CN112264321A - 一种产科手术器械分拣装置及分拣方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种产科手术器械分拣装置及分拣方法，包括第一传送机、用于控制装置的整体运行控制器、设置有分拣盒的分拣平台，第一传送机上方设置有激光轮廓传感器；两对直线导轨，两对直线导轨分别设置在第一传送机的两侧；一对直线导轨之间通过滑块转动设置有第一丝杆，第一丝杆的丝杆螺母连接有用于抓取手术器械的第一抓取机构；另一对直线导轨之间通过滑块转动设置有第二丝杆，第二丝杆的丝杆螺母连接有用于抓取分拣盒的第二抓取机构；直线导轨固定连接有齿条，滑块固定连接有移动电机，移动电机连接有齿轮，齿轮和齿条相啮合。本发明利用手术线器械不同的外观形状和长度，利用图像识别，从而完成手术器械的分拣，和分拣盒的打包工作。

Description

一种产科手术器械分拣装置及分拣方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种产科专用的医疗器械的分类装置，具体涉及一种产科手术器械分拣装置及分拣方法。
背景技术
医院里的手术器械品种多，数量多，医护人员在对手术器械进行分类清点时、特别是清洗后进行包装时都要根据手术器械的种类进行分类。
常用的手术器械通常有手术剪和止血钳等，手术剪通常分为直尖手术剪和弯尖手术剪，止血钳通常分为直止血钳和弯止血钳，其中直尖手术剪和直止血钳的长度通常为12.5cm、14cm、16cm、18cm等，弯尖手术剪和弯止血钳的长度通常为12.5cm、14cm、16cm等；因此手术剪和止血钳之间很难区分，而且同样是直尖手术剪因其长度的差距很小，区分难度也特别高，仅靠人工分拣、包装，耗时耗力，增加了人员的工作负担；同时因手术器械外形相似程度很高，人工很容易出错，前期分类出现问题，对后续的工作影响很大，严重影响工作效率，造成重复劳动。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种产科手术器械分拣装置及分拣方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提出了一种产科手术器械分拣装置，包括：
第一传送机，所述第一传送机用于传送手术器械，所述第一传送机固定连接有激光轮廓传感器，所述激光轮廓传感器设置在所述第一传送机上方；
分拣平台，所述分拣平台设置在所述第一传送机右侧，所述分拣平台内设置有分拣盒，所述分拣平台右侧设置有用于传送所述分拣盒的第二传送机；
两对直线导轨，所述两对直线导轨分别设置在所述第一传送机的两侧，其中一对直线导轨之间转动设置有第一丝杆，另外一对直线导轨之间转动设置有第二丝杆；所述直线导轨上滑动连接有滑块，所述第一丝杆和所述第二丝杆与所述滑块转动连接；
齿条，所述齿条固定连接在所述直线导轨一侧，所述滑块的一侧还固定连接有移动电机，所述移动电机连接有齿轮，所述齿条和所述齿轮相啮合，所述齿条设置有两个；
第一抓取机构，所述第一抓取机构用于抓取所述手术器械，所述第一抓取机构与所述第一丝杆的丝杆螺母相连，所述第一丝杆由分拣电机驱动，所述分拣电机与所述滑块固定连接；
第二抓取机构，所述第二抓取机构用于抓取所述分拣盒，所述第二抓取机构与所述第二丝杆的丝杆螺母相连，所述第二丝杆由拣盒电机驱动，所述拣盒电机与所述滑块固定连接；
控制器，该控制器用于控制装置的整体运行。
优选的，所述第一抓取机构包括：所述丝杆螺母上固定连接有第一激光测距仪和小气缸，所述小气缸通过顶板连接有第一手指气缸，所述第一手指气缸连接有分拣块。
优选的，所述第二抓取机构包括：所述丝杆螺母上固定连接有第二激光测距仪和大气缸，所述大气缸通过顶板连接有第二手指气缸，所述第二手指气缸连接有抓取块。
优选的，所述分拣平台和所述直线导轨固定连接在底板上，所述底板还固定连接有顶起气缸；所述顶起气缸通过固定顶板连接有打包块，所述打包块设置有两个且分别设置在所述第二传送机的两侧；所述打包块之间转动连接有连杆，所述连杆固定连接有支架。
