CN110638646A - 一种粉剂配药机器人及其混配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉剂配药机器人及其混配方法，包括基座，所述基座上设有上瓶机构、送瓶机构、溶药机构、换向机构、三通注射器、输液袋转盘机构以及控制箱，所述送瓶机构设置在上瓶机构一侧，所述溶药机构和换向机构设置在上瓶机构一侧，且溶药机构设置在换向机构后侧，所述三通注射器安装在换向机构上，所述输液袋转盘机构设置在溶药机构一侧，所述软针管固定机构安装在换向机构和输液袋转盘机构之间，所述控制箱设置在基座上端面后侧边缘处，本发明通过在不同的阶段对应不同的操作步骤，使得不同的配药动作变成流水线的机械化动作，不仅配药效率高，而且能够避免多次插拔针头带来的漏液问题，对比人工配药还具有降低劳动强度的优点。

Description

一种粉剂配药机器人及其混配方法
技术领域
本发明涉及药品灌装领域，特别涉及一种粉剂配药机器人。
背景技术
目前大型医院每天要进行注射剂的配置超万只，但是目前的注射剂的配药还是由医护人员进行手动完成，配药效率非常低下，而且不安全。目前某些医院也开始使用注射剂的配药机器人，但是其配药机器人主要依靠提高单次混匀数量来增加效率，这样提高效率有限，且没有解决针头多次进出药瓶导致的安全问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种粉剂配药机器人，该配药机器人智能化配药，连续配药，配药效率高，劳动强度低。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种粉剂配药机器人，包括基座，所述基座上设有上瓶机构、送瓶机构、溶药机构、换向机构、三通注射器以及输液袋转盘机构，所述送瓶机构设置在上瓶机构一侧，所述溶药机构和换向机构设置在上瓶机构一侧，且溶药机构设置在换向机构后侧，所述三通注射器安装在换向机构上，所述输液袋转盘机构设置在溶药机构一侧，所述控制箱设置在基座上端面后侧边缘处。
优选的，所述上瓶机构包括气缸座，所述气缸座下端固定上瓶驱动气缸，所述上瓶驱动气缸的输出端穿过气缸座并固定导向座，所述导向座一侧面上设有滑块，所述滑块滑动安装在线性导轨上，所述线性导轨固定在基座上，所述导向座下端通过圆杆安装盒座，所述盒座上端面一侧倾斜设置有盒体，所述盒体内放置西林瓶，所述盒座上侧设有上瓶传感器，所述上瓶传感器设置在盒座和导向座之间并固定在基座上。
优选的，所述送瓶机构包括内壳和外壳，所述内壳上端设置外壳驱动器，且内壳通过机械手安装在基座上，所述外壳驱动器的输出端与外壳固定连接，所述外壳外周面上固定上圆环，所述内壳外周面上设有下圆环，所述上圆环和下圆环之间通过多组连杆相固定，所述内壳上端面上均匀布置多组夹爪驱动器，所述上圆环和下圆环之间均匀布置有多组西林瓶夹爪，多组夹爪驱动器与多组西林瓶夹爪一一对应，所述上圆环外周设置上药工位、配药工位以及弃瓶工位；
所述西林瓶夹爪包括中心线平行的夹爪一和夹爪二，所述夹爪一和夹爪二均转动安装在上圆环和下圆环之间，所述夹爪一上设有扭簧一，所述扭簧一的一个伸出端固定在夹爪一上，所述扭簧一的另一个伸出端固定在上圆环上，所述夹爪二上设有扭簧二，所述扭簧二的一个伸出端固定在夹爪二上，所述扭簧二的另一个伸出端固定在上圆环上，所述夹爪一和夹爪二之间夹持有西林瓶，且夹爪一和夹爪二之间通过渐开齿相啮合，所述夹爪一一侧外表面上设有摇杆一，所述夹爪二一侧外表面上设有摇杆二，所述摇杆二与夹爪驱动器相对应。
优选的，所述溶药机构包括支撑臂和导杆，所述支撑臂上表面一侧固定伺服电机，所述伺服电机的输出端设有锥齿轮一，所述锥齿轮一下端啮合锥齿轮二，所述锥齿轮二通过中空转轴转动安装在支撑臂上端前侧，所述中空转轴下端贯穿支撑臂并通过螺钉固定吸盘，所述中空转轴上端转动安装气管接头，所述气管接头上端与控制箱相连接；
所述导杆下端通过滑块和滑轨安装有支撑架，所述支撑架上设有升降驱动气缸，所述升降驱动气缸的输出端固定在支撑臂下端面远离锥齿轮二的一侧边缘处，且升降驱动气缸设置在基座上，所述支撑架侧面上下两侧分别设有上接近开关和下接近开关，所述滑块设置在上接近开关和下接近开关之间。
