【技术领域】
本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种溶液自动抽吸控制装置及方法。
背景技术：
目前，药物的配制过程都是工作人员手工操作，例如医院配制打针或吊针的药物，在进行药瓶的拿取、切割、消毒、抽吸等过程时，很容易造成药物的污染，而且很多药物具有一定的毒性，对工作人员的安全有着较大的威胁。当需要批量准备适合某类病人的处方时，由工作人员手工配置的药物则很难保证其成分的一致性。
技术实现要素：
本发明旨在解决传统药物的人工配置过程，容易因人为因素对药物造成污染、带有一定毒性的药物对工作人员的安全造成威胁、以及批量配制药物很难保证其成分一致性的问题，提供一种溶液自动抽吸控制装置及方法，技术方案如下：
一方面，本发明提供一种溶液自动抽吸控制装置，包括控制器、掰断机构和抽吸机构，其中：
所述控制器用于设置所述掰断机构的运动参数和所述抽吸机构的抽吸参数；
所述掰断机构与所述控制器电连接，用于接收所述运动参数，并根据所述运动参数带动容器移动和/或旋转，所述容器置于所述掰断机构的容器放置位；
所述抽吸机构与所述控制器电连接，用于接收所述抽吸参数，并根据所述抽吸参数抽吸所述容器内的溶液。
在一些实施例中，所述掰断机构包括运动单元和去除单元；
所述运动单元带动所述容器移动或旋转；
所述去除单元在所述容器需要去掉瓶头才能抽吸溶液时，去掉所述容器的瓶头。
在一些实施例中，所述抽吸机构包括配药器和与所述配药器连接的蠕动泵；
所述配药器通过针具插入到所述容器的溶液中进行溶液的抽吸；
所述蠕动泵控制所述配药器对溶液的抽吸速度和抽吸量。
在一些实施例中，所述溶液自动抽吸控制装置还包括传感器；
所述传感器安装在所述掰断机构或所述抽吸机构上，用于检测所述容器瓶底的位置信息，并将所述位置信息反馈至控制器。
在一些实施例中，所述溶液自动抽吸控制装置还包括夹持机构；
所述夹持机构与所述控制器电连接，所述控制器获取所述容器的容器参数，并根据所述容器参数控制所述夹持机构夹持所述容器，再控制所述夹持机构将所述容器放入所述掰断机构的容器放置位。
另一方面，本发明提供一种溶液自动抽吸控制方法，包括：
设置运动参数和抽吸参数；
根据所述运动参数控制掰断机构带动容器移动和/或旋转；
根据所述抽吸参数控制抽吸机构抽吸所述容器内的溶液。
在一些实施例中，根据所述运动参数控制掰断机构带动容器移动和/或的步骤之前，所述溶液自动抽吸控制方法还包括：
若所述容器需要去掉瓶头才能抽吸溶液，控制所述掰断机构去掉所述瓶头。
在一些实施例中，根据所述运动参数控制掰断机构带动容器移动和/或的步骤具体为：
根据所述运动参数控制所述掰断机构带动所述容器在垂直方向上移动，使所述抽吸机构的针具插入所述容器的溶液中；
根据所述运动参数控制所述掰断机构带动所述容器旋转，使所述抽吸机构的针具触碰到所述容器的最低端。
在一些实施例中，根据所述抽吸参数控制抽吸机构抽吸所述容器内的溶液的步骤具体为：
控制所述容器移动的同时，根据所述抽吸参数控制抽吸机构抽吸所述容器内的溶液。
在一些实施例中，根据所述抽吸参数控制抽吸机构抽吸所述容器内的溶液的步骤之后，所述溶液自动抽吸控制方法还包括：
当所述容器中额定的溶液量抽吸完全之后，所述抽吸机构继续抽吸1-3秒。
