CN104597040B - 一种化学发光免疫分析仪及其反应杯加载存储机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化学发光免疫分析仪及其反应杯加载存储机构，克服现有技术中的反应杯加载存储机构安装、调节效率低以及容易出现倒杯或者卡杯的不足。该机构包括加载装置和存储装置，加载装置包括底座和传送装置，传送装置沿底座将反应杯传输到存储装置中；存储装置包括存储架和升降机构；存储架被设置为存放由传送装置送入的反应杯，且与升降机构滚动配合，在升降机构的驱动下沿垂直于底座上表面的方向上升降。本发明的实施例提高了反应杯加载存储机构安装和调节效率，大幅提高了生物化学发光免疫分析的作业效率。

Description

一种化学发光免疫分析仪及其反应杯加载存储机构

技术领域

本发明涉及化学发光免疫分析技术，尤其涉及一种化学发光免疫分析仪及其反应杯加载存储机构。

背景技术

生物化学发光免疫分析法是建立在放射免疫分析技术的理论基础、以标记发光剂为示踪信号建立起来的一种非放射标记免疫分析法，其具有灵敏度高、线性范围宽、易操作、易于实现自动化等诸多优点。目前，基于生物化学发光免疫分析法的生化发光测量仪，已经成为成熟的医疗诊断设备。然而，通用型生化发光测量仪设备价格昂贵、体积笨重、功耗巨大，难以普及和推广。

随着生物医药设备的高速发展，已经开始出现全自动化的生化发光测量仪。全自动化学发光免疫分析仪中包含有反应杯加载存储机构，通常包含有加载装置和存储装置等。

加载装置主要包括有反应杯存放底座、设置在底座上且可以推动反应杯在底座上前进的推送件、可以驱动推送件进行移动的驱动装置以及连接驱动装置和推送件的同步带传送机构。而同步带传送机构主要包括可以带动推送件进行移动的同步带。底座具有支撑反应杯并可供反应杯进行滑动的支撑面，同步带低于底座的支撑面而设置。

存储装置设置在加载装置的反应杯存放底座上，用于化学发光免疫分析系统中储存反应杯，主要包括有存储架、升降架、升降电机和控制电路板等。升降架设置在存储架外围，可以用来固定和支撑存储架。存储架为一中空支架，内设有用于支撑和储存反应杯的数层层板，各层板皆平行于反应杯存放底座平面。存储架的侧面和上端分别设置有齿条和四个导向轮(深沟球轴承)，齿条与和升降电机连接的齿轮啮合，驱动存储架升降。四个导向轮两两相互垂直，它们的外缘分别与升降架的四个方向面接触，保证存储器垂直运动。

本发明的发明人在研究本发明时，发现现有技术存在着如下的不足：

(1)现有的存储架是利用四个轴承跟升降架的四个方向面进行线接触，其关联到升降架的前、后、右三个面，虽然运动相对平稳，但其安装和调节却是非常的困难，影响了装配效率，且容易出现倒杯、卡杯的现象。

(2)当系统需要断电或者出现一些故障时，由于升降电机的固有性能，存储架会往下掉落，从而会砸到反应杯的杯口，容易造成反应杯倒杯甚至变形，影响反应杯的性能和运作效率。

(3)受到反应杯存放底座结构和加载方式的限制，预定位置的反应杯虽然可以自动将反应杯送入样本装载系统，但是，进入到样本装载系统的反应杯仍然需要人工操作才能被置于正确的预定位置，使得工作效率较低。

(4)在大型医院以及科研院所里，由于可以进行的免疫分析项目的种类繁多，不可避免会出现待测样品数量较大的情形，现有的反应杯加载存储机构的构造无法实现高效率作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的反应杯加载存储机构安装、调节效率低以及容易出现倒杯或者卡杯的不足。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例首先提供了一种反应杯加载存储机构，包括加载装置和存储装置，其中：所述加载装置包括底座和传送装置，所述传送装置沿所述底座将所述反应杯传输到所述存储装置中；所述存储装置包括存储架和升降机构；所述存储架被设置为存放由所述传送装置送入的反应杯，且与所述升降机构滚动配合，在所述升降机构的驱动下沿垂直于所述底座上表面的方向上升降。

