一种自动化中药煎煮方法与流程

本发明涉及自动化中药生产领域，尤其涉及一种自动化中药煎煮方法。

背景技术：

目前，由于中药煎煮工序十分复杂，因此在传统的中药煎煮方法的所有煎煮流程都需要人工进行控制，对于患者或医生的使用都很不方便，特别是需中药药包批量生产的医院或中药代煎中心操作时，由于煎煮量大，人为煎煮的方式变得十分不可取，在此过程中容易出现药品混乱、煎煮时间及火候难控制的情况出现。

随着科学技术的发展，越来越多的自动化设备来代替人工煎药过程，但是由于整个煎煮流程的复杂程度高，现有的中药煎煮设备大部分都是对单一煎煮工序进行自动化控制，自动化程度不高，且需要人工配合的操作环节较多，缺乏整个中药制备自动化系统，无法完成完整的自动化中药煎煮生产工序，导致中药制备生产的效率无法提高。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动化中药煎煮方法，提高生产线的自动化程度，减少人工参与，提高中药生产效率。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种自动化中药煎煮方法，包括：

步骤s1：中药药方调剂后经过复核人员复核，再将中药药方对应的药材投入煎煮锅内，通过扫描煎煮锅上的识别码后将药单和煎煮锅关联起来，煎煮锅由移载机构转移到煎煮自动线入口；

步骤s2：煎煮锅从自动线入口运输到加水区，确认煎煮锅到位后，扫描煎煮锅上的识别码，根据识别内容获取药方中的加水量，控制加水设备往煎煮锅内加入适当的水并揉搓；

步骤s3：确认煎煮锅到位浸泡区后，扫描煎煮锅上的识别码对煎煮锅的浸泡时间进行统计，通过升降机构将煎煮锅按煎煮区的空闲程度分配到不同层的浸泡区，煎煮锅在浸泡区移动的同时对锅内药材进行浸泡，经过设定时间的浸泡后煎煮锅运输到煎煮区的输入口；

步骤s4：确认煎煮锅到位加热区后，通过扫描煎煮锅上的识别码获取该煎煮锅所需的煎煮时间，再根据煎煮炉的空闲情况，通过移载机构将浸泡完的煎煮锅转移到空闲的煎煮炉上进行武火、文火切换加热；

步骤s5：移载机构将煎煮完的煎煮锅转移到分离区上，通过提升装置将煎煮锅内的滤桶架高在煎煮锅上进行静置，实现渣液分离，并在渣液分离后由移载机构将滤桶从煎煮锅内取出，将装有滤液的煎煮锅外桶运输到包装区中执行步骤s6的包装工序进行药液包装，同时将滤桶运输到清洗区中执行步骤s7的清洗工序；

步骤s6：确认外桶到位后，将外桶分配到空闲的包装机上，通过倾倒设备将外桶内的药液倒入包装机内，包装机对药液进行测重测温，并对达到重量及温度要求的药液包装形成药包；

步骤s7：移载机构将步骤s5中的滤桶和步骤s6中的外桶均转移到清洗区中，利用清洗机构将煎煮锅的桶盖、外桶和滤桶均进行全方位清洗和烘干，再通过移载机构将桶盖、外桶和滤桶重新组合，其后将组合后的煎煮锅运回调剂区重新投入煎煮工序。

进一步地，所述移载机构包括桁架机器人、码垛机器人、六轴机器人或输送线中的一种或多种互相搭配。

进一步地，所述步骤s2中的加水设备包括机架、摆臂抓取装置和注水管，所述机架架设在运输设备上，所述摆臂抓取装置安装在机架的内顶部，摆臂抓取装置包括电机和“v”形摆臂，所述电机固定在机架上，“v”形摆臂的弯折处与电机相连接，电机带动“v”形摆臂在水平方向上旋转；“v”形摆臂的两外端分别安装有吸盖装置和揉搓装置，所述注水管安装在位于“v”形摆臂的两外端之间的机架上；当吸盖装置抓取煎煮锅的桶盖后，电机带动“v”形摆臂旋转使得桶盖远离煎煮锅，此时注水管往煎煮锅内加水，再将揉搓装置旋转到煎煮锅上，让揉搓装置对煎煮锅内的药材进行揉搓，在揉搓完成后再将桶盖放回煎煮锅上，并对揉搓装置进行清洗和烘干。。

