CN110108248A - 一种钢针***到位检测机构、配药机器人及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钢针***到位检测机构、配药机器人及检测方法，所述钢针***到位检测机构包括用于夹持容器的容器夹持装置、用于夹持钢针的钢针夹持装置以及用于判断钢针是否***到位的检测模块，通过所述钢针夹持装置和/或容器夹持装置控制钢针***至容器内以抽吸液体。本发明针对现有技术存在的缺陷，增加了一检测模块，专门用来对钢针***深度进行检测，从而判断钢针是否***到位，以确保容器不被戳破，同时也能保证钢针伸入到容器底部。

Description

一种钢针***到位检测机构、配药机器人及检测方法
技术领域
本发明涉及配药机器人领域，尤其涉及一种钢针***到位检测机构、配药机器人及检测方法。
背景技术
在配药机器人领域，在使用钢针抽吸容器内的液体时，为了保证液体能完全抽吸干净，钢针需要完全***到容器底部，例如针对安瓿瓶，钢针必须***到安瓿瓶瓶底，以便抽吸完所有液体。但现有技术只能靠距离来衡量是否***到位，例如设置一固定的***深度，这种方式针对固定大小的容器，可以实现***到位。但是当容器有差异时，则会出现要么不能***到底，要么戳破瓶底的问题，甚至会导致抽吸完成后的安瓿瓶不能顺利脱开抱爪。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钢针***到位检测机构、配药机器人及检测方法，旨在解决现有技术无法检测钢针是否***到位的问题。
本发明的技术方案如下：
一种钢针***到位检测机构，其中，包括用于夹持容器的容器夹持装置、用于夹持钢针的钢针夹持装置以及用于判断钢针是否***到位的检测模块，通过所述钢针夹持装置和/或容器夹持装置控制钢针***至容器内以抽吸液体。
所述的钢针***到位检测机构，其中，所述钢针夹持装置设置在钢针装载机构上，并可在所述钢针装载机构上上下移动。
所述的钢针***到位检测机构，其中，所述钢针夹持装置通过一弹性件上下活动设置于所述钢针装载机构上。
所述的钢针***到位检测机构，其中，所述检测模块包括一连接于所述钢针夹持装置上的感应柱，以及设置于钢针装载机构上并用于在感应柱到达预设位置后触发感应信号的感应器。
所述的钢针***到位检测机构，其中，所述感应器连接于一控制器，所述控制器连接于所述容器夹持装置，通过所述控制器在接收感应器感应信号后，控制钢针抽吸液体，并在抽吸完毕后，控制容器夹持装置松开容器。
所述的钢针***到位检测机构，其中，所述检测模块包括一摄像装置以及连接于所述摄像装置的图像分析装置，通过所述摄像装置对容器瓶底进行摄像，并将摄像内容传输至图像分析装置，通过所述图像分析装置对摄像内容进行分析以判断钢针是否***到位。
一种配药机器人，其中，所述配药机器人具有如上所述的钢针***到位检测机构。
一种如上所述的钢针***到位检测机构的检测方法，其中，包括步骤：
通过所述钢针夹持装置和/或容器夹持装置控制钢针***至容器；
通过检测模块判断钢针是否***到位；
当钢针***到位时，通过钢针抽吸容器内的液体。
所述的检测方法，其中，所述钢针夹持装置设置在钢针装载机构上，并可在所述钢针装载机构上上下移动，所述钢针夹持装置通过一弹性件上下活动设置于钢针装载机构上，通过容器夹持装置控制容器向钢针方向移动，使钢针***至容器内。
所述的检测方法，其中，所述检测模块包括一连接于所述钢针夹持装置上的感应柱，以及设置于钢针装载机构上并用于在感应柱到达预设位置后触发感应信号的感应器；
在容器夹持装置移动过程中，当钢针接触到容器瓶底后继续移动，使钢针夹持装置压缩所述弹性件，从而使感应柱向感应器的方向移动；
当感应器感应到感应柱到达预设位置并触发感应信号后，控制容器夹持装置停止运动。
所述的检测方法，其中，当抽吸完毕后，控制容器夹持装置将容器松开，通过弹性件的回复力将容器顶出。
有益效果：本发明针对现有技术存在的缺陷，增加了一检测模块，专门用来对钢针***深度进行检测，从而判断钢针是否***到位，以确保容器不被戳破，同时也能保证钢针伸入到容器底部。
