CN105854661A - 一种混合药剂的自动制备装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医药制备技术领域，公开了一种混合药剂的自动制备装置及其工作方法。通过由控制器控制的两伺服电机来分别驱动对应的注射器进行推拉直线运动，不但可以自动推注制得混合药剂，方便操作，提升用户体验，还能够使制备过程更加的规划化，精确控制推拉动作，从而杜绝出现推注差异和不规范操作的问题，可保障最终混合药剂的质量及治疗效果。此外，所述混合药剂的自动制备装置还具有工作稳步性高、适用性强、应用范围广、结构简单和成本低等特点，便于实际推广和使用。
Description
技术领域
本发明涉及医药制备技术领域，具体地，涉及一种混合药剂的自动制备装置及其工作方法。
背景技术
“Tessari”法是一种制备静脉曲张用泡沫硬化剂（液体硬化剂和气体按一定的体积比组成的混合物，例如液体硬化剂与常用气体的体积比为1：4）的常用方法，其实现方法是采用手工来回推动注射器制备泡沫硬化剂。通常在临床中由医护人员在手术时制备，并且直接用于静脉注射，达到治疗静脉曲张的目的。但是通过这种人工方式制得的泡沫硬化剂，其质量与医务人员的熟练程度有着至关重要的联系，不能避免医护人员的推注差异和不规范的操作，以致制备的泡沫硬化剂质量受到影响，进而影响到治疗效果。
发明内容
针对前述现有人工方式制备泡沫硬化剂的问题，本发明提供了一种混合药剂的自动制备装置及其工作方法，通过由控制器控制的两伺服电机来分别驱动对应的注射器进行推拉直线运动，不但可以自动推注制得混合药剂，方便操作，提升用户体验，还能够使制备过程更加的规划化，精确控制推拉动作，从而杜绝出现推注差异和不规范操作的问题，可保障最终混合药剂的质量及治疗效果。此外，所述混合药剂的自动制备装置还具有工作稳步性高、适用性强、应用范围广、结构简单和成本低等特点，便于实际推广和使用。
本发明采用的技术方案,一方面提供了一种混合药剂的自动制备装置，包括控制器、输入模块、第一伺服电机驱动控制器、第一伺服电机、第二伺服电机驱动控制器、第二伺服电机和推注机构，其中，所述控制器分别电连接所述输入模块、所述第一伺服电机驱动控制器和所述第二伺服电机驱动控制器，所述第一伺服电机驱动控制器电连接所述第一伺服电机，所述第二伺服电机驱动控制器电连接所述第二伺服电机；所述推注机构包括工作台、第一注射器、第二注射器、三通接头和两个一维直线运动机构，其中，两个所述一维直线运动机构分别由所述第一伺服电机和所述第二伺服电机来驱动；所述第一注射器的套筒部和所述第二注射器的套筒部分别通过固定支柱固定在所述工作台上，所述第一注射器的推拉柄部和所述第二注射器的推拉柄部分别固定连接两个所述一维直线运动机构的直线运动输出端，所述第一注射器的输出端口连通所述三通接头的第一通口，所述第二注射器的输出端口连通所述三通接头的第二通口。
优化的，所述混合药剂的自动制备装置还包括电源模块和电闸开关；所述电源模块分别电连接所述控制器、所述输入模块、所述第一伺服电机驱动控制器和所述第二伺服电机驱动控制器，所述电闸开关设置在所述电源模块与两所述伺服电机驱动控制器之间的电连接线路中。
优化的，所述一维直线运动机构包括依次连接的联轴器、丝杆和助推器;驱动所述一维直线运动机构的伺服电机输出端轴连接所述联轴器，通过所述联轴器驱动所述丝杆及所述助推器做一维直线运动，所述助推器即为所述一维直线运动机构的直线运动输出端。优化的，在所述三通接头中，所述第一通口与所述第二通口之间的轴心线夹角介于60度至180度之间。进一步优化的，在所述三通接头中，所述第一通口的轴心线与所述第二通口的轴心线关于第三通口的轴心线对称。
优化的，所述输入模块为按键面板或触控显示屏。
优化的，所述控制器采用可编程逻辑控制器。
优化的，所述第一注射器和/或所述第二注射器为螺口注射器，在所述三通接头的对应连通通口上设有与所述螺口注射器配合连接的螺纹。
