CN112278682B - 一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统，包括由第一药柜与第二药柜呈背靠背构成的组合药柜，以及按照药品配发流程装在所述组合药柜上的药框投放站、药框输送线、取药机、第一升降台、第二升降台、药品发放台。本发明的有益效果是：取药机上设有若干取药装置，可缩短药品组合配发时间，简化组合药柜结构；取药机上还设有若干辅助输送装置，能实现对药柜大范围自动取药；药框输送线设有定点暂停功能且置于药柜顶部，可靠有序发放药品，节省平面安装空间；组合药柜采取背对背设计，通过人机协作方式，很好解决了药品的精确发放以及输送过程中药框的循环投放问题。

Description

一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统

技术领域

本发明属于自动化药房智能装备领域，提供了一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统，尤其适合大型立式药柜盒装药品的自动配发。

背景技术

发药作为就医的一个重要环节，目前在国内各大医院中普遍存在自动化程度低、取药师劳动强度大、易发生发药事故、设备安装空间利用率低等共性问题。为提高发药效率，国内各种新型自动化发药装置在不断涌现。

在盒装药品自动摄取方面，国内针对快速发药系统设计了多种存取配发装置。江苏科技大学刘芳华教授利用动态储物架、U型储物槽机构、涡轮弹簧储能装置、自动推送机构等机构，设计了一种快速发药系统存储配发装置。中国专利201710704540.1公开了一种全自动盒装药品取药设备，它通过矩形壳体、控制电机、固定板、凸轮、控制电机、伸缩弹簧、挡板等组件，也实现了盒装药品的自动出药。但上述两种方案，容易导致存放盒装药品的药柜的组成过于复杂。中国专利201910921837.2公开了一种自动取药装置器人，以轮式车体搭载可升降的机械手，实现对药盒药品的自动抓取或吸取，运动范围大，但这种自动取药装置器人用于立式药柜之间来回往复的高速行走还有点困难。

在盒装药品自动输送方面，目前主要有两种方式：一种是采用无动力方式输送，即利用盒装药品的自身重量，通过倾斜式储物槽实现自动落料；另一种是采用有动力方式输送，即利用电动机带动输送带实现水平式储物槽实现自动送料。但前者的自动跌落落料方式不适用于瓶装的盒装药品，会带来装瓶破碎的问题；而后者呈水平放置，它会带来自动发药系统安装场所过大的问题。基于当前药房现行的人工发药流程，以及药房的作业环境，开发自动化、智能化盒装药品快速配发系统已经成为了未来发展医疗智能装备领域的一种当然选择。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统，以解决现有盒装药品自动配发设备存在取药效率底、连续配发容易出现错误、输送线带来药柜之间距离过大等问题。

本申请提出了一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统，包括：由第一药柜与第二药柜呈背靠背构成的组合药柜，以及按照药品配发流程装在所述组合药柜上的药框投放站、药框输送线、取药机、第一升降台、第二升降台、药品发放台；所述取药机安装于第一药柜和第二药柜的前端面；所述药框投放站安装于第一药柜和第二药柜顶部的左端；所述药框输送线安装于第一药柜和第二药柜的顶部；所述第一升降台安装于第一药柜和第二药柜的右端立壁上；所述第二升降台安装于第一药柜和第二药柜的左端立壁上；所述药品发放台摆放在第一药柜和第二药柜的右端。

优选的，为实现对组合药柜大范围内自动取药并尽可能缩小组合药柜的平面安装空间，所述取药机设有上层取药机构和下层取药机构，上、下层取药机构分别通过两根水平导轨安装于第一药柜和第二药柜的前端面。为缩短一张处方中多种盒装药品的组合发放时间，上层取药机构和下层取药机构在其水平导轨上间隔都装有若干取药装置，进行协同配发多种的盒装药品。此外，上层取药机构相邻的两取药装置之间还设有辅助输送装置，以方便下层取药机构的取药装置经过上层取药机构向药框输送线输送。

