单位剂量分配机构的制作方法

文档序号:20492673发布日期:2020-04-21 22:10阅读:141来源:国知局
单位剂量分配机构的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月31日提交的美国专利申请号15/693,276的权益,其全部内容通过引用并入本文。

本申请涉及于2015年2月27日提交的且题为“单位剂量分配系统和方法”的美国专利申请no.14/634,063,其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。



背景技术:

许多行业都依赖于安全物品的准确盘存和分配。例如,在医院环境中,以正确剂量给予患者正确的药物是至关重要的。此外,法律要求对受控物质进行保护和准确跟踪,且跟踪药物和用品的盘存也是很重要的,以便能够实施适当的业务控制。

已开发出各种分配柜和推车以帮助管理药物和其他物品。然而,仍然需要提高物品的分配和追踪的可靠性,并且还期望减少物品存储和分配所需的空间量。



技术实现要素:

根据一个方面,一种分配机构包括用于从安装有分配机构的柜中接收电信号的连接器;响应于电信号操作的致动器;由致动器驱动的非圆形链轮;以及由链轮驱动的带。带包括多个链节,并且被构造为当由致动器驱动时在室内循环。分配机构还包括多个叶片,多个叶片与带的链节一体形成以在成对的叶片之间接收要分配的物品,叶片从带延伸。分配机构还包括壳体,壳体限定室并且限定在室的底部的开口,使得当递增地推进分段的带并且支撑物品的叶片由于带的推进而接近竖直取向时,单个物品从其相应的叶片之间掉落并且通过开口。

根据另一个方面,一种分配机构包括一组竖直通道,一组竖直通道具有一定形状和尺寸以接收许多小瓶并以竖直堆叠保持小瓶。分配机构还包括用于从安装有分配机构的柜中接收电信号的连接器;响应于电信号移动的致动器;以及由致动器驱动的多个可旋转接收器。可旋转接收器中的每一个定位在竖直通道中的相应的一个的下方并且界定具有一定形状和尺寸以接收小瓶的侧面敞开的腔室。分配机构还包括在分配机构的底部界定开口的壳体。当可旋转接收器旋转时,其相应的腔室与竖直通道依次对齐,使得在对齐时,小瓶中的一个通过腔室的敞开侧掉入相应的腔室中,并且当保持小瓶的腔室中的一个接近向下的竖直取向时,单个小瓶从向下取向的腔室的敞开侧掉落并且通过开口。

根据另一个方面,一种分配机构包括用于从安装有分配机构的柜中接收电信号的连接器;响应于电信号移动的致动器;以及用于存储要分配的物品的壳体。壳体包括底板,底板具有开口,物品要通过开口进行分配,并且壳体包括用于通过重力将物品朝向底板中的开口进行进给的装置。分配机构还包括由致动器驱动的可移动滑动件,可移动滑动件具有通过可移动滑动件的狭槽,要分配的物品一次落入狭槽中一个;以及弹簧,弹簧使滑动件偏置到默认位置中,在默认位置中,可移动滑动件的狭槽未与底板中的开口对齐。当滑动件由致动器移动时,滑动件抵抗弹簧的作用平移至一个位置,在该位置中,滑动件中的狭槽与底板中的开口相对齐,从而允许在狭槽中的单个物品通过开口降落以进行分配。

根据另一个方面,一种用于检测物品的系统包括指向穿过开口的一个以上发光器以及一个以上光接收器。光接收器中的每一个生成指示由相应的光接收器接收的光的强度的信号。系统还包括分配机构,分配机构包含要分配的一个以上物品并且被构造为使要分配的物品一次一个地通过开口。系统还包括电路,电路比较一个以上光接收器的输出与相应的参考信号并且基于比较的结果生成检测信号。检测信号指示从以下所组成的一组条件中选择的一个以上条件:a)一个以上光接收器中的任一个或任何数量产生低于参考信号中的一个的输出信号,以及b)一个以上光接收器中的任一个或任何数量产生高于参考信号中的一个的输出信号。系统还包括接收检测信号的控制器。控制器被构造为命令物品的分配;针对与物品的分配一起产生的检测信号来监测电路的输出;以及在不需要分配的时间期间,针对不是与任何物品的分配一起产生的检测信号来监测电路的输出。

附图说明

图1示出了可以在其中实现本发明的示例柜;

图2示出了根据本发明的实施例的分配单元;

图3是图2的一部分的详细视图;

图4a示出了完全加载有分配机构的分配单元;

图4b示出了完全加载有分配机构的不同混合的图2的分配单元;

图5是图4a的完全加载的分配单元的一部分的反向视角图;

图6a和6b示出了根据本发明的实施例的第一分配机构的上视图和下视图;

图7a和7b示出了图6a和6b的分配机构的部分分解视图;

图8示出了图6a和6b的分配机构的部分斜剖视图;

图9示出了如可以由图6a和6b的分配机构分配的典型泡罩包装;

图10示出了图6a和6b的分配机构的匣盒部分的正交视图,其中移除了后盖以示出匣盒的一些内部工作;

图11是图10的匣盒的上部分的详细斜视图,其提供了关于匣盒构造的更多细节;

图12a和12b示出了根据本发明的实施例的第二分配机构的上部部分分解斜视图和下部部分分解斜视图;

图13示出了如可以由图12a和12b的分配机构分配的小瓶;

图14是部分填充有小瓶的图12a和12b的分配机构的匣盒部分的斜剖视图;

图15示出了图14的匣盒部分的下斜视图;

图16示出了图12a和12b的分配机构的分配器部分的下部的部分剖视的后视图;

图17示出了图16的分配器的下部的前视图,其示出了其操作的额外细节;

图18a和18b示出了根据本发明的实施例的第三分配机构的上视图和下视图;

图19示出了移除了一些部分的图18a和18b的分配机构的分配器部分的斜视图,其露出了分配器部分的操作的内部细节;

图20示出了如可以由图18a和18b的分配机构分配的注射器;

图21a和21b示出了移除了某些外面板的图18a和18b的分配机构的匣盒部分,其露出了匣盒部分的内部细节;

图22a至22c示出了图18a和18b的分配机构的部分的剖视图及其用于分配注射器的操作;

图23示出了根据本发明的实施例的图2的分配单元的电气框图;

图24示出了根据本发明的实施例的图2的补货抽屉中的印刷电路板的电气框图;

图25示出了根据本发明的实施例的如可以用于图6a、12a和18a的分配机构中的分配器的电气框图;

图26a和26b示出了根据本发明的其他实施例的分配机构的上视图和下视图;

图27a和27b示出了图26a和26b的分配机构的部分分解视图;

图28示出了图26a和26b的分配机构的部分斜剖视图;

图29示出了图26a和26b的分配机构的匣盒部分的正交视图,其中移除了后盖以示出匣盒的一些内部工作;

图30示出了图29的匣盒的部分分解视图;

图31示出了在图29的匣盒的部分之间的间隔;

图32示出了图29的匣盒的后斜视图;

图33示出了图32的部分的放大视图;

图34示出了根据本发明的实施例的图29的匣盒中的几个开口的位置;

图35示出了安装在图34中所示的开口中的多个系带;

图36a和36b示出了根据本发明的其他实施例的分配机构的上部部分分解斜视图和下部部分分解斜视图;

图37是根据本发明的实施例的部分填充有小瓶的示例匣盒的斜剖视图;

图38示出了图37的匣盒的下后斜视图;

图39a示出了根据本发明的实施例的分配器的部分后剖视图,并且图39b示出了分配器的前斜视图;

图40示出了根据本发明的实施例的匣盒的下部的后正交视图,其示出了制动器的操作;

图41示出了根据本发明的实施例的图37的匣盒中的几个开口的位置;

图42和43示出了安装在图41中所示的开口中的多个系带;

图44a和44b示出了根据本发明的其他实施例的分配机构的上视图和下视图;

图45示出了移除了一些部分的本发明的实施例的分配器的斜视图,其露出了分配器的操作的内部细节;

图46示出了根据本发明的实施例的匣盒的斜剖视图;

图47a至47c示出了图46的匣盒的下部的正交截面视图;

图48示出了图47的匣盒的一部分的斜剖视图,并且示出了制动器的操作;

图49a和49b示出了根据本发明的实施例的图47的匣盒中的几个开口的位置;

图50和51示出了插入在图49a和49b中示出的开口中的几个系带;

图52示意性地示出了根据本发明的实施例的光幕的布置;

图53示出了图52的光幕,其中光被分配的物品中断;

图54示意性地示出了根据本发明的其他实施例的光幕的布置;

图55示出了图54的光幕,其中光被分配的物品反射;

图56示意性地示出了根据本发明的其他实施例的光幕的布置;

图57示出了图56的光幕,其中光被分配的物品中断;

图58示出了根据本发明的实施例的发光器电路;

图59示出了根据本发明的实施例的光检测电路;

图60示出了根据本发明的实施例的光检测逻辑电路。

具体实施方式

图1示出了可以在其中实现本发明的示例柜100。柜100包括各种门101和抽屉102,其提供了进入隔室的通道,该隔室用于存储诸如医疗用品或药物的物品。例如,诸如绷带、拭子等用品可以存储在诸如可以通过门101中的一个进入的未锁定的隔室中。药物可以存储在诸如抽屉102的抽屉内的可单独锁定的隔室中。计算机103保持柜100的内容物的记录并且可以控制至各个隔室的进入。例如,需要获得用于医院患者的一定剂量的药物的楼层护士可以将他或她的身份证明和所需药物输入至计算机103中。计算机103对护士经授权移走药物进行验证,并且解锁特定抽屉102和在该抽屉内的包含所需药物的特定隔室。计算机103还可以控制引导护士至正确的抽屉和隔室的灯,以帮助确保分配了正确的药物。此外,计算机103可以与中央计算机系统通信,该中央计算机系统协调来自许多存储和分配装置,诸如柜100的信息。

