CN108438886B - 一种多机械手发药装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多机械手发药装置及方法，属于药房自动出药设备技术领域。技术方案是：包含结构相同的多个单元，每个单元都包含储药机构（1）、从储药机构（1）中拿取药品的机械手机构（2）和发药机构（3），机械手机构（2）的移动组件（21）中的多个平行布置的直线电机磁轨（212）设在储药机构（1）和发药机构（3）之间。本发明的有益效果是：储药机构（1）能够满足各式药品的放置，机械手机构（2）使取药和发药的调度更加的灵活多样，取药速度得到了较大的提升。同时，挡节（231）又保证了取药的准确和快速。在发药前对药品再次检查，若药品有误，设备做出相应提示和动作，防止了二次错误的发生。

Description

一种多机械手发药装置及方法

技术领域

本发明涉及一种多机械手发药装置及方法，属于药房自动出药设备技术领域。

背景技术

目前，各大医院的药房、便民药房和相关医疗机构在对照处方单取药时，普遍按照“人工取药”的方式进行处理，即药师或相关工作人员按照处方单上列举的药品一一寻找，再进行拿取。对于相关医疗机构来说，每天要处理的药品种类繁多、数量较大，因此，使得工作人员每天的劳动强度极大，与此同时，工作效率也十分低下。当取药工作人员在对工作较长时间后，无法避免的会产生取错药品的情况，若这种情况未被及时发现和处理，可能将会造成无法挽回的后果。

对于目前部分医疗机构采用自动化设备辅助发药，以降低工作人员的工作强度及提高工作效率，降低发药出错率。这些自动化设备分为两种：主动出药和被动出药。主动出药即使用机械手来对药品进行依次拿取，但大多数主动式出药设备的取药速度较低，无法并行的完成发药，而且取药过程中易出现药品掉落的情况；被动出药即利用斜槽和重力使药品掉落到传送装置中。对于被动出药虽然其结构简单，但是药品在掉落过程中可能会产生损坏。对于控制方面，每一个装药的斜槽（即每一种药品）需要一个控制装置来控制药品的滑落，所以使得在线路布线方面显得较为复杂，而且所需要的传感器数量多。

发明内容

本发明目的是提供一种多机械手发药装置及方法，取药准确、速度快，而且能够同时完成发药，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种多机械手发药装置，包含结构相同的多个单元，每个单元都包含储药机构、从储药机构中拿取药品的机械手机构和发药机构；

所述储药机构包含放药支架、放药挡板和背板，放药支架上设有多个平行布置的放药挡板和与放药挡板垂直布置的背板；

所述机械手机构包含移动组件、挡药组件和取药组件，所述移动组件包含多个平行布置的直线电机磁轨和设在直线电机磁轨上的安装架；所述挡药组件包含设在安装架上的挡药电机、与挡药电机驱动连接的挡药同步带和挡药同步带两侧的挡药挡板；所述取药组件包含设在两个挡药挡板之间的链条、与链条驱动连接的取药电机和链条上间隔布置的多个挡节；

所述发药机构包含出药口、出药口上的扫码元件和接药框；

所述机械手机构的移动组件中的多个平行布置的直线电机磁轨设在储药机构和发药机构之间。

所述储药机构中的背板与水平面之间的夹角为75-90°。

所述储药机构中的多个平行布置的放药挡板设在两个上下平行布置的横梁上，所述横梁上设有与放药挡板相配合的T型槽。

所述机械手机构的移动组件中的安装架上设有与直线电机磁轨相配合的导向轮和滚动轮。

所述机械手机构的取药组件中的链条的上方设有滑药板。

所述机械手机构的取药组件中的链条上间隔布置的多个挡节为与药品盒相配合的拨爪。

所述机械手机构的移动组件中的安装架上设有挡节位置检测元件。

一种多机械手发药方法，采用上述限定的多机械手发药装置，包含以下步骤：

①上药：根据药品的分类，将同一种药品的药品盒放在储药机构中两个相邻放药挡板之间的放药支架上，并且使药品盒靠在背板上；

②取药：

a.通过与上位机通讯，确认需要取的药品盒所在储药机构中的位置；

b.在直线电机磁轨上移动安装架，使安装架上的挡药组件和取药组件对准需要取的药品盒所在储药机构中的放药支架；

c.启动挡药电机和取药电机，挡药电机带动挡药同步带调整挡药同步带两侧的挡药挡板之间的距离，同时利用链条上的挡节将放药支架上的药品盒拔落到挡药同步带两侧的挡药挡板之间的滑药板上；

