一种基于树莓派的多路药丸计数系统及方法与流程

本发明属于药品包装生产线智能化技术领域，尤其涉及一种基于树莓派的多路药丸计数系统及方法。

背景技术：

当今随着科技的发展和社会的进步，人们的生活水平日渐提高，人们对于医疗保健的需求也愈发强烈，这也促成了医疗设备行业的快速发展。对于制药公司来说，每天的生产线上会加工成千上万粒药品，这也加剧了药丸包装的工作量，倘若采用人工数药丸、包装的方式，势必是费时费力，并且效率低下，而随着人工成本的提高，这种重复式的劳动也必将被替代。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种精度高成本低的多路药丸计数系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于树莓派的多路药丸计数系统，包括多个数粒通道，每个数粒通道上设置有两个相连的红外激光传感器，多个数粒通道下方设置有物料仓，物料仓上方设置有截断阀门，下方设置有物料仓下阀门；还包括与截断阀门、各红外激光传感器以及物料仓下阀门相连的树莓派，以及树莓派外接一个液晶触摸屏；数粒通道用于接收从生产线上各个通道下落的药丸；截断阀门用于接收树莓派的信号，控制数粒通道开关；红外激光传感器用于检测数粒通道中有无药丸下落，并将检测结果发送给树莓派；物料仓用于接收汇总各个数粒通道中下落的药丸；物料仓下阀门用于接收树莓派的信号，控制物料仓开关；树莓派用于计算从红外激光传感器发送来的信息进行并行药丸计数，同时控制截断阀门和物料仓下阀门的开关；液晶触摸屏用于显示树莓派的计数结果，设置树莓派预包装的计数阈值。

在上述的基于树莓派的多路药丸计数系统中，树莓派通过gpio接口与截断阀门、各红外激光传感器以及物料仓下阀门相连。

一种基于树莓派的多路药丸计数方法，包括以下步骤：

步骤s1：药丸经过震动轨道进入对应的数粒通道，对应数粒通道下落的药丸落入物料仓，通过红外激光传感器判断对应的数粒通道是否有药丸下落；

步骤s2：树莓派接收来自多个数粒通道上的红外激光传感器的输出信号来进行药丸计数；

步骤s3：当树莓派计数值达到设定值时，树莓派会发出关闭数粒通道的信号，暂时性关闭该数粒通道下方的截断阀门；

步骤s4：之后，树莓派输出一个药品包装信号，开启物料仓的下阀门，后续设备从物料仓中取出药丸进行包装；

步骤s5：物料仓药丸被取完后，树莓派再次开启数粒通道下方的截断阀门，同时关闭物料仓的下阀门；重复步骤s1-步骤s4。

在上述的基于树莓派的多路药丸计数方法中，步骤s1的实现包括当一个数粒通道上两个红外激光传感器同时被遮挡时，判定一个药丸落下，此时两个红外激光传感器同时输出有效信号。

在上述的基于树莓派的多路药丸计数方法中，步骤s2的实现包括采用树莓派的python进行多线程编程，实现对多个数粒通道上红外激光传感器的输出进行并行的判断，对每个数粒通道来说，当且仅当树莓派检测到两个红外激光传感器同时输出被遮挡信号时，树莓派进行计数加一，否则就不进行计数加一。

本发明的有益效果：通过在每个数粒通道设置两个相连的红外激光传感器，能有效避免因为数粒通道中掉落细小灰尘而造成的计数干扰。因为是多个数粒通道同时计数，使用普通硬件难以支持并行化计算，而本发明使用的算法可以通过使用python语言的多线程编程在树莓派上得以实现。这样既能满足实时性的计算要求，而且精度高、成本低廉。此外，通过给树莓派安装触摸屏，还能实时监控计数结果，同时反向给树莓派设置预包装的计数阈值，具有便捷的操控性。

附图说明

图1是本发明一个实施例多路药丸计数系统结构示意图；

其中：1-数粒通道，2-截断阀门，3-红外激光传感器，4-物料仓，5-物料仓下阀门，6-树莓派，7-液晶触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

