一种自动剥药装置及使用方法与流程

本发明涉及医疗设备用品技术领域，尤其涉及一种自动剥药装置及使用方法。

背景技术：

随着中国人口老龄化问题的日益严重，老年人的数量在逐渐增加，而老年人通常患有高血压、糖尿病、骨质疏松等慢性病，需要长期服用药物来维持身体健康。当前，智能药箱为老年人提供便捷的日常用药服务，提升了老年人的生活质量。但现有的智能药箱只能完成药片或胶囊类药物的储药及服药提醒功能，或进一步的对散装的药片与胶囊进行药品颗数控制，对板装类的药片与胶囊药物难以在保护原有药板包装不变的情况下进行有效的控制药品颗数功能。因此，亟需开发一种能实现板装药包装内准确控制每次服药应剥离的药品颗数的自动剥药装置及使用方法。

技术实现要素：

本发明的目的是：为了板装类的药片与胶囊药物难以在保护原有药板包装不变的情况下，进行有效的控制药品颗数功能，特提供一种能够实现板装药包装内准确控制每次服药并能剥离药品颗数的自动剥药装置及使用方法。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：一种自动剥药装置，是由支架单元、药板宽度限位单元、推板单元、药板前端卡位单元、电动推杆单元组成，其特征在于：支架单元是由上端支架、螺杆、电机移动支架、导杆、驱动齿轮、从动齿轮组成；上端支架中部平行放置螺杆与导杆，导杆两端固定在上端支架上，螺杆与从动齿轮同轴相连；从动齿轮放置在上端支架右端外部，从动齿轮与驱动齿轮外啮合，驱动齿轮与编码电机同轴连接，编码电机固定在上端支架上部；扫描摄像头固定在上端支架上部，左右两个电机移动支架套在螺杆与导杆上；

药板宽度限位单元是由左挡板、移动支架、短螺杆、伺服电机组成；短螺杆与伺服电机同轴相连，短螺杆在伺服电机的控制下旋转；伺服电机固定在底板底部；移动支架下端设有一内螺旋圆孔，短螺杆套在此内螺旋圆孔内；移动支架上端与左挡板板壁相连接；

推板单元是由后端立柱、推板、小齿轮、大齿轮、步进电机、固定滑杆、长螺杆、移动滑块、固定支架组成；推板前端有v型开口槽，移动滑块固定在推板底部；移动滑块中有两个通孔，其中一通孔内设置有内螺旋螺纹，移动滑块套在固定滑杆与长螺杆内；固定滑杆与长螺杆平行放置，固定支架中设置有两个通孔，固定滑杆端部固定在固定支架中一通孔内；长螺杆在固定支架内旋转，固定支架固定在底板底部；后端立柱内有一通孔，后端立柱固定在固定滑杆尾部；长螺杆穿过后端立柱内的通孔与小齿轮同轴连接，长螺杆在后端立柱内的通孔中旋转；小齿轮与大齿轮外啮合，大齿轮与步进电机同轴相连接，大齿轮在步进电机的控制下旋转；小齿轮与大齿轮放置在后端立柱外部，步进电机固定在后端立柱顶部；

药板前端卡位单元是由卡位滑块、平台横梁、伸缩导杆、压缩弹簧、前端支架组成；卡位滑块前端设置有v型开口槽，与推板单元中的推板平行放置；伸缩导杆固定在卡位滑块尾部；平台横梁固定在左右两个立柱之间，与底板平行放置；前端支架固定在平台横梁前端，前端支架上部突出部中设有一通孔，伸缩导杆放置在前端支架上部通孔内；压缩弹簧套在伸缩导杆上；

电动推杆单元是由电机、推杆固定套管、推杆柱、螺钉、螺母、电机转换头组成；电机固定在电机移动支架上，电机转换头与电机同轴连接；螺钉固定在电机转换头中，螺母套在螺钉上；螺母固定在推杆柱内，推杆柱内为空心柱体，螺钉放置在推杆柱的空心柱体内；推杆固定套管管壁上有一键槽，推杆柱放置在推杆固定套管内，推杆柱柱壁上的键放置在推杆固定套管管壁上的键槽内，推杆固定套管上端固定在电机上。

