CN120063078B - 一种髓内钉自动检测设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种髓内钉自动检测设备及检测方法，该检测设备包括气压夹头、第一传动组件和夹持机构。气压夹头可切换地夹持髓内钉近端和远端；第一传动组件与气压夹头连接，包括第一移动组件和至少一组第二转盘组件，第一移动组件能够驱动气压夹头移动，从而调整髓内钉与卡爪盘间的距离，至少一组第二转盘组件能够驱动气压夹头上下翻转，以调整髓内钉的轴向孔的方位；夹持机构包括第二传动组件和卡爪盘，卡爪盘和气压夹头沿第一方向X间隔布置，卡爪盘设有至少一个卡爪组件，第二传动组件能够驱动卡爪盘抓取检具，并将检具插入髓内钉的轴向孔。本发明能够自动化检测髓内钉轴向孔，克服了目前人工检测的不足，提高了髓内钉产品检测的效率和准确性。

Description

一种髓内钉自动检测设备及检测方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种髓内钉自动检测设备及检测方法。

背景技术

髓内钉的注册尺寸虽然不多，只有髓内钉的长度及其远端、近端的外径，但是涉及手术过程中的轴向孔的配合尺寸也非常重要，也需要进行检测。目前，髓内钉的轴向孔尺寸检测大多还是人工操作，在使用检具进行检测的过程中，常出现以下问题：1.检测人员在选取检具过程中容易误拿，从而导致误判；2.髓内钉产品规格有差别，但是某些配合尺寸是相同的，容易在检测过程中出现混批；3.量检具型号多，选取过程费时费工；4.因检测项目过多，会存在某些尺寸漏检；5.因操作者使用检具力度不均匀，导致检测的数据不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种髓内钉自动检测设备及检测方法，以至少在一定程度上解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种髓内钉自动检测设备，包括：

气压夹头，所述气压夹头沿水平方向的第一方向X布置，用于可切换地夹持所述髓内钉的近端和远端；

第一传动组件，所述第一传动组件与所述气压夹头连接，所述第一传动组件包括第一移动组件和至少一组第二转盘组件，所述第一移动组件能够驱动所述气压夹头沿所述第一方向X移动，至少一组所述第二转盘组件能够驱动所述气压夹头上下翻转，以调整所述髓内钉的轴向孔的方位；

夹持机构，所述夹持机构包括相互连接的第二传动组件和卡爪盘，所述卡爪盘和所述气压夹头沿所述第一方向X间隔布置，所述卡爪盘设有至少一个卡爪组件，所述第二传动组件能够驱动所述卡爪盘抓取检具，并将所述检具插入所述髓内钉的轴向孔。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，气压夹头用于夹持髓内钉的端部，第一移动组件能够驱动气压夹头沿第一方向X移动，从而调整髓内钉与卡爪盘间的距离，至少一组第二转盘组件能够驱动气压夹头上下翻转，以调整髓内钉的轴向孔的方位，第二传动组件能够驱动卡爪盘抓取检具，使检具能够插入髓内钉的轴向孔内，实现了自动化检测髓内钉轴向孔尺寸的目的，克服了目前人工检测易出现误检、漏检、混批、费时费力以及检测标准不统一等不足，提高了产品检测的效率和准确性。

在一些实施例中，所述第一移动组件包括第一导轨、第一滑块和第一电机，所述气压夹头与所述第一滑块连接，所述第一滑块设于所述第一导轨上，所述第一导轨沿水平方向的所述第一方向X布置，所述气压夹头和所述卡爪盘沿所述第一方向X间隔布置，所述气压夹头能够沿所述第一导轨滑行，从而调整所述气压夹头与所述卡爪盘间的距离。

在一些实施例中，所述气压夹头包括夹套和驱动件，所述驱动件能够驱动所述夹套张开或闭合，以松开或夹紧所述髓内钉的端部。

在一些实施例中，还包括检具仓，所述检具仓用于摆放多个所述检具，多个所述检具自上而下分层摆放。

在一些实施例中，所述第一导轨内设有相互连接的主动件和从动件，所述第一电机的输出轴与所述主动件连接，所述第一滑块连接所述从动件，所述第一电机能够驱动所述主动件转动，从而带动所述从动件沿所述第一方向X运动。

在一些实施例中，所述检具的端帽采用六边型设计。

在一些实施例中，所述第一传动组件还包括第一转盘组件，所述第一转盘组件与所述气压夹头连接，所述第一转盘组件转动能够驱使所述气压夹头绕所述第一方向X自旋转。

在一些实施例中，所述第二转盘组件沿水平方向的第二方向Y布置，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X，且垂直于所述气压夹头的轴线方向，所述第二转盘组件与所述气压夹头连接，所述第二转盘组件转动能够带动所述气压夹头上下翻转，以使所述髓内钉与被夹持一端相对的另一端的轴向孔的轴线方向平行于所述第一方向X。

在一些实施例中，还包括第四移动组件和设于所述第四移动组件上的第一视觉模块，所述第一视觉模块能够扫描识别被夹持所述髓内钉的折弯角度，所述第四移动组件沿所述第一方向X布置。