附图说明
图1为本发明一种钢针***到位检测机构第一实施例的结构示意图。
图2为本发明第一实施例中钢针夹持装置的第一视角结构示意图。
图3为本发明第一实施例中钢针夹持装置的第二视角结构示意图。
图4为本发明第一实施例中容器夹持装置的结构示意图。
图5为本发明一种钢针***到位检测机构第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种钢针***到位检测机构、配药机器人及检测方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明一种钢针***到位检测模块第一实施例的结构示意图，如图所示，其包括用于夹持容器2的容器夹持装置1、用于夹持钢针3的钢针夹持装置4以及用于判断钢针3是否***到位的检测模块，通过所述钢针夹持装置4和/或容器夹持装置1控制钢针3***至容器2内以抽吸液体。
本发明中，增加了一检测模块，通过所述检测模块来判断钢针3是否***到位，所以可根据检测结果来确定钢针***深度是否合适，这样可以不用设置固定的***深度，而可根据容器类型不同，实时确定***深度。所以可以避免***不到位或者***过度的问题。
进一步，所述钢针夹持装置4设置在钢针装载机构8上，并可在所述钢针装载机构8上上下移动。也就是说，所述钢针夹持装置4可通过某种方式上下活动设置于钢针装载机构8上，例如通过一个滑块或者导杆等等来实现上下移动，并且钢针装载机构8上具有供钢针夹持装置4上下活动的空间。
进一步，所述钢针夹持装置4通过一弹性件上下活动设置于所述钢针装载机构8上。本发明中均以所述弹性件为弹簧7为例进行说明，但显然还可以通过其他弹性件来实现本发明的目的。所述钢针夹持装置4可以通过弹簧7实现上下移动，这样可以实现上下插针。当然如果选择通过弹簧7实现左右移动方式，那么可实现左右插针。本发明优选的是，采用上下移动方式。优选的，所述弹簧7一端抵持在钢针夹持装置4上，另一端固定于所述钢针装载机构8上。
进一步，如图2和图3所示，所述检测模块包括一连接于所述钢针夹持装置4上的感应柱6，以及设置于钢针装载机构8上并用于接收感应柱位置的感应器5。
本发明中，可以选择由钢针夹持装置4(可以是钢针夹持装置4单独或者由钢针装载机构8带动所述钢针夹持装置4整体)朝向容器2方向移动，从而使钢针3***容器2中。如图4所示，所述容器夹持装置1设置在一容器装载机构9上，本发明也可以选择由容器夹持装置1(可以是容器夹持装置1单独或者由容器装载机构9带动所述容器夹持装置1整体)朝向钢针3方向移动，也可以使钢针3***容器2中。或者，选择由钢针夹持装置4(可以是钢针夹持装置4单独或者由钢针装载机构8带动所述钢针夹持装置4整体)和容器夹持装置1(可以是容器夹持装置1单独或者由容器装载机构9带动所述容器夹持装置1整体)同时相向运动，也可以使钢针3***容器2中。
本发明中，不论是何种运动方式，钢针3都可以***到容器2中，并且在钢针3***到容器2底部时，还继续运动一段时间，从而使钢针3抵住容器2底部，并且由容器2推动钢针夹持装置4上的弹簧7被压缩，从而使钢针夹持装置4向感应器5的方向运动，即使感应柱6与感应器5的相对距离缩小，当感应柱6的位置到达预设位置时，从而触发所述感应器5，实现检测到钢针***深度，即此时钢针***到底。
本发明中由于采用上述原理，所以无论是采用何种深度的容器2，只要在钢针夹持装置4的运动范围，都可以检测到钢针3是否***到位。当然，需说明的是，即使省去所述弹性件，直接采用所述钢针夹持装置4上下活动设置在钢针装载机构8上的方案，在钢针3接触到容器2底部时，同样可以由容器2对钢针3以及夹持其的钢针夹持装置4施加向上的作用力，使钢针夹持装置4向上运动，从而实现感应器5感应感应柱6是否达到预设位置的目的。而在达到预设位置时，控制容器夹持装置1停止运动，此时可利用钢针夹持装置4以及钢针的重力从而顶出容器2。
