CN102712416A - 包括可运动磁体的磁性输送机系统、设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了具有磁性耦合件的磁性输送机系统和设备，该磁性耦合件具有壳体及其内的可运动磁体。可运动磁体在一个维度上基本被约束并且适于在另一维度上运动。可运动磁体适于磁性耦合于样本架的吸引部分并沿输送表面移动样本架。能够容易地传输样本架且同时最小化从其内开放样本容器的溢出。作为其他方面，提供了操作输送机系统的方法。

Description

包括可运动磁体的磁性输送机系统、设备和方法

技术领域

本发明大体涉及用于将样本架输送到临床用分析仪以及从临床用分析仪输送样本架的设备、系统和方法。

背景技术

在自动测试系统（例如临床用分析仪）中测试体液样本（或者被称为“样品”）时，样本容器（例如试管、样本杯、瓶等）可以沿输送机系统在样本架中被输送到测试系统。一种类型的输送机系统磁性耦合到样本架从而沿输送表面移动该样本架。磁性耦合到样本架的动作在操作中会使得样本容器内的流体样本溢出。因此，需要可以允许在样本容器和样本架在被输送到和输送自临床用分析器时较少干扰样本容器和样本架从而减少从样本容器的溢出倾向的设备、系统和方法。

发明内容

根据第一方面，提供改进的磁性输送机系统。磁性输送机系统包括：输送表面，装纳一个或更多个样本容器的样本架适于沿该输送表面被输送，样本架包括吸引部分；以及磁性耦合件（magnetic coupling），其位于邻近输送表面并且沿输送表面的方向可运动，该磁性耦合件包括壳体和可运动磁体，该可运动磁体适于相对于所述壳体运动并且在操作中随着磁性耦合件在样本架附近经过而磁性耦合于吸引部分，并且其中可运动磁体在壳体内的相对运动在与输送表面平行的方向上基本被约束并且在与输送表面垂直的方向上可运动。

在方法方面，提供输送样本架的改进方法。输送样本架的方法包括提供输送表面，装纳一个或更多个样本容器的样本架适于沿该输送表面被输送，样本架包括吸引部分；提供在其上具有磁性耦合件的输送机部件，该磁性耦合件包括壳体和可运动磁体；以及，移动该输送机部件以使磁性耦合件位于邻近输送表面上的样本架，以使得运动磁体磁性耦合于吸引部分从而在输送机表面上输送样本架，并且其中可运动磁体在壳体内的相对运动在与输送表面平行的方向上基本被约束并且在与输送表面垂直的方向上可运动。

在设备方面，提供改进的样本架输送机设备。该设备包括：输送机传送带，其包括传送带表面；以及被设置在输送机传送带上的磁性耦合件，该磁性耦合件包括壳体和可运动磁体，该可运动磁体适于相对于壳体运动并且在操作中随着磁性耦合件在样本架附近经过而磁性耦合于样本架的吸引部分，其中可运动磁体在壳体内的相对运动在与传送带表面平行的方向上基本被约束并且在与传送带表面垂直的方向上可运动。

通过举例说明包括所想到的实施本发明的最佳模式的多个示例性实施例和实施方式，从下面的具体描述中可显而易见到本发明的其他方面、特征和优点。本发明还能够实现其他的不同实施例，并且其若干细节可以在各个方面被修改，这些均没有脱离本发明的精神和范围。因而，附图和说明书实质上应被看作是示意性的，而不是限制性的。附图不必要成比例绘制。本发明将涵盖落入本发明精神和范围内的所有修改、等价物和替代物。

