CN212418746U - 一种医用缝合针首尾识别分拣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种医用缝合针首尾识别分拣装置，包括控制柜，控制柜的顶部设置有操作台；所述操作台的中部可拆卸安装有针板，针板上设置有多个相互平行的针槽；位于针板的两侧，分别固定有与针板平行设置的滑轨一和滑轨二，所述的滑轨一上通过连接件一安装有可沿滑轨一运行且作用于针板的针斗，针斗放置有待分拣针；沿针板的设置方向，位于针斗的两侧分别安装有用于采集针槽中待分拣针朝向的摄像头；所述的滑轨二上通过连接件二安装有可沿滑轨二运行且垂直于滑轨二的滑轨三；所述的滑轨三上通过连接件三安装有可沿滑轨三运行的分拣机构；所述的分拣机构包括作用于针板的电磁吸板，以及固定连接于滑轨三底部的两个针盒。本实用新型可以分拣多种规格的缝合针，通用性好。

Description

一种医用缝合针首尾识别分拣装置

技术领域

本实用新型涉及医用缝合针生产技术领域，具体涉及一种医用缝合针首尾识别分拣装置。

背景技术

缝合针是医院外科手术中必备工具，而且日用数量较大，在其生产过程中，有数道工艺（如打孔、热处理、精磨尖、压扁、压弯等）；在加工前必须要求待加工缝合针的首尾方向一致，才能有序、快速进入后期的生产。而缝合针在多道工艺加工后，其因在落料过程中出现误差，使得部分缝合针的首尾错乱，导致下一道需要首尾有序的加工工艺无法进行；因此，理针工作必不可少。

目前，在众多小型缝合针生产企业中，理针的工作仍以人工肉眼识别为主；其劳动工作量大，且该工作使得操作员的眼睛容易疲劳，极易出错；人工检测的生产成本高、生产效率低；而且检测的误差较大，错误率极高。因此，急需一种自动化智能识别、分拣装置，以节省人力、物力、财力和提高生产效率。

发明内容

针对上述的技术问题，本技术方案提供了一种医用缝合针首尾识别分拣装置，能有效的解决上述问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种医用缝合针首尾识别分拣装置，包括控制柜，所述控制柜的内部安装有总控制器，所述的总控制器包括用于图片分析的处理器和PLC控制器，处理器和PLC控制器之间信号连接；控制柜的侧壁上安装有与PLC控制器连接的触摸屏、控制按钮和指示灯；控制柜的顶部设置有操作台；所述操作台的中部可拆卸安装有针板，针板上设置有多个相互平行的针槽；位于针板的两侧，分别固定有与针板平行设置的滑轨一和滑轨二，所述的滑轨一上通过连接件一安装有可沿滑轨一运行且作用于针板的投针机构，所述的投针机构包括针斗，针斗内放置有待分拣针；沿针板的设置方向，位于针斗的两侧分别安装有用于采集针槽中待分拣针朝向的摄像头，所述的摄像头与处理器信号连接传送图片；所述的滑轨二上通过连接件二安装有可沿滑轨二运行且垂直于滑轨二的滑轨三；所述的滑轨三上通过连接件三安装有可沿滑轨三运行的分拣机构；所述的分拣机构包括作用于针板的电磁吸板，以及固定连接于滑轨三底部的两个针盒；位于滑轨一、滑轨二和滑轨三的一端，均设置有分别与PLC控制器连接的驱动装置。

进一步的，所述针板设置有多个不同型号的针板，不同型号的针板其外形一致，可拆卸安装于操作台中部的限定位置；所述的针槽根据各个不同型号的缝合针进行设定。

进一步的，所述针板的顶面设置有多个均匀分布且尺寸相同的针槽。

进一步的，所述的针板上设置有32个针槽。

进一步的，所述的驱动装置包括分别安装在滑轨一端部的驱动电机一，安装在滑轨二端部的驱动电机二和安装在滑轨三端部的驱动电机三；驱动电机一、驱动电机二和驱动电机三的输出端分别传动连接有丝杠一、丝杠二和丝杠三；位于丝杠一、丝杠二和丝杠三的两侧分别通过各自的固定块设置有固定限位杆；所述的丝杠和限位杆上设置有滑块，滑块随着丝杠的正转和反转在丝杠上左右或前后移动。

