CN113800248B - 自动发药机夹持单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了自动发药机夹持单元，包括直线滑轨、开合移动横梁、双向伸缩夹爪、微型直流电机以及双向皮带输送机，双向皮带输送机两侧设置有开合移动横梁，两组开合移动横梁均安装在支撑件上，且开合移动横梁与支撑件之间设置有弹性金属连接板，开合移动横梁通过支撑件可沿直线滑轨滑动，开合移动横梁上安装有微型直流电机，开合移动横梁内部安装有可沿其移动的双向伸缩夹爪，微型直流电机通过连接件带动双向伸缩夹爪沿开合移动横梁伸缩运动，双向皮带输送机、微型直流电机与PLC控制器相连，本发明可在药柜两侧抓取一个或多个包装，甚至是圆柱形包装，无需旋转夹爪，消除了药物掉落的风险，低成本、轻量化、免维护简易。

Description

自动发药机夹持单元
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及自动发药机夹持单元。
背景技术
目前，大部分医院的中心药房对药品的配发，大部分是依赖人工操作；由药师拿取药品，并将与患者对应的药品分发给患者。
人工会出现配药失误的情况，给患者及医院带来不必要的麻烦，甚至损害患者的健康。当取药人数较多时，药师根本忙不过来，患者只能排队等候，这就耽误了患者的时间，对于一些行动不便的患者来说，这更是一种折磨。
在利用机械手进行取药时，存在以下缺陷：
(1)现有的机械手采用夹爪结构夹紧力不好控制，在药品抓取中容易出现药品挤压；
(2)由于夹爪的伸缩、开合动作使用了丝杆+直线导轨的结构形式致使成本高、需要频繁维护、寿命短、噪声大、平台重量大、电机功耗大；
(3)单向取放药，平台旋转动作有药物掉落的风险、增加整体重量及成本；
(4)夹爪平台不能兼容不同尺寸药盒暂存，有局限性；
(5)线缆保护上使用传统拖链的形式，影响动作的灵活性，增加移动阻力及加大功耗，因此，本发明提出自动发药机夹持单元。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了自动发药机夹持单元，本发明可在药柜两侧抓取一个或多个包装，甚至是圆柱形包装，无需旋转夹爪，消除了药物掉落的风险，低成本、轻量化、免维护简易。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：自动发药机夹持单元，包括直线滑轨、开合移动横梁、微型直流电机以及双向皮带输送机，所述双向皮带输送机两侧设置有开合移动横梁，两组所述开合移动横梁均安装在支撑件上，且开合移动横梁与支撑件之间设置有弹性金属连接板，所述开合移动横梁通过支撑件可沿所述直线滑轨滑动，所述开合移动横梁上安装有微型直流电机，开合移动横梁内部安装有可沿其移动的双向伸缩夹爪，所述微型直流电机通过连接件带动所述双向伸缩夹爪沿开合移动横梁伸缩运动，所述双向皮带输送机、微型直流电机与PLC控制器相连。
进一步地，所述支撑件包括第一支撑件和第二支撑件，靠近所述双向伸缩夹爪方向设置有安装在开合移动横梁外壁一端的第一支撑件，远离所述双向伸缩夹爪方向设置有安装在开合移动横梁外壁另一端的第二支撑件，第一支撑件由第一方形铝制支撑结构和第二方形铝制支撑结构构成，第二支撑件由第三方形铝制支撑结构和第四方形铝制支撑结构构成，第一方形铝制支撑结构和第三方形铝制支撑结构与开合移动横梁之间安装有弹性金属连接板，所述第二方形铝制支撑结构与开合移动横梁活动连接。
进一步地，所述第二方形铝制支撑结构与开合移动横梁之间通过合页或转轴旋转结构连接。
进一步地，第一方形铝制支撑结构和第三方形铝制支撑结构结构相同，安装方向相反，所述第二方形铝制支撑结构和第四方形铝制支撑结构结构相同，安装方向相反。
进一步地，还包括传动件，所述传动件安装在直线滑轨与支撑件之间，所述传动件包括同步带轮、同步带以及传动电机，所述支撑件上安装有传动电机，直线滑轨两端安装有同步带轮，两组同步带轮之间通过同步带相连，所述传动电机上安装有与同步带相贴合的传动轮，所述传动电机与PLC控制器相连。
进一步地，所述连接件包括齿轮以及齿槽，所述微型直流电机上安装有齿轮，所述双向伸缩夹爪靠近齿轮一侧面开设有与其相啮合的齿槽。
