TWI642371B - 用於將無菌手套套在手上的自動設備 - Google Patents

Abstract

一種手套設備，其包括手套盒、手套提升裝置、手套開啟裝置及手套膨脹裝置。手套盒經設計以包含手套。手套提升裝置經設計以從手套盒逐一升起手套，並將手套開口插到手套開啟裝置上。手套提升裝置包括垂直桿及垂直致動器及水平致動器，該垂直桿在底端具有一或更多個緊固裝置。手套開啟裝置具有四個伸展指部，每個指部可以使用致動器來水平及垂直移動。手套膨脹裝置包括密封環、空氣細管及致動器，該致動器可使密封環前後移動。

Description

用於將無菌手套套在手上的自動設備

本發明有關一種用於將無菌手套套到手上的自動設備，或換言之，一種手套設備。

習慣上，且有時必要地，會在手術室、實驗室及必須維持無菌環境的其他地方中使用無菌手套。使用者(例如準備手術的外科醫生)通常用肥皂及消毒劑擦洗及消毒他或她的手，然後套上一雙無菌手套。在將手套套到他或她的手上時，使用者將觸摸手套，可能污染手套的外部。即使在擦洗及消毒後觸摸手套的外部也可能會使手套被細菌污染。本發明描述了提供此問題的解決方案的系統。

手套設備包括殼體、手套提升及定位裝置、手套開啟裝置及手套膨脹裝置。手套提升及定位裝置包括致動器、抓握器、真空管、垂直導件及水平導件。手套提升及定位裝置經設計以在垂直導件上上下移動且在水平導件上前後移動。手套的手腕部分由真空管及抓握器持定。手套開啟裝置包括多邊形周邊框架及多個伸展桿。每個伸展桿的外端透過軸向接頭而附接到多邊形周邊框架。每個伸展桿的內端配有抓握銷。手套提升及定位裝置經設計以提升手套並將該手套的開口插到該抓握銷上。手套開啟裝置可從關閉位置移動到開啟位置，造成手套開口伸展開來，並呈現多邊形周邊框架的形狀。手套膨脹裝置在殼體中產生低壓(sub-pressure)，導致手套膨脹。使用者可將他或她的手插到膨脹手套中。手套設備的殼體包括一或更多個透明區域。手套設備包括低壓感測器、閉合感測器、釋放按鈕、手部移除感測器及顏色感測器。

本發明的主要目的是提供一種手套設備(1)，該手套設備經設計來幫助使用者將手套套到手上。手套設備(1)包括以下主要部件：手套盒(2)、手套提升裝置(3)、手套開啟裝置(4)及手套膨脹裝置。

手套盒(2)經設計以包含手套，特別是無菌手套。手套被放置在盒子中，開放及平坦的，一個在另一個之上。手套盒可為手套設備的固定且永久部分，每當手套耗盡時重新填充該手套盒，或替代地，整個盒子可用新的手套盒替換，從而作為一種拋棄式手套匣。在必須維持手套無菌性的情況中，拋棄式、可替換的手套盒設置較為合適且推薦。

手套提升裝置 (3)經設計以從手套盒(2)提起手套，一次一個手套，並將手套開口(103)定位在手套開啟裝置(4)上，從而開始將手套套到使用者手上的過程。手套提升裝置(3)由垂直桿(31)組成，該垂直桿的下端配有緊固構件(32)，該緊固構件可為，例如，小的吸盤。手套提升裝置(3)可以，且實際上應該，配有兩個緊固構件(32)。

垂直桿(31)下降到緊固構件(32)與手套盒(2)中最上方手套(100)的上背部(101)接觸的位置，此時緊固構件(32)拿起手套。垂直桿(31)接著上升，隨之拿著手套(100)，使得因為手套開口(103)的下背部(102)上的重力拉扯而讓手套開口(103)稍微打開。

