一种适用于瓶装药片的翻转式出药机构

技术领域

本发明涉及助老机械技术领域，具体是一种适用于瓶装药片的翻转式出药装置。

背景技术

目前的日常的生活中，基本每个人在某个时间段都需要吃药来恢复健康，然而在国内大部分的家庭中，对于药物的整理和放置较为依赖人工的记忆力，劳动力。其中，老年人吃药需求较多，也是药物的主要受众人群之一，但是一些老人会因为记忆力衰退等原因忘记吃药或忘记药物的放置地点，甚至一些有手部疾病的老年人患者难以拧开瓶盖进行吃药，现有的助老机械远远不能满足老人按时吃药、自动出药以及控制吃药量多少的需求，普及率也远远不够。因而设计了本发明实现手机WiFi按时提醒、免手动开药瓶、自动分类出药等功能来更好的辅助老年人吃药，

发明内容

为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种体积小、生产成本低、使用方便、工作效率高、稳定性好的适用于瓶装药片的翻转式出药机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于瓶装药片的翻转式出药机构，包括箱体、药盒、光电开关、链传动存药机构、翻转式渐变孔出药机构和步进电机拧瓶盖模块，所述链传动存药机构、翻转式渐变孔出药机构和步进电机拧瓶盖模块安装在箱体上，所述链传动存药机构控制药瓶的位置，药瓶先运动至步进电机拧瓶盖模块下方，拧开瓶盖后药瓶运动至翻转式渐变孔出药机构下方，伺服电机链传动驱动药瓶，整个翻转式渐变孔出药机构连同一字阻尼转轴、托盘、摇床夹具、药瓶翻转180°使得瓶口朝下出药。

进一步，所述的链传动存药机构包括伺服电机1、链轮A、链条、一字阻尼转轴、托盘、摇床夹具、药瓶、从动轴、轴承和链轮B，具有伸缩性的摇床夹具夹紧放在托盘上的药瓶，托盘通过一字阻尼转轴与链条相连，控制伺服电机驱动链轮转动，链轮带动链条运动来带动托盘，控制伺服电机转角，将托盘及药瓶依次轮流带到到两处指定位置处，即步进电机拧瓶盖模块的双向拧瓶盖机构的下方与翻转式渐变孔出药机构的渐变孔出药机构的斜口出药盖的下方。

进一步，所述步进电机拧瓶盖模块包括导向轴、步进电机、丝杆、丝杆螺母、连接板、双向拧瓶盖机构、带齿条的双边夹具、带齿条的双边夹具、齿轮、固定横梁板、拧瓶盖外壳、舵盘C、舵机C、L型支架B和多功能支架C，当药瓶由链传动存药机构传送至步进电机拧瓶盖模块的双向拧瓶盖机构的下方时，步进电机拧瓶盖模块开始运动，直至双向拧瓶盖机构的固定横梁板靠上瓶盖，双向拧瓶盖机构执行拧开瓶盖工序，执行完后复位。

所述的翻转式渐变孔出药机构包括底座、多功能支架A、舵机A、舵盘A、舵盘连接件、直线电机、直线电机模块连接件和渐变孔出药机构，所述渐变孔出药机构开始执行出药动作舵机B带动渐变孔出药机构运动，掉落指定目标数后使渐变孔出药机构关闭，完成取药后，舵机舵盘A反向旋转180°，使得翻转式渐变孔出药机构翻转回去，直线电机向上运动，至初始位置。

所述的渐变孔出药机构包括斜口出药盖安装在出药渐变口外壳上，渐变口转盘与之配合并与舵盘B连接，限高预推药槽、长连接板及短连接板安装在出药渐变口外壳上、微型推拉式电磁铁安装在长连接板上，电磁铁推药连接件安装在微型推拉式电磁铁上，并与限高预推药槽的限高凹形槽配合，舵机B与舵盘B连接，多功能支架B与舵机B连接，L形连接支架A安装在多功能支架B上；通过舵机B的转动使得渐变口转盘与斜口出药盖之间孔对大小改变及电磁铁推药连接件、限高预推药槽之间的运动使得药片能够一片一片掉出。