本发明具体实施例的有益效果在于，本发明提供的溶液自动抽吸控制装置，通过控制器对掰断机构和抽吸机构运行过程进行自动化控制，实现了溶液的自动精准的抽吸。将本实施例提供的溶液自动抽吸控制装置用在药物的配制过程中时，无需工作人员手动配药，减小了有毒药物对工作人员安全的威胁性；自动化控制的溶液抽吸控制装置，在需要批量准备适合某类病人的处方时，还能保证药物在配制过程中成分的一致性，有利于药物的批量配制。
【附图说明】
图1为本发明一实施例提供的一种溶液自动抽吸控制装置的结构示意图。
图2为本发明一实施例提供的另一种溶液自动抽吸控制装置的结构示意图。
图3为本发明一实施例提供的又一种溶液自动抽吸控制装置的结构示意图。
图4为本发明一实施例提供的又一种溶液自动抽吸控制装置的结构示意图。
图5为本发明一实施例提供的又一种溶液自动抽吸控制装置的结构示意图。
图6为本发明一实施例提供的一种溶液自动抽吸控制方法的流程示意图。
图7为本发明一实施例提供的另一种溶液自动抽吸控制方法的流程示意图。
图8为本发明另一实施例提供的另一种溶液自动抽吸控制方法的流程 示意图。
图9为本发明另一实施例提供的另一种溶液自动抽吸控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供的溶液自动抽吸控制装置，包括控制器1、掰断机构2和抽吸机构3，控制器1分别与掰断机构2和抽吸机构3电连接。
控制器1设置掰断机构2的运动参数和抽吸机构3的抽吸参数；掰断机构2与控制器1电连接，用于接收所述运动参数，并根据所述运动参数带动容器移动和/或旋转，所述容器置于所述掰断机构2的容器放置位；抽吸机构3与控制器1电连接，用于接收所述抽吸参数，并根据所述抽吸参数抽吸容器内的溶液。
在本实施例中，溶液自动抽吸控制装置通过掰断机构2带动容器移动到抽吸机构3能够抽吸溶液的位置，再通过抽吸机构3对溶液进行抽吸。一般地，掰断机构2带动容器的移动为垂直方向上的移动；控制器1设置的掰断机构2的运动参数可以是掰断机构2的移动距离、移动速度和旋转角度，也可以是掰断机构2移动的最终位置、移动速度和旋转角度；抽吸机构3的抽吸参数可以是抽吸机构3的抽吸量和抽吸速度，工作人员可以预先针对不同类型的容器设置该类型的容器的运动参数和抽吸参数，方便该装置在使用时参数的直接调用，还可以按实际生产的抽吸需要通过控制器1手动设置运动参数和抽吸参数。
优选地，在掰断机构2带动容器的移动时，抽吸机构3同时对溶液进行抽吸，以减少抽吸时间。当抽吸机构3采用刚性结构的针具进行溶液的抽吸时，掰断机构2的移动速度可以随着针具与瓶底的距离减小而减小，当针具的针尖接触到瓶底时，掰断机构2停止移动，防止掰断机构2的移 动速度过快而戳破瓶底。具体地，抽吸机构3的针具针尖接触到容器内的溶液液面时，掰断机构2的移动速度可以开始减小，该移动速度减小的倍数可以通过以下公式计算：hs-hn≥hb×n，其中，hs为掰断机构2带动容器移动预设的最终位置，可根据掰断机构2的运动参数计算出；hn为掰断机构2的当前位置，可根据掰断机构2的电机获取；hb为容器的瓶颈到瓶底的高度，n为掰断机构2移动速度减小的倍数，一般地，在实际应用中，n的值可以是0.3，也即是0.3倍起始移动速度。
当抽吸机构3将容器中额定的溶液量抽吸完全之后，还可以增加一定的抽吸时间，以确保容器中溶液被抽吸完全。一定的抽吸时间可以根据容器的容积设置，具体可以是1-3秒，容积越大，该抽吸时间可以越长。
