CN211967561U - 一种用于骨科螺钉的自动抓取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：包括有底座和铰接在底座上的连杆机构，所述连杆机构的末端设有用于连接机械手的连接部，所述机械手包括有板式撑开总成和真空式吸取总成，其中，所述底座内还设置有控制系统，所述控制系统能控制机械手相对连接部的周向转动，进而实现能择一性地选择板式撑开总成或是真空式吸取总成进行骨科螺钉的抓取，与现有技术相比，本实用新型的优点在于在通过机械手的板式撑开总成和真空式吸取总成的择一性选择时先通过机器视觉摄像头如结构光摄像头传递的数据首先判断骨科螺钉的种类、大小、位置，有效地做到向前追溯、向后追踪，提高验收和贴码的准确率。

Description

一种用于骨科螺钉的自动抓取装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动抓取装置，尤其涉及一种用于骨科螺钉的自动抓取装置。

背景技术

植入物(植入型器材)即指放置于外科操作造成的或者生理存在的体腔中，存留时间为 30天或者以上的植入型物品。近年来随着手术水平不断提高，微创手术大量开展，植入型器材的使用日益增多，尤以骨科植入型器材为甚，骨科植入物的验货UDI条码是植入物出厂合格与身份的唯一依据，也是质量追溯的有效凭据，具有法律效应。所谓UDI码，包括了市场上数种编码规则。以目前市场上广泛应用的GS1规则编码为例：形如 (01)xxxxxx(17)xxxxxxx(10)xxxxxx(21)xxxxxxx的条码，(01)后(17)前为固定不变的主条码， (17)后(10)前一般来说为产品的有效期或生产日期，(10)后(21)前一般为产品的生产批号， (21)后则为该产品的唯一标识。目前，大部分医院对外来器械植入物清洗、消毒、灭菌、包装，使用己经全程实施信息化质量追溯，但很少医院对骨科植入物的验货条码进行规范管理。目前，国内许多医院对外来器械植入物清洗、消毒、灭菌、包装，使用，己经实施信息化质量追溯，但很少有医院对骨科植入物的验货UDI条码进行真正的规范管理。以植入骨科螺钉为例，骨科螺钉是一种植入性骨科医用耗材，其种类较多，例如金属锁定接骨板钉、皮质骨螺钉、加压螺钉等，另外，由于螺钉的尺寸往往较小，条码刻印时以刻印字母和数字追踪码(即生产批号或唯一标识码)为主，并且铭刻在螺钉的尾部外侧周壁或钉体，如一申请号为CN200480042917.2(公开号为CN1946349A)的中国发明专利申请《植入螺钉》，该螺钉被用做修正和稳定脊柱的植入体的植入螺钉，具有一个设置在螺杆轴向端部上的端头部分，在其上连接一个卡箍部分，它具有一个用于固定在端头部分上的连杆的卡箍容纳体，在卡箍部分中构成一个用于容纳配属于端头部分的螺纹的螺纹孔。该植入螺钉的验货条码是刻在植入螺钉尾部的端面上，而另一种螺钉如参考一专利号为201721649850.X(授权公告号为CN208640858U)的中国实用新型《一种锚片强化骨螺钉》该螺钉具有螺钉本体，而螺钉本体包括钉帽、钉体和钉尖，钉体和钉尖上设有螺纹，钉帽设有方便工具旋拧螺钉的结构，而这类螺钉的验货条则是刻在钉帽(也即钉尾)的外侧周壁上。为此靠人眼读取追踪码是非常困难的，往往需要借助放大镜等工具。

一台骨科手术，如创伤类手术需要预先准备的螺钉有上百枚，而一个医院每天又有数台、甚至数十台骨科手术，需要验收的螺钉可达数千枚之多。如此多数量的螺钉，其验收工作非常机械枯燥，且耗费的人力资源巨大——据估计，一个中等轨模的综合三甲医院如果需要对所有骨科螺钉做验收工作，安排的骨科螺钉的验收人员在4人以上，并且也无法保证验收的质量，而骨科类专科医院的手术量更大。考虑到这些实际困难，目前国内大多数医院采用的办法是抽检。在手术完成后，医护人员需要将植入病人体内的螺钉对应的条形码贴到植入跟踪单上，与病历一起保存。由于在手术室中不可能对螺钉先读码再植入，因此贴附的条码很难准确地与植入的螺钉一一匹配，也就无法做到向前追溯、向后追踪。

