13.b.打开限位部，将料盘输送机构中的料盘送入上盘工位；
14.c.当判断料车两侧的上盘工位均有规定数量的料盘到位时，启动升降机将上盘工位提升至预定的料车的料盘层；
15.d.当判断料车两侧的上盘工位均已到达预定的料车的料盘层时，启动料盘推送部将上盘工位中的料盘推入料车中。
16.所述检测部包括设置在所述料盘输送机构前侧的第一检测部和设置在所述上盘工位前侧的第二检测部。
17.所述限位部包括设置在所述料盘输送机构前侧的第一限位部和设置在所述上盘工位前侧的第二限位部。
18.根据本发明的料车自动上盘装置和方法，由于在料车的两侧分别设置有料盘输送机构和上盘机构，并通过上盘联动机构联动驱动上盘机构同时向料车的两侧上盘，不仅实现料车上料的自动化，而且提高了生产的安全性和稳定性，降低了劳动强度和用工量，提高了生产效率。
附图说明
19.通过结合附图，对本发明的料车自动上盘装置和方法的各个实施例进行描述以更好地理解本发明。本发明的其它的优点和特点在以下的描述中将变得更加清楚。在附图中：
20.图1和图2是表示现有技术的一种冻干设备的料车示意图。
21.图3是表示根据本发明一个实施例的冻干设备料车自动上盘装置的示意图。
22.图4是表示图3所示装置的一个局部示意图。
23.图5是表示图4所示自动上盘装置的一个升降机的示意图。
24.图6是表示根据本发明另一实施例的料车自动上盘装置的示意图。
25.图7是表示根据本发明的料车自动上盘装置的一个上盘联动机构的示意图。
26.图8是表示根据本发明的料车自动上盘方法的操作流程示意图。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.图3是表示根据本发明一个实施例的冻干设备料车自动上盘装置的示意图，图4是表示图3所示装置的一个局部示意图。结合参见图3和图4，根据本发明的冻干设备料车自动
上盘装置，包括设置在工作台31上的上盘机构32，以及用以向上盘机构32输送料盘的料盘输送机构34，所述上盘机构32和料盘输送机构34例如分设在料车30的两侧，可以联动地向料车30输送料盘，所述上盘机构32包括转送料盘的上盘工位321，用以使上盘工位321升降的升降机322，以及用以将上盘工位321上的料盘推送至所述料车30的推送部324。上盘工位321例如当其下降在工作台31的台面上时，即可接收料盘输送机构34送出的料盘。料盘输送机构34包括设置在工作台31进料端的输送带341，它例如通过链式输送方式将装载有物料的料盘转送至上盘工位321，而上盘机构32的上盘工位321例如一次可以接收2个料盘。亦即，上盘工位321一次可以将两个料盘同时送入料车30单侧的两列料盘架的某一层内。
29.图5是表示图4所示自动上盘装置的一个升降机的示意图。结合参见图3至图5，上盘工位321设置在升降机322的升降平台上，升降机322例如包括支承升降平台垂直运动的直线轴承部和活动杆3223，以及包括伺服电机和减速机3221在内的伺服系统。一方面，通过减速机3221的减速比，可以提高升降平台的扭矩，另一方面，通过设置伺服系统合理的加减速时间，使升降平台的运行更加稳定。伺服系统通过驱动轴驱动升降杆或链条3225，并通过联动轴3226控制升降平台的上下运行。较佳的，升降机322还设置有顶部限位部和底部限位部，以保证平台升降过程中的安全性。此外，工作台31上还设置有料车锁紧机构36，当悬挂在料车导轨301上的料车30被送至工作台31上时，例如通过该料车锁紧机构36将料车的底部固定住。料车锁紧机构36例如包括锁紧气缸，后者例如可以用锁杆(未图示)将料车30的底部锁住在工作台31上，防止其滑动。
30.图6是表示根据本发明另一实施例的冻干设备料车自动上盘装置的示意图。结合参见图3至图6，料盘推送部324例如包括设置在上盘工位321远离料车30一侧的液压缸(或气缸)3241。较佳的，例如采用液压缸3241与气液转换器3242搭配使用，可避免传统气缸控制的不稳定性。而且，上盘工位321使用液压缸3241作为料盘推动机构与气液转换器3242搭配使用，无需使用液压站。尤其是，气液转换器3242内部装有抗磨耐压油，通过压缩空气推动气液转换器当中的抗磨耐压油，然后通过油管和液压缸3241连接推动液压缸伸缩杆动作，可以将已经输送到上盘工位321上的料盘稳稳地推送入料车30的各个层格内。这是因为液压缸相对气缸的机械动作较稳定，而且还可以通过调节压缩空气的压力来调节液压缸3241的伸缩杆的动作速度，做到了伸缩动作的速度可调，从而使得料盘推送部的运行更加稳定，以保证料盘中装载的物料不会在推送过程中被散落到盘外。