手套提升裝置(3)接著以水平運動收回，並將手套開口(103)插到手套開啟裝置(4)上。手套提升裝置(3)還配有垂直致動器(33)及水平致動器(34)，該垂直致動器使垂直桿(31)降低及升高，且該水平致動器水平運動地移動手套(100)，將該手套插到在手套開啟裝置(4)上。為了清楚起見， 圖 1呈現手套(100)的部件及其各自的編號。

手套開啟裝置 (4)包括四個伸展指部(41)，每個伸展指部可獨立於其他三個伸展指部(41)而水平及垂直移動。在起始位置中，四個伸展指部(41)聚集在一起以形成銷狀結構。如所述地，手套提升裝置(3)提起手套(100)並將其定位以使得其開口(103)插到伸展指部(41)上。

伸展指部(41)接著彼此遠離，拉開手套(100)的開口(103)，直到所產生的方形開口(103)變寬且可容納人手的輕易地插入為止。兩隻右手伸展指部首先向右移動，而兩隻左手伸展指部向左移動，且在橫向運動的同時或緊隨其後，兩個上方伸展指部向上移動，而兩個下方伸展指部向下移動，從而將手套開口(103)拉伸到上述位置。手套開啟裝置(4)配有致動器(42)，該致動器經設計以將伸展指部(41)向上、向下及側向移動。每個伸展指部(41)應配有兩個致動器。

手套膨脹裝置 (5)包括密封環(51)、空氣細管(52)及致動器(53)。密封環(51)在伸展指部(41)之間水平移動，並且稍微插到手套(100)的開口(103)中。手套膨脹裝置(5)的致動器(53)將密封環(51)引導到手套開口(103)中，使得手套的內部封閉在密封環(51)上。空氣流過空氣細管(52)進入手套(100)的內部並使其膨脹。

空氣管(52)可為內置在密封環(51)中的薄空氣管道，且其中空氣透過一或更多個孔(54)而流入手套。可使用風箱或吹風機或任何其他適當的機構來將空氣泵入手套。在手套(100)膨脹之後，使用者可將他或她的手插入穿過密封環(51)，直到手完全插到手套(100)中為止。

為了促進手套(100)的膨脹並且防止空氣從膨脹的手套逸出，密封環(51)的中間部分可用柔性膜(55)封閉，該柔性膜具有中心孔(56)，其中使用者透過該中心孔以將他或她的手插到膨脹手套(100)中。如此，氣流使手套膨脹，且當使用者透過中心孔(56)插入他或她的手時，密封件被加強，使得手套(100)膨脹至超過一般手的尺寸，致使使用者能夠以快速、有效、容易及完整的方式來將他或她的手指插到手套指部中。

在使用者的手如上述地插到手套(100)中後，伸展指部(41)上下移動，且密封環(51)收回並從手套釋放，該手套向前移動並從伸展指部(41)的持定釋放。手套(100)現在完全施加在使用者的手上，且使用者可將他或她戴上手套的手拉出設備。

為了從密封環(51)釋放手套開口(103)的邊緣，密封環可收回直到開口(103)的邊緣從密封環(51)釋放為止。

手套設備(1)可配有兩個手套盒(2)：一個包含右手手套，另一個包含左手手套。設備(1)還可配有依需求來定位適當盒子的機構。換句話說，當使用者希望將手套施加到他或她的右手或左手時，使用者按下按鈕，該按鈕將正確的手套盒定位在手套提升裝置的正確位置中。

手套設備(1)還可配有控制器及感測器，其可以根據所需的動作而使該手套設備能夠以正確的順序快速地操作。因此，例如，該設備可能具有啟動感測器(61)，該啟動感測器在手接近或插到密封環(51)中時識別手，並啟動手套提升裝置(3)，該手套提升裝置提起手套並將該手套放置在伸展指部(41)上，該伸展指部順次地側向且上下移動，此後密封環(51)向前移動且手套開口(103)插到密封環(51)上方，如上所述。

