CN110665827B - 壳状牙科器械的分拣系统 - Google Patents

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Abstract

本申请的一方面提供了一种壳状牙科器械分拣系统，包括：闭合传送带，用于在各模块之间传送载具，其中，载具用于承载壳状牙科器械；上料模块，设置于所述闭合传送带的沿线，用于往所述闭合传送带传送至上料模块的空载具上装载待分拣的壳状牙科器械；以及至少两个缓存模块，设置于所述闭合传送带的沿线，每一缓存模块设有多个缓存仓，用于缓存预先分配给它们的壳状牙科器械。

Description

壳状牙科器械的分拣系统
技术领域
本申请总体上涉及壳状牙科器械的分拣系统。
背景技术
由于美观、便捷以及利于清洁等优点，基于高分子材料的壳状牙科器械(如壳状矫治器和保持器等)越来越受欢迎。就壳状矫治器而言，将患者牙齿从原始布局重新定位到期望的布局，通常需要多个逐次的壳状矫治器，例如，几十个甚至上百个壳状矫治器。这造成了对壳状牙科器械的大量需求，也对壳状牙科器械的生产带来了极大的挑战。
为了最大化生产效率，可以把不同患者/用户的壳状牙科器械混合生产，这就需要在包装之前对混合的壳状牙科器械按患者/用户进行分拣。因此，有必要提供一种高效的分拣系统。
发明内容
本申请的一方面提供了一种壳状牙科器械分拣系统，包括：闭合传送带，用于在其沿线的各模块之间传送载具，其中，载具用于承载壳状牙科器械；上料模块，设置于所述闭合传送带的沿线，用于往所述闭合传送带传送至上料模块的空载具上装载待分拣的壳状牙科器械；以及至少两个缓存模块，设置于所述闭合传送带的沿线，每一缓存模块设有多个缓存仓，用于缓存预先分配给它们的壳状牙科器械。
在一些实施方式中，每一所述缓存仓用于缓存预先分配给它的一组壳状牙科器械。
在一些实施方式中，壳状牙科器械是按客户进行分组。
在一些实施方式中，所述上料模块包括上料传送带，被所述闭合传送带送至所述上料模块的空载具被转移至所述上料传送带进行上料操作。
在一些实施方式中，所述上料传送带和与之对应的所述闭合传送带的一段基本平行。
在一些实施方式中，所述上料模块还包括第一载具转移装置、图像采集装置以及第一载具信息读写装置，其中，所述图像采集装置和所述第一载具信息读写装置设置于所述上料传送带沿线，所述图像采集装置用于采集载具所承载的待分拣壳状牙科器械的图像以供提取其身份信息，所述第一载具信息读写装置用于把提取出的待分拣壳状牙科器械的身份信息写入承载它的载具，所述第一载具转移装置用于把所述闭合传送带传送至所述上料模块的空载具转移至所述上料传送带，以及把承载有壳状牙科器械且记录有该壳状牙科器械身份信息的载具转移至所述闭合传送带。
在一些实施方式中，所述第一载具信息读写装置是RFID装置。
在一些实施方式中，所述缓存模块包括缓存传送带，被所述闭合传送带送至所述缓存模块的承载有待分拣壳状牙科器械的载具被转移至所述缓存传送带进行缓存操作。
在一些实施方式中，所述缓存传送带和与之对应的所述闭合传送带的一段基本平行。
在一些实施方式中，所述缓存模块还包括第一载具信息读取装置、第二载具转移装置以及壳状牙科器械抓取装置，其中，所述第一载具信息读取装置用于读取被所述闭合传送带传送至所述缓存模块的载具中的信息，以判断该载具上所承载的壳状牙科器械是否分配给该缓存模块，所述壳状牙科器械抓取装置用于将所述缓存传送带上的载具上的壳状牙科器械抓取至对应的缓存仓，所述第二载具转移装置用于把所述闭合传送带传送至该缓存模块的载具转移至所述缓存传送带以进行缓存操作，以及把所述缓存传送带上的空载具转移至所述闭合传送带。
在一些实施方式中，所述第一载具读取装置是RFID装置。
在一些实施方式中，所述至少两个缓存模块中的至少一个设有错误缓存仓，用于缓存无记录的壳状牙科器械。
在一些实施方式中，所述至少两个缓存模块中的至少一个设有溢出缓存仓，用于缓存属于暂时未分配缓存仓的组的壳状牙科器械。
在一些实施方式中，所述至少两个缓存模块中的至少一个设有不可识别缓存仓，用于缓存无法识别其身份信息的壳状牙科器械。
