一种高效模块化凝胶制备系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种高效模块化凝胶制备系统及其方法，属凝胶生产设备技术领域。

背景技术

目前在凝胶生产过程中，对凝胶罐装后输送收集整理作业及罐装后凝胶包装的密封性能均需要进行检测，以确保后续凝胶产品分类加工及凝胶产品质量，针对这一问题，当前开发了多种的凝胶生产设备，但在实际工作及使用中发现，当前传统的凝胶生产设备在进行凝胶输送和检测时，往往需要分别利用到输送设备、凝胶分类筛选设备及检测设备进行凝胶生产作业，虽然可以一定程度满足使用的需要，但所需设备数量较多，各设备间集成化化、模块化程度低，导致生产线建设、生产及维护成本高，生产效率低下的现状，同时当前的检测设备在对凝胶产品密封性检测时的工作效率低，自动化程度差，从而也导致凝胶产品检测作业效率难以有效与生产效率匹配，无法满足实际生产作业的需要。

因此针对这一问题，迫切需要开发一种高效模块化凝胶制备系统及其方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种高效模块化凝胶制备系统及其方法。

一种高效模块化凝胶制备系统，包括凝胶罐装机、带式输送机、罐装质检机构、承载机架及控制系统，承载机架为横断面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面呈0°—60°夹角，带式输送机嵌于承载机架内，并与承载机架轴线平行分布，凝胶罐装机位于带式输送机输入端一侧，并于承载机架外侧面连接，且凝胶罐装机位于带式输送机上方，其轴线与带式输送机上端面呈30°—90°夹角，罐装质检机构与承载机架上端面连接，并包覆在带式输送机上方，且罐装质检机构与带式输送机上端面间间距为0至承载机架高度的至少50%，控制系统与承载机架外表面连接，并分别与凝胶罐装机、带式输送机、罐装质检机构电气连接。

进一步的，所述的承载机架内设升降驱动机构、承载横梁、导向板、滑块、导向滑轨、行走驱动机构，所述承载横梁至少三条，嵌于承载机架内并沿承载机架轴线方向分布，且各承载横梁间与承载机架轴线垂直分布并与承载机架底部平行分布，所述承载横梁两端均与一个滑块连接，且所述滑块通过导向滑轨与承载机架内侧面滑动连接，所述导向滑轨为横断面呈“凵”字形槽状结构，其轴线与承载机架底部垂直连接，且每个导向滑轨内均设一条与其轴线平行分布的升降驱动机构，所述升降驱动机构另与滑块后端面连接，且滑块通过升降驱动机构与导向滑轨滑动连接，所述承载横梁下端面设1—3条与承载横梁轴线平行分布的导向滑轨，所述导向板至少两条，嵌于承载机架内并位于带式输送机上方，且导向板与承载机架轴线平行分布并与带式输送机上端面垂直分布，且导向板下端与带式输送机上端面间间距为0—10毫米，导向板上端面通过行走驱动机构与承载横梁下端面的导向滑轨滑动连接，相邻两导流板在带式输送机上分各为一条输送槽，所述升降驱动机构、行走驱动机构均与控制系统电气连接。

进一步的，所述的导向板为横断面呈矩形的板状结构，其下端面设若干沿其轴线方向均布的导向滑轮，所述导向滑轮与导向板下端面间通过承载弹簧连接，所述导向弹簧与导向板下端面连接并垂直分布，且导向弹簧对应的导向板底部设承载槽，导向弹簧有效长度的至少20%嵌于承载槽内并通过承载槽与导向板连接。

进一步的，所述的罐装质检机构包括托架、输送带、底托、侧板、检测槽、下密封盖、导气管、控制阀、负压泵、压力传感器、计时器、翻转机构、伸缩调节机构，所述托架为“冂”字形框架结构，包覆在在带式输送机上方并通过导向滑轨与承载机架滑动连接，所述托架上端面设与带式输送机轴线垂直分布且横断面呈“凵”字形的定位槽，所述检测槽若干，均嵌于定位槽内并沿定位槽轴线方向分布，所述检测槽为轴线与带式输送机上端面垂直分布的空心柱状腔体结构，检测槽下端面通过翻转机构与下密封盖铰接，并与检测槽间构成轴向截面呈矩形密闭腔体结构的真空检测室，所述下密封盖与带式输送机上端面呈0°—60°夹角，所述检测槽对应的托架顶部的下端面位置通过伸缩调节机构与一条底托前半部外侧面连接，且底托与伸缩调节机构间通过翻转机构铰接，且底托轴线与带式输送机上端面呈0°—60°夹角，所述侧板共两个，对称分布在底托轴线两侧并与底托下端面垂直分布，并构成横断面呈“凵”字形槽状结构的分选槽，所述输送带嵌于分选槽内，与底托上端面连接并平行分布，所述检测槽侧壁设一个排气口，并通过排气口与导气管间连通，所述排气口与导气管间通过控制阀连通，所述导气管另与负压泵连通，且导气管上设一个压力传感器，所述控制阀、负压泵、压力传感器、计时器均与托架连接，且所述输送带、控制阀、负压泵、压力传感器、计时器、翻转机构、伸缩调节机构均与控制系统电气连接。