手套設備(1)還可配有機械或電動按鈕，該按鈕可不需要啟動感測器(61)而啟動系統。手套設備(1)還可配有手套完成感測器(62)，該手套完成感測器識別手完全插到手套(100)中的時刻，並且以讓使用者能夠將他或她的手拉出設備的方式來將手套從密封環(51)釋放。手套完成感測器(62)可為識別手套指部的向前運動的光學感測器，該手套指部可指示手完全在手套內。具體而言，當手套膨脹時，膨脹的手套指部的端部延伸到特定點。當使用者將他或她的手插到手套的指部中時，他或她稍微向前推動手套的指部的端部，且因此手套完成感測器(62)可基於識別此運動的光束並啟動上述結束階段。替代地，釋放動作可能是基於計時器，該計時器指示從設備(1)的運作開始之數秒時段內執行結束階段， 假設手套動作在此時段內完成的情況下。手套設備(1)也可配有指示燈；例如，綠燈可能向使用者指示他或她可將手插入密封環，且紅燈可能指示使用者是時候將他或她已戴上手套的手拉出設備。

圖 2描繪了沒有任何殼體或外殼的手套設備(1)，以便呈現其內部部件。圖2描繪手套設備(1)的主要部件，其包括手套盒(2)、手套提升裝置(3)、手套開啟裝置(4)及手套膨脹裝置(5)。

圖2所描繪的手套設備被描繪為在進入動作之前且為使用者的手戴上手套之前的起始位置。

圖 3描繪手套設備(1)，其中手套提升裝置(3)持定手套(100)，且手套開口(103)打開。 圖 4描繪手套設備(1)，其中手套(100)的開口(103)插到伸展指部(41)上，該伸展指部(41)仍然處於關閉位置。 圖 5描繪手套設備(1)，其中伸展指部(41)已將開口(103)拉開。 圖 6描繪手套設備(1)，其中手套開口(103)的邊緣插到密封環(51)上，且手套被膨脹成手狀「氣球」。 圖 7描繪手套設備(1)，其中在將手套釋放到使用者的手上之前，手套(100)被膨脹且使用者的手插到該手套中。 圖 8 至圖 11從多個角度描繪了手套設備(1)及其部件。

本發明的 第二版本是指如圖12至圖27所描繪的 手套設備 (1000)。手套設備(1000)包括殼體(200)、手套提升及定位裝置(300)、手套開啟裝置(400)及手套膨脹裝置(500)。 殼體 (200)在圖12中部分地描繪，且該殼體包含上述手套設備(1000)的部件。殼體(200)還可包含手套盒(201)。

手套提升及定位裝置 (300)描繪於圖15至圖21，且包括致動器(301)、抓握器(302)、真空管(303)、垂直導件(304)及水平導件(305)。致動器使手套提升及定位裝置(300)在垂直導件(304)上上下移動，以及在水平導件(305)上前後移動。

當手套提升及定位裝置(300)下降並到達手套盒(201)，且真空管(303)的底部開口端接觸手套(100)時(優選地接觸手腕區域)，手套(100)被真空管「拾取」。這是由於真空管中的真空所致使，該真空由內部泵或任何其他適當的構件所產生，且該真空產生吸取作用。手套提升及定位裝置(300)接著上升數毫米，使得真空管(303)將手套持定在手腕區域。

在此階段，手套懸掛在空氣中，且由於重力對手套的上部(指部)部分的拉動且同時手套的底部(手腕)部分被真空管持定，因此手套稍微打開。在此位置中，致動器(301)關閉抓握器(302)，該抓握器接著抓住手套的手腕部分。注意到，由於手套的重量，真空管無法將手套提起超過數毫米，因此需要抓握器，該抓握器能夠將手套抓住並牢固地提升到所需高度。手套提升及定位裝置(300)，其抓握器(302)抓住手套(100)的手腕部分，現在將手套向上且稍微向前提起，以將手套呈現給手套開啟裝置(400)。

圖15描繪手套提升及定位裝置(300)，其包括致動器(301)、真空管(303)及處於開啟位置的抓握器(302)。圖16及圖17描繪手套提升及定位裝置(300)，其中手套(100)透過真空管(303)的手段來附接到該手套提升及定位裝置。圖18至圖21描繪手套提升及定位裝置(300)，其中抓握器(302)持定手套(100)的手腕部分。

