一种杜仲加工装置和方法

技术领域

本发明涉及中药材加工技术领域，尤其涉及一种杜仲加工装置和方法。

背景技术

杜仲(学名Eucommia ulmoides Oliver)，又名胶木，为杜仲科植物。其为名贵中药材，杜仲全树均可入药，入肝经与肾经，《本草纲目》和我国另一部著名药书《本草备要》对杜仲的药理、药效都作了详细阐述：杜仲色紫，味甘而辛，其性温平，甘温能补，微辛能润，故能入肝而补肾。

现代研究杜仲具有清除体内垃圾，加强人体细胞物质代谢，防止肌肉骨骼老化，平衡人体血压，分解体内胆固醇，降低体内脂肪，恢复血管弹性，利尿清热，广谱抗菌，兴奋中枢神经，提高白血球药理作用。

对杜仲进行处理时，有一步揉搓的步骤。现有技术条件下，采用人工的方式对杜仲进行揉搓。受制于工人的熟练度，传统的揉搓方法显得效率低、劳动强度大。其次，揉搓后的杜仲在加工过程中需要对其进行切块处理，现有的切块装置切分步骤繁琐，不利于在线连续加工，影响生产效率。并且，目前没有集揉搓、清洗、干燥和切块流程化加工生产线。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种杜仲加工装置和方法，目的是实现杜仲的揉搓、清洗、干燥机切块的流水线加工。

基于上述目的，本发明提供了一种杜仲加工装置，包括用于对杜仲施力揉搓的揉搓机构、用于输送揉搓后的杜仲的输送机构、用于对输送机构进料端的杜仲进行清洗的清洗机构、用于对清洗机构清洗后的杜仲进行干燥的干燥机构和用于对干燥后的杜仲进行切块的切块机构。

所述揉搓机构包括揉搓平台、设于揉搓平台上用于承载杜仲的受力盘、设于受力盘上方且与受力盘相对倾斜的施力盘和与施力盘传动连接并驱动施力盘相对于受力盘发生摆动的驱动机构，所述揉搓平台上设有定位受力盘的定位机构。

所述定位机构包括定位卡柱和电动推杆，所述受力盘的底面设有插接定位卡柱的卡槽，所述电动推杆通过带动定位卡柱升降运动以配合进出卡槽。

所述清洗机构包括设于输送机构进料端上方的喷淋管道和设于喷淋管道上的喷淋头，喷淋管道通过水泵与水源连接。

所述干燥机构包括设于输送机构上的多温段烘烤室，所述多温段烘烤室包括沿输送机构的输送方向设置的预热段和加热段，所述预热段与加热段之间设有将加热段内的余热传输给预热段的余热回收机构。

所述余热回收机构包括连通预热段与加热段的抽风管道、设于抽风管道上的流量控制阀和抽风机。

所述干燥机构包括设于输送机构上的外罩体和设于外罩体内的微波加热腔，所述外罩体的进出口设有微波抑制器。

所述切块机构包括机架、设于机架上的传送带、设于传送带上方的一组压辊、设于压辊之间的滚刀切割辊，所述传送带后端设有与滚刀切割辊相配合的出料导槽，所述机架上在传送带后方竖直设有一组导杆，所述导杆上可上下滑动的配合有滑座，所述滑座上安装有对应在出料导槽后端上方的横切刀，所述滑座一侧连接有联动杆，所述联动杆下端铰接连杆，所述机架上在导杆下方设有横轴，所述横轴上同步安装有驱动盘和传动齿轮，所述连杆另一端偏心安装在驱动盘上，所述机架上还设有齿轮箱和与齿轮箱传动连接的第二电机，所述齿轮箱通过传动链分别与横轴上的传动齿轮、传送带和压辊及滚刀切割辊传动连接。

所述机架的后端设有出料斗，且出料斗对应在横切刀后方。

所述杜仲加工装置的加工方法，包括如下步骤：

步骤一、将杜仲置于受力盘上，通过定位机构定位受力盘，启动驱动机构对杜仲进行揉搓粗加工；

步骤二、将定位卡柱与受力盘脱离，将受力盘转移至输送机构进料端上，并将揉搓后的杜仲翻转至输送机构上；

步骤三、启动输送机构，并通过清洗机构对杜仲进行清洗；

步骤四、输送机构将清洗后的杜仲输送至干燥机构进行干燥；

步骤五、通过切块机构将干燥后的杜仲进行切块。

本发明的有益效果：本发明能够实现杜仲的揉搓、清洗、干燥机切块的流水线加工。揉搓机构的设置，增加单位时间内被揉搓的杜仲的数量，从而能够提高杜仲揉戳的效率，并且能够实现自动化生产工，降低工作人员的劳动强度。可通过机械手将受力盘转运至输送机构上，并翻转使得杜仲通过输送机构继续输送。清洗机构的设置，便于对揉搓后的杜仲进行清洗。之后通过干燥机构对清洗后的杜仲进行干燥。干燥后的杜仲通过切块机构进行切块。采用同步驱动的传送带、压辊、切割辊和横切刀设计，进料稳定，切块均匀，出料顺畅不易堵塞，便于在线连续加工处理，有效的提高了生产加工效率和切块质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1揉搓机构的结构示意图；

