CN105035408B - 药品的自动精确计量与分装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种药品的自动精确计量与分装装置。包括药瓶和机械手臂。瓶盖有内层、挡片和外层三层，挡片有一挡耳。瓶盖的每一层都有序、均匀排列直径相同、数量相等的若干个空心圆孔，内层上的空心圆孔与外层上的空心圆孔的开孔位置、排列方式完全一致，上下对应。挡片上的空心圆孔位置有位移。当挡片与瓶盖侧壁的凹槽边接触时，瓶盖内层上的空心圆孔、挡片上空心圆孔与外层上空心圆孔构成出药通道。机械手臂上设置有专用于冲击药瓶盖上挡片的冲击臂，药杯内分有与空心圆孔相同数量和排列方式的分装格，与瓶盖上空心圆孔对应。本发明通过自动精确控制发药时间达到药品的自动分装与计量，不使用称量装置，简单实用，计量精确。

Description

药品的自动精确计量与分装装置

一、技术领域

本发明属自动控制范畴，涉及药品的自动精确计量与分装装置。

二、背景技术

随着我国人民生活水平的不断提高，人们对自己和亲人的健康状况愈来愈关注。我国人口众多，医疗资源相对匮乏，看病难是广大患者共同的感受，原因很多，缺乏高效高质量的现代化发药设备是其中的原因之一。药品，特别是中药，分装与计量受到许多因素的影响，自动计量还不能精确控制，按照医嘱快速分装药品也受诸多条件限制而不能完全满足病员用药需要。

我国中药资源非常丰富，中药文化源远流长。受传统中医的影响，有许多人对中药情有独钟。且中药具有副作用小，疗效较好等优点，使中药不仅在国内受病员喜爱，在国外也渐渐风行。但我国长期以来,中医发药采用原始生药和手抓，秤称的配药方式,发药速度缓慢,计量误差大，很难与国际接轨。即使是中药配方的中成药也普遍存在计量不准确、分装效率低下的问题，不能适应病员常规用药需要。所以，研发能够精确计量的全自动发药分装装置意义非常重大。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种药品的自动精准计量与分装装置，这种装置与本发明人发明的申请号为201520330043.6的《一种储药柜及自动发药装置》配合使用。在发药装置机械手臂中加装有专用于冲击挡片的冲击臂，对本发明瓶盖中间的挡片进行冲击，完成下药通道的开关。只要精确控制药物的取药时间，就可精确控制该药物的取药量，并自动分装在自动发药装置的盛药杯的若干个分装格里，实现药物的精确计量和快速均匀按需自动分装。本发明不仅快速完成计量准确的发药，解决了目前配药尤其是中药配方颗粒的发药速度慢，效率低，误差大的问题；同时解决了根据医嘱快速均匀自动分装每一次服药量的问题。满足了社会发展和人们快节奏生活的需要。

本发明的基本思路是：采用在药瓶的瓶盖上设置取药通道的方法，使分装和精确控制计量简单易行；控制药瓶的下药通道开放的时间，对已知比重的药品进行发药的流出量控制，从而达到控制总量的目的。

本发明的目的是这样达到的：药品的自动精确计量与分装装置，包括药瓶和自动发药装置中的机械手臂，其特征在于：

药瓶由瓶体、瓶盖构成。瓶盖的侧壁有一凹槽。瓶盖由内层、外层和挡片三层组成，挡片加装在内层和外层之间，与瓶盖外层紧密接触，且在作用力作用下可沿瓶盖水平方向移动。挡片有一挡耳，挡耳位于瓶盖侧壁的凹槽内，暴露在瓶盖侧壁外。