进一步地，如图2所示，掰断机构2包括运动单元21和去除单元22，运动单元21用于带动容器移动和/或旋转，去除单元22在容器需要去掉瓶头才能抽吸溶液时，用于去掉容器的瓶头。本发明实施例提供的溶液自动抽吸控制装置在使用时，盛装溶液的容器可以是安瓿瓶这类玻璃材质的容器，在需要抽吸瓶内的溶液时就必须去掉安瓿瓶的瓶头，使抽吸机构3能够顺利的抽吸瓶内的溶液，在本实施例中，去除单元22可以通过控制金刚刀在安瓿瓶的瓶颈处先进行环切，再掰掉瓶头。运动单元21带动容器旋转，可以让容器倾斜一定的角度，使得抽吸机构3的针具能触碰到容器的最低端，从而保证可以抽吸到所有的溶液，该角度不能太大，防止对抽吸机构3的针具产生影响，一般地，该角度可设置为0度-6度。
优选地，如图2所示，抽吸机构3包括配药器31和与配药器31连接的蠕动泵32，配药器31通过针具插入到容器的溶液中进行溶液的抽吸，蠕动泵32控制配药器31对溶液的抽吸速度和抽吸量。针具包括软管和设置在软管两端的针头，蠕动泵32包括滚轮和与滚轮连接的滚轮驱动部件，滚轮驱动部件可以驱动滚轮滚动，滚轮压合配药器31的软管控制溶液的抽吸速度和抽吸量，控制滚轮的运动方向还可以控制配药器31中的液体的流向。滚轮的运动行程与溶液的流量相关，可以采用校正系数通过以下公式来表示滚轮的运动行程和溶液的流量的关系：p＝c/r，其中，p为校正系数，r为蠕动泵32滚轮的转动圈数，c为溶液的流量，例如，滚轮转动一圈，溶液的流量为0.8ml，则校正系数为0.8。可以通过对多种规格容量的容器中 溶液进行多次抽吸测试，统计各种规格容量的容器中溶液对应滚轮转动一圈对应的平均溶液流量，作为校正系数。校正系数的使用，更加方便装置对溶液的抽吸量通过滚轮的运动行程来准确控制，如果抽吸量不准确，或者滚轮的运动行程与溶液的最终抽吸量不一致，则可以调整校正系数进一步优化抽吸效果。
进一步地，请参阅图3和图4，自动抽吸控制装置还包括传感器4，传感器4可以安装在掰断机构2或者抽吸机构3上，用于检测容器瓶底的位置信息，并将该位置信息反馈至控制器1。当抽吸机构3采用刚性结构的针具进行溶液的抽吸时，通过采用传感器4来确定容器瓶底的位置，可以在掰断机构2的运动过程中确定针具的针尖是否接触到瓶底，防止容器瓶底被针具戳破，避免事故的发生。具体地，传感器4可以是安装在抽吸机构3的配药器31上，掰断机构2运动过程中，如果配药器31的针具针尖触碰到瓶底时，瓶底将会向配药器31施加一推动力，即可触发传感器4，传感器4将信号反馈至控制器1，装置则可以确定容器瓶底的位置，若传感器4的信号再次消失，则针尖离开瓶底或戳破瓶底，因此，传感器4还可用于预警事故的发生。
优选地，如图5所示，溶液自动抽吸控制装置还包括夹持机构5；夹持机构5与控制器1电连接，控制器1获取容器的容器参数，并根据容器参数控制夹持机构5夹持容器，再控制夹持机构5将该容器放入掰断机构2的容器放置位。容器参数可以包括容器的容量，容器的高度等参数。在溶液抽吸之前，控制器1可以接收工作人员输入的待抽吸药物的名称，并通过该名称在数据库中匹配到盛装该药物的容器，再获取该容器的容器参数。
本实施例提供的溶液自动抽吸控制装置，通过控制器对掰断机构和抽吸机构运行过程进行自动化控制，实现了溶液的自动精准的抽吸。将本实施例提供的溶液自动抽吸控制装置用在药物的配制过程中时，无需工作人员手动配药，减小了有毒药物对工作人员安全的威胁性；自动化控制的溶液抽吸控制装置，在需要批量准备适合某类病人的处方时，还能保证药物在配制过程中成分的一致性，有利于药物的批量配制。
实施例2
如图6所示，本发明实施例提供的溶液自动抽吸控制方法，包括以下 步骤：
s101：设置运动参数和抽吸参数。
