CN111700799A - 一种静脉配药机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及静脉配药医疗设备技术领域，尤其涉及一种静脉配药机械手，包括第一机架、夹爪、传动组件、翻转组件，所述第一机架为L形，包括水平底板和竖板，所述一对夹爪设置于第一机架上，所述传动组件用于带动夹爪相向或者背离运动，将西林瓶底部放置在第一机架的水平底板上，翻转组件用于翻转第一机架，第一机架的翻转带动西林瓶瓶口朝下；所以夹持西林瓶时，医护人员只需将西林瓶底部放置在第一机架水平底板上，避免医护人员手部被夹持的风险。

Description

一种静脉配药机械手
技术领域
本发明涉及静脉配药医疗设备技术领域，尤其涉及一种静脉配药机械手。
背景技术
病人注射点滴前，需要护士进行将溶媒与药粉配合在一块，配药过程步骤繁琐，为了减轻护士的劳动强度，市场上出现了自动配药机器人，用于替代护士配静脉注射药。
现有技术，授权公开号CN102785251B配药机器人的机械手爪，包括左手指、右手指、电机、丝杠，左手指及右手指分别与双螺纹丝杠的两个螺纹部相配合，双螺纹丝杠120转动，电机带动左手指与右手指相向或背向移动；所述左手指、右手指逐渐靠近来夹持药粉瓶（西林瓶）；在夹持过程中，需要医护人员手持药瓶，并将药瓶保持在左、右手指之间等在被夹紧；
问题，第一、由于医院人员注意力不集中，自己的手指容易被机械的左、右手指夹住；第二、不能够根据药瓶的重量来调整夹持力度；
发明内容
本申请实施例通过提供一种静脉配药机械手，解决了现有技术中易夹手、不能够根据药瓶的重量来调整夹持力度的问题，实现了不易夹手，并且能够根据不同药瓶的重量来调整夹持力度。
本申请实施例提供了一种静脉配药机械手，包括第一机架、滑道板、滑杆、滑轨部、夹爪、销轴、开口销、传动组件、翻转组件、PLC；
所述第一机架，用于支撑、安装零部件；所述第一机架包括竖板和水平底板，所述竖板和水平底板固定连接；
所述滑道板固定于第一机架的水平底板上，并且所述滑道板上侧面设置滑槽，所述滑槽的导向与第一机架的竖板平行；
所述滑杆包括滑轨部，所述滑轨部固定设置在滑杆下侧面；
所述滑杆长度方向垂直滑槽的导向，并且所述滑轨部与滑槽滑动配合，所述滑杆共设置两个；
所述夹爪用于夹持西林瓶，所述夹爪为V形块；
所述两个销轴一端固定于所述夹爪与V形面相对应一侧面上；
所述销轴销入滑杆远离竖板一端侧面，并且销轴通过开口销卡接固定，并且所述两个夹爪相对；
所述传动组件，用于驱动两个滑杆相互靠近或者远离运动；
所述翻转组件，用于翻转第一机架，而使西林瓶瓶口朝下；
进一步，所述传动组件包括第一转轴、第一轴承、第一涡轮、第一齿轮、齿条、第一电机、第一蜗杆；
所述第一转轴可转动的设置在第一机架的水平底板上，并且所述第一转轴轴向竖直；
所述第一齿轮一端固定设置在第一转轴上端；所述第一涡轮固定设置在第一转轴上，并且所述第一涡轮与第一转轴同轴；
所述两个齿条分别固定在两个滑杆，并且所述齿条传动方向与滑槽平行，所述第一齿轮位于两个齿条之间并且相互啮合；
所述第一电机固定于第一机架的竖板上，所述第一电机与PLC电性连接；
所述第一蜗杆一端固定于所述第一电机转轴的自由端，所述第一蜗杆与第一涡轮啮合；
进一步，所述翻转组件包括第二机架、第二转轴、第二轴承、第二传动组件、第二电机；
所述第二转轴一端固定于第一机架的竖板远离滑道板一侧面；
所述第二机架用于支持、安装零部件；
所述第二转轴通过第二轴承与第二机架可转动连接；
所述第二电机固定于所述第二机架上，所述第二电机与PLC电性连接；
所述第二传动组件用于将第二电机的转动传递给第二转轴，所述第二传动组件具体为齿轮传动、链传动、带传动、或者涡轮蜗杆，