本申请的又一方面提供了一种壳状牙科器械分拣方法，包括：把闭合传送带送至上料模块的空的第一载具转移至位于所述闭合传送带沿线的上料模块的上料传送带，接着在所述第一载具上装载待分拣壳状牙科器械，并且将该待分拣壳状牙科器械的身份信息写入所述第一载具，然后把所述第一载具转移至所述闭合传送带；若所述待分拣壳状牙科器械被分配给位于所述闭合传送带沿线的多个缓存模块中的第一缓存模块，把所述闭合传送带送至第一缓存模块的所述装载有所述待分拣壳状牙科器械的第一载具转移至所述第一缓存模块的缓存传送带，接着把所述待分拣壳状牙科器械抓取至所述第一缓存模块的对应的缓存仓进行缓存，再把空的所述第一载具转移至所述闭合传送带；以及若所述第一缓存模块中的一个缓存仓内缓存的对应的一组壳状牙科器械已经集齐，那么将该缓存仓内的壳状牙科器械转移至其他处进行后续处理。
附图说明
以下将结合附图及其详细描述对本申请的上述及其他特征作进一步说明。应当理解的是，这些附图仅示出了根据本申请的若干示例性的实施方式，因此不应被视为是对本申请保护范围的限制。除非特别指出，附图不必是成比例的，并且其中类似的标号表示类似的部件。
图1示意性地展示了本申请一个实施例中的壳状牙科器械分拣系统；
图2为本申请一个实施例中的上料模块的示意性侧视图；
图3为本申请一个实施例中的缓存模块的示意性俯视图；及
图4为本申请一个实施例中的缓存模块的示意性侧透视图。
具体实施方式
以下的详细描述引用了构成本说明书一部分的附图。说明书和附图所提及的示意性实施方式仅仅是出于说明性之目的，并非意图限制本申请的保护范围。在本申请的启示下，本领域技术人员能够理解，可以采用许多其他实施方式，并且可以对所描述实施方式做出各种改变，而不背离本申请的主旨和保护范围。应当理解的是，在此说明并图示的本申请的各个方面可以按照很多不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，这些不同配置都在本申请的保护范围之内。
目前，较常用的壳状牙科器械制造工艺是热压膜成型工艺。在该工艺中，将经过加热的高分子材料膜片在牙模上压膜形成相应的阴模，然后经过裁剪和打磨得到成品壳状牙科器械。
打磨的目的是是壳状牙科器械的边缘钝化，使其不容易对使用者造成创伤。当前，比较常用的一种壳状牙科器械打磨方式是三元震动抛光，为了提高效率，一个批次可以对几百个壳状牙科器械进行打磨。在这几百个个壳状牙科器械中可能包括多个用户的壳状矫治器和保持器。因此，需要在包装和交付这些壳状牙科器械之前对其按用户进行分拣。
壳状矫治器为一体的壳状，其形成容纳多颗牙齿的空腔，且该空腔具有将牙齿从当前布局重新定位到下一布局的几何形态。壳状保持器也为一体的壳状，其形成容纳多颗牙齿的空腔，通常情况下，该空腔的几何形态与需要保持的牙齿的布局基本吻合。
经过大量的研发工作，本申请的发明人开发出了一种高效的壳状牙科器械分拣系统。
请参图1，示意性地展示了本申请一个实施例中的壳状牙科器械分拣系统100。
壳状牙科器械分拣系统100包括计算机(图中未示)、闭合传送带101、上料模块103、缓存模块105a～105e、载具107、轨道109a～109c、桁架机械手111a～111c、传送车113(请参图4)、收集盒115以及传送带117。
计算机用于控制壳状牙科器械分拣系统100自动分拣壳状牙科器械。
闭合传送带(也可称为回转传送带)101用于在各个功能区域之间传送载具107。闭合的传送带能够循环传送，无需像开放的传送带在末端收集载具并重新装载到首端，因此简化了系统和流程。
在一个实施例中，闭合传送带101为环状。在本申请的启发下，可以理解，可以根据具体需求以及空间情况来决定闭合传送带的形状，可以采用任何合适的形状。
在一个实施例中，闭合传送带101上用于放置载具107的位置之间的间隔可以是固定的，以便进行流水线操作。在一个实施例中，闭合传送带101的运行可以是步进式的，例如，其每次传送的距离可以是放置载具的间隔，在完成一次移动后可停顿预定的时间间隔，以等待上料模块103和缓存模块105a～105e的操作。
图2为本申请一个实施例中的上料模块103的示意性侧视图。上料模块103用于将待分拣的壳状牙科器械送入闭合传送带101进行分拣。请参图1和图2，上料模块103包括传送带1031、机械手1033和1035、图像采集装置1037以及载具信息读写装置1039。
在一个实施例中，传送带1031上用于放置载具107的位置之间的间隔可以是固定的，以便流水线操作。例如，当一个工位完成对载具107的操作后，传送带1031可以运行与该固定间隔相等的距离，以把载具107传送到下一个工位。
在一个实施例中，传送带1031沿A方向传送。在计算机的控制下，机械手1033从闭合传送带101上把空的载具107转移到传送带1031上靠近机械手1033的一端。此时，工作人员可以手动将待分拣的壳状牙科器械放置于空的载具107之上，或者计算机可以控制自动上料装置(图中未示)自动将待分拣的壳状牙科器械放置于空的载具107之上。
