具有自动盘库功能的自助售药机及其自动盘库方法与流程

[0001]
本发明涉及自助售药机领域，具体涉及一种具有自动盘库功能的自助售药机及其盘库方法。


背景技术：

[0002]
传统仓储管理中这一过程都是非自动化的人工完成，现代化仓储管理为了改善盘点作业的质量，提高盘点效率，提高货品查询的准确率，引入了多种非接触式自动识别技术以实现自动盘库功能。常见的有基于光学识别的条形码、二维码，基于无线电射频识别的rfid标签。这些技术都是通过给货品添加一个能唯一标识主体的信息标签，由相应的标签读识终端设备读取标签内信息完成货品的自动识别，通过和后台仓储管理计算机系统相连接，从而实现自动盘库功能。
[0003]
如现有技术：中国专利申请（申请号：cn201710511695，公开号：cn109214727 a）公开一种自动盘库系统，包括货物存储装置、光源、摄像机、监控系统、图像分析系统、深度学习系统、业务处理系统和控制系统，所述光源、所述摄像机、所述监控系统、所述图像分析系统、所述深度学习系统、所述业务处理系统与所述控制系统电性连接，所述监控系统控制所述摄像机采集图像数据并将所采集图像数据传输给所述图像分析系统，所述图像分析系统将图像分析的结果数据传输给所述业务处理系统，所述深度学习系统将算法数据包传输给所述图像分析系统，所述图像分析系统依据所述算法数据包对图像数据进行分析。
[0004]
现有技术，中国专利申请（申请号：cn201811199623，公开号：cn109409799 a）公开一种库存透明化管理方法及装置，包括收到盘库指令时，读取目标库位的rfid标签，并根据rfid标签获取目标库位存放的物料的库存信息；将物料的库存信息与预存信息进行对比，生成盘库结果；根据盘库结果计算目标物料的货格空置率；判断货格空置率是否达到阈值，如果是，生成合盘清单，并对目标物料进行合盘。
[0005]
现有技术，中国专利申请（申请号：cn201621395160 ，公开号：cn206910056u）公开一种具有无线网络通信和自动盘库功能的自动档案柜，包括电子标签、抽屉把手、控制面板、led灯管和上柜门，其特征在于：所述控制面板设置在柜身外壳的内部左侧下方，所述柜身外壳内部靠近控制面板的右侧位置处设置设置有指纹识别器，所述指纹识别器的右侧设置有抽屉，所述抽屉把手设置在抽屉前表面上，所述抽屉的右侧设置有下柜门，所述下柜门的前表面左侧设置有柜门把手。可以检测出内部湿度，当内部湿度过高时，通过电加热器对档案柜内部进行烘干，同时内部烘干过程中产生的蒸汽从换气管排出，档案柜上设置了指纹识别器，只有录入了指纹到内置计算机内部，才可以通过指纹识别器打开档案柜，增加了档案柜的安全性能。
[0006]
现有技术，中国专利申请（申请号：cn201310235076 ，公开号：cn104229366 a）公开一种自动盘库并定位到层的回转库，包括回转库柜体、嵌入式计算机、读写器、天线、电子标签和计算机，其中：回转库柜体包括储物格、柜门和传感器；嵌入式计算机，设置于回转库柜体内，通过通信电缆与计算机连接；传感器，设置于回转库柜体内的框架上，位于储物格
运行轨道的一侧；天线，设置于回转库内，通过阻抗匹配的同轴电缆与读写器连接；读写器，通过通信电缆与计算机连接；电子标签，设置于回转库中每一份存储物件上。
[0007]
现有技术，中国专利申请（申请号：cn201511023195，公开号：cn105469220 a）公开一种物品的智能管理方法和智能管理系统，所述系统包括：获取物品的使用信息，所述使用信息包括：使用者的身份标识、物品名称、物品用量、使用物品的原因；经管理者授权；接收使用者输入的身份标识，将所述身份标识与所述使用信息中的身份标识相比对，如果比对通过，则使用机械装置自动为所述使用者准备所述物品名称对应的物品；过程中对物品和使用者分别进行拍照或录像保存；在提供、收回所述物品时扫描所述物品的电子标签，以确认所述物品的真实性；提供和收回物品时自动称重并记录。
[0008]
现有技术，中国专利申请（申请号：cn201220149544，公告号：cn202594234u）公开一种用于仓储货架的自动盘库装置，装置主要由驱动组件、传动带、滑块、安装座、测距仪、检测片、导轨、数件检测传感器组成；驱动组件安装在导轨上端并且与传动带连接，滑块装在导轨导槽中并与传动带紧固，测距仪装在安装座上，同时又与检测片连接在滑块上，导轨上安装着数件检测传感器。当驱动组件带动传动带时，其上的滑块、测距仪及检测片沿y方向移动到导轨上安装着检测传感器（数件）处实现货架层的自动盘库。盘库装置装在自动补货机或者堆垛机等其它设备上沿x方向移动实现货架列的自动盘库。
