CN112871262A - 中药药材多级细分研磨装置 - Google Patents
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Abstract
中药药材多级细分研磨装置，包括基体，在基体上等间距设有多个研磨组件，所述研磨组件包括设置在基体内的研磨桶和与研磨桶相配合的研磨扣盖；在研磨桶下方分别设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过固定台与研磨桶相连；在基体上方通过连杆和横梁设有多个与研磨桶相匹配的液压缸，所述液压缸的活塞杆均垂直向下设置，每个液压缸的一侧分别设有光电传感器；在液压缸的活塞杆上分别设有研磨锤，在研磨扣盖的中段分别设有研磨通孔；每个研磨组件分别对应设有调档器，所述调档器包括幅度旋钮、功率旋钮和时间旋钮。
Description
技术领域：
本发明涉及中药药材多级细分研磨装置。
背景技术：
中药是以中国传统医药理论指导采集、炮制、制剂，说明作用机理，指导临床应用的药物，中药就是指在中医理论指导下，用于预防、治疗、诊断疾病并具有康复与保健作用的物质。中药主要来源于天然药及其加工品，包括植物药、动物药、矿物药及部分化学、生物制品类药物。
药物在应用或制成各种剂型前，根据医疗、调制、制剂的需要，而进行必要的加工处理的过程；常用的炮制的方法包括修治、水制、火制、水火共制等；炮制的目的在于纯净药材，保证质量，分拣药物，区分等级；切制饮片，便于调剂制剂；干燥药材，利于贮藏；矫味、矫臭，便于服用；降低毒副作用，保证安全用药；增强药物功能，提高临床疗效；改变药物性能，扩大应用范围。引药入经，便于定向用药。
对于一些特定的中药药材(如黄芪、三七、山药等)，需要研磨之后才能入药使用；具体的，研磨是利用冷敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与药材在一定压力下的相对运动对药材进行精整加工，得到中药粉末；而现有的中药研磨装置往往都是采用手工控制研磨器具的方式进行操作，研磨效率较低，研磨的质量良莠不齐，不能实现流水线式的标准化生产，从而研磨得到的中药成品不都能满足实际使用需求；同时，对于不同类型的中药药材，研磨要求都是不一样的，所以用同一标准的研磨装置进行处理，不能适用于所有的中药药材，容易造成中药药材的浪费。
发明内容：
本发明实施例提供了中药药材多级细分研磨装置，结构设计合理，基于控制器的集成控制作用，结合具体的机械结构，可以根据中药药材的种类和规格调节研磨的力度、频率和时间，从而保证每种中药成品的质量均能满足使用要求，避免中药药材的浪费；同时，代替现有的人工研磨方式，极大程度的提升中药药材研磨的效率，能够实现标准化的流水线生产，得到较多数量的中药成品，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
中药药材多级细分研磨装置，包括基体，在基体上等间距设有多个研磨组件，所述研磨组件包括设置在基体内的研磨桶和与研磨桶相配合的研磨扣盖；在研磨桶下方分别设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过固定台与研磨桶相连，所述伺服电机用于带动研磨桶旋转；在基体上方通过连杆和横梁设有多个与研磨桶相匹配的液压缸，所述液压缸的活塞杆均垂直向下设置，每个液压缸的一侧分别设有光电传感器，所述光电传感器用于检测研磨扣盖和液压缸之间的距离；在液压缸的活塞杆上分别设有研磨锤，在研磨扣盖的中段分别设有研磨通孔，以使研磨锤进入研磨桶进行研磨；每个研磨组件分别对应设有调档器，所述调档器包括幅度旋钮、功率旋钮和时间旋钮，所述调档器用于调节研磨力度、研磨频率和研磨时间，以适用于不同类别的中药药材；在基体的一侧设有控制器，所述控制器通过AD转换器与光电传感器相连，在控制器上连接有调档器、稳压模块、计时器和液晶显示屏；所述控制器通过无线收发器与上位机相连，所述控制器通过红外收发器与控制器相连，所述控制器通过驱动器与伺服电机和液压缸相连。
所述控制器的型号为STM32F103C8T6,，所述控制器通过一号引脚与稳压模块相连，所述控制器通过十号引脚与计时器相连，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十二号引脚与调档器相连，所述控制器通过三十三号引脚与红外收发器相连，所述控制器通过三十八号引脚和三十九号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过四十二号引脚与液晶显示屏相连，所述控制器通过四十五号引脚和四十六号引脚与驱动器相连。
