ES3033207T3 - Device for manipulating an object, method for filling an object and corresponding use - Google Patents

Device for manipulating an object, method for filling an object and corresponding use

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ES3033207T3 ES22733459T ES22733459T ES3033207T3 ES 3033207 T3 ES3033207 T3 ES 3033207T3 ES 22733459 T ES22733459 T ES 22733459T ES 22733459 T ES22733459 T ES 22733459T ES 3033207 T3 ES3033207 T3 ES 3033207T3
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Tobias Jan Schneidler
Julia Annette Carli
Mathieu Müller
Philipp Leuenberger
Christophe Rethoret
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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo (1) para la manipulación de un objeto (3), en el que dicho objeto (3) puede moverse sin contacto sobre una superficie de accionamiento mediante al menos un elemento de arrastre (4) acoplado magnéticamente a un conjunto de estator (5), y la superficie de accionamiento (7) está diseñada como un borde hermético, en particular como una pared delimitadora (8) de un interior protegido (9). El uso de dicho dispositivo flexible (1) es de interés, preferentemente, para la industria alimentaria o farmacéutica, pero no se limita a estos campos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para la manipulación de un objeto, procedimiento para el llenado de un objeto y uso correspondiente La invención se refiere a un dispositivo para la manipulación de un objeto, pudiendo al menos un manipulador, acoplado magnéticamente a un conjunto de estator, mover el objeto sin contacto sobre una superficie de accionamiento.
En espacios interiores protegidos es habitual llevar a cabo procedimientos de fabricación especiales que requieren un entorno controlado y/o estéril. Los espacios interiores protegidos como éstos son, entre otros, salas blancas como, por ejemplo, aisladores, contenedores o salas con contaminación radiactiva. Los espacios interiores protegidos tienen múltiples usos, entre otros, en la fabricación de semiconductores, en la tecnología aeroespacial, así como en la producción o el envasado asépticos de alimentos y productos farmacéuticos o cosméticos. Los pasos del proceso semiautomatizados o totalmente automatizados se utilizan en la medida de lo posible para optimizar los procedimientos de fabricación especiales. Sin embargo, los pasos de proceso más diversos se realizan a menudo manualmente, lo que puede provocar la contaminación de los productos a fabricar, incluso si el procedimiento se lleva a cabo en un espacio interior protegido.
En la industria se conocen los dispositivos para la manipulación de objetos. En este contexto, se puede considerar manipulación, por ejemplo, cualquier proceso que pueda tener lugar en un dispositivo para el procesamiento y/o la fabricación de un producto. Por ejemplo, en la industria farmacéutica, los viales de inyección se guían en primer lugar a una unidad de llenado a través de una cinta transportadora convencional, una estrella transportadora o un rastrillo transportador, donde se llenan, para a continuación transportarse por medio de la cinta transportadora a otras estaciones de proceso. Los sistemas de este tipo pueden ser relativamente inflexibles, propensos a fallos y requerir un mantenimiento intensivo.
Recientemente han aparecido dispositivos para la manipulación de objetos en los que un cuerpo de transporte denominado manipulador puede moverse y/o girar en un campo electromagnético, preferiblemente sin contacto, en al menos dos grados de libertad. El manipulador se acopla magnéticamente a un conjunto de estator (sistema de motor plano) y levita sin contacto a pocos milímetros por encima del conjunto de estator. El conjunto de estator se compone de al menos una baldosa y puede posicionarse y modificarse de forma modular según las condiciones espaciales existentes.
La invención se refiere además a un procedimiento para el llenado de un objeto, transportando un manipulador el mismo desde una pared de limitación de un espacio interior protegido hasta un dispositivo de llenado y llenando el dispositivo de llenado el objeto.
La invención se refiere además al uso de una pared de limitación de un espacio interior protegido como superficie de accionamiento.
Por ejemplo, el documento EP 3945046 A1 revela una instalación de tratamiento de recipientes para el tratamiento de recipientes. La instalación de tratamiento de recipientes presenta varios dispositivos de tratamiento para el tratamiento de los recipientes y un sistema de accionamiento plano para el transporte de los recipientes. El sistema de accionamiento plano está configurado para mover varios dispositivos de movimiento individualmente, según uno de varios perfiles de tratamiento para el tratamiento diferente de recipientes, a una selección de los varios dispositivos de tratamiento, presentando los varios perfiles de tratamiento respectivamente una selección distinta de los varios dispositivos de tratamiento. Ventajosamente, la instalación de tratamiento de recipientes permite un tratamiento flexible de diferentes recipientes (diferentes formatos, contenidos, diseños, envases, embalajes, etc.) a partir de un tamaño de lote 1.
El documento EP 4338261 A1 describe un rotor para un sistema de accionamiento plano con una carcasa y al menos un conjunto magnético. La carcasa presenta un cuerpo base de carcasa y una cubierta. El conjunto magnético está dispuesto en una escotadura del cuerpo base de carcasa. La cubierta está fijada al cuerpo base de carcasa de manera que la carcasa sea estanca a los fluidos, cubriendo la cubierta la escotadura y disponiéndose el conjunto magnético en el interior de la carcasa estanca a los fluidos. La invención se refiere además a un procedimiento de fabricación para un rotor de este tipo y a un sistema de accionamiento plano con un rotor de este tipo.
Los documentos LILIENTHAL PETER F II ET AL: “A FLEXIBLE MANUFACTURING WORKSTATION”, AT & T Technical Journal, vol. 67, n.22, 1 de abril de 1988 (1988-04-01), páginas 5-14, US 2020/262060 A1, DE 10 2019 215745 A1 y JPH01116065A también forman parte del estado de la técnica.
La invención se refiere además al uso de una pared de limitación de un espacio interior protegido como superficie de accionamiento.