本发明采用的技术方案,另一方面提供了一种混合药剂的自动制备装置的工作方法，包括如下步骤：S101.输入模块将输入的运动参数传送至控制器；S102.针对两伺服电机驱动控制器，所述控制器根据所述运动参数分别生成对应的进药指令，并将所述进药指令传送至对应的所述伺服电机驱动控制器；S103.两个所述伺服电机驱动控制器分别根据收到的所述进药指令，异步驱动对应的伺服电机反向旋转，使得对应的一维直线运动机构作后退运动，并后拉对应注射器的推拉柄部，将待混合的物质吸入到对应注射器的套筒部中；S104.针对两伺服电机驱动控制器，所述控制器根据所述运动参数分别生成对应的混药指令，并将所述混药指令传送至对应的所述伺服电机驱动控制器；S105.两个所述伺服电机驱动控制器分别根据收到的所述混药指令，同步驱动对应的伺服电机正向旋转，使得对应的一维直线运动机构作前进运动，并前推对应注射器的推拉柄部，使处于两注射器套筒部中的待混合的物质被挤压到三通接头中，经混合后最终通过所述三通接头的第三通口导出混合药剂。
优化的，所述运动参数包括两注射器的推拉起点位置、推拉运行距离、推拉速度和推拉次数。
综上，采用本发明所提供的一种混合药剂的自动制备装置及其工作方法，具有如下有益效果：（1）通过由控制器控制的两伺服电机来分别驱动对应的注射器进行推拉直线运动，可以自动推注制得混合药剂，方便操作，提升用户体验；（2）能够使制备过程更加的规划化，精确控制推拉动作，从而杜绝出现推注差异和不规范操作的问题，可保障最终混合药剂的质量及治疗效果；（3）通过采用伺服电机，可实现较高速度运行，并可随时启动或停止，并且在控制器的控制下，可实现快速对一维直线运动进行变速和精准调速，工作稳定性高；（4）通过采用可编程逻辑控制器，可使得其工作方法容易被修改，由此可对推注过程中的运动参数进行设置，例如速度、次数和起点位置（通过对初始位置的任意调节，可以实现任何比例的混合），并在0-700mm/s之间实现无极调速，适用性强；（5）应用范围广，可广泛应用于各种注射液的推注实验和临床泡沫硬化剂的制备；（6）所述混合药剂的自动制备装置还具有结构简单和成本低等特点，便于实际推广和使用。
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是本发明提供的混合药剂的自动制备装置的系统结构示意图。
图2是本发明提供的混合药剂的自动制备装置中推注机构的立体结构示意图。
图3是本发明提供的推注机构中三通接头的结构示意图。
图4是本发明提供的混合药剂的自动制备装置的工作流程示意图。
图5是本发明提供的触控显示屏的工作界面示意图。
上述附图中：1、工作台 2、第一注射器 3、第二注射器 4、三通接头 401、第一通口 402、第二通口 403、第三通口 5、一维直线运动机构 501、联轴器 502、丝杆 503、助推器。
具体实施方式
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的混合药剂的自动制备装置及其工作方法。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例一
图1示出了本发明提供的混合药剂的自动制备装置的系统结构示意图，图2示出了本发明提供的混合药剂的自动制备装置中推注机构的立体结构示意图，图3示出了本发明提供的推注机构中三通接头的结构示意图，图4示出了本发明提供的混合药剂的自动制备装置的工作流程示意图，图5示出了本发明提供的触控显示屏的工作界面示意图。