进一步的，所述的固定限位杆上，其两端分别固定安装有限位开关；所述的滑块上安装有与限位开关相匹配的感应片。

进一步的，所述的连接件一包括安装在滑轨一上的滑块一，所述的滑块一上固定连接有支柱，支柱上固定连接有横杆，横杆的末端与针斗固定连接。

进一步的，所述的针斗内设置有与针斗体型一致的、可整体取放的内层，内层装有待分拣针。

进一步的，所述针斗底部的细长腿部分，其内腔口径只容纳一根缝合针下落；细长腿部分的底部固定连接有毛刷，所述的毛刷与针板的顶面接触。

进一步的，所述的连接件二包括安装在滑轨二上的滑块二，所述的滑块二上固定连接有连接块，连接块上固定连接有滑轨三。

进一步的，所述的连接件三包括安装在滑轨三上的滑块三，滑块三上固定安装有活塞缸，活塞缸的活塞杆沿滑轨三方向设置；位于活塞杆的末端通过支杆固定连接电磁吸板。

进一步的，所述的活塞缸采用的是气缸，所述气缸上装有二位五通电磁阀，通过通气、排气使气缸内的活塞杆伸出或缩回。

进一步的，所述电磁吸板的外形与针槽的外形一致，且电磁吸板的吸口大于针槽的槽口；在电磁吸板通电时，产生磁性吸住针槽内的缝合针；在电磁吸板断电时，电磁吸板失去磁性释放缝合针于针盒中。

进一步的，所述针盒内分别放置有可整体取放的落针斗一和落针斗二；落针斗一和落针斗二是分别用于接收已经识别首尾朝向的缝合针；落针斗一用于存放首端朝左的缝合针，落针斗二用于存放首端朝右的缝合针。

一种医用缝合针首尾识别分拣装置的控制方法，根据上述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置，分拣装置的系统工作是在控制装置接通电源和空压机或气源供气正常情况下（压力开关K闭合）方可执行投针和分拣动作，具体的控制方法如下：

步骤1：在首次使用前或更换针板后的首次使用前，针对不同针板上针槽的间距进行首次测试，测试前在触摸屏上设置驱动电机的速度值和时间值；在触摸屏上人为输入设置值，其输入值范围为1000～100000脉冲/S；

步骤2：首次正式使用接通电源后，按下触摸屏或控制柜侧壁上的“回原点”按钮；

气缸的活塞缩回至原点；

驱动电机一驱动丝杠一正向转动，带动滑块一和滑块一上安装的投针机构在丝杠一上向右行走，直到滑块一上的感应片碰到滑轨一右端安装的原点限位开关后停止运动；

同时，驱动电机二驱动丝杠二正向转动，带动滑块二以及滑块二上连接的滑轨三和固定在滑轨三上的分拣机构向右行走，直到滑块二上的感应片碰到滑轨二右端安装的原点限位开关后停止运动；

步骤3：回原点动作结束后，在针斗中放入装有待检测针的内层；

步骤4：按下触摸屏或控制柜侧壁上的“系统运行”按钮，触摸屏和控制柜侧壁上的系统运行指示灯亮；

驱动电机一驱动丝杠一反向转动，带动滑块一和滑块上安装的投针机构在丝杠一上向左（朝装有限位开关的另一端）行走；

当驱动电机一运行设定的时间后，驱动电机二开始运作，使得分拣机构跟随投针机构运行；同时，气缸上的二位五通电磁阀得电，气缸的活塞杆伸出；

针斗内的待检测针下落至针板的顶面，在行走的过程中被毛刷带动一起行走；在遇到针槽时，待检测针落入针槽中；随着投针机构不断向左运动，针斗内的待检测针依次落入针槽中；

在投针机构向左运动过程中，针斗右侧的摄像头依次将落入针槽中的待检测针进行图像采集，并将采集的图像发送至处理器；

处理器对接收到的图像进行分析，对待检测针的首尾方向进行识别记录；并将分析的数据发送至PLC控制器中，PLC控制器通过对识别得到的待检测针的方向，控制分拣机构的运动；

