TWI771477B - 配備有收集和重力排空容器用之裝置及包含產品收集區的自動化容器排空設備 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種自動化容器排空設備，其配備有收集和重力排空容器用之裝置且包含產品收集區以及配備有用於支撐倒置容器之至少一個元件的瀝乾架；前述瀝乾架亦具有兩個操作位置：用於固持前述容器以允許產品滴至前述產品收集區上之第一位置、及用於彈出前述容器的第二位置。

Description

配備有收集和重力排空容器用之裝置及包含產品收集區的 自動化容器排空設備

本發明揭示一種意欲用於排空血液產品容器之自動操作設備。

自捐獻者所獲得之血液產品瓶係在專門研究得自血液之產品的藥學實驗室處接收。該血液產品以凍存形式到達，以便將其保持於最佳保存狀態下。該凍存血液產品必須自瓶提取以便能夠實行必要的操作，使得該產品可在藥學應用中使用。

當前，在最先進的實驗室中，自各別瓶提取凍存血液產品之此過程係自動地實行。關於凍存血液產品之一問題在於，由於其物理性質，凍存產品之提取必須在長的時段內進行，此情形產生了時間的流逝，其中排空設備僅僅等待瓶完成排空。若該過程經加速，則存在浪費血液產品之風險，此情形為昂貴的且供應短缺。

專利文獻US 2007/0069087 A1「Device for lifting and rotating containers(用於提升且旋轉容器之設備)」揭示了用於在清潔或無菌之房間中運輸且排空含有小物體(例如，注射器 柱塞、用於藥學目的之藥瓶等)、液體或粉末之容器的設備，該設備係由連接至支撐柱之活節臂(articulated arm)構成。該活節臂在接收區中拾取容器，且將該容器置放於位於排空台中之迅速傳送埠中。該設備具有如下缺點：其並不意欲用於排空凍存產品，且若該設備用以排空此種類之產品，則活節臂將必須花費相當大量之時間來使容器倒置、等待容器完全排空，此情形將使過程非常低效。此外，該設備可僅每操作循環排空一個容器，其並未設計為同時排空複數個容器。

最接近本發明之先前技術係在專利文獻ES 2245836 A1「Procedimiento y aparato para el vaciado de recipientes de plasma sanguíneo」(Method and apparatus for emptying blood plasma containers(用於排空血漿容器之方法及設備))中揭示。該文獻揭示了用於以完全自動化方式排空含有血漿之瓶的方法及設備。該過程以使用噴水及清潔空氣清洗、沖洗及乾燥已裝滿瓶之外部的階段開始。接下來，一批已裝滿接收者得以形成，使得其上部末端可稍後被同時切割。

隨後，配備有特殊固持工具之機械臂夾緊該批經切割瓶，且將其定位於用於收集血液產品的漏斗上方。一旦瓶在該漏斗上方，則機械臂使瓶反轉且血液產品藉由重力下落至該收集漏斗中。關於此方法之一問題在於：若瓶需要在其經棄置之前完全地排空，則機械手必須在瓶倒置、等待該等瓶完成排空時保持一段時間。排空含有凍存血液產品之瓶的過程為以不間斷方式實行之過程，且機械手等待瓶隨時間完成排空之此短的時段增加了大量時間浪費，且因此增加了相當大的經濟損失。若需要縮短機械手花費在等待瓶完成排空之時間，則存在瓶在內部仍存在血液產品時被棄置的風險。不等待容器完全排 空承擔了對浪費之血液產品的重大經濟損失，且亦增加污染風險。

本發明旨在克服用於提取凍存血液產品之當前過程的低效。

本發明藉由添加瀝乾架而解決此問題，該瀝乾架包含用於血液產品瓶之複數個支撐元件。該瀝乾架具有兩個操作位置，在其第一位置中，該瀝乾架倒置地固持各種血液產品瓶，使得瓶之內含物排乾至用於收集血液產品的漏斗中，而在第二位置中，該瀝乾架旋轉直至其到達一位置為止，在該位置中，該等瓶藉由重力自支撐元件下落至用於供應已使用容器壓碎機的漏斗中。