瓶盖的每一层都有序、均匀排列直径相同、数量相等的若干个空心圆孔，内层上的空心圆孔与外层上的空心圆孔的开孔位置、排列方式完全一致，上下对应。挡片上的空心圆孔与内层上的空心圆孔排列方式完全一致，但开孔位置有位移，挡片空心圆孔与内层上的空心圆孔错位排列，当挡片位于瓶盖侧壁的凹槽的中间位置时，挡片完全遮挡瓶盖内层上的空心圆孔，封闭下药通道，药瓶中的药不能流出；当挡片受到冲击而沿瓶盖水平方向移动，与瓶盖侧壁的凹槽边接触时，挡片上空心圆孔与内层上的空心圆孔完全上下对应，瓶盖内层上的空心圆孔、挡片上空心圆孔与外层上空心圆孔构成空心圆柱出药通道。

自动发药装置的机械手臂上设置有专用于冲击药瓶盖上挡片的冲击臂，冲击臂由电动机控制，电动机与冲击臂连接，固定在支撑臂上。自动取药机的盛杯器内盛放药杯，药杯内分隔有与空心圆孔数量和排列方式都相同的分装格，每个分装格对应瓶盖上空心圆孔的一个圆孔。

瓶盖的每一层都在沿其中轴线的两侧均匀排列直径相同的2N个圆孔，N的取值为1-7，瓶盖内层与外层的空心圆孔开孔位置、排列方式完全一致，上下对应。挡片上的空心圆孔与内层上空心圆孔相比，向同一方向位移了1.5倍圆孔直径的距离。

瓶盖内层上空心圆孔、挡片上空心圆孔与外层上空心圆孔的直径为3mm。

本发明的积极效果是：

1、本装置通过自动精确控制所发药品的时间达到药品的自动分装与计量的目的。该装置不使用重量传感器，也不采用固定容积式的称量装置。而是采用自动精确控制药品流出量，达到自动精确控制药品重量的目的。克服了使用高精度重量传感器价格昂贵、使用娇气，操作不方便的缺点。同时也克服了使用固定容积式称量装置的计量误差大，发药慢的缺点。

2、自动精确计量和分装同时进行，不需增加分装设备和分装程序，只需利用瓶盖上不同的开孔数量和排列，与自动发药装置的盛杯器中药杯的分装格对应，即可将药品分装为不同数量的精确计量小包装，解决了按照医嘱自动均匀分装药品的目的。

3、克服了使用固定容积式称量装置的误差大，速度缓慢的缺点。是一种价格低廉，使用方便，发药速度快，精度高的理想的药品的自动分装与计量装置。

4、本发明不仅可快速完成计量准确的发药，解决了目前配药尤其是中药配方颗粒的发药速度慢，效率低，误差大的问题；同时可以根据医嘱，对不同病人每一次服药剂量的不同，按需量身定制不同的自动分装，既人性化又满足了社会发展和人们快节奏生活的需要。

5、适应现代社会进步的要求，充分利用现有科技、设备，特别是医院现有自动发药装置的优势，让医药，特别是中医药更好地为病员服务，为祖国中药瑰宝走出国门，走向世界提供有利条件。

四、附图说明

图1是本发明的药瓶三维结构示意图。

图2是本发明的瓶体三维结构示意图。

图3是本发明的瓶盖三维结构示意图，示出与瓶口接触面。

图4是本发明的瓶盖三维结构示意图，示出瓶盖外表面图。

图5是本发明的瓶盖的第二层，挡片三维结构示意图。

图6是本发明的自动取药机中的机械手臂结构三维示意图。

图7是本发明实施例中使用的药架三维示意图，与自动取药装置药架一致，药架上存放的药瓶为本发明的药瓶。

图8-1～8-3是本发明实施例中瓶体二维图，其中，图8-1是正视图，图8-2是左视图，图8-3是俯视图。

图9-1～图9-6是本发明瓶盖装有挡片时的二维图，其中，图9-1是仰视图，图9-2是正视图，图9-3是左视图，图9-4是A-A剖视图，图9-5是俯视图，图9-6是B-B剖视图。

