一种溶药机及其控制系统的制作方法

本发明提供的一种溶药机及其控制系统，属于医疗器械领域，尤其涉及医院静脉用药集中调配中心的溶药使用。

背景技术：

在国家的倡导下，各综合医院都在积极组建“静脉用药集中调配中心”，医院的所有药品集中在“调配中心”进行调配；西林瓶包装的药品在医院里是常用的、用量较多的药品；在调配过程中，人工操作劳动强度大，定量准确性受到操作人员精神状态和配药速度要求的影响，尤其一些特殊药品，危害调配人员的身体健康；现在市场上出现大中小各式各样配药机，其共同特点是模仿人工的操作方式，重复先溶药接着调配的过程，其溶药过程占用的时间和药品调配的时间相加，不能在同一时间完成这两个过程，造成效率低，无法满足大批量药品的调配。

技术实现要素：

本发明提供一种溶药机及其控制系统，完成粉剂药品调配溶解过程和调配过程中的溶解过程，注入溶媒和药品震荡，实现药品溶解的连续进行，提高溶药的效率；这样使溶解过程和调配过程分开，两个过程可以在同一时间进行，缩短了调配时间，调配效率可大幅提升；

溶药机包含机械执行机构及其控制系统；机械执行机构主要由转盘机构、装瓶机构、蠕动泵机构组成，装瓶机构完成瓶口朝上放置散乱的西林瓶排队、单只分离和向转盘机构上的装夹，转盘机构完成对西林瓶的穿刺，配合蠕动泵机构注入溶媒，并对西林瓶的震荡及退出；

装瓶机构主要由推送平台、传送线、推瓶装置和升降台等部件组成，西林瓶瓶口向上散乱的放置到推送平台上，推送平台将西林瓶推送到传送线上；传送线设有西林瓶固定挡边和西林瓶可调节挡边，设备调节西林瓶可调节挡边，只允许一只西林瓶通过，随着输送带的运行，西林瓶被排成一排；在输送带运行的垂直方向设有西林瓶的推瓶装置，与推瓶装置相对应的位置设有升降台，当设备上的光电传感模块采集到传送线上的西林瓶到位信息，推瓶装置将单只西林瓶推送到升降台，升降台提升西林瓶，装夹到转盘机构的西林瓶夹持器上；

转盘机构主要由穿刺机头、内转盘、外转盘和西林瓶夹持器等部件组成，穿刺机头为西林瓶药品自动穿刺的部件，安装在内转盘上，随内转盘运动；内转盘嵌套在外转盘内，具有各自独立的驱动和定位装置，外转盘可以绕轴心旋转，内转盘即可绕轴心旋转又可做轴向伸缩，自动实现西林瓶的穿刺定位；若干个西林瓶夹持器呈圆周分布，安装在外转盘上，随外转盘转动，外转盘转动更换新的西林瓶，由穿刺机头穿刺，配合蠕动泵注入溶媒，同时根据震荡方式完成药品震荡；

蠕动泵机构为溶媒注入的动力机构，配合与之相适应的一次性消耗材料——一次性使用药液转移器，一次性使用药液转移器配有相应的配药针头，由穿刺机头完成西林瓶的穿刺，蠕动泵机构提供动力完成溶媒从溶媒容器到西林瓶的转移，实现药品溶媒的注入；

控制系统包含以下模块：人机交互模块，信息处理模块，数据库模块，剂量校准模块，存储模块，运动控制模块，光电传感模块，霍尔传感模块；

人机交互模块接收用户输入的用户信息、药品信息和操作指令，并将信息传送给信息处理模块；人机交互模块接收来自u盘、无线传输或网络传递的数据库药品信息，并将信息传送给所述的信息处理模块；人机交互模块接收信息处理模块传送的系统反馈信息并显示；

用户信息包含用户名及密码、指纹或智能卡识别；

药品信息分为溶药药品信息和数据库药品信息；溶药药品信息包含药品通用名或化学名、药品规格；数据库药品信息包含药品通用名、药品化学名、规格、厂家、瓶盖直径、瓶身直径、瓶高、溶媒剂量、震荡方式和震荡次数中的一个、几个或全部参数；系统反馈信息包含药品通用名或药品化学名、校准数据、溶媒剂量、震荡方式、震荡次数、溶药数量、药品的进给状态、夹具上的药品状态、溶媒注入状态和震荡状态中的一个、几个或全部参数；