d.通过链条运动，将滑药板上的药品盒送至发药机构中的出药口处；

③发药：将药品盒通过发药机构中的出药口落入到接药框中，即完成发药。

取药时，挡药电机带动挡药同步带调整挡药同步带两侧的挡药挡板之间的距离，使挡药同步带两侧的挡药挡板之间的距离大于所取药品盒的外形尺寸，防止药品盒掉落；取药电机带动链条使位于滑药板下方的挡节随链条一起运动，当挡节与药品盒接触后，挡节将药品盒拔落到滑药板上，并且位于相邻两个挡节之间，若需要在该位置继续取一盒药，则使下一个挡节与该药品盒接触，并通过该挡节将药品盒拔落到滑药板上，依次类推。

发药时，当药品盒到达发药机构中的出药口后，出药口上的扫码元件会对药品盒上的条码进行扫描，判断所取到药品是否与相应订单中的药品一致，若不一致，则做出相应的报警，并将接药框进行标记。

本发明的有益效果是：储药机构能够满足各式药品的放置，调整更换换药位时操作方便。每单元的机械手机构均可到其它单元中进行取药和发药操作，使取药和发药的调度更加的灵活多样，取药速度得到了较大的提升。每一个机械手机构中的取药组件利用链条上的挡节进行取药，使取药的控制更加简单，同时，挡节又保证了取药的准确和快速。在取药过程中，机械手机构可完成一定数量的药品暂时存储，使得取药更加方便，不必每取一盒药就得送出，再重复拿取，因此，使得取药速度得到了较大提升。在取药过程中，挡药挡板根据不同药品外形尺寸进行变化，药品全程无滑落出的危险。在发药前对药品再次检查，若药品有误，设备做出相应提示和动作，防止了二次错误的发生。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明单元结构示意图；

图3是本发明的储药机构局部示意图；

图4是本发明的机械手机构示意图一；

图5是本发明的机械手机构示意图二；

图中：1、储药机构，2、机械手机构，3、发药机构，4、挡板，11、放药挡板，12、横梁，13、背板，14放药支架；21、移动组件，22、挡药组件，23、取药组件，31、扫码元件，32、接药框，41、单元安装架，42、药品盒，211、导轨梁，212、直线电机磁轨，213、直线电机动子，214、安装架，215、导向轮，216、滚动轮，221、挡药挡板，222、滑药板，223、挡药同步带，224、挡药电机，231、挡节，232、链条，233、链轮，234、取药同步带，235、取药电机，236、位置检测元件。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。

参照附图1-5，一种多机械手发药装置，包含结构相同的多个单元，每个单元都包含储药机构1、从储药机构1中拿取药品的机械手机构2和发药机构3；

所述储药机构1包含放药支架14、放药挡板11和背板13，放药支架14上设有多个平行布置的放药挡板11和与放药挡板11垂直布置的背板13；

所述机械手机构2包含移动组件21、挡药组件22和取药组件23，所述移动组件21包含多个平行布置的直线电机磁轨212和设在直线电机磁轨212上的安装架214；所述挡药组件22包含设在安装架214上的挡药电机224、与挡药电机224驱动连接的挡药同步带223和挡药同步带223两侧的挡药挡板221；所述取药组件23包含设在两个挡药挡板221之间的链条232、与链条232驱动连接的取药电机235和链条232上间隔布置的多个挡节231；

