TW201718349A - 無菌機器人填充系統及方法 - Google Patents

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卡洛斯 迪亞茲
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凡爾克斯醫藥系統公司
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Abstract

在一個一般態樣中，揭示一種系統，用於利用藥物產品來無菌填充托盤的藥物容器，系統包括無菌腔室、在腔室內的一或更多個鉸接臂、相對於腔室無菌地設置的感測器、與控制器。控制器基於來自感測器的影像資訊，決定在容器的開口的位置，並且自動導引一鉸接臂，用產品填充容器。為了獲得用於精確識別開口的合適對比度，照射器利用實質上準直的光照射托盤。感測器使用反射自反射表面的準直光來成像托盤與容器，反射表面例如為在托盤下的後向反射器。為此，感測器可設置在離後向反射器足夠大的距離處，以收集大部分的後向反射光，或者，感測器可使用遠心透鏡或菲涅耳透鏡。另外的鉸接臂移動托盤，並且加塞容器。

Description

無菌機器人填充系統及方法
本發明係關於自動填充系統與方法，包括無菌系統與方法，用於在受控制的狀態下用藥物填充藥物容器。
根據其本質，由人來生產無菌藥物可能會有問題。人可能為微生物污染的大宗來源。此外，隨著效力的增加，一些藥物在職業曝露中可能為危險的。針對至少這些原因，在配藥製造中已經使用機器人，以限制人體的接觸。隔離裝置技術提供製程與人之間的固體屏障，也可用於配藥製造，以限制人體的接觸。
為了促成無菌處理，隔離裝置技術已經發展成適應於各種蒸氣與氣體殺菌系統，藉此帶來無菌處理的進步。已經使用鉸接式無塵室機器人，其使用內部負壓，具有排氣裝置來產生無塵室的效能。在隔離裝置內有化學殺菌與強效藥物的處理，有排氣裝置的內部負壓無塵室通常不可行，這主要是因為洩漏的可能性。
無菌製造由各種公司執行，通常為外包公司，包括小型無塵室設施與大型製藥設施。通常，小型無塵室設施對於藥物填充操作來說並不是最佳的配備，這可能導致較低品質的產品與外包公司的較高風險。相反地，具有高速線路的大型製藥設施可產生較高品質的產品，但是關於批量大小、產品的變化、與時間則具有較受限的靈活性。
在第一態樣中，提供一種系統，用於利用藥物產品來無菌填充托盤的藥物容器，系統包括：能夠維持無菌狀態的腔室；設置在腔室內的鉸接式填充臂；感測器，感測器相對於腔室無菌地設置並且具有感測錐在腔室內；以及控制器，控制器資料通訊於感測器與填充臂，並且配置來：獲得來自感測器的影像資訊；基於影像資訊，決定在感測錐內的容器的開口的位置；以及基於容器的開口的位置，自動導引填充臂來用產品填充容器。
系統可另外包括後向反射器，後向反射器相對於腔室無菌地設置，其中後向反射器另外設置成將垂直入射在後向反射器上的感測器光後向反射。系統可另外包括照射器，照射器係設置成利用實質上準直的光來照射後向反射器。系統可另外包括固持臂，該固持臂用於固持托盤，其中控制器係資料通訊於固持臂，且控制器係配置成基於影像資訊，來自動導引固持臂將托盤定位在照射器與後向反射器之間的光路徑中的位置中。控制器可配置成基於影像資訊，來自動導引固持臂將托盤定位。自動定位可為使得托盤的平坦表面實質上垂直於準直光。系統可另外包括加塞臂，用於加塞容器，其中控制器係資料通訊於加塞臂，且控制器係配置成基於影像資訊，來自動導引加塞臂加塞容器。
感測器可設置在離後向反射器足夠大的距離處，以收集大部分的後向反射光。感測器可包括照射器與成像器，其中照射器係環形地設置在成像器的周圍。感測器可包括成像偵測器、固定焦距透鏡、與菲涅耳透鏡。與菲涅爾透鏡一起使用的照射器可為提供實質上單色光的照射器。在其他實施例中，感測器可包括成像偵測器與遠心透鏡，其中成像偵測器係設置成接收通過遠心透鏡的後向反射光。
