CN112249514A - 一种旋转式大容量智能自动取药盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式大容量智能自动取药盒，包括盒架，所述盒架内通过转轴枢接有容置架，容置架在盒架一侧设置的电机一的带动下绕转轴的轴心线转动，所述容置架上设有多个分类存药的腔室，所述腔室外侧敞开，并通过单向阀件进行封装，所述盒架内设有机械吸头，机械吸头设于容置架的上方，所述机械吸头通过传动机构驱动控制，并能够在三维平面上进行运动。本发明通过设置传动机构驱动机械吸头，配合定时出药构件，使得能够快速精准取药的同时完成延时/定时一次性出药，取药服用更为便捷，同时采用魔方式的容置架进行储药来代替传统智能药盒的圆盘式智能药盒，可以根据使用情况增加/减少其阶数，使得药盒内部空间利用率大幅提升。

Description

一种旋转式大容量智能自动取药盒

技术领域

本发明涉及药盒技术领域，具体为一种旋转式大容量智能自动取药盒。

背景技术

慢性病已成为严重威胁我国居民健康、影响国家经济社会发展的重大公共卫生问题。中老年慢性病人需长期、稳定、准时服药的，并且药物种类繁多，服用安排不易于记忆。目前中老年病人急需一款合适的多功能智能药盒。因此本课题将开发一款能够实现不同药片自主配药定量出药的智能药盒。

近年来物联网、人工智能等技术已经相对成熟，大量技术可应用于智能药盒。但目前市场普通的智能药盒功能单一、缺少人机交互，不能满足患者的要求，而多功能智能药盒又价格高昂。新型智能药盒的开发集智能、简易、实用于一体，可以实现分类存储多种大小不同的药丸、自动分配并输出当次所需服用的药丸、带有提醒服用药物、提醒药物不足、过期等功能。对目前现有的智能药盒方案功能单一等缺陷进行了补充和完善，填补了目前智能药盒市场的空白，是一种全新的多功能智能药盒。

如专利号为：202010091219.2，名为“一种多功能智能药盒及其配药出药方法”，包括出药机构、储药机构、吸取机构和控制机构；还包括在药盒底盘上的第一、第二步进电机，第一步进电机连接储药装置，第二步进电机连接吸取机构；吸取机构上固定第三步进电机。药盒能够实现药品的识别、吸取、装盒的自动配药，进行并能够药品的分拣和取药，解决了老人服药的问题。但是该方案中存在圆盘状的储药盘空间难以提升的问题(1.提升空间会导致底部储药圆盘直径增加而增大占地面积，同时储药空间以及单独药盒的数量提升较小2.若在原有圆盘式储药盒基础上往上增加一个圆盘式储药盒则需要另外的电机带动其旋转，随着层数的增加，机构也会变得繁琐，控制更加麻烦)。其次，吸取装置每次吸取药物仅能够吸取一颗，没吸取一次需配合自锁机构弹出供老人服用，但是很多药品服用剂量较大，且需配合其他药品使用，因而出药盒的使用相对为繁琐。

为了解决上述问题，本案由此而生。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种旋转式大容量智能自动取药盒，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种旋转式大容量智能自动取药盒，包括盒架，所述盒架内通过转轴枢接有容置架，容置架在盒架一侧设置的电机一的带动下绕转轴的轴心线转动，所述容置架上设有多个分类存药的腔室，所述腔室外侧敞开，并通过单向阀件进行封装，所述盒架内设有机械吸头，机械吸头设于容置架的上方，所述机械吸头通过传动机构驱动控制，并能够在三维平面上进行运动，机械吸头经控制向下活动以伸入相应的腔室中进行取药，所述盒架的一侧设有定时出药构件，盒架与定时出药构件之间通过传导座相连，机械吸头在取到药品后置于传导座上，并由定时出药构件传导并预存。

优选的，所述容置架呈方体状，电机一的输出端与容置架水平方向的一侧相连，所述容置架沿转轴径向方向的四个侧部均设置腔室，且每个侧部上均设置多个紧挨的腔室。

优选的，所述单向阀件包括四块呈三角状的透明瓣膜，每块所述透明瓣膜的一条边均连接于腔室的敞口处，四块透明瓣膜的尖锐部位均朝内侧并互抵，相邻两块透明瓣膜的斜边之间紧密接攘。