进一步的，所述的托架包括立柱、横担、滑槽，所述横担两端分别与至少一条立柱连接并垂直分布，所述横担为横断面呈“H”字形槽状结构，且槽底设若干沿横担轴线分布的定位槽，每个定位槽内均设至少一个检测槽，且检测槽下端面超出横担下端面至少10毫米。

进一步的，所述的底托、下密封盖间与带式输送机上端面夹角相同时，底托、下密封盖上端面平行分布，且输送带上端面比下密封盖上端面高0—50毫米。

进一步的，所述的控制系统为以可编程控制器、DSP芯片剂FPGA芯片中任意一种为基础的电路系统。

一种高效模块化凝胶制备系统的生产方法，包括如下步骤：

S1，系统设置，首先对带式输送机、罐装质检机构、承载机架及控制系统进行装配，并通过承载机架进行安装定位，然后将凝胶罐装机与承载机架连接，同时将带式输送机另一端位置与后续凝胶收集系统连通，并将控制系统与外部供电系统及远程监控系统连接，从而完成系统装配；

S2，生产作业，首先根据生产凝胶产品包装结构，通过升降驱动机构调整各承载横梁的工作高度，调整导向板下端面与带式输送机上端面间间距；同时通过导向滑轨调整各导向板间间距，实现通过带式输送机同时满足多个不同结构类型凝胶产品输送作业的需要；然后将通过凝胶罐装机完成罐装的产品转送至带式输送机上，并使各产品分别位于相应的输送槽位置，并在带式输送机驱动下沿输送槽进行输送，并在输送至带式输送机末端时通过凝胶收集系统，即可完成凝胶产品；

S3，样品采集，在通过S2步骤进行生产输送过程中，同步驱动罐装质检机构运行，在罐装质检机构运行时，首先根据检测作业需要，驱动伸缩调节机构调节与带检测产品通过的输送槽对应的底托与托架横担下端面间间距，然后通过翻转机构调整下密封盖及底托与带式输送机上端面间夹角，一方面大开检测槽；另一方面将底托连接的输送带与带式输送机上端面间相抵，并捅死驱动输送带同步运行，然后当输送槽内凝胶产品输送至输送带位置处时，则通过输送带进行导向分流并输送至下密封盖上端面位置，并同时通过翻转机构运行，一方面使下密封盖对检测槽密封，并使下密封盖处的凝胶产品嵌入到检测槽和下密封盖构成的真空检测室内；另一方面时输送带与带式输送机分离，实现带式输送机正常进行凝胶生产和凝胶检测样品采样；

S4，样品检测，完成S3步骤作业后同时驱动罐装质检机构的控制阀、负压泵、压力传感器、计时器运行，在进行检测作业时，首先设定检测腔检测作业负压环境压力值，并通过负压泵对处于空载状态下检测槽达到设定压力值的工作时间通过计时器测定，然后由对设置有凝胶产品的检测槽内进行排气作业，使检测槽内形成负压环境，并通过压力传感器对检测槽内负压压力值进行检测，直至检测槽内压力值达到设定压力值，并在进行负压操作时通过计时器对负压泵工作时间进行同步检测，然后将当前检测槽达到设定压力值时负压泵运行时间与检测操空载时达到设定压力值所需时间进行比对，当所需工作时间相同时则检测样品无包装泄露；当所需工作时间大于空载状态下作业时间时，则凝胶产品包装存在泄露。

本发明一方面设备通用性好，可有效实现同时满足多种不同类型凝胶产品生产输送作业及同步检测的需要，从而极大的提高了设备运行的灵活性，并提高生产效率，降低设备建设及运行成本；另一方面在运行中，极大的提高了凝产品检测作业的工作效率，简化了检测流程，并可同时满足凝胶产品密封性检测和罐装质量检测，从而可有效的提高凝胶产品生产质量的同时，另有效的降低了生产及运行成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明系统结构示意图；

