ITTO20090329A1 - Apparecchiatura per lo smistamento automatico di prodotti farmaceutici confezionati - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Apparecchiatura per lo smistamento automatico di prodotti farmaceutici confezionatiâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un’apparecchiatura per lo smistamento automatico di prodotti farmaceutici confezionati.

L’approvvigionamento dei prodotti elencati negli ordinativi delle farmacie perviene tipicamente con un singolo scatolone, il cui contenuto va smistato e immagazzinato con ordine, aggiornando contemporaneamente il database computerizzato che nelle moderne farmacie viene usato per gestire le scorte.

Sono stati recentemente proposti sistemi di smistamento automatico che fanno uso di robot manipolatori meccanicamente complessi e telecamere per afferrare e identificare i prodotti farmaceutici mediante la lettura dei codici a barre riportati

 

sulle confezioni.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di realizzare un’apparecchiatura automatica che riunisca in sé doti di semplicità meccanica, affidabilità e costi di installazione e manutenzione contenuti.

Secondo l’invenzione, tale scopo viene raggiunto grazie ad un’apparecchiatura avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni annesse.

Verrà ora descritta una forma di realizzazione preferita ma non limitativa di un’apparecchiatura secondo l’invenzione, illustrata in modo schematico nella vista prospettica del disegno allegato.

Con A à ̈ indicata una stazione di immissione, comprendente una tramoggia di caricamento 10 che serve da ricettacolo di immissione nel quale viene caricata dall’alto, alla rinfusa, una moltitudine di confezioni scatolari parallelepipede P di prodotti farmaceutici, ciascuna delle quali à ̈ etichettata e reca un codice a barre che, come noto, fornisce informazioni leggibili da dispositivi ottici relative al farmaco.

Nell’apparecchiatura della presente invenzione le singole confezioni vengono manipolate, identifi-

 

cate e trasferite, una alla volta, dalla tramoggia di caricamento ad una stazione finale di prelievo; qui ciascuna confezione deve trovarsi posizionata con precisione ed orientata in modo predeterminato per poter essere presa correttamente da un robot manipolatore che preleva la singola confezione e la ripone ordinatamente e selettivamente su uno scaffale predeterminato del magazzino della farmacia.

Il fondo della tramoggia 10 à ̈ costituito da un primo nastro convogliatore orizzontale 11, il cui ramo superiore si muove verso un’estremità 11a del convogliatore in corrispondenza della quale à ̈ prevista una cellula fotoelettrica 12. Le varie confezioni di prodotti farmaceutici, ricevute dal farmacista a seguito di una precedente ordinazione, vengono versate nella tramoggia 10. Premendo un pulsante (non illustrato) di avvio ciclo si attiva un motore elettrico che aziona il nastro 11.

Quando una confezione giunge in prossimità del bordo 11a, la fotocellula 12 ne rileva la presenza ed emette un segnale elettrico che provoca il rallentamento del nastro. Ciò allo scopo di effettuare una prima separazione grossolana delle confezioni, facendole cadere una alla volta oltre il bordo 11a in un ricettacolo 13.

 

Il fondo del ricettacolo 13 à ̈ costituito da un secondo nastro convogliatore 14 notevolmente inclinato (di circa 40° nell’esempio illustrato) e provvisto di facchini 15 trasversali, preferibilmente equidistanziati nel senso della lunghezza del nastro. Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, i facchini 15 sono orientati ortogonali alla direzione di movimento del nastro 14.

Il nastro inclinato 14 à ̈ vantaggiosamente un nastro di tessuto gommato e, secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, i facchini consecutivi sono sfalsati trasversalmente ed hanno lunghezze diverse affinché ciascuno di essi riesca a trattenere stabilmente e prelevare una sola confezione alla volta. A questo scopo, ciascun facchino si estende preferibilmente per una frazione della larghezza trasversale del nastro 14, ed à ̈ situato da uno dei due lati del nastro o centralmente, ma non si estende per tutta la larghezza trasversale. In questo modo, le confezioni che non sono trattenute stabilmente su un facchino scivolano giù al fondo del ricettacolo e vi restano fino a quando non sono intercettate da un facchino che passa per la posizione dove à ̈ situata la confezione e la raccoglie, portandola in cima al nastro. Le confezioni

 

giungono così in cima al secondo nastro separatamente, una alla volta.