优选的，所述透明瓣膜采用记忆硅胶材质制成。位于尖端位置的透明瓣膜使用的硅胶材质较薄，容易形变，便于机械吸头插入吸取药品，拔出后其自身的形变又能够防止药品在转动过程中落出。

优选的，所述传动机构包括水平方向的滑轨、丝杆一、丝杆二，所述丝杆一与滑轨相平行，并位于其上方，所述丝杠二的两端均连接有滑套，滑套滑动连接于滑轨上，所述丝杆一与丝杆二的端部均分别有电机二，所述机械吸头的底部设有螺纹连接于丝杆二上的套座，使得机械吸头能够在水平方向上进行移动；所述机械吸头包括吸头、电机三、支座、升降杆，所述升降杆的底部连接有一凹槽架，吸头外壁固设于凹槽架上，所述电机三设于支座上，电机的输出端连接有连杆一，连杆一的另一端铰接有连杆二，所述连杆二的另一端铰接有支杆，所述支杆的另一端与升降杆相铰接，支杆的中部铰接于支座上，吸头在升降杆的带动下能够在竖直方向上进行移动。

优选的，所述定时出药构件包括转盘、电机四、挡片，所述挡片呈环形，其底部与盒架的底部相连，所述电机四通过连接块与挡片的内壁相连，电机四的输出端与转盘的中部相连，使得转盘能够绕其轴心线进行转动，所述挡片的尺寸与转盘的尺寸相适配，且紧贴与转盘的外侧，所述转盘上开设有出药通孔，所述出药通孔由内向外倾斜开设，当出药通孔位于最下端时药品能够向外侧滚动。

优选的，所述挡片的底部留有通口，该通口与位于最下端时的出药通孔位置相对应，所述通口处还设有药品预留槽，所述药品预留槽位于出药通孔的相对下方。

优选的，所述传导座由竖直布置的传导架一和倾斜向下布置的传导架二组成，所述传导架一和传导架二内部中空，且两者相通，传导架一的上端与盒架的上侧相连，传导架二的下端部与转盘的内侧紧挨，所述传导架二的贯通处的尺寸与出药通孔的尺寸相适配，传导架二下端的高度高于位于最下端时的出药通孔的高度。

优选的，所述盒架相对定时出药构件的另一侧上开设有通槽，该通槽横向布置，且在竖直方向上设有多个，每个所述通槽的位置与转动90°后容置架上的每一排腔室在水平方向上相对应，所述盒架上铰接有盖板，能够将通槽盖合密封。

(三)有益效果

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具备以下优点：

1、本发明一种旋转式大容量智能自动取药盒，通过设置传动机构驱动机械吸头，配合定时出药构件，使得能够快速精准取药的同时完成延时/定时一次性出药，取药服用更为便捷，同时采用魔方式的容置架进行储药来代替传统智能药盒的圆盘式智能药盒，可以根据使用情况增加/减少其阶数，使得药盒内部空间利用率大幅提升。

2、本发明一种旋转式大容量智能自动取药盒，在容置架上每个单独的腔室上使用四块呈三角状的透明瓣膜，可以保证腔室内的药物不会掉出，同时对空气中的水分有一定的阻隔作用，能够保证药物相对较好的储存环境。其次瓣膜的设计可以允许取药吸头轻易深入，同时与吸头相连的气泵提供的吸力可以保证药物不会因为与瓣膜尖部的摩擦而落下。