在另一態樣中，提供一種方法，用於用產品來無菌填充藥物容器，該方法包括下述步驟：建立無菌狀態於腔室內；維持無菌狀態，同時在腔室內提供托盤，托盤中的開口內固持複數個藥物容器；自動定位具有複數個容器的托盤在照射器與後向反射器之間；利用來自照射器的光，自動照射托盤與容器；基於由後向反射器反射通過容器的光，自動獲得關於托盤與容器的影像資訊；基於影像資訊，識別複數個容器的至少一部分的開口的中心；以及基於所識別的開口，利用產品自動填充複數個容器的該至少一部分。
該方法可另外包括下述步驟：自動加塞複數個容器的至少一部分的開口。自動加塞可包括下述步驟：操作鉸接式加塞臂，以從塞子的已知位置收集塞子，以及操作鉸接式加塞臂，以加塞複數個容器的至少一部分的開口。
自動照射托盤與容器可包括下述步驟：利用實質上準直的光來照射托盤與容器。自動定位托盤可包括下述步驟：操作鉸接式固持臂，來自動定位托盤。自動定位可使得托盤的平坦表面實質上垂直於準直光。自動填充可包括下述步驟：操作鉸接式填充臂，以自動填充複數個容器的至少一部分。
自動獲得影像資訊可包括下述步驟：利用感測器來成像，感測器係設置在離後向反射器足夠大的距離處，以收集大部分的後向反射光。在其他實施例中，自動獲得影像資訊可包括下述步驟：使用遠心透鏡來成像托盤與容器。自動獲得影像資訊可在進一步的實施中包括下述步驟：使用菲涅耳透鏡與固定焦距透鏡，來成像托盤與容器。在使用菲涅爾透鏡時，用光自動照射托盤與容器可包括下述步驟：利用實質上單色光，來自動照射托盤與容器。
根據本發明的系統可藉由允許藥物容器的準確追蹤與容器開口的準確位置，協助隔離裝置單元內的無菌處理。此種系統可用高度可靠與容錯的方式執行此追蹤。
下面所揭示的實施例並不打算為窮儘式的或將本發明限制至以下詳細說明中揭示的精確形式。而是，選擇與敘述實施例，使得本領域中熟習技藝者可利用其教示。
參見第1 圖與第2 圖，無菌密封的機器人填充系統10 係配置來用產品填充容器90 （參見第2 圖）。產品可為，例如但不限於，液體產品、藥物產品、或可能有毒或有害的產品之至少一者。如同下面將更詳細敘述的，填充系統10 可配置來定位、對準、與填充托盤或巢件80 內隨機放置的容器90 ，而不需要機械的容器處理部件，或用於填充設備的其他變化部件。本文設想到許多類型的容器90 ，包括但不限於，小瓶、注射器、瓶子、燒杯、試管等。
填充系統10 可包括腔室20 ，腔室20 係配置來維持所欲的環境狀態。為了清楚起見，腔室20 的內部細節係繪示在第2圖的平面視圖中。例如但非限制，腔室20 可為隔離裝置腔室，能夠維持腔室20 內的無菌狀態。腔室20 可包括一或更多個埠口22 ，用於存取腔室20 的內部。至少一埠口22 可為例如快速轉移埠口，以允許物品從轉移容器（例如，轉移隔離裝置）無菌轉移至腔室20 。在一些實施例中，至少一埠口22 可為快速轉移埠口，配置成配接於轉移容器的門，使得在打開之前，未殺菌的外表面配接相抵於且附接於彼此。該配接可配置成使得當埠口22 與門的組合打開時，門與至少一埠口22 的未殺菌外表面係容納相抵於彼此。此配置可限制轉移容器與腔室20 的內部環境的污染。
填充系統10 可包括接近感測器或其他合適的裝置，當轉移容器接合於至少一埠口22 時，能夠感測。此配置可防止至少一埠口22 未接合於轉移容器時的打開，並且避免內部環境狀態的污染。
腔室20 可包括一或更多個手套孔21 ，設置在腔室20 的壁部。手套孔21 可用於手動操縱腔室20 內的物件，而無需打開腔室20 或以其他方式損害腔室20 內的環境狀態。
填充臂40 （參見第2 圖）可設置在腔室20 內。填充臂40 可為複合鉸接式機器人手臂。填充臂40 可包括填充管42 ，填充管42 從泵44 延伸至填充臂40 的端部處的點。填充管42 的出口可包括閥、填充針、或其他流量控制裝置，以控制來自填充管42 的產品的排放。填充管42 可延伸自貯存器，並且通過泵44 。泵44 可配置來選擇性地推動來自貯存器的產品，通過填充管42 ，並且進入容器90 。泵44 可為蠕動泵(peristaltic pump)，例如旋轉式或線性蠕動泵。填充臂40 係設置且配置來定位填充管42 的出口於每一容器90 之上，以允許用產品填充容器90 。控制器13 係資料通訊於泵44 ，以控制泵44 。