当分拣机构运动到第一个针槽处时，驱动电机二停止运行，同时电磁吸板得电产生磁性将第一个针槽中的待检测缝合针吸住，延时一段时间后，气缸的二位五通电磁阀失电，气缸的活塞杆缩回；

根据识别得到的待检测针首尾朝向识别情况，若第一个针槽中的待检测针首端朝左，则在气缸的活塞杆缩回到指定位置时，即在靠近针板的落针斗的正上方，电磁吸板失电，磁性消失将第一个针槽中的缝合针释放在靠近针板的落针斗中；

若第一个针槽中的待检测针首端朝右，则在气缸的活塞杆缩回到原点位置，在活塞杆归位的同时，驱动电机三正向旋转一定圈数，使得滑块三上的气缸和电磁吸板及吸附在电磁吸板上的待检测针向远离针板的落针斗方向移动；在活塞杆缩回到原点时，电磁吸板跟随滑块三运行至远离针板的落针斗的正上方，驱动电机三停止正向旋转，电磁吸板失电，磁性消失将第一个针槽中的待检测针释放在远离针板的落针斗中；当放针结束后，驱动电机三反向旋转一定圈数，使得滑块三归位，同时，气缸上的二位五通电磁阀得电，气缸的活塞杆伸出，使得电磁吸板继续作用于针板；

当分拣机构将第一个针槽中的待检测针分拣完成后，驱动丝杠二继续反向转动，带动滑块二和滑块二上安装的滑轨三和分拣机构继续在丝杠二上向左（朝装有限位开关的另一端）行走；重复上述的分拣动作；

步骤5：当滑块一上的投针机构在驱动电机一的驱动下运行至丝杠一左端的限位开关时，驱动电机一停止运行；等待滑块二上的分拣机构同样运行至丝杠二左端的限位开关；

当滑块二上的分拣机构运行至丝杠二左端的限位开关后，驱动电机二停止运行，分拣机构完成此批次的最后一次分拣工作；

若最后一次分拣的待检测针首端朝向向左，在完成分拣动作后，则驱动电机三正向旋转一定圈数，带动滑块三和滑块上的气缸和电磁吸板向远离针板的方向移动，直至电磁吸板运行至滑轨三上最远离针板的一端的限位开关，驱动电机三停止正向旋转；便于投针机构进行转向；

若最后一次分拣的待检测针首端朝向若向右，在完成分拣动作后，则驱动电机三不动作，保持电磁吸板在远离针板的落针斗的正上方；便于投针机构进行转向；

驱动电机一带动丝杠一正向转动，带动滑块一和滑块上安装的投针机构在丝杠一上向右行走；投针机构在针板上的投针过程同上，此过程中由安装在针斗左侧的摄像头对针槽内的待检测针进行图像采集，并将采集的图像发送至处理器；

当驱动电机一运行设定的时间后，驱动电机二开始正向转动，使得分拣机构跟随投针机构运行；同时，驱动电机三正向转动，带动滑块三以及滑块三上的气缸和分拣机构往靠近针板方向运动，气缸上的二位五通电磁阀得电，气缸的活塞杆伸出，使得电磁吸板继续作用于针板；

分拣机构分拣待检测针的过程同上；

当投针机构和分拣机构在针板上完成一个来回的工作周期后，驱动电机一、驱动电机二和驱动电机三自动带动滑块一、滑块二和滑块三回原点校正，以及活塞缸上的活塞杆回到原点校正；校正结束后自动开始一个新的循环周期；

步骤6：在投针机构的投针和分拣机构的分拣过程中，触摸屏上会实时显示针斗和两个落针斗中缝合针的数量，及当天已分拣出的缝合针总数量；当针斗中数量不多时，或两个落针斗快要堆满时，PLC控制器会控制报警灯发出光报警指示，以提醒操作人员及时更换针斗的内层和针盒内的落针斗（取走已分拣好的缝合针）；

步骤7：需要结束时，按下触摸屏或控制柜侧壁上的“系统停止”按钮，投针机构会移动至针板的在非针槽位置处才停止运行，而分拣机构会将电磁吸板上的待分拣针释放落入至落针斗中，并将气缸的活塞杆缩回到原位时，才会停止运行；即操作完成。

