專利名稱：藥丸分配設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及藥物分配器，且更確切地說，涉及能夠按照用戶編制的方案分配 固體藥丸藥物的分配器。
技術(shù)背景在當(dāng)今社會，根據(jù)預(yù)先編制的方案分配藥丸的藥丸分配系統(tǒng)被廣泛使用并且非常有 價值。此類藥丸分配器以不同頻率且因而在不同時間分配不同劑量的不同藥丸將是有利 的。目前市售的各種藥丸分配器具有多個藥丸腔和用于分配容納在所述腔內(nèi)的藥丸的構(gòu) 件。然而，這些腔中的每一者只容納用于特定時間的單個藥物劑量。單個藥物劑量可能 包含要在特定時間提供的兩種、三種或三種以上不同種類的藥丸藥物。于是，必須將每 一藥丸腔單獨(dú)裝上用于給定特定時間的這些不同藥丸藥物。舉例來說，藥丸腔l可容納 兩個保心藥丸、單個抗生素藥片和兩個降膽固醇藥丸，這些藥物全部供用戶在上午8點(diǎn) 服用。這種類型的藥丸分配系統(tǒng)要求在腔中正確地裝上要在特定時間分配的各種類型和 數(shù)量的藥丸藥物。因此，如果用戶需要一天服用藥物四次，則用戶必須單獨(dú)裝二十八個 腔才能滿足一周的藥物需求。另外，需要用戶正確地數(shù)藥丸藥物，并將每一藥丸藥物放 在正確的藥丸腔里。這種重在用戶的技術(shù)容易發(fā)生人為錯誤，造成難以維持正確的分配 進(jìn)度和劑量，并且進(jìn)一步導(dǎo)致因不遵守規(guī)定而造成健康成本提高。因此，需要一種改進(jìn)的自動藥丸分配器，其將可靠地在預(yù)定的編制時間處分配正確 數(shù)目的各種藥丸，提供一種將所需藥物放到分配器中的簡單且有效手段，將補(bǔ)充容納在 藥丸腔內(nèi)的藥丸藥物的需要從數(shù)天延長到數(shù)月，不容易發(fā)生失敗或錯誤，容易制造，而 且制造成本較低。本發(fā)明旨在克服常規(guī)藥丸分配器的缺點(diǎn)，并提供此種改進(jìn)的藥丸分配 器。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種改進(jìn)的藥丸分配設(shè)備，其包括圓柱形基座單元，所述單元具有一個 或一個以上沿著基座的外部圓周徑向?qū)?zhǔn)的藥丸分配腔。每一藥丸分配腔可包含可移除的頂部，所述頂部保護(hù)藥丸免受空氣中帶有的污染物損害。每一藥丸分配腔進(jìn)一步包括 垂直定位的藥丸儲藏腔，用于儲藏大量的一種特定藥丸類型，所述藥丸接著將被轉(zhuǎn)移到 下部分配腔。下部分配腔的一部分部分地朝向基座中央突起。藥丸儲藏腔與分配腔之間 的轉(zhuǎn)移區(qū)向內(nèi)部傾斜，用以將藥丸藥物朝向分配腔的突起部分引導(dǎo)。下部分配腔的頂部 部分具有孔，所述孔允許在內(nèi)部接近藥丸藥物。因此，藥丸腔排列在基座圓周周圍，從 而便于在內(nèi)部接近所儲藏的每一藥丸藥物。另外，可在基座上安裝至少一個振動馬達(dá)， 用以輕微振動所述腔且?guī)椭幫鑿膬Σ厍灰苿拥椒峙淝?。在基座?nèi)部軸向地安裝盤形旋轉(zhuǎn)平臺，所述平臺由一組齒輪和第一 DC馬達(dá)提供動 力。當(dāng)平臺旋轉(zhuǎn)時，位于平臺外圍上的部分餅形孔允許通過每一分配腔孔來接近各自藥 丸藥物。還可在基座單元上附著半反射型條形碼條帶，其具有反射條紋和非反射條紋。條紋 圖案為每一藥丸分配腔形成唯一代碼。進(jìn)一步在旋轉(zhuǎn)平臺上附接紅外線光學(xué)發(fā)射器與檢 測器對，其協(xié)作地與條形碼條帶連通。當(dāng)平臺相對于基座單元旋轉(zhuǎn)時，光學(xué)發(fā)射器從發(fā) 送器發(fā)射紅外線輻射，所述輻射由條帶反射或吸收。來自條帶的反射由光學(xué)檢測器接收， 檢測器接著產(chǎn)生對應(yīng)于每一腔的條形碼的電信號。所述電信號代表平臺相對于每一藥丸 分配腔的相對位置?？蛇M(jìn)一步在旋轉(zhuǎn)平臺上面安裝通過DC供電的抽吸泵，其具有與出口端口形成流體連通的入口端口。當(dāng)將真空泵通電時，在入口端口處產(chǎn)生真空。接著，入口端口連接到 彈性導(dǎo)管，所述導(dǎo)管接著進(jìn)一步連接到螺線管可操作的流體開關(guān)的入口端口。流體開關(guān) 的出口端口與大氣形成流體連通。將螺線管通電會在大氣與導(dǎo)管之間建立流體連通，這 會急劇減少導(dǎo)管中存在的任何真空。進(jìn)一步連接到彈性導(dǎo)管的是壓力傳感器的入口端 口。壓力傳感器產(chǎn)生電信號，所述電信號指示彈性導(dǎo)管中是否存在真空。彈性導(dǎo)管接著 附接到藥丸分配組合件的頂部。分配組合件進(jìn)一步包括垂直定位的硬質(zhì)導(dǎo)管，其上端與前述彈性導(dǎo)管形成流體連通 且下端與附接的彈性硅波紋管形成流體連通。 一個以可彈動方式偏置的且可垂直移動的 護(hù)套圍繞所述硬質(zhì)導(dǎo)管以同心方式定位，使得所述波紋管從硬質(zhì)導(dǎo)管的下部部分中突 出。限位開關(guān)定位在所述護(hù)套上方，且在護(hù)套達(dá)到可允許的最上方垂直位置時閉合。所述藥丸分配組合件可附著到可垂直移動的齒條，所述齒條進(jìn)一步與由第二DC馬 達(dá)提供動力的小齒輪嚙合。