圖22至圖27描繪手套開啟裝置(400)，其包括多邊形周邊框架(401)及多個伸展桿(402)。伸展桿(402)的數量應對應於多邊形周邊框架(401)的側邊數量。

伴隨本申請案的繪圖顯示六邊形框架，但本發明可用具有更多或更少側邊的框架來實現。每個伸展桿(402)的外端(403)透過軸向接頭來附接到多邊形周邊框架(401)。

每個伸展桿(402)的內端(404)配有抓握銷(405)。圖22及圖23描繪手套開啟裝置(400)，其中抓握銷(405)集中在多邊形周邊框架(401)的中心，亦即處於關閉位置。手套開啟裝置(400)還包括改變伸展桿(402)及多邊形周邊框架(401)之間的關節角度的機構。圖24描繪處於部分開啟位置的手套開啟裝置(400)，亦即伸展桿(402)稍微旋轉，使得其內端(404)更靠近多邊形周邊框架(401)的側邊。圖25描繪處於開啟位置的手套開啟裝置(400)，亦即當伸展桿(402)為平行並鄰近多邊形周邊框架(401)的側邊，且抓握銷(405)位於多邊形周邊框架(401)的側邊之間的角度的時候。

手套設備(1000)的操作方法：如上所述地，手套提升及定位裝置(300)下降並拾起手套(100)。裝置接著隨著抓握器(302)抓住手套(100)的手腕部分而上升，且其中手套(100)的開口是打開的，例如圖16所描繪。當手套開口相對於抓握銷(405)定位時，例如圖26所描繪，手套提升及定位裝置(300)水平移動，直到手套開口插在抓握銷(405)上為止，例如圖27所描繪，且同時抓握器(302)釋放手套。此時，手套開啟裝置(400)從關閉位置變成開啟位置，換言之，變到手套開口被拉伸成多邊形周邊框架之形狀的位置，且手套實際上密封了手套開啟裝置(400)的開口。手套膨脹裝置(500)(例如，可為空氣泵)現在在殼體(200)內產生低壓，導致手套膨脹。使用者現在可將他或她的手插到膨脹的手套中，該手套由於其稍微向內運動而從抓握銷(405)釋放，以保留在使用者的手上。

識別手完全插到手套中的感測器可藉由銷(405)來控制手套的釋放。此外，手套設備(1000)配有多個致動器及感測器，該等致動器致動上述設備部件中的每一者，且該等感測器使該手套設備能夠自動操作。

手套設備(1000)還可包括開啟刷(600)，該開啟刷可位於手套提升及定位裝置(300)附近，如圖28所描繪。當手套提升及定位裝置(300)從手套盒(201)取得手套時，意圖是手套的開口將為敞開的，以便使手套開口能夠插到抓握銷(405)上。然而，由於手套的上部及底部彼此黏住且開口未打開的事實，故手套的重量太小，且重力無法提供良好的解決方案。因此，開啟刷(600)經設計以旋轉，其中其刷毛(601)輕輕地接觸手套(100)，且由此來將手套開口寬敞地打開，並使手套準備好插到抓握銷(405)上。

手套設備(1000)的殼體(200)可包括一或更多個透明區域(210)，以致使使用者在該手套準備好穿戴時能夠看到手套(100)，從而協助使用者看到手套並使他能夠將手及手指直接且正確地引導到手套中，且還可幫助使用者在將手放入手套設備(1000)時感到安全且舒適。圖29描繪具有兩個上部透明區域(210)的手套設備(1000)。

手套開啟裝置(400)還可包括三角蓋(406)，該三角蓋對應於伸展桿(402)。當伸展桿(402)處於開啟位置時，則三角蓋(406)也處於開啟位置，反之亦然，例如圖30A至圖30C所描繪。例如圖式所描繪地，處於關閉位置的三角蓋(406)密封了殼體(200)，以使手套(100)膨脹。

