CN102680722A - 自动进样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动进样装置，尤其涉及一种常用于医疗生化分析实验中的96孔或384孔样品盘的自动进样装置，其机构包含多孔样品盘的托盘及定位旋钮、托盘旋转传动机构、托盘升降传动机构、进样针管及其支架、驱动电机、光电编码器、控制器、驱动器、电源转换器、外壳。所述的多孔样品盘的定位运动方式采用水平方向上的两个旋转运动和竖直方向上的直线运动来实现。该装置的结构设计紧凑，占用生化分析仪器的运动空间小，托盘运转灵活可靠，并方便拆装样品盘。

Description

自动进样装置

技术领域

本发明涉及一种分析实验设备领域，具体涉及医疗生化分析仪器的一种自动进样装置。 

背景技术

     在医疗领域中，进样是对试剂或样品进行生化分析的一个必不可少的环节。目前，国内的医院和科研机构的很多生化分析仪器的进样方式还是采用手工进样和换样，这不仅需要工作人员花大量的时间和精力等待进样过程，还不利于试剂或样品批量化检测的管理。现国内外有些医疗生化分析仪器带有自动进样装置，不过这些进样装置的样品架一般是自行设计的，只在样品架外圈环形分布着放置样品管的孔，很多空间没有充分地利用，在仪器允许的空间下，一次性放置样品的数量很有限。国外虽已研制出对96孔样品盘或384孔样品盘的自动进样装置，但采用的是X/Y/Z三个方向的直线运动方式，要完成样品盘各孔的进样，该自动进样装置结构占用生化分析仪器的空间较大，其在生化分析仪器的水平面上运行的空间至少需要是样品盘的托盘面积的四倍，并且价格昂贵。 

  

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种自动进样装置，实现医疗生化分析仪中常用的96孔样品盘或384孔样品盘的自动定位。 

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 

自动进样装置，包括托盘升降组件、托盘水平旋转组件，所述托盘升降组件B通过第一编码器、第一步进电机、联轴器、平台支架连接组成，所述第一步进电机通过第一支架和螺栓与所述平台支架连接，所述平台支架与针管支架连接，所述针管支架通过接头与进样针管连接，所述托盘升降组件通过螺栓固定于第二支架上，并与直线导轨组件一端连接，所述直线导轨组件通过所述第二支架、螺杆、外壳、螺母头连接组成，所述直线导轨组件另一端与所述螺母头连接，所述螺母头与底盘水平旋转组件连接，所述底盘水平旋转组件通过第二编码器、第二步进电机、小齿轮、齿轮支架、大齿轮、第二底盘支架连接组成，所述第二步进电机通过所述齿轮支架与螺母头连接并通过第三螺钉固定，所述大齿轮与所述第二底底盘支架固定连接，所述第二底盘支架通过第五螺钉与地盘连接，所述托盘水平旋转组件通过第三编码器、第三步进电机、第三支架、小带轮连接组成，所述第三支架通过第四螺钉与底盘固定连接，所述托盘水平旋转组件通过同步带与托盘组件连接，所述托盘组件由样品盘、托盘、大带轮、带轮支架连接组成，所述样品盘通过定位旋钮与所述托盘连接，所述带轮支架通过第一锁紧螺母与第一底盘支架固定连接。

进一步的，所述样品盘通过定位孔与所述托盘定位。 

进一步的，所述第二齿轮支架通过定位孔与底盘定位。 

进一步的，所述底盘支架的台阶上设置有第一深沟球轴承。 

进一步的，所述齿轮支架通过第二深沟球轴承与所述大齿轮连接。 

本发明的有益效果是: 

该进样装置适合医疗生化分析仪中常用的96孔样品盘或384孔样品盘的进样，尤其适合大批量的样品检测，工作人员可以一次性上96或384个待测样品后，让该装置自动实现各孔的精确定位和取样，大大减小工作人员的工作时间和精力。本发明所述的自动进样装置中，编码器对步进电机的旋转角度实时监测，并经控制器处理后解决步进电机因意外导致的失步问题，大大提高了其定位的精度和稳定性。相对于国外现有的适合于96孔样品盘或384孔样品盘的进样装置，本进样装置占用医疗生化分析仪器的空间大幅度减小，约为国外占用的空间的1/4，进一步提升实现小型化、智能化医疗器械的能力，并且工作人员能快速方便地安装和定位好96孔样品盘或384孔样品盘。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1是本发明所述的自动进样装置的结构示意图；