所述的斜口出药盖下部为圆环拉伸的挡环，用来带动瓶药—一字阻尼转轴的转动，中心有被的截去一部分的斜孔，斜孔被截去的部分用弹性材料组合体衔接，斜孔下底面即挡环所在的平面与挡环切出一条细缝，斜孔外所包裹的外壳下底面不与挡环上顶面接触，留有3mm到5mm的距离，此结构能够实现直线电机推进后退引起斜孔的开度变化，使得药片或胶囊能够顺利往下掉而不被卡住，同时设计该斜口也能使得胶囊能够一颗一颗掉出。

所述的微型推拉式电磁铁、电磁铁推药连接件、限高预推药槽组合的机构，限高预推药槽的限高槽预留空间仅有大部分药片的一片高度，当药片掉落到限高预推药槽的限高槽时，第二个药片在第一个药片的上方，且其大部分体积仍然在出药孔中，电磁铁推药连接件的推杆前端上部分为弧形，微型推拉式电磁铁失电使电磁铁推药连接件推杆推出时，使得仅有一片药片掉落，其他药片被完全推回出药孔中。

本发明的有益效果主要表现在：有效地解决了瓶装药片的开瓶关瓶，快速出药，固定地点存药以及出药量控制的问题，在解决瓶装药片的出药问题上进行了显著的创新，配合定时功能提醒老人按时吃药，模拟人手“拧开”和“拧回”的动作简单高效，具有体积小、生产成本低、使用方便、工作效率高、稳定性好等特点。

附图说明

图1为本发明侧向的结构示意图；

图2为本发明正向的结构示意图；

图3为本发明的整体侧视图；

图4为本发明的链传动存药机构的结构示意图，其中，(a)是右轴测图，(b)是俯视图；

图5为本发明的翻转式渐变孔出药机构反向的结构示意图，其中，(a)是左轴测图，(b)是主视图；

图6为本发明的渐变孔出药机构的爆炸结构示意图，其中，(a)是主视图，(b)是等二轴侧图，(c)是左视图，(d)左轴侧图；

图7为本发明的渐变孔出药机构的结构示意图，其中，(a)是主视图，(b)是右等二轴侧图，(c)是左等二轴侧图；

图8为本发明的步进电机拧瓶盖模块的结构示意图，其中，(a)是等二轴侧图，(b)是主视图；

图9为本发明的双向拧瓶盖机构的结构示意图，其中，(a)是底视图，(b)是等二轴侧图，(c)是主视图；

图10为本发明的出药机构的斜口出药盖50802结构示意图，其中，(a)是主视图，(b)是等二轴侧图，(c)是俯视图，(d)是(c)的A-A截面图；

附图中的标记为：1、箱体；2、药盒；3、光电开关；4、链传动存药机构；401、伺服电机；402、链轮A；403、链条；404、一字阻尼转轴；405、托盘；406、摇床夹具；407、药瓶；408、从动轴；409、轴承；410、链轮B；5、翻转式渐变孔出药机构；501、底座；502、多功能支架A；503、舵机A；504、舵盘A；505、舵盘连接件；506、直线电机；507、直线电机模块连接件；508、渐变孔出药机构；50801、斜口出药盖；50802、出药渐变口外壳；50803、渐变口转盘；50804、舵盘B；50805、长连接板；50806、短连接板50807、微型推拉式电磁铁；50808、电磁铁推药连接件；50809、限高预推药槽；50810、舵机B；50811、L型支架A；50812、多功能支架B；50813、渐变口；6、步进电机拧瓶盖模块；601、导向轴；602、步进电机；603、丝杆；604、丝杆螺母；605、连接板；606、双向拧瓶盖机构；60601、带齿条的双边夹具(上)；60602、带齿条的双边夹具(下)；60603、齿轮；60604、固定横梁板；60605、拧瓶盖外壳；60606、舵盘C；60607、舵机C；60608、L型支架B；60609、多功能支架C。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图10，一种适用于瓶装药片的翻转式出药机构，包括箱体1、药盒2、光电开关3、链传动存药机构4、伺服电机401、链轮A 402、链条403、一字阻尼转轴404、托盘405、摇床夹具406、药瓶407、从动轴408、轴承409、链轮B 410、翻转式渐变孔出药机构5、底座501、多功能支架A502、舵机A503、舵盘A 504、舵盘连接件505、直线电机506、直线电机模块连接件507、渐变孔出药机构508、斜口出药盖50801、出药渐变口外壳50802、渐变口转盘50803、舵盘B 50804、长连接板50805、短连接板50806、微型推拉式电磁铁50807、电磁铁推药连接件50808、限高预推药槽50809、舵机B 50810、L形连接支架A 50811、多功能支架B50812、渐变口50813、步进电机拧瓶盖模块6、导向轴601、步进电机602、丝杆603、丝杆螺母604、连接板605、双向拧瓶盖机构606、带齿条的双边夹具(上)60601、带齿条的双边夹具(下)60602、齿轮60603、固定横梁板60604、拧瓶盖外壳60605、舵盘C 60606、舵机C 60607、L型支架B 60608、多功能支架C 60609。

