切削式散装中药饮片单元药柜的制作方法

本发明涉及智能中药柜，特别是自动化智能化完成加药、取药以及出药功能的切削式散装中药饮片单元药柜(含搅拌、碎小。传送、计量功能)。

背景技术：

1、

2、传统中药的调剂方式通常是人工调剂，即患者到药房取药时，药剂师根据处方直接到中药柜相对的抽屉内手工取药、称药以及配制成供患者使用的方剂。此种人工调剂方式存在效率低、易出错、耗时费力等缺点。

3、中药领域技术人员在中药配药和发药自动化方面提出了一些解决方案。其一，“自动化中药配药机”(cn107200156):由称药单元、负压收集器和控制器组成，称药单元由多个称药器、出药主管和临时出药器组成。对各位中药独立称重，利用负压吸取集中药物而实现集中配药。其二，“全自动饮片智能中药发药机”(cn104828445)：机架上设有至少两列发药单元，发药单元由储药盒、直线运动模组、翻转取料斗、直线送料斗等组成，通过机械自动化程序控制，具有计量准确、配药速度快等特点。

4、上述技术方案均不能在一个单元药柜内集中自动化智能化完成加药、取药(包含搅拌、碎小、传送、计量功能)以及出药等全部操作。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种切削式散装中药饮片单元药柜，旨在集加药、取药以及出药等功能于一体的单元药柜，出药功能又包括搅拌、碎小、传送和计量操作，具有出药精准、出药效率高、杜绝料桥现象等特点。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、一种切削式散装中药饮片单元药柜，所述单元药柜由柜箱和料斗组件组成，料斗组件由料斗与上盖板一体化构成，长方体形的上盖板扣接在柜箱顶部开口上端面上，料斗伸入柜箱内腔，上盖板前部加药口处铰接有左右两侧具有侧挡板的加药门，上盖板加药口左右内侧壁上分别固定有一个在关闭加药门时用于加药门侧挡板插入的挡板盒；柜前门经门铰设置在柜箱前面，用作出药的后门设置在柜箱后面板上；

4、料斗下部开口上设置有曲型棍搅拌装置，位于曲型棍搅拌装置下方的柜箱底板上设置有固定底座，固定底座上从下向上顺次安装有取料传送带装置以及切削式取药装置；位于取料传送带装置出料端下方柜箱底板上安装有计量推送翻转装置，柜箱上还设置有后门自动开合装置；

5、上述曲型棍搅拌装置结构为：右轴承座经螺栓固定在料斗下部开口右外壁上，主动轴安装固定在右轴承座内的右轴承内圈上，电机座固定在右轴承座外侧，减速电机安装在电机座上，且减速电机轴伸入主动轴内孔，并经键连接固定；左轴承座经螺栓固定在料斗下部开口左外壁上，从动轴安装固定在左轴承座内的左轴承内圈上，曲型棍搅拌轴左右两端分别经轴销固定在从动轴和主动轴上。

6、上述设置在切削式取药装置出料口下方的取料传送带装置结构为：主体框架由主体梁的水平顶板焊接在支撑梁的水平底板底面上构成，主体梁由水平顶板及左右两端向下延伸的两个竖向板一体化构成：支撑梁由水平底板左右两端向上延伸形成两个竖向板后、再分别向左向右延伸形成左右顶板组成；主动轮部件：为主动轮的轴向通孔内左端固定有轴承，主动轮的轴向通孔内右端活动套装一个具有d形内孔的轴套(501),由电机驱动的减速箱的d形减速电机轴套装固定在轴套内孔中，轴托从主动轮轴向通孔左端伸入并固定在轴承内圈上，轴托和减速电机轴位于主动轮的外伸部上分别固定有一个侧板，该两个侧板用作分别采用螺栓固定在主体梁的两个竖向板前部上；从动轮部件为：从动轮的轴向通孔内左右两端分别固定有一个轴承，从动轮轴架设固定在上述两个轴承内圈上，从动轮轴伸出从动轮的两个外伸部上分别固联有一个外侧板，该两个外侧板用作套装在主体梁的两个竖向板后部的旋转轴上；包覆食品级pu层或橡胶层的网织带套装在主动轮和从动轮上，并经铆钉穿入从动轮两外侧板上的固定孔以及主体梁上的孔从面将从动轮部件与主体梁相固定；