在本实施例中，采用控制器设置掰断机构的运动参数和抽吸机构的抽吸参数，掰断机构通过运动参数进行步骤s102，抽吸机构通过抽吸参数进行步骤s103。运动参数可以是掰断机构的移动距离和移动速度，也可以是掰断机构移动的最终位置和移动速度；抽吸参数可以是抽吸机构的抽吸量和抽吸速度。本实施例提供的溶液自动抽吸控制方法，工作人员可以预先针对不同类型的容器设置该类型的容器的运动参数和抽吸参数，还可以按实际生产的溶液抽吸需要通过控制器手动设置掰断机构的运动参数和抽吸机构的抽吸参数。
s102：根据所述运动参数控制掰断机构带动容器移动和/或旋转。
进一步地，如图7所示，在步骤s102之前，溶液自动抽吸控制方法还包括：
s1021：若所述容器需要去掉瓶头才能抽吸溶液，控制所述掰断机构去掉所述瓶头。
在本实施例中，掰断机构根据所述运动参数带动容器移动和/或旋转，掰断机构可以包括运动单元和去除单元，运动单元用于带动容器移动和/或旋转，去除单元在容器需要去掉瓶头才能抽吸溶液时，用于去掉容器的瓶头。本发明实施例提供的溶液自动抽吸控制方法中，盛装溶液的容器可以是安瓿瓶这类玻璃材质的容器，在需要抽吸瓶内的溶液时就必须去掉安瓿瓶的瓶头，使抽吸机构能够顺利的抽吸瓶内的溶液，在本实施例中，去除单元可以通过控制金刚刀在安瓿瓶的瓶颈处先进行环切，再掰掉瓶头。
优选地，如图7所示，步骤s102具体可以为：
s1022：根据所述运动参数控制所述掰断机构带动所述容器在垂直方向上移动，使所述抽吸机构的针具插入所述容器的溶液中；
s1023：根据所述运动参数控制所述掰断机构带动所述容器旋转，使所述抽吸机构的针具触碰到所述容器的最低端。
在本实施例中，掰断机构的运动单元可以带动容器在垂直方向上移动，还可以带动容器旋转，让抽吸机构的针具插入到容器的溶液中的同时，将容器倾斜一定的角度，使得该针具能触碰到容器的最低端，从而保证可以 抽吸到所有的溶液，该角度不能太大，防止对抽吸机构3的针具产生影响，一般地，该角度可设置为0度-6度。
在本实施例中，自动抽吸控制方法可以采用安装在掰断机构或者抽吸机构上的传感器来检测容器瓶底的位置，以确定配药器的针具是否触碰到容器的最低端，防止容器瓶底被针具戳破，避免事故的发生。例如，将传感器安装在配药器上，掰断机构运动过程中，如果配药器的针具针尖触碰到瓶底时，瓶底将会向配药器施加一推动力，即可触发传感器，传感器将信号反馈至控制器，装置则可以确定容器瓶底的位置，若传感器的信号再次消失，则针尖离开瓶底或戳破瓶底，因此，传感器还可用于预警事故的发生。本领域技术人员应该理解，传感器可以安装在掰断机构上以相似的原理进行工作，本实施例采用的传感器的工作原理仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。
s103：根据所述抽吸参数控制抽吸机构抽吸所述容器内的溶液。
优选地，抽吸机构包括配药器和与配药器连接的蠕动泵，配药器通过针具插入到容器的溶液中进行溶液的抽吸，蠕动泵控制配药器对溶液的抽吸速度和抽吸量。配药器具体可以是两端带针头的软管，蠕动泵可以通过压合配药器的软管控制溶液的抽吸速度和抽吸量，控制滚轮的运动方向还可以控制配药器中的液体的流向。滚轮的运动行程与溶液的流量相关，可以采用校正系数通过以下公式来表示滚轮的运动行程和溶液的流量的关系：p＝c/r，其中，p为校正系数，r为蠕动泵滚轮的转动圈数，c为溶液的流量，例如，滚轮转动一圈，溶液的流量为0.8ml，则校正系数为0.8。可以通过对多种规格容量的容器中溶液进行多次抽吸测试，统计各种规格容量的容器中溶液对应滚轮转动一圈对应的平均溶液流量，作为校正系数。校正系数的使用，更加方便装置对溶液的抽吸量通过滚轮的运动行程来准确控制，如果抽吸量不准确，或者滚轮的运动行程与溶液的最终抽吸量不一致，则可以调整校正系数进一步优化抽吸效果。