附图说明

图1是根据现有技术包括固定磁体的示例性磁性输送机系统的侧视图。

图2是根据本发明实施例的包括磁性耦合件的示例性磁性输送机系统的侧截面图，其中该磁性耦合件被示为未对齐于样本架。

图3是根据本发明实施例的包括磁性耦合件的示例性磁性输送机系统的侧截面图，其中该磁性耦合件对齐于样本架。

图4是根据本发明实施例的被安装成用于临床用分析仪的样本架传输系统的一部分的磁性输送机系统的立体图。

图5是根据本发明实施例的包括多个磁性耦合件的磁性输送机设备的立体图。

图6是根据本发明实施例的包括多个磁性耦合件的磁性输送机系统的侧截面图，其用于输送样本架。

图7是根据本发明实施例的磁性耦合件的壳体的立体图。

图8是根据本发明实施例的磁性耦合件的壳体的俯视图。

图9是根据本发明实施例的磁性耦合件的壳体的侧视图。

图10是根据本发明实施例的磁性耦合件的壳体的仰视图。

图11是根据本发明实施例沿线111-11截取的图10的壳体的侧截面图。

图12是根据本发明实施例的可运动磁体的立体图。

图13是根据本发明实施例的缓冲件的立体图。

图14是示出根据本发明实施例的方法的流程图。

具体实施方式

在现有技术磁性输送机系统10中，如图1最佳示出的，安装于输送机传送带14的磁性耦合件12包括固定磁体15，该固定磁体15磁性耦合于样本架17的铁磁性构件16以便沿输送机表面18移动样本架。样本架17承载一个或更多个样本容器19并且在其底部上包括铁磁性构件16，例如钢板。增加输送磁体的强度会提高运输可靠性。发明人在此意识到随着输送磁体的场强度增加，当磁性耦合件12的磁体15接近样本架17时这种现有技术系统会不可接受地快速地加速样本架17。这会导致样本架17朝向磁性耦合件12跳动并且导致被装纳在开放样本容器19内的样本流体溢出。这种溢出情况会是不可接受的，这是因为其会导致患者样本的损失，污染临床用分析仪（未示出）和输送机表面18，可能将被输送的样本容器内的样本流体混合于其他样本容器19内装纳的其他样本流体，并且可能必须存在分析仪停机时间来清理/维护。

在前述困难的背景下，存在如下未被满足的需求，即降低由于磁性输送机系统输送时样本架跳动所导致的从这种样本容器溢出的可能性。为了解决这种需求，根据本发明各方面的实施例提供了磁性输送机系统和磁性输送机设备，其包括可运动磁体。磁性输送机系统包括输送表面（例如低摩擦平面表面），装纳一个或更多个样本容器的样本架适于沿该输送表面被输送。样本架包括吸引部分。磁性耦合件位于输送表面附近（例如下方）并且可沿输送表面的方向（例如沿线性矢量路径）运动。磁性耦合件包括壳体和适于相对于壳体运动的可运动磁体。在操作中，当磁性耦合件在输送表面上的样本架附近经过时可运动磁体磁性耦合于样本架的吸引部分。可运动磁体在壳体内的相对运动在平行于输送表面的方向上基本被约束，不过在与输送表面垂直的方向上（例如沿壳体内通道的轴向轴线）可自由运动。因此，当磁性耦合件接近样本架时可运动磁体进一步运动靠近运输表面。因此，当磁性耦合件与样本架对齐时在不减小作用在样本架上的拉力的情况下减小了样本架的加速。这会导致相对更少的溢出。

这里将参考图2-14描述本发明的这些和其他方面及特征。

根据本发明的第一实施例，如图2和图3最佳示出的，描述了磁性输送机系统200。磁性输送机系统200包括输送表面202，装纳一个或更多个样本容器206的样本架204适于在该输送表面202上被输送。样本容器206可以是试管、杯、瓶或任意其他形式的容器并且适于接收要被输送的样本流体207（例如血液、血浆、尿液、间质性流体等等）。样本架204包括主体205和设置在主体205中的吸引部分208，该吸引部分208可以是铁磁性构件，例如钢条、盘或板。例如，吸引部分208可以由诸如不锈钢材料（例如400号不锈钢）的铁磁性材料制成。任选地，吸引部分208可以由具有表面镀层（例如锌镀层）的铁磁性钢材制成。吸引部分208可以被接收在样本架204的主体205的底部内形成的凹槽中并且经由粘结、压配合或适当机械手段（例如螺栓连接或螺纹连接）被固定于其中。样本架204的主体205可以是塑料或其他适当的低摩擦材料。输送机表面202可以是任意大体平面的低摩擦表面。例如，输送机表面202可以具有被设置在铝板上的特氟龙薄涂层，其具有大约0.09英寸（大约2.3 mm）的厚度。不过，任意非磁性材料可以被用作板。