虽然以固定柜100为背景描述了本发明的实施例,但将认识到本发明也可以在其他种类的存储装置,例如,可移动柜、小车、存储室等中实现。示例分配装置在下列共同拥有的美国专利和专利申请中进行了描述,其内容通过引用并入本文:2001年8月7日颁发给lipps的美国专利号6,272,394,2002年5月7日颁发给lipps的美国专利号6,385,505,2004年7月6日颁发给lipps美国专利号6,760,643,1998年9月8日颁发给lipps的美国专利号5,805,455,2003年8月19日颁发给lipps的美国专利号6,609,047,1998年9月8日颁发给higham等的美国专利号5,805,456,1998年4月28日颁发给higham等的美国专利号5,745,366,1999年5月18日颁发给higham等的美国专利号5,905,653,1999年7月27日颁发给godlewski的美国专利号5,927,540,2000年3月21日颁发给holmes的美国专利号6,039,467,2003年10月28日颁发给holmes等的美国专利号6,640,159,2000年11月21日颁发给arnold等的美国专利号6,151,536,1995年1月3日颁发给blechl等的美国专利号5,377,864,1993年3月2日颁发给blechl的美国专利号5,190,185,2005年12月13日颁发给duncan等的美国专利号6,975,922,2009年8月4日颁发给duncan等的美国专利号7,571,024,2010年11月16日颁发给duncan等的美国专利号7,835,819,2000年1月4日颁发给holmes的美国专利号6,011,999,2008年3月25日颁发给higham的美国专利号7,348,884,2010年3月9日颁发给higham的美国专利号7,675,421,2001年1月9日颁发给wilson等的美国专利号6,170,929,2012年4月10日颁发给vahlberg等的美国专利号8,155,786,2011年12月6日颁发给vahlberg等的美国专利号8,073,563,2008年12月25日公开的vahlberg等的美国专利申请公开号2008/0319577,2012年3月20日颁发给vahlberg等的美国专利号8,140,186,2012年2月28日颁发给vahlberg等的美国专利号8,126,590,2011年9月27日颁发给vahlberg等的美国专利号8,027,749,2008年12月25日公开的vahlberg等的美国专利申请公开号2008/0319790,2008年12月25日公开的vahlberg等的美国专利申请公开号2008/0319789,2012年3月6日颁发给vahlberg等的美国专利号8,131,397,2008年12月25日公开的vahlberg等的美国专利申请公开号2008/0319579,以及2010年2月18日公开的levy等的美国专利申请公开号2010/0042437。本发明的实施例可以按任何可行的组合来结合源于在这些文件中所述的装置的特征。

在上述情形中,可以使护士进入具有大量剂量的药物的隔室,并且他或她可以简单地移走立即需要的数量。

柜100还包括返回仓104,未使用的物品可以放入该返回仓104中,以便稍后由药房技术人员退货。

当需要进一步控制和跟踪准确性时,可以将药物放置在分配单元,诸如分配单元105中。分配单元105包括补货抽屉106和分配抽屉107。补货抽屉又包括多个分配机构(在图1中不可见),其在计算机103的控制下,可以将单个物品分配到分配抽屉107中。分配抽屉107可以随后打开以取回分配物品。补货抽屉106仅可由特别授权的人员进入,例如,用于由药房技术人员补货。

图2更详细地示出了分配单元105,其包括补货抽屉106和分配抽屉107。多个分配机构可以通过将其附接到轨道201而安装在补货抽屉106内。在图2中仅示出了几个分配机构202、203、204。可以存在有不同类型的分配机构,这取决于要分配的物品的种类,如下面更详细所讨论的。不同种类的分配器可以具有不同的尺寸,并且轨道201可以通过将轨道201固定到不同组的挂架205来根据需要配置为容纳特定混合的分配机构。

例如,分配机构203是双宽度机构,其被置于两个间隔宽的轨道之间,而分配机构202和204则是单宽度机构,其被置于连接到相邻组的挂架205的轨道201之间。其他尺寸的分配器,例如,三和四宽度也是可以的。

图2还示出了分配抽屉107和补货抽屉106形成了嵌套对的抽屉。即,补货抽屉106可以在引导件206上滑出柜100以进行补货、维护等,从而使补货抽屉106带有分配抽屉107。类似地,分配抽屉107可以在图2中不可容易地看到的类似的引导件上滑入和滑出补货抽屉106。

在一些实施例中,分配抽屉107可以方便地用作柜100或类似装置的用户的工作表面。例如,一旦已将物品分配到分配抽屉107中并且用户已经打开分配抽屉107以取回物品,用户则可以使用分配抽屉107的平坦底部以搁置他或她可能使用的笔记本、计算机或其他物品以就交易进行存档或就交易做笔记。分配单元105可以包括用于促进将分配抽屉107用作工作表面的特征。例如,用于打开分配抽屉的引导件或其他滑动机构可以包括在分配抽屉107的最敞开的位置处的棘爪掣,以在其用作工作表面时将稳定性提供给分配抽屉107。

图3是图2的一部分的详细视图,其示出了电连接器301在每个挂架205处。每个连接器301与定位在相应挂架205处的附接到轨道201内的布线的匹配连接器连接,从而供给电力和来自柜100内其他系统的信号。其他连接器302沿着轨道间隔开,以与分配机构,诸如分配机构202、203和204进行电连接。为了完成所需的电连接,每个轨道201可以容纳布线线束、印刷电路板组件(pcba)等。因此,计算机103可以与补货抽屉106内的任何分配机构单独通信。来自所有连接器的电缆布线汇聚在分配单元105背面的电路板(不可见)处,该电路板转而经由一个以上柔性电缆(在图3中不可见)连接到柜100内的其他电子元器件,这允许分配单元105滑出柜100以进行补货、维护等。

图4a示出了分配单元105,其完全加载有七个分配机构202、14个分配机构203以及七个分配机构204,从而完全填充了轨道201上的可用空间。将认识到的是,分配单元的这种布置仅仅是可以采用的分配单元的许多布置中的一个示例。例如,补货抽屉106可能没有完全填充有分配单元。可以仅存在一种或两种不同种类的分配机构,或可以存在四种或更多种的分配单元。不同种类的分配单元可以以任何可行的比例存在,并且类似的分配单元不需要彼此相邻地安装。示例分配单元105可以保持高达42个单宽度分配机构(安装有两个额外的轨道201)。这种情况的一个示例在图4b中示出,其中分配单元加载有42个分配机构202。

优选地,每个分配单元可以通过其相应的连接器302识别自身,并且计算机103可以创建所安装的分配单元的特定布置的地图。计算机103还可以优选地通过相应的连接器302或通过单独的传感器来检测到在间隔位置中的任一个处的分配单元的存在。另外,每个分配单元还可以优选地将其包含的以及准备分配的物品的种类和数量传送给计算机103。

图5是图4a的完全加载的分配单元105的一部分的反向角视图,其示出了补货抽屉106的后面板501。优选地,补货抽屉106和分配抽屉107都包括可由计算机103操作的闩锁机构,以防止在不适当的时间打开抽屉。例如,计算机103可以仅在计算机103已经接收到来自补货技术人员的适当的安全码时才允许补货抽屉106打开,并且可以仅在已从分配机构202、203、204中的一个分配了物品之后才允许分配抽屉107打开。在图5中可见用于锁定和解锁补货抽屉106的闩锁机构502。可以在补货抽屉106内提供类似的闩锁机构,以锁定和解锁分配抽屉107。在图5中还可见各种连接器503,其用于通过一根以上柔性电缆(未示出)连接到柜100内的其他电子元器件,例如,电源、计算机103或其他电子组件。

分配机构

分配机构202、203、204可以根据要分配的物品的尺寸和类型进行定制并且提供针对现有分配机构的改进。例如,一种现有类型的分配机构使用螺旋线圈,并且要分配的物品定位在螺旋的线圈之间。旋转线圈直到将物品推进超过线圈的抓握并进行分配为止。这种分配器,尽管被广泛且成功地使用,但是在可分配物品的形状和尺寸上受到了一定的限制,这是因为物品必须与线圈的螺距和尺寸兼容。

用于泡罩包装和其他小物品的分配机构

图6a和6b更详细地示出了分配机构202的上视图和下视图。分配机构202对于分配小物品,诸如以众所周知的“泡罩包装”包装的个别药物剂量来说尤其有用,然而分配机构202也可以用于分配许多其他种类的物品。

如图6a中可见的,在分配机构202顶部的按钮601允许授权用户进入补货抽屉106的内部以向计算机103发出信号,例如以记录已重新填充分配机构202的事实。灯602使计算机103能够与用户通信,例如使灯闪烁以指导用户对该特定分配机构补货。

如在图6b中可见的,当分配机构202安装在补货抽屉106中时,与轨道201上的连接器302兼容的连接器603被定位成接合连接器302中的一个。分配机构202的各个部分共同构成壳体,该壳体在分配机构202的底部界定了开口604,物品通过该开口604进行分配。分配机构202可以使用卡扣机构、一个以上螺钉或通过另一种方法可移除地固定到轨道201中的一个。

如图7a和7b中所示,示例分配机构202包括可分离的分配器701和匣盒702。例如,分配器701和匣盒702可以卡扣在一起,可以以移除一个或少量螺钉的方式分离,或可以以某种其他方式合理地分离,而不损坏分配器701或匣盒702。以这种方式,可以通过用装满的匣盒702替换耗尽的匣盒702来完成补货。当匣盒702组装到分配器701时,齿轮703接合分配器701内的驱动齿轮(在图7a中不容易看到)。

优选地,如将在下面更详细地讨论的,匣盒702不包含任何有源电气组件。示例分配机构202的所有有源组件都位于分配器701中。例如,天线704可以激励匣盒702中的无源存储器芯片705,以确定匣盒702的内容物(当匣盒702在远程位置进行填充时,其被写入无源存储器芯片705中)。如果需要的话,天线704也可以用于更新无源存储器芯片705中的数据。该无线数据交换可以使用任何适当的无线协议,例如近场通信(nfc)、射频识别(rfid)或另一种无线协议。

分配器701可以优选地自动检测匣盒702的安装和移走。这种自动检测可以促进物品的盘存和跟踪,并且还可以帮助防止物品的非法转移。可以以任何合适的方式来完成检测,例如使用天线704,使用可以机电地检测匣盒702存在的接触传感器(未示出)或通过另一种技术的周期性轮询。

在其他实施例中,根据本发明实施例的分配机构可以不具有分配机构202的可分离架构,但却可以是单个单元,其包括用于存储要分配的物品的空间并且包括用于分配物品的致动器和其他组件。在确实包括匣盒的其他实施例中,匣盒可以包括有源组件,例如,马达或其他致动器、用于感测的发光器或其他组件。

如在图7a中可见的,发光器706和两个光接收器707定位在接近分配器701的底部处。在操作中,来自发光器706的光从反射表面708(在图7b中可见)反射,并且返回到光接收器707,只要其不被分配的并且通过穿过开口形成的“光幕”掉落的物品中断即可。当通过开口604分配物品时,其中断了由光接收器707中的一个或两个接收的光,并且分配器701可以注意到实际上已被分配的物品。如果尽管有分配物品的命令但仍未检测到光中断,计算机103则可以假定已发生错误进给或其他问题,或匣盒702是空的。通过使用更复杂的监测策略,可以检测到多个物品的意外分配。例如,如果在时间上紧密间隔地检测到光幕的两次中断,则可以指示两次进给。发射器706可以是任何合适类型的发射器,并且可以发射任何合适波长或波长组合的光。例如,发光器706可以是发光二极管,激光器,诸如,竖直腔半导体发射激光器(vcsel)或另一种光源,并且可以发射可见光、红外光或其他合适波长带或波长带组合的光。

