CN106999344A - 用于经由机器人技术包装药物的分配罐 - Google Patents

Abstract

使用机器人拾放自动化装置来从可移动的托盘或罐传送口服固体药物。口服固体药品的各种传感器位于分配托盘或罐内，所述分配托盘或罐用来提供口服固体药品以用于经由机器人拾放机器拾取和放置。分配罐由用于保持多种固体口服药物的储器部和邻近储器的分段运输区域组成，口服固体药物经由机器人拾放传送机构从所述分段运输区域传送到包装。

Description

用于经由机器人技术包装药物的分配罐

技术领域

本发明总体上涉及用于根据患者处方信息来将口服固体药物包装在包装中的自动化口服固体药物包装机构的领域。更具体地，本发明涉及用于根据患者处方数据而自动校验包装内的口服固体药物的放置的系统和方法。公开了提供根据患者处方数据对包装内的口服固体药品放置的快速和有效的校验的各种系统和方法。以下描述的系统和方法提供了确保口服固体药物在包装内的放置与患者处方剂量信息严格一致的绝对信心的单个自动化装置内的多次独立校验。

背景技术

目前，存在用于将口服固体药物放入将各个配药时间与患者处方数据关联的包装方案中的各种自动化包装系统。示例包括通过引用并入本文的美国专利No.8,831,773和7,185,476。这些公布的专利描述了能够将一种或多种口服固体药品放入与患者处方数据对应的包装腔内并且通过引用整体并入本文的系统。虽然已有的方案描述了能够快速和有效地将口服固体药物放入包装中的各种系统，但本领域中依然存在对确保已以绝对信心并且在单个系统内根据患者处方数据将口服固体药物放入包装内的需求。目前，不存在提供口服固体药物包装已根据患者处方数据被精确地充装到单个系统和泡罩包装内的自动校验的可用系统。因此，本领域中依然存在对能够确保口服固体药物已严格按照预定患者处方数据放入单个系统内和泡罩包装中的系统和方法的需求。

解决此问题的传统方案要求训练有素的技术人员或药剂师检查包装的药物以便确保口服固体药品已被正确地放入包装材料内。该传统方案容易发生与人工检查过程相关的错误和明显的延迟。以下阐述的申请人的创新克服了已有系统的这些缺陷并且消除了对事后包装质量检查的需求。申请人对各种传感器的独特使用和布置确保了口服固体药物已被正确地包装。

发明内容

根据本发明的第一优选示例性实施例，使用机器人拾放自动化装置来根据患者处方数据将口服固体药物从已由药剂师进行品质检查的可移动托盘或罐传送到包装位置。有利地，根据本发明，使用各种传感器以便校验已根据患者处方数据精确地将口服固体药物正确地放入期望的口服固体药物包装位置。根据本发明的第一优选实施例，药剂师将口服固体药品放入用来保存口服固体药品的分配托盘或罐内以经由机器人拾放机器进行拾放。一旦罐或托盘位于拾放装置附近，与拾放装置相关的又一传感器或成像单元便校验由托盘或罐保存的口服固体药品是否与要根据由与系统相关的计算机存储的患者处方数据放入包装材料内的预期的口服固体药品的尺寸和形状和/或颜色一致。

如果预期数据与通过与拾放装置相关的成像单元感测到的实际口服固体药品一致，则机器人拾放装置继续将一种口服固体药品传送到具有与用于当前正被充装的包装的患者处方数据对应的服药时间的期望包装位置。一旦臂工具的机器人拾放装置端部已将口服固体药品传送到期望的包装位置，则另外的感测单元确保向期望包装中的传送完成以便校验机器人拾放单元是否已将口服固体药品落入期望的包装位置。如果机器人拾放装置的成像传感器根据当前患者处方数据而判定为保存在托盘或罐中的口服固体药品与预期的口服固体药品不一致，则系统向系统操作员发出警告以便防止口服固体药品向包装材料中的错误传送并且不会拾取该口服固体药物。

根据本发明的一个优选示例性实施例，中间校验托盘或传送感测单元位于用于机器人拾放机构的臂工具的端部与具有与要通过系统充装的固体药物包装的腔对应的腔位置的口服固体药品包装或临时贮藏室之间。中间校验托盘或传送感测单元优选包括多个传感器，其操作以确认从臂工具的机器人拾放装置端部和当前正通过系统充装的与处方数据一致的包装腔位置的传送。优选该系统能通过确认口服固体药物从臂工具的机器人拾放装置端部的下落来确保正在充装特定腔位置。

