(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１のコンベア手段上に所定の数の縫合針を無作為に載置するための手段と、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の所定の位置にある前記縫合針の画像を得るための手段であって、前記画像をデジタル信号に変換するためのデジタル化手段を含むものと、
（ｃ）前記デジタル信号を処理して前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の画像化した縫合針についての位置および方向データを得るためのコンピュータ制御手段と、
（ｄ）各々の位置および方向データに従って前記第１のコンベア手段から各々の前記縫合針を取り除き、処理を行う場所へ搬送するための第２のコンベア手段上に各々の前記縫合針を配置するための移動手段と、を有し、
（ｅ）縫合針を無作為に載置するための前記手段は、第１のコンベア手段上に載置する前に前記所定の数の縫合針を個別化する手段を更に含み、前記個別化した縫合針を各々相互に離して前記第１のコンベア手段上に載置し、
（ｆ）前記個別化する手段は前記所定の数の縫合針を第１と第２の縫合針のグループに分割するために第１と第２の位置の間を往復する少なくとも１つの復動扉手段を含み、前記扉手段が前記第１の位置にあるときに前記第１のグループが前記第１のコンベア手段上に載置され、また前記復動扉手段が前記第２の位置にあるときに前記第２のグループが第３のコンベア手段上に載置される、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項２】
（ａ）第１のコンベア手段上に所定の数の縫合針を無作為に載置するための手段と、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の所定の位置にある前記縫合針の画像を得るための手段であって、前記画像をデジタル信号に変換するためのデジタル化手段を含むものと、
（ｃ）前記デジタル信号を処理して前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の画像化した縫合針についての位置および方向データを得るためのコンピュータ制御手段と、
（ｄ）各々の位置および方向データに従って前記第１のコンベア手段から各々の前記縫合針を取り除き、処理を行う場所へ搬送するための第２のコンベア手段上に各々の前記縫合針を配置するための移動手段と、を有し、
前記第２のコンベア手段は、各々の前記縫合針を把持するための１つまたはそれ以上の嵌合装置を含み、
前記移動手段は、各々の前記嵌合装置に各々の前記縫合針を載せ、
前記嵌合装置の各々は、
前記移動手段によって置かれた前記縫合針が嵌合される一対の嵌合あごと、
前記一対の嵌合あごの第１の移動自在なあごを前記一対の嵌合あごの第２の固定されたあごと嵌合するように付勢して、これらの間に配置した前記縫合針を保持するためのスプリング手段とを含む、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項３】
（ａ）第１のコンベア手段上に所定の数の縫合針を無作為に載置するための手段と、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の所定の位置にある前記縫合針の画像を得るための手段であって、前記画像をデジタル信号に変換するためのデジタル化手段を含むものと、
（ｃ）前記デジタル信号を処理して前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の画像化した縫合針についての位置および方向データを得るためのコンピュータ制御手段と、
（ｄ）各々の位置および方向データに従って前記第１のコンベア手段から各々の前記縫合針を取り除き、処理を行う場所へ搬送するための第２のコンベア手段上に各々の前記縫合針を配置するための移動手段と、を有し、
（ｅ）前記第２のコンベア手段上に置かれている間に均一な方向に前記縫合針の各々を向けるための第１の方向揃え手段と、を有し、
前記第２のコンベア手段は、各々の前記縫合針を把持するための１つまたはそれ以上の嵌合装置を含み、
前記移動手段は、各々の前記嵌合装置に各々の前記縫合針を載せる、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項４】
（ａ）第１のコンベア手段上に所定の数の縫合針を無作為に載置するための手段であって、前記縫合針は湾曲した針先部分を持ち、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の所定の位置にある前記縫合針の画像を得るための手段であって、前記画像をデジタル信号に変換するためのデジタル化手段を含むものと、
（ｃ）前記デジタル信号を処理して前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の画像化した縫合針についての位置および方向データを得るためのコンピュータ制御手段と、
（ｄ）各々の位置および方向データに従って前記第１のコンベア手段から各々の前記縫合針を取り除き、処理を行う場所へ搬送するための第２のコンベア手段上に各々の前記縫合針を配置するための移動手段と、を有し、
（ｅ）縫合針を無作為に載置するための前記手段は、第１のコンベア手段上に載置する前に前記所定の数の縫合針を個別化する手段を更に含み、前記個別化した縫合針を各々相互に離して前記第１のコンベア手段上に載置する、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項５】
請求項２に記載の自動縫合針位置揃え供給装置であって、
前記嵌合装置の各々は、前記一対の嵌合あごの間に前記縫合針を配置するに先立って、前記第２の固定されたあごとの嵌合から前記第１の移動自在な嵌合あごを後退させるための手段を更に含む、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の自動縫合針位置揃え供給装置であって、
前記第２の固定したあごとの嵌合から前記第１の移動自在な嵌合あごを後退させるための手段は、前記スプリング手段の付勢に対向して前記第１の移動自在なあごを押すための押し棒である、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項７】
（ａ）大量受け入れ手段から所定量の縫合針を個別化し第１のコンベア手段上に前記縫合針を無作為に載置する段階であって、前記第１のコンベア手段上に載置するため所定量の縫合針を少なくとも２つの独立したグループに分割する段階を含み、その第１と第２のグループは相互に離して無作為に載置される、段階と、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上の前記無作為に載置した縫合針の画像を得て前記画像をデジタル化する段階と、
（ｃ）前記無作為に載置した縫合針のうちの１本またはそれ以上についての位置と方向のデータを得るために前記デジタル化画像を処理し、前記位置および方向のデータを処理して、各々の位置および方向データにあわせて前記縫合針をロボット・アーム手段が掴んで第２のコンベア手段に移動させる命令を生成する段階と、
（ｄ）前記位置と方向のデータに基づいて、前記選択した無作為に載置されている縫合針を前記第１のコンベア手段から前記第２のコンベア手段へ移動する段階であって、前記第２のコンベア手段上に位置する一対の嵌合あごの間に各々の縫合針を配置する段階と、前記一対の嵌合あごの間に前記縫合針を配置する前に前記一対の嵌合あごの一方のあごを後退させてこれらの間に前記縫合針を配置できるようにするために押し棒手段を作動させる段階とを含む、段階と、
（ｅ）前記第２のコンベア手段に配置する際に前記縫合針の向きを揃える段階と、を有する、自動的に縫合針を位置揃えするための方法。
【請求項８】
（ａ）第１のコンベア手段上に所定のレート（rate）で無作為に分布する縫合針を載置するための手段と、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の所定の位置にある前記縫合針の画像を得るための手段であって、当該手段は、前記画像をデジタル信号に変換するためのデジタル化手段を含み、かつ、所定数の前記縫合針をとらえる視野を持つ画像を取得でき、前記所定数は前記縫合針の円筒状部分および刃の部分を認識できるように選ばれ、
（ｃ）前記デジタル信号を処理して前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の画像化した縫合針についての位置および方向データを得るためのコンピュータ制御手段と、
（ｄ）それぞれの位置および方向データに従って前記第１のコンベア手段から前記縫合針を取り除き、処理を行う場所へ搬送するための第２のコンベア手段上に前記縫合針を位置させるために、前記位置および方向データに対応して自体の位置と方向を定めるロボット移動手段と、
を具備する、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項９】
請求項８に記載の自動縫合針位置揃え供給装置であって、
前記ロボット移動手段は、１つ以上のロボット手段を備え、当該各ロボット手段は、前記第１のコンベア手段から縫合針をつまみ上げ、前記第２のコンベア手段上に前記縫合針を位置させるためのグリッパ手段を持つ、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の自動縫合針位置揃え供給装置であって、
前記コンピュータ制御手段は、前記画像を得た縫合針に対応する前記位置および方向データを格納するメモリー手段をさらに備え、
前記ロボット移動手段は、前記画像を得た縫合針に対応する前記位置および方向データを取得するために前記メモリー手段にアクセスする手段を備える、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の自動縫合針位置揃え供給装置であって、
