CN111703797A - 一种全自动配药装置及其管理系统 - Google Patents

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郭大路
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Abstract

本发明涉及自动配药装置技术领域，提供了一种全自动配药装置及其管理系统，其中，一种全自动配药装置，包括配药车和仓储货架，配药车设于仓储货架上；仓储货架上设有导轨，仓储货架一侧设有升降平台；配药车包括车架体，车架体底部设有横向轮和安装板，安装板上设有纵向轮；车架体内腔设有药匣，车架体内侧壁上设伸缩板和转动设有称重载板，称重载板底部设有支撑旋转机械臂；车架体的顶部设有自由度机械臂，自由度机械臂上设有机械爪；车架体外侧壁上设有激光测距传感器，激光测距传感器连接光电定位器，光电定位器连接PLC控制器。本发明实现了在仓储货架中药物的自动抓取、称量，节省了人力，降低了医务人员的工作量，提高了抓药的效率。

Description

一种全自动配药装置及其管理系统
技术领域
本发明涉及自动配药装置技术领域，尤其涉及一种全自动配药装置及其管理系统。
背景技术
目前国内中医药行业的高速发展，人工抓药已成为制约其发展的主要因素之一。申请人在实践中发现目前人工抓药存在如下缺陷：一副中药的组成往往需要抓取几味药甚至是十几味药，由此造成医务人员工作量大，效率低，且在抓取时存在较大的误差，同时，也容易造成粉尘污染的问题。
因此，开发一种全自动配药装置及其管理系统，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。
发明内容
为了克服上述所指出的目前技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种全自动配药装置，实现在仓储货架中药物的自动抓取、称量，节省了人力，降低了医务人员的工作量，提高了抓药的效率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种全自动配药装置，包括配药车和多层结构的仓储货架，所述配药车穿梭于所述仓储货架上；
任意层所述仓储货架上均设有用于所述配药车穿梭的导轨，所述仓储货架的一侧且靠近所述导轨处设有升降平台，所述升降平台将所述配药车送至不同层的所述仓储货架上；
所述配药车包括中空的车架体，所述车架体的底部设有由第一电机驱动的横向轮，所述车架体的底部还设有由第一电动推杆推动的安装板，所述安装板上设有由第二电机驱动的纵向轮；
所述车架体内腔的底部放置有若干药匣，所述药匣的顶部且位于所述车架体的一侧壁上倾斜安装有伸缩板，所述车架体的侧壁上还转动安装有称重载板，所述称重载板与所述伸缩板对应设置，所述称重载板的底部抵靠有用于推动所述称重载板转动的支撑旋转机械臂，所述支撑旋转机械臂安装于所述车架体的底部；
所述车架体的顶部一端安装有自由度机械臂，所述自由度机械臂上安装有机械爪，所述自由度机械臂控制所述机械爪将仓储货架上的药材抓取到称重载板上；
所述车架体的周圈外侧壁上安装有若干激光测距传感器，若干所述激光测距传感器信号连接光电定位器，所述光电定位器信号连接PLC控制器。
作为一种改进的方案，所述导轨包括第一导轨和第二导轨，且所述第一导轨和第二导轨均成对相对设置；
所述第一导轨采用U型钢结构，且相互交叉连接，所述第一导轨安装于所述仓储货架的一侧；
所述第二导轨采用工字钢结构，所述第二导轨与所述第一导轨连接，所述第二导轨设置于所述仓储货架的每两个储药单元格之间。
作为一种改进的方案，所述伸缩板包括第一板体和第二板体，所述第一板体倾斜安装于车架体内侧壁上，所述第二板体滑动套装于所述第一板体内，所述第一板体的底部设置有连接块，所述连接块与第二电动推杆的推杆连接，所述第二电动推杆的机体安装于所述第一板体的底部。
