[發明專利]一種沖劑中藥自動裝配機及其控制系統

在審

• 申請號: 201911240205.6
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110775309A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 王一石;李維民;蘇金岳;白志峰
• 申請（專利權）人: 山東職業學院
• 主分類號: B65B1/04
• 分類號: B65B1/04;B65B57/00;B65B63/00;B65B65/00
• 代理公司: 11335 北京匯信合知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐榮榮

1.一種沖劑中藥自動裝配機,其特征在于：結構包括藥架機構、儲藥機構、三維線性定位機構、工作臺、控制面板組成； 所述三維線性定位機構通過內置雙軸心導軌滾輪滑塊與總體藥架機構相連；儲藥機構通過外形結構與總體藥架機構相配合相連；工作臺通過不銹鋼鴨嘴搭扣與總體藥架機構相連；控制面板通過圓柱頭內六角螺絲與總體藥架機構嵌入式連接。

2.根據權利要求1所述的一種沖劑中藥自動裝配機,其特征在于：藥架機構由方格儲倉和支撐架體組成；支撐架體上設有多個形狀大小相等的方格儲倉用于放置儲藥機構；

儲藥機構由藥盒、螺旋機構和錐形齒輪組成；儲藥機構內設螺旋機構和錐形齒輪用以出藥；

三維線性定位機構由攪拌機構、錐形齒輪傳動機構和推進機構組成；三維線性定位機構通過同步皮帶與步進電機組合連接，步進電機相對設置安裝有兩個相互配合工作，根據兩個步進電機不同的轉向控制三維線性定位機構的上下左右移動；經過對同步皮帶的特殊繞定，利用皮帶輪固定件的位置將同步皮帶繞定；水平內置雙軸心導軌通過角鋁和滾輪滑塊與豎直內置雙軸心導軌連接，豎直內置雙軸心導軌通過內六角螺栓與整體藥架結構相連；攪拌機構攪拌桶通過聯軸器與攪拌步進電機相連，攪拌步進電機通過內六角螺栓一與攪拌步進電機支座連接，攪拌步進電機支座通過內六角螺栓二與攪拌機構支架連接；由攪拌步進電機的不同轉向控制攪拌機構對藥粉的攪拌或者將藥粉倒出；錐形齒輪傳動機構通過聯軸器和連桿將錐形齒輪與齒輪傳動步進電機相連，齒輪傳動步進電機通過內六角螺栓四與齒輪傳動步進電機支座連接，齒輪傳動步進電機支座通過內六角螺栓三與齒輪傳動機構支架連接；錐形齒輪與連桿之間通過鍵連接；推進機構利用絲桿傳動，通過聯軸器將絲桿和步進電機相連，絲桿滑臺模組固定座與被推進部件支架相連，絲桿與絲桿滑臺模組固定座組合連接，步進電機通過內六角螺栓五與推進步進電機支座連接，滑塊一與滑軌二組合連接，被推進部件支架通過內六角螺栓六與滑塊連接；攪拌機構支架和齒輪傳動機構支架通過內六角螺栓與被推進部件支架相連；通過推進步進電機的正反轉實現推進機構的移動；

工作臺由藥盒供給裝置、集散裝置、六自由度機械手、封裝機構、反彈機構、配藥盤和藥倉組成；藥盒供給裝置由藥盒供給筒、螺旋桿、藥盒供給裝置同步皮帶和藥盒供給裝置步進電機組成，通過藥盒供給裝置步進電機的轉動藥盒供給裝置帶動同步皮帶的運動，將動力傳送到螺旋桿，兩根螺旋桿配合轉動將藥盒逐個送到配藥盤a號位置；配藥盤轉動72度將藥盒送至下一環節；集散裝置形狀呈漏斗形，安裝在配藥盤b號位置上方，其作用是對攪拌機構倒出的藥粉起到集散作用，將藥粉裝進藥盒之后配藥盤繼續轉動72度到下一環節；

六自由度機械手由機械手臂、真空機和控制板組成；通過控制板控制機械手臂在空間上的移動，在指定位置通過真空機產生負壓將藥盒蓋吸住送到配藥盤c號位置；配藥盤繼續轉動72度到達下一位置；