所述自动剥药装置，其特征在于：电动推杆单元放置在左右两个电机移动支架上，随电机移动支架左右移动；电动推杆单元中药品出口安装有接药导轨，接药导轨终端放置接药盒；左右两个立柱固定在上端支架底部，底板固定在左右两个立柱后端柱壁上。

所述自动剥药装置，其特征在于：右挡板固定在底板顶部边缘；左挡板与右挡板平行放置；挡板固定在左右两个立柱后端柱壁上。

所述自动剥药装置，其特征在于：推杆柱上部有与螺母重合的六角形凹槽；推杆柱内空心柱体在六角形凹槽下方，与螺钉的最大长度相适应；推杆柱下端有一凸圆柱体。

所述自动剥药装置，其特征在于：电动推杆单元中光电二极管与灯泡固定在平台横梁与底板之间；光电二极管与灯泡相对平行放置，两者之间间隔距离等于最大药板宽度。

本发明装置提供的一种自动剥药装置的使用方法，包含以下具体步骤：

1)由扫描摄像头获取药板尺寸信息后，药板宽度限位单元通过伺服电机控制短螺杆的旋转幅角及旋转方向，旋转幅角的大小可体现为移动支架上端与左挡板整体的左右移动距离，旋转方向可体现为移动支架上端与左挡板整体的移动方向，移动支架上端与左挡板整体向左或向右一段距离后适应于药板宽度；

2)将需剥取药品的药板并排放置在底板上，置于左挡板与右挡板之间；

3)需对药板剥药时，装置运行，推板单元中推板与移动滑块整体在步进电机控制下向前移动，其中最底层的药板尾部受到推板的作用力进入推板前端的v型开口槽中，只有最底层的药板被推板推出，上层药板受挡板与推板本身厚度阻挡仍保持不动，将药板推至电动推杆单元下方；其中步进电机受单片机控制，由扫描摄像头通过扫描条形码或ocr文字识别技术获取药板上药品的分布位置，设以x轴方向与y轴方向为基准的药品分布情况；从而由步进电机控制长螺杆的旋转幅角及旋转方向，旋转幅角的大小可体现为推板与移动滑块整体的前后移动距离，旋转方向可体现为推板与移动滑块整体的移动方向；推板机构主要控制对y轴方向的药品分布定位；

4)在推板单元将药板推至电动推杆单元下方时，药板前端即进入卡位滑块前端的v型开口槽中，与推板前后共同作用完成卡位和矫正药板推出过程中的姿态；随推板向前不断推进，卡位滑块与伸缩导杆整体不断前移，压缩弹簧不断被压缩；

5)根据扫描摄像头获取的药板尺寸信息，支架单元通过编码电机控制螺杆旋转，在螺杆旋转时左右两个电机移动支架和电动推杆单元整体可沿螺杆与在导杆轴线左右移动，从而将电动推杆单元移动定位至需剥取药品正上方；

6)定位完成后，电动推杆单元中螺钉在电机的控制下旋转，从而推杆柱与螺母整体在推杆固定套管内上下移动；电机的旋转方向控制推杆柱与螺母整体在推杆固定套管内的移动方向；推杆柱与螺母整体在推杆固定套管内向下移动至药板内药品上，而后继续下降将药品从药板中压出剥离，随后电机反转，推杆柱与螺母整体在推杆固定套管内向上移动至起始位置，定位药品后按装置设置判断是否继续完成下一药品的剥离动作，按需要的药品颗数进行剥取；其中，编码电机受单片机控制，由扫描摄像头通过扫描条形码或ocr文字识别技术获取药板上药品的分布位置，设以x轴方向与y轴方向为基准的药品分布情况；从而由编码电机控制螺杆的旋转幅角及旋转方向，旋转幅角的大小可体现为电动推杆单元与左右两个电机移动支架整体的左右移动距离，旋转方向可体现为电动推杆单元与左右两个电机移动支架整体的移动方向；从而该机构主要控制对x轴方向的药品分布定位，即电动推杆单元通过支架单元左右移动以在x轴方向定位药板内药品的位置；通过支架单元与推杆单元可以定位药板内药品的准确位置，设置(x,y)坐标以精准定位，x与y轴的距离值由单片机控制编码电机与步进电机的旋转方向与旋转幅角衡量；