所述藥丸分配組合件進(jìn)一步定位在旋轉(zhuǎn)平臺的接近孔上方。 因此，分配組合件可穿過平臺接近孔在向上或向下方向上移動，所述平臺接近孔的位置 由第二 DC馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向確定。進(jìn)一步將兩個額外的限位開關(guān)放在可允許的最遠(yuǎn)垂直頂部和底部分配組合件位置處，且當(dāng)組合件達(dá)到這些位置時，所述兩個開關(guān)分別閉合。 提供微控制器，且所述微控制器與所有三個限位開關(guān)、壓力傳感器、真空馬達(dá)、臺 旋轉(zhuǎn)第一DC馬達(dá)、振動馬達(dá)、進(jìn)行分配的第二DC馬達(dá)、光發(fā)射器和檢測器以及電磁
閥介接?？删幊痰目刂破髋c藥丸分配器的機(jī)械零件連通，并且對其進(jìn)行控制。微控制器 進(jìn)一步與具有觸摸屏液晶顯示器的單板計(jì)算機(jī)形成雙向電連通。計(jì)算機(jī)以可編程方式對 用戶輸入作出響應(yīng)，并且包含實(shí)時時鐘和相關(guān)聯(lián)的存儲器。
應(yīng)了解，以上機(jī)械描述只是示例性的，且可使用各種合適的變化型式。
在示例性實(shí)施例中，用戶可通過使用LCD觸摸屏通過互動對話來規(guī)定藥丸腔(即， 藥丸藥物類型)、從各個藥丸腔分配的藥丸量和分配藥物的時間而輸入分配方案。單板 計(jì)算機(jī)通過互動對話來控制用戶界面，并創(chuàng)建分配方案。 一旦用戶完成了分配方案信息 的輸入，計(jì)算機(jī)接著便將分配方案分解成更基礎(chǔ)的方案，其分別列出從各個腔分配各個 藥丸的每一時間。單板計(jì)算機(jī)是可編程的，且可用可編程方式預(yù)設(shè)從每一藥丸腔分配藥 丸的時間和/或數(shù)量。單板計(jì)算機(jī)可操作以根據(jù)預(yù)定劑量和預(yù)定時間維持從每一各個藥丸 腔分配藥丸的進(jìn)度。劑量和時間可包含不同的頻率和開始時間。當(dāng)?shù)竭_(dá)分配藥物的時間 時，計(jì)算機(jī)向微控制器發(fā)送單個藥丸分配命令，用以從相應(yīng)腔中分配僅僅單個藥丸。如 果需要來自同一腔的一個以上藥丸，則重復(fù)另一單個藥丸分配命令，直到已針對所述特 定藥丸類型從所述藥丸腔中分配了正確數(shù)量的藥丸為止。繼續(xù)進(jìn)行這個程序，直到已經(jīng) 成功地從相應(yīng)腔中分配所有藥丸為止。
微控制器也可編程以便操作從藥丸腔中取出藥丸的機(jī)構(gòu)。微控制器響應(yīng)于單個分配 命令而將分配組合件放在最上方位置中，這通過閉合最上方限位開關(guān)來指示。接著，微 控制器使平臺旋轉(zhuǎn)，直到光電路指示平臺接近孔位于正確的選定藥丸腔上方為止。接著， 微控制器打開真空泵、振動馬達(dá)，并將分配組合件降低以穿過平臺接近孔并進(jìn)入藥丸腔。 如果彈性波紋管與藥丸嚙合，則將在流體回路中產(chǎn)生真空。壓力傳感器響應(yīng)于所述真空 而向微控制器發(fā)送信號，以指示波紋管已經(jīng)拾取藥丸。接著，控制器將分配組合件抬高， 并在釋放托盤上方移動平臺。接著，停止真空泵并激活螺線管開關(guān)，從而從流體回路中 去除真空并釋放藥丸。隨后，藥丸在重力作用下下落到釋放托盤中。如果未拾取藥丸， 則護(hù)套開關(guān)或最下方限位開關(guān)向微控制器發(fā)出信號。微控制器響應(yīng)于護(hù)套或下部限位開 關(guān)信號而將分配組合件抬高，直到最上方限位開關(guān)向微控制器發(fā)出信號為止。微控制器 再次重復(fù)分配程序達(dá)所編程的嘗試次數(shù)，在此之后，微控制器向單板計(jì)算機(jī)發(fā)送"拾取 藥丸失敗"命令。接著，單板計(jì)算機(jī)使用LCD觸摸屏用聲音和/或視覺方式通知用戶。


通過結(jié)合附圖閱讀以下對各個實(shí)施例的描述，可獲得對本發(fā)明的全面了解，圖中 圖1繪示本發(fā)明的具有齒條和小齒輪分派組合件的示例性實(shí)施例的剖面圖； 圖2繪示示例性藥丸分配器的俯視圖； 圖3繪示分配平臺；
圖4繪示示例性真空分配系統(tǒng)的部分剖視圖5繪示本發(fā)明的一個實(shí)施例的電氣方框圖6繪示對從單板計(jì)算機(jī)到微控制器的分配命令進(jìn)行的分解；
圖7繪示用于分配單個藥丸藥物的示例性控制算法；
圖8繪示嚙合粒狀藥丸的示例性真空分配系統(tǒng)的部分剖面圖；以及
圖9繪示徑向分配組合件。
具體實(shí)施例方式