藉由該瀝乾架的手段，機械臂並未等待血液產品瓶完成排空，而是一旦容器之初始排空完成後則留下瓶在該瀝乾上排乾，且以此方式，該臂可接著在血液產品容器完成排空的同時取來下一批瓶。在機械手實行第一瓶排空操作之前，瀝乾架使現完全空之該等瓶下降至用於供應容器壓碎機的漏斗中，且返回至固持位置以等待機械手將瓶放置至相應支撐桿上，以使得該等瓶完成排空。

因此，本發明揭示一種自動化容器排空設備，其配備有收集和重力排空容器用之裝置且包含產品收集區以及配備有用於支撐倒置容器之至少一個支撐元件的瀝乾架；該瀝乾架另外具有兩個操作位置：用於固持容器以允許產品滴至產品收集區上之第一位置、及用於彈出容器的第二位置。

本發明之一優點在於將瀝乾架整合至用於排空血液產品容器之自動化設備中，該瀝乾架結合構成該自動化容器 排空設備之剩餘元件操作，大大地增加該設備的生產力。另外，該瀝乾架經設計及經致動，以便允許其容易的清潔及去汙。由於藉由將要提取之產品所需的高無菌位準，此為尤其重要的。

較佳地，本發明之自動化容器排空設備為用於排空血液產品之自動化設備。更有利地，該血液產品為凍存的。較佳地，該等容器為瓶。

在本發明之一實施例中，瀝乾架係藉由包含至少一個支撐元件之縱向軸桿形成。較佳地，至少一支撐元件為桿。有利地，複數個支撐桿係在垂直於縱向軸桿之同一平面上。在瀝乾架之固持位置中，至少一支撐元件自瀝乾架之水平軸桿指向上，使得至少一個支撐元件可倒置地固持至少一個血液產品瓶。

在本發明之一實施例中，旋轉模組致動瀝乾架。在本發明之較佳實施例中，該旋轉模組包含氣動致動裝置。

在本發明之一實施例中，在其末端中之一者處，軸桿包含配合至圓形致動板中之栓孔中的開口銷。該圓形致動板負責最終將旋轉模組之移動傳輸至縱向軸桿且至其相應的複數個支撐桿。

在本發明之較佳實施例中，軸桿包含四個支撐桿。較佳地，複數個瓶由四個血液產品容器組成。

在本發明之一實施例中，在與開口銷及致動板相對之末端上，軸桿插入至樞軸襯套中，該樞軸襯套充當針對軸桿及複數個支撐桿的支撐點且同時促進其旋轉。該樞軸襯套又配合至支撐板中，該支撐板連同其與圓盤配合之成雙支撐板負責整體地支撐瀝乾架。

在本發明之一實施例中，圓形致動板容納於盤內 部。該圓形致動板藉由其與栓孔之末端相對的末端耦接至旋轉模組的輸出軸桿。

在本發明之一實施例中，刮刀位於圓形致動板與該板所容納於之盤孔之間，該刮刀負責防止血液產品與旋轉模組接觸。

在本發明之一實施例中，旋轉模組定位於圓柱形外殼的內部。該圓柱形外殼藉由非永久連接裝置連接至該盤。較佳地，該非永久連接裝置為螺桿。

在本發明之一實施例中，襯套位於圓柱形外殼與盤之間，該襯套較佳地由鐵氟龍製成且負責使殼體為不透液體的。

在本發明之一實施例中，存在用於協調瀝乾架與收集和重力排空容器用之裝置的裝置。較佳地，該收集和重力排空容器用之裝置包含機械臂。甚至更佳地，該機械臂包含用於同時地夾緊複數個血液產品瓶之特殊工具。

在本發明之一實施例中，瀝乾架定位為接近用於收集血液產品之漏斗之末端中的一者且定位於高於該漏斗的平面上。在本發明之一實施例中，用於供應已使用容器壓碎機之漏斗位於與用於收集血液產品之漏斗相對的末端處。

