CN110470368A - 一种粉状药剂的精确计量装置及计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉状药剂的精确计量装置及计量方法，计量装置包括机座、药剂舱、出料芯棒与撞针组件；药剂舱，可相对于所述机座可控转动；出料芯棒有多根每根所述出料芯棒的头部均设置有药剂容置豁口，且各出料芯棒上药剂容置豁口的规格不同；每个所述出料芯棒均可相对于所述药剂舱来回滑动；撞针组件可使出料芯棒相对于所述药剂舱作来回滑动，从而使得所述出料芯棒上的药剂容置豁口进出所述药剂舱。本发明的粉状药剂的精确计量装置及计量方法通过各出料芯棒的组合使用，可满足任意剂量的粉状药剂的出药任务，且通过出料芯棒的结构设计使得每次出料的剂量较为准确，使得可精确计量少量的药剂。

Description

一种粉状药剂的精确计量装置及计量方法

技术领域

本发明涉及医用计量装置技术领域，特别是涉及一种粉状药剂的精确计量装置及计量方法。

背景技术

在科研及医院用药过程中，经常需要精确计量少量的粉状药剂进行使用，计量的药剂质量往往只有几十毫克，而计量的误差率又要求较高，因此市面上难以找到满足要求的计量装置，往往只能靠人工称量，人工称量需要反反复复抖落取回药剂以使药剂质量满足误差要求，效率很低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可自动精确计量粉状药剂的质量的粉状药剂的精确计量装置及计量方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的粉状药剂的精确计量装置，包括：

机座，其固定设置；

药剂舱，其用于容纳粉状药剂，其为空心圆柱状，且其几何中心轴横向设置；其可相对于所述机座可控转动，且转动中心轴与几何中心轴平行；

出料芯棒，所述出料芯棒有多根，所有出料芯棒围绕所述药剂舱的几何中心轴呈圆周阵列排列；每根所述出料芯棒的头部均设置有药剂容置豁口，且各出料芯棒上药剂容置豁口的规格不同；每个所述出料芯棒均可相对于所述药剂舱来回滑动；

撞针组件，其包括可作伸缩运动的撞针，所述撞针可作用于与其正对的出料芯棒使之相对于所述药剂舱作来回滑动，从而使得所述出料芯棒上的药剂容置豁口进出所述药剂舱；及

计量称，其用于计量所述出料芯棒分出的粉状药剂的质量。

进一步地，每根所述出料芯棒与所述药剂舱之间均设置有第一弹簧，所述第一弹簧使所述药剂容置豁口具有缩入所述药剂舱内的运动趋势，所述撞针组件包括:

推送件，其可由电动推杆在设定距离内作伸缩运动，且所述撞针安装在其上，且撞针与其之间滑动连接；

第二弹簧，其设置在所述撞针与所述推送件之间；

销轴，其固定安装在所述撞针上；

齿盘，其一端面上形成有可作用于所述销轴的多个振动齿，所述振动齿具有平滑上升部以及阶跃下降部；及

驱动单元，其用于驱动所述齿盘转动。

进一步地，所述药剂舱的外壁上形成有传动轮；

还包括与所述传动轮具有传动关系的传动电机。

进一步地，所述药剂容置豁口为贯穿所述出料芯棒的通孔，且该通孔中部孔径较小两端孔径较大，其中部与两端之间为平滑过渡。

进一步地，还包括连接所述药剂舱的进料装置；所述进料装置包括：

进料斗，其呈斗状，且其下端与所述药剂舱连通，且两者的连接处转动连接；及

搅拌装置，其设于所述进料斗内。

进一步地，所述撞针的尾端具有粗轴段，所述推送件上形成有用于容置所述粗轴段的容置腔，所述粗轴段与所述容置腔之间为滑动连接，且所述粗轴段的两端与所述容置腔的两端各设有一个所述第二弹簧；