參看圖1，其是繪示具有支撐輪轂10的藥丸分配器1的內(nèi)部剖面圖。支撐輪轂10 也稱為支撐基座，其可具有圓柱形形狀，并且在頂部表面11內(nèi)形成有安裝凹槽12a、 12b (未圖示)、12c和12d-12f (未圖示)，所述凹槽以可滑動方式容納并保持相應(yīng)的藥丸腔 14a-14c和14d-14f (未圖示)。藥丸腔14a-14f可沿著輪轂10的圓周徑向?qū)?zhǔn)，但也可 替代地使用其它配置。每一腔形成為具有相應(yīng)的垂直對準(zhǔn)的藥丸儲藏腔22和水平對準(zhǔn) 的分配腔24，所述分配腔24大致與垂直對準(zhǔn)的藥丸儲藏腔22正交。每一分配腔具有保 持大量的一種特定藥丸類型的容量。舉例來說，此處描述的藥丸分配器1由六個藥丸腔 14a-14f組成，因此能夠分配6種不同類型的藥丸藥物。然而，通過使用具有較大圓周的 輪轂10和/或圍繞基座徑向?qū)?zhǔn)更多的分配腔或者使用具有不同尺寸的腔，可增加腔的 數(shù)目。形成每一分配腔的在腔22與24之間的傾斜轉(zhuǎn)移區(qū)26，以便通過重力傾斜引導(dǎo)從 腔22中向下拉的藥丸流，并使其進(jìn)入腔24中。每一分配腔進(jìn)一步形成為彼此互鎖，且 徑向安裝到輪轂10的外部圓周上，使得整個分配器1具有圓柱形外表。為了保護(hù)藥丸 免受灰塵和空氣中帶有的其它污染物的損害，每一分配腔裝配有各自的可移除蓋罩 16a-16c和16d-16f (未圖示)較為有利。藥丸30容納在藥丸腔14a-14f內(nèi)。雖然將藥丸 繪示為具有常規(guī)的藥丸形狀，但在其它示例性實(shí)施例中，藥丸可具有其它形狀。在一個 示例性實(shí)施例中，藥丸可為片狀或者橢圓形的。
仍然參看圖l,每一分配腔18的頂部形成有接近孔20(例如，所繪示的接近孔20a)， 其允許在內(nèi)部接近容納在腔24內(nèi)的藥丸。藥丸腔14優(yōu)選固定到輪轂IO且不旋轉(zhuǎn)。未 圖示的釋放托盤15和抽拉器15a在圖2中更全面地揭示。輪轂10進(jìn)一步形成有圓柱形支撐件13，其與輪轂10的圓周軸向?qū)?zhǔn)。支撐件13 延伸超過藥丸腔14的頂部表面18。固定的正齒輪50附裝到支撐件13上。半反射型條 帶112沿圓周放置在齒輪50的頂部表面上。
圖2是藥丸分配器1的示例性布置的俯視圖，其包含圍繞支撐輪轂IO沿圓周設(shè)置 的藥丸腔14a-14f。其進(jìn)一步展示已移除相應(yīng)蓋罩16c的藥丸腔14c，從而展示出儲藏在 藥丸儲藏腔22c內(nèi)的藥丸30。為了清楚起見，未展示平臺60和相關(guān)聯(lián)部件。圖中進(jìn)一 步展示藥丸分配腔24a-24f，其中裝有其相應(yīng)的各種形狀的藥丸。沿外圍設(shè)置且傾斜的釋 放托盤15定位在藥丸腔14a-14f下方，藥丸被分配到所述腔中以供用戶通過拉出抽拉器 15a的方式來獲得藥丸。從腔24a-24f中取出的藥丸放置在托盤15上方，并接著被釋放 到托盤15中。托盤15的傾斜度允許重力進(jìn)一步迫使藥丸進(jìn)入抽拉器15a中。箭頭15c 表示從托盤15到抽拉器15a的典型分配藥丸路徑。
另外參看圖3，圓柱形分配平臺60以可旋轉(zhuǎn)方式通過銷62附接到支撐件13。平臺 60進(jìn)一歩形成有餅形分配孔61a、正方形光學(xué)接近孔61b和軸向定位的安裝孔61c。在 其它實(shí)施例中，孔61a、 61b和61c的形狀和定向可改變。電馬達(dá)63附著到平臺60的 頂側(cè)。馬達(dá)63的軸穿過孔61d從平臺60中突出，并進(jìn)一步附接到小齒輪64，所述小齒 輪64經(jīng)設(shè)計(jì)為與齒輪50嚙合。小齒輪64的直徑小于齒輪50的直徑，從而增加馬達(dá)63 所產(chǎn)生的驅(qū)動扭矩，且還以小于馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度來旋轉(zhuǎn)平臺60。馬達(dá)63進(jìn) 一步經(jīng)由電線63a和63b電連接到印刷電路板68。印刷電路板68安裝到平臺60上，并 與平臺60—起旋轉(zhuǎn)。提供動力的馬達(dá)63使平臺60旋轉(zhuǎn)且還使板68旋轉(zhuǎn)，使得分配孔 61a在選定藥丸腔的分配腔24上方對準(zhǔn)。
進(jìn)一步附接到平臺60的是隔膜抽吸泵70，其具有入口端口 72和出口端口 74。泵
70的動力經(jīng)由馬達(dá)71來提供。入口端口 72與管76形成流體連通。附接到管76的是電
磁閥78,其具有入口端口 79a和出口端口 79b。入口端口 79a與管76形成流體連通。
螺線管經(jīng)由電線78a和78b連接到印刷電路板68。出口端口 79b與周圍大氣形成流體連
通。管76的另一端連接到壓力傳感器80且與其形成流體連通。壓力傳感器80的另一
端連接到管82且與其形成流體連通。管82的另一端連接到分配導(dǎo)管90且與其形成流
體連通。彈性硅波紋管92設(shè)置在導(dǎo)管90的另一端上，但也可替代地使用其它類型的波
紋管。吸盤組合件91連接到導(dǎo)管90，下文更全面地解釋所述吸盤組合件91。波紋管92、
導(dǎo)管卯、管82、傳感器80、管76、電磁閥78、入口端口72、出口端口74和泵70形
成流體回路，且彼此形成流體連通。
導(dǎo)管卯進(jìn)一步由可垂直移動的齒條94垂直支撐。齒條94定位成與相應(yīng)的小齒輪96嚙合。小齒輪96附著到DC馬達(dá)98的軸97。馬達(dá)98經(jīng)由支撐件99附接到平臺60。 馬達(dá)線98a和98b連接到板68。
限位開關(guān)100和102通過支架(未圖示)或其它構(gòu)件附著到平臺60。這些開關(guān)在齒 條94的垂直行程末端與齒條94嚙合，其中開關(guān)100嚙合在行程的最上端且開關(guān)102嚙 合在行程的最下端。開關(guān)IOO和102還使用電線(未圖示)電連接到板68。
