CN109650061B - 气动取药机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种取药装置，特别是涉及一种用于医疗卫生单位实现药房自动化的气动取药机械手。由同步带传动系统、储药仓和吸药机构组成。同步带传动系统通过两个伺服电机带动同步带轮实现对吸药机构的控制，吸药机构发生直线位移，两个电机同步转动实现对其精准控制；吸药机构转向，其中一个电机相对另一个电机有相对运动实现吸药机构转向控制。实现取药过程药品在储药仓内的多盒存储。吸药机构通过激光测距传感器和标准气缸实现吸盘到药品间的位移补偿。采用上述技术方案可提高药房整体工作效率；改变传统售药模式下的“人等药”的问题；提高医院服务质量，使药师有时间为更多的患者提供专业的药学服务。

Description

气动取药机械手

技术领域

本发明涉及一种取药装置，特别是涉及一种用于医疗卫生单位实现药房自动化的气动取药机械手。

背景技术

目前，我国医疗卫生单位大多数药房仍采用传统人工售药的运营模式，在急诊高峰期，门诊侯药大厅人员拥挤现象严重。同时，传统模式下药师需对处方进行手工调配，劳动强度大，工作效率低，更多时间药师都在忙于收处方、取药、核对处方并将药品送到患者手上，不能为患者提供专业的药学服务，医患关系紧张。

对于采用自动化设备进行辅助出药的医疗卫生单位，这些自动化设备大多分为主动出药和被动出药,被动出药即通过重力作用，使药槽最下端的药品掉落到传送装置上，且每个储药槽单元的出药口处都设有控制装置，所需传感器数量较多，线路布线较为复杂。主动出药即使用机械手拾取目标药品，目前机械手使用最多的是利用夹持机构夹取目标药品和带有拨药板的机械手配合倾斜储药槽挑出目标药品，这两种主动出药方式对于对药品需求量大的处方不能实现一次出药，工作效率较低，无临时储药装置。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术的不足而提供一种发药效率高，药师劳动强度低，且适于当代中国医院药房的气动取药机械手。

实现上述发明目的采用以下技术方案：一种气动取药机械手，其特征在于：包括同步带传动系统、储药仓、吸药机构和用于连接同步带传动系统、储药仓与吸药机构三者的机械手框架，所述同步带传动系统设置在机械手框架的侧端，所述储药仓安装在机械手框架下端，所述吸药机构通过滑块与直线导轨一配合安装在机械手框架上端；所述同步带传动系统包含配合安装在减速器安装板一和减速器安装板二上的伺服电机一和伺服电机二、减速器一和减速器二，设在机械手框架上的小同步带轮一和小同步带轮二，减速器安装板上布置有小同步带轮三、小同步带轮四、小同步带轮五、小同步带轮六、同步带过轮三和同步带过轮四，小同步带过轮一和小同步带过轮二设在同步带张紧连接块上，设在机械手框架上的减速器安装板一和减速器安装板二之间连接有鱼眼螺栓一和鱼眼螺栓二；所述储药仓是临时储药装置，机械手框架上设有前滑板和后滑板，底部翻板通过光轴铰接在机械手框架底部，气缓冲汽缸活塞杆的端部与套筒连接，安装在机械手框架上，底部安装在汽缸支座上，机械手框架底部与安装弹簧支架间设置一根弹簧；所述吸药机构是取药的执行机构，标准气缸固定在气缸固定件上，其活塞杆端部通过销轴铰接在气缸前支架开孔处，直线导轨二布置在小板延长板上，吸盘支撑座通过滑块与直线导轨二配合安装与小板延长板相连，转向带轮支撑板上设有旋转拖链靠架、同步带张紧连接块、张紧压块和滑块并通过转向同步带轮与小板延长板连接，吸盘支撑座上设有吸盘、真空过滤器和真空发生器，在吸盘和真空过滤器间设有激光测距传感器通过激光测距角件放置在吸盘支撑座上。

伺服电机单独工作时，可对吸药机构进行单独控制，实现气动机械手转向；一个伺服电机工作时，配合同步带、小同步带轮二、小同步带轮四、小同步带轮五和同步带过轮四带动吸药机构发生直线位移，确保气动取药机械手不发生偏转，小同步带轮一、小同步带轮二、小同步带轮五、小同步带轮六、同步带过轮三和同步带过轮四同轴心安装，两伺服电机保持速度相同；两伺服电机差速运行时，吸药机构可实现转动直动同步工作。