信息处理模块处理人机交互模块传递来的数据库药品信息数据，根据操作指令，将数据库药品信息传递到数据库模块，形成药品数据库存储到所述的存储模块；

信息处理模块处理人机交互模块传递来的用户信息数据，和存储模块存储的用户信息数据进行对比处理，决定是否授权用户进行系统设置操作；

信息处理模块根据人机交互模块传递来的溶药药品信息，调用数据库药品信息，形成并发送控制指令到运动控制模块，控制机械执行机构的动作；

信息处理模块处理人机交互模块传递来的校准指令，传递到计量校准模块，计量校准模块协同信息处理模块，控制机械执行机构完成定量溶媒注入的计量校准，并将校准数据保存到存储模块；

数据库模块接收和保存数据库药品信息，根据信息处理模块发送的指令，将药品信息数据传递到信息处理模块，由信息处理模块形成控制指令，并发送到运动控制模块，控制机械执行机构的动作；

多个处于不同位置的光电传感模块采集药品的位置和状态信息，并将该信息数据传递给信息处理模块，由信息处理模块处理并发送控制指令给运动控制模块，控制机械执行机构的动作；

多个处于不同位置的霍尔传感模块，采集所述的机械执行机构运动的位置状态，并将该信息数据传递给信息处理模块，由信息处理模块处理并发送控制指令给运动控制模块，控制机械执行机构的动作；

药品的震荡方式分为震荡方式1和震荡方式2，易溶药品的溶药采用震荡方式1震荡，难溶药品的溶药采用震荡方式2震荡；

震荡方式1为当西林瓶药品被注入溶媒后，转盘机构的外转盘部件在换药时，快速旋转2个夹持位，然后快速返回1个夹持位，进行一次震荡，更换一只西林瓶药品，重复上述过程西林瓶药品依次被注入溶媒和震荡一次，当被注入溶媒和震荡过的西林瓶药品，随着外转盘部件的转动到达药品退出位置时，外转盘部件上的西林瓶夹持器部件释放西林瓶，退出药品；

震荡方式2为首先执行震荡方式1的过程，当被注入溶媒和震荡过的西林瓶药品，随着外转盘部件的转动到达药品退出位置时，外转盘上的西林瓶夹持器部件不释放西林瓶，外转盘部件根据所述的震荡次数正转和反转，进行反复震荡，当震荡结束后，再次执震荡行方式1的过程，当被反复震荡过的西林瓶药品，随着外转盘部件的转动依次到达药品退出位置时，外转盘部件上的西林瓶夹持器部件释放西林瓶，退出药品，当未被反复震荡的西林瓶药品，随着外转盘部件的旋转，到达药品退出位置时，外转盘部件根据所述的震荡次数正转和反转，再次进行反复震荡，重复上述过程，西林瓶药品被依次溶解。

本发明是通过以下方案实现的：

附图说明：

图1为一种溶药机机械执行机构的结构示意图

图2为蠕动泵机构示意图

图3为转盘机构前视图

图4为转盘机构后正侧视图

图5为装瓶机构俯视图

图6为传送线部件结构示意图

图7为升降台部件结构示意图

图8溶药机控制系统框图

图中

1、西林瓶，2、装瓶机构，3、穿刺机头，4、转盘机构，4a、光电传感模块位置，5、配药针头，6、蠕动泵机构，61、压管器，61a、药液转移器卡位，41、西林瓶夹持器，42、外转盘，43、内转盘，21、基座，22、推送平台，23、传送线，24、升降台，25、西林瓶固定挡边，26、西林瓶可调节挡边，27、推瓶装置，27a、西林瓶推杆，28、西林瓶直径限位，28a、光电传感模块位置，29、输送带，210、升降平台组件，211、固定平台组件，81、光电传感模块，82、霍尔传感模块，83、运动控制模块，84、存储模块，85、计量校准模块，86、数据库模块，87、信息处理模块，88、人机交互模块。

