CN105292887A - 一种袋装中药配方颗粒智能取药机 - Google Patents

一种袋装中药配方颗粒智能取药机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种袋装中药配方颗粒智能取药机,包括机架、储药机构、取药机械手、机械手平移机构、出药机构;储药机构为在竖直平面内放置多个药盒的药架,每个药盒内均沿着前后方向叠放多包袋装中药配方颗粒;吸取和放开袋装中药配方颗粒的取药机械手通过机械手平移机构在储药机构的前方竖直平面内平移;出药机构位于取药机械手的正下方。本发明具有自动取药,提高取药效率,并大大提高了取药准确率的优点,属于取药设备技术领域。

Description

一种袋装中药配方颗粒智能取药机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种取药设备,具体的说,涉及一种袋装中药配方颗粒智能取药机,主要应用在销售袋装中药配方颗粒的医院、药店,可代替人工完成取药工作。
背景技术
[0002] 我国中药资源极其丰富,中药文化源远流长。与西药相比,中药有着疗效好、副作用小、易于接受、治愈彻底等特点,因此被我国乃至世界人民广泛使用。
[0003] 传统的中药抓药方式为采用称量计量分剂包装,存在取药慢、易抓错等缺点。近20年来,市场上出现了中药配方颗粒,颗粒是用符合炮制规范的传统中药饮片作为原料,经现代制药技术提取、浓缩、分离、干燥、制粒、包装精制而成的纯中药产品,此种产品药性强、药效高、同时又具有不需要煎煮、直接冲服、服用量少、作用迅速、安全卫生等优点。目前,中药配方颗粒在美国、欧洲、澳大利亚、韩国、日本、台湾、香港等国家和地区发展极快。
[0004] 随着中药现代化的发展,我国各大医院已经逐渐采用中药配方颗粒来替代传统中药饮片,但取药的主要工作仍由人工完成,抓药师仍依靠记忆去取药,而且配方颗粒多为袋式包装,外形相似,依然存在取错药的问题;另外,取药速度慢,劳动强度大,患者等待时间长等问题依然未能解决。因此,如何提高医院的取药速度与准确性是目前急需解决的问题。
[0005] 现有技术中存在每个药盒中设计配方颗粒自动供给装置,即将同种袋装中药颗粒依次排在药盒里,一次顶出一包药。但各大医院的中药配方颗粒种类繁多(少则百余种,多则几百种),如果要实现所有中药的自动供给,需要上百套供给装置,设备的成本极高,较难被医院所接受。
发明内容
[0006] 针对现有技术中存在的技术问题,本发明的目的是:提供一种袋装中药配方颗粒智能取药机,以降低取药人员的劳动强度,避免人工取药出现的差错,节约患者取药时间,提高中药房的配药效率,进而提高医院中药房的现代化管理水平。
[0007] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0008] —种袋装中药配方颗粒智能取药机,包括机架、储药机构、取药机械手、机械手平移机构、出药机构;储药机构为在竖直平面内放置多个药盒的药架,每个药盒内均沿着前后方向叠放多包袋装中药配方颗粒;吸取和放开袋装中药配方颗粒的取药机械手通过机械手平移机构在储药机构的前方竖直平面内平移;出药机构位于取药机械手的正下方。
[0009] 作为一种优选,药架包括框架和多块相互平行的底板,固定在框架上的底板从上往下依次排列,每块底板均从前下方往后上方倾斜;底板上从左往右依次设有多个单元格,每个单元格放置一个药盒。
[0010] 作为一种优选,药盒为横截面为矩形的条状,前端为具有开口的正面挡板,上端的后段设有后盖板,上端的前段设有与正面挡板隔开一段距离的前盖板,上端的中段敞开;前盖板的前方设有若干柔性塑料条;药盒内设有将最后方的袋装中药配方颗粒推向前方的配重。
[0011] 作为一种优选,机械手平移机构包括滑块、滑轨、上下平移机构和左右平移机构;滑轨安装在机架上;取药机械手通过左右平移机构相对于滑块左右平移,滑块通过上下平移机构沿着滑轨在机架上上下平移。
[0012] 作为一种优选,取药机械手的数量为两个,左右平移机构的数量为两个,滑块的数量为两组;一个取药机械手对应一个左右平移机构和一组滑块;两组滑块上下依次安装在同一组滑轨上,由同一个上下平移机构带动上下平移。
[0013] 作为一种优选,取药机械手包括:a.吸取和放开袋装中药配方颗粒的气嘴,b.将袋装中药配方颗粒取出药盒的提升气缸,c.将气嘴与提升气缸连接的气嘴固定板,d.与提升气缸相接、带动袋装中药配方颗粒靠近或远离药盒的取药气缸,e.将取药气缸与机械手平移机构连接的取药气缸固定板。
