CN103417375B - 一种机械自动静脉药物配制装置 - Google Patents

Abstract

一种机械自动静脉药物配制装置，包括静脉药物配置区，其特点是静脉药物配置区的前部设有玻璃升降窗，其后部设有注射器存储盒、小包装药瓶瓶盖开启装置和设有开盖定位装置，其内部左侧设有配药机械手，其外部左侧设有触摸屏，其底部左侧设有输液袋/瓶夹具及药物混合器，其内顶部后侧设有杀菌灯，其内顶部前侧设有照明灯，其内部右侧设有取瓶开盖机械手，其底部右侧设有药品存放盘，小包装药瓶瓶盖开启装置下方设有回收盒，配药机械手前端设有由驱动机构和传动机构组成的推拉装置和传感器，取瓶开盖机械手前端也设有传感器。本发明解决了医护人员的重复性劳动和配药过程中容易受到所配药物感染的问题。

Description

一种机械自动静脉药物配制装置

技术领域

本发明涉及一种药物配制装置，特别是涉及一种利用闭环反馈系统自动控制机械手和通过程序设置进行静脉药物配置的机械自动静脉药物配制装置。

背景技术

静脉输液是临床广泛采用的治疗用药方法，据多方面资料统计，我国医院住院患者的90％，医院门诊患者的40％，社区诊所患者的70％，都采用了静脉输液，可见应用之广泛。

在装置内部用程序控制机械手运动，实现准确定位操作，机械手以及工业机器人已经在工业等多领域应用，然而，采用机械手在医疗方面应用并以实现自动独立的配制静脉药物则没有文献披露。

发明内容

本发明的目的在于解决现有静脉药物配制环境污染的问题，加强医护人员职业防护保障，降低医护人员每天重复性的静脉药物配制劳动强度，而提供一种机械自动静脉药物配制装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

本发明给出的这种机械自动静脉药物配制装置，包括传感器单元及信号处理控制电路，静脉药物配置区1，安装在静脉药物配置区1前部的玻璃升降窗2，安装在配药机械手5前端由驱动机构和传动机构组成的推拉装置3，安装在静脉药物配置区1后部的注射器存储盒4，安装在静脉药物配置区1内部左侧的配药机械手5，安装在静脉药物配置区1外部左侧的触摸屏6，安装在静脉药物配置区1底部左侧的输液袋/瓶夹具及药物混合器7，安装在静脉药物配置区1内顶部后侧的杀菌灯8，安装在静脉药物配置区1内顶部前侧的照明灯9，安装在配药机械手5前端的第一传感器10，安装在静脉药物配置区内部右侧的取瓶开盖机械手12，安装在取瓶开盖机械手12前端的第二传感器11，安装在静脉药物配置区1后部的小包装药瓶瓶盖开启装置13，安装在静脉药物配置区1后部的开盖定位装置14，安装在静脉药物配置区1底部右侧的药品存放盘15，放置在小包装药瓶瓶盖开启装置13下方的回收盒16，安装在静脉药物配置区内部的电控柜及控制系统及程序17，安装在静脉药物配置区1外底部前侧的操作面板18。

为更好地实现本发明的目的，所述的玻璃升降窗2与电机相连接，并通过电机驱动进行玻璃升降窗2的升降运动。

为更好地实现本发明的目的，所述的注射器存储盒4利用弹簧与卡簧配合弹出注射器。

为更好地实现本发明的目的，所述的配药机械手5通过程序控制及设置在机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，接受第一传感器10的反馈信号驱使前段机械手指准确抓取注射器，并通过由电机和传动机构组成的推拉装置3完成对注射器的推拉运动操作。

为更好地实现本发明的目的，所述的输液袋/瓶夹具及药物混合器7通过弹性夹口安放不同规格输液袋/瓶，并且通过旋转关节使输液袋或瓶由直立向抽取药液位置倾斜运动，达到液位补偿效果，还通过底部电机转动驱使输液袋/瓶旋转，以便药液充分混合。

为更好地实现本发明的目的，所述的取瓶开盖机械手12通过程序控制及设置在机械手臂内部的伺服电机进行旋转及精确的位置移动，接收第二传感器11的反馈信号，驱使前段机械手指准确抓取药品小包装容器(高度在4CM-10CM范围，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体)，通过程序控制机械手对小包装药物容器进行开瓶操作。

