一种智能板药出药装置的制作方法

本发明涉及助老机械技术领域，具体涉及一种智能板药出药装置。

背景技术：

随着我国经济的发展，老龄化问题日益突出，子女由于工作、学习、结婚等原因而离家，空巢老人越来越多，已经成为一个不容忽视的社会问题。空巢老人身体抵抗力下降、社会活动减少、子女关怀不够，极易引发各种疾病。老人由于记忆力减退，在需要服药时，经常忘记服药或者漏服而导致疾病进一步恶化，现在市面上最泛用的药片包装为板药形式，亟需一些智能化装置完成板药的自动出药并提醒老人按时服药。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出一种智能板药出药装置，该装置解决了板药的快速出药和存药的问题，生成成本低，使用方便，工作效率高。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种智能板药出药装置，其包括弹夹式储药盒、外壳以及固定在所述的外壳上的转盘储药机构、板药推拉夹具、出药台、板药固定夹具、挤压式双轴滑台、摄像头模块；

所述的转盘储药机构固定在所述的外壳的底部，若干个所述的弹夹式储药盒布置在所述的转盘储药机构的周向，所述的板药推拉夹具、板药固定夹具沿所述的转盘储药机构的径向相对布置，所述的出药台位于所述的板药固定夹具的正下方，用于接收掉落的药片；所述的挤压式双轴滑台位于所述的板药固定夹具的正上方，所述的摄像头模块固定在所述的挤压式双轴滑台上；

板药放置在所述的弹夹式储药盒中，旋转所述的转盘储药机构，使所述的弹夹式储药盒对准所述的板药固定夹具，所述的板药推拉夹具将所述的弹夹式储药盒中存放的板药推送到所述的板药固定夹具上并由板药固定夹具夹持后，所述的挤压式双轴滑台根据所述的摄像头模块的反馈挤压某个药片，药片掉落在所述的出药台上，从而完成出药。

进一步地，所述的转盘储药机构包括舵机底座、转盘舵机和储药转盘，所述的舵机底座固定在所述的外壳的底部，所述的转盘舵机固定在所述的舵机底座上，所述的储药转盘与所述的转盘舵机的输出轴固连；所述的储药转盘上开设有多个存放所述的弹夹式储药盒的安装槽。

进一步地，所述的弹夹式储药盒包括橡皮筋、母盒、弹簧、划板、公盒，所述的母盒的内侧面开设有多条平行的水平滑槽，所述的公盒的外侧面开设有也开设有多条水平滑槽，且与母盒的水平滑槽位置交错设置，且公盒外径等于母盒内径，使得公盒可沿水平滑槽插入母盒中；所述的公盒和母盒的外周面有凹陷，所述的橡皮筋包围在所述的公盒和母盒的外周，使得所述的弹夹式储药盒的宽度可调节，适应不同宽度的板药；所述的公盒的内侧壁上还开设有竖直滑槽，划板可沿竖直滑槽上下移动；弹簧一端固定在公盒的底面，另一端固定在划板的底面，多片板药位于所述的划板的上表面；所述的公盒与母盒的上方开口处向内延伸，形成限位板，防止板药掉落。

进一步地，所述的板药推拉夹具包括电动推杆固定件、电动推杆、电磁推杆固定件、电磁推杆、电动推杆杆身上固定件和电动推杆杆身下固定件，所述的电动推杆固定件固定在所述的外壳上，所述的电动推杆的两端分别与所述的电动推杆固定件、电磁推杆固定件连接，且其中部由电动推杆杆身上固定件和电动推杆杆身下固定件组成的固定件进行支撑；所述的电动推杆杆身上固定件也固定在所述的外壳上；

所述的电磁推杆固定在所述的电磁推杆固定件上，且其包括电磁杆、弹簧、电磁推杆外壳、电磁线圈、电磁推杆夹头，固定在所述的电磁推杆外壳中的电磁线圈通电后产生磁性，使所述的电磁杆向下运动，所述的电磁推杆固定件的底部为磁性金属，所述的电磁推杆夹头与所述的电磁推杆固定件一起夹持所述的板药，并通过所述的电动推杆的直线运动，将所述的板药移送到所述的板药固定夹具上；当所述的电磁线圈断电后，磁性消失，所述的电磁推杆夹头松开板药。

