专利名称：侧送式体温计分号机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量人体体温的体温计生产制造过程中，对已经标定好37°C和 41°C两个基准位置线后的每一支体温计进行分号的设备——体温计分号机，能自动按两基准线间距离的不同，以一定的误差分档。属于医疗卫生机械领域。
背景技术：
体温计毛细管直径及水银玻璃包的容积存在着一定的误差，因此在同一温度下， 每一支表的水银柱高度是不一样的，当温度升高值相同时，水银柱升程幅度也是不一致。在体温计生产中，就要求各体温计的刻度线位置和刻度间距都不是一样的。体温计分号机是运用图像识别技术对37°C和41°C两个基准位置线间距离进行测量，转化成相应数据，经 PLC控制驱动分号机运转，自动将不同组的体温计分开。在本发明作出以前，在专利申请号=200720044656. 9及200710135103. 9中，公开
发表了一种按不同刻度范围自动分类分拣的体温表自动分类分号装置，该装置使体温计垂直地面，并通过随行夹具将体温计夹持住，体温计的水银柱的变化高度经摄像机和计算机分析、分类后，体温计在夹具轨道上完成分拣动作。该装置解决了目前国内依靠人工识别、 人工分类分拣所造成的效率低、质量差、用工多的难题。但该装置主要存在如下问题
1、若随行夹具松脱，体温计易坠落地面碰碎；
2、该装置的随行夹具为重复设置机构、夹具轨道冗长，结构庞大、复杂，能耗高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可避免体温计坠落地面碰碎、机构精简和能耗低的侧送式体温计分号机。本发明的目的是这样实现的
一种侧送式体温计分号机，所述分号机包括送料装置、推送气缸、图像识别装置、分号装置、检测装置、止转装置和储料装置； 所述送料装置包括传送带；
所述分号装置设置在传送带的一侧，推送气缸设置在传送带的另一侧； 所述图像识别装置包括摄像头，摄像头置于所述传送带的上方； 所述分号装置包括上转盘、下转盘、回转轴和滑槽或滑道，所述上转盘与回转轴固定连接在一起，下转盘套在回转轴上，与回转轴之间采用间隙配合，在上转盘与下转盘之间嵌装有滚珠，上转盘与下转盘之间通过拉簧来拉紧，所述上转盘和下转盘在盘面圆周方向开有若干个径向槽，上转盘与下转盘处于初始预拉紧状态时，上转盘的径向槽和下转盘的径向槽错位布置，所述滑槽或滑道也有若干个，若干个滑槽或滑道设置于所述下转盘的各径向槽下方，其数量与所述下转盘上的径向槽相一致，所述下转盘的边缘和近中间部分还分别分布有若干个检测孔和若干个锁紧孔；
所述检测装置包括光电开关和接近开关，光电开关设置于上转盘和下转盘的边缘旁边，接近开关设置于摄像头下方，所述储料装置包括分拣收集盒和废品收集盒，分拣收集盒与滑槽或滑道的末端相连，废品收集盒设置于所述送料装置的一端。本发明侧送式体温计分号机，所述止转装置包括锁紧气缸和止转销，止转销连接于锁紧气缸的活塞杆端，止转销与所述下转盘的锁紧孔相配合，锁紧孔也可由下转盘的径向槽延伸后替代，这样止转销止转时将与下盘径向槽两侧配合。本发明侧送式体温计分号机，所述止转装置包括锁紧气缸或电磁铁和浮动夹头， 浮动夹头的尾部与锁紧气缸相连，浮动夹头的头部可夹紧所述下转盘的边缘，锁紧下盘。本发明侧送式体温计分号机，所述上转盘、下转盘处于初始预拉紧状态时，上转盘、下转盘的径向槽相互错位3. 6°。本发明侧送式体温计分号机，有几个上螺钉穿过下转盘上设置的腰形槽旋紧在上转盘中，有几个下螺钉旋紧在下转盘中，所述上螺钉和下螺钉之间用拉簧拉紧。本发明侧送式体温计分号机，所述上转盘的径向槽对应的边缘设计成坡型槽。本发明侧送式体温计分号机，在上转盘的每两个径向槽之间固定设置有导向斜板。本发明侧送式体温计分号机，所述传送带是平带，在所述传送带上表面固定设置有导向条。本发明侧送式体温计分号机，所述导向条为梯形截面的橡胶条，长度与平带等宽， 两两组对按垂直于传送方向固定。本发明侧送式体温计分号机，所述传送带也可以是双面齿同步带。本发明的有益效果是