图2为承载机架横断面结构示意图；

图3为罐装质检机构主视图局部结构示意图；

图4为罐装质检机构侧视局部结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种高效模块化凝胶制备系统，包括凝胶罐装机1、带式输送机2、罐装质检机构3、承载机架4及控制系统5，承载机架4为横断面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面呈0°—60°夹角，带式输送机2嵌于承载机架4内，并与承载机架4轴线平行分布，凝胶罐装机1位于带式输送机2输入端一侧，并于承载机架4外侧面连接，且凝胶罐装机1位于带式输送机2上方，其轴线与带式输送机2上端面呈30°—90°夹角，罐装质检机构3与承载机架4上端面连接，并包覆在带式输送机2上方，且罐装质检机构3与带式输送机2上端面间间距为0至承载机架高4度的至少50%，控制系统5与承载机架4外表面连接，并分别与凝胶罐装机1、带式输送机2、罐装质检机构3电气连接。

参见图2，承载机架4内设升降驱动机构41、承载横梁42、导向板43、滑块44、导向滑轨45、行走驱动机构46，所述承载横梁42至少三条，嵌于承载机架41内并沿承载机架4轴线方向分布，且各承载横梁42间与承载机架4轴线垂直分布并与承载机架4底部平行分布，所述承载横梁42两端均与一个滑块44连接，且所述滑块44通过导向滑轨45与承载机架4内侧面滑动连接，所述导向滑轨45为横断面呈“凵”字形槽状结构，其轴线与承载机架4底部垂直连接，且每个导向滑轨45内均设一条与其轴线平行分布的升降驱动机构46，所述升降驱动机构46另与滑块44后端面连接，且滑块44通过升降驱动机构41与导向滑轨45滑动连接，所述承载横梁42下端面设1—3条与承载横梁42轴线平行分布的导向滑轨45，所述导向板43至少两条，嵌于承载机架4内并位于带式输送机2上方，且导向板43与承载机架4轴线平行分布并与带式输送机2上端面垂直分布，且导向板43下端与带式输送机2上端面间间距为0—10毫米，导向板43上端面通过行走驱动机构46与承载横梁42下端面的导向滑轨45滑动连接，相邻两导流板43在带式输送机2上分各为一条输送槽47，所述升降驱动机构41、行走驱动机构46均与控制系统5电气连接。

进一步优化的，所述升降驱动机构41为丝杠机构、齿轮齿条机构中的任意一种；所述行走机构46为滑车、行走轮种的任意一种。

此外，所述的导向板43为横断面呈矩形的板状结构，其下端面设若干沿其轴线方向均布的导向滑轮431，所述导向滑轮431与导向板43下端面间通过承载弹簧432连接，所述导向弹簧432与导向板43下端面连接并垂直分布，且导向弹簧432对应的导向板43底部设承载槽433，导向弹簧432有效长度的至少20%嵌于承载槽433内并通过承载槽433与导向板43连接。

参见图3，罐装质检机构3包括托架31、输送带32、底托33、侧板34、检测槽35、下密封盖36、导气管37、控制阀38、负压泵39、压力传感器30、计时器301、翻转机构302、伸缩调节机构303，所述托架31为“冂”字形框架结构，包覆在在带式输送机2上方并通过导向滑轨304与承载机架4滑动连接，所述托架31上端面设与带式输送机2轴线垂直分布且横断面呈“凵”字形的定位槽304，所述检测槽35若干，均嵌于定位槽304内并沿定位槽304轴线方向分布，所述检测槽35为轴线与带式输送机2上端面垂直分布的空心柱状腔体结构，检测槽35下端面通过翻转机构302与下密封盖36铰接，并与检测槽35间构成轴向截面呈矩形密闭腔体结构的真空检测室305，所述下密封盖36与带式输送机2上端面呈0°—60°夹角，所述检测槽35对应的托架31顶部的下端面位置通过伸缩调节机构303与一条底托31前半部外侧面连接，且底托33与伸缩调节机构303间通过翻转机构302铰接，且底托33轴线与带式输送机2上端面呈0°—60°夹角，所述侧板34共两个，对称分布在底托33轴线两侧并与底托33下端面垂直分布，并构成横断面呈“凵”字形槽状结构的分选槽306，所述输送带32嵌于分选槽306内，与底托33上端面连接并平行分布，所述检测槽35侧壁设一个排气口307，并通过排气口307与导气管37间连通，所述排气口307与导气管37间通过控制阀38连通，所述导气管37另与负压泵39连通，且导气管37上设一个压力传感器30，所述控制阀38、负压泵39、压力传感器30、计时器301均与托架31连接，且所述输送带32、控制阀38、负压泵39、压力传感器30、计时器301、翻转机构302、伸缩调节机构303均与控制系统5电气连接。