在一个具体的实施例中，钢针3由钢针夹持装置4夹紧，容器夹持装置1夹持容器2(以安瓿瓶为例)后向钢针3的方向上升，从而使钢针3***安瓿瓶内，容器夹持装置1继续上升，使钢针3接触安瓿瓶瓶底，容器夹持装置1继续上升，从而使钢针夹持装置4上升，弹簧7被压缩，当感应柱6触发感应器5时，容器夹持装置1停止上升，然后可抽吸安瓿瓶内的液体。
另外在抽吸完毕后，可控制所述容器夹持装置1松开容器2，由于弹簧7被压缩，当施加在其上的作用力消失时，弹簧7利用其自身的回复力通过钢针3顶开容器2，从而丢弃容器2。本发明中，可控制钢针3完全***到容器2底部，从而保证容器2内液体能完全抽吸干净，同时，抽吸完成后的容器2能顺利脱离容器夹持装置1。相较于未采用弹性件的方案，采用弹性件可以提供足够的回复力，确保容器2被顶开，并且能够对钢针夹持装置4起到缓冲的作用。
进一步，所述感应器5连接于一控制器(图中未示出)，所述控制器连接于所述容器夹持装置1。通过所述控制器接收感应器5的感应信号，并在接收到感应信号后控制容器夹持装置1停止上升，并控制钢针3开始吸取容器2内液体，当液体吸取完毕后，可控制容器夹持装置1松开，从而丢弃容器2。
请参阅图5，其为本发明一种钢针***到位检测机构第二实施例的结构示意图，如图所示，其与第一实施例不同的是，未利用感应柱以及感应器的技术方案，而是采用采集图像来判断钢针是否***到位的技术方案。具体地，所述检测模块包括一摄像装置10以及连接于所述摄像装置10的图像分析装置(未示出)，开启所述光源后，通过所述摄像装置10对容器2瓶底进行摄像，并将摄像内容传输至图像分析装置，通过所述图像分析装置对摄像内容进行分析以判断钢针3是否***到位。即本发明中，可以提供另一种实施方式，采用视觉检测的方式来实现判断钢针***深度，在检测时，利用摄像装置(如工业相机)对准容器2底部，根据拍摄图像来判断钢针***深度，这样也可以实现检测钢针***深度。
对于第二实施例，其他结构均可以与第一实施例相同，即在第二实施例中，其也包括用于夹持容器2的容器夹持装置1、用于夹持钢针3的钢针夹持装置4以及用于判断钢针3是否***到位的检测模块，通过所述钢针夹持装置4和/或容器夹持装置1控制钢针3***至容器2内以抽吸液体。所述钢针夹持装置4通过一弹簧7活动设置于钢针装载机构8上。所述钢针夹持装置4可以通过弹簧7实现上下移动，这样可以实现上下插针。当然如果选择通过弹簧7实现左右移动方式，那么可实现左右插针。本实施例优选的是，采用上下移动方式。优选的，所述弹簧7一端抵持在钢针夹持装置4上，另一端固定于所述钢针装载机构8上。钢针3都可以***到容器2中，并且通过第二实施例中的视觉检测的方案检测到钢针3***到容器2底部时，还继续运动一段时间，从而使钢针3抵住容器2底部，并且由容器2推动钢针夹持装置4上的弹簧7被压缩，此时控制钢针夹持装置4和/或容器夹持装置1停止运动，此时再抽吸液体。在抽吸完毕后，可控制所述容器夹持装置1松开容器2，由于弹簧7被压缩，当施加在其上的作用力消失时，弹簧7利用其自身的回复力通过钢针3顶开容器2，从而丢弃容器2。本实施例同样可控制钢针3完全***到容器2底部，从而保证容器2内液体能完全抽吸干净，同时，抽吸完成后的容器2能顺利脱离容器夹持装置1。
在第二实施例中，还可增加一光源11，通过所述光源11可保证充足的光线，以便拍摄的图像能够符合图像检测的要求。所述光源11可设置正对所述容器2设置。
在所述第一实施例中，当钢针3***到位时，可通过感应器5触发感应信号，从而控制所述钢针夹持装置4和/或容器夹持装置1停止运动，例如控制容器夹持装置1停止向上运动，此时可确保钢针3***到位，且不至于***过度损坏瓶底。在第二实施例中，则是通过视觉检测的方案来实现，那么此时可以在接触到瓶底时立即控制所述钢针夹持装置4和/或容器夹持装置1停止运动。但本发明优选的是，在第二实施例中，控制所述钢针夹持装置4和/或容器夹持装置1继续运动一段时间，由于此时没有感应器来触发感应信号，所以本发明优选通过时间来进行控制，例如继续运动1～3s(如2s)，使钢针3被容器2底部抵持，从而压缩弹簧7，并且使弹簧7具有足够的压缩量，以便在容器夹持装置1松开容器2后顶出容器2，并且不至于***过度损坏瓶底。