7、上述切削式取药装置结构为：其外圆周上沿轴心线方向均布设置有若干齿条的左刀轴和右刀轴分别经轴承和轴承座平行地安装在前座板和后座板之间；切削刀片结构为：由刀片主体和切削刀头以及弹簧顶撑装置组成，刀片主体上有开有一个中孔，该中孔圆周上均匀分布有由齿条形成的齿槽，该齿槽用作与刀轴上的齿条相匹配而将刀片主体安装在刀轴上，刀片主体的外形为一封闭曲线：右边曲线为以中孔圆心和较大半径并以270度点为起始点沿逆时针方向所形成的接近半个圆弧或等于半个圆弧，左边曲线是以较小半径并以270度点为起始点顺时针方向所形成的大于半个圆弧或等于半个圆弧、并沿纵向延伸至右边曲线终点，且左边曲线和右边曲线的邻接处设有一个供切削刀头嵌入的卡槽；切削刀头具有向内凹陷并形成的长刃口和短刃口以及向内凹陷形成顶部有一长一短的v字形开口；切削刀头嵌设在刀片主体的卡槽上，切削刀头的顶部曲线和刀片主体的右边曲线均位于同一圆心的圆周上；弹簧顶撑装置结构为：顶杆由圆盘形大头和圆杆一体化组成，垫柱上有一个通孔，弹簧置于或者固联在顶杆的圆盘形大头与垫柱之间，弹簧顶撑装置从刀片主体上的穿孔插入，垫柱的后弧形面与刀片主体的外表面相吻合，再采用销钉或螺栓经刀片主体上的固定孔以及垫柱的通孔固定在刀片主体上，且顶杆的圆杆活动伸入切削刀头的由长刃口和短刃口所组成的凹陷槽口内；

8、轴套与切削刀片的厚度相同，轴套内孔圆周上均设置有用作与左右刀轴的齿条相套装的齿槽；左刀轴和右刀轴上分别由同一起始位置开始从前向后交替安装有多个切削刀片以及相同多个轴套，左刀轴和右刀轴的同一起始位置分别安装的是切削刀片和轴套，左刀轴和右刀轴上的相同多个切削刀片分别以螺旋状分布在左右刀轴两个不同的半圆周上；还有驱动左、右刀轴相向地向内转动的电机减速装置：减速电机轴上的电机齿轮即第一主动齿轮啮合传动第一从动大齿轮，与第一从动大齿轮同圆轴安装的第二主动齿轮与左刀轴上的第二从动大齿轮啮合，左刀轴上的另一齿轮与相同的右刀轴上的齿轮啮合相向地向内传动；

9、所述左刀轴上从前向后的多个切削刀片以相同偏转角度安装在左刀轴的上半个圆周表面上，所述右刀轴上从前向后的相同多个切削刀片以相同偏转角度安装左右刀轴的下半个圆周表面上。

10、与现有技术相比，本发明具有以下技术特点及优点

11、1、切削式取药装置的技术特点：

12、⑴、切削式取药装置由减速电机、减速齿轮组、减速齿轮组盖板、刀轴前座板、刀轴后座板、切削刀座、切削辅助刀座、轴承、切削刀轴、轴套、切削刀片、料渣刮片组成。

13、⑵、切削辅助刀座固定在切削刀座上，彼此之间间隔一个切削刀片的距离，外形呈耙状，切削式取药装置组装时切削辅助刀座对应的是切削刀片组上的轴套位置，覆盖在切削刀片组上的轴套上。

