一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及物料流通領域，尤其是一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置。
【背景技術】
[0002]醫(yī)院藥房盒裝藥物眾多，在取藥人員眾多的情況下，藥房工作進度緩慢，為了增加進度就必須多加安排醫(yī)務人員，同時醫(yī)務人員在藥房取藥流程繁瑣，在增加人員的同時就提高了人工成本。
【實用新型內容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種人工成本較低、勞動強度較小、存取便捷的可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，包括外殼和控制系統(tǒng)，所述外殼內設置有容置腔室，所述容置腔室內設置有用以放置盒裝藥物的貨架和用以抓取盒裝藥物的機械手，所述外殼上還開有用以存取盒裝藥物的存取口，所述存取口與所述容置腔室連通；
[0006]所述控制系統(tǒng)包括機械控制模塊和人機交互模塊，所述機械控制模塊包括機械控制主控芯片、用于機械手抓取盒裝藥物的機械手控制單元、用于掃描盒裝藥物的條形碼掃描模塊，所述機械控制主控芯片分別與所述機械手控制單元和所述條形碼掃描模塊連接，所述機械手控制單元與所述機械手連接；
[0007]所述人機交互模塊包括人機交互控制芯片、用以顯示操作信息的顯示裝置、功能選擇按鍵和智能傳感器，所述人機交互控制芯片分別與所述顯示裝置、功能選擇按鍵和智能傳感器連接，所述智能傳感器包括用以檢測盒裝藥物高度和寬度的超聲波傳感器和用以稱量盒裝藥物重量的稱重傳感器，所述機械控制主控芯片通過UART與所述人機交互控制芯片通信連接。
[0008]進一步，所述機械手為四自由度機械手，所述四自由度機械手包括用以抓放盒裝藥物的機械爪、機械爪控制電機、X向步進電機、X向滾軸絲杠導軌、X向光軸導軌、Y向步進電機、Y向滾軸絲杠導軌、Y向光軸導軌、Z向步進電機、Z向滾軸絲杠導軌、Z向光軸導軌和360度旋轉電機，所述機械爪控制電機的動力輸出端與所述機械爪連接，所述Z向滾珠絲桿導軌的下端安裝在所述Y向滾珠絲桿導軌上并與其形成滑動副，所述Y向滾珠絲桿導軌安裝在所述X向滾珠絲桿導軌上并與其形成滑動副，所述機械爪安裝在所述Y向滾珠絲桿導軌上并與其形成滑動副，所述旋轉電機安裝在所述Z向滾珠絲桿導軌的下端的底部；
[0009]所述X向滾珠絲桿導軌、所述機械爪控制電機、X向步進電機、Y向步進電機、Z向步進電機和旋轉電機均與所述機械手控制單元連接。
[0010]再進一步，所述外殼包括四周的外蒙皮和上蓋板，所述上蓋板安裝在所述外蒙皮的頂部，所述外蒙皮與所述上蓋板和地面之間形成所述容置腔室。
[0011]本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在:人工成本較低、勞動強度較小、存取盒裝藥物便捷。
【附圖說明】
[0012]圖1是一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置的結構示意圖。
[0013]圖2是一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置的原理框圖。
[0014]圖3是圖1的主視圖。
[0015]圖4是圖1的內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0017]參照圖1?圖4，一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，包括外殼I和控制系統(tǒng)，所述外殼I內設置有容置腔室，所述容置腔室內設置有用以放置盒裝藥物的貨架和用以抓取盒裝藥物的機械手，所述外殼I上還開有用以存取盒裝藥物的存取口 101，所述存取口 101與所述容置腔室連通；