而机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，在工业生产中会经常使用到工业机器人来装卸工件，为此需要开发一种能利用工业机器人来辅助骨科螺钉的验收，以更好地做到对骨科螺钉验收的向前追溯及向后追踪。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种便于对骨科螺钉有效地做到向前追溯、向后追踪的用于骨科螺钉的自动抓取装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：包括有底座和铰接在底座上的连杆机构，所述连杆机构的末端设有用于连接机械手的连接部，所述机械手包括有板式撑开总成和真空式吸取总成，其中，所述底座内还设置有控制系统，所述控制系统能控制机械手相对连接部的周向转动，进而实现能择一性地选择板式撑开总成或是真空式吸取总成进行骨科螺钉的抓取。

进一步地，所述机械手包括有支架，所述板式撑开总成包括有位于所述支架的顶部或底部中央的至少一个夹爪、第一传动轴和第一驱动部，所述第一驱动部安装在所述支架之竖向部，而所述第一驱动部的动力输出端与所述第一传动轴相连并能带动所述夹爪相对所述支架之竖向部相垂直的水平面转动，其中，各个所述夹爪包括有能相对张合的上撑开件和下撑开件，所述板式撑开总成还包括有设置在所述夹爪及第一传动轴外围的第一壳体，所述第一壳体上开有供各个所述夹爪的上撑开件和下撑开件露出的开口。通过上撑开件和下撑开件撑开以抓取所需验收的骨科螺钉，如尾部侧面具有条码的螺钉或钉身刻有条码的螺钉。

为了实现一个板式撑开总成能适应地抓取尾部具有如U形或如内六角形内槽的不同规格的骨科螺钉，优选地，所述上撑开件包括有“工”字型的第一本体，所述第一本体包括相平行的第一连接杆和第二连接杆以及连接第一连接杆和第二连接杆中部的第三连接杆，第一连接杆朝远离所述第三连接杆的方向延伸有至少两个并排布置的第一撑开杆，而第二连接杆同样朝远离所述第三连接杆的方向延伸有至少两个并排布置的第二撑开杆，各个所述第一撑开杆的直径d1小于各个所述第二撑开杆的直径d2。

同样地为了实现一个板式撑开总成能适应地抓取尾部具有如U形或如内六角形内槽的不同规格的骨科螺钉，优选地，所述下撑开件包括有“工”字型的第二本体，所述第二本体包括相平行的第六连接杆和第四连接杆以及连接第六连接杆和第四连接杆中部的第五连接杆，第六连接杆朝远离所述第五连接杆的方向延伸有至少两个并排布置的第三撑开杆，而第四连接杆同样朝远离所述第五连接杆的方向延伸有至少两个并排布置的第四撑开杆，各个所述第三撑开杆的直径d3小于各个所述第四撑开杆的直径d4，并且所述第一撑开杆的直径d1等于所述第三撑开杆的直径d3，所述第二撑开杆的直径d2等于所述第四撑开杆的直径d4，各个所述第三撑开杆与之相应的各个第一撑开杆共同构成上撑开件，各个第四撑开杆与其相应的各个第二撑开杆共同构成下撑开件。

进一步地，所述真空式吸取总成设置在所述支架上并相对所述板式撑开总成的相对位置，主要通过压力差来抓取螺钉。其中所述真空式吸取总成包括有第二驱动部、第二传动轴、至少两个并排设置在第二传动轴上的真空吸管以及与各个真空吸管相连接的气动元件，而所述第二驱动部的动力输出端与所述第二传动轴相连并能带动各个真空吸管相对所述支架之竖向部相垂直的水平面转动。通过气动元件抽走或者稀薄各个真空吸管里面的空气，使得各个真空吸管产生内外压力差而吸住骨科螺钉的尾部以完成螺钉的吸取工作。