在一些实施例中，所述第一转盘组件包括相互连接的第一转盘和第二电机，所述第二电机能够驱动所述转盘转动，所述转盘与所述气压夹头连接，且所述转盘的旋转轴线平行于所述第一方向X。

在一些实施例中，所述第二传动组件包括旋转组件，所述旋转组件能够驱使所述卡爪盘绕竖直方向旋转，以使至少一个所述卡爪组件可切换地对准所述髓内钉。

在一些实施例中，所述卡爪组件包括相互连接的连接臂和卡爪，所述连接臂沿水平方向延伸，所述连接臂内设有驱动结构，所述驱动结构能够驱使所述卡爪沿其轴线自旋转。

在一些实施例中，所述旋转组件包括主动齿轮和环形导轨，所述卡爪盘设于所述环形导轨上，所述环形导轨设有与所述主动齿轮啮合的外齿，所述主动齿轮连接第三电机，所述第三电机能够带动所述主动齿轮转动，进而带动所述环形导轨和所述卡爪盘旋转。

在一些实施例中，所述卡爪包括两个卡爪片，两个所述卡爪片相对的内侧为平面，所述驱动结构能够驱使两个所述卡爪片开合。

在一些实施例中，所述卡爪盘上设有第二视觉模块，所述第二视觉模块位于所述连接臂的上方，用于扫描识别所述髓内钉的轴向孔。

在一些实施例中，所述旋转组件还包括底座和设于所述底座上的多个定位件，所述主动齿轮和所述环形导轨转动设于所述底座上，多个所述定位件均位于所述环形导轨的内侧，以限制所述环形导轨相对于所述底座移动。

在一些实施例中，所述第二传动组件还包括第二移动组件，所述第二移动组件沿水平方向布置，所述第二移动组件设于所述环形导轨的上端面，且所述卡爪盘设于所述第二移动组件的上端面，所述第二移动组件能够带动所述卡爪盘沿水平方向运动。

在一些实施例中，所述定位件包括滚轮和固定销轴，所述滚轮转动套设在所述固定销轴上，所述固定销轴与所述底座固定连接，所述滚轮的外表面设有周向凹槽与所述环形导轨滚动连接。

在一些实施例中，所述第二传动组件还包括第三移动组件，所述第三移动组件沿竖直方向布置，所述第三移动组件与所述底座连接，所述第三移动组件能够带动所述底座上下运动。

在一些实施例中，所述第二传动组件还包括第三转盘组件，所述第三转盘组件与所述卡爪盘连接，所述第三转盘组件设于所述第二移动组件上且绕竖直方向旋转，能够带动所述卡爪盘旋转。

一种髓内钉自动检测方法，采用以上髓内钉自动检测设备，操作步骤如下：

一）所述髓内钉近端轴向孔的检测：

所述气压夹头夹持所述髓内钉的远端；

至少一组所述第二转盘组件驱动所述气压夹头上下翻转，以调整所述髓内钉的近端轴向孔的方位；

所述第一移动组件驱动所述气压夹头沿所述第一方向X移动；

所述第二传动组件能够驱动所述卡爪盘抓取检具，并将所述检具插入所述髓内钉的近端轴向孔；

二）所述髓内钉远端轴向孔的检测：

所述气压夹头夹持所述髓内钉的近端；

至少一组所述第二转盘组件驱动所述气压夹头上下翻转，以调整所述髓内钉的远端轴向孔的方位；

所述第一移动组件驱动所述气压夹头沿所述第一方向X移动；

所述第二传动组件能够驱动所述卡爪盘抓取检具，并将所述检具插入所述髓内钉的远端轴向孔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的待检测的髓内钉的剖视图；

图2为本发明实施例的髓内钉自动检测设备的整体示意图；

图3为本发明实施例的气压夹头和第一传动组件的配合示意图；

图4为本发明实施例的卡爪盘和第二传动组件的配合示意图；

图5为本发明实施例的旋转组件的示意图；

图6为本发明实施例的卡爪盘的示意图；

图7为本发明实施例的定位件的示意图；

图8为本发明实施例的检具的示意图。

其中：

1、气压夹头；

2、U型支架；

3、第一移动组件；31、第一导轨；32、第一滑块；33、第一电机；

4、第一转盘组件；41、第一转盘；42、第二电机；

5、第二转盘组件；

6、卡爪盘；61、卡爪组件；611、连接臂；612、卡爪；613、平面；614、第二视觉模块；

7、第三转盘组件；

8、第二移动组件；

9、第三移动组件；

10、旋转组件；101、主动齿轮；102、第三电机；103、环形导轨；104、固定孔；

11、底座；

12、定位件；121、固定销轴；122、滚轮；123、周向凹槽；124、支撑柱；

13、L型支架；

14、第一视觉模块；

15、第四转盘组件；

16、第四移动组件；

17、检具仓；

18、检具；181、I型检具；182、II型检具；183、III型检具；

100、髓内钉；1001、光孔；1002、螺纹孔；1003、U型槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参考图1-图8描述本发明实施例的髓内钉自动检测设备。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备包括气压夹头1、第一传动组件和夹持机构，用于检测髓内钉100近端及髓内钉100远端轴向孔的尺寸是否合格。