前記縫合針の画像を得るための手段は、１つ以上のカメラ手段を備え、当該それぞれのカメラ手段は前記コンピュータ制御手段と通信する、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の自動縫合針位置揃え供給装置であって、
前記カメラ手段のそれぞれは、前記１つ以上のカメラ手段の視野内にある前記１つ以上の所定の位置のそれぞれにおいて、前記第１のコンベア手段上の前記縫合針のビデオ画像を取得する、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の自動縫合針位置揃え供給装置であって、
前記ロボット移動手段は複数の関節を持ち４軸の移動手段である、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の自動縫合針位置揃え供給装置であって、
前記ロボット移動手段は、二重の回転運動のための２つの関節と、二軸の移動運動のための２つの関節とを含む４つの関節を持つ、自動縫合針位置揃え供給装置。
【請求項１５】
（ａ）第１のコンベア手段上に無作為に分布する縫合針を載置するための手段と、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上に載置された前記縫合針の画像を得るための手段であって、当該手段は、所定数の前記縫合針のそれぞれにおける両端部を識別して当該所定数の前記縫合針をとらえる視野を持つ画像を取得でき、かつ、前記画像をデジタル信号に変換するためのデジタル化手段を含み、
（ｃ）前記デジタル信号を処理して前記それぞれの縫合針についての位置および方向データを得るコンピュータ制御手段と、
（ｄ）位置および方向データに対応して前記それぞれの縫合針の位置に移動し、それぞれの位置および方向データに従って前記第１のコンベア手段から前記それぞれの縫合針を取り除き、処理を行う場所へ搬送するための第２のコンベア手段上に前記それぞれの縫合針を位置させる、ロボット移動手段と、
を具備する、自動縫合針位置揃え供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は一般に縫合糸をすでに装着してある外科用縫合針などの縫合糸付き縫合針を自動的に作成するための装置に関し、より特定すれば縫合針の方向を自動的に揃えてこれをさらなる処理例えば自動スエージング装置のために供給する針供給装置および縫合針位置揃え方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大半の縫合糸付き縫合針、すなわち今日外科医や医療関係者が使用しているような一端に縫合糸を装着してある縫合針は、米国特許第３，６１１，５５１号、第３，９８０，１７７号、第４，９２２，９０４号などに説明されているように、用手的および半自動的な方法を用いて製造されている。例えば、米国特許第３，６１１，５５１号で解説しているように、スエージ下降するため縫合針内に縫合糸を正確に配置し、異なる太さ（ゲージ）の撚糸をスエージ加工する際にスエージ・ダイを調節してスエージ加工圧を増加または減少させるにはオペレータによる手作業が必要となる。この処理工程はスエージ加工を行うために用手的な位置合わせが必要なことから人時間工賃と効率の面で高価である。
【０００３】
今日、縫合糸の素材は糸巻きまたは芯や被駆動スプールに巻いた状態で供給され、これを切断しスエージ加工しようとする縫合針の端部に配置する。米国特許第３，９８０，１７７号では、縫合針の材料はスプールから供給され回転式のテンションラックを通り、ここで一様な長さに撚糸が切断される。つまり、縫合糸の長さはラックの大きさで決まり、ラックに巻き取られた撚糸材料を切断するためにはラックの調整を手作業で行う必要がある。更に、異なる長さの撚糸を所望する場合には毎回ラックを手作業で変更する必要がある。
【０００４】
米国特許第４，９２２，９０４号では、撚糸材料はボビンに巻いた状態で供給され、様々なガイド手段とヒーターを通って素材を延伸させ、その後縫合針の圧着溝に挿入される。本明細書に図示した１つの実施例では、スエージ加工する前に縫合針の圧着溝内に垂らした縫合糸を位置合わせするために高精細テレビジョン・モニター手段が必要である。同実施例では、回転エンコーダ装置を用いてボビンから引き出した縫合糸素材の長さを決定してから切断している。別の実施例では、不定長の縫合糸材料を縫合針にスエージ加工した後、縫合針−縫合糸アセンブリーを所定の距離だけ送り出してから切断し、所定の長さの縫合糸を得ている。つまり、一定の長さの縫合糸材料を得るには、注意深い操作と精密な制御が毎回必要であり、これらの作業に用いる工程は人時間工賃と効率の面でも高価である。
【０００５】
完全に自動化されかつ縫合針に縫合糸を圧着するために自動スエージ装置へ手術用縫合針を自動的に供給するための手段を含む縫合糸付き縫合針製造・包装システムを提供するのが非常に望ましい。
【０００６】
縫合糸付き縫合針製造装置において、自動スエージ部へ次々と送り出す縫合針の向きを効率的かつ正確に揃えることが出来る縫合針位置揃え装置を提供することも非常に望ましい。
【０００７】
縫合針位置揃え兼搬送機能の効率ならびに完全性を維持するための制御システムを提供することが更に望ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的はここの縫合針を縫合針処理位置へ搬送するための自動縫合針位置揃え装置を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は頻繁な手作業からオペレータを事実上解放する経済的な縫合針の位置揃え装置を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は正確かつ所定の方向で縫合針を位置揃えして自動スエージング装置へ移動しここに縫合糸付き手術用縫合針を装着するための自動縫合針位置揃え装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明のこれらのおよびその他の目的は、縫合針を自動的に位置揃えして自動的にスエージングし小型の外箱へ包装する準備を行うための装置で実現される。縫合針位置揃え装置は複数の縫合針を保持するための受け入れ手段を含み、前記受け入れ手段には所定量の縫合針を一本ずつに分けてこれを搬送するための第１のコンベア手段に無作為に載置するための手段を設けてある。第１の組の遠隔的に配置してあるビデオカメラ手段が前記第１のコンベア手段の上の縫合針の画像を取得し、前記画像をデジタル化して制御システムのコンピュータで処理できるようにする。デジタル化した信号を処理し選択した無作為に配置された縫合針の位置および方向に関するデータを生成する。
【００１２】
第１のコンベア手段から第２の精密コンベア手段へ選択され無作為に配置した縫合針の各々を移動して前記縫合針を自動スエージング装置へ搬送するためにロボット・アセンブリーを設ける。制御システムのコンピュータは前記選択した方向の揃っていない縫合針の位置および方向についてのデータに基づいて前記ロボット・アセンブリーが使用する命令を更に生成する。前記ロボット・アセンブリーは前記制御システムから前記命令を受信し、ロボットのアームで選択した縫合針の各々をつかみ、前記第２のコンベア手段の上に配置した嵌合装置へ配置する。前記縫合針が前記第２のコンベア手段上で指定した位置から０．００１インチ以内で全て一様に同じ方向に揃うように１台またはそれ以上の方向揃え装置を設け、更にスエージングするための移動が効率的に行えるようにする。
【００１３】
縫合針位置揃えシステムには前述のような方法で作動する第２の組のビデオカメラ手段と第２のロボット・アセンブリー手段を設けてある。冗長性はシステムが毎分６０本で連続的に絶え間なく流れる縫合針を自動スエージング装置へ供給できるように設計してある。
【００１４】
本発明のさらなる利点および特徴は、以下の詳細な説明と本発明の好適実施例を特定しまた図示する添付の図面とを合わせて玩味熟読することにより明らかとなろう。
【００１５】
【実施例】
本発明は、各種寸法の手術用縫合針を自動的に仕分選別し自動スエージング装置へ搬送しここで各々の縫合針に縫合糸を装着させるように設計した縫合針供給装置に関する。
【００１６】
図１は縫合針を揃えてこれに縫合糸を自動スエージ加工し小型の外箱に包装するために使用する工程１０を一般的に図示したブロック図である。縫合針の自動縫合糸取り付け兼スエージ加工システムおよび自動パッケージシステムはそれぞれ本発明と同一の譲受人に譲受される同時出願中の米国特許出願第１８１，５９８号（事件番号第８９２２号）および第１８１，６２６号（事件番号第８９２５号）に更に詳細な説明が成されている。前述のように、本発明は各種の寸法の手術用縫合針を仕分け選別し自動スエージング装置へ搬送するために使用する縫合針位置揃え装置に関する。一般的な手術用縫合針１９は軸部分８３、湾曲した針先部分８７、縫合糸受け入れ端部または縫合糸をスエージ加工するための開口部８５を有し、これを図２に図示してある。
【００１７】
一般に、図１に図示した自動縫合針仕分工程１０において、段階１１で縫合針は第１に振動するボールに載せられ、段階１２で自動的に向きを揃え、段階１３で直線的に半透明の前進するコンベアへ供給され、段階１４でコンピュータ制御システムの一部を成す画像追跡システムにより縫合針の方向ならびに位置についての評価を行い、段階１５でロボット装置により拾い上げられ、段階１６でロボット装置により精密コンベアへ運ばれ、最終的に段階１７でスエージング装置へ搬送されてここから縫合針は多軸移動手段へ搬送され後続のスエージング加工装置へ送り出される。各々の段階を実行するのに使用する装置について以下でさらに詳細に説明する。コンピュータ制御システムについてのさらに詳細な説明は、本発明の譲受人と同じ譲受人に譲受される同時出願中の特許出願第１８１，６２４号（事件番号第８９２１号）に見ることが出来る。