两减速器安装板一和减速器安装板二通过鱼眼螺栓一和鱼眼螺栓二连接在一起，调节放置在减速器安装板上的减速器位置，改变带的松紧。

前滑板与后滑板与水平呈一定倾角固接在机械手框架上，机械手框架上方左右两侧设置入药口，整体镂空设计。

于底部翻板一侧安装弹簧，另一侧安装气缓冲气缸。

小板延长板和带轮支撑板间安装转向同步带轮。

激光测距传感器安装在吸盘支撑座前端，标准气缸安装在气缸固定件上，标准气缸的杆端与气缸前支架连接，实现对目标药品距吸盘的位移补偿。

采用上述技术方案，本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的气动取药机械手选用伺服电机-同步带传动，可实现直动、转动、直动-转动同步三种模式，根据实际要求灵活选择模式，提高执行效率；气动取药机械手设置储药仓，前后设入药口，均可落入药品，同时前后滑板具有倾角，底部翻板的转轴在后滑板处，使储药仓出药无死角，可暂存较多数量药品。气动吸药机构运行平稳可靠，另设有位移补偿装置，可吸取药房储药架深处药品，实现了药房的密集存储功能；激光测距传感器准确反馈吸盘到药盒正面的距离，使气动取药机械手自动化程度更高。

附图说明

图1是本发明的整体结构三维图。

图2是本发明的储药仓结构三维图。

图3是本发明吸药机构三维图。

图中，直线导轨一1、直线导轨二48、同步带过轮一2、同步带过轮二3、同步带过轮三23、同步带过轮四24、同步带传动系统4、小同步带轮一5、小同步带轮二6、小同步带轮三19、小同步带轮四20、小同步带轮五21、小同步带轮六22、储药仓7、弹簧8、伺服电机一9、伺服电机二13、弹簧安装支架10、机械手固定角件11、减速器一12、减速器二14、鱼眼螺栓一15、鱼眼螺栓二16、减速器安装板一17、减速器安装板二18、吸药机构25、机械手框架26、前滑板27、底部翻板28、光轴29、套筒30、气缓冲气缸31、后滑板32、气缸支座33、标准气缸34、滑块一35、滑块二41、小板延长板36、转向同步带轮37、带轮支撑板38、同步带张紧连接块39、张紧压块40、旋转拖链靠架42、吸盘43、激光测距传感器44、激光测距角件45、真空过滤器46、吸盘支撑座47、气缸前支架49、气缸固定件50、真空发生器51。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的描述。

参照附图1、2、3，该发明所涉及的气动取药机械手，包括直线导轨一1、直线导轨二48、同步带过轮一2、同步带过轮二3、同步带过轮三23、同步带过轮四24、同步带传动系统4、小同步带轮一5、小同步带轮二6、小同步带轮三19、小同步带轮四20、小同步带轮五21、小同步带轮六22、储药仓7、弹簧8、伺服电机一9、伺服电机二13、弹簧安装支架10、机械手固定角件11、减速器一12、减速器二14、鱼眼螺栓一15、鱼眼螺栓二16、减速器安装板一17、减速器安装板二18、吸盘执行机构25、机械手框架26、前滑板27、底部翻板28、光轴29、翻板套筒30、气缓冲气缸31、后滑板32、气缸支座33、标准气缸34、滑块一35、滑块二41、小板延长板36、转向同步带轮37、带轮支撑板38、同步带张紧连接块39、张紧压块40、旋转拖链靠架42、吸盘43、激光测距传感器44、激光测距角件45、真空过滤器46、吸盘支撑座47、气缸前支架49、气缸固定件50、真空发生器51。

工作初始状态时，气动取药机械手初始化，当需要吸药机构25转动指定角度到达药盒前时，伺服电动机一9及其减速器一12带动小同步带轮三19进行转动，小同步带轮三19带动其上的同步带，及其所绕同步带过轮一2、同步带过轮二3、小同步带轮一5、小同步带轮六22、同步带过轮四24、转向同步带轮37，转向同步带轮37固定在小板延长板36底部，转向同步带轮37带动吸盘执行机构25转动指定角度，使吸盘43正对药盒；当吸药机构25只需直线运动到达药盒前时，伺服电动机二13及其减速器二14带动小同步带轮四20进行转动，小同步带轮四20带动其同步带所绕小同步带轮二6、小同步带轮五21、同步带过轮23，同步带张紧连接块39和张紧压块40压紧同步带，通过拧紧螺栓实现张紧功能，使滑块41在直线导轨1上作直线运动，同步带过轮一2、同步带过轮二3安装在同步带张紧连接块39上，所以吸药机构25作直线运动时，伺服电动机一9与伺服电动机二13作同向转动，调节皮带在转向同步带轮37处的长度，使转向同步带轮37与皮带前进方向不发生相对转动；在实际工作中，为了提高机械手取药效率，需要对两伺服电机进行差动控制，实现对目标药品的快速定位。

在调节吸盘43正对药盒的过程中，激光测距传感器44负责测量吸盘与药盒正面之间的距离，吸盘43吸起药盒，伺服电动机一9与伺服电动机二13同步反向转动，控制吸盘43吸附的药盒到达储药仓7左右两侧的入药口上方。气泵停止工作，药盒落入储药仓7内。

储药仓前滑板27与后滑板32设计成同水品面一定倾角安装在机械手框架26上，保证从吸盘43处掉落的药品不再滑板滞留，能够完全落入储药仓7内；当需要的药品全部处在储药仓内后，气动取药机械手再由坐标机器人移动至药筐上方，由气缓冲气缸31控制底部翻板28打开，全部药品滑入指定药筐。