优选的，所述换向机构包括换向基座，所述基座下端面固定溶药气缸，所述溶药气缸的输出端穿过基座与换向基座固定连接，所述换向基座后侧面固定线性驱动器，所述线性驱动器的输出端贯穿基座并固定活塞杆座，所述换向基座上表面后侧设有换向摆动气缸，所述换向摆动气缸的输出端贯穿换向基座并安装换向操纵杆，所述换向基座上端设有限位气缸，所述限位气缸的输出端穿过换向基座并固定气动夹爪。
优选的，所述三通注射器包括针筒、针阀、三通针头以及软管针，所述针筒设置在换向基座前端，且针筒上的活塞杆卡在活塞杆座上，所述三通针头设置在针筒上端，且三通针头的一个输出端***西林瓶内，所述气动夹爪后端抵在三通针头前端，所述针阀安装在三通针头上，所述换向操纵杆与针阀相卡合，所述三通针头的另一个输出端连接软管针。
优选的，所述输液袋转盘机构包括固定在基座上的支架，所述支架上端固定换袋摆动气缸，所述换袋摆动气缸的输出端安装输液袋转盘，所述输液袋转盘倾斜设置，所述输液袋转盘相对于中心等距设有两组存放槽和输液袋夹爪，两组输液袋夹爪安装方向呈中心对称，所述输液袋转盘上位于存放槽中线的两侧设有两组边挡柱，所述输液袋转盘中心位置设有中心挡柱。
优选的，所述输液袋夹爪包括底座，所述底座内部分别通过左转轴和右转轴安装有左夹爪座和右夹爪座，所述左夹爪座一端和右夹爪座一端通过螺钉分别安装左夹爪和右夹爪，所述右转轴上套设扭簧三，所述扭簧三两端分别固定在右夹爪座和底座上，所述底座内部靠近左夹爪座的一侧安装夹紧气缸，所述左夹爪座远离左夹爪的一侧面上设有限位端，所述夹紧气缸的输出端设置在限位端正下方，所述底座下端靠近右夹爪的一侧设有顶柱，所述顶柱上端穿过底座并延伸至右夹爪下侧，所述顶柱下端通过螺纹连接有感应触头，所述感应触头正下方设有夹爪传感器，所述感应触头上套设弹簧，所述底座下端和输液袋转盘上端均设有凹槽，所述弹簧隐藏在凹槽内，所述输液袋转盘下端设有通孔，所述通孔与凹槽相通。
优选的，在所述输液袋转盘机构中，还包括有两组扎针气缸和两组固定夹，两组所述扎针气缸对称固定在输液袋转盘下端面，且两组扎针气缸相对于输液袋转盘呈中心对称，所述固定夹固定在扎针气缸的输出端上，所述输液袋转盘上呈中心对称设置有两组豁口，所述固定夹设置在豁口内。
一种粉剂配药机器人的配药方法，包括如下步骤：
步骤一：输液袋转盘机构和换向机构工作，夹爪传感器感应到感应触头后夹紧气缸伸长并抵住左夹爪上的限位端，输液袋被夹持在输液袋夹爪内；
扎针气缸收缩，带动固定夹向输液袋转盘的方向靠近，软管针***输液袋内，换向机构内的限位气缸驱动气动夹爪抵住三通针头，此时三通针头的流通方向为针筒与输液袋之间；
上瓶机构中的上瓶驱动气缸驱动导向座、滑块、盒座以及盒体依次升高，完成上瓶动作，同时，送瓶机构处于西林瓶上侧的上药工位的夹爪驱动器伸长，抵住摇杆二并带动摇杆二运动，实现夹爪二转动，西林瓶夹爪张开，扭簧二的扭矩增加，当盒体升高至上瓶传感器感应到西林瓶时，夹爪驱动器收缩，夹爪二和摇杆二在扭簧二扭矩作用下归位，实现西林瓶夹爪闭合，夹住对应位置的西林瓶，上瓶驱动气缸驱动盒体下降回到原位；
步骤二：外壳驱动器驱动外壳、上圆环、下圆环以及西林瓶夹爪同步转动至配药工位；
换向机构工作，通过活塞杆座带动针筒下端的活塞杆做抽拉运动，输液袋内的药液被抽入针筒内；
步骤三：换向摆动气缸带动卡合的换向操纵杆和针阀将三通针头的流通方向转换至西林瓶与针筒之间；
步骤四：升降驱动气缸驱动支撑臂上的吸盘向下运动，并包裹西林瓶尾部，溶药气缸驱动换向基座整体向上运动，三通针头***西林瓶内；
步骤五：控制箱通过气管接头和中空转轴将吸盘抽真空，西林瓶被固定在吸盘内部；
步骤六：换向机构中的线性驱动器驱动活塞杆座运动，推动针筒内的活塞杆，将药液从针筒经三通针头推入西林瓶内；
步骤七：溶药机构中的伺服电机工作，伺服电机的动力输出经过锥齿轮一和锥齿轮二的动力转向后，通过中空转轴带动吸盘转动，实现西林瓶的转动，加快药液混配，线性驱动器抽拉活塞杆，对混合后的药液进行抽取，同时溶药气缸收缩，三通针头逐渐从西林瓶内抽出，完成混配后药液的抽取；
步骤八：换向机构中的换向摆动气缸工作，通过卡合的换向操纵杆和针阀将三通针头的流通方向进行转换至针筒与输液袋之间；