所述齿盘的数量有两个，且两个齿盘的有振动齿的两端面相对；所述销轴在两齿盘之间运动。

进一步地，所述齿盘的外围设置有齿轮部；

所述驱动单元包括驱动电机及驱动齿轮，所述齿轮部与所述驱动齿轮啮合。

一种粉状药剂的精确计量方法，应用于控制器，所述方法包括：

接收出料任务，所述出料任务包括出料剂量；

将所述出料剂量乘以预设的系数得到预出料剂量，所述系数为大于0.9小于1的数值；

根据所述预出料剂量的数值计算出料分配方式，所述出料分配方式包括分摊至各出料芯棒的出料任务，所述出料任务即出料芯棒的来回滑动的次数；

控制所述药剂舱转动，将有出料任务的各出料芯棒依次转至与撞针正对的位置，并控制撞针组件推动所述出料芯棒伸缩相应的次数；

读取所述计量称的读数，计算出料剂量与读数的差值；

根据差值控制每次出药量最小的出料芯棒作伸缩运动出药，没出一次药读取一次计量称的读数并计算一次剩余差值，直至剩余差值相对于所述出料剂量的比例小于设定比例。

进一步地，所述控制撞针组件推动所述出料芯棒伸缩包括：

控制电动推杆驱动推送件向药剂舱进给，推动出料芯棒使其药剂容置豁口伸出至药剂舱外，同时使所述销轴与靠近药剂舱的齿盘的振动齿接触；

驱动靠近药剂舱的齿盘转动，振动齿作用于所述销轴，使得所述撞针往复振动若干下，带动所述出料芯棒往复振动相应次数；

控制电动推杆驱动推送件远离药剂舱，出料芯棒在第一弹簧的作用下复位。

进一步地，所述控制电动推杆驱动推送件向药剂舱进给之前还包括：

驱动远离药剂舱的齿盘转动，使得所述撞针往复振动，驱使出料芯棒往复振动，使得药剂容置豁口在药剂舱内往复振动。

有益效果：本发明的粉状药剂的精确计量装置及计量方法通过设置多种出料规格的出料芯棒，且使撞针组件推动不同的出料芯棒进行出料，使得计量装置单次可出不同剂量的药剂，通过各出料芯棒的组合使用，可满足任意剂量的粉状药剂的出药任务，且通过出料芯棒的结构设计使得每次出料的剂量较为准确，使得可精确计量少量的药剂。

附图说明

附图1为粉状药剂的精确计量装置的第一立体图；

附图2为粉状药剂的精确计量装置的第二立体图；

附图3为粉状药剂的精确计量装置的剖视图；

附图4为出料芯棒的结构图；

附图5为出料芯棒的剖视图；

附图6为附图3中A部分的放大图；

附图7为附图3中B部分的放大图；

附图8为齿盘的结构图；

附图9为撞针与销轴的组合图；

附图10为粉状药剂的精确计量方法的流程图。

附图中各附图标记表示的零部件名称如下：

1-机座；2-药剂舱；21-传动轮；3-出料芯棒；31-药剂容置豁口；4-撞针组件；41-撞针；411-粗轴段；42-推送件；43-第二弹簧；44-销轴；45-齿盘；451-振动齿；452-齿轮部；451-1-平滑上升部；451-2-阶跃下降部；46-驱动单元；461-驱动电机；462-驱动齿轮；47-电动推杆；51-传动电机；52-驱动齿轮；6-进料装置；61-进料斗；62-搅拌装置；7-计量称；8-第一弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1-3所示的粉状药剂的精确计量装置(以下简称“计量装置”)，包括机座1、药剂舱2、出料芯棒3、撞针组件4以及计量称7，其中：

机座1固定设置；药剂舱2用于容纳粉状药剂，其为空心圆柱状，且其几何中心轴横向设置；其可相对于所述机座1可控转动，且转动中心轴与几何中心轴平行；具体地，所述药剂舱2的外壁上形成有传动轮21，此处传动轮21为齿轮，计量装置还包括与所述传动轮21具有传动关系的传动电机51，传动电机51上安装有与传动轮21啮合的驱动齿轮52，如此传动电机51可带动药剂舱2整体旋转。

所述出料芯棒3有多根，所有出料芯棒3围绕所述药剂舱2的几何中心轴呈圆周阵列排列；每根所述出料芯棒3的头部均设置有药剂容置豁口31，且各出料芯棒3上药剂容置豁口31的规格不同；每个所述出料芯棒3均可相对于所述药剂舱2来回滑动；撞针组件4包括可作伸缩运动的撞针41，所述撞针41可作用于与其正对的出料芯棒3使之相对于所述药剂舱2作来回滑动，从而使得所述出料芯棒3上的药剂容置豁口31进出所述药剂舱2。优选地，如附图5-6所示，所述药剂容置豁口31为贯穿所述出料芯棒3的通孔，且该通孔中部孔径较小两端孔径较大，其中部与两端之间为平滑过渡，本实施例中，通孔由两个对称设置的喇叭状孔构成，将药剂容置豁口31设置成如此形式，可使得药剂容易进入且且容易抖落。