请参阅图4，本发明实施例中链传动存药机构4包括伺服电机401、链轮A 402、链条403、一字阻尼转轴404、托盘405、摇床夹具406、药瓶407、从动轴408、轴承409和链轮B 410。首先将药瓶放在托盘405上并由具有伸缩性的摇床夹具406夹紧，托盘405通过一字阻尼转轴1203与链条403相连，链条403与链轮A 402及链轮B 410相配合，伺服电机401安装在箱体1上，电机轴通过键连接与链轮B 410相配合，链轮A 402与从动轴408通过键连接配合，控制伺服电机401驱动链轮转动，链轮带动链条运动来带动托盘1202，控制伺服电机转角，将托盘405及药瓶407依次轮流带到到两处指定位置处，即步进电机拧瓶盖模块601的双向拧瓶盖机构606的下方与翻转式渐变孔出药机构501的渐变孔出药机构508的斜口出药盖50802的下方。等待进一步操作。

请参阅图8至图9，本发明实施例中步进电机拧瓶盖模块6，能够实现拧开瓶盖、拧回瓶盖和靠近返回的功能。此步进电机拧瓶盖模块6包括导向轴601、步进电机602、丝杆603、丝杆螺母604、连接板605、双向拧瓶盖机构606、带齿条的双边夹具(上)60601、带齿条的双边夹具(下)60602、齿轮60603、固定横梁板60604、拧瓶盖外壳60605、舵盘C 60606、舵机C 60607、L型支架B 60608、多功能支架C 60609。由于结构较于复杂，由两个部分分述，一者为步进电机拧瓶盖模块6大大致结构及运动，另一者为其中关键机构双向拧瓶盖机构606的详细结构及运动。

请参阅图8，模块6总体结构上步进电机602及导向轴601固定在箱体1上，步进电机输出轴为丝杆603，丝杆603上配合有丝杆螺母604，丝杆螺母604上配合有连接板605，连接板与双向拧瓶盖机构606中L型支架B 60608连接。总体机构运动有，若要拧开瓶盖，当药瓶由链传动存药机构4传送至步进电机拧瓶盖模块601的双向拧瓶盖机构606的下方时，步进电机拧瓶盖模块6开始运动，步进电机转动，输出丝杆转动，其上丝杆螺母向下运动，直至双向拧瓶盖机构606的固定横梁板60604靠上瓶盖，并且固定横梁板60604上应变片(很薄)，输出信号时步进电机停止，双向拧瓶盖机构606执行拧开瓶盖工序，拧瓶盖时步进电机缓慢反转，(拧瓶盖退让)，执行完后，步进电机快速反转，带动双向拧瓶盖机构606复位。拧回瓶盖时，所有动作一样，除了双向拧瓶盖机构606执行拧回瓶盖工序，拧瓶盖时步进电机缓慢正转，(拧瓶盖回缩进)。

