用于填充和密封容器的机器装置和方法与流程

1.本发明涉及用于填充和密封容器、特别是诸如药瓶、注射器或小瓶等的药物容器的机器装置和方法。


背景技术：

2.用于填充和密封容器的机器装置在现有技术中已知有不同的设计。在制药领域，小批量填充有明显的趋势，因为新的或个性化的肿瘤学或自身免疫疗法需要单独的药物组合。现有的用于填充和密封容器的机器概念通常基于串联布置，其中，容器连续通过多个处理站，在各个站之间需要运输或处理步骤。例如从ep2280873b1已知这样的机器装置。然而，这种机器装置相当不适合小批量使用，因为已知的机器装置是为大生产量设计的。


技术实现要素：

3.根据本发明的具有权利要求1的特征的机器装置的优点是可以实现非常紧凑和便宜的设计。特别地，与现有技术相比，机器装置所占据的空间显著减少。此外，与现有技术相比，用于填充和密封容器的循环时间可以显著减少。特别地，最大限度地减少或完全消除操作装置的空运行。此外，根据本发明的机器装置具有提升的灵活性并且可以处理单独供给的容器或者也可以处理要以规格化模板、例如托盘等移出的容器，特别是在没有转换措施的情况下处理。根据本发明，这是通过机器装置具有用于填充和密封容器的处理站和用于将容器装载到机器装置中和从机器装置中卸载的操作装置来实现的。操作装置设计为能够将容器从机器装置的一侧供给和移出。与迄今为止使用的连续流机器相比，这显著减少了机器的所谓占用空间。处理站具有用于接收容器的至少一个工作区域，在该工作区域填充和密封容器。处理站还具有存储区域，已填充且密封的容器临时存储在该存储区域中。操作装置设计为能够将空的容器供给到处理站，并从存储区域移出已装满且密封的容器。由于操作装置设计为能够从机器装置的一侧供给和移出容器，因此可以显著缩短循环时间并避免空运行，并且可以优化规格化部件和空间要求、特别是占用空间。
4.从属权利要求示出了本发明的优选发展。
5.特别优选地，处理站还包括用于对空的和/或已填充的容器进行称量的称量站。称量站优选地直接布置在填充站处，使得即使在填充过程期间也可以进行称量过程。
6.处理站还优选地包括用于检查空的和/或已填充的容器的状况的检查装置。检查装置优选地是目视检查装置、例如基于照相机的目视检查装置。
7.还优选地，机器装置包括具有用于单独容器的多个接收空间的规格化接收器。在这种情况下，优选地在规格化接收器中设置四个接收空间。特别优选的是，两个用于待填充和密封的空的容器的接收空间和两个用于已填充且密封的容器的接收空间。
8.更优选地，处理站中的处理空间的数量是规格化接收器中的接收空间的数量的一半。这意味着，如果规格化接收器中总共有四个接收空间，则处理站正好有两个工作空间。
9.更优选地，操作装置还具有多个可单独控制的夹爪，该夹爪的数量等于处理空间
的数量和/或处于处理站中的物体的数量。以这种方式，可以实现对夹爪的单独控制，从而实现对单独容器的处理。
10.操作装置优选地是机械臂、或者替代地、运输托架。一个或多个机械手塔优选地设置在运输托架上。机械手塔也可以布置成可旋转的、特别是可旋转90
°
。
11.为了在机器装置中实现简单的向前和向后运输，优选地设置具有至少两个、优选地至少四个容器接收空间的翻转站，其中接收空间之一形成用于临时存储已填充且密封的容器的存储区域。翻转站优选地设计为能够接收具有多个接收空间的整个规格化接收器并将其转动180
°
。
12.更优选地，机器装置包括具有第一锁的封闭壳体。空的容器经由第一锁被供给到壳体中，已填充且密封的容器经由第一锁被移出。这种机器装置特别是用于制药领域。如有必要，壳体内部可以进行消毒。
13.还优选地，机器装置包括第二锁，空的容器经由第二锁被供给到壳体中并且已填充且密封的容器经由第二锁被移出。这意味着容器可以从两侧进出壳体。
14.特别优选地，机器装置还包括控制装置，该控制装置设计为能够根据容器类型和/或供给(zuf
ü