本实施例是通过以下技术方案来实现的，一种基于树莓派的多路药丸计数方法，包括以下步骤：

步骤1：药丸经过震动轨道进入各自的数粒通道，每个数粒通道下落的药丸会统一落入一个物料仓，各自的数粒通道通过红外激光传感器判断是否有药丸下落。

步骤2：树莓派接收来自多个数粒通道的红外激光传感器的输出信号来进行药丸计数。

步骤3：当树莓派中计数值达到设定值时，树莓派会发出一个数粒通道的关闭信号用于暂时性关闭数粒通道下方的截断阀门。

步骤4：树莓派输出一个药品包装信号告知后续设备从物料仓中取药丸进行包装，同时开启物料仓的下阀门。

步骤5：物料仓药丸被取完后，树莓派再次开启数粒通道下方的截断阀门，并关闭物料仓的下阀门。

在步骤1中，对多路数粒通道分别安装两个相邻的红外激光传感器，当两个红外激光传感器同时被遮挡时，就判定是一个药丸已落下，此时两个红外激光传感器同时输出有效信号。通过判断两个红外激光传感器的输出，可以避免因为灰尘等细小物体对红外激光传感器测量的干扰。同时，各个通道下落的药丸会统一落入一个物料仓。

在步骤2中，通过树莓派实现对多个数粒通道的红外激光传感器的输出进行并行的判断，从而保证了对于计数的实时性与精确性的要求。

在步骤3中，当树莓派中计算得到的计数值达到设定值时，树莓派会发出数粒通道的关闭信号用于关闭数粒通道下方的截断阀门，从而暂时性关闭数粒通道。

在步骤4中，树莓派将输出一个对药丸进行包装的信号给后续的设备来取物料仓中的药丸，同时树莓派控制物料仓的下阀门打开，用于让后续设备获取到物料仓中保存的药丸。

在步骤5中，当物料仓药丸被全部取走后，树莓派将关闭物料仓的下阀门，同时打开数粒通道下方的截断阀门。

并且树莓派外接一个可视化的液晶触摸屏，该液晶触摸屏不仅能够进行计数值的显示，还能给树莓派修改设定的待包装计数阈值。

如图1所示，一种基于树莓派的多路药丸计数系统，包括多个数粒通道1、截断阀门2、红外激光传感器3、物料仓4、物料仓下阀门5、树莓派6、液晶触摸屏7。截断阀门设置于多个数粒通道1下方，物料仓设置于截断阀门下方，物料仓下阀门设置于物料仓下方；每个数粒通道上安装两个相连的红外激光传感器，树莓派6通过gpio接口与截断阀门阀门2、红外激光传感器3以及物料仓下阀门5相连。

而且，数粒通道1：用于接收从生产线上各个通道下落的药丸；截断阀门2：用于接收树莓派6的信号，来对数粒通道1进行开或关；红外激光传感器3：用于检测数粒通道1中是否有药丸下落，同时将检测结果发送给树莓派6；物料仓4：用于接收汇总从各个数粒通道1中下落的所有药丸；物料仓下阀门5：用于接收树莓派6的信号，对物料仓4进行开或关；树莓派6：用于计算从红外激光传感器3发送来的信息来进行并行药丸计数，同时给截断阀门2和物料仓下阀门5发送开或关的信号；液晶触摸屏7：用于显示树莓派6的计数结果，同时可以给树莓派6设置进行包装的计数阈值。

具体实施时，一种基于树莓派的多路药丸计数方法，包括如下步骤：

(1)对多个数粒通道分别安装两个相邻的红外激光传感器，每个红外激光传感器由发射端和接收端两部分组成，当两个红外激光传感器同时被遮挡时，就判定是一个药丸已落下，此时两个红外激光传感器同时输出有效信号。通过判断两个红外激光传感器的输出，可以避免因为灰尘等细小物体对红外激光传感器测量的干扰。同时，各个通道下落的药丸会统一落入一个物料仓。

(2)使用树莓派的python进行多线程编程，从而实现对多路通道的所有红外激光传感器的输出进行并行的判断，对每个数粒通道来说，当且仅当树莓派检测到两个红外激光传感器同时输出被遮挡信号时，树莓派才进行计数加一，否则就不进行计数加一。从而保证了对于计数的实时性与精确性的要求。

(3)当树莓派中计算得到的计数值达到设定值时，树莓派会发出一个数粒通道的关闭信号用于调用数粒通道下方的截断阀门从而暂时性关闭数粒通道。

(4)树莓派将输出一个对药丸进行包装的信号给后续的设备来取物料仓中的药丸，同时树莓派控制物料仓的下阀门打开，用于让后续设备获取到物料仓中保存的药丸。

(5)当物料仓药丸被全部取走后，树莓派将关闭物料仓的下阀门，同时打开数粒通道下方的截断阀门。

树莓派外接一个可视化的液晶触摸屏界面，该界面不仅能够进行计数值的显示，还能给树莓派修改设定的待包装计数值。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。