一种片剂分包自动上药机械手的制作方法

本发明涉及一种机械手，尤其涉及一种片剂分包自动上药机械手，属于工业机器人技术领域。

背景技术：

现在医院或药房的分包设备大多都是由多个储药抽屉组成。储药抽屉内设置有多个储药盒，不同的片剂或胶囊单独放置于储药盒中后，再按照相同或相近药性分类放置于同一个储药抽屉中。当储药抽屉中的某一味药缺乏时，只能通过人工操作的方式进行上药，即由人工手动拉开整个储药抽屉，然后向缺药的储药盒中添加药剂。这种人工上药的方式存在以下缺陷：(1)人工手动操作，上药效率较低；(2)现有设备上药必须停机，而停机会对包药效率以及准确性产生不利影响；(3)非机械控制，很容易因人为操作不当将药剂放错位置，导致上药准确率较低；(4)人工上药需要频繁地拉开储药抽屉，这给整机的温湿度控制带来了不利影响，同时会给影响到同一抽屉中其它药剂的安全性和有效期。因此，急需开发一种新型的自动上药装置以满足医院药房管理水平的提高和新世纪对药房工作的要求。

技术实现要素：

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种片剂分包自动上药机械手。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种片剂分包自动上药机械手，由机械手、机械臂和控制系统组成；机械手包括机械手底座、机械手夹爪；机械手底座的内部前端固定设置有伸缩支撑臂；伸缩支撑臂的左侧后端固定设置有伸缩电机；机械手夹爪设置于伸缩电机的后端；伸缩电机用于给伸缩支撑臂提供动力，带动机械手夹爪前后运动；

机械手底座的下端固定设置有旋转底盘；旋转底盘的下端通过旋转轴与旋转电机相连接；旋转电机用于给旋转底盘提供动力，带动机械手夹爪左右旋转；

机械手底座的左端固定设置有升降支撑臂；升降支撑臂的左端设置有升降电机；升降电机用于给升降支撑臂提供动力，带动机械手夹爪上下运动；

升降电机固定设置于开合支撑臂的上端；开合支撑臂的下端固定设置有开合电机；开合电机用于给开合支撑臂提供动力，带动机械手夹爪做开合运动；

机械臂由X轴支撑臂、Z轴支撑臂、伺服电机和滑块组成；X轴支撑臂和Z轴支撑臂均为两个，两个X轴支撑臂和Z轴支撑臂首尾相接构成平行四边形；

伺服电机为两个，一个设置于X轴支撑臂的左端用于带动Z轴支撑臂左右运动，另一个设置于Z轴支撑臂的下端用于带动滑块上下运动；滑块设置于伺服电机同侧的Z轴支撑臂上；

开合支撑臂固定设置于滑块的右侧面上；X轴支撑臂和Z轴支撑臂构成的平行四边形后侧设置有储药抽屉；储药抽屉内设置有多个储药槽；储药槽内均设置有药盒；

药盒下部的底座上设置有计数传感器；计数传感器实时检测药盒的发药状况并上传至控制系统；当药盒缺药时，在设定的时间窗内计数传感器信号不触发，则控制系统判定为药盒缺药，并通过外设的系统显示屏提示上药。

本发明具有自动化程度高、上药效率高的优点，可大幅度节约人力成本；纯机械控制使上药过程更为精准，可以避免因人为误操作而导致的药盒弄混事故的发生；此外，本发明可根据上药需求针对性地取出单个药盒进行操作，进而避免对同一储药抽屉内其它药盒的不必要挪动，真正实现了加药不停机，并最大限度的保证各药剂的安全性和有效期。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为机械手的放大结构示意图。

图中：1、储药抽屉；2、储药槽；3、机械手；4、滑块；5、Z轴支撑臂；6、X轴支撑臂；7、伺服电机；8、机械手底座；9、旋转电机；10、旋转底盘；11、伸缩支撑臂；12、药盒；13、升降支撑臂；14、机械手夹爪；15、伸缩电机；16、升降电机；17、开合支撑臂；18、开合电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2所示，本发明由机械手、机械臂和控制系统组成；机械手包括机械手底座8、机械手夹爪14；机械手底座8的内部前端固定设置有伸缩支撑臂11；伸缩支撑臂11的左侧后端固定设置有伸缩电机15；机械手夹爪14设置于伸缩电机15的后端；伸缩电机15用于给伸缩支撑臂11提供动力，带动机械手夹爪14前后运动；