图10-1～10-3是本发明的档片二维图，其中，图10-1是正视图，图10-2是左视图，图10-3是俯视图。

图11-1～11-3是本发明的药瓶图，其中，图11-1是正视图，11-2是左视图，11-3是俯视图。

图中，1瓶体，L1瓶体上的外螺纹，2瓶盖，2-1瓶盖内层，2-2瓶盖外层，2-3瓶盖侧壁凹槽，L2瓶盖内螺纹，K1瓶盖内层上的空心圆孔，K2瓶盖外层上空心的圆孔，3挡片，3-1挡耳，K3挡片上的空心圆孔，501条码或RFID阅读器，502冲击臂，503盛杯器，504支架,505电机1，506电机2，507支撑臂，508支撑杆，6药架。

五、具体实施方式

参见图1、图11。

药瓶由瓶体1、瓶盖2构成。瓶盖上可见排列整齐有序的空心圆孔K2，不发药时，空心圆孔K2被挡片3封闭，保持药瓶的密闭性。

参见图2、图8。

瓶体1用于存放待发的药物，瓶体与瓶盖接触处设置有螺纹L1，拧紧瓶盖.

参见图3、4、5、9、10。

瓶盖顶部由内层2-1、外层2-2和挡片3三层组成。挡片3加装在内层2-1和外层2-2之间，与外层2-2紧密接触，且在作用力作用下可沿瓶盖水平方向移动。挡片有一挡耳3-1，瓶盖的侧壁有一凹槽2-3，挡片3的挡耳3-1位于瓶盖侧壁的凹槽2-3内，暴露在瓶盖侧壁外。

瓶盖的内层2-1与瓶体1的瓶口接触，在接触处设有内螺纹L2，与瓶体上的螺纹L1吻合。

本实施例中，瓶盖的三层，即内层2-1、外层2-2和挡片3都开有2N个空心圆孔，空心圆孔沿其中轴线的两侧均匀排列，直径相同。圆孔直径视具体需要选取，本例中，空心圆孔的直径采用3mm，N取7，2N个空心圆孔即2×7个孔。

在取药的过程中，由于药瓶倒置，瓶盖内层2-1为第一层，瓶盖外层2-2为最下面一层。瓶盖内层上的空心圆孔K1作为出药孔，瓶盖外层上的空心圆孔K2作为下药孔。当第二层挡片3上的空心圆孔K3与K1、K2对应贯通时，形成出药通道。

参见附图9-5，瓶盖的俯视图B-B。在瓶盖内层上沿其中轴线的两侧均匀排列2N个空心圆孔K1，这些圆孔称为下药孔，这些圆孔一直贯通到瓶盖的第二层即档片3。因此在瓶盖的第一层上实际形成了直径相同的2N个空心圆柱。第二层为档片，在档片3上沿中轴线的两侧同样开有均匀排列直径与瓶盖内层相同的2N个圆孔。与内层2-1的空心圆柱对应，但都向同一方向位移了1.5倍圆孔直径的距离，即在竖直方向上与内层的圆孔错开。档片3与瓶盖的瓶盖外层2-2紧密接触。

参见图9-1瓶盖的仰视图。瓶盖的最下面一层，即瓶盖外层2-2，同样在其中轴线的两侧均匀排列与瓶盖第一层2-1的空心圆孔直径相同的2N个空心圆孔K2，称为出药孔，这一层的出药孔K2与瓶盖第一层的下药孔K1完全对应。即在竖直方向上瓶盖第一层的空心圆孔K1与瓶盖最下一层的空心圆孔K2是贯通的。

平时不发药的时候，档片将瓶盖内层2-1的2N个空心圆柱体的出口档住，药物不能流到瓶外。要发药的时候，取药机械手冲击挡耳3-1，沿瓶盖水平方向移动档片3，使瓶盖内层2-1上的2N个空心圆孔和档片上的2N个空心圆孔K3，以及瓶盖外层2-2上的空心圆孔K2贯通，形成2N个出药通道，药物就沿着这2N个出药通道源源不断的流出，流到分隔成2N个格子的药杯中。只要我们精确控制流出药物的体积，我们就能精确控制流出药物的重量，从而完成了药物的自动计量与分装的过程。