所述发药机构3包含出药口、出药口上的扫码元件31和接药框32；

所述机械手机构2的移动组件21中的多个平行布置的直线电机磁轨212设在储药机构1和发药机构3之间。

所述储药机构1中的背板13与水平面之间的夹角为75-90°。

所述储药机构1中的多个平行布置的放药挡板11设在两个上下平行布置的横梁12上，所述横梁12上设有与放药挡板11相配合的T型槽。

所述机械手机构2的移动组件21中的安装架214上设有与直线电机磁轨212相配合的导向轮215和滚动轮216。

所述机械手机构2的取药组件23中的链条232的上方设有滑药板222。

所述机械手机构2的取药组件23中的链条232上间隔布置的多个挡节231为与药品盒相配合的拨爪。

所述机械手机构2的移动组件21中的安装架214上设有挡节231位置检测元件236。

一种多机械手发药方法，采用上述所限定的多机械手发药装置，包含以下步骤：

①上药：根据药品的分类，将同一种药品的药品盒放在储药机构1中两个相邻放药挡板11之间的放药支架14上，并且使药品盒靠在背板13上；

②取药：

a.通过与上位机通讯，确认需要取的药品盒所在储药机构1中的位置；

b.在直线电机磁轨212上移动安装架214，使安装架214上的挡药组件22和取药组件23对准需要取的药品盒所在储药机构1中的放药支架14；

c.启动挡药电机224和取药电机235，挡药电机224带动挡药同步带223调整挡药同步带223两侧的挡药挡板221之间的距离，同时利用链条232上的挡节231将放药支架14上的药品盒拔落到挡药同步带223两侧的挡药挡板221之间的滑药板222上；

d.通过链条232运动，将滑药板222上的药品盒送至发药机构3中的出药口处；

③发药：将药品盒通过发药机构3中的出药口落入到接药框32中，即完成发药。

在本实施例中，参见附图1，一种多机械手出药装置，由三个单元并排搭放在一起构成，从左到右依次为单元a、单元b和单元c，每一个单元包括有储药机构1、机械手机构2和发药机构3。每一个单元可完成位于储药机构1上的药器拿取。特别地，某一个单元的机械手机构2可以到其它单元的储药机构1中进行取药操作。

参见附图2，储药机构1中药品放在放药支架14之上，相邻两个放药挡板11之间。背板13设置的一定的倾斜角度，使药品的外包装紧贴至背板13上，从而药品不会因振动或者其它原因掉落，并为摆药时提供了一个参考位置。放药支架14放置在每两个放药挡板11的底部正下方。

参见附图2、3，在每一个单元中有多个放药挡板11和放药支架14，三个单元中的横梁12为一个带有长T型槽的整体，横梁12共有平行布置的三根，上方两根用于安装放药挡板11，下方一根用于安装放药支架14。

参见附图3，放药挡板11安装在横梁12的T型槽内，安装位置根据不同药品盒42的外形尺寸而确定，使药品盒42可放到两个放药挡板11之间，该位置可以在横梁12上进行相应的调整，直至调整到所需的位置即可。

参见附图2，机械手机构包括：移动组件21、挡药组件22和取药组件23。移动组件21可以通过安装架214进行低摩擦移动，节省能耗。挡药组件22保证了取药组件23在拿药过程中药品不会滑出去。取药组件23完成将药品从储药机构1中拿取和送出的工作。

参见附图4、5，移动组件21所采用驱动方式为直线电机驱动，以下叙述中将直线电机磁轨212和直线电机动子213统称为直线电机。直线电机为机械手机构2的移动提供动力。整个机械手机构2安装于安装架214上，为减少整个机构在运动过程中的阻力，故采用滚动摩擦的方式，在运行过程中滚动轮216在导轨梁211的上表面滚动。导向轮215用于保证机械手机构2的运行方向，它与导轨梁211的侧面进行接触。导向轮215和滚动轮216安装在安装架214上，以托举整个机械手机构2。

同时直线电机磁轨212也安装在导轨梁211的中央，直线电机动子213安装在安装架214上，使得整个机械手机构2随直线电机动子213沿着导轨梁211轴向运动。

参见附图1，采用直线电机驱动方式，使得三个单元中的直线电机磁轨212合为一条统一的磁轨，某一个单元中的机械手机构2在没有其它单元中的机械手机构2阻挡的情况下可运动到其它的单元中。

在对多种药品取药时，三个单元可以在一定的程度上进行并行取药，使取药速度得到了较大的提升。

参见附图4、5，挡药药组件22中包括有一组同步带传动机构，用于驱动挡药挡板221，两个挡药挡板221分别连接在挡药同步带223的两侧，使得两个挡药挡板221在运动过程中相对并同步的。

在取药过程中，当获知到要拿取某一种药品时，此时会控制挡药电机224带动挡药同步带223，调整两挡药挡板221之间的距离略大于所取药品盒的外形尺寸，防止药品在取药过程中掉落。