在其他实施例中,发光器706和接收器707可以在开口604的相对侧,以便接收器707直接从发光器706接收光,直到光被物品的分配中断为止。

图8示出了分配机构202的部分斜剖视图,其露出了分配器701的一些内部细节。具有直角驱动器的马达801转动驱动齿轮802,其接合在匣盒702上的齿轮703以致动匣盒702。马达801可以是例如,步进马达,其角位置可以容易地递增移动并保持。在那种情况下,可以通过将马达801推进已知对应于一个分配操作的许多步来分配物品。如果光幕未检测到分配物品,则可以进一步推进马达801,并且如果尚未检测到分配,则可以生成错误消息,或可以假定匣盒702是空的。替代地,马达801可以是简单的dc或ac马达,在这种情况下,可以通过简单地运行马达801直到检测到物品的分配为止来完成分配,并且随后关闭马达,使得根据需要尽可能远地递增推进马达801。可以施加时间限制,使得如果在马达801运行的时间限制内未检测到分配,则可以关闭马达并且生成错误消息。

在其他实施例中,可以使用除马达之外的致动器。例如,螺线管或记忆金属致动器可以提供往复运动,该往复运动用于使用棘轮或类似棘轮的布置来驱动在分配器701内的驱动齿轮。其他种类的致动器和驱动布置也是可以的。

微处理器、微控制器或类似的控制电路可以位于分配器701内,并且可以响应于来自补货抽屉106内其他位置的监控控制器或来自计算机103的高级命令来操作分配器701的各种有源组件和传感器。在那种情况下,分配器701被认为是“智能”分配器,这是因为其包括一些处理智能。然而,其他架构也是可以的。例如,来自补货抽屉106内其他位置的监控控制器的逻辑信号可以操作分配器701。

如上面所讨论的,分配机构202对于分配个别药物剂量,诸如通常包装在泡罩包装中的那些特别有用。图9示出了典型的泡罩包装901。平坦部分902可以由纸板、硬塑料等制成。将塑料泡状的“泡罩”903层压到平坦部分902,将胶囊等(不可见)限制在泡罩903内。

图10示出了匣盒702的正交视图,其中移除了其后盖并且示出了匣盒的内部工作。分段带1001支撑在驱动轴1002和惰轮轴1003之间。驱动轴1002连接到齿轮802,使得带1001由齿轮802并且最终由马达801驱动。可以在任一方向上驱动马达801(且从而为带1001)。叶片1004与带1001的分段一体形成,并且在带移动时在室1005内循环。驱动轴1002和惰轮轴1003内的凹部(不可见)与形成在带1001的内表面上的齿1006接合,从而提供在驱动轴1002的角位置和带1001的行进之间的正关系。

其他布置也是可以的。例如,带1001可以是连续带而不是分段带,并且叶片1004可以附接到带而不是与其一体形成。

在叶片1004之间的空间形成多个存储隔室,其中的一些填充有泡罩包装901。为了分配物品,带1001递增地进行推进直到保持物品的最底部的叶片1004接近竖直取向,如叶片1007所示的,并且物品由于重力通过开口604掉落至分配抽屉107。

虽然室1005被示为是竖直取向的(比其宽高),但这不是必需的。根据本发明的实施例的分配机构还可以将室定位在水平取向上(比其高宽)。

图11是图匣盒702的上部分的详细斜视图,其提供了关于匣盒702构造的更多细节。

与先前的匣盒设计,例如,先前的螺旋螺钉分配器相比,以这种方式使用叶片1004提供了存储大量待分配的物品的能力。示例匣盒702使用32个叶片1004,从而在叶片1004之间提供了用于多达30个物品的存储。可以使用更多或更少的叶片1004,从而提供不同数量的存储空间,这取决于要放置在匣盒中并且从匣盒进行分配的物品的尺寸。尽管其他尺寸是可以的,但是示例匣盒702为约251mm高,72mm宽和49mm深,并且因此对于可以存储在匣盒702中的每个物品而言置换小于900立方厘米或约30立方厘米的体积。在其他实施例中,可以通过将叶片1004放置得更靠近在一起,使叶片1004更小或通过其他小型化技术来存储更多的物品。例如,在各种实施例中,对于以满负荷存储在匣盒702中的每个物品而言,匣盒702可以置换小于30,小于25,小于20,小于15,或小于10立方厘米。

在一些实施例中,分配机构202可以包括一个以上传感器,其用于直接检测分配机构202的机械组件的移动。例如,分配器701内的驱动齿轮可以在其主要部分周围具有孔,使得在孔之间的剩余材料用作宽辐条。反射光学传感器可以设置在分配器701内,该反射光学传感器将光(例如,红外光)照射到驱动齿轮上并且可以检测是否接收到返回反射。然后,齿轮的旋转会在反射“辐条”和非反射孔交替通过传感器时产生来自传感器的交替信号。在分配器701内的处理器或其他电路可以解释该信号以验证驱动齿轮的运动。该直接测量提供了关于分配机构202的操作的额外反馈。例如,如果使用额外的传感器验证了带1001已移动了分配物品应有的足够远的距离,但是光幕传感器未检测到物品的分配,则可以确定匣盒702是空的,或可以怀疑已发生了错误。

其他种类的传感器可以用于直接测量机械运动。例如,可以通过反射光学传感器通过室1005的壁的开口照射光来检测到穿过叶片1004。优选地,感测系统的任何有源部分位于分配器701内,使得匣盒702不包括有源电气组件。

用于小瓶和其他类似形状的物品的分配机构

图12a和12b示出了分配机构204的上部部分分解斜视图和下部部分分解斜视图。分配机构204在分配小瓶,诸如图13中所示的小瓶1301中可以特别有用,小瓶1301具有突出的圆柱形顶部1302。可以使用小瓶1301,例如,来存储流体以加载至皮下注射器中以注射至患者体内。其他类似形状的物品也可以由分配机构204分配。

再次参考图12a和12b,示例分配机构包括分配器1201和匣盒1202,其可以很容易地分离以对分配机构204补货。

优选地,匣盒1202不包含任何有源电气组件。分配机构204的所有有源组件都位于分配器1201中。例如,天线1203可以激励匣盒1202中的无源存储器芯片1204,以确定匣盒1202的内容物(当匣盒1202在远程位置进行填充时,其被写入无源存储器芯片1204中)。如果需要的话,天线1203也可以用于更新无源存储器芯片1204中的数据。该无线数据交换可以使用任何适当的无线协议,例如近场通信(nfc)、射频识别(rfid)或另一种无线协议。

分配器1201可以优选地自动检测匣盒1202的安装和移走。这种自动检测可以促进物品的盘存和跟踪,并且还可以帮助防止物品的非法转移。可以以任何合适的方式来完成检测,例如使用天线1203,使用可以机电地检测匣盒1202的存在的接触传感器(未示出)或通过另一种技术的周期性轮询。分配机构204可以使用卡扣机构、一个以上螺钉或通过另一种方法可移除地固定到轨道201中的一个。

在其他实施例中,根据本发明实施例的分配机构可以不具有分配机构204的可分离架构,但却可以是单个单元,其包括用于存储要分配的物品的空间并且包括用于分配物品的致动器和其他组件。在确实包括匣盒的其他实施例中,匣盒可以包括有源组件,例如,马达或其他致动器、用于感测的发光器或其他组件。

尽管在图12a和12b中不可见,发光器和光接收器定位在接近分配器1201的底部处,并且按类似于上面关于分配机构202所述的发光器706和接收器707的方式操作。在操作中,来自发光器的光从反射表面1205(在图12b中可见)反射,并且返回到光接收器,只要其不被分配的并且通过穿过开口1206形成的“光幕”掉落的物品中断即可。当通过开口1206分配物品时,其中断了由光接收器中的一个或两个接收的光,并且分配器1201可以注意到物品实际上已被分配。如果尽管有分配物品的命令但仍未检测到光中断,计算机103则可以假定已发生错误进给或其他问题,或匣盒1202是空的。通过使用更复杂的监测策略,可以检测到多个物品的意外分配。例如,如果在时间上紧密间隔地检测到光幕的两次中断,则可以指示两次进给。

在其他实施例中,发光器和接收器可以在开口1206的相对侧,以便接收器直接从发光器接收光,直到光被物品的分配中断为止。

如在图12b中可见的,当分配机构204安装在补货抽屉106中时,与轨道201上的连接器302兼容的连接器1207被定位成接合连接器302中的一个。尽管未在图12a和12b中示出,但分配机构204可以包括类似于上面所讨论的按钮601和灯602的按钮和灯,以在补货技术人员或其他用户和柜100的计算机103之间进行通信。

图14是部分填充有小瓶1301的示例匣盒1202的斜剖视图,其中移除了匣盒1202的顶部。如在图14中可见的,匣盒1202包括多个t形竖直通道1401,其具有一定形状和尺寸以接收多个小瓶1301的圆柱形顶部1302并且以竖直堆叠保持小瓶。小瓶1301可以是例如,5ml的小瓶,其具有约22mm的直径,约42.5mm的高度。尽管可以使用其他尺寸,但是示例匣盒1202为约212mm高、72mm宽以及49mm深(置换约750立方厘米)并且可以保持27个5ml大小的小瓶。因此,针对可以存储在匣盒1202中的每个小瓶而言,示例匣盒1202置换小于28立方厘米。在其他用途中,可以使用直径为约15毫米的1ml的小瓶,在这种情况下,匣盒1202可以保持约39个1ml的小瓶,针对可以存储在匣盒1202中的每个小瓶而言,置换小于20立方厘米。也可以使用其他小瓶尺寸。各种小瓶尺寸的突出的圆柱形顶部优选为足够相似,使得任何兼容尺寸的小瓶都可以由竖直通道1401保持。在各种实施例中,对于以满负荷存储在匣盒1202中的每个小瓶而言,匣盒1202可以置换小于30,小于25,小于20或小于15立方厘米。

图15示出了加载匣盒1202的下斜视图,其示出了弹簧加载的闩锁1501。当匣盒1202与分配器1202分离时,闩锁1501部分地阻挡了t形通道1401,从而防止小瓶1301掉出匣盒1202。闩锁1501连接到闩锁释放件1502,当在所示的方向上致动时,该闩锁释放件1502将闩锁移出通道1401。当匣盒1202安装在分配器1201中时,闩锁释放件1502可以移动并受限,使得小瓶1301自由地沿t形通道1401行进,如下面更详细描述的。