振動馬達(dá)105和107安裝在輪轂10的底面上。馬達(dá)105經(jīng)由電線105a和105b電 連接到板68。馬達(dá)107經(jīng)由電線107a和170b電連接到板68。振動馬達(dá)105和107經(jīng) 確定尺寸并被提供相應(yīng)的動力，從而能夠振動輪轂IO和所有藥丸腔14。振動馬達(dá)105 和107輔助改變藥丸在分配腔24中的定向，從而更容易通過組合件91的波紋管92的 真空尖端從上方抓取藥丸。
紅外線光學(xué)發(fā)射器和檢測器模塊IIO進(jìn)一步附接到平臺60,且定位在齒輪50上方， 使得模塊110通過孔61b而與反射條帶112形成光學(xué)連通。模塊110與板68形成電連 通(未圖示)。
參看圖4，描繪組合件91的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，其中波紋管92插入在導(dǎo)管卯中。波紋管 92進(jìn)一步具有開放的導(dǎo)管106，其從波紋管92的底部延伸到達(dá)波紋管92的頂部。因此， 流體連通從波紋管92的底部(真空)尖端到真空泵70的端口 74是連續(xù)的。沿著導(dǎo)管 90的外側(cè)放置可移動的護(hù)套108。在護(hù)套108的側(cè)面上形成有槽109。銷113插入槽109 中，并附接到導(dǎo)管卯的側(cè)面。護(hù)套108如箭頭117所示那樣自由地垂直移動預(yù)定距離。 垂直移動的程度由槽109的頂端109a和底端109b界定。護(hù)套108的底部114進(jìn)一步具 有孔115，其允許波紋管92自由地突出并穿過底部114。
附著到導(dǎo)管卯外壁的是按鈕單極單擲護(hù)套限位開關(guān)120。當(dāng)按鈕122被按壓到開關(guān) 120的主體中時，其使開關(guān)閉合，這又連接開關(guān)引線124a和124b。引線124a和124b 進(jìn)一步連接到板68。
壓縮彈簧126的上端附接到導(dǎo)管90，導(dǎo)管90的下端與護(hù)套108的上邊緣128嚙合。 因此，護(hù)套108在垂直延伸的位置中被可彈動地偏置，其中銷113與槽109的頂端109a嚙合。
因此，了解到，組合件91獨(dú)立于護(hù)套108和波紋管92的垂直移位兩者而在如箭頭 130描繪的垂直方向上移動。
現(xiàn)在另外參看圖5，其繪示藥丸分配器1的示例性電氣方框圖，其中展示微控制器 200經(jīng)由總線206而與單板計(jì)算機(jī)210形成雙向電連通。微控制器200進(jìn)一步具有隨機(jī) 存取存儲器(RAM) 201和快閃及EPROM存儲器202。存儲器201臨時存儲由計(jì)算機(jī)210接收到的信息。存儲器202含有分配算法，所述算法用于控制對儲藏在藥丸腔14中 的藥物的分配。在一個示例性實(shí)施例中，微控制器200是先前由Motorola制造且現(xiàn)在由 Freescale Semiconductor制造的零件編號MC68HC08GP32，但應(yīng)了解，可替代地使用任 何具有相同計(jì)算資源的合適微控制器作為微控制器200。計(jì)算機(jī)210經(jīng)由總線215而與 觸摸屏LCD 220形成雙向電連通。用戶與計(jì)算機(jī)210的輸入和輸出通信222分別經(jīng)由觸 摸屏和LCD顯示面板，所述兩者均并入到LCD屏幕220中。
微控制器200優(yōu)選地進(jìn)一步與電磁閥78、分配馬達(dá)98、振動馬達(dá)105和107、平臺 旋轉(zhuǎn)馬達(dá)63、真空馬達(dá)71、壓力傳感器80、護(hù)套限位開關(guān)120、限位開關(guān)100和102、 組合件110的光學(xué)發(fā)射器110a和光學(xué)檢測器U0b形成電連通，以上裝置因而響應(yīng)于微 控制器200。電源230向圖5所示的所有電氣方框組件供應(yīng)必要的電力。進(jìn)一步了解到， 用于根據(jù)微控制器控制信號控制各個馬達(dá)的必要接口電力電路在此項(xiàng)技術(shù)中是眾所周 知的，且因此未包含在圖5中。
計(jì)算機(jī)210是單板計(jì)算機(jī)，且可有利地為具有以下組件的零件編號為AGX系統(tǒng)的 應(yīng)用數(shù)據(jù)系統(tǒng)32位數(shù)字XscalePXA250 RISC Intel處理器，其以400MHz運(yùn)行；64兆 字節(jié)的100 MHz SDRAM; 128兆字節(jié)的EPROM; 64兆字節(jié)的同步快閃存儲器；以太 網(wǎng)I0/100BT接口； 22根數(shù)字I/0線；三個RS-232串行端口 ； SPI通信端口；實(shí)時時鐘； 以及其它外圍設(shè)備。應(yīng)了解，這只是示例性的，且在其它示例性實(shí)施例中可使用其它計(jì) 算機(jī)。