进一步，所述第二传动组件包括第二涡杆、第二涡轮；
所述第二涡轮一端固定于所述第二转轴自由端；
所述第二涡杆一端固定于所述第二电机转轴的自由端；
所述第二涡杆与第二涡轮啮合；
进一步，还包括重量传感器、压力感应片；
所述重量传感器，用于测量药瓶整体的重量，所述重量传感器固定于第一机架上并且位于夹爪的夹持区域；
所述压力感应片，用于测量夹爪的加持力，所述压力感应片夹在夹爪与滑杆之间；
所述重量传感器、压力感应片分别于PLC电性连接；
进一步，为了结构紧凑将所述第一涡轮设置在位于第一齿轮和第一轴承之间；
进一步，为了所述滑轨部与滑槽运行的安全稳定性，所述所述滑轨部与滑槽截面形状都为燕尾形；
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于夹爪40设置在第一机架10底板上侧，以及第一机架10设置第二转轴140，第二转轴140与第二机架130可转动连接，所述第二电机115固定于第二机架130上，并通过蜗杆、涡轮的设置，第二电机115能够带动第二转轴140转动，所述第二转轴140转动能够带动第一机架10翻转，所述第一机架10翻转能够带动被夹持的药瓶的翻转，使药瓶口部朝下；这样就不需要医护人员手持西林瓶，等待机械夹持西林瓶，避免医护人员手部被机械手夹伤的风险；。
附图说明
图1为本申请实施例整体结构示意图；
图2为本申请实施例部分结构示意图；
图3为滑杆、夹爪、销轴、开口销爆炸视图；
图中，重量传感器00、第一机架10、滑道板20、滑槽21、滑杆30、滑轨部31、夹爪40、销轴45、开口销50、第一转轴60、第一轴承70、第一涡轮80、第一齿轮90、齿条100、第一电机110、第二电机115、第一蜗杆120、第二机架130、第二转轴140、第二轴承150、第二涡轮160、第二涡杆170、压力感应片180。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种静脉配药机械手，包括第一机架10、滑道板20、滑杆30、滑轨部31、夹爪40、销轴45、开口销50、传动组件、翻转组件、PLC（图中未示）；
所述第一机架10，用于支撑、安装零部件；所述第一机架10包括竖板和水平底板，所述竖板和水平底板固定连接；
所述滑道板20固定于第一机架10的水平底板上，并且所述滑道板20上侧面设置滑槽21，所述滑槽21的导向与第一机架10的竖板平行；
所述滑杆30包括滑轨部31，所述滑轨部31固定设置在滑杆30下侧面；
所述滑杆30长度方向垂直滑槽21的导向，并且所述滑轨部31与滑槽21滑动配合，所述滑杆30可以沿着滑槽21滑动，所述滑杆30共设置两个；
所述夹爪40用于夹持西林瓶，所述夹爪40为V形块；
所述两个销轴45一端固定于所述夹爪40与V形面相对应一侧面上；
所述销轴45销入滑杆30远离竖板一端侧面，并且销轴通过开口销50卡接固定，并且所述两个夹爪40相对；配药时，医护人员将西林瓶底部放置在第一机架10的水平底板上，通过两个夹爪40相互靠近夹持西林瓶，这样就不需要医护人员手持西林瓶，等待机械夹持西林瓶，避免医护人员手部被机械手夹伤的风险；
所述传动组件，用于驱动两个滑杆30相互靠近或者远离运动；
所述传动组件包括第一转轴60、第一轴承70、第一涡轮80、第一齿轮90、齿条100、第一电机110、第一蜗杆120；
所述第一转轴60可转动的设置在第一机架10的水平底板上，并且所述第一转轴60轴向竖直；
所述第一齿轮90一端固定设置在第一转轴60上端；所述第一涡轮80固定设置在第一转轴60上，并且所述第一涡轮80与第一转轴60同轴；为了结构紧凑将所述第一涡轮80设置在位于第一齿轮90和第一轴承70之间；