hrung)类型以三种操作模式之一操作。第一操作模式设计为使得空的容器通过第一锁被引入机器装置的壳体中并且已填充且密封的容器通过第一锁被从机器装置排出。第二操作模式设计为使得空的容器通过第二锁被引入机器装置的壳体中并且已填充且密封的容器通过第二锁被再从机器装置排出。第三操作模式进一步设计为使得空的容器通过两个锁中的一个被供给到机器装置的壳体中并且已填充且密封的容器通过两个锁中的另一个被从机器装置排出。因此，根据本发明，可以提供三种不同的操作模式，其中，仅从单侧供给和移出容器，或者使用连续流动原理引导容器通过机器装置。
15.特别优选地，机器装置包括第一和第二附加模块，第一附加模块布置在第一锁处，第二附加模块布置在第二锁处。第一附加模块设计为能够处理用于接收多个容器的规格化接收器。第二附加模块设计为仅处理单独的容器。例如，这使得可以经由第一附加模块来处理容器在具有用于接收大量待处理的容器的大量开口的规格化接收器、例如托盘中的容器，并且经由第二附加模块来处理待由机器装置处理的隔开的或单独的容器。因此，可以通过将大批量和小批量产品供给到相应不同的附加模块来使用单个机器装置处理大批量和小批量产片。迄今为止，在现有技术中，为此总是需要多台机器装置，并且多台机器装置中的每一个只能处理来自规格化接收器或单独容器的容器。
16.容器优选是药瓶、注射器、药筒、小容器、特殊容器等。
17.本发明还涉及一种用于在处理站中填充和密封容器、特别是药物容器的方法，该方法可以以三种操作模式之一进行。第一操作模式设计为使得容器通过第一锁被引入机器装置的壳体中并且已填充且密封的容器通过第一锁被再从机器装置排出。
18.第二操作模式设计为使得容器通过第二锁被引入到机器装置的壳体中并且已填充且密封的容器通过该第二锁被再从机器装置排出。
19.第三操作模式设计为使得空容器通过第一锁被引入机器装置的壳体中，并且已填充且密封的容器通过第二锁被再从机器装置的壳体排出。这允许在机器装置上实施连续流动原理。
20.在第一和第二操作模式中，在机器装置的壳体内应用循环原理，使得容器通过它
们被引入壳体所通过的锁排出。
21.关于术语“锁”，应当注意的是，根据本发明，这理解为表示用于洁净室应用的两个锁，其中，要避免机器装置壳体内洁净室的不期望的污染、以及特别是壳体中的可密封开口的污染，通过该开口容器可以被引入到壳体中并再次从壳体中移出。
22.更优选地，该方法包括将已填充且密封的容器布置在处理站的存储区域的步骤，然后从该存储区域将已填充且密封的容器移出。
附图说明
23.下面结合附图详细描述本发明的优选实施例。附图中是：
24.图1是根据本发明的第一优选实施例的机器装置的处于第一状态的示意图；
25.图2是根据图1的机器装置处于第二状态的示意图；
26.图3是根据本发明的第二实施例的机器装置的示意图；以及
27.图4是根据本发明的第三实施例的机器装置的示意图。
具体实施方式
28.下面参照图1和图2详细描述根据本发明的第一优选实施例的机器装置1。
29.从图1可以看出，机器装置1包括处理站2和操作装置3。
30.机器装置1还包括具有四个侧面的封闭壳体10，第一锁11布置在一侧。如图1中的箭头a和b所示，容器仅经由第一锁11被供给和移出。
31.处理站2包括填充站20和密封站23。根据容器的类型，在密封站23中对容器施加相应的密封，从而密封容器。
32.机器装置1还包括直接布置在填充站20和密封站23前面的工作空间区域4。
33.密封站23包括摆动输送机24，其将密封体、例如塞子等供给到已填充的容器，使得容器可以在密封站23中被密封。
34.机器装置1还包括用于临时存储已填充且密封的容器的存储区域5。这些已填充且密封的容器然后经由第一锁11从存储区域5从机器装置1的壳体10移出。
35.处理站2还包括布置在填充站20处的称量站7。还设置有检查站8。本实施例中的检查站8为目视检查站。然而，应该注意的是，可以设置例如用于检查容器的密封及损坏、填充后容器中的残余氧含量、填充水平和/或封闭容器中残留气泡的附加的检查装置。
