CN104297508A - 一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统 - Google Patents

Abstract

一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，涉及生物样本分析装置，解决现有的分析装置自动传送样本的装置结构复杂，故障率高的技术不足，包括有：样本上载区、移送平台及吸样队列区；所述的移送平台包括一个底座，底座的底部设有供底座沿样本上载区侧边滑动的移送轨道；所述的底座上设有用于放置所述样本支架条的移送通道；所述的吸样队列区至少包括有一条吸样传送通道；所述的吸样传送通道的尾端置于可与移送平台的移送通道对接的位置上。具有结构简单，运行可靠，为分析装置自动传送大量样本，并实现随机抽取方式的优点。由于本发明的吸样队列区可以方便的延伸扩展，可以实现多台仪器的互联。

Description

一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统

技术领域

本发明涉及生物样本分析装置，尤其是一种为生物样本分析装置自动运送大量样本的样本传送装置。

背景技术

随着分析装置处理样本的能力越来越高，需要使用样本架的方式为分析仪提供大量样本。能自动运送大量标本、并分析所运送的标本的分析仪器已为医疗领域众人所知，如美国专利5972295、美国专利6588625等。

美国专利5972295也提供一种为分析装置自动传送样本的装置，它包括一个样本加载单元能够加载样本架，从样本加载单元的样本架能够传送到分析仪的吸样位置，在分析结束后，有一个(Standby unit)储备单元用于储存已经测试结束后的样本架，一个返回传送线，用于返回需要进行重测的样本架，一个回收单元专门用于接收测试结束不需重测的样本架，并且提供判断是否自动重测来决定样本架通过返回传送线，以决定和减少样本架通过返回传送线的频率。这套传送系统结构为领域内所众知的系统复杂，模块庞多，占据了很大的空间，甚至比分析装置所占的空间还多。

美国专利6588625也提供一种分析装置提供一种自动传送样本的装置，它通过一个机械手（robotic arm）将上载的样本架(load rack)直接移送到分析模块（Diagnostic module）的吸样点（a positioned adjacent a diagnostic module），并把吸样结束的样本架转移回上载区，可以实现随机存取，并且直接挂在分析仪的前端，节省了空间。但是需要一个机械手，结构较复杂，在两台及以上的分析装置拼在一起时，机械手的运行距离很长，容易出故障，不便于实现多台仪器的联接。

发明内容

综上所述，本发明的主要目的在于解决现有的分析装置自动传送样本的装置结构复杂，故障率高的技术不足，而提出一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统。

为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于所述样本加载系统包括有：样本上载区、移送平台及吸样队列区；

所述的样本上载区上放置有两样以上的样本支架条，每一条样本支架条上设有一排用于放置样本的样本放置槽；

所述的移送平台包括一个底座，底座的底部设有供底座沿样本上载区侧边滑动的移送轨道，底座还连接有驱动底座沿移送轨道行走的底座驱动机构；所述的底座上设有用于放置所述样本支架条的移送通道；在移送通道的下方设有用于将样本上载区上的样本支架条拖入移送通道上，或者移送通道上的样本支架条返回样本支架组上的取放料机构；

所述的吸样队列区至少包括有一条吸样传送通道；所述的吸样传送通道的尾端置于可与移送平台的移送通道对接的位置上，所述的吸样传送通道的底部或侧部设有第一样本支架条传动机构。

所述的吸样队列区还设有与吸样传送通道并排的返样传送通道，返样传送通道的尾端置于可与移送平台的移送通道对接的另一位置上，吸样传送通道前端与返样传送通道前端之间设有将吸样传送通道上的样本支架条移入返样传送通道上的换轨机构；返样传送通道的底部或侧部设有第二样本支架条传动机构。

所述的吸样队列区还设有与吸样传送通道并排的加急传送通道，加急传送通道的尾端置于可与移送平台的移送通道对接的另一位置上，加急传送通道的底部或侧部设有第三样本支架条传动机构。

所述的样本上载区上放置有两组以上的样本支架组，每一组样本支架组上并排放置有两条以上所述的样本支架条。

所述样本上载区上的各样本支架条呈直线排列；所述的移送轨道设于样本上载区侧边，与样本上载区平行并排的直线导轨；所述的底座驱动机构包括有与移送轨道对应的同步传动机构及驱动同步传动机构的电机。