进一步地，所述双向皮带输送机上安装有安装龙门架，所述安装龙门架顶部安装有网络摄像头，所述网络摄像头与PLC控制器相连。
进一步地，所述开合移动横梁两端设置有安装在其内部的第一限位导向轮，顶部安装有第二限位导向轮，第一限位导向轮和第二限位导向轮均设置有多组。
进一步地，所述开合移动横梁上安装有用于线缆保护的柔性线缆保护板。
进一步地，所述双向皮带输送机底部设置有安装架体，双向皮带输送机由驱动电机、滚筒以及皮带组成，安装架体两端安装有可沿其转动的滚筒，两端滚筒通过皮带相连，一组所述滚筒与安装在安装架体上的驱动电机相连。
进一步地，所述双向伸缩夹爪上开设有限位导向槽，开合移动横梁上固定有限位板，双向伸缩夹爪采用耐磨、高强度塑料材质，同时复合了贯穿式自润材质的塑料齿条，齿条设置在齿槽内部与齿轮相啮合。
进一步地，所述PLC控制器无线连接有PC端。
本发明与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
1、本发明双向伸缩夹爪在齿轮的驱动下不仅可以实现高效的双向运动，同时免维护和更方便更换夹爪，相对于现有夹爪强度更好，无须旋转整个平台，省去了伺服电机、减速机、结构件，只需双向伸缩夹爪双向穿梭即可实现双向取放药。
2、本发明使用简单易加工的塑料件来充当金属直线导轨的功能，齿轮和齿条的传动方式来替代现有的丝杆方式，相对于现有的设计质量更轻、成本更低、免维护、易更换、静谧性更好。
3、本发明夹持单元与PC端通过内部加密无线通讯，省去电缆和拖链的连接，不仅使夹持单元升降运动更加灵活自由，而且节能、静谧。
4、本发明新型双向伸缩夹爪夹持压力控制结构和两端开合移动横梁非对称连接方式，实现不同尺寸药盒抓取结构备。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的自动发药机夹持单元的结构示意图；
图2示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的自动发药机夹持单元的正视图；
图3示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的自动发药机夹持单元的俯视图。
图中标号：1、开合移动横梁；2、第一方形铝制支撑结构；3、微型直流电机；4、第四方形铝制支撑结构；5、传动电机；6、双向皮带输送机；7、第一限位导向轮；8、第三方形铝制支撑结构；9、齿条；10、柔性线缆保护板；11、第二方形铝制支撑结构；12、第二限位导向轮；13、安装龙门架；14、网络摄像头；15、双向伸缩夹爪；16、同步带轮；17、直线滑轨、18、弹性金属连接板。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
根据本发明的一实施方式结合图1-图3示出。自动发药机夹持单元，包括直线滑轨17、开合移动横梁1、微型直流电机3以及双向皮带输送机6，双向皮带输送机6两侧设置有开合移动横梁1，两组开合移动横梁1均安装在支撑件上，且开合移动横梁1与支撑件之间设置有弹性金属连接板18，开合移动横梁1通过支撑件可沿直线滑轨17滑动，开合移动横梁1上安装有微型直流电机3，开合移动横梁1内部安装有可沿其移动的双向伸缩夹爪15，微型直流电机3通过连接件带动双向伸缩夹爪15沿开合移动横梁1伸缩运动，双向皮带输送机6、微型直流电机3与PLC控制器相连，PLC控制器型号：S7-200，PLC控制器控制双向皮带输送机6内部的驱动电机正反转，对皮带上药品进行运输，控制微型直流电机3正反转，通过齿轮连接控制双向伸缩夹爪15进行伸缩运动。
支撑件包括第一支撑件和第二支撑件，靠近双向伸缩夹爪15方向设置有安装在开合移动横梁1外壁一端的第一支撑件，远离双向伸缩夹爪15方向设置有安装在开合移动横梁1外壁另一端的第二支撑件，第一支撑件由第一方形铝制支撑结构2和第二方形铝制支撑结构11构成，第二支撑件由第三方形铝制支撑结构8和第四方形铝制支撑结构4构成，第一方形铝制支撑结构2和第三方形铝制支撑结构8与开合移动横梁1之间安装有弹性金属连接板18，第二方形铝制支撑结构11与开合移动横梁1活动连接，第二方形铝制支撑结构11与开合移动横梁1之间通过合页或转轴旋转结构连接，第一方形铝制支撑结构2和第三方形铝制支撑结构8结构相同，安装方向相反，第二方形铝制支撑结构11和第四方形铝制支撑结构4结构相同，安装方向相反，通过合页或者转轴连接，方便开合移动横梁1顺着第二方形铝制支撑结构11转动，对药盒夹紧，通过连接处设计由弹性金属连接板18，当微型直流电机3工作夹紧动作的压力过大时，弹性金属连接板18会发生变形，防止过压损坏药盒。