当承载有壳状牙科器械的载具107被传送至图像采集装置1037下方时，计算机控制图像采集装置1037采集壳状牙科器械的图像，并基于采集到的图像提取该壳状牙科器械的身份标识，根据该身份标识可以在数据库中找到唯一的与之对应的身份信息，例如，该壳状牙科器械属于哪一位患者以及是矫治过程中哪一个步骤的壳状牙科器械。壳状牙科器械上所带的身份标识可以是以文字、编码、条码或二维码等形式。在一个实施例中，身份标识可以是以激光刻在壳状牙科器械上。在一个实施例中，图像采集装置1037可以是数字相机。
当承载有壳状牙科器械的载具107被传送至载具信息读写装置1039处时，计算机控制载具信息读写装置1039将提取出的身份标识写入载具107。在一个实施例中，载具信息读写装置1039可以是RFID(Radio-Frequency Identification)读写装置，载具107上安装有RFID芯片，可以用于存储壳状牙科器械的身份标识。在本申请的启示下，可以理解，载具信息读写装置1039并不限于RFID装置，其可以是任何适用的信息读写装置，包括接触式的和无线方式的。
当载具107被写入壳状牙科器械的身份标识之后，计算机控制机械手1035把载具107转移至闭合传送带101上，供缓存模块105a～105e进行分拣缓存。缓存模块105a～105e相似，下面仅对缓存模块105a进行详细说明，不再对其他缓存模块进行重复说明。
图3为缓存模块105a的示意性俯视图，图4为缓存模块105a的示意性的侧透视图。
请参图3和图4，缓存模块105a包括传送带1051a、机械手1052a和1053a、机械手1054a、缓存平台1055a和1057a以及载具信息读写装置1059a。
在一个实施例中，传送带1051a的运行方向和闭合传送带101的相应的一段的运行方向一致。在一个实施例中，传送带1051a与闭合传送带101的对应段基本平行。
在一个实施例中，缓存模块105a在靠近传送带1051a两端的位置可以设置机械手1052a和1053a，分别用于将载具107从闭合传送带101转移至传送带1051a，以及从传送带1051a转移至闭合传送带101。
在一个实施例中，壳状牙科器械分拣系统100可以按患者对壳状牙科器械进行分拣。当上料模块103把承载有属于一个新患者的壳状牙科器械的载具107送到闭合传送带101上时，计算机会为该患者分配一个缓存模块，由该缓存模块来缓存属于该患者的所有壳状牙科器械。
在一个实施例中，可以在闭合传送带101靠近机械手1052a处的下方设置载具信息读写装置115a。当一个载具107被传送至缓存模块105a附近时，载具信息读写装置115a读取该载具107所存储的信息并发送给计算机。若该载具107所存储的信息显示其承载的壳状牙科器械被分配给缓存模块105a，那么计算机控制机械手1052a把该载具107从闭合传送带101转移至传送带1051a；若该载具107所存储的信息显示其为空载具，或者其承载的壳状牙科器械被分配给其他缓存模块，那么缓存模块1051a不对该载具进行操作。
缓存模块105a包括两个缓存平台1055a和1057a。在本申请的启示下，可以理解，每个缓存模块的缓存平台的数量可以根据具体设计和情况增加或减少。其中，缓存平台1055a包括多个缓存仓1056a，缓存平台1057a包括多个缓存仓1058a。在一个实施例中，每一个缓存仓用于缓存同一患者的壳状牙科器械。在一些情况下，单个患者的壳状牙科器械数量过多，一个缓存仓无法容纳该患者的所有壳状牙科器械，此时，可以为该患者分配两个或者更多缓存仓。可以把分配给同一缓存仓的壳状牙科器械称为一组壳状牙科器械。
当一个载具107从闭合传送带101被转移到传送带1051a之后，计算机根据从该载具107读取的信息，控制机械手1054a把该载具107上的壳状牙科器械转移到分配给对应患者的缓存仓内。
载具信息读写装置1059a可以设置在传送带1051a下方靠近机械手1053a的位置。当空的载具107被传送到载具信息读写装置1059a上方时，计算机控制载具信息读写装置1059a将该空载具107的信息改写为“空”。然后，计算机控制机械手1053a将该空载具107从传送带1051a转移到闭合传送带101。
