壳状牙科器械的包装系统的制作方法

本申请总体上涉及壳状牙科器械的包装系统。

背景技术：

由于美观、便捷以及利于清洁等优点，基于高分子材料的壳状牙科器械(如壳状矫治器和保持器等)越来越受欢迎。就壳状矫治器而言，将患者牙齿从原始布局重新定位到期望的布局，通常需要多个逐次的壳状矫治器，例如，几十个甚至上百个壳状矫治器。这造成了对壳状牙科器械的大量需求，也对壳状牙科器械的生产带来了极大的挑战。

过去，壳状牙科器械的配对(即将对应的上、下颌壳状牙科器械进行配对)和包装是手动完成的，然而，这种方案具有以下不足之处：(一)可能引入二次污染，导致经过清洗的壳状牙科器械沾染上其他污染物；(二)人工配对和包装效率较低；(三)人工配对错误率较高。

鉴于以上，有必要提供一种新的壳状牙科器械包装系统。

技术实现要素：

本申请的一方面提供了一种壳状牙科器械包装系统，包括：闭合传送带系统，其包括独立的第一传送带和第二传送带，所述闭合传送带系统用于在其沿线的各工位之间传送托盘，其中，一个所述托盘用于装载一个批次的壳状牙科器械；上料工位，位于第一传送带沿线，用于往空托盘装载壳状牙科器械；身份识别装置，沿所述闭合传送带系统设置于所述上料工位的下游，用于识别托盘所装载的壳状牙科器械的身份；以及包装模块，位于第二传送带沿线并且位于所述身份识别装置的下游，用于根据所述身份识别装置得到的身份识别结果，对托盘所装载的壳状牙科器械进行包装。

在一些实施方式中，壳状牙科器械是按用户进行分批，一个所述托盘用于装载一个用户的壳状牙科器械。

在一些实施方式中，所述包装模块根据所述身份识别装置得到的身份识别结果，把对应的上、下颌壳状牙科器械进行配对包装。

在一些实施方式中，所述的壳状牙科器械包装系统还包括第一信息读写装置，设置于所述上料工位，用于向托盘的信息存储装置写入所装载的壳状牙科器械的批次信息，所述身份识别结果包括对应批次的壳状牙科器械各个的身份信息与托盘上壳状牙科器械装载位之间的映射，所述对应批次的壳状牙科器械各个的身份信息是基于所述批次信息从数据库获得。

在一些实施方式中，所述的壳状牙科器械包装系统还包括托盘转移装置，用于把托盘从一段传送带转移到另一段与其相邻的下游传送带，以把各段传送带连接形成所述闭合传送带系统。

在一些实施方式中，所述托盘转移装置是托盘升降装置，所述第一传送带为下层传送带，所述第二传送带为上层传送带，所述第一传送带和第二传送带的首尾以所述托盘升降装置连接形成所述闭合传送带系统。

在一些实施方式中，所述的壳状牙科器械包装系统还包括托盘保持装置，用于在对托盘进行操作时将其带离传送带并保持，以允许传送带继续传送其他托盘，所述上料工位、身份识别装置以及包装模块的至少之一处设有所述托盘保持装置。

在一些实施方式中，所述托盘保持装置是托盘顶升装置，用于将托盘顶升离开传送带。

在一些实施方式中，所述身份识别装置是以下之一：图像采集装置以及扫码装置。

本申请的又一方面提供了一种壳状牙科器械的包装方法，包括：获取第一信息包，其包括分别与第一批次多个壳状牙科器械一一对应的多条信息；身份识别，控制身份识别装置对装载于第一托盘上的所述第一批次壳状牙科器械进行身份识别，并且根据所述身份识别在所述第一托盘的壳状牙科器械装载位与所述第一信息包中的多条信息之间建立映射；以及包装，控制包装模块根据所述映射对所述第一批次壳状牙科器械进行包装。

在一些实施方式中，对所述第一批次壳状牙科器械的包装是把对应的上、下颌壳状牙科器械进行配对包装。

在一些实施方式中，所述的壳状牙科器械的包装方法还包括：上料，把所述第一批次壳状牙科器械装载到所述第一托盘之上，其中，所述上料是在第一传送带进行，所述包装是在第二传送带进行，所述第一传送带和所述第二传送带相互独立并且属于同一闭合的传送带系统。

在一些实施方式中，所述的壳状牙科器械的包装方法还包括：往所述第一托盘的信息存储装置内写入所述第一批次壳状牙科器械的批次信息，所述第一信息包是基于所述批次信息从数据库获得。

在一些实施方式中，所述上料、身份识别以及包装操作是在所述第一托盘在离开传送带的状态下进行，以允许所述传送带同时传送其他托盘，当所述上料、身份识别以及包装操作完成后，所述第一托盘被放回所述传送带继续流转。

