CN111358696A - 一种配药机器人 - Google Patents

Abstract

一种配药机器人，用于西林瓶静脉药物的自动调配，包括基台、母液袋夹持装置、西林瓶夹持装置、抽吸注射装置、消毒装置，其中母液袋夹持装置用于夹持不同规格的母液袋，西林瓶夹持装置用于夹持不同规格的西林瓶，抽吸注射装置用于将注射器在母液袋的抽吸高位与西林瓶的抽吸高位之间进行往复切换，以进行注射器穿刺、抽吸、注射操作；消毒装置用于对处于取放低位的储药转盘上的西林瓶进行消毒。本发明能够进行连续配药过程，具有结构紧凑、配药效率高的优点。

Description

一种配药机器人

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种用于西林瓶静脉药物的自动调配的配药机器人。

背景技术

目前医院静脉药物调配方式主要还是医护人员手工操作，由于医院各科室的静脉药物需求都比较大，手工操作不仅占用医院大量人力和物力，同时还增加了损害护理人员健康及药液污染的风险。随着机器人技术的发展，市面逐渐出现静脉药物调配机器人，可实现自动获取处方，自动进行药物调配，很大程度降低了上述风险。

例如中国专利201210323149.4公开了一种自动化配药系统的配药方法和自动化配药系统。所述配药方法包括以下步骤：将药瓶放置于所述药液输入摇匀装置上；所述多轴机器人将药瓶移动至所述断瓶装置上，所述断瓶装置将药瓶折断；所述多轴机器人将药瓶移动至所述药液输入摇匀装置上，所述软管装填移载及药液分配装置将输液软管两端的针头插入药瓶或/和母液瓶，并泵送药液，所述药液输入摇匀装置将其上的药液摇匀。

再例如申请人在先专利申请201610795397.7公开了一种智能配药设备，其包括机架和药瓶抓取装置，药瓶抓取装置包括：机械臂大臂，其包括大臂升降组件、大臂旋转组件；大臂升降组件的底部固定设置于机架上；大臂升降组件包括纵向滑块，大臂旋转组件包括水平转盘；水平转盘直接或间接连接纵向滑块；机械臂小臂，其包括小臂伸缩组件、小臂旋转组件；小臂伸缩组件设置于水平转盘上；小臂伸缩组件包括横向滑块；小臂旋转组件连接于横向滑块上，小臂旋转组件包括竖直转盘；机械手，其包括瓶身夹持组件；瓶身夹持组件设置于竖直转盘上。

上述现有技术中的设备结构较为复杂，并且只针对于肿瘤科的配药流程，对于医院的普通科室体积庞大，价格昂贵，不利于使用。

基于此，本申请提供一种用于西林瓶静脉药物的自动调配的配药机器人。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种配药机器人，其能够进行连续配药过程，具有结构紧凑、配药效率高的优点。

本发明的具体技术方案为：

一种配药机器人，用于西林瓶静脉药物的自动调配，包括：

基台；

母液袋夹持装置，用于夹持不同规格的母液袋；

其包括母液袋夹持抓手、母液袋位置切换机构，母液袋位置切换机构设在基台上并能够将母液袋在取放低位与抽吸高位之间进行位置切换，其中，母液袋始终保持在瓶口朝下形态；

西林瓶夹持装置，用于夹持不同规格的西林瓶；

其包括储药转盘、西林瓶位置切换机构，储药转盘设有多个西林瓶抓手，储药转盘能够在水平面内进行回转，西林瓶位置切换机构设在基台上并能够将储药转盘在取放低位与抽吸高位之间进行位置切换，其中，处于抽吸高位的西林瓶的瓶口为竖直朝下形态；

抽吸注射装置，用于将注射器在母液袋的抽吸高位与西林瓶的抽吸高位之间进行往复切换，以进行注射器穿刺、抽吸、注射操作；

其包括旋转平台、针管夹持穿刺机构、注射器抽吸机构与注射器自转机构，旋转平台设在基台上并能够在水平面内转动，针管夹持穿刺机构设在旋转平台上并能够在竖直面内进行第一阶段升降，注射器抽吸机构设在针管夹持穿刺机构上并能够在竖直面内进行第二阶段升降，注射器自转机构用于夹持注射器针管并进行注射器的自转操作；

消毒装置，用于对处于取放低位的储药转盘上的西林瓶进行消毒。

根据本发明的另一种具体实施方式，母液袋位置切换机构以旋转形式进行母液袋取放低位、抽吸高位之间位置的切换。

根据本发明的另一种具体实施方式，母液袋位置切换机构为铰链四连杆机构，包括母液袋安装支座、主动连杆、随动连杆，主动连杆的一端铰接在母液袋安装支座上，主动连杆的另一端铰接在母液袋夹持抓手上，随动连杆的一端铰接在母液袋安装支座上，随动连杆的另一端铰接在母液袋夹持抓手上。