优选地，所述存储架与所述升降机构通过滑块与导轨实现所述滚动配合。

优选地，所述滑块包括有主体以及成对安装在所述主体上的滚动部件，所述主体通过成对的所述滚动部件安装在所述导轨中，与所述导轨实现所述滚动配合。

优选地，所述主体包括铝合金材质的块状体，所述滚动部件包括轴承。

优选地，所述轴承包括能够承受径向载荷的轴承。

优选地，所述轴承包括深沟球轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承、推力调心滚子轴承或者圆锥滚子轴承。

优选地，所述升降机构包括电机、安装在所述电机上的齿轮；所述齿轮与安装在所述存储架上的齿条相啮合。

优选地，所述升降机构还包括安装在所述电机上的制动器，被设置为在所述升降电机断电时制动所述电机。

优选地，所述制动器包括释放被制动的所述电机的释放部。

优选地，所述制动器包括无励磁型制动器、磁粉制动器、磁涡流制动器或者摩擦式制动器。

优选地，所述升降机构在所述反应杯进入所述存储架的部位，设置有防止所述存储架中的反应杯跟随所述存储架升降时倾倒的挡片。

本发明还提供了一种化学发光免疫分析仪，包括如上所述的反应杯加载存储机构。

与现有技术相比，本发明的实施例提高了反应杯加载存储机构安装和调节效率。本发明的实施例减少了生物化学发光免疫分析过程中人工操作步骤的同时，还可以连续加载反应杯，大幅提高了生物化学发光免疫分析的作业效率。本发明的实施例可以有效保证存储架垂直运动的精度和准确度，在断电时能够有效制动存储架，保证了存储架不会因断电等原因而突然从高处跌落，有效防止了存储架掉落触碰甚至砸坏反应杯的现象发生。本发明的实施例提高了存储架的装配效率，降低了存储架的作业要求，显著减少了卡杯、倒杯现象。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本发明实施例的附图与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，但并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明的反应杯加载存储机构的实施例的构造示意图。

图2为本发明的反应杯加载存储机构的实施例中升降电机与制动器的位置关系示意图。

图3为本发明的反应杯加载存储机构的实施例中滑块的构造示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本发明实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1所示，本发明的反应杯加载存储机构主要包括加载装置和存储装置。加载装置包括有底座1和传送装置。底座1上表面沿着反应杯运动方向开有两条相互平行的槽，该两条槽的延伸方向与反应杯运动方向相同。传送装置通过该两条槽与底座进行配合，带动存储装置在底座1的上表面上进行直线运动。传送装置包括同步带16，带动同步带16进行转动的同步带轮17以及驱动同步带轮17进行转动的水平电机15。需要说明的是，每条同步带16对应设置有一对同步带轮。这一对同步带轮中，直接安装在水平电机15上的为主动轮，另一个为从动轮。从动轮安装在同步带16远离水平电机15的一端。本发明的实施例中，同步带16的数量可以是一条，也可以是两条或者更多条。

同步带16的厚度大于底座1上槽的深度，这样同步带16在安装到底座1上时，上表面就会高出底座1的上表面，在同步带16受水平电机15的驱动而在底座1的槽中转动时，承载在同步带16上的反应杯19就可以跟着同步带16的转动而向前移动，实现同步带16绕底座1循环运动的同时，还可以避免反应杯19前进时底面与底座1的上表面发生刮蹭而倾倒。

本发明的实施例通过设置平行的两根同步带16，就可以将反应杯19的重心设计在两根同步带16之间，保证了反应杯19在移动时的稳定性。本发明的实施例中，为保证同步带16施加给底座1的力更加均匀，底座1上的槽在反应杯19运动方向上的两端朝向底座1的下表面倾斜而形成斜面，倾斜的角度范围为2～5度(°)。优选地，该倾角的度数为3度。底座1上的槽在两端被设置为倾斜，可以增加槽的端部的圆滑程度，减小同步带16与槽的端部的摩擦，有效延长同步带16的使用寿命。