在一些实施方式中，所述第一批次的壳状牙科器械属于第一用户。

附图说明

以下将结合附图及其详细描述对本申请的上述及其他特征作进一步说明。应当理解的是，这些附图仅示出了根据本申请的若干示例性的实施方式，因此不应被视为是对本申请保护范围的限制。除非特别指出，附图不必是成比例的，并且其中类似的标号表示类似的部件。

图1示意性地展示了本申请一个实施例中的壳状牙科器械包装系统；

图2为本申请一个实施例中的闭合传送带系统的示意性侧视图；及

图3示意性地展示了本申请一个实施例中的托盘。

具体实施方式

以下的详细描述引用了构成本说明书一部分的附图。说明书和附图所提及的示意性实施方式仅仅是出于说明性之目的，并非意图限制本申请的保护范围。在本申请的启示下，本领域技术人员能够理解，可以采用许多其他实施方式，并且可以对所描述实施方式做出各种改变，而不背离本申请的主旨和保护范围。应当理解的是，在此说明并图示的本申请的各个方面可以按照很多不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，这些不同配置都在本申请的保护范围之内。

目前，较常用的壳状牙科器械制造工艺是热压膜成型工艺。在该工艺中，将经过加热的高分子材料膜片在牙模上压膜形成相应的阴模，然后经过裁剪和打磨得到成品壳状牙科器械。

打磨的目的是是壳状牙科器械的边缘钝化，使其不容易对使用者造成创伤。当前，比较常用的一种壳状牙科器械打磨方式是三元震动抛光，为了提高效率，一个批次可以对几百个壳状牙科器械进行打磨。在这几百个个壳状牙科器械中可能包括多个用户的壳状矫治器和保持器。因此，需要在包装和交付这些壳状牙科器械之前对其按用户进行分拣。

对于上、下颌均需要佩戴壳状正畸矫治器的用户，在按用户分拣完后，需要对该用户的壳状正畸矫治器进行配对和分包，将对应的上、下颌壳状正畸矫治器封装在带相关信息的单个小包装内，以便于用户使用。

壳状矫治器为一体的壳状，其形成容纳多颗牙齿的空腔，且该空腔具有将牙齿从当前布局重新定位到下一布局的几何形态。

壳状保持器为一体的壳状，其形成容纳多颗牙齿的空腔，通常情况下，该空腔的几何形态与需要保持的牙齿的布局基本吻合。

为了解决手工配对、分包所存在的问题，本申请的发明人经过大量研发工作，开发出了一种新的壳状牙科器械的包装系统。

请参图1，示意性地展示了本申请一个实施例中的壳状牙科器械包装系统100。

壳状牙科器械包装系统100包括计算机(图中未示)、双层传送带系统110、壳状牙科器械身份识别装置130以及包装模块150a、150b和150c。

在本申请的启示下，可以理解，计算机可以是任何适用的计算装置，包括但不限于个人电脑、笔记本电脑、可编程逻辑电路、单片机、以可编程逻辑门阵列为核心的计算装置、以微处理器为核心的计算装置以及以微控制器为核心的计算装置等，它也可以是一个以上计算装置的组合，每个计算装置用于控制不同的设备。

请再参图2，为双层传送带系统110的示意性侧视图。

双层传送带系统110包括上层传送带111、下层传送带113、托盘升降装置115和117、上料站119a和119b以及托盘顶升装置121a～121b和123a～123c。

在一个实施例中，上层传送带111沿方向a运动，下层传送带113沿相反的方向b运动。双层传送带系统110的两端分别设有托盘升降装置115和117，用于在上层传送带111和下层传送带113之间转移托盘140。上层传送带111、下层传送带113以及托盘升降装置115和117形成闭合的传送路径，能够实现多个托盘140在双层传送带系统110内的循环流转，以提高系统的整体效率。这种上、下层传送带的配置方式能够有效减少包装系统100的占地面积。

在一个实施例中，双层传送带系统110设有两个上料站119a和119b，均位于下层传送带113。在本申请的启示下，可以理解，上料站的数量和位置可以根据具体情况和需求来定，并不限于该实施例的情况。

在一个实施例中，托盘140上设有信息存储装置，例如rfid(radiofrequencyidentification)芯片，用于存储托盘140的相关信息，例如，托盘是否为空以及托盘所装载的壳状牙科器械的用户的编号等。