根据本发明的另一种具体实施方式，主动连杆与随动连杆之间互相平行。

根据本发明的另一种具体实施方式，西林瓶位置切换机构以垂直翻转形式进行西林瓶的取放低位、抽吸高位之间的位置切换。

根据本发明的另一种具体实施方式，处于抽吸高位的母液袋的瓶口与处于抽吸高位的西林瓶的瓶口相平齐。

根据本发明的另一种具体实施方式，西林瓶抓手包括：

自复位式手爪；

止推构件，设置在储药转盘上，其具有推出位置与退回位置；

止推弹片，设置在储药转盘上，用作保持止推构件处于退回位置；以及

用于将止推构件从退回位置切换至推出位置的锁止构件；

其中，止推构件上设有卡接部，自复位式手爪上设有卡接配合部，处于推出位置的止推构件上的卡接部与卡接配合部之间相卡合。

根据本发明的另一种具体实施方式，注射器自转机构包括：

安装支架；

转动组件，设置在安装支架上；

自转构件，设置在转动组件的驱动末端；

其中，自转构件包括自转本体与弹片；

自转本体通过转动轴承设置在安装支架上，自转本体设有用于注射器针头穿过的阶梯孔，阶梯孔包括与针头相配合的第一孔段、与针管相配合的第二孔段；

弹片设置在阶梯孔内并位于第一孔段和/或第二孔段内，受压后的弹片产生形变以固紧注射器的针管。

根据本发明的另一种具体实施方式，抽吸注射装置还设有用于保持针头处于竖直形态的针尖夹持机构，针尖夹持机构包括：

能够转动的两个针头夹持座；

针头夹爪，设置在针头夹持座上；

铰链连杆组件，用于驱动两个针头夹持座同步转动，其包括沿直线滑移的驱动杆、两根连杆，两根连杆的轴段铰接在驱动杆的同一位置，两根连杆的末端分别铰接在两个针头夹持座上；

其中，两根连杆与驱动杆之间呈Y形。

根据本发明的另一种具体实施方式，抽吸注射装置还包括针帽夹持机构，用于夹持注射器的针帽，针帽夹持机构包括针帽安装座、设置在针帽安装座上的手指夹爪，其中，手指夹爪为电动手指或者气动手指。

本发明具备以下有益效果：

本发明通过母液袋夹持装置、西林瓶夹持装置与抽吸注射装置之间的协同配合，能够进行静脉药物的自动调配过程，具有结构紧凑、自动配药效率高的优点。

此外，本发明的抽吸注射装置设置了四个自由度，能够全自动进行西林瓶的穿刺、药品的抽吸注射操作，其不仅能避免人工抽吸造成的药液溅出或者挥发、对医务人员的伤害，而且能避免医务人员自身消毒不当导致的药液污染。

此外，本发明设置的注射器自转机构，能够改变针头出液口的出液方向，其中针头自身的出液口是侧向出液的，注射器在注射过程中进行自转，其注入的液体在西林瓶内形成涡流，并不断冲刷西林瓶，实现加速溶解和提高溶解质量的技术效果。

此外，本发明中的西林瓶夹持装置能够将西林瓶自动切换至瓶口朝下的形态，以便于进行穿刺、抽吸、注射操作，在配药过程不受西林瓶数量的限制，能够在进行配药的同时，进行卸瓶和放瓶操作，结构紧凑，便于操作。

此外，本发明的西林瓶夹持装置的西林瓶抓手具有锁定功能，设置的止推构件与止推弹片、在安装基座上设置锁止构件，以实现能够将指定位置的自复位式手爪锁死，使其具有较大的夹持作用力，避免出现穿刺西林瓶过程中西林瓶被顶出夹爪的现象。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明配药机器人的整体结构示意图，其显示了注射器处于母液袋下方的形态；