36.从图1中可以详细地看出，在填充站20的前面设置有第一处理空间21和第二处理空间22。两个处理空间21、22中的每一个均设计为能够接收空的容器9。然后在第一和第二处理空间填充这些空的容器9。已填充的容器然后被运输到密封站23。
37.从图1和图2中可以看出，机器装置1中的操作装置3包括托架30。三个机械手塔31、32和33布置在拖架30上。三个机械手塔31、32、33在托架30上具有固定位置。然而，第一和第三机械手塔31、33可以旋转90
°
(具体参见图1和图2中的机械手塔31的位置)，如图1中箭头c所示。
38.机械手塔31、32、33中的每一个具有两个可单独控制的夹爪34。夹爪34可以例如从规格化接收器6移出容器9并且将已填充和/或密封的容器放回到规格化接收器6中。
39.第一机械手塔31还可以经由第一锁11从机器装置1移出容器9并且经由第一锁11
将空的新容器9供给到机器装置1中。
40.规格化接收器6具有四个接收空间、即第一接收空间61、第二接收空间62、第三接收空间63和第四接收空间64。第一和第二接收空间61、62设置用于将容器供给到处理站中，第三和第四接收空间63、64设置用于从机器装置1移出已填充且密封的容器。
41.机器装置1还包括翻转站50。从图1可以看出，翻转站50布置在机器装置1中的存储区域5中。翻转站50使得转动180
°
成为可能。这样，当规格化接收器6位于存储区域5并且被转动时，规格化接收器6的接收空间的位置被颠倒。这样，相应的机械手塔31、32、33则可以将已填充且密封的容器9运输到第一锁11并将它们从机器装置1排出。
42.通过在规格化接收器6上提供至少两个不同的接收空间、即用于待填充和密封的空的容器的至少一个空间和用于已填充且密封的容器的至少一个空间，当规格化接收器通过机器装置1时，规格化接收器则可以永远不会完全清空。要么空的容器和已填充且密封的容器均布置在规格化接收器6上，或者只提供空的容器和用于稍后接收已填充且密封的容器的空位，或者提供用于空的容器的空位和用于已填充且密封的容器的已占用的接收空间。
43.机器装置1特别适用于填充小批量药物产品。在机器装置1内，托架30可以在两个方向上直线地移动，如图2中双箭头d所示。第一机械手塔31在第一锁11和填充站20之间来回移动，第二机械手塔32在填充站20和密封站23之间来回移动，第三机械手塔33在密封站23和存储区域5之间来回移动。通过在翻转站50处旋转180
°
，已填充且密封的容器可以从第三机械手塔运回第二机械手塔，从第二机械手塔运回第一机械手塔，并从第一机械手塔运出机器装置1。
44.应该注意的是，机器装置1还可以具有第二锁12，其在图1和图2中以虚线示出。容器则也可以通过第二锁被供给和移出。
45.图3示出了根据本发明的第二实施例的机器装置1。相同或功能相同的部件由与第一实施例中相同的附图标记表示。与第一实施例相比，第二实施例的机器装置1具有不同的操作装置3。本实施例的操作装置3包括三个机器人301、302和303。在此，第一机器人301负责将容器供给到机器装置1中并经由第一锁11将容器从机器装置1移出。第二机器人302从第一机器人301接管规格化接收器6并将空的容器引导到填充站20。第三机器人303然后从填充站20取走已填充的容器并将它们运输到密封站23，已填充的容器在密封站被密封。已填充且密封的容器然后被供给到存储区域5并暂时存储在那里。第一机器人301然后从存储区域5中取走已填充且密封的容器，并经由容器被引入机器装置1的同一侧的第一锁11将容器排出。
46.在其它方面，本实施例对应于前述实施例，因此可以参考前述实施例给出的描述。
47.图4示出了根据本发明的第三实施例的机器装置1。相同或功能相同的部件用相同的附图标记表示。