气压夹头1用于可切换地夹持髓内钉100近端和髓内钉100远端，气压夹头1沿水平方向的第一方向X布置。第一传动组件与气压夹头1连接，第一传动组件包括第一移动组件3和至少一组第二转盘组件5，第一移动组件3能够驱动气压夹头1沿第一方向X移动，至少一组第二转盘组件5能够驱动气压夹头1上下翻转，以调整髓内钉100的轴向孔的方位。夹持机构包括相互连接的第二传动组件和卡爪盘6，卡爪盘6和气压夹头1沿第一方向X间隔布置，卡爪盘6设有至少一个卡爪组件61，第二传动组件能够驱动卡爪盘6抓取检具18，并将检具18插入髓内钉100的轴向孔。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，气压夹头1用于夹持髓内钉100的端部，第一移动组件3用于调整气压夹头1与卡爪盘6间的距离，至少一组第二转盘组件5能够驱动气压夹头1上下翻转，能够调整气压夹头1所夹持髓内钉100的轴向孔的方位，第二传动组件能够驱动卡爪盘6抓取检具18，并将检具18插入髓内钉100的轴向孔内，实现了自动化检测髓内钉100轴向孔尺寸的目的，克服了目前人工检测易出现误检、漏检、混批、费时费力以及检测标准不统一等不足，提高了髓内钉100产品检测的效率和准确性。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备包括控制系统，控制系统与髓内钉自动检测设备各组件电连接，以控制该髓内钉自动检测设备的自动化运行。控制系统的组成及控制原理均为现有技术，在此不再赘述。

如图2所示，本发明实施例的第一移动组件3包括第一导轨31、第一滑块32和第一电机33，气压夹头1与第一滑块32连接，第一滑块32设于第一导轨31上，第一导轨31沿水平方向的第一方向X（见图2中箭头所示）布置，气压夹头1和卡爪盘6沿第一方向X间隔布置，气压夹头1能够沿第一导轨31滑行，从而调整气压夹头1与卡爪盘6间的距离。具体地，控制系统与第一电机33电连接，控制系统能够启动或关闭第一电机33，进而控制气压夹头1的运动。

将待检测的髓内钉100的端部装入气压夹头1时，为了避免髓内钉100与卡爪盘6发生干涉，气压夹头1和卡爪盘6预先留有一定的间距，检测时则需要调整髓内钉100在第一方向X的位置以靠近卡爪盘6，使检具18能够插入髓内钉100的轴向孔。由此，通过设置第一导轨31、第一滑块32和第一电机33，第一电机33能够驱动第一滑块32沿第一导轨31滑行，进而带动与第一滑块32连接的气压夹头1和髓内钉100沿第一方向X运动，以调整髓内钉100自由端（即髓内钉100被夹持一端相对的另一端）与检具18间的距离，便于进行髓内钉100的安装和检测。

进一步地，第一导轨31内设有相互连接的主动件和从动件，第一电机33的输出轴与主动件连接，第一滑块32连接从动件，第一电机33能够驱动主动件转动，从而带动从动件沿第一方向X运动。

本发明实施例的主动件为齿轮，从动件为齿条，齿轮与第一电机33的输出轴固定连接，齿轮的外齿与齿条相互啮合，第一电机33驱动齿轮转动，齿轮带动齿条沿第一方向X运动，从而带动与齿条相连的第一滑块32和气压夹头1沿第一方向X运动。为了避免齿轮和第一滑块32发生干涉，齿轮和第一滑块32分别设置在齿条的两侧。由此，采用齿轮与齿条的啮合传动，传动过程平稳，能够保证气压夹头1沿第一导轨31运行稳定，运行过程产生的噪声小，能够延长第一导轨31的使用寿命。

其他实施例中，从动件也可为链条；或者，主动件为皮带轮，从动件为皮带；或者，主动件为蜗轮，从动件为蜗杆。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，气压夹头1包括夹套和驱动件，驱动件能够驱动夹套张开或闭合，以松开或夹紧髓内钉100的端部。

优选地，驱动件可采用现有技术中的电磁阀等结构，具体的控制原理及控制方法均为现有技术，在此不再赘述。驱动件和控制系统电连接，控制系统可通过驱动件控制夹套的张开或闭合。

优选地，夹套可更换，以适应不同直径的髓内钉100产品。夹套的夹紧力可调，能够在保证夹持稳定性的同时，避免夹伤产品表面，夹持精度可达到0.03mm。夹套可更换及夹套夹紧力可调属于现有技术，在此不再赘述。

待检测的髓内钉100属医疗器械中的骨科内固定器械，需要植入骨髓腔内使用，众所周知，人的骨髓腔都有不同程度的弯折，而髓内钉100的外形一般都是仿髓腔形态的，因此，髓内钉100也具有折弯角度，如图1所示。由于髓内钉100具有折弯角度的特点，髓内钉100的一端被装入气压夹头1后，髓内钉100自由端的轴向孔的轴线不一定朝向水平方向的第一方向X，只有调整髓内钉100自由端的轴向孔的轴线朝向水平方向的第一方向X，检具18才能插入髓内钉100的轴向孔内进行检测。

