模块式自动存储架.pdf

一个自动存储架，包括一个主支承结构(11，12)，至少一个存储组件(13)，存储组件具有一个沿环形路径延伸的存储件(14)，以及各个存储元件(17，18)，存储元件装在存储件上，由于起动存储组件(13)，可沿着环形路径运动，以有选择地达到一个收集位置，其中收集组件可以收集存储在预定存储元件上的制品。存储元件确定了由一组至少三个坐标所识别的存储位置，并且可沿着至少一条预定路径运动。

权利要求书
1.  一个自动存储架，包括许多确定了制品存储位置的存储件，各存储位置在空间上分配在一个存储结构中，存储架还包括可向着由坐标识别的预定位置运动的收集组件，一个处理和控制装置，用于识别与相应于所选制品的坐标，使收集组件向着坐标运动，并且操作收集组件来收集存储在该位置中的所选制品，特征在于：存储位置由一组至少三个坐标来识别，并且可以沿着至少一条预定的路径运动。

2.  按照权利要求1的自动存储架，特征在于：至少一个坐标代表相对于预定原点的每个位置。

3.  按照权利要求1或2的自动存储架，特征在于：位置由一组至少四个坐标来识别。

4.  按照权利要求1的自动存储架，特征在于它包括：
-一个主支承结构(11，12)，
-至少一个存储组件(13)，包括一个沿环形路径延伸的存储件(14)，以及
-各个存储元件(17，18)，装在存储件上，由于起动存储组件(13)，可沿着环形路径运动，以有选择地达到一个收集位置，其中收集组件可以收集存储在预定存储元件上的制品。

5.  按照权利要求4的自动存储架，特征在于：存储元件是装在支承装置(17)上的销子(18)，支承装置以沿着环形路径的均匀间隔位置，固定到存储件(14)上。

6.  按照权利要求5的自动存储架，特征在于：存储件包括环形传送带装置(14)，该环形传送带装置具有两个基本平行的直侧边(14a)，它确定了环形路径的较大部分，与弧形端区(14b)连接，环形端区至少部分地环绕在可以有选择地转动的滚轮、轮子或带轮装置上延伸，以沿着环形路径驱动传送带装置(14)。

7.  按照权利要求4到6的任一条的自动存储架，特征在于：它包括以有序方式安排成行和列的许多存储组件(13)。

8.  按照权利要求7的自动存储架，特征在于：主支承结构(10)包括至少两个连接一起的相邻区域(10a，10b)，每个区域支承预定数目的存储组件(13)。

9.  按照权利要求8的自动存储架，特征在于：每个存储组件(13)的存储件(14)可以沿着环形路径运动，与每个其他存储件(14)无关。

10.  按照以上权利要求的任一条的自动存储架，特征在于：收集组件(20)包括一个收集装置(30)的阵列，它可以有选择地平行起动，以同时收集存储在不同位置中的至少两个制品。

11.  按照权利要求10的自动存储架，特征在于：收集组件包括许多对准地装在一个杆件(21)上的收集件，杆件可以相对于自动存储架的主结构(10)运动。

12.  按照权利要求11的自动存储架，特征在于：每个收集件包括一个收集元件(32)，该收集元件可有选择地向着和离开一个相应制品存储位置运动。

13.  按照权利要求11的自动存储架，特征在于：安装活动杆件(21)使得可以在自动存储架的主结构(10)上有选择地上、下运动。

14.  按照权利要求13的自动存储架，特征在于：安装活动杆件(21)来环绕一条横向轴线(X-X)转动，以从预定位置收集制品和把它们放入放置区。

15.  按照以上权利要求的任一条的自动存储架，特征在于：它包括一个主结构(10)，在设有收集组件(20)的区域具有一个第一面，一个再存储装置(35)，用于把制品存储在存储架的所选择位置，该位置设在存储架的第二面(36)区域和/或至少一侧的区域。