为更好地实现本发明的目的，所述的小包装药瓶瓶盖开启装置13的开启范围在：高度4CM-10CM、直径1CM-3CM的小包装药瓶瓶体瓶盖。

为更好地实现本发明的目的，所述的开盖定位装置14固定在静脉药物配置区1内右侧后面，有利于机械手的对正。

为更好地实现本发明的目的，所述的药品存放盘15，为提供机械手定位提取小包装药物容器的装置，存放高度在4CM-10CM，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体。

为更好地实现本发明的目的，所述的触摸屏6，对装置内的各运动部件进行操作。

为更好地实现本发明的目的，所述的回收盒16，用于小包装药物容器盖体和小包装药物容器的回收。

为更好地实现本发明的目的，所述的安装在外壳内部的电控柜及控制系统及程序17，对装置中的运动部件进行集中的控制，方框图见图9-1～图9-4-程序框图。

为更好地实现本发明的目的，所述的操作面板18，通过按钮选择不同工作流程，可以对装置内部件运动进行控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为。

1.本发明将医护人员从每天大量重复性配药劳动中解放出来，使他们可以有更多的精力投入到对患者的照顾和提高医护质量方面。

2.本发明在配置药物过程中，药品开瓶过程等全部在箱体内进行，解决了以往医护人员在配药过程中容易受到所配药物感染的问题。

3.本发明采用编程控制，配合条码识别技术，降低了由于人员疲劳或其他因素导致的药物配伍错误问题概率。

附图说明

图1为本发明给出实施例的结构示意图。

图2为注射器存储盒的结构示意图。

图3为推拉装置3完成对注射器的推拉运动操作示意图。

图4a、图4b为液面补偿操作示意图，图4c为弹性夹口兼容示意图。

图5为对小包装药物容器进行开瓶操作(去瓶盖)示意图。

图6为对小包装药物容器进行开瓶操作(去铝箔)示意图。

图7为对小包装药物容器进行开瓶操作(安瓿瓶头清理)示意图。

图8为对小包装药物容器进行开瓶操作(安瓿瓶开口)示意图。

图9-1～图9-4为控制系统程序框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～图8所示，这种编程可控自动配置静脉药物的装置，包括传感器单元及信号处理控制电路，还包含。

玻璃升降窗2，可通过电机驱动进行升降运动。

注射器存储盒4，用于存放注射器，利用弹簧与卡簧配合弹出注射器。

配药机械手5，通过程序及机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配合第一传感器10的反馈信号，使前段机械手指可以准确抓取注射器，通过由电机和传动机构组成的推拉装置3完成对注射器的推拉运动操作；包含触摸屏6，并对装置内的各运动部件进行操作。

输液袋/瓶夹具及药物混合器7，通过弹性夹口可安放不同规格输液袋/瓶，并且通过旋转关节可以使输液袋或瓶由直立向抽取药液位置倾斜运动，达到液位补偿效果，通过底部电机驱动使输液袋/瓶旋转，以便药液充分混合。

取瓶开盖机械手12，通过程序及机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配合第二传感器11的反馈信号，使前段机械手指准确抓取药品小包装容器(高度在4CM-10CM范围，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体)，通过程序控制机械手对小包装药物容器进行开瓶操作。

小包装药瓶瓶盖开启装置13，可开启范围在：高度4CM-10CM，直径1CM-3CM的小包装药瓶瓶体瓶盖。

开盖定位装置14，固定在静脉药物配置区1内右侧后面，方便机械手对正。

药品存放盘15，为提供机械手定位提取小包装药物容器的装置，存放高度在4CM-10CM，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体。

回收盒16，用于小包装药物容器盖体和小包装药物容器的回收。

安装在外壳内部的电控柜及控制系统及程序17，对装置中的运动部件进行集中的控制。

其中：所述的玻璃升降窗2与电机相连接，并通过电机驱动进行玻璃升降窗2的升降运动。

所述的注射器存储盒4利用弹簧与卡簧配合弹出注射器，见图2，图2中标记：4-1为弹簧，4-2为推板，4-3为注射器，4-4为盒体，4-5为卡簧，4-6为取出注射器的位置。

所述的配药机械手5通过程序控制及设置在机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，接受第一传感器10的反馈信号驱使前段机械手指准确抓取注射器，并通过由电机和传动机构组成的推拉装置3完成对注射器的推拉运动操作，见图3，图3中标记：3-1为注射器夹具基座，3-2为推拉气缸，3-3为滑块，3-4为注射器，3-5为注射器夹。