[0009]
虽然现有技术中在库存管理现代化管理上已经采用了具有自动盘库功能的装置，但是目前将其应用于售药机上还处于一片空白，从而导致售药机领域存在售药效率低，当售药机出现故障时会导致商品数量与实际商品数量不符。就会导致顾客购买药品不成功。此外，现有技术中的售药机还存在如下缺陷：1、库存数据修复只能靠人工到现场进行人工核对后再对库存数据进行修改。盘库需要把药品全部拿出售药机来清点，及其浪费时间和人力成本。
[0010]
2、由于自助售药机分布比较广，人工不能及时对自助售药机库存信息进行修复。导致自助售药机瘫痪时间无限延长。


技术实现要素：

[0011]
针对现有产品技术的不足，本发明提供一种具有自动盘库功能的自助售药机及其方法。
[0012]
具有自动盘库功能的自助售药机，包括激光测距模组、plc控制器、自助售药机服务器、机械手、货道、货架、操作屏，其特征为：所述激光测距模组、plc控制器通过数据总线与自助售药机服务器通信；所述操作屏通过数据先与自助售药机服务器通信；所述机械手包括与伺服电机连接的xyz轴机械手，所述伺服电机通过pcl控制器发送控制指令实现控制xyz轴机械手运动；所述自助售药机服务器控制激光测距模组向货道内发送激光束对货道深度进行测量。
[0013]
本发明还公开一种具有自动盘库功能的自助售药机的自动盘库方法。
[0014]
有益效果：1、解决了因为机器故障导致的库存信息出错，需要到现场实际盘库的问题。
[0015]
2、降低了人工现场盘库的时效及人力成本。
[0016]
3、通过本地或者远程盘库几分钟就可以完成实时库存信息修复。提升时效性，及
盘库效率。
[0017]
4、盘库修复无需把药品拿出来，全程自动化完成实物清点。
附图说明
[0018]
图1为本发明具有自动盘库功能的自助售药机内部货道正面解剖图；图2为本发明具有自动盘库功能的自助售药机内部货道侧面解剖图；图3为本发明具有自动盘库功能的自助售药机实施自动盘库机械结构示意图。
具体实施方式
[0019]
下面结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]
实施例1首先我们先阐述具有盘库功能的自助售药机自身结构以及如何实现其自助售药属性。
[0021]
具有自动盘库功能的自助售药机包括个区域，即：a区仓储区、b区上货区、c区自助售药区/外卖取药区、d区人工售药区；所述a区前端设置c区；所述a区一侧设置d区；所述c区对应一侧设置b区。
[0022]
所述a区仓储区，为仓储预售卖的药品，仓储柜采用铝型材+pvc板+玻璃隔板结合堆叠的的多层立体仓储空间；a区仓储区包括仓储货架、调节脚杯，所述仓储货架以铝型材框架为支撑并通过连接件链接拼装成一个左右两排、中间设置供仓储机器人行走的行走轨道长方形的立体仓储货架；所述仓储货架采用强化玻璃做成隔板并通过pvc置物挡板的卡槽与之形成链接，堆叠出多层空间；每层所述空间被设置成一定容积的叠加仓储空间，从而形成了一个立体无动力源货道 ；所述调节脚杯包括固定防滑座以及与防滑座连接的螺栓；通过螺栓与仓储货架配合实现仓储货架的平衡调节作用；所述仓储区一端设置控制机器人工作的控制装置；还包括机柜外壳，所述机柜外壳设置在仓储货架外部并全部覆盖仓储货架；所述仓储空间的高度在10厘米-5厘米不等的高度区间。
[0023]
所述b区上货区，为仓储柜提供补/上货操作空间，通过plc控制模块控制机器人实现药品的上货和下货；b区上货区包括仓储机械手x轴、仓储机械手y轴、仓储机械手z轴、机械夹手、仓储机械手s旋转轴、补货操作屏、条形码扫描识别器、补货卡台、plc控制模组、无动力源货道、服务器、上料平台。
[0024]
上述各个功能部件之间的机械链接或电信号链接关系如下：该b区上货区的补货操作屏、条码扫描识别器、通过螺丝与机柜外壳进行链接，并通过485、usb信号线与服务器进行数据链接实现信息互通；服务器通过485信号线与plc控制模组进行链接，实现信息互通；补货卡台通过485信号线与plc控制模组进行链接，实现信息互通；伺服电机通过信号线与plc控制模组进行链接，实现信息互通；仓储机械手x轴、机械夹手、仓储机械手z轴、仓储机械手s旋转轴、仓储机械手y轴、上料台采用螺丝与铝型材形成链接固定作用；plc向伺服电机发送脉冲信息号，伺服电机收到脉冲信号后转动电机，电机可链接丝杆、齿轮、齿条、减速机配件，通过伺服电机转动产生动力前后、上下、旋转运动；z轴