作为一种改进的方案，所述第一板体和所述第二板体沿长度方向的两侧均设置有挡板，并组成U型结构。
作为一种改进的方案，所述称重载板的顶部设置有安装槽，所述安装槽内安装有称重板，所述称重板的底部且位于所述安装槽内安装有称重传感器，所述称重载板通过转轴转动安装于车架体的内侧壁上，所述称重载板靠近所述伸缩板的一端连接有V型导料板，所述称重板上抓取的药材通过所述V型导料板滑入到所述伸缩板上。
作为一种改进的方案，所述支撑旋转机械臂包括下支架，所述下支架安装于所述车架体内腔底部，所述下支架上安装有第三电机，所述第三电机的输出轴连接上支架，所述上支架远离所述第三电机的一端端部呈圆角结构，且与所述称重载板的底部相抵触。
本发明的另一目的在于提供一种全自动配药装置的管理系统，包括仓储管理系统，所述仓储管理系统将仓储货架上每个储药单元格设定为药物模块，将药物模块存储到仓储管理系统的数据库中，并实时记录每个药物模块的信息，仓储管理系统连接人机界面和PLC控制器；
管理员通过人机界面登录仓储管理系统，并通过仓储管理系统发出药物抓取的指令，仓储管理系统连接PLC控制器，PLC控制器分别通过控制第一电机和第二电机控制配药车的横向轮和纵向轮沿导轨移动，根据激光距离传感器和光电定位器，并配合升降平台移动到指令指示的药物模块处，PLC控制器控制自由度机械臂上安装的机械爪从药物模块中抓取药物，并放置到称重载板上设置的称重板上，称重板底部设置的称重传感器实时将信号传递给控制器，当抓取药物重量满足后，PLC控制器控制支撑旋转机械臂转动推动称重载板转动，使药物经过伸缩板滑动到药匣中,之后，PLC控制器分别通过控制第一电机和第二电机控制配药车回到初始位置。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
通过设置导轨，便于配药车移动到仓储货架的不同储药单元格，以便后续的药物抓取；
通过设置升降平台，升降平台可以将配药车送至不同层的仓储货架，便于抓取不同层的药物；
通过设置由第一电机驱动的横向轮，由第二电机驱动的纵向轮，可以使配药车沿着轨道横向移动或者是纵向移动；
通过设置自由度机械臂，自由度机械臂上安装机械爪，便于将仓储货架中储药单元格内的药物抓取到称重载板上进行称量；
通过在称重载板的底部设置支撑旋转机械臂，支撑旋转机械臂可以将称重载板的一端顶起，使称重载板上抓取的药物滑落到伸缩板上，通过设置伸缩板，可以将药物滑落输送到不同的药匣中存放，避免药物混合；
通过设置激光测距传感器和光电定位器，可以实时监控、确定配药车的位置；
通过在称重载板上设置称重板，称重板的底部设置称重传感器，可以精确的称重药物的重量，避免药物抓取过多或者过少；
通过设置V型导料板，可以使称重载板上的药物在滑落到伸缩板之前进行汇集，避免滑落到伸缩板之外，造成药物重量不足。
综上，本发明通过上述技术方案，实现在仓储货架中药物的自动抓取、称量，节省了人力，降低了医务人员的工作量，提高了抓药的效率。
附图说明
图1是本发明中仓储货架的结构示意图；
图2是本发明中配药车的结构示意图；
图3是本发明中配药车另一角度方向的结构示意图；
图4是本发明中配药车的剖视结构示意图；
图5是本发明中支撑旋转机械臂的结构示意图；
其中，在图中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。
图中：1、配药车，2、仓储货架，3、升降平台，4、车架体，5、第一电机，6、横向轮，7、第一电动推杆，8、安装板，9、第二电机，10、纵向轮，11、药匣，12、伸缩板，1201、第一板体，1202、第二板体，1203、挡板，13、称重载板，14、支撑旋转机械臂，1401、下支架，1402、第三电机，1403、上支架，15、自由度机械臂，16、机械爪，17、激光测距传感器，18、光电定位器，19、转轴，20、第一导轨，21、第二导轨，22、连接块，23、第二电动推杆，24、称重板，25、称重传感器，26、V型导料板。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