步骤九：线性驱动器驱动活塞杆座推动活塞杆，将针筒内的药液推入输液袋内；
步骤十：送瓶机构中的外壳驱动器工作，将西林瓶夹爪转动至弃瓶工位，夹爪驱动器驱动夹爪二张开，西林瓶失去夹持力自然掉落，将锐器盒等容器放在基座上弃瓶工位的下方，直接对弃瓶进行收集；
输液袋转盘机构工作，扎针气缸伸长带动固定夹向远离输液袋转盘的方向移动，软管针从输液袋内抽出；
步骤十一：输液袋转盘经换袋摆动气缸驱动后换向，配好药液的输液袋转至下侧，未配药的输液袋转至上侧，为下一次配药做准备；
步骤十二：换向机构中的限位气缸伸长，驱动气动夹爪与三通针头分离，同时输液袋转盘机构中的夹紧气缸收缩，左夹爪座不再受限制，右夹爪和右夹爪座在扭簧三扭矩作用下张开，输液袋被释放，配药结束；
步骤十三：重复步骤一到十三，至同一种药液的所有配置结束；
步骤十四：清洁配药环境，储存输液袋。
采用上述技术方案，通过上瓶机构、送瓶机构、溶药机构、换向机构、输液袋转盘机构的配合工作，并由控制箱进行智能化控制，在不同的阶段对应不同的操作步骤，使得不同的配药动作变成流水线的机械化动作，上瓶、夹瓶、配药、弃瓶、换袋连续操作，不仅配药效率高，而且能够避免多次插拔针头带来的漏液问题，对比人工配药还具有降低劳动强度的优点。
本发明智能化配药，连续配药，配药效率高，劳动强度低。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的左视图；
图3为本发明中上瓶机构的立体图；
图4为本发明中的送瓶机构的俯视图；
图5为图4中沿A-A线的剖视图；
图6为本发明中西林瓶夹爪的立体图；
图7为本发明中溶药机构的立体图；
图8位本发明溶药机构中锥齿轮二与吸盘的装配示意图；
图9为本发明中换向机构的立体图；
图10为本发明换向机构的左视图；
图11为本发明中三通注射器的结构示意图；
图12为本发明中输液袋转盘机构的立体图；
图13为本发明中输液袋夹爪的结构示意图；
图14为输液袋抓盘、换袋摆动气缸、支架以及输液袋夹爪的装配示意图；
图15为输液袋转盘、换袋摆动气缸以及扎针气缸的装配俯视图；
图16为本发明中输液袋转盘机构的主视图；
图17为图16中沿B-B线的剖视图。
图中，1-基座，2-上瓶机构，3-送瓶机构，4-溶药机构，5-换向机构，6-三通注射器，7-输液袋转盘机构，8-控制箱，9-PLC触控屏，10-上料工位，11-配药工位，12-弃瓶工位，21-盒座，22-上瓶驱动气缸，23-气缸座，24-导向座，25-滑块，26-线性导轨，27-上瓶传感器，28-西林瓶，29-盒体，31-外壳，32-外壳驱动器，33-上圆环，34-下圆环，35-夹爪驱动器，36-内壳，37-西林瓶夹爪，51-线性驱动器，52-换向基座，53-溶药气缸，54-活塞杆座，55-气动夹爪，56-限位气缸，57-换向摆动气缸，58-换向操纵杆，61-针筒，62-针阀，63-三通针头，64-软管针，71-输液袋转盘，72-输液袋夹爪，73-输液袋存放槽，74-边挡柱，75-中心挡柱，76-换袋摆动气缸，77-支架，78-扎针气缸，79-固定夹，371-夹爪一，372-摇杆一，373-扭簧一，374-摇杆二，375-扭簧二，376-夹爪二，401升降驱动气缸、下接近开关，403-支撑架，404-上接近开关，405-导杆，406-支撑臂，407-伺服电机，408-锥齿轮一，409-气管接头，410-锥齿轮二，411-吸盘，7201-夹紧气缸，7202-底座，7203-左夹爪座，7204-左转轴，7205-螺钉，7206-左夹爪，7207-右夹爪，7208-右夹爪座，7209-右转轴，7210-扭簧三，7211-顶柱，7212-感应触头，7213-弹簧，7214-夹爪传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参照附图1和2，本发明提供一种粉剂配药机器人，包括基座1，所述基座1上设有上瓶机构2、送瓶机构3、溶药机构4、换向机构5、三通注射器6、输液袋转盘机构7以及控制箱8，所述送瓶机构3设置在上瓶机构2一侧，所述溶药机构4和换向机构5设置在上瓶机构2一侧，且溶药机构4设置在换向机构5后侧，所述三通注射器6安装在换向机构5上，所述输液袋转盘机构7设置在溶药机构4一侧，所述控制箱8设置在基座1上端面后侧边缘处，所述基座1犄角处设有PLC触控屏9，控制箱8内设置的电气控制和气动控制，与各个机构中的电气元件电连接，是整个机器人的电路集成控制***，利用PLC触控屏9操控整台设备，实现配药智能化。