为了实现一个真空式吸取总成能适应地抓取排列成不同间距的骨科螺钉以及不同直径的骨科螺钉，优选地，各个所述真空吸管包括有呈环形的第二吸管本体，所述第二吸管本体的外周壁连接有分叉设置的第一吸管和第二吸管，其中，第一吸管的直径大于第二吸管的直径，所述第一吸管和第二吸管还设置有用于与气动元件的进气端相连通的进气管，而所述支架上还设置有能调节各个真空吸管之间相对距离的调节机构。

进一步地，所述调节机构包括有第三驱动部、第三传动轴以及套设在第三传动轴上的至少两个调节件，各个调节件与各个真空吸管的第二吸管本体相连接，其中，各个所述调节件包括有套设在所述第三传动轴上的环状滑块、连接在该环形滑块上的连杆以及连接在所述连杆末端的滑动块，对应地所述第二本体具有能供所述连杆伸入并能相对滑动块滑移的导向孔，从而能够实现：在所述第三驱动部驱动第三传动轴转动的周向动力转换为使所述连杆连同所述滑动块共同带动所述第二吸管本体相对于第二传动轴于水平方向的移动。

为了减少第二本体与第二传动轴之间的摩擦，优选地，所述导向孔呈C形，所述第二吸管本体通过该C形导向孔相对所述滑动块转动，并且所述第二吸管本体的环形内壁与第二传动轴之间的间隙中设有至少一个滚轮。所述第三传动轴为双向螺杆，所述环状滑块的内周壁具有与双向螺杆相螺纹连接的螺纹。同样地为了实现一个真空式吸取总成能适应地抓取排列成不同间距的骨科螺钉，调节的方式有多种，从结构简单的角度考虑，优选地，第三传动轴为双向螺杆，所述环状滑块的内周壁具有与双向螺杆相螺纹连接的螺纹。

为了防止在真空式吸取总成吸取骨科螺钉时发生偏移，优选地，所述真空式吸取总成还包括有第二壳体，所述第二壳体内设置有容置第二驱动部和第三驱动部的支撑架以及供所述各个真空吸管外露的凹口，所述支撑架包括有与所述支架之竖向部相平行的支撑板，所述支撑板于第二驱动部的动力输出端的位置具有弹性限位块，以使得各个真空吸管保持于吸取骨科螺钉的状态。

进一步地，由于每次需要吸取的螺钉数量往往不定，故在壳体上设置电磁阀，与气动元件和真空吸管的进气管连接，由真空式吸取总成操作各电磁阀，确定需要开启负压的真空吸管，以避免不必要的负压损失和误吸。

进一步地，所述连接部包括有与所述连杆机构相铰接的第一连接部以及与所述机械手连接的第二连接部，所述第二连接部能通过第四驱动部相对所述第一连接部的周向转动。通过机器视觉摄像头如结构光摄像头首先判断骨科螺钉的种类、大小、位置，并将信息传递到处理系统中，处理系统随即发出指令将机械手移动到抓取位置，并驱动第四驱动部使得第二连接部能相对第一连接部于周向上转动，从而选择板式撑开总成和真空式吸取总成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于在通过机械手的板式撑开总成和真空式吸取总成的择一性选择时先通过机器视觉摄像头如结构光摄像头传递的数据首先判断骨科螺钉的种类、大小、位置，并将信息传递到处理系统中，处理系统随即发出指令将机械手移动到抓取位置，通过机械手的板式撑开总成和真空式吸取总成的择一性选择而实现对尾部正面具有条码的骨科螺钉或是钉身具有条码的螺钉进行抓取，其中针对条码刻在骨科螺钉尾部正面的螺钉，使用真空式吸取总成吸住螺钉尾部并抓起，而针对脊柱类固定、万向螺钉或中空螺钉，使用板式撑开总成撑住螺钉尾部并抓起，该机械手的设计能避免劳力的浪费，有利于实现自动化地找出条码信息不对应的骨科螺钉，有效地做到向前追溯、向后追踪，提高验收和贴码的准确率，保证骨科螺钉的追溯，并且体积小、成本低，适用于多数场合。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中骨科螺钉的自动抓取装置一个角度的结构示意图；