进一步地，如图7所示，在步骤s103之后，溶液自动抽吸控制装置还包括：
s104：当所述容器中额定的溶液量抽吸完全之后，所述抽吸机构继续抽吸1-3秒。
当抽吸机构3将容器中额定的溶液量抽吸完全之后，还可以增加一定的抽吸时间，以确保容器中溶液被抽吸完全。一定的抽吸时间可以根据容器的容积设置，具体可以是1-3秒，容积越大，该抽吸时间可以越长。
本实施例提供的溶液自动抽吸控制方法，通过控制器对掰断机构和抽吸机构进行精确控制，实现溶液的自动精准的抽吸。将本实施例提供的溶液自动抽吸控制方法用在药物的配制过程中时，无需工作人员手动配药，减小了有毒药物对工作人员安全的威胁性；通过控制器对溶液的抽吸进行自动化地控制，在需要批量准备适合某类病人的处方时，还能保证药物在配制过程中成分的一致性，有利于药物的批量配制。
实施例3
如图8所示，本发明实施例提供的溶液自动抽吸控制方法，包括以下步骤：
s201：设置运动参数和抽吸参数。
在本实施例中，采用控制器设置掰断机构的运动参数和抽吸机构的抽吸参数，掰断机构通过运动参数进行步骤s202，抽吸机构通过抽吸参数进行步骤s203。运动参数可以是掰断机构的移动距离和移动速度，也可以是掰断机构移动的最终位置和移动速度；抽吸参数可以是抽吸机构的抽吸量和抽吸速度。本实施例提供的溶液自动抽吸控制方法，工作人员可以预先针对不同类型的容器设置该类型的容器的运动参数和抽吸参数，还可以按实际生产的溶液抽吸需要通过控制器手动设置掰断机构的运动参数和抽吸机构的抽吸参数。
s202：根据所述运动参数控制掰断机构带动容器移动和/或旋转。
进一步地，如图9所示，在步骤s202之前，溶液自动抽吸控制方法还包括：
s2021：若所述容器需要去掉瓶头才能抽吸溶液，控制所述掰断机构去掉所述瓶头。
在本实施例中，掰断机构根据所述运动参数带动容器移动和/或旋转，掰断机构可以包括运动单元和去除单元，运动单元用于带动容器移动和/或旋转，去除单元在容器需要去掉瓶头才能抽吸溶液时，用于去掉容器的瓶头。本发明实施例提供的溶液自动抽吸控制方法中，盛装溶液的容器可以 是安瓿瓶这类玻璃材质的容器，在需要抽吸瓶内的溶液时就必须去掉安瓿瓶的瓶头，使抽吸机构能够顺利的抽吸瓶内的溶液，在本实施例中，去除单元可以通过控制金刚刀在安瓿瓶的瓶颈处先进行环切，再掰掉瓶头。
优选地，如图9所示，步骤s202具体可以为：
s2022：根据所述运动参数控制所述掰断机构带动所述容器在垂直方向上移动，使所述抽吸机构的针具插入所述容器的溶液中；
s2023：根据所述运动参数控制所述掰断机构带动所述容器旋转，使所述抽吸机构的针具触碰到所述容器的最低端。
在本实施例中，掰断机构的运动单元可以带动容器在垂直方向上移动，还可以带动容器旋转，让抽吸机构的针具插入到容器的溶液中的同时，将容器倾斜一定的角度，使得该针具能触碰到容器的最低端，从而保证可以抽吸到所有的溶液，该角度不能太大，防止对抽吸机构的针具产生影响，一般地，该角度可设置为0度-6度。
s203：控制所述容器移动的同时，根据所述抽吸参数控制抽吸机构抽吸所述容器内的溶液。
