CN105517908A - 用于分离组合在泡罩包装中的产品的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于分离组合在具有多个囊的泡罩包装中的产品的装置，该装置包括一种用于识别囊相对于泡罩包装的边缘的位置的系统。该用于识别囊相对于泡罩包装的边缘的位置的系统包括三维仿形装置和/或光度立体观察系统。

Description

用于分离组合在泡罩包装中的产品的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于分离组合在泡罩包装中的产品的方法和装置。

背景技术

特别地但不排它地，本发明设计了一种用于通过分离泡罩包装的各部分(其中，每一部分包含单个产品)来分离产品(比如包装在泡罩包装中的单位剂量的药物)的装置。

呈药丸、胶囊、片剂等形式的药物通常包装在泡罩包装中。泡罩包装经常包括带有一组囊或气泡状壳体的大致四边形的托盘，药丸等嵌入在该囊或气泡状壳体中。该气泡状壳体或囊利用密封膜进行密封，所述密封膜典型地由铝或纸制成、且在托盘上延展并结合在托盘上。可替代地，药丸可以封装在隔室中，所述隔室形成在结合在一起的两个柔性膜之间。

众所周知，对于偶尔用药但不太适合在医院环境中用药的那些人，泡罩包装提供了一种方便的包装解决方案，优选为将药物以单一剂量分开储存，以允许在各个病房中根据每个病人的给药方案进行更精确和定期的分配。

医院环境中的自动药物管理系统的出现使得有必要提供一种机构，所述机构用于将组合在泡罩包装中的单一剂量彼此自动地分离。

存在已知的适用于这个目的的分离器装置，例如由本申请人持有的欧洲专利EP1560756中描述的装置，其中，两对刀片沿着预定直线切割泡罩包装以将泡罩包装的囊(每个囊保持单位计量的药物)彼此分离，同时保持每种药物密封在其囊中。虽然在这个欧洲专利中公开的装置已经在许多应用中被证明为有效，但是该装置不适合用于某些类型的泡罩包装，这是因为(在40％至60％的情况下)囊被布置为复杂的布局，该布局阻止了通过这种装置进行分离。

为了克服这个缺点，申请人已经开发了另一种在国际专利申请WO2012/020354中公开的分离器装置。这种分离器装置使用超声波切割头以根据切割方案沿着预定的路径来切割泡罩包装，所述切割方案包括与每个不同类型的泡罩包装相关联的复杂方案。在这种分离器装置的使用中，泡罩包装定位在支承表面上，例如，超声波切割头在由挡块(比如支承表面的突出边缘)限定的预定参考位置中从该支承表面突出，该挡块位于支承表面的一个拐角处，并且因此呈L形。接着，从这个预定参考位置，泡罩包装以一系列的预定运动在支承表面上移动，该预定运动通过超声波切割头限定泡罩包装的切割。

WO2012/020354公开的分离器装置可以用于有效分离很多确定类型的、具有可能相当复杂的布局的泡罩包装。然而，存在一些类型的泡罩包装，在该泡罩包装中，包含待分离的产品的囊彼此十分靠近，对于这些包装来说，必须用非常高的精度来进行切割，以避免割伤囊并且因此危害包含在囊中的药物的无菌性。即使用现有技术的分离器装置可以实现这种高精度，也需要特别精密的制造公差和机器运行的持续监控，这导致了制造分离器装置以及持续使用和定期维护分离器装置的高成本。

更详细地，申请人已经发现，在由指定制药厂生产的单一药物的泡罩包装中，虽然囊总是处于同样具体的相对布置中且彼此相距相同的距离，但是囊与泡罩包装的边缘的距离会遭受一定程度的变化。在泡罩包装具有间距十分接近的囊的情况下(其中，囊彼此之间的距离可能小于2mm)，在泡罩包装的切割期间，泡罩包装边缘和囊之间的距离精度不足(尽管绝对值很小)可以足以危害一个或多个囊的完整性，尤其是考虑到刀片典型地具有约0.65mm的厚度，该厚度相对于两个相邻囊之间的距离是很大的。

发明内容

因此，本发明建议提供一种用于精确且可靠地分离组合在一个泡罩包装或组合在相同类型的复合包装中的产品的分离器装置。本发明的另一个目的是提供一种适于分离任何类型的泡罩包装的装置。本发明的另一个目的是提供一种使用简单、经济和安全的用于分离产品的装置。本发明的另一个目的是提供一种不需要频繁或复杂维护操作的分离器装置。本发明的另一个目的是提供一种分离器装置，使得对药物不具有损害，且不会产生碎片或烟雾或任何潜在的有害或污染的废物。