【００１８】
縫合針位置揃え供給装置２０の好適実施例は、図３にシステムの上面図、図４に側面図が図示してある。本明細書に図示したように、縫合針１９は２台の振動するボールまたはホッパ２１ａ、２１ｂの各々にまとめて供給され、ここでそれぞれの仕分選別アセンブリー２２ａ、２２ｂを使って１本ずつ分けられ、２台の半透明コンベア２５ａ、２５ｂの各々に無作為に配置される。２台の半透明コンベア２５ａ、２５ｂは方向の不揃いな縫合針１９を図３の矢印で示した方向に搬送し、その位置と方向を遠隔的に配置した視覚的追跡システムにより評価する。追跡システムについては図４に関連して以下で説明する。本追跡システムは（透過光式）照明台３０ａ、３０ｂの上を縫合針が前進する際に半透明コンベア２５ａの上に載せられた縫合針各々の方向と位置を評価し、さらに（透過光式）照明台３３ａ、３３ｂの上を縫合針が前進する際に半透明コンベア２５ｂの上の各々の縫合針の方向と位置も評価する。画像追跡システムから得られた方向と位置に関する情報を処理し２台のロボット・アセンブリー５０ａ、５０ｂが利用できる情報に変換して、各々のロボットの把持部５５ａ、５５ｂに指令し、半透明コンベアの一方から識別した縫合針を拾い上げて図３に図示した半透明コンベアと同じ方向に前進している精密コンベア上に配置してある各々の嵌合舟４０へ移動させる。本発明の制御システムコンピュータはロボットの把持部、たとえばロボット・アセンブリー５０ａの把持部５５ａ等に命令してシステムのドエル周期すなわちそれぞれのコンベアが一時停止している間に追跡した縫合針を２台のコンベア２５ａ、２５ｂの一方からつまみ出す。無作為に配置した縫合針１９の方向が把持部５５ａ、５５ｂのいずれかで取り出せないような方向にあるときまたは移動範囲外にあるため精密コンベア上へ縫合針を載置できない場合、回復手順を実行して、毎分６０本の速度でスエージ加工する自動高速スエージング装置（図示していない）へ精密コンベアが供給する縫合針に欠品が出ないようにする。
好適実施例において、各々のコンベア２５ａ、２５ｂのタイミングは同一だが、ドエル周期は相互に違っている。タイミングがずらしてあるため、画像追跡システムは一方の前進するコンベアたとえば２５ａの上の縫合針を識別し、両方のロボットが他方の前進コンベア２５ｂから縫合針を取り出して精密コンベアの各々の嵌合舟に各々の縫合針を載置する。同様に、両方のロボットが前進するコンベア２５ａから縫合針を取り出している間、画像追跡システム方向を揃えた後、アーム・ストップ９３はコンベアの舟４０の上部の位置へ復動してこれまでに説明したような方法で縫合針の方向を更に揃えるように待機する。
【００１９】
自動スエージ／巻き付け処理１０の第１の段階は供給装置例えばボールまたはホッパから縫合針分別アセンブリーへ所定の量の縫合針１９を供給することである。図５の側面図および図６の正面断面図に図示した好適実施例では、振動式ホッパまたはボール２１に適当な光学式または機械式計数装置たとえばセンサープレート２４を設けて、６本までの縫合針がいちどに選別アセンブリーへ供給されるようにしている。縫合針１９は振動式ホッパ２１からゲート１８へ供給され、重力によって縫合針選別アセンブリー内を落下するが、これには一連の偏向扉２３ａ、２３ｂとトラップ扉２３ｃ、２３ｄが含まれており、交互に２つの位置に移動して落下してくる縫合針の半分を仕切られた２つのシュートの各々に落下させ、可動式の半透明コンベア２５ａ、２５ｂへ最終的に載置する。図５に図示した位置に偏向扉２３ａがあるとき、縫合針選別アセンブリー２２に投入された縫合針１９はすべて落下の方向が曲げられて外側の受け皿へ落とされ、ここから縫合針は更にホッパ２１へ戻される。偏向扉２２ａが図５の破線で示した偏向扉２３ａ’の第２の位置にある場合、仕分アセンブリーを落下中に縫合針１９が６本までセンサー４４で計数され、偏向扉２３ｂとトラップ扉２３ｃ、２３ｄの適当な切り換えにより一本ずつに分けられる。偏向扉２３ａ、２３ｂとトラップ扉２３ｃ、２３ｄの往復運動は６本ずつの縫合針が各々のコンベア２５ａ、２５ｂに１度に配置されるようにタイミングを合わせてある。好適実施例では、この本数の縫合針が載置されると前進するコンベア上で約８インチの長さを占有し、これによって縫合針同士が載置されたときに十分に離れるようにしてある。望ましくは、偏向扉２３ａ、２３ｂが自動制御システムの制御下に作動し、２つの位置の間で交互に位置が変わるようにタイミングをとり、３本ずつの縫合針が各々の落下シュート２６、２８を通って半透明送りコンベア２５ａ、２５ｂ上へ落下できるようにする。両方の偏向扉２３ａ、２３ｂは各々円柱状のピストン２７ａ、２７ｂおよび適切な電磁石または油圧モーター（図示していない）で駆動される。半透明の送りコンベア２５ａ、２５ｂに載置される縫合針１９はどれも位置がバラバラで、方向が揃っていないことを理解するべきである。好適実施例において、各々の半透明前進コンベア２５ａ、２５ｂは毎秒４インチ（４インチ／秒）の一定した速度で駆動され図３および図６に図示したように精密コンベアと平行に走る無限軌道式のコンベアである。
【００２０】
前述のように、また図３に示すように、ロボット・アセンブリーは各々の縫合針分別アセンブリー２２ａ、２２ｂの後方で精密コンベアと半透明の前進コンベアの両方に近い位置に配置した２台のロボット５０ａ、５０ｂを含む。本明細書で説明する好適実施例では、各々のロボット・アセンブリー５０ａ、５０ｂはアデプト社６０４Ｓ型ロボットで、各々のロボットに対応するアデプトＣＣ制御装置で制御すると毎分４０回程度の速度で縫合針の移動を実行する能力を有している。各々のロボットは４軸ＳＣＡＲＡ（選択的コンプライアンス・アセンブリー・ロボット・アーム）型ロボットで、４つの関節を含む。関節１は±１００°の回転運動範囲を有する肩関節、関節２は±１４０°の回転運動範囲を有する肘関節、関節３は上下運動の方向に１５０ミリメートルまでロボットの指先を運動させる移動運動を提供し、関節４は手首関節で指先の±３６０°の回転運動を提供する。ロボットの把持部５５ａ、５５ｂは各々のロボット・アセンブリー５０ａ、５０ｂの指先に装着してあり、空気シリンダ（図示していない）から供給する圧力によって把持動作を提供することが出来る。
【００２１】
図４を参照すると、一方向に向いた手術用縫合針を毎秒１本（１縫合針／毎秒）自動スエージ装置へ転送するのに十分な速度で駆動モータ・アセンブリー４２により駆動される精密コンベア３５が図示してある。前進コンベア２５ａ、２５ｂを駆動するために同様な駆動モータ・アセンブリーを設けてある。詳細については後述するように、各々の駆動モータ・アセンブリー４２、４３は制御システム６９とインタフェースしこれの制御下に作動して、前進運動を一時停止させ、前進コンベアから精密コンベアへの縫合針の取り出しと移動を行えるようにしてある。図７と図８では各々が個々の手術用縫合針１９に嵌合するための精密コンベア３５とこれの上に装置した複数の嵌合舟を図示してある。精密コンベア３５の作動もロボット５０ａ、５０ｂからこれの上へ縫合針１９を移動することができるように所望の周期速度で定期的に一旦停止する。好適実施例において、制御システム６９はアデプト・ロボット制御装置および視覚的追跡システムの部材とデジタル的に通信して供給システムを制御するためのプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）を含む。
【００２２】
図４に図示してあるように、視覚的追跡システムは前進コンベア２５ａの各々の照明載物台部分３０ａ、３０ｂの上部に１台ずつ配置した２台のビデオカメラ６２、６４を含む。詳細については後述するが、各々のカメラ６２、６４から得られた縫合針のビデオ画像はビットマップ処理または適切なデジタル化処理が施され、適当な転送媒体例えば図４に示す通信線６７ａ、６７ｂを経由して遠隔的に配置した制御システムのコンピュータ６９へ転送し、ここで画像制御タスク１６０がビデオ画像を処理し、通信線１９７経由で各々のロボット５０ａ、５０ｂへデータを入力する。コンベア２５ａ、２５ｂを半透明にしまた各々の部分３０ａ、３０ｂと３３ａ、３３ｂで透過光照明を当てるようにして、上部にあるカメラ・アセンブリーにより処理用の鮮鋭なビデオ画像が得られるようにするのが望ましい。説明の目的で、図４には２本の照明載物台に対応するビデオカメラが２台６２、６４だけ図示してあることが理解されよう。しかし、本発明はコンベア２５ｂの照明部分３３ａ、３３ｂに対応する第２のビデオカメラの組（図示していない）を含み、前述の通り、ロボットがコンベア２５ａから縫合針を取り出して配置し直している間にコンベア２５ｂの上の縫合針の２進化画像が得られるように成してある。本システムに組み込んである冗長性によって、スエージング装置へ供給する縫合針が一時的に不足することは無く、またスエージング装置へ供給するための向きを揃えた縫合針の最大供給量が達成されるように成してある。ロボット技術が進歩した場合、またロボット・アセンブリーが更に速い速度で更に多くの動きを行えるようになれば、第２の組のカメラと第２のロボット・アセンブリーはもはや必要ではなくなる。更に、十分高速で正確なロボット・アセンブリーは移動するコンベアから無作為に置かれた縫合針を拾い上げ直接スエージング装置へ向きを揃えて配置することも出来るようになる。
【００２３】
好適実施例において、各々のカメラ６２、６４は透過光照明式コンベア２５ａ、２５ｂの各々の約１メートル上方に装置してあり、適当なアダプタを使えば交換自在な焦点距離が１０ミリメートルから１４０ミリメートルの電子制御式望遠レンズを使用している。適切なレンズ制御装置を用いて光量・絞り、焦点、および画角を各々のカメラのレンズについて設定し、ＲＳ−２３２Ｃリンクを経由してアデプト製制御装置とインタフェースさせてある。
【００２４】
