CN107766905A - 一种自动化中药煎药系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化中药煎药系统，包括智能总控系统和仓库管理系统、智能配药系统、智能煎药系统、智能机器人系统、条码识别系统和RFID非接触式识别系统，各系统间信息互通。本发明使用工业机器人代替人工操作；使用输送链、AGV机器人代替人工运输；将散乱的中药煎药流程集约化、自动化；不但可以提高整个系统的有效率，加强产品的质量管控，还可以优化生产过程，减少人力资源，大大降低生产成本；填补了中药煎药生产在自动化技术中的空白，具有不可估量的经意价值和重大意义。

Description

一种自动化中药煎药系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种煎药系统，具体是一种自动化中药煎药系统及其方法。

背景技术

中药煎药系统已有的设备为单一煎药机，操作方式为使用电脑程控方式，可将多台煎药机并联到中药煎药程序下。现有技术的流程如下：药材饮片由人工输送至仓库，拆分后放入开放式药柜，由配药工根据处方抓药，配药完成后审核员审核，审核完毕后装袋放入浸泡桶，由转运工运输至浸泡室加水浸泡，浸泡后由转运工运输至煎药室，煎药工打开煎药机上盖，将浸泡桶内的装袋药材和水倒入煎药机内，煎药工关闭煎药机上盖，操作煎药机完成中药材煎煮工作，完成后煎药工打开出料阀门，中药汤剂靠煎药机压力压入包装机，操作工操作包装机完成中药汤剂分包并运输到外包间包装后配送出厂，煎药工打开煎药机上盖，取出药渣，转运工将药渣清理，煎药工清洗煎药机。整个流程完毕。现有的生产过程中，主要的操作过程集中在单个设备，无法有效的系统化运作整个流程，生产过程中需要大量的人工劳动，交叉劳动，生产效率低，质量管控艰难，生产混杂，容易出现抓错药、下错单等质量差错问题；当生产达到一定规模后将严重制约生产效率和质量管控。

因此，本发明提供一种自动化中药煎药系统及其方法。本发明将已有的煎药机重新布局，改变煎药机的部分运作模式，使用工业机器人代替人工操作；使用输送链、AGV机器人代替人工运输；将散乱的中药煎药流程集约化、自动化；不但可以提高整个系统的有效率，加强产品的质量管控，还可以优化生产过程，减少人力资源，大大降低生产成本。通过对整个煎药工艺流程的重新布局和技术改造，填补了中药煎药生产在自动化技术中的空白，提高中药煎药生产的技术水平，具有不可估量的经意价值和重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化中药煎药系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动化中药煎药系统，包括智能总控系统和仓库管理系统、智能配药系统、智能煎药系统、智能机器人系统、条码识别系统和RFID非接触式识别系统，各系统间信息互通。

作为本发明进一步的方案：所述智能总控系统由工业计算机和高速以太网服务器组成；所述条码识别系统由录入设备、扫码设备组成；所述RFID非接触式识别系统由可编程电子标签和读写设备组成；所述仓库管理系统由自动化仓库和仓库管理软件组成；所述智能煎药系统由煎药中心软件和煎药机、包装机等设备组成；所述智能机器人系统由AGV机器人、作业机器人和控制调度软件组成；所述智能配药系统由配药罐、称重下料器和配药软件组成。

作为本发明进一步的方案：所述仓库管理系统、智能配药系统、智能煎药系统、智能机器人系统、条码识别系统和RFID非接触式识别系统均通讯连接至智能总控系统。

一种自动化中药煎药方法，包括以下步骤：

（1）入库及其自动存储：中药材饮片采购入库，使用条码识别系统上线识别，仓库管理系统通过条码识别系统识别后自动分拣输送至立体仓库指定货位储存；

（2）拆分装药：配药区配药罐缺料警报时，拆分区工人将配药罐转移至拆分区，使用仓库管理系统调度立体仓库相应药材输送至拆分区，拆包后分装至配药罐，扫码绑定信息后推回配药区相应位置；

