CN102486824B - 一种条码扫描装置及其血液细胞分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种条码扫描装置及其血液细胞分析仪，包括：主支架，用于将条码扫描装置连接到主机上；条码扫描仪，固接于主支架或主机上；滑座，固接于主支架上；气缸，固接于滑座或主支架上，气缸包括伸出气缸本体的气缸活塞杆；压头支架组件，与气缸活塞杆连接，并与滑座通过运动副配合连接，压头支架组件上设有电机；压头，可转动地连接在压头支架组件上，电机可以带动压头转动；弹性元件，其一端与压头支架组件连接，另一端与滑座或所述主支架连接。本发明通过弹性元件对压头支架组件提供了回弹力，可以缓冲压头对试管的冲击，且当断电或断气时，可以使扫描装置自动恢复初始状态，方便取出试管或试管架。

Description

一种条码扫描装置及其血液细胞分析仪

技术领域

本发明涉及一种血液细胞分析仪，特别是涉及一种血液细胞分析仪中的条码扫描装置。

背景技术

在自动进样的血液细胞分析仪器中，为了区分各个试管，通常试管上贴有条码，血液细胞分析仪中配置有一个试管条码扫描装置，对试管条码逐一进行扫描识别。但是，通常试管在试管架中是任意放置的，试管上贴有条码的一面不一定是面对条码扫描装置的条码扫描仪的，在试管上的条码没有面对条码扫描仪的情况下，条码扫描仪将无法进行扫描。因此，通常条码扫描装置中会提供一旋转装置，当试管的条码没有面对条码扫描仪时，旋转试管以使得试管上的条码面对条码扫描仪。

现有的条码扫描装置包括压头和气缸，当需要旋转试管时，气缸带动压头下降，使得压头压住试管顶端，然后旋转压头，通过压头与试管之间的摩擦力带动试管转动。但是，现有的条码扫描装置有如下不足：1)当出现故障，仪器断电断气后，如果此时压头处于下降的状态，压头将无法复位，而卡在试管上或试管之间，使得试管架取出困难；2)气缸下降速度快，对试管及相应组件冲击大，容易损伤试管或试管架。

发明内容

本发明实施例提供一种断电或断气时试管或试管架取出容易，且压头对试管或试管架冲击小的条码扫描装置及其血液细胞分析仪。

本发明实施例公开的技术方案包括：

一种条码扫描装置，其特征在于，包括：主支架，用于将所述条码扫描装置连接到主机上；条码扫描仪，固接于所述主支架上或所述主机上；滑座，固接于所述主支架上；气缸，固接于所述滑座或所述主支架上，所述气缸包括伸出气缸本体的气缸活塞杆；压头支架组件，所述压头支架组件与所述气缸活塞杆连接，并与所述滑座通过运动副配合连接，所述压头支架组件上设有电机；压头，可转动地连接在所述压头支架组件上，所述电机可以带动所述压头转动；弹性元件，其一端与所述压头支架组件连接，另一端与所述滑座或所述主支架连接。

本发明实施例中还提供了一种包括上述条码扫描装置的血液细胞分析仪。

本发明实施例的条码扫描装置或血液细胞分析仪中，通过弹性元件对压头支架组件提供了回弹力，可以缓冲压头对试管的冲击，且当断电或断气时，可以使扫描装置自动恢复初始状态，方便取出试管或试管架。

附图说明

图1为本发明一个实施例的条码扫描装置的立体示意图；

图2为本发明一个实施例的条码扫描装置的剖面示意图；

图3为本发明一个实施例的试管有无检测装置的示意图；

图4为本发明一个实施例的条码扫描装置的后视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，为本发明一个实施例的条码扫描装置，其中包括主支架33、条码扫描仪31、试管有无检测装置30、滑座27、气缸22、压头支架组件。主支架33固接在血液细胞分析仪主机(图中未示出)上，从而将该条码扫描装置连接到该血液细胞分析仪主机。条码扫描仪31及试管有无检测装置30固接在主支架33上，通过此主支架33与血液细胞分析仪主机连接，用于扫描试管上的条码或检测试管有无。在其它实施例中，条码扫描仪31及试管有无检测装置30也可以直接固接在血液细胞分析仪主机上。滑座27固接在主支架33上，固接方式可以为螺钉连接或其它常用的连接方式。气缸22包括气缸活塞杆22a和气缸本体22b，其中气缸本体22b与气缸安装板23固接，而气缸安装板23固接于滑座27，其中固接方式可以是螺钉连接或其它常用的连接方式。在其它的实施例中，该气缸22也可以直接固接在主支架33上。