所述样本上载区为两层以上结构。

所述样本上载区上的各样本支架呈环形排列；所述的移送轨道为与所述样本上载区对应的环形导轨；所述的底座驱动机构由环形齿条与环形齿条配合由伺服电机驱动的齿轮构成。

所述底座上还设有用于读取随样本支架条进入移送通道中的样本上标签信息的标签读取器。

所述的样本上载区上设有用于检测其上各样本支架条或各组样本支架组状态的检测模块。

所述的检测模块为自动感应样本支架组放入的传感器模块或手动控制的开关。

所述取放料机构为可从样本支架条底部伸于至样本支架条尾端将样本支架条从样本支架组上拖入所述移送通道中的取料升降钩机构；取料升降钩机构包括有升降钩本体及驱动升降钩水平移动的取料驱动机构，升降钩本体尾端设有推动样本支架条返回样本支架组的推杆。

所述取放料机构包括有与样本支架条底部配合卡接的移料凹槽，移料凹槽的底部设有升降机构，升降机构的底部设有驱动移料凹槽托起样本支架条在移送通道与样本支架组间移动的取料驱动机构。

所述的样本支架条的底部设有一定位凹槽，所述取放料机构包括有一个与所述定位凹槽配合的升降拨杆，升降拨杆的底部设有拨动样本支架条在移送通道与样本支架组间移动的取料驱动机构。

所述的样本支架条的底部设有第一磁铁，所述取放料机构包括有一个与所述第一磁铁配合的第二磁铁，第二磁铁的底部设有拨动样本支架条在移送通道与样本支架组间移动的取料驱动机构。

本发明的有益效果为：本发明可以方便快捷地选取任意一条样本支架条，可对各样本支架条上的样本逐一测试，也可以根据对测试优先级较高的样本进行优先测试，本发明通过移送平台传送样本，移送平台每次将一条样本支架条上的样本传送至吸样队列区，样本分析装置通过样本针从吸样队列区中吸取样本；完成吸样后样本支架条再返回到移送平台，由移送平台再返回本支架条组；从而使本发明具有结构简单，运行可靠，系统小型化，模块化，既不需要大的空间，也可用简单的方式为分析装置自动传送大量样本，并实现随机抽取方式的优点。由于本发明的吸样队列区可以方便的延伸扩展，可以实现多台仪器的互联。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为多台样本分析装置联机使用时的结构示意图；

图3为本发明的样本上载区及移送平台部分的立体结构示意图一；

图4为本发明的样本上载区及移送平台部分的立体结构示意图二；

图5为本发明的取放料机构实施例二的结构示意图；

图6为本发明的取放料机构实施例三的结构示意图；

图7为本发明的取放料机构实施例四的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明结构作进一步说明。

参照图1到图4中所示，本发明包括有：样本上载区1、移送平台2及吸样队列区5；样本上载区1用于存放大批量的样本3，所述样本3采用样本管或微量杯盛装；移送平台2用于将样本上载区1上的样本3传送至吸样队列区5，以供样本分析装置6吸取样本进行测试分析。

所述的样本上载区1上放置有两组以上的样本支架组11，图中1中以6组样本支架组为例说明；每一组样本支架组11上放置有两条以上并排的样本支架条111，附图中各组样本支架组11以5条样本支架条111为例说明，每一条样本支架条111上设有一排用于放置样本的样本放置槽，附图中以每一条样本支架条111上设有5个样本放置槽为例，也即一条样本支架条111上可以并排放置5个样本，每组样本支架组11上阵列排布有25个样本3，一次性可向样本上载区1放置25个样本3。为了供样本分析装置获知样本上载区1上是否上载新的样本3，所述的样本上载区1上设有用于检测其上各组样本支架组1状态的检测模块；所述的检测模块为自动感应样本支架组放入的传感器模块或手动控制的开关。具体实施过程中，也可无需样本支架组11，将所述的样本支架条111直接放置在样本上载区1上的相应卡槽内。

例如，操作者将剩放有5条样本支架条111的样本支架组11放到样本上载区1的卡位中后，然后检测模块给样本分析装置发出通知，通知样本上载区1已经上载了新的样本支架组11。这种信号给出有很多种实现方式，比如可以由用户给出一个按键信号，或软件界面上给出指令信号，也可以通过如微动开关、霍尔传感器等自动检测已经上载了新的样本支架组11后产生传感信号。