（3）自动配药：配药区分为上下两层，上层为药材饮片储存区，将分装好的药材饮片按规格预装在配药罐内，整个配药区将配药罐对接在排列好的称量下料器器之上；下层为称量下料器和AGV机器人行走区，称量下料器具有在线称重功能，按系统要求的重量对药材饮片进行称重，称重完毕后暂存于下料器料斗内等待AGV机器人对接，AGV机器人接系统信号托举配药桶前往指定位置与各称量下料器器对接，对接完毕后称量下料器将称重后的药材饮片倒入配药桶，AGV机器人按药方将所有药材配齐后回到审核分装区，将配药桶送至审核分装区的输送链，系统通过RFID自动扫描系统无障碍识别配药桶，上传数据；

（4）审核：配药桶由人工审核后扫码装袋放入煎药桶，系统将煎药桶信息与袋装中药饮片信息绑定，送入煎药区的输送链；

（5）煎药：AGV机器人根据煎药系统调度，将煎药桶送到指定煎药机工位，由相关的作业机器人将煎药机上盖打开，抓取煎药桶放入煎药机，通过机器人自带水枪加适量饮用水进行药材浸泡，作业机器人关闭上盖；待浸泡时间截止后，煎药系统自动开启煎药功能，煎煮两遍后，煎药机打开自动物料阀，汤剂液体流入位于汤剂分装区的包装机内，包装机按系统预定模式自动完成汤剂包装，汤剂分装区内人工将成品标签贴在对应的袋装中药汤剂后放入成品桶，AGV机器人接到信号，接收成品桶，送到成品内包区的输送链；煎药机完成全部工作后自动挤轧药渣水分，挤轧完毕后机器人打开上盖，将药渣桶拿出，送至等待在指定位置的AGV机器人上，AGV机器人将药渣桶送至出渣清洗间的输送链；作业机器人关闭煎药机上盖，系统开启清洗功能，自动清洗煎药机，开启清洗阀，废水流入煎药机前的排污口；整个煎药过程完毕；

（6）汤剂分装及其汤剂配送：成品通过输送线到达成品内包区后，人工扫码分装汤剂成品，贴上用户信息标签后送至成品发货区，扫码后由配送车辆送至用户；

（7）出渣清洗。

作为本发明进一步的方案：步骤（7）具体步骤为：药渣桶通过输送链到达出渣清洗区后，将药渣倒入垃圾箱，人工清洗药渣桶后晾干，转为煎药桶送至审核分装区待用；药渣及其他废料通过废弃物处置区回收销毁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将已有的煎药机重新布局，改变煎药机的部分运作模式，使用工业机器人代替人工操作；使用输送链、AGV机器人代替人工运输；将散乱的中药煎药流程集约化、自动化；不但可以提高整个系统的有效率，加强产品的质量管控，还可以优化生产过程，减少人力资源，大大降低生产成本。通过对整个煎药工艺流程的重新布局和技术改造，填补了中药煎药生产在自动化技术中的空白，提高中药煎药生产的技术水平，具有不可估量的经意价值和重大意义。

附图说明

图1为自动化中药煎药系统的结构示意图。

图2为自动化中药煎药方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1，一种自动化中药煎药系统，包括智能总控系统和各分项系统，各分项系统分别为仓库管理系统、智能配药系统、智能煎药系统、智能机器人系统、条码识别系统、RFID非接触式识别系统和其他辅助系统；各分项系统既可以单独运行；也可以集中到智能总控系统控制，所述仓库管理系统、智能配药系统、智能煎药系统、智能机器人系统、条码识别系统和RFID非接触式识别系统均通讯连接至智能总控系统；各系统间信息互通，相辅相成；

所述智能总控系统由工业计算机和高速以太网服务器组成；集成在线流程监测、设备监测、各系统数据汇集、生产调度、各分项系统控制功能；控制室设在二层主控室；由其他系统中的视频监控系统监督各区域的生产情况，通过各分项系统回馈信息，控制整个工厂的自动化生产过程；采用五级用户权限管理，权限不同，权利不同，防止越权管理出现的质量偏差和生产事故发生；