本实施例中，结合图1-图4所示，一种全自动配药装置，包括配药车1和多层结构的仓储货架2，仓储货架2上设置有若干个用于存储药物的储药单元格，配药车1穿梭于仓储货架2上；
任意层仓储货架2上均设有用于配药车1穿梭的导轨，通过设置导轨，便于配药车1移动到仓储货架2的不同储药单元格，以便后续的药物抓取，仓储货架2的一侧且靠近导轨处设有升降平台3，升降平台3为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，通过设置升降平台3，升降平台3可以将配药车1送至不同层的仓储货架2，便于抓取不同层的药物；
配药车1包括中空的车架体4，车架体4选用2024铝合金材质，车架体4的底部转动安装有横向轮6，横向轮6之间连接有转轴19，其中一转轴19上安装有从动齿轮，从动齿轮啮合主动齿轮，主动齿轮安装于第一电机5的输出轴上，第一电机5的机体安装于车架体4的底部，车架体4的底部还设有由第一电动推杆7推动的安装板8，安装板8与第一电动推杆7的推杆连接，第一电动推杆7的机体安装于车架体4的底部，安装板8上设有由第二电机9驱动的纵向轮10，纵向轮10的安装方式与横向轮6的安装方式相同，通过设置第一电动推杆7可以实现安装板8的伸缩，使车架体4在横向移动时，纵向轮10处于收缩状态，避免影响横向轮6的移动，当车架体4纵向移动时，第一电动推杆7的推杆伸长，推动安装板8伸出，使纵向轮10与导轨接触，实现车架体4的纵向移动，由此实现了配药车1在水平方向上的移动；
车架体4内腔的底部放置有若干药匣11，车架体4的侧壁上设置有开口，开口通常处于封闭状态，当需要将药匣11取出时，打开侧壁的开口即可，药匣11的顶部且位于车架体4的一侧壁上通过螺栓倾斜安装有伸缩板12，伸缩板12选用高抛光2024铝合金材质，伸缩板12的倾斜方向向下，本实施例中，伸缩板12与车架体4侧壁之间的夹角为65°-75°，车架体4的侧壁上还转动安装有称重载板13，称重载板13与伸缩板12对应设置，称重载板13的底部抵靠有用于推动称重载板13转动的支撑旋转机械臂14，支撑旋转机械臂14可以推动称重载板13向上转动60°，支撑旋转机械臂14螺栓安装于车架体4的底部，通过在称重载板13的底部设置支撑旋转机械臂14，支撑旋转机械臂14可以将称重载板13的一端顶起，使称重载板13上抓取的药物滑落到伸缩板12上，通过设置伸缩板12，可以将药物滑落输送到不同的药匣11中存放，避免药物混合；
车架体4的顶部一端螺栓安装有自由度机械臂15，自由度机械臂15为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，本实施例中，采用的是六自由度机械臂15，自由度机械臂15上螺栓安装有机械爪16，自由度机械臂15控制机械爪16将仓储货架2上的药材抓取到称重载板13上；
车架体4的周圈外侧壁上螺栓安装有若干激光测距传感器17，若干激光测距传感器17信号连接光电定位器18，光电定位器18信号连接PLC控制器，通过设置激光测距传感器17和光电定位器18，可以实时监控、确定配药车1的位置。
本实施例中，结合图1所示，导轨包括第一导轨20和第二导轨21，第一导轨20和第二导轨21均成对相对设置；
第一导轨20采用U型钢结构，且相互交叉连接，第一导轨20安装于仓储货架2的一侧，通过第一导轨20可以使配药车1的纵向轮10在U型钢的凹槽内移动，实现配药车1的纵向移动，且通过U型钢结构避免纵向轮10脱离出导轨；
第二导轨21采用工字钢结构，第二导轨21与第一导轨20连接，第二导轨21设置于仓储货架2的每两个储药单元格之间，通过第二导轨21可以使配药车1的横向轮6在工字钢上移动，且工字钢的中间侧壁对横向轮6起到了限位导向的作用，避免横向轮6脱离导轨。