图2为图1中的A处的放大示意图；

图3为本实用新型实施例1中骨科螺钉的自动抓取装置另一个角度的结构示意图；

图4为图1的局部结构示意图；

图5为本实用新型实施例1中机械手的结构示意图；

图6为图5的剖视图；

图7为本实用新型实施例1中调节件的第二本体的结构示意图；

图8a为本实用新型实施例1中第一夹爪的上撑开件的结构示意图；

图8b为本实用新型实施例1中第一夹爪的下撑开件的结构示意图；

图8c为本实用新型实施例1中第二夹爪的上撑开件的结构示意图；

图8d为本实用新型实施例1中第二夹爪的下撑开件的结构示意图；

图8e为本实用新型实施例1中第一夹爪的结构示意图；

图9a为本实用新型实施例1中条码刻在螺钉尾部端面的骨科螺钉的结构示意图；

图9b为本实用新型实施例1中条码刻在螺钉钉体或尾部外侧周壁的骨科螺钉的结构示意图；

图10为本实用新型实施例2中骨科螺钉的自动抓取装置一个角度的结构示意图；

图11为图10中的B处放大示意图；图12为本实用新型实施例2中的第二第二本体的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1～9b所示，为本实用新型的最佳实施例。本实施例的用于骨科螺钉的自动抓取装置包括有底座1和铰接在底座1上的连杆机构2，连杆机构2的末端设有用于连接机械手3的连接部，机械手3包括有板式撑开总成31和真空式吸取总成32，其中，底座1 内还设置有控制系统，控制系统能控制机械手3相对连接部的周向转动，进而实现能择一性地选择板式撑开总成31或是真空式吸取总成32进行骨科螺钉的抓取。在通过机械手3的板式撑开总成31和真空式吸取总成32的择一性选择时先通过机器视觉摄像头如结构光摄像头首先判断骨科螺钉的种类、大小、位置，并将信息传递到处理系统中，处理系统随即发出指令将机械手3移动到抓取位置，通过机械手3的板式撑开总成31和真空式吸取总成32的择一性选择而实现对尾部端面具有条码的骨科螺钉或是钉身具有条码的螺钉进行抓取，其中针对条码刻在骨科螺钉尾部端面的螺钉，使用真空式吸取总成32 吸住螺钉尾部并抓起，而针对脊柱类固定、万向螺钉或中空螺钉等尾部外侧周壁或钉体上刻有条码的螺钉，使用板式撑开总成31撑住螺钉尾部并抓起，该机械手3的设计能避免劳力的浪费，有利于实现自动化地找出条码信息不对应的骨科螺钉，有效地做到向前追溯、向后追踪，提高验收和贴码的准确率，保证骨科螺钉的追溯，并且体积小、成本低，适用于多数场合。

具体地，机械手3包括有支架33，板式撑开总成31包括有位于支架33的顶部或底部中央的至少一个夹爪311、第一传动轴312和第一驱动部313，第一驱动部313安装在支架33之竖向部331，而第一驱动部313的动力输出端与第一传动轴312相连并能带动夹爪311相对支架33之竖向部331相垂直的水平面转动，其中，各个夹爪311包括有能相对张合的上撑开件3111和下撑开件3112，板式撑开总成31还包括有设置在夹爪311 及第一传动轴312外围的第一壳体314，第一壳体314上开有供各个夹爪311的上撑开件 3111和下撑开件3112露出的开口3140，通过上撑开件3111和下撑开件3112以撑开以抓取所需验收的骨科螺钉，即尾部外侧周壁或钉体上具有条码的螺钉。而为了实现一个板式撑开总成31能适应地抓取尾部具有如U形或如内六角形内槽的不同规格的骨科螺钉，上撑开件3111包括有“工”字型的第一本体3111a，第一本体3111a包括相平行的第一连接杆3111b和第二连接杆3111c以及连接第一连接杆3111b和第二连接杆3111c中部的第三连接杆3111d，第一连接杆3111b朝远离第三连接杆3111d的方向延伸有至少两个并排布置的第一撑开杆3111e，而第二连接杆3111c同样朝远离第三连接杆3111d的方向延伸有至少两个并排布置的第二撑开杆3111f，各个第一撑开杆3111e的直径d1小于各个第二撑开杆3111f的直径d2。