縫合針選別供給装置のための制御システムのさらなる部材には供給システムを監視し指令するために使用するＳＣＡＤＡノードが含まれる。このノードはアデプト製制御装置の各々と独立したＲＳ−２３２Ｃリンクでインタフェースし、これを用いてデータ情報例えば縫合針のパラメータやエラー・メッセージ、および状態メッセージなどを運転中にアデプト制御装置へダウンロードする。ＳＣＡＤＡノードは商業的に利用可能なＦＩＸ／ＤＭＡＣＳソフトウェアを走らせるパーソナル・コンピュータまたはこれに類似の適当な装置を含む。シリアル通信を用いて後述する縫合針交換手順の間に処理しようとする縫合針の大きさと種類を供給システムに教えるために使用するＦＩＸ／ＤＭＡＣＳの「アデプト設定」画面へ入力した縫合針のパラメータを変更する。オペレータが縫合針のパラメータを入力してから交換を開始すると、ＦＩＸ／ＤＭＡＣＳノードはこれらのパラメータをロボット制御装置へ転送する。
【００２５】
本発明のロボット／視覚制御システム６９は縫合針並べ替え供給システム１０により実行する特定のタスクに各々が関係し、ＰＬＣ１２０の制御下に実行される独立したコンピュータ・ソフトウェアプログラムを含む。図１１に図示したように、本発明の縫合針位置揃え装置を制御するためのソフトウェアの構造は８つの主要なタスクを実行する。ロボット制御タスク１５０、画像制御タスク１６０、コンベア運転制御タスク１８０、ＳＣＡＤＡノード・インタフェースタスク１９５、制御パネルタスク２６０、タスク・マネージャ２４０、コンベア初期化タスク１９０、およびレンズ制御タスク２７０である。上述のこれら８つのタスクのうち、初めの６つのタスクは後述するように縫合針供給安定状態運転中は作動状態にある。図１１には更にタスク間のデータの流れとタスクを起動する信号を図示してある。好適実施例において使用しているソフトウェアの言語はアデプト社のＶ／Ｖ＋言語で、これはマルチタスク環境における画像とロボット両方の制御を支援するものである。図１１を参照してタスクの各々について一般的に説明する。以下のタスクについてのより詳細な説明は前述の同時出願中の米国特許出願第１８１，６２４号（事件番号第８９２１号）に見ることができる。
【００２６】
各々のロボット・アセンブリー、制御装置、およびカメラの視覚的追跡システムは供給システムが正しく機能するように注意深い較正と設定の手順が必要である。例えば、各ロボット・アセンブリーは関節位置を設定し関節の運動限界を規定してロボットが作動したときに構造上の損傷を受けないようにする必要がある。更に、カメラ対ロボットの較正を行い、視覚系システムが縫合針の位置座標を正確に計算してロボットが取り出し位置へ動けるようにしなければならない。この手順はカメラの画角と各々のロボットの据付位置の間の変換行列を提供する。
【００２７】
ＰＬＣ１２０はロボット制御装置とロボットの電源投入を行う。ロボット較正手順は電源投入後に起動されロボットの関節を既知の「ホーム」ポジションへ移動させてデジタル・エンコーダ（図示していない）を同期させる。
【００２８】
［ロボット制御タスク］
ＰＬＣ１２０、ロボット制御装置、およびコンベア２５ａ、２５ｂの起動処理は時間的関係が重要である。ロボット制御装置の側から見ると、ＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号２１９をＰＬＣ１２０が有効にすると、ロボット制御タスク１５０、画像制御タスク１６０、コンベア移動制御タスク１８０、コンベア初期化タスク１９０を実行して通常のサイクルを開始する。これによってコンベア２５ａの移動が開始され、２秒間だけ待って詳細を後述するように第２のコンベア２５ｂを起動する。ＰＬＣは同時にもう一方のアデプト・ロボットにもＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号を有効にする。この方法だと、ＰＬＣは大量供給装置システムと送りコンベアとスエージング装置の起動をＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号の起ち上げで行うことが出来る。詳細については後述するように、ＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号を引き下げると、アデプト・ロボットは通常処理を停止してＳＣＡＤＡノードからの要求に応答するようになる。
【００２９】
各々のロボット・アセンブリー５０ａ、５０ｂに対するそれぞれのアデプト制御装置に関連して単一のロボット制御タスクが存在するが、図１０では１つだけを要素１５０として図示してある。ロボット制御タスク１５０の制御システム・ソフトウェアは各々のロボット・アセンブリー５０ａ、５０ｂを資源として管理し、画像制御タスク１６０で生成されここから入力される識別した縫合針の位置をＦＩＦＯバッファから読み取り、縫合針配置のハンドシェークを行うため制御システム６９のプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）１２０とインタフェースして、コンベア・ベルト２５ａ、２５ｂの移動を開始させる。
【００３０】
各々のロボット・アセンブリー５０ａ、５０ｂに対して安定状態にあるロボット制御タスク１５０の運転は次のようになる：
【００３１】
第１に、各々のロボット制御装置はデータ線１９３経由で入力ＦＩＦＯ１５５を連続的に読み出して各々の半透明コンベア２５ａ、２５ｂの上の識別した縫合針の位置についての位置座標データを取得する。縫合針位置についてのデータは、詳細について後述するように各々のデータ線１９７を経由して画像制御タスク１６０へ供給する。受け入れ可能な（認識可能な）縫合針位置がＦＩＦＯバッファ１５５に入力されると、ロボット制御装置はバッファから縫合針位置を除去してロボットの把持腕５５ａ（５５ｂ）に指令を出し、コンベアベルト上のその位置へ移動させる。次に、各々の認識した縫合針について、ロボット制御タスク１５０はロボットの把持腕５５ａ（５５ｂ）に命令を送って、縫合針の円柱状部分７で閉咬させてからコンベアから離昇させ、精密コンベア３５に近い到達位置へ移動させる。ロボット制御タスクは次にＮＥＥＤＬＥ  ＩＮ  ＧＲＩＰＰＥＲ信号２０７をＰＬＣ宛てに生成し、ＰＬＣ１２０からの応答を待つ。ＰＬＣがロボットタスクの生成したＮＥＥＤＬＥ  ＩＮ  ＧＲＩＰＰＥＲ信号２０７を受信すると、ＰＬＣ１２０はロボット５０ａ、５０ｂの各々が受信するＳＡＦＥ  ＴＯＰＬＡＣＥ信号１９１を生成する。  ＳＡＦＥ  ＴＯ  ＰＬＡＣＥ信号１９１の目的は各々のロボット・アセンブリーに対して縫合針がコンベア３５の精密コンベア舟４０に配置できることを通知することである。ＳＡＦＥ  ＴＯ  ＰＬＡＣＥ信号１９１の受信に応答して、縫合針を精密コンベア３５上に配置する直前に、ロボット制御タスク１５０はＰＬＣ１２０が受信するＤＯＮ’Ｔ  ＩＮＤＥＸ  ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ信号２０４を生成する。この信号が高電位例えば論理値「１」の状態にある間、アデプト・ロボット５０ａまたは５０ｂは精密コンベア３５の舟４０に縫合針を載置しようとする。これにより後述するように精密コンベアの嵌合舟４０の嵌合あご４７、４９の後退を開始させこれらの間に縫合針を配置できるようにする。ロボットの動きが止まり縫合針が載置されると、ロボットタスク１５０はＰＬＣ１２０の受信するＮＥＥＤＬＥ  ＰＬＡＣＥ  ＣＯＭＰＬＥＴＥ信号２０６を生成し、ＰＬＣは適切な制御信号２０９を生成して精密コンベアの嵌合舟の嵌合あご４０が縫合針に嵌合できるようにする。好適実施例において、ＮＥＥＤＬＥ  ＰＬＡＣＥ  ＣＯＭＰＬＥＴＥ信号２０６のドエル時間はおよそ４８〜６４ミリ秒である。この信号を有効にした後、ロボット・アセンブリー５０ａ、５０ｂは同じ時間間隔に渡り縫合針をその位置で保持し続ける（４８〜６４ミリ秒）その直後、ロボットは把持部を開咬し、嵌合舟４０から離れた準備位置へ戻る。最後に、ＤＯＮ’Ｔ  ＩＮＤＥＸ  ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ信号２０４を排除し、進めようとする精密コンベア３５の移動を開始できる状態になったことを示し、ＰＬＣ１２０の命令によりこれが実行される。
【００３２】
コンベア移動開始の安全ロックとして、ロボット制御タスク１５０はコンベア移動制御タスク１８０にそれぞれの内部制御ＬＡＳＴ  ＰＩＣＫ信号１９２、１９６を送り、図１１に示すようにロボット・アセンブリー５０ａ、５０ｂが現在のコンベアから最後の縫合針を摘み上げたことを示す。カメラの現時点の画角（ＦＯＶ）あたりで想定される縫合針の最大本数が各々の現在の供給コンベアベルト２５ａ（２５ｂ）から摘み上げられていない場合、ロボット制御タスク１５０はコンベア制御タスク１８０に対してコンベアベルトを「早く」移動させるように、図１１に図示してあるように、ＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＥＡＲＬＹまたはＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＥＡＲＬＹ信号２１１、２１２で指示する。
【００３３】
コンベアの動きに影響を与える全ての信号はコンベア制御タスク１８０を経由するので、コンベア制御タスクはもう一方のアデプト・ロボットが受信するように対応するＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＥＡＲＬＹ信号２１１’またはＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＥＡＲＬＹ信号２１２’通常の動作中にロボット制御タスクがＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＥＡＲＬＹ信号またはＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＥＡＲＬＹ信号のどちらかを受信すると、ＦＩＦＯバッファ１５５の内容を消去しコンベアから最後の縫合針を摘み上げたように動作を継続する。