底座1在垂直于反应杯19运动方向的两侧安装有左挡板2a和右挡板2b，用于防止反应杯19在放置时超出底板1的边界。本发明的实施例中，左挡板2a朝向右挡板2b的一侧，或者右挡板2b朝向左挡板2a的一侧，可以设置有台阶。当然，在两个挡板上均设置朝向对方的台阶也是可行的。反应杯19上设置有与挡板上的台阶相对应的结构，能够与带有台阶的挡板形成高效、稳定的配合。当反应杯19位于底座1上还未进入存储装置中的部位时，该台阶可以为反应杯19提供导向，保证反应杯19在同步带16的带动下能顺利进入存储装置中而不会发生歪斜而卡在左挡板2a和右挡板2b上。

反应杯19的底部设置有沿着反应杯19移动方向上的槽状结构。底座1的上表面上还沿着反应杯19的运动方向安装有导向杆4，该导向杆4插入在反应杯19底部的槽状结构中，与反应杯19的底部相配合，在反应杯19移动过程中为反应杯19提供导向作用。

存储装置包括有存储架和升降机构。存储架是一个空心支架，包括有顶板9和位于顶板下方的左层架7与右层架13。两个层架各设置有多层相互平行的层板，每个层架上层板的数量是相等的。左层架7与右层架13相对应，左层架7与右层架13上层数相同的层板处在同一水平面上。每一个层板都可以用来存储反应杯。

底座1在反应杯前进的方向上设置有反应杯挡板，同步带16传送反应杯时，反应杯会在反应杯挡板的正面阻挡下停止。停止前进的反应杯，可以通过推杆等部件将其推到下一工位。

如图1所示的本发明的实施例中，右层架13上设置有加强板11。加强板11上端中间部位安装有滑块8，也即滑块8是借助于加强板11安装在右层架13上。在右层架13本身强度足够的情况下，滑块8也可以直接安装在右层架13。加强板11上还安装有齿条21。本发明的实施例中，齿条21选用金属材料，比如铜，制作而成。

升降机构主要包括有升降架、升降电机以及制动器等。

升降架包括有左固定板5、右固定板14、后挡板6和前挡板12。左固定板5和右固定板14直接安装在底座1上，后挡板6和前挡板12安装在左固定板5和右固定板14上。左固定板5和右固定板14上安装后挡板6和前挡板12的安装孔皆为腰孔，便于调节出后挡板6和前挡板12的最佳作业距离。

本发明的实施例中，升降机构在对应于反应杯进入存储架中的部位，还设置挡片29。如图1所示，挡片29设置在后挡板6的下边缘，可以防止位于存储架中的反应杯在跟随存储架进行升降的过程中倾倒。

本发明的实施例，是通过光耦合器来感知反应杯19的运行位置的，导向杆4上还设置有方便光耦信号传输的凹槽。当反应杯19完全进入到存储装置的存储架中时，通过该对发射端与接收端，就可以感知到反应杯19已经被带到预定位置。当发射端所发出的光线穿过导向杆4上的凹槽到达接收端时，就可以知道反应杯19已经到达了预定位置。此时，可以驱动升降机构带动存储架抬升，同步带19可以带动下一个反应杯19继续进入存储架中。从而，本发明的实施例通过同步带可以实现反应杯19的连续加载，减少了人工操作，提高了工作效率。

而且，本发明的实施例，通过挡板上的台阶以及导向杆4与反应杯19的配合，可以使得反应杯19在移动过程中减少歪斜的程度，保证反应杯19平稳前进。

如图1和图2所示，升降电机25的前轴端通过轴套23安装了一个塑料齿轮22。塑料齿轮22与加强板11上的齿条21啮合，在升降电机25的驱动下，驱动齿条21带动存储装置进行在垂直于底座1的方向上升降。本发明的实施例，齿条21采用铜制作，在减少对齿轮的磨损的同时还可以降低噪音，减小传动过程中的阻力，提高与塑料齿轮22的配合精度，降低升降存储装置过程中产生的噪音。

右固定板14上安装有导轨10。加强板11安装的滑块8与导轨10相配合形成线接触，可以在垂直于底座1的方向上进行相对滚动，为存储架在垂直于底座1的方向上升降提供导向。在本发明的另一些实施例中，导轨10和滑块8可以相互调换位置，也即将导轨10通过加强板11安装在存储架上，而将滑块8安装在升降架上。

