CN103592448A

CN103592448A - 一种全自动的离心判读仪

Info

Publication number: CN103592448A
Application number: CN201310592695.2A
Authority: CN
Inventors: 唐涛
Original assignee: HEFEI TIANYI INSTITUTE OF BIOLOGICAL TECHNOLOGY
Current assignee: HEFEI TIANYI INSTITUTE OF BIOLOGICAL TECHNOLOGY
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明提供一种全自动的离心判读仪，包括设于箱体上的离心盘，所述箱体一端设有用于装载微柱凝胶卡的卡盒机构，所述卡盒机构与离心盘之间设有用于抓取微柱凝胶卡进行离心、摄像的机械手机构；所述机械手机构由设于箱体内的控制器进行驱动；所述箱体的侧边固设有用于采集微柱凝胶卡图像的照相机。通过控制器驱动机械手机构完成微柱凝胶卡的抓取、传输，通过照相机实现数据的采集，通过计算机实现离心结果的判读，从而实现了整个离心过程的全自动化操作，提高检测效率并提高判读数据的准确性。

Description

一种全自动的离心判读仪

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于微柱凝胶卡自动离心及相关判读的全自动的离心判读仪。

背景技术

目前临床血液检测普遍采用操作简单、结果明确、稳定的卡式检测法，其是利用生物化学凝胶过滤技术和离心技术及免疫学抗原抗体特异性反应相结合的产物，通过调节凝胶的浓度来控制凝胶间隙的大小，使其间隙只能允许游离的红细胞通过，从而使游离的红细胞和聚集的红细胞分离。检测原理是：当抗原、抗体反应，血细胞发生凝集，离心时，凝集块不能通过凝胶间隙，而留在凝胶孔的上层，呈阳性反应。未凝集的血细胞离心时可通过凝胶间隙，而沉积在凝胶孔的底部，则呈阴性反应。

目前市场上用于血液检测的卡式检测法是用微柱凝胶卡置于离心机上进行离心分离来检测，离心机的转子均设置为放射状纵向放置微柱凝胶卡进行离心操作。操作时，需要操作员先将微柱凝胶卡经手工编号后放入离心机，手动开动离心机，待离心过程完成后再人工将微柱凝胶卡拿出，通过肉眼对其进行判读实验结果，并手动记录结果。这样的操作与判读过程全程需要操作员手动操作，自动化程度极低，耗费大量人力和时间；而且对于相同结果，不同操作员判读可能会给出不同判读结果而带来误差，因此肉眼判读不利于检测结果的标准化。

发明内容：

本发明就是要解决上述不足，提供一种全自动的离心判读仪，实现从微柱凝胶卡的识别、抓取、离心、判读与将卡片放回卡盒等一系列动作的全自动化。

本发明技术问题可通过下列技术方案予以解决：

一种全自动的离心判读仪，包括设于箱体上的离心盘，所述箱体一端设有用于装载微柱凝胶卡的卡盒机构，所述卡盒机构与离心盘之间设有用于抓取微柱凝胶卡进行离心、摄像的机械手机构；所述机械手机构由设于箱体内的控制器进行驱动；所述箱体的侧边固设有用于采集微柱凝胶卡图像的照相机。

进一步，所述卡盒机构包括固设于箱体上端面的水平导轨，所述水平导轨上滑动连接有托盘，所述托盘上端面设有用于装载微柱凝胶卡的卡盒。

更进一步，所述托盘上端面固设有用于固定卡盒的固定柱。

更进一步，所述托盘连接有用于驱动其沿所述水平导轨滑动的滑动电机，所述滑动电机与所述控制器电连接。

进一步，所述机械手机构包括升降电机与转动电机，所述升降电机与转动电机之间由连接杆连接；所述升降电机的输出轴与垂直设置的升降机构连接，所述转动电机的输出轴连接有转臂，所述转臂的顶端设有卡爪，所述卡爪的上端设有用于控制卡爪开合的电磁铁，所述电磁铁与所述控制器电连接。

