藥片自動存取和配藥裝置的製作方法

2023-12-04 14:17:41

本實用新型屬於自動化設備技術領域，涉及一種自動取藥和配藥裝置，特別是指一種藥片自動存取和配藥裝置。

背景技術：

在當前各級醫院正迅速朝向現代化管理邁進的進程中，如何實現病人吃藥、取藥自動化成為擺在我們面前亟待解決的課題。

在我國，不管是在家庭還是醫院都主要遵循傳統的工作模式，以人工取藥為主，屬於簡單的「取藥治病」模式，在醫院中，每天生病需要拿藥的患者很多，面對大量的患者取藥，醫院藥房幾乎總是人手不夠，忙不過來，醫院藥房處取藥的患者總是排起長隊進行拿藥，耗費大量的時間，取藥工作效率低下，患者的感受很不好；

在家庭中，對於患者特別是老年人而言，何時吃藥，吃多少藥，經常有些病人因為要記這些瑣事而頭疼，並且經常忘記吃藥，導致病情不能很好的治療，因此針對這種現象，需要一種藥品存取服務裝置，只要將病人要吃的藥物放在裝置裡，並設定一個時間點和出藥數量，到設定時間後該服務裝置取藥手爪就會取藥和出藥，並提醒病人按時吃藥。現在並沒有這樣一種可以自動配藥、取藥，且能提醒吃藥的裝置。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種藥片自動存取和配藥裝置，解決了現有技術中存在的人工取藥容易出錯問題，同時具有提醒自理能力較差的老人和病人按時準確服藥的功能。該裝置不僅可以在家庭中使用，而且可以在病房或者醫院配藥中心使用，實現對同種病人的藥物的集中搭配，它能大大減輕配藥師的工作負擔，解放人力勞動，提高醫療效率，可大大提升醫院病房形象和患者服務水平，更能贏得患者的滿意。

為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案：

藥片自動存取和配藥裝置，包括底板，所述底板上設置X向移動機構、Y向移動機構和Z向移動機構，所述Z向移動機構通過連接件與取藥手爪連接，所述取藥手爪下部與固定於底板上的藥品盒配合，所述藥品盒內放置有藥片板，所述取藥手爪底部帶有凸出端，X向移動機構、Y向移動機構和Z向移動機構相互配合帶動取藥手爪在XYZ方向內移動，取藥手爪將藥片板的藥片擠出，完成取藥。

所述藥品盒內設置有多個藥品格，藥片板放置於藥品格內，所述藥品格下部對應設置有滑藥部。

所述藥品格上下均開口，藥品格上部支撐藥片板。

所述滑藥部包括設置於藥品格下部的滑藥板，所述滑藥板延伸至藥品盒外部且與圍板連接，圍板連接於藥品盒側壁上。

所述滑藥板傾斜設置，滑藥板與圍板的連接處位置最低。

所述X向移動機構固定於底板上，X向移動機構上部與Y向移動機構連接，所述Y向移動機構側部與Z向移動機構連接。

所述X向移動機構包括X向絲槓，所述X向絲槓上配合設置X向滑塊，所述X向滑塊上部與Y向移動機構固定連接；X向絲槓與X向動力裝置連接，X向動力裝置與控制器連接。

所述Y向移動機構包括與X向移動機構固定連接的Y向支撐板，所述Y向支撐板上支撐Y向動力裝置，Y向動力裝置與Y向絲槓連接，Y向絲槓上配合設置Y向滑塊，所述Y向滑塊側部與Z向移動機構固定連接，Y向動力裝置與控制器連接。

所述Y向支撐板下部還與X向輔助支撐機構連接，所述X向輔助支撐機構包括X向光槓，X向光槓上配合設置X向光槓滑塊，X向光槓滑塊頂部與Y向支撐板固定連接。

所述Z向移動機構包括與Y向移動機構固定連接的Z向支撐板，所述Z向支撐板上固定Z向動力裝置，Z向動力裝置與Z向絲槓連接，Z向絲槓上配合設置Z向滑塊，所述Z向滑塊側部與連接件固定連接，Z向動力裝置與控制器連接。

所述Z向支撐板側部還與Y向輔助支撐機構連接，Y向輔助支撐機構包括與Z向支撐板固定連接的輔助支撐板，所述輔助支撐板下部與Y向光槓滑塊連接，Y向光槓滑塊配合設置於Y向光槓上。