14、⑶、切削刀轴、轴套和切削刀片组装形成一个切削刀片组，切削刀片与轴套成间隔组装在切削刀轴上，切削刀片在切削刀轴上呈螺旋状布置，螺旋尾部的切削刀片不超过起始的切削刀片，由此，当切削刀片组转动一圈时，所有切削刀片能进行一次切削碎小工作。

15、⑷、切削刀轴的横断面呈齿轮状，表面均匀分布有等距的齿条，齿条的齿距与切削刀片组中呈螺旋状布置的切削刀片的旋转角度相匹配，切削刀片的中孔上分布有对应刀轴齿条的齿条，由此，切削刀片安装上切削刀轴时可根据设计要求的前后切削刀片之间螺旋布置的偏转角度进行安装。轴套的中孔上分布有对应刀轴齿条的齿条，可以使轴套随着切削刀轴一起转动。

16、⑸、一个切削式取药装置内安装有两个切削刀片组，彼此呈一个刀片组的刀口对另一个刀片组的刀背的方式地安装在切削式取药装置中。切削装置运行时，一个切削刀片组切削完毕后另一个刀片组才开始进行切削。每一个刀片组的半圆形螺旋布置可以让刀片按照设定的先后次序依次接触药材饮片，对药材饮片进行切削，这样每次切削时，接触药材饮片的刀片数量最少，切削阻力最小。一个切削刀片组的刀片对应另一个切削刀片组的轴套，当减速电机运行时，两个切削刀片组均相向地向内转动，一个切削刀片组的刀片以另一个切削刀片组的轴套上方的切削辅助刀座及其两旁的刀片为刀座，对药材饮片进行切削。

17、⑹、切削刀片的刀口呈v形，v的一个边长，另一个边短，在切削药材饮片时，切削刀口的长边先接触并切削药材饮片，短边后接触切削药材饮片，由此可以有效地降低切削刀片的受力情况，节省功耗。由于藤本植物类的药材饮片木质纤维重容易堵塞刀口，则在刀口内设置有弹簧顶撑装置，以此防止切削碎小后的药材饮片堵塞刀口。

18、⑺、由于常规的减速电机的减速比无法达到需求的转速，同时还会降低传动力，故此，采用减速齿轮组设计，既可以满足减速后的转速需求，又能保持传动力。

19、⑻、料渣刮片可以有效地防止切削碎小后的药材饮片粘附在轴套上，防止造成切削刀片组堵转。

20、2、独立性：一个单元药柜为一个独立的个体，只要接通外部电源和通信网络即可具备独立完成加药、取药和出药任务的功能。

21、3、一键连接模式：柜箱上的线槽是为单元药柜连接柜外的电源线和通信线预留的通道，通过线槽中的插拔式接线端子可实现单元药柜通电通信的一键连接模式。

22、4、适配度高：可通过搭配不同型号的料斗、切削式取药装置和搅拌装置适应药材饮片形状和容重的变化，完成不同的药材饮片的取出药工作。

23、5、模块化：单元药柜内的各类装置，如曲型棍搅拌装置、切削式取药装置、取料传送带装置、计量推送翻转、计量校正装置、后门装置、加药门、柜前门等都采用模块化设计，具备相对独立的功能，若某一装置出现故障，可以单独换取，由此实现快速的更换维修。

24、6、密封性好：以单元药柜为一个独立空间，所有接缝均采用密封处理，加药门、柜前门、后门装置、上盖板等经常开启的装置其开合接口均采用胶条做密封处理，使单元药柜箱体形成一个密闭空间，具备很好的防虫鼠效果。

25、7、出药精确：切削式取药装置中的大扭矩电机带动切削刀片组匀速转动运行，由切削刀片组中的切削刀片对药材饮片进行碎小处理，切削刀片每转动一圈就对药材饮片进行一次碎小处理，碎小处理后的单粒药材饮片的外形尺寸和克重基本一致，以此来提高取药计量的精准度，从而达到准确取药的目的。