本发明还提供一种如上所述的钢针***到位检测机构的检测方法，其包括步骤：
通过所述钢针夹持装置和/或容器夹持装置控制钢针***至容器；
通过检测模块判断钢针是否***到位；
当钢针***到位时，通过钢针抽吸容器内的液体。
进一步，所述钢针夹持装置设置在钢针装载机构上，并可在所述钢针装载机构上上下移动，所述钢针夹持装置通过一弹性件上下活动设置于钢针装载机构上，通过容器夹持装置控制容器向钢针方向移动，使钢针***至容器内。
进一步，所述检测模块包括一连接于所述钢针夹持装置上的感应柱，以及设置于钢针装载机构上并用于在感应柱到达预设位置后触发感应信号的感应器；
在容器夹持装置移动过程中，当钢针接触到容器瓶底后继续移动，使钢针夹持装置压缩所述弹性件，从而使感应柱向感应器的方向移动；
当感应器感应到感应柱到达预设位置并触发感应信号后，控制容器夹持装置停止运动。
进一步，当抽吸完毕后，控制容器夹持装置将容器松开，通过弹性件的回复力将容器顶出。
关于上述方法的具体技术细节在前面的检测机构中已有详述，故不再赘述。
综上所述，本发明针对现有技术存在的缺陷，增加了一检测模块，专门用来对钢针***深度进行检测，从而判断钢针是否***到位，以确保容器不被戳破，同时也能保证钢针伸入到容器底部。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢针***到位检测机构，其特征在于，包括用于夹持容器的容器夹持装置、用于夹持钢针的钢针夹持装置以及用于判断钢针是否***到位的检测模块，通过所述钢针夹持装置和/或容器夹持装置控制钢针***至容器内以抽吸液体。
2.根据权利要求1所述的钢针***到位检测机构，其特征在于，所述钢针夹持装置设置在钢针装载机构上，并可在所述钢针装载机构上上下移动。
3.根据权利要求2所述的钢针***到位检测机构，其特征在于，所述钢针夹持装置通过一弹性件上下活动设置于所述钢针装载机构上。
4.根据权利要求2或3所述的钢针***到位检测机构，其特征在于，所述检测模块包括一连接于所述钢针夹持装置上的感应柱，以及设置于钢针装载机构上并用于在感应柱到达预设位置后触发感应信号的感应器。
5.根据权利要求4所述的钢针***到位检测机构，其特征在于，所述感应器连接于一控制器，所述控制器连接于所述容器夹持装置，通过所述控制器在接收感应器感应信号后，控制钢针抽吸液体，并在抽吸完毕后，控制容器夹持装置松开容器。
6.根据权利要求2或3所述的钢针***到位检测机构，其特征在于，所述检测模块包括一摄像装置以及连接于所述摄像装置的图像分析装置，通过所述摄像装置对容器瓶底进行摄像，并将摄像内容传输至图像分析装置，通过所述图像分析装置对摄像内容进行分析以判断钢针是否***到位。
7.一种配药机器人，其特征在于，所述配药机器人具有如权利要求1～6任一项所述的钢针***到位检测机构。
8.一种如权利要求1所述的钢针***到位检测机构的检测方法，其特征在于，包括步骤：
通过所述钢针夹持装置和/或容器夹持装置控制钢针***至容器；
通过检测模块判断钢针是否***到位；
当钢针***到位时，通过钢针抽吸容器内的液体。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述钢针夹持装置设置在钢针装载机构上，并可在所述钢针装载机构上上下移动，所述钢针夹持装置通过一弹性件上下活动设置于钢针装载机构上，通过容器夹持装置控制容器向钢针方向移动，使钢针***至容器内。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述检测模块包括一连接于所述钢针夹持装置上的感应柱，以及设置于钢针装载机构上并用于在感应柱到达预设位置后触发感应信号的感应器；
在容器夹持装置移动过程中，当钢针接触到容器瓶底后继续移动，使钢针夹持装置压缩所述弹性件，从而使感应柱向感应器的方向移动；
当感应器感应到感应柱到达预设位置并触发感应信号后，控制容器夹持装置停止运动。
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