请参照附图3，所述上瓶机构2包括气缸座23，所述气缸座23下端固定上瓶驱动气缸22，所述上瓶驱动气缸22的输出端穿过气缸座23并固定导向座24，所述导向座24一侧面上设有滑块25，所述滑块25滑动安装在线性导轨26上，所述线性导轨26固定在基座1上，所述导向座24下端通过圆杆安装盒座21，所述盒座21上端面一侧倾斜设置有盒体29，所述盒体29内放置西林瓶28，所述盒座21上侧设有上瓶传感器27，所述上瓶传感器27设置在盒座21和导向座24之间并固定在基座1上，当上瓶驱动气缸22驱动导向座24运动的同时，导向座24带动滑块25在线性导轨26上滑动，使得上瓶轨迹为一条直线，保证上瓶传感器27能够感应到与其位置对应的西林瓶28。
请参照附图4-5，所述送瓶机构3包括内壳36和外壳31，所述内壳36上端设置外壳驱动器32，且内壳36通过机械手安装在基座1上，所述外壳驱动器32的输出端与外壳31固定连接，所述外壳31外周面上固定上圆环33，所述内壳36外周面上设有下圆环34，所述上圆环33和下圆环34之间通过多组连杆相固定，所述内壳36上端面上均匀布置多组夹爪驱动器35，连杆的支撑使得上圆环33和下圆环34之间存在一定距离，方便排布外壳驱动器32和夹爪驱动器35，所述上圆环33和下圆环34之间均匀布置有多组西林瓶夹爪37，多组夹爪驱动器35与多组西林瓶夹爪37一一对应，所述上圆环33外周设置上药工位10、配药工位11以及弃瓶工位12。
请参照附图6，所述西林瓶夹爪37包括中心线平行的夹爪一371和夹爪二376，所述夹爪一371和夹爪二376均转动安装在上圆环33和下圆环34之间，所述夹爪一371上设有扭簧一373，所述扭簧一373的一个伸出端固定在夹爪一371上，所述扭簧一373的另一个伸出端固定在上圆环33上，所述夹爪二376上设有扭簧二375，所述扭簧二375的一个伸出端固定在夹爪二376上，所述扭簧二375的另一个伸出端固定在上圆环33上，所述夹爪一371和夹爪二376之间夹持有西林瓶28，且夹爪一371和夹爪二376之间通过渐开齿相啮合，啮合的夹爪一371和夹爪二376便于两者同时转动，所述夹爪一371一侧外表面上设有摇杆一372，所述夹爪二376一侧外表面上设有摇杆二374，所述摇杆二374与夹爪驱动器35相对应，当夹爪二376回位并与夹爪一371共同夹住西林瓶28时，夹爪一371和夹爪二376在扭簧一373和扭簧二375扭矩作用下转动，直至扭簧一373和扭簧二375的扭矩相同，西林瓶28中心线始终处于夹爪一371和夹爪二376中间位置。
请参照附图7-8，所述溶药机构4包括支撑臂406和导杆405，所述支撑臂406上表面一侧固定伺服电机407，所述伺服电机407的输出端设有锥齿轮一408，所述锥齿轮一408下端啮合锥齿轮二410，所述锥齿轮二410通过中空转轴411转动安装在支撑臂406上端前侧，所述中空转轴411下端贯穿支撑臂406并通过螺钉固定吸盘412，所述中空转轴411上端转动安装气管接头409，所述气管接头409上端与控制箱8相连接，经过锥齿轮一408和锥齿轮二410动力转向后实现减速旋转，达到辅助搅拌的目的，提高西林瓶28溶药的速度。
所述导杆405下端通过滑块25和滑轨安装有支撑架403，所述支撑架403上设有升降驱动气缸401，所述升降驱动气缸401的输出端固定在支撑臂406下端面远离锥齿轮二410的一侧边缘处，且升降驱动气缸401设置在基座1上，所述支撑架403侧面上下两侧分别设有上接近开关404和下接近开关402，所述滑块25设置在上接近开关404和下接近开关402之间，当升降驱动气缸401驱动支撑臂406上下运动时，导杆405带动滑块25在滑轨上滑动，上接近开关404和下接近开关402实现监测反馈功能，上接近开关404或下接近开关402检测到滑块25时，上接近开关404或下接近开关402将检测信号反馈给控制箱8，控制箱8接收信号并进行处理，控制升降驱动气缸401停止伸长或缩短。