请参阅图9，再详述其中关键机构双向拧瓶盖机构606的结构组成，其中带齿条的双边夹具(上)60601，带齿条的双边夹具(下)60602通过拧瓶盖外壳60605的滑槽与之动连接，然后齿轮60603与齿条啮合嵌入在拧瓶盖外壳60605中，舵机C60607安装上多功能支架C60609与L型支架B 60608，然后舵机C 60607穿过拧瓶盖外壳60605通过舵盘C 60606与齿轮60603通过螺丝连接，最后将固定横梁板60604安装在拧瓶盖外壳60605对应的安装槽上并通过安装孔以螺丝螺母安装紧固；如图3所示带齿条的双边夹具(上)60601，带齿条的双边夹具(下)60602的同一方向上的夹边一个呈L型(凹型)另一个为7型(平型)，两夹边有微小间隙，保证相向运动时不会碰撞磨损。本实施例中双向拧瓶盖机构中舵机60607与滑槽朝下，与其他机构相连。本机构主要实现拧开瓶盖和拧回瓶盖的功能；当整个双向拧瓶盖机构606向下运动，并且其固定横梁板60604靠紧瓶盖上方时，机构开始运转，舵机C 60607逆时针转动，带动齿轮60603转动，此时拧瓶盖外壳60605不动，齿轮带动带齿条的双边夹具(上)60601和带齿条的双边夹具(下)60602反方向运动，齿条夹具的一对凹型夹边夹紧药瓶盖，这时舵机C 60607继续逆时针转动，开始带动拧瓶盖外壳60605转动，同时双向拧瓶盖机构606之外的步进电机602及丝杆603缓慢反向转动，带动双向拧瓶盖机构606缓慢向上运动，瓶盖逐渐被拧开并被拉起。当取药结束，药瓶重新由链传动传送至双向拧瓶盖机构606的下方时，整个中双向拧瓶盖机构606带着瓶盖重新向下运动，瓶盖与瓶口接触，压力传感器检测到信号，舵机C 60607顺时针转动，此时带齿条的双边夹具(上)60601和带齿条的双边夹具(下)60602的另一对平夹边夹紧药瓶盖，将瓶盖拧回。

请参阅图5至图7，本发明实施例中翻转式渐变孔出药机构5，按照设计理论上能够完成大部分瓶装药物的逐颗掉落的功能和靠紧翻转、转回复位的功能，请参阅图5～6，本机构包括底座501、多功能支架A502、舵机A503、舵盘A 504、舵盘连接件505、直线电机506、直线电机模块连接件507、渐变孔出药机构508、斜口出药盖50801、出药渐变口外壳50802、渐变口转盘50803、舵盘B 50804、长连接板50805、微型推拉式电磁铁50807、电磁铁推药连接件50808、限高预推药槽50809、舵机B 50810、L形连接支架A 50811、多功能支架B 50812、渐变口50813。由于结构较于复杂，由两个部分分述，一者为翻转式渐变孔出药机构5总体结构及运动，另一者为其中关键机构渐变孔出药机构508的详细结构及运动。

请参阅图5，翻转式渐变孔出药机构5总体结构上，整个机构通过多功能支架A502与箱体相连固定，舵机A503与多功能支架A502配合连接，舵盘A 504安装在舵机A503上；直线电机安装在底座中，通过底座的舵盘连接件505与舵盘A 504相连，直线电机顶端安装直线电机模块连接件507，直线电机模块连接件507与渐变孔出药机构508连接。总体机构运动有，当已拧开瓶盖药瓶由链传动存药机构4传送至翻转式渐变孔出药机构501的渐变孔出药机构508的斜口出药盖50802的下方时，翻转式渐变孔出药机构5开始运动，直线电机缩短带动渐变孔出药机构508往下运动，至渐变孔出药机构508的斜口出药盖508501贴合药瓶口，舵机舵盘A 504旋转180°，由于托盘405与链条403以一字阻尼转轴404连接，故斜口出药盖50801带动托盘4带着药瓶模型407至链条403之间的所有部件旋转180°；渐变孔出药机构508开始执行出药动作，经过光电开关3检测信号计数，掉落指定目标数后使渐变孔出药机构508关闭，下方出药盒2暂时储存药，出药盒14外部拉动抽屉完成取药。完成取药后，舵机舵盘A 504反向旋转180°，使得翻转式渐变孔出药机构5翻转回去，直线电机向上运动，至初始位置。完成翻转式渐变孔出药机构5一个完整动作流程。