具体实施方式：下面结合附图以典型的实施例进行说明，一种溶药机及其控制系统实现方式不局限于实施例给出的形式，其他形式均在保护之列。

实施例：一种溶药机及其控制系统

本实施例中溶药机包含机械执行机构及其控制系统；机械执行机构主要由转盘机构4、装瓶机构2、蠕动泵机构6组成；装瓶机构2主要由推送平台22、传送线23、推瓶装置27和升降台24等部件组成，传送线23上设有西林瓶固定挡边25和西林瓶可调节挡边26，在输送带29运行的垂直方向设有西林瓶的推瓶装置27，与推瓶装置27相对应的位置设有升降台24，升降台24上设有升降平台组件210和固定平台组件211，这两个组件上设有西林瓶直径限位28组件；转盘机构4主要由穿刺机头3、内转盘43、外转盘42和西林瓶夹持器41等部件组成，穿刺机头3安装在内转盘43上，随内转盘43运动；内转盘43嵌套在外转盘42内，具有各自独立的驱动和定位装置，外转盘42可以绕轴心旋转，内转盘43即可绕轴心旋转又可做轴向伸缩；本实施例中西林瓶夹持器41安装8个，呈圆周分布在外转盘上，每一个夹持位相隔45°；控制系统包含以下模块：人机交互模块88，信息处理模块87，数据库模块86，剂量校准模块85，存储模块84，运动控制模块83，光电传感模块81，霍尔传感模块82，本实施例中光电传感模块81分别安装在4a位置和28a位置，检测西林瓶1的到位和状态信息，在机械执行机构运动组件的初始零位和需要定位的位置均装有霍尔传感模块82，霍尔传感模块82采集运动组件位置信息，传递给信息处理模块87，信息处理模块87发送指令到运动控制模块83控制机械执行机构的启停；

下面按照设备的工作过程进行叙述说明：

设备自检复位：设备上电开机，信息处理模块87进行自检，调用系统数据，发送控制指令到运动控制模块83，驱动机械执行机构复位到初始状态；人机交互模块88准备就绪，设备在工作过程中实时显示人机交互信息和系统反馈信息，系统反馈信息包含药品通用名或药品化学名、溶媒剂量、震荡方式、震荡次数、溶药数量、药品的进给状态、夹具上的药品状态、溶媒注入状态和震荡状态；

用户信息的设置：操作人员通过人机交互模块88，初次时，输入初始用户名和密码，传递给信息处理模块87，信息处理模块87调用存储模块84中的用户信息数据进行比对，正确后，授权用户进行后续操作，可以修改用户名和密码，经过信息处理模块87的处理，将其保存在存储模块84中，可以设置指纹识别或智能卡识别，经过信息处理模块87的处理，将其保存在存储模块84中，再次进行设备设置时，即可通过人机交互模块88输入用户名和密码、指纹或智能卡的信息，传递给信息处理模块87，信息处理模块87调用存储模块84中的用户信息数据进行比对决定是否授权用户进行后续操作；

数据库设置：用户被授权后，可以通过人机交互模块88，进行数据库的设置；少量的药品可以直接通过人机交互模块88进行输入，数据库药品信息包含药品通用名、药品化学名、规格、厂家、瓶盖直径、瓶身直径、瓶高、溶媒剂量、震荡方式和震荡次数中的一个、几个或全部参数，传递给信息处理模块87，由信息处理模块87传递给数据库模块86，经处理后传递给存储模块84存储；大量药品的数据库药品信息可通过u盘、无线传输或网络传递的方式经人机交互模块88传递给信息处理模块87，由信息处理模块87传递给数据库模块86，经处理后传递给存储模块84存储；

安装耗材：操作人员通过人机交互模块88发送指令，传递到信息处理模块87，发送控制指令到运动控制模块83，驱动蠕动泵机构6打开压管器61，操作人员将与蠕动泵机构6相适应的消耗材料——一次性药液转移器安装到蠕动泵机构6的药液转移器卡位61a位置，操作人员通过人机交互模块88发送指令关闭压管器61，操作人员将一次性药液转移器药品端的配药针头5安装到穿刺机头3上，另一端插入到溶媒容器中，至此消耗材料的安装完成；

计量校准的设定：设备初次使用或怀疑设备定量注入溶媒的量不准确时，可以对设备进行校准，操作人员通过人机交互模块88发送指令，传递到信息处理模块87，发送控制指令到运动控制模块83，驱动蠕动泵机构6，泵出溶媒，操作人员可以用计量装置称量出泵出溶媒的质量，将数据输入人机交互模块88，人机交互模块88传递到信息处理模块87，计算出校准数据，传递给人机交互模块88显示，并将校准数据传递到存储模块84存储；在溶药时，设备按照校准数据计算出需要注入溶媒的体积数的蠕动泵机构6运转数据，完成定量溶媒的注入；