填充系統10 可包括感測器12 ，用於感測腔室20 內的容器90 。感測器12 係設置來感測容器90 的開口。感測器12 可為光學感測器、照相機系統、或雷射系統。感測器12 可安裝在腔室20 的頂表面處並且設置來感測在腔室20 內由視野或感測錐14 所述的區域。控制器13 係資料通訊於感測器12 ，以控制感測器12 並且擷取來自感測器12 的資訊。在一些實施例中，光學感測器12 可配置來定位容器90 於視野或感測錐14 內並且對準容器90 的開口的中心。容器90 的感測的開口的位置可用於導引填充臂40 ，來用產品填充容器90 。對準的中心可由控制器13 使用來控制填充臂40 。控制器13 係資料通訊於填充臂40 。光學感測器12 可配置來執行容器90 的填充前檢查，以決定是否有任何容器有缺陷或不適於填充。若發現有缺陷的容器，則在填充處理期間可忽略容器，以減少產品的浪費並且限制可能的洩漏。
填充臂40 的結構、功能、用途、與操作係詳細敘述於2013年1月17日申請的美國專利申請案13/744,408中 (美國專利申請案13/744,408為2009年2月26日申請的美國專利申請案12/393,183的分割案)，並且主張2008年3月4日申請的美國臨時申請案序號第61/033,682號的利益。所有這些申請案在本文以引用之方式將其併入。填充臂40 可為不同的配置，能夠以本說明書中與上述的美國專利申請案序號第12/393,183號與第13/744,408號中所述的方式作用。填充臂40 可為伺服電動機驅動的機器人手臂。填充臂40 可由控制器13 控制。
固持臂30 可設置在腔室20 內，用於運輸與固持腔室20 內的容器90 。固持臂30 可為複合鉸接式機器人手臂。控制器13 係資料通訊於固持臂30 ，以控制固持臂30 。固持臂30 可用於執行多個工作，包括例如，打開埠口22 的門以及輸送與固持容器90 。為此，固持臂30 可包括端效器32 。在一些實施例中，端效器可為大致U形的，如同第2 圖所示。在一些實施例中，端效器32 可包括不同的配置，取決於固持工具所需的交互作用與工作。固持臂30 的端效器32 可設置並且配置來打開與關閉埠口22 ，以允許容器90 進入與離開腔室20 。例如，轉移隔離裝置或其他這種轉移容器可用於轉移已殺菌的容器至腔室20 中。在一實施例中，一旦轉移隔離裝置或其他轉移容器附接至埠口22 ，由接近感測器或其他此種裝置發出信號，則控制器13 可控制固持臂30 ，以打開埠口22 。
固持臂30 可用於互動於至少一埠口22 的門，以打開門，藉此允許固持臂30 存取轉移隔離裝置或轉移容器的內部，同時大體上維持腔室20 內所需的環境狀態。在一範例中，容器90 係固持在托盤80 或其他此種固持器上，配置成允許固持臂30 拾取托盤80 。端效器32 可延伸至轉移隔離裝置或轉移容器中，並且定位來拾取托盤80 ，以將托盤80 輸送至腔室20 中。一旦托盤80 輸送至腔室20 內，埠口22 可由固持臂30 關閉。
在另一範例中，埠口22 可維持打開，例如，以在容器90 已經填充時，替換容器90 的托盤80 。在又另一範例中，一旦容器90 已經填充，固持臂30 可用於打開埠口22 ，如同上述，並且放置已填充容器90 的托盤80 於與其接合的轉移隔離裝置或轉移容器內，以從腔室20 內移除已填充容器90 。
參見第2 圖，一旦托盤80 由端效器32 接收時，固持臂30 輸送托盤80 至腔室20 內的填充位置。填充位置可為在腔室20 內、感測錐14 內且填充臂40 的可及範圍內的位置。托盤80 可定位成使得準直光垂直入射在托盤80 上且在容器90 的開口上。
一旦容器90 的托盤80 在填充位置中時，可致動感測器12 ，來定位容器90 且對準容器90 的開口。圖案辨識軟體可用於分析來自感測器12 的資料，以識別與容器90 的開口對應的適當填充位置。以此方式，在托盤80 上的不同位置中的容器90 （包括隨機的位置）可由感測器12 與圖案辨識軟體定位與對準，並且不需要用任何特定的圖案或間距來定位。此外，不管容器90 的大小為何，此種定位與對準都可執行。圖案辨識軟體可在控制器13 中實施。其他實施例中，圖案辨識軟體可在與填充系統10 的控制器13 不同的電腦或控制模組中實施。容器90 的位置可用於控制填充臂40 行進至預定的填充位置，並且分配產品至容器90 中。