图2是本发明配药机器人的整体结构示意图，其显示了注射器处于抽吸注射西林瓶内药液的形态；

图3是本发明母液袋夹持装置的结构示意图，其显示了母液袋处于取放低位的形态；

图4是图3的立体图；

图5是本发明母液袋夹持装置的结构示意图，其显示了母液袋处于抽取高位的形态；

图6是本发明母液袋夹持抓手的结构示意图；

图7是图6的正面示意图；

图8是图6的部分结构示意图；

图9是图6的另一部分结构示意图；

图10是本发明西林瓶夹持装置的结构示意图；

图11是本发明储药转盘部分的结构示意图；

图12是图11另一视角的结构示意图；

图13是本发明储药转盘中西林瓶抓手的结构示意图；

图14是图13的俯视图；

图15是图13中锁止构件与止推构件的位置关系示意图；

图16是西林瓶夹爪的结构示意图，其显示了卡接配合部；

图17是止推构件的结构示意图，其显示了卡接部；

图18是卡接部与卡接配合部的位置关系示意图；

图19是锁止构件的结构示意图；

图20是本发明自动卸瓶装置的结构示意图。

图21是本发明抽吸注射装置的结构示意图；

图22是图21的正视图；

图23是图21另一视角的结构示意图；

图24是本发明抽吸注射装置中注射器自转机构的结构示意图；

图25是图24的俯视图；

图26是图24的使用状态示意图；

图27是自转构件的结构示意图；

图28是本发明针头夹持机构的结构示意图；

图29是本发明针帽夹持机构的结构示意图

图30是本发明中消毒装置的结构示意图。

具体实施方式

一种配药机器人，用于西林瓶静脉药物的自动调配，包括基台100、母液袋夹持装置200、西林瓶夹持装置300、抽吸注射装置400与消毒装置500。

如图1－2所示，母液袋夹持装置200位于基台100的一侧边，用于夹持不同规格的母液袋，西林瓶夹持装置300位于基台100的另一侧边，用于夹持不同规格的西林瓶，消毒装置500用于给西林瓶夹持装置中的待使用西林瓶进行消毒，抽吸注射装置400位于基台100上并处于母液袋夹持装置200与西林瓶夹持装置300之间，用于移动注射器并进行穿刺、抽吸、注射操作。

母液袋夹持装置200包括母液袋夹持抓手210、母液袋位置切换机构220，母液袋位置切换机构220设在基台100上并能够将母液袋在取放低位与抽吸高位之间进行位置切换，其中，母液袋始终保持在瓶口朝下形态。

如图3－5所示，母液袋位置切换机构220为铰链四连杆机构，包括母液袋支撑框架221、主动连杆222、随动连杆223，主动连杆222的一端铰接在母液袋支撑框架221上，主动连杆222的另一端铰接在母液袋夹持抓手210上，随动连杆223的一端铰接在母液袋支撑框架221上，随动连杆223的另一端铰接在母液袋夹持抓手210上。

其中，主动连杆222与母液袋支撑框架221的铰接点为主驱动点，其例如采用母液袋位置切换电机224进行驱使以进行顺时针或者逆时针转动，相应的，为了降低该电机224的负荷，本示例将主动连杆222延伸形成配重结构225，以平衡母液袋的重力。

优选的，本示例中的主动连杆222与随动连杆223之间互相平行，并且在母液袋支撑框架221设置有上限位块226、下限位块227，以分别对主动连杆222、随动连杆223的转动位置进行限位，进而获得母液袋准确的取放低位与穿刺、抽吸高位，位置准确度高，操作性强。

本示例中，通过驱动主动连杆222进行转动，随动连杆223产生的随动，即可实现母液袋夹持抓手210空间位置的切换，以旋转驱动的方式，可以平面内由低到高位置的变化，比导轨式结构更加简洁，使用更加方便。

如图6－9所示，本示例中的母液袋夹持抓手210，包括母液袋抓手基座211、两个母液袋夹爪212、自夹紧机构230以及平衡连杆机构240。

其中母液袋抓手基座211呈竖直板状，其上设有母液袋抓手滑轨213、两个母液袋抓手滑动块214、可变形支撑护栏215，两个母液袋抓手滑动块214设在该母液袋抓手滑轨213上，其中，可以在母液袋抓手滑轨213的两个端部设置可拆卸的限位件，以在安装母液袋抓手滑动块214后防止母液袋抓手滑动块214滑脱；可变形支撑护栏215用来支撑母液袋的瓶身部分，尤其是软袋时，依旧可以进行使用。

两个母液袋夹爪212以夹持口对向分布的形态分别安装在两个母液袋抓手滑动块214上，其中，在两个母液袋夹爪212上设有与母液袋形状相适配的凹槽，以容纳并夹持母液袋。

自夹紧机构230用于在外力打开两个母液袋夹爪212后，使得两个母液袋夹爪212产生对向滑移以夹紧母液袋，包括母液袋夹爪拔叉231、拔叉回转轴232、拔叉导向轴233与母液袋夹爪复位弹簧234；

本示例中经过特殊设计的母液袋夹爪拔叉231整体呈L形，其具有一拔叉转角部2311、一连接边部2312与一抵接边部2313。

其中拔叉转角部2311用于进行安装以及位置的确定，在拔叉转角部2311设有连接孔，拔叉回转轴232垂直设在母液袋抓手基座211上，并穿过连接孔，在拔叉回转轴232上设置了内外双卡簧进行限位安装，以保证母液袋夹爪拔叉231的准确安装位置。

连接边部2312用于与母液袋抓手滑动块214之间配合连接，以将母液袋夹爪拔叉231的转动转化为两个母液袋抓手滑动块214的同步直线滑动，其中，在连接边部2312设有沿其长度方向的拔叉连接槽2314，拔叉导向轴233垂直设在母液袋抓手滑动块214上，其位于拔叉连接槽2314内并能够在拔叉连接槽2314内进行滑动。