所述条码识别系统由录入设备、扫码设备组成；为各种物料产品编制唯一身份信息码，系统通过固定式扫码和手持式扫码，将物料、产品、包装等唯一身份信息码录入系统，使该条码所属物品在系统内具有唯一性，便于自动控制管理；本技术使用条码识别技术将中药材饮片、半成品、成品、包装材料、生产流程管理、人员管理都涵盖其中；条码具有唯一性可以防止药材混淆、流程错乱、产品错发等各种问题发生，具有全流程可追溯性；

所述RFID非接触式识别系统又称射频识别系统，由可编程电子标签和读写设备组成，该系统与条码识别系统的区别在于该系统通过射频信号自动识别目标对象并读取相关数据，识别工作无需人工干预，在本技术范围内主要应用于各种流转桶，本技术中输送环节全部使用标准流转桶，包括配药桶、煎药桶、成品桶、药渣桶等，每个桶上装有RFID标签，每一个桶具有唯一身份信息，在流转过程中与条码识别系统标签绑定，可识别桶内的物料信息；方便各系统调配流转桶走向；

所述仓库管理系统由自动化仓库和仓库管理软件组成；负责管理中药材饮片的收货处理、上架管理、拣货作业、月台管理、补货管理、库内作业、越库操作、循环盘点、RF操作等；

所述智能煎药系统由煎药中心软件和煎药机、包装机等设备组成，煎药机四台一组，每组配一台包装机，以一组为单位，可无限并联使用；是生产流程中的主要工艺系统，通过条码识别系统控制中药汤剂的接方、审方、配药、审核、煎煮、包装、配送等一系列的生产过程；其他各系统通过智能煎药系统的生产要求配置相应工作状态；该系统属于生产核心系统；

所述智能机器人系统由AGV机器人、作业机器人和控制调度软件组成；是整个自动化流程中的调度中心，该系统根据其他系统信息和智能总控系统调度，合理计算并调度AGV机器人前往相应的工作位置，接送流转桶，运输至指定地点；作业机器人根据系统回馈，按指定轨迹完成作业动作，接送流转桶，开关煎药机；通过工控机高速计算，合理分配各机器人相关动作和运行轨迹，为各个工作流程创造出最合理的工作路径，优化生产效率，解放劳动力；AGV机器人具有灵活多变，无需轨道，自动认址，系统内可多台AGV机器人同时调度，零差错；

所述智能配药系统由配药罐、称重下料器和配药软件组成；每台配药罐内预先储存一种中药饮片，配药区上层根据系统要求配置大量中药饮片，形成一座大型的中药材库，配药罐下端对接在称重下料器上，称重下料器在配药系统接方后称重下料至暂存料斗内，待AGV机器人准确到达下料器下方后，下料器打开底阀，将称量好的药材饮片倒入AGV机器人托举的配药桶中，完成下料，AGV机器人根据系统指令前往各相应配药罐位置，按药方配药，全部药材配置完毕后回到审核分装区；全程无需人工干预，可快速准确的完成中药药方配药工作，准确率100%，称重合格率99.9%。

请参阅图2，一种自动化中药煎药方法，包括以下步骤：

（1）入库及其自动存储：中药材饮片采购入库，使用条码识别系统上线识别，仓库管理系统（WMS-Warehouse Management System）通过条码识别系统识别后自动分拣输送至立体仓库指定货位储存；

（2）拆分装药：配药区配药罐缺料警报时，拆分区工人将配药罐转移至拆分区，使用仓库管理系统（WMS-Warehouse Management System）调度立体仓库相应药材输送至拆分区，拆包后分装至配药罐，扫码绑定信息后推回配药区相应位置；