机械手底座8的下端固定设置有旋转底盘10；旋转底盘10的下端通过旋转轴与旋转电机9相连接；旋转电机9用于给旋转底盘10提供动力，带动机械手夹爪14左右旋转；本装置在实际应用时左右都有储药抽屉，所以机械手夹爪14可沿左右方向呈180°旋转，用于适应左右两端储药抽屉的上药操作；

机械手底座8的左端固定设置有升降支撑臂13；升降支撑臂13的左端设置有升降电机16；升降电机16用于给升降支撑臂13提供动力，带动机械手夹爪14上下运动；因储药槽2的边缘具有挡物台阶，所以药盒12在取出或放置时需要先抬高一下，从而避开挡物台阶；

升降电机16固定设置于开合支撑臂17的上端；开合支撑臂17的下端固定设置有开合电机18；开合电机18用于给开合支撑臂17提供动力，带动机械手夹爪14做开合运动用于抓取药盒12；

机械臂由X轴支撑臂6、Z轴支撑臂5、伺服电机7和滑块4组成；X轴支撑臂6和Z轴支撑臂5均为两个，两个X轴支撑臂6和Z轴支撑臂5首尾相接构成平行四边形；两个X轴支撑臂6上均设置有皮带，X轴支撑臂6左端的伺服电机7在运行时可以带动皮带转动，从而使Z轴支撑臂5向左右运动；Z轴支撑臂5的下端也设置有伺服电机，该伺服电机运行时可以带动滑块4上下运动；滑块4设置于伺服电机7同侧的Z轴支撑臂5上。通过控制两个伺服电机的运行情况可以将机械手定位于需要上药的药盒处。

开合支撑臂17固定设置于滑块4的右侧面上；X轴支撑臂6和Z轴支撑臂5构成的平行四边形后侧设置有储药抽屉1；储药抽屉1内设置有多个储药槽2；储药槽2内均设置有药盒12；

药盒12下部的底座上设置有计数传感器；计数传感器实时检测药盒12的发药状况并上传至控制系统；当药盒缺药时，在设定的时间窗内计数传感器信号不触发，则控制系统判定为药盒缺药，并通过外设的系统显示屏提示上药。

本发明的工作原理为：计数传感器上传数据，控制系统判定药盒缺药，则伺服电机7启动，将机械手定位于缺药的药盒处；

首先由旋转电机9给旋转底盘10提供动力，机械手夹爪14旋转至药盒正前方；然后由伸缩电机15给伸缩支撑臂11提供动力，机械手夹爪14向后延伸至药盒位置；再由开合电机18给开合支撑臂17提供动力，械手夹爪14抓紧药盒；再由升降电机16给升降支撑臂13提供动力，药盒提升脱离储药槽，最后由伸缩电机15给伸缩支撑臂11提供动力，机械手夹爪14向前收缩至初始位置；

然后在控制系统的调配下，由伺服电机7提供动力，将机械手移动到药师上药位置；接下来由旋转电机9给旋转底盘10提供动力，机械手夹爪14将药盒旋转至药师正前方；药师给药盒加好对应药品后，由旋转电机9给旋转底盘10提供动力，机械手夹爪14将药盒旋转至储药槽的正前方；

再在控制系统的调配下，由伺服电机7提供动力，将机械手移动到对应的储药槽位置；

由伸缩电机15给伸缩支撑臂11提供动力，机械手夹爪14伸长至储药槽正上方，以避开挡物台阶；再由升降电机16给升降支撑臂13提供动力，机械手夹爪14下降至储药槽位置；然后由开合电机18给开合支撑臂17提供动力，械手夹爪14放下药盒；再在控制系统的调配下，机械手回归至原位，等待下一次自动上药操作。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)自动化程度高，上药效率较高，可大幅度节约人力成本；

2)可以实现上药不停机，排除因设备停机对包药效率和准确性产生的不利影响；

3)纯机械控制上药更为精准，可以避免因人为误操作而导致的药盒弄混事故的发生；

4)可根据上药需求针对性地取出单个药盒进行操作，进而避免对同一储药抽屉内其它药盒的不必要挪动，可最大限度的保证各药剂的安全性和有效期，保证人们的使用安全。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。