固持臂30 的結構、功能、用途、與操作係詳細敘述於2013年1月17日申請的美國專利申請案13/744,408中 (美國專利申請案13/744,408為2009年2月26日申請的美國專利申請案12/393,183的分割案)，並且主張2008年3月4日申請的美國臨時申請案序號第61/033,682號的利益。所有這些申請案在本文以引用之方式將其併入。固持臂30 可為不同的配置，能夠以本說明書中與上述的美國專利申請案序號第12/393,183號與第13/744,408號中所述的方式作用。固持臂30 可為伺服電動機驅動的機器人手臂。固持臂30 可由控制器13 控制。
加塞臂50 可設置在腔室20 內，並且配置來拾取與放置塞子或其他封閉件於容器90 的開口中。控制器13 係資料通訊於加塞臂50 ，以控制加塞臂50 。設想到與填充系統10 一起使用的封閉件包括，但不限於，凍乾塞子、血清塞子、注射器塞子等。加塞臂50 可包括夾持器（未圖示）在其端部處。加塞臂50 可包括管52 ，管52 從真空源延伸至加塞臂50 的一端。管52 可連接至夾持器，允許夾持元件藉由管52 的真空的拉動而致動。管52 中的真空的施加與移除可由控制器13 經由合適的真空泵（未圖示）來控制。夾持器可包括機械式夾持構件，例如機械致動指或其他這種機械式夾持機構。
加塞臂50 可配置與設置來從塞子源拾取塞子。在第2 圖所示的一實施例中，塞子源為塞子盤堆疊60 ，塞子盤堆疊60 包括一或更多個塞子盤的堆疊疊在心軸67 上，並且可沿著心軸67 軸向滑動。塞子盤可配置成保持複數個塞子。填充系統10 可包括盤固持器臂54 ，以在所有的塞子或其他封閉件都已經從盤堆疊60 移除之後，從盤堆疊60 拾取盤，藉此曝露盤堆疊60 中較下方的其他盤的塞子或其他封閉件。控制器13 係資料通訊於盤固持器臂54 ，以控制盤固持器臂54 。塞子盤、塞子、盤上的塞子的配置、以使用加塞臂60 與盤固持器臂54 從塞子盤堆疊獲得塞子來加塞容器90 的方法係詳細敘述於2013年1月17日申請的美國專利申請案13/744,408中 (美國專利申請案13/744,408為2009年2月26日申請的美國專利申請案12/393,183的分割案)，並且主張2008年3月4日申請的美國臨時申請案序號第61/033,682號的利益。所有這些申請案在本文以引用之方式將其併入。加塞臂50 可為不同的配置，能夠以本說明書中與上述的美國專利申請案序號第12/393,183號與第13/744,408號中所述的方式作用。加塞臂50 可為伺服電動機驅動的機器人手臂。
第3 圖更詳細繪示了填充系統10 的感測態樣。為了清楚起見，並未繪示出不直接相關於感測且可能混淆感測子系統與其工作的腔室20 內部物件。在此態樣中，固持臂30 、填充臂40 、加塞臂50 、與盤固持器臂54 例如並未繪示於第3 圖中，但是詳細繪示在第2 圖中。在第3圖中，藥物容器90 固持在後向反射器70 上或之上的托盤80 中。後向反射器70 的細節稍後借助第7圖來論述。後向反射器70 可確保足夠的光返回朝向感測器12 ，以促成容器90 的開口的成像至一定程度的準確度，允許足夠準確地決定容器90 的開口的中心，以導引填充臂40 用產品填充容器90 。儘管後向反射器係目前較佳的，較少反射的表面，例如白色表面(white surface)，可足夠用於某些應用。
在第4 圖中，來自合適的照射器（稍後論述）的實質上準直光72 實質上垂直入射至固持藥物容器90 的托盤80 上，並且由托盤80 在多個方向中反射，作為一般的反射光78 。直接垂直反射回托盤80 的光因此在強度上大大降低。垂直入射在容器90 上的實質上準直光的部分傳輸通過容器90 ，且大批的此傳輸光由後向反射器70 反射回去通過容器90 ，作為後向反射光74 。只要入射光適當地準直，後向反射光74 將允許由第3圖的感測器12 形成影像，其中容器開口相對於明顯較暗的托盤80 將展現出高對比度，托盤80 的影像仰賴於強度遠遠較小的一般反射光78 。此對比度允許容器90 中的開口的中心的準確判定。用於決定容器90 的中心的合適方法（例如，軟體型影像分析與圖案辨識）已得到確認，且將不在本說明書中進一步論述。若照射藉由上述的方式產生足夠的對比度，則將該照射視為「實質上準直的」，以允許容器90 的開口在用於影像分析的軟體中明確地描繪。這允許入射照射中的有限程度的發散或會聚，這取決於從後向反射器70 到容器90 的開口的距離。