根据本发明的第一优选示例性实施例，使用一个或多个光学感测单元来确保通过机器人拾放装置传送的口服固体药品是否实际地落入要通过系统充装的特定包装腔位置。在第一优选示例性实施例中，光学传感器单元包括发射至少大致覆盖要充装的腔位置上方的区域的宽束的发射器。一个或多个接收单元与发射单元相对地定位并且感测由发射器产生的发射束。在一个或多个接收单元感测到束至少一部分已中断时产生中断信号。由于发射器和接收单元优选分别与各包装腔位置相关，则可以确认口服固体药物是否已通过机器人拾放单元从分配托盘或罐具体地传送到与患者处方数据一致的期望的口服固体药物包装腔内。该技术确保了与存储的患者处方数据严格一致地包装口服固体药品。还优选中间校验托盘或传送感测单元的传感器优选地在口服固体药品的落下之后立即感测束的任何另外的破坏以便确保在机器人拾放装置落下口服固体药品时口服固体药品不会从期望的口服固体药物包装位置弹起。

通过将包装的药物成像并且使位于各包装腔内的口服固体药品与对应于包装腔位置的用于特定服药时间的相应患者处方数据一致来执行又一次校验。根据上述校验，可以以绝对信心确保各个口服固体药物包装腔已被充装有与预定患者处方数据对应的适当剂量。传统系统无法对已有的自动口服固体药物包装系统提供这种高级别的信心。本发明克服了已有系统的这些缺点和不足，由此提供了一种更加经济和高效的包装方案。

附图说明

图1示出本发明的整个机器人拾放口服固体药物包装系统的第一示例性实施例；

图2示出本发明的中间校验托盘或传送感测单元的第一示例性实施例；

图3示出本发明的中间校验托盘或传送感测单元的第二示例性实施例；

图4是校验过程的流程图；

图5示出用于机器人拾放装置的臂工具的端部；

图6示出盖子处于打开位置的分配罐；

图7是图6所示的分配罐的剖视图；

图8示出分配罐的机械传送；

图9示出具有为了丸剂传送而固定的可移除抽吸末端的臂工具的机器人拾放装置端部。

具体实施方式

图1示出图中总体上以10表示的本发明的第一优选示例性实施方式。机器人拾放单元12根据患者处方数据而将口服固体药品从传送托盘或料盒14、15、16传送到各个口服固体药物包装位置。各个传送托盘或料盒14、15、16优选由另一传送机器人从分段输送位置传送到图中所示的相应位置，在所述分段输送位置药剂师或技术人员由大容量储存器充装各个托盘或料盒。初始校验由药剂师或技术人员提供以便确保放入传送托盘或料盒14、15、16中的药品与对特定传送托盘指定的药品一致。自动化系统优选地使用条形码校验或其它自动校验的可视编码以便确认在用于充装的机器人拾放单元12附近分段输送的单个托盘或料盒是否与药剂师或技术人员在充装时提供的指定一致。

口服固体药物的另外的校验由优选地与机器人拾放单元12的臂工具部分18的端部相关的成像单元(未示出)执行。成像单元提供用于基于包括固体口服药物的形状、尺寸和/或颜色中的一者或多者的多个可视特性来与用来确保由机器人拾放单元12实际地拾取的口服固体药物与要充装的处方所指定的预期的口服固体药物一致图像数据库进行比较的图像数据。成像单元也优选地被用来确保臂工具的端部被正确地置于特定口服固体药物上方以使得抽吸末端能抓起并移动单独的固体药物。自动化的处理单元将实际的图像数据与预期图像数据进行比较以判定是否一致，如果不一致则向系统操作员发出警告。

根据一个优选示例性实施例，臂工具的端部最初与固定在要从其传送固体口服药物以进行包装的传送托盘或料盒上的抽吸末端接合。抽吸末端是软橡胶末端，其被接合并从各料盒的臂工具的端部移除以使得各料盒或传送托盘具有其自身的专用抽吸末端，由此避免与通过系统充装的不同药品交叉污染的可能性。一旦所有药品都已从用于正通过系统充装的特定包装的特定传送托盘或料盒传送，臂工具的端部的抽吸末端被再次固定到其对应的传送托盘或料盒上以使得其可用于下一次从输送托盘或料盒传送固体口服药物。圆形抽吸末端优选地经由塑料的半圆形结构临时固定在传送托盘或料盒上以使得臂工具的端部可容易地接合和分离各料盒或传送托盘的抽吸末端。