16.  按照权利要求15的自动存储架，特征在于：收集组件(20)和再存储装置(35)能够同时操作起动。

17.  按照权利要求15或16的自动存储架，特征在于：再存储装置(35)具有一个从存储架排出制品的功能。

说明书模块式自动存储架
本发明涉及了自动存储架的领域。
本发明特别开发了(但不仅是)一个自动存储架，用于存储、检索和分配成组的单个制品。本发明的一个特别重要，但不限于此的应用领域是药物和其他医药制品存储架的管理，特别是根据对各个病人服用医药制品的需求，在医院各部门内有选择地分配这些制品。甚至有更大的需求来提供这样的自动系统和存储架：其中医药制品以单个剂量方式存储，并且根据反映具体处方的说明或定单可以提取这些制品，按各种方式组合在一起，以使用医药制品和为各种接受治疗的病人服用药物。
为了说明简单和清楚，以下将参照把医药制品组合一起的情形，但当然本发明同样适用于具有相似问题的其他领域，例如，完成汽车或其他机器备件的定单，把如电子零件、小金属件等工业产品制造件组合一起。
文件US-5468110、US-5880443和US-6217273描述了存储系统，其中各种制品有序地存储在设在一层的位置中，因此由两个笛卡儿坐标x、y来识别，或者设在一个圆柱上，因此由两个极坐标α、z来识别。
上述先前技术的系统具有一系列的缺点，它大大限制了它的适用性，特别是在医药部门内。首先，有关可存储制品数目的容量非常小，特别是相对于很大尺寸的系统。另外，它们的可扩展性非常有限，因为主要依靠加倍自动存储架的数目来增加这些已知系统的容量和/或生产率。另外，在圆柱或塔形存储结构中，对可以存储的制品数目有一个最小地极限，如果低于它，系统的尺寸及其总成本将大大压倒自动管理可提供的效益，从而不推荐采用它。
先前技存储系统的另一个缺点是：完成一个定单的制品从存储机构逐个地提取，为了完成一系列定单要等待很长时间。换句话说，先前技术的系统没有提供特定的优化办法或措施，以所谓高周转率来快速检索制品，或者快速完成每个包括小量制品的大量定单，例如，在医院部门内每个病人每天服用药物的定单。最后，先前技术系统的生产率完全是检索制品装置的运动速度的直接后果，它从制品在存储架中的一个特定位置到制品发货的区域，并且从那里到存储架中制品的一个新位置。
先前技术存储系统的另一个缺点在一个层面上延伸的存储架中特别明显，但在圆柱或塔形存储结构中也有某些程度的存在，它需要安排一个制品检索和分配操作的中断时间，以容许在存储架中进行再供应或再存储制品的操作。在再存储所存储制品的这些操作期间，已知的系统没有或仅有很少的时间可用于提取制品的操作来完成定单。相对于其完成定单的主要功能，这些中断时间间隔降低了生产率，适应性和总的效率，结果是增加了总的管理成本，包括上述不能工作的时间间隔。
存在一个风险：上述缺点将大大限制医疗处方定单管理的自动系统的推广，否则它可能对医院部门管理成本的降低将有重大作用，可以增加总的效益，使得用于手工选择和分配药物和医药制品的人员可以从事更熟练技术的工作。
因此本发明的目的是克服上述缺点，提供一个简单、经济和有效的自动存储架，特别是用于(但不限于)把医院部门自动系统内要分配的药物和医药制品组合在一起。
本发明的另一个目的是提供一个自动存储架，相对于可以存储的制品量，它所占有的空间很紧凑，它也适用于按灵活方式具体应用时的生产率要求，因为它可构成其尺寸正比于实际存储的制品数目，但可以方便和经济地扩展，以满足增长的存储或生产率需求。
为了达到上述目的，本发明的主题是一个自动存储架和一个从存储架检索和分配制品的方法，具有在所附权利要求中指出的特征。
按照本发明原理形成的自动存储架具有确实无疑的优点，由于它具有有选择地从存储架平行地多次提取制品的能力，能够快速地完成定单。
另一个优点是在提取先前各组制品的操作期间，可以方便地准备提取预定的各组制品。
另一个优点是可以组织和管理自动存储架来按优化的方式满足具高周转率提取制品的要求。
还有另一个优点是存储架的模块化结构，其中每个单个模块为紧凑和简单的构造，容许存储架具有不同存储容量的灵活构形，以及容许方便和经济地重新构造现有的存储架，例如，为了增加其容量或把大的存储架再分为两个或更多个较小的存储架，所有存储架具有紧凑的尺寸，从而可优化现有的空间。
一个特别重要的优点是：即使在从存储架选择和去除制品的操作期间，也能够再存储制品，而不需要为此编制中断的程序。
从以下参照附图的一个实施例的详细描述，其他的特征和优点将会变得很明显，附图仅作为非限定性的例子，其中：