在研磨桶的顶部设有多个安装孔，在研磨扣盖的底部设有多个与安装孔相配合的安装杆。
每个液压缸的两侧分别设有限位板，所述限位板为插接式限位板，在限位板上设有限位卡凸；在横梁上设有水平仪，以避免液压缸的位置发生偏移；在基体的底部设有缓冲胶垫。
在研磨锤的外表面设有光滑曲面，所述光滑曲面用于防止中药药材附着在研磨锤外表面上。
所述稳压模块为稳压器，所述稳压器的型号为LM317，在稳压器上设有3个引脚，所述稳压器的三号引脚与主控芯片的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第一电阻和第一电容，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第二电阻和第二电容。
所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连；所述光电传感器的型号为OH-1021；所述计时器的型号为555计时器，在555计时器上设有8个引脚，所述555计时器通过三号引脚与控制器的十号引脚相连，以设定研磨时间。
所述无线收发器的型号为ESP8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器的四号引脚与控制器的三十九号引脚相连，所述无线收发器的八号引脚与控制器的三十八号引脚相连。
所述红外收发器的型号为HC-SR505，在红外收发器上设有6个引脚，所述红外收发器的五号引脚与控制器的三十三号引脚相连，在红外收发器的二号引脚上连接有遥控器。
所述驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的四十五号引脚相连，所述驱动器的七号引脚与控制器的四十六号引脚相连；在驱动器的十六号引脚上设有第一继电器，在第一继电器上设有伺服电机接口，并联有第三电阻和第一二极管；在驱动器的十号引脚上连接有第二继电器，在第二继电器上设有液压缸接口，并联有第四电阻和第二二极管。
本发明采用上述结构，通过改变液压缸的功率来调节研磨锤的工作频率，通过改变液压缸的幅度来调节研磨锤的工作力度，通过计时器来设定研磨锤的工作时间，从而能够适用于不同种类和不同规格的中药药材；通过伺服电机带动研磨桶旋转对中药药材进行辅助研磨；通过驱动来控制伺服电机和液压缸的动作，保证动作精准，不会出现较大的偏差；通过稳压器为控制器提供持续稳定的电压，使控制器能够长时间工作；通过研磨锤表面的光滑曲面，避免中药药材附着在研磨锤上，不浪费药材的同时，还能避免药材的互相交叉，保证中药成品的质量，具有高效实用、操作简便的优点。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的调档器的结构示意图。
图3为本发明的研磨桶的俯视图。
图4为本发明的研磨扣盖的俯视图。
图5为本发明的限位板的结构示意图。
图6为本发明的控制原理图。
图7为本发明的控制器的电气原理图。
图8为本发明的稳压器的电气原理图。
图9为本发明的AD转换器的电气原理图。
图10为本发明的计时器的电气原理图。
图11为本发明的无线收发器的电气原理图。
图12为本发明的红外收发器的电气原理图。
图13为本发明的驱动器的电气原理图。
图14为本发明的光电传感器的结构示意图。
图中，1、基体，2、研磨桶，3、研磨扣盖，4、伺服电机，5、固定台，6、连杆，7、横梁，8、液压缸，9、研磨锤，10、研磨通孔，11、安装孔，12、安装杆，13、限位板，14、限位卡凸，15、水平仪，16、缓冲胶垫，17、光滑曲面。