参见附图4、5，取药组件23中包括取药电机235、同步带传动机构和链传动机构。取药电机235通过同步带传动机构将动力传递到链传动机构上，链条232上均匀布置有多个挡节231，在取药过程，依靠所述挡节231对药品进行拿取，并将它从机械手机构2中送出。

参见附图3，挡节231在运行过程中会与所取的药品接触，因此，挡节231超出放药支架14的高度，小于该设备中所放高度最小药盒的高度。特别地，在取药时，链条232每运动两个挡节231之间的距离时，即可完成一盒药品的拿取。因为每次控制链条232运行的距离是一致的，因而可实现简单的、可靠的快速出药。

参见附图4、5，滑药板222位于链条232上方，保证了药品盒不会与链条232接触。滑药板222配合链条232上安装的挡节231，使得在每一次取药过程中可多取几次药，并将所取到的药品暂时存放在滑药板222上方，每两盒药品之间以挡节231将它们的位置区分开。

因为所述挡节231超出放药支架14的高度小于该设备中所放高度最小药盒的高度，当链条232运动一次两个挡节231之间的距离后，将该位置最下方的药品拔落出，并掉落到滑药板222上，在此时若需要对该药品再次取药，则仅需使取药电机235驱使链条232再次移动相应的距离，即再次完成一盒药品的拿取。

参见附图1、2，移动组件21带动机械手机构2移动到对应的出药口位置后，电机再次带动链条232运动，从而将位于滑药板222上的药品依次送至发药机构3的出药口处。

药品到达出药口后，扫码元件31会对药盒上的条码进行扫描，判断所取到药品是否与相应订单中的药品一致，若不一致，则做出相应的报警，并将下方的接药框32标记为异常状态。

现结合所有附图说明操作流程：

根据所要求放置的药品分类，选择不同的单元；

在上药前，应先调整每个单元中的放药挡板11和放药支架14的位置，使每一个放药支架14位于相邻两个放药挡板11的正中央，同时每两个放药挡板11之间的距离应当满足所要放置药品的药盒外形尺寸，然后在每个放药支架14上放上药品盒；

当该设备收到一张处方单信息后，上位机为各单元分配好各自要取的药后，假设c单元有要到b单元的药，当c单元中的机械手机构2需要去b单元中取药时，b单元中的机械手机构向左运动，预留出c单元中的机械手机构2取药的空间，然后c单元中的机械手机构2开始取药。

参见附图3、4、5：取药时，机械手机构2运动到所取药品的正下方（所取药品两侧的放药挡板11的中间位置），挡药电机224带动挡药同步带223，调整两挡药挡板221之间的距离略大于所取药品的外盒尺寸，防止药品在取药过程中掉落；取药电机235带动链条232，使位于滑药板222下方的挡节231随链条232一起运动，当挡节231与药品盒42接触后，挡节231将药品盒42拔落到滑药板222上，并且位于上述挡节231与它前一个挡节231之间，由于有挡药挡板222的保护，保证药品盒42不会滑出。若需要在该位置继续取一盒药，链条232再运行相邻两个挡节231之间的距离，即又一次完成一次药品的拿取。

此时机械手机构2上缓存有两盒药品，若还需要取药，可继续拿取，缓存药品的数量最大达到挡节231数量的一半。

完成药品盒的拿取后，直线电机带动机械手机构2运动到出药口位置，取药电机235带动链条232转动当前机械手机构2上的药品数量个相邻两挡节231的距离，则将机械手机构2上的药品全部送出。

参见附图2，当药品到达出药品口后，扫码元件31会对药品盒上的条码进行扫描，判断所取到药品是否与相应订单中的药品一致，若不一致，则做出相应的报警，并将下方的接药框32标记为异常状态。

至此，机械手机构2反复拿取，直至取完该处方所需的所有药品。

Claims (10)

1.一种多机械手发药装置，其特征在于：包含结构相同的多个单元，每个单元都包含储药机构（1）、从储药机构（1）中拿取药品的机械手机构（2）和发药机构（3）；

所述储药机构（1）包含放药支架（14）、放药挡板（11）和背板（13），放药支架（14）上设有多个平行布置的放药挡板（11）和与放药挡板（11）垂直布置的背板（13）；