进一步的，所述的处理器对图片进行分析和识别记录时，其分析的方法是：若采集的图片与处理器中预存图片的首尾朝向不一致，则记为“0”，若采集的图片与处理器中预存图片的首尾朝向一致，则记为“1”；针板上共有32个针槽，即由32位0或1组成的数据，存入PLC控制器的变量存储区VD0中。

进一步的，所述的时间设置包括驱动电机一在运行一定的时间后，驱动电机二开始运作；驱动电机二在运行一定的时间后停顿，以及驱动电机二的停顿时间。

（三）有益效果

本实用新型提出的一种医用缝合针首尾识别分拣装置，与现有技术相比较，其具有以下有益效果：

（1）本技术方案集缝合针的投针装置、首尾识别控制和分拣机构为一体，在分拣不同规格的缝合针时，只要更换带有不同尺寸针槽的针板和总控制器内保存的对比图像即可，可以分拣多种规格的缝合针，通用性好。

（2）本技术方案自动化程度高、可视性好，通过触摸屏可实时显示针斗内落针的数量和两个落针斗中缝合针的数量，系统工作状态和警示指示灯进行报警。

（3）本技术方案使用三台驱动电机，三者协同工作，分拣缝合针效率高，并可节省大量人力和财力，而且操作简单，维护方便。

附图说明

图1是本实用新型中实施例1的整体结构示意图。

图2是本实用新型中投针机构的整体结构示意图。

图3是本实用新型中分拣机构的整体结构示意图。

图4是本实用新型中针斗的整体结构示意图。

图5是本实用新型中触摸屏显示的组态界面示意图。

图6是本实用新型中PLC控制器的电路连接示意图。

图7是本实用新型中实施例2的工作流程示意图。

附图中的标记为：1-控制柜、11-触摸屏、12-控制按钮、13-指示灯、14-柜门、15-操作台、2-针板、21-针槽、3-滑轨一、31-驱动电机一、32-丝杠一、33-滑块一、4-连接件一、41-支柱、42-横杆、5-投针机构、51-针斗、511-毛刷、52-摄像头、6-滑轨二、61-驱动电机二、62-丝杠二、63-滑块二、7-连接件二、8-滑轨三、81-驱动电机三、82-丝杠三、83-滑块三、9-分拣机构、91-活塞缸/气缸、911-活塞杆、92-支杆、93-电磁吸板、94-针盒、10-固定限位杆、16-限位开关、17-感应片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1-5所示，一种医用缝合针首尾识别分拣装置，包括矩形体控制柜1，所述控制柜1的内部安装有总控制器，所述的总控制器包括用于图片分析的处理器和PLC控制器，处理器和PLC控制器之间信号连接；控制柜1一侧的侧壁上安装有与PLC控制器连接的触摸屏11、控制按钮12和指示灯13；控制柜1另一侧的侧壁上安装有可以打开的柜门14；便于后期的检修。控制柜1的顶部设置有操作台15。

操作台15的中部通过紧固件或卡扣可拆卸安装有针板2，针板2上设置有多个相互平行的针槽21；针板2采用长方体铝板制成，其顶面铣有多个均匀分布且尺寸相同的针槽21，每块铝板上均铣有32个针槽21。

所述针板2设置有多个不同型号的针板2，不同型号的针板2其外形一致，可拆卸安装与操作台15中部的限定位置处；不同型号的针板2的不同之处在于针槽21根据各个不同型号的缝合针进行设定。每个针槽21的尺寸和容腔内均与待检测的缝合针的尺寸与外形一致。

位于针板2的两侧，分别固定有与针板2平行设置的滑轨一3和滑轨二6。

位于滑轨一3的一端，设置有与PLC控制器连接的驱动电机一31；驱动电机一31的输出端传动连接有丝杠一32，丝杠一32的上侧和下侧通过固定块分别固定连接有固定限位杆10，位于上侧的固定限位杆10上，其两端分别通过紧固件固定安装有限位开关16；在丝杠一32和上下两侧的固定限位杆上安装有滑块一33，滑块一33随着丝杠一32的正转和反转在丝杠一32上左右移动；在滑块一33的顶部安装有与限位开关16相匹配的感应片17。