Para resolver la tarea citada se prevén según la invención las características de la reivindicación 1. Especialmente, para resolver la tarea citada en un dispositivo del tipo descrito al principio, se prevé configurar la superficie de accionamiento como una limitación impermeable, especialmente como una pared de limitación de un espacio interior protegido. Según la invención, esto puede incluir la totalidad de las paredes de limitación o partes de las mismas. De este modo, la superficie de accionamiento también puede extenderse a otras superficies, posiblemente no horizontales, dentro del espacio interior protegido, lo que permite lograr una mayor funcionalidad y/o capacidad de trabajo, así como una mayor flexibilidad. Por consiguiente, el conjunto de estator puede configurarse en la pared de limitación del espacio interior protegido, con lo que es posible ahorrar espacio y, al mismo tiempo, material.
En este caso, una ventaja consiste en que el transporte en el espacio interior protegido se realiza sin abrasión. Por consiguiente, se requiere un menor esfuerzo para la limpieza. Así también se puede conseguir que durante la producción no se liberen partículas que podrían generar impurezas, por ejemplo, en caso de un llenado.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever disponer el conjunto de estator fuera de un espacio interior protegido. De este modo, el conjunto de estator se puede separar de las condiciones del espacio interior. Por ejemplo, se puede prever fijar el conjunto de estator a una pared de limitación. Así resulta una variante especialmente compacta. En este caso, se puede prever disponer la pared de limitación verticalmente y/u horizontalmente y/o en diagonal. Por lo tanto, se pueden utilizar paredes de limitación con diferentes orientaciones.
En una realización de la invención se puede prever disponer el al menos un manipulador en el espacio interior protegido. En este caso resulta ventajoso que muchos procesos, especialmente los procesos de transporte y/o traslado, se pueden llevar a cabo en el espacio interior protegido sin intervención manual. De este modo, se puede lograr un intercambio controlado, por ejemplo, de aire entre el espacio interior y el entorno. Un intercambio controlado como éste es de gran importancia en aplicaciones asépticas con aisladores o en procedimientos tóxicos en contenedores. Además, se pueden reducir las costosas y largas pruebas en salas blancas, por ejemplo, en forma de placas de cultivo microbiológico. El diseño puede permitir, por ejemplo, accionar el al menos un manipulador en un espacio interior en el que no puedan entrar sustancias del exterior de forma incontrolada y/o del que no puedan salir sustancias al exterior de forma incontrolada.
También se puede prever disponer el al menos un manipulador fuera de un espacio interior protegido. Por lo tanto, para una disposición funcional, un conjunto de estator correspondiente puede estar encerrado dentro del espacio interior protegido. De este modo, se pueden llevar a cabo ventajosamente procesos fuera del espacio interior protegido. Así se puede evitar que las partículas y/o impurezas que se producen y/o liberan a través del o en el conjunto de estator salgan del espacio interior de forma incontrolada.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever que la pared de limitación del espacio interior protegido incluya una zona de acoplamiento entre el conjunto de estator y el al menos un manipulador, pudiendo ser especialmente la superficie dentro de la zona de acoplamiento menor que la superficie de la pared de limitación. En este caso resulta ventajoso poder montar fuera de la zona de acoplamiento y/o en el espacio interior protegido otros dispositivos, por ejemplo, dispositivos y/o construcciones magnéticamente no neutras que podrían influir y perturbar el campo magnético o el margen de movimiento del manipulador.
Por ejemplo, se pueden instalar dispositivos de sujeción, balanzas, sistemas de cierre, dispositivos de llenado o sistemas de transporte convencionales para la manipulación de recipientes fuera de la zona de acoplamiento.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever fabricar la pared de limitación a partir de una capa de separación magnéticamente neutra. Según la invención se prevé fabricar una zona de acoplamiento, especialmente la ya mencionada, a partir de una capa de separación magnéticamente neutra. En el sentido de la invención magnéticamente neutra significa que los materiales utilizados pueden reducir o evitar una interferencia o un deterioro de un acoplamiento magnético entre el manipulador y el conjunto de estator.
Por ejemplo, la capa de separación puede fabricarse de una capa de acero fino y/o de vidrio o comprender una capa de este tipo. Alternativa o adicionalmente, la capa de separación también puede fabricarse a partir de un plástico o material compuesto estanco al gas. Así es posible utilizar materiales especialmente adecuados para espacios interiores protegidos.
Preferiblemente, la capa de separación tiene un grosor inferior a 2 mm. De este modo, el manipulador puede aproximarse mucho al conjunto de estator para obtener un acoplamiento magnético fuerte.
En una realización de la invención se puede prever que componentes de soporte estabilicen la pared de limitación y/o una zona de acoplamiento, por ejemplo, la ya mencionada. El uso de componentes de soporte resulta ventajoso para la estática del dispositivo.
En este caso es conveniente que los componentes de soporte se compongan de materiales magnéticamente neutros. De este modo se puede reducir o incluso evitar una interferencia en el acoplamiento y/o una deformación de los campos magnéticos. Esto resulta especialmente ventajoso en combinación con una capa de separación magnéticamente neutra.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever construir el conjunto de estator en al menos un bastidor. En este caso resulta ventajoso poder estabilizar el conjunto de estator en el al menos un bastidor.
En este caso es conveniente montar el al menos un bastidor directamente en la pared de limitación y/o en una zona de acoplamiento, por ejemplo, la ya mencionada. De este modo, el conjunto de estator puede colocarse muy cerca del manipulador para un acoplamiento magnético.
Alternativamente, el bastidor también puede posicionarse libremente en la pared de limitación y/o en la zona de acoplamiento, a fin de permitir un movimiento más flexible de los bastidores.