图16示出了分配器1201的下部的部分后剖视图。如在图16中可见的,马达1601通过直角齿轮1602转动轴。马达1601可以是,例如,步进马达或简单的dc或ac马达,其按上面关于分配机构202所述的方式操作。即,可以通过控制步进马达的步数或通过仅运行马达1601直到检测到物品的分配为止而递增地推进马达1601。

在其他实施例中,可以使用除马达之外的致动器。例如,螺线管或记忆金属致动器可以提供往复运动,该往复运动用于使用棘轮或类似棘轮的布置来驱动在分配器1201内的齿轮。其他种类的致动器和驱动布置也是可以的。

图17示出了分配器1201的下部的前视图,其示出了其操作的额外细节。中央开槽齿轮1701由直角齿轮1602直接驱动。尽管为了易于说明而示出了旋转方向,但是旋转方向的选择是任意的,并且可以使用任一方向。开槽齿轮1701驱动开槽齿轮1702和1703。开槽齿轮中的每一个具有t形盲槽1704,其具有一定的形状和大小以接收小瓶1301的圆柱形顶部。在此,“盲”是指狭槽不会一直贯穿开槽齿轮。

当开槽齿轮旋转时,相应的狭槽1704“转动”,达到向上的竖直取向以及向下的竖直取向。例如,示例分配器1201的三个开槽齿轮以这样一种方式啮合,使得中央开槽齿轮1701每旋转120度,则t形狭槽中的一个达到向上的竖直取向。如果存在不同数量的开槽齿轮,则可以使用齿轮位置的不同角分离,但优选地,狭槽1704以驱动齿轮1701的均匀间隔的角间隔达到向下的竖直取向。

当狭槽中的一个达到其向上的竖直取向并且至少一个小瓶存在于匣盒1202(未示出)的相应t形竖直通道中时,小瓶自由地掉入相应开槽齿轮的t形盲槽1704中。在图17中,开槽齿轮1701刚刚以这种方式接收了小瓶1301。开槽齿轮1703先前已接收到小瓶1705。当齿轮继续转动时,开槽齿轮1702中的狭槽接近其向下的竖直取向。当达到向下的竖直取向时,小瓶1705将自由地通过开口1206掉落至分配抽屉107中。开槽齿轮1703的狭槽接近其向上的竖直取向,以接收另一个小瓶(如果存在有一个的话)。因此,可以一个一个地分配匣盒1202中的小瓶。

在一些实施例中,分配机构204可以包括一个以上传感器,其用于直接检测分配机构204的机械组件的移动。例如,分配器1201内的从动齿轮可以在其主要部分周围具有孔,使得在孔之间的剩余材料用作宽辐条。反射光学传感器可以设置在分配器1201内,该反射光学传感器将光(例如,红外光)照射到驱动齿轮上并且可以检测是否接收到返回反射。然后,齿轮的旋转会在反射“辐条”和非反射孔交替通过传感器时产生来自传感器的交替信号。在分配器1201内的处理器或其他电路可以解释该信号以验证从动齿轮的运动。该直接测量提供了关于分配机构204的操作的额外反馈。例如,如果使用额外的传感器验证了齿轮已移动了分配物品应有的足够远的距离(在示例实施例中为120度),但是光幕传感器未检测到物品的分配,则可以确定匣盒1202是空的,或可以怀疑已发生了错误。

其他种类的传感器可以用于直接测量机械运动。例如,对于通过分配器1201的壁的开口照射光的反射光学传感器而言,开槽齿轮1702或1703的齿可以是可见的,并且可以通过监测各个齿轮齿的通过来检测到开槽齿轮的旋转。优选地,感测系统的任何有源部分位于分配器1201内,使得匣盒1202不包括有源电气组件。

用于注射器和其他类似形状的物品的分配器

图18a和18b更详细地示出了分配机构203的上视图和下视图。分配机构203对于分配圆柱形物品,诸如注射器来说尤其有用,然而分配机构203也可以用于分配其他类似形状的物品。

示例分配机构203包括可分离的分配器1801和匣盒1802。例如,分配器1801和匣盒1802可以卡扣在一起,可以以移除一个或少量螺钉的方式分离,或可以以某种其他方式合理地分离,而不损坏分配器1801或匣盒1802。以这种方式,可以通过用装满的匣盒1802替换耗尽的匣盒1802来完成补货。

如在图18b中可见的,当分配机构203安装在补货抽屉106中时,与轨道201上的连接器302兼容的连接器1803被定位成接合连接器302中的一个。分配器1801在分配机构203的底部界定开口1804,物品通过该开口1804进行分配。分配机构203可以使用卡扣机构、一个以上螺钉或通过另一种方法可移除地固定到轨道201中的一个。

优选地,匣盒1802不包含任何有源电气组件。分配机构203的所有有源组件都位于分配器1801中。例如,天线1805可以激励匣盒1802中的无源存储器芯片1806,以确定匣盒1802的内容物(当匣盒1802在远程位置进行填充时,其被写入无源存储器芯片1806中)。如果需要的话,天线1805也可以用于更新无源存储器芯片1806中的数据。该无线数据交换可以使用任何适当的无线协议,例如近场通信(nfc)、射频识别(rfid)或另一种无线协议。

分配器1801可以优选地自动检测匣盒1802的安装和移除。这种自动检测可以促进物品的盘存和跟踪,并且还可以帮助防止物品的非法转移。可以以任何合适的方式来完成检测,例如使用天线1805,使用可以机电地检测匣盒1802的存在的接触传感器(未示出)或通过另一种技术的周期性轮询。

在其他实施例中,根据本发明实施例的分配机构可以不具有分配机构203的可分离架构,但却可以是单个单元,其包括用于存储要分配的物品的空间并且包括用于分配物品的致动器和其他组件。在确实包括匣盒的其他实施例中,匣盒可以包括有源组件,例如,马达或其他致动器、用于感测的发光器或其他组件。

发光器1807和两个光接收器1808定位在接近分配器1801的底部处。在操作中,来自发光器1807的光从分配器1801(在图18a和18b中不可见,但却与发光器1807和接收器1808相对)的反射表面反射并且返回到光接收器1808,只要其不被分配的并且通过穿过开口1804形成的“光幕”掉落的物品中断即可。当通过开口1804分配物品时,其中断了由光接收器1808中的一个或两个接收的光,并且分配器1801可以注意到物品实际上已被分配。如果尽管有分配物品的命令但仍未检测到光中断,计算机103则可以假定已发生错误进给或其他问题,或匣盒1802是空的。通过使用更复杂的监测策略,可以检测到多个物品的意外分配。例如,如果在时间上紧密间隔地检测到光幕的两次中断,则可以指示两次进给。发射器1807可以是任何合适类型的发射器,并且可以发射任何合适波长或波长组合的光。例如,发光器1807可以是发光二极管,激光器,诸如,竖直腔半导体发射激光器(vcsel)或另一种光源,并且可以发射可见光、红外光或其他合适波长带或波长带组合的光。

在其他实施例中,发光器1807和接收器1808可以在开口1804的相对侧,以便接收器1808直接从发光器1807接收光,直到光被物品的分配中断为止。

可以提供透明的窗口1809,使得用户可以看到匣盒1802的内容物。

尽管未在图18a和18b中示出,但可以包括类似于上面所讨论的按钮601和灯602的按钮和灯,以在补货技术人员或其他用户和柜100的计算机103之间进行通信。

图19示出了移除了一些部分的分配器1801的斜视图,其露出了分配器1801的操作的内部细节。电缆1901将第一电路板1902与第二电路板1903连接,马达1904连接到第二电路板1903。马达1904可以是例如,步进马达,其角位置可以容易地递增移动并保持。在那种情况下,可以通过将马达1904推进一次旋转来分配物品。如果光幕未检测到分配物品,则可以进一步推进马达1904,并且如果尚未检测到分配,则可以生成错误消息,或可以假定匣盒1802是空的。替代地,马达1904可以是简单的dc或ac马达,在这种情况下,可以通过简单地运行马达1904直到检测到物品的分配为止来完成分配,并且随后关闭马达。可以施加时间限制,使得如果在马达1904运行的时间限制内未检测到分配,则可以关闭马达并且生成错误消息。

马达1904在所示的方向上转动凸轮1905,下面将更详细地解释其功能。

微处理器、微控制器或类似的控制电路可以位于分配器1801内,并且可以响应于来自补货抽屉106内其他位置的监控控制器或来自计算机103的高级命令来操作分配器1801的各种有源组件和传感器。在那种情况下,分配器1801被认为是“智能”分配器,这是因为其包括一些处理智能。然而,其他架构也是可以的。例如,来自补货抽屉106内其他位置的监控控制器的逻辑信号可以操作分配器1801。

如上所讨论的,分配机构203对于分配注射器或其他类似形状的物品来说尤其有用。图20示出了可以由分配机构203分配的一种典型的注射器2000。注射器2000具有主针筒2001,其被构造为保持一定数量的血清或其他液体;以及直径减小的部分2002,其被构造为接受皮下注射针等。在一些实施例中,主针筒部分的外径可以是约11.2mm,并且注射器2000的总长度可以与注射器2000的容量相协调。例如,被构造为保持1ml液体的注射器2000可以具有约115mm的总长度,而被构造为保持2ml液体的注射器2000可以具有约148mm的总长度。这些尺寸仅作为示例给出,并且可以在本发明的实施例中使用具有不同尺寸的注射器或其他物品。

图21a和21b示出了移除了某些外面板的匣盒1802,并且露出了匣盒1802的内部细节。在图21a中,匣盒1802是空的,并且在图21b中,匣盒1802包含多个注射器2000。匣盒1802的成角度的底板2101和成角度的可移动引导件2102用于使注射器2000朝向匣盒1802的最下面的部分2013成漏斗状,以按下述方式进行分配。虽然其他尺寸也是可以的,但示例匣盒1802为约234mm高,71mm深和153mm宽,并且因此置换小于2600立方厘米的总体积,且可以保持多达120个或更多的注射器2000。针对可以存储在匣盒1802中的每个注射器而言,匣盒1802因此置换小于22立方厘米。虽然示出了具有2ml容量的注射器2000,但是匣盒1802还可以被构造为通过将间隔块(未示出)放置在匣盒1802内来分配具有较小的总长度的注射器。在各种实施例中,对于以满负荷存储在匣盒1802中的每个物品而言,匣盒1802可以置换小于25,小于20,小于15或小于10立方厘米。

图22a至22c示出了分配机构1801和匣盒1802的部分的剖视图及其用于分配注射器的操作。匣盒1802的底部托盘2201界定了开口2202和壁架2203。可移动滑动件2204界定了狭槽,在图22a中,注射器2000a定位在该狭槽中。滑动件2204通过弹簧2205偏置到左侧,使得注射器2000a保持由壁架2203悬停。注射器2000a在要分配的位置中,而匣盒1802则包含额外的注射器,诸如注射器2000b。弹簧2205还确保当匣盒1802与分配器1801分离时,例如,在从中央药房至柜100的传送期间,不会意外地分配匣盒1802中的注射器。

