CN103977961A - 玻璃体温计自动分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种玻璃体温计自动分拣装置，包括机架和设置在机架上的上料装置、图像采集装置、单片机、推射装置、收料装置，上料装置实现了自动持续上料，图像采集装置对划有基准线的玻璃体温计管料进行拍摄采集图样信息，单片机根据图像采集装置获取的基准线间距对体温计进行分组，并计算传送带上每一个管料的传送位置，推射装置由并排排列的多个电磁弹射器组成，每一个电磁弹射器对应一组图像信号，当玻璃体温计管料到达对应的电磁弹射器的位置时，单片机控制推射装置将玻璃体温计管料推射入对应的收料箱。本发明采用非常精简的结构实现了玻璃体温计的自动分拣，有效提高了分拣精度和分拣效率。

Description

玻璃体温计自动分拣装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种玻璃体温计自动分拣装置，具体涉及玻璃体温计制造过程中对已划定基准线的玻璃体温计管料进行自动分拣的装置。

背景技术

玻璃体温计用于测量人体体温，其测温范围在35℃至42℃，测温物质为水银，利用水银热胀冷缩的原理实现测温功能。它的结构一般由一带毛细管的三棱柱状玻璃管和一个连通毛细管的储存水银的玻璃泡组成，玻璃管上的刻度一般设计为35℃～42℃，每一度的范围又均分为10份。

由于不同的玻璃体温计毛细管的直径和玻璃泡的容积存在差别，造成同一温度下每一支体温计的水银柱高度都有差别，而且在温度变化时，水银柱的升降幅度也不相同。这就要求在玻璃体温计制造过程中要将同温度下水银柱高度相同且随温度变化水银柱升降幅度也相同的体温计分组，然后为不同组的温度计划定的不同的刻度线位置和刻度间距。

传统的玻璃体温计制造过程，一般在待加工玻璃管上划定37℃基准线和41.5℃基准线，如图1所示，然后由工人将上述基准线间距与分组标尺进行比对，依据分组标尺将玻璃管进行分组，基准线间距基准线间距小于22mm或者大于34.5mm的为废品，基准线间距在22mm～34.5mm之间的，自22mm起每增加0.25mm为一组，共分50组，然后对不同组的玻璃管分别印制对应的刻度线。以上分组，又称玻璃体温计管料分拣程序。传统方法采用人工分拣，所需的人力成本高，还易出现分拣误差，难以满足0.25mm的精度要求，而且分拣效率低，影响了体温计的质量和产量。而且人工分拣体温计时，如遇体温计破损，水银挥发会对工人身体健康造成危害。

发明内容

为了解决传统的玻璃体温计制造过程中人工分拣产生的上述问题，本发明提供了一种玻璃体温计自动分拣装置，本发明采用非常精简的结构实现了玻璃体温计的自动分拣，有效提高了分拣精度和分拣效率。

为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案是：

一种玻璃体温计自动分拣装置，包括机架和设置在机架上的上料装置、图像采集装置、单片机、推射装置、收料装置；

所述的上料装置包括用于盛放玻璃体温计管料的储料箱，用于运送玻璃体温计管料的传送带，以及驱动传送带运转的电机和传动轮，传送带上设有承载玻璃体温计管料的齿式料盘，储料箱与图像识别装置之间还设有管料整齐装置。

所述整齐装置由两个设置于图像识别装置之前的挡板组成，所述的两个挡板设置在机架上，沿传送带的运动方向向内收敛，第一挡板设置在第二挡板之前，第一档板设置在玻璃体温计管料的玻璃泡一侧，第二挡板设置在玻璃体温计管料的顶端一侧，第一挡板和第二挡板之间最小开口距离等于玻璃体温计管料的长度。第一档板将玻璃体温计管料的玻璃泡端束齐，第二挡板将玻璃体温计管料的顶端束齐。