为了实现上述目的，申请人已经开发了一种用于分离组合在具有多个囊的泡罩包装中的产品的装置，该装置包括一种如所附权利要求阐明的用于识别囊相对于泡罩包装边缘的位置的系统。

附图说明

参照附图，另外的特征和优点将从下文对本发明的两个实施例的详细描述中变得明显，所述实施例纯粹以非限制性示例的方式提出，在附图中：

图1示出了根据本发明的第一实施例的分离器装置的整体透视图。

图2示出了沿着图1的箭头II方向的图1的装置变体的示意图。

图3示出了可以通过图1的分离器装置分离的泡罩包装的示意图。

图4示出了仅描绘了图3的泡罩包装的轮廓等高线以及泡罩包装的囊的位置和大小的二维图。

图5示出了与图4的二维图相关联的图3的泡罩包装的切割线。

图6示意性地示出了根据本发明的第二实施例的、用于在分离器装置中识别囊相对于泡罩包装边缘的位置的系统。

具体实施方式

现在参照图1和图2，分离器或分离器装置或分离装置10包括底座结构12，带有支承表面16的支撑平台14安装和固定在底座结构12上，支承表面16在具有坐标轴X-Y的参考平面上延伸。在支撑平台的上方，设置有用于泡罩包装B的压力构件18，泡罩包装的平坦表面支承在支承表面16上。利用具有高摩擦系数的材料(例如橡胶)制成的衬垫20优选地设置在该压力构件和泡罩包装之间。压力构件安装在已知类型的拟人机械手或其它运动装置22上，拟人机械手或其它运动装置22具有在平行于参考平面X-Y的平面中运动的总体能力和用于朝向支承表面16和远离支承表面16运动的能力，并且围绕压力构件的轴线A是可旋转的。

一种通常已知类型的、包括超声波摆动器的切割头设置在支撑平台14的下方(因此，在附图中不可见)。该装置安装在Z轴上(未示出，且其优选地垂直于平面X-Y)，用于根据需要调整刀片的突出。刀片26固定在切割头的上端部，且通过形成在平台中的狭槽28突出到支撑平台14的支承表面16的上方。

该装置还具有用于识别囊相对于泡罩包装的边缘的位置的系统。在图1所示的第一实施例和图2所示的第一实施例的变体中，该系统具有例如激光线扫描仪类型的三维仿形装置(profilingdevice)30和30’。激光线扫描仪是一种用于根据对投射到待测表面上的激光光束的变形进行观察、通过三角测量获取物体的形状的系统。三维仿形装置30和30’包括摄影机32、激光束投射器34以及传送带36，所述传送带36移动泡罩包装同时将泡罩包装从分离器的入口运输至支撑平台14。

分离装置还包括放置在支撑平台14的透明部分38下方的相机37，相机37定位成其镜头对准支撑平台的透明部分38、以给位于透明部分38上方的泡罩包装拍照。优选地，相机垂直对准支撑平台14的透明部分38。

分离装置的所有部件均通过未示出的控制单元(例如电子计算机)进行控制，所述电子计算机(例如)确定运动装置22在平行于平面X-Y的、围绕压力构件的轴线A的、以及沿着Z轴在远离参考平面X-Y方向上的空间运动，Z轴优选地(但非必要地)与参考平面正交。控制单元还可以有利地控制超声波摆动器的激活、以使其与压力构件18的运动同步。控制单元具有内部或外部存储器，在该存储器中，可以储存用于切割方案的指令，该切割方案包括与每个不同类型的泡罩包装相关联的复杂方案。复杂切割包括压力构件根据预定顺序的旋转和升高、以及在平面X-Y中的运动。

在使用中，图3所示类型的、具有多个囊V的泡罩包装B放置在传送带36上，泡罩包装B的平坦侧与传送带接触。在泡罩包装的运动期间，激光束投射器34将光束投射到泡罩包装上。如果没有泡罩包装，光束在传送带上描绘一直线。然而，如果泡罩包装放置在光束中，则线条变形并且描绘出泡罩包装及其囊的轮廓。这样，摄影机32依次获得变形的线条的图像。当激光光源相对于摄影机32的相互假定的位置和倾斜度在每个瞬间是已知时，从这些图像中获得泡罩包装的三维重建，该三维重建示出囊相对于泡罩包装的边缘的确切位置。