溶药药品的设定：操作人员通过人机交互模块88输入需要溶解药品的信息，溶药药品信息包含药品通用名或化学名、药品规格，传递到信息处理模块87，信息处理模块87调用存储模块84中数据库药品信息，生成机械执行机构的运动数据和控制指令，传递给运动控制模块83，运动控制模块83控制机械执行机构运动，对设备根据要溶解药品的信息进行调整，信息处理模块87传递系统反馈信息到人机交互模块88，人机交互模块88显示反馈信息；设定定量溶媒注入的蠕动泵机构6运转数据，设定升降台24上升降平台组件210提升的高度数据，设定穿刺机头3穿刺西林瓶1的运行距离数据，设定药品震荡的震荡方式，如果为震荡方式2，还设定振荡次数；转盘机构4的内转盘43沿轴向伸缩，并绕轴心顺时针旋转45°，带动穿刺机头3定位到溶媒注入位，自动对西林瓶1的穿刺定位；传送线23的西林瓶可调节挡边26移动，调整西林瓶可调节挡边26和西林瓶固定挡边25之间的距离，只允许一只西林瓶1通过，随着输送带29的运行，西林瓶1会被排成一排；升降台24上固定平台组件211的西林瓶直径限位28组件进行调整，只留下一只西林瓶1的空间，升降平台组件210的西林瓶直径限位28组件由固定平台组件211被动调整，为向外转盘42上的西林瓶夹持器41装夹西林瓶1做准备；

易溶药品溶药：当药品比较容易溶解，震荡方式设定为震荡方式1；西林瓶1瓶口向上散乱放置到推送平台22上，操作人员通过人机交互模块88发送指令，设备开始溶药，装瓶机构2启动，推送平台22将西林瓶推送到传送线23上；传送线23运转，输送带29转动，带动西林瓶1在传送线上运动，传送线23的西林瓶可调节挡边26和西林瓶固定挡边25之间的距离，只允许一只西林瓶1通过，随着输送带29的运行，西林瓶1会被排成一排；在输送带29运行的垂直方向设有西林瓶的推瓶装置27，与推瓶装置27相对应的位置设有升降台24，升降台24上设有升降平台组件210和固定平台组件211，当传送线23上的光电传感模块位置28a处的光电传感模块81采集到传送线23上的西林瓶1到位信息，推瓶装置27的西林瓶推杆27a将单只西林瓶1推送到升降台24的固定平台组件211，如光电传感模块位置4a处的光电传感模块81未采集到西林瓶1信息，打开西林瓶夹持器41，同时西林瓶推杆27a将西林瓶1从固定平台组件211推送到升降平台组件210，升降平台组件210提升西林瓶1，光电传感模块81采集到西林瓶1信息，转盘机构4的西林瓶夹持器41锁紧，西林瓶1装夹到西林瓶夹持器41上；由于设备采用的是震荡方式1，本实施例中，转盘机构4的外转盘42部件顺时针快速旋转90°，然后逆时针快速旋转45°，装夹有西林瓶1的西林瓶夹持器41转到第三象限的45°位，西林瓶1的穿刺位，穿刺机头3部件工作，夹持在穿刺机头3部件上的配药针头5穿刺西林瓶1，当配药针头5穿刺到位，蠕动泵机构6按照已设定的数据泵液，定量注入溶媒到西林瓶1，泵液结束，穿刺机头3部件复位，配药针头5拔出西林瓶1，在这个过程中，装瓶机构2将新西林瓶1装夹到西林瓶夹持器41上，重复上述过程，西林瓶1被逐一注入溶媒和震荡，当被注入溶媒的西林瓶1被转到第四象限45°位时，西林瓶夹持器41打开，药品溶解好的西林瓶1被逐一释放而退出，系统反馈信息由信息处理模块87传递给人机交互模块88显示，推送平台22上的西林瓶药品减少，可以随时添加，直至本批药品全部溶解，更换下批药品；

难溶药品溶药：当药品难溶时，设定震荡方式2，并根据药品的难溶程度设定震荡次数，设备首先执行震荡方式1的运行过程，当被注入溶媒的西林瓶1被转到第四象限45°位时，西林瓶夹持器41不打开，本实施例中，转盘机构4的外转盘42部件顺时针快速旋转一周，然后再逆时针旋转一周为震荡一次，根据设定的振荡次数反复震荡，当震荡完成，再次执行震荡方式1的运行过程，被注入溶媒和震荡过的西林瓶1被转到第四象限45°位时，西林瓶夹持器41打开，逐一释放退出，未被注入溶媒的西林瓶1逐一装夹注入溶媒，当被注入溶媒的西林瓶1被转到第四象限45°位时，西林瓶夹持器41不打开，再次进行震荡，重复上述过程，难溶药品逐一溶解；系统反馈信息由信息处理模块87传递给人机交互模块88显示，推送平台22上的西林瓶药品减少，可以随时添加，直至本批药品全部溶解，更换下批药品。