1、侧送式体温计分号机使体温计在运送过程中平躺在传送装置上，推送装置从分拣装置侧面将体温计水平推送入分拣装置。2、侧送式体温计分号机的分拣装置由上转盘、下转盘、驱动电机和止转装置组成， 分拣装置按正转和反转两个方向分拣体温计，实现了以最短的传送距离和最快的速度完成分拣动作，提高了分拣效率；同时分拣装置结构精简、紧凑，占地少，能耗低，符合现代加工制造业的高效节能理念。
图1为本发明侧送式体温计分号机的正面结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为本发明的送料装置的正面结构示意图。图4为图3的俯视图。图5为本发明送料装置的步进电机与主动带轮的装配关系示意图。图6为本发明的分号(分拣)装置(去除支架和步进电机等)的俯视图。图7为图6的仰视图。图8为图6的A-A剖示图。图9为本发明的上转盘结构示意图。图10为图9中坡型槽结构示意图。图11为图10的侧视图。
图12为本发明的导向斜板结构示意图。图13为图12的侧视图。图14为图12的俯视图。图15为本发明的下转盘结构示意图。图16为本发明的止转装置结构一示意图。图17为本发明的止转装置结构二示意图。图18为本发明的分号机工作流程示意图。图中附图标记
送料装置1、张紧轮1. 1、支承辊轮1. 2、传送带1. 3、传送架1. 4、落料导向板1. 5、支架
1.6、传动电机1. 7、过渡板1. 8、主动带轮1. 9、轴承1. 10、紧定螺钉1. 11、端盖螺钉1. 12、端盖 1. 13 ；
推送气缸2 摄像头3 体温计4
分号装置5、下转盘5. 1、上转盘5. 2、支架5. 3、上螺钉5. 4、止推轴承5. 5、回转轴5. 6、 下螺钉5. 7、步进电机5. 8、腰形槽5. 9、滑槽或滑道5. 10、拉簧5. 11、滚珠5. 12、固定螺钉 5. 13、径向槽5. 14、检测孔5. 15、锁紧孔5. 16、去重孔5. 17、坡型槽5. 18、导向斜板5. 19 ； 止转装置6、锁紧气缸6. 1、止转销6. 2、浮动夹头6. 3 ； 光电开关7 接近开关8 分拣收集盒9 废品收集盒10。
具体实施例方式参见图广2，图1为本发明侧送式体温计分号机的正面结构示意图。图2为图1的俯视图。由图1和图2可以看出，本发明侧送式体温计分号机，主要由送料装置1、推送气缸
2、图像识别装置、分号装置5、止转装置6、检测装置和储料装置等几部分组成。所述推送气缸2和分号装置5分别设置于所述送料装置1的传送带1. 3的左、右两侧，图像识别装置包括摄像头3和进行图像分析与处理的计算机(图中未示出)，摄像头3 置于所述传送带1.3的上方。参见图3 4，图3为本发明的送料装置正面结构示意图。图4为图3的俯视图。由图3和图4可以看出，所述送料装置1，主要由张紧轮1. 1、支承辊轮1. 2、传送带1. 3、传送架1. 4、落料导向板1. 5、支架1. 6和传动电机1. 7组成。送料装置1的目的就是将体温计 4按照一定的方向送到相应位置。传送带1.3可以是平带也可以是双面齿同步带。如果选用平带，则需在平带上表面粘贴导向条。导向条为梯形截面的橡胶条，长度与平带等宽，两两组对按垂直与传送方向粘牢，工作时体温计4就在一组的两个导向条之间，为推送气缸2 推出体温计4时提供导向。如果传送带1. 3选用双面齿同步带，则上表面的齿槽即可用于体温计4导向。