第5 圖繪示第4 圖中所繪的成像原理與照射的一實施例。在第5 圖中，感測器12 包括成像器88 與照射器86 ，照射器86 環狀地設置在成像器88 的周圍。藉由使照射器的表面面積足夠大，並且定位感測器12 適當地遠離托盤80 ，可確保入射至托盤80 與藥物容器90 的組合上的光係準直至適於成像的某個程度，以借助第4圖所述的機構繼續進行。將容器的開口成像的挑戰一般主要並非解析度或足夠的光之任一者，而是合適的對比度與焦點深度之一者。在此實施例中，感測器12 係定位成足夠遠離托盤80 ，以確保實質上準直的光照射托盤80 。此配置也放寬了成像器88 中的任何成像透鏡的要求，並且避免使複雜且昂貴的透鏡曝露至用於完成腔室20 的內部的無菌之氣體與蒸氣。為此，感測器12 在其各種實施例中可無菌地設置在腔室20 的頂板中，藉由例如（但不限於）將感測器12 設置在透明窗背後，透明窗無菌地密封至腔室20 的頂板。在所有設想到的配置中，感測器12 相對於腔室20 無菌地設置，無論是在腔室20 內部或外部。
第6 圖繪示系統10 的成像態樣的另一實施例。在第6 圖中，成像器88 包括成像偵測器84 與遠心鏡頭82 。來自適當來源（未圖示）的光入射在托盤80 上並且反射如同第4圖中。此實施例仰賴於透鏡的遠心性質，以確保影像形成自實質上垂直入射在透鏡82 上且因此通過其孔的光，而非如同第5 圖的實施例中、在透鏡離托盤84 的距離上的光。針對給定的系統，若透鏡藉由上述方式產生足夠的對比度，則透鏡有足夠的遠心，以允許容器90 的開口在系統中的有用範圍內、在用於影像分析的軟體中明確地描繪。
第7 圖繪示系統10 的成像態樣的另一實施例。在第7 圖中，成像器93 包括成像偵測器94 、固定焦距透鏡95 、以及至少托盤80 的尺寸之菲涅爾透鏡96 。此解決方案的優點在於它固有的低成本。菲涅爾透鏡比相同透鏡尺寸的遠心透鏡成本遠遠較低。來自適當來源（未圖示）的實質上準直光垂直入射在托盤80 上並且反射如同第4 圖中。為了解決菲涅耳透鏡固有的色差，可利用來自合適的發光二極體的實質上單色光，來完成托盤80 的照射。
第8 圖繪示後向反射器70 的一個可能的實施例，其中後向反射板73 係安裝在凹基座75 中。基座75 可為與無菌環境的要求相容的材料，並且對於用於完成腔室20 的內部的無菌之氣體與蒸氣有抵抗性。藉由非限制性範例的方式，基座75 的一種合適材料為金屬，例如不銹鋼、鈦、鋁、或鎳基合金。可塗覆或以其他方式處理金屬，以提供不沾黏或減少沾黏的表面，使用例如，硬陽極氧化處理或其他此種處理或塗覆處理。後向反射板73 由透明板77 覆蓋，透明板77 與無菌環境的要求相容，並且對於用於完成腔室20 的內部的無菌之氣體與蒸氣有抵抗性。藉由非限制性範例的方式，透明板77 的一種合適材料為玻璃。板77 可藉由合適的黏合劑密封至基座75 。此結構確保後向反射器70 無菌地設置在腔室20 內。在另一實施例中，後向反射板73 可定位在腔室20 的基部下方，其中透明板77 無菌地嵌入在腔室20 的基部內。在所有設想到的配置中，後向反射器70 相對於腔室20 無菌地設置，無論是在腔室20 內部或外部。
在另一態樣中，借助第9 圖的流程圖來敘述，提供一種方法[800] ，用於用產品無菌填充藥物容器，該方法包括下述步驟：建立[810] 無菌狀態於腔室內；維持[820] 無菌狀態，同時在腔室內提供托盤，托盤中的開口內固持複數個藥物容器；自動定位[830] 具有複數個容器的托盤在照射器與後向反射器之間；利用來自照射器的光，自動照射[840] 托盤與容器；基於由後向反射器反射通過容器的光，自動獲得關於托盤與容器的影像資訊[850] ；[860] 基於影像資訊，識別複數個容器的至少一部分的開口的中心；以及基於所識別的開口，利用產品自動填充[870] 複數個容器的該至少一部分。