图1是本发明自动存储架的一个透视图，
图2是存储架的一个视图，取自图1的箭头II，
图3是存储架的一个模块组件的平面视图，取自图2的箭头III，以及
图4是一个透视图，以放大比例表示了一个装置的细节，它用于从以上附图的存储架中检索制品。
现在参照图1到3，概括地用10表示的一个模块化存储架，包括一个由立柱11和梁12形成的承载结构，由已知的结构金属加工技术连接一起。存储架10的整个结构最好包括相互连接一起的几个相邻模块组件10a、10b。每个模块组件支承预定数目的存储组件13，每个组件包括一条环形传送带14或相似件，如一条链条或带，在两侧14a展平，与两个弧形端区14b相比，它占有主要的纵向长度范围。端区14b围绕至少两个相应的端部滚轮、轮子、或带轮(图中未表示)延伸，具有平行和基本垂直的转动轴线。端部滚轮由相关的轴支承，轴的两端装在存储组件13的两个对着的支承杆15、16上。图中未表示的一般已知类型的驱动装置与每条传送带14的至少一个滚轮连接，以有选择地使传送带14沿着其环形路径运动。
在图示的特定实施例中，它不应该认为受此限制，而仅作为本发明主要技术特征的一个例子，模块组件10a总共支承十五个存储组件13，它们安排成均匀隔开的三个垂直的列。另外作为例子，另一方面，相邻的模块组件10b具有两倍容量，并且包括三十个存储组件13，安排成均匀隔开的六个垂直的列。
如图4最好看出，一个均匀隔开的板条17阵列沿着每条传送带14的整个长度固定。一个或几个悬挂销子18从板条17突出，在使用时，在销子上面悬挂了存储的制品，或者它们的包装，它们设有用于悬挂的孔、开口、钩子之类。在每条传送带14上，悬挂销子18一起形成几个环形阵列，为了说明清楚，仅在图3的中心存储组件上表示了一个阵列。最好是，每个悬挂销子18稍向上倾斜，以更好地保持悬挂在上面的制品或包装。用于转动每条传送带14的驱动装置可以利用传感器来探测传送带14和/或销子18的位置，起动驱动装置使得板条17可以有选择地设置在传送带14的每个端区14b的区域中，使得相关的销子18基本上垂直于两侧14a突出。
安装在存储架10正面19区域中的一个制品收集组件20包括一个活动杆21，其两端支承在滑座22上，滑座22安装成在垂直导向件23上滑动，垂直导向件23固定在两个相关的立柱11上。在图中所示的实施例中，依靠环绕两组带轮25延伸的环形传送带14，有选择地操纵滑座22，至少一组带轮以已知方式与一个驱动装置(图中未表示)连接。如图4中可更详细地看出，装在活动杆21两端上的两个相关销轴26由滑座22支承作转动。至少一个销轴26延伸通过滑座22的壁27，并且终止在一个与一个作动器29作关节连接的操作杠杆28上，作动器29装在固定到滑座22的一块板31上，用于有选择地使得活动杆21环绕销轴26的基本水平轴线X-X转动，如以下进一步的描述。
装在活动杆21上的收集装置30设置成面对传送带14的相关端区14b。为了说明清楚，在图中仅表示了最靠近活动杆21一端的收集装置30。收集装置30包括一个管32，安装成可在活动杆21上滑动，并且用一个连接件34与直线式作动器33连接。管32在远离传送带14的端部32a上与一条管道(图中未表示)连接，管道与产生一个产生负压的装置，如一个真空泵连通。
仅为了举例，图3也用点划线示意表示了一个装在存储架10后面36区域中的制品再存储组件35。这个再存储组件35在结构上相似于收集组件20或对熟悉该技术的人员已知的其他类型。
可以把一个或几个存储模块10a、10b组合达到满足每个具体应用需求的容量。由几个模块组件10a、10b组合产生的自动存储架10可以包括一个具有单个活动杆21的单个收集组件20，活动杆21沿着前面19的整个宽度，并且带着许多收集装置30，其数目等于存储组件13的列数。或者是，特别是如果存储组件13的列数很大，或者为了增加自动存储架10的操作灵活性，可以提供两个或更多个相邻和独立的收集组件20，它们一起覆盖了自动存储架10正面19的宽度，并且在任何情形下，它们一起带着数目等于存储组件13列数的收集装置30。
一个图中未表示的电子处理机提供了自动存储架10的控制和起动。特别是，电子处理机编程来起动与每条传送带14连接的每个驱动组件的独立运动，以及起动滑座22的运动，因此在作动器29的控制下，有选择地提升和下降活动杆21，以及有选择地转动活动杆21。依靠作动器33，电子处理机也实现每个收集装置30的可选择的运动，向着和离开传送带14的相应弧形端区，以及实现每个管32与负压管路有选择地连通。如果提供了位于自动存储架10后面36的区域中的再存储组件35，则同一的电子处理机可用于控制存储架中制品的再存储操作。如果需要，再存储组件35也可以作为从存储架排出制品的装置。