需要注意的，所述的托架31包括立柱311、横担312、滑槽313，所述横担312两端分别与至少一条立柱311连接并垂直分布，所述横担312为横断面呈“H”字形槽状结构，且槽底设若干沿横担轴线分布的定位槽304，每个定位槽304内均设至少一个检测槽35，且检测槽35下端面超出横担312下端面至少10毫米。

需要特别说明的，所述的底托33、下密封盖36间与带式输送机2上端面夹角相同时，底托33、下密封盖6上端面平行分布，且输送带32上端面比下密封盖36上端面高0—50毫米。

进一步优化的，所述的控制系统5为以可编程控制器、DSP芯片剂FPGA芯片中任意一种为基础的电路系统。

一种高效模块化凝胶制备系统的生产方法，包括如下步骤：

S1，系统设置，首先对带式输送机、罐装质检机构、承载机架及控制系统进行装配，并通过承载机架进行安装定位，然后将凝胶罐装机与承载机架连接，同时将带式输送机另一端位置与后续凝胶收集系统连通，并将控制系统与外部供电系统及远程监控系统连接，从而完成系统装配；

S2，生产作业，首先根据生产凝胶产品包装结构，通过升降驱动机构调整各承载横梁的工作高度，调整导向板下端面与带式输送机上端面间间距；同时通过导向滑轨调整各导向板间间距，实现通过带式输送机同时满足多个不同结构类型凝胶产品输送作业的需要；然后将通过凝胶罐装机完成罐装的产品转送至带式输送机上，并使各产品分别位于相应的输送槽位置，并在带式输送机驱动下沿输送槽进行输送，并在输送至带式输送机末端时通过凝胶收集系统，即可完成凝胶产品；

S3，样品采集，在通过S2步骤进行生产输送过程中，同步驱动罐装质检机构运行，在罐装质检机构运行时，首先根据检测作业需要，驱动伸缩调节机构调节与带检测产品通过的输送槽对应的底托与托架横担下端面间间距，然后通过翻转机构调整下密封盖及底托与带式输送机上端面间夹角，一方面大开检测槽；另一方面将底托连接的输送带与带式输送机上端面间相抵，并捅死驱动输送带同步运行，然后当输送槽内凝胶产品输送至输送带位置处时，则通过输送带进行导向分流并输送至下密封盖上端面位置，并同时通过翻转机构运行，一方面使下密封盖对检测槽密封，并使下密封盖处的凝胶产品嵌入到检测槽和下密封盖构成的真空检测室内；另一方面时输送带与带式输送机分离，实现带式输送机正常进行凝胶生产和凝胶检测样品采样；

S4，样品检测，完成S3步骤作业后同时驱动罐装质检机构的控制阀、负压泵、压力传感器、计时器运行，在进行检测作业时，首先设定检测腔检测作业负压环境压力值，并通过负压泵对处于空载状态下检测槽达到设定压力值的工作时间通过计时器测定，然后由对设置有凝胶产品的检测槽内进行排气作业，使检测槽内形成负压环境，并通过压力传感器对检测槽内负压压力值进行检测，直至检测槽内压力值达到设定压力值，并在进行负压操作时通过计时器对负压泵工作时间进行同步检测，然后将当前检测槽达到设定压力值时负压泵运行时间与检测操空载时达到设定压力值所需时间进行比对，当所需工作时间相同时则检测样品无包装泄露；当所需工作时间大于空载状态下作业时间时，则凝胶产品包装存在泄露。

本实施例中，S4步骤作业时，完成对检测的凝胶产品检测后，打开下密封盖，使真空检测室内的凝胶产品掉落到带式输送机上进行输送，并同时完成真空检测室复位，等待后续检测作业。

本发明一方面设备通用性好，可有效实现同时满足多种不同类型凝胶产品生产输送作业及同步检测的需要，从而极大的提高了设备运行的灵活性，并提高生产效率，降低设备建设及运行成本；另一方面在运行中，极大的提高了凝产品检测作业的工作效率，简化了检测流程，并可同时满足凝胶产品密封性检测和罐装质量检测，从而可有效的提高凝胶产品生产质量的同时，另有效的降低了生产及运行成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。