Resulta preferible que al menos un bastidor se pueda mover desde y hacia el lugar de uso y/o se pueda ajustar en el lugar de uso entre una posición de trabajo cercana a la pared de limitación y una posición alejada de la pared de limitación. Dado que los conjuntos de estator deben ser accesibles, por ejemplo, para trabajos de mantenimiento y/o de reparación, resulta ventajosa una configuración del conjunto de estator en bastidores desplazables. Además, el bastidor puede desplazarse ventajosamente a una posición alejada de la pared de limitación, con lo que es posible retirar los conjuntos de estator sin que éstos sufran daños y sin deteriorar la pared de limitación.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever que la pared de limitación y/o la capa de separación se puedan desmontar del dispositivo. En este caso resulta la ventaja de que la pared de limitación y/o la capa de separación se pueden retirar desde el espacio interior, lo que permite acceder a los conjuntos de estator para un mantenimiento económico.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever que el espacio interior protegido tenga al menos dos cámaras, estando especialmente las al menos dos cámaras separadas por una pared intermedia que presenta preferiblemente al menos un pequeño orificio de acceso. En este caso la ventaja consiste en que se pueden separar unos de otros diferentes pasos de proceso de un procedimiento para eliminar otras fuentes de contaminación y/o de partículas. El al menos un pequeño orificio de acceso permite, según la invención, el transporte de, por ejemplo, recipientes abiertos de una cámara a otra cámara, dónde se llenan y/o cierran.
Preferiblemente, la pared intermedia se configura como una pared de limitación en la que se pueden llevar a cabo por separado otros procesos.
Alternativa o adicionalmente se puede generar sobrepresión en una de las cámaras, de manera que a esta cámara no puedan llegar contaminaciones o partículas de la otra cámara a través de al menos un pequeño orificio de acceso.
En otra realización ventajosa de la invención se prevé según la invención que al menos una estación de proceso esté montada de forma fija o se encuentre en un manipulador en el espacio interior protegido. De este modo, los objetos pueden procesarse de forma flexible en el espacio interior protegido durante todo el proceso de manipulación.
Por ejemplo, un dispositivo de llenado puede montarse de forma fija o posicionarse en un manipulador. Un dispositivo de llenado permite la regulación de un nivel de llenado de un objeto.
Preferiblemente, la al menos una estación de proceso se encuentra en la pared de limitación y/o en una zona de acoplamiento, por ejemplo, la mencionada anteriormente. Así es posible realizar de forma muy ventajosa un procedimiento de fabricación de varios pasos de forma modular y dinámica, dado que los manipuladores se pueden desplazar fundamentalmente libremente por la superficie de accionamiento y las trayectorias de desplazamiento se pueden modificar fácilmente, en especial con el espacio interior cerrado y/o sin piezas móviles. Gracias a la modularidad y la dinámica según la invención, se pueden adaptar y modificar rápidamente un procedimiento y/o un proceso sin poner en peligro la sala blanca protegida.
También cabe la posibilidad de disponer la estación de proceso en una cámara y fijarla en una segunda cámara. En este caso resulta ventajoso poder posicionar la estación de proceso de forma fija en una cámara, protegida de la contaminación, y colocarla en una segunda cámara para su procesamiento. Por ejemplo, una estación de proceso puede trasladarse de una cámara a una segunda cámara a través de un orificio, por ejemplo, una esclusa.
En una siguiente realización ventajosa de la invención se puede prever fijar el conjunto de estator a las paredes de limitación y/o a una zona de acoplamiento, especialmente la ya mencionada, y/o a dos paredes adyacentes del espacio interior protegido, de manera que el al menos un manipulador pueda transportar el al menos un objeto dentro de las al menos dos cámaras y/o a través del al menos un pequeño orificio de acceso de la pared intermedia entre las al menos dos cámaras. En este caso resulta ventajoso poder separar los pasos de trabajo, en los que se pueden liberar partículas o impurezas, de los pasos de trabajo posteriores. Así es posible reducir o incluso evitar una propagación de la contaminación.
En una siguiente realización ventajosa de la invención se puede prever disponer el conjunto de estator preferiblemente en vertical dentro de la al menos una pared intermedia entre las al menos dos cámaras. Aquí resulta ventajoso que la al menos una pared intermedia proporciona una superficie de accionamiento para el manipulador para los movimientos de elevación.
Alternativa o adicionalmente, la al menos una pared intermedia puede diseñarse como una zona de acoplamiento que puede presentar al menos una zona magnéticamente neutra para la fijación de dispositivos de sujeción, carros, sistemas de cierre, dispositivos de llenado u otras estaciones de proceso para la manipulación de recipientes.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever montar un conjunto de estator dentro de la al menos una pared intermedia en al menos un bastidor. De este modo, el conjunto de estator se puede retirar muy fácilmente de la pared intermedia para realizar trabajos de mantenimiento y/o reparación.
En una realización alternativa o adicional de la invención se puede prever que la pared de limitación o una pared de limitación y/o la capa de separación o una capa de separación de la pared intermedia sean desmontables. De esta forma, el conjunto de estator o un conjunto de estator es accesible desde el espacio interior para realizar trabajos de mantenimiento, lo que resulta ventajoso especialmente cuando el conjunto de estator o un conjunto de estator está fijado de forma estacionaria en la pared intermedia, por ejemplo, en bastidores fijos.
En otra configuración ventajosa de la invención se puede prever que el espacio interior protegido presente al menos una zona de flujo. En una zona de flujo se puede reducir ventajosamente la concentración de partículas en el aire, lo que resulta ventajoso para la pureza de los productos a procesar, especialmente de los productos a llenar.
Especialmente, la superficie de accionamiento puede orientarse de manera que el al menos un manipulador pueda desplazarse hacia la zona y/o en la zona. Como consecuencia, se puede realizar una zona de flujo que es más pequeña en cuanto a su superficie que la superficie base del espacio interior protegido y a la que el manipulador puede acceder y por la que el manipulador puede circular. En una zona atravesada por el flujo de este tipo resulta ventajoso el hecho de que se necesita menos energía para el flujo de aire, con lo que se pueden ahorrar costes. Alternativa o adicionalmente resulta ventajoso que se pone a disposición otro elemento con el que se puede evitar una entrada de impurezas a una zona de trabajo.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever que el conjunto de estator esté rodeado por un túnel estanco, estando la superficie de accionamiento formada por una cubierta del túnel. De este modo, la superficie de accionamiento puede configurarse ventajosamente en un túnel dentro del espacio interior protegido, pudiéndose montar la superficie de accionamiento y el manipulador en el dispositivo de manera que se ahorre espacio.