压头支架组件包括竖直支架20和水平支架14。竖直支架20一端与气缸活塞杆22a连接，另一端与水平支架14连接。竖直支架20上设有滑块26，滑块26与竖直支架20固接，且与滑座27之间通过直线运动副配合，使得滑块26(及竖直支架20)可以相对于滑座27进行直线运动。滑块与滑座之间的直线运动副可以是滑块-导轨形式的、滑块-导槽形式的、滑块-导轴形式的、或其它可以实现直线运动副配合的形式。本实施例中，采用了滑块-导轴形式，滑座27上设有导轴24，滑块26与导轴24之间设有直线轴承25，以在滑块26与导轴24之间形成直线运动副。本实施例中，在滑块26和滑座27之间还设有弹性元件28，该弹性元件28一端抵接在滑块26上，另一端抵接在滑座27上。该弹性元件可以是压簧、碟簧或其它受压后可以提供回弹力的弹性元件。

本实施例中，弹性元件28设置在滑块26的下方，当气缸22带动竖直支架20以滑块26向下运动，压缩弹性元件28后。弹性元件28可以给滑块26及竖直支架20提供向上的回弹力。在另外的实施例中，弹性元件28也可设置在滑块26的上方，其一端连接到滑座27，另一端连接到滑块26，此时，该弹性元件可以是拉簧或其它受拉后可以提供回弹力的弹性元件。此时，当气缸22带动竖直支架20以滑块26向下运动时，弹性元件28被拉长，从而给滑块26及竖直支架20提供向上的回弹力。

在另外的实施例中，该弹性元件28也可以直接设置在滑块26和主支架33之间，即一端抵接或连接在主支架33上，另一端抵接或连接在滑块26上；或者也可以直接设置在滑座27和竖直支架20之间，即一端抵接或连接在滑座27上，另一端抵接或连接在竖直支架20上；或者也可以直接设置在主支架33和竖直支架20之间，即一端抵接或连接在主支架33上，另一端抵接或连接在竖直支架20上。只要能给竖直支架20(或压头支架组件)提供回弹力即可。其中，本文中，将其中弹性元件与其它元件的抵接仍然也统称为“连接”。

前述实施例中，滑块26设置于竖直支架20上，导轴24设置于滑座27上。在另外的实施例中，滑块也可以设置在滑座上，而导轴设置在竖直支架上。类似地，对于滑块-导轨形式的、滑块-导槽形式或其它形式构成的运动副，其中构成运动副的两元件的位置也没有限制，可以互换。

如前文所述，水平支架14固接于竖直支架20的一端，轴承座13固接于水平支架14上，转轴11通过轴承12与轴承座13可转动地连接。转轴一端固接压头10，另一端固接带轮18。水平支架14上还固接有电机15，电机15通过带轮16及同步带17带动带轮18转动，从而带动转轴11及固定在转轴11上的压头10做旋转运动。

工作时，气缸22从气管接头22C处通气，使活塞杆22a下降，与活塞杆22a固接的竖直支架20也随之下将，固接在竖直支架20上的水平支架14也随之下降，而压头10是通过转轴11、轴承12、轴承座13固接在水平支架14上的，这样活塞杆22a下降就带动压头10下降，同时弹性元件28被压缩，压头10压到试管41上。控制电机15转动，电机15通过带轮16、同步带17、带轮18传递到转轴11，带动固接在转轴11上的压头10做旋转运动。

反之如果气缸22停止供气时，则被压缩的弹性元件28回弹，顶起滑块26，这样滑块26顺着导轴24和直线轴承25组成的直线运动副上升，与滑块26固接的竖直支架20也上升，从而使得与竖直支架20固接的水平支架14上升，这样使得通过转轴11、轴承12、轴承座13固接在水平支架14上的压头10上升，从而脱离试管41；同时与竖直支架20相连的活塞杆22a被带动上升，使气缸22气体通过气管接头22C，整个装置回复到初始状态。如遇到断电或断气的情况，弹性元件28也会自动回复到初始状态，使压头10和试管41脱离，这样试管架40便可抽出。而且，由于弹性元件28的存在，当压头及压头支架组件(水平支架14和竖直支架20)向下运动时，弹性元件28可以对压头及压头支架组件提供缓冲，避免压头对试管或试管架产生冲击，从而避免损坏试管或试管架。