附图说明

图1为本发明内部装置一侧示意图；

图2为本发明内部装置另一侧示意图；

图3为本发明中机械吸头结构示意图；

图4为本发明中定时出药构件结构的拆解示意图；

图5为本发明中转盘结构侧面剖视图；

图6为本发明中药盒结构一侧示意图。

图中：1盒架、2容置架、3电机一、4腔室、5透明瓣膜、6机械吸头、61吸头、62电机三、63支座、64升降杆、7传动机构、71滑轨、72丝杆一、73丝杆二、74滑套、75电机二、76套座、8定时出药构件、81转盘、82电机四、83挡片、9传导座、91传导架一、92传导架二、10出药通孔、11凹槽架、12连杆一、13连杆二、14支杆、15通口、16药品预留槽、17通槽、18盖板、19药盒。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1-6所示：一种旋转式大容量智能自动取药盒，包括盒架1，盒架1内通过转轴枢接有容置架2，容置架2在盒架1一侧设置的电机一3的带动下绕转轴的轴心线转动，容置架2上设有多个分类存药的腔室4，腔室4外侧敞开，并通过单向阀件进行封装，盒架1内设有机械吸头6，机械吸头6设于容置架2的上方，机械吸头6通过传动机构7驱动控制，并能够在三维平面上进行运动，机械吸头6经控制向下活动以伸入相应的腔室4中进行取药。

容置架2上设置的每个单独的方块都是一个独立的腔室4，可以根据使用情况增加(减少)其阶数。

结合附图1、2所示，腔室4分别位于容置架2的四侧，也即分别位于容置架2转动方向的平面上，从而能够分别针对机械吸头6。

容置架2呈方体状，电机一3的输出端与容置架2水平方向的一侧相连，容置架2沿转轴径向方向的四个侧部均设置腔室4，且每个侧部上均设置多个紧挨的腔室4。

本方案采用魔方式的容置架2进行储药来代替传统智能药盒19的圆盘式智能药盒19，使得药盒19内部空间利用率大幅提升，同时将固定的取药吸头改成可在平面内移动的吸头，配合容置架2的旋转可以完成任意阶数的腔室4的取药，解决了传统智能药盒19储药空间难以提升的问题。

单向阀件包括四块呈三角状的透明瓣膜5，每块透明瓣膜5的一条边均连接于腔室4的敞口处，四块透明瓣膜5的尖锐部位均朝内侧并互抵，相邻两块透明瓣膜5的斜边之间紧密接攘。

透明瓣膜5采用记忆硅胶材质制成。

位于尖端位置的透明瓣膜5使用的硅胶材质较薄，容易形变，便于机械吸头6插入吸取药品，拔出后其自身的形变又能够防止药品在转动过程中落出。

透明瓣膜5配合于相应的腔室4，可以保证腔室4内的药物不会掉出，同时对空气中的水分有一定的阻隔作用，能够保证药物相对较好的储存环境。其次瓣膜的设计可以允许取药吸头轻易深入，同时与吸头相连的气泵提供的吸力可以保证药物不会因为与瓣膜尖部的摩擦而落下。

参见附图1，传动机构7的作用为带动机械吸头6在水平面的X、Y轴方向上灵活运动，利用杠杆原理将舵机的圆周运动转变成周期性上下运动，从而配合吸头完成取药动作，具体结构与连接关系如下。

传动机构7包括水平方向的滑轨71、丝杆一72、丝杆二73，丝杆一72与滑轨71相平行，并位于其上方，丝杠二的两端均连接有滑套74，滑套74滑动连接于滑轨71上，丝杆一72与丝杆二73的端部均分别有电机二75，机械吸头6的底部设有螺纹连接于丝杆二73上的套座76，使得机械吸头6能够在水平方向上进行移动。机械吸头6包括吸头61、电机三62、支座63、升降杆64，升降杆64的底部连接有一凹槽架11，吸头61外壁固设于凹槽架11上，电机三62设于支座63上，电机三62的输出端连接有连杆一12，连杆一12的另一端铰接有连杆二13，连杆二13的另一端铰接有支杆14，支杆14的另一端与升降杆64相铰接，支杆14的中部铰接于支座63上，吸头61在升降杆64的带动下能够在竖直方向上进行移动。