同样地为了实现一个板式撑开总成31能适应地抓取尾部具有如U形或如内六角形内槽的不同规格的骨科螺钉，其中，下撑开件3112包括有“工”字型的第二本体3112a，所述第二本体3112a包括相平行的第六连接杆3112b和第四连接杆3112c以及连接第六连接杆3112b和第四连接杆3112c中部的第五连接杆3112d，第六连接杆3112b朝远离第五连接杆3112d的方向延伸有至少两个并排布置的第三撑开杆3112e，而第四连接杆 3112c同样朝远离第五连接杆3112d的方向延伸有至少两个并排布置的第四撑开杆3112f，各个第三撑开杆3112e的直径d3小于各个第四撑开杆3111e的直径d4，并且第一撑开杆 3111e的直径d1等于第三撑开杆3112e的直径d3，第二撑开杆3111f的直径d2等于第四撑开杆3112f的直径d4，各个第三撑开杆3112e与之相应的各个第一撑开杆3111e共同构成上撑开件3111，各个第四撑开杆3112f与其相应的各个第二撑开杆3111f共同构成下撑开件3112。通过直径不同的上撑开件3111和下撑开件3112而实现一个板式撑开总成 31能适应地抓取尾部具有如U形或如内六角形内槽的不同规格骨科螺钉，本实施例中的夹爪311具有两个即第一夹爪311g和第二夹爪311h，并呈背靠背的十字形交叉设置，更好地两个夹爪311的上撑开件3111和下撑开件3112的直径不同，以具有四种选择的方案，如本实施例的第一夹爪311g的第一撑开杆3111e的直径d1为2mm，第三撑开3112e 的直径d3也为2mm，第一夹爪311g的第二撑开杆3111f的直径d2为0.8mm和第四撑开杆3112f的直径d4的直径也为0.8mm，而第二夹爪311h的第一撑开杆二3111e′的直径d5为6mm，第三撑开二3112e′的直径d7也为6mm，第二夹爪311h的第二撑开杆二 3111f′的直径d6为4mm和第四撑开杆3112f′的直径d8的直径也为4mm。