更进一步，所述升降机构包括水平设置的齿条与垂直导轨；所述连接杆的底端设有滑块，所述滑块与所述垂直导轨滑动连接；所述升降电机的输出端连接有与所述齿条相配合的齿轮。

更进一步，所述升降电机与转动电机分别与所述控制器电连接。由控制器来控制升降电机与转动电机的开启与停止，从而实现自动化控制流程。

进一步，所述离心盘的主轴与伺服电机连接，由伺服电机驱动其转动。

所述控制器交互式连接有计算机，可实现与计算机进行双向通讯，并接收计算机发出的指令进行相关操作。所述照相机输出端与所述计算机连接，通过计算机实现数据的采集、分析、判读与管理等。

具体的工作过程如下：

1、首先由工作人员将装载有微柱凝胶卡的卡盒通过托盘上的固定柱固定在托盘上，本离心判读仪开始工作，滑动电机带动卡盒与托盘一起沿水平导轨移动到指定位置后停止工作。

2、机械手机构中的转动电机开启后带动转臂与卡爪一起转动到卡盒上方，通过电磁铁控制使卡爪抓住微柱凝胶卡；然后升降电机利用其输出端的齿轮在升降机构上的齿条运动而使连接杆带动转臂沿垂直导轨上升到相应高度。

3、再由转动电机带动转臂转动一定角度，使卡爪抓住的微柱凝胶卡达到照相机前面，由照相机对微柱凝胶卡上的相应识别码进行采集，并传输给计算机对其进行有效性识别。

4、如微柱凝胶卡为有效卡片，则计算机发送指令给控制器，控制器驱动升降电机与转动电机共同带动卡爪向下离心盘上方运动，到达离心盘位置时，控制器控制电磁铁松开卡爪将微柱凝胶卡放入离心盘中的卡槽内，然后卡爪移开。

5、启动伺服电机使离心盘按要求以一定转速转动相应时间。

6、离心完成后，再利用机械手机构以相应动作将微柱凝胶卡从离心盘中取出并放置到照相机前进行采集离心后的图像传输给计算机或照相机的存储卡中，通过计算机对采集的图像样本进行判读。

7、最后机械手装置再将微柱凝胶卡放回原卡盒中，由工作人员将卡盒从托盘中取走。

本发明与现有相关技术相比其有益效果有：

1、本发明设计科学，结构合理，实现了全程自动化离心判读。

2、本发明采用照相机采集微柱凝胶卡的识别码传输给计算机以判断该卡是否有效；同时还采集离心过的微柱凝胶卡离心结果，由计算机进行自动、机械判读和保存。从而实现用电子设备代替人眼对微柱凝胶卡离心进行识别与判读，极大提高了判断的准确性和快速性，并使结果判读标准化。

3、本发明中的卡盒机构的滑动电机与机械手机构中的升降电机与转动电机均由控制器进行控制其开启或停止动作，从而全自动完成了从微柱凝胶卡的抓取、识别、离心、采集判读与放回卡盒的全过程，提高了工作效率并大大减轻了人的劳动强度。

4、本发明通过照相机采集微柱凝胶卡离心后的情况由计算机进行判读与存储，提高了判读的准确性，为临床诊断提供原始统计信息，并方便了原始数据的统计查询。

5、本发明中的升降电机、转动电机与滑动电机均由控制器进行控制其开启或停止，从而实现了自动化操作流程，而不需人工进行值守。

附图说明

图1是本发明结构俯视图；

图2是本发明中卡盒机构的侧视图；

图3是本发明中机械手机构的侧视图；

图中：1-离心盘，2-照相机，3-电磁铁，4-转臂，5-水平导轨，6-托盘，7-卡盒，8-升降机构，8-1齿条，8-2垂直导轨，8-3齿轮，9-1升降电机，9-2转动电机，9-3滑动电机，10-连接杆，10-1滑块，11-卡爪，12-箱体。

具体实施方式

如图1所示，一种全自动的离心判读仪，包括设于箱体12上的由伺服电机驱动其转动的离心盘1，所述箱体12一端设有用于装载微柱凝胶卡的卡盒机构，所述卡盒机构与离心盘1之间设有用于抓取微柱凝胶卡进行离心、摄像的机械手机构，所述机械手机构由设于箱12体内的控制器进行驱动；所述箱体12的侧边固设有用于采集微柱凝胶卡图像的照相机2。

如图2所示，卡盒机构包括固设于箱体上端面的水平导轨5，所述水平导轨5上滑动连接有托盘6，所述托盘6上端面固设有用于固定卡盒的固定柱，通过固定柱将用于装载微柱凝胶卡的卡盒7固定在托盘6上。托盘6连接有用于驱动其沿水平导轨5滑动的滑动电机9-3，滑动电机9-3与控制器电连接，由控制器控制其开启、停止。