In cima al nastro a facchini à ̈ prevista almeno un’ulteriore fotocellula (non illustrata) che, oscurata dal passaggio della confezione, provoca l’arresto momentaneo del nastro a facchini al fine di ritardare l’arrivo di altre confezioni portate su da facchini successivi. Il segnale generato da tale fotocellula contemporaneamente avvia, per un numero di secondi predeterminato, un terzo nastro convogliatore orizzontale 17 sul quale viene trasferita la confezione P. Il terzo nastro porta la confezione in battuta contro il lato verticale 18 di una barra rettilinea 19 che si estende orizzontalmente secondo una direzione sostanzialmente ortogonale al terzo nastro 17. Il movimento continuativo di questo nastro costringe la confezione a disporsi con una delle sue sei facce contro il lato verticale 18 della barra 19, e quindi in un predeterminato piano verticale fisso.

La barra fissa 19 si estende oltre il terzo nastro orizzontale, lungo un lato di una lastra trasparente 20 disposta adiacente e a raso con il tratto orizzontale superiore del nastro 17, in una direzione qui definita “longitudinale†. Questa di-

 

rezione à ̈ perpendicolare al senso di avanzamento del terzo nastro 17. Adiacente alla lastra trasparente 20, dall’altra parte del nastro 17, à ̈ disposta una tavola orizzontale 21 girevole attorno ad un asse verticale. A fianco di questa, nella direzione longitudinale, à ̈ previsto un piano 22 ribaltabile attorno ad un asse trasversale orizzontale; il piano ribaltabile 22 à ̈ incernierato ad un banco orizzontale fisso 23, ed à ̈ associato ad un attuatore pneumatico 24 in grado di ribaltare il piano 22 per portarlo da una posizione orizzontale (illustrata a tratto pieno), a raso con la tavola girevole 21 e il banco 23, ad una posizione inclinata verso l’alto (tratteggiata 22’), come spiegato più avanti.

Con il numero 25 Ã ̈ indicata una guida rettilinea (illustrata solo parzialmente a scopo di chiarezza) che si estende parallelamente alla barra longitudinale 19. La guida 25 si estende al di sopra del nastro 17, della lastra trasparente 20, della tavola girevole 21, del piano ribaltabile 22, del banco 23, fino ad un nastro convogliatore finale 37. Lungo la guida 25 scorre un gruppo spintore che comprende essenzialmente una slitta 26 ed una barra trasversale 29. La slitta 26 Ã ̈ comandata lon-

 

gitudinalmente da un motore elettrico 27 tramite una cinghia dentata 28. Il motore 27 à ̈ associato ad un encoder (non illustrato) per controllare con precisione la posizione longitudinale della slitta. La slitta sostiene la barra mobile 29, che si estende trasversalmente sostanzialmente per tutta la larghezza del nastro 17 e delle superfici degli elementi piani 20-23. La barra 29, oltre ad essere traslabile in senso longitudinale insieme alla slitta 26, può essere sollevata ed abbassata lungo una coppia di aste verticali 30 sostenute dalla slitta 26. I movimenti di scorrimento in verticale della barra 29 sono provocati da un pistone pneumatico 31, anch’esso portato dalla slitta 26 e affiancato alle aste 30.

Il nastro convogliatore finale 37 trasferisce orizzontalmente le confezioni P, precedentemente orientate in modo corretto, contro una barra di arresto 38 che definisce la postazione finale di prelievo dalla quale le singole confezioni vengono prelevate dal robot manipolatore (non illustrato).

La barra mobile 29 serve a spingere la confezione avanti (ma anche indietro, come descritto più avanti) dal nastro 17 fino al nastro finale 37. Prima di giungere al banco 23, la singola confezio-

 

ne viene manipolata in modo tale da permetterne l’identificazione, mediante la lettura del codice a barre. Come detto sopra, la confezione deve poi essere posata sul banco di prelievo 23 orientata in modo tale che la faccia di area minima sia orientata in verticale e affacciata o rivolta longitudinalmente verso il robot manipolatore che la preleva. Per effettuare queste operazioni, l’apparecchiatura deve essere in grado di scansionare tutte le sei facce della confezione parallelepipeda, dato che il codice a barre à ̈ riportato su una sola di esse. Al fine di orientare la confezione nel modo desiderato, l’apparecchiatura deve essere in grado di ruotare e, se necessario, ribaltare la confezione in modo opportuno. Per fare tutto ciò, l’apparecchiatura deve rilevare le dimensioni della confezione, per “sapere†come essa à ̈ orientata quando arriva sul nastro 17 in battuta contro la barra fissa 19, e quindi effettuare i movimenti di rotazione e ribaltamento eventualmente necessari.