传送动力是由传动电机1.7提供的。传动电机1. 7与主动带轮1. 9的安装关系见图5，由于所需传动电机1. 7较小，传动电机1. 7轴上没有键，因此，扭矩是通过紧定螺钉1. 11传递的。装配时，先将主动带轮 1. 9装好，将端盖1. 13用端盖螺钉1. 12装紧，再将传动电机1. 7与过渡板1. 8装好，之后再将传动电机1. 7的轴与主动带轮1. 9用紧定螺钉1. 11配作紧固，最后再将过渡板1. 8安装在传送架1.4上。参见图6 8，图6为本发明的分号装置(去除支架和步进电机等)的俯视图。图7 为本发明的分号装置(去除支架和步进电机等)的仰视图。图8为图6的A-A剖示图。由图 6、图7和图8可以看出，所述分号装置5主要由上转盘5. 2、下转盘5. 1、回转轴5. 6和滑槽 5. 10组成。回转轴5. 6通过止推轴承5. 5安装在一支架5. 3上，由步进电机5. 8带动。上转盘5. 2与回转轴5. 6通过固定螺钉5. 13固定连接在一起，下转盘5. 1套在回转轴5. 6上， 与回转轴5. 6之间采用间隙配合。上转盘5. 2与下转盘5. 1之间均勻装有几个滚珠5. 12， 使上转盘5. 2与下转盘5. 1可以灵活地相对转动。有四个上螺钉5. 4穿过下转盘5. 1上设置的四个较宽的腰形槽5. 9旋紧在上转盘5. 2中，有四个下螺钉5. 7旋紧在下转盘5. 1中， 有四个拉簧5. 11拉紧在所述四个上螺钉5. 4和四个下螺钉5. 7之间，上转盘5. 2和下转盘 5. 1在盘面圆周方向均勻地开有50个(数量根据需要而定)径向槽5. 14。下转盘5. 1的边缘和近中间部分还分别均勻分布有50个检测孔5. 15和50个锁紧孔5. 16，边缘的检测孔 5. 15用于分号装置5分号的转角定位与校准，近中间部分的锁紧孔5. 16用于分号动作中止转销6. 2插入时使用，起止转定位用，检测孔5. 15的直径为6mm。滑槽5. 10有若干个，其数量与所述下转盘5. 1上的径向槽5. 14相一致，若干个滑槽5. 10设置于所述下转盘5. 1上各径向槽5. 14下方。上转盘5. 2和下转盘5. 1处于初始预拉紧状态时，上转盘5. 2的径向槽5. 14和下转盘5. 1的径向槽5. 14互相错开3. 6°。在正常运转时，上转盘5. 2与下转盘5.1就是靠这四个拉簧5. 11产生的预拉紧力拉紧在一起，上转盘5. 2和下转盘5. 1像是一个盘一样运转。下转盘5. 2的腰形槽5. 9的长度应能保证两盘相对转动至3. 6°。落料程序就是利用克服拉簧1. 11的拉力使两盘相对转动3. 6°，使上转盘5. 2的径向槽5. 14与下转盘5. 1的径向槽5. 14相互对齐，存于上转盘5. 2的径向槽5. 14中的体温计通过下转盘5. 1的径向槽5. 14落入滑槽5. 10,再滑入分拣收集盒9。上转盘5. 2结构设计由于分号动作是回转运动，并且要求一定的分号效率。因此，上转盘5. 2的转动惯量越小越好，设计时，取上转盘5. 2厚度为5mm，直径500mm，径向槽 5. 14宽度为7mm长为110mm，另外设计了很多的去重孔5. 17以减小转动惯量，结构如图9 所示。为了能使推送气缸2顺利推送体温计4，上转盘5. 2的径向槽5. 14远离中心的一端的边缘设计成坡型槽5. 18，如图10和图11。另外，为便于体温计顺利进入径向槽5. 14， 在每两个径向槽5. 14之间可粘接导向斜板5. 19(共50个)，结构如图12、图13和图14，导向斜板5. 19以轻质材料为好。下转盘5. 1结构设计下转盘5. 1机构设计思想与上转盘5. 2相同，同样设计了一些去重孔5. 17。需要注意的是下转盘5. 1中部为安装弹簧5. 11设计的四个腰形槽5. 9的位置有一定要求，装好弹簧5. 11拉紧后，要使上转盘5. 2与下转盘5. 1的50个径向槽5. 14 相互错开。上下转盘相互转位时，应保证有大于3. 6°的角度。下转盘5. 1直径为520mm， 厚度仍为5mm，结构如图15所示。