所述两个齿条100分别固定在两个滑杆30，并且所述齿条100传动方向与滑槽21平行，所述第一齿轮90位于两个齿条100之间并且相互啮合；
所述第一电机110为步进电机，所述第一电机固定于第一机架10的竖板上，所述第一电机与PLC电性连接；
所述第一蜗杆120一端固定于所述第一电机110转轴的自由端，所述第一蜗杆120与第一涡轮80啮合；
所述PLC根据西林瓶的直径，来控制第一电机110转动，第一电机的转动带动第一涡轮80转动，第一涡轮80的转动带动第一转轴60的转动，第一转轴60的转动带动第一齿轮90的转动，第一齿轮90的转动会带动两个齿条100逆向运动，所以两个滑杆30产生相互靠近或者远离运动；选择第一蜗杆120与第一涡轮80驱动的好处就是：第一蜗杆120与第一涡轮80动力传动具有单向性，即动力传递只能通过第一电机连接的第一蜗杆120传递给第一涡轮80，所以当两个夹爪40夹持住西林瓶后，不会因为注射器插入西林瓶所带给夹爪40的外力，而使两个夹爪40相互移动；
由于在西林瓶配药时，需要西林瓶口部朝下；
所述翻转组件，用于翻转第一机架10，而使西林瓶瓶口朝下；
所述翻转组件包括第二机架130、第二转轴140、第二轴承150、第二传动组件、第二电机115；
所述第二转轴140一端固定于第一机架10的竖板远离滑道板20一侧面；
所述第二机架130用于支持、安装零部件；
所述第二转轴140通过第二轴承150与第二机架130可转动连接；
所述第二电机115固定于所述第二机架130上；
所述第二传动组件用于将第二电机115的转动传递给第二转轴140，所述第二传动组件具体为齿轮传动、链传动、带传动、或者涡轮蜗杆，考虑到涡轮蜗杆传动具有自锁属性，优选的，所述第二传动组件包括第二涡杆170、第二涡轮160；
所述第二涡轮160一端固定于所述第二转轴140自由端；
所述第二涡杆170一端固定于所述第二电机115转轴的自由端；
所述第二涡杆170与第二涡轮160啮合；
所述第二电机115与PLC电性连接；
所述PLC控制第二电机115转动，所述第二电机115转动带动第二涡杆170转动，所述第二涡杆170转动带动所述第二涡轮160的转动，所述第二涡轮160的转动带动所述第二转轴140的转动，所述第二转轴140的转动带动第一机架10翻转，所述通过PLC来控制第一机架10翻转180度，即可完成西林瓶由瓶口朝上到瓶口向下；
在实际使用过程中，由于西林瓶规格大小不一，西林瓶瓶内药粉含量不一，所述药瓶整体重量不一，重量不同的药瓶需要不同的夹持力，以克服不同药瓶的重力；
进一步，所述一种静脉配药机械手还包括重量传感器00、压力感应片180；
所述重量传感器00，用于测量药瓶整体的重量，所述重量传感器00固定于第一机架10上并且位于夹爪40的夹持区域；
所述压力感应片180，用于测量夹爪40的加持力，所述压力感应片180夹在夹爪40与滑杆30之间；
所述重量传感器00、压力感应片180分别于PLC电性连接；
工作时，医护人员将西林瓶放在位于夹持区的重量传感器00上，重量传感器00将测得的西林瓶的重量以电信号的方式传递给PLC，PLC驱动第一电机110，两个夹爪40逐渐靠近，所述压力感应片180测得对应夹爪40之间的加持力等于设定加持力，PLC控制第一电机110停止；
所述夹爪40的加持力与西林瓶重量之间的对应关系为：
2Fμ=Mg
式中：F为夹爪40的加持力，M为西林瓶重量，g为重力加速度，μ为夹爪40与西林瓶的摩擦系数，其中2为夹爪40的数量；
所以最终：F=Mg/2μ。
进一步，为了所述滑轨部31与滑槽21运行的安全稳定性，所述所述滑轨部31与滑槽21截面形状都为燕尾形；
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