另外针对条码刻在骨科螺钉尾部端面的螺钉，该骨科螺钉的形状可参考图9a的第一第一骨科螺钉90，使用真空式吸取总成32吸住第一骨科螺钉的第一尾部90b并抓起，支架33上设有真空式吸取总成32设置，并且真空式吸取总成32设置在相对板式撑开总成31的相对位置，其中真空式吸取总成32包括有第二驱动部321、第二传动轴322、至少两个并排设置在第二传动轴322上的真空吸管323以及与各个真空吸管323相连接的气动元件，而第二驱动部321的动力输出端与第二传动轴322相连并能带动各个真空吸管 323相对支架33之竖向部331相垂直的水平面转动，通过气动元件抽走或者稀薄各个真空吸管323里面的空气，使得各个真空吸管323产生内外压力差而进行骨科螺钉的吸取工作。同样地为了实现一个真空式吸取总成32能适应地抓取排列成不同直径、不同间距的骨科螺钉，优选地，各个真空吸管323包括有呈环形的第二吸管本体323a，第二吸管本体323a的外周壁连接有分叉设置的第一吸管3231和第二吸管3232，且其吸管口呈内锥形，其中，第一吸管3231的直径大于第二吸管3232的直径，第一吸管3231和第二吸管3232还设置有用于与气动元件的进气端相连通的进气管3233，通过选择转动第二传动轴322而择一性地用第一吸管3231和第二吸管3232进行骨科螺钉的吸取，本实施例中为能方便地旋转第二传动轴322，优选地，第二传动轴322为六边形杆，另外支架33上还设置有能调节各个真空吸管323之间相对距离的调节机构。参考图6所示，本实施例的调节机构包括有第三驱动部333、第三传动轴334以及套设在第三传动轴334上的至少两个调节件335，各个调节件335与各个真空吸管323的第二吸管本体323a相连接，其中，各个调节件335包括有套设在第三传动轴334上的环状滑块3351、连接在该环形滑块上的连杆3352以及连接在连杆3352末端的滑动块3353，对应地第二吸管本体323a 具有能供连杆3352伸入并能相对滑动块3353滑移的导向孔3112aa，从而能够实现：在第三驱动部333驱动第三传动轴334转动的周向动力转换为使连杆3352连同滑动块3353 共同带动第二吸管本体323a相对于第二传动轴322于水平方向的移动。为了减少第二吸管本体323a与第二传动轴322之间的摩擦，优选地，导向孔3112aa呈C形，第二吸管本体323a通过该C形导向孔3112aa相对滑动块3353转动，并且第二吸管本体323a的环形内壁与第二传动轴322之间的间隙中设有至少一个滚轮3354。同样地为了实现一个真空式吸取总成32能适应地抓取排列成不同间距的骨科螺钉，调节的方式有多种，从结构简单的角度考虑，优选地，第三传动轴334为双向螺杆，环状滑块3351的内周壁具有与双向螺杆相螺纹连接的螺纹。其中，真空式吸取总成32还包括有第二壳体320，第二壳体320内设置有容置第二驱动部321和第三驱动部333的支撑架3201以及供各个真空吸管323外露的凹口3202，支撑架3201包括有与支架33之竖向部331相平行的支撑板 300，支撑板300于第二驱动部321的动力输出端的位置具有弹性限位块3001，以使得各个真空吸管323保持于吸取骨科螺钉90的状态，以防止在真空式吸取总成32吸取骨科螺钉90时发生偏移。由于每次需要吸取的螺钉数量往往不定，故在壳体上设置电磁阀325，与气动元件324和真空吸管323的进气管连接，真空式吸取总成7可操作各电磁阀325，确定需要开启负压的真空型吸管，以避免不必要的负压损失和误吸：例如必要时可调节真空吸管为1个吸-2个闲置或2个吸-1个闲置状态以适应不同情况。

综上述，本实施例中针对尾部端面具有条码的骨科螺钉的自动抓取装置的抓取过程为：先通过机器视觉摄像头如结构光摄像头结合数据库数据首先判断骨科螺钉的种类、大小、位置，并将信息传递到处理系统中，处理系统随即发出指令将机械手3移动到抓取位置。

当检测到需要验收的骨科螺钉的种类、大小及位置时，并将信息传递到处理系统中，处理系统随即发出指令将机械手3移动到抓取位置，并驱动第四驱动部360使得第二连接部22能相对第一连接部21于周向上转动，从而选择真空式吸取总成32，通过抽走第一吸管3231和第二吸管3232里面的空气，第一吸管3231和第二吸管3232还设置有用于与气动元件324的进气端和电磁阀325相连通的进气管，而支架33上还设置有能调节各个真空吸管323之间相对距离的调节机构，以更适应地对骨科螺钉的条码进行验收，验收时可通过摄像头模组拍摄、拼接照片后，经过一定的图像处理，读取刻印的条码。

而针对脊柱类固定、万向螺钉或中空螺钉等尾部外侧周壁80b或钉体80c上具有条码的骨科螺钉，形状可参考图9b的第二骨科螺钉80，使用板式撑开总成31撑住螺钉的第二尾部并抓起的自动抓取装置的抓取过程为：先通过机器视觉摄像头如结构光摄像头结合数据库数据首先判断骨科螺钉的种类、以及骨科螺钉的形状和位置，并将信息传递到处理系统中以控制第四驱动部360的电机转动，处理系统随即发出指令将机械手3的板式撑开总成31转动至抓取位置，同时，处理系统还使得而第一驱动部313的动力输出端与第一传动轴312相连并能带动第一夹爪311g和第二夹爪311h相对支架33之竖向部 331相垂直的水平面转动，从而择一性地选择第一夹爪311g和第二夹爪311h的上撑开件 3111和下撑开件3112而进行骨科螺钉的抓取，由于第一夹爪311g和第二夹爪311h呈背靠背的十字形交叉设置，具有四种选择的模式，以更好地适应不同大小的骨科螺钉，该机械手3的设计能避免劳力的浪费，有利于实现自动化地找出条码信息不对应的骨科螺钉，有效地做到向前追溯、向后追踪。