光發(fā)射器110a發(fā)射紅外線輻射llla，所述輻射在半反射條帶112的表面上反射離 開，并由光檢測器110b接收。固定條帶112含有多個反射區(qū)段和非反射區(qū)段，特別是 非反射條112a和反射條112b，所述條可形成代表平臺60相對于藥丸腔14a-Mf的相對 位置的條形碼。應(yīng)了解，組合件IIO相對于條帶112的相對位置決定輻射llla是分別被 條112b或112a反射還是吸收，且因此被光檢測器110b作為反射輻射接收。光檢測器 llOb接著產(chǎn)生代表位置的電信號。
在操作中，且現(xiàn)在參看圖6，用戶輸入藥物量和用于分配藥物的時間。這個程序在 先前并入的于2003年3月14日申請的標(biāo)題為Personal Medication Dispenser的第 10/438,452號待決申請案中更全面地描述。計(jì)算機(jī)210經(jīng)由觸摸屏LCD 220接收藥物分 配請求信息，并產(chǎn)生分配方案300。方案300進(jìn)一步包含按時間排序的分配時間方框307 的序列。每一時間方框307包含分配時間310、藥丸腔標(biāo)識號330和應(yīng)在時間310處分 配的藥丸數(shù)目320。
計(jì)算機(jī)210進(jìn)一步將方案300分解成分解方案340。分解方案340進(jìn)一步由單獨(dú)按時間排序的分配方框315的序列組成。每一方框315含有時間317連同單個藥丸分配腔 編號標(biāo)識319。因此，將需要來自腔l的兩個藥丸的時間方框307分解成兩個方框315a 和315b，其每一者均含有用于從藥丸腔1中分配單個藥丸的單獨(dú)指令。計(jì)算機(jī)210接著 將實(shí)時時鐘時間與時間317進(jìn)行比較，且如果出現(xiàn)匹配，則在時間tl處開始經(jīng)由總線 206將分配指令342傳送到微控制器200。因此，通過計(jì)算機(jī)210指示微控制器200 — 次只分配一個藥丸。分配指令342含有儲藏藥丸的所需藥丸腔14。
現(xiàn)在另外參看圖7，在從計(jì)算機(jī)210接收到分配指令342時，微控制器200便開始 執(zhí)行分配算法400。在接收到分配指令342之前，微控制器200保持在等待狀態(tài)405。 在步驟410處，微控制器200在時間tl處從計(jì)算機(jī)接收分配指令342，并接著在步驟420 處將接收到的命令343回應(yīng)到計(jì)算機(jī)210。計(jì)算機(jī)210接著將回應(yīng)的命令與原始指令342 進(jìn)行比較，并發(fā)布錯誤且停止分配，或者允許微控制器前進(jìn)到步驟425。在步驟425中， 微控制器200在線230a上輸入電壓，并檢驗(yàn)開關(guān)100是否閉合。如果開關(guān)100未閉合， 則微控制器200在步驟427中向馬達(dá)98輸出命令，用以使小齒輪96在順時針方向上旋 轉(zhuǎn)，從而抬高齒條94并因此抬高組合件91。持續(xù)地向馬達(dá)98供電，直到開關(guān)100閉合 為止。響應(yīng)于開關(guān)100的閉合，微控制器200切斷馬達(dá)98，從而使得齒條94的向上垂 直移動停止，并前進(jìn)到步驟430。
在步驟430中，且在先前定位的齒條94處于最上方垂直位置(由開關(guān)100閉合指 示)的情況下，微控制器200接著激活光發(fā)射器110a。光發(fā)射器110a發(fā)射輻射llla， 所述輻射由條帶U2反射或吸收。所反射的能量lllb激活光檢測器UOb，光檢測器110b 發(fā)送指示平臺60相對于期望藥丸腔14的當(dāng)前位置的信號，所述信號先前由微控制器200 在指令342中從計(jì)算機(jī)210接收。在步驟435中，微控制器200接著為馬達(dá)63供能， 馬達(dá)63又使平臺60旋轉(zhuǎn)，以便定位平臺60和接近孔61a并選擇將從中取出藥丸的藥 丸腔。當(dāng)平臺60旋轉(zhuǎn)時，通過光學(xué)組合件110和條帶112將平臺60相對于藥丸腔14 的相對位置傳送到微控制器200。當(dāng)平臺60與選定的藥丸腔14對準(zhǔn)且相應(yīng)的接近孔61a 位于分配腔24上方時，微控制器200在步驟440中發(fā)送命令以停止馬達(dá)63，從而使平 臺60停止。孔61a現(xiàn)在中心對準(zhǔn)于孔20上方，從而允許組合件91可垂直接近容納在 腔24內(nèi)的藥丸30。其它所有藥丸腔接近孔均被平臺60覆蓋。程序流程接著繼續(xù)到步驟 445。
在步驟445中，微控制器200將RAM 201存儲器寄存器變量TRY初始化為5。微
控制器200另外打開泵馬達(dá)71和振動馬達(dá)105及107。程序流程接著繼續(xù)到步驟447，
其中微控制器200打開馬達(dá)98，馬達(dá)98現(xiàn)在在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)，從而降低組合件91。組合件91現(xiàn)在開始垂直向下下降以穿過接近孔61a、孔20a并進(jìn)入分配腔24a中。程序 流程現(xiàn)在繼續(xù)到步驟450。