优选的，所述连杆设置有四个，所述支架设置有八个，所述支架上铺设有打包布；所述打包块固定连接有打包电机，所述打包电机连接有主动轮，所述连杆上还套设有从动轮，所述主动轮和所述从动轮相啮合。
优选的，所述第一传送机通过摄像头支架还固定连接有摄像头，所述摄像头设置在所述第一传送机上方。
本发明还提出了一种分拣方法，采用上述的一种产科手术器械分拣装置，包括以下步骤：
S1:将手术器械放在第一传送机上，第一传送机带动手术器械向右移动，激光轮廓传感器检测到手术器械的轮廓后传递相应的信号给控制器，控制器接受到该信号后进行处理，此时，控制器控制移动电机和分拣电机开始工作；
S2：移动电机驱动第一丝杆移动到指定位置，分拣电机驱动丝杆螺母移动到指定位置，然后，控制器控制第一抓取机构抓取手术器械；
S3：第一抓取机构抓取到手术器械后，控制器控制移动电机和分拣电机，使第一抓取机构移动到相应的分拣盒的上方，控制器控制第一抓取机构，使手术器械落入分拣盒内。
优选的，所述步骤S3中，还包括分拣盒的打包方法：
S11：当控制器检测到落入分拣盒内的手术器械数量为N时，控制器控制移动电机和捡盒电机开始工作，控制器控制第二抓取机构移动到指定位置，然后，控制器控制第二抓取机构抓取分拣盒；
S12：控制器通过控制移动电机和捡盒电机，使第二抓取机构移动到第二传送机上方，控制器控制第二抓取机构，使手术器械落在支架铺设的打包布上；
S13：控制器控制打包电机转动，打包电机驱动连杆转动，连杆带动支架转动指定的角度，使打包布包裹好分拣盒，然后，控制器控制打包电机停止工作，顶起气缸开始工作，顶起气缸带动支架向上移动指定的距离，第二传送机负责传送包裹好的分拣盒，从而完成分拣盒的包裹工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置的摄像头和激光轮廓传感器相配合的方式，当手术器械进入摄像头和激光轮廓传感器的感知范围内时，进行外观轮廓的图像采集和对手术器械长度等数据的采集，并将采集的数据传递给控制器，控制器将采集到的数据与预先设置的标准器械数据进行分析对比，从而根据实际情况，实现对手术器械的分拣，分辨的精准度高。
2.本发明通过设置的抓取机构，其中激光测距仪用来实现手指气缸位置的确定，手指气缸用于手术器械和分拣盒的抓取工作，其中手指气缸与控制器相连，控制器根据实际的手术器械不同，进行手指气缸不同抓取力度的调整，便于抓取工作的进行。
3.本发明通过设置的导轨与丝杆机构，其中导轨的滑块连接有由电机驱动的齿轮，齿轮与齿条配合，实现滑块在导轨上的移动，丝杆与滑块固定连接，抓取机构与丝杆的螺母相连，使抓取机构在控制器的作用下，在相应的空间内移动。
4.本发明还设置有打包机构，通过电机驱动支架转动，支架上铺设有打包布，使打包布包裹住分拣盒，从而实现对分拣盒的打包工作，防止因人工接触造成的二次清洗，利于后续操作的进行。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明整体主视图；
图2是本发明整体俯视图。
附图标记说明:
1第一传送机；2手术器械；3摄像头；4摄像头支架；5激光轮廓传感器；6安装支架；8第一丝杆；9限位块；10齿轮；11齿条；12直线导轨；13底板；14移动电机；15分拣电机；16分拣盒；17分拣平台；18轴承；19支撑块；20支架；21电机固定座；22打包电机；23从动轮；24连杆；25第二传送机；26主动轮；27滑块；28捡盒电机；29丝杆螺母；30第二丝杆；31打包块；32固定顶板；33顶起气缸；
701第一激光测距仪；702转接板；703小气缸；704顶板；705第一手指气缸；706分拣块；707第二激光测距仪；708大气缸；709第二手指气缸；710抓取块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1-2所示，本实施例提出了一种产科手术器械分拣装置，包括起支撑作用的底板13，用于控制装置的整体运行的控制器；
第一传送机1，第一传送机1固定在地面上用于传送手术器械2，底板13上固定连接有安装支架6，安装支架6固定连接有激光轮廓传感器5，安装支架6还通过摄像头支架4固定连接有摄像头3，激光轮廓传感器5和摄像头3设置在第一传送机1上方且与控制器相连。