所述的输液袋/瓶夹具及药物混合器7通过弹性夹口安放不同规格输液袋/瓶，并且通过旋转关节使输液袋或瓶由直立向抽取药液位置倾斜运动，达到液位补偿效果，还通过底部电机转动驱使输液袋/瓶旋转，以便药液充分混合，见图4a、图4b和图4C，图4b中标记：推拉装置3，输液袋3-6，输液袋支架3-7。

所述的取瓶开盖机械手12通过程序控制及设置在机械手臂内部的伺服电机进行旋转及精确的位置移动，接收第二传感器11的反馈信号，驱使前段机械手指准确抓取药品小包装容器(高度在4CM-10CM范围，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体)，通过程序控制机械手对小包装药物容器进行开瓶操作，见图5、图6、图7、图8，其中：图5中标记：取瓶开盖机械手12，塑料盖西林瓶开启器12-1，塑料盖西林瓶12-2；图6中标记：瓶开盖机械手12，铝箔盖西林瓶开启器12-3，铝箔盖西林瓶12-4；图7中标记：安瓿瓶开启器12-5，顶杆12-6，安瓿瓶头12-7；图8中标记：取瓶开盖机械手12，安瓿瓶开启器12-8，安瓿瓶12-9。

所述的小包装药瓶瓶盖开启装置13的开启范围在：高度4CM-10CM、直径1CM-3CM的小包装药瓶瓶体瓶盖。

所述的开盖定位装置14固定在静脉药物配置区1内右侧后面，有利于机械手的对正。

所述的药品存放盘15，为提供机械手定位提取小包装药物容器的装置，存放高度在4CM-10CM，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体。