优选地，抽吸机构包括配药器和与配药器连接的蠕动泵，配药器通过针具插入到容器的溶液中进行溶液的抽吸，蠕动泵控制配药器对溶液的抽吸速度和抽吸量。配药器具体可以是两端带针头的软管，蠕动泵可以通过压合配药器的软管控制溶液的抽吸速度和抽吸量，控制滚轮的运动方向还可以控制配药器中的液体的流向。滚轮的运动行程与溶液的流量相关，可以采用校正系数通过以下公式来表示滚轮的运动行程和溶液的流量的关系：p＝c/r，其中，p为校正系数，r为蠕动泵滚轮的转动圈数，c为溶液的流量，例如，滚轮转动一圈，溶液的流量为0.8ml，则校正系数为0.8。可以通过对多种规格容量的容器中溶液进行多次抽吸测试，统计各种规格容量的容器中溶液对应滚轮转动一圈对应的平均溶液流量，作为校正系数。校正系数的使用，更加方便装置对溶液的抽吸量通过滚轮的运动行程来准确控制，如果抽吸量不准确，或者滚轮的运动行程与溶液的最终抽吸量不一致，则可以调整校正系数进一步优化抽吸效果。
在掰断机构2带动容器的移动过程中，抽吸机构3同时对溶液进行抽吸，以减少抽吸时间。当抽吸机构采用刚性结构的针具进行溶液的抽吸时， 掰断机构的移动速度可以随着针具与瓶底的距离减小而减小，当针具的针尖接触到瓶底时，掰断机构停止移动，防止掰断机构的移动速度过快而戳破瓶底。具体地，抽吸机构的针具针尖接触到容器内的溶液液面时，掰断机构的移动速度可以开始减小，该移动速度减小的倍数可以通过以下公式计算：hs-hn≥hb×n，其中，hs为掰断机构带动容器移动预设的最终位置，可根据掰断机构的运动参数计算出；hn为掰断机构的当前位置，可根据掰断机构的电机获取；hb为容器的瓶颈到瓶底的高度，n为掰断机构移动速度减小的倍数，一般地，在实际应用中，n的值可以是0.3，也即是0.3倍起始移动速度。
进一步地，如图9所示，在步骤s203之后，溶液自动抽吸控制装置还包括：
s204：当所述容器中额定的溶液量抽吸完全之后，所述抽吸机构继续抽吸1-3秒。
当抽吸机构将容器中额定的溶液量抽吸完全之后，还可以增加一定的抽吸时间，以确保容器中溶液被抽吸完全。一定的抽吸时间可以根据容器的容积设置，具体可以是1-3秒，容积越大，该抽吸时间可以越长。
在本实施例中，自动抽吸控制方法可以采用安装在掰断机构或者抽吸机构上的传感器来检测容器瓶底的位置，以确定配药器的针具是否触碰到容器的最低端，防止容器瓶底被针具戳破，避免事故的发生。例如，将传感器安装在配药器上，掰断机构运动过程中，如果配药器的针具针尖触碰到瓶底时，瓶底将会向配药器施加一推动力，即可触发传感器，传感器将信号反馈至控制器，装置则可以确定容器瓶底的位置，若传感器的信号再次消失，则针尖离开瓶底或戳破瓶底，因此，传感器还可用于预警事故的发生。本领域技术人员应该理解，传感器可以安装在掰断机构上以相似的原理进行工作，本实施例采用的传感器的工作原理仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。
本实施例提供的溶液自动抽吸控制方法，通过控制器对掰断机构和抽吸机构同步运行的过程进行精确控制，实现溶液的自动精准快速的抽吸。将本实施例提供的溶液自动抽吸控制方法用在药物的配制过程中时，无需工作人员手动配药，减小了有毒药物对工作人员安全的威胁性；通过控制 器对溶液的抽吸进行自动化地控制，在需要批量准备适合某类病人的处方时，还能保证药物在配制过程中成分的一致性，有利于药物的批量配制。
值得说明的是，本发明方法实施例提供的溶液自动抽吸控制方法基于本发明装置实施例提供的溶液自动抽吸控制装置，装置中各组成部分的具体内容可参见装置实施例的叙述，此处不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。