摄像头3和激光轮廓传感器5用于进行手术器械外观轮廓的图像采集和对长度等数据的采集，并将采集的数据传递给控制器，控制器将采集到的数据与预先设置的标准器械数据进行分析对比，从而根据实际情况，实现对手术器械的分拣，分辨的精准度高。其中激光轮廓传感器5可以采用LS系列中等精度3D激光轮廓传感器，型号LS-A80200。
分拣平台17，分拣平台17设置在第一传送机1右侧，分拣平台17的底端与底板13固定连接，分拣平台17内设置有分拣盒16，分拣盒16设置有九个用于储存不同类型的手术器械2，可根据实际需要对分拣盒16进行调整。分拣盒16初始的位置信息预先设定在控制器内。
两对直线导轨12，直线导轨12与底板16固定连接，两对直线导轨12分别设置在第一传送机1的两侧，直线导轨12上滑动连接有滑块27；齿条11，齿条11与底板16固定连接，齿条11设置在直线导轨12一侧，滑块27的一侧还固定连接有移动电机14，移动电机14与控制器相连，移动电机14连接有齿轮10，齿条11和齿轮10相啮合。
每一对直线导轨12之间设置有一个齿条11，齿条11共设置有两个，移动电机14驱动齿轮10转动，齿轮10与齿条11啮合，从而实现滑块27在直线导轨12上的移动。
其中一对直线导轨12之间转动设置有第一丝杆8，另外一对直线导轨12之间转动设置有第二丝杆30，第一丝杆8上设置有两个起到限位作用的限位块9，第二丝杆30上也设置有两个起到限位作用的限位块9，限位块9共设置有四个。
第一抓取机构，第一抓取机构用于抓取手术器械2，第一抓取机构与第一丝杆8的丝杆螺母29相连，第一丝杆8的一端与分拣电机15相连，分拣电机15与滑块27固定连接，第一丝杆8的另一端通过轴承18与滑块27转动连接；分拣电机15与控制器相连。
第一抓取机构包括：丝杆螺母29上固定连接有第一激光测距仪701，丝杆螺母29通过转接板702固定连接有小气缸703，小气缸703通过顶板704连接有第一手指气缸705，第一手指气缸705连接有分拣块706。第一激光测距仪701、小气缸703和第一手指气缸705与控制器相连。
其中第一激光测距仪701用来实现第一手指气缸705位置的确定，第一手指气缸705和分拣块706相配合用于手术器械2的抓取工作，控制器根据实际的手术器械2种类不同，进行第一手指气缸705不同抓取力度的调整，从而便于抓取工作的进行。
第二抓取机构，第二抓取机构用于抓取分拣盒16，第二抓取机构与第二丝杆30的丝杆螺母29相连，第二丝杆30的一端与拣盒电机28相连，拣盒电机28与滑块27固定连接，第二丝杆30的另一端通过轴承18与滑块27转动连接；拣盒电机28与控制器相连。
第二抓取机构包括：丝杆螺母29上固定连接有第二激光测距仪707，丝杆螺母29通过转接板702固定连接有大气缸708，大气缸708通过顶板704连接有第二手指气缸709，第二手指气缸709连接有抓取块710。第二激光测距仪707、大气缸708和第二手指气缸709与控制器相连。
其中第二激光测距仪707用来实现第二手指气缸709位置的确定，第二手指气缸709和抓取块710相配合用于分拣盒16的抓取工作，控制器根据实际情况，控制第二手指气缸709实现分拣盒16的抓取。
其中滑块27的高度足够高，移动电机14设置在滑块27的底端，第一丝杆8和第二丝杆30设置在滑块27的上端。
分拣平台17右侧设置有用于传送分拣盒16的第二传送机25，控制器内包含计数模块，控制器可以记录相同种类的手术器械2的数量。
实施例二
参考附图1-2，其它结构同实施例一相同，不同之处在于，在本实施例中，考虑到分拣盒16在第二传送机25上运动时，如果人工打包可能会出现影响手术器械2干净程度的问题，因此采用机械打包的方式。
底座13还固定连接有顶起气缸33；顶起气缸33通过固定顶板32连接有打包块31，打包块31设置有两个且分别设置在第二传送机25的两侧；打包块31固定连接有支撑块19，支撑块19之间转动连接有连杆24，连杆24固定连接有支架20。