所述的触摸屏6，对装置内的各运动部件进行操作。

所述的回收盒16，用于小包装药物容器盖体和小包装药物容器的回收。

所述的安装在外壳内部的电控柜及控制系统及程序17，对装置中的运动部件进行集中的控制，方框图见图9-1～图9-4-控制系统程序框图。

为更好地实现本发明的目的，所述的操作面板18，通过按钮选择不同工作流程，可以对装置内部件运动进行控制。

如图9-1～图9-4-控制系统程序框图所示，控制系统程序中有以下步骤。

步骤1开始，(启动软件，系统开始运行)。

步骤2系统识别。

A、输入条形码(输入处方单条形码，输入药品条形码)。

B、药品型号识别。

C、报警提示(药品型号与处方单所列药品型号不匹配)。

步骤3液体类药品配制。

A、输入药品规格。

B、配药机械手选择注射器。

C、取瓶开盖机械手取药品。

1)检测是否为塑料盖西林瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与塑料盖开启器配合进行开瓶。

2)检测是否为铝箔西林瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与铝箔盖开口器配合进行开瓶。

3)检测是否为塑料安瓿瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与玻璃盖开口器配合进行开瓶。

4)检测是否为玻璃安瓿瓶，如是则取瓶开盖机械手先与安瓿瓶砂轮配合对瓶颈进行切割，然后取瓶开盖机械手与安瓿瓶开口设备配合进行开瓶。

D、用顶杆将开瓶过程中瓶盖等残余包装顶出，落入医用垃圾袋中。

E、抽取药液。

1)配药机械手与取瓶开盖机械手配合对正。

2)检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步。

3)推拉装置抽拉，完成药液吸入。

4)检测是否吸入干净，如否则继续吸入，如是则进行下一步。

F、取瓶开盖机械手将药品包装放入回收盒。

G、配药机械手与输液袋夹具对正。

H、检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步。

I、推拉装置推出，完成药液注射。

J、检测是否注射完全，如否则继续注射，如是则进行下一步。

K、配药机械手将注射器放到回收区。

L、提示操作完成。

M、液体类药物配制完成。

步骤4干粉类药品。

A、输入药品规格。

B、配药机械手选择注射器。

1)配药机械手施加预压力。

2)配药机械手与输液袋夹具对正。

3)检测配药机械手所持注射器与输液袋瓶口是否对正，如否则系统自调整进行对正，如是则进行下一步。

4)推拉装置抽拉，完成药液吸入。

5)检测液量是否符合要求，如否则继续吸入，如是进行下一步。

C、取瓶开盖机械手取药品。

检测是否为塑料盖西林瓶，如是则取瓶开盖机械手与塑料盖开启器配合进行开瓶；如不是则则取瓶开盖机械手与开口设备配合进行开瓶。

D、稀释干粉。

1)配药机械手与取瓶开盖机械手配合对正。

2)检测是否对正，如是则进行下一步，如否则继续对正。

3)推拉装置推拉，稀释干粉，完成药液混合。

4)检测是否混合完全，如否则继续混合，如是则进行下一步。

5)推拉装置抽拉，完成混合药液吸入。

6)检测是否吸入干净，如否则继续吸入，如是则进行下一步。

E、取瓶开盖机械手将药品包装放入回收盒。

F、配药机械手与输液袋夹具对正。

G、检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步。

H、推拉装置推出，完成药液注射。

I、检测是否注射完全，如否则继续注射，如是则进行下一步。

J、配药机械手将注射器放到回收区。

K、提示操作完成。

L、干粉类药物配制完成。

医护人员将药品排好，开启电源开关，打开玻璃升降窗2，将药品以及输液袋安放到装置中相应位置，药品玻璃安瓿瓶、塑料安瓿瓶、西林瓶安放到药品存放盘15，输液袋安放到输液袋/瓶夹具及药物混合器7，关闭玻璃升降窗2，通过触摸屏6或控制面板18选择配药程序，确认后系统按照既定程序开始工作，配药机械手5将符合要求规格的注射器取出，取瓶开盖机械手12将药品存放盘15上的药品取出，并移动到小包装药瓶瓶盖开启装置13处进行开口操作，开口后药物包装盖落入回收区，取瓶开盖机械手12回转，通过程序指令与配药机械手5配合，配药机械手5将注射器调整到合适角度，将小包装药瓶中药液吸出，取瓶开盖机械手12将药物包装物放入回收区，配药机械手5回转并通过程序控制机械手将注射器内药物注射到输液袋/瓶中，然后配药机械手将注射器脱落至回收区，输液袋/瓶夹具及药物混合器7通过底部电机驱动使输液袋/瓶旋转，使药液充分混合，配药结束，声光提示医护人员可以取药，医护人员打开玻璃密封窗2取出配好药物，同时安放下一组待配药物。

在需要用药液稀释干药粉的情况下，配药机械手5先对输液袋/瓶夹具及药物混合器7中的输液袋/瓶进行吸液，吸液结束后，取瓶开盖机械手12将药品存放盘15上的药品取出，并移动到小包装药瓶瓶盖开启装置13处进行开口操作，开口后药物包装盖落入回收区，取瓶开盖机械手12回转，通过程序指令与配药机械手5配合，使注射器和小包装药物容器由直立向抽取药液位置逐渐倾斜运动，反复推拉注射器活塞，将液体与药粉充分混合，混合充分后吸出，配药机械手5回转，并通过程序控制机械手将注射器内药物注射到输液袋/瓶中，将注射器脱落至回收盒，配药结束。

Claims (2)

1.一种机械自动静脉药物配制装置，包括传感器单元及信号处理控制电路，其特征在于还包括有:

静脉药物配置区（1）;

安装在静脉药物配置区（1）前部的玻璃升降窗（2）;

安装在配药机械手（5）前端由电机和传动机构组成的推拉装置（3);

安装在静脉药物配置区(1)后部的注射器存储盒(4);

安装在静脉药物配置区(1)内部左侧的配药机械手(5);

安装在静脉药物配置区（1）外部左侧的触摸屏（6）;

安装在静脉药物配置区（1）底部左侧的输液袋或瓶夹具及药物混合器（7）;

安装在静脉药物配置区（1）内顶部后侧的杀菌灯（8）;

安装在静脉药物配置区（1）内顶部前侧的照明灯（9）;

安装在配药机械手（5）前端的第一传感器（10）;

安装在静脉药物配置区内部右侧的取瓶开盖机械手（12）;

安装在取瓶开盖机械手（12）前端的第二传感器（11）;

安装在静脉药物配置区（1）后部的小包装药瓶瓶盖开启装置（13）;

安装在静脉药物配置区（1）后部的开盖定位装置（14）;

安装在静脉药物配置区（1）底部右侧的药品存放盘（15）;

放置在小包装药瓶瓶盖开启装置（13）下方的回收盒（16）;

安装在静脉药物配置区内部的电控柜及控制系统及程序（17）;

安装在静脉药物配置区（1）外底部前侧的操作面板（18）；

其中：

玻璃升降窗（2）与电机相连接,并通过电机驱动进行玻璃升降窗（2)的升降运动;

注射器存储盒(4)利用弹簧与卡簧配合弹出注射器;