传动件安装在直线滑轨17与支撑件之间，传动件包括同步带轮16、同步带以及传动电机5，支撑件上安装有传动电机5，直线滑轨17两端安装有同步带轮16，两组同步带轮16之间通过同步带相连，传动电机5上安装有与同步带相贴合的传动轮，传动电机5与PLC控制器相连，PLC控制器控制传动电机5传动，传动电机5转动带动传动轮转动，传动轮传动对同步带产生动力，使同步带带动同步带轮16移动，同步带轮16移动通过支撑件带动开合移动横梁1进行移动。
连接件包括齿轮以及齿槽，微型直流电机3上安装有齿轮，双向伸缩夹爪15靠近齿轮一侧面开设有与其相啮合的齿槽，在进行工作时，微型直流电机3通电带动齿轮转动，齿轮转动与齿槽内的齿条9相啮合带动双向伸缩夹爪15进行运动，双向伸缩夹爪15上开设有限位导向槽，通过限位板与限位导向槽对双向伸缩夹爪15进行限位，开合移动横梁1上固定有限位板，双向伸缩夹爪15采用耐磨、高强度塑料材质，同时复合了贯穿式自润材质的塑料齿条9，齿条9设置在齿槽内部与齿轮相啮合，双向伸缩夹爪15在齿轮的驱动下不仅可以实现高效的双向运动，同时免维护和更方便更换双向伸缩夹爪15，相对于现有夹爪强度更好，无须旋转整个平台，省去了伺服电机、减速机、结构件，只需夹爪双向穿梭即可实现双向取放药。
双向皮带输送机6上安装有安装龙门架13，安装龙门架13顶部安装有网络摄像头14，网络摄像头14与PLC控制器相连，网络摄像头14用于监控，记录过程，便于追逆，开合移动横梁1两端设置有安装在其内部的第一限位导向轮7，顶部安装有第二限位导向轮12，第一限位导向轮7和第二限位导向轮12均设置有多组，通过第一限位导向轮7和第二限位导向轮12对药品和进行导入限位，开合移动横梁1上安装有用于线缆保护的柔性线缆保护板10，相比传统拖链的形式的防护，提高动作的灵活性，减小移动阻力及功耗。
双向皮带输送机6底部设置有安装架体，双向皮带输送机6由驱动电机、滚筒以及皮带组成，安装架体两端安装有可沿其转动的滚筒，两端滚筒通过皮带相连，一组滚筒与安装在安装架体上的驱动电机相连，驱动电机驱动滚筒带动皮带运转，可以实现药物的暂存和双向输，PLC控制器无线连接有PC端，夹持单元与PC端通过内部加密无线通讯，省去电缆和拖链的连接，不仅使夹持单元升降运动更加灵活自由，而且节能、静谧。
实施例1，在对药品进行夹持时，PLC控制器收到指令后，驱动下方传动电机5转动，传动电机5转动带动传动轮转动，传动轮传动对同步带产生动力，使同步带带动同步带轮16移动，同步带轮16移动通过支撑件带动开合移动横梁1进行移动，调整开合移动横梁1的开口尺寸，PLC控制器控制开合移动横梁1上微型直流电机3通电工作，微型直流电机3转动带动齿轮转动，齿轮转动带动双向伸缩夹爪15上的齿条9运动，驱动双向伸缩夹爪15伸出动作，双向伸缩夹爪15伸入货架指定深度后，驱动电机带动开合移动横梁1向内移动夹紧药盒，微型直流电机3驱动双向伸缩夹爪15带着药盒缩回原先位置，使药盒位于双向皮带输送机6上方，驱动电机通过传动轮驱动同步带运动使开合移动横梁1向外移动松开夹爪，将药盒放置在下方双向皮带输送机6的皮带上，双向皮带输送机6将药盒输送到指定位置。
第二方形支撑结构与开合移动横梁1的连接方式类似合页转轴旋转结构，当靠近第二方形支撑结构一端微型直流电机3不工作，另一端微型直流电机3工作时，开合移动横梁1会围绕这第二方形支撑结构转动一个角度；第一方形支撑结构与开合移动横梁1的连接方式是固定的，由于连接处设计由弹性金属连接板18，当微型直流电机3工作夹紧动作的压力过大时，弹性金属连接板18会发生变形，防止过压损坏药盒。
