【摘要】:针对中药房在中药饮片称量中使用的等分机构,对其机械结构和控制系统进行了设计分析,弥补了原来中药调配"手抓戥称"工作模式效率低、误差大的缺陷,为中药房的称量工作实现自动化提供了解决方案。 【关键词】:中药饮片;等分机构;几械结构;工作流程;控制系统;设计 0引言 长期以来,传统中药房一直依靠人工估算的"手抓戥称"的中药调配工作模式,不仅工作量大、效率低,而且误差大、患者等待时间较长。 现根据中药饮片的种类、形状、特性,以经过预处理、黏性较小的常用中药饮片为基础,设计了一款针对中药饮片的等分机构。 1中药等分机构的机械结构 中药等分系统是机电一体化系统,其主要由机械结构和控制系统组成。 1.1中药等分机构的机械结构组成 中药等分机构的机械结构如图1所示。等分板位于输送带之上,可进行直线往返运动,其运动轨迹遍布输送带全程。传送带安装在两侧板中间,下方安装有张紧装置和调节螺钉。传送带的主要作用是将振动均匀的物料输送到等分槽中。前挡板通过步进电机驱动,经杠杆作用控制前挡板的抬起和落下。经调研发现,通常情况下医生的处方剂数都在10剂以内,因此,此处等分槽沿输送带的宽度方向将其进行10等分,并通过两侧长度不等的连接板将 其固定,限制其6个自由度。将等分槽末端的出料挡板与十字滑台直线导轨模组连接。其中,导轨模组根据共振原理,当电磁振动器的激励频率接近装置的固有频率时,装置于低临界共振状态下工作,此状态下机构工作平稳、功耗较低。其中,衔铁通过一个平板机构与传送带侧板固定相连,铁芯及其固定装置安装在基架上。当给铁芯接通经过半波整流后的单相交流电时,在电压的正半周,铁芯与衔铁就会产生脉冲电磁力,衔铁被铁芯吸附而产 42制药装备*2015年9月o苐9辑 生相对运动;在电压的负半周电磁力消失时,衔铁被释放,装置向相反方向运动。中药等分机构在50Hz的交流电下工作,使得传送带上的物料看起来像在均匀连续地移动,物料振动均匀。板弹簧组在振动装置中起到了提供回复力的作用。 1.2中药等分机构的具体工作流程 中药等分机构的具体工作流程如图2所示。系统接收到数据时,两组十字滑台直线导轨模组的电机相继运动到指定位置,当经过混合均匀的中药饮片被倒入装置中时,电磁振动器便会通电开始振动,经过一段时间后,振动停止,前挡板电机开始运转,驱动前挡板抬起至一定高度后停止,此时传送 带运转将物料送到等分槽中,然后前挡板回落,等分板归零。当后续的包装系统启动到位后,出料板在十字滑台导轨模块的驱动下,每次运动一个等分格的距离,以便饮片逐格出料并对其进行包装。 2等分效果仿真 本文通过三维CAD软件建模后导入EDEM软件对等分机构进行分析。为了方便导入,将与分析无关的部件先行删除后再行导入,减少了软件处理各部件的时间。等分效果仿真如图3所示。 从图中数据可以看出:槽中最大质量22g、最小质量19.8g,两者相差2.2g。该机 构较人工等分误差要小很多,在很大程度上能够满足等分称量要求。 3中药等分机构的控制系统设计 3.1控制系统的硬件组成 |
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