图1也示出安置在要通过系统充装的包装或包装模板上方的中间传送校验单元20的位置。中间传送校验单元20结合了校验向与通过系统装入的患者处方对应的特定包装或包装模板腔内的传送的多个传感器。

图2示出中间传送校验单元20的第一示例性实施例。中间传送校验单元20优选地包括一排腔22，其各自都单独地提供用于通过本发明的系统包装的固体口服药物的传送路径。中间传送校验单元20的一排腔22优选地与位于中间传送校验单元20下方的口服固体药品包装的单独的腔对应。包装或包装样板的各腔与特定患者服药时间对应并且系统使用机器人拾放单元严格按照预定患者处方数据将每一种需要的口服固体药物自动传送到其指定位置。

图2还示出用来校验通过机器人拾放单元传送的药品实际地落入期望的包装腔或样板位置的多个电磁发射器单元26。根据该第一实施例，电磁能量接收单元(未示出)被安置成与各电磁发射单元相对并且通过用于给定的一排或一列中间传送校验单元20中的每个腔的口服固体药物传送路径在中间传送校验单元20中形成有路径以便确认口服固体药物是否已根据预定患者处方数据堆积在期望的腔内。根据中间传送校验单元20的该第一实施例，可以校验口服固体药物是否已通过臂工具的端部堆积，但仅可对各排或各列中间传送校验单元20进行校验。本领域的技术人员将理解，可使用另外的发射器和接收器以便提供向每个单独的腔内的药丸下落校验的更高精度。中间传送校验单元20还用作腔之间的屏障以防止药品在腔之间的非有意传送。

图3示出中间传送校验单元20的一个替代实施例，其中中间传送校验单元20的每个腔22都包括其自身的一对电磁发射器和接收器单元以具体地确认固体口服药物是否已按照患者处方数据落入包装的特定腔内。电磁发射器单元在图3的图示中未被示出。图3示出分别与中间传送校验单元20的各腔相关的中间传送校验单元20和单独的电磁接收单元30。当单独的固体口服药物由机器人拾放单元经中间传送校验单元20的特定腔落下时，中间传送校验单元20能基于由各电磁接收单元30接收的束的中断来感测和校验固体口服药物的下落。对在各单独的腔内的下落的这种感测提供了口服固体药物已由机器人拾放单元严格按照预定患者处方数据下落到包装内的确认。单独的电磁发射器和接收器也可用来通过校验仅单次束的中断与每次药丸下落相关来确保药丸尚未从腔弹出。

来自位于包装腔上方和/或下方的光学感测单元的另外的图像数据可用来进一步确认每个单独的腔是否已严格按照预定患者处方数据被正确地充装口服固体药物。

图4是示出用于自动校验口服固体药品严格按照存储在用于控制包装机械的计算机控制器的电存储器中的患者处方数据放入包装的特定腔内的整个过程的流程图。在步骤44中，药剂师或技术人员校验药品从大容量储存器向用于指定药品的适当的罐或分配器中的传送。药品罐返回圆盘传送带，在此它可由机器人自动取回以传送到本发明的机器人拾放装置。优选而言，与系统相关的条形码、QR码或RFID读取器在罐位于分段输送区域中的特定位置之前读取罐上的代码，因此机器人取回器可将期望的罐自动传送到机器人拾放单元。

在步骤44中，条形码或其它自动读取器在罐被传送到机器人拾放包装系统的分段输送区域时读取来自罐的编码或数据以便确保系统传送期望的药品。在步骤46中，来自拾放单元的图像数据校验正被传送的单独药丸是否具有与预期药丸一致的物理特性。在步骤48中，系统校验药丸向与患者处方数据对应的特定包装腔内的下落。最后，在步骤50中，在已通过系统将用于患者处方数据所指定的所有剂量的全部需要的药品充装到产品包装的腔内之后以患者专用数据将得到的包装贴上标签并密封。