下转盘5. 1在使用时应将外圈排孔处的各去重孔用胶带贴住，避免体温计4被推入时偶尔可能发生的插入去重孔中情况。所述止转装置6的作用是，当分号装置5转到位时，步进电机5. 6带动上转盘5. 2 反向旋转3. 6°时，锁紧下转盘5. 1而不使下转盘5. 1跟转。该装置可以有多种形式，图16、 图17分别列出了两种。图16中该止转装置6包括锁紧气缸6. 1和止转销6. 2，止转销6. 2 连接于锁紧气缸6. 1的活塞杆端。锁紧气缸6. 1推动止转销6. 2插入下转盘5. 1中部的锁紧孔5. 16。这种止转方式的也可以设在下转盘5.1的边缘。锁紧孔5. 16也可由下转盘的径向槽5. 14延伸后替代，这样止转销6. 2止转时将插入径向槽5. 14中，与下盘径向槽两侧配合。图17中该止转装置6包括锁紧气缸6. 1或电磁铁和浮动夹头6. 3，浮动夹头6. 3的尾部与锁紧气缸6. 1或电磁铁相连，锁紧气缸6. 1或电磁铁推动浮动夹头6. 3的尾部，使浮动夹头6. 3的头部可夹紧所述下转盘5. 1的边缘。该种方式的浮动夹头6. 3的夹紧力应测算一下，使其产生的摩擦力对回转轴5. 6的力矩能够足以克服四根拉簧5. 11拉伸后产生的力矩。浮动夹头6. 3的位置应可调，使用时调整到合适的位置。所述滑槽5. 10可以是若干个独立的滑槽，也可以是一个与分号装置同轴的大锥面的滑坡，在锥面滑坡上均勻分布设置分隔条，形成需要的滑道或滑槽，以避免在各种不确定因素造成体温计掉落到地面破裂浪费和水银污染环境。送料装置1通过传动电机1. 17带动传送带1. 13实现体温计4的运送动作。图像识别装置由摄像头3摄取体温计4图像，经计算机分析处理，识别其所属类别。检测装置包括光电开关7、接近开关8以及推进气缸限位开关(图中未示出)等组成。为实现自动控制提供输入信号。所述光电开关7设置于上转盘5. 2和下转盘5. 1的外缘旁侧，接近开关8 设置于所述摄像头3下方，分号装置5用于实现体温计4分号动作。所述储料装置包括分拣收集盒9和废品收集盒10，分拣收集盒9与滑槽或滑道5. 10的末端相连。分拣收集盒9 收集经分号装置5分出的各个体温计4，体温计4是经滑槽或滑道5. 10滑入分拣收集盒9 中；废品收集盒10设置于所述送料装置1另一端，收集未被识别的或识别为废品的体温计 4。分号机的工作原理
分号机工作流程见图18所示。当通电运行启动时，首先执行初始化程序，输入确认体温计4分号的总数值X，并将上转盘5. 2和下转盘5. 1复位至基准位置，置复位标志。如果按照前面的要求，体温计4两基准温度的液位距离L值从22mm至34mm均认为是合格品，当按照每0. 25mm 一档进行分号时，总共有48档，即X=48。读入X值的目的是在通过回转运动分号时，可以将所有体温计4分成两大类，按正转和反转两个方向传送，即当体温计4号数为1至M档时，可令上转盘5. 2和下转盘5. 1 一同反转；当体温计4号数为25至48档时，可令上转盘5. 2和下转盘5. 1 一同正转。这样能以最短的传送距离和最快的速度完成分号动作。这种方案为扩展本分号机的应用范围提供了条件。例如，当另外一类体温计4 分号总数为36时，利用本分号机只需转动正反18个档位，效率很高。传送带1. 3运转后，将体温计4按图中位置逐一向前运送到分号装置5旁，当某一体温计4到达接近开关8处时，传送带1. 