为了清楚直观地得知各样本支架组11当前状态，在样本上载区1相应位置设有指示灯（在图中未画出），指示各样本支架组11当前状态，比如绿颜色的灯表示本样本支架组11已经完成测试，可以取走；黄颜色的灯表示本样本支架组11正在使用或不可以取走。也可以使用其他颜色的灯作相同的功能，或者使用灯的亮、灭、闪等来给出操作者不同的各种状态。

所述的移送平台2包括一个底座21，底座21的底部设有供底座沿样本上载区1侧边滑动的移送轨道22，底座21还连接有驱动底座21沿移送轨道22行走的底座驱动机构25；所述的底座21上设有用于放置所述样本支架条111的移送通道23；在移送通道23的下方设有用于将样本支架组11上的样本支架条111拖入移送通道23上，或者移送通道23上的样本支架条111返回样本支架组11上的取放料机构24。

在具体实施过程中，所述样本上载区1上的各样本支架组11除了如附图中所示的呈直线排列之外，还可以采用多层排列或呈环形排列。

当各样本支架组11呈直线排列之外时，所述的移送轨道22设于样本上载区1侧边，与样本上载区1平行并排的直线导轨；所述的底座驱动机构25包括有与移送轨道22对应的同步带机构及驱动同步带机构的伺服电机251或步进电机；在具体实施过程中，可以采用丝杆机构或直接电机等能实现同步传动的机构代理所述同步带机构。在伺服电机251的驱动下移送平台2上的移送通道23可以与样本上载区1上的任意一条样本支架条111对准，在取放料机构24的作用下，将样本支架组11上的样本支架条111拖入移送通道23上，或者移送通道23上的样本支架条111返回样本支架组11上。

当各样本支架组11呈多层排列时，可以一次性存放更多的样本，通过升降驱动机构驱动各层样本上载区1或移送平台2上下移动，实现一个移送平台2交替与多层结构的上载区配合使用。其它结构原理与呈直线排列时相同。

当各样本支架组11呈环形排列，所述的移送轨道22为与所述样本上载区1对应的环形导轨；所述的底座驱动机构由环形齿条与环形齿条配合由伺服电机驱动的齿轮构成，实现移送平台2沿样本上载区1环形旋转。该种排列方式好处是把持样本支架条111尾部的空间较大，方便在取放本支架条111。

为了获知传送至分析装置中的样本3信息，以便将测试信息与其对应，所述底座21上还设有用于读取随样本支架条111进入移送通道23中的样本上标签信息的标签读取器26。标签读取器26设于底座21上靠近样本上载区1一侧，在样本支架条111进入移送通道23过程中依次读取样本支架条111上的标签，实现一个标签读取器26读取5个样本3信息的目的，节省成本。所述标签可以采用RFID标签。所述的标签读取器26根据需要，也可以设于样本上载区1或吸样队列区5中。

取放料机构24的具体结构可以采用多种实施方式，以下列举四种实施例进行说明。

实施例一：所述取放料机构24为可从样本支架条111底部伸于至样本支架条111尾端将样本支架条111从样本支架组11上拖入所述移送通道23中的取料升降钩机构；取料升降钩机构具体结构包括有升降钩本体及驱动升降钩水平移动的取料驱动机构，升降钩本体尾端设有推动样本支架条返回样本支架组的推杆；升降钩本体与取料驱动机构之间可以通过一个步进电机连接，在步进电机的驱动下控制升降钩本体首尾摆动；当需要将样本支架组11上的样本支架条111拖入至移送通道23中时，步进电机驱动升降钩本体前端升起，钩住样本支架条111尾端，取料驱动机构再驱动升降钩本体水平移动，将升降钩本体从样本支架组11底部退出过程中，样本支架条111也就随同升降钩本体从样本支架组11中拖出，拖至移送通道23中；反之，当需将测试完毕的样本返回样本支架组11中时，步进电机驱动升降钩本体翻转，使尾端上的推杆升起，在取料驱动机构的推杆推动样本支架条111从移送通道23推入返回样本支架组11中。为了防止样本支架条111在移送通道23移动过程中发生倾倒，移送通道23两侧通道壁设有防护挡板。