进一步地，所述揉搓装置包括气缸、揉搓端和清洗机构，所述气缸的一端与“v”形摆臂的一外端相连接，气缸的另一端连接揉搓端，“v”形摆臂带动揉搓端旋转到煎煮锅的正上方时，揉搓端在气缸的推动下伸入煎煮锅内对煎煮锅内的药液进行揉搓作业；所述清洗机构设置在揉搓端的移动范围内，对进行揉搓工作后的揉搓端进行清洗和烘干。

进一步地，所述揉搓端设置为圆盘形结构，其直径小于煎煮锅中的滤桶的直径，揉搓端的表面开设有大量通水孔，揉搓端在滤桶中反复升降时药液从通水孔渗出加快药液的流动性。

进一步地，所述步骤s4中的多个煎煮炉呈矩阵式分布，每个煎煮炉均与plc控制器统一连接，plc控制器实时反馈每个煎煮炉的使用状态，并控制每个煎煮炉的加热功率和加热时间。

进一步地，所述步骤s5中将滤桶从煎煮锅中分离出来后，在运输到清洗区进行清洗工序之前，还包括步骤s51：滤桶内的药渣运输到药渣包装机中对滤桶内的药渣进行包装。

进一步地，所述步骤s6对药液进行包装前还包括步骤s61：判断测重测温结果是否达到设定标准，若测出药液重量过重，则对药液进行加热浓缩；若测出的药液重量过轻，则找回该药包对应的药渣，对药渣进行翻煎，将翻煎过后的药液混合到原药液中再进行包装；若测出温度不达标，则对药液进行升温或降温处理后再进行包装。

进一步地，所述步骤s6对药液进行包装后还包括步骤s62：扫描装有药液的外桶上的识别码，溯源该药液的药方信息和生产信息，根据药方信息和生产信息生成药包标签，并将其贴在药包上。

进一步地，所述步骤s62对药包进行贴标后还包括步骤s63：贴标后的药包由设置有rfid标签的转送托盘转移到包装复核区中，其中每个转送托盘的rfid标签均与包装机进行信息绑定，在复核区中通过读取转送托盘上的rfid标签和药包的标签信息，获知生产该药包对应的包装机信息和该药包的药方信息，复核人员根据信息查询药包的标签、数量、包装量是否一致，从而进行包装复核操作。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

中药煎煮采用自动化方式进行生产，各步骤之间采用扫描设备对煎煮锅的识别码进行读取，通过读取煎煮锅的信息与每个生产信息进行绑定，从而能对煎煮锅进行定位，实时了解煎煮锅的生产过程，减少人员参与，从而提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的各步骤流程示意图；

图2为本发明的各步骤中的区域流程示意图；

图3为本发明的加水设备的结构示意图；

图4为本发明的煎煮锅的结构示意图；

图5为本发明的加热区的结构示意图；

图6为本发明的抱夹旋转机构的结构示意图；

图7为本发明的分离装置的结构示意图；

图8为本发明的清洗区的结构示意图。

图中：1、机架；2、“v”形摆臂；201、吸盖装置；202、揉搓装置；3、电机；4、清洗机构；5、外桶；6、滤桶；7、桶盖；8、桁架机器人；9、炉位；10、抱夹旋转机构；11、分离装置；12、翻转装置；13、组合装置；14、清洗线。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种自动化中药煎煮方法，如图1～2所示，包括：

步骤s1：中药药方调剂后经过复核人员复核，再将中药药方对应的药材投入煎煮锅内，通过扫描煎煮锅上的识别码后将药单和煎煮锅关联起来，煎煮锅由移载机构转移到煎煮自动线入口；

其中调剂复核需要拣药员根据处方将药品分拣好，复核员根据药单复核相应的中药成分，当药单确认后，拣药员从煎煮锅暂存区传输带上取下一个煎煮锅放在复核台上，并将中药倾倒在煎煮锅的滤桶6内，装有中药的煎煮锅经过传输线进入运输到复核区中。