支撑块19设置有八个，连杆24设置有四个，每个连杆24设置有两个支架20，支架20共设置有八个，支架20上铺设有打包布。打包块31通过电机固定座21固定连接有打包电机22，打包电机22连接有主动轮26，连杆24上还套设有从动轮23，连杆24与从动轮23固定连接，主动轮26和从动轮23相啮合。打包电机22和顶起气缸33与控制器相连。
打包电机22共设置有四个，打包电机22驱动支架20转动合适的角度，从而使放置在支架20上的打包布包裹在分拣盒16上。
本发明还提出了一种分拣方法，采用上述的一种产科手术器械分拣装置，包括以下步骤：
S1:将手术器械2放在第一传送机1上，第一传送机1带动手术器械2向右移动，激光轮廓传感器5检测到手术器械2的轮廓后传递相应的信号给控制器，控制器接受到该信号后进行处理，此时，控制器控制移动电机14和分拣电机15开始工作；
S2：移动电机14驱动第一丝杆8移动到指定位置，分拣电机15驱动丝杆螺母29移动到指定位置，然后，控制器控制第一抓取机构抓取手术器械2；
S3：第一抓取机构抓取到手术器械2后，控制器控制移动电机14和分拣电机15，使第一抓取机构移动到相应的分拣盒16的上方，控制器控制第一抓取机构，使手术器械2落入分拣盒16内。
另外，步骤S3中，还包括分拣盒16的打包方法：
S11：当控制器检测到落入分拣盒16内的手术器械数量为N时，控制器控制移动电机14和捡盒电机28开始工作，控制器控制第二抓取机构移动到指定位置，然后，控制器控制第二抓取机构抓取分拣盒16；
S12：控制器通过控制移动电机14和捡盒电机28，使第二抓取机构移动到第二传送机25上方，控制器控制第二抓取机构，使手术器械2落在支架20铺设的打包布上；
S13：控制器控制打包电机22转动，打包电机22驱动连杆24转动，连杆24带动支架24转动指定的角度，使打包布包裹好分拣盒16，然后，控制器控制打包电机22停止工作，顶起气缸33开始工作，顶起气缸33带动支架24向上移动指定的距离，第二传送机25负责传送包裹好的分拣盒16，从而完成分拣盒16的包裹工作。
需要说明的是，在控制器内的计数模块作用下，当控制器检测到分拣盒16内的相同手术器械2数量达到设定的数值时，第二抓取机构抓取分拣盒16，将分拣盒16放置在第二传送机25上。
首先根据第二传送机25的高度，通过控制顶起气缸33，使支架20的高度高于第二传送机25，在支架20上铺设好打包布，第二抓取机构使手术器械2落在支架20铺设的打包布上，分拣盒16的尺寸略大于第二传送机25的传送带的尺寸；控制器控制四组打包电机22依次进行工作，打包电机22带动支架20向分拣盒16的中心转动，从而使打包布将分拣盒16包裹住。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种产科手术器械分拣装置，其特征在于，包括：
第一传送机(1)，所述第一传送机(1)用于传送手术器械(2)，所述第一传送机(1)固定连接有激光轮廓传感器(5)，所述激光轮廓传感器(5)设置在所述第一传送机(1)上方；
分拣平台(17)，所述分拣平台(17)设置在所述第一传送机(1)右侧，所述分拣平台(17)内设置有分拣盒(16)，所述分拣平台(17)右侧设置有用于传送所述分拣盒(16)的第二传送机(25)；
两对直线导轨(12)，所述两对直线导轨(12)分别设置在所述第一传送机(1)的两侧，其中一对直线导轨(12)之间转动设置有第一丝杆(8)，另外一对直线导轨(12)之间转动设置有第二丝杆(30)；所述直线导轨(12)上滑动连接有滑块(27)，所述第一丝杆(8)和所述第二丝杆(30)与所述滑块(27)转动连接；
齿条(11)，所述齿条(11)固定连接在所述直线导轨(12)一侧，所述滑块(27)的一侧还固定连接有移动电机(14)，所述移动电机(14)连接有齿轮(10)，所述齿条(11)和所述齿轮(10)相啮合，所述齿条(11)设置有两个；
第一抓取机构，所述第一抓取机构用于抓取所述手术器械(2)，所述第一抓取机构与所述第一丝杆(8)的丝杆螺母(29)相连，所述第一丝杆(8)由分拣电机(15)驱动，所述分拣电机(15)与所述滑块(27)固定连接；
