CN103018088A - 一种全自动液基离心制片机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动液基离心制片机，包括机箱体、设置在机箱体上的离心制片室、设置在离心制片室内的圆形转盘、用于驱动圆形转盘离心旋转与步进旋转的转盘定位驱动离合装置，圆形转盘上方设置有水平放置的横向移动机械臂和垂直放置的纵向移动机械臂，纵向移动机械臂上设置有可沿纵向移动机械臂往复运动的加液管，机箱体上还设置有抽排废液装置。本发明将抽取吸头、抽排废液、加稀释液和加样液的各个步骤由机械臂代替手工操作，提高工作效率及制片质量，一键操作可精准控制完成离心和制片全过程，实现了由传统手工制片向机械自动化制片的转换。

Description

一种全自动液基离心制片机

技术领域

    本发明涉及医疗器械领域，更具体涉及一种全自动液基离心制片机，它适用于妇科TCT检测技术中进行全自动离心和制片。

背景技术

薄层液基细胞学检测技术（Thin-Cytologic Test TCT）,简称TCT技术，是目前筛查宫颈癌最好的推荐方法之一。主要是通过采集阴道和宫颈分泌物，获得脱落细胞后浸入液基细胞保存液中，然后进行处理。处理过程为振荡、离心、制片。传统的振荡、离心和制片均需要人工操作不同的仪器，如振荡时使用振荡器、离心时使用离心机、制片时使用制片机，各种仪器不仅占用医院科室位置且操作不方便，离心制片时间和转速只能靠医务人员经验判定，离心制片效果不能被保证；在离心制片过程中，液基保存液在不同工作时需人工移动到振荡器、离心机和制片机上，造成医务人员工作量大，科室环境污染。液基全自动离心制片机基于目前存在的技术问题，将单台的离心机和制片机结合在一起，通过电机、真空泵、增加泵、加液柱塞泵和机械臂配合完成离心、制片全过程。操作程序精确控制离心制片时间、转速、加液量和清洗时间，不仅减少仪器占地面积、减轻医务人员操作步骤，提高离心制片质量和效率。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述不足，提供一种全自动液基离心制片机，将抽取吸头、抽排废液、加稀释液和加样液的各个步骤由机械臂代替手工操作，提高工作效率及制片质量，一键操作可精准控制完成离心和制片全过程，实现了由传统手工制片向机械自动化制片的转换。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：     

一种全自动液基离心制片机，包括机箱体，还包括设置在机箱体上的离心制片室、设置在离心制片室内的圆形转盘、用于驱动圆形转盘离心旋转与步进旋转的转盘定位驱动离合装置，圆形转盘上方设置有水平放置的横向移动机械臂和垂直放置的纵向移动机械臂，纵向移动机械臂一端可沿横向移动机械臂往复运动，纵向移动机械臂上设置有可沿纵向移动机械臂往复运动的加液管，机箱体上还设置有抽排废液装置，抽排废液装置包括抽排废液管、用于驱动抽排废液管水平旋转的废液管旋转驱动装置和用于驱动抽排废液管垂直往复运动的废液管垂直驱动装置。 

如上所述的圆形转盘包括圆形盘体、转头装置和保存液瓶装置，圆形盘体沿外圆周均匀开设有保存液定位孔，圆形盘体上位于保存液定位孔之间的部分构成保存液瓶固定件，保存液瓶固定件上设置有向上卷起的卷角，保存液瓶装置放置在保存液定位孔内，保存液瓶固定件的顶面为向卷角倾斜的斜面，保存液瓶装置两侧设置有连接端子，连接端子分别放入相邻的卷角内，圆形盘体中心开设有轴孔，圆形盘体中部沿圆周方向开设有转头定位孔，转头装置卡设在转头定位孔内。 

如上所述的转头定位孔为长条形，转头定位孔长度的延伸方向穿过圆形盘体中心，转头定位孔两侧的孔壁上均开设有转头卡槽，转头装置两侧卡设在转头卡槽内，转头定位孔两端为U形卡槽，转头装置包括顶端开口且底端封口的管状载体，管状载体与圆形盘体垂直。

如上所述的保存液定位孔、转头定位孔和圆形盘体三者的中心在一条直线上，卷角为U形卷角。

如上所述的废液管旋转驱动装置包括垂直设置的支撑架和用于驱动支撑架旋转的旋转步进电机，支撑架上套设有连接件，连接件与抽排废液机械臂连接，抽排废液管设置在抽排废液机械臂上，所述的废液管垂直驱动装置包括升降齿轮和升降步进电机，升降步进电机通过升降皮带驱动升降齿轮旋转，升降皮带与连接件连接。