滑轨一3上通过连接件一4安装有可沿滑轨一3运行且作用于针板2的投针机构5，所述的投针机构5包括针斗51；所述的连接件一4包括安装在滑轨一3上的滑块一33，以及焊接固定或通过紧固件固定在滑块一33顶部的支柱41，支柱41上固定连接有横杆42，横杆42的末端与针斗51固定连接。

所述的针斗51呈漏斗状，上部为顶宽内窄的斗状，其长度于缝合针的长度一致或略大于缝合针的长度；针斗51底部的细长腿部分，其内腔口径只容纳一根缝合针下落。位于细长腿部分的底部固定连接有毛刷511，所述的毛刷511与针板2的顶面接触。针斗51内放置有与针斗51体型一致的、可整体取放的内层，内层的内部装有待分拣的缝合针。如图4所示。

沿针板2的设置方向，位于针斗51的左右两侧分别安装有用于采集针槽21中待分拣针首尾朝向的摄像头52，所述的摄像头52与处理器连接传送图片；摄像头52与处理器之间可通过无线信号模块连接，也可通过信号线有线连接。当针斗51在滑轨一3上向左运行时，针斗51右侧的摄像头52工作，当针斗51在滑轨二6上向右运行时，针斗51左侧的摄像头52工作。

所述滑轨二6的一端，设置有与PLC控制器连接的驱动电机二61；驱动电机二61的输出端传动连接有丝杠二62，丝杠二62的上侧和下侧通过固定块分别固定连接有固定限位杆10，位于上侧的固定限位杆10上，其两端分别通过紧固件固定安装有限位开关16；在丝杠二62和上下两侧的固定限位杆10上安装有滑块二63，滑块二63随着丝杠二62的正转和反转在丝杠二62上左右移动；在滑块二63的顶部安装有与限位开关16相匹配的感应片17。

所述的滑轨二6上通过连接件二7安装有可沿滑轨二6运行且垂直于滑轨二6的滑轨三8；所述的连接件二7包括安装在滑轨二6上的滑块二63，滑块二63的底部一体成型有固定连接的连接块，连接块上固定连接有滑轨三8。

滑轨三8的一端，设置有与PLC控制器连接的驱动电机三81；驱动电机三81的输出端传动连接有丝杠三82，丝杠三82的上侧和下侧通过固定块分别固定连接有固定限位杆10，位于上侧的固定限位杆10上，其两端分别通过紧固件固定安装有限位开关16；在丝杠三82和上下两侧的固定限位杆10上安装有滑块三83，滑块三83随着丝杠三82的正转和反转在丝杠三82上前后移动；在滑块三83的顶部安装有与限位开关16相匹配的感应片17。

滑轨三8上通过连接件三安装有可沿滑轨三8运行的分拣机构9；所述的分拣机构9包括作用于针板2的电磁吸板93，以及固定连接于滑轨三8底部的两个针盒94。连接件三包括安装在滑轨三8上的滑块三83，滑块三83上通过紧固件固定安装有活塞缸91，活塞缸91采用的是气缸，所述气缸上装有二位五通电磁阀，通过通气、排气使气缸内的活塞杆911伸出或缩回；活塞缸91的活塞杆911沿滑轨三8方向设置，位于活塞杆911的末端固定连接有朝向为针板2的支杆92，支杆92的底部固定连接电磁吸板93。

电磁吸板93的外形与针槽21的外形一致，且电磁吸板93的吸口大于针槽21的槽口；在电磁吸板93通电时，产生磁性吸住针槽21内的缝合针；在电磁吸板93断电时，电磁吸板93失去磁性释放缝合针于针盒94中。

针盒94内分别放置有可整体取放的落针斗一和落针斗二；落针斗一和落针斗二是分别用于接收已经识别首尾朝向的缝合针；落针斗一用于存放首端朝左的缝合针，落针斗二用于存放首端朝右的缝合针。