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-14中所示，中药药材多级细分研磨装置，包括基体1，在基体1上等间距设有多个研磨组件，所述研磨组件包括设置在基体1内的研磨桶2和与研磨桶2相配合的研磨扣盖3；在研磨桶2下方分别设有伺服电机4，所述伺服电机4的输出轴通过固定台5与研磨桶2相连，所述伺服电机4用于带动研磨桶2旋转；在基体1上方通过连杆6和横梁7设有多个与研磨桶2相匹配的液压缸8，所述液压缸8的活塞杆均垂直向下设置，每个液压缸8的一侧分别设有光电传感器，所述光电传感器用于检测研磨扣盖3和液压缸8之间的距离；在液压缸8的活塞杆上分别设有研磨锤9，在研磨扣盖3的中段分别设有研磨通孔10，以使研磨锤9进入研磨桶2进行研磨；每个研磨组件分别对应设有调档器，所述调档器包括幅度旋钮、功率旋钮和时间旋钮，所述调档器用于调节研磨力度、研磨频率和研磨时间，以适用于不同类别的中药药材；在基体1的一侧设有控制器，所述控制器通过AD转换器与光电传感器相连，在控制器上连接有调档器、稳压模块、计时器和液晶显示屏；所述控制器通过无线收发器与上位机相连，所述控制器通过红外收发器与控制器相连，所述控制器通过驱动器与伺服电机4和液压缸8相连。
所述控制器的型号为STM32F103C8T6,，所述控制器通过一号引脚与稳压模块相连，所述控制器通过十号引脚与计时器相连，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十二号引脚与调档器相连，所述控制器通过三十三号引脚与红外收发器相连，所述控制器通过三十八号引脚和三十九号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过四十二号引脚与液晶显示屏相连，所述控制器通过四十五号引脚和四十六号引脚与驱动器相连。
在研磨桶2的顶部设有多个安装孔11，在研磨扣盖3的底部设有多个与安装孔11相配合的安装杆12。
每个液压缸8的两侧分别设有限位板13，所述限位板13为插接式限位板，在限位板13上设有限位卡凸14；在横梁7上设有水平仪15，以避免液压缸8的位置发生偏移；在基体1的底部设有缓冲胶垫16。
在研磨锤9的外表面设有光滑曲面17，所述光滑曲面17用于防止中药药材附着在研磨锤9外表面上。
所述稳压模块为稳压器，所述稳压器的型号为LM317，在稳压器上设有3个引脚，所述稳压器的三号引脚与主控芯片的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第一电阻和第一电容，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第二电阻和第二电容。
所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连；所述光电传感器的型号为OH-1021；所述计时器的型号为555计时器，在555计时器上设有8个引脚，所述555计时器通过三号引脚与控制器的十号引脚相连，以设定研磨时间。
所述无线收发器的型号为ESP8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器的四号引脚与控制器的三十九号引脚相连，所述无线收发器的八号引脚与控制器的三十八号引脚相连。
所述红外收发器的型号为HC-SR505，在红外收发器上设有6个引脚，所述红外收发器的五号引脚与控制器的三十三号引脚相连，在红外收发器的二号引脚上连接有遥控器。
所述驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的四十五号引脚相连，所述驱动器的七号引脚与控制器的四十六号引脚相连；在驱动器的十六号引脚上设有第一继电器，在第一继电器上设有伺服电机接口，并联有第三电阻和第一二极管；在驱动器的十号引脚上连接有第二继电器，在第二继电器上设有液压缸接口，并联有第四电阻和第二二极管。
本发明实施例中的中药药材多级细分研磨装置的工作原理为：基于单片机控制器的集成控制原理，结合具体的机械结构，可以根据中药药材的种类和规格调节研磨的力度、频率和时间，从而保证每种中药成品的质量均能满足使用要求，避免中药药材的浪费；同时，代替现有的人工研磨方式，极大程度的提升中药药材研磨的效率，能够实现标准化的流水线生产，得到较多数量的中药成品，适用范围广，基本能够适用于所有的中药药材。
在整体方案中，以控制器STM32F103C8T6作为核心组件，控制器通过一号引脚与稳压模块相连，控制器通过十号引脚与计时器相连，控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，控制器通过二十二号引脚与调档器相连，控制器通过三十三号引脚与红外收发器相连，控制器通过三十八号引脚和三十九号引脚与无线收发器相连，控制器通过四十二号引脚与液晶显示屏相连，控制器通过四十五号引脚和四十六号引脚与驱动器相连，从而构成了整体电路硬件结构，依靠上述电路硬件，能够根据中药药材的种类和规格设定研磨的力度、频率和时间，使得到的中药成品质量满足使用要求，并且可以在极短时间内获取数量较多的中药成品，提升研磨效率。
