CN104692307B - 真空采血管脱盖装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空采血管脱盖装置，包括：一齿条；一组齿轮；一组端面螺旋盘；压头；试管架，具有至少一列真空采血管定位单元，每列真空采血管定位单元的个数与齿轮的个数一致，且在真空采血管定位单元内形成有真空采血管插入后的逆止部；以及脱盖动力部件，连接试管架，而驱动试管架上下运动。依据本发明通过降低脱盖力，实现安全可靠且迅速的脱盖。

Description

真空采血管脱盖装置

技术领域

本发明涉及一种真空采血管脱盖装置。

背景技术

医院采血越来越多的使用真空采血管，据不完全统计，仅2013年我国真空采血管的使用量就超过了60亿只。在进行血样分析前，尤其是在自动离心机上分析中要求对真空采血管进行脱盖，较早的时候，都是人工脱盖，随着真空采血管用量的加大，人工脱盖会严重影响血液检测的效率，显然这是医院和患者所不能接受的。

有鉴于此，近几年出现了真空采血管的脱盖装置。脱盖装置的设计首先要考虑真空采血管的形状构造特点，如图1所示，是一种结构最简单的真空采血管的结构原理，它具有一个试管形状的储血管4，在储血管4的管口塞有用于密封储血管4的胶塞3，然后在通过一个帽顶带有穿刺孔2的帽1进一步固定胶塞3，并增加密封面面积。图1中的帽1部分的容纳储血管4的管口，并与储血管4管口具备一定的接合力。

图2则示出了一种加以改进的真空采血管的结构原理图，图中可以看出，相比于前一种真空采血管，其区别之处只在于在帽内设有径向凸起或者内轴环，用于托持胶塞3，从而在脱帽时，帽1会带着胶塞3一起被脱下，也表明脱帽时帽1更容易被脱下。

尽管真空采血管多种多样，但基本结构都是一样的，因此，其脱帽方法不会因为真空采血管生产厂家不一样就会有明显的区别。

专利文献202410848U公开了一种真空采血管脱盖离心机的适配器，它具有一个本体，并在本体上设有若干通孔，通孔由分别与真空采血管的管盖和管体相适应的大、小孔径的两段组成（如图1、图2所示，帽1的直径大于储血管4的直径），本体1上位于通孔的小孔径段处设有与通孔垂直的插槽，插槽内设有一在插槽内可动的卡板，且卡板上形成有与通孔一一对应的穿孔。离心机启动后，利用卡板对帽1的约束，利用离心力，让帽1与储血管4脱离。该结构需要利用卡板的约束实现脱盖，然而它一方面受离心力大小的影响，另一方面，卡板对帽1的约束并不是均匀的，并不能保证卡板对帽1的力是在帽1的轴向，因而，实际脱帽需要更大的力。

另外，一旦帽1与储血管4脱离，则会使储血管4加速下落，因此脱帽也可能会导致储血管4的损毁。储血管4一般采用透明塑料或者玻璃制作，抗破碎能力有限，发明人认为，在脱盖时这是应当考虑的问题之一。

专利文献CN203582434U则提供了另一种脱盖方式，它通过将真空采血管放置在试管架上，然后通过一排抓手将一排真空采血管上的帽1连同胶塞3一块脱下，一排抓手通过一能够上下运动的悬伸杆悬挂，利用上下运动提供脱盖力。这是一种硬脱盖，需要较大的脱盖力，这对真空采血管自身在试管架上的固定提供了比较高的要求。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种真空采血管脱盖装置，通过降低脱盖力，实现安全可靠且迅速的脱盖。

本发明采用以下技术方案：

一种真空采血管脱盖装置，包括：

一齿条，被水平导引；

一组齿轮，在水平导引方向上均匀分布并与所述齿条啮合；

一组端面螺旋盘，与所述齿轮一一对应并同轴连接，且相应的端面螺旋位于该端面螺旋盘的下端面；

压头，上端配合于端面螺旋并在端面螺旋上被径向导引而被向心或离心驱动，且匹配每个端面螺旋设有三个或者四个；该压头的中部具有一个向心设置的针入头，并在针入头下方设有一变形头，该变形头在从上到下方向上由大变小到小过渡，且在端面螺旋径向，针入头长于变形头；