图3为本发明实施例1切块机构的结构示意图；

图4为机械手的结构示意图；

图5为本发明实施例2的结构示意图。

图中标记为：

1、揉搓机构；2、输送平台；3、输送机构；4、回收水箱；5、机械手；6、喷淋头；7、喷淋管道；8、预热段；9、余热回收管路；10、加热段；11、抽风管道；12、双向风机；13、温度传感器；14、加热器；15、切块机构；16、揉搓平台；17、电动推杆；18、定位卡柱；19、受力盘；20、施力盘；21、支撑杆；22、球铰；23、输出轴；24、第一电机；25、支撑架；26、滚轴；27、转动轮；28、机架；29、传送带；30、电源控制开关；31、压辊；32、滚刀切割辊；33、导杆；34、滑座；35、联动杆；36、出料斗；37、连杆；38、横轴；39、传动齿轮；40、驱动盘；41、传动链；42、第二电机；43、齿轮箱；44、外罩体；45、微波加热腔；46、微波抑制器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图5所示，本发明涉及一种杜仲加工装置，包括用于对杜仲施力揉搓的揉搓机构1、用于输送揉搓后的杜仲的输送机构3、用于对输送机构3进料端的杜仲进行清洗的清洗机构、用于对清洗机构清洗后的杜仲进行干燥的干燥机构和用于对干燥后的杜仲进行切块的切块机构15。该加工装置能够实现杜仲的揉搓、清洗、干燥机切块的流水线加工。下面通过具体的实例进行详细说明。

实施例1

如图1至图3所示，揉搓机构1包括揉搓平台16、设于揉搓平台16上用于承载杜仲的受力盘19、设于受力盘19上方且与受力盘19相对倾斜的施力盘20和与施力盘20传动连接并驱动施力盘20相对于受力盘19发生摆动的驱动机构，所述揉搓平台上设有定位受力盘19的定位机构。定位机构的设置，便于在杜仲揉搓时，对受力盘进行定位限位，避免受力盘脱离揉搓平台。施力盘相对于受力盘发生摆动来模拟揉搓动作。

如图2所示，驱动机构包括第一电机24、与第一电机24传动连接的输出轴23、设置在输出轴23上且与输出轴23轴线垂直的滚轴26两个分别转动设置在滚轴26两端的转动轮27和设置在施力盘20上且与转动轮27传动连接的传动面。所述的传动面包括若干个凸面和凹面，所述的凸面与凹面呈环形交叉间隔设置。所述的受力盘19上设置有支撑杆21，所述的支撑杆21的自由端设置有球铰22，所述的施力盘20与球铰22转动连接。本方案利用电机带动转动轮27传动面上滚动，由于凸面与凹面交替设置，在转动轮27滚动时，能够驱动施力盘20发生摆动的动作，由于支撑杆21的支撑以及施力盘20与球铰22转动连接，从而实现施力盘20与受力盘19的揉搓动作。

如图2所示，定位机构包括定位卡柱18和电动推杆17，所述受力盘19的底面设有插接定位卡柱18的卡槽，所述电动推杆17通过带动定位卡柱18升降运动以配合进出卡槽。具体而言，在揉搓平台内设置安装电动推杆的安装槽，电动推杆的升降伸缩端与定位卡柱固定连接，通过启动电动推杆，带动定位卡柱升降运动，进而实现与受力盘底面的卡槽卡接配合或分离。

输送机构采用钢丝网输送机构，钢丝网输送机构设置在输送平台2上。

如图4所示，在输送机构的进料端设置有立柱和设于立柱上的机械手5，机械手用于将受力盘抓取转运至输送平台上，并将受力盘上的揉搓杜仲翻转至输送平台上的钢丝网输送机构上。机械手为六自由度机器人且为悬挂式机器人(也称为吊挂式机器人)，其结构如现有技术中所公知的那样，在此不再过多螯述。采用六自由度机器人，作业范围广，灵活性好，抓取受力盘的工作效率高。