在使用中，在自动存储架10中存储预定数量的制品。制品可以手工或者依靠存储组件35装入存储架后面36的区域。在特定情形，按照自动存储架10设想的应用类型，也可以沿着存储架的两侧，采取措施装入和/或卸除已选定数量的制品，例如(但不限于)，具有高周转率的制品，固定在存储组件13最外面各列的传送带上的销子18总数的几乎一半从存储架两侧突出。制品直接地或者依靠它们的包装悬挂在销子18上。根据制品的尺寸和大小，一个或几个制品，最好是相互相同的制品，可以装在每个销子18上。在任何情形下，根据制品再检索和分配的要求，由应用和存储架使用的具体类型来确定自动存储架10内制品的精确位置和分配，以有效地完成由电子处理机依次处理的提取定单。根据使用要求，特别是，根据与操作速度有关的要求，可以提供存储架中实现和使用装入和卸除装置的变化方式。例如，一个具有双重装入和卸除功能的单个装置可以放在存储架前面或后面的区域中。或者是，具有组合装入和卸除功能的两个装置可以放在前面或后面。在另一个变化方式中，可以有两个装置，一个具有组合的装入和卸除功能，另一个仅具有卸除功能，它们分别放在存储架的前面区域和后面区域。也可以提供其他组合和变化方式，也可以利用在存储架两侧的入口，如上所述。当然，根据具体安装的需要，可以用手工或自动方法来装入存储架。
当要完成一个定单时，电子处理机分析所需的制品，并且找出它们先前存储的存储位置。为此，电子处理机阅读一个参考图，参考图最好存储在电子处理机的大容量存储器中，并且把每个制品与一个或几个相关销子相连接。依靠一系列的坐标来识别在处理机存储器中的每个销子18，它们代表了：
-销子18在相关板条17上的位置，
-从预定的零点开始，板条17沿着相关传送带14上的位置，
-存储组件13(传送带14形成了它的一部分)所在的层面或高度，以及
-特定的列(上述存储组件13形成了它的一部分)。
这些坐标可以用一组四个整数来代表，如果每个板条17带着一个单销子18，或者几个销子18每个具有相同的制品类型，则可以减为一组三个数字。
然后电子处理机有选择地操作每个存储组件13的各个驱动组件，使得带着所需制品的销子18从自动存储架10的正面19突出。电子处理机可以编程，例如，依靠识别可能出现在存储架同一层面，即离地面相同高度上的最大制品数量，根据对每个定单所需的具体制品，来优化在自动存储架正面19出现的制品。然后，处理机使活动杆21产生垂直运动，直到达到为完成规定定单要提取一个或几个制品的所希望层面时为止。
当活动杆21在所希望高度时，电子处理机有选择地使收集装置30靠近面向存储了要提取制品的销子18。依靠电子处理机和管32施加在所需制品或其包装上的吸气，并且收集装置30接着回到后退的位置，各个所需的制品或其包装同时从销子18上滑脱。
为了分配从销子18上提取的制品，电子处理机使得活动杆21下降到一个放置、运输或传送的表面(图中未表示)，传送表面基本上沿着活动杆21整个长度延伸，依靠作动器29使活动杆21产生的转动把制品放在传送表面上，中断管32在所选制品或其包装上的吸气，根据对该技术熟悉的人员已知的方法，准备下一步的收集和分配。
本发明自动存储架的一个重要特性是：在提取制品的操作期间，不保持与制品提取操作相关制品的每个存储组件13的传送带14也可以运动，因为它的销子18不会与其他存储组件13的销子或收集组件20相干涉。这个特性容许为此编程的电子处理机可以事先准备下一组制品的提取，甚至在先前一组制品正在提取时可以准备下一组制品的提取。这导致两个重要的优点：从构造观点看，为了达到与制品运送和定单完成相关的高生产率，传送带14的运动速度不需要很快，因为各传送带14可以独立运动，而制品提取的操作可以由其他传送带14完成。另外，在电子处理机中，执行算法和程序可以优化完成定单的逻辑管理，使得制品提取和定单完成时间为最小，从而可利用全速度的收集组件20的操作，没有空载时间。
另外特别有利的特征是：由于对安排在相同层面，即在离地相同高度上的几个销子18，几个收集装置30可以平行地进行操作，收集组件20可以同时提取许多制品。
当然，本发明的原理保持相同，但实施例的构造和形式细节可以有很大变化，由此不会偏离本发明的范围。