当一个托盘被传送到上料站119a或119b时，上料站119a或119b的信息读写装置(图中未示)读取该托盘信息存储装置内存储的信息，若该托盘为空托盘，那么上料站119a或119b将该托盘升起，离开下层传送带113，这样不影响下层传送带113继续传送其他托盘。该托盘被升起后，人工或者自动上料设备可以将按用户分拣的壳状牙科器械放置于该托盘上。当一个用户的壳状牙科器械被分配给一个托盘之后，对应的信息读写装置把该用户的身份编号写入该托盘的信息存储装置。

请参图3，示意性地展示了本申请一个实施例中的托盘140。

托盘140包括基板141以及其上形成的多个u形凹槽143，每一u形凹槽143用于容纳一个壳状牙科器械。托盘140的更多细节和实施例可以参考申请人于2018年07月13日递交的实用新型专利申请第201821119751.5号，其全部内容被并入本申请。

完成上料后，托盘将被传送至壳状牙科器械身份识别装置130，以对托盘上所装载的壳状牙科器械进行身份识别和配对。在一个实施例中，壳状牙科器械身份识别装置130包括第一识别装置131和第二识别装置133，分别对应上层传送带111和下层传送带113。在本申请的启示下，可以理解，识别装置的数量和布局可以根据具体需求而定。例如，随着包装模块数量的增加，可以增加识别装置的数量。

对应第一识别装置131和第二识别装置133分别设有顶升装置121a和121b，当一个装载有待配对壳状牙科器械的托盘被传送至第二识别装置133下方时，该托盘被顶升装置121b顶升离开下层传送带113，以允许下层传送带113继续传送其他托盘。在计算机的控制下，第二识别装置133对被顶升装置121b顶升的托盘上各u形凹槽内的壳状牙科器械进行扫描，以识别其身份。

在第二识别装置133对被顶升装置121b顶升的托盘上的壳状牙科器械进行身份识别之前，计算机可以控制壳状牙科器械身份识别装置130所设的信息读写装置(图中未示)读取该托盘的信息存储装置，以获取该托盘上所装载的壳状牙科器械的批次信息，例如，该批壳状牙科器械所属的用户信息，更具体的，例如，用户编码。然后，计算机可以根据该批次信息从数据库获取该批壳状牙科器械的信息包，其包括该批壳状牙科器械各个的具体信息。

计算机可以根据识别出的壳状牙科器械的身份，把信息包中各壳状牙科器械的具体信息与托盘上各u形凹槽的位置进行映射。在一个实施例中，壳状牙科器械的具体信息可以包括使用顺序以及其是上颌还是下颌壳状牙科器械。这样，包装模块就能够根据该映射，把设计同时使用的上、下颌壳状牙科器械进行配对包装。

若一个托盘上的某个壳状牙科器械的身份无法被识别装置所识别，系统可以发出提醒，由人工介入进行识别和数据输入。若人工介入后仍无法识别该壳状牙科器械的身份，设置在该处的信息读写装置在该托盘的信息存储装置中写入相应的信息，表示该托盘存在错误，需要重新处理/上料。计算机控制顶升装置把该托盘放回传送带，使其继续流转。若经扫描/身份识别，发现一个托盘上缺一个壳状牙科器械，也可以作类似处理。

若一个托盘所运载的所有壳状牙科器械的身份均被识别，设置在该处的信息读写装置在该托盘的信息存储装置中写入相应的信息，表示该托盘可以进行下一步处理。计算机中则可以存储对应该托盘的信息包以及该信息包中各条信息与该托盘各u形凹槽之间的映射关系，以供下一步处理所用。在又一实施例中，该信息包和该映射关系也可以被写入该托盘的信息存储装置内。

若第二识别装置133处于工作状态，即正在识别一个托盘所装载的壳状牙科器械，计算机可以控制下层传送带113把后续未经扫描的托盘继续传送至托盘升降装置115，由其将该托盘转移至上层传送带111。若第一识别装置131为空闲状态，那么计算机控制上层传送带111把该托盘传送至第一识别装置131下方，再控制顶升装置121a将该托盘顶升离开上层传送带111，由第一识别装置131对该托盘上的壳状牙科器械进行身份识别。

在一个实施例中，第一识别装置131和第二识别装置133可以是条码或者二维码扫描装置，通过扫描壳状牙科器械上的条码或者二维码识别其身份。在又一实施例中，第一识别装置131和第二识别装置133可以是图像采集装置，例如，数字相机，用于采集壳状牙科器械的图像，将其发送给计算机，由计算机基于采集到的图像识别壳状牙科器械的身份。

当一个托盘上的各壳状牙科器械的身份被识别，并且完成该托盘上各u形凹槽与对应信息包中各条信息的映射后，计算机控制对应的顶升装置把该托盘放回传送带，并控制传送带把该托盘送至一个包装模块进行分包。