48.与之前的实施例相比，第三实施例的机器装置1包括具有scara机器人的操作装置3。从图4可以看出，操作装置3总共包括三个scara机器人201、202和203。三个scara机器人201、202、203均具有相同的结构。scara机器人具有比第二实施例中所示的机器人更简单的结构，其中scara机器人201、202、203允许基本上在水平面内的操作。
49.从图4可以看出，第三实施例的机器装置包括第一锁11和第二锁12。这两个锁彼此
相反地布置在机器装置的壳体10上。第三实施例的机器装置1还包括第一附加模块101和第二附加模块102。控制单元100设计为能够控制三个scara机器人201、202、203。
50.第一附加模块101布置在第一锁11上。第一附加模块设计为能够处理用于接收多个容器的规格化接收器。在这种情况下，单独容器被从规格化接收器、例如可以是托盘等移出，并经由第一锁11被引入机器装置1的壳体10内。
51.第二附加模块102设计为能够处理隔开的容器。例如，这些单独的容器可以是借助于星形轮或机器人分开的容器。
52.因此，第一附加模块101设计为能够处理大量容器。与此相反，第二附加模块102设计为仅能够处理少量的单独的容器。
53.控制单元100设计为能够选择三种操作模式之一并且相应地操作机器装置。第一操作模式设计为使得空的容器通过第一锁11被引入机器装置的壳体10，并且已填充且密封的容器通过第一锁11再从机器装置排出。在图4中，来自第一附加模块101的容器按照箭头a经由第一锁11被引入到壳体10内并且按照箭头c通过旋转90
°
被运输到处理空间21、22。在处理空间21、22处被填充之后，已填充的容器被进一步输送到密封站23(箭头d)并且在密封站被密封。然后已密封的容器被供给到翻转站50(箭头e)并在翻转站翻转。随后，按照双箭头e、d和c进行返回运输，经由第一锁11(箭头b)再将容器排出到第一附加模块101。在第一附加模块中，被以这种方式填充且密封的容器然后可以存储在具有大量空间的规格化接收器中。第二锁12在第一操作模式期间关闭。
54.控制装置100的第二操作模式设计为使得容器按照箭头h从第二附加模块102经由第二锁12被引入机器装置1的壳体10中。空的容器然后经由第三scara机器人203和第二scara机器人202被供给到处理空间21、22并在处理空间处被填充。已填充的容器然后被输送到密封站23(箭头d)，并从密封站经由翻转站50(箭头f)或替代地直接借助于第三scara机器人203经由第二锁12回到第二附加模块102(箭头g)。第一锁11在第二操作模式期间关闭。
55.控制装置100的第三操作模式是连续流动模式，其中，空的容器经由第一锁11被引入壳体10中，在处理站21、22处被填充，在密封站23处被密封并经由第二锁12被运出壳体10，并且在第二附加模块102中被进一步处理、例如在相应的进一步处理操作中、例如翻边、清洁、检查等。
56.两个锁11、12的提供因此允许以单个机器装置1执行三种不同的操作模式。在第一操作模式中，从规格化接收器移出的大量容器被处理并返回到规格化接收器。在第二操作模式中，仅单独容器从附加模块102被供给到处理站2并被运回第二附加模块。第二操作模式特别适合小批量应用。在第三操作模式中，机器装置1可以执行连续流动模式，其中，例如大量容器布置在规格化接收器中，并且在填充和密封之后，单独容器经由第二附加模块102被排出。
57.这意味着在选择待填充的容器时可以实现高度的可变性，而在现有技术中，总是需要不同的机器装置。
58.在第三实施例中，使用了小型scara机器人，使得所示机器装置的投资成本也相对较低。因此，通过第三实施例的机器装置，可以实现连续流动模式、向前和向后输送以及通过同一锁的引入和排出。应该注意的是，连续流当然也可以设置为从第二附加模块102开始
通过处理站2再到第一附加模块101的方向。此外，与第二实施例中的通用的机器人相比，使用scara机器人可以降低自动化复杂性。