優選的，所述輔助支撐板和Z向支撐板之間設置加強支撐板，所述加強支撐板下部與Y向移動機構連接。

所述藥品盒側部設置有定時報警器，定時報警器與控制器通信。

所述取藥手爪上設置光學傳感器，所述光學傳感器與控制器通信。

本實用新型的有益效果為：

一方面，藥片自動存取和配藥裝置功能的實現需要直線運動，本實用新型的移動機構均採用滾珠絲槓螺母副，而滾珠絲槓螺母副是將迴轉運動轉化為直線運動或將直線運動轉化為迴轉運動的機構，並且能夠實現利用脈衝來和控制機構的進給，更容易達到自動化的效果。不僅如此，滾珠絲槓副還有以下優點：

1、動力更省，驅動力矩僅為滑動絲槓的1/3，具有較高的運動效率，可以更加省電。

2、高精度的保證，滾珠絲槓副都是由高水平的機械設備連貫生產出來的，製作精度更高。

3、微進給可能，滾珠絲槓副由於是利用滾珠運動，所以啟動力矩極小，不會出現滑動運動那樣的爬行現象，能保證實現精確的微進給。

4、無側隙、剛性高，滾珠絲槓副可以加預壓，由於預壓力可使軸向間隙達到負值，進而得到較高的剛性。

5、高速進給，滾珠絲槓副由於運動效率高、發熱小，所以可實現高速進給運動。

6、絲槓的精度很高，滾珠絲槓的往返精度可以小於0.1mm，能夠準確定位取藥手爪的位置，實現對藥片位置和數量的準確判斷，滿足設計的要求，從而實現預期功能。

另一方面，在裝置整體裝配方案上做了全面的考慮，能夠最大限度的節省空間，可以更加緊湊，便於移動裝置的位置，在病房或者醫院配藥中心使用，實現對同種病人的藥物的集中搭配，它能大大減輕配藥師的工作負擔。

動力裝置通過傳動單元將運動傳遞至滾珠絲槓，在絲槓的轉動作用下使滑塊隨之做平移運動，從而可將步進電機的轉動轉化為取藥手爪的XYZ三個方向的進給運動，取藥手爪在不同的藥物格中取出不同的藥品，放入藥品盒的抽屜裡，以備病人吃藥，在設定好的時間點，該藥片自動存取和配藥裝置的取藥手爪就會取藥和出藥，並通過報警裝置提醒病人吃藥。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構的軸側圖。

圖2為X向移動機構結構圖。

圖3為X向光槓輔助支撐部件結構圖。

圖4為藥品盒部件結構圖。

圖中，1、底板，2、X向步進電機，3、X向聯軸器，4、X向絲槓支撐座，5、X向支撐板，6、Y向步進電機，7、Y向支撐板，8、X向絲槓支撐座，9、Y向聯軸器，10、Y向光槓，11、Y向光槓支撐座，12、Y向絲槓支撐座，13、輔助支撐板，14、支撐三角鐵，15、Z向支撐板，16、Z向步進電機，17、Y向絲槓支撐座，18、Y向滾珠絲槓，19、Z向聯軸器，20、Z向絲槓支撐座，21、Z向滾珠絲槓，22、Z向滑塊，23、雙頭螺栓，24、取藥手爪，25、藥片板，26、X向滑塊，27、X向滾珠絲槓，28、X向光槓滑塊，29、X向光槓，30、滑藥板，31、藥品格，32、藥品盒，33、定時報警裝置，34、圍板。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1-圖4所示，一種藥片自動存取和配藥裝置，包括：底板1、X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構、多個光槓支撐座、多個滑塊、藥品盒32和動力裝置；本實施例中，X向移動機構固定於底板1上，X向移動機構上部與Y向移動機構連接，Y向移動機構側部與Z向移動機構連接，Z向移動機構通過雙頭螺栓23(即連接件)與取藥手爪24連接。

底板1，用來放置整個設備各部件零件的安裝和支撐；

X向支撐板5、Y向支撐板7、Z向支撐板15，分別用於X向絲槓支撐座4、X向絲槓支撐座8，Y向絲槓支撐座12、Y向絲槓支撐座17，Z向絲槓支撐座20，以及X向滾珠絲槓27、Y向滾珠絲槓18、Z向滾珠絲槓21的安裝，分別利用X向滾珠絲槓27、Y向滾珠絲槓18、Z向滾珠絲槓21來實現取藥手爪24的X、Y、Z向進給；