由伺服电机链接丝杆，电机旋转带动丝杆转动，丝杆固定上带动z轴滑台前进与后退；机械手位于z轴滑台上，机械夹手上的夹手由伺服电机链接齿轮，并在行程齿条上旋转并带动夹爪加紧与松开；x轴由伺服电机链接齿轮，齿轮旋转带动皮带，皮带固定件上带动x轴滑台前进与后退；y轴由伺服电机链接齿轮，齿轮旋转带动皮带，皮带固定件上带动y轴滑台上升与下降；s轴由伺服电机链接减速机，旋转带动s轴平台进行360度旋转。
[0025]
下面对b区上货区如何实现补货进行详细描述：在实现补货之前，首先建立药品库信息，信息内容为：条码，药品名称，药品的长、宽、高信息，并把药品信息存储到云端服务器。
[0026]
然后，实现下列步骤操作：步骤1：药品信息识别；步骤2：仓储位置匹配；步骤3：药品存放；步骤4：数据上传更新。
[0027]
步骤1：药品信息识别1、操作员把药品拿起通过条码扫码识别器识别商品信息；2、扫码识别器会把读取的条码信息发送至服务器，服务器根据条码信息在数据库进行匹配对应的条码信息；步骤2：仓储位置匹配3、服务器先通过药品信息在药品仓储数据里面匹配是否有该药品的仓储数据；4、仓储数据库内未匹配到同样的药品仓储信息，服务器向补货操作屏发送无药品信息，无法存储指令。操作人员根据补货操作屏显示的提示进行操作，操作人员点击操作屏幕上从新补货按键，换取新的药品进行新的补货流程操作。
[0028]
5、仓储数据库内匹配到了同样的药品仓储信息，服务器根据已存放货道的容量信息，检查货道是否还有存放容量（计算公式为：a-(y*q)=z z>q（可存放） z<q(不可存放)。 a货道总深度-y单盒药品长度*q数量=z剩余深度。z剩余深度小于q药品长度则判定货道已经放满，z剩余深度大于q药品长度则为存放满），判定是否继续放置到该货道，如果该货道容量没有存放满，服务器则通过操作屏幕显示药品信息及可补货信息提示；6、操作屏幕根据服务器发送的信息进行显示，并通过语音提示及通过屏幕显示可以补货提示；7、如果现有货道容量存放满了，则启动新货道匹配算法，采用高度、宽度匹配算法（高度匹配算法计算公式为：b-x=g g>1cm(可存放) g<1cm（不可存放） b货道高度-x药品高度=g高度值，g高度值大于1cm则判定可以存放，g高度值小1cm则判定不可存放。宽度匹配算法计算公式为：n-m=p p>4cm(可存放) p<4cm（不可存放）n货道宽度-m药品宽度=p宽度值，p宽度值大于4cm则判定可以存放，p宽度值小4cm则判定不可存放）；8、服务器启动货道匹配算法：利用药品外包装尺寸去找货道高度，宽度，长度，能放下药品的位置；9、服务器会先匹配高度，服务器先找到货道高度大于该药品高度1厘米的货道信息，如高于1厘米内没有适合的货道服务器则以此类推货道高度尺寸往上匹配；10、然后匹配宽度，服务器会在已经筛选出来符合高度的货道内进行第二次数据匹配，
找到宽度大于补货药品宽度3厘米的空间。服务器则通过操作屏幕显示药品信息及可补货信息提示；11、如没有宽度大于补货药品宽度3厘米以上的空间，则返回高度筛选算法；去掉刚才筛选的高度适合的货道，从新匹配更高空间的货道，再次进入此步骤；如果来回筛选不出有合适的空间位置，服务器则通过操作屏幕显示药品信息及无存放货道信息提示；12、服务器通过货道匹配算法得出该药品的信息及补货信息发送至操作屏幕（6）；13、操作屏幕根据服务器发送的信息进行显示，并通过语音提示及通过屏幕显示可以补货提示和无存放货道提示；14、操作人员根据操作屏幕显示的提示进行补货操作，如果是无存放货道提示，则操作人员点击操作屏幕上从新补货按键。换取新的药品进行补货流程操作；步骤3：药品存放15、操作人员根据操作屏幕显示的提示进行补货操作，如果是可以补货提示，则操作人员点击操作屏幕上的确定补货按键。