26、8、出药效率高：选择大扭矩减速电机(直流、交流电机均可选择)，切削刀片组中的切削刀片转动一圈，即可切削碎小较多的药材饮片。

27、9、杜绝料桥现象：通过料斗内曲型棍搅拌装置的运行，防止料斗内的药材饮片在下滑的过程中形成料桥，让药材饮片能顺利地随着切削式取药装置的取药下滑到料斗底部。

28、10、具备自洁能力：在取料传送带装置的底部，设计有清洁毛刷条，随着传送带的正常转动运行，可以将附着在传送带上的药渣、药尘通过清洁毛刷条清扫到固定底座装置中的药渣口处，最终累积在药渣袋中，只需要定期清洁药渣袋中的药渣即可。

29、11、散热性好：柜前门对应控制电路板的位置设置有透气网孔，保障了控制电路板的散热；柜箱后端设置有带防尘网的进气网孔，柜箱前端设置有散热排气网孔，网孔上安装有排气风扇，当排气风扇运行时，新鲜空气从柜箱的后端进气网孔进入，带走中间电机产生的热量，然后通过排气风扇将热空气排出去，从而达到散热的目的。

30、12、单元药柜运行状态可视性高：通过观察柜前门上的缺药指示灯和故障指示灯的颜色，即可判断单元药柜的运行状态。

31、13、分体式单元药柜的优势：分体式单元药柜可以将料斗与柜箱分开，料斗上的料斗定位销钉与柜箱上的料斗定位槽配合定位组装，再通过柜箱上的固定孔与料斗紧固。由此，料斗与柜箱装拆简便，方便在不更换柜箱的情况下更换其它类型的料斗。

32、14、防止加药时撒药：加药门左右两边设置有加料门侧挡板，防止加药过程中，药材饮片不小心掉在料斗外面；加14、药门侧挡板插入加药门挡板盒中，加药门侧挡板盒内设置有密封刷条，阻止药材饮片不小心掉进侧挡板盒内。

33、15、防止污染：控制电路板上覆盖有控制电路板盒，隔离了控制电路板与柜箱内部空间的联系，避免柜箱内的灰尘15、污染控制电路板；某些单元药柜对应的药材饮片在取药的过程中可能会产生较多药尘，对单元药柜内部产生污染，为防止这种药尘污染，可设置防尘隔离板(或防尘隔离网布)将柜箱内部分成两个区域，上边是散热区，下边是出药区，减少药尘污染空间，两个区域相隔离，互不影响，药尘较大的出药区产生的药尘不会污染散热区，使用过程中定期对出药区进行清洁。

34、16、可手动开锁：柜前门和加药门的电控锁均设计有人工机械开锁部分，在电控锁失效的情况下可通过人工手动开锁打开柜前门合加药门。

35、17、定期校正计量误差：单元药柜内对应计量推送翻转装置的上方安装有计量校正装置，上级系统可定期通过单元药柜控制板控制计量校正装置对计量推送翻转装置的计量精度进行计量校正，以此确保计量推送翻转装置的计量精度。

36、(1)搅拌：曲型棍搅拌装置中的电机带动曲型搅拌棍转动，曲型搅拌棍转动时搅动料斗内的药材饮片，使药材饮片的板面顺着曲型搅拌棍的中轴滑落向切削式取药装置，这样就使药材饮片的板面垂直于切削式取药装置的刀片，方便切削式取药装置刀口对药材饮片进行切削。同时，曲型棍搅拌装置的运行可以防止药材饮片在取药的过程中形成料桥，避免削式取药装置空转；