在图2所示的变体中，为了进一步提高三维重建的精度，设置有第二摄像机33，该第二摄像机33放置成相对于激光光束投射器34与摄像机32大致对称。该第二摄像机与第一摄像机相对，并且因此检测第一摄像机看不到的区域中的、尤其是每个囊的阴暗侧上的激光束。

然后，处理利用一台或两台摄像机获得的三维图像、以提供仅表示泡罩包装的轮廓等高线以及囊的位置和大小的二维图。在图4中示出了关于图3的泡罩包装的这种类型的二维图的示例。根据囊的相互定位(不考虑泡罩包装的边缘的位置)从存储器检索出一切割方案，该切割方案包括切割线T和待执行的运动的顺序，以便对泡罩包装中的剂量进行切割和分离。切割线与二维方案(图5中示出了一个示例)相关联，并且随后还与泡罩包装的边缘的位置相关联。

接着，泡罩包装转移到支撑平台14的透明部分38，在那里，压力构件18使衬垫20与泡罩包装接触，并且在那里，放置在透明部分38下方的相机37给泡罩包装的平坦下侧拍照。以这种方式获得的图像用于核验泡罩包装的边缘相对于衬垫的确切位置。该图像还与泡罩包装的二维图和相应的切割线T相关。因此，根据囊的位置事先计算并随后与泡罩包装的边缘相关联的切割线与衬垫20的位置相关联。

接着，泡罩包装通过衬垫20转移至支撑平台14的支承表面16上，并且通过压力构件18保持压在该支承表面上。然后，控制单元使切割头24激活，通过狭槽28突出到支撑平台14的支承表面16上方的刀片26开始摆动。

在切割方案与泡罩包装相关联的基础上，控制单元控制运动装置22和压力构件20，从而确定衬垫连同泡罩包装的运动，泡罩包装在支承表面16上滑动直到它与刀片26接触。在泡罩包装和摆动的刀片26之间的相对运动确定切割，该切割穿过泡罩包装的厚度。

根据本发明的第二实施例，用于识别囊相对于泡罩包装的边缘的位置的系统包括称作“光度立体技术”的观察系统。这是一个三维观察系统，该三维观察系统能够根据利用不同的照射度获得的多个图像来重建待测表面的定向。分离器装置的其它部件等同于在上文中参照第一实施例描述的部件，并且由相同的附图标记表示。

参考图6，光度立体观察系统50包括放置在支撑平台14的透明部分38下方的多个投射器52(优选为四个)。将投射器52定向以便以预定角度照射搁在支撑平台14的透明部分38上的物体的下侧，每个投射器具有不同方向的照射光束。投射光在物体上的入射角度在30°至70°的范围内。在图中以虚线示出了所述示例的四个投射器52的四个方向。显然，没有理由排除仅具有三个或仅具有两个投射器的系统、或具有超过四个投射器的系统。光度立体观察系统50还包括放置在透明部分38下方的、与上文中描述的第一实施例相关的相机37。

在使用中，图2中示出类型的具有多个囊V的泡罩包装B放置在传送带36上，泡罩包装B的平坦侧与传送带相接触。因此，泡罩包装传送至支撑平台14的透明部分38，在那里，压力构件18使衬垫20与泡罩包装接触，因此，泡罩包装被压靠在支撑平台14的透明部分38上、以确保泡罩包装在透明部分38上保持平坦；这是因为泡罩包装有时易于稍微弯曲。依次激活投射器52，并且通过相机37给泡罩包装拍照。因此，记录了针对每台投射器52的图像，每个图像示出了通过单台投射器52照射的泡罩包装的平坦侧。

在大多数情况下，泡罩包装在其平坦侧上具有铝箔。这个铝箔具有压纹，也就是说，铝箔具有通过将铝箔结合至塑料托盘而造成的不规则印记表面。然而，在囊的位置处，铝箔未被结合并且具有均匀且大致光滑的表面。当泡罩包装的平坦侧用侧光进行照射时，在压纹部分中具有交替的阴暗区域和明亮区域，而在囊的位置处照明度是大致均匀的。可以处理生成的图像以提供与利用上文描述的通过第一实施例获得的图2的二维图完全相同的二维图。接着，在这个图形的基础上，以与上文描述的完全相同的方式来进行限定切割线的操作和切割泡罩包装的操作。