在一實施例中，瀝乾架具有兩個操作位置。瀝乾架之第一位置為固持複數個容器的位置，而第二位置為彈出該複數個容器之位置。在第一位置中，複數個支撐桿相對於垂直朝向定位有用於收集血液產品之漏斗的側稍微傾斜，使得在用於收集和重力排空容器之裝置留下容器倒置於其各別支撐桿上時，保留於瓶內部之任何血漿朝向用於收集血液產品的漏斗排出。瀝乾架之該彈出位置使得已使用容器藉由重力被引起下落至用於接收已使用容器的漏斗中。在該第二操作位置中，軸桿 連同複數個支撐桿朝向用於收集血液產品之漏斗的外部旋轉，直至其到達一位置為止，在該位置中，現完全排空血漿之容器藉由重力下落至用於供應已使用容器壓碎機的漏斗中。一旦容器已下落至用於供應已使用容器壓碎機之漏斗中，則軸桿連同其複數個支撐桿旋轉直至其返回至第一位置。

較佳地，瀝乾架藉由旋轉自固持位置移至彈出位置。用於自第一位置移至第二位置之旋轉經由軸桿之上部平面而發生，使得瓶被防止意外地下落至用於收集血液產品的漏斗中。

在本發明之一實施例中，自動化容器排空設備包含用於偵測瀝乾架之位置的感測器。較佳地，該等感測器定位於旋轉模組中。該等感測器形成用於協調瀝乾架與收集和重力排空容器用之裝置的裝置之部分。

在本發明之有利實施例中，該等協調裝置負責確保，在收集和重力排空容器用之裝置處於用於收集將要排空之後續複數個容器的位置中時，瀝乾架處於用於倒置地固持容器之位置中，從而允許產品滴至產品收集區上。該等協調裝置亦負責確保，在收集和重力排空容器用之裝置處於用於在產品收集區中使容器反轉的位置中時，瀝乾架處於容器彈出位置中。上文所提及之協調裝置亦負責在收集和重力排空容器用之裝置已完成反轉容器時使瀝乾架返回至容器固持位置，使得收集和重力排空容器用之裝置可留下容器在其各別支撐元件上排乾。

在本發明之一實施例中，可與血液產品接觸之所有組件係由適用於醫療用途的材料製成。較佳地，可與血液產品接觸之所有金屬組件係由適用於醫療用途的不鏽鋼製成。

在此文件中，術語「血液產品容器」及「血液產品 瓶」為等效的且可互換地使用。術語「血液產品」可指代生血、血漿或得自血液之其他產品。術語「機械手」及「機械臂」為等效的。術語「用於排空血液產品容器之自動化設備」等效於「配備有收集和重力排空容器用之裝置且包含產品收集區的自動化容器排空設備」。

1‧‧‧瀝乾架

2‧‧‧容器/瓶

2’‧‧‧容器

3‧‧‧機械手/機械臂

4‧‧‧漏斗

5‧‧‧產品收集漏斗

6‧‧‧凍存血漿/凍存血液產品

10‧‧‧縱向軸桿

11‧‧‧支撐桿

20‧‧‧圓盤

30‧‧‧圓形致動板

40‧‧‧襯套

50‧‧‧支撐板

50’‧‧‧支撐板

60‧‧‧樞軸襯套

70‧‧‧圓柱形外殼

80‧‧‧旋轉模組

90‧‧‧刮刀

為了輔助理解，附加了解釋性而非限制性的圖式，該等圖式顯示根據本發明之用於排空血液產品容器之自動化設備的實施例。

圖1為用於整體地排空血液產品容器之自動化設備的透視圖。

圖2為排空血液產品容器之機械手之前部分的透視圖。

圖3為排空血液產品容器之機械手之後部分的透視圖。

圖4為將容器置放於瀝乾架之相應支撐桿上的機械手之透視圖。

圖5為緊接在彈出空的容器之後的瀝乾架之透視圖。

圖6顯示用於排空血液產品容器之自動化設備的操作循環。

圖7為瀝乾架之分解透視圖。

圖8為處於容器固持位置之瀝乾架的前正視圖。

圖9為處於容器彈出位置之瀝乾架的側視正視圖。

圖10為沿著來自圖9之切割線X-X截取的剖視前正視圖。

圖11為處於容器固持位置之瀝乾架的側視正視圖。

圖1顯示，在複數個容器2倒置於瀝乾架1中且排乾至產品收集漏斗中的同時，機械手3正固持仍裝滿血液產品之第二複數個容器2’。此圖顯示支撐於容器固持位置中之瀝乾架1。

圖2及圖3顯示在產品收集漏斗5上方反轉複數個容器2之機械手3，且顯示藉由重力下落至產品收集漏斗5中的容器2之凍存血漿6。兩個圖顯示，在機械臂3反轉容器2之同時，瀝乾架1處於容器彈出位置中。圖2亦顯示用於供應已使用容器壓碎機之漏斗4，完全空的容器在其自瀝乾架1彈出時下落至漏斗4中。