进一步地，所述的板药固定夹具包括y轴滑台、夹具舵机固定件、半夹具一、半夹具二、弧形连杆二、舵机臂、弧形连杆一、夹具舵机；

所述的y轴滑台包括y轴滑台块、y轴滑台滚珠丝杠、y轴滑台外壳、y轴滑台步进电机，所述的y轴滑台步进电机的输出轴固连所述的y轴滑台滚珠丝杠，所述的y轴滑台块固定在所述的y轴滑台滚珠丝杠上，所述的y轴滑台滚珠丝杠支撑在所述的y轴滑台外壳上；

所述的夹具舵机固定件固定在所述的y轴滑台块上，所述的夹具舵机固定在所述的夹具舵机固定件上，且所述的舵机臂两端分别与弧形连杆二、弧形连杆一转动连接，所述的弧形连杆二又与半夹具二转动连接，所述的弧形连杆一与半夹具一转动连接，通过所述的夹具舵机的舵机臂带动所述的弧形连杆二、弧形连杆一转动，进而带动半夹具一、半夹具二相对或相向转动，完成夹持或松开。

进一步地，所述的挤压式双轴滑台包括x轴滑台、z轴滑台和挤压头，所述的x轴滑台和z轴滑台的结构与所述的y轴滑台结构相同，所述的x轴滑台的x轴滑台外壳固定在所述的外壳上，所述的z轴滑台的z轴滑台外壳固定在所述的x轴滑台的x轴滑台块上，所述的挤压头固定在所述的z轴滑台的z轴滑台块上。

进一步地，所述的半夹具一、半夹具二的夹持部分的中部开设有卡槽，用于夹持板药；所述的卡槽的上下部分皆为圆弧形，便于板药滑向所述的卡槽。

本发明的有益效果如下：

本发明的智能板药出药装置模拟人手挤药片的动作来实现柔性挤药不伤及药片，有效地解决了板药的快速出药和存药问题，并根据摄像头模块记录已经挤出的药片数量，自动更换药板，具有生产成本低，使用方便，工作效率高，并可配合定时功能提醒老人按时吃药。

附图说明

图1为本发明整体的带铝型材外壳结构示意图；

图2为本发明整体的俯视无铝型材外壳结构示意图；

图3为本发明整体的无铝型材外壳爆炸图；

图4为本发明的弹夹式储药盒示意图；

图5为本发明的弹夹式储药盒爆炸图；

图6为本发明的板药推拉夹具的结构示意图；

图7为本发明的电磁推杆的结构示意图；

图8为本发明的电磁推杆的爆炸图；

图9为本发明的出药台的结构示意图；

图10为本发明的板药固定夹具整体图；

图11为本发明的板药固定夹具爆炸图；

图12为本发明的y轴滑台爆炸图；

图13为本发明的挤压式双轴滑台的结构示意图；

图中，转盘储药机构1、弹夹式储药盒2、板药推拉夹具3、出药台4、板药固定夹具5、挤压式双轴滑台6、摄像头模块7、外壳8、舵机底盘11、转盘舵机12、储药转盘13、一号弹夹式储药盒21、二号弹夹式储药盒22、三号弹夹式储药盒23、四号弹夹式储药盒24、空药板收集盒25、橡皮筋211、母盒212、弹簧213、划板214、公盒215、板药216、电动推杆固定件31、电动推杆32、电磁推杆固定件33、电磁推杆34、电动推杆杆身上固定件35、电动推杆杆身下固定件36、y轴滑台51、夹具舵机固定件52、半夹具一53、半夹具二54、弧形连杆一55、舵机臂56、弧形连杆二57、夹具舵机58、电磁杆341、收缩弹簧342、电磁推杆外壳343、电磁线圈344、电磁推杆夹头345、y轴滑台块511、y轴滑台滚珠丝杠512、y轴滑台外壳513、y轴滑台步进电机514、挤压头61、z轴滑台62、x轴滑台63、z轴滑台块621、z轴滑台滚珠丝杠622、z轴滑台外壳623、z轴滑台步进电机624、x轴滑台块631、x轴滑台滚珠丝杠632、x轴滑台外壳633、x轴滑台步进电机634。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件；当组件被称为与另一个组件“固定”时，它可以直接与另一个组件固定或者也可以存在居中的组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