当煎煮锅经过传输线进入复核区时，复核员用扫码枪扫处方单和煎煮锅外桶5的识别码，将处方单和煎煮锅关联起来，处方名称和对应的煎煮方案经过复核员确认后，复核台上方的摄像设备对煎煮锅内的药材进行拍照，同时利用称重设备对煎煮锅进行称重，将拍照图片、称重信息、药单处方和对应的煎煮锅唯一编码关联，并上传进行二次复核和记录。

其后复核员将桶盖7盖在煎煮锅上后，当位置传感器检测到煎煮锅到位后，当下锅位置为空时，则将煎煮锅进行调度后并将煎煮锅转移到传输线上，进行下一环节。该复核步骤可根据处方将药品分拣好后对药品进行复核，以保证药单和中药相对应，从而降低出错的几率。

如图4所示，所述煎煮锅包括外桶5、滤桶6和桶盖7，外桶5上边沿处开设有多个凹槽，而滤桶6的上边沿开设有与凹槽相对应的限位块上，滤桶6放入外桶5内时限位块对应卡入凹槽内，使得滤桶6下沉适当高度与外桶5底部的水充分接触。煎煮锅外桶5、滤桶6的外表面上均设置有识别码，所述识别码记载了煎煮锅的唯一编码信息，各模块的各流程中通过识别煎煮锅的识别码即可将多个环节中煎煮锅的操作信息绑定在一起，从而可了解每个煎煮锅在生产线中每个环节上的动作参数。

步骤s2：煎煮锅从自动线入口运输到加水区，确认煎煮锅到位后，扫描煎煮锅上的识别码，根据识别内容获取药方中的加水量，控制加水设备往煎煮锅内加入适当的水并揉搓；

如图3所示，其中加水设备包括机架1、摆臂抓取装置和注水管，所述机架1架设在运输设备上，所述摆臂抓取装置安装在机架1的内顶部，摆臂抓取装置包括电机3和“v”形摆臂2，所述电机3固定在机架1上，“v”形摆臂2的弯折处与电机3相连接，电机3带动“v”形摆臂2在水平方向上旋转；“v”形摆臂2的两外端分别安装有吸盖装置201和揉搓装置202，所述注水管安装在位于“v”形摆臂2的两外端之间的机架1上；煎煮锅经过运输设备穿过加水设备的机架1，当煎煮锅到位吸盖装置201正下方时，通过抱紧顶升机构将煎煮锅抱紧固定，并通过抱紧顶升机构实时测量煎煮锅的重量，用于监测加水量的变化；再通过电机3带动吸盖装置201抓取煎煮锅的桶盖7后将“v”形摆臂2旋转一定角度，让煎煮锅的桶盖7离开煎煮锅，再让注水管往煎煮锅内加水，再通过“v”形摆臂2将揉搓装置202旋转到煎煮锅上，让揉搓装置202对煎煮锅内的药材进行揉搓，在揉搓完成后再将桶盖7放回煎煮锅上。

所述揉搓装置202包括气缸和揉搓端，所述揉搓端设置为圆盘形结构，其直径小于煎煮锅中的滤桶6的直径，揉搓端的表面开设有大量通水孔，揉搓端在滤桶6中反复升降时药液从通水孔渗出加快药液的流动性。所述气缸的一端与“v”形摆臂2的一外端相连接，气缸的另一端连接揉搓端，“v”形摆臂2带动揉搓端旋转到煎煮锅的正上方时，揉搓端在气缸的推动下伸入煎煮锅内，通过控制揉搓端上下往复移动实现对煎煮锅内的药液进行揉搓作业。

其中揉搓装置202还包括清洗机构4，将清洗机构4固定在机架1上，“v”形摆臂2带动揉搓端旋转到清洗机构4上方，利用其气缸推动揉搓端伸入清洗机构4内进行清洗并烘干。