请参照附图9-10，所述换向机构5包括换向基座52，所述基座1下端面固定溶药气缸53，所述溶药气缸53的输出端穿过基座1与换向基座52固定连接，所述换向基座52后侧面固定线性驱动器51，所述线性驱动器51的输出端贯穿基座1并固定活塞杆座54，所述换向基座52上表面后侧设有换向摆动气缸57，所述换向摆动气缸57的输出端贯穿换向基座52并安装换向操纵杆58，所述换向基座52上端设有限位气缸56，所述限位气缸56的输出端穿过换向基座52并固定气动夹爪55，溶药气缸53可以驱动换向基座52以及换向基座52上的各部件整体移动，换向摆动气缸57带动换向操纵杆58在0°到180°之间来回切换。
请参照附图11，所述三通注射器6包括针筒61、针阀62、三通针头63以及软管针64，所述针筒61设置在换向基座52前端，且针筒61上的活塞杆卡在活塞杆座54上，所述三通针头63设置在针筒61上端，且三通针头63的一个输出端***西林瓶28内，所述气动夹爪55后端抵在三通针头63前端，所述针阀62安装在三通针头63上，所述换向操纵杆58与针阀62相卡合，所述三通针头63的另一个输出端连接软管针64。
请参照附图12和14，所述输液袋转盘机构7包括固定在基座1上的支架77，所述支架77上端固定换袋摆动气缸76，所述换袋摆动气缸76的输出端安装输液袋转盘71，换袋摆动气缸76驱动输液袋转盘71在0°和180°之间来回切换，所述输液袋转盘71倾斜设置，所述输液袋转盘71相对于中心等距设有两组存放槽73和输液袋夹爪72，两组输液袋夹爪72安装方向呈中心对称，倾斜设置的输液袋转盘71方便输液袋放置时内部药液始终处于输液袋内下侧，避免出现漏液和药液回流至软管针64内的情况出现，所述输液袋转盘71上位于存放槽73中线的两侧设有两组边挡柱74，所述输液袋转盘71中心位置设有中心挡柱75，边挡柱74和中心挡柱75对两组存放槽73内的输液袋进行限位遮挡，提高输液袋的稳定性。
请参照附图13，所述输液袋夹爪72包括底座7202，所述底座7202内部分别通过左转轴7204和右转轴7209安装有左夹爪座7203和右夹爪座7208，所述左夹爪座7203一端和右夹爪座7208一端通过螺钉7205分别安装左夹爪7206和右夹爪7207，所述右转轴7209上套设扭簧三7210，所述扭簧三7210两端分别固定在右夹爪座7208和底座7202上，所述底座7202内部靠近左夹爪座7203的一侧安装夹紧气缸7201，所述左夹爪座7203远离左夹爪7206的一侧面上设有限位端，所述夹紧气缸7201的输出端设置在限位端正下方，所述底座7202下端靠近右夹爪7207的一侧设有顶柱7211，所述顶柱7211上端穿过底座7202并延伸至右夹爪7207下侧，所述顶柱7211下端通过螺纹连接有感应触头7212，所述感应触头7212正下方设有夹爪传感器7214，所述感应触头7212上套设弹簧7213，所述底座7202下端和输液袋转盘71上端均设有凹槽，所述弹簧7213隐藏在凹槽内，所述输液袋转盘71下端设有通孔，所述通孔与凹槽相通，夹持输液袋时，只需要将输液袋的颈部放入左夹爪7206和右夹爪7207之间的空隙中，并向下按压输液袋，输液袋在左夹爪7206和右夹爪7207内运动，右夹爪7207带动右夹爪座7208转动，顶柱7211在右夹爪座7208挤压下向下运动，同时扭簧三7210的扭矩增加，顶柱7211带动感应触头7212向下运动的同时压缩弹簧7213，弹簧7213的势能增加，至感应触头7212穿过底座7202和输液袋转盘71，并被夹爪传感器7214感应后，夹紧气缸7201伸长并抵住左夹爪7206上的限位端，输液袋被夹持在左夹爪7206和右夹爪7207内，凹槽和通孔的设计便于感应触头7212穿过输液袋转盘71并接近夹爪传感器7214。