第二抓取机构，所述第二抓取机构用于抓取所述分拣盒(16)，所述第二抓取机构与所述第二丝杆(30)的丝杆螺母(29)相连，所述第二丝杆(30)由拣盒电机(28)驱动，所述拣盒电机(28)与所述滑块(27)固定连接；
控制器，该控制器用于控制装置的整体运行。
2.根据权利要求1所述的一种产科手术器械分拣装置，其特征在于，所述第一抓取机构包括：所述丝杆螺母(29)上固定连接有第一激光测距仪(701)和小气缸(703)，所述小气缸(703)通过顶板(704)连接有第一手指气缸(705)，所述第一手指气缸(705)连接有分拣块(706)。
3.根据权利要求1所述的一种产科手术器械分拣装置，其特征在于，所述第二抓取机构包括：所述丝杆螺母(29)上固定连接有第二激光测距仪(707)和大气缸(708)，所述大气缸(708)通过顶板(704)连接有第二手指气缸(709)，所述第二手指气缸(709)连接有抓取块(710)。
4.根据权利要求1所述的一种产科手术器械分拣装置，其特征在于，所述分拣平台(17)和所述直线导轨(12)固定连接在底板(13)上，所述底板(13)还固定连接有顶起气缸(33)；所述顶起气缸(33)通过固定顶板(32)连接有打包块(31)，所述打包块(31)设置有两个且分别设置在所述第二传送机(25)的两侧；所述打包块(31)之间转动连接有连杆(24)，所述连杆(24)固定连接有支架(20)。
5.根据权利要求4所述的一种产科手术器械分拣装置，其特征在于，所述连杆(24)设置有四个，所述支架(20)设置有八个，所述支架(20)上铺设有打包布；所述打包块(31)固定连接有打包电机(22)，所述打包电机(22)连接有主动轮(26)，所述连杆(24)上还套设有从动轮(23)，所述主动轮(26)和所述从动轮(23)相啮合。
6.根据权利要求1所述的一种产科手术器械分拣装置，其特征在于，所述第一传送机(1)通过摄像头支架(4)还固定连接有摄像头(3)，所述摄像头(3)设置在所述第一传送机(1)上方。
7.一种分拣方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的一种产科手术器械分拣装置，包括以下步骤：
S1:将手术器械(2)放在第一传送机(1)上，第一传送机(1)带动手术器械(2)向右移动，激光轮廓传感器(5)检测到手术器械(2)的轮廓后传递相应的信号给控制器，控制器接受到该信号后进行处理，此时，控制器控制移动电机(14)和分拣电机(15)开始工作；
S2：移动电机(14)驱动第一丝杆(8)移动到指定位置，分拣电机(15)驱动丝杆螺母(29)移动到指定位置，然后，控制器控制第一抓取机构抓取手术器械(2)；
S3：第一抓取机构抓取到手术器械(2)后，控制器控制移动电机(14)和分拣电机(15)，使第一抓取机构移动到相应的分拣盒(16)的上方，控制器控制第一抓取机构，使手术器械(2)落入分拣盒(16)内。
8.根据权利要求7所述的一种分拣方法，其特征在于，所述步骤S3中，还包括分拣盒(16)的打包方法：
S11：当控制器检测到落入分拣盒(16)内的手术器械数量为N时，控制器控制移动电机(14)和捡盒电机(28)开始工作，控制器控制第二抓取机构移动到指定位置，然后，控制器控制第二抓取机构抓取分拣盒(16)；
S12：控制器通过控制移动电机(14)和捡盒电机(28)，使第二抓取机构移动到第二传送机(25)上方，控制器控制第二抓取机构，使手术器械(2)落在支架(20)铺设的打包布上；
S13：控制器控制打包电机(22)转动，打包电机(22)驱动连杆(24)转动，连杆(24)带动支架(24)转动指定的角度，使打包布包裹好分拣盒(16)，然后，控制器控制打包电机(22)停止工作，顶起气缸(33)开始工作，顶起气缸(33)带动支架(24)向上移动指定的距离，第二传送机(25)负责传送包裹好的分拣盒(16)，从而完成分拣盒(16)的包裹工作。
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