7)在电动推杆单元完成对该排药品的剥取后，推板继续向前运动至下一排药品，逐次逐排向前推出至该药板上的药品完全被剥取，药品经接药导轨落入接药盒中，推板即在步进电机控制下返回起始位置；在药板上的药品完全被剥取后，电动推杆机构通过编码电机控制移动至该药板左端最边缘处，在电机的控制下推杆柱与螺母整体在推杆固定套管内向下移动至极限位置，之后电动推杆机构通过编码电机控制缓慢向右移动将在卡位中的空药板向右推出，落入废板箱中；

8)推板返回起始位置后，推板上方药板落下，下一药板剥药过程继续；

9)在板装药内药品被电动推杆单元剥取后落下时，药品会遮挡灯泡光线，从而通过光电二极管受到的0/1信号记录本次剥药颗数；如遇实际剥药颗数与设定颗数不相等的情况时，蜂鸣器即可报警并提示正确本次应服用药品数。

本发明与现有技术比较，具有以下有益效果：

1)通过设置有存储板装药的左挡板、右挡板底板所形成的空间、能够使电动推杆单元左右移动的上端支架、螺杆、导杆、电机移动支架、药板宽度限位单元、推板单元、药板前端卡位单元、电动推杆单元，实现板装药包装内准确控制每次服药应剥离的药品颗数的效果；

2)该自动剥药装置便于安装和拆卸，生产成本低，便于推广和使用；

3)另外，当用户需要同时服用多个种类的板装类药物时，还可以将需要服用的药物的板状药依次放置于存袋箱内，以通过电动推杆单元对这些板装药内的药物进行剥离，进一步提高了便利性；

该自动剥药装置通过控制结构、定时结构和蜂鸣器提醒用户按时吃药，避免了用户忘记吃药的情况，进一步提高了该装置的自动化程度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动剥药装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的另一种自动剥药装置的前视图。

图3是本发明实施例提供的另一种自动剥药装置的侧视图。

图4是本发明实施例提供的另一种自动剥药装置的底部视图。

图5是本发明实施例提供的另一种自动剥药装置的俯视图。

图6是本发明实施例提供的一种药板宽度限位单元的结构示意图。

图7是本发明实施例提供的一种推板单元的结构示意图。

图8是本发明实施例提供的一种药板前端卡位单元的结构示意图。

图9是本发明实施例提供的一种电动推杆单元的装配流程示意图。

图10是本发明实施例提供的一种电动推杆单元的结构示意图。

图11是本发明实施例提供的一种电机移动支架的结构示意图。

图12是本发明实施例提供的一种推杆柱的结构示意图。

图中：1.外壳，2.扫描摄像头，3.上端支架，4.螺杆，5.电机，6.电机移动支架，7.导杆，8.立柱，9.卡位滑块，10.平台横梁，11.伸缩导杆，12.压缩弹簧，13.前端支架，14.左挡板，15.后端立柱，16.编码电机，17.推板，18.右挡板，19.小齿轮，20.大齿轮，21.步进电机，22.驱动齿轮，23.从动齿轮，24.底板，25.接药盒，26.推杆固定套管，27.推杆柱，28.移动支架，29.短螺杆，30.接药导轨，31.固定滑杆，32.长螺杆，33.移动滑块，34.伺服电机，35.挡板，36.光电二极管，37.灯泡，38.固定支架，39.螺钉，40.螺母，41.电机转换头。