Alternativamente se puede prever configurar la superficie de accionamiento dentro del espacio interior protegido independientemente de la cubierta. Así es posible especialmente un movimiento del manipulador o de un manipulador separado de la cubierta o del túnel, de manera que el manipulador o un manipulador se pueda/puedan mover y utilizar de forma flexible en el espacio interior protegido.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever que el túnel sea accesible desde el exterior del espacio interior protegido por uno o ambos lados. Esta accesibilidad puede ser posible, por ejemplo, mediante los accesos aquí descritos. De este modo se puede acceder de forma ventajosa desde el exterior del espacio interior protegido a los estatores del conjunto de estator, especialmente en caso de mantenimiento y/o reparación.
Alternativa o adicionalmente se puede prever que el túnel esté rodeado por el espacio interior protegido a lo largo de un perímetro completo que se desarrolla alrededor de su extensión longitudinal. De esta forma, el túnel puede integrarse completamente en el espacio interior protegido, lo que puede aumentar especialmente la integridad del espacio interior protegido. Además, se puede ahorrar ventajosamente espacio fuera del espacio interior protegido. En otra realización ventajosa de la invención se puede prever que el espacio interior protegido presente un cuerpo de perfil, presentando el cuerpo de perfil el conjunto de estator y la capa de separación. Así es posible configurar una superficie de accionamiento para el manipulador con una diferencia de nivel con respecto a una base del espacio interior protegido, lo que puede reducir la contaminación procedente de la base. El cuerpo de perfil puede insertarse o colocarse en el espacio interior protegido, presentando el cuerpo de perfil especialmente al menos un pie que forma en sí mismo una unión con el espacio exterior del espacio interior protegido, de manera que se pueda suministrar ventajosamente, por ejemplo, electricidad al cuerpo de perfil, en especial al conjunto de estator. El al menos un pie también puede servir ventajosamente para disipar el calor residual del conjunto de estator, de manera que se pueda evitar un sobrecalentamiento del dispositivo.
Especialmente se puede prever fijar la capa de separación de forma intercambiable al cuerpo de perfil. De este modo, el cuerpo de perfil se puede cerrar, de manera que no se produzca ningún intercambio de sustancias entre el conjunto de estator y el espacio interior protegido. La capa de separación es intercambiable, lo que permite sustituir fácilmente los conjuntos de estator defectuosos y/o que requieren mantenimiento.
Especialmente se puede prever fijar la capa de separación al cuerpo de perfil mediante un adhesivo. De este modo, el cuerpo de perfil se puede cerrar con especial facilidad. En este caso, el cuerpo de perfil puede incluso presentar superficies adhesivas para la capa de separación, de manera que ésta no se adhiera al conjunto de estator. En esta forma de realización, la capa de separación está situada especialmente sobre el conjunto de estator, de manera que no se cree ningún espacio de aire entre la capa de separación y el conjunto de estator. Así, el acoplamiento magnético entre el manipulador y el conjunto de estator puede configurarse de forma especialmente eficiente y sin interferencias. La capa de separación se configura preferiblemente a modo de lámina. Una capa de separación configurada como una lámina resulta especialmente fácil de manejar, en especial si se adhiere al cuerpo de perfil, como se ha descrito antes.
La capa de separación configurada como una lámina puede ser, en una forma de realización preferida y ventajosa, un compuesto de fibra de vidrio. Alternativamente, y conforme a los deseos del usuario, se pueden utilizar otros materiales magnéticamente neutros para la configuración de la capa de separación.
En otra realización ventajosa de la invención se puede prever que el túnel y/o el cuerpo de perfil forme/formen accesos fuera del espacio interior protegido. En este caso, los accesos se forman ventajosamente a través de los extremos frontales del túnel y/o del cuerpo de perfil. Especialmente, esta forma de realización permite simplificar una extracción del conjunto de estator, por ejemplo, en caso de mantenimiento, sin tener que entrar en el espacio interior protegido y sin contaminarlo con manipulaciones. De esta forma, la puesta en marcha o la reanudación del funcionamiento del dispositivo se puede llevar a cabo con especial rapidez.
Alternativa o adicionalmente, para resolver la tarea planteada se prevén las características de la reivindicación independiente orientada a un procedimiento según la invención. Especialmente, en un procedimiento del tipo descrito al principio se propone, según la invención, que un manipulador mueva el al menos un objeto sobre una superficie de accionamiento del espacio interior protegido hasta una estación de proceso, por ejemplo, un dispositivo de llenado, y que el dispositivo de llenado llene el objeto, posicionándose el dispositivo de llenado en el espacio interior protegido, especialmente sobre la superficie de accionamiento, o fijándose el dispositivo de llenado a otro manipulador. Se prevé preferiblemente que el manipulador con el al menos un objeto realice un movimiento de elevación hacia el dispositivo de llenado que se encuentra por encima del plano horizontal de la base del dispositivo. De este modo, el dispositivo de llenado dispuesto verticalmente no influye en el recorrido de transporte del dispositivo, lo que permite guiar de forma flexible otros manipuladores hacia otras estaciones de proceso.
Alternativamente, también es posible imaginar un movimiento del dispositivo de llenado hacia el manipulador con el al menos un objeto.