該方法可另外包括下述步驟：自動加塞[880] 複數個容器的至少一部分的開口。自動加塞[880] 可包括下述步驟：操作鉸接式加塞臂，以從塞子的已知位置收集塞子，以及操作鉸接式加塞臂，以加塞複數個容器的至少一部分的開口。
自動照射[840] 托盤與容器可包括下述步驟：利用實質上準直的光來照射托盤與容器。自動定位[830] 托盤可包括下述步驟：操作鉸接式固持臂，來自動定位托盤。自動定位[830] 托盤可使得托盤的平坦表面實質上垂直於準直光。自動填充[860] 可包括下述步驟：操作鉸接式填充臂，以自動填充複數個容器的至少一部分。
自動獲得影像資訊[850] 可包括下述步驟：利用感測器來成像，感測器係設置在離後向反射器足夠大的距離處，以收集大部分的後向反射光。在其他實施例中，自動獲得影像資訊[850] 可包括下述步驟：使用遠心透鏡來成像托盤與容器。自動獲得影像資訊[850] 可在進一步的實施中包括下述步驟：使用菲涅耳透鏡與固定焦距透鏡，來成像托盤與容器。在使用菲涅爾透鏡時，用光自動照射[840] 托盤與容器可包括下述步驟：利用實質上單色光，來自動照射托盤與容器。
再次參見第3 圖，照射器15 也可定位在托盤之下。除了或代替從托盤之上接收的光，這可提供至感測器12 的準直光。此降低的照射器也可無菌地設置於腔室20 的地板，藉由例如（但不限於）將照射器設置於透明窗背後，透明窗無菌地密封至腔室20 的地板，在腔室20 內部或外部。填充系統也可利用照射、感測、及/或反射元件的其他組合來實施。此種系統的一範例可包括地板安裝式照射器、地板安裝式感測器、與頂板安裝式後向反射器。
儘管本發明已經敘述為具有範例性設計，本發明可進一步在本揭示案的精神與範圍內另外修改。因此，本申請案係打算涵蓋使用本發明的一般原理之本發明的任何變化、用途、或修改。此外，本申請案係打算涵蓋：落在本發明所屬的領域中的已知或習慣性做法內、但是偏離本揭示案的此種偏離。
上面的詳細說明包括對於附圖的引用，附圖形成詳細說明的一部分。藉由例示的方式，圖式繪示了可實施本發明的具體實施例。這些實施例在本文中也稱為「範例」。此種範例可包括所示與所述的那些元件以外的元件。但是，發明人也設想到僅提供所示與所述的那些元件之範例。
此文件中提到的所有公開案、專利、與專利文件都以引用之方式將其全部併入，就好像以引用之方式單獨併入。在此文件與以引用之方式併入的那些文件之間的不一致用法的情況中，併入的參考文獻中的用法應視為對於此文件的補充；針對矛盾的不一致，則由此文件中的用法控制。
在此文件中，使用術語「一」，如同專利文件中常見的，以包括一或一個以上，無關於「至少一」或「一或更多個」的任何其他實例或用法。在此文件中，使用術語「或」，以指非排它的，或使得「A或B」包括「A但非B」、「B但非A」、以及「A與B」，除非另有說明。在所附的申請專利範圍中，術語「包括（including）」與「其中（in which）」係使用作為個別術語「包含（comprising）」與「其中（wherein）」的純英語等效物。另外，在下面的申請專利範圍中，術語「包括（including）」與「包含（comprising）」為開放式的，亦即，包括除了在申請專利範圍中列在此術語之後的那些元件以外的元件之系統、裝置、物品、或製程仍然視為落在該申請專利範圍的範圍內。此外，在以下的申請專利範圍中，術語「第一」、「第二」、與「第三」等僅僅作用為標記，且並不打算對它們的對象施加數值要求。
以上的敘述係打算為例示性的，而非限制性的。例如，上述範例（或其一或更多個態樣）可彼此組合使用。在檢視以上的敘述時，例如本領域中熟習技藝者可使用其他實施例。提供摘要，以符合37 C.F.R.§1.72 （b），以允許讀者快速確定技術揭示案的本質。提交摘要時理解到，摘要將不會用來解釋或限制申請專利範圍的範圍或含義。另外，在上述的詳細說明中，各種特徵可群組在一起，以合理化本揭示案。這不應該解釋為打算：未主張的已揭示特徵對於任何申請專利範圍為必要的。而是，發明的技術特徵可少於特定揭示的實施例的所有特徵。因此，下面的申請專利範圍藉此併入於詳細說明中，其中每一申請專利範圍獨立地作為單獨的實施例。本發明的範圍應參考所附申請專利範圍、以及此申請專利範圍賦予權利的等效物的完整範圍來決定。