实施例2

与实施例1的结构基本相同，唯一的区别在于：不设置操控真空型吸管负压开闭的电磁阀，第二传动轴322为分段设置，分为322a和322b两段，322a靠近第二第二本体3112ac一端连接有一个圆形滑块322c，内嵌入第二第二本体3112ac的圆形内槽3112ae中并可在其中旋转，使得第一第二本体分成由一段第二传动轴控制的第一第二本体3112ab和第二第二本体3112ac、以及由另一段第二传动轴控制的第三第二本体3112ad，一段第二传动轴和另一段第二传动轴则分别由电机独立控制，进而实现第三第二本体3112ad对应的吸管在吸骨科螺钉，而第一第二本体3112ab和第二第二本体3112ac对应的吸管闲置，或是第一第二本体3112ab和第二第二本体3112ac对应的吸管在吸骨科螺钉，第三第二本体3112ad对应的吸管闲置，如图10～12所示。

Claims (10)

1.一种用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：包括有底座(1)和铰接在底座(1)上的连杆机构(2)，所述连杆机构(2)的末端设有用于连接机械手(3)的连接部，所述机械手(3)包括有板式撑开总成(31)和真空式吸取总成(32)，其中，所述底座(1)内还设置有控制系统，所述控制系统能控制机械手(3)相对连接部的周向转动，进而实现能择一性地选择板式撑开总成(31)或是真空式吸取总成(32)进行骨科螺钉的抓取。

2.根据权利要求1所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：所述机械手(3)包括有支架(33)，所述板式撑开总成(31)包括有位于所述支架(33)的顶部或底部中央的至少一个夹爪(311)、第一传动轴(312)和第一驱动部(313)，所述第一驱动部(313)安装在所述支架(33)之竖向部(331)，而所述第一驱动部(313)的动力输出端与所述第一传动轴(312)相连并能带动所述夹爪(311)相对所述支架(33)之竖向部(331)相垂直的水平面转动，其中，各个所述夹爪(311)包括有能相对张合的上撑开件(3111)和下撑开件(3112)，所述板式撑开总成(31)还包括有设置在所述夹爪(311)及第一传动轴(312)外围的第一壳体(314)，所述第一壳体(314)上开有供各个所述夹爪(311)的上撑开件(3111)和下撑开件(3112)露出的开口(3140)。

3.根据权利要求2所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：所述上撑开件(3111)包括有“工”字型的第一本体(3111a)，所述第一本体(3111a)包括相平行的第一连接杆(3111b)和第二连接杆(3111c)以及连接第一连接杆(3111b)和第二连接杆(3111c)中部的第三连接杆(3111d)，第一连接杆(3111b)朝远离所述第三连接杆(3111d)的方向延伸有至少两个并排布置的第一撑开杆(3111e)，而第二连接杆(3111c)同样朝远离所述第三连接杆(3111d)的方向延伸有至少两个并排布置的第二撑开杆(3111f)，各个所述第一撑开杆(3111e)的直径d1小于各个所述第二撑开杆(3111f)的直径d2。