Adicionalmente, para resolver la tarea citada se prevén las características de la reivindicación independiente orientada a un uso según la invención. Especialmente, para un uso del tipo descrito al principio se propone, según la invención, que una pared de limitación de un espacio interior protegido se utilice como superficie de accionamiento de al menos un manipulador acoplado a un conjunto de estator. Con preferencia se prevé posicionar el conjunto de estator fuera del espacio interior protegido. De este modo es posible una separación espacial del manipulador y del conjunto de estator que normalmente no están delimitados en un espacio. En este caso resulta ventajoso que el mantenimiento y/o el reequipamiento del conjunto de estator de un espacio interior protegido, por ejemplo, de un aislador o de un contenedor, se pueden llevar a cabo de forma flexible.
La invención se describe a continuación más detalladamente a la vista de ejemplos de realización, aunque ésta no se limita a los ejemplos de realización mostrados. Resultan otros ejemplos de realización de la combinación de las características de una o varias reivindicaciones entre sí y/o con una o varias características de los ejemplos de realización.
Se muestra, parcialmente en sección:
Figura 1 una vista lateral de un dispositivo con conjuntos de estator y manipuladores orientados de forma diferente, Figura 2 una vista lateral de un dispositivo con una zona de acoplamiento,
Figura 3 una vista lateral de un dispositivo con bastidores,
Figura 4 una vista lateral de un dispositivo con estaciones de proceso dispuestas verticalmente,
Figura 5 una vista lateral de un dispositivo con dos cámaras,
Figura 6 una vista lateral de un dispositivo con dos cámaras y un conjunto de estator en una pared intermedia, Figura 7 una vista lateral de un dispositivo con dos cámaras y una estación de proceso que está fijada en una cámara y que penetra en una segunda cámara,
Figura 8 una vista delantera de un dispositivo con un conjunto de estator y manipulador situado en el espacio interior protegido,
Figura 9 una vista lateral de un dispositivo con un conjunto de estator rodeado por un túnel,
Figura 10 una vista delantera de un dispositivo con un conjunto de estator rodeado por un túnel,
Figura 11 una vista delantera de un dispositivo con un conjunto de estator rodeado por un cuerpo de perfil, Figura 12 una vista lateral del dispositivo de la figura 11 con un conjunto de estator rodeado por el cuerpo de perfil, Figura 13 una vista lateral detallada de una variante con respecto a la figura 11 y
Figura 14 una vista lateral detallada de otra variante con respecto a la figura 11.
La figura 1 muestra un dispositivo 1 según la invención identificado en su conjunto con el número de referencia 1. El dispositivo 1 tiene una carcasa 2 que presenta un espacio interior protegido 9. Para la entrada y salida del al menos un objeto 3 del espacio interior protegido 9, el dispositivo 1 según la invención presenta esclusas y/o zonas de descontaminación habituales para aisladores o contenedores.
Alternativa o adicionalmente, el dispositivo 1 y/o la carcasa 2 pueden ser móviles.
En el espacio interior protegido 9 se encuentra en la base, en la cubierta, en una pared vertical y en una pared inclinada al menos un objeto 3, posicionándose el al menos un objeto 3 en un alojamiento 6 de un manipulador 4. El al menos un manipulador 4 está acoplado magnéticamente a un conjunto de estator 5.
La figura 1 muestra que cuatro conjuntos de estator 5, compuestos respectivamente por uno o varios estatores, están posicionados fuera del espacio interior protegido 9 en una pared vertical, horizontal o inclinada. Alternativamente, un conjunto de estator 5 también puede posicionarse en la carcasa 2 y/o en una pared de limitación 8 y/o entre la carcasa 2 y la pared de limitación 8.
El al menos un manipulador 4 puede funcionar en la superficie de accionamiento 7 de forma pasiva mediante, por ejemplo, imanes permanentes integrados (no mostrados), o de forma activa mediante, por ejemplo, un paquete de bobinas integrado (no mostrado). El funcionamiento activo del al menos un manipulador 4 puede realizarse mediante un movimiento con preferencia sin contacto, especialmente un movimiento a lo largo de la superficie de accionamiento o con un componente transversal a ésta, un giro y/o una inclinación relativamente con respecto a la superficie de accionamiento 7. En la forma de realización aquí mostrada, la superficie de accionamiento 7 forma la pared de limitación 8 del dispositivo 1. Para el movimiento del al menos un objeto 3, el dispositivo 1 según la invención puede presentar adicionalmente dispositivos de transporte convencionales como cintas transportadoras, ruedas estrella y/o sistemas de rastrillos.
En una forma de realización según la figura 2, un dispositivo 1 tiene una zona de acoplamiento 10 integrada en una pared de limitación vertical 8 de una carcasa 2. Aquí, la superficie de la zona de acoplamiento 10 es menor que la superficie de la pared de limitación vertical 8. La pared de limitación vertical 8 puede presentar diferentes estaciones de proceso 15 (no mostradas) posicionadas dentro o fuera de la zona de acoplamiento 10 y a los lados del espacio interior protegido 9. Al menos un manipulador 4 puede acceder a estas estaciones de proceso 15 para la manipulación de al menos un objeto 3. En la figura 2, la superficie de accionamiento 7 se realiza como una capa de separación magnéticamente neutra 11, por ejemplo, una capa de separación 11 fabricada de vidrio, acero fino, plástico estanco al gas o material compuesto. Además, la zona de acoplamiento 10 se posiciona y estabiliza en la carcasa 2 y/o en la pared de limitación 8 mediante componentes de soporte magnéticamente neutros 12, por ejemplo, pasadores y/o ángulos y/o rieles perfilados y/o nervaduras y/u otros refuerzos.
Alternativa o adicionalmente, el conjunto de estator 5 también puede unirse a la carcasa 2 y/o a la capa de separación 11 mediante componentes de soporte 12.
En una forma de realización según la figura 3, un conjunto de estator 5 se monta en un bastidor 13 fuera del espacio interior protegido 9. Para, por ejemplo, trabajos de reparación y/o mantenimiento, el conjunto de estator 5 puede alejarse a través del bastidor 13 desde una posición de contacto cercana a la pared de limitación 8, de manera que sea posible acceder al conjunto de estator 5.