本发明的实施例中，存储架和升降机构之间通过滑块8与导轨10的配合，相比现有技术，本发明通过多对轴承与滑道的配合，降低了安装精度和使用环境要求，主要是降低了存储架和升降架的垂直度要求，不会因为一点偏差而引起升降困难，不容易出现卡杯，倒杯现象。

本发明的实施例中，滑块为金属滑块，优选为铝合金材质的金属滑块。导轨优选为塑料导轨。金属滑块，尤其是铝合金滑块与塑料导轨的配合，可以减少存储架升降过程中摩擦产生的噪音，减少滑块与导轨的磨损，延长滑块与导轨的使用寿命，还可以降低成本。

制动器27通过安装板26安装于升降电机25上，在升降电机25断电时对升降电机25进行制动刹车，从而及时制动存储架(断电瞬停)的升降，避免左层架7与右层架13因升降电机25断电而在重力作用下掉落砸到反应杯，引起倒杯甚至变形的现象发生。

本发明的实施例中，升降电机25的电机轴上安装的是带释放部的无励磁型制动器，该无励磁型制动器具有使用寿命长，小型且大扭矩，制动力稳定可靠，并可手动释放的优点，本实施例通过其断电制动的功能，解决了现有技术中升降电机在断电后存储架会掉落砸到、压翻甚至破坏反应杯的缺陷。释放部主要用于消除制动器27在升降电机25断电时对升降电机25的制动作用，恢复升降电机25的转动。

本发明的实施例中，释放部可以是如图2所示的释放杆28(杆状释放部)，在其他的实施例中，释放部也可以是块状或者圆筒状等，只要能够在人力手动或者通电情况下自动地释放被制动的升降电机25，也是可行的。

本发明的实施例中，制动器也可以选用磁粉制动器、磁涡流制动器或者摩擦式制动器等。其中的磁粉制动器主要依靠磁粉磁化所产生的剪力来实现升降电机的制动，磁涡流制动器主要是通过调节励磁电流来调节制动力矩的大小从而实现升降电机的制动，摩擦式制动器主要是利用机械结构比如孔和杆的配合来实现升降电机的制动。

本发明的实施例中，用于实现升降机构进行升降以及反应杯进行前后移动等控制功能的电路控制板，可以安装在左固定板5或者右固定板14的外侧，节约整个产品的空间，产品外观也更加整洁、美观。

本发明的实施例在安装使用过程中，存储架主要依靠滑块与导轨的精密配合来进行定位和在垂直方向上的直线移动，改变了现有技术依靠多面接触来保证存储架垂直方向上直线运动的构造，降低了存储架的装配难度，提高了存储架的移动精度。

本发明的实施例中，后挡板和前挡板的安装位置可以根据反应杯在前进方向上的尺寸而进行灵活地调节，大大减少了卡杯、倒杯现象的发生。

本发明的实施例中，构成升降架的左右固定板以及前后挡板，在不影响强度等方面性能的前提下都开有通孔，减轻了部件整体重量，降低了升降电机的负载，而且为方便取出倾倒的反应杯提供了便捷途径。

本发明的另一些实施例中，用来为存储架的垂直运动进行导向的滑块与导轨配合，也可以设置在左层架这一侧。当然，只要能够实现为存储架的垂直升降进行导向的各种安装方式，均可以应用在本发明的实施例中。

本发明的实施例中，存储架在升降电机断电瞬停，可以是通过传感器驱动刹车机构并依靠摩擦力制动来实现。在本发明的另一些实施例中，存储架在升降电机断电瞬停，也可以是靠升降电机断电时，制动器及时推出一制动杆并使得制动杆穿过存储架上对应孔位阻止存储架进一步移动来实现。当然，采用液压制动器、气压制动器或者磁粉制动器等都是可行的，只要是升降电机断电时能够有效制动存储架的机构，均可以应用在本发明的实施例中。