实施例2，传动电机5设置两组分别安装在两端的支撑件上，对药品进行夹持时，PLC控制器收到指令后，PLC控制器对两端的传动电机5分别驱动，使两端开合移动横梁1形成一定夹角的状态(非平行运动)，PLC控制器控制开合移动横梁1上微型直流电机3通电工作，微型直流电机3转动带动齿轮转动，齿轮转动带动双向伸缩夹爪15上的齿条9运动，驱动双向伸缩夹爪15伸出动作，双向伸缩夹爪15伸入货架指定深度后，驱动电机带动开合移动横梁1向内移动夹紧药盒，微型直流电机3驱动双向伸缩夹爪15带着药盒缩回原先位置，使药盒位于双向皮带输送机6上方，驱动电机通过传动轮驱动同步带运动使开合移动横梁1向外移动松开夹爪，将药盒放置在下方双向皮带输送机6的皮带上，双向皮带输送机6将药盒输送到指定位置，通过对两组传动电机5分别控制，可兼容不同尺寸药盒暂存再皮带上的同时去抓取其它药盒，灵活度更高，取药效率更高。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.自动发药机夹持单元，其特征在于，包括直线滑轨(17)、开合移动横梁(1)、微型直流电机(3)、双向皮带输送机(6)以及双向伸缩夹爪(15)，所述双向皮带输送机(6)两侧设置有开合移动横梁(1)，两组所述开合移动横梁(1)均安装在支撑件上，且开合移动横梁(1)与支撑件之间设置有弹性金属连接板(18)，所述开合移动横梁(1)通过支撑件可沿所述直线滑轨(17)滑动，所述开合移动横梁(1)上安装有微型直流电机(3)，开合移动横梁(1)内部安装有可沿其移动的双向伸缩夹爪(15)，所述微型直流电机(3)通过连接件带动所述双向伸缩夹爪(15)沿开合移动横梁(1)伸缩运动，所述双向皮带输送机(6)、微型直流电机(3)与PLC控制器相连；其中，
所述支撑件包括第一支撑件和第二支撑件，靠近所述双向伸缩夹爪方向(15)设置有安装在开合移动横梁(1)外壁一端的第一支撑件，远离所述双向伸缩夹爪(15)方向设置有安装在开合移动横梁(1)外壁另一端的第二支撑件，第一支撑件由第一方形铝制支撑结构(2)和第二方形铝制支撑结构(11)构成，第二支撑件由第三方形铝制支撑结构(8)和第四方形铝制支撑结构(4)构成，第一方形铝制支撑结构(2)和第三方形铝制支撑结构(8)与开合移动横梁(1)之间安装有弹性金属连接板(18)，所述第二方形铝制支撑结构(11)与开合移动横梁(1)转动连接，其中，
第一方形铝制支撑结构(2)和第三方形铝制支撑结构(8)结构相同，安装方向相反，所述第二方形铝制支撑结构(11)和第四方形铝制支撑结构(4)结构相同，安装方向相反。
2.根据权利要求1所述的自动发药机夹持单元，其特征在于，还包括传动件，所述传动件安装在直线滑轨(17)与支撑件之间，所述传动件包括同步带轮(16)、同步带以及传动电机(5)，所述支撑件上安装有传动电机(5)，直线滑轨(17)两端安装有同步带轮(16)，两组同步带轮(16)之间通过同步带相连，所述传动电机(5)上安装有与同步带相贴合的传动轮，所述传动电机(5)与PLC控制器相连。
3.根据权利要求1所述的自动发药机夹持单元，其特征在于，所述连接件包括齿轮以及齿槽，所述微型直流电机(3)上安装有齿轮，所述双向伸缩夹爪(15)靠近齿轮一侧面开设有与其相啮合的齿槽。
4.根据权利要求1所述的自动发药机夹持单元，其特征在于，所述双向皮带输送机(6)上安装有安装龙门架(13)，所述安装龙门架(13)顶部安装有网络摄像头(14)，所述网络摄像头(14)与PLC控制器相连。
5.根据权利要求1所述的自动发药机夹持单元，其特征在于，所述开合移动横梁(1)两端设置有安装在其内部的第一限位导向轮(7)，顶部安装有第二限位导向轮(12)，第一限位导向轮(7)和第二限位导向轮(12)均设置有多组。
6.根据权利要求1所述的自动发药机夹持单元，其特征在于，所述开合移动横梁(1)上安装有用于线缆保护的柔性线缆保护板(10)。
7.根据权利要求1所述的自动发药机夹持单元，其特征在于，所述双向皮带输送机(6)底部设置有安装架体，双向皮带输送机(6)由驱动电机、滚筒以及皮带组成，安装架体两端安装有可沿其转动的滚筒，两端滚筒通过皮带相连，一组所述滚筒与安装在安装架体上的驱动电机相连。
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