一种用于骨科植入物的验收装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：包括有：工作台；第一机械手，设置在工作台上，用于骨科植入物的抓取；外形验收模组，用于检测经第一机械手抓取的骨科植入物的形状、大小及颜色，设置在工作台上于第一机械手的下游位置；以及条码读取模组，用于验收骨科植入物的条码，同样也设置在工作台，并位于外形验收模组的下游位置，与现有技术相比，本发明专利技术的优点在于将骨科植入物对应的形状和条码信息通过摄像的方式传输给微控制器，进而自动化地实现骨科植入物验货条码管理，从源头上严把质量关，提高验收和贴码的准确率，保证骨科植入物的追溯，并且体积小、成本低，适用于多数场合。

An acceptance device for orthopedic implants

【技术实现步骤摘要】
一种用于骨科植入物的验收装置
本专利技术涉及一种自动抓取装置，尤其涉及一种用于骨科植入物的验收装置。
技术介绍
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。以植入骨科植入物为例，骨科植入物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)的中国专利技术专利申请《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)的中国技术《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。此外，在验收比对条码的同时，验收人员还需要验收螺钉的形状、尺寸、颜色，由于螺钉的种类、规格、颜色众多，这些验收工作光凭验收人员的记忆难免会出现疏漏。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植入物的验收，以更好地做到对骨科植入物验收的向前追溯及向后追踪。
技术实现思路
本专利技术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植入物有效地做到向前追溯、向后追踪的用于骨科植入物的验收装置。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：该用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：包括有：工作台；第一机械手，设置在工作台上，用于骨科植入物的抓取；外形验收模组，用于检测经所述第一机械手抓取的骨科植入物的形状、大小及颜色，设置在所述工作台上于所述第一机械手的下游位置；以及条码读取模组，用于验收骨科植入物的条码，同样也设置在所述工作台，并位于所述外形验收模组的下游位置。另外为了实现该用于骨科植入物的验收装置也能针对条码刻在尾部端面的骨科植入物进行验收，进一步地，还包括有用于夹取经所述第一机械手抓取后的骨科植入物之钉体的第二机械手，所述第二机械手包括有用于夹取骨科植入物之外侧周壁或钉体的第二夹爪、第二底座、铰接在第二底座上的第二连杆机构、连接在所述第二连杆机构的末端并用于连接所述第二夹爪的第二连接部以及设置在第二底座内的控制系统，所述控制系统能根据机械手或工作台上设置的结构光或时间飞行摄像头传递的位置、距离、尺寸信号，控制所述第二夹爪相对所述工作台的水平移动或转动。进一步地，所述条码读取模组包括有至少在顶壁具有敞口的、以适用于骨科植入物之尾部外侧周壁或钉体条码读取的第一条码读取室，所述第一条码读取室的底壁上并排设置有至少两对摄像头列，每对摄像头列由两个水平间隔布置的摄像头部以及光源部构成，其中每对摄像头列之间面对面的空间形成用于放置骨科植入物之尾部外侧周壁或钉体的条码的通道。通过摄像头拍摄骨科植入物之尾部外侧周壁或钉体的条码，摄像头摄取照片后，对图像进行降噪、边缘处理、增强锐化、灰度化处理等，使追踪条码数字变得清晰易读，可将图像做拼接、通过一般的文字识别的方法，读取图像中的条码数字，或采用卷积神经网络的识别方法直接读取，并与骨科植入物的位置序号绑定。进一步地，所述第一条码读取室的底壁还设置能驱动各对摄像头列相对工作台于周向上旋转的驱动机构，所述驱动机构包括有电机，与所述电机输出端连接的传动机构，所述传动机构连接用来驱动各对摄像头列的旋转，所述传动机构包括有由电机驱动转动的齿轮，以及由所述齿轮带动而在水平方向一定范围内运动的传动条，所述传动条包括用于与所述齿轮咬合的齿条部，各对摄像头列的底部具有转盘，所述转盘的底部中央具有与所述齿条部啮合的从动齿轮。通过电机驱动齿轮的转动，并通过传动条的齿条部带动摄像头列的转盘转动，通过摄像头列相对骨科植入物的旋转，进而使得摄像头列更能全面地拍摄到骨科植入物的各个角度，以及某一角度上刻印的条码，避免因骨科植入物的位置相对摄像头列的偏移而造成的拍摄条码失败。摄像头转动一定角度时曝光，重复多次，并将图像拼接读取条码。进一步地，所述外形验收模组包括顶部敞口的验收座以及设置在该验收座至少一个侧壁的摄像头及光源。而外形验收模组则相对第一条码读取室的设计较为简单，其只需要摄像头能拍摄到特定光线下某骨科植入物的外形即可，随后采用特征比对的方法进行判定验收植入物的外形是否符合数据库中某一外形。经过第二机械手的设置使得该用于骨科植入物的验收装置也能针对条码刻在其尾部端面的骨科植入物进行验收，为了适应条码刻在螺钉尾部端面的骨科植入物的验收，优选地，所述条码读取模组包括有至少在顶壁具有敞口的、以适用于骨科植入物之尾部条码读取的第二条码读取室，所述第二条码读取室包括有顶部敞口的第二条码读取室本体以及设置在该第二条码读取室本体中至少一个侧壁的摄像部，所述摄像部包括有开口朝向骨科植入物之尾部端面条码的喇叭罩、围绕在该喇叭罩中央的中央摄像头和位于该中央摄像头外围的至少两个外围摄像头以及围绕在喇叭罩外围的一圈光源。摄像头拍摄后，对图像进行降噪、边缘处理、增强锐化、灰度化处理、或拼接等，使追踪条码数字变得清晰易读，可将图像做弧形文字拉直、通过一般的文字识别的方法，读取图像中的条码数字，或采用卷积神经网络的识别方法直接读取，并与骨科植入物的位置绑定。进一步地，所述第一机械手包括有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：包括有：/n工作台(1)；/n第一机械手(2)，设置在工作台(1)上，用于骨科植入物的抓取；/n外形验收模组(3)，用于检测经所述第一机械手(2)抓取的骨科植入物的形状、大小及颜色，设置在所述工作台(1)上于所述第一机械手(2)的下游位置；以及/n条码读取模组(4)，用于验收骨科植入物的条码，同样也设置在所述工作台(1)，并位于所述外形验收模组(3)的下游位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：包括有：
工作台(1)；
第一机械手(2)，设置在工作台(1)上，用于骨科植入物的抓取；
外形验收模组(3)，用于检测经所述第一机械手(2)抓取的骨科植入物的形状、大小及颜色，设置在所述工作台(1)上于所述第一机械手(2)的下游位置；以及
条码读取模组(4)，用于验收骨科植入物的条码，同样也设置在所述工作台(1)，并位于所述外形验收模组(3)的下游位置。