本发明的实施例中，如图3所示，滑块8包括有主体31以及成对安装在主体31上的滚动部件。其中该主体31为铝合金材质的块状体，直接或者通过加强板等安装在存储架上。该滚动部件为轴承32。主体31固定安装在右加强板上，并通过成对设置的轴承32与导轨形成高效配合，减少了存储架与升降机构之间的关联面，降低了存储架与升降机构之间的安装难度。结合存储架的前挡板和后挡板可以独立调节，从而非常便于实现存储架与升降机构的配合安装和位置调节，能够显著减少反应杯升降过程中的卡杯倒杯现象的发生。而且，即便在反应杯的升降过程中因存储架的前后挡板的位置或者垂直度偏差较大而引起倒杯或者卡杯，也可以简单、高效而且灵活地进行调节。并且，存储架的结构保证了可以灵活实现反应杯的垂直升降，结构简单实用，易于维护调节。如图3所示，滑块中轴承32的数量为4个，在满足导向性能的前提下，相比现有技术减少了轴承或类似部件的数量，降低了设备成本。当然，其他数量的轴承，比如6个或者8个等，都是可行的。轴承32比较典型地可以为深沟球轴承。当然，调心球轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承、推力调心滚子轴承或者圆锥滚子轴承等，只要能够承受径向载荷的轴承都可以应用在本发明的实施例中。

实际上，只要是能够在径向载荷下进行转动的结构，比如深沟球轴承或者其他类型的轴承、滚柱体、圆柱体等等，都可以作为本发明的实施例中的滚动部件，只要是能够和导轨进行配合并为存储架的垂直运动进行导向的结构，可以应用到本发明的实施例中。

本发明的实施例采用滑块与导轨进行配合，简化了存储架垂直运动导向部件的结构，减轻了整体结构的体积和重量，减轻了升降电机以及水平电机的负荷。

本发明的实施例中，安装滑块的右层架上设置有加强筋，提高右层架的强度，保证作业过程中固定不晃动。滑块的大小可以根据存储架的规格而定，滑块主体形状可以多样化，方形最优，结构越简单越好。

本发明实施例的化学发光免疫分析仪，包括前述的反应杯加载存储机构。本发明实施例的化学发光免疫分析仪，还请参考前述反应杯加载存储机构的描述。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明技术方案而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种反应杯加载存储机构，包括加载装置和存储装置，其中：

所述加载装置包括底座和传送装置，所述传送装置沿所述底座将所述反应杯传输到所述存储装置中；

所述存储装置包括存储架和升降机构；所述存储架被设置为存放由所述传送装置送入的反应杯，且与所述升降机构滚动配合，在所述升降机构的驱动下沿垂直于所述底座上表面的方向上升降，

其中：

所述存储架与所述升降机构通过滑块与导轨实现所述滚动配合，所述存储架包括顶板和位于顶板下方的左层架与右层架，所述左层架和所述右层架分别沿所述传送装置的传输方向相对设置，所述滑块和所述导轨安装于所述左层架或所述右层架的一侧，

所述升降机构包括左固定板和右固定板及在所述左固定板和所述右固定板之间夹设的前挡板和后挡板；所述左固定板和所述右固定板分别沿所述传送装置的传输方向竖直设置在所述底座的两侧，所述前挡板和所述后挡板沿所述传送装置的传输方向位置可调。

2.根据权利要求1所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述滑块包括有主体以及成对安装在所述主体上的滚动部件，所述主体通过成对的所述滚动部件安装在所述导轨中，与所述导轨实现所述滚动配合。

3.根据权利要求2所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述主体包括铝合金材质的块状体，所述滚动部件包括轴承。

4.根据权利要求3所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述轴承包括能够承受径向载荷的轴承。

5.根据权利要求4所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述轴承包括深沟球轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承、推力调心滚子轴承或者圆锥滚子轴承。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述升降机构包括电机、安装在所述电机上的齿轮；所述齿轮与安装在所述存储架上的齿条相啮合。

7.根据权利要求6所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述升降机构还包括安装在所述电机上的制动器，被设置为在所述升降电机断电时制动所述电机。

8.根据权利要求7所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述制动器包括释放被制动的所述电机的释放部。

9.根据权利要求8所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述制动器包括无励磁型制动器、磁粉制动器、磁涡流制动器或者摩擦式制动器。

10.根据权利要求1所述的反应杯加载存储机构，其中：

所述升降机构在所述反应杯进入所述存储架的部位，设置有防止所述存储架中的反应杯跟随所述存储架升降时倾倒的挡片。

11.一种化学发光免疫分析仪，包括如权利要求1至10中任一项所述的反应杯加载存储机构。