本实施例中，结合图2和图4所示，伸缩板12包括第一板体1201和第二板体1202，第一板体1201倾斜安装于车架体4内侧壁上，第二板体1202滑动套装于第一板体1201内，第一板体1201的底部螺栓安装有连接块22，连接块22与第二电动推杆23的推杆连接，第二电动推杆23的机体安装于第一板体1201的底部，通过第二电动推杆23的伸缩可以推动第二板体1202伸长或者缩短，进而使第二板体1202的端部可以靠近不同的药匣11，从而使滑落到伸缩板12上的药物掉落到不同的药匣11中。
本实施例中，结合图4所示，第一板体1201和第二板体1202沿长度方向的两侧均设置有挡板1203，并组成U型结构，通过设置挡板1203避免掉落到伸缩板12上的药物散落到外侧，造成药物重量不足。
本实施例中，结合图1所示，称重载板13的顶部设置有安装槽，安装槽内安装有称重板24，称重板24的底部且位于安装槽内安装有称重传感器25，通过设置称重传感器25可以精确的称重药物的重量，避免药物抓取过多或者过少，称重载板13通过转轴19转动安装于车架体4的侧壁上，称重载板13靠近伸缩板12的一端焊接连接有V型导料板26，称重板24上抓取的药材通过V型导料板26滑入到伸缩板12上，通过设置V型导料板26，可以使称重载板13上的药物在滑落到伸缩板12之前进行汇集，避免滑落到伸缩板12之外，造成药物重量不足。
本实施例中，结合图4和图5所示，支撑旋转机械臂14包括下支架1401，下支架1401螺栓安装于车架体4内腔底部，下支架1401上螺栓安装有第三电机1402，第三电机1402的输出轴连接上支架1403，上支架1403与第三电机1402连接的一端呈U型结构，第三电机1402远离输出轴的一端连接有支撑轴，支撑轴与上支架1403之间转动连接，上支架1403远离第三电机1402的一端端部呈圆角结构，且与称重载板13的底部相抵触，通过圆角结构的设计使上支架1403与称重载板13的底部在转动时，始终处于圆角相切的状态，使称重载板13在向上转动时可以顺畅、平缓，通过第三电机1402可以带动上支架1403转动，通过上支架1403可以带动称重载板13向上转动，使称重载板13倾斜，从而使药物汇集并滑落到伸缩板12上。
结合图1-图5所示，本发明还提供了一种全自动配药装置的管理系统，包括仓储管理系统，仓储管理系统将仓储货架2上每个储药单元格设定为药物模块，将药物模块存储到仓储管理系统的数据库中，并实时记录、监控每个药物模块的信息，当储药单元格内的药物较少时，药物模块可发出信息，提示添加药物，仓储管理系统连接人机界面和PLC控制器，通过人机界面可以登录仓储管理系统，同时也可以通过人机界面向仓储管理系统发出指令，仓储管理系统接收到指令之后发生给PLC控制器，PLC控制器控制配药车1移动；
在使用时，管理员通过人机界面登录仓储管理系统，并通过仓储管理系统发出药物抓取的指令，仓储管理系统连接PLC控制器，PLC控制器分别通过控制第一电机5和第二电机9控制配药车1的横向轮6和纵向轮10沿导轨移动，根据激光距离传感器和光电定位器18的实时定位，并配合升降平台3移动到指令指示的药物模块处，PLC控制器控制自由度机械臂15上安装的机械爪16从药物模块中抓取药物，并放置到称重载板13上设置的称重板24上，称重板24底部设置的称重传感器25实时将信号传递给控制器，当抓取药物重量满足后，PLC控制器控制支撑旋转机械臂14向上转动，并推动称重载板13向上转动，使药物汇集到V型导料板26上，之后滑落到伸缩板12上，通过伸缩板12滑动到药匣11中,之后，PLC控制器分别通过控制第一电机5和第二电机9控制配药车1回到初始位置。