请参照附图15-17，在所述输液袋转盘机构7中，还包括有两组扎针气缸78和两组固定夹79，两组所述扎针气缸78对称固定在输液袋转盘71下端面，且两组扎针气缸78相对于输液袋转盘71呈中心对称，所述固定夹79固定在扎针气缸78的输出端上，固定夹79用来卡接固定软管针64，所述输液袋转盘71上呈中心对称设置有两组豁口，所述固定夹79设置在豁口内，当控制箱8控制扎针气缸78缩短或伸长时，夹持着软管针64的固定夹79相对于豁口做往复运动，实现自动扎针和拔针动作，豁口达到避让的目的，为固定夹79提供了预留空间，在实际使用时，事先在一组固定夹71上夹持一组软管针64，当输液袋出现胀气时，控制对应的扎针气缸78工作，实现扎针气缸78带动固定夹79和软管针64***输液袋内，对输液袋进行放气处理。
一种粉剂配药机器人的配药方法，包括如下步骤：
步骤一：输液袋转盘机构7和换向机构5工作，夹爪传感器感7214应到感应触头7212后夹紧气缸7201伸长并抵住左夹爪7206上的限位端，输液袋被夹持在输液袋夹爪内72；
扎针气缸78收缩，带动固定夹79向输液袋转盘71的方向靠近，软管针64***输液袋内，换向机构5内的限位气缸56驱动气动夹爪55抵住三通针头63，此时三通针头63的流通方向为针筒61与输液袋之间；
上瓶机构2中的上瓶驱动气缸22驱动导向座24、滑块25、盒座21以及盒体29依次升高，完成上瓶动作，同时，送瓶机构3处于西林瓶28上侧的上药工位10的夹爪驱动器35伸长，抵住摇杆二374并带动摇杆二374运动，实现夹爪二376转动，西林瓶夹爪37张开，扭簧二375的扭矩增加，当盒体29升高至上瓶传感器27感应到西林瓶28时，夹爪驱动器35收缩，夹爪二376和摇杆二374在扭簧二375扭矩作用下归位，实现西林瓶夹37爪闭合，夹住对应位置的西林瓶28，上瓶驱动气缸22驱动盒体29下降回到原位；
步骤二：外壳驱动器32驱动外壳31、上圆环33、下圆环34以及西林瓶夹爪37同步转动至配药工位11；
换向机构5工作，通过活塞杆座54带动针筒61下端的活塞杆做抽拉运动，输液袋内的药液被抽入针筒61内；
步骤三：换向摆动气缸57带动卡合的换向操纵杆58和针阀62将三通针头63的流通方向转换至西林瓶28与针筒61之间；
步骤四：升降驱动气缸401驱动支撑臂406上的吸盘412向下运动，并包裹西林瓶28尾部，溶药气缸53驱动换向基座52整体向上运动，三通针头63***西林瓶28内；
步骤五：控制箱8通过气管接头409和中空转轴411将吸盘412抽真空，西林瓶28被固定在吸盘412内部；
步骤六：换向机构5中的线性驱动器51驱动活塞杆座54运动，推动针筒61内的活塞杆，将药液从针筒61经三通针头63推入西林瓶28内；
步骤七：溶药机构4中的伺服电机407工作，伺服电机407的动力输出经过锥齿轮一408和锥齿轮二410的动力转向后，通过中空转轴411带动吸盘412转动，实现西林瓶28的转动，加快药液混配，线性驱动器51抽拉活塞杆，对混合后的药液进行抽取，同时溶药气缸53收缩，三通针头63逐渐从西林瓶28内抽出，完成混配后药液的抽取；
步骤八：换向机构5中的换向摆动气缸57工作，通过卡合的换向操纵杆58和针阀62将三通针头63的流通方向进行转换至针筒61与输液袋之间；
步骤九：线性驱动器51驱动活塞杆座54推动活塞杆，将针筒61内的药液推入输液袋内；
步骤十：送瓶机构3中的外壳驱动器32工作，将西林瓶夹爪37转动至弃瓶工位12，夹爪驱动器35驱动夹爪二376张开，西林瓶28失去夹持力自然掉落，事先将锐器盒等容器放在基座1上弃瓶工位11的下方，直接对弃瓶进行收集；
输液袋转盘机构7工作，扎针气缸78伸长带动固定夹79向远离输液袋转盘71的方向移动，软管针64从输液袋内抽出；
步骤十一：输液袋转盘71经换袋摆动气缸76驱动后换向，配好药液的输液袋转至下侧，未配药的输液袋转至上侧，为下一次配药做准备；
步骤十二：换向机构5中的限位气缸56伸长，驱动气动夹爪55与三通针头63分离，同时输液袋转盘机构7中的夹紧气缸7201收缩，左夹爪座7203不再受限制，右夹爪7207和右夹爪座7208在扭簧三7210扭矩作用下张开，输液袋被释放，完成一次配药结束；
步骤十三：重复步骤一到十三，至同一种药液的所有配置结束；
步骤十四：清洁配药环境，储存输液袋。