由此，如图2所示，本发明实施例的髓内钉自动检测设备包括第四移动组件16和设于第四移动组件16上的第一视觉模块14，第一视觉模块14能够扫描识别被夹持髓内钉100的折弯角度，第四移动组件16沿第一方向X布置。具体的，第一视觉模块14和第四移动组件16均与控制系统电连接，第一视觉模块14能够将扫描髓内钉100获得的信息反馈给控制系统，控制系统控制第一传动组件运动，进而控制气压夹头1运动，以调整髓内钉100自由端的轴向孔朝向第一方向X，便于检测。

具体地，第一视觉模块14可以为摄像头或者相机，具体的工作原理已为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中第四移动组件16的结构及功能均同第一移动组件3，包括导轨、滑块和电机，这里不再详述。其中，第一视觉模块14与滑块连接，滑块设于导轨上，导轨沿水平方向的第一方向X布置。

具体地，如图2所示，第一视觉模块14朝向髓内钉100，在第四移动组件16的驱动下能够扫描识别髓内钉100的折弯角度和全貌。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，如图2和图3所示，第一传动组件还包括第一转盘组件4，第一转盘组件4与气压夹头1连接，第一转盘组件4转动能够驱使气压夹头1绕第一方向X自旋转。由此，第一转盘组件4驱使气压夹头1自旋转，以调整髓内钉100自由端的轴向孔朝向第一方向X。

进一步地，第一转盘组件4包括相互连接的第一转盘41和第二电机42，第二电机42能够驱动第一转盘41转动，第一转盘41与气压夹头1连接，且第一转盘41的旋转轴线平行于第一方向X。具体的，控制系统与第二电机42电连接，控制系统能够启动或关闭第二电机42，第二电机42启动能够驱动第一转盘41转动，进而带动气压夹头1自旋转。

具体地，气压夹头1通过第一转盘组件4与U型支架2连接，第二电机42固定在U型支架2的中间臂上，U型支架2的设置不会对第一转盘41的转动及气压夹头1的自旋转运动产生干涉。

本发明实施例的第二电机42的输出轴与主动轮固定连接，从动轮设于第一转盘41内，且与第一转盘41连接，主动轮与从动轮相互啮合连接，第二电机42驱动主动轮转动，主动轮带动从动轮转动，其中，主动轮为小齿轮，从动轮为大齿轮，能够将第二电机42的高速旋转转换为第一转盘41的相对低速转动，进而带动气压夹头1绕第一方向X稳定转动。由此，采用齿轮啮合的传动方式，能够实现所需的转速和转矩比，保证第一转盘41和气压夹头1旋转稳定。

其他实施例中，第一转盘组件4也可采用蜗轮蜗杆传动或皮带传动。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，如图2和图3所示，第二转盘组件5沿水平方向的第二方向Y（见图2中箭头所示）布置，第二方向Y垂直于第一方向X，且垂直于气压夹头1的轴线方向；第二转盘组件5与气压夹头1连接，第二转盘组件5转动能够带动气压夹头1上下翻转，以使髓内钉100自由端的轴向孔的轴线方向平行于第一方向X。具体地，第二转盘组件5沿第二方向Y布置，气压夹头1沿第一方向X布置，第二方向Y垂直于第一方向X，由此，第二转盘组件5绕第二方向Y旋转时，将会带动与之相连的气压夹头1上下翻转。

具体地，气压夹头1通过第一转盘组件4、U型支架2及第二转盘组件5与第一移动组件3相连，第二转盘组件5的电机连接在第一滑块32上。

本实施例中第二转盘组件5的结构及功能均同第一转盘组件4，包括相互连接的转盘和电机，这里不再详述。具体地，控制系统与电机电连接，控制系统能够启动或关闭电机，转盘与气压夹头1连接，且转盘沿第二方向Y布置，使得转盘的旋转轴线平行于第二方向Y，且垂直于气压夹头1的轴线方向，由此，电机驱动转盘转动时，转盘将带动气压夹头1上下翻转。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，第一转盘组件4能够驱动气压夹头1绕第一方向X转动，第二转盘组件5转动能够驱动气压夹头1上下翻转，第一转盘组件4和第二转盘组件5协同配合以调整髓内钉100自由端的轴向孔的方位，使髓内钉100自由端的轴向孔的轴线方向平行于第一方向X，且与卡爪盘6抓取的检具18的轴线方向重合，使检具18能够插入髓内钉100的轴向孔内，提升检测的准确性。

优选地，如图1和图2所示，第二转盘组件5设置为两组，两组第二转盘组件5沿第二方向Y分别设于气压夹头1的两侧，两组第二转盘组件5均与控制系统电连接，控制系统能够控制两组第二转盘组件5同步运动，位于气压夹头1两侧的两个转盘同时作用于气压夹头1，控制气压夹头1上扬或下沉一定角度，保证气压夹头1运动的平稳性。具体地，第二转盘组件5的转盘分别与U型支架2的两条支臂固定连接，第二转盘组件5转动带动U型支架2运动，进而气压夹头1随U型支架2翻转一定角度。