封裝機構由L形支架、封裝滑軌、封裝滑塊、封裝步進電機、封裝絲桿和壓板組成；L形支架用角連接件固定在工作臺上；封裝滑軌固定在L形支架豎直部分，絲桿滑臺模組固定座固定在L形支架水平部分；壓板通過封裝步進電機原有螺絲與輸出軸后端相連，封裝絲桿通過封裝步進電機聯軸器與封裝步進電機連接，封裝步進電機通過中間連接部件與封裝滑塊連接；封裝滑軌和封裝滑塊組合連接，絲桿滑臺模組固定座與封裝絲桿組合連接；通過封裝步進電機的轉動帶動封裝絲桿轉動將封裝步進電機和壓板整體上下移動，在配藥盤d號位置完成封裝作業；配藥盤繼續轉動72度在配藥盤e號位置利用反彈機構將封裝完成的藥盒彈到儲藥倉中；配藥盤每次轉動72度到達指定位置；

配藥盤由配藥盤步進電機和配藥盤組成；配藥盤步進電機通過聯軸器與配藥盤連接；配藥盤步進電機通過內六角螺栓八與配藥盤步進電機支座連接；配藥盤步進電機支座通過內六角螺栓七與工作臺框架連接；配藥盤上均勻地分布有5個藥盒位置固定孔，分別標為a，b，c，d，e；每兩個孔之間角度為72度；

控制面板為患者可接觸部位；患者將就診卡放到讀卡區，系統將對卡中信息進行讀取，患者確認信息后，控制系統將控制所有機構工作。

3.根據權利要求1所述的一種沖劑中藥自動裝配機,其特征在于：控制面板能夠實現對就診卡信息的讀取，依據卡中的信息對所需藥物所在位置進行快速分析，整理出三維線性定位機構所到達位置的順序，從而節約了三維線性定位機構經過路徑所用時間；

控制面板所在位置右側為讀卡區，讀卡器將卡內信息通過串口通信傳給主控芯片，主控芯片根據所接收的信息發出命令；

主控芯片將所接收到的信息進行整合，利用就近原則對所需藥品進行排序，然后主控芯片通過發出脈沖信號控制兩個步進電機的正反轉實現對三維線性定位機構的上下左右移動，通過控制步進電機的步數，對三維線性定位機構實現精準定位；

當三維線性定位機構到達指定位置后會反饋給主控芯片一個信號，主控芯片根據反饋信號控制推進機構步進電機順時針轉動，當推進機構將攪拌機構和錐形齒輪傳動機構推送至所需位置，錐形齒輪傳動機構的錐形齒輪與儲藥機構錐形齒輪相互嚙合，推進步進電機停止轉動，給主控芯片反饋一個信息，主控芯片根據所接收的信息發出脈沖控制齒輪傳動步進電機順時針轉動和攪拌步進電機的順時針轉動，同時主控芯片給藥盒供給裝置步進電機發射脈沖控制藥盒供給裝置工作，將藥盒放到配藥盤a號位置，主控芯片對配藥盤步進電機發出脈沖控制配藥盤逆時針轉動72度到配藥盤b號位置；

與此同時，三維線性定位機構根據信息將藥粉全部取到攪拌桶中并且已經充分攪拌，此時主控芯片控制推進機構攪拌步進電機逆時針轉動退回原位，控制兩個步進電機將三維線性定位機構返回原位；

主控芯片根據步進電機的反饋信息將脈沖信號發送給攪拌步進電機逆時針轉動將配取好的藥粉倒出，主控芯片根據攪拌步進電機的反饋信息對配藥盤步進電機發出脈沖信號，配藥盤步進電機接收到信號轉動72度到達配藥盤c號位置；

配藥盤步進電機將信息反饋給主控芯片，主控芯片通過I/O口通信將信息傳遞給六自由度機械手控制板，控制板根據所接收信息控制六自由度機械手到指定位置將藥盒蓋吸住送至配藥盤c號位置的藥盒上，然后將信息反饋給主控芯片，主控芯片根據反饋信息將脈沖傳送到配藥盤步進電機，配藥盤步進電機繼續轉動72度到達配藥盤d號位置，配藥盤步進電機繼續將反饋信息，主控芯片根據反饋信息將脈沖信號傳送到封裝步進電機，封裝步進電機根據所接收信息順時針轉動將藥盒蓋與藥盒封裝，然后主控芯片發出脈沖將封裝步進電機逆時針轉動歸位；然后封裝步進電機反饋信息，主控芯片根據反饋信息將脈沖信號傳送至配藥盤步進電機，配藥盤步進電機根據接收的信息轉動72度到達配藥盤e號位置；

在e號位置有一個反彈裝置將封裝完成的藥粉盒收集到儲倉中；主控芯片根據接收到的反饋信息控制語音播報器提醒配藥完成請及時取藥。