在步驟450中，微控制器200從開關(guān)102通過線102a輸入信號。如果線102a處于 指示開關(guān)102閉合的邏輯高，則程序流程現(xiàn)在前進(jìn)到步驟455，其中微控制器200立刻 將馬達(dá)98的方向反轉(zhuǎn)成順時針方向，從而抬高組合件91。開關(guān)102閉合指示組合件91 處于所允許的到腔24中的最遠(yuǎn)垂直下降。舉例來說，如果藥丸腔24是空的，則會發(fā)生 這種情況。程序流程接著前進(jìn)到步驟462。如果開關(guān)102未閉合，則程序流程繼續(xù)到步 驟457。
在步驟457中，微控制器200通過線120a輸入信號，并檢驗(yàn)開關(guān)120的狀態(tài)。如 果開關(guān)120閉合，則程序流程繼續(xù)回到步驟455。如果開關(guān)120未閉合，則程序流程繼 續(xù)到步驟460。
在步驟460中，微控制器200輸入來自壓力傳感器80的信號。如果波紋管92已經(jīng) 嚙合腔24中的藥丸，從而在流體回路中形成真空密封，則傳感器80感測到真空壓力增 加。程序流程接著繼續(xù)到步驟480。如果來自傳感器80的信號指示沒有真空密封，那么 程序流程經(jīng)由節(jié)點(diǎn)A循環(huán)回到步驟450。
現(xiàn)在另外參看圖8，將波紋管92展示為與藥丸500的頂部表面嚙合。波紋管92變 形成藥丸500的表面拓?fù)?，且通常將形成真空密封。然而，存在波紋管92完全變形但 仍未形成真空密封的情況。如果波紋管92與藥丸邊緣嚙合進(jìn)而使得導(dǎo)管106仍然對大 氣壓力部分開放，從而阻止真空密封形成，則可能發(fā)生這種情形。在波紋管92完全壓 縮而未形成真空密封的情況下，護(hù)套108開始逆著彈簧126和開關(guān)120的力向上移動。 最終，開關(guān)120閉合，從而阻止組合件91進(jìn)一步向下運(yùn)動，并防止位于組合件91下方 的藥丸可能的壓碎或另外方面破裂。此外，通過作用于護(hù)套108的由壓縮彈簧126產(chǎn)生 的力所形成的護(hù)套108的向下力會圍繞藥丸501產(chǎn)生向下定向的力505，從而迫使藥丸 501離開波紋管92。
在步驟462中，微控制器在線100a上輸入信號，并檢驗(yàn)開關(guān)100是否閉合。如果 開關(guān)100閉合，則程序流程繼續(xù)到步驟464。如果開關(guān)100斷開，則程序流程循環(huán)回到 歩驟455，從而抬高臂組合件91，直到開關(guān)100閉合為止。
在步驟464中，將變量TRY遞減1。程序流程接著繼續(xù)到步驟466。 在步驟466中，微控制器200將變量TRY的當(dāng)前值與O進(jìn)行比較。如果TRY-O， 則程序流程繼續(xù)到步驟470。在步驟470中，在五次嘗試拾取藥丸之后，微控制器200
向單板計(jì)算機(jī)210發(fā)送失敗消息344，指示發(fā)生失敗。微控制器200接著切斷馬達(dá)98。如果TRY不等于O，則程序流程循環(huán)回到步驟447?？蓪RY變量設(shè)置成任何值，且出 于說明目的，已經(jīng)將其設(shè)置成等于五。
現(xiàn)在參看步驟460，如果波紋管92拾取藥丸，則在流體回路中建立真空，且傳感器 80向微控制器200發(fā)送信號。接著，程序流程繼續(xù)到步驟480。
在步驟480中，且響應(yīng)于傳感器80的信號，微控制器200打開馬達(dá)98，從而抬高 組合件91。此外，切斷振動馬達(dá)105和107。程序流程接著繼續(xù)到步驟482。
在步驟482中，微控制器200在線100a上輸入信號，并檢驗(yàn)開關(guān)100是否閉合。 一旦開關(guān)100閉合，程序流程便繼續(xù)到步驟484。在步驟484中，微控制器200關(guān)閉馬 達(dá)98，因此使得組合件91停止垂直移動，且接著打開馬達(dá)63，從而使得平臺60旋轉(zhuǎn)。 程序流程接著繼續(xù)到步驟486。
在歩驟486中，微控制器200輸入來自光檢測器110b的信號，并確定平臺60是否 處于投落所拾取的藥丸的正確位置。所拾取的藥丸可優(yōu)選被投落到釋放托盤中，例如圖 2所示的釋放托盤15。用于投落所拾取的藥丸的正確位置有利地包含圖1和圖3所示的 接近孔61a，所述孔在分配腔24-24f之間的幵口上方對準(zhǔn)，從而便于垂直接近釋放托盤 15。當(dāng)達(dá)到投落位置時，程序流程前進(jìn)到步驟490。
在歩驟490中，微控制器200關(guān)閉馬達(dá)63，這使得平臺63的旋轉(zhuǎn)停止。微控制器 接著關(guān)閉泵馬達(dá)71，從而停止在流體回路中產(chǎn)生真空。此外，為了迅速釋放真空并隨后 釋放藥丸，微控制器200打開電磁閥78，這允許使流體回路與大氣形成流體連通?，F(xiàn)在， 釋放先前保持的藥丸，所述藥丸在重力作用下從波紋管92下落并到達(dá)釋放托盤15中， 藥丸被迫使從釋放托盤15處進(jìn)入抽拉器15a中，且可供用戶/患者獲取。程序流程繼續(xù) 到步驟492。
在步驟492中，微控制器200輸入來自壓力傳感器80的信號，并確定流體回路是 否仍然維持真空。微控制器200接著進(jìn)行等待，直到真空耗盡為止，且接著程序流程繼 續(xù)到步驟494。在步驟494中，微控制器200關(guān)閉電磁閥78，從而阻斷穿過端口79b來 自流體回路的大氣壓力。程序流程繼續(xù)到步驟496。.