（3）自动配药：配药区分为上下两层，上层为药材饮片储存区，主要功能是将分装好的药材饮片按规格预装在配药罐内，整个配药区将配药罐对接在排列好的称量下料器器之上；下层为称量下料器和AGV机器人行走区，称量下料器具有在线称重功能，按系统要求的重量对药材饮片进行称重，称重完毕后暂存于下料器料斗内等待AGV机器人对接，AGV机器人接系统信号托举配药桶前往指定位置与各称量下料器器对接，对接完毕后称量下料器将称重后的药材饮片倒入配药桶，AGV机器人按药方将所有药材配齐后回到审核分装区，将配药桶送至审核分装区的输送链，系统通过RFID自动扫描系统无障碍识别配药桶，上传数据；

（4）审核：配药桶由人工审核后扫码装袋放入煎药桶，系统将煎药桶信息与袋装中药饮片信息绑定，送入煎药区的输送链；

（5）煎药：AGV机器人根据煎药系统调度，将煎药桶送到指定煎药机工位，由相关的作业机器人将煎药机上盖打开，抓取煎药桶放入煎药机，通过机器人自带水枪加适量饮用水进行药材浸泡，作业机器人关闭上盖；待浸泡时间截止后，煎药系统自动开启煎药功能，煎煮两遍后，煎药机打开自动物料阀，汤剂液体流入位于汤剂分装区的包装机内，包装机按系统预定模式自动完成汤剂包装，汤剂分装区内人工将成品标签贴在对应的袋装中药汤剂后放入成品桶，AGV机器人接到信号，接收成品桶，送到成品内包区的输送链；煎药机完成全部工作后自动挤轧药渣水分，挤轧完毕后机器人打开上盖，将药渣桶拿出，送至等待在指定位置的AGV机器人上，AGV机器人将药渣桶送至出渣清洗间的输送链；作业机器人关闭煎药机上盖，系统开启清洗功能，自动清洗煎药机，开启清洗阀，废水流入煎药机前的排污口；整个煎药过程完毕；

（6）汤剂分装及其汤剂配送：成品通过输送线到达成品内包区后，人工扫码分装汤剂成品，贴上用户信息标签后送至成品发货区，扫码后由配送车辆送至用户；

（7）出渣清洗：药渣桶通过输送链到达出渣清洗区后，将药渣倒入垃圾箱，人工清洗药渣桶后晾干，转为煎药桶送至审核分装区待用；药渣及其他废料通过废弃物处置区回收销毁。整个中药煎药过程完毕。

本发明通过优化工艺过程，结合机器人技术，自动识别技术，使用智能总控软件整合全流程信息，综合调配，将每个工序人工操作减少到关键工序人工审核分装，其他工序交由机器人和输送链传输完成。具有减少人为干预，减少人工劳动，提高生产效率，提高质量管控，全流程可追溯等特点。本着以自动化技术优化工艺的方针，结合实际情况，合理优化的宗旨，分拣配药部分控制因素众多，配药区上层未做自动化处理，如生产规模扩大到人工效率无法满足的情况下，可将配药罐加装AGV机器人底座，配药罐缺料时可按系统指令自动脱离配药区，回到分拣区指定位置等待加料。分拣区两台作业机器人拆分药材包装后，将药材倒入配药罐，配药罐自动回到相应配药位置自动连接称重下料器，继续称重配药。

本发明将已有的煎药机重新布局，改变煎药机的部分运作模式，使用工业机器人代替人工操作；使用输送链、AGV机器人代替人工运输；将散乱的中药煎药流程集约化、自动化；不但可以提高整个系统的有效率，加强产品的质量管控，还可以优化生产过程，减少人力资源，大大降低生产成本。通过对整个煎药工艺流程的重新布局和技术改造，填补了中药煎药生产在自动化技术中的空白，提高中药煎药生产的技术水平，具有不可估量的经意价值和重大意义。

在本自动化中药煎药系统及其方法的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种自动化中药煎药系统，其特征在于，包括智能总控系统和仓库管理系统、智能配药系统、智能煎药系统、智能机器人系统、条码识别系统和RFID非接触式识别系统，各系统间信息互通。