I codici a barre vengono letti da tre sensori laser, mentre le dimensioni della confezione sono rilevate da una coppia di dispositivi sonar e da una fotocellula 36 disposta sotto la lastra trasparente 20, come spiegato più avanti. I dati identi-

 

ficativi del farmaco (risultanti dalla lettura del codice a barre) e i dati dimensionali della confezione, indicativi dell’orientamento della confezione, sono forniti ad un’unità di elaborazione non illustrata, tipicamente un PLC (o Programmable Logic Controller) o un PC (Personal Computer). Questa unità abbina i dati rilevati dai lettori laser e dai sensori sonar e li compara con una memoria contenente i dati dimensionali delle varie confezioni di prodotti farmaceutici in commercio. L’unità di elaborazione à ̈ così in grado di riconoscere il prodotto e l’orientamento istantaneo della confezione, e quindi di comandare tutti gli organi motori/azionatori qui descritti al fine di portare la confezione sul banco di prelievo 23 come prestabilito. La stessa unità di elaborazione sovrintende anche al funzionamento del robot manipolatore che preleva la confezione dal banco 23 e la colloca sullo scaffale appropriato del magazzino.

Il gruppo spintore comprendente la barra mobile 29 sposta longitudinalmente in avanti la confezione sopra il nastro orizzontale 17, che continua a circolare, mantenendo così la confezione a contatto con la barra fissa 19. Nel disegno il gruppo spintore à ̈ illustrato in tratteggio in diverse po-

 

sizioni che esso può assumere.

Un primo sonar 16 à ̈ orientato per rilevare la dimensione trasversale della confezione che à ̈ affiancata alla barra fissa 19. Il sonar dirige il proprio segnale acustico contro la superficie verticale della barra 19, e, quando intercetta una confezione, emette un segnale generato dall’onda sonora (o eco) riflessa dalla confezione. Questo segnale viene fornito all’unità di elaborazione per calcolare la dimensione della confezione nella direzione trasversale. Il sonar 31 à ̈ vantaggiosamente orientato per rilevare la dimensione trasversale in punto situato a valle del nastro convogliatore 17, dove la confezione poggia sulla superficie della lastra trasparente fissa 20. Questa, essendo immobile, permette una misurazione più accurata rispetto a quella che si potrebbe invece ricavare con la confezione posta sulla superficie in movimento del nastro 17.

Spinta dalla barra mobile 29, la confezione P attraversa la lastra trasparente 20. Durante questo spostamento, la confezione passa sopra la fotocellula 36 che rileva l’inizio e la fine del passaggio della confezione. I segnali generati da questa fotocellula vengono elaborati unitamente a dati di

 

posizione angolari dell’encoder associato al motore elettrico 27 che provoca la traslazione longitudinale della slitta. L’unità di elaborazione à ̈ quindi in grado di acquisire il dato relativo alla dimensione della confezione nella direzione longitudinale. Mentre la confezione transita sulla lastra trasparente 20, due lettori laser 32, 33 posti rispettivamente sopra e sotto la lastra, scansionano le superfici superiore ed inferiore della confezione per leggere il codice a barre. Affinché i fasci laser riescano a leggere il codice a barre, entrambi i lettori laser sono montati (in modo di per sé noto) su testine oscillanti e comandati per effettuare ciascuno due scansioni, l’una dopo l’altra, oscillando di un angolo predeterminato in due diversi piani di oscillazione, rispettivamente perpendicolari alla direzione longitudinale e a quella trasversale. In alternativa alla configurazione qui illustrata, ciascuno dei laser girevoli 32, 33 potrà essere sostituito da una rispettiva coppia di lettori laser fissi, a specchio oscillante, ortogonali tra loro.

La confezione giunge quindi sulla tavola girevole 21, a fianco della quale à ̈ disposto un terzo lettore laser 34, che à ̈ in grado di leggere il co-

 

dice a barre se questo à ̈ riportato su una delle quattro facce laterali della confezione. Anche il lettore 34 à ̈ montato su una testina oscillante in due piani ortogonali. Nel caso in cui il codice sia già stato letto da uno dei due lettori laser disposti a monte (32 o 33), il lettore 34 non viene attivato. Al di sopra della tavola girevole 21 (o sopra la lastra trasparente 20) à ̈ disposto un secondo sonar 35 à ̈ orientato verticalmente per rilevare l’altezza della confezione situata sulla tavola 21 (o sulla lastra 20).