如图1所示，所述清洗机构包括设于输送机构3进料端上方的喷淋管道7和设于喷淋管道7上的喷淋头6，喷淋管道7通过水泵与水源连接。喷淋管道上设有控制阀，便于控制喷淋头是否进行喷淋操作。设置时，在喷淋管道上设置多个喷淋头，多个喷淋头沿着输送方向依次设置，喷淋管道上连接送水总管，送水总管的出水口设置控制阀。此种结构设置，便于通过多个喷淋头对输送杜仲进行清洗。

为了避免清洗后的水随意流到工作地面上，在输送平台的下方设有回收水箱4，便于回收清洗后的水。

如图2所示，干燥机构包括设于输送机构3上的多温段烘烤室，所述多温段烘烤室包括沿输送机构3的输送方向设置的预热段8和加热段，所述预热段8与加热段之间设有将加热段内的余热传输给预热段8的余热回收机构。

所述余热回收机构包括连通预热段8与加热段的抽风管道11、设于抽风管道11上的流量控制阀和抽风机。当需要将加热段内的热量导入预热段时，可以启动抽风机，调节流量控制阀至合适的数值，通过抽风机将加热段的热量通过抽风管道导入预热段内。

为了便于自动化控制余热回收机构进行回收预热，预热段与加热段内均设有温度传感器，该加工装置还包括控制预热回收机构动作的控制器，控制器设置为PLC控制器，用于接收预热段和加热段内的温度信号。当加热段内的温度超过设定值时，手动或利用PLC控制器控制流量控制阀开启，并同时使抽风机开始工作，把加热段内的余热导入预热段内，对清洗后的杜仲进行预热，有效利用了能源，降低了能耗。预热段下部通过通风管道连接有鼓风机，通过鼓风机把外部冷空气吹入预热段内，控制预热段内的温度在合适的范围内。

加热段至少有两段，加热段之间设有用于调节内部温度的传热组件。传热组件包括连通加热段之间的传热管道、设于传热管道上的流量控制阀和双向风机12。通过流量控制阀和双向风机使加热段之间实现热量的内部传递，进一步节约了能源，降低了生产成本；加热段包括分别设于输送机构上方、下方及两侧的多个加热器14，根据需要选择相应位置的加热器，不仅使加热干燥更充分而且节约了能源。

如图3所示，所述切块机构15包括机架28、设于机架28上的传送带29、设于传送带29上方的一组压辊31、设于压辊31之间的滚刀切割辊32，所述传送带29后端设有与滚刀切割辊32相配合的出料导槽，所述机架28上在传送带29后方竖直设有一组导杆33，所述导杆33上可上下滑动的配合有滑座34，所述滑座34上安装有对应在出料导槽后端上方的横切刀，所述滑座34一侧连接有联动杆35，所述联动杆35下端铰接连杆37，所述机架28上在导杆33下方设有横轴38，所述横轴38上同步安装有驱动盘40和传动齿轮39，所述连杆37另一端偏心安装在驱动盘40上，所述机架28上还设有齿轮箱43和与齿轮箱43传动连接的第二电机42，所述齿轮箱43通过传动链41分别与横轴38上的传动齿轮39、传送带29和压辊31及滚刀切割辊32传动连接。压辊31和滚刀切割辊32的同侧端轴通过同步传动链组与齿轮箱43传动连接。滚刀切割辊32的辊面为等间距布置的刀盘阵列。

所述机架28的后端设有出料斗36，且出料斗36对应在横切刀后方。为了便于接收干燥的杜仲，传送带29前端伸出机架28前端。

为了便于控制启停，机架28上设有电源控制开关30，电源控制开关30与第二电机42电连接。机架28上设有防护板，避免内部切块结构对外部工作人员造成意外伤害。

所述杜仲加工装置的加工方法，包括如下步骤：

步骤一、将杜仲置于受力盘19上，通过定位机构定位受力盘19，启动驱动机构对杜仲进行揉搓粗加工；

步骤二、将定位卡柱18与受力盘19脱离，将受力盘19转移至输送机构3进料端上，并将揉搓后的杜仲翻转至输送机构3上；

步骤三、启动输送机构3，并通过清洗机构对杜仲进行清洗；

步骤四、输送机构3将清洗后的杜仲输送至干燥机构进行干燥；

步骤五、通过切块机构15将干燥后的杜仲进行切块，切块后的杜仲块通过出料斗排出，通过收集箱进行收集。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于，干燥机构包括设于输送机构3上的外罩体44和设于外罩体44内的微波加热腔45，所述外罩体44的进出口设有微波抑制器46。微波加热干燥机构的设置，便于对清洗后的杜仲进行加热干燥处理，有效去除杜仲上的水分。外罩体的进出口端均设有微波抑制器，可有效控制微波泄漏，使其处在安全范围内。微波抑制器可以采用非标微波抑制器，结构简单，便于制造。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。