专利名称：水平回转柜式智能发药系统出药提示及药架机构的制作方法
技术领域：
本发明基于水平回转柜的基本原理，设计了一种水平回转柜式智能发药系统药架及药箱推拉机构。属于机械设计及其自动化领域。
背景技术：
药房是医院的重要部门之一，但是药房发展缓慢，绝大部分医院药房功能模式只是简单地收方发药。这种模式主要存在药品发放速度慢，药品缺乏规范化管理，药品保管耗时费力，药品调剂效率低下，用药咨询基本缺失等方面的问题。药房自动化技术可实现按处方处理发药、自动补药、按取药窗口传送、药品管理等功能。是实现药房规范化管理，提高工作效率的必然趋势。目前，对于半自动发药系统及针剂自动发药系统多采用回转柜式结构，由于结构原理限制，难以实现完全自动取药。系统只能对人参与取药提供尽可能的方便及提示等功能。即将待取药品转动到取药位置，并对人的取药提供一定的引导功能。引导提示方式主要有以下几个方面:I)指示灯提示，依照系统取药窗口药品行列分布，在药架上布置对应的行列指示灯。当待取药品被转动到系统取药位置后，取药人员可根据指示灯提示寻找待取药品在药架上的位置，然后根据操作规程取药。2)推拉机构提示，当待取药品被转动到系统取药位置后，由推拉机构自动将待取药品所在药箱推出，取药人员直接从推出药箱中取药即可。当取药完成后，推拉机构可自动将药箱收回。3)语音提示，当待取药品被转动系统取药位置后，系统会按取药人员的要求发出待取药品的行列位置及所需数量等语音信息。该方式能够提供较全面的取药信息，然而，其控制系统较复杂，庞大的语音信息占用内存较大，而且对药品存放位置有严格限制，使用不够灵活。因此，其应用较为少见。本项目在针剂智能发药系统的研制过程中，同时采用指示灯及推拉机构提示的方式。两种提示方式同时采用，可以最大限度减少因提示错误而误取药的概率，并可以实现相互监查的功能。首先，采用一种提示方式可能会因系统故障而产生不能完全提示或误提示现象，导致不能正常取药。而两种提示方式同时使用，当有一种提示系统故障时，可依照另一种无故障系统取药。多数情况下不影响正常取药；其次，两种方式互为监查，可以及时发现提示机构或部分控制系统故障。即当两种提示方式不一致时，说明有一种方式或两种方式同时出现故障。此时可对照处方进行故障检查。如果只有一种方式出现故障时，不影响正常取药。可在适当的时候再进行相应的检修工作。药架采取整体可拆装机构，便于加工与拆装。
实用新型内容本实用新型涉及系统取药位置可供相邻的两列药架同时取药，药箱推出及位置指示灯相结合的两种取药提示方式。即当药架旋转到位后，由推拉机构将待取药品所在药箱推出，同时对应指示灯亮。取药人员结合指示灯提示，从被推出药箱中取药。本步取药完成后，推拉机构自动将推出药箱收回，位置提示灯熄灭。系统推拉机构及关键部件的设计:I)药箱钮簧限位机构，主要包括:包括钮簧、钮簧轴、钮簧固定扣。本系统药架上位于各药箱前端设计钮簧机构，药箱尾端设置挡板限位机构，保证药架回转过程中，药箱相对药架的稳定，以减少针剂类药品在机构回转过程中的磕碰，防止药品包装的破碎。2)药箱推拉机构的支撑机构，主要包括支架1、齿条托架3、齿条导向限位板6，用于支承整个推拉机构并保证其正确的运动。3)推拉机构，主要包括:步进电机2、齿轮4、齿条5。本系统仅在取药位置设置两列推拉系统。每列推拉机构包含9台步进电机，通过齿轮-齿条机构实现药箱的推拉。4)自动回位机构，主要包括包括弹簧8及弹簧卡槽。药箱拉回到位后，齿条推拉钩与药箱后抠手接触或间隙很小，此时药架不能回转。为使推拉完成后，齿条能够回到自由状态。本实用新型通过一个单向作用弹簧实现齿条自动回位。5)机构其它相关功能药箱前抠手，主要用于当自动推拉机构出现故障时，可手握前抠手，进行手动推拉。上药时，同时手握前后抠手，方便药箱的提携与搬运。扭簧拉构，在上药过程中，可以通过扭簧拉钩将扭簧拉平，然后将新药箱插入。与现有技术相比较，本机构具有以下优点:I)系统取药位置有两列药架，18台推拉电机及相关机构，可供两列药架、多个药箱同时取药，取药速度大大提高。2)系统设置回转中药箱限位机构，保证回转过程中药箱相对于药架的稳定性。3)药箱收回时，推拉电机过拉，以保证药箱完全被拉回，通过一个单向作用弹簧实现齿条自由状态的回位。4)系统设置推拉机构与指示灯相结合的提示方式，为回转柜式自动发药机提供更为安全、准确、人性化的取药提示功能，减少因提示错误而发生误取药的概率，同时可实现两种提示机构故障相互监查功能。5)药架整体为可拆装机构，方便加工与拆装。