具体实施方式

依照附图进一步说明本发明。参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12。

一种自动剥药装置，分为支架、药板宽度限位、推板、药板前端卡位、电动推杆五大结构单元。

首先，支架单元是由上端支架3、螺杆4、电机移动支架6、导杆7、驱动齿轮22、从动齿轮23组成；上端支架3中部平行放置螺杆4与导杆7，导杆7两端固定在上端支架3上，螺杆4与从动齿轮23同轴相连；从动齿轮23放置在上端支架3右端外部，从动齿轮23与驱动齿轮22外啮合，驱动齿轮22与编码电机16同轴连接，编码电机16固定在上端支架3上部；扫描摄像头2固定在上端支架3上部，左右两个电机移动支架6套在螺杆4与导杆7上；

其次，药板宽度限位单元是由左挡板14、移动支架28、短螺杆29、伺服电机34组成；短螺杆29与伺服电机34同轴相连，短螺杆29在伺服电机34的控制下旋转；伺服电机34固定在底板24底部；移动支架28下端有一内螺旋圆孔，短螺杆29套在内螺旋圆孔内；移动支架28上端与左挡板14板壁相连接；

再次，推板单元是由后端立柱15、推板17、小齿轮19、大齿轮20、步进电机21、固定滑杆31、长螺杆32、移动滑块33、固定支架38组成；推板17前端有v型开口槽，移动滑块33固定在推板17底部；移动滑块33中有两个通孔，其中一通孔内有内螺旋螺纹，移动滑块33套在固定滑杆31与长螺杆32内；固定滑杆31与长螺杆32平行放置，固定支架38中有两通孔，固定滑杆31端部固定在固定支架38中一通孔内；长螺杆32在固定支架38内旋转，固定支架38固定在底板24底部；后端立柱15内有一通孔，后端立柱15固定在固定滑杆31尾部；长螺杆32穿过后端立柱15内的通孔与小齿轮19同轴连接，长螺杆32在后端立柱15内的通孔中旋转；小齿轮19与大齿轮20外啮合，大齿轮20与步进电机21同轴相连接，大齿轮20在步进电机21的控制下旋转；小齿轮19与大齿轮20放置在后端立柱15外部，步进电机21固定在后端立柱15顶部；

再次，药板前端卡位单元是由卡位滑块9、平台横梁10、伸缩导杆11、压缩弹簧12、前端支架13组成；卡位滑块9前端有v型开口槽，与推板单元中的推板17平行放置；伸缩导杆11固定在卡位滑块9尾部；平台横梁10固定在左右两个立柱8之间，与底板24平行放置；前端支架13固定在平台横梁10前端，前端支架13上部突出部中有一通孔，伸缩导杆11放置在前端支架13上部通孔内；压缩弹簧12套在伸缩导杆11上；

最后，电动推杆单元是由电机5、推杆固定套管26、推杆柱27、螺钉39、螺母40、电机转换头41组成；电机5固定在电机移动支架6上，电机转换头41与电机5同轴连接；螺钉39固定在电机转换头41中，螺母40套在螺钉39上；螺母40固定在推杆柱27内，推杆柱27内为空心柱体，螺钉39放置在推杆柱27的空心柱体内；推杆固定套管26管壁上有一键槽，推杆柱27放置在推杆固定套管26内，推杆柱27柱壁上的键放置在推杆固定套管26管壁上的键槽内，推杆固定套管26上端固定在电机5上。

本发明提供的自动剥药装置的使用方法：

1)由扫描摄像头2获取药板尺寸信息后，药板宽度限位单元通过伺服电机34控制短螺杆29的旋转幅角及旋转方向，旋转幅角的大小可体现为移动支架28上端与左挡板14整体的左右移动距离，旋转方向可体现为移动支架28上端与左挡板14整体的移动方向，移动支架28上端与左挡板14整体向左或向右移动一段距离后适应于药板宽度；