10‧‧‧填充系統 12‧‧‧感測器 13‧‧‧控制器 14‧‧‧感測錐 15‧‧‧照射器 20‧‧‧腔室 21‧‧‧手套孔 22‧‧‧埠口 30‧‧‧固持臂 32‧‧‧端效器 40‧‧‧填充臂 42‧‧‧填充管 44‧‧‧泵 50‧‧‧加塞臂 52‧‧‧管 54‧‧‧盤固持器臂 60‧‧‧塞子盤堆疊 67‧‧‧心軸 70‧‧‧後向反射器 72‧‧‧準直光 73‧‧‧後向反射板 74‧‧‧後向反射光 75‧‧‧基座 77‧‧‧透明板 78‧‧‧反射光 80‧‧‧托盤(巢件) 82‧‧‧遠心鏡頭 84‧‧‧偵測器 86‧‧‧照射器 88‧‧‧成像器 90‧‧‧容器 93‧‧‧成像器 94‧‧‧偵測器 95‧‧‧固定焦距透鏡 96‧‧‧菲涅爾透鏡 800‧‧‧方法 810、820、830、840、850、860、870、880‧‧‧步驟
藉由參照本發明的實施例的以下敘述聯同所附圖式，本發明的上述與其他特徵與目的以及實現它們的方法將變得更加明顯，且本發明本身將更好理解，其中：
第1 圖根據揭示的標的物的實施例，為機器人填充系統的透視圖。
第2 圖根據揭示的標的物的實施例，為機器人填充系統的平面圖。
第3 圖根據揭示的標的物的實施例，為機器人填充系統的另一透視圖。
第4 圖為圖示，繪示在第3 圖的機器人填充系統的感測器的作用中，使用實質上準直的光。
第5 圖針對揭示的標的物的一實施例，繪示以來自相對於感測器環形地設置的照射器的實質上準直的光所照射的藥物容器的巢件。
第6 圖針對揭示的標的物的一實施例，繪示使用遠心透鏡、由感測器成像的藥物容器的巢件。
第7 圖針對揭示的標的物的一實施例，繪示使用菲涅耳透鏡、由感測器成像的藥物容器的巢件。
第8 圖根據揭示的標的物，繪示在實施例中使用的後向反射器的一種結構。
第9 圖根據揭示的標的物，繪示用於填充藥物容器的方法的流程圖。
在數個視圖中，對應的元件符號表示對應的部件。雖然儘管圖式表現本發明的實施例，圖式不一定按比例，且某些特徵可能係誇大，以更好地例示與解釋本發明。為了清楚起見，有些圖式可能排除元件，排除的元件繪示在其他圖式中。流程圖與螢幕截圖本質上也是代表性的，且本發明的實際實施例可包括圖式中未繪示的另外的特徵或步驟。本文提出的範例化以一種形式例示了本發明的實施例，且此種範例化並不解釋為以任何方式限制本發明的範圍。
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10‧‧‧填充系統
12‧‧‧感測器
13‧‧‧控制器
14‧‧‧感測錐
20‧‧‧腔室
21‧‧‧手套孔
22‧‧‧埠口
44‧‧‧泵
60‧‧‧塞子盤堆疊

Claims (26)

  1. 一種系統，用於利用一藥物產品來無菌填充一托盤的藥物容器，該系統包括： 一腔室，該腔室能夠維持一無菌狀態；一感測器，該感測器相對於該腔室無菌地設置並且具有一感測錐在該腔室內；一鉸接式填充臂，該鉸接式填充臂設置在該腔室內，並且具有在該感測錐內的一運動範圍；一反射表面，該反射表面位於該感測錐內，其中該反射表面係設置來反射垂直入射在該反射表面上的該感測器光；及一控制器，該控制器資料通訊於該感測器與該填充臂，並且配置來：獲得來自該感測器的影像資訊，基於該影像資訊，決定在該感測錐內的該等容器的開口的該等位置，及基於該等容器的開口的該等位置，自動導引該填充臂來用該產品填充該等容器。
  2. 如請求項1 所述之系統，其中該反射表面為一後向反射器的反射表面，該後向反射器相對於該腔室無菌地設置。
  3. 如請求項2 所述之系統，進一步包括一照射器，該照射器係設置成利用實質上準直的光來照射該後向反射器。
  4. 如請求項3 所述之系統，進一步包括一固持臂，該固持臂用於固持該托盤，其中： 該控制器係資料通訊於該固持臂，及該控制器係配置成基於該影像資訊，來自動導引該固持臂將該托盤定位在該照射器與該後向反射器之間的一光路徑中的一位置中。
  5. 如請求項4 所述之系統，其中該控制器係配置成基於該影像資訊，來自動導引該固持臂將該托盤定位成使得該托盤的一平坦表面實質上垂直於該準直光。