2.根据权利要求1所述的自动化中药煎药系统，其特征在于，所述智能总控系统由工业计算机和高速以太网服务器组成；所述条码识别系统由录入设备、扫码设备组成；所述RFID非接触式识别系统由可编程电子标签和读写设备组成；所述仓库管理系统由自动化仓库和仓库管理软件组成；所述智能煎药系统由煎药中心软件和煎药机、包装机等设备组成；所述智能机器人系统由AGV机器人、作业机器人和控制调度软件组成；所述智能配药系统由配药罐、称重下料器和配药软件组成。

3.根据权利要求1所述的自动化中药煎药系统，其特征在于，所述仓库管理系统、智能配药系统、智能煎药系统、智能机器人系统、条码识别系统和RFID非接触式识别系统均通讯连接至智能总控系统。

4.一种如权利要求1-3任一所述的自动化中药煎药方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）入库及其自动存储：中药材饮片采购入库，使用条码识别系统上线识别，仓库管理系统通过条码识别系统识别后自动分拣输送至立体仓库指定货位储存；

（2）拆分装药：配药区配药罐缺料警报时，拆分区工人将配药罐转移至拆分区，使用仓库管理系统调度立体仓库相应药材输送至拆分区，拆包后分装至配药罐，扫码绑定信息后推回配药区相应位置；

（3）自动配药：配药区分为上下两层，上层为药材饮片储存区，将分装好的药材饮片按规格预装在配药罐内，整个配药区将配药罐对接在排列好的称量下料器器之上；下层为称量下料器和AGV机器人行走区，称量下料器具有在线称重功能，按系统要求的重量对药材饮片进行称重，称重完毕后暂存于下料器料斗内等待AGV机器人对接，AGV机器人接系统信号托举配药桶前往指定位置与各称量下料器器对接，对接完毕后称量下料器将称重后的药材饮片倒入配药桶，AGV机器人按药方将所有药材配齐后回到审核分装区，将配药桶送至审核分装区的输送链，系统通过RFID自动扫描系统无障碍识别配药桶，上传数据；

（4）审核：配药桶由人工审核后扫码装袋放入煎药桶，系统将煎药桶信息与袋装中药饮片信息绑定，送入煎药区的输送链；

（5）煎药：AGV机器人根据煎药系统调度，将煎药桶送到指定煎药机工位，由相关的作业机器人将煎药机上盖打开，抓取煎药桶放入煎药机，通过机器人自带水枪加适量饮用水进行药材浸泡，作业机器人关闭上盖；待浸泡时间截止后，煎药系统自动开启煎药功能，煎煮两遍后，煎药机打开自动物料阀，汤剂液体流入位于汤剂分装区的包装机内，包装机按系统预定模式自动完成汤剂包装，汤剂分装区内人工将成品标签贴在对应的袋装中药汤剂后放入成品桶，AGV机器人接到信号，接收成品桶，送到成品内包区的输送链；煎药机完成全部工作后自动挤轧药渣水分，挤轧完毕后机器人打开上盖，将药渣桶拿出，送至等待在指定位置的AGV机器人上，AGV机器人将药渣桶送至出渣清洗间的输送链；作业机器人关闭煎药机上盖，系统开启清洗功能，自动清洗煎药机，开启清洗阀，废水流入煎药机前的排污口；整个煎药过程完毕；

（6）汤剂分装及其汤剂配送：成品通过输送线到达成品内包区后，人工扫码分装汤剂成品，贴上用户信息标签后送至成品发货区，扫码后由配送车辆送至用户；

（7）出渣清洗。

5.根据权利要求4所述的自动化中药煎药方法，其特征在于，步骤（7）具体步骤为：药渣桶通过输送链到达出渣清洗区后，将药渣倒入垃圾箱，人工清洗药渣桶后晾干，转为煎药桶送至审核分装区待用；药渣及其他废料通过废弃物处置区回收销毁。