Adicionalmente, el bastidor 13 puede presentar un accionamiento (no mostrado) para mover las distintas baldosas del conjunto de estator 5 y/o el conjunto de estator 5 dentro de una o entre varias superficies de accionamiento 7.
En la forma de realización según la figura 4, un conjunto de estator 5 está dispuesto en una pared vertical. En el espacio interior protegido 9 del dispositivo 1 hay un manipulador 4 que sostiene al menos un objeto 3 en un alojamiento 6. En la pared vertical están montados de forma fija un dispositivo de llenado 14 por encima del transportador 4 y otra estación de proceso 15 por debajo del transportador 4. El manipulador 4 puede desplazarse hasta el dispositivo de llenado 14 para el llenado del al menos un objeto 3. Una vez realizado el llenado, el manipulador 4 puede desplazarse con el al menos un objeto 3 a la estación de proceso 15, que puede ser preferiblemente una balanza, a fin de medir el nivel de llenado del al menos un objeto 3.
Alternativamente, el dispositivo de llenado 14 y/o la estación de proceso 15 pueden posicionarse en un manipulador 4 (no mostrado). De este modo, el manipulador 4 puede moverse relativamente con respecto al dispositivo de llenado 14 y/o a la estación de proceso 15.
En otro ejemplo de realización, la estación de proceso 15 y/o el dispositivo de llenado 14 podría(n) disponerse en un sistema de movimiento convencional, especialmente como ya se ha mencionado.
Con un dispositivo 1 según la invención se puede llevar a cabo un procedimiento para el llenado de un objeto, preferiblemente un vial, una jeringa, un carpule y/o una ampolla o un frasco de inyección, que podría desarrollarse del siguiente modo.
Un manipulador 4 mueve al menos un objeto 3 sin llenar o parcialmente lleno hacia una balanza para determinar el peso en vacío del al menos un objeto 3 sin llenar o parcialmente lleno. A continuación, el manipulador 4 mueve el al menos un objeto 3 sin llenar o parcialmente lleno a lo largo de una superficie de accionamiento vertical 7 hacia un dispositivo de llenado 14 mediante el cual se llena el al menos un objeto 3 no lleno o parcialmente lleno. Tras el llenado, el manipulador 4 puede moverse con el al menos un objeto 3 lleno a otra estación de proceso 15, por ejemplo, de vuelta a la otra balanza, para realizar otros pasos del proceso.
En la figura 5 se muestra un dispositivo 1 con dos cámaras 16, 23. Las dos cámaras 16, 23 están configuradas por una pared intermedia 17 y unidas entre sí a través de al menos un pequeño orificio de acceso 18. El conjunto de estator 5 aquí representado está configurado en la base del dispositivo 1. Al menos un manipulador 4 puede moverse mediante un movimiento horizontal a través del al menos un pequeño orificio de acceso 18 entre las dos cámaras 16, 23.
Alternativa o adicionalmente, un conjunto de estator 5 también puede disponerse en una pared vertical y/o inclinada, a fin de mover el al menos un manipulador 4 entre las al menos dos cámaras 16, 23.
En la forma de realización según la figura 6, al menos un bastidor 13 con al menos un conjunto de estator 5 se posiciona en una pared intermedia 17 de dos cámaras 16, 23. El al menos un manipulador 4 puede moverse vertical y/u horizontalmente en la pared intermedia 17. Mediante otros conjuntos de estator 5 (no mostrados), el al menos un manipulador 4 puede moverse dentro o entre las al menos dos cámaras 16, 23.
La figura 7 representa un dispositivo 1 con dos cámaras 16, 23, en el que una estación de proceso 15 se posiciona en una pared vertical de una primera cámara 16. La estación de proceso 15 aquí representada penetra a través de un orificio de acceso 18 en la segunda cámara 23, pero en otras formas de realización también puede penetrar en varias cámaras 16, 23. El conjunto de estator 5 está rodeado por una pared intermedia 17. Un manipulador 4 situado en la segunda cámara 23 puede desplazarse hacia la estación de proceso 15 mediante el acoplamiento magnético con el conjunto de estator 5, donde se puede llevar a cabo el procesamiento de un objeto 3.
Alternativa o adicionalmente, la estación de proceso 15 o una parte de la misma puede ser móvil, por ejemplo, puede desplazarse dentro de una cámara 16, 23 o entre al menos dos cámaras 16, 23.
En una forma de realización según la figura 8, dentro del espacio protegido 9 del dispositivo 1 se encuentra un manipulador 4 con un conjunto de estator 5 correspondiente, estando el conjunto de estator 5 rodeado por todos los lados por una envoltura 19 impermeable y magnéticamente neutra. La envoltura 19, junto con el conjunto de estator 5, está posicionada de forma rígida por medio de dos anclajes 20 en el espacio interior protegido 9. El número de anclajes de apoyo 20 puede configurarse alternativamente, por lo que una envoltura 19 puede posicionarse en el espacio interior protegido 9 sin anclajes, con un anclaje o con más de dos anclajes 20.
Alternativa o adicionalmente, la envoltura 19, junto con el manipulador 4 y el conjunto de estator 5, puede estar suspendida y/o fijada en el espacio interior protegido 9.
La figura 9 muestra una vista lateral de un dispositivo 1 en el que un objeto 3 se encuentra en un manipulador 4 dentro de una zona de flujo 21. En este caso, como ya se conoce en relación con las salas blancas, el aire filtrado entra por la cubierta en el espacio interior protegido 9 para desplazar el aire que hay en su interior. Además, en la figura 9 se puede ver que el manipulador 4 está acoplado magnéticamente a un conjunto de estator 5 rodeado de forma impermeable por un túnel 22. La envoltura 19 que conforma el túnel 22 está fabricada con materiales magnéticamente neutros para garantizar un funcionamiento sin interferencias de la aplicación del manipulador y del estator. En esta figura no se representan los bastidores 13 ni otros vehículos de transporte que permiten una salida del conjunto de estator 5 del túnel 22.