37、(2)碎小：切削式取药装置内安装有两个切削刀片组，彼此呈一个刀片组的刀口对另一个刀片组的刀背的方式地安装在切削式取药装置中。切削装置运行时，一个切削刀片组切削完毕后另一个刀片组才开始进行切削。每一个刀片组的半圆形螺旋布置可以让刀片按照设定的先后次序依次接触药材饮片，对药材饮片进行切削，这样每次切削时，接触药材饮片的刀片数量最少，切削阻力最小。(说明：如果所有的切削刀片都同时切削，会造成很大的阻力，切削式取药装置的电机负荷会很大。切削刀片组中的切削刀片呈螺旋状布置，切削刀片按照设定的先后次序对药材饮片进行切削，可以有效减少切削药材饮片时的阻力，降低切削式取药装置的电机负荷)。切削式取药装置组装时螺旋状刀片组的起始刀片应对着计量推送装置，以此确保切削式取药装置转动时，刀片组起始刀片切削碎小的药材饮片能最先落在取料传送带装置的传送带，随着刀片组的继续转动，第二刀片、第三刀片等后续刀片的切削碎小的药材饮片相继下落，但每一个刀片切削碎小药材饮片都需要一定的时间，前一个切削碎小落下的药材饮片随着取料传送带装置的传送带的转动已经向前移动，这样就拉开了与后一个刀片切削碎小落下的药材饮片的距离，这样就能保证先切削碎小的药材饮片能被先送入计量推送装置中。(说明：如果切削式取药装置组装时，螺旋状刀片组的起始刀片背对着计量推送装置，切削式取药装置转动时，刀片组起始刀片切削碎小的药材饮片将下落在取料传送带装置的传送带的最末端，随着取料传送带装置的传送带向着计量推送装置的转动，起始刀片切削碎小的药材饮片将与第二刀片切削碎小的药材饮片重叠堆积，然后再与第三刀片切削碎小的药材饮片重叠堆积，以此类推，与后续刀片切削碎小的药材饮片都会造成重叠堆积，由此将会造成取料传送带装置堵料，影响切削式取药装置和取料传送带装置的运行)。药材饮片经过切削碎小处理后的单粒药材饮片的外形尺寸和重量基本一致，以此来提高取药计量的精准度；

38、(3)传送：取料传送带装置的传送带转动与切削式取药装置中的切削刀片组的转动同步，即：切削式取药装置中的切削刀片组每转动一圈，取料传送带装置的传送带也同时转动一圈。由此可保证切削式取药装置切削碎小的药材饮片能及时地送入计量推送装置中，又能保证切削式取药装置与取料传送带装置的协调性，避免药材饮片在取料传送带装置的传送带上的堆积或不均匀分布，从而影响计量的精确度；

39、(4)计量：切削碎小的药材饮片经由取料传送带装置的传送带输送落入计量推送翻转装置中的秤盘中，直到秤盘中的药材饮片重量大于或等于粗取药计量设定值时，控制板控制切削式取药装置和取料传送带装置开始减速切削碎小药材饮片取药，直到达到要求重量，所有装置停止运行等待出药。

40、18、出药：

41、(1)控制系统接收到上级系统发出的出药指令后，控制板控制后门装置中的电机向外转动，并带动连杆和传感器拨动盘向外转动，连杆将后门上封板顶起并带动后门下封板打开，当传感器拨动盘旋转至一定角度后，传感器拨动盘触碰到后门限位传感器，电机停止转动，后门装置保持开启状态。

42、(2)控制板控制后门装置动作的同时，控制计量推送翻转装置运作，计量推送翻转装置中的电机开始转动，推动秤盘向后门移动，在水平移动一段距离后，秤盘转板上的齿轮与齿条啮合，使秤盘在水平移动的基础上兼有了翻转运动，开始倾倒药材饮片，直到秤盘翻转到一定角度触碰到限位开关后，电机停止转动，秤盘停止翻转，此时已能完全倾倒出药材饮片。

43、(3)秤盘保持倾倒角度一定时间后，控制板控制计量推送翻转装置中的电机开始反向转动，秤盘回转至水平状态，然后水平移动退回，触碰到限位开关后，电机停止转动，秤盘复位。

44、(4)当计量推送翻转装置复位后，控制板控制后门装置中的电机向内转动，并带动连杆和传感器拨动盘向内转动，连杆带动后门上封板和后门下封板回转关闭，当传感器拨动盘旋回转至一定角度后，传感器拨动盘触碰到后门复位传感器，电机停止转动，后门装置处于关闭状态。

45、(5)等待下次出药。