其中，为了便于安装，拔叉连接槽2314为沿连接边部2312的侧端面向内凹陷形成的具有开口的直线槽，参见图9。

抵接边部2313用作两个母液袋夹爪拔叉231之间抵接以形成转动配合，其中，抵接边部2313侧端面为抵接弧面，两个抵接弧面之间始终相接触以能够形成相对的滚动。

其中，为了避免在滚动过程出现的相对滑动现象，本示例中的抵接弧面上设置有滚动用的齿轮2315，两组齿轮2315之间的互相啮合，使得转动过程更加平稳。

本示例中的母液袋夹爪复位弹簧234能够驱使两个母液袋抓手滑动块214产生对向滑移，并同时带动拔叉导向轴233在拔叉连接槽2314内滑动、以及带动两个抵接弧面(齿轮2315)围绕拔叉回转轴232进行滚动。

进一步的，母液袋夹爪复位弹簧234的两端分别连接在两个母液袋抓手滑动块214上、或者分别连接在两个母液袋夹爪拔叉231上、或者分别连接在两个母液袋夹爪212上，例如本示例中将母液袋夹爪复位弹簧234分别连接在两个母液袋抓手滑动块214上的情况。

在安装时，母液袋夹爪拔叉231的一侧面与母液袋抓手滑动块214相接触，母液袋夹爪拔叉231的另一侧面通过设置在拔叉回转轴232上的卡簧进行限位，以防止母液袋夹爪拔叉231在转动过程中可能出现的跳动现象，使得整体结构更加稳定。

平衡连杆机构240用于平衡两个母液袋夹爪212的松开与夹持的动态过程，其包括一组成对的平衡连杆241，参见图8，两个平衡连杆241的首端互相铰接，两个平衡连杆241的末端分别铰接两个母液袋夹爪212上，两个平衡连杆241的首端形成的铰接点所在位置，即为两个母液袋夹爪212的夹持中心所在位置，由于两个平衡连杆241形成的叉形支撑结构，可以使得无论何种夹持状态下，两个母液袋夹爪212的夹持中心始终恒定，便于两个母液袋夹爪212之间配合以更好地夹持母液袋。

具体的，本示例中的平衡连杆机构240还包括一组成对的平衡支撑板242，两个平衡支撑板242的分别固定在两个母液袋夹爪212上，并且两个平衡支撑板242之间层叠交错设置，其中两个平衡支撑板242之间始终接触或者始终接近接触，以避免个部件之间传动过程中出现的应力跳动现象，使得夹持过程更加稳定。

西林瓶夹持装置300包括储药转盘310、西林瓶位置切换机构320，储药转盘310设有多个西林瓶抓手330，储药转盘310能够在水平面内进行回转，西林瓶位置切换机构320设在基台100上并能够将储药转盘310在取放低位与抽吸高位之间进行位置切换，其中，处于抽吸高位的西林瓶的瓶口为竖直朝下形态。

如图10所示，本示例设置有两组储药转盘310，并且设置有高位与低位，其中，处于高位的储药转盘310能够进行西林瓶的抽吸、注射操作，处于低位的储药转盘310能够进行西林瓶的放瓶、卸瓶操作。

西林瓶位置切换机构320用于将两个储药转盘310在高位与低位之间切换，其包括西林瓶固定基座321、转盘连接支架322、转盘回转台323、转盘回转电机324，转盘回转电机324设置在西林瓶固定基座321上，用作驱动转盘回转台323进行转动，两个储药转盘310分别固定在转盘连接支架322的两端侧，其中，储药转盘310以转盘回转台323为对称中心分布，通过转盘回转电机324驱动转盘回转台323转动，带动转盘连接支架322的转动，进而实现两个储药转盘310位置的互换。

如图11－19所示，储药转盘310包括转盘安装基座311、转盘本体312、以及锁止构件313，西林瓶抓手330设在转盘本体上。

转盘本体312设置在转盘安装基座311上，其通过转盘转动电机314进行驱动，以实现自转，其中，转盘本体312整体呈六边形状，六个西林瓶抓手330设置在六个边缘所在区域内，锁止构件313例如通过支架的方式固定在转盘本体312上，通过转盘本体312的转动实现六个西林瓶抓手330分别与该锁止构件313配合，进行六个西林瓶抓手330的分别锁定。

西林瓶抓手330包括自复位式手爪331、止推构件332与止推弹片333，其中自复位式手爪331用于夹持西林瓶，止推构件332设置在转盘本体312上，其具有推出位置与退回位置，止推弹片333设置在转盘本体312上并能够保持止推构件332处于退回位置。

止推构件332上设有卡接部3321，自复位式手爪331上设有卡接配合部3311，锁止构件313用于抵消止推弹片333的作用力而将止推构件332由退回位置切换至推出位置，处于推出位置的止推构件332上的卡接部3321与卡接配合部3311之间相卡合，以实现对自复位式手爪331的锁定，此时，自复位式手爪331中的两个夹爪不能张开或者合拢，处于稳定的夹持状态。