La figura 10 muestra un túnel 22, como el representado especialmente en la figura 9, en una vista delantera. En este caso, la superficie de accionamiento 2, 7, 8 está formada por la envoltura 19 del túnel 22.
En una forma de realización no mostrada, la superficie de accionamiento 2, 7, 9 también puede conformarse por separado o independientemente del túnel 22 o de su envoltura 19 dentro del espacio interior protegido 9, de manera que el dispositivo 1 pueda configurarse de forma flexible.
El túnel 22 en las figuras 11 y 12 es accesible por ambos lados desde el exterior del espacio interior protegido 9. De este modo, por ejemplo, en caso de mantenimiento, los estatores del conjunto de estator 5 pueden sacarse al espacio exterior A a través de los accesos 25, especialmente tal y como ya se ha descrito en relación con la figura 9. Así es posible realizar el mantenimiento de los estatores del conjunto de estator 5 sin tener que entrar en el espacio interior protegido 9 y sin contaminarlo con manipulaciones.
Estos mismos accesos 25 también pueden configurarse en un cuerpo de perfil 24 como el que se describe a continuación.
El túnel 22 está rodeado por el espacio interior protegido 9 a lo largo de un perímetro que se desarrolla alrededor de su extensión longitudinal.
Además, en la figura 10 se puede ver que el conjunto de estator 5 está dotado de un dispositivo de ajuste 26 (compárense figuras 13 y 14) para poder alinearlo en caso necesario.
Las figuras 11 (vista delantera) y 12 (vista lateral) muestran un dispositivo 1 con un cuerpo de perfil 24 situado en el espacio interior protegido 9, presentando el cuerpo de perfil 24 el conjunto de estator 5 y la capa de separación 11, especialmente fijándose la capa de separación 11 a modo de lámina de forma intercambiable al cuerpo de perfil 24. La capa de separación 11 a modo de lámina está adherida a las superficies adhesivas del cuerpo de perfil 24 y las cierra.
Las figuras 13 y 14 muestran más detalladamente dos variantes de la estructura de las figuras 11 y 12.
En una primera variante según la figura 13, la capa de separación 11, que con esta finalidad puede configurarse a modo de lámina, se coloca sobre un perfil exterior 29, por ejemplo, de chapa, del cuerpo de perfil 24 y se adhiere al mismo. En el espacio 31 así formado, que está unido al espacio exterior A a través del pie 24, se dispone el perfil interior, por ejemplo, de aluminio o plástico (por ejemplo, plástico reforzado con fibra de vidrio). Este perfil interior 28 aloja el conjunto de estator 5 y se coloca sobre dispositivos de ajuste 26 para alinear un lado superior del conjunto de estator 5 con un extremo del perfil exterior 29.
En la disposición según la figura 15, la capa de separación 11 (configurada también, por ejemplo, a modo de lámina) está limitada por un perfil interior 28 del cuerpo de perfil 24 compuesto preferiblemente de aluminio o plástico, como GFK, u otro material magnéticamente neutro. Un perfil exterior 29 del cuerpo de perfil 24, compuesto preferiblemente de chapa, rodea el perfil interior 28 y está impermeabilizado con respecto al perfil interior 28 mediante un elemento de obturación 30, por ejemplo, mediante una masa de obturación como silicona o en forma de una falda obturadora o de un perfil obturador, de manera que al espacio interior protegido 9 no puedan llegar contaminaciones.
La capa de separación 11 se apoya en el conjunto de estator 5, de manera que no se cree ningún espacio de aire entre la capa de separación 11 y el conjunto de estator 5. De este modo, el acoplamiento magnético del manipulador 4 y del conjunto de estator 5 se configura de forma especialmente eficiente y sin interferencias.
El cuerpo de perfil 24 según las figuras 11 y 12 se inserta o coloca en el espacio interior protegido 9 y presenta dos pies 27 (véase figura 11) que forman en sí mismos una unión al espacio exterior A del espacio interior protegido 9, de manera que, por ejemplo, se pueda conectar o desconectar ventajosamente el sistema eléctrico al cuerpo de perfil 24, especialmente al conjunto del estator 5. Los dos pies 27 sirven ventajosamente para disipar el calor residual producido por el conjunto de estator 5. Así se evita un sobrecalentamiento del dispositivo 1. A través del pie 24 pueden guiarse, por ejemplo, cables de conexión del conjunto de estator 5 al espacio exterior A.
En otro ejemplo de realización, el cuerpo de perfil 24 solo está apoyado por medio de un pie 27 o por medio de más de dos pies 27.
Por consiguiente, la invención propone en general un dispositivo 1 para la manipulación de un objeto 3, pudiendo el objeto 3 moverse sin contacto sobre una superficie de accionamiento 7 mediante al menos un manipulador 4 acoplado magnéticamente a un conjunto de estator 5, configurándose la superficie de accionamiento 7 como una pared de limitación 8 de un espacio interior protegido 9. El uso de un dispositivo flexible de este tipo 1 resulta interesante preferiblemente en la industria alimentaria o farmacéutica, pero no se limita a estos ámbitos.