在一个实施例中，壳状牙科器械的包装系统100可以包括三个包装模块150a～150c，其分别设有机械手151a～151c。在本申请的启示下，可以理解，包装模块的数量和布局可以根据具体需求来定。

沿上层传送带111对应包装模块150a～150c分别设有顶升装置123a～123c。当一个托盘被传送至顶升装置123a处，若顶升装置123a未顶升任何托盘，计算机控制设置在该处的信息读取装置(图中未示)读取该托盘的信息存储装置中存储的信息。若该托盘为待包装状态，计算机控制顶升装置123a顶升该托盘，并控制包装模块150a对该托盘上的壳状牙科器械进行包装。若该托盘存在错误，计算机控制系统使其继续流转。若顶升装置123a已经顶升有托盘，计算机控制系统使其流转到下一工位。

当一个待包装的托盘被顶升装置123a顶升之后，计算机控制包装模块150a根据之前获得的映射关系对该托盘上的壳状牙科器械进行包装。例如，计算机可以控制包装模块150a在一个包装袋上打印一对壳状牙科器械的身份信息，然后根据之前获得的映射关系控制机械手151a从该托盘相应的u形凹槽内抓取该对壳状牙科器械并放入该包装袋，再将该包装袋封口，将其放入收料盒160。当托盘上的壳状牙科器械包装完后，收料盒160可以被送至后续工位进行外包装。

在一个实施例中，在顶升装置123b和123c之前还设有缓存顶升装置125a和125b，用于缓存待包装的托盘。若包装模块150a～150c均处理工作状态，而此时有其他托盘完成身份识别待包装，那么计算机可以控制顶升装置125a和125b顶升这些托盘，将其缓存于此。在包装模块150b和150c完成当前工作后，再处理缓存的托盘，以提高系统整体效率。

在图1和图2所示的实施例中，上层传送带111和下层传送带113形成上、下两层结构，这有助于减少壳状牙科器械的包装系统100的占地面积。在本申请的启示下，可以理解，还可以采用其他传送带配置方式，例如，两个传送带位于同一水平上，两者的首尾以托盘转移装置连接，以形成闭合的传送系统；两个传送带成一定角度(非平行)，两者的首尾以托盘转移装置连接，以形成闭合的传送系统；三个或者更多传送带的首尾以托盘转移装置连接，以形成闭合的传送系统。更多的传送带配置方式不再一一列举。

两段或以上的传送带以托盘转移装置进行隔离，使得各段传送带的运动相对独立，从而各段传送带上的工序和节奏互不影响，一段传送带无需因为等待另一段传送带上的工序而停止，这提高了包装系统的整体效率。

两段或以上的传送带首尾相连形成闭合的传送带系统，使得托盘能够在传送带系统内循环流转，从而无需将托盘在不同的系统之间来回运输，这也能够提升包装系统的整体效率。

在一个实施例中，可以沿传送带在各工位处设置有顶升装置，例如，上料工位、身份识别工位、缓存工位以及包装工位，在对托盘进行操作前将其顶升离开传送带，在顶升状态下对其进行操作，使得在对托盘进行操作时传送带可以继续传送其上的其他托盘，以提升系统的自由度和整体效率。

在一个实施例中，上层传送带111和下层传送带113上用于放置托盘140的位置之间的间隔可以是固定的，以便进行流水线操作。在一个实施例中，上层传送带111和下层传送带113的运行可以是步进式的，例如，其每次传送的距离可以是两个相邻的放置托盘的位置之间的间隔。

在一个实施例中，所有传送带均以步进式运行，传送带上托盘的位置也可以固定，如此，计算机可记录所有托盘的位置和状态，从而可以不设置信息读写装置。

尽管在此公开了本申请的多个方面和实施例，但在本申请的启发下，本申请的其他方面和实施例对于本领域技术人员而言也是显而易见的。在此公开的各个方面和实施例仅用于说明目的，而非限制目的。本申请的保护范围和主旨仅通过后附的权利要求书来确定。

同样，各个图表可以示出所公开的方法和系统的示例性架构或其他配置，其有助于理解可包含在所公开的方法和系统中的特征和功能。要求保护的内容并不限于所示的示例性架构或配置，而所希望的特征可以用各种替代架构和配置来实现。除此之外，对于流程图、功能性描述和方法权利要求，这里所给出的方框顺序不应限于以同样的顺序实施以执行所述功能的各种实施例，除非在上下文中明确指出。

除非另外明确指出，本文中所使用的术语和短语及其变体均应解释为开放式的，而不是限制性的。在一些实例中，诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”这样的扩展性词汇和短语或者其他类似用语的出现不应理解为在可能没有这种扩展性用语的示例中意图或者需要表示缩窄的情况。