多個滾珠絲槓支撐座，X向絲槓支撐座4、X向絲槓支撐座8，Y向絲槓支撐座12、Y向絲槓支撐座17，Z向絲槓支撐座20，用於實現三個方向滾珠絲槓的支撐；

多個光槓支撐座，用於光槓的安裝，X向光槓支撐座用於X向光槓29的安裝，Y向光槓支撐座11，用於Y向光槓10的安裝，來實現對工作檯的輔助支撐；

多個滑塊，X向滑塊26、Z向滑塊22，用於放置不同進給方向的支撐板；

藥品盒32，具有一個滑藥板30，用於放置取出的藥物，有多個藥品格31，用於放置不同的藥片板25；動力裝置，包括步進電機、與電機相連的傳動單元，各個方向的傳動單元與各個方向的滾珠絲槓連接。

如圖2所示，本實施例中X向移動機構包括X向滾珠絲槓27，X向滾珠絲槓27與X向滑塊26相連，X向滾珠絲槓27與X向聯軸器3配合，X向聯軸器3與X向步進電機2(即X向動力裝置)相連，將X向滾珠絲槓27的轉動轉化為X向滑塊26的X向平動，Y向支撐板7與X向滑塊26連接，進而帶動Y向支撐板7X向平動。X向步進電機2、X向聯軸器3、X向滾珠絲槓27等均設置於X向支撐板5上，X向滾珠絲槓27兩端通過X向絲槓支撐座4、X向絲槓支撐座8支撐。Y向移動機構、Z向移動機構採用與圖2中X向移動機構類似的結構。

本實施例中，Y向移動機構包括Y向支撐板7，Y向聯軸器9與Y向步進電機6(即Y向動力裝置)相連，Y向滾珠絲槓18與Y向聯軸器9配合，Y向滑塊與Y向滾珠絲槓18相連，將Y向滾珠絲槓18的轉動轉化為Y向滑塊的Y向平動，Z向支撐板15與Y向滑塊連接，進而帶動Z向支撐板15Y向平動。Y向步進電機6、Y向聯軸器9、Y向滾珠絲槓18等均設置於Y向支撐板7上，Y向滾珠絲槓18兩端通過Y向絲槓支撐座12、Y向絲槓支撐座17支撐。如圖3所示，Y向支撐板7下部還與X向輔助支撐機構連接，X向輔助支撐機構包括X向光槓29，X向光槓29上配合設置X向光槓滑塊28，X向光槓滑塊28頂部與Y向支撐板7固定連接。

本實施例中，Z向移動機構包括Z向支撐板15，Z向聯軸器19與Z向步進電機16(即Z向動力裝置)相連，Z向滾珠絲槓21與Z向聯軸器19配合，Z向滑塊22與Z向滾珠絲槓21相連，將Z向滾珠絲槓21的轉動轉化為Z向滑塊22的Z向平動。Z向步進電機16、Z向聯軸器19、Z向滾珠絲槓21等均設置於Z向支撐板15上，Z向滾珠絲槓21兩端通過Z向絲槓支撐座20支撐。Z向支撐板15側部還與Y向輔助支撐機構連接，Y向輔助支撐機構包括與Z向支撐板15固定連接的輔助支撐板13，輔助支撐板13下部與Y向光槓滑塊連接，Y向光槓滑塊配合設置於Y向光槓上。輔助支撐板13和Z向支撐板15之間設置加強支撐板(即支撐三角鐵14)，支撐三角鐵14下部可與Y向移動機構的Y向滑塊連接。Y向輔助支撐機構採用如圖3中X向輔助支撐機構類似的結構。

本實施例中，Z向滑塊22通過雙頭螺栓23連接取藥手爪24，取藥手爪24下部與固定於底板上的藥品盒32配合，Z向滑塊22帶動取藥手爪24上下移動，取藥手爪24底部帶有凸出端，本實施例中在取藥手爪底部設置尖端，通過取藥手爪24的壓力來實現藥片的自動存取。

X向移動機構、Y向移動機構和Z向移動機構也可以採用液壓元件或氣動元件等其他可以往復直線運動的機構。

本實施例中，藥品盒32連接有定時報警裝置33，定時報警裝置33與控制裝置通信，控制裝置還與X向步進電機2、Y向步進電機6、Z向步進電機16通信，通過控制各電機的脈衝量，控制運行和停止。