本实施例提供的所述混合药剂的自动制备装置，包括控制器、输入模块、第一伺服电机驱动控制器、第一伺服电机、第二伺服电机驱动控制器、第二伺服电机和推注机构，其中，所述控制器分别电连接所述输入模块、所述第一伺服电机驱动控制器和所述第二伺服电机驱动控制器，所述第一伺服电机驱动控制器电连接所述第一伺服电机，所述第二伺服电机驱动控制器电连接所述第二伺服电机；所述推注机构包括工作台1、第一注射器2、第二注射器3、三通接头4和两个一维直线运动机构5，其中，两个所述一维直线运动机构5分别由所述第一伺服电机和所述第二伺服电机来驱动；所述第一注射器2的套筒部和所述第二注射器3的套筒部分别通过固定支柱101固定在所述工作台1上，所述第一注射器2的推拉柄部和所述第二注射器3的推拉柄部分别固定连接两个所述一维直线运动机构5的直线运动输出端，所述第一注射器2的输出端口连通所述三通接头4的第一通口401，所述第二注射器3的输出端口连通所述三通接头4的第二通口402。
如图1至5所示，在所述自动制备装置的结构中，所述输入模块用于输入运动参数，并将运动参数传送至所述控制器，以便对制备过程进行参数配置及调节，其可以但不限于为按键面板或触控显示屏。作为优化的，在本实施例中，所述输入模块采用触控显示屏，在具有输入功能的基础上，还具有显示功能，可以显示所述自动制备装置的工作状态，如图5所示。所述控制器用于在导入运动参数后，启动预制的软件程序，自动控制两伺服电机的工作模式，以便分别驱动对应的注射器进行推拉直线运动，最终推注制得混合药剂，其可以但不限于为可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller）。所述伺服电机驱动控制器用于在所述控制器的控制下，驱动对应的伺服电机，其电路结构采用现有的伺服电机驱动控制电路即可。所述伺服电机用于在所述伺服电机驱动控制器的驱动下，实现正向或反向旋转运动，并驱动对应的一维直线运行机构输出前进或后退运动。
所述一维直线运动机构5用于在所述伺服电机的驱动下，将正向旋转运动转变为一维直线前进运动，实现对注射器的推拉柄部进行前推操作，或者将反向旋转运动转变为二维直线后退运动，实现对注射器的推拉柄部进行后拉操作。所述第一注射器2和所述第二注射器3用于在所述控制器的控制下，实现各自的推拉动作，后拉吸入一定量的待混合的物质（通过设置运动参数中的后退距离及后退速度实现），或者前推导出待混合的物质，以便在所述三通接头4中进行充分混合。此外，所述混合药剂的自动制备装置还包括分别电连接所述控制器、所述输入模块、所述第一伺服电机驱动控制器和所述第二伺服电机驱动控制器的电源模块，以便为这些模块提供电能支持。所述工作台1及所述固定支柱101可以但不限于采用亚克力制成，使得整个推注机构重量较轻，美观大方。
如图4所示，所述混合药剂的自动制备装置的工作方法可以但不限于包括如下步骤：S101.输入模块将输入的运动参数传送至控制器；S102.针对两伺服电机驱动控制器，所述控制器根据所述运动参数分别生成对应的进药指令，并将所述进药指令传送至对应的所述伺服电机驱动控制器；S103.两个所述伺服电机驱动控制器分别根据收到的所述进药指令，异步驱动对应的伺服电机反向旋转，使得对应的一维直线运动机构作后退运动，并后拉对应注射器的推拉柄部，将待混合的物质吸入到对应注射器的套筒部中；S104.针对两伺服电机驱动控制器，所述控制器根据所述运动参数分别生成对应的混药指令，并将所述混药指令传送至对应的所述伺服电机驱动控制器；S105.两个所述伺服电机驱动控制器分别根据收到的所述混药指令，同步驱动对应的伺服电机正向旋转，使得对应的一维直线运动机构作前进运动，并前推对应注射器的推拉柄部，使处于两注射器套筒部中的待混合的物质被挤压到三通接头中，经混合后最终通过所述三通接头的第三通口导出混合药剂。