Claims (6)

1.气动取药机械手，其特征在于：包括同步带传动系统（4）、储药仓（7）、吸药机构（25）和用于连接同步带传动系统（4）、储药仓（7）与吸药机构（25）三者的机械手框架（26），所述同步带传动系统（4）设置在机械手框架（26）的侧端，所述储药仓（7）安装在机械手框架（26）下端，所述吸药机构（25）通过滑块二（41）与直线导轨一（1）配合安装在机械手框架（26）上端；所述同步带传动系统（4）包含配合安装在减速器安装板一（17）和减速器安装板二（18）上的伺服电机一（9）和伺服电机二（13）、减速器一（12）和减速器二（14），设在机械手框架（26）上的小同步带轮一（5）和小同步带轮二（6），减速器安装板二（18）上布置有小同步带轮三（19）、小同步带轮四（20）、小同步带轮五（21）、小同步带轮六（22）、同步带过轮三（23）和同步带过轮四（24），同步带过轮一（2）和同步带过轮二（3）设在同步带张紧连接块（39）上，设在机械手框架（26）上的减速器安装板一（17）和减速器安装板二（18）之间连接有鱼眼螺栓一（15）和鱼眼螺栓二（16）；所述储药仓（7）是临时储药装置，机械手框架（26）与前滑板（27）、后滑板（32）前后铰接，底部翻板（28）通过光轴（29）铰接在机械手框架（26）底部，气缓冲气缸（31）活塞杆的端部与套筒（30）连接，安装在机械手框架（26）上，底部安装在气缸支座（33）上，机械手框架（26）底部与弹簧安装支架（10）间设置一根弹簧（8）；所述吸药机构（25）是取药的执行机构，标准气缸（34）固定在气缸固定件（50）上，其活塞杆端部通过销轴铰接在气缸前支架（49）开孔处，直线导轨二（48）布置在小板延长板（36）上，吸盘支撑座（47）通过滑块一（35）与直线导轨二（48）配合安装与小板延长板（36）相连，带轮支撑板（38）上设有旋转拖链靠架（42）、同步带张紧连接块（39）、张紧压块（40）和滑块二（41）和转向同步带轮（37）分别安装在带轮支撑板（38）上，吸盘支撑座（47）上设有吸盘（43）、真空过滤器（46）、真空发生器（51），在吸盘（43）和真空过滤器（46）间设有激光测距传感器（44）通过激光测距角件（45）安装在吸盘支撑座（47）上；

吸药机构（25）的小板延长板(36)和带轮支撑板（38）间安装转向同步带轮（37），所述转向同步带轮（37）均与所述同步带过轮一（2）和同步带过轮二（3）传动连接，所述同步带过轮一（2）和同步带过轮二（3）传动连接，伺服电机一（9）的输出轴与所述小同步带轮三（19）固定连接，伺服电机二（13）的输出轴与所述小同步带轮四（20）固定连接，所述同步带过轮一（2）和同步带过轮二（3）分别与所述小同步带轮三（19）传动连接。

2.根据权利要求1所述的气动取药机械手，其特征在于伺服电机二（13）不工作时，伺服电机一（9）可对其进行单独控制，实现气动机械手转向；伺服电机二（13）工作时，配合同步带、小同步带轮二（6）、小同步带轮四（20）、小同步带轮五（21）和同步带过轮四（24）带动吸药机构（25）发生直线位移，确保气动取药机械手不发生偏转，小同步带轮一（5）、小同步带轮二（6）、小同步带轮五（21）、小同步带轮六（22）、同步带过轮三（23）和同步带过轮四（24）均同轴心安装，伺服电机一（9）需与伺服电机二（13）保持速度相同；伺服电机一（9）和伺服电机二（13）差速运行时，吸药机构（25）可实现转动直动同步工作。

3.根据权利要求1所述的气动取药机械手，其特征在于减速器安装板一（17）和减速器安装板二（18）通过鱼眼螺栓一（15）和鱼眼螺栓二（16）连接在一起，调节放置在减速器安装板一（17）上的减速器一（12）位置，改变带的松紧。

4.根据权利要求1所述的气动取药机械手，其特征在于前滑板（27）与后滑板（32）与水平呈一定倾角固接在机械手框架（26）上，机械手框架（26）上方左右两侧设置入药口，整体镂空设计。

5.根据权利要求4所述的气动取药机械手，其特征在于底部翻板（28）一侧安装弹簧（8），另一侧安装气缓冲气缸（31）。

6.根据权利要求1所述的气动取药机械手，其特征在于激光测距传感器（44）安装在吸盘支撑座（47）前端，标准气缸（34）安装在气缸固定件（50）上，标准气缸（34）的杆端与气缸前支架（49）连接，实现对目标药品距吸盘（43）的位移补偿。