Se il codice a barre non viene letto, o se i dati dimensionali rilevati non concordano con quelli memorizzati nell’unità di elaborazione, può essere che la confezione non à ̈ più integra, o che occorre aggiornare il database dell’unità di elaborazione. In tali casi l’attuatore pneumatico 24 viene automaticamente attivato per sollevare il piano ribaltabile 22 e il gruppo di spinta viene mosso in avanti per far cadere la confezione in un recipiente di raccolta (non illustrato) al di sotto del piano ribaltabile 22. Il farmacista provvede periodicamente ad ispezionare le confezioni dei prodotti finiti in tale recipiente.

I prodotti farmaceutici vanno generalmente ge-

 

stiti secondo modalità di immagazzinamento FIFO (First In First Out, cioà ̈ primo ad entrare, primo ad uscire) per ottimizzare le scorte di magazzino nel rispetto delle date di scadenza dei farmaci. È sentita l’esigenza di sfruttare al meglio lo spazio disponibile sulle scaffalature del magazzino, disponendo le confezioni dei prodotti secondo criteri che qui non vengono discussi. A questo fine, à ̈ vantaggioso che nella stazione di prelievo la confezione sia resa disponibile orientata in modo tale che la sua faccia di area minima sia verticale e rivolta verso il robot manipolatore che la deve prelevare, e la sua faccia di area massima sia quella coricata sul piano di appoggio.

Se al termine delle operazioni di scansione e misurazione la confezione si trova già orientata nel modo desiderato, il gruppo spintore lascia la confezione P sul nastro finale 37 in una posizione predeterminata, ad esempio a livello di una linea ideale indicata con L. Il nastro 37 provvede quindi a trasferire la confezione nella posizione finale di prelievo indicata con F. Qui, le confezioni sono tutte orientate e posizionate con precisione con la loro faccia di area minima verticale e rivolta nella direzione indicata dalla freccia D. Il gruppo

 

spintore ritorna quindi nella sua posizione disposta più “a monte†in prossimità del nastro convogliatore 17 per essere pronta a trattare la prossima confezione che viene emessa dal nastro a facchini 14.

Se invece la confezione posta a fianco della barra fissa 19 non à ̈ orientata nel modo desiderato, in alcuni casi si dovrà semplicemente ruotare la confezione mantenendola sulla stessa faccia d’appoggio, mentre in altri casi occorrerà anche voltare la confezione per farla appoggiare su un’altra delle sue facce.

Per ruotare la confezione su una stessa faccia il gruppo spintore la deve portare sulla tavola rotante, questa deve essere ruotata di ± 90° o 180°, a seconda dei casi, così da orientare la confezione come indicato nella posizione P1. Ottenuto l’orientamento desiderato, il gruppo spintore trascina longitudinalmente la confezione fino a raggiungere il livello della linea L sul nastro finale 37. Di qui, il nastro 37 porta la confezione nella postazione di prelievo F.

Per voltare la confezione su un’altra faccia, il gruppo spintore fa avanzare la confezione fino a portare il suo lato più anteriore in corrispondenza

 

dell’ asse di incernieramento trasversale del piano ribaltabile 22. L’attuatore pneumatico 24 viene quindi azionato per sollevare il piano 22, inclinandolo di circa 90° così da provocare il ribaltamento della confezione, che ora poggia su un’altra delle sue facce. Il gruppo spintore quindi riporta la confezione sulla tavola girevole 21; questa viene ruotata di ± 90°, a seconda dei casi, e quindi spinta fino alla linea L, analogamente a quanto detto nel paragrafo precedente.

Come si potrà apprezzare, la presente invenzione permette di identificare e smistare virtualmente qualsiasi farmaco facendo uso di dispositivi di movimentazione meccanicamente semplici ed affidabili.

Si intende che l'invenzione non à ̈ limitata alla forma di realizzazione qui descritta ed illustrata, che à ̈ da considerarsi come un esempio; l'invenzione à ̈ invece suscettibile di modifiche relative a forma, dimensioni, disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento.