试管架，具有至少一列真空采血管定位单元，每列真空采血管定位单元的个数与齿轮的个数一致，且在真空采血管定位单元内形成有真空采血管插入后的逆止部；以及

脱盖动力部件，连接试管架，而驱动试管架上下运动。

从上述结构可以看出，依据本发明，驱动齿条带动齿轮转动，从而与齿轮同轴的端面螺旋盘被驱动，端面螺旋盘则驱动三到四个压头向心或者离心运动，其中向心运动时压紧真空采血管的帽，离心时则是松开。当夹紧帽时，脱盖动力部件带动试管架向下运动而产生与真空采血管相远离的趋势，逆止部则锁住真空采血管的储血管，从而形成帽与储血管的拉脱力。压头包含针入部，用于保证在帽拉脱时能够带着胶塞一块被拉掉，变形部则会通过压紧帽使其发生变形，从而破坏帽与真空采血管之间的接合，降低脱帽力，从而可以安全的实现脱盖。同时，脱盖只需要几个简单的机械动作，非常迅速快捷。

上述真空采血管脱盖装置，所述针入头的向心端为上下设置的刃口，在满足较小的针入压力的条件下，产生一定的切割作用，破坏帽，从而使变形部的变形受到的干涉更少。

上述真空采血管脱盖装置，所述变形头从上到下向离心侧逐渐过渡，降低对储血管管口的应力，避免损坏储血管。

上述真空采血管脱盖装置，所述压头的向心侧还包括设置在变形头下侧与压头下端之间的逆齿面，用于匹配真空采血管上帽的中下侧面，提高脱盖夹持力。

上述真空采血管脱盖装置，所述真空采血管定位单元包括位于下端的恰好匹配真空采血管下部轮廓的定位孔，而所述逆止部位于该真空采血管定位单元的上部或者中上部，且逆止部在真空采血管定位单元轴向的长度不小于真空采血管定位单元总长的1/4，且不大于真空采血管定位单元总长的1/2，利于其他部分的设置。

上述真空采血管脱盖装置，所述逆止部为向内延伸并向下倾斜的橡胶质的舌片，结构简单，实现起来非常容易。

上述真空采血管脱盖装置，所述舌片为围绕在真空采血管定位单元周向的带状舌片，逆止能力强，制造工艺简单。

上述真空采血管脱盖装置，所述真空采血管定位单元的上端还设有一端带有导引口的光孔，该光孔与所述定位孔共同构成真空采血管的定位部，定位准确，便于端面螺旋盘的定位操作。

上述真空采血管脱盖装置，所述真空采血管定位单元的逆止部与定位孔分属于两个不同的部件，且含有逆止部的部件在每列真空采血管定位单元的列向构造为开合的两部分，而关于竖直面面对称设置，利于脱盖后，真空采血管从真空采血管定位单元中取出。

上述真空采血管脱盖装置，试管架下部具有T型定位部件，而在所述脱盖动力部件上部设有匹配该T型定位部件的T型槽，能够快速的将试管架连接到脱盖动力部件上。

附图说明

图1为一种原始的真空采血管的结构原理图。

图2为一种改进的真空采血管的结构原理图。

图3为一种依据本发明的真空采血管脱盖装置的结构原理图。

图4为图3中的A部放大图。

图5为压头齿面法向投影图。

图6为真空采血管定位结构示意图。

图中：1.帽，2.穿刺孔，3.胶塞，4.储血管，5.凸起或者内轴环；6.导引头，7.齿条，8.齿轮，9.齿轮轴，10.T型导引头，11.压头，12.管架，13.T型定位部，14.T型槽，15.导孔，16.导柱，17.动力杆，18.机架，19.动力架，20.端面螺旋盘；21.针入头，22.变形头，23.逆齿面；24.光孔，25.导引口，26.逆止条，27.定位孔。