磁性输送机系统200还包括一个或更多个磁性耦合件210（优选地是多个磁性耦合件210），其被定位且构造成在输送表面202附近运动。例如，磁性耦合件210可以被设置在输送表面202的与样本架204相反的一侧上（例如在输送表面202下方）。所述一个或更多个磁性耦合件210沿输送表面202的方向可相对运动，该方向如指示出前向运动的箭头211所示。不过，应该理解，本输送机系统200可以用于沿前向或反向方向中任一方向输送样本架202，即可以将样本架202输送到设置在输送机系统200的一端处的临床用分析仪以及从该临床用分析仪输送样本架202。

每个磁性耦合件210包括壳体212和接收在壳体212的通道215内的可运动磁体214。可运动磁体214适于相对壳体212在通道215内运动（例如滑动），并且在操作中当输送机部件216的运动使得磁性耦合件210在样本架204附近经过时，该可运动磁体214磁性耦合于吸引部分208。一个示例性输送机部件216是输送机传送带，其被构造成沿与输送表面202相邻的路径移动磁性耦合件210。不过，可以使用任意适当的输送机部件216，例如链条、带、线缆、绳、滚珠丝杆、直线轴承等。

可运动磁体214在壳体212的通道215内的相对运动在与输送表面202的平面平行的方向上（例如图2和图3中所示的横向运动）被基本约束。可运动磁体214在与输送表面202的平面垂直的方向上（如所示，竖直地）可自由运动（例如，往复运动）。具体地，可运动磁体214被壳体212内形成的通道215的侧壁218约束在壳体212内而阻止其侧向运动，不过允许其沿通道215的轴向轴线运动。在侧壁218和磁体214之间可以存在微小间隙/游隙以便磁体214可以在通道内滑动而不被束缚在通道内。磁体214需要具有足够强的场强度以便沿自由运动的方向运动从而与样本架204耦合。在一些实施例中，可以增加弹簧（未示出）来辅助磁体214在通道215内沿轴向方向的运动。在图7-11中描绘了示例性壳体212的进一步示图。

在图2-3的所示实施例中，侧壁218可以包括围绕可运动磁体214的径向周界但稍与其隔开的处于径向位置的两个或更多个竖直取向的肋，使得磁体可以沿壳体212内的通道215的轴向轴线（例如所示的竖直方向）自由滑动。侧壁218的肋可以具有窄的宽度并且可以通过减小通道215和磁体214之间的滑动接触面积来减小作用在磁体214上的摩擦。壳体212可以包括用于减小摩擦的其他手段，例如适当的润滑剂（例如油、特氟龙、石墨等）。此外，壳体212可以由低摩擦材料制成，例如经处理的塑料（例如LUBRILOY^TM），其可以被模制或机加工。LUBRILOY^TM是可从SABIC Innovative Plastics获得的聚碳酸酯材料。

壳体212可以经由例如螺栓连接、螺纹连接、粘结剂粘合、夹持等任意适当手段被连接到输送机部件216（例如传送带）。在其他实施例中，壳体212可以被成形为与输送机部件216一体。例如，壳体212的一部分可以被一体粘合到输送机传送带的聚氨酯传送带。

在本实施例中，磁体214可以是任意适当的高强度磁体，例如钕磁体。磁体214可以包括诸如锌镀层的镀覆表面并且可以具有沿输送机表面202拉动已装载的样本架204所需的任意适当强度。发现具有盘形以及大约0.25英寸（大约6.4 mm）轴向厚度（t）和大约0.625英寸（大约15.9 mm）外直径（d）的38 MGO盘形磁体（参见图12）适度地吸引吸引部分208并且足以沿输送机系统200的输送表面202平稳地拉动装载五个样本容器206的样本架204的重量的一半。