如图1所示，本发明的智能板药出药装置，包括转盘储药机构1、弹夹式储药盒2、板药推拉夹具3、出药台4、板药固定夹具5、挤压式双轴滑台6、摄像头模块7、外壳8。作为其中一种示例，图1中给出的外壳8为铝型材外壳。

如图2所示，板药推拉夹具3前端固定件底面与转盘13贴合，但是两者并无连接，板药推拉夹具3与外壳连接，不会随转盘13的转动而转动。出药台4固定在外壳上，与板药固定夹具3密切贴合且高度略低于转盘便于板药夹持。

如图3所示，本发明中，转盘储药机构包括舵机底座11、转盘舵机12和储药转盘13，舵机底座11固定在外壳8的底部，转盘舵机12固定在舵机底座11上，储药转盘13与转盘舵机12的输出轴固连；储药转盘13上开设有五个阵列分布的存放弹夹式储药盒2的安装槽。弹夹式储药盒2共有五个，分别为一号弹夹式储药盒21、二号弹夹式储药盒22、三号弹夹式储药盒23、四号弹夹式储药盒24和空药板收集盒25，每种四个弹夹式储药盒各放置一种板药，每种最多可放四片板药，另一个空药板收集盒25用来收集空药板。

以一号弹夹式储药盒21为例，如图4和5所示，弹夹式储药盒2包括橡皮筋211、母盒212、弹簧213、划板214、公盒215，所述的母盒212的内侧面开设有多条平行的水平滑槽，所述的公盒215的外侧面开设有也开设有多条水平滑槽，且与母盒212的水平滑槽位置交错设置，且公盒215外径等于母盒22内径，使得公盒215可沿水平滑槽插入母盒212中；所述的公盒215和母盒212的外周面有凹陷，所述的橡皮筋211包围在所述的公盒215和母盒212的外周，使得所述的弹夹式储药盒2的宽度可调节，适应不同宽度的板药216；所述的公盒215的内侧壁上还开设有竖直滑槽，划板214可沿竖直滑槽上下移动；弹簧213一端固定在公盒215的底面，另一端固定在划板214的底面，多片板药216位于划板214的上表面；公盒215与母盒22的上方开口处向内延伸，形成限位板，防止板药216掉落。弹簧213将划板24与公盒215连接，将划板24上的板药往上推动，使最上方的板药216始终卡在限位板下，而且可以放置多个板药216。通过滑槽和外围的橡皮筋211使储药盒2可以放置不同尺寸的板药，适用范围大，存放数量多。空药板收集盒25的结构与弹夹式储药盒2结构相同，但去掉划板和弹簧。

如图6所示，板药推拉夹具3包括电动推杆固定件31、电动推杆32、电磁推杆固定件33、电磁推杆34、电动推杆杆身上固定件35、电动推杆杆身下固定件36，电动推杆杆身上固定件35和电动推杆杆身下固定件36通过螺栓螺母连接夹住电动推杆杆身，电动推杆杆身上固定件35和电动推杆固定件31上方都有与铝型材外壳8连接的圆孔，通过三处固定确定电动推杆32的直线运动。电磁推杆固定件33上方有一可以在铝型材外壳8中滑动的元宝形滑块，可以保持电动推杆32的直线运动，电磁推杆固定件33底部前端为带圆角的夹持底板，上面有增大摩擦力的花纹，后端向上翘起，可以在拉回板药216时压下下一片板药，防止下一片板药卡住电磁推杆固定件33，保证板药可以顺利拉回弹夹式储药盒2。如图7和8所示，电磁推杆34固定在电磁推杆固定件33上，且其包括电磁杆341、弹簧342、电磁推杆外壳343、电磁线圈344、电磁推杆夹头345，固定在电磁推杆外壳343中的电磁线圈344通电后产生磁性，使电磁杆341向下运动，电磁推杆固定件33的底部为磁性金属，电磁推杆夹头345与电磁推杆固定件33一起牢牢夹紧板药216，并通过电动推杆32的直线运动，将板药216移送到板药固定夹具5上；当电磁线圈344断电后，磁性消失，电磁推杆夹头345松开板药216，并被收缩弹簧342拉回。板药推拉夹具3通过电动推杆固定件31固定在外壳上，不与储药转盘13一起运动。