在本实施例中，所述的驱动电机一至三均采用伺服电机，或均采用步进电机；或驱动电机一和驱动电机二采用伺服电机，驱动电机三采用步进电机；采用的步进电机的型号为17HS111，驱动步进电机的驱动器型号为SH-2H042Ma；伺服电机的型号为HG-KN23J-S100；伺服电机的驱动器型号为MR-JE-20A。电机的驱动器安装在操作台一侧的空位上，通过信号线与驱动电机连接。

PLC控制器的型号为S7-200 SMART PLC CPU ST40，触摸屏的型号为7寸SMARTLINE V3。

实施例2：

一种医用缝合针首尾识别分拣装置的控制方法，根据上述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置，分拣装置的系统工作是在控制装置接通电源和空压机或气源供气正常情况下（压力开关K闭合）方可执行投针和分拣动作，具体的控制方法如下：

步骤1：在首次使用前或更换针板2后的首次使用前，针对不同针板2上针槽21的间距进行首次测试，测试前设置驱动电机的速度值和时间值；在触摸屏11上人为输入设置值，其输入值范围为1000～100000脉冲/S；

在本实施例中，其输入时间值为：当驱动电机一31在运行3S后，驱动电机二61开始运作；驱动电机二61在运行3S后停顿，驱动电机二61在停顿3S后恢复运行。（时间的设置可根据实践操作中针板上针槽的间距和驱动电机的运行时间进行设置）；

步骤2：首次正式使用接通电源后，按下触摸屏11或控制柜1侧壁上的“回原点”按钮；

气缸的活塞缩回至原点；

驱动电机一31驱动丝杠一32正向转动，带动滑块一33和滑块一33上安装的投针机构在丝杠一32上向右行走，直到滑块一33上的感应片17碰到滑轨一3右端安装的原点限位开关16后停止运动；

同时，驱动电机二61驱动丝杠二62正向转动，带动滑块二63以及滑块二63上连接的滑轨三8和固定在滑轨三8上的分拣机构9向右行走，直到滑块二63上的感应片17碰到滑轨二62右端安装的原点限位开关16后停止运动；

步骤3：回原点动作结束后，在针斗51中放入装有待检测针的内层；

步骤4：按下触摸屏11或控制柜1侧壁上的“系统运行”按钮，触摸屏11和控制柜1侧壁上的系统运行指示灯亮；

驱动电机一31驱动丝杠一32反向转动，带动滑块一33和滑块一33上安装的投针机构5在丝杠一32上向左（朝装有限位开关的另一端）行走；

当驱动电机一31运行3S后，驱动电机二61开始运作，使得分拣机构9跟随投针机构5运行；同时，气缸91上的二位五通电磁阀得电，气缸91的活塞杆911伸出；

针斗51内的待检测针下落至针板的顶面，在行走的过程中被毛刷511带动一起行走；在遇到针槽21时，待检测针落入针槽21中；随着投针机构5不断向左运动，针斗51内的待检测针依次落入针槽21中；

在投针机构5向左运动过程中，针斗51右侧的摄像头52依次将落入针槽21中的待检测针进行图像采集，并将采集的图像发送至处理器；

处理器对接收到的图像进行分析，对待检测针的首尾方向进行识别记录；并将分析的数据发送至PLC控制器中，PLC控制器通过接收到处理器发送的待检测针的方向数据，控制分拣机构9的运动；

处理器对图片进行分析和识别记录时，其分析的方法是：若采集的图片与处理器中预存图片的首尾朝向不一致，则记为“0”，若采集的图片与处理器中预存图片的首尾朝向一致，则记为“1”；针板上共有32个针槽，即由32位0或1组成的数据，存入PLC控制器的某一变量存储区中。

当分拣机构9运动到第一个针槽21处时，驱动电机二61停止运行，同时电磁吸板93得电产生磁性将第一个针槽21中的待检测缝合针吸住，延时一段时间后，气缸91的二位五通电磁阀失电，气缸91的活塞杆911缩回；

根据识别得到的待检测针首尾朝向识别情况，若第一个针槽21中的待检测针首端朝左，则在气缸91的活塞杆911缩回到指定位置时，即在靠近针板2的落针斗的正上方，电磁吸板93失电，磁性消失将第一个针槽21中的缝合针释放在靠近针板2的落针斗中；