实施例二，结合图5中所示，所述取放料机构包括有与样本支架条111底部配合卡接的移料凹槽241，移料凹槽241的底部设有升降机构，升降机构的底部设有驱动移料凹槽托起样本支架条111在移送通道23与样本支架组11间移动的取料驱动机构。在需移动样本支架条111之前，取料驱动机构先将移料凹槽241移入样本支架条111底部，通过升降机构抬升移料凹槽241，将样本支架条111举升适当高度，之后再通过取料驱动机构水平移动，水平移动完毕后降下移料凹槽241。在具体实施过程中，移料凹槽241也可以无需托举起样本支架条111，升降机构只需将移料凹槽241抬升到移料凹槽241的槽壁可以拨动样本支架条111在移送通道23与样本支架组11间移动即可。

实施例三，结合图6中所示，所述的样本支架条111的底部设有一定位凹槽112，所述取放料机构包括有一个与所述定位凹槽112配合的升降拨杆242，升降拨杆242的底部设有拨动样本支架条111在移送通道23与样本支架组11间移动的取料驱动机构。本种方式与上述方式二工作原理基本相同，只是无需将样本支架条111举升，直接水平拖动。

实施例四，结合图7中所示，本方式与方式三类似，样本支架条111的底部装上第一磁铁113，另外采用第二磁件243代替方式三中所述升降拨杆242。

参照图1至图4中所示，本发明在应用过程中，所述的吸样队列区5至少包括有一条吸样传送通道51；所述的吸样传送通道51的尾端置于可与移送平台2的移送通道23对接的位置上，所述的吸样传送通道51的底部或侧部设有第一样本支架条传动机构。当移送平台2将样本支架条111移送至吸样传送通道51中之后，在第一样本支架条传动机构的作用下驱动样本支架条111移送至样本分析装置6的样本针下方以供直接吸样，若仅只有一条吸样传送通道51时，在第一样本支架条传动机构的作用下驱动样本支架条111返回移送平台2的移送通道23；仅只有一条吸样传送通道51时，结构简单，成本较低，但处理速度不快，需要驱动样本支架条111往复移动，对主要适用于处理速度较低的样本分析装置6。第一样本支架条传动机构可以有多种，如专利US6571934 B1所述为使用底部磁铁进行驱动样本架的传输和定位，也可以采用平皮带的传送方式。

如果样本分析装置处理速度较快，所述的吸样队列区5还设有与吸样传送通道51并排的返样传送通道52，返样传送通道52的尾端置于可与移送平台2的移送通道23对接的另一位置上，吸样传送通道51前端与返样传送通道52前端之间设有将吸样传送通道51上的样本支架条111移入返样传送通道5上的换轨机构53；返样传送通道的底部或侧部设有与第一样本支架条传动机构相同原理的第二样本支架条传动机构。当样本分析装置6的样本针在吸样传送通道51上完成吸样后，样本支架条111在第一样本支架条传动机构的驱动作用下继续前进到换轨机构53上，通过换轨机构53的换轨操作后将吸样完后的样本支架条111移入到返样传送通道52上，在第二样本支架条传动机构的驱动作用下返回移送平台2的移送通道23，由移送平台2最后返回样本上载区1上；这样可以保证样本分析装置6的测试连续性。换轨机构53实现的方式也是多样的，最简单的实现方案是直线运动，换轨机构53将样本支架条111从吸样传送通道51直线运动到返样传送通道52上。

为了使本发明更好对测试优先级较高的样本进行优先测试，所述的吸样队列区5还设有与吸样传送通道51并排的加急传送通道，加急传送通道的尾端置于可与移送平台2的移送通道23对接的另一位置上，加急传送通道的底部或侧部设有第三样本支架条传动机构。加急传送通道平时空闲等候，当有急诊样本出现时，可通过移送平台2将样本上载区1上测试优先级较高的样本移入加急传送通道，样本分析装置6通过采样针在加急传送通道中直接吸取样本，或者通过换轨机构53将急诊样本移入吸样传送通道51中后吸取样本，这样样本分析装置6可以立即响应急诊样本的测试工作。急诊样本测试结束，可以从加急传送通道直接返回移送平台2，或者由换轨机构53移入返样传送通道52后返回移送平台2。