所述图像采集装置包括CCD摄像机，设置于传送带上方，用于采集玻璃体温计管料上所划的基准线图像。

所述单片机根据图像采集装置获取的基准线间距对玻璃体温计管料进行分组，并计算传送带上每一个玻璃体温计管料的传送位置，当玻璃体温计管料到达相应位置时，控制推射装置将玻璃体温计管料推射入对应的收料箱。

推射装置安装在机架上，在玻璃体温计管料的顶端一侧，由并排排列的多个电磁弹射器组成，每一个电磁弹射器对应一组图像信号，电磁弹射器的顶杆水平设置，与传送带上的玻璃体温计管料处于相同高度。

收料装置安装在与推射装置相对的一侧，包括导向管和收料箱，导向管一端开口连接收料箱，另一端开口朝向传送带，与对应的电磁弹射器的顶杆在同一高度。

进一步，所述的整齐装置的第二挡板的末端与同侧机架边缘的距离大于处于原位的顶杆与同侧机架边缘的距离，小于最大行程的顶杆与同侧机架边缘的距离。

进一步，所述的图像采集装置还包括图像处理模块和数据存储模块。

进一步，所述的图像采集装置还设有照明灯，照明区域为CCD摄像机的拍摄区域。

进一步，所述的图像识别装置与推射装置之间还设有辅管料整齐装置，它由两个设置在机架上沿传送带的运动方向向内收敛的第三挡板和第四挡板组成，第三档板和第四挡板对称设置，或者第三挡板设置在第四挡板之前，第三档板设置在玻璃体温计管料的玻璃泡一侧，第四挡板设置在玻璃体温计管料的顶端一侧，第三挡板和第四挡板之间最小开口距离等于玻璃体温计管料的长度，第四挡板的末端与同侧机架边缘的距离大于处于原位的顶杆与同侧机架边缘的距离，小于最大行程的顶杆与同侧机架边缘的距离。第三档板将玻璃体温计管料的玻璃泡端束齐，第四挡板将玻璃体温计管料的顶端束齐。

进一步，所述的推射装置共有52个电磁弹射器组成，每一个电磁弹射器对应一组基准线间距，基准线间距小于22mm的设为一组，对应一个电磁弹射器；基准线间距大于34.5mm的设为一组，对应一个电磁弹射器；基准线间距在22mm～34.5mm之间的，自22mm起每增加0.25mm设为一组，共分50组，分别对应50个电磁弹射器。

进一步，所述的推射装置的电磁弹射器，又称电磁铁，其工作原理为：线圈通电时，电磁铁产生强磁力，瞬间吸引与顶杆固定的静磁铁，推射顶杆；断电后，顶杆受弹簧弹力作用恢复原位。

进一步，所述的推射装置的弹射器的顶杆头部设有阻尼材料，阻尼材料可以是硅橡胶，减轻顶杆对玻璃体温计管料造成的瞬间撞击力度，使玻璃体温计管料顺利被推射入导向管而避免顶杆将玻璃体温计管料顶端撞碎。

进一步，所述的收料装置的导向管形状可以设置为与水平面呈一定角度倾斜的直管，也可以设置成与玻璃体温计管料被推射后的运动抛物线形状一致的弯管。

进一步，所述的收料装置的导管内壁设有阻尼材料，阻尼材料可以是硅橡胶，防止玻璃体温计管料撞击导向管内壁产生破碎。

本发明提供的玻璃体温计自动分拣装置的工作原理为：利用CCD摄像机对划有基准线的玻璃体温计管料进行拍摄，采集图样信息，单片机根据图像采集装置获取的基准线间距对体温计进行分组，并计算传送带上每一个玻璃体温计管料的传送位置，推射装置由并排排列的多个电磁弹射器组成，每一个电磁弹射器对应一组图像信号，当玻璃体温计管料到达对应的电磁弹射器的位置时，单片机控制推射装置将玻璃体温计管料推射入对应的收料箱，实现玻璃体温计管料的精确分拣。