例如图4所示，输送机系统200可以是输送机组件416的部分。输送机组件适于沿输送机表面202将一个或更多个装纳一个或更多个样本容器206的样本架204输送到（或输送到和输送自）输送表面的端部202A处的位置。输送表面的端部202A可以是临床用分析仪（未示出）可以通达到样本架204的位置。例如，位于端部202A的整个样本架206可以被拾取并放置到临床用分析仪内，在此可以对样本容器206内含有的样本流体进行测试，或者探头（未示出）可以简单地通达到端部202A处的样本容器。

根据一些实施例，例如图2-3所示的实施例，通道215可以包括位于且定位在其至少一端上的缓冲件219，其适于当可运动磁体214从图2所示的“休息位置”运动到图3所示的“被致动位置”时阻尼可运动磁体214的冲击。在被致动位置，运动磁体214被吸引到并运动到最接近吸引部分208的固定位置，即可运动磁体214接触缓冲件219。可运动磁体214运动的间隙距离（g）可以根据设计考量而变化，该设计考量例如样本架204和样本容器206的重量以及磁体214的强度，不过发现大约0.187英寸（大约4.8 mm）的间隙对于这里描述的磁体214而言是足够的。间隙（g）应该足够小以便当磁性耦合件210沿路径运动到样本架204附近时磁体214能够将其自身上拉到壳体212内的被致动位置，如图3所示。

如图13最佳示出，缓冲件219可以由适于在运动到被致动位置时减小运动磁体214的声音和/或冲击的任意适当减震材料制成。例如，缓冲件219可以是实心或泡沫状弹性体材料（例如硅树脂或者合成或天然橡胶材料）、弹簧、毛毡材料或类似物。发现具有大约0.1875英寸（大约5 mm）厚度的盘形硅树脂泡沫垫足以阻尼在此描述的磁体214的冲击。缓冲件219可以被固定到壳体212的底侧并且经由粘结剂等（例如压敏粘结剂）被定位在通道215的端部。

在一些实施例中，例如图5的实施例，两个配合且侧向对齐的磁体耦合件210中的每一个仅拉动每个样本架204的重量的一半。例如，当磁体耦合件210吸引被设置在样本架204任一端处的吸引部分208（图3）（在样本架204的每端上一个）时，输送机系统200的磁性输送机设备518（如图5和图6最佳示出的）沿输送机表面202拉动样本架204。因此，随着样本架沿输送表面202经过，磁性输送机系统200可以平坦地且不旋转地输送样本架204。

能够从图5-6看出，磁性输送机设备518可以包括多个输送机轮520，在所述轮520上携带有输送机部件216（例如输送机传送带）。轮520可以被安装成通过轴或类似物而相对框架522旋转，并且轮520和输送机部件216可以被适当的马达524和驱动系统526驱动。输送机部件216和轮520可以包括嵌齿以有助于提供对轮520的附着。

根据本发明各方面，使用磁性输送机系统200、磁性输送机设备518和方法的一个优点在于，可以通过减少沿输送表面202输送样本架204时样本架204的横向加速（跳动）来最小化开放样本容器206中流体样本溢出的可能性。不过，相比于固定磁体构造，并没有减小沿输送表面202拉动样本架204的输送力（拉力）。此外，与现有系统相比，可以增加样本架204的输送速度。而且，被横向约束的磁体设计允许实现更小更紧凑的磁性耦合件210的设计，从而可以导致更小的输送机轮、每单位长度更多耦合件（即，更高的耦合密度）。而且，输送机系统200易于适合于样本架204沿输送表面202双向运动。