并把药品放置到补货卡台上；16、药品放置补货卡台上，补货卡台光电感应器会感应到卡台上是否有药品；17、补货卡台感应到药品后会把信息传送给服务器，服务器把匹配到的仓储货道存放位置信息发送给plc控制器模组；18、plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动x\y轴机械手移动到补货卡台的固定位置前；19、然后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动机械夹手张开；20、plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动z轴把机械夹手推向补货卡台，从而将药品夹住；21、plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动从z轴把机械夹手夹住的药品从补货卡台上拉至上料台；22、然后plc控制器发送指令控制伺服电机转动带动）x/y轴机械手把药品移动到指定存储位置；23、当药品到达存储指定位置后，plc控制器发送指令控制伺服电机转动带动z轴把机械夹手夹住的药品推入到指定的无动力源货道深度位置；24、plc控制器发送指令控制伺服电机转动带动机械夹手向外张开1.5厘米以使到达的药品与机械夹手分离；25、机械夹手张开后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动z轴把机械夹手退回到上料台；26、plc控制器发送任务完成指令到服务器；27、服务器继续执行下一次上料补货程序；步骤4：数据上传更新28、补货完成后，服务器会自动生成此次补货的报表及清单。并自动上传更新到erp或者saas系统。
[0029]
所述c区自助购药区/o2o外卖取药区，为消费者提供购买药品的交易服务窗口及取药窗口，通过消费者与机器交互实现自助购药以及外卖取药功能；所述d区人工售药/取药区：主要功能为药店服务人员/执业药师提从仓储柜取药的窗
口，实现药品高效管理及人工售卖取药功能。
[0030]
下面进一步阐述本发明具有自动盘库功能的自助售药机自助购药/取药工作原理：步骤1：选购药品；步骤2：订单支付；步骤3：药品取出。
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步骤1：选购药品1、消费者通过c区自助购药/取药区的自助交互屏幕可自助选择购买药品；2、点击交互屏幕显示的药品图标，可展示药品信息：主治病症、禁忌、使用说明。点击加入购物车；3、加入购物车系统会向服务器发送药品信息，服务器收到药品信息后，会生成收款二维码展示到交互屏上；步骤2：订单支付4、顾客使用支付宝、微信扫码支付完成后，第三方收款平台收到资金后会通过网络发送收款成功指令到服务器（；5、服务器收到收款指令后，服务器根据订单里面的药品信息在仓储数据库里匹配同类药品的仓储位置数据；步骤3：药品取出6、服务器把药品存储位置发送给plc控制器；7、plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动x\y轴机械手移动到药品所在的货道位置前；8、然后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动机械夹手张开；9、然后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动z轴（13）把机械夹手推向货道内指定位置；10、然后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动机械夹手夹住货道内的药品；11、夹住药品后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动z轴把机械夹手夹住的药品拉至到上料台；12、药品到上料台上后，会触动上料台上的感应器，感应器会判定上料台上是否有药品，如果有药会发送信息给plc控制器，控制器会继续完成出货流程；13、如果未检测到上料台上有药品，则会发送信息给plc控制器，plc控制器则会启动激光检测功能；14、plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动x/y轴把激光测距仪移动到该药品货道位置，到达位置后启动激光测距测量货道深度数据，并把测量深度数据返回给到服务器；15、服务器接收到测量深度数据计算出货道药品容量及位置数据发给plc控制器；16、plc控制器（19）则发送指令控制伺服电机转动带动x\y轴机械手移动到药品所在的货道位置前；17、plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动机械夹手张开；18、然后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动z轴把机械夹手推向货道内指定位置；