具体的，在自复位式手爪331处于任何夹持形态下，均可以通过处于推出位置的止推构件332、锁止构件313进行锁定至相应的夹持形态。

止推构件332通过一铰接点334以旋转方式设在转盘安装基座311上，其上还设有抵接部3322，其中卡接部3321为卡齿，卡接配合部3311为齿条，抵接部3322为直杆。

随着转盘本体312的转动，每一西林瓶抓手330均存在这样的一处位置，抵接部3322与锁止构件313之间接触、相抵，在锁止构件313的驱使下，止推构件332受迫拉伸止推弹片333并围绕该铰接点334进行转动，带动卡接部3321朝向自复位式手爪331转动，止推构件332由退回位置切换至推出位置并与卡接配合部3311之间相卡合，进而实现对自复位式手爪331的限位锁定。

本示例中的锁止构件313可以为锁止弹片，其中锁止弹片能够提供的推力大于止推弹片333能提供的拉力，随着转盘本体312的旋转，止推构件332与锁止构件313之间的位置变为不接触后，止推弹片333提供作用力，将止推构件332由推出位置切换至退回位置，此时该自复位式手爪331消除锁定，可以进行正常的放瓶、卸瓶操作。

本示例中的自复位式手爪331只要能够实现自动复位即可，自复位式手爪331中的两个西林瓶夹爪之间优选具有同步滑移结构，以形成良好的夹持效果，也即能够锁定单个夹爪以实现完全锁定。

本示例提供的一种优选的自复位式手爪331包括西林瓶夹爪滑轨3312、两个西林瓶夹爪滑块3313、两个西林瓶夹爪3314、弹簧(图中未示出)以及西林瓶拔叉335，其中西林瓶夹爪滑轨3312为直线滑轨，其沿着转盘本体312的侧边设置，卡接配合部3311(齿条)与该西林瓶夹爪滑轨3312之间互相平行，两个西林瓶夹爪3314分别设在两个西林瓶夹爪滑块3313上，以能够沿着西林瓶夹爪滑轨3312进行张开或者夹持西林瓶，西林瓶拔叉335用作使得两个西林瓶夹爪滑块3313同步滑移。

西林瓶拔叉335呈V字形，整体结构与母液袋夹爪拔叉231接近相同，其所起的作用也接近相同，包括转角部3351、第一边部3352、第二边部3353；

在转角部335设有连接孔，其通过西林瓶夹爪回转轴336安装在转盘本体312上；

第一边部3352用于与西林瓶夹爪滑块3313之间连接，其上设有第一滑槽3354，西林瓶夹爪滑块3313设有位于第一滑槽3354中的第一连接轴3355，第一连接轴3355能够在相对第一滑槽3354滑动的同时进行转动；

两个西林瓶拔叉335上的第二边部3353之间互相连接，其中一个西林瓶拔叉335中的第二边部3353设有第二滑槽3356，另一个西林瓶拔叉335中的第二边部3353上设有第二转动轴3357，第二转动轴3357位于第二滑槽3356中，其能够在相对第二滑槽3356中滑动的同时进行转动。

其中，两个西林瓶拔叉335各自围绕母液袋夹爪212回转轴进行的同步转动能够驱使两个西林瓶夹爪滑块3313同步产生对向或者背向位移，保证两个西林瓶夹爪滑块3313的移动距离一致，中间位置不发生变化，进而适用于不同规格西林瓶的夹持。

为了便于西林瓶抓手330的分布，本示例中相邻的两个西林瓶抓手330分别位于转盘本体312的两侧面上，六个西林瓶抓手330以交错方式设置在转盘本体312的两侧面，并且位于两侧面上的六个西林瓶抓手330之间间隔设置。

具体的，本示例的转盘安装基座311上，还设置有检测单个西林瓶抓手330是否夹持有西林瓶的传感器315。

进一步的，如图20所示，本示例中还设置了自动卸瓶组件340，用作对处于低位的储药转盘310进行自动卸瓶操作，其包括卸瓶安装支架341、卸瓶滑块组件342、卸瓶拨杆343，卸瓶安装支架341设置在转盘安装基座311上，卸瓶滑块组件342设置为能够相对卸瓶安装支架341滑动，卸瓶拨杆343的中部通过摆动轴344转动设置在卸瓶安装支架341上；

其中，卸瓶拨杆的工作端343a靠近处于卸瓶位置的西林瓶抓手330设置，卸瓶拨杆的连接端343b连接至卸瓶滑块组件342上，通过卸瓶滑块组件342的滑移能够改变卸瓶拨杆343的工作端343a与处于卸瓶位置的西林瓶抓手330组件之间的相对位置，以进行自动卸瓶操作。

