CN105021441A - 自动涂片染色机 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为自动涂片染色机。属于医疗卫生临床检验技术领域。它主要解决现有标本涂片、染色均需由人工操作才能完成的问题。它的主要特征是：电动进样装置包括U型直板槽、第一、二直线滑轨、L型进样杆等；自动标本固定传送装置包括标本固定架、第三、四档片、标本传送滑轨等；三维立体机械手包括Y轴滑轨、机械手主棒电机、工作主棒、Z向导轨等；自动玻片传送装置是包括玻片传送直线滑轨、L型上片托盘等；烘干涂片装置包括玻片支杆、烘干U型槽、加热管、L型机械臂等；自动旋转染色装置包括凹型旋转转筒、染色定位盘等；本发明具有对标本进行自动涂片、染色的特点，主要用于标本如血液、尿液、痰液、白带等的自动涂片、染色。

Description

自动涂片染色机

技术领域

本发明属于医疗卫生临床检验技术领域。具体涉及一种用于微生物及其它病原体的涂片、染色、镜检前处理的自动化设备。

背景技术

医学检验中微生物形态学检查是临床病原体诊断的重要手段，在做显微镜检查之前，许多标本如血液、尿液、痰液、白带等都需要进行涂片、染色。目前实验室此项工作均由人工操作完成，无标准操作规程，不利于实验室生物安全。本发明针对以上问题发明了用仪器操作代替人工完成标本自动涂片、自动染色的仪器。

发明内容

本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种减少对操作人员健康危害，提高生物实验室安全的自动涂片染色机，主要用于临床检验科和病理科。

本发明的技术解决方案是：一种自动涂片染色机，包括结构框架及机器机架地板，其特征是：还包括设置在该结构框架及机器机架地板上的电动进样装置、自动标本固定传送装置、三维立体机械手装置、烘干涂片装置、自动旋转染色装置、液晶显示器及操作按键；其中，

所述电动进样装置由U型直板槽、第一直线滑轨、第二直线滑轨、进样电机、进样电机同步带、L型进样杆构成，固定在结构框架上；U型直板槽平行于机器机架底板；L型进样杆固定在第一直线滑轨、第二直线滑轨上；

所述自动标本固定传送装置由标本固定架、第三档片、第四档片、滑行垫片、标本传送滑轨、标本传送电机及传送电机同步带构成；标本固定架上矗立有固定片；第三档片和第四档片围成一条标本传送通道，标本传送滑轨固定在第四档片内部的通道中；

所述三维立体机械手由Y轴电机、Y轴滑轨、Y轴同步带、机械手前档板、机械手后档板、机械手主棒电机、工作主棒、Z轴丝杆电机、Z轴轴连接、Z向导轨、X轴电机、X轴电机主动轮、齿条、CCD高清摄像机构成；机械手前挡板和机械手后挡板固定在Z轴轴连接上；机械手主棒电机设置在机械手前挡板和机械手后挡板之间，工作主棒连接在机械手主棒电机下方；CCD高清摄像机装于机械手后挡板外侧；

所述自动玻片传送装置是由玻片传送直线滑轨、上片Z轴丝杆电机、L型上片托盘、玻片存储箱构成；玻片存储箱固定在机器底板框架上方，玻片传送直线滑轨固定在玻片存储箱外侧档板上；上片Z轴丝杆电机平行玻片传送直线滑轨并固定在玻片存储箱外侧档板上；L型上片托盘固定在上片Z轴丝杆电机的丝杆上，L型上片托盘通过滑块卡在玻片传送直线滑轨上，L型上片托盘伸入到玻片存储箱内部；

所述烘干涂片装置由玻片支杆、烘干U型槽、加热管、L型机械臂、两根烘干支杆、第一电磁阀、拉片电机、拉片电机同步带、拉片传送滑轨构成；两根烘干支杆两端分别与玻片存储箱、染色箱接，烘干U型槽设在两根玻片支杆围成的区域内；第一电磁阀设置在L型机械臂一端；拉片电机同步带与L型机械臂通过滑块连接；