本发明通过由PLC触控屏进行操控，通过控制箱智能化控制上瓶机构、送瓶机构、溶药机构、换向机构、输液袋转盘机构的配合工作，在不同的阶段对应不同的操作步骤，使得不同的配药动作变成流水线的机械化动作，上瓶、夹瓶、配药、弃瓶、换袋连续操作，不仅配药效率高，而且能够避免多次插拔针头带来的漏液问题，对比人工配药还具有降低劳动强度的优点。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种粉剂配药机器人，其特征在于：包括基座，所述基座上依次设有上瓶机构、送瓶机构、溶药机构、换向机构、三通注射器以及输液袋转盘机构，所述送瓶机构设置在上瓶机构一侧，所述溶药机构和换向机构设置在上瓶机构一侧，且溶药机构设置在换向机构后侧，所述三通注射器安装在换向机构上，所述输液袋转盘机构设置在溶药机构一侧。
2.根据权利要求1所述的一种粉剂配药机器人，其特征在于：所述上瓶机构包括气缸座，所述气缸座下端固定上瓶驱动气缸，所述上瓶驱动气缸的输出端穿过气缸座并固定导向座，所述导向座一侧面上设有滑块，所述滑块滑动安装在线性导轨上，所述线性导轨固定在基座上，所述导向座下端通过圆杆安装盒座，所述盒座上端面一侧倾斜设置有盒体，所述盒体内放置西林瓶，所述盒座上侧设有上瓶传感器，所述上瓶传感器设置在盒座和导向座之间并固定在基座上。
3.根据权利要求1所述的一种粉剂配药机器人，其特征在于：所述送瓶机构包括内壳和外壳，所述内壳上端设置外壳驱动器，且内壳通过机械手安装在基座上，所述外壳驱动器的输出端与外壳固定连接，所述外壳外周面上固定上圆环，所述内壳外周面上设有下圆环，所述上圆环和下圆环之间通过多组连杆相固定，所述内壳上端面上均匀布置多组夹爪驱动器，所述上圆环和下圆环之间均匀布置有多组西林瓶夹爪，多组夹爪驱动器与多组西林瓶夹爪一一对应，所述上圆环外周设置上药工位、配药工位以及弃瓶工位；
所述西林瓶夹爪包括中心线平行的夹爪一和夹爪二，所述夹爪一和夹爪二均转动安装在上圆环和下圆环之间，所述夹爪一上设有扭簧一，所述扭簧一的一个伸出端固定在夹爪一上，所述扭簧一的另一个伸出端固定在上圆环上，所述夹爪二上设有扭簧二，所述扭簧二的一个伸出端固定在夹爪二上，所述扭簧二的另一个伸出端固定在上圆环上，所述夹爪一和夹爪二之间夹持有西林瓶，且夹爪一和夹爪二之间通过渐开齿相啮合，所述夹爪一一侧外表面上设有摇杆一，所述夹爪二一侧外表面上设有摇杆二，所述摇杆二与夹爪驱动器相对应。
4.根据权利要求1所述的一种粉剂配药机器人，其特征在于：所述溶药机构包括支撑臂和导杆，所述支撑臂上表面一侧固定伺服电机，所述伺服电机的输出端设有锥齿轮一，所述锥齿轮一下端啮合锥齿轮二，所述锥齿轮二通过中空转轴转动安装在支撑臂上端前侧，所述中空转轴下端固定吸盘，所述中空转轴下端贯穿支撑臂并通过螺钉固定吸盘；
所述导杆下端通过滑块和滑轨安装有支撑架，所述支撑架上设有升降驱动气缸，所述升降驱动气缸的输出端固定在支撑臂下端面远离锥齿轮二的一侧边缘处，且升降驱动气缸设置在基座上，所述支撑架侧面上下两侧分别设有上接近开关和下接近开关，所述滑块设置在上接近开关和下接近开关之间。
5.根据权利要求1所述的一种粉剂配药机器人，其特征在于：所述换向机构包括换向基座，所述基座下端面固定溶药气缸，所述溶药气缸的输出端穿过基座与换向基座固定连接，所述换向基座后侧面固定线性驱动器，所述线性驱动器的输出端贯穿基座并固定活塞杆座，所述换向基座上表面后侧设有换向摆动气缸，所述换向摆动气缸的输出端贯穿换向基座并安装换向操纵杆，所述换向基座上端设有限位气缸，所述限位气缸的输出端穿过换向基座并固定气动夹爪。
6.根据权利要求1或5所述的一种粉剂配药机器人，其特征在于：所述三通注射器包括针筒、针阀、三通针头以及软管针，所述针筒设置在换向基座前端，且针筒上的活塞杆卡在活塞杆座上，所述三通针头设置在针筒上端，且三通针头的一个输出端***西林瓶内，所述气动夹爪后端抵在三通针头前端，所述针阀安装在三通针头上，所述换向操纵杆与针阀相卡合，所述三通针头的另一个输出端连接软管针。
7.根据权利要求1所述的一种粉剂配药机器人，其特征在于：所述输液袋转盘机构包括固定在基座上的支架，所述支架上端固定换袋摆动气缸，所述换袋摆动气缸的输出端安装输液袋转盘，所述输液袋转盘倾斜设置，所述输液袋转盘相对于中心等距设有两组存放槽和输液袋夹爪，两组输液袋夹爪安装方向呈中心对称，所述输液袋转盘上位于存放槽中线的两侧设有两组边挡柱，所述输液袋转盘中心位置设有中心挡柱。