计量称7用于计量所述出料芯棒3分出的粉状药剂的质量。

通过上述结构，可根据需要的药剂质量选择合适的出料芯棒3进行出料，或者选择合适的多种出料芯棒3组合进行出料，当需要用到某个出料芯棒3时，可控制传动电机51带动药剂舱2转动，使得出料芯棒3与撞针组件4的撞针41对准，传动电机51带动药剂舱2转动的同时，药剂舱2内的粉状药剂在其内翻滚，可起到粉状药剂的效果，使得粉状药剂密度均匀，不会结块。出料芯棒3与撞针组件4的撞针41对准后，撞针41推动出料芯棒3使得出料芯棒3的药剂容置豁口31伸出至药剂舱2之外即可使定量的药剂落到计量称7上，药剂容置豁口31每一次进出药剂舱2均可带出定量的粉状药剂，通过不同出料芯棒3的组合出料，可以实现出任意质量的药剂。

每根所述出料芯棒3与所述药剂舱2之间均设置有第一弹簧8，所述第一弹簧8使所述药剂容置豁口31具有缩入所述药剂舱2内的运动趋势，所述撞针组件4包括推送件42、第二弹簧43、销轴44、齿盘45及驱动单元46。推送件42可由电动推杆47在设定距离内作伸缩运动，且所述撞针41安装在其上，且撞针41与其之间滑动连接，所述撞针41与所述推送件42之间设置有第二弹簧43；如附图9所示，销轴44固定安装在所述撞针41上；如附图8所示，齿盘45的一端面上形成有可作用于所述销轴44的多个振动齿451，所述振动齿451具有平滑上升部451-1以及阶跃下降部451-2；驱动单元46用于驱动所述齿盘45转动。

优选地，如附图7所示，所述撞针41的尾端具有粗轴段411，所述推送件42上形成有用于容置所述粗轴段411的容置腔，所述粗轴段411与所述容置腔之间为滑动连接，且所述粗轴段411的两端与所述容置腔的两端各设有一个所述第二弹簧43；如附图8所示，所述齿盘45的数量有两个，且两个齿盘45的有振动齿451的两端面相对；所述销轴44在两齿盘45之间运动。

采用上述结构，作用原理为：第二弹簧43较硬，在推送件42驱动撞针41往复运动时，粗轴段411两侧的第二弹簧43基本都不产生形变。初始状态下，撞针41未推动出料芯棒3运动时，撞针41上的销轴44与远离药剂舱2的齿盘45上的振动齿451接触，且销轴44与振动齿451的平滑上升部451-1的最底部接触，当需要出料时，驱动单元46驱动齿盘45运动，使得销轴44先沿着平滑上升部451-1运动，撞针41向靠近药剂舱2的方向运动同时顶着出料芯棒3产生微小运动，出料芯棒3上的药剂容置豁口31在药剂舱2内产生微小平移，然后销轴44沿着平滑上升部451-1运动到头后，到达阶跃下降部451-2，在阶跃下降部451-2位置，撞针41在第二弹簧43的作用下快速往远离药剂舱2的方向运动复位，同时出料芯棒3也在第一弹簧8的作用下复位，如此，撞针41使出料芯棒3发生了一次振动，重复上述过程，可使出料芯棒3发生多次振动，相应地药剂容置豁口31在药剂舱2内发生多次振动(全程药剂容置豁口31不出药剂舱2)，通过振动可使得药剂舱2内的药剂将出料芯棒3上的药剂容置豁口31充分填满。出药时，首先，电动推杆47推动推送件42运动，推送件42通过第二弹簧43推动撞针41运动，撞针41推动出料芯棒3运动使其药剂容置豁口31移出到药剂舱2外，此过程中第二弹簧43基本不产生形变；然后，驱动单元46驱动靠近药剂舱2的齿盘45运动，重复上述过程，使得出料芯棒3的药剂容置豁口31在药剂舱2的外部振动多次，可将药剂容置豁口31内的药剂充分抖落至计量称7上。通过上述过程，通过使药剂容置豁口31在药剂舱2内振动以及在药剂舱2外振动，使得药剂容置豁口31内可充满药剂并在药剂舱2外充分抖出，如此可实现出料芯棒3每一次出药所出的药剂质量基本相等，误差较小，方便药剂的累积计量。

进一步地，为了方便对药剂舱2进行补料，还包括连接所述药剂舱2的进料装置6；所述进料装置6包括进料斗61与搅拌装置62，进料斗61呈斗状，且其下端与所述药剂舱2一端面的中心位置连通，且两者的连接处转动连接；搅拌装置62设于所述进料斗61内。