图1水平回转柜式自动发药系统取药提示机构布置图2水平回转柜式自动发药系统药箱推拉机构布置图3a-图3f推拉机构工作原理图中:图3a、自由状态，图3b、推出中，图3c、推出到位，图3d、开始拉回，图3e、拉回中，图3f、完全拉回，弹簧被压缩。图4a-图4b推拉机构正视图图中:图4a、推拉机构正向布局，图4b、齿轮齿条传动结构。图5a-图5b推拉机构侧视图图中:图5a、推拉机构侧向布局，图5b、齿条自动回位机构。[0033]图6 a-图6b药架机构图图中:图6a、药架主要零件，图6b、药架整体布局图中:1、药架药箱机构，2、位置指示灯，3、取药窗口，4、推出机构，5、药箱，6、药箱前抠手，7、拉钩，8、钮簧，9、药箱后抠手，10、齿条拉钩，11、压缩弹簧，12、齿条限位块，13、后限位挡板，14、托架，15、机构架，16、电机，17、齿条托架，18、齿轮，19、推拉齿条，20、导向板，21、齿轮轴机构，22、上弹簧槽，23、下弹簧槽，24、药架下底板，25、右侧架，26、层底板，27、药架上底板，28、左侧架。
具体实施方式
本实用新型主要针对水平回转柜式针剂类药品智能发药系统而设计。取药位置可供相邻的两列(每列9层)药架同时取药，取药提示机构布置如图1所示。控制系统获取处方中待取药品信息，经内部处理后发出控制信号，传动机构将待取药品所在药架旋转至回转柜取药窗口。当药架旋转到位后，由推拉机构将待取药品所在药箱推出，同时对应指示灯亮。取药人员结合指示灯提示从推出药箱中按剂量取药。本步取药完成后，推拉机构自动将推出药箱收回，位置提示灯熄灭。系统推拉机构及关键部件的实施:I)药箱钮簧限位机构的设计，为减少针剂类药品在机构回转过程中的磕碰，防止药品包装的破碎。除了要求药架转动平稳外，同时要求药箱相对药架的晃动尽可能小。因此，药箱相对药架的左右间隙很小，较少药箱左右晃动；药品及药箱自身重量可保证药箱垂直跳动较小；药箱前后运动主要由药架每层后限位板及前面的扭簧机构加以限制。如图2所示。药架回转过程中，在药架上各药箱前面的扭簧的作用下，药箱被限位在扭簧及后限位板之间(如图3a中状态所示)。设计扭簧的弹力足以克服回转中的离心力及其它扰动力，以保证回转过程中不会产生药箱相对药架的前后运动。同时，扭簧预紧力在各接触面之间还会产生摩擦力的作用，对药箱相对于药架其它自由度方向的运行也取到一定的限制作用。在药箱推出过程中，由推出机构克服扭簧弹力及摩擦力作用，使扭簧向水平方向偏转，随着药箱的推出，扭簧被推压至药箱底部，压板顶部在药箱底部滑动(如图3b中状态所示)，直至药箱被推出到位(如图3c中状态所示)。在药箱被拉回过程中，压板顶部在药箱底部滑动(如图3d中状态所示)，直至药箱被拉回至扭簧压板机构重新抬起，此时药箱在推拉机构及扭簧机构共同作用下被拉回到位(如图3e、图3f中状态所示)。2)推拉机构的设计，本系统仅在取药位置设置两列推拉系统(如图1所示)，推拉系统结构及原理如图2、图3a-图3f所示。每列9台步进电机16分别固定相应的机构架I上，在各电机的轴端固定一小齿轮18。齿条固定于相应的支架17上。自由状态如图3a所示。齿条推拉钩10位于药箱后端面与药箱后抠手9中间，对系统的回转没有影响。当电机正转时，由齿轮推动齿条向前伸出，齿条克服扭簧弹力及摩擦力将药箱推出一定距离。为防止步进电机丢步而使药箱推出距离较短，影响取药。实际应用中，通过对步进电机多发一定的脉冲进行补偿。