优选的，稳压器的型号为LM317，在稳压器上设有3个引脚，稳压器的三号引脚与主控芯片的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第一电阻和第一电容，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第二电阻和第二电容，从而为控制器进行稳定持续的供电。
优选的，所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连，可以将距离参数的参数类型进行转换方便控制器进行识别；计时器的型号为555计时器，在555计时器上设有8个引脚，555计时器通过三号引脚与控制器的十号引脚相连，以精准设定研磨时间。
优选的，无线收发器的型号为ESP8266，在无线收发器上设有8个引脚，无线收发器的四号引脚与控制器的三十九号引脚相连，无线收发器的八号引脚与控制器的三十八号引脚相连，从而与工作人员的上位机设备建立无线通讯，方便数据的上传和指令的传输。
优选的，红外收发器的型号为HC-SR505，在红外收发器上设有6个引脚，红外收发器的五号引脚与控制器的三十三号引脚相连，在红外收发器的二号引脚上连接有遥控器，可以使工作人员远程向控制器传输指令，控制整个装置的动作。
优选的，驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，驱动器的一号引脚与控制器的四十五号引脚相连，驱动器的七号引脚与控制器的四十六号引脚相连；在驱动器的十六号引脚上设有第一继电器，在第一继电器上设有伺服电机接口，并联有第三电阻和第一二极管；在驱动器的十号引脚上连接有第二继电器，在第二继电器上设有液压缸接口，并联有第四电阻和第二二极管；通过伺服电机接口和液压缸接口先配合，分别连接伺服电机4和液压缸8，响应速度快，保证动作精准。
实际使用时，首先将中药药材分别投放到研磨桶2内，根据中药药材的种类和规格，通过调档器上的幅度旋钮、功率旋钮和时间旋钮来调节液压缸8的工作功率、工作幅度和工作时间，从而设定研磨锤9的工作频率、工作力度和工作时间；特别说明的，液压缸8的动作是往复运动，带动研磨锤9以较快的频率对中药药材进行捶打，再配合伺服电机4带动研磨桶2旋转辅助研磨，从而达到研磨实际要求。
优选的，在基体1和研磨组件之间留有空间以方便研磨桶2流畅旋转，不出现卡顿现象。
水平仪15可以避免液压缸8的位置发生偏移，限位板13和限位卡凸14保持液压缸8位置稳定，再结合基体1底部的缓冲胶垫16，可以进一步保证装置整体动作精准，减少外部环境对装置产生的误差。
特别说明的，在研磨锤9的外表面设有光滑曲面17，避免中药药材附着在研磨锤9上，在不浪费药材的同时，还能避免药材的互相交叉，保证中药成品的质量满足要求。
综上所述，本发明实施例中的中药药材多级细分研磨装置，基于单片机控制器的集成控制原理，结合具体的机械结构，可以根据中药药材的种类和规格调节研磨的力度、频率和时间，从而保证每种中药成品的质量均能满足使用要求，避免中药药材的浪费；同时，代替现有的人工研磨方式，极大程度的提升中药药材研磨的效率，能够实现标准化的流水线生产，得到较多数量的中药成品，适用范围广，基本能够适用于所有的中药药材，从而能够推广到各个区域内的中药药店中，革新现有的研磨形式，使消费者得到质量更好的中药成品药物。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：包括基体，在基体上等间距设有多个研磨组件，所述研磨组件包括设置在基体内的研磨桶和与研磨桶相配合的研磨扣盖；在研磨桶下方分别设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过固定台与研磨桶相连，所述伺服电机用于带动研磨桶旋转；在基体上方通过连杆和横梁设有多个与研磨桶相匹配的液压缸，所述液压缸的活塞杆均垂直向下设置，每个液压缸的一侧分别设有光电传感器，所述光电传感器用于检测研磨扣盖和液压缸之间的距离；在液压缸的活塞杆上分别设有研磨锤，在研磨扣盖的中段分别设有研磨通孔，以使研磨锤进入研磨桶进行研磨；每个研磨组件分别对应设有调档器，所述调档器包括幅度旋钮、功率旋钮和时间旋钮，所述调档器用于调节研磨力度、研磨频率和研磨时间，以适用于不同类别的中药药材；在基体的一侧设有控制器，所述控制器通过AD转换器与光电传感器相连，在控制器上连接有调档器、稳压模块、计时器和液晶显示屏；所述控制器通过无线收发器与上位机相连，所述控制器通过红外收发器与控制器相连，所述控制器通过驱动器与伺服电机和液压缸相连。