4.根据权利要求3所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：所述下撑开件(3112)包括有“工”字型的第二本体(3112a)，所述第二本体(3112a)包括相平行的第六连接杆(3112b)和第四连接杆(3112c)以及连接第六连接杆(3112b)和第四连接杆(3112c)中部的第五连接杆(3112d)，第六连接杆(3112b)朝远离所述第五连接杆(3112d)的方向延伸有至少两个并排布置的第三撑开杆(3112e)，而第四连接杆(3112c)同样朝远离所述第五连接杆(3112d)的方向延伸有至少两个并排布置的第四撑开杆(3112f)，各个所述第三撑开杆(3112e)的直径d3小于各个所述第四撑开杆(3112f)的直径d4，并且所述第一撑开杆(3111e)的直径d1等于所述第三撑开杆(3112e)的直径d3，所述第二撑开杆(3111f)的直径d2等于所述第四撑开杆(3112f)的直径d4，各个所述第三撑开杆(3112e)与之相应的各个第一撑开杆(3111e)共同构成上撑开件(3111)，各个第四撑开杆(3112f)与其相应的各个第二撑开杆(3111f)共同构成下撑开件(3112)。

5.根据权利要求2～4任意一项所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：所述真空式吸取总成(32)设置在所述支架(33)上并相对所述板式撑开总成(31)的相对位置，其中所述真空式吸取总成(32)包括有第二驱动部(321)、第二传动轴(322)、至少两个并排设置在第二传动轴(322)上的真空吸管(323)以及与各个真空吸管(323)相连接的气动元件，而所述第二驱动部(321)的动力输出端与所述第二传动轴(322)相连并能带动各个真空吸管(323)相对所述支架(33)之竖向部(331)相垂直的水平面转动。

6.根据权利要求5所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：各个所述真空吸管(323)包括有呈环形的第二吸管本体(323a)，所述第二吸管本体(323a)的外周壁连接有分叉设置的第一吸管(3231)和第二吸管(3232)，其中，第一吸管(3231)的直径大于第二吸管(3232)的直径，所述第一吸管(3231)和第二吸管(3232)还设置有用于与气动元件的进气端相连通的进气管(3233)，而所述支架(33)上还设置有能调节各个真空吸管(323)之间相对距离的调节机构。

7.根据权利要求6所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：所述调节机构包括有第三驱动部(333)、第三传动轴(334)以及套设在第三传动轴(334)上的至少两个调节件(335)，各个调节件(335)与各个真空吸管(323)的第二吸管本体(323a)相连接，其中，各个所述调节件(335)包括有套设在所述第三传动轴(334)上的环状滑块(3351)、连接在该环状滑块(3351)上的连杆(3352)以及连接在所述连杆(3352)末端的滑动块(3353)，对应地所述第二吸管本体(323a)具有能供所述连杆(3352)伸入并能相对滑动块(3353)滑移的导向孔(3112aa)，从而能够实现：在所述第三驱动部(333)驱动第三传动轴(334)转动的周向动力转换为使所述连杆(3352)连同所述滑动块(3353)共同带动所述第二本体(3112a)相对于第二传动轴(322)于水平方向的移动。

8.根据权利要求7所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：所述导向孔(3112aa)呈C形，所述第二吸管本体(323a)通过该C形导向孔(3112aa)相对所述滑动块(3353)转动，并且所述第二吸管本体(323a)的环形内壁与第二传动轴(322)之间的间隙中设有至少一个滚轮(3354)，所述第三传动轴(334)为双向螺杆，所述环状滑块(3351)的内周壁具有与双向螺杆相螺纹连接的螺纹。

9.根据权利要求6～8任意一项所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：所述真空式吸取总成(32)还包括有第二壳体(320)，所述第二壳体(320)内设置有容置第二驱动部(321)和第三驱动部(333)的支撑架(3201)以及供所述各个真空吸管(323)外露的凹口(3202)，所述支撑架(3201)包括有与所述支架(33)之竖向部(331)相平行的支撑板(300)，所述支撑板(300)于第二驱动部(321)的动力输出端的位置具有弹性限位块(3001)，以使得各个真空吸管(323)保持于吸取螺钉的状态。

10.根据权利要求1～4任意一项所述的用于骨科螺钉的自动抓取装置，其特征在于：所述连接部包括有与所述连杆机构(2)相铰接的第一连接部(21)以及与所述机械手(3)连接的第二连接部(22)，所述第二连接部(22)能通过第四驱动部(360)相对所述第一连接部(21)的周向转动。

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