一种全自动液基离心制片机，还包括与抽排废液管连通的真空泵，真空泵还通过电磁阀分别与废液罐和储气罐连通，抽排废液管还通过电磁阀与增压泵连通。

如上所述的转盘定位驱动离合装置包括中心轴、离心电机、步进电机和圆盘齿轮，中心轴一端与圆形转盘的中心连接，中心轴与离心电机同轴，圆盘齿轮套设在中心轴上，步进电机的转轴上套设有与圆盘齿轮啮合的啮合齿轮，并通过圆盘齿轮驱动中心轴步进旋转。

如上所述的转盘定位驱动离合装置还包括用于磁化啮合齿轮的电磁铁和用于检测圆形转盘旋转和静止时的水平度的定位检测开关。

一种全自动液基离心制片机，还包括设置在机箱体上且位于横向移动机械臂下方的吸头供给装置和吸头收纳装置，吸头供给装置包括吸头、吸头供给转盘、与吸头供给转盘的中心连接的吸头供给步进电机和设置在吸头供给转盘上的吸头放置孔；吸头收纳装置包括设置在机箱体上的吸头收纳孔和位于吸头收纳孔下方的吸头收纳盒，吸头收纳孔上方设置有脱吸头卡槽，脱吸头卡槽的槽宽大于加液管直径且小于吸头直径。

一种全自动液基离心制片机，还包括加液控制装置，

加液控制装置包括加液泵、加液步进电机、稀释液瓶和用于检测加液管上是否有吸头的吸头检测开关；

加液泵的控制端连接加液步进电机，加液泵的通道端通过电磁阀分别与稀释液瓶和加液管连接。

与现有技术相比，本发明有益效果是：

1、将单台的离心设备和制片设备结合为一台设备，节约占地空间；

2、离心和制片转速、时间精确，节省时间；

3、触摸屏一键操作，节省操作步骤，不污染科室环境；

4、精确控制抽排废液量和加样量，保证制片效果和质量；

5、单次操作最多可制片12张，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明电路控制结构示意图；

图2为本发明抽排液管路结构图；

图3为本发明清洗管路结构图；

图4为本发明总装结构示意图；

图5为本发明正面结构示意图；

图6为本发明俯视结构示意图；

图7为抽排废液装置的结构示意图；

图8为加液装置的结构示意图；

图9为转盘定位驱动离合装置的结构示意图；

图10为圆形转盘的立体图；

图11为圆形转盘的俯视结构图。

图中：

1-机箱体；2-离心制片室；3-圆形转盘；4-转盘定位驱动离合装置；5-横向移动机械臂；6-纵向移动机械臂；7-加液管；8-抽排废液装置；9-加液控制装置；10-吸头供给装置；11-吸头收纳装置；

801-抽排废液管； 804-增压泵；805-真空泵；806-废液罐；807-储气罐；

301-圆形盘体；302-转头装置；303-保存液瓶装置；

3011-保存液定位孔；3012-保存液瓶固定件；3013-卷角；3014-轴孔；3015-转头定位孔；3016-转头卡槽；3017-U形卡槽；

8021-支撑架；8022-旋转步进电机；8023-连接件；8024-抽排废液机械臂；

8031-升降齿轮；8032-升降步进电机；8033-升降皮带；

401-中心轴；402-离心电机；403-步进电机；404-圆盘齿轮；405-啮合齿轮；406-电磁铁； 

1001-吸头；1002-吸头供给转盘；1003-吸头供给步进电机；1004-吸头放置孔；

1101-吸头收纳孔；1102-吸头收纳盒；1103-脱吸头卡槽；

901-加液泵。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

一种全自动液基离心制片机，包括机箱体1，还包括设置在机箱体1上的离心制片室2、设置在离心制片室2内的圆形转盘3、用于驱动圆形转盘3离心旋转与步进旋转的转盘定位驱动离合装置4，圆形转盘3上方设置有水平放置的横向移动机械臂5和垂直放置的纵向移动机械臂6，纵向移动机械臂6一端可沿横向移动机械臂5往复运动，纵向移动机械臂6上设置有可沿纵向移动机械臂6往复运动的加液管7，机箱体1上还设置有抽排废液装置8，抽排废液装置8包括抽排废液管801、用于驱动抽排废液管801水平旋转的废液管旋转驱动装置和用于驱动抽排废液管801垂直往复运动的废液管垂直驱动装置。 