[0018]所述控制系統(tǒng)包括機械控制模塊和人機交互模塊2，所述機械控制模塊包括機械控制主控芯片、用于機械手抓取盒裝藥物的機械手控制單元、用于掃描盒裝藥物的條形碼掃描模塊，所述機械控制主控芯片分別與所述機械手控制單元和所述條形碼掃描模塊連接，所述機械手控制單元與所述機械手連接；
[0019]所述人機交互模塊2包括人機交互控制芯片、用以顯示操作信息的顯示裝置202、功能選擇按鍵201和智能傳感器，所述人機交互控制芯片分別與所述顯示裝置202、功能選擇按鍵201和智能傳感器連接，所述智能傳感器包括用以檢測盒裝藥物高度和寬度的超聲波傳感器和用以稱量盒裝藥物重量的稱重傳感器，所述機械控制主控芯片通過UART與所述人機交互控制芯片通信連接。
[0020]進一步，所述機械手3為四自由度機械手，所述四自由度機械手包括用以抓放盒裝藥物的機械爪308、機械爪控制電機307、X向步進電機304、X向滾軸絲杠導軌303、Y向步進電機301、Y向滾軸絲杠導軌302、Z向步進電機309、Z向滾軸絲杠導軌306、旋轉電機305和機械手控制裝置，所述機械爪控制電機的動力輸出端與所述機械爪連接，所述Z向滾軸絲杠導軌306的下端安裝在所述Y向滾軸絲杠導軌302上并與其形成滑動副，所述Y向滾軸絲杠導軌302安裝在所述X向滾軸絲杠導軌303上并與其形成滑動副，所述機械爪308安裝在所述Y向滾軸絲杠導軌302上并與其形成滑動副，所述旋轉電機305安裝在所述所述Z向滾軸絲杠導軌306的下端的底部；
[0021]所述X向滾軸絲杠導軌303、所述機械爪控制電機307、X向步進電機304、Y向步進電機301、Z向步進電機309和旋轉電機305均與所述機械手控制單元連接。
[0022]再進一步，所述外殼I包括四周的外蒙皮102和上蓋板103，所述上蓋板103安裝在所述外蒙皮102的頂部，所述外蒙皮102與所述上蓋板103和地面之間形成所述容置腔室。
[0023]所述貨架4上設置有兩個以上的用以存放盒裝藥物的貨位，所述貨位包括用以放置盒裝藥物的貨板401，所述貨架4還包括橫梁402、立柱403，所述橫梁402與所述立柱403通過螺栓連接；
[0024]本實施例中，所述機械爪308用于將盒裝藥物從貨架4上拿到存取口 101，也能將存取口 101處的盒裝藥物放入到貨架4上；四個自由度的控制電機，為實現(xiàn)定位準確以及運行的安全性，在機械爪308上裝有無線傳感器，來進行電機運轉位置確認以及終端設備運行的安全監(jiān)測，無線傳感器所感知的信號均通過數(shù)字I/O 口被傳遞到控制系統(tǒng)，電機運轉則是通過控制系統(tǒng)讀取的信號來進行控制；
[0025]所述顯示裝置202采用了 4吋彩色觸摸屏，屏幕上設計可視化界面，方便操作員操作，所述顯示裝置202則是采用人機輸入的方式，可實時顯示在操作者操作過程或四自由度堆垛存取裝置自行運轉過程中發(fā)生的某些故障，以使工作人員及時進行處理及終端設備的維護，當然也可實時的顯示其它信息，如盒裝藥物的體積、重量等相關信息，以引導操作者按照流程正確的完成操作；另外，顯示裝置202的一個重要功能是實現(xiàn)報警控制，對傳感器故障、機械手故障等進行及時的定位顯示；
[0026]所述功能選擇按鍵位于4吋彩色觸摸屏的下方，用與操作員選擇模式，操作等，所述功能選擇按鍵包括四個方位鍵、確認鍵、返回鍵、復位鍵、備用按鍵等；機械控制主控芯片為MSP430單片機芯片，人機交互控制芯片為STM32單片機芯片，MSP430單片機芯片主要以低功耗為特色，價格相對便宜，又由于內部源豐富；條形碼掃描模塊用于存放盒裝藥物前通過掃描條形碼，系統(tǒng)錄入該盒裝藥物信息；人機交互控制芯片包括語音模塊，所述語音模塊與音箱連接，音箱用于語音提示。