在一个实施例中，对应每一已分配的缓存仓，计算机内有一列表，记录应被缓存在该缓存仓内的壳状牙科器械的身份信息以及其中哪些壳状牙科器械已经被缓存在该缓存仓内。每当一个壳状牙科器械被放入该缓存仓，计算机判断所述列表上的所有壳状牙科器械是否都已缓存于该缓存仓。如果是，那么计算机控制打开该缓存仓底部的门，该缓存仓内的壳状牙科器械顺着其所在缓存平台底部的漏斗形通道滑入收集盒115；接着，计算机控制承载该收集盒115的小车113沿轨道109a运行至其一端；然后，桁架机械手111a将该收集盒115抓取至传送带117，将其传送至相应处以供后续处理；最后，桁架机械手111a抓取一个空的收集盒放置于小车113上，以收集下一组完整的壳状牙科器械。
请再参图1，在一个实施例中，缓存模块105a的两个缓存平台1056a和1058a均位于轨道109a的上方，两者共享同一小车113。缓存模块105b和105c的4个缓存平台是位于轨道109b上方，共享同一小车。缓存模块105d和105e的4个缓存平台是位于轨道109c上方，共享同一小车。在一个实施例中，对应轨道109a～109c分别设有桁架机械手111a～111c，用于抓取在各自轨道上运行的小车113上所承载的收集盒115至传送带，并抓取空的收集盒放回小车113。在又一实施例中，轨道109a～109c可以共享同一桁架机械手。
在一个实施例中，运载收集盒115的小车113可以自由运动，无需沿轨道运行，由计算机控制在需要的时候根据定位运动到需要的位置。
在一个实施例中，可以在缓存模块105a～105e中选择若干缓存仓作为溢出缓存仓、错误缓存仓以及不可识别缓存仓。当计算机无法基于图像采集装置1037采集获得的壳状牙科器械的图像提取其身份信息，可将此壳状牙科器械缓存至不可识别缓存仓，后续可集中人工识别和输入身份信息，以提高效率。当计算机提取出的壳状牙科器械身份信息不在系统内，可以把该壳状牙科器械暂存于错误缓存仓。当所有的缓存仓都被分配/占用时，那么属于一组新的壳状牙科器械的一个可以被暂存于溢出缓存仓，待其他缓存仓空出之后再对其进行重新分拣。
上料模块103和缓存模块105a～105e分布于闭合输送带101的不同位置，能够提高分拣系统的整体效率并且适合大规模生产。
上料模块103和缓存模块105a～105e设有各自的输送带支线，有利于减少因局部问题而造成的堵塞，提高分拣系统的整体效率。
在一个实施例中，所有传送带均以步进式运行，传送带上装载载具的位置也可以固定，如此，计算机可记录所有载具的位置和状态，从而无需载具信息读写装置。
尽管在此公开了本申请的多个方面和实施例，但在本申请的启发下，本申请的其他方面和实施例对于本领域技术人员而言也是显而易见的。在此公开的各个方面和实施例仅用于说明目的，而非限制目的。本申请的保护范围和主旨仅通过后附的权利要求书来确定。
同样，各个图表可以示出所公开的方法和系统的示例性架构或其他配置，其有助于理解可包含在所公开的方法和系统中的特征和功能。要求保护的内容并不限于所示的示例性架构或配置，而所希望的特征可以用各种替代架构和配置来实现。除此之外，对于流程图、功能性描述和方法权利要求，这里所给出的方框顺序不应限于以同样的顺序实施以执行所述功能的各种实施例，除非在上下文中明确指出。
除非另外明确指出，本文中所使用的术语和短语及其变体均应解释为开放式的，而不是限制性的。在一些实例中，诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”这样的扩展性词汇和短语或者其他类似用语的出现不应理解为在可能没有这种扩展性用语的示例中意图或者需要表示缩窄的情况。

Claims (15)

1.一种壳状牙科器械分拣系统，包括：
闭合传送带，用于在其沿线的各模块之间传送载具，其中，载具用于承载壳状牙科器械；
上料模块，设置于所述闭合传送带的沿线，用于往所述闭合传送带传送至上料模块的空载具上装载待分拣的壳状牙科器械；以及
至少两个缓存模块，设置于所述闭合传送带的沿线，每一缓存模块设有多个缓存仓，用于缓存预先分配给它们的壳状牙科器械，
每一所述缓存模块包括壳状牙科器械抓取装置以及第二载具信息读写装置，其中，所述壳状牙科器械抓取装置用于将由所述闭合传送带送至对应缓存模块的载具上的壳状牙科器械抓取至对应的缓存仓，所述第二载具信息读写装置用于把由所述壳状牙科器械抓取装置取走壳状牙科器械的空载具的信息改写为“空”，使其在所述闭合传送带上继续流转。
2.如权利要求1所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，每一所述缓存仓用于缓存预先分配给它的一组壳状牙科器械。
3.如权利要求2所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，壳状牙科器械是按客户进行分组。