如图9所示，出药台4有一道可以通过各种药片的出药槽连通到下方出药口，通过出药口落入收集盒中，出药台由清洁环保的材料制作，与药片接触不会产生污染。

如图10、11和12所示，板药固定夹具5包括y轴滑台51、夹具舵机固定件52、半夹具一53、半夹具二54、弧形连杆二55、舵机臂56、弧形连杆一57、夹具舵机58；y轴滑台51包括y轴滑台块511、y轴滑台滚珠丝杠512、y轴滑台外壳513、y轴滑台步进电机514，y轴滑台步进电机514的输出轴固连y轴滑台滚珠丝杠512，y轴滑台块511固定在y轴滑台滚珠丝杠512上，y轴滑台滚珠丝杠512支撑在y轴滑台外壳513上。夹具舵机固定件52固定在y轴滑台块511上，夹具舵机58固定在夹具舵机固定件52上，且舵机臂56两端分别与弧形连杆二55、弧形连杆一57转动连接，弧形连杆二55又与半夹具二54转动连接，弧形连杆一57与半夹具一53转动连接，通过夹具舵机58的舵机臂56带动弧形连杆二55、弧形连杆一57转动，进而带动半夹具一53、半夹具二54相对或相向转动，完成夹持或松开。y轴滑台51通过步进电机驱动，高精度地保证了挤压板药y轴方向上的定位。

半夹具一53、半夹具二54的夹持部分的中部开设有卡槽，用于夹持板药216；卡槽的上下部分皆为圆弧形，便于板药216滑向卡槽。

如图13所示，挤压式双轴滑台6包括x轴滑台63、z轴滑台62和挤压头61，所述的x轴滑台63和z轴滑台62的结构与所述的y轴滑台51结构相同，x轴滑台63包括x轴滑台块631、x轴滑台滚珠丝杠632、x轴滑台外壳633、x轴滑台步进电机634，z轴滑台62包括z轴滑台块621、z轴滑台滚珠丝杠622、z轴滑台外壳623、z轴滑台步进电机624。x轴滑台外壳633固定在外壳8上，z轴滑台外壳623固定在x轴滑台块631上，挤压头61固定在z轴滑台块621上。挤压头61采用橡胶头或硅胶头等柔性材料，挤压头61两侧为一对挡护，中间为类手指的圆柱压头，主要通过圆柱压头施加压力，形状略尖的挡护可以防止压头侧滑，模拟人手挤压药片的动作，保障出药的可靠性。

摄像头模块7使用openmv摄像头，通过色域识别或拍照识别差异的方式来分析计算板药的宽度药片的位置以及是否已经被挤压完毕。当摄像头模块7反馈到单片机内的信息为所有药片都已挤出时，转盘14会旋转到空药板收集盒25再将板药拉回空板药，之后转盘14转回原储药盒同时板药推拉夹具3再推出下一片板药换上新板药，继续原动作。

本发明总体工作原理为：

将不同板药放入弹夹式储药盒2中，通过转盘舵机12分别将储药转盘13的五个储药槽对准出药台4，由板药推拉夹具4夹持储药盒顶部限位槽中的板药216并将其推至出药台4上，此后摄像头模块7拍摄识别板药图像，通过色域识别差异的方式来分析计算药片的位置以及是否已经被挤压完毕，若还有药片未挤压，板药固定夹具5后方连接的y轴滑台51根据摄像头模块7确定的位置将药片y轴方向移动到出药槽上，挤压式双轴滑台6则移动x、z轴对药片进行挤压，药片从出药槽进入出药口4再到达收集盒，根据输入的药片数量重复上述挤压过程后，板药推拉夹具3将板药拉回弹夹式储药盒2中并松开电磁推杆34，放下板药，进行下一步操作。若药片已被挤压完毕，则储药转盘13旋转到空药板收集盒25再将板药拉回空板药，之后储药转盘13转回原储药盒同时板药推拉夹具3再推出下一片板药换上新板药，继续上述操作。完成一个出药盒的操作后，储药转盘13转到下一个板药的弹夹式储药盒2，重复上述操作，直到四种药片出药完毕，提醒老人服药。

在上述实施例的基础上，也可以在装置外安装显示屏，输入每种药片每次服用的数量与服用时间，定时收集药片，并提醒老人服药。另外，也可以在出药口安装一个蜂鸣器，如果抽屉中的出药口一致被领走服用，便会发声提醒，保障老人按时吃药。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。