优选地，如图1和图2所示，第一移动组件3设置为两组，两组第一移动组件3沿第二方向Y平行且间隔的设置。两组第二转盘组件5分别与两组第一移动组件3连接，两组第一移动组件3均与控制系统电连接，控制系统能够控制两组第一移动组件3同步运动，以保证气压夹头1和第二转盘组件5同步滑行，保证运行的平稳性。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，如图2所示，包括第四转盘组件15，第四转盘组件15与第一视觉模块14连接，第四转盘组件15转动能够带动第一视觉模块14上下翻转。具体地，第四转盘组件15同时与第四移动组件16连接，因此，第四转盘组件15与第一视觉模块14能够同时沿第一方向X移动。由此，第四移动组件16和第四转盘组件15能够协同作用，更方便、准确的扫描髓内钉100的折弯角度和全貌。

本实施例的第四转盘组件15的结构及功能均同第一转盘组件4，包括相互连接的转盘和电机，控制系统与电机电连接，控制系统能够启动或关闭电机，这里不再详述。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，卡爪盘6设有至少一个卡爪组件61，用于抓取检具18。

优选地，如图4和图6所示，卡爪盘6包括四个卡爪组件61，四个卡爪组件61呈十字型分布，四个卡爪组件61可同时抓取四个不同的检具18。

其他实施例中，卡爪组件61的数量可为两个，三个，五个，六个等。

进一步地，卡爪组件61包括相互连接的连接臂611和卡爪612，连接臂611沿水平方向延伸，连接臂611内设有驱动结构，驱动结构能够驱使卡爪612沿其轴线自旋转。由此，卡爪612能自旋转便于检具18插入髓内钉100的轴向孔内。

进一步地，卡爪612包括两个卡爪片，两个卡爪片相对的内侧为平面613，驱动结构能够驱使两个卡爪片开合。由此，能够开合的卡爪片便于卡爪612抓取检具18。

本实施例的驱动结构与控制系统电连接，能够驱使卡爪612沿其轴线自旋转，同时能够控制卡爪片的开合。驱动结构的组成及控制原理均为现有技术，在此不再赘述。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，卡爪盘6上设有第二视觉模块614，第二视觉模块614位于连接臂611的上方，用于扫描识别髓内钉100的轴向孔。

优选地，卡爪盘6设有多个卡爪612，多个卡爪612的轴线均位于同一水平面上，由此，第二视觉模块614的数量设置为一个即可满足需求。

如图2-5所示，本发明实施例的第二传动组件包括旋转组件10，旋转组件10能够驱使卡爪盘6绕竖直方向旋转，以使至少一个卡爪组件61可切换地对准髓内钉100。由此，可实现一次抓取检具18，即可完成髓内钉100上至少一个轴向孔的全部检测，提升检测的效率。

具体地，旋转组件10与控制系统电连接，控制系统控制旋转组件10转动，以实现卡爪盘6的转动，使至少一个检具18可切换地插入髓内钉100的轴向孔内进行检测。

优选地，本实施例卡爪盘6包括四个卡爪组件61，使用时，控制系统控制旋转组件10以90°/次的频率旋转，实现检具18可切换地检测髓内钉100的轴向孔尺寸。同理，其他实施例中，当卡爪盘6包括两个卡爪组件61时，旋转组件10以180°/次的频率旋转；当卡爪盘6包括三个卡爪组件61时，旋转组件10以120°/次的频率旋转，以此类推。

进一步地，如图5所示，旋转组件10包括主动齿轮101和环形导轨103，卡爪盘6设于环形导轨103上，环形导轨103设有与主动齿轮101啮合的外齿，主动齿轮101连接第三电机102，第三电机102能够带动主动齿轮101转动，进而带动环形导轨103和卡爪盘6旋转，以使多个检具18可切换地对准髓内钉100的轴向孔。

优选地，主动齿轮101为小齿轮，环形导轨103为设有外齿的从动大齿轮，当主动齿轮101驱动环形导轨103时，会减速增矩，保证环形导轨103运行的稳定。

具体地，控制系统与第三电机102电连接，控制系统能够启动或关闭第三电机102。本实施例中第三电机102的结构及功能均同第一电机33，这里不再详述。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，如图4和图5所示，旋转组件10包括底座11和设于底座11上的多个定位件12，主动齿轮101和环形导轨103转动设于底座11上，多个定位件12均位于环形导轨103的内侧，以限制环形导轨103相对于底座11移动。由此，卡爪盘6和旋转组件10均设于底座11上。由于有多个定位件12对环形导轨103的限制，环形导轨103旋转时不会相对于底座11移动，始终与主动齿轮101保持啮合状态，保证环形导轨103运行的稳定，以保证卡爪盘6运行的稳定。

进一步地，如图7所示，定位件12包括滚轮122和固定销轴121，滚轮122转动套设在固定销轴121上，固定销轴121与底座11固定连接，滚轮122的外表面设有周向凹槽123与环形导轨103滚动连接。由此，固定销轴121与底座11固定连接使得定位件12整体相对于底座11的位置固定，滚轮122与固定销轴121转动连接，且滚轮122的外表面设有周向凹槽123与环形导轨103滚动连接，可以实现定位件12的固定销轴121限制环形导轨103沿其径向和轴向相对于底座11发生位移，同时，定位件12的滚轮122能够随环形导轨103的转动而滚动，不会限制环形导轨103相对于底座11转动。