图2是本发明所述的自动进样装置的结构俯视图；

图3是本发明所述的自动进样装置的结构仰视图；

图4是本发明所述的自动进样装置的直线导轨组件的结构示意图；

图5是本发明所述的自动进样装置的托盘初始化定位位置的示意图；

图6是本发明所述的自动进样装置的自动进样的流程图。

图中标号说明：1、第一锁紧螺母，2、第一底盘支架，3、第一深沟球轴承，5、底盘，6、带轮支架，7、大带轮，9、第二螺钉，10、定位旋钮，11、托盘，12、样品盘，13、同步带，14、第二底盘支架，16、第二紧锁螺母，17、大齿轮，18、深沟球轴承，19、齿轮支架，20、小齿轮，21、第三螺钉，22、第二步进电机，23、第二编码器，24、直线导轨组件，25、平台支架，26、螺栓，27、联轴器，29、第一步进电机，33、第一编码器，34、第一支架，35、进样针管，36、接头，37、针管支架，38、第三编码器，39、第三步进电机，41、第三支架，42、小带轮，43、第四螺钉，45、第五螺钉，51、第二支架，52、螺杆，53、外壳，54、螺母头，55、第一定位孔，56、第二定位孔,A、托盘水平旋转组件，B、托盘升降组件，C、底盘水平旋转组件，D、托盘组件。 

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。 

参照图1、图2、图3、图4、图5所示，自动进样装置，包括托盘升降组件B、托盘水平旋转组件A，所述托盘升降组件B通过第一编码器33、第一步进电机29、联轴器27、平台支架25连接组成，所述第一步进电机29通过第一支架34和螺栓26与所述平台支架25连接，所述平台支架25与针管支架37连接，所述针管支架37通过接头36与进样针管35连接，所述托盘升降组件B通过螺栓26固定于第二支架51上，并与直线导轨组件24一端连接，所述直线导轨组件24通过所述第二支架51、螺杆52、外壳53、螺母头54连接组成，所述直线导轨组件24另一端与所述螺母头54连接，所述螺母头54与底盘水平旋转组件C连接，所述底盘水平旋转组件C通过第二编码器24、第二步进电机23、小齿轮20、齿轮支架19、大齿轮17、第二底盘支架14连接组成，所述第二步进电机23通过所述齿轮支架19与螺母头54连接并通过第三螺钉21固定，所述大齿轮17与所述第二底底盘支架14固定连接，所述第二底盘支架14通过第五螺钉45与地盘连接，所述托盘水平旋转组件A通过第三编码器38、第三步进电机39、第三支架41、小带轮42连接组成，所述第三支架41通过第四螺钉43与底盘5固定连接，所述托盘水平旋转组件A通过同步带13与托盘组件D连接，所述托盘组件D由样品盘12、托盘11、大带轮7、带轮支架6连接组成，所述样品盘12通过定位旋钮10与所述托盘11连接，所述带轮支架6通过第一锁紧螺母1与第一底盘支架2固定连接。 

进一步的，所述样品盘12通过定位孔56与所述托盘11定位。 

进一步的，所述第二齿轮支架14通过定位孔55与底盘5定位。 

进一步的，所述底盘支架2的台阶上设置有第一深沟球轴承3。 

进一步的，所述齿轮支架19通过第二深沟球轴承18与所述大齿轮连接。 

本实施例的工作原理如下： 

步骤1：工作人员需将待测的样品或试剂按顺序放到96孔样品盘或384孔样品盘中，并记录好各个孔对应的样品；

步骤2：将放好样品的多孔样品盘放置在托盘上，并用定位旋钮将样品盘定位、紧固；

步骤3：在上位机中初始化一些参数，比如选用的是96孔样品盘还是384孔样品盘，待测的样品数目；

步骤4：在上位机中发送开始指令后，控制器会控制驱动器来驱动第二步进电机，第三步进电机；

步骤5：如果运行到了样品盘的第一个孔的位置，则控制器会控制驱动器制动第二步进电机和第三步进电机，并开始驱动第一步进电机，否则继续驱动第二步进电机和第三步进电机；

步骤6：若第一步进电机将托盘运行到指定的进样高度，则控制器控制驱动器制动第一步进电机，否则继续驱动第一步进电机；

步骤7：当托盘运行到指定的进样高度后会停止不动，一直等待上位机的反馈指令，当收到该指令后，控制器会累加一次进样次数，并控制驱动器驱动第一步进电机来将托盘运行到指定的中间高度；