所述自动旋转染色装置由染色箱、玻片固定架、凹型旋转转筒、染色定位盘，旋转步进电机、风扇固定件构成，染色箱固定在机器底板上，染色箱上面固定有操作固定板，在操作固定板上方设有电磁阀滑轨，电磁阀滑轨上方平行设有电磁阀电机、电磁阀电机同步带；

所述液晶显示器采用19〞LED显示屏与电脑主机配合，主要功能是把待检标本的物理特性及操作流程逼真地显现屏幕上，且便于检验人员观察、操作；

所述操作按键包括“电源开关”按键，用于开启和关闭仪器总电源；“紧急按扭”按键，用于仪器出现异常时，使仪器处于静态状态；“风速调整”按键，用于调整排风风量大小；“加热控制”按键，用于调整加热热量大小。

本发明用于样本涂片染色的步骤包括：

1、将玻片和样本盒分别放入玻片存储箱内和样本进样装置内，在操作员的操作下，自动样本盒和玻片通过传送、计数、识别分别进入玻片待检区域和样本待检区域；

2、仪器把传送过来的样本进行固定、开盒、涂片、照相、关盒。旋转螺纹主棒，把开启的样本盒签移动到玻片上方，模仿人工操作，进行防人工涂片，涂片完成后仪器将自动的关闭样本盒的盒盖，并前推后进的处理掉已经完成的样本盒；

3、仪器将自动的去采集样本的可疑处并拍照，并把CCD高清摄像机拍照的照片存储起来 ，然后仪器将自动的开启样本盒并在玻片规定区域进行规定面积的涂片，并把理学的图片在电脑显示屏上显示，医护人员选取可疑的图片进行保存，并确认可疑的部分；

4、在操作程序的控制下仪器将涂完片的玻片运动到自动旋转染色箱内，染色箱对其玻片上的已涂样本进行染色；

5、仪器最后把染色后的玻片传送到医护人员待检去进行待检。

本发明由于采用由结构框架、电动进样装置、标本固定传送装置、三维立体机械手装置、烘干涂片装置、自动旋转染色装置、液晶显示器及操作按键构成的自动涂片染色机，因而电动进样装置可把采集好的样本盒由其上面的进样电机通过第一直线滑轨、第二直线滑轨带动L型进样杆，把样本盒顺着U型直板槽进行自动进样，标本固定传送装置接受到电动进样装置的样本盒，把样本盒传送到样本待检区域，三维立体机械手装置上的Y轴电机通过Y轴同步带和Y轴滑轨到工作区域，机械手螺纹工作主棒通过导向杆并对其旋转开盒、涂片、关盒，自动玻片传送装置上的Z轴丝杆电机带动起L型上片托盘，由其Y轴滑轨把玻片运动到特定区域，并由烘干涂片装置上的L型机械臂和第一电磁阀的配合把玻片移动到涂片区域，等待机械手的涂片，并由加热管对其加热，L型机械臂把完成涂片烘干的玻片运送到自动旋转染色装置里，自动旋转染色装置上的凹型旋转转筒配合其同心轴承在旋转箱内进行旋转，染色电机上下移动并对其已涂玻片进行染色，并由侧部的风扇对其吹风，使其玻片变干。而完成后的样本盒退回到进样区，并被L型进样杆推到标本固定传送装置外面的回收区，同时，L型进样杆更新一批样本到样本架上，从而实现了循环进样。本发明实现了自动进样、自动打开样本盒、自动计数、自动拍取可疑样本的可疑图片、自动进行模仿人工涂片、自动关盒、自动染色、自动烘干、自动吹干玻片、自动回收废弃物，从而达到符合镜检要求的涂片样本，进而代替了人工打开待检的样本盒，有效的防止了检验人员近距离的接触样本，提高了生物安全等级，提高了样本涂片的质量，缩短了处理样本的时间，提高了样本处理的效率，节省了人力。

附图说明

图1是本发明的前视结构示意图。

图2是本发明的电动进样装置示意图。

图3是本发明的标本固定传送装置结构示意图。

图4是本发明的三维立体机械手装置示意图。

图5是本发明的玻片传送装置示意图。

图6是本发明的烘干涂片示意图。

图7是本发明的旋转染色装置示意图。

具体实施方式

本发明自动涂片染色机由结构框架39、机器机架地板34、电动进样装置、标本固定传送装置、三维立体机械手装置、烘干涂片装置、自动旋转染色装置、液晶显示器及操作按键构成。