【００３４】
制御ソフトウェアはＶ／Ｖ＋のタイムスライスに基づくデジタル出力の１６ミリ秒から３２ミリ秒まで変動する持続時間を考慮する必要がある。これはＤＯＮ’Ｔ  ＩＮＤＥＸ  ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ信号２０４の設定および再設定に連動して縫合針の配置に必要な最小時間の計算に影響を与える。
【００３５】
ロボット制御タスク１５０は２種類のエラーに対してエラー回復を実行する。これらのエラーは送りエラーと総数エラーに大別される。他の全てのタスクと同様、総数エラーはタスク・マネージャ２４０のエラー回復に応答してロボット制御タスクを即時停止させる。ロボットがこれのＦＩＦＯに書き込まれた縫合針を待ち続け両方のコンベア・ベルトが適当な時間の間に送られなかった場合には送りエラーが発生する。ロボット制御タスク１５０は他のロボットに対してそれぞれＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＥＡＲＬＹ信号およびＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＥＡＲＬＹ信号２１１、２１２を経由してコンベアを送るように要求することで、この種のエラーから復旧する。これによって画像制御／ロボット制御両方のシステムに現在のＦＩＦＯの内容を破棄してコンベアベルトを前進させる。
【００３６】
［コンベア送り制御タスク］
コンベア送り制御タスク１８０は各々の半透明送りコンベア２５ａ、２５ｂの送りを開始させ、このタスクはコンベア始動タスク１９０により起動される。コンベアの動きに影響を与える全ての信号はコンベア制御タスク１８０を経由する。
【００３７】
図１１に図示したように、コンベア送り制御タスク１８０の第１の段階は、ロボット制御タスク１５０で内部的に生成され各々の供給半透明コンベア２５ａ、２５ｂからの最後の縫合針の取り出しがアデプト・ロボット５０ａ、５０ｂの一方で完了したことを表わすＬＡＳＴ  ＰＩＣＫ信号１９２、１９６を検査することである。これ以外にも、コンベア移動制御タスク１８０は現在のカメラの画角内で認識される縫合針がない場合には画像制御タスク１６０からの内部的に生成されたＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ＥＡＲＬＹ（１および２）信号２３１、２３２を待機する。ＬＡＳＴ  ＰＩＣＫ信号１９２、１９６をロボット・タスクから受信する結果、コンベア制御タスクはＰＬＣ１２０で受信するようにそれに対応するＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １信号１９８またはＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２信号１９９を生成する。最後の縫合針を各々のコンベアから摘み上げた後でそれぞれのアデプト・ロボット制御装置がＰＬＣ１２０に対して半透明送りコンベア２５ａを前進させるように要求することが分る。これによって、もう一方のアデプト・ロボットは、現在の半透明コンベア２５ａ（２５ｂ）を前進させるよう指令する前に、ＰＬＣが受信するようにこれに対応するＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １（またはＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２）信号を生成しなければならない。最大個数の縫合針を取り出していないかまたは各々のカメラの画角内に不十分な縫合針しかないまたは縫合針が全くないことを表わすＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＥＡＲＬＹ信号２１１’またはＩＮＤＥＸＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＥＡＲＬＹ信号２１３’をコンベア制御タスク１８０から受信する結果、他方のアデプト・ロボットはこれに対応するＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＩＮＤＥＸＥＤ  ＥＡＲＬＹ信号１９８’またはＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２ＩＮＤＥＸＥＤ  ＥＡＲＬＹ信号１９９’を生成しこれを図１１に図示したようにコンベア制御タスク１８０が受信する。これらの信号は対応するコンベア２５ａ（２５ｂ）に処理を中止させ、ベルト送りを開始させる。
【００３８】
ＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １（またはＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２）信号１９８、１９９両方を各々のロボット’アセンブリーから受信した後、ＰＬＣ１２０は半透明送りコンベア２５ａに前進するように指令し、コンベア制御タスク１８０で受信するように、対応するＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＳＥＴＴＬＥＤ信号２４１またはＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＳＥＴＴＬＥＤ信号２４２を生成する。ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＳＥＴＴＬＥＤ信号２４１とＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＳＥＴＴＬＥＤはロボット制御タスク１５０によりＰＬＣがコンベア２５ａを（２５ｂ）を前進させるように要求されてから約２秒後に起ち上がる。コンベア制御タスク１８０は、各々ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＳＥＴＴＬＥＤとＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＳＥＴＴＬＥＤ信号２４１、２４２に対応する内部制御信号２４１’、２４２’を受信すると、画像制御タスク１６０に縫合針の画像化を開始するように通知する。送りコンベア２５ａ（２５ｂ）が送られてこれに対応するＣＯＮＶＥＹＯＲ  ＳＥＴＴＬＥＤ信号２４１、２４２を受信すると、画像制御タスク１６０は対応するカメラの画角内で縫合針の認識を開始できる。より特定すれば、後述するように、コンベア２５ａ（２５ｂ）のカメラ６２、６４が半透明コンベアの各々の照明された部分３０ａ、３０ｂで各々の視野を撮影し、画像制御タスクは画像を処理して、各々のカメラの視野内に認識可能な縫合針が存在しているか否かの決定を行う。
【００３９】
この時点で、視野内での縫合針の単なる存在または検出と「認識可能な」縫合針の存在との弁別を行う必要がある。縫合針は存在するかもしれないが、様々な理由から、各々のカメラの絞りおよび撮影システムの照明パラメータを自動調節する自動が増加アルゴリズムの実行によりカメラの撮影パラメータが画像制御タスク１６０を変更して処理することの出来る拡張画像をカメラが実質的にとれるようにならなければ画像制御タスク１６０はこれの位置座標を決定することが出来ない。定常運転中には、画像制御タスク１６０がすでに各々の視野内で縫合針を「認識」しているとき、自動画像化アルゴリズムは反復実行されない。自動画像化アルゴリズムの詳細については後述する。
【００４０】
［画像制御タスク］
画像制御タスク１６０は２台のカメラ・アセンブリー６２、６４の各々が撮影した画像を制御・処理する。２台の半透明コンベアのタイミングはずらしてあるので、一度に１台のカメラだけが作動する。
【００４１】
より特定すれば、図４に図示してあるように、画像制御タスク１６０は各々のカメラ６２、６４とインタフェースして各々の照明部分３０ａ、３０ｂに位置する領域を含むそのカメラのレンズの各々の視野内にある認識可能な縫合針の位置を識別する。さらに画像制御タスク１６０は識別した縫合針の場所の位置と方向についての情報を処理して、これらの位置をデータ線１９７経由でロボット制御タスクのＦＩＦＯ１５５に書き込む。前述のように、画像制御タスクはカメラの視野内において縫合針が画像化されない場合にコンベア先送りを起動することが出来る。
【００４２】
すでに簡単に説明したように、画像制御タスクはコンベア２５ａ、２５ｂのいずれかが送りを完了する度に実行される。これが起動されるとＣＯＮＶＥＹＯＲ１  ＳＥＴＴＬＥＤ信号２４１’またはアデプト・ロボットが命令するとおりに各々の半透明送りコンベア２５ａ、２５ｂが送りを中止する度にＰＬＣ１２０で生成されてコンベア制御タスク１８０を通って転送されてくるＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＳＥＴＴＬＥＤ信号２４２’のいずれかを受信すると縫合針の認識を開始する。ＰＬＣが半透明送りコンベアを送るようにアデプト・ロボットから要求されてから約２秒後にＣＯＮＶＥＹＯＲ  ＳＥＴＴＬＥＤ信号２４１、２４２の各々が高電位になる（論理値「１」）。ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ＳＥＴＴＬＥＤ信号１と２（２４１、２４２）はアデプト・ロボットから各々のＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ１または２信号１９８、１９９を次にＰＬＣ１２０が受信するまで高電位のままである。
【００４３】