本方案中的电机均连入PLC控制程序中，且采用步进电机来驱动相应连接的部件运转。

当药品放入相应容置架2的腔室4后，主控板记录当前容置架2每一面腔室4的地址，地址分为两部分，部分一是当前容置架2的工作面，部分二是当前工作面上每一个腔室4的位置，同时设计机械吸头6所在平面X、Y轴步进电机的参数，部分二内每个独立腔室4的地址都对应一组电机参数，使机械吸头6与腔室4的位置一一对应。当需要取药时，根据主控板储存的所需药品的种类以及所存腔室4的地址，控制容置架2旋转的步进电机开始运动，将待取药面(当前药品地址的部分一)旋转到工作面(正对吸头)，然后取药机构所在平面X、Y轴步进电机根据所需药品地址的部分二所对应的参数开始运动到指定位置，然后开始执行取药动作。

盒架1的一侧还设有定时出药构件8，盒架1与定时出药构件8之间通过传导座9相连，机械吸头6在取到药品后置于传导座9上，并由定时出药构件8传导并预存。

参见附图4、5所示，定时出药构件8包括转盘81、电机四82、挡片83，挡片83呈环形，其底部与盒架1的底部相连，电机四82通过连接块与挡片83的内壁相连，电机四82的输出端与转盘81的中部相连，使得转盘81能够绕其轴心线进行转动，挡片83的尺寸与转盘81的尺寸相适配，且紧贴与转盘81的外侧，转盘81上开设有出药通孔10，出药通孔10由内向外倾斜开设，当出药通孔10位于最下端时药品能够向外侧滚动。

挡片83的底部留有通口15，该通口15与位于最下端时的出药通孔10位置相对应，通口15处还设有药品预留槽16，药品预留槽16位于出药通孔10的相对下方。

挡片83配合通口15，使得药片仅能够在出药通孔10随转盘81转至最底端时才能从转盘81上落出，并恰好掉至底部的药品预留槽16上供老人食用。

其中出药通孔10由内向外倾斜开设，使得药品能够在传导座9上落出后掉至转盘81上的出药通孔10内，同时在未受到挡片83的限制后，直接向转盘81外侧落出。

传导座9由竖直布置的传导架一91和倾斜向下布置的传导架二92组成，传导架一91和传导架二92内部中空，且两者相通，传导架一91的上端与盒架1的上侧相连，传导架二92的下端部与转盘81的内侧紧挨，传导架二92的贯通处的尺寸与出药通孔10的尺寸相适配，传导架二92下端的高度高于位于最下端时的出药通孔10的高度。

取药后的机械吸头6能够用于将药传导至盒架1上侧，并对准传导架一91将药置入，药能够沿着传导架一91和传导架二92的布置轨迹快速落至转盘81上的出药通孔10(相对上方位置)上。

其中，出药通孔10内可同时放置多颗药粒，在机械吸头6将不同成分组合的药粒一一放入传导架并落至出药通孔10后，启动电机四82通过转盘81的转动，将出药通孔10转至最底端时，即可同时一次性出药。其次，定时出药构件8还可设置出药的周期，也即通过对机械吸头6与转盘81转动时间的控制(如转盘81转动的速度或转盘81转动的时间进行控制，实现延迟、规律出药的效果)，根据老人服药的时间进行设置，从而更为规律地进行服药。

盒架1相对定时出药构件8的另一侧上开设有通槽17，该通槽17横向布置，且在竖直方向上设有多个，每个通槽17的位置与转动90°后容置架2上的每一排腔室4在水平方向上相对应，盒架1上铰接有盖板18，能够将通槽17盖合密封。

通槽17的设置使得在存药时仅需打开盖板18，在水平方向对准相应一排的腔室4即可实现置入(置入的特定工具，如头部较大并可伸入腔室的针筒，不做详述，在本方案仅需能够将药物穿过药盒19放入腔室4即可)。

操作的流程为：当患者需要服用药物时，电机一3带动容置架2将药物转至上方，通过电机二75带动丝杆一或丝杆二控制机械吸头6→到达相应腔室4位置，电机三62控制吸头61→将药置于传导座9上，到达预定时间药物通过出药通孔10落入药品预留槽16→取出服用。

以上所述依据实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项使用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护的范围。

Claims (9)