抽排废液时，转盘定位驱动离合装置控制离心制片室内的圆形转盘步进旋转，废液管旋转驱动装置和废液管垂直驱动装置控制抽排废液管进行旋转、垂直动作，将圆形转盘内保存液瓶中的液体抽取并排出机箱体外废液瓶中。

在加稀释液或样液时，转盘定位驱动离合装置控制离心制片室内的圆形转盘步进旋转，加液管横向移动至吸头供给转盘上方，纵向移动机械臂沿横向移动机械臂垂直移动，将加液管中装入吸头；加液管通过纵向移动机械臂往复运动来实现往圆形转盘中保存液瓶中加入0.5～4.0mL稀释液、搅拌3-5次、往转头中加入0.3～1.5mL样液的过程。

圆形转盘3包括圆形盘体301、转头装置和保存液瓶装置，圆形盘体301沿外圆周均匀开设有保存液定位孔3011，圆形盘体301上位于保存液定位孔3011之间的部分构成保存液瓶固定件3012，保存液瓶固定件3012上设置有向上卷起的卷角3013，保存液瓶装置放置在保存液定位孔3011内，保存液瓶固定件3012的顶面为向卷角3013倾斜的斜面，保存液瓶装置两侧设置有连接端子，连接端子分别放入相邻的卷角3013内，圆形盘体301中心开设有轴孔3014，圆形盘体301中部沿圆周方向开设有转头定位孔3015，转头装置卡设在转头定位孔3015内。

转头定位孔3015为长条形，转头定位孔3015长度的延伸方向穿过圆形盘体301中心，转头定位孔3015两侧的孔壁上均开设有转头卡槽3016，转头装置两侧卡设在转头卡槽3016内，转头定位孔3015两端为U形卡槽3017，转头装置包括顶端开口且底端封口的管状载体，管状载体与圆形盘体301垂直。

保存液定位孔3011、转头定位孔3015和圆形盘体301三者的中心在一条直线上，卷角3013为U形卷角。

在离心制片前，将保存液瓶装置装入保存液瓶固定件内，再将保存液瓶和转头分别装入保存液瓶固定件和转头装置内，装入的保存液数量与转头数量应一一对应且为偶数。静止时，保存液瓶装置与保存液固定件呈90度垂直水平状态，在离心制片的高速旋转中，保存液瓶装置与保存液固定件呈180度水平状态。

在离心制片前，将转头装置装入转头定位孔，装入数量应与保存液数量一致且为偶数，装入的转头装置两侧固定在转头卡槽内，转头装置中的管状载体与圆形盘体应保持垂直，防止圆形转盘在旋转时转头装置脱落，或有液体溢出。

保存液定位孔、转头定位孔呈圆形排列均匀分布在圆形转盘上，数量为偶数，其中心距内侧为数字标识，中间为转头定位孔用于放置转头装置，外侧为保存液定位孔用于放置保存液装置。保存液瓶装置装在保存液瓶固定件内，保存液瓶固定件外的连接端子与圆形转盘上的U形卷角连接。

废液管旋转驱动装置包括垂直设置的支撑架8021和用于驱动支撑架8021旋转的旋转步进电机8022，支撑架8021上套设有连接件8023，连接件8023与抽排废液机械臂8024连接，抽排废液管801设置在抽排废液机械臂8024上， 所述的废液管垂直驱动装置包括升降齿轮8031和升降步进电机8032，升降步进电机8032通过升降皮带8033驱动升降齿轮8031旋转，升降皮带8033与连接件8023连接。

抽废液时，升降步进电机通过升降皮带连接升降齿轮旋转带动抽排废液机械臂垂直移动将保存液瓶中的废液抽取；排废液时，旋转步进电机连接旋转移动齿轮旋转使废液机械臂旋转移至排废液孔后将废液排出。

一种全自动液基离心制片机，还包括与抽排废液管801连通的真空泵805，真空泵805还通过电磁阀分别与废液罐806和储气罐807连通，抽排废液管801还通过电磁阀与增压泵804连通。

当抽排废液和加液完成后，电磁阀通过软管连接增压泵抽取清洁液对抽排废液装置上连接的排废液管和管路进行清洗。

转盘定位驱动离合装置4包括中心轴401、离心电机402、步进电机403和圆盘齿轮404，中心轴401一端与圆形转盘3的中心连接，中心轴401与离心电机402同轴，圆盘齿轮404套设在中心轴401上，步进电机403的转轴上套设有与圆盘齿轮404啮合的啮合齿轮405，并通过圆盘齿轮404驱动中心轴401步进旋转。