进一步的，所述取药装置和所述辅助输送装置的数量可根据第一药柜和第二药柜长度和发药频次设定；所述取药装置和所述辅助输送装置均设有可沿水平方向运动的移载台，移载台经底部四个行走轮安装在水平导轨上；所述取药装置的移载台还依次经顶部的两根垂直导轨、四个行走轮，装接一个取药执行器。

进一步的，所述取药执行器包括伸缩机构以及装于其末端的吸持机构；所述吸持机构设有两个可张开和收缩的吸盘支架，每个吸盘支架上装有一个固定式吸盘和一个移动式吸盘，固定式吸盘位于移动式吸盘的外侧。固定式吸盘与移动式吸盘的组合设置，使取药装置构自主适应不同规格盒装药品的可靠摄取。

优选的，所述药框投放站包括用于搬运药框的搬运机构、用于暂存药框的存放桶和用于发放药框的输出子线；所述存放桶安装在搬运机构上；位于搬运机构下方的所述输出子线的左端位于存放桶下方，右端对接药框输送线输入端。搬运机构、存放桶和投放输出线设置于第一药柜和第二药柜顶部的一端，便于输送过程中药框有序发放，进而保证盒装药品的无误发放。

进一步的，所述搬运机构包括L型支架、平移机构和升降臂；所述L型支架长边端面倒置在第一药柜和第二药柜顶部的左端；所述平移机构安装在L型支架短边端面上；所述升降臂安装平移机构上，其末端装有四个真空吸盘；所述存放桶下端装有一组第二阻挡气缸和一组夹紧气缸，且夹紧气缸位于第二阻挡气缸上方，两者之间的垂直距离等于药框高度；所述输出子线采取带式传动。

优选的，对接药框投放站输出端的所述药框输送线，设有采用带式传动的输送主线，输送主线两侧装有若干相邻的暂停定位模块。暂停定位模块的设置，能够使药框在某一盒装药品摆放位置的短暂等待，利于保证药品发放有序进行。

进一步的，所述暂停定位模块包括支撑架、阻挡气缸和两个顶起气缸；位于输送主线外侧的所述支撑架的长度略大于药框长度；安装在支撑架上的所述阻挡气缸的活塞杆端部装有阻挡块，阻挡块可伸缩地穿过支撑架；安装在支撑架上的所述两个顶起气缸的活塞杆端部均装有支撑块，支撑块可伸缩地穿过支撑架。暂停定位模块工作时，首先由阻挡气缸使药框暂停在药框输送线上，再由两个顶起气缸将药框支撑在药框输送线的上方。

优选的，所述第一升降台的上端对接药框输送线输出端，所述第二升降台的上端对接第一搬运机构左端下方，两者的下端均与药品发放台相邻；所述第一升降台和第二升降台均为两台，都设有升降滑台，升降滑台通过悬挂面上的四个行走轮，安装在两根垂直导轨上。第一升降机、第二升降机的设置，便于实现药品发送输送的循环，也可以避免盒装的瓶状药品破损。

所述行走轮均配有相应的驱动电机，驱动电机输出轴上装有主动齿轮，主动齿轮与安装在水平导轨或垂直导轨上齿条相啮合，以带动移载台、升降滑台实现来回移动。

上述基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统通过以下步骤进行快速配发的方法，具体为：

步骤1：药品发放台根据处方中盒装药品信息，发出取药指令，药框投放站向后续的药框输送线投放一个药框；

步骤2：药框输送线根据处方中每种盒装药品在组合药柜中的存放位置，自动将药框暂停在相应位置的上方，依次由取药装置上若干取药装置协作完成盒装药品取出操作，再经过第一升降台，输送到药品发放台处；