本发明提供的玻璃体温计自动分拣装置，采用上料装置实现了自动持续上料，采用CCD摄像机采集玻璃体温计管料的基准线图像来替代人眼识别，采用单片机替代人工分组，实现了玻璃体温计管料的自动分拣，有效提高了分拣精度和分拣效率。尤其是在分拣效率方面提升明显，经试验，原人工分拣的效率约为1支/秒，本发明的分拣效率提升至4～5支/秒，而且分拣精度也获得了大幅提升。

附图说明

图1是划定37℃基准线和41.5℃基准线的玻璃体温计。

图2是本发明玻璃体温计自动分拣装置的立体结构示意图。

图3是本发明玻璃体温计自动分拣装置的俯视图。

图4是图2沿X-Y方向的截面图。

图5是本发明电磁弹射器在断电时的结构示意图。

图6是本发明电磁弹射器在通电时的结构示意图。

附图标记：1-储料箱、101-传送带、102-1-第一档板、102-2-第二挡板、2-CCD摄像机、3-单片机、4-电磁弹射器、401-顶杆、5-收料装置、501-导向管、502-收料箱、6-玻璃体温计管料、601-37℃基准线、602-41.5℃基准线、7-机架。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细、清楚、完整的说明，以说明本发明完全符合专利法要求的新颖性、创造性和实用性。应当注意，实施例描述的只是本发明的一部分实施方式，不能用于限制本发明的保护范围。

如图2和图3所示，本发明提供的玻璃体温计自动分拣装置，包括机架7和设置在机架7上的上料装置、图像采集装置、单片机、推射装置、收料装置；

所述的上料装置包括用于盛放玻璃体温计管料6的储料箱1，用于运送玻璃体温计管料6的传送带101，以及驱动传送带运转的电机和传动轮，传送带上设有承载玻璃体温计管料6的齿式料盘，储料箱与图像识别装置之间还设有管料整齐装置。

进一步，所述的储料箱的底部为朝传送带的运动方向倾斜设置，储料箱的侧底部开有出料口，出料口的高度大于玻璃体温计管料的直径，小于玻璃体温计管料的直径的二倍。

所述整齐装置由两个设置于图像识别装置之前的挡板组成，所述的两个挡板设置在机架7上，沿传送带101的运动方向向内收敛，第一挡板102-1设置在第二挡板102-2之前，第一档板102-1设置在玻璃体温计管料6的玻璃泡一侧，第二挡板设置在玻璃体温计管料6的顶端一侧，第一挡板102-1和第二挡板102-2之间最小开口距离等于玻璃体温计管料6的长度。第一档板102-1将传送带上的玻璃体温计管料6的玻璃泡端束齐，第二挡板102-2将传送带上的玻璃体温计管料6的顶端束齐。

进一步，所述的整齐装置的第二挡板102-2的末端与同侧机架7边缘的距离大于处于原位的顶杆401与同侧机架7边缘的距离，小于最大行程的顶杆401与同侧机架7边缘的距离。

所述图像采集装置包括CCD摄像机2，设置于传送带101上方，用于采集玻璃体温计管料6上所划的基准线601和602图像。

进一步，所述的图像图像采集装置还包括图像处理模块和数据存储模块。

进一步，所述的图像采集装置还设有照明灯，照明区域为CCD摄像机的拍摄区域。以常用的110mm长的玻璃体温计为例，CCD摄像机2的图像采集区域，即拍摄区域应当不小于玻璃体温计的全长。

所述单片机3根据图像采集装置获取的基准线间距对玻璃体温计管料6进行分组，并计算传送带上每一个玻璃体温计管料6的传送位置，当管料到达相应位置时，控制推射装置将管料推射入对应的收料箱502。

进一步，单片机的分组原理为，将基准线间距小于22mm的设为一组，设定该组为废品；将基准线间距大于34.5mm的设为一组，设定该组为废品；将基准线间距在22mm～34.5mm之间的设为50组，相邻的每组的间距差为0.25mm，设定50组均为合格品。