进一步地，滚轮122外表面设置的周向凹槽123呈V型，环形导轨103设有凸起，凸起与周向凹槽123滚动连接，起到支撑环形导轨103的作用，使环形导轨103不与底座11接触。由此，当环形导轨103在转动时有上窜趋势时，V型周向凹槽123施加环形导轨103一向下的力，防止环形导轨103上窜；当环形导轨103在转动时有下沉趋势时，V型周向凹槽123施加环形导轨103一向上的力，防止环形导轨103下沉与底座11接触，影响环形导轨103转动。

进一步地，本实施例定位件12还包括支撑柱124，支撑柱124也转动套设在固定销轴121上，且设于滚轮122的下方，起到支撑滚轮122和环形导轨103的作用，使环形导轨103不与底座11接触，避免干涉环形导轨103转动。其他实施例中，滚轮122和支撑柱124也可设置为一体成型。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，如图2和图4所示，第二传动组件包括第二移动组件8，第二移动组件8沿水平方向布置，第二移动组件8设于环形导轨103的上端面，且卡爪盘6设于第二移动组件8的上端面，第二移动组件8能够带动卡爪盘6沿水平方向运动。由此，方便水平移动夹取检具18，以及水平移动使卡爪612抓取的检具18靠近髓内钉100以进行检测。

具体地，控制系统与第二移动组件8电连接，控制系统能够控制第二移动组件8的运行，进而控制卡爪盘6沿水平方向的运动。本实施例中第二移动组件8的结构及功能均同第一移动组件3，包括导轨、滑块和电机，这里不再赘述。

优选地，环形导轨103的上端面设有多个固定孔104，第二移动组件8可选择的固定在部分固定孔104内。由此，第二移动组件8在环形导轨103上的的安装位置具有可选择性。此外，多个固定孔104的设置也能减重。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备，如图2和图4所示，第二传动组件还包括第三移动组件9，第三移动组件9沿竖直方向布置，第三移动组件9与底座11连接，第三移动组件9能够带动底座11上下运动。由此，能够调整卡爪盘6的高度，使卡爪612所夹持的检具18与髓内钉100的轴向孔对齐，用于检测。

具体地，控制系统与第三移动组件9电连接，控制系统能够控制第三移动组件9的运行，进而控制卡爪盘6沿竖直方向运动，以调整检具18的高度。本实施例中第三移动组件9的结构及功能均同第一移动组件3，包括导轨、滑块和电机，这里不再赘述。

进一步地，底座11与第三移动组件9通过L型支架13固定连接。为提高底座11及固定于底座11上的旋转组件10、卡爪盘6运行的稳定性，L型支架13与底座11连接的一侧板长度可加长。

其他实施例中，也可选择在底座11相对的另一侧边，增加一组第三移动组件9和L型支架13的设置。

髓内钉100需要检测的项目包括但不限于髓内钉100远端轴向的光孔1001，髓内钉100近端轴向的螺纹孔1002、U型槽1003，参见图1，由此，用于检测的检具18包括但不限于不同型号的I型检具181、II型检具182、III型检具183，如图8所示。

其中，I型检具181包括不同型号的通规/止规组合，通规/止规的杆部光滑，用于检测光孔1001。一个尺寸的光孔1001的检测需要一组I型检具181，即一组通规/止规组合，除通规和止规的杆部的直径不同外，通规和止规的其余部分均相同。通规的杆部的直径为光孔1001直径的最小值，止规的杆部的直径为光孔1001直径的最大值。在一组通规/止规组合中，通规能插入光孔1001内，且止规不能插入光孔1001内，光孔1001的尺寸才为合格。

II型检具182包括不同型号的螺纹通规/螺纹止规组合，螺纹通规/螺纹止规的杆部设有螺纹，用于检测螺纹孔1002。同理，螺纹通规能插入螺纹孔1002，螺纹止规不能插入螺纹孔1002，螺纹孔1002尺寸即为合格。

III型检具183包括不同型号的U型槽仿形通规/U型槽仿形止规组合，用于检测U型槽1003，同理，U型槽仿形通规能插入U型槽1003，U型槽仿形止规不能插入U型槽1003，U型槽1003尺寸即为合格。

进一步地，检具18的端帽采用六边型设计，用于抓取检具18的卡爪612的两个卡爪片相对的内侧为平面613，便于抓取检具18。检具18的端帽六边型设计优于圆柱型，因为卡爪612两个卡爪片相对的内侧为平面613，径向抓取圆柱型检具18容易出现检具18左右摆动的现象，影响检测；检具18的端帽六边型设计也优于四边型，因为六边型的可抓取位置增加，且相邻较近，卡爪612只需旋转很小的角度即可实现抓取检具18。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备还包括检具仓17，检具仓17用于摆放多个检具18，多个检具18自上而下分层摆放，方便卡爪612准确抓取。