2.根据权利要求1所述的用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：还包括有用于夹取经所述第一机械手(2)抓取后的骨科植入物之钉身的第二机械手(5)，所述第二机械手(5)包括有用于夹取骨科植入物之钉体的第二夹爪(51)、第二底座(52)、铰接在第二底座(52)上的第二连杆机构(53)、连接在所述第二连杆机构(53)的末端并用于连接所述第二夹爪(51)的第二连接部(54)以及设置在第二底座(52)内的控制系统，所述控制系统能控制所述第二夹爪(51)相对所述工作台(1)的水平移动或转动。


3.根据权利要求2所述的用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：所述条码读取模组(4)包括有至少在顶壁具有敞口的、以适用于骨科植入物之外侧周壁或钉体条码读取的第一条码读取室(41)，所述第一条码读取室(41)的底壁上并排设置有至少两对摄像头列(42)，每对摄像头列(42)由两个水平间隔布置的摄像头部(421)以及光源部(422)构成，其中每对摄像头列(42)之间面对面的空间形成用于放置骨科植入物之外侧周壁或钉体条码的通道(43)。


4.根据权利要求3所述的用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：所述第一条码读取室(41)的底壁还设置能驱动各对摄像头列(42)相对工作台(1)于周向上旋转的驱动机构(44)，所述驱动机构(44)包括有电机(441)，与所述电机(441)输出端连接的传动机构，所述传动机构连接用来驱动各对摄像头列(42)的旋转，所述传动机构包括有由电机(441)驱动转动的齿轮(442)，以及由所述齿轮(442)带动而在水平方向一定范围内运动的传动条(443)，所述传动条(443)包括用于与所述齿轮(442)咬合的齿条部(4431)，各对摄像头列(42)的底部具有转盘(420)，所述转盘(420)的底部中央具有与所述齿条部(4431)啮合的从动齿轮(4201)。


5.根据权利要求4所述的用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：所述外形验收模组(3)包括顶部敞口的验收座(31)、设置在该验收座(31)至少一个侧壁的摄像头(32)、以及设置在该侧壁的光源(33)。


6.根据权利要求5所述的用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：所述条码读取模组(4)包括有至少在顶壁具有敞口的、以适用于骨科植入物之尾部条码读取的第二条码读取室(40)，所述第二条码读取室(40)包括有顶部敞口的第二条码读取室本体(402)以及设置在该第二条码读取室本体(402)中至少一个侧壁的摄像部(401)，所述摄像部(401)包括有开口(640)朝向骨科植入物之尾部条码的喇叭罩(4011)以及围绕在该喇叭罩(4011)中央的中央摄像头(4012)和位于该中央摄像头(4012)外围的至少两个外围摄像头(4013)、以及围绕在喇叭罩(4011)外围的一圈光源(4014)。


7.根据权利要求1～6任意一项所述的用于骨科植入物的验收装置，其特征在于：所述第一机械手(2)包括有第一底座(21)和铰接在第一底座(21)上的第一连杆机构(22)，所述第一连杆机构(22)的末端设有第一连接部(23)，所述第一机械手(2)还包括有通过支架(20)连接在所述第一连接部(23)的板式夹取总成(6)和真空式吸取总成(7)，其中，所述第一底座(21)内还设置有控制系统，所述控制系统能控制机械手相对第一连接部(23)的周向转动，进而实现能择一性地选择板式夹取总成(6)或是真空式吸取总成(7)进行骨科植入物的抓取。


8.根据权利要求7所述的用于骨科植入物的自动抓取装置，其特征在于：所述板式夹取总成(6)包括有位于所述支架(20)的顶部或底部中央的至少一个第一夹爪(61)、第一传动轴(62)和第一驱动部(63)，所述第一驱动部(63)安装在所述支架(20)之竖向部(201)，而所述第一驱动部(63)的动力输出端与所述第一传动轴(62)相连并能带动所述第一夹爪(61)相对所述支架(20)之竖向部(201)相垂直的水平面转动，其中，各个所述第一夹爪(61)包括有能相对张合的上撑开件(611)和下撑开件(612)，所述板式夹取总...

【专利技术属性】
技术研发人员：何琛，
申请(专利权)人：何琛，
类型：发明
国别省市：浙江;33