相应的，卸瓶拨杆343可以采用上下错位的分段结构，以简化安装结构。

本示例中的卸瓶滑块组件342包括卸瓶驱动电机3421、卸瓶丝杠3422、卸瓶滑动块3423与卸瓶滑轨3424，卸瓶驱动电机3421设置在卸瓶安装支架341上，卸瓶丝杠3422连接至卸瓶驱动电机3421的输出端，卸瓶滑轨3424设置在卸瓶安装支架341上，卸瓶滑动块3423设置在卸瓶丝杠3422上并与卸瓶滑轨3424之间滑动配合连接。

其中，在卸瓶拨杆的连接端343b设有连接滑槽3425，在卸瓶滑动块3423上设有连接转轴3426，连接转轴3426位于连接滑槽3425内，随着卸瓶滑动块3423的伸出，实现卸瓶拨杆343的工作端343a位置的改变，进而完成自动卸瓶操作。

本示例中的转盘安装基座311上还可以设置收集桶，位于卸瓶拨杆343的下方，以收集使用过的西林瓶。

抽吸注射装置400，用于将注射器在母液袋的抽吸高位与西林瓶的抽吸高位之间进行往复切换，以进行注射器穿刺、抽吸、注射操作；

参见图21－29，抽吸注射装置400包括旋转平台410、针管夹持穿刺机构420、注射器抽吸机构430、注射器自转机构440、针头夹持机构450、针帽夹持机构460。

旋转平台410设在基台100上并能够在水平面内转动；

针管夹持穿刺机构420设在旋转平台410上并能够在竖直面内进行第一阶段升降；

注射器抽吸机构430设在针管夹持穿刺机构420上并能够在竖直面内进行第二阶段升降，注射器自转机构440用于夹持注射器针管并进行注射器的自转操作；

针头夹持机构450用于在注射器穿刺、抽吸操作时夹持针头，使得在注射器针管自转过程中，针头的位置适中保持不变；

针帽夹持机构460用于夹持注射器的针帽。

抽吸注射旋转平台410用作安装在基台100上，实现整个抽吸注射装置400在水平面内的转动，其中抽吸注射旋转平台410提供第一回转自由度，以进行注射器在水平面内位置的切换，具体的，在基台100上设有旋转伺服电机以驱动抽吸注射旋转平台410的转动，实现位置的精准切换。

针管夹持穿刺机构420用作注射器的穿刺、抽吸过程，针管夹持穿刺机构420提供第一平移自由度，以进行注射器针管在竖直面内位置上升或者下降；

针管夹持穿刺机构420包括第一升降组件421、活动支架422、针管夹爪423，其中抽吸注射旋转平台410上设置有固定支架411，第一升降组件421设置在固定支架411上，活动支架422设置在第一升降组件421的驱动末端，针管夹爪423设置在活动支架422上。

进一步的，第一升降组件421为丝杠导轨驱动结构，其包括第一步进电机4211、第一丝杠导轨构件4212、第一同步带构件4213，通过第一步进电机4211驱动第一同步带构件4213的转动，带动第一丝杠导轨构件4212进而实现活动支架422(也即注射器)的上升或者下降，以进行穿刺操作。

其中，为了降低第一步进电机4211的重力负荷，在固定支架411上设置有配重机构412，以部分消除活动支架422以及其上安装部件的重力，降低第一步进电机4211的承载负荷，以便于长时间使用。

具体的，配重机构412优选采用钢丝、滚轮结构与活动支架422之间相连接。

本示例中针管夹爪423以上下双卡脚方式夹持注射器针管手柄，参见图21，使得所夹持的针管相对针管夹爪423能够进行自转而不能进行上下位移。

注射器抽吸机构430用作进行注射器的抽吸操作，注射器抽吸机构430提供第二平移自由度，以进行注射器活塞杆在竖直面内位置上升或者下降；

注射器抽吸机构430包括第二升降组件431、活塞杆夹爪432，第二升降组件431设置在针管夹持穿刺机构420上，活塞杆夹爪432设置在第二升降组件431的驱动末端。

进一步的，第二升降组件431采用与第一升降组件421类似的丝杠导轨结构，其包括第二步进电机4311、第二丝杠导轨构件4312、第二同步带构件4313，通过第二步进电机4311驱动第二同步带构件4313的转动，带动第二丝杠导轨构件4312进而实现注射器活塞杆的上升或者下降，以进行抽吸注射操作。

本示例中活塞杆夹爪432可以采用上下双卡脚方式夹持注射器活塞杆手柄，也可以采用上卡脚、下推块的方式实现注射器活塞杆的上下限位，参见图21，使得所夹持的活塞杆相对活塞杆夹爪432能够进行自转而不能进行上下位移。

注射器自转机构440，用于夹持注射器针管并进行注射器的自转操作，其中注射器自转机构440提供第二回转自由度，以进行注射器整体围绕针头进行自转，进而改变针头出液口的出液方向。