圖4顯示，一旦機械手3已完成反轉瓶2，則瀝乾架1已移至容器固持位置中。此允許機械手3在一旦機械手3已在產品收集漏斗5上方反轉容器時便將瓶2置放至其各別支撐桿11上，使得瓶2之內含物排乾至產品收集漏斗5中。

在容器固持位置(圖1及圖4)中，複數個支撐桿11相對於垂直朝向產品收集漏斗5稍微傾斜。在容器彈出位置(圖2及圖3)中，複數個支撐桿11傾斜，使得已為空的容器2藉由重力下落至用於供應已使用容器壓碎機之漏斗4中。

為了自容器彈出位置(圖2及圖3)移至容器固持位置(圖1及圖4)及自容器固持位置(圖1及圖4)移至容器彈出位置(圖2及圖3)，縱向軸桿10及又剛性地連接至其之複數個支撐桿11旋轉。該旋轉經由縱向軸桿10之上部平面發生，使得瓶2被防止意外地下落至用於收集血液產品的產品收集漏斗5中。

圖5詳細顯示在本發明之此實施例中由瀝乾架1、產品收集漏斗5及用於供應已使用容器壓碎機之漏斗4形成的集合。此圖顯示處於容器彈出位置之瀝乾架。在該位置中，縱向軸桿10已藉由旋轉模組(未圖示)之致動而旋轉直至其到達一位置為止，在該位置中，支撐桿11形成允許空的瓶藉由重力下落至用於供應已使用容器壓碎機之漏斗4中的角度。使縱向軸桿10及其複數個支撐桿11旋轉的旋轉模組(未圖示)容納於圓柱形外 殼70內部。

圖6為用於排空血液產品容器之自動化設備的操作循環之主要階段的概述。如可見，第一階段I以如下操作開始：機械臂3使複數個容器2反轉，使得凍存血液產品6藉由重力下落。

在第二階段II中，機械臂已在相應的複數個支撐桿11上留下複數個容器2，使得仍在容器內部之血液產品殘餘物排出至產品收集漏斗(在此圖中未顯示)中。

在第三階段III中，瀝乾架1移至容器彈出位置中，且正在排乾之複數個容器2下落至用於供應已使用容器壓碎機的漏斗(在此圖中未顯示)中。在瀝乾架1彈出複數個容器2之同時，機械臂3使後續批次之容器2’反轉。

在第四階段IV中，一旦瀝乾架1已彈出前一批次之容器2，則該瀝乾架1返回至容器固持位置，使得機械臂在其相應的複數個支撐桿11上留下當前批次之複數個容器2’，以使得血液產品排乾至產品收集漏斗(在此圖中未顯示)中。

圖6中所示之用於排空血液產品容器之自動化設備的操作循環係以循環的且不間斷的方式重複。

圖7為構成瀝乾架1之所有組件的分解透視圖。僅出於說明性目的，藉由剛性地連接至縱向軸桿10之支撐桿11中之一者所固持的瓶2得以顯示。如在此圖中可見，在其末端中之一者上，縱向軸桿10容納於樞軸襯套60中，且縱向軸桿10的另一末端容納於圓形致動板30中。該圓形致動板30負責將旋轉模組80之移動傳輸至縱向軸桿10。圓形致動板30容納於圓盤20內部。刮刀90位於圓形致動板30與容納該板之圓盤20的孔之間，該刮刀負責防止血液產品與旋轉模組80接觸。該圓盤20及樞軸 襯套60各自配合至其相應的支撐板50、50’中。該等支撐板50、50’負責支撐瀝乾架1及構成瀝乾架1之所有組件。

如在圖7中可見，負責使縱向軸桿10及其複數個支撐桿11旋轉之旋轉模組80容納於圓柱形外殼70內部。該圓柱形外殼70藉由非永久連接裝置(未圖示)連接至圓盤20。由鐵氟龍製成之襯套40位於圓柱形外殼70與圓盤20之間，且負責使殼體不透液體。