如图3所示，机械手机构包括升降电机9-1与转动电机9-2，它们之间由连接杆10连接；所述升降电机9-1的输出轴与垂直设置的升降机构8连接，所述转动电机9-2的输出轴连接有转臂4，所述转臂4的顶端设有卡爪11，所述卡爪11的上端设有用于控制卡爪开合的电磁铁3，所述电磁铁3与所述控制器电连接，实现对卡爪抓、放微柱凝胶卡进行控制。

进一步，所述升降机构8包括水平设置的齿条8-1与垂直导轨8-2；所述连接杆10的底端设有滑块10-1，所述滑块10-1与垂直导轨8-2滑动连接；所述升降电机9-1的输出端连接有与所述齿条8-1相配合的齿轮8-3。

更进一步，所述升降电机9-1与转动电机9-2分别与所述控制器电连接，由控制器来控制它们的开启与停止，从而实现自动化控制流程。

具体的工作过程为：先将装载有微柱凝胶卡的卡盒7通过托盘6上的固定柱固定在托盘6上，开启本离心判读仪，滑动电机9-3带动卡盒7与托盘6一起沿水平导轨5移动到指定位置后停止。转动电机9-2带动转臂4转动，使其端部的卡爪11抓住微柱凝胶卡；然后升降电机9-2工作，使转臂4沿垂直导轨8-2上升到相应高度后，再由转动电机9-2带动卡爪11转动照相机2前对微柱凝胶卡上的相应识别码进行采集，并传输给计算机对其进行有效性识别。有效卡片由升降电机9-1与转动电机9-2共同带动卡爪11运动到离心盘1上方，控制器控制电磁铁3使卡爪11松开将微柱凝胶卡放入离心盘1中的卡槽内进行离心。离心完成后，再利用机械手机构以相应动作将微柱凝胶卡从离心盘1中取出并放置到照相机2前进行采集离心后的图像传输给计算机进行判读与存储，最后再放置于原卡盒7中，从而完成整个抓取、采集、离心与判读过程，实现全自动化操作，提高检测效率并提高判读数据的准确性，为科学试验提供准确参考。

以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种全自动的离心判读仪，包括设于箱体上的离心盘，其特征在于：所述箱体一端设有用于装载微柱凝胶卡的卡盒机构，所述卡盒机构与离心盘之间设有用于抓取微柱凝胶卡进行离心、摄像的机械手机构；所述机械手机构由设于箱体内的控制器进行驱动；所述箱体的侧边固设有用于采集微柱凝胶卡图像的照相机。

2.根据权利要求1所述的一种全自动的离心判读仪，其特征在于：所述卡盒机构包括固设于箱体上端面的水平导轨，所述水平导轨上滑动连接有托盘，所述托盘上端面设有用于装载微柱凝胶卡的卡盒。

3.根据权利要求2所述的一种全自动的离心判读仪，其特征在于：所述托盘上端面固设有用于固定卡盒的固定柱。

4.根据权利要求2所述的一种全自动的离心判读仪，其特征在于：所述托盘连接有用于驱动其沿所述水平导轨滑动的滑动电机，所述滑动电机与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种全自动的离心判读仪，其特征在于：所述机械手机构包括升降电机与转动电机，所述升降电机与转动电机之间由连接杆连接；所述升降电机的输出轴与垂直设置的升降机构连接，所述转动电机的输出轴连接有转臂，所述转臂的顶端设有卡爪，所述卡爪的上端设有用于控制卡爪开合的电磁铁，所述电磁铁与所述控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的一种全自动的离心判读仪，其特征在于：所述升降机构包括水平设置的齿条与垂直导轨；所述连接杆的底端设有滑块，所述滑块与所述垂直导轨滑动连接；所述升降电机的输出端连接有与所述齿条相配合的齿轮。

7.根据权利要求5所述的一种全自动的离心判读仪，其特征在于：所述升降电机与转动电机分别与所述控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种全自动的离心判读仪，其特征在于：所述离心盘的主轴与伺服电机连接，由伺服电机驱动其转动。

9.根据权利要求1所述的一种全自动的离心判读仪，其特征在于：所述控制器交互式连接有计算机，所述照相机输出端与所述计算机连接。