[0014] 作为一种优选,出药机构包括:a.接取被取药机械手放开的袋装中药配方颗粒并将其滑落至分药点的滑槽,b.多个分药盒,c.驱动各个分药盒依次经过分药点的分药盒平移机构。
[0015] 作为一种优选,滑槽从前下方往后上方倾斜;滑槽从后端往前端逐渐收窄;滑槽的后端宽度大于机械手平移机构的左右最大平移距离,滑槽的最前端设有一个分药口,分药点位于分药口的正下方。
[0016] 作为一种优选,分药盒平移机构为平移轨迹成L形的链传动机构,平移轨迹包括水平段和竖直段;多个分药盒等距安装在该链传动机构的传动链上,由传动链带动分药盒沿着L形的平移轨迹移动。
[0017] 作为一种优选,一种袋装中药配方颗粒智能取药机还包括:a.触摸屏,b.识别是否正确取药的机器视觉系统,c.与机器视觉系统、取药机械手、机械手平移机构、出药机构、触摸屏分别连接的控制系统;机器视觉系统包括一个安装在分药口的智能相机。
[0018] 本发明的原理是:手工或采用自动化设备将袋装中药配方颗粒摆放到药盒中,每个药盒整齐叠置摆放一种中药。通过机械手平移机构将取药机械手输送至正确的药盒取药,通过取药机械手吸取和放开药包,通过出药机构接收放开的药包。由此实现全自动智能取药。
[0019] 总的说来,本发明具有如下优点:
[0020] 1.由于采用了两个取药机械手,既提高了取药效率,又兼顾了设备成本,同时避免因取药机械手故障造成整机无法正常取药的局面。两个取药机械手可独立动作,根据控制系统的安排分别完成各自的取药动作。当其中一个取药机械手发生故障时,自动采用应急方案,将故障的取药机械手停靠在一侧待维修,另一个取药机械手完成所有取药动作,此时取药时间有所增加,但不会产生停滞。待故障的取药机械手修复后,两个取药机械手再次同时工作。
[0021] 2分药盒平移机构采用L形的平移轨迹,使分药盒可竖直上升至较高位置,取药师能够身体直立完成取药,避免了弯腰作业,降低了工作强度。
[0022] 3.通过控制系统与机器视觉系统的有机结合,智能相机摄取药包图像并获取中药代码,判断是否与取药信息相符,构成了从取药到视觉验证的闭环控制,实现了取药的智能化控制,使配药更准确。
[0023] 4.通过在矩形条状的药盒的前上端取药口设置柔性塑料条,避免了一次取出多袋药剂的现象,提高了取药成功率。
[0024] 5.药架中每层底板倾斜式设计,优选向后上方倾斜45度角,加上药盒内的尾部设置有配重,保证了药盒中的药包在重力和配重的双重作用下有序叠加在取药口。
[0025] 6.滑槽由宽到窄,既能保证药包从分药口滑出,又能保证取药机械手将药包放开后,药包不会掉到滑槽外侧。
[0026] 7.在竖直平面内采用矩形阵列式排布的药盒结构,一个药架即可放置多个药盒,对应多种药材,从而一套取药机即可满足抓取多种药材的需求。
[0027] 8.控制系统以PLC(可编程控制器)为核心,可实现与安装有医院管理软件的上位机进行通讯,PLC自动获取医生开出的处方信息,并将其转化为药剂在中药架上的位置信息,待患者付款完毕后控制取药机械手到达各药盒完成取药工作。
[0028] 9.触摸屏以实现人机交互功能,药店的取药人员可以在触摸屏上完成处方信息的输入,PLC接收到处方信息后也可自动完成取药工作,提高了药店取药的效率。
[0029] 10.结构简单,机器自动取药,提高取药效率,并大大提高了取药的准确率。
附图说明
[0030] 图1是一种袋装中药配方颗粒智能取药机的立体图。
[0031] 图2是机械手平移机构的立体图。
[0032] 图3是取药机械手的立体图。
[0033] 图4是药盒的立体图。
[0034] 图5是底板的立体图。
[0035]图6是出药机构的立体图,未含滑槽。
[0036] 1为机架,2为储药机构,3为取药机械手,4为机械手平移机构,5为出药机构,6为智能相机。
[0037] 21为底板,22为单元格,23为正面挡板,24为后盖板,25为前盖板,26柔性塑料条。
[0038] 31为气嘴,32为气嘴固定板,33为提升气缸,34为取药气缸,35为取药气缸固定板。
[0039] 41为滑块,42为滑轨,431为链轮惰轮,432为链条,433为链轮,434为驱动轴,435为联轴器,436为垂直运动伺服电机,441为同步带惰轮,442为同步带卡板,443为水平运动伺服电机,444为同步带轮,445为同步带。
[0040] 51为滑槽,52为分药盒,53为步进电机,54为主动链轮,55为从动链轮,56为传动链。
具体实施方式
[0041] 下面来对本发明做进一步详细的说明。