参照图2中所示，本发明还可以将多台样本分析装置6联机使用起来，同时为多台样本分析装置6提供样本。各样本分析装置6都设有一个吸样队列区5，各吸队列区5依次串联对接，从而实现模块化。另外样本分析装置6可以是相同的仪器，也可以是不同的样本分析仪器，本发明的功能就是为根据需要为各样本台分析装置传送样本。

当有多台样本分析装置6存在时，各吸队列区5一般都会设置吸样传送通道51、返样传送通道52及加急传送通道，从而使各台样本分析装置互相独立运行而不产生干扰。

Claims (10)

1.一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于所述样本加载装置包括有：样本上载区、移送平台及吸样队列区；

所述的样本上载区上放置有两样以上的样本支架条，每一条样本支架条上设有一排用于放置样本的样本放置槽；

所述的移送平台包括一个底座，底座的底部设有供底座沿样本上载区侧边滑动的移送轨道，底座还连接有驱动底座沿移送轨道行走的底座驱动机构；所述的底座上设有用于放置所述样本支架条的移送通道；在移送通道的下方设有用于将样本上载区上的样本支架条拖入移送通道上，或者移送通道上的样本支架条返回样本支架组上的取放料机构；

所述的吸样队列区至少包括有一条吸样传送通道；所述的吸样传送通道的尾端置于可与移送平台的移送通道对接的位置上，所述的吸样传送通道的底部或侧部设有第一样本支架条传动机构。

2.根据权利要求1所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述的吸样队列区还设有与吸样传送通道并排的返样传送通道，返样传送通道的尾端置于可与移送平台的移送通道对接的另一位置上，吸样传送通道前端与返样传送通道前端之间设有将吸样传送通道上的样本支架条移入返样传送通道上的换轨机构；返样传送通道的底部或侧部设有第二样本支架条传动机构。

3.根据权利要求1或2所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述的吸样队列区还设有与吸样传送通道并排的加急传送通道，加急传送通道的尾端置于可与移送平台的移送通道对接的另一位置上，加急传送通道的底部或侧部设有第三样本支架条传动机构。

4.根据权利要求1所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述的样本上载区上放置有两组以上的样本支架组，每一组样本支架组上并排放置有两条以上所述的样本支架条。

5.根据权利要求1所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述样本上载区上的各样本支架条呈直线排列；所述的移送轨道设于样本上载区侧边，与样本上载区平行并排的直线导轨；所述的底座驱动机构包括有与移送轨道对应的同步传动机构及驱动同步传动机构的电机。

6.根据权利要求1所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述样本上载区为两层以上结构。

7.根据权利要求1所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述样本上载区上的各样本支架呈环形排列；所述的移送轨道为与所述样本上载区对应的环形导轨；所述的底座驱动机构由环形齿条与环形齿条配合由伺服电机驱动的齿轮构成。

8.根据权利要求1所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述底座上还设有用于读取随样本支架条进入移送通道中的样本上标签信息的标签读取器。

9.根据权利要求1所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述取放料机构为可从样本支架条底部伸于至样本支架条尾端将样本支架条从样本支架组上拖入所述移送通道中的取料升降钩机构；取料升降钩机构包括有升降钩本体及驱动升降钩水平移动的取料驱动机构，升降钩本体尾端设有推动样本支架条返回样本支架组的推杆。

10.根据权利要求1所述的一种为分析装置自动传送样本的样本加载系统，其特征在于：所述取放料机构包括有与样本支架条底部配合卡接的移料凹槽，移料凹槽的底部设有升降机构，升降机构的底部设有驱动移料凹槽托起样本支架条在移送通道与样本支架组间移动的取料驱动机构；或者所述的样本支架条的底部设有一定位凹槽，所述取放料机构包括有一个与所述定位凹槽配合的升降拨杆，升降拨杆的底部设有拨动样本支架条在移送通道与样本支架组间移动的取料驱动机构；或者所述的样本支架条的底部设有第一磁铁，所述取放料机构包括有一个与所述第一磁铁配合的第二磁铁，第二磁铁的底部设有拨动样本支架条在移送通道与样本支架组间移动的取料驱动机构。