画像制御タスク１６０はそのＣＯＮＶＥＹＯＲ  ＳＥＴＴＬＥＤ信号の関係するカメラを起動する。起動時に、カメラ６２、６４はコンベア・ベルト２５ａ（２５ｂ）の透過光領域３０ａ、３０ｂの画像を撮影する。得られた全ての画像は２進画像データへ変換し、次のデジタル処理を施すのが望ましい。画像制御タスク１６０は「撮影ツール」を使って受け入れ可能な縫合針を検出し、受け入れ可能な縫合針の取り出しポイントの座標をロボットタスク用のＦＩＦＯバッファ１５５に書き込む。透過光照明領域内の「受け入れ可能な」縫合針は縫合針交換手順の間にすでに受け入れられた縫合針パラメータの許容範囲内にある縫合針である。縫合針交換手順は供給システムのソフトウェアに現在処理しようとしているバッチ内の縫合針の種類と寸法について知らせる手順で、後述するような縫合針バッチの変更を行う前に実行する必要がある。縫合針の半径、軸の幅、ロボットに対する縫合針の角度的な特徴、および縫合針パラメータから計算したとおりの計算領域を縫合針の指定許容範囲とする。
【００４４】
［自動画像化アルゴリズム］
前述したように、検出した縫合針が認識不可能な場合、自動画像化アルゴリズムを起動してカメラの撮影パラメータを変更する。つまり、２進化画像データを処理した後、縫合針の画像が指定した半径か、縫合針の画像が指定した軸の幅か、縫合針の画像が指定した角度特性を有するか、また縫合針の画像が指定した許容範囲内に収まっているかについての決定を行う。これらの基準のいずれかが仕様から外れている場合、自動画像化アルゴリズムが実行され、各々のカメラの視野にある同じ縫合針画像の一連の撮影を行うことで、画像間の撮影パラメータを改善することによって縫合針の認識が良好に行えるように縫合針画像を強調する。つまり、一連の画像の各々を撮影した後、自動画像化アルゴリズムはカメラの絞りと撮影システムの照明パラメータを自動調節し、撮影システムがカメラの視野内で正しく縫合針を画像化できるようにする。例えば、視野の照明を調節する際に、カメラの幾つかの撮影パラメータ、例えば利得、オフセット、２進化閾値などを変更することが出来る。自動画像化アルゴリズムは各々のカメラの視野で縫合針が認識されるまで実行され、縫合針交換を行うまで反復実行されることはない。
【００４５】
画像制御タスク１６０でカメラが調節されても縫合針の画像がまだ正しく撮影されないことがある。これは各々のカメラの撮影範囲が透過光光源を使用しており相互に重なり合っている縫合針、各々が接触している縫合針、または視野の辺縁からはみ出してクリップされた縫合針などが認識対象として考慮されないためである。つまり、画像制御タスクは縫合針の重なり合いまたは相互の接触があるかどうか決定し、視野の辺縁に縫合針が接近しすぎていないかを調べる。
【００４６】
考えられる全ての縫合針を認識した後、画像制御タスクは受け入れ可能な縫合針の拾いだし座標を計算してこれをロボット制御タスクのＦＩＦＯバッファ１５５内に配置し、ロボットが受け入れ可能な縫合針を摘み上げ精密コンベア上へ載置できるようにする。好適実施例において、各々の半透明送りコンベアの各々のドエル周期の間に認識することの出来る縫合針の最大本数は３である。この最大値より少ない本数しか認識されないか、または全く縫合針が認識されない場合、ロボットは対応するコンベアを早送りするように信号を生成して前述のように撮影システムに処理を中断させることが出来る。
【００４７】
撮影タスク１６０はＦＩＦＯへ書き込む縫合針座標の個数を３に制限するが、これはロボット制御タスクがＦＩＦＯ１５５へ渡した全ての縫合針の座標で縫合針を取り出し置き直すためである。好適実施例では、撮影タスクは送りコンベアの周期毎に５秒間だけ作動するように制限されている。
【００４８】
画像制御タスク１６０は３種類のエラーについてエラー回復を実行する。これらの３種類のエラーは画像化エラー、処理エラー、総数エラーに大別される。総数エラーではタスク・マネージャのエラー回復が応答し画像制御タスク１６０をすぐに停止させる。画像化エラーが発生すると、画像制御タスク１６０は現在の視野での実行を全て保留し、ＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １  ＥＡＲＬＹまたはＩＮＤＥＸ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  ２  ＥＡＲＬＹ信号２３１、２３３のどちらかを生成することによって、前述のようにコンベアベルトの早送りを要求する。これらの信号を受信するとこの部分のＦＩＦＯには縫合針の座標を配置せずに撮影／ロボット制御システム両方に縫合針の現在の視野を渡す。処理エラーが発生すると、画像制御タスクは現在の縫合針についての全ての処理を保留して更に別の縫合針が利用可能なら新しい縫合針の処理を同じ視野内で開始する。その結果、撮影タスクはＦＩＦＯ内に縫合針座標を挿入しない。
【００４９】
［コンベア起動タスク］
コンベア初期化タスク１９０の機能はコンベア送り制御タスク１８０を起動することで、ＰＬＣ１２０からＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号２１９が入ってくると起動する。一旦起動すると、図１０に図示したように、このタスクはＩＮＤＥＸ  ＩＮＦＥＥＤ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ  １（２５ａ）信号２３７を要求した後、約２秒間待ってから、ＩＮＤＥＸ  ＩＮＦＥＥＤ  ＣＯＮＶＥＹＯＲ２（２５ｂ）信号２３９を要求する。タスク１９０はここで終了し、ＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号が下がってまた立ち上げられるまで再起動することはない。
【００５０】
［タスク・マネージャ］
タスク・マネージャ２４０はソフトウェアおよびハードウェアのＩ／Ｏ信号、グローバル変数、撮影／ロボットシステムタスクを初期化する。撮影／ロボットシステムタスクが走ると、タスク・マネージャは現在走っている各々のタスクの完全性と状態、ならびにこれらのタスクが制御している資源を監視する。状態問合せ信号２４７ａ〜２４７ｆは図１１に図示してある。ここで言う資源とは、ロボット、通信ポート、Ｉ／Ｏ信号線である。タスク・マネージャはＳＹＳＴＥＭＦＡＩＬ信号２２２によってＰＬＣに、またＳＣＡＤＡノード・インタフェースタスク１９５を経由してＳＣＡＤＡノードへあらゆるエラーを報告する。ＳＹＳＴＥＭ  ＦＡＩＬ信号２２２はロボット（タスク・マネージャが検出した）が動作を継続できないような総数エラーを認識した場合に必ず生成される。この信号は低位が有効で、アデプト・ロボットがリセットされるまで低電位のままである。つまり、ＰＬＣはこの信号を受信するとすぐにＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号２１９を低電位にしなければならない。
【００５１】
撮影／ロボット制御ソフトウェアで総数エラーが発生した場合には、タスク・マネージャ２４０を使ってプログラム実行中に全ての運転状態にあるタスクと資源の状態ならびに完全性を連続的に問い合せることによりこれらのエラーを検出し復元しようとする。発生したエラーが総数エラーだと分ると、ＰＬＣ１２０に対してＳＹＳＴＥＭ  ＦＡＩＬ信号２２２を上げ、ＳＣＡＤＡノード・インタフェースタスク、制御パネルタスク、タスク・マネージャ以外の全てのタスクを停止する。最後の復旧不可能なエラーの理由を表わす符号はＳＣＡＤＡノード・インタフェースタスク経由でＳＣＡＤＡノードへ供給する。場合によっては、アデプト・ロボット制御装置のモニター・ウインドウにエラー・メッセージを表示する。ＳＹＳＴＥＭ  ＦＡＩＬ信号を立ち上げた後、タスク・マネージャはロボットで検出された全ての問題を補正しようと試みモニター・ウインドウを通してオペレータに通知する。たいていの場合、オペレータはもう一回ＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号を起ち上げて撮影／ロボット制御ソフトウェアをリセットするだけで良い。
【００５２】
［制御パネルタスク］
制御パネルタスク２６０は、オペレータが各種ソフトウェアの「デバッグ」ユティリティへアクセスしたり診断ユティリティへアクセスしたり、ロボットのスピードを制御したり、縫合針を取り出して配置するためにロボットを移動させようとする新しい位置を選択したり出来るようにするマウスで操作する形の制御パネルを表示する。また、制御パネルタスクではオペレータが撮影／ロボットシステムタスクの実行を停止させることが出来る。
【００５３】
［ＳＣＡＤＡノード・インタフェースタスク］
ＳＣＡＤＡノード・インタフェースタスク１９５はＳＣＡＤＡノードからのメッセージをＳＣＡＤＡノードＲＳ−２３２Ｃインタフェースへ問い合せる。このタスクは製品の交換時に必要とされるアデプト・ロボットとカメラの設定手順を要求するＳＣＡＤＡノードのスレーブとして機能する。これらの要求はＲＯＢＯＴ  ＥＮＡＢＬＥ信号２１９が無効化された場合にのみ有効である。
【００５４】
［レンズ制御タスク］
レンズ制御タスク２７０はＳＣＡＤＡノードが撮影システムへ導入しようとする新しい製品を要求した場合にのみ起動されオフライン・プロセスとして実行されるのみである。レンズ制御タスク２７０は新しい縫合針のパラメータを受け取り、新しい製品の寸法に適合するように両方のカメラの画角を調節する。ズーム、焦点、レンズ絞りがこの新しい製品の導入で影響を受けるが、同様に内部システムのパラメータ例えば利得、２進化閾値オフセットなど画像化に使用するパラメータも影響される。カメラの調整が済むと、別の新製品を撮影／ロボットシステムに導入するまで保留される。
【００５５】
［製品の変更］
ロボットに縫合針供給処理を開始させる前に、縫合針変更手順を起動して制御システム・ソフトウェアの撮影およびロボット制御タスクに処理しようとする縫合針の種類と寸法を通知する。このような製品変更手順は縫合針バッチの変更を行う以前に完了しておく必要がある。電源投入後第１の縫合針バッチを実行する前に変更が完了していないと、ロボットが作動可能でロボットが作動しない場合にエラー・メッセージ信号がＦＩＸ／ＤＭＡＣＳ（ＳＣＡＤＡノード）の画面に表示される。異なる縫合針バッチの実行毎に変更が完了していない場合、画像制御タスクは実行中の縫合針を識別しない。