步骤8：若托盘运行到了指定的中间高度，则停止驱动第一步进电机，否则继续驱动第一步进电机；

步骤9：控制器会比较进样的次数与初始化输入的样品数目，若两个数相等，则说明完成了所有样品的进样，否则说明还未完成；

下面说明还未完成所有样品的进样后的过程：

步骤10：控制器控制驱动器驱动第二步进电机和第三步进电机，使托盘运行到下一个待进样的孔的位置；

步骤11：若到达了下一个待进样的孔的位置，则返回到步骤5，否则继续驱动第二步进电机和第三步进电机；

下面说明完成了所有样品的进样后的过程：

步骤12：若完成了所有样品的进样，则控制器会控制驱动器驱动第一步进电机，将托盘运行到初始的高度位置；

步骤13：若还未运行到初始的高度位置，则继续驱动第一步进电机，否则制动第一步进电机，并开始驱动第二步进电机和第三步进电机，使托盘运行到初始位置；

步骤14：若托盘运行到了初始位置，则停止驱动第二步进电机和第三步进电机，否则继续驱动第二步进电机和第三步进电机；

步骤15：卸下定位旋钮，并取下样品盘，完成整个进样过程。

本实施例中的三个步进电机、三个编码器、两个深沟球轴承以及直线导轨组件均为市售商品。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.自动进样装置，其特征在于：包括托盘升降组件（B）、托盘水平旋转组件（A），所述托盘升降组件（B）通过第一编码器33、第一步进电机（29）、联轴器（27）、平台支架（25）连接组成，所述第一步进电机（29）通过第一支架（34）和螺栓（26）与所述平台支架（25）连接，所述平台支架（25）与针管支架（37）连接，所述针管支架（37）通过接头（36）与进样针管（35）连接，所述托盘升降组件（B）通过螺栓（26）固定于第二支架（51）上，并与直线导轨组件（24）一端连接，所述直线导轨组件（24）通过所述第二支架（51）、螺杆（52）、外壳（53）、螺母头（54）连接组成，所述直线导轨组件（24）另一端与所述螺母头（54）连接，所述螺母头（54）与底盘水平旋转组件（C）连接，所述底盘水平旋转组件（C）通过第二编码器（23）、第二步进电机（22）、小齿轮（20）、齿轮支架（19）、大齿轮（17）、第二底盘支架（14）连接组成，所述第二步进电机（22）通过所述齿轮支架（19）与螺母头（54）连接并通过第三螺钉（21）固定，所述大齿轮（17）与所述第二底底盘支架（14）固定连接，所述第二底盘支架（14）通过第五螺钉（45）与地盘连接，所述托盘水平旋转组件（A）通过第三编码器（38）、第三步进电机（39）、第三支架（41）、小带轮（42）连接组成，所述第三支架（41）通过第四螺钉（43）与底盘（5）固定连接，所述托盘水平旋转组件（A）通过同步带（13）与托盘组件（D）连接，所述托盘组件（D）由样品盘（12）、托盘（11）、大带轮（7）、带轮支架（6）连接组成，所述样品盘（12）通过定位旋钮（10）与所述托盘（11）连接，所述带轮支架（6）通过第一锁紧螺母（1）与第一底盘支架（2）固定连接。

2.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述样品盘（12）通过定位孔（56）与所述托盘（11）定位。

3.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述第二齿轮支架（14）通过定位孔（55）与底盘（5）定位。

4.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述底盘支架（2）的台阶上设置有第一深沟球轴承（3）。

5.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述齿轮支架（19）通过第二深沟球轴承（18）与所述大齿轮（17）连接。

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