3停止运转，此时，该体温计4刚好处在摄像头3的下方，计算机接到信号后立即获取该体温计4图像，进行图像分析与处理，将识别出的L值数据转化成X+1个分号数值，即从1到X+1，这连续的数值不是连续对应于L值从22至34mm之间的分号情况，是根据L数据值的分布概率，将出现概率较大的体温计4编在尽量靠近体温计4推送气缸2的两侧，即分号值为1或X/2+1的是出现概率最大的体温计，分号值为2 或X/2+2的次之，依此类推。系统中将L值不在22至34mm之间废品或未被识别出的体温计4的分号数值设定为X+l。PLC (计算机)读取分号值，若分号值为X+1，则传送带1. 3继续运转，该体温计4自动滑落在废品收集盒10中。否则，若有复位信号时，推送气缸2将该体温计4推送至上转盘5. 2的径向槽5. 14中。推送气缸2的活塞杆缩回后，步进电机5. 8 带动上转盘5. 2和下转盘5. 1 一同转动(正转或反转)，将该体温计4运送到相应位置后停止。此时，下转盘5.1的径向槽5. 14刚好对正对应的滑槽或滑道5. 10。紧接着锁紧气缸 6. 1推动其活塞杆上的止转销6. 2插入下转盘5. 1中的锁紧孔5. 16，锁紧下转盘5. 1。(如果采用图17所示的锁紧方式，则锁紧动作是锁紧气缸6. 1或电磁铁推动浮动夹头6. 3的末端，通过杠杆原理致使浮动夹头6. 3的头部夹紧下转盘5. 1的边缘，从而锁紧下转盘5. 1。) 落料程序控制步进电机5. 8带动上转盘5. 2反转一定的角度(本例为3. 6° )，这样使得上转盘5. 2和下转盘5. 1的径向槽5. 14刚好对齐，体温计4靠自重自动掉落在下方滑槽或滑道5. 10中，并顺着滑槽或滑道5. 10滑入分拣收集料盒9中。之后步机电机5. 8带动上转盘5. 2再正转相同的角度复位，完成落料程序。这时止转销6. 2缩回(或是浮动夹头6. 3松开)，置复位标志，准备下一次的分号循环。
权利要求
1.一种侧送式体温计分号机，其特征在于所述分号机包括送料装置(1)、推送气缸 (2)、图像识别装置、分号装置(5)、检测装置、止转装置(6)和储料装置，所述送料装置(1)包括传送带(1.3);所述分号装置(5)设置在传送带(1. 3)的一侧，推送气缸(2)设置在传送带(1. 3)的另一侧；所述图像识别装置包括摄像头(3)，摄像头(3)置于所述传送带(1. 3)的上方；所述分号装置(5)包括上转盘(5.2)、下转盘(5. 1)、回转轴(5.6)和滑槽或滑道 (5. 10)，所述上转盘(5. 2)与回转轴(5. 6)固定连接在一起，下转盘(5. 1)套在回转轴(5. 6) 上，与回转轴(5. 6)之间采用间隙配合，在上转盘(5. 2)与下转盘(5. 1)之间嵌装有滚珠 (5. 12)，上转盘(5. 2)与下转盘(5. 1)之间通过拉簧(5. 11)来拉紧，所述上转盘(5. 2)和下转盘(5. 1)在盘面圆周方向开有若干个径向槽(5. 14)，上转盘(5. 2)与下转盘(5. 1)处于初始预拉紧状态时，上转盘(5. 2)的径向槽(5. 14)和下转盘(5. 1)的径向槽5. 14)错位布置， 所述滑槽或滑道(5. 10)也有若干个，滑槽或滑道(5. 10)设置于所述下转盘(5. 1)的各径向槽(5. 14)下方，其数量与所述下转盘(5. 1)上的径向槽(5. 14)相一致，所述下转盘(5. 1) 的边缘和近中间部分还分别分布有若干个检测孔(5. 15)和若干个锁紧孔(5. 16)；所述检测装置包括光电开关(7)和接近开关(8)，光电开关(7)设置于上转盘(5. 2)和下转盘(5. 1)的边缘旁边，接近开关(8)设置于摄像头(3)下方，所述储料装置包括分拣收集盒(9)和废品收集盒(10)，分拣收集盒(9)与滑槽或滑道(5. 10)的末端相连，废品收集盒 (10)设置于所述送料装置(1)的一端。