如图3所示，试管有无检测装置包括支架300，光电传感器组件。支架300由两个不平行的杆组成，光电传感器组件包括光发射器301和光接收器302，光发射器和光接收器分别连接于支架300的两个杆上。被测试管包括管体45和试管帽46，试管帽46采用不透明的材料，并且试管帽46位于光发射器301和光接收器302所形成的传感路径上，传感路径是由光发射器301和光接收器302所形成的光路。若有试管位于检测位上，光发射器301发出的光信号会遇到试管帽46的阻挡，光接收器302接收不到光信号或者仅仅接收到微弱的光信号；若检测位无试管，光信号则会被接收器接收，由此当检测位有试管通过和无试管通过的时候，光接收器302接收到的光信号会发生明显的变化，由此检测检测位是否存在试管。所述的检测位，是当前被测试管所处于的位置。在本实施方式中，检测装置为对射式检测结构，即光电传感器组件的光发射器和光接收器分别位于触发元件的两侧，利用光发射器301发出的光信号遇到触发元件发生阻挡进而触发光电传感器组件进行检测。本发明的触发元件为不透明的试管帽46，当有试管进入检测位时，试管帽46触发光电传感器组件，从而检测该检测位是否有试管通过。本发明可以采用光电传感器组件，也可以采用其他可以利用试管帽的特性触发的传感器组件，当试管位于检测位时，试管帽位于传感器组件的发射器和接收器所形成的传感路径上，以此触发传感器组件进行检测。

在本实施方式的基础上，也可以进一步将发射器或者接收器设置于试管帽上，将相应的接收器或者发射器设置于支架上，同样将试管帽设置于该发射器和接收器所形成的传感路径上。

支架300可以为“L”型支架，在该支架300的两个杆上分别设置有凹槽，将光发射器301和光接收器302安装在该凹槽内。在支架300上还分别对应有光束导向孔304。当检测位有试管通过时，从光发射器301发射出来的光信号沿着光束导向孔304发出，光信号再由光束导向孔304进入光接收器302。

光接收器302上的光信号经过光电变换，转换为电压值，再与一个阈值进行比较，该阈值是设置在无试管遮挡时光信号对应的电压值与有试管光束完全被遮挡时对应的电压值的中间值，由此检测出该检测位是否存在试管。本装置利用不透光的试管帽46挡光的特性，在光电传感器的光发射器301和光接收器302之间形成遮挡从而阻止光束来检测试管的有无，不需要设置额外组件对由光发射器发出的光进行阻挡，简化了试管检测装置的结构。

如图3所示，采用“L”型的支架，并使光发射器301和光接收器302分别位于“L”的一条边上，可以使光发射器301和光接收器302所形成的光路和试管形成小于90°的斜角。这样，由于光电传感器组件的光发射器301和光接收器302通过支架固定在一个与试管成特定角度上的方向上，保证了该试管检测装置可以兼容不同尺寸的试管。试管帽46要完全阻挡光路，则试管帽46的高度、厚度、直径以及光束宽度、光束和水平面夹角满足一定的要求即可。综合以上因素，根据目前市场上的试管尺寸规格，并考虑各种可能的误差，本实施例优选光束宽度为3mm，光束与试管夹角为23°～27°。比如设置光束宽度为3mm，光束与试管的夹角为23°；或者设置光束宽度为3mm，光束与试管的夹角为27°；或者设置光束宽度为3mm，光束与试管夹角为25°。采用在这种结构，可确保光束被试管帽完全阻挡的可靠性，相比利用试管自身或者利用附加的其他物件，比如挡片来阻挡光束的方法，可靠性大为提高。

在本实施方式中，还可以根据实际要检测的试管的尺寸规格，计算上述的各种参数要求，保证当有试管通过检测位和无试管通过检测位时引起光接收器302接收到的光信号发生明显变化，因此本检测方法具有较强的兼容性。

在血液分析仪的自动进样模式下，试管要求必须盖有试管帽46，否则在自动混匀时样本倾斜，存在生物污染的风险。在本实施方式中，若有不盖试管帽的试管进入至检测位时，光束仍可从试管透过，光接收器的信号变化很小，血液分析仪将判断为无试管，这个不符合自动进样模式下使用的试管将被“漏”过去，机器不会对之作进一步操作，因此不会出现因试管帽没盖而导致样本倾泄的问题。