经过加水区加水后再运输线的带动下移动到浸泡区中进行下一步浸泡工序。

步骤s3：确认煎煮锅到位浸泡区后，通过扫描煎煮锅上的识别码统计每个煎煮锅的浸泡时间，通过升降机构将煎煮锅按煎煮区的空闲程度分配到不同层的浸泡区，煎煮锅在浸泡区移动的同时对锅内药材进行浸泡，经过设定时间的浸泡后煎煮锅运输到煎煮区的输入口；

所述浸泡区分为多个浸泡子模块，多个子模块可并行工作，提高产能。其中升降机构可设置为多层升降机，升降机的每层均对应设置有一条传输线。扫描设备对煎煮锅的识别码进行读取，并配合距离传感器的检测判断煎煮锅是否到位，当煎煮锅到位时，升降机根据每层传输线上的空闲情况依次将煎煮锅运输到不同的传输线上进行运输，对传输线进行调速，降低传输线的速度，从而让煎煮锅在运输过程中完成至少30分钟的浸泡。

与此同时，在煎煮锅进入浸泡区时对煎煮锅的识别码进行扫描，并在离开浸泡区时再次对同一煎煮锅进行扫描，对每个煎煮锅的浸泡时长进行统计并记录。

步骤s4：确认煎煮锅到位加热区后，通过扫描煎煮锅上的识别码统计煎煮锅的加热时间，根据煎煮炉的空闲情况，通过移载机构将浸泡完的煎煮锅转移到空闲的煎煮炉上进行武火、文火切换加热；

煎煮锅离开浸泡区后进入加热区的缓存区中，其中移载机构可设置为桁架机器人8、码垛机器人、六轴机器人、输送线等移载机构实现，而本实施例中的移载机构为桁架机器人8；缓存区中设置有位置传感器可读取缓存区是否有待煎煮锅及其数量，其缓存区的首位与桁架机器人8的运动区部分重合，使得桁架机器人8可抓取缓存区首位上的煎煮锅。如图5所示，其中煎煮模块包括桁架机器人8和呈矩阵式分布的多个炉位9，煎煮锅存放在缓存区后，桁架机器人8抓取缓存区上的煎煮锅，将煎煮锅运输到空闲的炉位9上，当炉位9旁的位置传感器检测到煎煮锅已经到位后，控制该炉位9开启对煎煮锅进行加热，而每个炉位9的加热温度都可由中控模块直接控制，先控制其炉位9使用高功率(约3500瓦)加热约10分钟，然后用低功率(约1000瓦)加热40分钟；或者先用高功率加热约10分钟，然后再高低功率各加热1分钟，随后轮流切换加热至总时间约40分钟，从而实现先武火后文火的煎煮方式。当加热完成后，控制炉位9停止加热，同时控制桁架机器人8移动到完成煎煮的煎煮锅上方，将煎煮锅夹起并运输到加热区的出口处。

步骤s5：移载机构将煎煮完的煎煮锅转移到渣液分离区上，通过抱夹旋转机构10将煎煮锅内的滤桶6架高在煎煮锅内进行静置，实现渣液分离，并在渣液分离后由移载机构将滤桶6从煎煮锅内取出，将装有滤液的煎煮锅外桶5运输到包装区中执行步骤s6的包装工序进行药液包装，同时将滤桶6运输到清洗区中执行步骤s7的清洗工序；

将滤桶6从煎煮锅内取出是通过抱夹旋转机构10实现的，如图6所示，所述抱夹旋转机构10夹取煎煮锅的滤桶6上沿，竖直向上提升滤桶6和桶盖7，带动滤桶6和桶盖7同步旋转设定角度，再将滤桶6和桶盖7放下，此时滤桶6的限位块架设在外桶5的上边沿处，使得滤桶6底部完成脱离液面，其后煎煮锅继续在传输带中运输，从而达到完全沥干药渣的效果。

此时煎煮锅内的药渣和药液已经完全分离，煎煮锅进入包装区后即可单独对药渣和药液进行独立处理。所述包装模块包括药渣包装机、药液包装机等。当煎煮锅进入包装区被感应器感应到位后，控制扫描设备对煎煮锅进行扫描，识别后的信息进行记录。