上述驱动单元46驱动齿盘45转动的方式为：所述齿盘45的外围设置有齿轮部452；所述驱动单元46包括驱动电机461及驱动齿轮462，所述齿轮部452与所述驱动齿轮462啮合。

一种粉状药剂的精确计量方法，如附图10所示，应用于控制器，所述方法包括如下步骤A1-A6：

步骤A1，接收出料任务，所述出料任务包括出料剂量；

步骤A2，将所述出料剂量乘以预设的系数得到预出料剂量，所述系数为大于0.9小于1的数值；

本步骤中，由于对于计量装置来说，出料是出了就无法收回的过程，因此，为防止计量中超出出料剂量，因此先按照预出料剂量进行出料，如此在预出料时超出预出料剂量，则没有关系，因为预出料剂量与出料剂量之间还有一个缓冲差值。

步骤A3，根据所述预出料剂量的数值计算出料分配方式，所述出料分配方式包括分摊至各出料芯棒3的出料任务，所述出料任务即出料芯棒3的来回滑动的次数；

举例说明，若本实施例中，包含四种规格的出料芯棒3，四种规格的出料芯棒3一次出药质量分别为5mg、3mg、1mg以及0.2mg，若要出20毫克的药，预设的系数为0.95，则预出料量为19mg，可分配给四种规格的出料芯棒3的出料任务如下，5mg规格的出料芯棒3出料3次，3mg规格的出料芯棒3出料1次，1mg规格的出料芯棒3出料1次。

步骤A4，控制所述药剂舱2转动，将有出料任务的各出料芯棒3依次转至与撞针41正对的位置，并控制撞针组件4推动所述出料芯棒3伸缩相应的次数；

步骤A5，读取所述计量称7的读数，计算出料剂量与读数的差值；

接上述例子，若5mg、3mg、1mg三种规格的出料芯棒3出料完毕后，称得已出料量为19.1mg，此时出料剂量与读数的差值为0.9mg。

步骤A6，根据差值控制每次出药量最小的出料芯棒3作伸缩运动出药，没出一次药读取一次计量称7的读数并计算一次剩余差值，直至剩余差值相对于所述出料剂量的比例小于设定比例。

接上述例子，控制0.2mg规格的出料芯棒3伸缩多次，每次出料约0.2mg的药剂，若出料芯棒3伸缩3次后，出药总剂量为19.72mg，此时剩余差值相对于所述出料剂量的比例为1.4％，小于设定比例2％，则认为出料完成。

进一步地，所述控制撞针组件4推动所述出料芯棒3伸缩包括如下步骤B1-B3：

步骤B1，控制电动推杆47驱动推送件42向药剂舱2进给，推动出料芯棒3使其药剂容置豁口31伸出至药剂舱2外，同时使所述销轴44与靠近药剂舱2的齿盘45的振动齿451接触；

步骤B2，驱动靠近药剂舱2的齿盘45转动，振动齿451作用于所述销轴44，使得所述撞针41往复振动若干下，带动所述出料芯棒3往复振动相应次数；

步骤B3，控制电动推杆47驱动推送件42远离药剂舱2，出料芯棒3在第一弹簧的作用下复位。

进一步地，所述控制电动推杆47驱动推送件42向药剂舱2进给之前还包括如下步骤：驱动远离药剂舱2的齿盘45转动，使得所述撞针41往复振动，驱使出料芯棒3往复振动，使得药剂容置豁口31在药剂舱2内往复振动。

本发明的粉状药剂的精确计量装置及计量方法通过设置多种出料规格的出料芯棒，且使撞针组件推动不同的出料芯棒进行出料，使得计量装置单次可出不同剂量的药剂，通过各出料芯棒的组合使用，可满足任意剂量的粉状药剂的出药任务，且通过出料芯棒的结构设计使得每次出料的剂量较为准确，使得可精确计量少量的药剂。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种粉状药剂的精确计量装置，其特征在于，包括：

机座，其固定设置；

药剂舱，其用于容纳粉状药剂，其为空心圆柱状，且其几何中心轴横向设置；其可相对于所述机座可控转动，且转动中心轴与几何中心轴平行；

出料芯棒，所述出料芯棒有多根，所有出料芯棒围绕所述药剂舱的几何中心轴呈圆周阵列排列；每根所述出料芯棒的头部均设置有药剂容置豁口，且各出料芯棒上药剂容置豁口的规格不同；每个所述出料芯棒均可相对于所述药剂舱来回滑动；