【００５６】
基本的に、システムのオペレータが適当な単位例えばミリメートルや度数でＳＣＡＤＡタスクのＦＩＸ／ＤＭＡＣＳ画面へデータ線を通して縫合針のパラメータを入力する。画像制御タスクが使用するこれらの縫合針パラメータには、縫合針の半径と半径の許容範囲、受け入れ可能な縫合針の角度とその許容範囲、および縫合針の幅と幅の許容範囲が含まれる。
【００５７】
画像制御タスクへ縫合針の変更パラメータを入力することに加えて、処理しようとする縫合針の特定のバッチに関係するカメラの初期設定パラメータもシステムが使用するＳＣＡＤＡノードを通して入力する。ソフトウェアはＳＣＡＤＡノードからユーザが供給した情報を使用してロボットを作動させる前に正しい画角寸法、焦点、ズームパラメータになるようにレンズを自動調整する。
【００５８】
図９（ａ）〜図９（ｃ）は各々の縫合針１９を移動する精密コンベアの舟４０を示す。各々の舟には一対のあごを設けるのが望ましく、一方のあご４７は固定的に装置しておき、第２のあご４９はポケット４２内で摺動自在にしておく。動作において、図９（ｃ）の矢印「Ａ」で示した方向に押し棒４６が押され、矢印「Ｂ」で示した方向に移動自在なあご４９の位置を後退させるスプリング５２を圧縮し、両方のあごの間のノッチ４４に縫合針１９を配置できるようにする。通常、スプリング５２は図９（ｂ）に示したようにバイアスしておき移動自在なあご４９を嵌合位置に保持してノッチ４４に縫合針１９を保定する。各々の縫合針が後に行うスエージング加工の際に各々の舟の上で正しい方向に向いているのであれば何らかの種類の解放自在な嵌合機構を設けてコンベアの舟４０に縫合針１９を解放自在に保定し得ることは理解されるべきである。
【００５９】
図１０はロボット・ローディング・ソレノイド機構７０を示しており、すでに説明したように精密コンベアの舟４０に縫合針を移動しようとする度にＰＬＣ１２０からの信号線２０９で起動される。ロボット・ローディング・ソレノイド７０は適当な装着プレート７２を用いて精密コンベアに装置することが出来る。精密コンベア上に装架してあるセンサーは精密コンベアの舟４０の接近を検出するように設けてある。コンベアの舟がこれに縫合針を移動させるための所定位置に停止すると、ロボット・ローディング・ソレノイドの解除アーム５６がソレノイド７０により作動して、ピン５１の周囲を軸旋回し、押し棒４６を押して移動自在なあご４９を図９（ｃ）に図示した位置まで後退させる。ロボットのアーム５１がコンベアの舟４０のあご４７、４９の間で嵌合させるために縫合針１９を配置する。解除アーム５６はコンベアの舟４０が移動を再開するとスプリング７８により引戻される。
【００６０】
自動スエージング装置で自動スエージ加工を行うには縫合針が舟４０の嵌合あご４７、４９の間のノッチ４４に正確に配置されている必要がある。これは図１のシステムの流れ図の段階１７で一般的に示した多軸把持部が、縫合針１９の縫合糸受け入れ端部５に縫合糸（図示していない）を配置するために精密に位置決めした縫合針を受け取る必要がある。自動スエージ加工装置の多軸把持部へ移動するために各々の縫合針が一定の方向に向くようにするには、縫合針の方向合わせ装置（すき）５４を図８〜図１２（ａ）に図示したように設けてコンベアの舟４０のあご４７、４９の間に嵌合している間に各々の縫合針の方向を揃える。すきは図１２（ａ）および図１２（ｂ）に最も良く図示してあるように装着ブラケット５８から突出した細長い湾曲した刃５７を含む。図８と図１３（ａ）に図示してある好適実施例では、すきは精密コンベア３５の一端８に固定的に装置しておき、前進中にコンベアの舟４０に位置する縫合針１９をすくい上げる。接触したら、縫合針１９の彎曲部分８７を持ち上げ図１３（ａ）から図１３（ｃ）に示してあるようにすき５４の湾曲した刃５７に沿わせる。すき５４を設けることによって縫合糸スエージング装置へ搬送する各々の縫合針が一定の方向に向くようになる。
【００６１】
精密コンベアの舟の上で縫合針の方向を更に揃えるために設ける別の機構は図１４と図１５に図示した縫合針ハードストップ・アセンブリー９５である。ハードストップ・アセンブリー９５は駆動モータ（図示していない）により作動自在なプーリー９９と図１４に示すカム９８を回転させるためのタイミング・ベルト９７を含む。コンベアの舟４０が図１５の矢印で示した前進方向に搬送されている間にコンベアの舟４０の嵌合あご４７、４９の上の第１の位置から縫合針１９の端部８５にアームストップ９３のブレードが接触し得る位置まで往復運動するようにアームストップ９３を作動させるために、カム・フォロワ９１が設けてある。ブレード９４により縫合針１９の前進する動きが接近すると、コンベアの舟４０の嵌合あご４７、４９の間へ縫合針を移動させ、嵌合あご４７、４９が正確な位置で、たとえば縫合針の軸部分８３で縫合針に嵌合するようにさせる。ロボット制御タスク１５０とＰＬＣ１２０で設定したようにカム９８がタイミングベルト９７により駆動され、アーム・ストップ９３が舟４０の前進に合わせた時間的関係で往復運動して、各々のコンベアの舟４０に載せた各々の縫合針の方向を更に揃えられるように設計してあることに注意されたい。
【００６２】
前述のような方法で精密コンベアの舟４０に正しい方向に向けた縫合針１９が装置されると、これが自動スエージング装置（図示していない）へ移送され、ここで縫合針に縫合糸が固定的に装着される。図１６と図１７に図示してあるストップ・アセンブリー８０は、縫合針スエージング装置の目的の場所の端部へ舟が到着したときに縫合針を運搬するコンベアの舟４０のハード・ストップを実行するための機構である。ハード・ストップ・アセンブリー８０のブレード８２は舟４０の上の縫合針の位置の精密調整を提供する。より特定すれば、ブレード８２は自動スエージングを行うために必要な最終位置から０．００１インチ以内に縫合針の方向を合わせる。
【００６３】
本発明についてこれの好適実施例を参照して部分的に図示しまた説明したが、形態や細部における前述のまたその他の変更が添付の請求項の範囲においてのみ制限されるべき本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく成し得ることは当業者には理解されよう。
【００６４】
本発明の具体的な実施態様は、次の通りである。
（Ｉ） （ａ）第１のコンベア手段上に所定の数の縫合針を無作為に載置するための手段と、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の所定の位置にある前記縫合針の画像を得るための手段であって、前記画像をデジタル信号に変換するためのデジタル化手段を含むものと、
（ｃ）前記デジタル信号を処理して前記第１のコンベア手段上の１つまたはそれ以上の画像化した縫合針についての位置および方向データを得るためのコンピュータ制御手段と、
（ｄ）各々の位置および方向データに従って前記第１のコンベア手段から各々の前記縫合針を取り除き、処理を行う場所へ搬送するための第２のコンベア手段上に各々の前記縫合針を配置するための移動手段とを有する、自動縫合針位置揃え供給装置。
（１）縫合針を無作為に載置するための手段が第１のコンベア手段上に載置する前に所定の本数の縫合針の各々を選別するための手段を更に含み、前記選別した縫合針の各々が相互にはなれて前記第１のコンベア手段上に載置される実施態様（Ｉ）に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（２）移動手段は前記第１のコンベア手段から縫合針を摘み上げて前記第２のコンベア手段に前記縫合針を載せるための把持手段を各々が有する１台またはそれ以上のロボット手段を含む実施態様（Ｉ）に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（３）前記第２のコンベア手段は各々の縫合針を把持するための１台またはそれ以上の嵌合装置を含み、前記移動手段が各々の嵌合装置に各々の前記縫合針を載せることを特徴とする実施態様（Ｉ）に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（４）コンピュータ制御手段が画像化した縫合針に対応する位置および方向のデータを記憶しておくためのメモリー手段を更に含み、前記移動手段は前記メモリー手段にアクセスして前記画像化した縫合針に対応する位置および方向のデータを得るための手段を含む実施態様（Ｉ）に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
【００６５】
（５）前記無作為に載置した縫合針の画像を得るための手段は１台またはそれ以上のカメラ手段を含み、前記１台またはそれ以上のカメラ手段の各々は前記コンピュータ制御手段と通信することを特徴とする実施態様（Ｉ）に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（６）前記カメラ手段の各々は前記１台またはそれ以上のカメラの各々の視野内の１つまたはそれ以上の所定の位置の各々において前記第１のコンベア手段の上の前記縫合針のビデオ画像を得ることを特徴とする実施態様５に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（７）前記選別手段は前記所定量の縫合針を第１と第２の縫合針のグループに分割するため第１と第２の位置の間を往復する少なくとも１つの復動扉手段を含み、前記第１のグループは前記復動扉手段が前記第１の位置にあるときに前記第１のコンベア手段上に載置され、また前記第２のグループは前記復動扉手段が前記第２の位置にあるときに第３のコンベア手段上に載置されることを特徴とする実施態様１に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（８）ロボット手段が前記メモリー手段と通信し、前記ロボット手段が前記メモリー手段にアクセスして前記画像化した縫合針に対応する位置および方向のデータを得ることを特徴とする実施態様４に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