请参阅图6至图7，再详述其中关键机构渐变孔出药机构508的结构组成，斜口出药盖50801通过出药渐变口外壳50802圆面上的孔以螺丝螺母连接，舵机B 50810通过其上舵盘B 50804与渐变口转盘50803连接，渐变口转盘50803的一个圆面的中心部分与舵机B50810的舵盘B 50804相固定，使渐变口转盘50803会随着舵盘转动而转动，另一圆面与出药渐变口外壳50802的内部圆面贴近但不阻碍渐变口转盘50803转动(距离约0.5mm)，安装着舵机B 50810的多功能支架B 50812用短连接板50806和长连接板50805与出药渐变口外壳50802相应部位螺栓固定连接，限高预推药槽板50809通过螺丝螺母安装在出药渐变口外壳50802离斜口较近的一边，其弧形凹槽部分对准出药孔，微型推拉式电磁铁50807安装在和长连接板50805上，电磁铁推药连接件50808的有孔端连接在微型推拉式电磁铁50807的推杆上，并且其截面为双弧形组成的部分与限高预推药槽板50809的弧形凹槽部分相配合，L形连接支架A 50811与多功能支架B 50812连接，并与线电机模块连接件507连接。当渐变孔出药机构508被带着向下靠近药瓶过程中，渐变孔出药机构508的斜口出药盖50801贴合药瓶口并被整个翻转至药瓶及渐变孔出药机构508向下时，机构开始运作，先是微型推拉式电磁铁50807得电，其推杆及电磁铁推药连接件50808缩回，后是推杆舵机B 50807以较慢的转速带动渐变口转盘50803，使得渐变口转盘50803与斜口出药盖50801口相对空孔大小变大，使得药掉出到限高预推药槽板50809的弧形凹槽上，然后由于弧形凹槽预留空间高度为大部分药片一片的高度，此时微型推拉式电磁铁50807失电，电磁铁推药连接件50808由微型推拉式电磁铁50807复位而推动，使药片仅掉落一片，并将多余药物顶回去；光电开关3固定在出药口下方(如图2所示固定在箱体上)，当药片落下被光电传感器3检测到，这时舵机B50807快速反向转动，使得渐变口转盘50803与斜口出药盖50801口相对空孔大小快速变小，使得机构暂时停止出药，故此时药掉出一颗掉入出药盒2，完成一次药物掉落动作，完成药物掉落动作的次数即为掉落目标颗数药物。

本发明总体工作原理为：首先药瓶407放在托盘405上通过摇床夹具406夹紧，伺服电机401驱动链传动使得托盘405及药瓶407带到步进电机拧瓶盖模块601的双向拧瓶盖机构606的下方；步进电机602正转，使得丝杆与丝杆螺母的传动带着双向拧瓶盖机构606向下运动使其到达指定位置(药瓶瓶盖上方)，舵机C 60607驱动双向拧瓶盖机构606运动打开瓶盖并携带瓶盖，步进电机602向上运动复位；伺服电机401驱动链传动使得托盘405及药瓶407带到翻转式渐变孔出药机构501的渐变孔出药机构508的斜口出药盖50801的下方。

直线电机506向下运动至渐变孔出药机构508的斜口出药盖50801贴合药瓶口，舵机舵盘A 504旋转180°，由于托盘405与链条403以一字阻尼转轴404连接，故斜口出药盖50801带动托盘1202带着药瓶模型407至链条403之间的所有部件旋转180°；渐变孔出药机构508开始执行出药动作舵机B 50810带动渐变孔出药机构507运动与微型推拉式电磁铁50807得电失电，药粒掉出，经过光电开关13检测信号计数，掉落指定目标数后使渐变孔出药机构508关闭，下方药盒2暂时储存药，药盒2外部拉动抽屉完成取药，完成取药后，舵机舵盘A 504反向旋转180°，使得翻转式渐变孔出药机构5翻转回去，直线电机506向上运动，至初始位置。药瓶407重新由链传动传送至双向拧瓶盖机构606的下方，步进电机602正转，使得丝杆与丝杆螺母的传动带着双向拧瓶盖机构606向下运动使其到与药瓶瓶口接触位置，双向拧瓶盖机构606中舵机C 60607反向转动拧紧瓶盖，略微回转舵机C 60607以松开双向拧瓶盖机构606，步进电机反转，使双向拧瓶盖机构606回到初始位置。至此完成一个流程。

本发明实施方式并不唯一，上述方式旨在举例说明。本发明可通过编程控制改变参数改变运动步骤，实现不同种满足需求的运动组合。