步骤3：药品发放台处发药医生取出药框及盒装药品，确认无误后发放，并将药框放到另一药柜的第二升降台上，送回本药柜的药框投放台处。

本申请具有以下有益效果：在使用本发明的有序快速配发系统时，通过若干个取药装置的设置，可缩短一张处方中多种盒装药品组合配发的时间，也有助降低组合药柜结构的复杂度；若干辅助输送装置的设置，方便对组合药柜实现更大范围的自动取药；药框输送线设有定点暂停功能且置于组合药柜的顶部，有效保障药品可靠、有序的发放，也节省了系统的平面安装空间；组合药柜采取背对背设计，通过人机协作，既实现药品的精确发放，也很好解决了输送过程中药框的循环投放问题。

附图说明

图1为本发明的一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统较佳实施案例的模型图。

图2为本发明的组合药柜排列示意图。

图3为本发明的取药机与组合药柜装接示意图。

图4为本发明的取药装置模型图。

图5为本发明的取药执行器模型图。

图6为本发明的辅助输送装置模型图。

图7为本发明的药框投放站与第二升降台、药框输送线、药柜装接示意图。

图8为本发明的第一搬运机构模型图。

图9为本发明的药框输送线与药框投放站、第一升降台、组合药柜装接示意图。

图10为本发明的暂停定位模块模型图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本发明的一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统进行详细阐述。

如图1所示，一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统，包括组合药柜1、取药机2、药框投放站3、药框输送线4、第一升降台5、第二升降台6和药品发放台7。其中，组合药柜1是由背靠背排列的第一药柜11和第二药柜12构成，假定药品出柜侧为第一药柜11和第二药柜12的前端面，如图2所示。

如图3所示，用于从组合药柜1中取出盒装药品的取药机2的数量为两套，分别装于第一药柜11和第二药柜12的前端面上，包括上层发药机构和下层发药机构，上、下层发药机构均通过两根水平导轨安装在第一药柜11和第二药柜12的前端面上，且下层取药机构位于上层取药装置构的正下方；上层发药机构在两根水平导轨上自左向右间隔装有若干个取药装置21和辅助输送装置22，下层发药机构在两条水平导轨上装有若干个取药装置21；取药装置21和辅助输送装置22的具体数量可根据第一药柜11、第二药柜12长度和盒装药品发放频次来设定。

如图4和图6所示，取药装置21和辅助输送装置22均设有可沿水平方向运动的移载台，移载台经底部的四个行走轮安装在水平导轨上。其中，取药装置21的移载台还依次经顶部的两根垂直导轨、四个行走轮，装接一个取药执行器212，而辅助输送装置12的顶部装有两根垂直导轨。

具体的说，取药执行器212底部通过四个行走轮安装在移载台顶面的两根垂直导轨上，包括伸缩机构2121及装于其末端装的吸持机构2122，如图5所示。取药装置构2122设有两个可张开和收缩的吸盘支架，每个吸盘支架上装有一个固定吸盘和一个移动吸盘，固定吸盘位于移动吸盘的外侧。

如图7所示，药框投放站3用于向后续的药框输送线4发放药框8，其数量为两个，分别装于第一药柜11和第二药柜12顶部的左端，包括用于搬运药框的搬运机构31、用于暂存药框的存放桶32和用于发放药框的输出子线33；搬运机构31安装在第一药柜11/第二药柜12顶面左端；输出子线33安装在第一药柜11和第二药柜12顶面，且位于搬运机构31下方；存放桶32安装在搬运机构31的下部，其中：

搬运机构31包括L型支架311、平移机构312和升降臂313，如图8所示；L型支架311长边端面倒置在第一药柜11和第二药柜12顶部左端；平移机构312安装在L型支架311短边端面上；升降臂313安装平移机构312上，其末端装有四个真空吸盘；