 

 

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per lo smistamento automatico di prodotti farmaceutici confezionati, del tipo comprendente - una serie di mezzi di movimentazione e manipolazione per prelevare confezioni di farmaci da un ricettacolo di ingresso nel quale tipi diversi di confezioni sono depositati alla rinfusa e trasferire le confezioni lungo un dato percorso ad una postazione finale di prelievo dove le confezioni vanno collocate singolarmente ed orientate in modo predeterminato, ed - una pluralità di lettori di codici a barre, disposti lungo detto percorso, per l’identificazione dei farmaci; caratterizzata dal fatto che l’apparecchiatura comprende una postazione di orientamento delle confezioni comprendente un nastro convogliatore orizzontale (17) associato ad una superficie di battuta fissa e rettilinea (18) che si estende in una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto al senso di movimento del nastro (17), in modo tale per cui il movimento del nastro (17) porta una faccia di ogni confezione (P) in battuta contro la superficie fissa (18).  
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che tra il ricettacolo di ingresso e la postazione di orientamento à ̈ previsto un nastro convogliatore inclinato (14) a facchini, avente facchini (15) orientati ortogonali alla direzione di movimento del nastro inclinato (14).
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che - i facchini (15) si estendono solo lungo una frazione della larghezza trasversale del nastro inclinato (14) affinché ciascun facchino riesca a trattenere stabilmente e trasferire una sola confezione (P) alla volta, e che - due facchini consecutivi sono sfalsati trasversalmente l’uno rispetto all’altro.
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che due facchini consecutivi (15) hanno dimensioni trasversali diverse.
5. 5. Apparecchiatura secondo una qualunque delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzata dal fatto che il nastro a facchini (14) à ̈ un nastro di tessuto gommato inclinato di circa 40° rispetto all’orizzontale.
6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la superficie di bat-   tuta (18) Ã ̈ costituita da un lato verticale di una barra fissa rettilinea (19) che si estende oltre il nastro convogliatore orizzontale (17), lungo un lato di una lastra trasparente (20) disposta a raso con il nastro (17) e immediatamente a valle di esso.
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 6, caratterizzata dal fatto che un primo dispositivo sonar (16) per rilevare la dimensione trasversale delle confezioni (P) Ã ̈ orientato verso la superficie verticale di battuta (18).
8. 8. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 6 e 7, caratterizzata dal fatto che il primo dispositivo sonar (16) Ã ̈ orientato verso una porzione della superficie verticale di battuta (18) disposta in corrispondenza della lastra trasparente (20).
9. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che al di sotto della lastra trasparente (20) Ã ̈ disposto almeno un lettore laser (33) per la lettura di codici a barre.
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che immediatamente a valle della lastra trasparente (20) e a raso con essa à ̈ disposta una tavola orizzontale (21) girevole attorno ad un asse verticale.  
11. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che a fianco della tavola girevole (21) Ã ̈ disposto almeno un lettore laser (34) per la lettura di codici a barre.
12. 12. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che a valle della tavola girevole (21) à ̈ montato un piano (22) ribaltabile attorno ad un asse trasversale orizzontale, dove il piano ribaltabile (22) à ̈ incernierato ad un banco orizzontale fisso (23), e dove il piano ribaltabile à ̈ associato ad un attuatore (24) in grado di ribaltare il piano (22) per portarlo da una posizione orizzontale, a raso con la tavola girevole (21) e il banco (23), ad una posizione inclinata verso l’alto (22’).
13. 13. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un nastro convogliatore finale (37) orizzontale e mobile trasversalmente rispetto alla direzione in cui si estende la superficie di battuta fissa (18), dove il nastro finale à ̈ associato ad una superficie di arresto fissa (38) che si estende in una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto al senso di movimento del nastro finale (37), in modo tale per cui il movimento del nastro finale (37) porta una   faccia di ogni confezione (P) in battuta contro la superficie di arresto (38) in una posizione finale dalla quale la confezione può essere prelevata.
14. 14. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un gruppo spintore per spingere orizzontalmente le confezioni in date direzioni parallele a quella in cui si estende la superficie di battuta fissa (18), dove il gruppo spintore comprende: - una guida di supporto rettilinea (25) che si estende, parallelamente a dette direzioni date, a fianco del nastro convogliatore (17), della lastra trasparente (20), della tavola girevole (21), del piano ribaltabile (22), del banco fisso (23) e fino al nastro convogliatore finale (37); - una slitta (26) comandata per scorrere lungo la guida (25); - un elemento rettilineo (29) estesa trasversalmente, traslabile in senso longitudinale insieme alla slitta (26); - un attuatore (31) portato dalla slitta (26) per spostare verticalmente l’elemento trasversale (29).