按照本实施例的开孔数量和方式，采用本装置发一次药可精确按照医嘱发放7天，每天2次的药。将盛杯器中的盛药杯也设计成与瓶盖外层2-2上的空心圆孔K2数量和排列都相同的2N个分装格，每格对应K2的一个圆孔，药被分装在药杯的2N个分装格内，严格按照医嘱剂量，每次取用一格。

机械手臂的结构如图6所示，参见附图6。

本发明采用在自动发药装置的机械手臂上加装冲击臂502完成对瓶盖上挡片的冲击。在计算机控制下，通过对挡片的移位、复位时间的控制，实现药品的精确计量和按需分发。

自动取药装置的机械手臂设置专用于冲击挡片3-1的冲击臂502，冲击臂502由505电动机1控制。前进时，冲击臂502有冲击力作用于挡耳3-1，带动整个挡片移动，实现下药过程。一旦下药时间到，冲击臂502退回，挡片3复位，停止下药。电动机1与冲击臂502连接，固定在支撑臂507上。电动机1与支撑臂507由自动发药装置的计算机控制。

机械手臂上的冲击臂502也可由电磁离合器控制，电磁离合器与冲击臂502连接，固定在支撑臂507上。计算机控制冲击臂前进与后退，实现挡片3的移位和复位，精确控制药品计量和分发。

由于瓶盖的开孔大小决定取出药物的体积。我们前期作了大量的工作，精确的计算并实测出该药瓶在设定的开孔通道在单位时间里流出的药物体积，乘上该种药物的比重，我们就能精确的知道在单位时间里流出该药瓶的药物的重量。计算机根据医生开出的该种药物的重量，就很容易计算出该种药物所需的下药时间。通过精确控制下药的时间，达到精确控制下药的重量。一旦下药时间到，自动发药装置给电机1发出一指令，让电机1反方向旋转，使冲击臂脱离档片，档片复位，封闭下药通道，停止发放该种药物。至此一种药物发放完毕。

计算某种药物所需的下药时间的公式如下：

Ti＝Gi/gi,其中：Ti表示某种药物所需的下药时间，Gi表示医生开出的处方中某种药物所需的重量，gi表示单位时间里流出药瓶的该药物的重量。i取值1—M，M表示药架上的药物总数。

取药开始前，取药机械手复位。计算机发出一种药的取药指令后，机械手臂先从储杯器中获取一只空药杯，放入盛杯器503中，然后按计算机的取药指令机械手臂移动到药架6盛有该种药的药瓶前。机械手臂上的条码或RFID阅读器501阅读并核对药物，准确无误后，机械手臂上的冲击臂502在电机1的驱动下向前移动，直至冲击臂502接触到该药盒的档片3并给该档片一冲击力，使档片3移动，打开下药通道，将药下到盛杯器中的药杯中。取药时间到后，计算机控制冲击臂后退，使挡片3复位，关闭出药通道。通过精准控制发药时间，达到自动精确计量和分装。储杯器是自动发药装置中存放空药杯的部件，本发明附图中未画出。

药架按需摆放不同数量的药瓶，每个药瓶存放一种药物，整个药架可放置200—500个药瓶，视医院需求而定。

如上所述：本发明实现药品的自动精确计量的原理很简单，方法很实用。

因为瓶盖的第一层，挡片和第三层上的空心圆孔的直径都是相同的，位置是固定的，当这三层上的空心圆孔在竖直方向贯通时，形成下药通路，我们很容易计算和实测出在单位时间里流出瓶盖的药物体积，该体积乘上该药物的比重，就是单位时间里流出的该种药物重量。一旦医生处方给出了某种药物重量，用该种药物的重量/单位时间里流出的该种药物重量，就知道了下药时间，只要精确控制了下药时间，就达到了精确控制下药重量的目的。简单的通过瓶盖中挡片的开通与封闭就能实现药品的自动精确计量。