2)将需剥取药品的药板并排放置在底板上，置于左挡板14与右挡板18之间；

3)需对药板剥药时，装置运行，推板单元中推板17与移动滑块33整体在步进电机21控制下向前移动，其中最底层的药板尾部受到推板17的作用力进入推板17前端的v型开口槽中，只有最底层的药板被推板推出，上层药板受挡板35与推板17本身厚度阻挡仍保持不动，将药板推至电动推杆单元下方；其中步进电机21受单片机控制，由扫描摄像头2通过扫描条形码或ocr文字识别技术获取药板上药品的分布位置，设以x轴方向与y轴方向为基准的药品分布情况；从而由步进电机21控制长螺杆32的旋转幅角及旋转方向，旋转幅角的大小可体现为推板17与移动滑块33整体的前后移动距离，旋转方向可体现为推板17与移动滑块33整体的移动方向；推板机构主要控制对y轴方向的药品分布定位；

4)在推板单元将药板推至电动推杆单元下方时，药板前端即进入卡位滑块9前端的v型开口槽中，与推板17前后共同作用完成卡位和矫正药板推出过程中的姿态；随推板17向前不断推进，卡位滑块9与伸缩导杆11整体不断前移，压缩弹簧12不断被压缩；

5)根据扫描摄像头获取的药板尺寸信息，支架单元通过编码电机16控制螺杆4旋转，在螺杆4旋转时左右两个电机移动支架6和电动推杆单元整体可沿螺杆4与在导杆7轴线左右移动，从而将电动推杆单元移动定位至需剥取药品正上方；

6)定位完成后，电动推杆单元中螺钉39在电机的控制下旋转，从而使推杆柱27与螺母40整体在推杆固定套管26内上下移动；电机5的旋转方向控制推杆柱27与螺母40整体在推杆固定套管26内的移动方向；推杆柱27与螺母40整体在推杆固定套管26内向下移动至药板内药品上，而后继续下降将药品从药板中压出剥离，随后电机5反转，推杆柱27与螺母40整体在推杆固定套管26内向上移动至起始位置，定位药品后按装置设置判断是否继续完成下一药品的剥离动作，按需要的药品颗数进行剥取；其中，编码电机16受单片机控制，由扫描摄像头2通过扫描条形码或ocr文字识别技术获取药板上药品的分布位置，设以x轴方向与y轴方向为基准的药品分布情况；从而由编码电机16控制螺杆4的旋转幅角及旋转方向，旋转幅角的大小可体现为电动推杆单元与左右两个电机移动支架6整体的左右移动距离，旋转方向可体现为电动推杆单元与左右两个电机移动支架6整体的移动方向；从而该机构主要控制对x轴方向的药品分布定位，即电动推杆单元通过支架单元左右移动以在x轴方向定位药板内药品的位置；通过支架单元与推杆单元可以定位药板内药品的准确位置，设置(x,y)坐标以精准定位，x与y轴的距离值由单片机控制编码电机16与步进电机21的旋转方向与旋转幅角衡量；

7)在电动推杆单元完成对该排药品的剥取后，推板17继续向前运动至下一排药品，逐次逐排向前推出至该药板上的药品完全被剥取，药品经接药导轨30落入接药盒25中，推板17即在步进电机21控制下返回起始位置；在药板上的药品完全被剥取后，电动推杆机构通过编码电机16控制移动至该药板左端最边缘处，在电机5的控制下推杆柱27与螺母40整体在推杆固定套管26内向下移动至极限位置，之后电动推杆单元通过编码电机16控制缓慢向右移动将在卡位中的空药板向右推出，落入废板箱中；

8)推板17返回起始位置后，推板上方药板落下，下一药板剥药过程继续；

9)在板装药内药品被电动推杆单元剥取后落下时，药品会遮挡灯泡37光线，从而通过光电二极管36受到的0/1信号记录本次剥药颗数；如遇实际剥药颗数与设定颗数不相等的情况时，蜂鸣器即可报警并提示正确本次应服用药品数。