若第一个针槽21中的待检测针首端朝右，则在气缸91的活塞杆911缩回到原点位置，在活塞杆911归位的同时，驱动电机三81正向旋转一定圈数，使得滑块三83上的气缸91和电磁吸板93及吸附在电磁吸板93上的待检测针向远离针板2的落针斗方向移动；在活塞杆911缩回到原点时，电磁吸板93跟随滑块三83运行至远离针板2的落针斗的正上方，驱动电机三81停止正向旋转，电磁吸板93失电，磁性消失将第一个针槽21中的待检测针释放在远离针板2的落针斗中；当放针结束后，驱动电机三81反向旋转一定圈数，使得滑块三83归位，同时，气缸91上的二位五通电磁阀得电，气缸91的活塞杆911伸出，使得电磁吸板93继续作用于针板2；

当分拣机构将第一个针槽中的待检测针分拣完成后，驱动丝杠二继续反向转动，带动滑块二和滑块二上安装的滑轨三和分拣机构继续在丝杠二上向左（朝装有限位开关的另一端）行走；重复上述的分拣动作；

步骤5：当滑块一上的投针机构在驱动电机一的驱动下运行至丝杠一左端的限位开关时，驱动电机一停止运行；等待滑块二上的分拣机构同样运行至丝杠二左端的限位开关；

当滑块二63上的分拣机构9运行至丝杠二62左端的限位开关16后，驱动电机二61停止运行，分拣机构9完成此批次的最后一次分拣工作；

若最后一次分拣的待检测针首端朝向向左，在完成分拣动作后，则驱动电机三81正向旋转一定圈数，带动滑块三83和滑块三83上的气缸91和电磁吸板93向远离针板2的方向移动，直至电磁吸板93运行至滑轨三8上最远离针板2的一端的限位开关16，驱动电机三81停止正向旋转；便于投针机构5进行转向；

若最后一次分拣的待检测针首端朝向若向右，在完成分拣动作后，则驱动电机三81不动作，保持电磁吸板93在远离针板2的落针斗的正上方；便于投针机构5进行转向；

驱动电机一31带动丝杠一32正向转动，带动滑块一33和滑块一33上安装的投针机构5在丝杠一31上向右行走；投针机构5在针板2上的投针过程同上，此过程中由安装在针斗51左侧的摄像头52对针槽21内的待检测针进行图像采集，并将采集的图像发送至处理器；

当驱动电机一31运行设定的时间后，驱动电机二61开始正向转动，使得分拣机构9跟随投针机构5运行；同时，驱动电机三81正向转动，带动滑块三83以及滑块三83上的气缸91和分拣机构9往靠近针板2方向运动，气缸91上的二位五通电磁阀得电，气缸91的活塞杆911伸出，使得电磁吸板93继续作用于针板2；

分拣机构9分拣待检测针的过程同上；

当投针机构5和分拣机构9在针板2上完成一个来回的工作周期后，驱动电机一31、驱动电机二61和驱动电机三81自动带动滑块一33、滑块二63和滑块三83回原点校正，以及活塞缸91上的活塞杆911回到原点校正；校正结束后自动开始一个新的循环周期；

步骤6：在投针机构5的投针和分拣机构9的分拣过程中，触摸屏11上会实时显示针斗和两个落针斗中缝合针的数量，及当天已分拣出的缝合针总数量；当针斗中数量不多时，或两个落针斗快要堆满时，PLC控制器会控制报警灯发出光报警指示，以提醒操作人员及时更换针斗的内层和真盒内的落针斗（取走已分拣好的缝合针）；

步骤7：需要结束时，按下触摸屏11或控制柜1侧壁上的“系统停止”按钮，投针机构5会移动至针板2在非针槽21位置处才停止运行，而分拣机构9会将电磁吸板93上的待分拣针释放落入至落针斗中，并将气缸91的活塞杆911缩回到原位时，才会停止运行；即操作完成。

Claims (10)