注射器自转机构440包括自转安装支架441、转动组件442、自转构件443，转动组件442设置在自转安装支架441上，自转构件443设置在转动组件442的驱动末端；

自转构件443如图7所示，包括自转本体4431与弹片4432；

自转本体4431通过转动轴承设置在自转安装支架441上，自转本体4431设有用于注射器针头穿过的阶梯孔4433，阶梯孔4433包括与针头相配合的第一孔段4433a、与针管相配合的第二孔段4433b；

弹片4432设置在阶梯孔4433内并位于第一孔段4433a和/或第二孔段4433b内，受压后的弹片4432产生形变以固紧注射器的针管。

本示例以弹片4432设置在第二孔段4433b内为例进行说明其工作原理，参见图7，在自转本体4431的第二孔段4433b内壁上设置了三组内陷的弹片4432，当针管插入第二孔段4433b内中，针管壁会与弹片4432接触并挤压弹片4432使其向外产生弹性变形，因此，弹片4432会产生夹持针管的作用力，进而实现针管的夹持；

同时，三组弹片4432设置以第一孔段4433a(针头)为回转中心的同一圆周上，以实现针管的定位，也即弹片4432可以同时实现针管的夹紧与定位。

本示例中，转动组件442为电机同步带结构，通过同步带的转动可以直接带动自转本体4431的转动，实现针管的自转。

其中，在针管进行自转的同时，可以进行活塞杆的上升或者下降，以实现旋转抽吸、注射过程。

针头夹持机构450，用于在注射器穿刺、抽吸操作时夹持针头，使得在注射器针管自转过程中，针头的位置适中保持不变。

针头夹持机构450包括两个针头夹持座451、两个针头夹爪452以及铰链连杆组件453，其中，两个针头夹爪452通过卡接的方式卡在针头夹持座451上，并能够随着针头夹持座451的相对转动而进行夹持或者放开针头的操作，铰链连杆组件453用作驱动两个针头夹持座451进行同步转动。

铰链连杆组件453包括驱动杆4531、两根驱动连杆4532，其中驱动杆4531能够沿朝向或者背离针头夹持座451的方向进行滑移，两根驱动连杆4532呈V形，两根驱动连杆4532的首端铰接在驱动杆4531的同一位置，两根驱动连杆4532的末端分别铰接在两个针头夹持座451上；

驱动杆4531朝向针头夹持座451的滑移，能够通过两根驱动连杆4532实现两个针头夹持座451的转动并放开针头，驱动杆4531背离针头夹持座451的滑移，能够通过两根驱动连杆4532实现两个针头夹持座451的转动并夹持针头。

其中，本示例中驱动杆4531的动力采用电机驱动凸轮454的方式，带动驱动杆4531向前或者向后滑移。

针帽夹持机构460用于夹持注射器的针帽，其包括针帽安装座461、设置在针帽安装座461上的手指夹爪462，其中，针帽安装座461相对基台100固定在一定的高度，其不随着注射器的上升下降而进行升降运动，其中，手指夹爪462可以为电动手指或者气动手指，优选采用电动手指，以便于控制。

本示例中的抽吸注射装置400采用注射器针头朝上的穿刺、抽吸、注射方式，更符合注射器抽吸操作手法，便于药液的充分抽吸。

具体的，在针帽安装座461上还可以设置检测器463，分别检测母液袋夹持装置200中是否有母液袋、西林瓶夹持装置300中的指定位置(至处于抽吸工位的西林瓶抓手330)是否有西林瓶。

本示例中的抽吸注射装置400具有四个自由度，即包括用于整体结构进行旋转以实现注射器位置切换的第一回转自由度，进行注射器针管、针头整体上升或者下降以完成穿刺或者拔出的第一平移自由度，进行注射器活塞杆上升或者下降以完成注射或者抽吸的第二平移自由度，以及注射器整体围绕针头进行自转的第二回转自由度，以实现注射器的自动抽吸注射过程。

进一步的，设置了注射器自转机构440，能够改变针头出液口的出液方向，其中针头自身的出液口是侧向出液的，注射器在注射过程中进行自转，其注入的液体在西林瓶内形成涡流，并不断冲刷西林瓶，实现加速溶解和提高溶解质量的技术效果，尤其是在西林瓶中是粉剂药品时，具有更绝佳的溶解效果。

消毒装置500用于给处于低位的储药转盘310上的待使用西林瓶进行消毒，如图30所示，其包括消毒安装支架510、消毒用电机520、消毒用滑块530以及喷壶540，其中喷壶540中盛装有消毒液，按压喷壶540上的喷头，消毒液就能成扇形喷出来；

消毒安装支架510固定在基台100上，消毒用电机520固定安装在消毒安装支架510上，本示例中通过消毒用电机520与消毒用滑块530形成的滑移驱动，以实现按需按压喷壶540的喷头，即可实现喷雾消毒；