31.根据本发明的料车自动上盘装置，当悬挂在料车导轨301上的空载料车30被送至工作台31上方时，由安装在工作台上的料车锁紧机构36将料车的底部固定在工作台上。接着，由分设在料车两侧的上盘机构32的上盘工位321接收从料盘输送机构34送进的料盘，当确认两侧的上盘工位321已接收规定数量的料盘后，位于料车两侧的升降机322例如将上盘工位321提升至料车的最高料盘层，然后，由位于料车两侧的料盘推送部324的液压缸3241的伸缩杆将两侧上盘工位321上的料盘同时推送至料车30的最高料盘层。随后，升降机322将已经卸载的上盘工位321降至工作台31的台面上，继续接收从料盘输送机构34送进的料盘，并重复前面的操作，例如从上至下地将料盘送入料车30两侧的每个料盘层中，最后将装载了料盘的料车30例如通过导轨送入冻干设备的冷冻干燥仓。
32.图7是表示根据本发明的料车自动上盘装置的上盘联动机构的示意图。参见图7，上盘联动机构例如包括设置在料车30两侧用以检测料盘输送的检测部和用以限制料盘输
送的限位部。较佳的，所述检测部包括设置在所述料盘输送机构前侧的第一检测部71和设置在所述上盘工位前侧的第二检测部72，所述限位部包括设置在所述料盘输送机构前侧的第一限位部76和设置在所述上盘工位前侧的第二限位部77。当位于工作台31两侧的第一检测部71检测到有规定数量的料盘进入与前道工序对接的料盘输送机构34时，打开第一限位部76，使料盘进入两侧输送机构34的输送带341上。接着，当位于工作台两侧的第二检测部72检测到有规定数量的料盘，例如有两个料盘到位时，打开第二限位部77，并通过输送带341将料盘送入料车两侧的上盘工位321。然后，启动两侧的升降机322将上盘工位321提升至料车30的预定料盘层，并由两侧的料盘推送部324将位于上盘工位321的料盘同时推送入该预定料盘层内。接着，升降机322下降至工作台31，设置在升降机322上的第三检测部73检测到该次升降动作完成。与此同时，当第一检测部71也检测到有规定数量的料盘进入与前道工序对接的料盘输送机构34时，打开第一限位部76，使后续的料盘进入输送机构34的输送带341上，并重复上述的操作，直至完成料车30的整个上盘装载任务。
33.图8是表示根据本发明的料车自动上盘方法的操作流程示意图。结合参见图7和图8，根据本发明的料车自动上盘方法，较佳地设置有料车自动上盘控制系统，以保证位于料车30两侧的料盘输送机构34能够同时将位于上盘工位321的料盘送入料车的料盘层内，防止因料车两侧的装载重量不一致而发生倾斜意外。根据本发明的料车自动上盘控制系统例如包括处理器和存储器，后者存储有料车自动上盘操作流程。图8示意性示出了一个料车自动上盘方法的操作流程，步骤s80，系统打开限位部77，料盘输送机构34分别将料盘输送至上盘工位321；步骤s81，系统判断位于料车一侧的第一上盘工位是否有规定数量的料盘已经到位？如是，流程进入步骤s82，系统判断位于料车另一侧的第二上盘工位是否有规定数量的料盘已经到位？如是，流程进入步骤s83，系统启动料车两侧的升降机构322分别将上盘工位321提升到料车预定的料盘层；步骤s84，系统判断第一升降机构和第二升降机构上的上盘工位321是否都已到达料车的预定料盘层？如是，流程进入步骤s85，系统启动料车两侧的第一料盘推送机构和第二料盘推送机构324同时将上盘工位321中的料盘推入料车预定的料盘层；步骤s86，系统启动升降机构322下降至工作台台面；接着，系统在步骤s87判断料车各个料盘层是否已经满载？如否，流程返回步骤s81，重复如上的操作，如是，系统在步骤s88结束上盘操作，料车30被推送进冷冻干燥仓内。
34.根据本发明的上述各个实施例，虽然以上描述仅仅涉及冻干设备的料车自动上盘装置和方法，但是本领域的技术人员可以理解，料车的自动卸盘过程仍然是依据上述同样的设计思路和技术方案。
35.同样，根据本发明的构思，上述描述的料车自动上盘装置和方法不仅适用于冷冻干燥设备领域，而且适用于类似需要采用料车上盘的其它领域。
36.根据本发明的构思，本领域的技术人员还可以对此作出各种变化和修改，但这些变化和修改均属于本发明权利要求范围以内。