当期望分配注射器时,马达1904(在图22a至22c中不可见)转动凸轮1905,如图22b中所示。凸轮1905作用在滑动件2204的表面2206上,从而使滑动件2204向右移动,使滑动件2204中的狭槽与匣盒1802的底部托盘2201中的开口2202对齐。注射器2000a可以因此通过开口2202掉落并且进入分配抽屉107中。注射器2000b沿着成角度的底板2010滚动至滑动件2204和成角度的底板2101之间的位置中。引导件2102通过其与滑动件2204的相互作用而被向上推动,以推挤匣盒1802内的剩余注射器,以便其将来的分配。

在图22c中,凸轮1905已旋转越过其与滑动件2204的接触,从而允许弹簧2205将滑动件2204推回至其标称位置。传感器电子元器件可以感测注射器2000a的分配或滑动件2204返回至其标称位置,并且可以关闭马达1904,从而停止凸轮1905。注射器2000b掉落至滑动件2204中的狭槽中,搁在壁架2203上,为其将来的分配做准备。

在其他实施例中,可以使用除马达之外的致动器。例如,螺线管或记忆金属致动器可以提供平移运动,该平移运动用于使滑动件2204抵靠弹簧2205直接平移。其他种类的致动器和驱动布置也是可以的。

在一些实施例中,分配机构203可以包括一个以上传感器,其用于直接检测分配机构203的机械组件的移动。例如,滑动件2204通常可以是非反射的,但却可以包括反射贴纸,其被放置用于当滑动件在凸轮1905的作用下移动时由反射光学器件检测到。如由传感器所检测到的反射贴纸的通过验证了滑动件2204实际上已经移动了。通过将磁体放置在滑动件2204上并且检测到其通过霍尔效应传感器,可以实现类似的效果。类似地,可以直接感测凸轮1905的移动。在分配器1801内的处理器或其他电路可以解释由传感器产生的信号以验证滑动件或凸轮的运动。该直接测量提供了关于分配机构203的操作的额外反馈。例如,如果使用额外的传感器验证了滑动件2204已移动了分配物品应有的足够远的距离,但是光幕传感器未检测到物品的分配,则可以确定匣盒1802是空的,或可以怀疑已发生了错误。

图23示出了根据本发明的实施例的分配单元105的电气框图。除其他组件外,分配单元105包括主pcba2301和多个轨道组件201,其中的每一个包括相应的pcba。仅示出了一个通用分配机构2302,但是将认识到,可以存在许多分配机构,诸如分配机构202、203和204。每个分配机构可以具有其自身的pcba2303。

图24示出了根据本发明的实施例的补货抽屉106的主pcba2301的更详细的电气框图。主pcba2301包括微控制器2401以及各种感测和通信电路,以及用于连接至轨道组件201的连接2402。

图25示出了根据本发明的实施例的分配器的pcba2303的更详细的电气框图。在该示例中,分配器包括微控制器2501,并且所表示的分配器是“智能”分配器。分配器pcba2303还包括各种电源和通信电路,用于马达的驱动器电路,无线通信接口和天线,各种其他传感器以及其他组件,其中的许多可能都在上面关于分配器701、1201和1801进行了描述。

用于泡罩包装和其他小物品的额外分配机构

图26a和26b示出了根据本发明的其他实施例的分配机构2600。分配机构2600在一些方面类似于上述分配机构202,并且对于分配小物品,诸如以众所周知的“泡罩包装”,诸如泡罩包装901包装的个别药物剂量来说尤其有用,然而分配机构2600也可以用于分配许多其他种类的物品。类似于分配机构202,分配机构2600可以包括一个以上按钮或灯,并且可以具有控制分配机构2600的操作的内部处理器。当分配机构202安装在补货抽屉106中时,分配机构2600包括与轨道201上的连接器302兼容的并且被定位成接合连接器302中的一个的连接器2601。分配机构2600的各个部分共同构成壳体,该壳体在分配机构2600的底部界定了开口2602,物品通过该开口2602进行分配。分配机构2600可以使用卡扣机构、使用一个以上螺钉或通过另一种方法可移除地固定到轨道201中的一个。

如图27a和27b所示,示例分配机构2600包括可分离的分配器2701和匣盒2702。例如,分配器2701和匣盒2702可以卡扣在一起,可以以移除一个或少量螺钉的方式分离,或可以以某种其他方式合理地分离,而不损坏分配器2701或匣盒2702。以这种方式,可以通过用装满的匣盒2702替换耗尽的匣盒2702来完成补货。当匣盒2702组装到分配器2701时,齿轮2703接合分配器2701内的驱动齿轮(在图27a中不容易看到)。

优选地,如将在下面更详细地讨论的,匣盒2702不包含任何有源电气组件。示例分配机构2600的所有有源组件都位于分配器2701中。例如,天线2704可以激励匣盒2702中的无源存储器芯片2705,以确定匣盒2702的内容物(当匣盒2702在远程位置进行填充时,其被写入无源存储器芯片2705中)。如果需要的话,天线2704也可以用于更新无源存储器芯片2705中的数据。该无线数据交换可以使用任何适当的无线协议,例如近场通信(nfc)、射频识别(rfid)或另一种无线协议。

分配器2701可以优选地自动检测匣盒2702的安装和移走。这种自动检测可以促进物品的盘存和跟踪,并且还可以帮助防止物品的非法转移。可以以任何合适的方式来完成检测,例如使用天线2704,使用可以机电地检测匣盒2702的存在的接触传感器(未示出)或通过另一种技术的周期性轮询。

在其他实施例中,根据本发明实施例的分配机构可以不具有分配机构2600的可分离架构,但却可以是单个单元,其包括用于存储要分配的物品的空间并且包括用于分配物品的致动器和其他组件。在确实包括匣盒的其他实施例中,匣盒可以包括有源组件,例如,马达或其他致动器、用于感测的发光器或其他组件。

如在图27a中可见的,一个以上发光器2706和光接收器2707定位在接近分配器2701的底部处。在操作中,来自发光器2706的光从反射表面2708(在图27b中可见)反射,并且返回到光接收器2707,只要其不被分配的并且通过穿过开口形成的“光幕”掉落的物品中断即可。当通过开口2604分配物品时,其中断了由光接收器2707中任一个接收的光,并且分配器2701可以注意到物品实际上已被分配。如果尽管有分配物品的命令但仍未检测到光中断,计算机103则可以假定已发生错误进给或其他问题,或匣盒2702是空的。通过使用更复杂的监测策略,可以检测到多个物品的意外分配。例如,如果在时间上紧密间隔地检测到光幕的两次中断,则可以指示两次进给。发射器2706可以是任何合适类型的发射器,并且可以发射任何合适波长或波长组合的光。例如,发光器2706可以是发光二极管,激光器,诸如,竖直腔半导体发射激光器(vcsel)或另一种光源,并且可以发射可见光、红外光或其他合适波长带或波长带组合的光。在其他实施例中,表面2708可以是非反射性的,例如黑色,并且可以通过注意到达接收器2707的光的强度增加而不是减少来检测到物品的分配,这是因为光是从分配的物品反射的。

在其他实施例中,发光器2706和接收器2707可以在开口2604的相对侧,以便接收器2707直接从发光器2706接收光,直到光被物品的分配中断为止。

图28示出了移除了一些部分的分配机构2600的斜视图,其露出了分配器2701的一些内部细节。具有直角驱动器的马达2801转动驱动齿轮2802,其接合在匣盒2702上的齿轮2703以致动匣盒2702。马达2801可以是例如,步进马达,其角位置可以容易地递增移动并保持。在那种情况下,可以通过将马达2801推进已知对应于一个分配操作的许多步来分配物品。如果光幕未检测到分配物品,则可以进一步推进马达2801,并且如果尚未检测到分配,则可以生成错误消息,或可以假定匣盒2702是空的。替代地,马达2801可以是简单的dc或ac马达,在这种情况下,可以通过简单地运行马达2801直到检测到物品的分配为止来完成分配,并且随后关闭马达,使得根据需要尽可能远地递增推进马达2801。可以施加时间限制,使得如果在马达2801运行的时间限制内未检测到分配,则可以关闭马达并且生成错误消息。

在其他实施例中,可以使用除马达之外的致动器。例如,螺线管或记忆金属致动器可以提供往复运动,该往复运动用于使用棘轮或类似棘轮的布置来驱动在分配器2701内的驱动齿轮。其他种类的致动器和驱动布置也是可以的。

微处理器、微控制器或类似的控制电路可以位于分配器2701内,并且可以响应于来自补货抽屉106内其他位置的监控控制器或来自计算机103的高级命令来操作分配器2701的各种有源组件和传感器。在那种情况下,分配器2701被认为是“智能”分配器,这是因为其包括一些处理智能。然而,其他架构也是可以的。例如,来自补货抽屉106内其他位置的监控控制器的逻辑信号可以操作分配器2701。

图29示出了匣盒2702的正交视图,其中移除了其后盖并且示出了匣盒的内部工作。分段带2901支撑在驱动轴2902和惰轮轴2903之间。驱动轴2902连接到齿轮2802,使得带2901由齿轮2802并且最终由马达2801驱动。可以在任一方向上驱动马达2801(且从而为带2901)。叶片2904与带2901的分段一体形成并且在带2901中形成链节。当带2901移动时,叶片2904在室2905内循环。链轮2906与驱动轴2902一起转动以驱动带2901,从而提供在驱动轴2902的角位置和带2901的行进之间的正关系。

在叶片2904之间的空间形成多个存储隔室,其中的一些填充有泡罩包装901。为了分配物品,带2901递增地进行推进直到保持物品的最底部的叶片2904接近竖直取向,如叶片2907所示的,并且物品由于重力通过开口2602掉落至分配抽屉107。

虽然室2905被示为是竖直取向的(比其宽高),但这不是必需的。根据本发明的实施例的分配机构还可以将室定位在水平取向上(比其高宽)。

链轮2906是非圆形的。即,垂直于其旋转轴线截取的其横截面是非圆形的。在图29的示例中,链轮2906具有正方形横截面。

图30以部分分解视图示出了链轮2906和几个叶片。以虚线3001勾勒出链轮2906以显示其正方形横截面。为了清楚解释,特定的叶片2904a、2904b、2904c和2904d已经从其组装位置移开。叶片2904a至2904d中的每一个是l形。叶片2904a和2904b例如在其l形的顶端3002处使用销结合在一起,并且叶片2904b和2904c在其l形的拐角3003处结合在一起。类似地,叶片2904a和2904e在其拐角3004处接合,并且叶片2904d和2904f在其拐角3005处接合。因此,叶片沿着带2901的长度以交替的取向结合在一起。