本发明实施例的髓内钉自动检测设备的操作过程如下：

一）髓内钉100近端轴向孔的检测：

气压夹头1夹持髓内钉100的远端；

至少一组第二转盘组件5驱动气压夹头1上下翻转，以调整髓内钉100的近端轴向孔的方位；

第一移动组件3驱动气压夹头1沿第一方向X移动；

第二传动组件能够驱动卡爪盘6抓取检具18，并将检具18插入髓内钉100的近端轴向孔。

本实施例具体包括：

步骤1.控制系统识别待检测髓内钉100的型号或人工将髓内钉100的型号输入控制系统；

步骤2.人工将髓内钉100远端装入气压夹头1的夹套内，控制系统控制夹套闭合以夹紧髓内钉100；

步骤3.控制系统控制第四移动组件16和第四转盘组件15运动，进而控制第一视觉模块14运动，扫描识别被夹持髓内钉100的折弯角度；

步骤4.第一视觉模块14扫描髓内钉100获得的信息反馈给控制系统，控制系统控制第一转盘组件4和第二转盘组件5运动，进而协同控制气压夹头1运动，以调整髓内钉100近端轴向孔的轴线方向为水平方向的第一方向X；

步骤5.控制系统控制第一移动组件3运动，使待检测髓内钉100靠近卡爪盘6；

步骤6.根据程序设定，控制系统控制旋转组件10、第二移动组件8、第三移动组件9和第三转盘组件7运动，进而控制卡爪盘6进行三维（旋转，上下，前后）运动，从检具仓17抓取所需的II型检具182和III型检具183；

步骤7.控制系统控制第三移动组件9运动，使第二视觉模块614能够识别髓内钉100的轴向螺纹孔1002；

步骤8.控制系统控制旋转组件10、第二移动组件8和第三转盘组件7运动，卡爪612夹持着检具18依次对髓内钉100近端轴向的螺纹孔1002、U型槽1003进行检测，检测结果会显示在设备屏幕中。

二）髓内钉100远端轴向孔的检测：

气压夹头1夹持髓内钉100的近端；

至少一组第二转盘组件5驱动气压夹头1上下翻转，以调整髓内钉100的远端轴向孔的方位；

第一移动组件3驱动气压夹头1沿第一方向X移动；

第二传动组件能够驱动卡爪盘6抓取检具18，并将检具18插入髓内钉100的远端轴向孔。

本实施例具体包括：

步骤1.控制系统控制第一移动组件3运动，使髓内钉100远离卡爪盘6；

步骤2.控制系统控制气压夹头1的夹套松开，人工将髓内钉100的近端装入气压夹头1的夹套内，控制系统再次控制夹套夹紧髓内钉100；

步骤3.控制系统控制第四移动组件16和第四转盘组件15运动，进而控制第一视觉模块14运动，扫描识别被夹持髓内钉100的折弯角度；

步骤4.第一视觉模块14扫描髓内钉100获得的信息反馈给控制系统，控制系统控制第一转盘组件4和第二转盘组件5运动，进而协同控制气压夹头1运动，以调整髓内钉100远端轴向光孔1001的轴线方向为水平方向的第一方向X；

步骤5.控制系统控制第一移动组件3运动，待检测髓内钉100靠近卡爪盘6，以调整髓内钉100与卡爪盘6的间距；

步骤6.根据程序设定，控制系统控制旋转组件10、第二移动组件8、第三移动组件9和第三转盘组件7运动，进而控制卡爪盘6进行三维（旋转，上下，前后）运动，将II型检具182和III型检具183放入检具仓17，和从检具仓17抓取所需的I型检具181；

步骤7.控制系统控制第三移动组件9运动，使第二视觉模块614能够识别髓内钉100的轴向光孔1001；

步骤8.控制系统控制旋转组件10、第二移动组件8和第三转盘组件7运动，卡爪612夹持着检具18对髓内钉100远端轴向的光孔1001进行检测，检测结果会显示在设备的屏幕中。

三）检测设备复位

步骤1.控制系统控制第一移动组件3运动，使髓内钉100远离卡爪盘6；

步骤2.控制系统控制气压夹头1的夹套松开，人工将髓内钉100取出；

步骤3.控制系统控制旋转组件10、第二移动组件8、第三移动组件9和第三转盘组件7运动，控制卡爪盘6进行三维（旋转，上下，前后）运动，将检具18放回检具仓17。

步骤4.控制系统程序关闭，结束检测。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种髓内钉自动检测设备，其特征在于，包括：

气压夹头，所述气压夹头沿水平方向的第一方向X布置，用于可切换地夹持所述髓内钉的近端和远端；

第一传动组件，所述第一传动组件与所述气压夹头连接，所述第一传动组件包括第一移动组件、第一转盘组件和至少一组第二转盘组件，所述第一移动组件能够驱动所述气压夹头沿所述第一方向X移动，所述第一转盘组件能够驱使所述气压夹头绕所述第一方向X自旋转，以及至少一组所述第二转盘组件能够驱动所述气压夹头上下翻转，以协同调整所述髓内钉的轴向孔的方位；