具体实施方式

可以预见的，本发明中采用将真空采血管竖直放置，上下脱盖的方式进行脱盖。

可以预见，例如端面螺旋盘20为圆盘形件，从而径向的概念被确定，同时，离心、向心可被确定。

对于齿轮8与齿条7的啮合，可以预见地，两者模数相同，但需注意，齿轮的大小会造成传动比发生变化，从而在齿条移动量确定的情况下，不同大小的齿轮会产生不同大小的转角，同时，齿轮大小与力矩的传递也可被机械领域的技术人员所理解，因此，可以根据具体需要调整齿轮的大小，已获得合适的力矩。

关于齿条的导向，在机械领域中非常常见，于此并不需要作出详细描述，例如图3中所示的导引头6，设置在齿条7的一端，一般通过轴孔配合实现导向，通常是齿条7的两端导向。

另外，在一些应用中采用轨道导向，齿条的背面构成轨道的滑块。

参见说明书附图3至6所示的一种真空采血管脱盖装置，其基本结构包括一下几个部分：

一齿条7，被水平导引，例如图3中所示的水平方向，图中，导引头6被用于导引，例如孔的导引，齿条7的另一端可能连接驱动头，也快成用齿轮来驱动齿条。

齿条7在一些实施例中可以采用具有止点的部件的驱动，例如气缸、液压缸等，可以直接输出直线运动，据此还可以选择例如直线电机。

齿条7还可以被定距驱动，例如设置限位。

然后配置一组齿轮8，在水平导引方向上均匀分布并与所述齿条7啮合，应当理解，该组齿轮的模数相同，大小相同，从而能够被同步驱动。

需要说明的是，包括齿条7、齿轮8都需要机架进行辅助或者说例如齿轮7都要装在例如齿轮架上，不过，基于此，本领域的技术人员容易知道，在此不再赘述。

然后配置一组端面螺旋盘20，如图3上部所示，图中采用省略画法，不只是表示含有三个端面螺旋盘20，端面螺旋是一种设置在端面上的螺旋槽，通常被驱动的部件也设有部分端面螺旋，导程一样，随着端面螺旋的转动，产生被驱动部件的径向移动。

图中，端面螺旋盘20通过齿轮轴9与所述齿轮8一一对应连接，与齿轮8构成双联轮，这里把端面螺旋盘20看成是轮，就构成了双联轮结构，这样两者就是所谓的同轴结构，具有相同的转动。

为了实现对真空采血管的脱盖，相应的端面螺旋位于该端面螺旋盘20的下端面。

关于端面螺旋盘20的结构可以参考机床上用的卡盘结构，当然里面采用锥齿轮进行传动，对行程不需要精确考虑。

那么相对于卡盘上的卡爪，此处采用具有特定结构的压头11，当然，类同于卡盘，其上端也是端面螺旋的一部分，而配合于端面螺旋并在端面螺旋上被径向导引而被向心或离心驱动，且匹配每个端面螺旋设有三个或者四个。

这样，当端面螺旋盘20转动时，例如三个卡爪就能够被同步的向心或者离心的驱动，当然，夹紧时向心运动，反之，离心运动。

在看图1和图2中所示的结构，胶塞3部分的露出储血管4的管口，帽在包覆该部分胶塞3的情况下，还与部分的储血管4接合，那么就会产生多个接合面，首先是胶塞3与储血管内壁的接合面，然后是帽与部分胶塞的接合面，最后是帽1与储血管4上端管壁的接合面，接合力的产生源自胶塞3与储血管4管壁之间的摩擦和帽1与储血管4外壁的摩擦。

因此，该压头11的中部具有一个向心设置的针入头21，如果把胶塞3露出管口的部分称为第一部分的话，那么针入头21应该在帽1的帽顶下面，但不会占据全部的露出部分。

然后在针入头21下方设有一变形头22，该变形头22则占据了余下的露出的部分，但不会触及出储血管4的管头，避免损伤管头。

另外，该变形头22在从上到下方向上由大变小到小过渡，这样产生的变形就会在上端最大，在下端最小，使帽1发生变形，进而会产生物质的流动，也就是帽1例如发生起皱，从而破坏接合面，降低脱盖力。

针入头21一方面用于破坏接合力，另一方面会使帽1发生变形，甚至是刺穿帽1的侧壁，而进入胶塞3，从而能够同时把两者脱开。

相对而言，在端面螺旋径向，针入头21长于变形头22，在于变形头22主要作用是产生变形，而针入头21则最好能够刺穿帽1的侧壁，且变形头22尽可能不影响储血管4的管口。