与链轮2906是圆形的情况相比,该布置允许相邻对的叶片界定用于保持要分配的物品的隔室,以便当其横越匣盒2702的顶部时保持为更靠近在一起。在图31中,在叶片2904c和2904d之间的间隔被标记为“d”。叶片不必通过其穿越匣盒2702的顶部而保持平行,而是与链轮2906是圆形的情况相比保持为更加靠近。该布置可以减少匣盒机构发生堵塞的可能性。

再次参考图29,弹簧加载的惰轮2908保持在带2901上的张力,并且开始在正方形链轮2906上方的带2901行进的不均匀性。

与先前的匣盒设计,例如,先前的螺旋螺钉分配器相比,以这种方式使用叶片2904提供了存储大量待分配的物品的能力。示例匣盒2702使用28对叶片1004,从而在叶片2904之间提供了用于多达约26个物品的存储。可以使用更多或更少的叶片2904,从而提供不同数量的存储空间,这取决于要放置在匣盒中并且从匣盒进行分配的物品的尺寸。尽管其他尺寸是可以的,但是示例匣盒2702为约251mm高,72mm宽和49mm深,并且因此对于可以存储在匣盒2702中的每个物品而言置换小于900立方厘米或约34.6立方厘米的体积。在其他实施例中,可以通过将叶片2904放置得更靠近在一起,使叶片2904更小或通过其他小型化技术来存储更多的物品。例如,在各种实施例中,对于以满负荷存储在匣盒中的每个物品而言,匣盒2702可以置换小于30,小于25,小于20,小于15,或小于10立方厘米。

在一些实施例中,分配机构2600可以包括一个以上传感器,其用于直接检测分配机构2600的机械组件的移动。例如,分配器2701内的驱动齿轮可以在其主要部分周围具有孔,使得在孔之间的剩余材料用作宽辐条。反射光学传感器可以设置在分配器2701内,该反射光学传感器将光(例如,红外光)照射到驱动齿轮上并且可以检测是否接收到返回反射。然后,齿轮的旋转会在反射“辐条”和非反射孔交替通过传感器时产生来自传感器的交替信号。在分配器2701内的处理器或其他电路可以解释该信号以验证驱动齿轮的运动。该直接测量提供了关于分配机构2600的操作的额外反馈。例如,如果使用额外的传感器验证了带2901已移动了分配物品应有的足够远的距离,但是光幕传感器未检测到物品的分配,则可以确定匣盒2702是空的,或可以怀疑已发生了错误。

其他种类的传感器可以用于直接测量机械运动。例如,可以通过反射光学传感器通过室2905的壁的开口照射光来检测到叶片2904的通过。优选地,感测系统的任何有源部分位于分配器2701内,使得匣盒2702不包括有源电气组件。

图32示出了匣盒2702的后斜视图并且图33示出了图32的部分的放大视图。图32和33示出了制动器3201。制动器3201正常接合,并且在接合时阻止了带2901的移动。在该示例中,制动器3201中的齿3301与匣盒2702上的齿轮2703的齿相接合。例如,在满载匣盒的装运或运输期间,这可能有助于防止通过转动齿轮2703而从匣盒2702有意或无意地移走物品。

优选地,当匣盒2702安装到分配器2701中时,制动器3201自动地脱离。例如,当匣盒2702安装到分配器2701中时,在制动器3201上的凸片3303可以接触到分配器2701的顶部,从而将制动器3201提升脱离与齿轮2703的接合。

可以采取其他措施来防止从匣盒2702意外或有意的转移物品。例如,如图34中所示,可以在匣盒2702的背面3402和侧面3403中提供开口3401,以容纳显窃启系带,该显窃启系带也会使匣盒2702的操作失效。图35示出了安装有多个系带3501的匣盒2702(移除了背面3402)。系带3501可以是,例如,塑料“拉链”系带或类似种类的系带,在不切断系带的情况下,其不能方便地移除。当填充匣盒时,可以安装系带3501,并且系带不能合法移除直到匣盒2702准备好安装在抽屉,诸如抽屉106中为止。如果匣盒2702在所有系带3501完好无损的情况下到达其目的地,则可以假定尚未发生窃启或意外分配。如果系带3501中的任一个丢失或损坏,则可以怀疑发生了转移。当决定将匣盒2702安装在分配器或抽屉中时,补货技术人员可以在安装之前切断系带3501。

代替或除了系带3501之外,也可以使用其他种类的显窃启机构。

用于小瓶和其他类似形状的物品的额外分配机构

图36a和36b示出了根据本发明的实施例的分配机构3600的上部部分分解斜视图和下部部分分解斜视图。分配机构3600在一些方式上类似于上述的分配机构204,并且可能在分配小瓶,诸如图13中所示的小瓶1301中特别有用,小瓶1301具有突出的圆柱形顶部1302。可以使用小瓶1301,例如,来存储流体以加载至皮下注射器中以注射至患者体内。其他类似形状的物品也可以由分配机构3600分配。

再次参考图36a和36b,示例分配机构包括分配器3601和匣盒3602,其可以很容易地分离以对分配机构3600补货。

优选地,匣盒3602不包含任何有源电气组件。分配机构3600的所有有源组件都位于分配器3601中。例如,天线3603可以激励匣盒3602中的无源存储器芯片3604,以确定匣盒3602的内容物(当匣盒3602在远程位置进行填充时,其被写入无源存储器芯片3604中)。如果需要的话,天线3603也可以用于更新无源存储器芯片3604中的数据。该无线数据交换可以使用任何适当的无线协议,例如近场通信(nfc)、射频识别(rfid)或另一种无线协议。

分配器3601可以优选地自动检测匣盒3602的安装和移走。这种自动检测可以促进物品的盘存和跟踪,并且还可以帮助防止物品的非法转移。可以以任何合适的方式来完成检测,例如使用天线3603,使用可以机电地检测匣盒3602的存在的接触传感器(未示出)或通过另一种技术的周期性轮询。分配机构3600可以使用卡扣机构、一个以上螺钉或通过另一种方法可移除地固定到轨道201中的一个。

在其他实施例中,根据本发明实施例的分配机构可以不具有分配机构3600的可分离架构,但却可以是单个单元,其包括用于存储要分配的物品的空间并且包括用于分配物品的致动器和其他组件。在确实包括匣盒的其他实施例中,匣盒可以包括有源组件,例如,马达或其他致动器、用于感测的发光器或其他组件。

尽管在图36a和36b中不可见,发光器和光接收器定位在接近分配器3601的底部处,并且按类似于上面关于分配机构202所述的发光器706和接收器707的方式操作。在操作中,来自发光器的光从反射表面3605(在图12b中可见)反射,并且返回到光接收器707,只要其不被分配的并且通过穿过开口3606形成的“光幕”掉落的物品中断即可。当通过开口3606分配物品时,其中断了由光接收器中的一个或两个接收的光,并且分配器3601可以注意到物品实际上已被分配。如果尽管有分配物品的命令但仍未检测到光中断,计算机103则可以假定已发生错误进给或其他问题,或匣盒3602是空的。通过使用更复杂的监测策略,可以检测到多个物品的意外分配。例如,如果在时间上紧密间隔地检测到光幕的两次中断,则可以指示两次进给。在其他实施例中,表面3605可以是非反射性的,例如黑色,并且可以通过注意到达接收器的光的强度增加而不是减少来检测到物品的分配,这是因为光是从分配的物品反射的。

在其他实施例中,发光器和接收器可以在开口3606的相对侧,以便接收器直接从发光器接收光,直到光被物品的分配中断为止。

如在图36b中可见的,当分配机构3600安装在补货抽屉106中时,与轨道201上的连接器302兼容的连接器3607被定位成接合连接器302中的一个。尽管未在图36a和36b中示出,但分配机构3600可以包括类似于上面所讨论的按钮601和灯602的按钮和灯,以在补货技术人员或其他用户和柜100的计算机103之间进行通信。

图37是部分填充有小瓶1301的示例匣盒3602的斜剖视图,其中移除了匣盒3602的顶部。如在图37中可见的,匣盒3602包括多个竖直通道3701,其具有一定形状和尺寸以接收多个小瓶1301并且以竖直堆叠保持小瓶。在匣盒3602中,存在三个竖直通道3701,并且小瓶1301是2ml的小瓶,其具有约15mm的直径和约35.5mm的高度。尽管可以使用其他尺寸,但是示例匣盒3602为约232mm高、72mm宽以及54mm深(置换约902立方厘米)并且可以保持约30个2ml大小的小瓶。因此,针对可以存储在匣盒3602中的每个小瓶而言,示例匣盒3602置换小于31立方厘米。在其他用途中,可以使用具有约15mm直径的1ml的小瓶,在这种情况下,匣盒3602可以保持类似数量的小瓶。也可以使用其他小瓶尺寸。壁3702分隔小瓶的堆叠,并且突出物3703可以帮助由其颈部约束小瓶。在各种实施例中,对于以满负荷存储在匣盒3602中的每个小瓶而言,匣盒3602可以置换小于30,小于25,小于20或小于15立方厘米。

匣盒3602还包括在竖直通道3701的底部处的许多侧面敞开的可旋转接收器3704。

图38示出了匣盒3602的下后斜视图,其示出了一组齿轮3801,其中的每一个联接到侧面敞开的可旋转接收器3704中的一个。齿轮3801啮合,使得接收器3704同步旋转。

图39a示出了分配器3601的部分后剖视图,并且图39b示出了分配器3601的前斜视图。参考图39a和39b两者,马达3901驱动带3902,带3902转而又驱动齿轮3903。马达3901可以是,例如,步进马达或简单的dc或ac马达,其按上面关于分配机构202所述的方式操作。即,可以通过控制步进马达的步数或通过仅运行马达3901直到检测到物品的分配为止而递增地推进马达3901。在其他实施例中,可以使用除马达之外的致动器。例如,螺线管或记忆金属致动器可以提供往复运动,该往复运动用于使用棘轮或类似棘轮的布置来驱动在分配器3601内的齿轮。其他种类的致动器和驱动布置也是可以的。

当分配器3601和匣盒3602接合时,齿轮3903直接或间接地与匣盒3602的齿轮3801啮合,以转动侧面敞开的可旋转接收器3704。再次参考图37和38,齿轮3801同步旋转。尽管为了易于说明而示出了旋转方向,但是旋转方向的选择是任意的,并且可以使用任一方向。