[0042] —种袋装中药配方颗粒智能取药机包括:机架、储药机构、取药机械手、机械手平移机构、出药机构、触摸屏、机器视觉系统、控制系统。
[0043] 机架是框架结构,作为其他机构的安装支撑部件。
[0044] 储药机构包括药架和多个药盒,其中药架包括框架和多块底板。底板固定在框架上,相互平行的多块底板从上往下依次排列。每块底板均从前下方向后上方倾斜45度,以保证药盒内的药包在重力作用下依次叠加在一起,底板上设有一行从左往右依次排列的单元格,每个单元格中放置一个药盒。药盒为矩形条状,上端为半封闭,前端为具有开口的正面挡板,上端的后段设有后盖板,上端的前段设有与正面挡板隔开一段距离的前盖板,上端的中段敞开。前盖板的前方设有若干柔性塑料条;药盒内设有将最后方的袋装中药配方颗粒推向前方的配重。配重可为较重的可在药盒内滑动的立方体重块。每个药盒内均沿着前后方向叠放多包同种袋装中药配方颗粒,气嘴从正面挡板的开口吸取药包,将药包从前盖板和柔性塑料条之间的间隙取出。药盒在药架上排列有多行多列,从而一个药架可放置多个药盒,供多种中药取药。
[0045] 取药机械手包括气嘴、提升气缸、气嘴固定板、取药气缸、取药气缸固定板。气嘴固定在气嘴固定板上;气嘴固定板与提升气缸的活塞杆末端连接;提升气缸固定在取药气缸的活塞杆末端;取药气缸通过取药气缸固定板安装在机械手平移机构上。工作过程为:取药机械手在机械手平移机构的驱动下到达药盒的正前方,此时气嘴吸气,取药气缸伸出,气嘴与药盒中的药包吸合,然后提升气缸伸出,在气嘴的吸合作用下,药包从药盒中被取出,然后取药气缸活塞杆和提升气缸活塞杆依次缩回,气嘴停止吸气,药包在重力的作用下落入下方的滑槽。一个取药机械手每次取药一袋。
[0046] 机械手平移机构包括滑块、滑轨、上下平移机构和左右平移机构。上下平移机构包括链轮惰轮、链条、链轮、驱动轴、联轴器、垂直运动伺服电机。左右平移机构包括同步带惰轮、同步带卡板、水平运动伺服电机、同步带轮、同步带。垂直运动伺服电机通过联轴器和驱动轴带动链轮旋转,链轮驱动链条,链条带动滑块沿着安装在机架上的滑轨上下平移。上下平移机构的数量为一组,滑轨的数量为一组,滑块的数量为两组,滑块一组在上一组在下安装在同一组滑轨上。一组滑块对应一个左右平移机构驱动一个取药机械手左右平移。水平运动伺服电机驱动同步带轮旋转,同步带轮驱动同步带,同步带通过同步带卡板驱动取药机械手水平运动。
[0047]出药机构包括滑槽、多个分药盒、分药盒平移机构。位于药架前下方的滑槽从前下方往后上方倾斜,且从后端往前端逐渐收窄;滑槽的后端宽度覆盖机械手平移机构的左右平移距离以保证接住所有药包,滑槽的最前端设有一个分药口,每次只能一个药包通过,分药点位于分药口的正下方。分药盒平移机构为平移轨迹成L形的链传动机构,平移轨迹包括水平段和竖直段,分药盒平移机构包括步进电机、主动链轮、从动链轮、传动链。传动链成L形,多个分药盒等距安装在单边传动链上,由传动链带动分药盒沿着L形的平移轨迹移动,即在步进电机的驱动下随传动链横向、纵向快速移动。在取药阶段,由于需要完成多付药剂的抓取,取药机械手在每个药盒前须抓取多次,因此当第一个药包从分药口落入第一个处于分药点的分药盒中后,第二个分药盒快速移动到分药点等候,待第二个药包落入后,第三个分药盒移动到分药点,依此类推。当所有药剂取完后,进入装药阶段,所有分药盒随传动链依次提升至纵向的高位,随着分药盒的倾斜,药剂在重力作用下依此落入纸袋中(纸袋由操作人员手持),然后操作人员将所有纸袋进行装订、备注姓名,最后将药交给患者。
[0048] 控制系统与机器视觉系统、取药机械手、机械手平移机构、出药机构、触摸屏分别连接。控制系统基于PLC进行控制。机器视觉系统采用智能相机对经过分药口的药包进行图像采集、特征提取及识别,智能相机与PLC通过以太网通讯。在取药机械手正下方安装有带有一定倾斜角度的滑槽,药包可沿着滑槽滑入不同的分药盒中,当药包经过分药口时,智能相机自动捕捉药包画面,并提取药包代码,图像处理软件将药包的代码及数量传送给PLC,PLC根据获取的信息判断取药是否正确,如果出现抓错药或遗漏现象,机器停止运行,同时在触摸屏发出报警信息并驱动蜂鸣器报警,指引操作人员排除问题。采用数字化集成技术,配药人员无需打印处方信息单,不必记忆复杂的处方信息,取药机可自动调用医生开出的处方信息,自动将中药配方颗粒从药架上取出并分别投放到不同的分药盒中,投放过程中利用图像处理技术对药包进行校验,确保取药的准确性,实现了真正意义上的中药配方颗粒智能化取药。