在系统的一种替代的更多为手动的形式中，中间传送校验托盘包括在与要被充装口服固体药物的包装的特定腔对应的托盘区域照明的一个或多个灯。这有助于根据患者处方数据向特定包装腔内手动传送口服固体药物。然后可按照向包装腔内的手动传送来执行其余与药丸传送有关的操作。系统使特定区域中的一个或多个灯点亮以便引导使用者将固体药物放入与患者处方数据对应的期望包装位置。

图5示出用于总体以60表示的机器人拾放装置的臂工具的端部的细节。高压和低压管路62和64操作成在抽吸管65处产生真空。位于抽吸管65附近的压力传感器66工作以确保药丸已由系统基于压力传感器66处的预定压力变化拾起。阀67是在抽吸管65处选择性地施加真空的气动电磁开关。该开关优选是在抽吸管端部处于在10毫秒内产生压力变化的2毫秒开关。电磁开关或阀67由四个标准端口组成并且端口A和B是负压和正压的供给源。端口A与供给负压的真空喷射器直接联接并且端口B与供给低正压的正压调节器直接联接。结果，P端口是向抽吸管供给真空压力和正压的端口。端口A和B始终具有在拾放操作期间活动的真空和正压。这种布置确保了抽吸管65的端部处的快速压力变化。需要正压以简单和有效地除去抽吸管65的端部处的真空压力。

为了执行药丸下落校验，优选连同光学传感器一起使用诸如由Keyence制造的型号LV S 62的发射器作为光学发射器。替代地，可与光学传感器相结合地使用Fairchild半导体红外发光二极管作为光源。本领域的技术人员应理解，实质上可使用任何发射器和传感器来感测与口服固体药物向产品包装腔内的运输相关的感测到的发射束的中断。在一种替代布置中，认识到可使用一个或多个成像单元来感测口服固体药物向包装腔内的运输，但这种布置需要另外的图像数据以便识别向特定包装腔内的传送。

图6示出分配罐或料盒在总的以70表示的机器人拾放系统的分段运输区域的安置。料盒72包括旋转盖部74和用于机器人拾放装置的抽吸管的端部的可移除的橡胶末端75。可移除的橡胶或氯丁橡胶75基于橡胶或氯丁橡胶末端75的弹性和优选呈半圆柱形的塑料锁定部件的形状而被固定在锁定部件中以便与可移除的橡胶或氯丁橡胶末端75的轮廓一致。在将分配罐或料盒72固定在机器人拾放系统的分段运输区域中之后，将机器人拾放系统的抽吸管插入可移除的橡胶或氯丁橡胶末端75中。各分配罐或料盒优选地包括其自身的可移除橡胶或氯丁橡胶末端以确保不存在药品经由系统的交叉污染。每种药品因此具有其自身的可移除橡胶或氯丁橡胶末端并且消除了交叉污染。

分配罐或料盒72包括可视区域76，机器人拾放单元在该可视区域拾起药品。旋转盖部74包括在分配罐或料盒72的运输期间将药品与储存区域分离的屏障部分77。锁定基座部78基于与分配罐或料盒72的突出部的交互而机械地固定分配罐或料盒72。本领域的技术人员应理解，可使用各种已知的机械和电子机械锁定机构来将分配罐或料盒72固定在储存区域上。

储存区域的每个位置都包括用于调节分配罐或料盒72在固定在储存区域上时的搁靠角度的直线电机79。除调节分配罐或料盒72的靠置角度以外，直线电机79选择性地引起分配罐或料盒72的振动以便将固体口服药物从分配罐或料盒72的储存区域摇动至可视区域76，使得机器人拾放单元可从可视区域方便地抓住固体口服药物以放入如上所述的包装中。优选地固定在用于机器人拾放单元的臂工具的端部上的数字成像单元引导抽吸管和可移除的橡胶或氯丁橡胶末端75以便将固体口服药物适当地固定在可视区域76中以传送到包装。

由用于分配罐或料盒72的直线电机79提供以便容易地将固体口服药物从储存部传送到分配罐或料盒72的可视部分的优选倾斜角度取决于多个因素。在选择适当的倾斜角度时考虑的因素包括分配罐或料盒72的储存部的相对充装料位。更大程度的充装意味着更小的倾斜，并且当分配罐或料盒72几乎空置时，必须提供更大的倾斜。在作出该判断时应当考虑的其它因素包括将分配罐或料盒72的储存区域和可视区域76连接的内部斜坡的斜率以及通过分配罐或料盒72储存的药品的大小和形状。通常，对于通过振动将口服固体药物传送到可视区域而言，约10-20度的倾斜是优选的。