将滤桶6从煎煮锅中分离出来后，并在运输到清洗区进行清洗工序之前，滤桶6内的药渣运输到药渣包装机中对滤桶6内的药渣进行包装。打包好的药渣将由打包机构放置在传输带上，被传输至药渣收集处进行集中收集；其后，再通过夹紧装置带动滤桶6回转至初始位置，夹紧装置松开，滤桶6将被传送至清洗区进行清洗。

步骤s6：确认外桶5到位后，将外桶5分配到空闲的包装机上，通过倾倒设备将外桶5内的药液倒入包装机内，包装机对药液进行测重测温，并对达到重量及温度要求的药液包装形成药包；

当传感器感应到外桶5到位后，扫描设备扫描外桶5上的识别码，获知该药液所对应的煎煮锅各种生产信息，其绑定信息生成唯一标签。其后将外桶5运输到空闲的药液包装机上，由药液包装机的夹紧装置夹紧滤桶6的上半部分约三分之一处，此时药液包装机自动将包装袋撑开，将药液倾倒入包装袋，再控制打包装置对包装袋进行自动打包并贴标签。打包好的药包将由打包机构放置在传输带上进行集中收集。其后，夹紧装置带动外桶5回转至初始位置，夹紧装置松开，外桶5将被传送至清洗区进行清洗。

在对药液进行包装前，需判断测重测温结果是否达到设定标准，若测出药液重量过重，则对药液进行加热浓缩；若测出的药液重量过轻，则找回该药包对应的药渣，对药渣进行翻煎，将翻煎过后的药液混合到原药液中再进行包装；若测出温度不达标，则对药液进行升温或降温处理后再进行包装。包装机根据此单药方所需要的每袋包装量自动调节并包装，从而提高自动化程度。

药包在完成包装后自动贴上其专属的标签，并控制药包转移装置将药包转移到运输托盘上进行下一模块的复核操作。所述标签信息包括但不限于生产该药包对应的外桶5唯一编码、与外桶5相互绑定的滤桶6唯一编码、该煎煮锅对应生产的处方信息和复核信息，可通过标签信息了解药包的整个生产流程，便于后续包装复核模块对药包信息进行复核。所述运输托盘上设置有与包装机信息相互绑定的rfid标签，在复核台上通过读取运输托盘上的rfid标签和药包的标签信息，可获知生产该药包对应的包装机信息和该药包的药方信息，复核人员根据上述信息查询药包的标签、数量、包装量等是否一致，从而完成包装复核操作，复核过程中药包将被拍照存档，并且记录复核时间和相关复核人员。

复核完成后，药包将被进行装箱，装箱完成后将由传送装置将其传送至存储区或者物流出货区。完成后，药包转送托盘将通过传输线回传至指定的包装机，准备进行下一次的传送。

步骤s7：如图8所示，移载机构将步骤s5中的滤桶6和步骤s6中的外桶5均转移到清洗区中，利用清洗机构4将煎煮锅的桶盖7、外桶5和滤桶6均进行全方位清洗和烘干，再通过移载机构将桶盖7、外桶5和滤桶6重新组合，其后将组合后的煎煮锅运回调剂区重新投入煎煮工序。

煎煮锅的各个部分经过包装模块的包装工序后，外桶5、滤桶6和桶盖7均运输到清洗区进行清洗。所述清洗模块包括分离装置11、翻转装置12、组合装置13和清洗线14，如图7所示，分离装置11用于将外桶5和桶盖7进行分离，并将桶盖7转移到清洗线14上；再控制翻转装置12将外桶5和滤桶6翻转倒扣在清洗线14上进行清洗。待外桶5、桶盖7和滤桶6均清洗烘干完毕后流入各自清洗线14出口，在清洗线14出口处通过组合装置13依次将滤桶6、桶盖7放在外桶5上进行组合，并将组合后的煎煮锅转移到回流线上进行下一次循环。外桶5、滤桶6、桶盖7完成组合后，转移到回流线上回流到复核区，进入下一次循环。

在整个中药煎煮过程中，自动化程度高，减少了人工的参与，可大幅度提高生产效率，同时可增加多条浸泡和加热加工线，让大量煎煮锅可集中同时处理，提高产能。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。