推射装置安装在机架7上，在玻璃体温计管料6的顶端一侧，由并排排列的多个电磁弹射器4组成，电磁弹射器4的顶杆401水平设置，与传送带上的玻璃体温计管料6处于相同高度，每一个电磁弹射器对应一组图像信号。

进一步，所述的推射装置共有52个电磁弹射器4组成，每一个电磁弹射器4对应一组玻璃体温计管料6的基准线间距，基准线间距小于22mm的设为一组，对应一个电磁弹射器；基准线间距大于34.5mm的设为一组，对应一个电磁弹射器；基准线间距在22mm～34.5mm之间的，自22mm起每增加0.25mm设为一组，共分50组，分别对应50个电磁弹射器。

进一步，所述的推射装置的电磁弹射器4，又称电磁铁，其工作原理为：线圈通电时，电磁铁产生强磁力，瞬间吸引与顶杆401固定的静磁铁，推射顶杆401；断电后，顶杆401受弹簧弹力作用恢复原位。本实施例采用上海巨龙电子有限公司生产的JL7-TD2473-L型的电磁铁，顶杆的行程为10mm。

进一步，所述的推射装置的电磁弹射器4的顶杆401头部设有阻尼材料，阻尼材料为硅橡胶垫，减轻顶杆401对玻璃体温计管料6造成的瞬间撞击力度，使玻璃体温计管料6被推射入导向管而避免顶杆401将玻璃体温计管料6的顶端撞碎。

收料装置安装在与推射装置相对的一侧，包括导向管501和收料箱502，导向管501一端开口连接收料箱502，另一端开口朝向传送带101，与对应的电磁弹射器4的顶杆401在同一高度。

进一步，所述的收料装置的导向管501的形状可以设置为与水平面呈一定角度倾斜的直管，也可以设置成与玻璃体温计管料被推射后的运动抛物线形状一致的弯管。

进一步，所述的收料装置的导向管501内壁设有阻尼材料，阻尼材料可以是硅橡胶，防止玻璃体温计管料6撞击导向管501内壁产生破碎。

进一步，所述的图像识别装置与推射装置之间还设有辅管料整齐装置，它由两个设置在机架上沿传送带的运动方向向内收敛的第三挡板和第四挡板组成，第三档板和第四挡板对称设置，或者第三挡板设置在第四挡板之前，第三档板设置在玻璃体温计管料6的玻璃泡一侧，第四挡板设置在玻璃体温计管料的顶端一侧，第三挡板和第四挡板之间最小开口距离等于玻璃体温计管料的长度，第四挡板的末端与同侧机架边缘的距离大于处于原位的顶杆401与同侧机架边缘的距离，小于最大行程的顶杆402与同侧机架边缘的距离。第三档板将玻璃体温计管料的玻璃泡端束齐，第四挡板将玻璃体温计管料的顶端束齐。

本发明提供的玻璃体温计自动分拣装置的工作原理为：利用CCD摄像机对划有基准线的玻璃体温计管料进行拍摄采集图样信息，单片机根据图像采集装置获取的基准线间距对体温计进行分组，并计算传送带上每一个玻璃体温计管料的传送位置，推射装置由并排排列的多个电磁弹射器组成，每一个电磁弹射器对应一组图像信号，当玻璃体温计管料到达对应的电磁弹射器的位置时，单片机控制推射装置将玻璃体温计管料推射入对应的收料箱，实现玻璃体温计管料的精确分拣。

本发明提供的玻璃体温计自动分拣装置，采用上料装置实现了自动持续上料，采用CCD摄像机采集玻璃体温计管料的基准线图像来替代人眼识别，采用单片机替代人工分组，实现了玻璃体温计管料的自动分拣，有效提高了分拣精度和分拣效率。尤其是在分拣效率方面提升明显，经试验，原人工分拣的效率约为1支/秒，本发明的分拣效率提升至4～5支/秒，而且分拣精度也获得了大幅提升。

Claims (10)