在步骤S101中，所述运动参数可以但不限于包括两注射器的推拉起点位置、推拉运行距离、推拉速度和推拉次数等运动参数。所述推拉运行距离可以但不限于包括进给距离和后退距离，所述推拉速度可以但不限于包括进给速度和后退速度。在完成步骤S105之后，如果推拉次数（即图5中的推动总次数）大于1，则还需要返回步骤S102，继续执行推拉动作，直到推拉次数耗尽为0。由此通过由控制器控制的两伺服电机来分别驱动对应的注射器进行推拉直线运动，不但可以自动推注制得混合药剂，方便操作，提升用户体验，还能够使制备过程更加的规划化，精确控制推拉动作，从而杜绝出现推注差异和不规范操作的问题，可保障最终混合药剂的质量及治疗效果。此外，所述混合药剂的自动制备装置还具有工作稳步性高、适用性强、应用范围广、结构简单和成本低等特点，便于实际推广和使用。
优化的，所述混合药剂的自动制备装置还包括电闸开关；所述电闸开关设置在所述电源模块与两所述伺服电机驱动控制器之间的电连接线路中。如图1所示，通过配置所述电闸开关，可以人为的对所述推注机构进行启停控制，以便进行测试或者在出现运行故障时，可以及时停止运行，提高安全性。
优化的，所述一维直线运动机构5包括依次连接的联轴器501、丝杆502和助推器503;驱动所述一维直线运动机构5的伺服电机输出端轴连接所述联轴器501，通过所述联轴器501驱动所述丝杆502及所述助推器503做一维直线运动，所述助推器503即为所述一维直线运动机构5的直线运动输出端。如图2所示，通过所述联轴器501与所述丝杆502的配合，可以将旋转运动转换为一维直线运动，实现所述一维直线运动机构5的核心功能，满足工作需求。
优化的，在所述三通接头4中，所述第一通口401与所述第二通口402之间的轴心线夹角介于60度至180度之间。如图3所示，所述第一通口401与所述第二通口402之间的轴心线正好垂直（X向与Y向垂直），即所述夹角为90度。进一步优化的，在所述三通接头4中，所述第一通口401的轴心线与所述第二通口402的轴心线关于第三通口403的轴心线对称。如图3所示，通过前述对称设置，可使得两注射器在前推过程中，分别导出的两待混合的物质在所述三通接头4中能够充分接触并进行混合，保障混合效率。
优化的，所述第一注射器2和/或所述第二注射器3为螺口注射器，在所述三通接头4的对应连通通口上设有与所述螺口注射器配合连接的螺纹。通过前述设置，可以保障注射器与所述三通接头4的连通稳固性，防止在前推或后拉过程中出现脱落，作为优化的，如图2和3所示，在本实施例中，所述第一注射器2和所述第二注射器3均为螺口注射器。
综上，本实施例所提供的混合药剂的自动制备装置及其工作方法，具有如下有益效果：（1）通过由控制器控制的两伺服电机来分别驱动对应的注射器进行推拉直线运动，可以自动推注制得混合药剂，方便操作，提升用户体验；（2）能够使制备过程更加的规划化，精确控制推拉动作，从而杜绝出现推注差异和不规范操作的问题，可保障最终混合药剂的质量及治疗效果；（3）通过采用伺服电机，可实现较高速度运行，并可随时启动或停止，并且在控制器的控制下，可实现快速对一维直线运动进行变速和精准调速，工作稳定性高；（4）通过采用可编程逻辑控制器，可使得其工作方法容易被修改，由此可对推注过程中的运动参数进行设置，例如速度、次数和起点位置（通过对初始位置的任意调节，可以实现任何比例的混合），并在0-700mm/s之间实现无极调速，适用性强；（5）应用范围广，可广泛应用于各种注射液的推注实验和临床泡沫硬化剂的制备；（6）所述混合药剂的自动制备装置还具有结构简单和成本低等特点，便于实际推广和使用。
如上所述，可较好地实现本发明。对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的混合药剂的自动制备装置及其工作方法并不需要创造性的劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种混合药剂的自动制备装置，其特征在于，包括控制器、输入模块、第一伺服电机驱动控制器、第一伺服电机、第二伺服电机驱动控制器、第二伺服电机和推注机构，其中，所述控制器分别电连接所述输入模块、所述第一伺服电机驱动控制器和所述第二伺服电机驱动控制器，所述第一伺服电机驱动控制器电连接所述第一伺服电机，所述第二伺服电机驱动控制器电连接所述第二伺服电机；