[0049] 除了本实施例提及的方式外,机械手平移机构可以使用齿轮齿条机构、带传动机构、链传动机构、丝杠丝母机构、直线电机直接驱动的方式实现平移,除了在二维垂直平面实现平移外,还可以在三维的XYZ空间实现平移。上下平移机构除采用双链条传动外,也可采用单链条传动。取药机械手的取药动作除了采用气缸驱动,也可以采用连杆机构、丝杠丝母机构、电磁铁驱动等形式。分药盒可以等距安装在传动链上,也可以安装在皮带上,也可以安装在丝母丝杠机构上,也可以安装在电机驱动的旋转盘上,也可以安装在凸轮分度器的旋转盘上。取药机械手可以选用一组、三组或多组,每组取药机械手可通过单独的机械手平移机构驱动。这些变换方式均在本发明的保护范围内。
[0050] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:包括机架、储药机构、取药机械手、机械手平移机构、出药机构;储药机构为在竖直平面内放置多个药盒的药架,每个药盒内均沿着前后方向叠放多包袋装中药配方颗粒;吸取和放开袋装中药配方颗粒的取药机械手通过机械手平移机构在储药机构的前方竖直平面内平移;出药机构位于取药机械手的正下方。
2.按照权利要求1所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:所述药架包括框架和多块相互平行的底板,固定在框架上的底板从上往下依次排列,每块底板均从前下方往后上方倾斜;底板上从左往右依次设有多个单元格,每个单元格放置一个药盒。
3.按照权利要求2所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:所述药盒为横截面为矩形的条状,前端为具有开口的正面挡板,上端的后段设有后盖板,上端的前段设有与正面挡板隔开一段距离的前盖板,上端的中段敞开;前盖板的前方设有若干柔性塑料条;药盒内设有将最后方的袋装中药配方颗粒推向前方的配重。
4.按照权利要求1所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:所述机械手平移机构包括滑块、滑轨、上下平移机构和左右平移机构;滑轨安装在机架上;取药机械手通过左右平移机构相对于滑块左右平移,滑块通过上下平移机构沿着滑轨在机架上上下平移。
5.按照权利要求4所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:所述取药机械手的数量为两个,左右平移机构的数量为两个,滑块的数量为两组;一个取药机械手对应一个左右平移机构和一组滑块;两组滑块上下依次安装在同一组滑轨上,由同一个上下平移机构带动上下平移。
6.按照权利要求1所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:所述取药机械手包括: -吸取和放开袋装中药配方颗粒的气嘴, -将袋装中药配方颗粒取出药盒的提升气缸, -将气嘴与提升气缸连接的气嘴固定板, -与提升气缸相接、带动袋装中药配方颗粒靠近或远离药盒的取药气缸, -将取药气缸与机械手平移机构连接的取药气缸固定板。
7.按照权利要求1所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:所述出药机构包括: -接取被取药机械手放开的袋装中药配方颗粒并将其滑落至分药点的滑槽, -多个分药盒, -驱动各个分药盒依次经过分药点的分药盒平移机构。
8.按照权利要求7所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:所述滑槽从前下方往后上方倾斜;滑槽从后端往前端逐渐收窄;滑槽的后端宽度大于机械手平移机构的左右最大平移距离,滑槽的最前端设有一个分药口,分药点位于分药口的正下方。
9.按照权利要求7所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:所述分药盒平移机构为平移轨迹成L形的链传动机构,平移轨迹包括水平段和竖直段;多个分药盒等距安装在该链传动机构的传动链上,由传动链带动分药盒沿着L形的平移轨迹移动。
10.按照权利要求8所述的一种袋装中药配方颗粒智能取药机,其特征在于:它还包括: -触摸屏, -识别是否正确取药的机器视觉系统, -与机器视觉系统、取药机械手、机械手平移机构、出药机构、触摸屏分别连接的控制系统; 机器视觉系统包括一个安装在分药口的智能相机。
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