第四移动组件和设于所述第四移动组件上的第一视觉模块，所述第一视觉模块能够扫描识别被夹持所述髓内钉的折弯角度，所述第四移动组件沿所述第一方向X布置；

夹持机构，所述夹持机构包括相互连接的第二传动组件和卡爪盘，所述卡爪盘和所述气压夹头沿所述第一方向X间隔布置，所述卡爪盘设有至少一个卡爪组件，所述第二传动组件能够驱动所述卡爪盘抓取检具，并将所述检具插入所述髓内钉的轴向孔；

所述第二传动组件包括旋转组件、第二移动组件和第三转盘组件，所述旋转组件包括主动齿轮和环形导轨，所述卡爪盘设于所述环形导轨上，所述环形导轨设有与所述主动齿轮啮合的外齿，所述主动齿轮连接第三电机，所述第三电机能够带动所述主动齿轮转动，进而带动所述环形导轨和所述卡爪盘绕竖直方向旋转；所述第二移动组件沿水平方向布置，所述第二移动组件设于所述环形导轨的上端面，且所述卡爪盘设于所述第二移动组件的上端面，所述第二移动组件能够带动所述卡爪盘沿水平方向运动；所述第三转盘组件与所述卡爪盘连接，所述第三转盘组件设于所述第二移动组件上且绕竖直方向旋转，能够带动所述卡爪盘旋转。

2.根据权利要求1所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，所述第一移动组件包括第一导轨、第一滑块和第一电机，所述气压夹头与所述第一滑块连接，所述第一滑块设于所述第一导轨上，所述第一导轨沿所述第一方向X布置，所述气压夹头能够沿所述第一导轨滑行，从而调整所述髓内钉与所述卡爪盘间的距离；

和/或，所述气压夹头包括夹套和驱动件，所述驱动件能够驱动所述夹套张开或闭合，以松开或夹紧所述髓内钉的端部；

和/或，还包括检具仓，所述检具仓用于摆放多个所述检具，多个所述检具自上而下分层摆放。

3.根据权利要求2所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，所述第一导轨内设有相互连接的主动件和从动件，所述第一电机的输出轴与所述主动件连接，所述第一滑块连接所述从动件，所述第一电机能够驱动所述主动件转动，从而带动所述从动件沿所述第一方向X运动；

和/或，所述检具的端帽采用六边型设计。

4.根据权利要求1所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，所述第二转盘组件沿水平方向的第二方向Y布置，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X，且垂直于所述气压夹头的轴线方向，所述第二转盘组件与所述气压夹头连接，所述第二转盘组件转动能够带动所述气压夹头上下翻转，以使所述髓内钉与被夹持一端相对的另一端的轴向孔的轴线方向平行于所述第一方向X。

5.根据权利要求1所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，所述第一转盘组件包括相互连接的第一转盘和第二电机，所述第二电机能够驱动所述第一转盘转动，所述第一转盘与所述气压夹头连接，且所述第一转盘的旋转轴线平行于所述第一方向X。

6.根据权利要求1所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，所述卡爪组件包括相互连接的连接臂和卡爪，所述连接臂沿水平方向延伸，所述连接臂内设有驱动结构，所述驱动结构能够驱使所述卡爪沿其轴线自旋转。

7.根据权利要求6所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，所述卡爪包括两个卡爪片，两个所述卡爪片相对的内侧为平面，所述驱动结构能够驱使两个所述卡爪片开合；

和/或，所述卡爪盘上设有第二视觉模块，所述第二视觉模块位于所述连接臂的上方，用于扫描识别所述髓内钉的轴向孔。

8.根据权利要求1所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，所述旋转组件还包括底座和设于所述底座上的多个定位件，所述主动齿轮和所述环形导轨转动设于所述底座上，多个所述定位件均位于所述环形导轨的内侧，以限制所述环形导轨相对于所述底座移动。

9.根据权利要求8所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，所述定位件包括滚轮和固定销轴，所述滚轮转动套设在所述固定销轴上，所述固定销轴与所述底座固定连接，所述滚轮的外表面设有周向凹槽与所述环形导轨滚动连接；

和/或，所述第二传动组件还包括第三移动组件，所述第三移动组件沿竖直方向布置，所述第三移动组件与所述底座连接，所述第三移动组件能够带动所述底座上下运动。

10.一种髓内钉自动检测方法，采用权利要求1-9任一所述的髓内钉自动检测设备，其特征在于，操作步骤如下：

一）所述髓内钉近端轴向孔的检测：

所述气压夹头夹持所述髓内钉的远端；

至少一组所述第二转盘组件驱动所述气压夹头上下翻转，以调整所述髓内钉的近端轴向孔的方位；

所述第一移动组件驱动所述气压夹头沿所述第一方向X移动；

所述第二传动组件能够驱动所述卡爪盘抓取检具，并将所述检具插入所述髓内钉的近端轴向孔；

二）所述髓内钉远端轴向孔的检测：

所述气压夹头夹持所述髓内钉的近端；

至少一组所述第二转盘组件驱动所述气压夹头上下翻转，以调整所述髓内钉的远端轴向孔的方位；

所述第一移动组件驱动所述气压夹头沿所述第一方向X移动；

所述第二传动组件能够驱动所述卡爪盘抓取检具，并将所述检具插入所述髓内钉的远端轴向孔。