当西林瓶装夹到储药转盘310，并被上料传感器检测到，消毒装置500执行1～2次按压喷壶540喷头的动作，完成对西林瓶的消毒。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种配药机器人，用于西林瓶静脉药物的自动调配，其特征在于，包括：

基台；

母液袋夹持装置，用于夹持不同规格的母液袋；

其包括母液袋夹持抓手、母液袋位置切换机构，所述母液袋位置切换机构设在所述基台上并能够将母液袋在取放低位与抽吸高位之间进行位置切换，其中，母液袋始终保持在瓶口朝下形态；

西林瓶夹持装置，用于夹持不同规格的西林瓶；

其包括储药转盘、西林瓶位置切换机构，所述储药转盘设有多个西林瓶抓手，其能够在水平面内进行回转；所述西林瓶位置切换机构设在所述基台上并能够将所述储药转盘在取放低位与抽吸高位之间进行位置切换，其中，处于抽吸高位的西林瓶的瓶口为竖直朝下形态；

抽吸注射装置，用于将注射器在母液袋的抽吸高位与西林瓶的抽吸高位之间进行往复切换，以进行注射器穿刺、抽吸、注射操作；

其包括旋转平台、针管夹持穿刺机构、注射器抽吸机构与注射器自转机构，所述旋转平台设在所述基台上并能够在水平面内转动，所述针管夹持穿刺机构设在所述旋转平台上并能够在竖直面内进行第一阶段升降，所述注射器抽吸机构设在所述针管夹持穿刺机构上并能够在竖直面内进行第二阶段升降，所述注射器自转机构用于夹持注射器针管并进行注射器的自转操作；

消毒装置，用于对处于取放低位的所述储药转盘上的西林瓶进行消毒。

2.如权利要求1所述的配药机器人，其特征在于，所述母液袋位置切换机构以旋转形式进行母液袋取放低位、抽吸高位之间位置的切换。

3.如权利要求2所述的配药机器人，其特征在于，所述母液袋位置切换机构为铰链四连杆机构，包括母液袋安装支座、主动连杆、随动连杆，所述主动连杆的一端铰接在所述母液袋安装支座上，所述主动连杆的另一端铰接在所述母液袋夹持抓手上，所述随动连杆的一端铰接在所述母液袋安装支座上，所述随动连杆的另一端铰接在所述母液袋夹持抓手上。

4.如权利要求3所述的配药机器人，其特征在于，所述主动连杆与所述随动连杆之间互相平行。

5.如权利要求1所述的配药机器人，其特征在于，所述西林瓶位置切换机构以垂直翻转形式进行西林瓶的取放低位、抽吸高位之间的位置切换。

6.如权利要求5所述的配药机器人，其特征在于，处于抽吸高位的母液袋的瓶口与处于抽吸高位的西林瓶的瓶口相平齐。

7.如权利要求1所述的配药机器人，其特征在于，所述西林瓶抓手包括：

自复位式手爪；

止推构件，设置在所述储药转盘上，其具有推出位置与退回位置；

止推弹片，设置在所述储药转盘上，用作保持所述止推构件处于退回位置；以及

用于将所述止推构件从退回位置切换至推出位置的锁止构件；

其中，所述止推构件上设有卡接部，所述自复位式手爪上设有卡接配合部，处于推出位置的所述止推构件上的所述卡接部与所述卡接配合部之间相卡合。

8.如权利要求1所述的配药机器人，其特征在于，所述注射器自转机构包括：

安装支架；

转动组件，设置在所述安装支架上；

自转构件，设置在所述转动组件的驱动末端；

其中，所述自转构件包括自转本体与弹片；

所述自转本体通过转动轴承设置在所述安装支架上，所述自转本体设有用于注射器针头穿过的阶梯孔，所述阶梯孔包括与针头相配合的第一孔段、与针管相配合的第二孔段；

所述弹片设置在所述阶梯孔内并位于所述第一孔段和/或所述第二孔段内，受压后的所述弹片产生形变以固紧注射器的针管。

9.如权利要求1所述的配药机器人，其特征在于，所述抽吸注射装置还设有用于保持针头处于竖直形态的针尖夹持机构，所述针尖夹持机构包括：

能够转动的两个针头夹持座；

针头夹爪，设置在所述针头夹持座上；

铰链连杆组件，用于驱动两个针头夹持座同步转动，其包括沿直线滑移的驱动杆、两根连杆，两根所述连杆的轴段铰接在所述驱动杆的同一位置，两根所述连杆的末端分别铰接在两个所述针头夹持座上；

其中，两根所述连杆与所述驱动杆之间呈Y形。

10.如权利要求1所述的配药机器人，其特征在于，所述抽吸注射装置还包括针帽夹持机构，用于夹持注射器的针帽，所述针帽夹持机构包括针帽安装座、设置在所述针帽安装座上的手指夹爪，其中，所述手指夹爪为电动手指或者气动手指。

Images