在步驟496中，微控制器經(jīng)由總線206將成功命令344發(fā)送回單板計(jì)算機(jī)210。接 著，在步驟405中將微控制器200置于等待狀態(tài)，其中其準(zhǔn)備好接受來自計(jì)算機(jī)210的 下一個按序的分解命令315b。
圖9展示藥丸獲取機(jī)構(gòu)的另一示例性實(shí)施例。參看圖9，分配算法400可替代地使
用旋臂來移動分配組合件91而并非齒條94與小齒輪96系統(tǒng)來分配藥丸。如圖9繪示
的，旋臂600附接到馬達(dá)98的軸97，旋臂600進(jìn)一步附接到組合件91。限位開關(guān)100和102現(xiàn)在定位成嚙合并限制臂600的徑向移動605。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可鑒于 本揭示內(nèi)容的總體教示來開發(fā)出對這些細(xì)節(jié)的各種修改和替代。舉例來說，可使用AC 供電的馬達(dá)來取代DC馬達(dá)98。此外，可通過恰當(dāng)?shù)財U(kuò)大輪轂10的圓周或相應(yīng)地調(diào)整 腔的大小來增加或減少腔的數(shù)目?？墒褂枚嘤诨蛏儆谑纠岳L示的六個藥丸腔。此外， 電源230還可包含電池。因此，期望所揭示的特定布置對于本發(fā)明的范圍只是說明性的 而不是限制性的，本發(fā)明的范圍將由所附權(quán)利要求書及其任何和所有等效物給出全面寬 度。
權(quán)利要求
1.一種藥丸分配器，其包括多個藥丸腔，其沿外圍圍繞中央輪轂設(shè)置，所述多個藥丸腔中的每一者均包含底部部分，以及機(jī)構(gòu)，其通過從上方抓取藥丸來從所述底部部分中的每一者處取出所述藥丸，并將所述藥丸傳遞到出口端口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥丸分配器，其中所述多個藥丸腔彼此相鄰，并沿圓周圍繞 所述中央輪轂設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥丸分配器，其進(jìn)一步包括用于選擇所述多個藥丸腔中的選 定藥丸腔的構(gòu)件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的藥丸分配器，其中所述用于選擇的構(gòu)件包含具有至少一個穿 過其中的接近開口的可旋轉(zhuǎn)板和用于將所述接近開口定位在所述選定藥丸腔的所 述底部部分上方的構(gòu)件，所述機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)板上且通過所述接近開口從所 述選定藥丸腔的所述底部部分取出所述藥丸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的藥丸分配器，其中所述用于定位的構(gòu)件包括計(jì)算機(jī)和馬達(dá)， 所述馬達(dá)使所述可旋轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)，所述馬達(dá)對所述計(jì)算機(jī)作出響應(yīng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的藥丸分配器，其中所述板是圓形的，且所述接近開口從所述 板的圓周向內(nèi)徑向延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的藥丸分配器，其中所述用于定位的構(gòu)件包含固定表面，其 反射部分和非反射部分設(shè)置在形成于所述可旋轉(zhuǎn)板中的檢測幵口下方；光源，其引 導(dǎo)光穿過所述檢測開口；以及感測器，其感測從所述反射部分反射離開的光。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的藥丸分配器，其中所述反射部分包含多個區(qū)段且所述非反射 部分包含多個非反射區(qū)段，所述區(qū)段與所述非反射區(qū)段一起排列成圖案，所述圖案 形成指示所述可旋轉(zhuǎn)板相對于所述處于固定位置的藥丸腔中的每一者的位置的代 碼。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的藥丸分配器，其進(jìn)一步包括可編程控制器和用于向所述可編 程控制器發(fā)送指示所述位置的電信號的構(gòu)件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥丸分配器，其中每一藥丸腔包含垂直部分，所述垂直部分 基本上與所述底部部分正交。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥丸分配器，其進(jìn)一步包括位于所述多個藥丸腔內(nèi)的多個所述藥丸，且其中所述藥丸腔中的每一者均包含垂直部分和傾斜表面，所述傾斜表面 將所述多個藥丸中的藥丸從所述垂直部分引導(dǎo)到所述底部部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的藥丸分配器，其中所述機(jī)構(gòu)可相對于所述多個藥丸腔旋轉(zhuǎn)， 且所述機(jī)構(gòu)單獨(dú)并分別地從所述底部部分取出所述藥丸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥丸分配器，其進(jìn)一歩包括位于所述多個藥丸腔中的多個所 述藥丸和至少一個振動馬達(dá)，所述振動馬達(dá)改變所述多個藥丸在所述底部部分中的 藥丸定向并迫使所述藥丸進(jìn)入所述底部部分中，每一振動馬達(dá)均設(shè)置在所述輪轂的 基座部分中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥丸分配器，其中所述機(jī)構(gòu)包含真空尖端和波紋管部分，所 述真空尖端和波紋管部分抓取所述藥丸。