存放桶32下端装有一组第二阻挡气缸321，第二阻挡气缸321上面装有一组夹紧气缸322，夹紧气缸322与第二阻挡气缸321垂直距离等于药框高度；

输出子线33采取带式传动，其左端位于存放桶32下方，右端对接药框输送线4输入端。

如图9所示，药框输送线4的数量为两条，分别安装在第一药柜11和第二药柜12顶部，药框输送线4输入端对接药框投放站3输出端，设有采用带式传动的输送主线41，输送主线41两侧设有若干相邻的暂停定位模块42，用于输送药框8和盒装药品。

具体的说，暂停定位模块42包括支撑架421、阻挡气缸422和两个顶起气缸423；支撑架421位于药框输送线4外侧，支撑架421的长度略大于药框的长度，如图10所示；阻挡气缸422安装在支撑架421上，阻挡气缸422活塞杆端部装有阻挡块，阻挡块可伸缩地穿过支撑架421；两个顶起气缸423均安装在支撑架421上，顶起气缸423活塞杆端部装有支撑块，支撑块可伸缩地穿过支撑架421。

如图1、图7和图8所示，两台第一升降台5分别安装在第一药柜11和第二药柜12右端立壁上，两台第二升降台6分别安装在第一药柜11和第二药柜12左端立壁上，都设有升降滑台，升降滑台通过悬挂面上的四个行走轮，安装在两根垂直导轨上。第一升降台5上端对接药框输送线输出端，第二升降台6的上端对接第一搬运机构左端下方，而两者的下端均与药品发放台7相邻。

见图1，药品发放台7为两台，分别摆放在第一药柜11和第二药柜12右端的药品发放台7，位于第一升降台5和第二升降台6外侧，用于发药医生输入发药信息，确认和发放药品，并把药框放回第二升降台6。

上述的行走轮都配有相应的驱动电机，驱动电机输出轴上装有齿轮，齿轮与安装在水平导轨或垂直导轨上齿条相啮合。

一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统实现快速配发方法的工作原理如下：

步骤1：药品发放台7根据处方中盒装药品信息，发出取药指令，药框投放站3向后续的药框输送线4投放一个药框8，实现该过程包括如下步骤：

A.启动存放桶32上的夹紧气缸322伸出，夹住桶内由下向上的第二药框8；

B.启动存放桶32上的第二阻挡气缸321缩回，让桶内由下向上的第一个药框8跌入到已运转的药框输出子线33上；

C.药框输出子线33将药框8输送到药框输送线4入口端。

步骤2：药框输送线4根据处方中每种盒装药品在组合药柜1中的存放位置，自动将药框8依次暂停在相应位置的上方，由取药装置2上若干取药装置21协作完成盒装药品取出操作，再经过第一升降台5，输送到药品发放台7处，实现该过程包括如下步骤：

A.药框输送线4将药框8输送到第一种盒装药品在药柜中的存放位置，同时此位置两侧的暂停定位模块上阻挡气缸422伸出，挡停药框8，并由顶起气缸423顶起药框8，使药框8暂停在此位置；

B.根据第一种盒装药品在药柜中的存放位置，由取药装置2上靠近此位置的取药装置21取出此盒装药品，若此盒装药品位于上层发药机构工作范围内，则由此层上的取药装置21直接送入药框8中；若此盒装药品位于下层发药机构工作范围内，则由此层上的取药装置21先取出盒装药品，其次完成下层发药机构的取药装置21与上层发药机构的辅助输送装置22对接，接着通过辅助输送装置22送入药框8中，最后取药装置21再经过辅助输送装置22返回到下层发药机构中；其中，当取药装置21取药时，根据被取的药品盒装尺寸，自动调整吸盘支架上固定吸盘与移动吸盘之间的距离，来完成盒装药品吸持操作。

C.药框输送线4两侧暂停定位模块上顶起气缸423先缩回，阻挡气缸422再缩回，药框8重新回到药框输送线4上，若还有盒装药品需发放，返回步骤2的A，否则将药框8及盒装药品直接送到第一升降台5上。