由于夹爪40设置在第一机架10底板上侧，以及第一机架10设置第二转轴140，第二转轴140与第二机架130可转动连接，所述第二电机115固定于第二机架130上，并通过蜗杆、涡轮的设置，第二电机115能够带动第二转轴140转动，所述第二转轴140转动能够带动第一机架10翻转，所述第一机架10翻转能够带动被夹持的药瓶的翻转，使药瓶口部朝下；这样就不需要医护人员手持西林瓶，等待机械夹持西林瓶，避免医护人员手部被机械手夹伤的风险；
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种静脉配药机械手，包括第一机架、滑道板、滑杆、滑轨部、夹爪、销轴、开口销、传动组件、翻转组件、PLC；
所述第一机架，用于支撑、安装零部件；所述第一机架包括竖板和水平底板，所述竖板和水平底板固定连接；
所述滑道板固定于第一机架的水平底板上，并且所述滑道板上侧面设置滑槽，所述滑槽的导向与第一机架的竖板平行；
所述滑杆包括滑轨部，所述滑轨部固定设置在滑杆下侧面；
所述滑杆长度方向垂直滑槽的导向，并且所述滑轨部与滑槽滑动配合，所述滑杆共设置两个；
所述夹爪用于夹持西林瓶，所述夹爪为V形块；
所述两个销轴一端固定于所述夹爪与V形面相对应一侧面上；
所述销轴销入滑杆远离竖板一端侧面，并且销轴通过开口销卡接固定，并且所述两个夹爪相对；
所述传动组件，用于驱动两个滑杆相互靠近或者远离运动；
所述翻转组件，用于翻转第一机架，而使西林瓶瓶口朝下。
2.根据权利要求1所述一种静脉配药机械手，其特征在于：
所述传动组件包括第一转轴、第一轴承、第一涡轮、第一齿轮、齿条、第一电机、第一蜗杆；
所述第一转轴可转动的设置在第一机架的水平底板上，并且所述第一转轴轴向竖直；
所述第一齿轮一端固定设置在第一转轴上端；所述第一涡轮固定设置在第一转轴上，并且所述第一涡轮与第一转轴同轴；
所述两个齿条分别固定在两个滑杆，并且所述齿条传动方向与滑槽平行，所述第一齿轮位于两个齿条之间并且相互啮合；
所述第一电机固定于第一机架的竖板上，所述第一电机与PLC电性连接；
所述第一蜗杆一端固定于所述第一电机转轴的自由端，所述第一蜗杆与第一涡轮啮合。
3.根据权利要求1所述一种静脉配药机械手，其特征在于：
所述翻转组件包括第二机架、第二转轴、第二轴承、第二传动组件、第二电机；
所述第二转轴一端固定于第一机架的竖板远离滑道板一侧面；
所述第二机架用于支持、安装零部件；
所述第二转轴通过第二轴承与第二机架可转动连接；
所述第二电机固定于所述第二机架上，所述第二电机与PLC电性连接；
所述第二传动组件用于将第二电机的转动传递给第二转轴，所述第二传动组件具体为齿轮传动、链传动、带传动、或者涡轮蜗杆。
4.根据权利要求3所述一种静脉配药机械手，其特征在于：
所述第二传动组件包括第二涡杆、第二涡轮；
所述第二涡轮一端固定于所述第二转轴自由端；
所述第二涡杆一端固定于所述第二电机转轴的自由端；
所述第二涡杆与第二涡轮啮合。
5.根据权利要求1所述一种静脉配药机械手，其特征在于：
还包括重量传感器、压力感应片；
所述重量传感器，用于测量药瓶整体的重量，所述重量传感器固定于第一机架上并且位于夹爪的夹持区域；
所述压力感应片，用于测量夹爪的加持力，所述压力感应片夹在夹爪与滑杆之间；
所述重量传感器、压力感应片分别于PLC电性连接。
6.根据权利要求1所述一种静脉配药机械手，其特征在于：
为了结构紧凑将所述第一涡轮设置在位于第一齿轮和第一轴承之间。
7.根据权利要求1所述一种静脉配药机械手，其特征在于：
为了所述滑轨部与滑槽运行的安全稳定性，所述所述滑轨部与滑槽截面形状都为燕尾形。
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