[0027]本實用新型的工作過程:在盒裝藥物通過掃描條形碼完后，經(jīng)過智能傳感器檢測以后，盒裝藥物的信息將會上傳至數(shù)據(jù)庫；操作員根據(jù)顯示屏的提示，相應地操作功能選擇按鍵，控制系統(tǒng)接收操作員的按鍵操作信號，并將此信號提供給控制系統(tǒng)，從而驅動X向步進電機304、Y向步進電機301、Z向步進電機309和旋轉電機305，控制機械爪308在空間準確的移動，實現(xiàn)盒裝藥物的準確抓取和存放，從而使盒裝藥物在本實用新型上的進出。
【主權項】
1.一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，其特征在于:所述可四自由度堆垛存取盒裝藥物的裝置包括外殼和控制系統(tǒng)，所述外殼內設置有容置腔室，所述容置腔室內設置有用以放置盒裝藥物的貨架和用以抓取盒裝藥物的機械手，所述外殼上還開有用以存取盒裝藥物的存取口，所述存取口與所述容置腔室連通； 所述控制系統(tǒng)包括機械控制模塊和人機交互模塊，所述機械控制模塊包括機械控制主控芯片、用于機械手抓取盒裝藥物的機械手控制單元、用于掃描盒裝藥物的條形碼掃描模塊，所述機械控制主控芯片分別與所述機械手控制單元和所述條形碼掃描模塊連接，所述機械手控制單元與所述機械手連接； 所述人機交互模塊包括人機交互控制芯片、用以顯示操作信息的顯示裝置、功能選擇按鍵和智能傳感器，所述人機交互控制芯片分別與所述顯示裝置、功能選擇按鍵和智能傳感器連接，所述智能傳感器包括用以檢測盒裝藥物高度和寬度的超聲波傳感器和用以稱量盒裝藥物重量的稱重傳感器，所述機械控制主控芯片通過UART與所述人機交互控制芯片通信連接。2.如權利要求1所述的一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，其特征在于:所述機械手為四自由度機械手，所述四自由度機械手包括用以抓放盒裝藥物的機械爪、機械爪控制電機、X向步進電機、X向滾軸絲杠導軌、X向光軸導軌、Y向步進電機、Y向滾軸絲杠導軌、Y向光軸導軌、Z向步進電機、Z向滾軸絲杠導軌、Z向光軸導軌和360度旋轉電機，所述機械爪控制電機的動力輸出端與所述機械爪連接，所述Z向滾珠絲桿導軌的下端安裝在所述Y向滾珠絲桿導軌上并與其形成滑動副，所述Y向滾珠絲桿導軌安裝在所述X向滾珠絲桿導軌上并與其形成滑動副，所述機械爪安裝在所述Y向滾珠絲桿導軌上并與其形成滑動副，所述旋轉電機安裝在所述Z向滾珠絲桿導軌的下端的底部； 所述X向滾珠絲桿導軌、所述機械爪控制電機、X向步進電機、Y向步進電機、Z向步進電機和旋轉電機均與所述機械手控制單元連接。3.如權利要求1或2所述的一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，其特征在于:所述外殼包括四周的外蒙皮和上蓋板，所述上蓋板安裝在所述外蒙皮的頂部，所述外蒙皮與所述上蓋板和地面之間形成所述容置腔室。
【專利摘要】一種可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置，包括外殼和控制系統(tǒng)，所述外殼內設置有容置腔室，所述容置腔室內設置有用以放置盒裝藥物的貨架和用以抓取盒裝藥物的機械手，所述外殼上還開有用以存取盒裝藥物的存取口，所述存取口與所述容置腔室連通；所述控制系統(tǒng)包括機械控制模塊和人機交互模塊，所述機械控制模塊包括機械控制主控芯片、用于機械手抓取盒裝藥物的機械手控制單元、用于掃描盒裝藥物的條形碼掃描模塊，所述機械控制主控芯片分別與所述機械手控制單元和所述條形碼掃描模塊連接，所述機械手控制單元與所述機械手連接。本實用新型提供一種人工成本較低、勞動強度較小、存取便捷的可四自由度堆垛取放盒裝藥物的裝置。
【IPC分類】B65G1/04
【公開號】CN204916834
【申請?zhí)枴緾N201520444614
【發(fā)明人】鄔航濤, 馬必煥, 鄭永力, 周楊建, 曾文韜, 魏月鋒, 李玨輝, 夏航
【申請人】浙江工業(yè)大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年6月24日