2.根据权利要求1所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于所述止转装置(6)包括锁紧气缸(6. 1)和止转销(6. 2)，止转销(6. 2)连接于锁紧气缸(6. 1)的活塞杆端，止转销 (6. 2)与所述下转盘(5. 1)的锁紧孔(5. 16)相配合；或将所述锁紧孔(5. 16)由下转盘的径向槽(5. 14)延伸后替代，止转销(6.2)止转时将插入下转盘的径向槽(5. 14)中，与下转盘的径向槽(5. 14)的两侧配合。
3.根据权利要求1所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于所述止转装置包括锁紧气缸(6. 1)或电磁铁和浮动夹头(6. 3)，浮动夹头(6. 3)的尾部与锁紧气缸(6. 1)或电磁铁相连，当止转动作执行时，浮动夹头(6. 3)的头部夹紧所述下转盘(4. 1)的边缘。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于所述上转盘(5. 2)、下转盘(5. 1)处于初始预拉紧状态时，上转盘(5. 2)、下转盘(5. 1)的径向槽 (5. 14)相互错位3. 6°。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于有几个上螺钉(5. 4)穿过下转盘(5. 1)上设置的腰形槽(5. 9)旋紧在上转盘(5. 2)中，有几个下螺钉 (5. 7)旋紧在下转盘(5. 1)中，所述上螺钉(5. 4)和下螺钉(5. 7)之间用拉簧(5. 11)拉紧。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于所述上转盘(5. 2)的径向槽(5. 14)远离中心的一端的边缘设计成坡型槽(5. 18)。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于在上转盘 (5.2)的每两个径向槽(5. 14)之间固定设置有导向斜板(5. 19)。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于所述传送带(1. 3)是平带，在所述传送带(1. 3)上表面固定设置有导向条。
9.根据权利要求8所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于所述导向条为梯形截面的橡胶条，长度与平带等宽，两两组对按垂直与传送方向固定。
10.根据权利要求1或2或3所述的一种侧送式体温计分号机，其特征在于所述传送带(1.3)是双面齿同步带。全文摘要
本发明涉及一种侧送式体温计分号机，属于医疗卫生机械领域。所述分号机包括送料装置(1)、推送气缸(2)、图像识别装置、分号装置(5)、检测装置、止转装置(6)和储料装置，所述分号装置(5)设置在送料装置(1)的一侧，推送气缸(2)设置在送料装置(1)的另一侧。该分号机使体温计平躺运送、侧送分拣，避免了体温计坠地碰碎；分号装置由上转盘、下转盘、驱动电机和止转装置组成，分号装置按正转和反转两个方向分拣体温计，实现了以最短的传送距离和最快的速度完成分拣动作，提高了分拣效率；同时分号装置结构精简、紧凑，占地少，能耗低。
文档编号B07C5/34GK102284430SQ20111015015
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者周宏雷, 李光玲, 沙印, 王文波 申请人:江阴职业技术学院