1.一种旋转式大容量智能自动取药盒，包括置于药盒内的盒架，其特征在于：所述盒架内通过转轴枢接有容置架，容置架在盒架一侧设置的电机一的带动下绕转轴的轴心线转动，所述容置架上设有多个分类存药的腔室，所述腔室外侧敞开，并通过单向阀件进行封装，所述盒架内设有机械吸头，机械吸头设于容置架的上方，所述机械吸头通过传动机构驱动控制，并能够在三维平面上进行运动，机械吸头经控制向下活动以伸入相应的腔室中进行取药，所述盒架的一侧设有定时出药构件，盒架与定时出药构件之间通过传导座相连，机械吸头在取到药品后置于传导座上，并由定时出药构件传导并预存。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式大容量智能自动取药盒，其特征在于：所述容置架呈方体状，电机一的输出端与容置架水平方向的一侧相连，所述容置架沿转轴径向方向的四个侧部均设置腔室，且每个侧部上均设置多个紧挨的腔室。

3.根据权利要求1所述的一种旋转式大容量智能自动取药盒，其特征在于：所述单向阀件包括四块呈三角状的透明瓣膜，每块所述透明瓣膜的一条边均连接于腔室的敞口处，四块透明瓣膜的尖锐部位均朝内侧并互抵，相邻两块透明瓣膜的斜边之间紧密接攘。

4.根据权利要求3所述的一种旋转式大容量智能自动取药盒，其特征在于：所述透明瓣膜采用记忆硅胶材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种旋转式大容量智能自动取药盒，其特征在于：所述传动机构包括水平方向的滑轨、丝杆一、丝杆二，所述丝杆一与滑轨相平行，并位于其上方，所述丝杠二的两端均连接有滑套，滑套滑动连接于滑轨上，所述丝杆一与丝杆二的端部均分别有电机二，所述机械吸头的底部设有螺纹连接于丝杆二上的套座，使得机械吸头能够在水平方向上进行移动；所述机械吸头包括吸头、电机三、支座、升降杆，所述升降杆的底部连接有一凹槽架，吸头外壁固设于凹槽架上，所述电机三设于支座上，电机三的输出端连接有连杆一，连杆一的另一端铰接有连杆二，所述连杆二的另一端铰接有支杆，所述支杆的另一端与升降杆相铰接，支杆的中部铰接于支座上，吸头在升降杆的带动下能够在竖直方向上进行移动。

6.根据权利要求1所述的一种旋转式大容量智能自动取药盒，其特征在于：所述定时出药构件包括转盘、电机四、挡片，所述挡片呈环形，其底部与盒架的底部相连，所述电机四通过连接块与挡片的内壁相连，电机四的输出端与转盘的中部相连，使得转盘能够绕其轴心线进行转动，所述挡片的尺寸与转盘的尺寸相适配，且紧贴与转盘的外侧，所述转盘上开设有出药通孔，所述出药通孔由内向外倾斜开设，当出药通孔位于最下端时药品能够向外侧滚动。

7.根据权利要求6所述的一种旋转式大容量智能自动取药盒，其特征在于：所述挡片的底部留有通口，该通口与位于最下端时的出药通孔位置相对应，所述通口处还设有药品预留槽，所述药品预留槽位于出药通孔的相对下方。

8.根据权利要求6所述的一种旋转式大容量智能自动取药盒，其特征在于：所述传导座由竖直布置的传导架一和倾斜向下布置的传导架二组成，所述传导架一和传导架二内部中空，且两者相通，传导架一的上端与盒架的上侧相连，传导架二的下端部与转盘的内侧紧挨，所述传导架二的贯通处的尺寸与出药通孔的尺寸相适配，传导架二下端的高度高于位于最下端时的出药通孔的高度。

9.根据权利要求1所述的一种旋转式大容量智能自动取药盒，其特征在于：所述所述盒架相对定时出药构件的另一侧上开设有通槽，该通槽横向布置，且在竖直方向上设有多个，每个所述通槽的位置与转动90°后容置架上的每一排腔室在水平方向上相对应，所述盒架上铰接有盖板，能够将通槽盖合密封。

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