配置试管架，如图中所示的管架12，具有至少一列真空采血管定位单元，每列真空采血管定位单元的个数与齿轮8的个数一致，且在真空采血管定位单元内形成有真空采血管插入后的逆止部。

其中，关于真空采血管定位单元的列数，可以参考常规的试管架，在对一列操作完毕后，可以进行第二列、第三列的操作。

逆止适用于管状物的逆止，插入收到的是简单的较轻的摩擦，反向取出时，会受到较大的反作用力，一般采用橡胶质的孔会产生这种作用，或者说真空采血管定位单元中的逆止部为橡胶管，在插入的时候因为管头的导引作用，往往受力不会太大，反向拉出时会产生基于摩擦的黏滞。

在前文所示的内容中指出，通过压头11的作用能够消弱接合力，通常，采用简单的橡胶孔一定程度上就可以客服剩余接合力而完成脱盖。

还可以采用其他的逆止结构，在下文中会优选一种逆止结构，以满足较强的防脱力。

然后再施加脱盖力，因而需要配置脱盖动力部件，连接试管架，而驱动试管架上下运动，即直线运动，或者升降运动，这在机械中属于常规的运动方式，可选的机构非常多。

关于所述针入头21一种选择是采用尖头结构，也就是针状结构，这种结构能够比较容易的刺穿帽1，帽多是软塑料材质，比较容易被刺穿，从而把帽1与胶塞3通过针入头21连接到一起，能够被一起取下。

另一种可选结构是针入头21的向心端为上下设置的刃口，一方面产生切割作用，形成较大的缝隙时开口，再通过变形头22的挤压就会产生比较大的变形，从而获得较好的脱盖能力。

如图4所示，所述变形头22从上到下向离心侧逐渐过渡，这样就对储血管4管口的影响非常小，避免破坏管口。

参见说明书附图4和附图5，所述压头11的向心侧还包括设置在变形头22下侧与压头11下端之间的逆齿面23，用于匹配真空采血管上帽的中下侧面，当逆齿面23与帽1的侧面配合后，能够产生比较大的摩擦系数。同时应当理解，由于帽1在脱盖后就成为医疗垃圾，因此不必考虑逆齿面23是否会损伤其表面的问题。

进一步地，所述真空采血管定位单元包括位于下端的恰好匹配真空采血管下部轮廓的定位孔27，这样能够保证真空采血管被准确定位，从而保证脱盖的定位。

逆止部的存在会产生一定的间隙，会影响定位，因此配置独立的定位部分有利于脱盖的顺利进行。

如图6所示，图6只为清楚表达真空采血管定位单元的定位结构原理，而省略了其他部分。图中，所述逆止部位于该真空采血管定位单元的上部或者中上部，且逆止部在真空采血管定位单元轴向的长度不小于真空采血管定位单元总长的1/4，以保证逆止所需要的拉脱力。

另外，逆止部不宜过长，否则其他部分难以布设，且在插入真空采血管时需要比较大的力，会影响脱盖效率，因此逆止部的轴向长度不大于真空采血管定位单元总长的1/2。

在优选的结构中，所述逆止部为向内延伸并向下倾斜的橡胶质的舌片，舌片可以分成多层，而轴向分布在相应于储血管4的轴向。

舌片最好在关于储血管4的轴线轴对称地布设，舌片可以是弧形，例如舌片的圆心角为5度，配置12个，均匀分布，也可以采用较大的舌片，例如采用圆心角为30度的舌片，配置为3个（非轴对称），均匀布设。

在一些实施例中，所述舌片为围绕在真空采血管定位单元周向的带状舌片，形成例如图6中所示的逆止条26，也就是相当于环绕在储血管4的外壁，从而形成比较大的接触面积，形成可靠的逆止。