可為吹風機或泵的手套膨脹裝置(500)在某種程度上從殼體(200)排出空氣並產生低壓，且因此手套(100)在開啟位置中被插到抓握銷上時是膨脹的。殼體(200)還可包括低壓感測器(701)，該低壓感測器經設計以指示手套(100)未損壞且沒有孔洞，舉例而言。假如手套有孔洞，例如，來自外部的空氣將流入殼體內，且低壓感測器將指示沒有低壓。隨後，手套膨脹裝置(500)停用，且手套設備(1000)準備好使用。手套設備(1000)也可包括接近度感測器(702)，該接近度感測器感測使用者的手接近手套開啟裝置(400)，且因此手套膨脹裝置(500)被啟動，手套膨脹且三角蓋(406)打開，以使使用者能夠將他的手插到膨脹的手套中。殼體(200)還可包括釋放按鈕(703)，該釋放按鈕優選地直接位於在手套設備(1000)內戴著手套的手的後續路徑上，且使用者可按下釋放按鈕(703)以導致部分地釋放抓握銷(405)，且於是手套從抓握銷釋放，且因此手套完全穿戴在使用者的手上。殼體(200)還可包括手移除感測器(704)，該手移除感測器感測到具有手套的手離開殼體(200)，且因此手套設備(1000)為了進一步需求而重新裝載另一個手套。再次地，當接近感測器(701)感測到手進入時，該接近感測器啟動手套膨脹裝置(500)等等。圖31示意性地描繪手套設備(1000)，該手套設備具有低壓感測器(701)、接近度感測器(702)、釋放按鈕(703)、手移除感測器(704)及顏色感測器(705)。

殼體(200)還可包括內部擱板(800)，例如圖32A及圖32B所描繪地，該內部擱板覆蓋手套盒(201)的上部。內部擱板(800)在一側軸向地附接到殼體壁或設備(1000)的任何部分。內部擱板(800)還包括致動器(801)，該致動器經設計以打開及關閉該內部擱板。當手套提升及定位裝置(300)接近手套盒(201)時，內部擱板(800)由致動器(801)打開，以致使手套提升及定位裝置(300)提起手套(100)。在提起手套之後，內部擱板轉到關閉位置，從而保護手套盒(201)免於受到非友好使用者的手所造成的傷害。在手套損壞的情況下，當低壓感測器(701)感測到沒有低壓時，表示此手套損壞，則抓握銷(405)被釋放且手套落在內部擱板(800)上，且可旋轉移除刷(802)將該手套刷到一邊，以便在未來根據維護指示進行收集。

手套盒(201)可在多個手套的每一者之間包括間隔件(220)，以用於將手套保持在舒適平坦位置以便抓握。手套提升及定位裝置(300)還可包括顏色感測器(705)，且當其感測到間隔件(220)時(該間隔件的顏色可能與手套不同)，該顏色感測器抓住該間隔件並將該間隔件放置在內部擱板上，且接著重複其運作並抓住手套以進行常規操作。內部擱板(800)的上側可經設計以接收多個間隔件(220)，該等間隔件可根據設備的常規維護而移除。手套設備(1000)還可包括泵，該泵經設計以在真空管(303)中產生真空。手套設備(1000)可包括充電電池，該充電電池讓該手套設備可在外場中使用，例如用於軍隊野外醫院及類者。