当齿轮旋转时,接收器3704的相应敞开侧面“转动”,从而达到向上的竖直取向以及向下的竖直取向。例如,示例分配器3602的三个齿轮以这样一种方式啮合,使得齿轮3801每旋转120度,接收器中的一个达到向上的竖直取向。如果存在不同数量的齿轮,则可以使用齿轮位置的不同角分离,但优选地,接收器3704以齿轮3801的均匀间隔的角间隔达到向下的竖直取向。

当接收器中的一个达到其向上的竖直取向并且至少一个小瓶存在于匣盒3602(未示出)的相应竖直通道中时,小瓶自由地掉入相应的接收器3704中。随着齿轮继续转动,接收器3704交替地到达其向上的位置以接收小瓶,以及到达向下的位置以分配小瓶。因此,可以一个一个地分配匣盒3602中的小瓶。

在一些实施例中,分配机构3600可以包括一个以上传感器,其用于直接检测分配机构3600的机械组件的移动。例如,匣盒3602内的从动齿轮可以在其主要部分周围具有孔,使得在孔之间的剩余材料用作宽辐条。反射光学传感器可以设置在分配器3601内,该反射光学传感器将光(例如,红外光)照射到从动齿轮上并且可以检测是否接收到返回反射。然后,齿轮的旋转会在反射“辐条”和非反射孔交替通过传感器时产生来自传感器的交替信号。在分配器3601内的处理器或其他电路可以解释该信号以验证从动齿轮的运动。该直接测量提供了关于分配机构3600的操作的额外反馈。例如,如果使用额外的传感器验证了齿轮已移动了分配物品应有的足够远的距离(在示例实施例中为120度),但是光幕传感器未检测到物品的分配,则可以确定匣盒3602是空的,或可以怀疑已发生了错误。

其他种类的传感器可以用于直接测量机械运动。例如,对于通过分配器3601的壁的开口照射光的反射光学传感器而言,齿轮3801的齿可以是可见的,并且可以通过监测各个齿轮齿的通过来检测到齿轮的旋转。优选地,感测系统的任何有源部分位于分配器3601内,使得匣盒3602不包括有源电气组件。

虽然匣盒3602被示为具有三个竖直通道3701,但也可以使用其他数量的通道。例如,替代的匣盒可以具有两个竖直通道,并且可以适合于分配具有约25mm直径的5ml的小瓶。

再次参考图37,可以在可旋转接收器3704的下方看到铰接翼片3705。铰接翼片3705可以被轻微地弹簧加载,使得其通常在向上的位置中,但可以通过所分配的小瓶的重量而偏转。铰接翼片3705可以用于吸收掉落的小瓶的能量中的一些,并且防止小瓶在分配抽屉中过度推挤或弹跳。铰接翼片3705可以包括脊3706,该脊3706被构造为与所分配的小瓶的颈部接合。脊3706可以减小分配的小瓶在分配期间发生旋转的趋势。

图40示出了匣盒3602的下部的后正交视图,并且示出了制动器4001的操作。制动器4001包括齿轮齿4002。当匣盒3602安装在分配器3601中时,分配器3601(未示出)的一部分将齿条4004向上推动,这使齿轮4005转动并向下拉动制动器4001,使其脱离与齿轮3801的接合,使得匣盒3602可以操作以分配小瓶或其他物品。例如,在满载匣盒的装运或运输期间,制动器4001可能有助于防止通过转动齿轮3801而从匣盒3602有意或无意地移走物品。

可以采取其他措施来防止从匣盒3602意外或有意的转移物品。例如,如图41中所示,可以在匣盒3602的背面4102、侧面4103和顶部4104中提供开口4101,以容纳显窃启系带,该显窃启系带也会使匣盒3602的操作失效。图42和43示出了安装有系带4201的匣盒3602。系带4201可以是,例如,塑料“拉链”系带或类似种类的系带,在不切断系带的情况下,其不能方便地移除。当填充匣盒时,可以安装系带4201,并且系带不能合法移除直到匣盒3602准备好安装在抽屉,诸如抽屉106中为止。如果匣盒3602在所有系带4201完好无损的情况下到达其目的地,则可以假定尚未发生窃启或意外分配。如果系带4201中的任一个丢失或损坏,则可以怀疑发生了转移。当决定将匣盒3602安装在分配器或抽屉中时,补货技术人员可以在安装之前切断和移除系带4201。

代替或除了系带4201之外,也可以使用其他种类的显窃启机构。

用于注射器和其他类似形状的物品的额外分配器

图44a和44b示出了根据本发明的实施例的分配机构4400的上视图和下视图。分配机构4400对于分配圆柱形物品,诸如注射器来说尤其有用,然而分配机构4400也可以用于分配其他类似形状的物品。

示例分配机构4400包括可分离的分配器4401和匣盒4402。例如,分配器4401和匣盒4402可以卡扣在一起,可以以移除一个或少量螺钉的方式分离,或可以以某种其他方式合理地分离,而不损坏分配器4401或匣盒4402。以这种方式,可以通过用装满的匣盒4402替换耗尽的匣盒4402来完成补货。

如在图44b中可见的,当分配机构4400安装在补货抽屉106中时,与轨道201上的连接器302兼容的连接器4403被定位成接合连接器302中的一个。分配器4401在分配机构203的底部界定开口4404,物品通过该开口4404进行分配。分配机构4400可以使用卡扣机构、一个以上螺钉或通过另一种方法可移除地固定到轨道201中的一个。

优选地,匣盒4402不包含任何有源电气组件。分配机构4400的所有有源组件都位于分配器4401中。例如,天线4405可以激励匣盒4402中的无源存储器芯片4406,以确定匣盒4402的内容物(当匣盒4402在远程位置进行填充时,其被写入无源存储器芯片4406中)。如果需要的话,天线4405也可以用于更新无源存储器芯片4406中的数据。该无线数据交换可以使用任何适当的无线协议,例如近场通信(nfc)、射频识别(rfid)或另一种无线协议。

分配器4401可以优选地自动检测匣盒4402的安装和移除。这种自动检测可以促进物品的盘存和跟踪,并且还可以帮助防止物品的非法转移。可以以任何合适的方式来完成检测,例如使用天线4405,使用可以机电地检测匣盒4402的存在的接触传感器(未示出)或通过另一种技术的周期性轮询。

匣盒4402的主体可以由透明材料制成,使得用户可以看见匣盒4402的内容物。

在其他实施例中,根据本发明实施例的分配机构可以不具有分配机构4400的可分离架构,但却可以是单个单元,其包括用于存储要分配的物品的空间并且包括用于分配物品的致动器和其他组件。在确实包括匣盒的其他实施例中,匣盒可以包括有源组件,例如,马达或其他致动器、用于感测的发光器或其他组件。

尽管未在图44a和44b中示出,但可以包括类似于上面所讨论的按钮601和灯602的按钮和灯,以在补货技术人员或其他用户和柜100的计算机103之间进行通信。

图45示出了移除了一些部分的分配器4401的斜视图,其露出了分配器4401的操作的内部细节。

一个以上发光器和接收器4501、4502可以定位在接近分配器4401的底部处。在操作中,来自发光器的光可以从分配器4401的反射表面(在图45中不可见)反射,并且返回到光接收器,只要其不被分配的并且通过穿过开口形成的“光幕”掉落的物品中断即可。当通过开口4404分配物品时,其中断了由光接收器中的一个以上接收的光,并且分配器4401可以注意到物品实际上已被分配。如果尽管有分配物品的命令但仍未检测到光中断,计算机103则可以假定已发生错误进给或其他问题,或匣盒4402是空的。通过使用更复杂的监测策略,可以检测到多个物品的意外分配。例如,如果在时间上紧密间隔地检测到光幕的两次中断,则可以指示两次进给。一个以上发光器可以是任何合适类型的发射器,并且可以发射任何合适波长或波长组合的光。例如,在本发明的一个实施例中的发光器可以是发光二极管,激光器,诸如,竖直腔半导体发射激光器(vcsel)或另一种光源,并且可以发射可见光、红外光或其他合适波长带或波长带组合的光。在其他实施例中,表面可以是非反射性的,例如黑色,并且可以通过注意到达接收器4502的光的强度增加而不是减少来检测到物品的分配,这是因为光是从分配的物品反射的。

在其他实施例中,发光器4501和接收器4502可以在开口4404的相对侧,以便接收器4502直接从发光器4501接收光,直到光被物品的分配中断为止。

电缆(不可见)将连接器4403直接或间接地与电路板4503联接,马达4504连接到该电路板4503。马达4504可以是例如,步进马达,其角位置可以容易地递增移动并保持。在那种情况下,可以通过将马达4504推进一次旋转来分配物品。如果光幕未检测到分配物品,则可以进一步推进马达4504,并且如果尚未检测到分配,则可以生成错误消息,或可以假定匣盒4402是空的。替代地,马达4504可以是简单的dc或ac马达,在这种情况下,可以通过简单地运行马达4504直到检测到物品的分配为止来完成分配,并且随后关闭马达。可以施加时间限制,使得如果在马达4504运行的时间限制内未检测到分配,则可以关闭马达并且生成错误消息。

马达4504在所示的方向上转动凸轮4505,下面将更详细地解释其功能。

微处理器、微控制器或类似的控制电路可以位于分配器4401内,并且可以响应于来自补货抽屉106内其他位置的监控控制器或来自计算机103的高级命令来操作分配器4401的各种有源组件和传感器。在那种情况下,分配器4401被认为是“智能”分配器,这是因为其包括一些处理智能。然而,其他架构也是可以的。例如,来自补货抽屉106内其他位置的监控控制器的逻辑信号可以操作分配器4401。

图46示出了匣盒4402以及凸轮4505(其是分配器4401而不是匣盒4402的一部分)的斜剖视图。匣盒4402由两个侧片4601和4602形成,这两个侧片协作以在其之间限定蛇形通道4603。多个注射器2000设置在蛇形通道4603中,并且在分配注射器时朝向匣盒4402的底部进给。虽然其他尺寸也是可以的,但示例匣盒4402为约234mm高,71mm深和153mm宽,并且因此置换小于2600立方厘米的总体积,且可以保持多达50个以上的注射器2000。针对可以存储在匣盒4402中的每个注射器而言,匣盒4402因此置换约52立方厘米。虽然示出了具有2ml容量的注射器2000,但是匣盒4402还可以被构造为通过将间隔物(未示出)放置在匣盒4402内来分配具有较小的总长度的注射器。在各种实施例中,对于以满负荷存储在匣盒4402中的每个物品而言,匣盒4402可以置换小于50,小于40,小于30或小于25立方厘米。