4.如权利要求1所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述上料模块包括上料传送带，被所述闭合传送带送至所述上料模块的空载具被转移至所述上料传送带进行上料操作。
5.如权利要求4所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述上料传送带和与之对应的所述闭合传送带的一段基本平行。
6.如权利要求4所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述上料模块还包括第一载具转移装置、图像采集装置以及第一载具信息读写装置，其中，所述图像采集装置和所述第一载具信息读写装置设置于所述上料传送带沿线，所述图像采集装置用于采集载具所承载的待分拣壳状牙科器械的图像以供提取其身份信息，所述第一载具信息读写装置用于把提取出的待分拣壳状牙科器械的身份信息写入承载它的载具，所述第一载具转移装置用于把所述闭合传送带传送至所述上料模块的空载具转移至所述上料传送带，以及把承载有壳状牙科器械且记录有该壳状牙科器械身份信息的载具转移至所述闭合传送带。
7.如权利要求6所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述第一载具信息读写装置是RFID装置。
8.如权利要求1所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述缓存模块包括缓存传送带，被所述闭合传送带送至所述缓存模块的承载有待分拣壳状牙科器械的载具被转移至所述缓存传送带进行缓存操作。
9.如权利要求8所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述缓存传送带和与之对应的所述闭合传送带的一段基本平行。
10.如权利要求8所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述缓存模块还包括第一载具信息读取装置以及第二载具转移装置，其中，所述第一载具信息读取装置用于读取被所述闭合传送带传送至所述缓存模块的载具中的信息，以判断该载具上所承载的壳状牙科器械是否分配给该缓存模块，所述第二载具转移装置用于把所述闭合传送带传送至该缓存模块的装载着被分配给该缓存模块的壳状牙科器械的载具转移至所述缓存传送带以进行缓存操作，以及把所述缓存传送带上的空载具转移至所述闭合传送带，所述壳状牙科器械抓取装置是从所述缓存传送带上的载具上抓取壳状牙科器械至对应的缓存仓。
11.如权利要求10所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述第一载具读取装置是RFID装置。
12.如权利要求1所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述至少两个缓存模块中的至少一个设有错误缓存仓，用于缓存无记录的壳状牙科器械。
13.如权利要求1所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述至少两个缓存模块中的至少一个设有溢出缓存仓，用于缓存属于暂时未分配缓存仓的组的壳状牙科器械。
14.如权利要求1所述的壳状牙科器械分拣系统，其特征在于，所述至少两个缓存模块中的至少一个设有不可识别缓存仓，用于缓存无法识别其身份信息的壳状牙科器械。
15.一种壳状牙科器械分拣方法，包括：
把闭合传送带送至上料模块的空的第一载具转移至位于所述闭合传送带沿线的上料模块的上料传送带，接着在所述第一载具上装载待分拣壳状牙科器械，并且将该待分拣壳状牙科器械的身份信息写入所述第一载具，然后把所述第一载具转移至所述闭合传送带；
若所述待分拣壳状牙科器械被分配给位于所述闭合传送带沿线的多个缓存模块中的第一缓存模块，把所述闭合传送带送至第一缓存模块的所述装载有所述待分拣壳状牙科器械的第一载具转移至所述第一缓存模块的缓存传送带，接着把所述待分拣壳状牙科器械抓取至所述第一缓存模块的对应的缓存仓进行缓存，再把空的所述第一载具的信息写为“空”并将其转移至所述闭合传送带继续流转；以及
若所述第一缓存模块中的一个缓存仓内缓存的对应的一组壳状牙科器械已经集齐，那么将该缓存仓内的壳状牙科器械转移至其他处进行后续处理。
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