然而，一些不太常见的泡罩包装具有由硬纸板制成的平坦侧，该硬纸板是大致平坦的且在囊的位置处没有显示明显的不连续性。另一方面，这些泡罩包装是预先切割的，也就是说，这些泡罩包装具有非连续切口以便于剂量的手动分离。像任何表面的不规则性那样，非连续切口很容易通过光度立体观察系统50进行识别。因此，获得这些泡罩包装的网格，而不是像图2的二维图。对于每个泡罩包装来说，切口的网格可以以不同的方式相对于泡罩包装的边缘进行定位，但是，由于网格确定了泡罩包装能够沿其被撕开以分离药物的剂量的线，因此，网格总是准确地定位在一个囊和相邻囊之间的空间中。因此，网格可以直接用于切割线的准确限定，使得之后可以以完全类似于上文描述的方式进行切割。

不过另一种类型的泡罩包装具有两个侧部，两个侧部均设置有囊，因此，不具有平坦侧。在这种情况下，显然，泡罩包装与支撑平台的透明部分38接触的侧部不是平坦的，而是在每个药丸、片剂等位置处具有显著的突起。光度立体观察系统50还适用于这种类型的泡罩包装，因为，如上所述，光度立体观察系统50检测表面的倾斜度的变化，并且能够因此产生泡罩包装的下侧部的结构的三维重建，从而提供类似于图5的二维图。

因此，光度立体观察系统50适用于目前市场上可用的任何类型的泡罩包装，包括那些具有由透明塑料制成的囊的托盘，该囊很难用基于激光仿形的观察系统进行识别。这是因为，如果囊是透明的，则激光仿形只检测在囊内部的胶囊或药丸的位置，但是胶囊或药丸可能远小于容纳它们的囊。因此，只检测药丸使得不能以必要的精度检测囊的边缘。如果包含在囊中的药物也是透明的(例如，凝胶胶囊)，激光仿形将完全不起作用，而光度立体观察系统50不受影响。

另一方面，在泡罩包装在其底部上具有非常大量的文字(其阻止了对不连续性的检测)的情况下，利用光度立体观察系统50可能产生囊识别的问题。

为了克服如第一实施例描述的三维仿形装置30和30’以及光度立体观察系统50的问题，这两个观察系统可以用在同一分离装置中、以确保能够总是成功地执行完全自动的分离。

因此，这种结合从两个相对的视角分析泡罩包装，使得对泡罩包装的底部的观察可以与上侧的观察相结合。以这种方式，可以有效地分离任何类型的泡罩包装，包括那些带有透明囊、透明药物、或在底部上带有黑色文字的泡罩包装。此外，这种结合还使其能够在满囊和空囊之间进行区分，在一些情况下，满囊和空囊均存在于同一泡罩包装中，这不是简单地通过观察囊的底部就可以识别的。

明显地，在保持本发明的原理的情况下，根据已经描述和示出的内容，实施例的形式和结构的细节能够进行广泛改变，而不偏离本发明的范围。

Claims (9)

1.一种用于分离组合在泡罩包装(B)中的产品的装置(10)，所述泡罩包装具有底部和多个囊(V)，所述多个囊以各种方式定位在底部上，所述装置包括：

-切割头(24)，所述切割头包括用于切割所述泡罩包装的切割构件(26)，

-至少一个识别系统(30，30’，50)，所述至少一个识别系统用于识别囊相对于所述泡罩包装的边缘的位置，以及

-控制单元，所述控制单元用于根据切割方案控制所述切割头(24)和所述泡罩包装(B)之间的相互运动，所述切割方案取决于囊相对所述泡罩包装的边缘的位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述识别系统包括三维仿形装置(30，30’)。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述三维仿形装置30是激光束仿形装置(30，30’)。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述激光束仿形装置(30’)包括两台摄像机(32)。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述识别系统包括光度立体观察系统(50)。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述光度立体观察系统(50)包括四台投射器(52)和一台相机(37)。

7.根据权利要求2所述的装置，其包括另一识别系统，所述另一识别系统包括光度立体观察系统(50)。

8.一种用于分离组合在泡罩包装(B)中的产品的方法，所述泡罩包装具有底部和多个囊(V)，所述多个囊以各种方式定位在底部上，所述方法包括下列步骤：

-通过至少一个用于识别囊相对于所述泡罩包装的边缘的位置的识别系统来检测囊相对于所述泡罩包装的边缘的位置，

-根据囊相对所述泡罩包装的边缘的位置限定切割方案，以及

-根据所述切割方案通过切割所述泡罩包装来分离产品。

9.一种用于分离组合在具有多个囊的泡罩包装中的产品的装置，所述装置如描述和示出的那样、且用于特定目的。