图47a至47c示出了匣盒4402的下部以及凸轮4505的正交截面视图,及其用于分配注射器2000的操作。匣盒4402的底部4701界定了开口4702和壁架4703。可移动滑动件4704限定了狭槽,在图22a中,注射器2000a定位在该狭槽中。滑动件4704通过弹簧4705偏置到左侧,使得注射器2000a保持由壁架4703悬停。注射器2000a在要分配的位置中,而匣盒4402则包含额外的注射器,诸如注射器2000b。弹簧4705还确保当匣盒4402与分配器4401分离时,例如,在从中央药房至柜100的传送期间,不会意外地分配匣盒4402中的注射器。

当期望分配注射器时,马达4504(未在图47a至47c中示出)转动凸轮4505,如图47b中所示。凸轮4505作用在滑动件4704的表面4706上,从而使滑动件4704向右移动,使滑动件4704中的狭槽与匣盒4402的底部4701中的开口4702对齐。注射器2000a可以因此通过开口4702掉落并且进入分配抽屉107中。

在图47c中,凸轮4505已旋转越过其与滑动件4704的接触,从而允许弹簧4705将滑动件4704推回至其标称位置。传感器电子元器件可以感测注射器2000a的分配或滑动件4704返回至其标称位置,并且可以关闭马达4504,从而停止凸轮4505。注射器2000b掉落至滑动件4704中的狭槽中,搁在壁架4703上,为其将来的分配做准备。

在其他实施例中,可以使用除马达之外的致动器。例如,螺线管或记忆金属致动器可以提供平移运动,该平移运动用于使滑动件4704抵靠弹簧4705直接平移。其他种类的致动器和驱动布置也是可以的。

在一些实施例中,分配机构4400可以包括一个以上传感器,其用于直接检测分配机构4400的机械组件的移动。例如,滑动件4704通常可以是非反射的,但却可以包括反射贴纸,其被放置用于当滑动件在凸轮4505的作用下移动时由反射光学器件检测到。如由传感器所检测到的反射贴纸的通过验证了滑动件4704实际上已经移动了。通过将磁体放置在滑动件4704上并且检测到其通过霍尔效应传感器,可以实现类似的效果。类似地,可以直接感测凸轮4505的移动。在分配器4401内的处理器或其他电路可以解释由传感器产生的信号以验证滑动件或凸轮的运动。该直接测量提供了关于分配机构4400的操作的额外反馈。例如,如果使用额外的传感器验证了滑动件4704已移动了分配物品应有的足够远的距离,但是光幕传感器未检测到物品的分配,则可以确定匣盒4402是空的,或可以怀疑已发生了错误。

图48示出了匣盒4402的一部分的斜剖视图并且示出了制动器4801的操作。制动器4801包括钩状杆4802。当匣盒4402脱离分配器4401时,钩状杆4802被弹簧4803向下偏置,使得钩状杆4802钩入开口4804中,从而防止滑动件4704的运动。当匣盒4402与分配器4401接合时,分配器4401的特征(例如,在图44a中可见的销4407)将钩状杆4802推入所示的向上位置中,使得滑动件4704可以自由移动。例如,在满载匣盒的装运或运输期间,制动器4801可能有助于防止通过移动滑动件4704而从匣盒4402有意或无意地移走物品。

可以采取其他措施来防止从匣盒4402意外或有意的转移物品。例如,如为匣盒4402的上斜视图和下视图的图49a和49b中所示,可以在匣盒4402的顶部4902、侧面4903和底部4904中提供开口4901,以容纳显窃启系带,该显窃启系带也会使匣盒4402的操作失效。图50和51示出了安装有系带5001的匣盒4402。系带5001可以是,例如,塑料“拉链”系带或类似种类的系带,在不切断系带的情况下,其不能方便地移除。当填充匣盒时,可以安装系带5001,并且系带不能合法移除直到匣盒4402准备好安装在抽屉,诸如抽屉106中为止。如果匣盒4402在所有系带5001完好无损的情况下到达其目的地,则可以假定尚未发生窃启或意外分配。如果系带5001中的任一个丢失或损坏,则可以怀疑发生了转移。当决定将匣盒5502安装在分配器或抽屉中时,补货技术人员可以在安装之前切断和移除系带5001。

代替或除了系带5001之外,也可以使用其他种类的显窃启机构。

光检测

在上述实施例中的每一个中,一个以上发光器和检测器用于在每个分配器的底部创建“光幕”,以用于检测所分配的物品或检测到在需要时可能尚未分配物品。下面给出了发光器和检测器的示例实施方式和用途的额外细节。

图52示意性地示出了光幕的布置,为了简化说明,仅使用一个发射器和一个检测器。发光器5201通过空间5202朝向表面5203发光。发光器5201可以是例如,发射在约940nm波长处的光的红外发光二极管(led)或可以是另一种发光器。在一些实施例中,发射器5201可以是可从在美国马萨诸塞州威尔明顿设有办事处的osramsylvania商购的sfh4641红外led发射器。

表面5203可以是反射性的,例如,镜面的或漫射的白色表面,使得从表面5203反射的光中的一些被引导至传感器5204。传感器5204可以是,例如,可从美国宾夕法尼亚州的莫尔文的vishayintertechnology商购的vemt3700f型光电晶体管。传感器5204产生指示落在其上的光的强度的信号。在图52的构造中,光从发射器5201到表面5203并返回到传感器5204的行进不受阻碍,使得传感器5204将产生指示其正在接收光的信号。

当通过空间5202分配物品时,光中断,如图53中所示。例如,小瓶5301中断从发射器5201发出的光,使得其不会到达表面5203,并且不会反射到传感器5204。一些光可能会从小瓶5301的表面散射,但几乎不会到达传感器5204,并且在该状态下,由传感器5204产生的信号指示很少或没有光到达传感器5204。在该布置中,物品的分配是通过传感器5204检测到的光的减少而指示的。

在其他实施例中,表面5203可以是非反射性的,例如,是黑色的。当要分配的物品本身具有高反射性时,该布置则可能特别有用。例如,图54示出了具有黑色表面5401的光幕,其中没有分配物品。表面5401基本上吸收了从发射器5201击中其的光,并且该传感器5204将产生指示其几乎不接收光或不接收光的信号。

图55示出了在发射器5201和非反射性表面5401之间的物品分配。在该示例中,注射器5501是反射性的,并且将光朝向传感器5204散射,使得传感器5204将产生指示当注射器5501通过空间5202时其正在接收光的信号。在该布置中,物品的分配是通过传感器5204检测到的光的增加而指示的。

在其他实施例中,可以使用“透射”光幕,其不依赖于光的反射来检测分配的物品。例如,图56示出了发射器5201,以及在空间5202的与发射器5201相对侧5602上的接收器5601。接收器5601直接从发射器5201接收光。

图57示出了在发射器5201和接收器5601之间的物品分配。在该示例中,泡罩包装5701中断了从发射器5201发出的光,使得其无法到达接收器5601。在该布置中,物品的分配是通过传感器5601检测到的光的减少而指示的。

在其他实施例中,可以使用这些技术的组合。例如,可以监测传感器以检测所接收到的光的增加和减少。

图58至60示出了用于具有三个发光器和六个光接收器的示例系统的电路的示意图。如图58中所示,三个发射器5801可以例如,通过柜100内或特定分配器内的控制器使用输入5802打开或关闭。

如图59中所示,采用光电晶体管5901形式的六个光接收器产生输出5902a至5902f,其指示由相应的光电晶体管5901所接收的光的强度。在该示例中,每个输出都是电压。

图60示出了来自光电晶体管5901中的三个的输出5902a-c的检测信号的产生。输出5902a被馈送至比较器6001a,其比较输出5902a的电压与第一参考电压6002a。如果输出5902a超过参考电压6002a,输出6003a则变为数字“高”值,否则为低。

类似地,比较器6001c将输出5902c的电压与参考电压6002c进行比较,并且产生输出6003c。

输出5902b被馈送至两个比较器6001b和6001d。比较器6001b按类似于比较器6001a和6001c的方式操作,从而当传感器输出5902b的电压超过参考值6002b时,在输出5903b处产生“高”输出。然而,比较器6001d以相反的方式操作,从而比较传感器的输出电压5902b与高参考值6002d。当输出5902b低于参考电压6002d时,输出6003d为“高”,否则为低。

所有输出6003a至d被馈送至四输入与门6004,其仅当所有四个输入均为高时才产生“高”检测信号6005。即,仅当输出5902a至c超过参考值6002a至c并且输出5902b低于参考值6002d时,检测信号6005才为高。关于比较器6001c,这对应于图52中所示的情况,其中三个接收器正在接收足以超过阈值的光。关于第四比较器6001d,可以将参考值6002d设置得足够高,使得接收器输出5902b通常不会超过它,但又要足够低以至于可能“看到”闪烁的反射。使用两种不同的比较器感测有时称为“窗口”检测。

检测输出6005通常将为高,但是当任何一个或任何数量的比较器6001a至d给出低信号时将变为低。输出6005可以在联接到适当的分配机构的处理器中产生中断,以就物品的分配发出信号。在其他实施例中,可以轮询检测信号6005。

控制器可以在命令分配物品之后立即监视检测信号,以确认适当的分配或检测到物品分配的失败。

然而,控制器也可以在其他时间监测检测信号6005,以检测与物品的分配无关的检测信号。如果此时检测信号6005变为低,则可能怀疑正在进行转移尝试,其中手指或工具从下方插入分配机构中。可能会生成警告信号以指示怀疑的转移或窃启。

可以以类似的方式处理接收器的输出5902d至f,以提供第二检测信号。可以使用任何可行数量的发射器和接收器,其中任何数量均可触发到达相应接收器的光的减少,或触发到达相应接收器的光的增加。

例如,在类似于图54和55的系统的系统中,使用黑色表面5401并且依赖于从所分配的物品的反射来进行检测,接收器中的大多数或所有都可以被构造为在接收到光的增加时,生成检测信号。

出于校准目的,参考电压中的任一个或所有都可以由控制器进行设置。例如,参考电压中的每一个可以是相应数字控制的电位计的输出。可以针对每个分配请求重新校准参考值,例如通过打开发射器5801并且调整参考电压以找到用于每个比较器6001的跳变点。一旦找到跳变点,可以重新调整参考电压至跳变电压的一个百分比。优选地,单独校准每个参考值。

在所附的权利要求书中,术语“一”或“一个”旨在表示“一个以上”。术语“包括”及其变型,诸如“包含”和“含有”在用于描述步骤或元件时旨在表示另外步骤或元件的添加是可选的且是不排外的。要理解的是,本文公开的元件和特征的任何可行的组合也被认为是公开的。

现在已经为了清楚和理解的目的详细描述了本发明。然而,本领域的技术人员将认识到,可以在所附权利要求的范围内实行某些改变和修改。

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