1.一种玻璃体温计自动分拣装置，包括机架和设置在机架上的上料装置、图像采集装置、单片机、推射装置、收料装置； 

所述上料装置包括用于盛放玻璃体温计管料的储料箱，用于运送玻璃体温计管料的传送带，以及驱动传送带运转的电机和传动轮，传送带上设有承载玻璃体温计管料的齿式料盘，储料箱与图像识别装置之间还设有管料整齐装置，所述整齐装置由两个设置于图像识别装置之前的挡板组成，所述的两个挡板设置在机架上，沿传送带的运动方向向内收敛，第一挡板设置在第二挡板之前，第一档板设置在玻璃体温计管料的玻璃泡一侧，第二挡板设置在玻璃体温计管料的顶端一侧，第一挡板和第二挡板之间最小开口距离等于玻璃体温计管料的长度，第一档板将玻璃体温计管料的玻璃泡端束齐，第二挡板将玻璃体温计管料的顶端束齐； 

所述图像采集装置包括CCD摄像机，设置于传送带上方，采集玻璃体温计管料上所划的基准线图像； 

所述单片机根据图像采集装置获取的基准线间距对玻璃体温计管料进行分组，并计算传送带上每一个管料的传送位置，当管料到达相应位置时，控制推射装置将管料推射入对应的收料箱； 

所述推射装置安装在机架上，在玻璃体温计管料的顶端一侧，由并排排列的多个电磁弹射器组成，每一个电磁弹射器对应一组图像信号，电磁弹射器的顶杆水平设置，与传送带上的玻璃体温计管料处于相同高度； 

所述收料装置安装在与推射装置相对的一侧，包括导向管和收料箱，导向管一端开口连接收料箱，另一端开口朝向传送带，与对应的电磁弹射器的顶杆在同一高度。 

2.根据权利要求1所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的整齐装置的第二挡板的末端与同侧机架边缘的距离大于处于原位的顶杆与同侧机架边缘的距离，小于最大行程的顶杆与同侧机架边缘的距离。 

3.根据权利要求2所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的图像识别装置与推射装置之间还设有辅管料整齐装置，它由两个设置在机架上沿传送带的运动方向向内收敛的第三挡板和第四挡板组成，第三档板和第四挡板对称设置，或者第三挡板设置在第四挡板之前，第三档板设置在玻璃体温计管料的玻璃泡一侧，第四挡板设置在玻璃体温计管料的顶端一侧，第三挡板和第四挡板之间最小开口距离等于玻璃体温计管料的长度，第四挡板的末端与同侧机架边缘的距离大于处于原位的顶杆与同侧机架边缘的距离，小于最大行程的顶杆与同侧机架边缘的距离，第三档板将玻璃体温计管料的玻璃泡端束齐，第四挡板将玻璃体温计管料的顶端束齐。 

4.根据权利要求1所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的图像图像采集 装置还包括图像处理模块和数据存储模块。 

5.根据权利要求4所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的图像采集装置还设有照明灯，照明区域为CCD摄像机的拍摄区域。 

6.根据权利要求1所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的推射装置共有52个电磁弹射器组成，每一个电磁弹射器对应一组基准线间距，基准线间距小于22mm的设为一组，对应一个电磁弹射器；基准线间距大于34.5mm的设为一组，对应一个电磁弹射器；基准线间距在22mm～34.5mm之间的，自22mm起每增加0.25mm设为一组，共分50组，分别对应50个电磁弹射器。 

7.根据权利要求6所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的推射装置的弹射器的顶杆头部设有阻尼材料，减轻顶杆对玻璃体温计管料造成的瞬间撞击力度。 

8.根据权利要求1所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的收料装置的导向管形状设置成与水平面呈一定角度倾斜的直管。 

9.根据权利要求1所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的收料装置的导向管形状设置成与玻璃体温计管料被推射后的运动抛物线形状一致的弯管。 

10.根据权利要求8或者9所述的玻璃体温计自动分拣装置，其特征在于，所述的收料装置的导管内壁设有阻尼材料，防止玻璃体温计管料撞击导向管内壁产生破碎。