舌片斜向下布置，与储血管4的轴线夹角从30度到60度为宜，最好取45度，逆止时，储血管4返回的量较小，且能够形成可靠的逆止。

进而，为了利于真空采血管的置入，所述真空采血管定位单元的上端还设有一端带有导引口25的光孔24。

另外，为了形成可靠的定位，在优选的实施例中，该光孔24与所述定位孔27共同构成真空采血管的定位部，形成两端定位，定位准确性更好。

为了方便储血管4的取出，所述真空采血管定位单元的逆止部与定位孔27分属于两个不同的部件，且含有逆止部的部件在每列真空采血管定位单元的列向构造为开合的两部分，而关于竖直面面对称设置。

在这种配合中，两个部分可以采用钳形结构，在一端设置张开销轴，另一端带有锁定装置。

为方便脱盖装置的快速装配，参见附图3下部，试管架下部具有T型定位部件，如图3中所示的T型定位部件，而在所述脱盖动力部件上部设有匹配该T型定位部件的T型槽14。

在图3所示的结构中，还包括例如T型导引头10，用于压头11的导向，也采用T型槽导向结构。

关于脱盖动力部件，其原动力可以采用例如依靠凸轮或者偏心轴的结构，可以产生微量的驱动，当采用偏心轴时就需要将两根偏心轴配置在动力架19的上侧，分居在动力架19上表面的两端，靠两根偏心轴的同步驱动实现向下运动。

上述结构实现对动力架19的压力，在图3中还采用了拉的方式，也就是通过动力杆17进行拉，单根动力杆17不能够形成可靠的导向作用，因此还配置了多个平行于动力杆17的导柱16、导孔15的配合结构。

动力杆17是直线运动，属于机械上的最基础的运动，对于其动力来源，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种真空采血管脱盖装置，包括：

试管架，具有至少一列真空采血管定位单元，在真空采血管定位单元内形成有真空采血管插入后的逆止部；

脱盖动力部件，连接试管架，而驱动试管架上下运动

其特征在于，其进一步包括：

一齿条（7），被水平导引；

一组齿轮（8），在水平导引方向上均匀分布并与所述齿条啮合；且齿轮（8）的个数与每列真空采血管定位单元的个数一致；

一组端面螺旋盘（20），与所述齿轮（8）一一对应并同轴连接，且相应的端面螺旋位于该端面螺旋盘（20）的下端面；

压头（11），上端配合于端面螺旋并在端面螺旋上被径向导引而被向心或离心驱动，且匹配每个端面螺旋设有三个或者四个；该压头（11）的中部具有一个向心设置的针入头（21），并在针入头（21）下方设有一变形头（22），该变形头（22）在从上到下方向上由大变小到小过渡，且在端面螺旋径向，针入头（21）长于变形头（22）。

2.根据权利要求1所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，所述针入头（21）的向心端为上下设置的刃口。

3.根据权利要求2所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，所述变形头（22）从上到下向离心侧逐渐过渡。

4.根据权利要求1至3任一所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，所述压头（11）的向心侧还包括设置在变形头（22）下侧与压头（11）下端之间的逆齿面（23），用于匹配真空采血管上帽的中下侧面。

5.根据权利要求1所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，所述真空采血管定位单元包括位于下端的恰好匹配真空采血管下部轮廓的定位孔（27），而所述逆止部位于该真空采血管定位单元的上部或者中上部，且逆止部在真空采血管定位单元轴向的长度不小于真空采血管定位单元总长的1/4，且不大于真空采血管定位单元总长的1/2。

6.根据权利要求5所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，所述逆止部为向内延伸并向下倾斜的橡胶质的舌片。

7.根据权利要求6所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，所述舌片为围绕在真空采血管定位单元周向的带状舌片。

8.根据权利要求5-7任一所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，所述真空采血管定位单元的上端还设有一端带有导引口（25）的光孔（24），该光孔（24）与所述定位孔（27）共同构成真空采血管的定位部。

9.根据权利要求5-7任一所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，所述真空采血管定位单元的逆止部与定位孔（27）分属于两个不同的部件，且含有逆止部的部件在每列真空采血管定位单元的列向构造为开合的两部分，而关于竖直面面对称设置。

10.根据权利要求1所述的真空采血管脱盖装置，其特征在于，试管架下部具有T型定位部件，而在所述脱盖动力部件上部设有匹配该T型定位部件的T型槽。