X向支撐板5、Y向支撐板7、Z向支撐板15，採用鋁合金材料，不生鏽；結構上設計一定高度的臺階，並且在支撐板的縱向有一定大小的尺寸變化，這樣能排除進給過程中零件間的幹涉，同時也可以最大限度的節省裝配空間；在四個角處開有四個通孔，用於安裝螺栓與底板1固定；在與電機連接的位置設有螺紋孔，用於電機的固定；在支撐板對應位置上開有通孔，用於安裝絲槓和支撐座。

各絲槓支撐座和光槓支撐座，由於設備載荷不大，同樣採用鋁合金材料，設備零件大部分採用鋁合金可以減小整個設備的重量，方便調整和移動；支撐座的基底具有足夠的支撐面積，來實現對絲槓和光槓的穩定支撐；兩支撐之間的距離也經過精確的計算，具有一定的進給距離，能夠實現設定好的所有位置的進給。

各絲槓滑塊和光槓滑塊，選擇與支撐板相同的材料，更有利於兩個零件的連接；滑塊的側面有四個螺紋孔，用於連接絲槓螺母和滑塊；同時在滑塊的上表面有四個螺紋孔，用於安裝螺栓，實現與另一個進給方向上的支撐板固定連接，這樣就實現了將迴轉運動轉化為直線運動。絲槓滑塊和光槓滑塊有一定的不同，絲槓滑塊用來承擔大部分的載荷，光槓滑塊主要是提供輔助的導向和支撐作用。

Z向支撐板15還通過支撐三角鐵14和輔助支撐板13連接，支撐三角鐵14，主要是用來對Z向支撐板15進行支撐和連接。為了增加它的剛性，採用不鏽鋼材料，在三角鐵適當的位置焊接幾條筋板；三角鐵的加工比較簡單，且安裝和更換容易，並且能達到在Z向上的進給穩定性和準確性。

藥品盒32，採用塑料注塑成型，輕便且容易實現。設置有不同距離的間隔條，形成藥品格31，可以根據實際需要調節間隔條的間距，對不同大小的藥板進行支撐，同時設有不同的網格空間，可以實現多種藥品的同時放置，一次性完成一副藥的配置，提高設備的自動化水平，以提高醫院的配藥效率。藥品格31可以是對藥片板25進行支撐，也可以是設置卡槽將藥片板卡住。

滑藥板30，同樣採用塑料注塑成型，設置在藥品盒32間隔條的下方，用來承接取下的藥丸；滑藥板30延伸至藥品盒32外部且與圍板34連接，圍板34連接於藥品盒32側壁上，滑藥板30具有一定的斜度，取下的藥丸從斜坡滑下，將所有取下的藥丸聚集在一起，進行下一步的存儲和包裝。

在控制裝置中，可在取藥手爪上設置光學傳感器，利用光柵對取藥手爪位置進行檢測，並利用反饋後的結果對位置進行精確定位；動力單元，採用步進電機，通過控制脈衝量來實現對進給量大小的控制。

本實用新型工作過程如下：

本藥片自動存取和配藥裝置的工作原理就是利用單片機編程，通過發出脈衝數以及頻率的不同控制電機的轉動，使裝置在XYZ方向各移動不同的距離，在指定位置將藥片取出，並且可以選擇所取藥片的數量，進而完成既定的工作要求。

使用時，使用人員將治療的藥片板25放到藥品盒32中，由定時報警裝置33設定好時間和出藥數量，到設定好的時間設備自動工作，X向步進電機2、Y向步進電機6、Z向步進電機16同時啟動，由X向步進電機2帶動X向滾珠絲槓27，轉化為X向滑塊26的X向平動，從而帶動與之連接的Y向支撐板7，來實現取藥手爪24的X向定位；由Y向步進電機6帶動Y向滾珠絲槓18，轉化為Y向滑塊的Y向平動，從而帶動與之連接的Z向支撐板15，來實現取藥手爪24的Y向定位；由Z向步進電機16帶動Z向滾珠絲槓21，轉化為Z向滑塊22的Z向平動，從而帶動與之連接的取藥手爪24，來實現取藥手爪24的Z向定位；從而利用三個不同方向的步進電機實現了裝置的定位，利用取藥手爪24向下的壓力，把藥片從藥片板25中擠出，藥片落在滑藥板30中，報警裝置33可以提醒使用人員便可以把要取出，按時服用。這種辦法不僅能減輕一些人力的負擔，而且能很好的提高病人疾病的治療效果。這會給病人尤其老年人帶來很大方便，簡化老年人行動次數，滿足患者的日常需求。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。