19、然后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动机械夹手夹住货道内的药品；20、夹住药品后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动z轴把机械夹手夹住的药品拉至到上料台；21、药品到上料台上后，会触动上料台上的感应器，感应器会判定上料台上是否有药品，如果有药会发送信息给plc控制器。控制器会继续完成出货程序；22、然后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动x/y轴机械手把药品移动到自动售药出货口；23、到达出货口位置后，plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动z轴把机械夹手夹住的药品推入到自动售药出货口内；24、然后plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动机械夹手向外张开1.5厘米，实现药品与机械夹手分离，药品掉入到自动售药出货口内；25、机械夹手张开后，plc控制器则发送指令控制伺服电机转动带动z轴把机械夹手退回到上料台；完成出货指令后，发送信息给plc控制器，并继续执行下一个出货指令。
[0032]
d区域人工售药/取药功能主要是提升药店的药品高效管理，减少服务人员/执业药师在仓库或者货架人工找药的繁琐工作。
[0033]
实施例2参见图1-3所示。
[0034]
具有自动盘库功能的自助售药机，其中，激光测距模组、plc控制器通过数据总线与售药机服务器通信；所述操作屏通过数据先与售药机服务器通信；所述机械手包括与伺服电机连接的xyz轴机械手，所述伺服电机通过pcl控制器发送控制指令实现控制xyz轴机械手运动；所述自助售药机服务器控制激光测距模组向货道内发送激光束对货道深度进行测量。
[0035]
下面进一步阐述自助售药机自动盘库控制方法，包括如下步骤：1、当自助售药机因机器故障或者人为原因导致库存信息不准时，操作人员点击自助售药机的操作屏幕（11）上的自动盘库功能；2、自助售药机服务器（6）接收到指令后启动停止售卖指令；3、自助售药机服务器（6）向plc控制器（7）发送货柜及货道位置信息，plc控制器（7）接收到货柜及货道位置信息后控制机械手x、y、z轴（3、5、8）运动指定货柜及货道（1）位置；4、到达货柜及货道置后， x、y、z机械手（3、5、8）反馈信号给到plc控制器（7），plc控制器（7）收到信号后把信号发送给自助售药机服务器（6），自助售药机服务器收到信号后启动激光测距模组（4）；5、激光测距模组（4）向货道内发送激光束对货道深度进行测量；6、测量深度数据发送到自助售药机服务器（6）。
[0036]
7、自助售药机服务器（6）根据测量的货道深度距离，并对该测量的货道产品进行数据计算，（计算公式为：x=d-c x货道存货深度数据=d货道深度数据-c测量深度数据 x/y=r x货道深度数据/y药品的外包装长度数据=r药品容量数据）先通货道深度数据减去测量的深度数据得出货道存货的深度数据 ，再跟进货道存货数据除以药品外包装的长度，得出货道实际的药品存货数量。
[0037]
8、当算出来的库存数量和实际库存数量一致，服务（6）器会向plc控制器（7）发送
下一个货柜和货道位置信息，然后依次逐一每个货道进行测距；9、如果测算出来的库存数量和实际库存数量不一致，服务器（6）则会对此货道信息做记录，待全部货道测量结束后，服务器会对有错误的货道库存信息进行更新修正；10、库存信息更新完成后，服务器（6）会开启动自助售卖模式，自助售药机就可以正常售卖工作。
[0038]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各 种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。