Lista de referencias
1 Dispositivo
2 Carcasa
3 Objeto
4 Manipulador
5 Conjunto de estator
6 Alojamiento
7 Superficie de accionamiento
8 Pared de limitación
9 Espacio interior protegido
10 Zona de acoplamiento
11 Capa de separación
12 Componentes de soporte
13 Bastidor
14 Dispositivo de llenado
15 Estación de proceso
16 (Primera) cámara
17 Pared intermedia
18 Orificio de acceso
19 Envoltura
20 Anclaje
21 Zona
22 Túnel
23 (Segunda) cámara
24 Cuerpo de perfil
25 Acceso
26 Dispositivo de ajuste
27 Pie de 24
28 Perfil interior
29 Perfil exterior
30 Elemento de obturación
A Espacio exterior

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1) para la manipulación de un objeto (3), pudiéndose mover el objeto (3) sin contacto sobre una superficie de accionamiento (7) mediante al menos un manipulador (4) acoplado magnéticamente a un conjunto de estator (5), configurándose la superficie de accionamiento (7) como una delimitación estanca, especialmente como una pared de limitación (8), de un espacio interior protegido (9), creándose una zona de acoplamiento (10) del conjunto de estator (5) a partir de una capa de separación magnéticamente neutra (11) y montándose de forma fija al menos una estación de proceso (15) o encontrándose la misma en el manipulador (4) en el espacio interior protegido (9).
2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el conjunto de estator (5) se dispone fuera de un espacio interior protegido (9), especialmente se dispone en una pared de limitación (8) con preferencia vertical y/u horizontal y/o inclinada, y/o por que el al menos un manipulador (4) se dispone en el espacio interior protegido (9) o fuera del espacio interior protegido (9).
3. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la pared de limitación (8) del espacio interior protegido (9) tiene una zona de acoplamiento (10) formada por el conjunto de estator (5) y el al menos un manipulador (4), especialmente pudiendo la superficie dentro de la zona de acoplamiento (10) ser menor que la superficie de la pared de limitación (8).
4. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la pared de limitación (8) se crea a partir de la capa de separación magnéticamente neutra (11), especialmente de una capa de acero fino y/o de una capa de vidrio y/o de un plástico estanco al gas y/o de un material compuesto, que presenta preferiblemente un grosor inferior a 2 mm, y/o por que la pared de limitación (8) y/o la o una zona de acoplamiento (10) están estabilizadas mediante componentes de soporte (12) preferiblemente de materiales magnéticamente neutros.
5. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conjunto de estator (5) se monta en al menos un bastidor (13), estando el al menos un bastidor (13) montado directamente en la pared de limitación (8) y/o en la o en una zona de acoplamiento (10) y/o pudiendo el mismo moverse desde y hacia el lugar de uso y/o pudiéndose ajustar en el lugar de uso entre una posición de trabajo cercana a la pared de limitación (8) y una posición alejada de la pared de limitación (8).
6. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la o una pared de limitación (8) y/o la o una capa de separación (11) se pueden retirar del dispositivo (1).
7. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el espacio interior protegido (9) tiene al menos dos cámaras (16, 23), especialmente estando las al menos dos cámaras (16, 23) formadas por una pared intermedia (17) que preferiblemente presenta al menos un pequeño orificio de acceso (18) y/o que preferiblemente forma la pared de limitación (8).
8. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la al menos una estación de proceso (15), por ejemplo, un dispositivo de llenado (14), se dispone en la o en una zona de acoplamiento (10) y/o en una cámara (16) y se fija en una segunda cámara (23).
9. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que el conjunto de estator (5) se dispone en al menos una pared de limitación (8) y/o en al menos una zona de acoplamiento (10) y/o en dos paredes adyacentes del espacio interior protegido (9), de manera que el al menos un manipulador (4) pueda transportar el al menos un objeto (3) dentro de las al menos dos cámaras (16, 23) y/o a través del al menos un pequeño orificio de acceso (18) de la pared intermedia (17) entre las al menos dos cámaras (16, 23).
10. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que el conjunto de estator (5) se dispone preferiblemente en posición vertical dentro de la al menos una pared intermedia (17) entre las al menos dos cámaras (16, 23).
11. Dispositivo (1) según las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado por que el conjunto de estator (5) se monta en la al menos una pared intermedia (17) en al menos un bastidor (13).
12. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el espacio interior protegido (9) presenta al menos una zona atravesada por el flujo (21), especialmente orientándose la superficie de accionamiento (7) de manera que el al menos un manipulador (4) pueda desplazarse a la zona (21) y/o dentro de la zona (21).
13. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conjunto de estator (5) está rodeado por un túnel (22) estanco con respecto al espacio interior (9), estando la superficie de accionamiento (7) formada por una envoltura (19) del túnel (22) o configurándose la superficie de accionamiento (7) dentro del espacio interior protegido (9) independientemente de la envoltura (19).
14. Dispositivo (1) según la reivindicación 13, caracterizado por que el túnel (22) es accesible desde el exterior del espacio interior protegido (9) por uno o ambos lados y/o por que el túnel (22) está rodeado por el espacio interior protegido (9) a lo largo de un perímetro que se desarrolla alrededor de su extensión longitudinal.
15. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el espacio interior protegido (9) presenta un cuerpo de perfil (24), presentando el cuerpo de perfil (24) el conjunto de estator (5) y la capa de separación (11), especialmente fijándose la capa de separación (11), preferiblemente a modo de lámina, al cuerpo de perfil (24) de forma preferiblemente intercambiable.
16. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado por que el túnel (22) y/o el cuerpo de perfil (24) forma/forman accesos (25) fuera del espacio interior protegido (9).
17. Procedimiento para el llenado de al menos un objeto (3) con un dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un manipulador (4) mueve el al menos un objeto (3) sobre una superficie de accionamiento (7) del espacio interior protegido (9) hasta una estación de proceso (15), por ejemplo, un dispositivo de llenado (14), llenando el dispositivo de llenado (14) el objeto y estando el dispositivo de llenado (14) posicionado en el espacio interior protegido, especialmente en la superficie de accionamiento (7), o estando posicionado en otro manipulador (4).
18. Uso de una pared de limitación (8) de un espacio interior protegido (9) de un dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 16 como superficie de accionamiento (7) de al menos un manipulador (4) acoplado a un conjunto de estator (5).
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