本发明中药品的自动分装的实现也很简单，实用。在瓶盖的外层2-2上有序、均匀排列直径相同的若干个圆孔K2，将盛杯器中的盛药杯也设计成与瓶盖外层2-2上的空心圆孔K2数量和排列都相同的若干个分装格，每格对应K2的一个圆孔，由于瓶盖上的每个圆孔的直径都是相同的，所以在相同的时间里流进每个分装格的药物重量也是相同的，这样就实现了药品的自动精确分装的目的。

Claims (4)

1.一种药品的自动精确计量与分装装置，包括药瓶和自动发药装置中的机械手臂，其特征在于：药瓶由瓶体(1)、瓶盖(2)构成，瓶盖的侧壁有一凹槽(2-3)；瓶盖由内层(2-1)、外层(2-2)和挡片(3)三层组成，挡片(3)加装在内层(2-1)和外层(2-2)之间，与瓶盖吻合、与瓶盖外层(2-2)紧密接触，且在作用力作用下可沿瓶盖水平方向移动；挡片有一挡耳(3-1)，挡耳位于瓶盖侧壁的凹槽(2-3)内，暴露在瓶盖侧壁外；

瓶盖的每一层都有序、均匀排列直径相同、数量相等的若干个空心圆孔，内层(2-1)上的空心圆孔(K1)与外层(2-2)上的空心圆孔(K2)的开孔位置、排列方式完全一致，上下对应；挡片(3)上的空心圆孔与内层(2-1)上的空心圆孔(K1)排列方式完全一致，但开孔位置有位移，挡片空心圆孔(K3)与内层(2-1)上的空心圆孔(K1)错位排列，当挡片位于瓶盖侧壁的凹槽(2-3)的中间位置时，挡片完全遮挡瓶盖内层(2-1)上的空心圆孔(K1)；当挡片受到冲击而沿瓶盖水平方向移动，与瓶盖侧壁的凹槽边接触时，挡片上空心圆孔(K3)与内层(2-1)上的空心圆孔(K1)完全上下对应，瓶盖内层(2-1)上的空心圆孔(K1)、挡片(3)上空心圆孔(K3)与瓶盖外层(2-2)上空心圆孔(K2)构成空心圆柱下药通道；

自动发药装置的机械手臂上设置有专用于冲击药瓶盖上挡片(3)的冲击臂(502)，冲击臂(502)由电动机(505)控制，电动机(505)与冲击臂(502)连接，固定在支撑臂(507)上；自动取药装置的盛杯器(503)内盛放药杯，药杯内分隔有与空心圆孔(K1)相同数量和排列方式都相同的分装格，每个分装格对应瓶盖上空心圆孔(K1)的一个圆孔。

2.如权利要求1所述的药品的自动精确计量与分装装置，其特征在于：瓶盖的每一层都在沿其中轴线的两侧均匀排列直径相同的2N个圆孔，N的取值为1-7整数，瓶盖内层(2-1)与瓶盖外层(2-2)的空心圆孔开孔位置、排列方式完全一致，上下对应；挡片(3)上的空心圆孔(K3)与瓶盖内层(2-1)上空心圆孔(K1)相比较，向同一方向位移了1.5倍圆孔直径的距离。

3.如权利要求1或2所述的药品的自动精确计量与分装装置，其特征在于：瓶盖内层(2-1)上空心圆孔(K1)、挡片(3)上空心圆孔(K3)与瓶盖外层(2-2)上空心圆孔(K2)的直径为3mm。

4.如权利要求1所述的药品的自动精确计量与分装装置，其特征在于：在药杯内沿其中轴线的两侧均匀分隔直径相同的2N个分装格，N的取值为1-7整数，每个分装格对应瓶盖上空心圆孔(K1)的一个圆孔。