2.根据权利要求1所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：所述控制器的型号为STM32F103C8T6,，所述控制器通过一号引脚与稳压模块相连，所述控制器通过十号引脚与计时器相连，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十二号引脚与调档器相连，所述控制器通过三十三号引脚与红外收发器相连，所述控制器通过三十八号引脚和三十九号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过四十二号引脚与液晶显示屏相连，所述控制器通过四十五号引脚和四十六号引脚与驱动器相连。
3.根据权利要求1所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：在研磨桶的顶部设有多个安装孔，在研磨扣盖的底部设有多个与安装孔相配合的安装杆。
4.根据权利要求1所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：每个液压缸的两侧分别设有限位板，所述限位板为插接式限位板，在限位板上设有限位卡凸；在横梁上设有水平仪，以避免液压缸的位置发生偏移；在基体的底部设有缓冲胶垫。
5.根据权利要求1所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：在研磨锤的外表面设有光滑曲面，所述光滑曲面用于防止中药药材附着在研磨锤外表面上。
6.根据权利要求2所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：所述稳压模块为稳压器，所述稳压器的型号为LM317，在稳压器上设有3个引脚，所述稳压器的三号引脚与主控芯片的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第一电阻和第一电容，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第二电阻和第二电容。
7.根据权利要求2所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连；所述光电传感器的型号为OH-1021；所述计时器的型号为555计时器，在555计时器上设有8个引脚，所述555计时器通过三号引脚与控制器的十号引脚相连，以设定研磨时间。
8.根据权利要求2所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：所述无线收发器的型号为ESP8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器的四号引脚与控制器的三十九号引脚相连，所述无线收发器的八号引脚与控制器的三十八号引脚相连。
9.根据权利要求2所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：所述红外收发器的型号为HC-SR505，在红外收发器上设有6个引脚，所述红外收发器的五号引脚与控制器的三十三号引脚相连，在红外收发器的二号引脚上连接有遥控器。
10.根据权利要求2所述的中药药材多级细分研磨装置，其特征在于：所述驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的四十五号引脚相连，所述驱动器的七号引脚与控制器的四十六号引脚相连；在驱动器的十六号引脚上设有第一继电器，在第一继电器上设有伺服电机接口，并联有第三电阻和第一二极管；在驱动器的十号引脚上连接有第二继电器，在第二继电器上设有液压缸接口，并联有第四电阻和第二二极管。
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