现在将参考图14更加具体地描述本发明方法的操作。输送样本架的方法1400包括在步骤1402提供输送表面202，装纳一个或更多个样本容器206的样本架204适于沿该输送表面202被输送；样本架包括吸引部分208；在步骤1404，提供其上具有磁性耦合件210的输送机部件216，该磁性耦合件210包括壳体212和可运动磁体214；以及在步骤1406，移动输送机部件216以使磁性耦合件210被定位成邻近输送表面202上的样本架204，使得运动磁体214磁性耦合于吸引部分208从而在输送机表面202上输送样本架204，并且其中可运动磁体214在壳体212内的相对运动在与输送表面202平行的方向上被基本约束并且在与输送表面202垂直的方向上可自由运动。

虽然本发明可以存在各种改进和替代性形式，不过已经通过示例方式在附图中且在这里具体描述了特定系统和设备实施例及其方法。不过应该理解，不试图将本发明限制于所公开的具体系统、设备或方法，而是相反地，试图涵盖落入本发明精神和范围内的所有改进、等价物和替代物。

Claims (11)

1.一种磁性输送机系统，包括：

输送表面，装纳一个或更多个样本容器的样本架适于沿该输送表面被输送，该样本架包括吸引部分；以及

磁性耦合件，其邻近于所述输送表面定位并且能够沿所述输送表面的方向运动，该磁性耦合件包括：

    壳体，和

    可运动磁体，该可运动磁体适于相对于所述壳体运动，并且在操作中随着所述磁性耦合件在所述样本架附近经过而磁性耦合于所述吸引部分，其中所述可运动磁体在所述壳体内的相对运动在与所述输送表面平行的方向上基本被约束并且能够在与所述输送表面垂直的方向上运动。

2.根据权利要求1所述的磁性输送机系统，其中所述壳体包括通道，所述可运动磁体在该通道内平移。

3.根据权利要求2所述的磁性输送机系统，其中所述通道包括在其至少一个端部上的缓冲件，该缓冲件适于阻尼所述可运动磁体的冲击。

4.根据权利要求1所述的磁性输送机系统，其中所述吸引部分是铁磁性构件。

5.根据权利要求4所述的磁性输送机系统，其中所述铁磁性构件是磁性分级不锈钢。

6.根据权利要求1所述的磁性输送机系统，其中所述吸引部分被定位在所述样本架的底部部分上。

7.根据权利要求1所述的磁性输送机系统，其中所述磁性耦合件被安装于输送机部件并且能够通过所述输送机部件沿所述输送表面的方向运动。

8.根据权利要求1所述的磁性输送机系统，其中随着所述可运动磁体被定位在所述样本架附近，所述可运动磁体在形成于所述壳体内的通道内竖直地运动。

9.根据权利要求7所述的磁性输送机系统，其中在所述可运动磁体的被致动位置和休息位置之间的距离在大约4 mm至6 mm之间。

10.一种输送样本架的方法，包括：

提供输送表面，装纳一个或更多个样本容器的所述样本架适于沿该输送表面被输送，所述样本架包括吸引部分；

提供在其上具有磁性耦合件的输送机部件，该磁性耦合件包括壳体和可运动磁体；以及

移动该输送机部件以使所述磁性耦合件邻近于所述输送表面上的所述样本架定位，使得所述运动磁体磁性耦合于所述吸引部分从而在所述输送机表面上输送所述样本架，并且其中所述可运动磁体在所述壳体内的相对运动在与所述输送表面平行的方向上基本被约束并且能够在与所述输送表面垂直的方向上运动。

11.一种样本架输送机设备，包括：

输送机传送带，其包括传送带表面；以及

被设置在所述输送机传送带上的磁性耦合件，该磁性耦合件包括：

    壳体，和

    可运动磁体，该可运动磁体适于相对于所述壳体运动，并且在操作中随着所述磁性耦合件在所述样本架附近经过而磁性耦合于样本架的吸引部分，并且其中所述可运动磁体在所述壳体内的相对运动在与所述传送带表面平行的方向上基本被约束并且能够在与所述传送带表面垂直的方向上运动。

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