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的藥丸分配器，其中所述機(jī)構(gòu)安裝在可旋轉(zhuǎn)板上，所述可旋 轉(zhuǎn)板具有穿過其中的接近開口，所述真空尖端可延伸穿過所述接近開口并進(jìn)入所述 底部部分中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的藥丸分配器，其中所述真空尖端是大致垂直移動的管的終 端部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求i所述的藥丸分配器，其進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)與可編程控 制器通信，所述控制器與所述機(jī)構(gòu)通信，所述計(jì)算機(jī)包含定時器和存儲器且對用戶 輸入作出響應(yīng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的藥丸分配器，其中所述計(jì)算機(jī)可用可編程方式操作，以預(yù) 設(shè)將從所述多個藥丸腔中的每一者分配的時間和藥丸數(shù)目中的至少一者，并操作所 述機(jī)構(gòu)以從所述底部部分中的每一者取出所述藥丸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的藥丸分配器，其中所述計(jì)算機(jī)可操作以根據(jù)預(yù)定劑量和時 間中的至少一者而維持從所述各個藥丸腔中的每一者分配藥丸的藥丸分配方案，所 述劑量和時間包含不同的頻率和開始時間，并操作所述藥丸分配器以根據(jù)所述分配 方案而分配所述藥丸。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥丸分配器，其中所述中央輪轂是圓柱形的，且所述多個藥 丸腔的各個外表面組合而形成圓。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥丸分配器，其中所述出口端口包括設(shè)置在所述藥丸腔下方 的抽拉器，且進(jìn)一步包括設(shè)置在中央的傾斜表面，所述表面迫使所述藥丸進(jìn)入所述 抽拉器中。
22. —種用于從藥丸分配器分配藥丸的方法，其包括提供具有多個沿外圍圍繞中央輪轂設(shè)置的藥丸腔的藥丸分配器，每一藥丸腔具有 設(shè)置在獲取機(jī)構(gòu)下方的下層部分；選擇所述多個藥丸腔中的選定藥丸腔；使所述獲取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，以將所述獲取機(jī)構(gòu)定位在所述選定藥丸腔的所述下層部分 上方；使用所述獲取機(jī)構(gòu)從所述選定藥丸腔的所述下層部分取出藥丸； 進(jìn)一步使所述板旋轉(zhuǎn)，以將所述藥丸定位在釋放托盤上方；以及 將所述藥丸釋放到所述釋放托盤中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述獲取機(jī)構(gòu)設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)板上，所述可旋轉(zhuǎn) 板具有穿過其中的接近開口 ，且所述旋轉(zhuǎn)包含將所述接近開口定位在所述選定藥丸 腔的所述下層部分上方，且所述取出包含所述取出機(jī)構(gòu)延伸穿過所述接近開口。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其進(jìn)一步包括振動所述中央輪轂，以改變所述藥丸 腔的至少一者中的藥丸定向。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī)向所述藥丸分配器發(fā)送信號， 以引起所述旋轉(zhuǎn)、取出和進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)中的至少一者。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其進(jìn)一步包括使用觸摸屏編程所述計(jì)算機(jī)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其進(jìn)一步包括編程所述藥丸分配器，以根據(jù)包含劑 量、分配時間和分配頻率中的至少一者的方案而分配藥丸。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述取出包括將真空臂降低到所述下層部分中， 以從上方抓取所述藥丸。
29. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述板包含延伸穿過其中的檢測孔，且包含反 射部分和非反射部分的表面設(shè)置在所述板下方，且進(jìn)一步包括引導(dǎo)光穿過所述檢測 開口，以及提供能夠感測從所述開口反射的光的檢測器。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述反射和所述非反射部分形成代碼，所述代 碼指示所述可旋轉(zhuǎn)板相對于所述藥丸腔中的每一者的位置，且其中所述旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步 包括基于所述檢測器感測所述代碼而將所述接近開口定位在期望下層部分的上方。
31. —種用于從藥丸分配器分配藥丸的方法，其包括提供具有多個沿外圍圍繞中央輪轂設(shè)置的藥丸腔的藥丸分配器，每一藥丸腔具有 設(shè)置在所述中央輪轂的一部分下方的下層部分； 選擇所述多個藥丸腔中的選定藥丸腔；使具有延伸穿過其中的接近開口的板旋轉(zhuǎn)，以將所述接近開口定位在所述選定藥丸腔的所述下層部分上方；通過所述接近開口從所述選定藥丸腔的所述下層部分處取出藥丸；以及 將所述藥丸釋放到釋放托盤中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動藥丸分配器，其包含多個沿外圍圍繞輪轂設(shè)置的藥丸腔。所述輪轂包含可旋轉(zhuǎn)板，所述板能夠旋轉(zhuǎn)到選定的藥丸腔并從中移除藥丸。包含波紋管的真空尖端延伸穿過形成在所述可旋轉(zhuǎn)板內(nèi)的接近開口，以通過從上方抓取藥丸而從所述選定藥丸腔的底部部分中取出所述藥丸。反射條形碼設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)板下方，且可通過穿過所述板的開口檢測，以指示板相對于所述藥丸腔的位置。計(jì)算機(jī)使得用戶能夠以可編程方式操作所述藥丸分配器并選擇所述藥丸腔、劑量和時間。
文檔編號B65H3/44GK101309846SQ200680016057
公開日2008年11月19日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者加齊·阿卜杜海, 阿里·G·阿卜杜海 申請人:安提俄克控股公司