1.一种医用缝合针首尾识别分拣装置，包括控制柜（1），所述控制柜（1）的内部安装有总控制器，所述的总控制器包括用于图片分析的处理器和PLC控制器，处理器和PLC控制器之间信号连接；控制柜（1）的侧壁上安装有与PLC控制器连接的触摸屏（11）、控制按钮（12）和指示灯（13）；控制柜（1）的顶部设置有操作台（15）；其特征在于：所述操作台（15）的中部可拆卸安装有针板（2），针板（2）上设置有多个形状规格相同且相互平行的针槽（21）；位于针板（2）的两侧，分别固定有与针板（2）平行设置的滑轨一（3）和滑轨二（6），所述的滑轨一（3）上通过连接件一（4）安装有可沿滑轨一（3）运行且作用于针板（2）的投针机构（5），所述的投针机构（5）包括针斗（51），针斗（51）内放置有待分拣针；沿针板（2）的设置方向，位于针斗（51）的两侧分别安装有用于采集针槽（21）中待分拣针朝向的摄像头（52），所述的摄像头（52）与处理器信号连接传送图片；所述的滑轨二（6）上通过连接件二（7）安装有可沿滑轨二（6）运行且垂直于滑轨二（6）的滑轨三（8）；所述的滑轨三（8）上通过连接件三安装有可沿滑轨三（8）运行的分拣机构（9）；所述的分拣机构（9）包括作用于针板（2）的电磁吸板（93），以及固定连接于滑轨三（8）底部的两个针盒（94）；位于滑轨一（3）、滑轨二（6）和滑轨三（8）的一端，均设置有分别与PLC控制器连接的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述针板（2）设置有多个不同型号的针板（2），不同型号的针板（2）其外形一致，可拆卸安装于操作台（15）中部的限定位置；所述的针槽（21）根据各个不同型号的缝合针进行设定。

3.根据权利要求1或2所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述针板（2）的顶面设置有多个均匀分布且尺寸相同的针槽（21）。

4.根据权利要求3所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述的针板（2）上设置有32个针槽（21）。

5.根据权利要求1所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述的驱动装置包括分别安装在滑轨一（3）端部的驱动电机一（31），安装在滑轨二（6）端部的驱动电机二（61），和安装在滑轨三（8）端部的驱动电机三（81）；驱动电机一（31）、驱动电机二（61）和驱动电机三（81）的输出端分别传动连接有丝杠一（32）、丝杠二（62）和丝杠三（82）；位于丝杠一（32）、丝杠二（62）和丝杠三（82）的两侧分别通过各自的固定块设置有固定限位杆（10）；所述的丝杠和固定限位杆（10）上设置有滑块，滑块随着丝杠的正转和反转在丝杠上左右或前后移动。

6.根据权利要求5所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述的固定限位杆（10）上，其两端分别固定安装有限位开关（16）；所述的滑块上安装有与限位开关（16）相匹配的感应片（17）。

7.根据权利要求1或5所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述的连接件一（4）包括安装在滑轨一（3）上的滑块一（33），所述的滑块一（33）上固定连接有支柱（41），支柱（41）上固定连接有横杆（42），横杆（42）的末端与针斗（51）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述的针斗（51）内设置有与针斗（51）体型一致的、可整体取放的内层，内层装有待分拣针；所述针斗（51）底部的细长腿部分，其内腔口径只容纳一根缝合针下落；细长腿部分的底部固定连接有毛刷（511），所述的毛刷（511）与针板（2）的顶面接触。

9.根据权利要求1或5所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述的连接件三包括安装在滑轨三（8）上的滑块三（83），滑块三（83）上固定安装有活塞缸（91），活塞缸（91）的活塞杆（911）沿滑轨三（8）方向设置；位于活塞杆（911）的末端通过支杆（92）固定连接电磁吸板（93）；所述电磁吸板（93）的外形与针槽（21）的外形一致，且电磁吸板（93）的吸口大于针槽（21）的槽口；在电磁吸板（93）通电时，产生磁性吸住针槽（21）内的缝合针；在电磁吸板（93）断电时，电磁吸板（93）失去磁性释放缝合针于针盒（94）中。

10.根据权利要求9所述的一种医用缝合针首尾识别分拣装置,其特征在于：所述针盒（94）内分别放置有可整体取放的落针斗一和落针斗二；落针斗一和落针斗二是分别用于接收已经识别首尾朝向的缝合针；落针斗一用于存放首端朝左的缝合针，落针斗二用于存放首端朝右的缝合针。

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