1‧‧‧手套設備

2‧‧‧手套盒

3‧‧‧手套提升裝置

4‧‧‧手套開啟裝置

5‧‧‧手套膨脹裝置

31‧‧‧垂直桿

32‧‧‧緊固構件

33‧‧‧垂直致動器

34‧‧‧水平致動器

41‧‧‧伸展指部

42‧‧‧致動器

51‧‧‧密封環

52‧‧‧空氣管

53‧‧‧致動器

54‧‧‧孔

55‧‧‧柔性膜

56‧‧‧中心孔

61‧‧‧啟動感測器

62‧‧‧手套完成感測器

100‧‧‧手套

101‧‧‧上背部

102‧‧‧下背部

103‧‧‧手套開口

200‧‧‧殼體

201‧‧‧手套盒

210‧‧‧透明區域

300‧‧‧手套提升及定位裝置

301‧‧‧致動器

302‧‧‧抓握器

303‧‧‧真空管

304‧‧‧垂直導件

305‧‧‧水平導件

400‧‧‧手套開啟裝置

401‧‧‧多邊形周邊框架

402‧‧‧伸展桿

403‧‧‧外端

404‧‧‧內端

405‧‧‧抓握銷

406‧‧‧三角蓋

500‧‧‧手套膨脹裝置

600‧‧‧開啟刷

601‧‧‧刷毛

701‧‧‧低壓感測器

702‧‧‧接近度感測器

703‧‧‧釋放按鈕

704‧‧‧手移除感測器

705‧‧‧顏色感測器

800‧‧‧內部擱板

801‧‧‧致動器

802‧‧‧可旋轉移除刷

1000‧‧‧手套設備

附於本申請案的繪圖的目的並非限制本發明的範圍及其應用。繪圖僅用來說明本發明，且該等繪圖僅構成其許多可能的實作之一。

圖1描繪標準無菌手套(100)，該標準無菌手套具有上部(指部)部分(101)，下部(手腕)部分(102)及開口(103)。

圖2描繪手套設備(1)，該手套設備包括手套盒(2)、手套提升裝置(3)、手套開啟裝置(4)及手套膨脹裝置手套(5)。

圖3描繪手套設備(1)，其中手套提升裝置(3)持定手套(100)，且手套開口(103)被打開。

圖4描繪手套設備(1)，其中手套(100)的開口(103)插到伸展器(41)上，該伸展器仍然處於關閉位置。

圖5描繪手套設備(1)，其中伸展指部(41)已經拉開了手套開口(103)。

圖6描繪手套設備(1)，其中手套開口(103)的邊緣插到密封環(51)上，且手套經膨脹變成手狀的「氣球」。

圖7描繪手套設備(1)，其中手套(100)被膨脹且使用者將他或她的手插到仍由手套設備(1)持定的膨脹手套中。

圖8至圖11從多個角度描繪了手套設備(1)及其部件。

圖12至圖27從多個角度描繪了手套設備(1000)及其部件。

圖28描繪手套開啟裝置(400)、手套提升及定位裝置(300)及開啟刷(600)。

圖29描繪手套設備(1000)，該手套設備具有兩個上部透明區域(210)。

圖30A至圖30C描繪三角蓋(406)。

圖31示意性地描繪手套設備(1000)，該手套設備具有低壓感測器(701)、接近度感測器(702)、釋放按鈕(703)、手部移除感測器(704)及顏色感測器(705)。

圖32A及圖32B描繪內部擱板(800)。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (1)

1. 一種手套設備(1000)，該手套設備包括一殼體、一手套提升及定位裝置、一手套開啟裝置及一手套膨脹裝置； 其中該手套提升及定位裝置包括一致動器、一抓握器、一真空管、一垂直導件及一水平導件；其中該手套提升及定位裝置經設計以在該垂直導件上上下移動且在該水平導件上前後移動；其中該手套的手腕部分由該真空管及該抓握器持定； 其中該手套開啟裝置包括一多邊形周邊框架及多個伸展桿；其中每個該等伸展桿的外端透過一軸向接頭而附接到該多邊形周邊框架，其中每個該等伸展桿的內端配有一抓握銷； 其中該手套提升及定位裝置經設計以提升一手套並將該手套的開口插到該抓握銷上；其中該手套開啟裝置可從關閉位置移動到開啟位置，造成該手套開口伸展開來，並呈現該多邊形周邊框架的形狀；其中該手套膨脹裝置在該殼體中產生低壓(sub-pressure)，導致該手套膨脹；其中該使用者可將他或她的手插到該膨脹的手套中；其中該手套設備的該殼體包括一或更多個透明區域；且其中該手套設備包括一低壓感測器、一閉合感測器、一釋放按鈕、一手部移除感測器及一顏色感測器。