同时为防止药箱被推出距离过大而使药架倾斜或掉落等现象。在齿条尾部设置限位块。当齿条限位块与托架接触时，药箱不能再外出(如图3c中状态所示)。当电机反转时，齿轮将齿条回拉，为将药箱拉回到位，电机会产生一定的过拉，当过拉力矩超过电机过载保护力矩时，电机过载停止，药箱被拉回到位。3)自动回位机构的设计，药箱拉回到位后如图3f状态所示。齿条推拉钩与药箱后抠手接触或间隙很小，此时药架不能旋转。为使推拉完成后，齿条推拉钩能够回到图3a中所示自由状态。系统设计了齿条自动回位机构。其结构如图4b和图5b所示。在齿条底面与齿条滑槽底面之间分别开一方形槽，两槽之间装一压缩弹簧11。弹簧自由状态时被卡在滑槽底面方形槽内。其工作原理如图3a-3f所示。电机在过拉的同时，由于齿条底槽左端面与弹簧左端接触而压缩弹簧。当电机释放后，齿条在弹簧弹力的作用下被推出，直至齿条底槽左端面与弹簧左端分离，齿条恢复到图3a所示自由状态。由于齿条底槽为“[”型槽。当齿条向外推出时不受压缩弹簧影响。压缩弹簧只起单向作用。4)药架机构药架整体为可拆装机构。其整体结构如图6a_6b所示。左侧架28和右侧架25为整体铸造，然后加工各层底板26的安装槽。上底板27和下底板24上加工有侧架定位面，并通过螺钉与侧架固定。钮簧限位机构均安装于药架上。5)机构其它相关功能药箱前抠手6主要用于当自动推拉机构出现故障时，可手握前抠手，进行手动推拉。同时，由于本系统上药采用整箱替换的方式。即当某药箱药品用完后，可手动抽出空药箱，将预先装满药的药箱装入原药架即可，以提高上药速度。因此，前抠手也为上药使用。同时手握前后抠手，方便药箱的提携与搬运。在上药过程中，当空药箱被抽出时，扭簧会自动弹起，新药箱无法插入。此时，可以通过扭簧拉钩将扭簧拉平，然后将新药箱插入。
权利要求1.水平回转柜式智能发药系统出药提示及药架机构，其特征在于:药架整体机构为可拆装式，实现两列药架同时取药，指示灯提示功能及待取药品药箱自动推出；通过钮簧及限位机构保证回转过程中药箱相对于药架的稳定性；通过步进电机、齿轮、齿条机构实现药箱的推拉；通过一个单向作用弹簧实现齿条自由状态的回位。
2.根据权利要求1所述的水平回转柜式智能发药系统出药提示及药架机构的药箱钮簧限位机构，包括钮簧、钮簧轴、钮簧固定扣。
3.根据权利要求1所述的水平回转柜式智能发药系统出药提示及药架机构的药箱推拉机构的支撑机构，包括支架(I)、齿条托架(3)、齿条导向限位板(6)。
4.根据权利要求1所述的水平回转柜式智能发药系统出药提示及药架机构的药箱推拉机构，包括步进电机(2)、齿轮(4)、齿条(5)。
5.根据权利要求1所述的水平回转柜式智能发药系统出药提示及药架机构的药箱自动回位机构，包括弹簧(8)及弹簧卡槽。
专利摘要水平回转柜式智能发药系统出药提示及药架机构，其特征在于药架整体机构为可拆装式，实现两列药架同时取药，指示灯提示功能及待取药品药箱自动推出；通过钮簧及限位机构保证回转过程中药箱相对于药架的稳定性；通过步进电机、齿轮、齿条机构实现药箱的推拉；通过一个单向作用弹簧实现齿条自由状态的回位。具有以下优点 1)系统取药位置有两列药架，可供两列药架、多个药箱同时取药，取药速度高。2)系统设置回转中药箱限位机构，药箱相对于药架的稳定性高。3)药箱收回时，推拉电机通过一个单向作用弹簧实现齿条微量过拉，可确保药箱的安全准确回位。4)系统设置推拉机构与指示灯相结合的提示方式，可大大减少因提示错误而发生误取药的概率，同时可实现两种提示机构故障相互监查功能。5)药架采取整体可拆装机构，便于加工与拆装。
文档编号B65G1/137GK203079144SQ201120062838
公开日2013年7月24日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者伍良生, 张仕海, 桑墒, 高枝, 屈重年, 周大帅 申请人:北京工业大学, 上海长农实业有限公司