所述机械手机构（2）包含移动组件（21）、挡药组件（22）和取药组件（23），所述移动组件（21）包含多个平行布置的直线电机磁轨（212）和设在直线电机磁轨（212）上的安装架（214）；所述挡药组件（22）包含设在安装架（214）上的挡药电机（224）、与挡药电机（224）驱动连接的挡药同步带（223）和挡药同步带（223）两侧的挡药挡板（221）；所述取药组件（23）包含设在两个挡药挡板（221）之间的链条（232）、与链条（232）驱动连接的取药电机（235）和链条（232）上间隔布置的多个挡节（231）；

所述发药机构（3）包含出药口、出药口上的扫码元件（31）和接药框（32）；

所述机械手机构（2）的移动组件（21）中的多个平行布置的直线电机磁轨（212）设在储药机构（1）和发药机构（3）之间。

2.根据权利要求1所述的一种多机械手发药装置，其特征在于所述储药机构（1）中的背板（13）与水平面之间的夹角为75-90°。

3.根据权利要求2所述的一种多机械手发药装置，其特征在于所述储药机构（1）中的多个平行布置的放药挡板（11）设在两个上下平行布置的横梁（12）上，所述横梁（12）上设有与放药挡板（11）相配合的T型槽。

4.根据权利要求1所述的一种多机械手发药装置，其特征在于所述机械手机构（2）的移动组件（21）中的安装架（214）上设有与直线电机磁轨（212）相配合的导向轮（215）和滚动轮（216）。

5.根据权利要求1或4所述的一种多机械手发药装置，其特征在于所述机械手机构（2）的取药组件（23）中的链条（232）的上方设有滑药板（222）。

6.根据权利要求1或4所述的一种多机械手发药装置，其特征在于所述机械手机构（2）的取药组件（23）中的链条（232）上间隔布置的多个挡节（231）为与药品盒相配合的拨爪。

7.根据权利要求1所述的一种多机械手发药装置，其特征在于所述机械手机构（2）的移动组件（21）中的安装架（214）上设有挡节（231）位置检测元件（236）。

8.一种多机械手发药方法，其特征在于：采用权利要求1-7任意一项限定的多机械手发药装置，包含以下步骤：

①上药：根据药品的分类，将同一种药品的药品盒放在储药机构（1）中两个相邻放药挡板（11）之间的放药支架（14）上，并且使药品盒靠在背板（13）上；

②取药：

a.通过与上位机通讯，确认需要取的药品盒所在储药机构（1）中的位置；

b.在直线电机磁轨（212）上移动安装架（214），使安装架（214）上的挡药组件（22）和取药组件（23）对准需要取的药品盒所在储药机构（1）中的放药支架（14）；

c.启动挡药电机（224）和取药电机（235），挡药电机（224）带动挡药同步带（223）调整挡药同步带（223）两侧的挡药挡板（221）之间的距离，同时利用链条（232）上的挡节（231）将放药支架（14）上的药品盒拔落到挡药同步带（223）两侧的挡药挡板（221）之间的滑药板（222）上；

d.通过链条（232）运动，将滑药板（222）上的药品盒送至发药机构（3）中的出药口处；

③发药：将药品盒通过发药机构（3）中的出药口落入到接药框（32）中，即完成发药。

9.根据权利要求8所述的一种多机械手发药方法，其特征在于：取药时，挡药电机（224）带动挡药同步带（223）调整挡药同步带（223）两侧的挡药挡板（221）之间的距离，使挡药同步带（223）两侧的挡药挡板（221）之间的距离大于所取药品盒的外形尺寸，防止药品盒掉落；取药电机（235）带动链条（232）使位于滑药板（222）下方的挡节（231）随链条（232）一起运动，当挡节（231）与药品盒接触后，挡节（231）将药品盒拔落到滑药板（222）上，并且位于相邻两个挡节（231）之间，若需要在该位置继续取一盒药，则使下一个挡节（231）与该药品盒接触，并通过该挡节（231）将药品盒拔落到滑药板（222）上，依次类推。

10.根据权利要求8或9所述的一种多机械手发药方法，其特征在于：发药时，当药品盒到达发药机构（3）中的出药口后，出药口上的扫码元件（31）会对药品盒上的条码进行扫描，判断所取到药品是否与相应订单中的药品一致，若不一致，则做出相应的报警，并将接药框（32）进行标记。