步骤3：药品发放台7处发药医生取出药框8及盒装药品，确认无误后发放，并将药框8放到另一药柜的第二升降台6上，送回本药柜的药框投放站3处，实现该过程包括如下步骤：

A.第一升降台5接收到药框输送线4送来的药框8及盒装药品，送至药品发放台7处；

B.发药医生从第一升降台5取出药框8及盒装药品，确认无误后发放，并将药框8放到另一药柜的第二升降台6上；

C.第二升降台6输送药框8到搬运机构31下方，由搬运机构31把药框8搬入存放桶32中，至此完成了一张处方中所有盒装药品的发放操作。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (1)

1.一种基于人机协作的盒装药品有序快速配发系统，其特征在于，包括：由第一药柜与第二药柜呈背靠背构成的组合药柜，以及按照药品配发流程装在所述组合药柜上的药框投放站、药框输送线、取药机、第一升降台、第二升降台、药品发放台；

所述取药机安装于第一药柜和第二药柜的前端面，所述药框投放站安装于第一药柜和第二药柜顶部的左端，所述药框输送线安装于第一药柜和第二药柜的顶部，所述第一升降台安装于第一药柜和第二药柜的右端立壁上，所述第二升降台安装于第一药柜和第二药柜的左端立壁上，所述药品发放台摆放在第一药柜和第二药柜的右端；

所述取药机包括上层取药机构和下层取药机构，上、下层取药机构分别通过两根水平导轨安装于第一药柜和第二药柜的前端面；

所述上层取药机构在其水平导轨上间隔装有若干取药装置和辅助输送装置；所述下层取药机构在水平导轨上仅装有若干个取药装置；所述取药装置和所述辅助输送装置的数量可根据第一药柜和第二药柜长度和发药频次设定；所述取药装置和所述辅助输送装置均设有可沿水平方向运动的移载台，移载台经底部的四个行走轮安装在水平导轨上；所述取药装置的移载台还依次经顶部的两根垂直导轨、四个行走轮，装接一个取药执行器；

所述取药执行器包括伸缩机构以及装于其末端的吸持机构；所述吸持机构设有两个可张开和收缩的吸盘支架，每个吸盘支架上装有一个固定式吸盘和一个移动式吸盘，固定式吸盘位于移动式吸盘的外侧；

所述药框投放站包括用于搬运药框的搬运机构、用于暂存药框的存放桶和用于发放药框的输出子线；所述存放桶安装在搬运机构上；位于搬运机构下方的所述输出子线的左端位于存放桶下方，右端对接药框输送线输入端；

所述搬运机构包括L型支架、平移机构和升降臂；所述L型支架长边端面倒置在第一药柜和第二药柜顶部的左端；所述平移机构安装在L型支架短边端面上；所述升降臂安装平移机构上，其末端装有四个真空吸盘；所述存放桶下端装有一组第二阻挡气缸和一组夹紧气缸，且夹紧气缸位于第二阻挡气缸上方，两者之间的垂直距离等于药框高度；所述输出子线采取带式传动；

对接药框投放站输出端的所述药框输送线，设有采用带式传动的输送主线，输送主线两侧装有若干相邻的暂停定位模块；

所述暂停定位模块包括支撑架、阻挡气缸和两个顶起气缸；位于输送主线外侧的所述支撑架的长度略大于药框长度；安装在支撑架上的所述阻挡气缸的活塞杆端部装有阻挡块，阻挡块可伸缩地穿过支撑架；安装在支撑架上的所述两个顶起气缸的活塞杆端部均装有支撑块，支撑块可伸缩地穿过支撑架；

所述第一升降台的上端对接药框输送线输出端，所述第二升降台的上端对接第一搬运机构左端下方，两者的下端均与药品发放台相邻；所述第一升降台和第二升降台均为两台，都设有升降滑台，升降滑台通过悬挂面上的四个行走轮，安装在两根垂直导轨上。

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