转盘定位驱动离合装置4还包括用于磁化啮合齿轮405的电磁铁406和用于检测圆形转盘3旋转和静止时的水平度的定位检测开关。

电磁铁与步进电机处于同一平面并用连接轴呈T字连接，定位检测开关连接在离心电机外侧，定位检测开关用于检测圆形转盘在旋转和静止时保持水平的定位，电磁铁用于在抽排废液、加稀释液和加样液时吸附啮合齿轮与圆盘齿轮咬合。

当离心制片机在离心或制片时，离心电机带动中心轴上的圆形转盘旋转，定位检测开关同时检测圆形转盘在旋转和静止时保持水平；当离心制片机在抽排废液或加样液时，电磁铁通电后产生磁力将步进电机吸附使啮合齿轮与圆盘齿轮咬合，步进电机控制啮合齿轮与圆盘齿轮步进旋转带动圆形转盘旋转。

一种全自动液基离心制片机，还包括设置在机箱体1上且位于横向移动机械臂5下方的吸头供给装置10和吸头收纳装置11，吸头供给装置10包括吸头1001、吸头供给转盘1002、与吸头供给转盘1002的中心连接的吸头供给步进电机1003和设置在吸头供给转盘1002上的吸头放置孔1004；吸头收纳装置11包括设置在机箱体1上的吸头收纳孔1101和位于吸头收纳孔1101下方的吸头收纳盒1102，吸头收纳孔1101上方设置有脱吸头卡槽1103，脱吸头卡槽1103的槽宽大于加液管7直径且小于吸头1001直径。

将吸头装入吸头供给转盘，数量应与圆形转盘中装入的保存液数量一致。在加稀释液前，加液管沿横向移动机械臂平行移动至吸头供给转盘上方，然后加液管沿纵向移动机械臂垂直移动吸取吸头，经吸头检测开关对加液管进行吸头检测，确认吸头已安装完成。加液完成后，加液管沿横向移动机械臂平行移动至吸头收纳盒上方，然后加液管沿纵向移动机械臂垂直移动至吸头收纳孔上方设置的条形卡槽内，条形卡槽将吸头卡住，加液管沿纵向移动机械臂向上移动，吸头脱落至吸头收纳盒，吸头检测开关对加液管进行吸头检测，确认吸头已脱卸完成。

一种全自动液基离心制片机，还包括加液控制装置9，

加液控制装置9包括加液泵901、加液步进电机、稀释液瓶和用于检测加液管7上是否有吸头1001的吸头检测开关；

加液泵901的控制端连接加液步进电机，加液泵901的通道端通过电磁阀分别与稀释液瓶和加液管7接。

吸头检测开关设置在纵向移动机械臂上往复运动槽底部，吸头检测开关用于检测加液管上是否有吸头。

加液泵顶部连接步进电机，加液泵底部一侧连接电磁阀至稀释液瓶，另一侧连接电磁阀至加液管。

加稀释液或样液时，加液管先移至吸头供给转盘上方吸取吸头，再移至离心制片室上方，然后步进电机控制加液泵动作，将稀释液加入保存液瓶中或将样液加入转头中。

离心程序完成后，加液控制装置控制加液管移至吸盘处吸取吸头，吸头检测开关对加液管进行吸头检测，电磁阀动作后步进电机控制加液泵加入保存液瓶的稀释液量在0.8～5.0mL之间并进行搅拌3-5次；加样液时，加液控制装置控制加液管移至保存液瓶中吸取样液，吸头检测开关对加液管进行吸头检测，电磁阀动作后步进电机控制加液泵加入转头的样液量在0.6～1.0mL之间。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动液基离心制片机，包括机箱体（1），其特征在于：还包括设置在机箱体（1）上的离心制片室（2）、设置在离心制片室（2）内的圆形转盘（3）、用于驱动圆形转盘（3）离心旋转与步进旋转的转盘定位驱动离合装置（4），圆形转盘（3）上方设置有水平放置的横向移动机械臂（5）和垂直放置的纵向移动机械臂（6），纵向移动机械臂（6）一端可沿横向移动机械臂（5）往复运动，纵向移动机械臂（6）上设置有可沿纵向移动机械臂（6）往复运动的加液管（7），机箱体（1）上还设置有抽排废液装置（8），抽排废液装置（8）包括抽排废液管（801）、用于驱动抽排废液管（801）水平旋转的废液管旋转驱动装置和用于驱动抽排废液管（801）垂直往复运动的废液管垂直驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：所述的圆形转盘（3）包括圆形盘体（301）、转头装置和保存液瓶装置，圆形盘体（301）沿外圆周均匀开设有保存液定位孔（3011），圆形盘体（301）上位于保存液定位孔（3011）之间的部分构成保存液瓶固定件（3012），保存液瓶固定件（3012）上设置有向上卷起的卷角（3013），保存液瓶装置放置在保存液定位孔（3011）内，保存液瓶固定件（3012）的顶面为向卷角（3013）倾斜的斜面，保存液瓶装置两侧设置有连接端子，连接端子分别放入相邻的卷角（3013）内，圆形盘体（301）中心开设有轴孔（3014），圆形盘体（301）中部沿圆周方向开设有转头定位孔（3015），转头装置卡设在转头定位孔（3015）内。