配药机械手(5)通过程序控制及设置在机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，接受第一传感器(10)的反馈信号驱使前段机械手指准确抓取注射器，并通过由电机和传动机构组成的推拉装置(3)完成对注射器的推拉运动操作;

输液袋或瓶夹具及药物混合器(7)通过输液袋支架和弹性夹口之间弹性夹口安放不同规格输液袋或瓶，并且通过输液袋支架和弹性夹口之间旋转关节使输液袋或瓶由直立向抽取药液位置倾斜运动，还通过底部电机转动驱使输液袋或瓶旋转使药液充分混合;

取瓶开盖机械手(12)通过程序控制及设置在机械手臂内部的伺服电机进行旋转及精确的位置移动，接收第二传感器(11)的反馈信号，驱使前段机械手指准确抓取药品小包装容器,即高度在4cm-10cm范围,直径在1cm-3cm范围的小包装药瓶瓶体，通过程序控制机械手对药品小包装容器进行开瓶操作；

小包装药瓶瓶盖开启装置（13）的开启对象为：高度4cm-10cm、直径1cm-3cm的小包装药瓶的瓶盖；

开盖定位装置（14）固定在静脉药物配置区（1）内右侧后面，有利于机械手的对正；

药品存放盘（15）的存放对象为:高度为4cm-10cm、直径在1cm-3cm范围的小包装药瓶。

2.根据权利要求1所述机械自动静脉药物配制装置，其特征在于所述电控柜及控制系统及程序（17）中的控制系统程序中有以下步骤：

步骤1开始,启动软件，系统开始运行；

步骤2系统识别：

A、输入条形码，输入处方单条形码，输入药品条形码；

B、药品型号识别；

C、报警提示，药品型号与处方单所列药品型号不匹配；

步骤3液体类药品配制：

A、输入药品规格；

B、配药机械手选择注射器；

C、取瓶开盖机械手取药品:

1)检测是否为塑料盖西林瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与塑料盖开启器配合进行开瓶;

2)检测是否为铝箔西林瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与铝箔盖开口器配合进行开瓶;

3)检测是否为塑料安瓿瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与玻璃盖开口器配合进行开瓶;

4)检测是否为玻璃安瓿瓶，如是则取瓶开盖机械手先与安瓿瓶砂轮配合对瓶颈进行切割，然后取瓶开盖机械手与安瓿瓶开口设备配合进行开瓶;

D、用顶杆将开瓶过程中瓶盖残余包装顶出，落入医用垃圾袋中;

E、抽取药液:

1)配药机械手与取瓶开盖机械手配合对正;

2)检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步;

3)推拉装置抽拉，完成药液吸入;

4)检测是否吸入干净，如否则继续吸入，如是则进行下一步;

F、取瓶开盖机械手将药品包装放入回收盒;

G、配药机械手与输液袋夹具对正;

H、检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步;

I、推拉装置推出，完成药液注射;

J、检测是否注射完全，如否则继续注射，如是则进行下一步;

K、配药机械手将注射器放到回收区;

L、提示操作完成;

M、液体类药物配制完成;

步骤4干粉类药品:

A、输入药品规格；

B、配药机械手选择注射器：

1）配药机械手施加预压力；

2）配药机械手与输液袋夹具对正；

3）检测配药机械手所持注射器与输液袋瓶口是否对正，如否则系统自调整进行对正，如是则进行下一步；

4）推拉装置抽拉，完成药液吸入；

5）检测液量是否符合要求，如否则继续吸入，如是进行下一步；

C、取瓶开盖机械手取药品，检测是否为塑料盖西林瓶，如是则取瓶开盖机械手与塑料盖开启器配合进行开瓶；如不是则则取瓶开盖机械手与开口设备配合进行开瓶；

D、稀释干粉：

1）配药机械手与取瓶开盖机械手配合对正；

2）检测是否对正，如是则进行下一步，如否则继续对正；

3）推拉装置推拉，稀释干粉，完成药液混合；

4）检测是否混合完全，如否则继续混合，如是则进行下一步；

5）推拉装置抽拉，完成混合药液吸入；

6）检测是否吸入干净，如否则继续吸入，如是则进行下一步；

E、取瓶开盖机械手将药品包装放入回收盒；

F、配药机械手与输液袋夹具对正；

G、检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步；

H、推拉装置推出，完成药液注射；

I、检测是否注射完全，如否则继续注射，如是则进行下一步；

J、配药机械手将注射器放到回收区；

K、提示操作完成；

L、干粉类药物配制完成。