优选而言，系统监视分配罐或料盒72中的固体口服药物的数量，使得可动态地变更倾斜角度以便提供最理想的固体药物向分配罐或料盒72的可视区域76中的传送。这通过注意技术人员或药剂师何时已充装分配罐或料盒72并且然后基于已通过机器人拾放单元从特定罐包装的口服固体药物的数量来递减药丸计数来完成。

通过直线电机79提供的振动量还取决于包括药丸尺寸、形状和重量的多个因素。优选而言，数据库由系统维护，使得电子控制器可访问已存储了该信息的电子存储器，从而控制器能以期望的倾斜角度和期望的振动选择性地操作直线电机79以便方便地将药品从储存区域传送到分配罐或料盒72的可视区域。在数赫兹的频率下，振幅通常为几十分之一毫米并且持续时间通常是零点几秒到数秒。应当维护存储直线电机79的最理想的传送特性——包括倾斜和振动参数——的数据库。

机械凸轮82优选地与用于机器人拾放单元的分段运输区域的静态臂接合，使得分配罐或料盒72安置在分段运输区域中引起旋转盖部74和屏障部77在分配罐或料盒72被安置在机器人拾放单元的分段运输区域中时打开。这种布置非常有效并且消除了对利用机器人的单独运动打开盖部74的需求。

图7是示例性分配罐或料盒72的剖视图。抓握结构81由传送机器人用于将分配罐或料盒72传送到机器人拾放单元的分段运输区域。该视图清楚地示出可视区域77和储存区域86，其中在可视区域与储存区域85之间有倾斜的底部。储存区域86的底部的倾斜布置使得口服固体药物能够基于如上所述的分配罐或料盒72的倾斜和振动而从储存区域86方便地传送到可视区域77。

图8示出总的以90表示的分配罐或料盒的替代布置结构。图8还示出用于将分配罐或料盒从储存位置传送到机器人拾放单元的分段运输区域的机器人单元的臂工具91的端部。根据该替代布置，分配罐或料盒包括滑盖92，一旦罐已被放入分段运输区域中用于安置分配罐或料盒的臂工具的端部便经由臂93与所述滑盖接合以便滑动打开滑盖92。附接在盖上的屏障与以94表示的可视区域的端部接合以便确保药品在运输期间不会意外落入可视区域中。这确保了可视区域维持可经由用于机器人拾放单元的臂工具的端部容易地抓住的单层固体口服药物。

图9示出臂工具的机器人拾放端部和固定在抽吸末端上以用于抓住药品的可移除的橡胶或氯丁橡胶75。位于臂工具的邻近抽吸末端的端部处的压力传感器优选地在药丸运输期间进行监视以便确保在药丸被放入容器内之前的运输期间药丸不会意外落下。

本领域的技术人员应理解，可对在本申请中描述的系统和方法做出各种替代和变更，同时仍落入附后权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种用于固体口服药物的机器人拾放包装的分配容器，包括：

固体药物储器部，其具有足以保持多种固体药物的容积；

邻近所述储器部的拾放分段运输区域，其提供用于接收从所述储器传送的固体药物的平坦表面，并且其中，机器人拾放装置将固体药物从分段运输区域传送到包装腔充装位置；并且

其中，通过使所述分配容器倾斜来将固体药物从所述储器传送到所述分段运输区域。

2.根据权利要求1所述的用于固体口服药物的机器人拾放包装的分配容器，还包括抽吸末端保持部，其暂时固定所述机器人拾放装置的抽吸末端以使得当从所述分配容器传送固体药物时所述机器人拾放抽吸末端由与其相应的分配管对应的抽吸末端覆盖，由此防止由于对不同药品使用抽吸末端而引起的交叉污染。

3.根据权利要求1所述的用于固体口服药物的机器人拾放包装的分配容器，还包括用于使所述分配容器振动以便将固体药物从所述储器部传送到所述分段运输区域的直线电机。

4.根据权利要求1所述的用于固体口服药物的机器人拾放包装的分配容器，还包括覆盖所述分段运输区域的铰接盖。

5.根据权利要求4所述的用于固体口服药物的机器人拾放包装的分配容器，其中，所述铰接盖包括屏障，所述屏障防止固体药物在所述盖处于关闭位置时从所述储器部传送到所述分段运输区域。