3.根据权利要求2所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：所述的转头定位孔（3015）为长条形，转头定位孔（3015）长度的延伸方向穿过圆形盘体（301）中心，转头定位孔（3015）两侧的孔壁上均开设有转头卡槽（3016），转头装置两侧卡设在转头卡槽（3016）内，转头定位孔（3015）两端为U形卡槽（3017），转头装置包括顶端开口且底端封口的管状载体，管状载体与圆形盘体（301）垂直。

4.根据权利要求3所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：所述的保存液定位孔（3011）、转头定位孔（3015）和圆形盘体（301）三者的中心在一条直线上，卷角（3013）为U形卷角。

5.根据权利要求2所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：所述的废液管旋转驱动装置包括垂直设置的支撑架（8021）和用于驱动支撑架（8021）旋转的旋转步进电机（8022），支撑架（8021）上套设有连接件（8023），连接件（8023）与抽排废液机械臂（8024）连接，抽排废液管（801）设置在抽排废液机械臂（8024）上， 所述的废液管垂直驱动装置包括升降齿轮（8031）和升降步进电机（8032），升降步进电机（8032）通过升降皮带（8033）驱动升降齿轮（8031）旋转，升降皮带（8033）与连接件（8023）连接。

6.根据权利要求2所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：还包括与抽排废液管（801）连通的真空泵（805），真空泵（805）还通过电磁阀分别与废液罐（806）和储气罐（807）连通，抽排废液管（801）还通过电磁阀与增压泵（804）连通。

7.根据权利要求2所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：所述的转盘定位驱动离合装置（4）包括中心轴（401）、离心电机（402）、步进电机（403）和圆盘齿轮（404），中心轴（401）一端与圆形转盘（3）的中心连接，中心轴（401）与离心电机（402）同轴，圆盘齿轮（404）套设在中心轴（401）上，步进电机（403）的转轴上套设有与圆盘齿轮（404）啮合的啮合齿轮（405），并通过圆盘齿轮（404）驱动中心轴（401）步进旋转。

8.根据权利要求7所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：所述的转盘定位驱动离合装置（4）还包括用于磁化啮合齿轮（405）的电磁铁（406）和用于检测圆形转盘（3）旋转和静止时的水平度的定位检测开关。

9.根据权利要求2所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：还包括设置在机箱体（1）上且位于横向移动机械臂（5）下方的吸头供给装置（10）和吸头收纳装置（11），吸头供给装置（10）包括吸头（1001）、吸头供给转盘（1002）、与吸头供给转盘（1002）的中心连接的吸头供给步进电机（1003）和设置在吸头供给转盘（1002）上的吸头放置孔（1004）；吸头收纳装置（11）包括设置在机箱体（1）上的吸头收纳孔（1101）和位于吸头收纳孔（1101）下方的吸头收纳盒（1102），吸头收纳孔（1101）上方设置有脱吸头卡槽（1103），脱吸头卡槽（1103）的槽宽大于加液管（7）直径且小于吸头（1001）直径。

10.根据权利要求9所述的一种全自动液基离心制片机，其特征在于：还包括加液控制装置（9），

加液控制装置（9）包括加液泵（901）、加液步进电机、稀释液瓶和用于检测加液管（7）上是否有吸头（1001）的吸头检测开关；

加液泵（901）的控制端连接加液步进电机，加液泵（901）的通道端通过电磁阀分别与稀释液瓶和加液管（7）连接。

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