  6. 如請求項3 所述之系統，其中該感測器係設置在離該後向反射器一足夠大的距離處，以收集大部分的該後向反射光。
  7. 如請求項6 所述之系統，其中該感測器包括該照射器與一成像器，其中該照射器係環形地設置在該成像器的周圍。
  8. 如請求項3 所述之系統，其中該感測器包括一成像偵測器、一固定焦距透鏡、與一菲涅耳透鏡。
  9. 如請求項8 所述之系統，其中該照射器提供實質上單色的光。
  10. 如請求項3 所述之系統，其中該感測器包括一成像偵測器與一遠心透鏡，其中該成像偵測器係設置成接收通過該遠心透鏡之該後向反射光。
  11. 如請求項1 所述之系統，進一步包括一加塞臂，用於加塞該等容器，其中： 該控制器係資料通訊於該加塞臂，及該控制器係配置成基於該影像資訊，來自動導引該加塞臂加塞該等容器。
  12. 一種方法，用於用一產品來無菌填充藥物容器，該方法包括下述步驟： 建立一無菌狀態於一腔室內；維持該無菌狀態，同時在該腔室內提供一托盤，該托盤中的開口內固持複數個藥物容器；自動定位具有該複數個容器的該托盤在一照射器的一照射路徑中；自動導引來自該照射器的光通過該托盤與容器；基於通過該等容器所接收的光，自動獲得關於該托盤與容器的影像資訊；基於該影像資訊，識別該複數個容器的至少一部分的開口的中心；及基於所識別的開口，利用該產品自動填充該複數個容器的該至少一部分。
  13. 如請求項12 所述之方法，進一步包括下述步驟：自動加塞該複數個容器的該至少一部分的該等開口。
  14. 如請求項13 所述之方法，其中該自動加塞包括下述步驟： 操作一鉸接式加塞臂，以從塞子的已知位置收集塞子，及操作該鉸接式加塞臂，以加塞該複數個容器的該至少一部分的該等開口。
  15. 如請求項12 所述之方法，其中該自動照射該托盤與容器包括下述步驟：利用實質上準直的光來照射該托盤與容器。
  16. 如請求項12 所述之方法，其中該自動定位該托盤包括下述步驟：操作一鉸接式固持臂，來自動定位該托盤。
  17. 如請求項16 所述之方法，其中該自動定位該托盤包括下述步驟：操作一鉸接式固持臂，以自動定位該托盤，使得該托盤的一平坦表面實質上垂直於該準直光。
  18. 如請求項12 所述之方法，其中該自動填充包括下述步驟：操作一鉸接式填充臂，以自動填充該複數個容器的該至少一部分。
  19. 如請求項12 所述之方法，其中該自動獲得影像資訊包括下述步驟：利用一感測器來成像，該感測器係設置在離該後向反射器一足夠大的距離處，以收集大部分的後向反射光。
  20. 如請求項12 所述之方法，其中該自動獲得影像資訊包括下述步驟：使用一遠心透鏡來成像該托盤與容器。
  21. 如請求項12 所述之方法，其中該自動獲得影像資訊包括下述步驟：使用一菲涅耳透鏡與一固定焦距透鏡，來成像該托盤與容器。
  22. 如請求項21 所述之方法，其中該利用光來自動照射該托盤與容器包括下述步驟：利用實質上單色光，來自動照射該托盤與容器。
  23. 如請求項12 所述之方法，其中該自動定位具有該複數個容器的該托盤係放置該托盤於一照射器與一反射表面之間。
  24. 如請求項12 所述之方法，其中該自動定位具有該複數個容器的該托盤係放置該托盤於一照射器與一後向反射器之間。
  25. 如請求項12 所述之方法，其中該自動照射係發生在該自動定位該托盤之後。
  26. 一種系統，用於利用一藥物產品來無菌填充一托盤的藥物容器，該系統包括： 機構，用於建立一無菌狀態於一腔室內；機構，用於維持該無菌狀態，同時在該腔室內提供一托盤，該托盤中的開口內固持複數個藥物容器；機構，用於自動定位具有該複數個容器的該托盤在一照射器的一照射路徑中；機構，用於自動導引來自該照射器的光通過該托盤與容器；機構，用於基於通過該等容器所接收的光，自動獲得關於該托盤與容器的影像資訊；機構，用於基於該影像資訊，識別該複數個容器的至少一部分的開口的中心；及機構，用於基於所識別的開口，利用該產品自動填充該複數個容器的該至少一部分。
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