所述推注机构包括工作台（1）、第一注射器（2）、第二注射器（3）、三通接头（4）和两个一维直线运动机构（5），其中，两个所述一维直线运动机构（5）分别由所述第一伺服电机和所述第二伺服电机来驱动；
所述第一注射器（2）的套筒部和所述第二注射器（3）的套筒部分别通过固定支柱（101）固定在所述工作台（1）上，所述第一注射器（2）的推拉柄部和所述第二注射器（3）的推拉柄部分别固定连接两个所述一维直线运动机构（5）的直线运动输出端，所述第一注射器（2）的输出端口连通所述三通接头（4）的第一通口（401），所述第二注射器（3）的输出端口连通所述三通接头（4）的第二通口（402）。
2.如权利要求1所述的一种混合药剂的自动制备装置，其特征在于，所述混合药剂的自动制备装置还包括电源模块和电闸开关；
所述电源模块分别电连接所述控制器、所述输入模块、所述第一伺服电机驱动控制器和所述第二伺服电机驱动控制器，所述电闸开关设置在所述电源模块与两所述伺服电机驱动控制器之间的电连接线路中。
3.如权利要求1所述的一种混合药剂的自动制备装置，其特征在于，所述一维直线运动机构（5）包括依次连接的联轴器（501）、丝杆（502）和助推器（503）;
驱动所述一维直线运动机构（5）的伺服电机输出端轴连接所述联轴器（501），通过所述联轴器（501）驱动所述丝杆（502）及所述助推器（503）做一维直线运动，所述助推器（503）即为所述一维直线运动机构（5）的直线运动输出端。
4.如权利要求1所述的一种混合药剂的自动制备装置，其特征在于，在所述三通接头（4）中，所述第一通口（401）与所述第二通口（402）之间的轴心线夹角介于60度至180度之间。
5.如权利要求4所述的一种混合药剂的自动制备装置，其特征在于，在所述三通接头（4）中，所述第一通口（401）的轴心线与所述第二通口（402）的轴心线关于第三通口（403）的轴心线对称。
6.如权利要求1所述的一种混合药剂的自动制备装置，其特征在于，所述输入模块为按键面板或触控显示屏。
7.如权利要求1所述的一种混合药剂的自动制备装置，其特征在于，所述控制器采用可编程逻辑控制器。
8.如权利要求1所述的一种混合药剂的自动制备装置，其特征在于，所述第一注射器（2）和/或所述第二注射器（3）为螺口注射器，在所述三通接头（4）的对应连通通口上设有与所述螺口注射器配合连接的螺纹。
9.一种如权利要求1至8中任意一项所述混合药剂的自动制备装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101.输入模块将输入的运动参数传送至控制器；
S102.针对两伺服电机驱动控制器，所述控制器根据所述运动参数分别生成对应的进药指令，并将所述进药指令传送至对应的所述伺服电机驱动控制器；
S103.两个所述伺服电机驱动控制器分别根据收到的所述进药指令，异步驱动对应的伺服电机反向旋转，使得对应的一维直线运动机构作后退运动，并后拉对应注射器的推拉柄部，将待混合的物质吸入到对应注射器的套筒部中；
S104.针对两伺服电机驱动控制器，所述控制器根据所述运动参数分别生成对应的混药指令，并将所述混药指令传送至对应的所述伺服电机驱动控制器；
S105.两个所述伺服电机驱动控制器分别根据收到的所述混药指令，同步驱动对应的伺服电机正向旋转，使得对应的一维直线运动机构作前进运动，并前推对应注射器的推拉柄部，使处于两注射器套筒部中的待混合的物质被挤压到三通接头中，经混合后最终通过所述三通接头的第三通口导出混合药剂。
10.如权利要求9所述的一种混合药剂的自动制备装置的工作方法，其特征在于，所述运动参数包括两注射器的推拉起点位置、推拉运行距离、推拉速度和推拉次数。
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