8.根据权利要求7所述的一种粉剂配药机器人，其特征在于：所述输液袋夹爪包括底座，所述底座内部分别通过左转轴和右转轴安装有左夹爪座和右夹爪座，所述左夹爪座一端和右夹爪座一端通过螺钉分别安装左夹爪和右夹爪，所述右转轴上套设扭簧三，所述扭簧三两端分别固定在右夹爪座和底座上，所述底座内部靠近左夹爪座的一侧安装夹紧气缸，所述左夹爪座远离左夹爪的一侧面上设有限位端，所述夹紧气缸的输出端设置在限位端正下方，所述底座下端靠近右夹爪的一侧设有顶柱，所述顶柱上端穿过底座并延伸至右夹爪下侧，所述顶柱下端通过螺纹连接有感应触头，所述感应触头正下方设有夹爪传感器，所述感应触头上套设弹簧，所述底座下端和输液袋转盘上端均设有凹槽，所述弹簧隐藏在凹槽内，所述输液袋转盘下端设有通孔，所述通孔与凹槽相通。
9.根据权利要求7所述的一种粉剂配药机器人，其特征在于：在所述输液袋转盘机构中，还包括有两组扎针气缸和两组固定夹，两组所述扎针气缸对称固定在输液袋转盘下端面，且两组扎针气缸相对于输液袋转盘呈中心对称，所述固定夹固定在扎针气缸的输出端上，所述输液袋转盘上呈中心对称设置有两组豁口，所述固定夹设置在豁口内。
10.一种粉剂配药机器人的混配方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：输液袋转盘机构和换向机构工作，夹爪传感器感应到感应触头后夹紧气缸伸长并抵住左夹爪上的限位端，输液袋被夹持在输液袋夹爪内；
扎针气缸收缩，带动固定夹向输液袋转盘的方向靠近，软管针***输液袋内，换向机构内的限位气缸驱动气动夹爪抵住三通针头，此时三通针头的流通方向为针筒与输液袋之间；
上瓶机构中的上瓶驱动气缸驱动导向座、滑块、盒座以及盒体依次升高，完成上瓶动作，同时，送瓶机构处于西林瓶上侧的上药工位的夹爪驱动器伸长，抵住摇杆二并带动摇杆二运动，实现夹爪二转动，西林瓶夹爪张开，扭簧二的扭矩增加，当盒体升高至上瓶传感器感应到西林瓶时，夹爪驱动器收缩，夹爪二和摇杆二在扭簧二扭矩作用下归位，实现西林瓶夹爪闭合，夹住对应位置的西林瓶，上瓶驱动气缸驱动盒体下降回到原位；
步骤二：外壳驱动器驱动外壳、上圆环、下圆环以及西林瓶夹爪同步转动至配药工位；
换向机构工作，通过活塞杆座带动针筒下端的活塞杆做抽拉运动，输液袋内的药液被抽入针筒内；
步骤三：换向摆动气缸带动卡合的换向操纵杆和针阀将三通针头的流通方向转换至西林瓶与针筒之间；
步骤四：升降驱动气缸驱动支撑臂上的吸盘向下运动，并包裹西林瓶尾部，溶药气缸驱动换向基座整体向上运动，三通针头***西林瓶内；
步骤五：控制箱通过气管接头和中空转轴将吸盘抽真空，西林瓶被固定在吸盘内部；
步骤六：换向机构中的线性驱动器驱动活塞杆座运动，推动针筒内的活塞杆，将药液从针筒经三通针头推入西林瓶内；
步骤七：溶药机构中的伺服电机工作，伺服电机的动力输出经过锥齿轮一和锥齿轮二的动力转向后，通过中空转轴带动吸盘转动，实现西林瓶的转动，加快药液混配，线性驱动器抽拉活塞杆，对混合后的药液进行抽取，同时溶药气缸收缩，三通针头逐渐从西林瓶内抽出，完成混配后药液的抽取；
步骤八：换向机构中的换向摆动气缸工作，通过卡合的换向操纵杆和针阀将三通针头的流通方向进行转换至针筒与输液袋之间；
步骤九：线性驱动器驱动活塞杆座推动活塞杆，将针筒内的药液推入输液袋内；
步骤十：送瓶机构中的外壳驱动器工作，将西林瓶夹爪转动至弃瓶工位，夹爪驱动器驱动夹爪二张开，西林瓶失去夹持力自然掉落，将锐器盒等容器放在基座上弃瓶工位的下方，直接对弃瓶进行收集；
输液袋转盘机构工作，扎针气缸伸长带动固定夹向远离输液袋转盘的方向移动，软管针从输液袋内抽出；
步骤十一：输液袋转盘经换袋摆动气缸驱动后换向，配好药液的输液袋转至下侧，未配药的输液袋转至上侧，为下一次配药做准备；
步骤十二：换向机构中的限位气缸伸长，驱动气动夹爪与三通针头分离，同时输液袋转盘机构中的夹紧气缸收缩，左夹爪座不再受限制，右夹爪和右夹爪座在扭簧三扭矩作用下张开，输液袋被释放，配药结束；
步骤十三：重复步骤一到十三，至同一种药液的所有配置结束；
步骤十四：清洁配药环境，储存输液袋。
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