综上可得，本发明通过上述实施例，实现在仓储货架2中药物的自动抓取、称量，节省了人力，降低了医务人员的工作量，提高了抓药的效率。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全自动配药装置，其特征在于：包括配药车和多层结构的仓储货架，所述配药车穿梭于所述仓储货架上；
任意层所述仓储货架上均设有用于所述配药车穿梭的导轨，所述仓储货架的一侧且靠近所述导轨处设有升降平台，所述升降平台将所述配药车送至不同层的所述仓储货架上；
所述配药车包括中空的车架体，所述车架体的底部设有由第一电机驱动的横向轮，所述车架体的底部还设有由第一电动推杆推动的安装板，所述安装板上设有由第二电机驱动的纵向轮；
所述车架体内腔的底部放置有若干药匣，所述药匣的顶部且位于所述车架体的一侧壁上倾斜安装有伸缩板，所述车架体的侧壁上还转动安装有称重载板，所述称重载板与所述伸缩板对应设置，所述称重载板的底部抵靠有用于推动所述称重载板转动的支撑旋转机械臂，所述支撑旋转机械臂安装于所述车架体的底部；
所述车架体的顶部一端安装有自由度机械臂，所述自由度机械臂上安装有机械爪，所述自由度机械臂控制所述机械爪将仓储货架上的药材抓取到称重载板上；
所述车架体的周圈外侧壁上安装有若干激光测距传感器，若干所述激光测距传感器信号连接光电定位器，所述光电定位器信号连接PLC控制器。
2.如权利要求1所述的一种全自动配药装置，其特征在于：所述导轨包括第一导轨和第二导轨，且所述第一导轨和第二导轨均成对相对设置；
所述第一导轨采用U型钢结构，且相互交叉连接，所述第一导轨安装于所述仓储货架的一侧；
所述第二导轨采用工字钢结构，所述第二导轨与所述第一导轨连接，所述第二导轨设置于所述仓储货架的每两个储药单元格之间。
3.如权利要求1所述的一种全自动配药装置，其特征在于：所述伸缩板包括第一板体和第二板体，所述第一板体倾斜安装于车架体内侧壁上，所述第二板体滑动套装于所述第一板体内，所述第一板体的底部设置有连接块，所述连接块与第二电动推杆的推杆连接，所述第二电动推杆的机体安装于所述第一板体的底部。
4.如权利要求3所述的一种全自动配药装置，其特征在于：所述第一板体和所述第二板体沿长度方向的两侧均设置有挡板，并组成U型结构。
5.如权利要求1所述的一种全自动配药装置，其特征在于：所述称重载板的顶部设置有安装槽，所述安装槽内安装有称重板，所述称重板的底部且位于所述安装槽内安装有称重传感器，所述称重载板通过转轴转动安装于车架体的内侧壁上，所述称重载板靠近所述伸缩板的一端连接有V型导料板，所述称重板上抓取的药材通过所述V型导料板滑入到所述伸缩板上。
6.如权利要求1所述的一种全自动配药装置，其特征在于：所述支撑旋转机械臂包括下支架，所述下支架安装于所述车架体内腔底部，所述下支架上安装有第三电机，所述第三电机的输出轴连接上支架，所述上支架远离所述第三电机的一端端部呈圆角结构，且与所述称重载板的底部相抵触。
7.一种全自动配药装置的管理系统，其特征在于：包括仓储管理系统，所述仓储管理系统将仓储货架上每个储药单元格设定为药物模块，将药物模块存储到仓储管理系统的数据库中，并实时记录每个药物模块的信息，仓储管理系统连接人机界面和PLC控制器；
管理员通过人机界面登录仓储管理系统，并通过仓储管理系统发出药物抓取的指令，仓储管理系统连接PLC控制器，PLC控制器分别通过控制第一电机和第二电机控制配药车的横向轮和纵向轮沿导轨移动，根据激光距离传感器和光电定位器，并配合升降平台移动到指令指示的药物模块处，PLC控制器控制自由度机械臂上安装的机械爪从药物模块中抓取药物，并放置到称重载板上设置的称重板上，称重板底部设置的称重传感器实时将信号传递给控制器，当抓取药物重量满足后，PLC控制器控制支撑旋转机械臂转动推动称重载板转动，使药物经过伸缩板滑动到药匣中,之后，PLC控制器分别通过控制第一电机和第二电机控制配药车回到初始位置。
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