圖8顯示在完全裝配時之瀝乾架1。如藉由支撐桿11之位置可見，在此圖中，瀝乾架1處於容器固持位置中。

圖9顯示處於容器彈出位置之瀝乾架1。在該位置中，支撐桿11相對於垂直形成角度，使得瓶2藉由重力下落至用於供應已使用容器壓碎機之漏斗(未圖示)中。

圖10為沿著來自圖9之切割線X-X截取的剖視前正視圖。此圖詳細顯示構成瀝乾架1之各種組件經裝配的方式。在此圖中，瀝乾架1處於彈出位置中。

圖11顯示，當瀝乾架1處於固持位置中時，瓶2藉由支撐桿11倒置地固持，使得保留於瓶2中之任何產品殘餘物排出至產品收集漏斗(未圖示)中。

儘管已基於代表性實例描述且顯示了本發明，但應理解，該示範性實施例絕不限制本發明，且因而，直接地或藉由等效性包括於隨附申請專利範圍之內容中的變化中之任一者應被視為屬於本發明的範疇內。

1‧‧‧瀝乾架

2‧‧‧容器/瓶

2’‧‧‧容器

3‧‧‧機械手/機械臂

4‧‧‧漏斗

10‧‧‧縱向軸桿

11‧‧‧支撐桿

Claims (13)

1. 一種自動化容器排空設備，其係用於配備有收集和重力排空容器用之裝置的排空血液產品且包含產品收集區及配備有用於支撐倒置容器之至少一個支撐元件的瀝乾架，前述瀝乾架具有兩個操作位置：用於固持前述容器以允許產品滴至前述產品收集區上之固持位置、及用於彈出前述容器的彈出位置，其特徵在於在前述固持位置中，至少一個前述支撐元件自前述瀝乾架之水平軸桿指向上，使得至少一個前述支撐元件可倒置地固持至少一個前述容器。
2. 如請求項1所述之自動化容器排空設備，其中至少一個前述支撐元件為桿。
3. 如請求項1或2所述之自動化容器排空設備，其中前述瀝乾架藉由旋轉自前述固持位置移至前述彈出位置。
4. 如請求項1或2所述之自動化容器排空設備，其中旋轉模組致動前述瀝乾架。
5. 如請求項4所述之自動化容器排空設備，其中前述旋轉模組包含氣動致動裝置。
6. 如請求項1或2所述之自動化容器排空設備，其中在前述瀝乾架之前述彈出位置中，至少一個前述支撐元件相對於垂直形成角度，使得已使用容器藉由重力而被引起下落至用於收集已使用容器的漏斗中。
7. 如請求項1或2所述之自動化容器排空設備，其中前述收集和重力排空容器用之裝置包含機械臂。
8. 如請求項1所述之自動化容器排空設備，其中前述自動化容器排空設備為用於排空凍存產品之自動化設備。
9. 如請求項1或2所述之自動化容器排空設備，其中前述容器 為瓶。
10. 如請求項1或2所述之自動化容器排空設備，其中前述自動化容器排空設備更包含用於偵測前述瀝乾架之位置的感測器。
11. 如請求項1或2所述之自動化容器排空設備，其中前述自動化容器排空設備更包含用於協調前述瀝乾架與前述收集和重力排空容器用之裝置的協調裝置，使得前述瀝乾架根據前述收集和重力排空容器用之裝置的位置而處於前述固持位置或前述彈出位置。
12. 如請求項11所述之自動化容器排空設備，其中前述協調裝置使得，當前述收集和重力排空容器用之裝置處於用於收集將要清空之後續複數個容器的位置中時，前述瀝乾架處於用於固持容器倒置的前述固持位置中，從而允許前述產品滴至前述產品收集區上；當前述收集和重力排空容器用之裝置處於用於在前述產品收集區中使容器反轉的位置中時，前述瀝乾架處於前述彈出位置中；當前述收集和重力排空容器用之裝置已完成反轉容器時，前述瀝乾架返回至前述固持位置，使得前述收集和重力排空容器用之裝置可留下前述容器在其各別前述支撐元件上排乾。
13. 如請求項1或2所述之自動化容器排空設備，其中可與前述血液產品接觸之所有金屬組件由適用於醫療用途之不鏽鋼製成。

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