【００６６】
（９）前記嵌合装置の各々は一対の嵌合あごを含みこれの間に前記移動手段によって縫合針が嵌合するように成してあることを特徴とする実施態様３に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（１０）前記嵌合装置の各々は前記一対の嵌合あごの第１の移動自在なあごを前記一対の嵌合あごの第２の固定されたあごと嵌合するように移動してこれらの間に配置した前記縫合針を保持するためのスプリング手段を更に含むことを特徴とする実施態様９に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（１１）前記嵌合装置の各々は前記第２の固定されたあごとの嵌合から前記第１の移動自在な嵌合あごを後退させしかるのちこれらの間に前記縫合針を配置するための手段を更に含むことを特徴とする実施態様１０に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（１２）前記第２の固定したあごとの嵌合から前記第１の移動自在な嵌合あごを後退させるための手段が前記スプリング手段の圧力に対向して前記第１の移動自在なあごを押すための押し棒であることを特徴とする実施態様１１に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
【００６７】
（１３）前記第２のコンベア手段上に配置されたときに均一な方向に前記縫合針の各々を向けるための第１の方向揃え手段を更に含む実施態様３に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（１４）前記１対の嵌合あごの中でさらに軸方向に前記縫合針の方向を揃えるための第２の方向揃え手段を含む実施態様１３に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
（１５）前記第２のコンベア手段上の前記縫合針について所望する所定の方向から０．００１インチ以内に前記縫合針の方向をさらに揃えるための第３の方向揃え手段を含む実施態様１４に記載の自動縫合針位置揃え供給装置。
【００６８】
（ＩＩ） （ａ）大量受け入れ手段から所定量の縫合針を個別化し第１のコンベア手段上に前記縫合針を無作為に載置する段階と、
（ｂ）前記第１のコンベア手段上の前記無作為に載置した縫合針の画像を得て前記画像をデジタル化する段階と、
（ｃ）前記無作為に載置した縫合針のうちの１本またはそれ以上についての位置と方向のデータを得るために前記デジタル化画像を処理する段階と、
（ｄ）前記位置と方向のデータに基づいて、前記選択した無作為に載置されている縫合針を前記第１のコンベア手段から前記第２のコンベア手段へ移動する段階、
を含む自動的に縫合針を位置揃えするための方法。
（１６）選別の段階（ａ）は前記第１のコンベア手段上に載置するため所定量の縫合針を少なくとも２つの独立したグループに分割する段階を含むことと、第１と第２のグループは相互に離して無作為に載置されることを特徴とする実施態様（ＩＩ）に記載の方法。
（１７）選択した無作為に載置された縫合針についての位置および方向のデータを得る段階（ｃ）は前記位置および方向のデータを処理して、ロボット・アーム手段が各々の位置および方向データにあわせて前記選択した縫合針を摘み上げこれを前記第２のコンベア手段に移動できるように命令を生成する段階をさらに含む実施態様１６に記載の方法。
（１８）縫合針を移動する段階（ｄ）は前記第２のコンベア手段上に位置する一対の嵌合あごの間に各々の縫合針を配置する段階をさらに含む実施態様１７に記載の方法。
（１９）前記段階（ｄ）は前記一対の嵌合あごの一方のあごを後退させてこれらの間に前記縫合針を配置できるように成すための押し棒手段を作動させる段階をさらに含み、前記作動段階は前記一対の嵌合あごの間に前記縫合針を配置する前に行われることを特徴とする実施態様１８に記載の方法。
（２０）前記第２のコンベア手段に配置する際に前記縫合針の向きをさらに揃える段階をさらに含む実施態様１９に記載の方法。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は前進するコンベア上に無作為に位置する縫合針を嵌合装置へ自動的に搬送しさらに自動縫合針スエージング装置へ搬送するための縫合針供給装置を実現することができる。
また、本発明はこの縫合針を縫合針処理位置へ搬送するための自動縫合針位置揃え装置が得られる効果がある。
また、頻繁な手作業からオペレータを事実上解放する経済的な縫合針の位置揃え装置が得られる効果がある。
さらに、正確かつ所定の方向で縫合針を位置揃えして自動スエージング装置へ移動しここに縫合糸付き手術用縫合針を装着するための自動縫合針位置揃え装置が得られる。
【００７０】
そして、本発明は、縫合針を自動的に位置揃えして自動的にスエージングし小型の外箱へ包装する準備を行うための装置で実現できる。縫合針位置揃え装置は複数の縫合針を保持するための受け入れ手段を含み、前記受け入れ手段には所定量の縫合針を一本ずつに分けてこれを搬送するための第１のコンベア手段に無作為に載置するための手段を設けてある。第１の組の遠隔的に配置してあるビデオカメラ手段が前記第１のコンベア手段の上の縫合針の画像を取得し、前記画像をデジタル化して制御システムのコンピュータで処理できるようにする。デジタル化した信号を処理し選択した無作為に配置された縫合針の位置および方向に関するデータを生成する。
【００７１】
第１のコンベア手段から第２の精密コンベア手段へ選択され無作為に配置した縫合針の各々を移動して前記縫合針を自動スエージング装置へ搬送するためにロボット・アセンブリーを設ける。制御システムのコンピュータは前記選択した方向の揃っていない縫合針の位置および方向についてのデータに基づいて前記ロボット・アセンブリーが使用する命令を更に生成する。前記ロボット・アセンブリーは前記制御システムから前記命令を受信し、ロボットのアームで選択した縫合針の各々をつかみ、前記第２のコンベア手段の上に配置した嵌合装置へ配置する。前記縫合針が前記第２のコンベア手段上で指定した位置から０．００１インチ以内で全て一様に同じ方向に揃うように１台またはそれ以上の方向揃え装置を設け、更にスエージングするための移動が効率的に行える。
【００７２】
縫合針位置揃えシステムには前述のような方法で作動する第２の組のビデオカメラ手段と第２のロボット・アセンブリー手段を設けてある。冗長性はシステムが毎分６０本で連続的に絶え間なく流れる縫合針を自動スエージング装置へ供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の縫合針位置揃え装置における処理工程を示す図である。
【図２】  縫合糸受け入れ端部８５と円筒状部分８３と湾曲した刃の部分８７を有する手術用縫合針を示す図である。
【図３】  本発明の縫合針位置揃え装置２０の立面図である。
【図４】  第１のコンベア手段の上部にあるロボット・アセンブリーと縫合針の画像を得るための２台のビデオカメラと画像データを処理するための制御システム手段とを含む画像追跡手段を示す縫合針位置揃え装置の側面立面図である。
【図５】  一本ずつ縫合針を取り出し半透明のコンベア上に配置するための縫合針供給手段の詳細側面図である。
【図６】  図５のコンベア供給装置の線４〜４に沿ってみた略図で供給装置を出る半透明コンベアとこれと平行に走る精密コンベアを示す図である。
【図７】  特定の方向を向いた縫合針を自動スエージング装置へ移動するための精密コンベアの側面図である。
【図８】  図７の線５〜５に沿ってみた精密コンベアの立面図でこれの上に配置した縫合針を示す図である。
【図９】  （ａ）は嵌合するためと後続のスエージング加工のために方向の揃った縫合針を保持するあごを有する精密コンベアの舟を示す詳細図、（ｂ）は（ａ）に図示した舟の線（ｂ）〜（ｂ）に沿ってみた前記精密コンベアの舟の詳細立面図、（ｃ）は自動スエージングのために方向を揃えた縫合針の配置のための移動自在なあごが延出する精密コンベアの舟の詳細図である。
【図１０】  前記精密コンベアの舟のあごを作動させるロボット・ローディング・ソレノイドの側面図である。
【図１１】  本発明の縫合針位置揃え装置の制御タスク各々についての制御とデータの流れを示す模式図である。
【図１２】  （ａ）は自動スエージ加工の前に縫合針がコンベアの舟に均一な方向に並ぶようにする縫合針ロールオーバー（すき上げ）の側面図、（ｂ）は（ａ）の線９〜９に沿って見たすき上げ部の正面図である。
【図１３】  （ａ）〜（ｃ）は精密コンベアの舟４０の上に縫合針を一方向に並べるすき５４を示す正面図である。
【図１４】  コンベアの舟４０の嵌合あご内部で縫合針１９の向きを更に揃えるための縫合針ハードストップ・アセンブリー９５の側面図である。
【図１５】  コンベアの舟４０の嵌合あご内部で縫合針１９の向きを更に揃えるための縫合針ハードストップ・アセンブリーの上面図である。
【図１６】  コンベアの舟４０の上で縫合針の向きを更に揃えるためのストップ・アセンブリーの側面図である。
【図１７】  図１６の線１１〜１１に沿ってみたコンベアの舟４０の上で縫合針の向きを更に揃えるためのストップ・アセンブリーの正面図である。
【符号の説明】
１２０  ＰＬＣ
１５０  ロボット制御タスク
１５５  ＦＩＦＯ
１６０  画像制御タスク
１８０  コンベア運転制御タスク
１９０  コンベア始動タスク
１９５  ＳＣＡＤＡノード・インタフェースタスク
２４０  タスクマネージャ
２６０  制御パネルタスク
２７０  レンズ制御タスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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