撞针组件，其包括可作伸缩运动的撞针，所述撞针可作用于与其正对的出料芯棒使之相对于所述药剂舱作来回滑动，从而使得所述出料芯棒上的药剂容置豁口进出所述药剂舱；及

计量称，其用于计量所述出料芯棒分出的粉状药剂的质量。

2.根据权利要求1所述的粉状药剂的精确计量装置，其特征在于，每根所述出料芯棒与所述药剂舱之间均设置有第一弹簧，所述第一弹簧使所述药剂容置豁口具有缩入所述药剂舱内的运动趋势，所述撞针组件包括:

推送件，其可由电动推杆在设定距离内作伸缩运动，且所述撞针安装在其上，且撞针与其之间滑动连接；

第二弹簧，其设置在所述撞针与所述推送件之间；

销轴，其固定安装在所述撞针上；

齿盘，其一端面上形成有可作用于所述销轴的多个振动齿，所述振动齿具有平滑上升部以及阶跃下降部；及

驱动单元，其用于驱动所述齿盘转动。

3.根据权利要求1所述的粉状药剂的精确计量装置，其特征在于，所述药剂舱的外壁上形成有传动轮；

还包括与所述传动轮具有传动关系的传动电机。

4.根据权利要求1所述的粉状药剂的精确计量装置，其特征在于，所述药剂容置豁口为贯穿所述出料芯棒的通孔，且该通孔中部孔径较小两端孔径较大，其中部与两端之间为平滑过渡。

5.根据权利要求1所述的粉状药剂的精确计量装置，其特征在于，还包括连接所述药剂舱的进料装置；所述进料装置包括：

进料斗，其呈斗状，且其下端与所述药剂舱连通，且两者的连接处转动连接；及

搅拌装置，其设于所述进料斗内。

6.根据权利要求2所述的粉状药剂的精确计量装置，其特征在于，所述撞针的尾端具有粗轴段，所述推送件上形成有用于容置所述粗轴段的容置腔，所述粗轴段与所述容置腔之间为滑动连接，且所述粗轴段的两端与所述容置腔的两端各设有一个所述第二弹簧；

所述齿盘的数量有两个，且两个齿盘的有振动齿的两端面相对；所述销轴在两齿盘之间运动。

7.根据权利要求6所述的粉状药剂的精确计量装置，其特征在于，所述齿盘的外围设置有齿轮部；

所述驱动单元包括驱动电机及驱动齿轮，所述齿轮部与所述驱动齿轮啮合。

8.一种粉状药剂的精确计量方法，其特征在于，应用于控制器，所述方法包括：

接收出料任务，所述出料任务包括出料剂量；

将所述出料剂量乘以预设的系数得到预出料剂量，所述系数为大于0.9小于1的数值；

根据所述预出料剂量的数值计算出料分配方式，所述出料分配方式包括分摊至各出料芯棒的出料任务，所述出料任务即出料芯棒的来回滑动的次数；

控制所述药剂舱转动，将有出料任务的各出料芯棒依次转至与撞针正对的位置，并控制撞针组件推动所述出料芯棒伸缩相应的次数；

读取所述计量称的读数，计算出料剂量与读数的差值；

根据差值控制每次出药量最小的出料芯棒作伸缩运动出药，没出一次药读取一次计量称的读数并计算一次剩余差值，直至剩余差值相对于所述出料剂量的比例小于设定比例。

9.根据权利要求8所述的粉状药剂的精确计量方法，其特征在于，所述控制撞针组件推动所述出料芯棒伸缩包括：

控制电动推杆驱动推送件向药剂舱进给，推动出料芯棒使其药剂容置豁口伸出至药剂舱外，同时使所述销轴与靠近药剂舱的齿盘的振动齿接触；

驱动靠近药剂舱的齿盘转动，振动齿作用于所述销轴，使得所述撞针往复振动若干下，带动所述出料芯棒往复振动相应次数；

控制电动推杆驱动推送件远离药剂舱，出料芯棒在第一弹簧的作用下复位。

10.根据权利要求9所述的粉状药剂的精确计量方法，其特征在于，所述控制电动推杆驱动推送件向药剂舱进给之前还包括：

驱动远离药剂舱的齿盘转动，使得所述撞针往复振动，驱使出料芯棒往复振动，使得药剂容置豁口在药剂舱内往复振动。