如图1和图2所示，血液细胞分析仪工作时，试管架40在自动进样器(图中未画出)中每次运动一个试管间距，自右向左运动(图1中箭头A所示的方向)，试管41装载在试管架40内，首先试管架40内的第一个试管411先经过试管有无检测装置30，此时，试管有无检测装置30对试管架40上第1个试管位进行有无试管识别，然后试管架40再向左进一个试管位，这时，试管架40中第2个试管位经过试管有无检测装置30，试管有无检测装置对试管架40上第2个试管位进行识别，然后，试管架40再向左进一个试管位，这时，试管架中第3只试管413经过试管有无检测装置30，试管有无检测装置对试管架40上的第3个位试管位进行有无试管识别，而第一支试管411则到达旋转条码扫描组件的压头10下，根据前面的试管有无检测装置30对试管架40第1个试管位识别结果进行判定，如果无试管，则条码扫描仪31不工作；如果试管有无检测装置30检测的结果是有试管，则条码扫描仪31对试管411上的条码42进行扫描，如果条码42被扫描到，则压头10不动作，如果条码42没有正对条码扫描仪31，没有扫描到，这时压头10下降，压住试管411，然后压头旋转，通过摩擦传动带动试管在试管架40内转动，这样正对试管411的条码扫描仪31就可以扫描到贴在试管411上的条码42。扫描结束，压头10转动停止，上升。试管架40向左移动一试管位，如此循环。只要试管架40内没有试管，则经过试管有无检测装置30时，被检测到无试管，则该试管到压头10时，条码扫描仪31不进行扫描，压头10也不会动作，试管架直接再向左前进一个试管位，提高测试速度。其中压头10的控制和工作过程如前文所述。

本实施例中，试管有无检测装置30和扫描仪31安装是两者之间空一个试管位，当然两者也可以紧靠，或者也可以空更多试管位来实现。

本发明实施例中，如图4所示，设有一个初始位光耦S0，当气缸22未通气，条码扫描装置处于初始位置，弹性元件28未被压缩，此时初始位光耦S0被光耦挡片20a遮挡；当气缸22通气，竖直支架20、水平支架14、压头等元件下降，弹性元件28被压缩，光耦挡片20a脱离光耦S0，光耦未被遮挡。

如果弹性元件28失效(断裂，或弹力损失严重等)，当条码扫描装置处于初始状态时，压头即已下降，这时，光耦S0就未被光耦挡片20a遮住，这样既可将该故障检测出来。而且，由于弹性元件的存在，此时压头10离试管41仍有少量间隙，因此不会因弹簧失效造成试管损坏，且更易于取出试管。

本实施例中，当用户不需要条码扫描功能时可以只保留试管检测光耦S0，将该条码扫描装置整体从主支架33上摘除。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种条码扫描装置，其特征在于，包括：

主支架，用于将所述条码扫描装置连接到主机上；

条码扫描仪，固接于所述主支架上或所述主机上；

滑座，固接于所述主支架上；

气缸，固接于所述滑座或所述主支架上，所述气缸包括伸出气缸本体的气缸活塞杆；

压头支架组件，所述压头支架组件与所述气缸活塞杆连接，并与所述滑座通过运动副配合连接，所述压头支架组件上设有电机；

压头，可转动地连接在所述压头支架组件上，所述电机带动所述压头转动；

弹性元件，其一端与所述压头支架组件连接，另一端与所述滑座或所述主支架连接，所述弹性元件当压头支架组件在气缸活塞杆的驱动下下降时对压头支架组件提供回弹力。

2.如权利要求1所述的条码扫描装置，其特征在于：所述压头支架组件包括竖直支架和水平支架，所述竖直支架一端与所述气缸活塞杆连接，另一端与所述水平支架连接。

3.如权利要求2所述的条码扫描装置，其特征在于：所述竖直支架上设置有滑块，所述滑块与所述滑座配合，形成运动副。

4.如权利要求2所述的条码扫描装置，其特征在于：所述弹性元件一端与所述竖直支架连接，另一端与所述滑座或所述主支架连接。

5.如权利要求3所述的条码扫描装置，其特征在于：所述弹性元件一端与所述滑块连接，另一端与所述滑座或所述主支架连接。

6.如权利要求1所述的条码扫描装置，其特征在于：所述弹性元件为压簧、碟簧或拉簧。

7.如权利要求1所述的条码扫描装置，其特征在于：还包括试管有无检测装置，所述试管有无检测装置包括支架和传感器组件，所述传感器组件包括发射器和接收器，所述发射器和接收器位于该支架上，当有试管位于检测位时，所试管的试管帽位于所述发射器和所述接收器的传感路径上。

8.如权利要求7所述的条码扫描装置，其特征在于：所述的支架包括两个不平行的杆，所述发射器和接收器分别位于所述两个不平行的杆上。

9.如权利要求7所述的条码扫描装置，其特征在于：所述试管帽采用不透明材料。

10.一种血液细胞分析仪，其特征在于：包括如权利要求1至9中任意一项所述的条码扫描装置。