电动进样装置位于仪器一侧，是标本的进样口，由U型直板槽27、第一直线滑轨1、第二直线滑轨2、进样电机4、进样电机同步带3、L型进样杆23构成。U型直板槽27平行于机器机架底板34且固定在玻片箱上面，U型直板槽27有八列纵向凹槽，L型进样杆23由五根“L”型支杆组成（这样一次进样量可达8*5=40个标本），五根“L”型支杆上端通过第二档片6固定；下端通过第一档片7固定，使L型进样杆23在进样过程中保持整体移动。第二档片6通过滑块固定在第二直线滑轨2上，平行第二直线滑轨2上方设有进样电机4及进样电机同步带3。第一档片7下方设有第一直线滑轨1，通过滑轨连接块与第一直线滑轨1相接，并可沿第一直线滑轨1来回运动。当进样电机4启动正转时，带动L型进样杆23沿第一直线滑轨1方向进样，从而把标本盒推到标本固定传送装置中等待检验；当进样电机4继续正转时， L型进样杆23沿第一直线滑轨1进样方向继续前进，可以把标本盒推到标本固定传送装置外面的回收区；当进样电机4启动反转时，带动L型进样杆23沿第一直线滑轨1方向返回，准备接受下一轮标本。

自动标本固定传送装置由标本固定架31、第三档片33、第四档片30、滑行垫片35、标本传送滑轨36、标本传送电机37及传送电机同步带38构成。标本固定架31矗立的固定片32可固定标本盒。第三档片33和第四档片30围成一条标本传送通道，标本传送滑轨36固定在第四档片30内部的通道中，标本传送滑轨36下方设有标本传送电机37及传送电机同步带38。标本固定架31一边刚好落在标本传送滑轨36上面，滑块将传送电机同步带38和标本固定架31连接并卡在滑轨上。标本固定架31另一边落在滑行垫片35上。滑行垫片35与标本传送滑轨36相对称，使标本固定架31落在其上能保持平稳。

当标本被送入标本固定传送装置中时，矗立的固定片32可将标本固定住，标本传送电机37启动正转时，标本固定架31沿通道运动将标本传送至涂片区；当标本传送电机37启动反转时，标本固定架31沿通道运动将标本传送至涂片等待区，此时，进样电机4正转作用L型进样杆23沿第一直线滑轨1进样方向继续前进，将废弃标本盒推到标本固定传送装置外面的回收区。

三维立体机械手由Y轴电机15、Y轴滑轨14、Y轴同步带8、机械手前档板9、机械手后档板12、机械手主棒电机10、工作主棒11、Z轴丝杆电机16、Z轴轴连接17、Z向导轨18、X轴电机19、X轴电机主动轮20、齿条21、CCD高清摄像机59等构成。Y轴滑轨14固定在结构框架39上，Y轴电机15位于Y轴滑轨14一侧，平行与Y轴滑轨14上方设有Y轴同步带8，Y轴同步带8与电机连接。滑块将Y轴同步带8与Z轴轴连接17，并一起卡在Y轴滑轨14上。Z轴轴连接17垂直方向背板上面设有Z向导轨18。机械手前挡板9和机械手后挡板12固定在Z轴轴连接17上。机械手前、后挡板围成的长方形装置内设有机械手主棒电机10，机械手主棒电机10下方连接有工作主棒11。机械手前挡板外侧固定有丝杆电机；机械手后挡板外侧固定有X轴电机19，X轴电机19与X轴电机主动轮20连接，X轴电机主动轮20形状为齿形，与设置在机械手后档板12内侧的齿条21紧配合。机械手后挡板12外侧另装配了一个CCD高清摄像机59，用来对可疑样板进行拍照，便于检验人员判别可疑样本。三维立体机械手在Y轴电机15的作用下，整个装置可以实现Y向移动；在Z轴丝杆电机16的作用下可实现整体Z向移动；在X轴电机19作用下可实现X向移动；在机械手主棒电机10作用下可实现工作主棒11运用；整个机械手装置互相协作，从而实现了机械手智能化操作，完成了自动定位、自动开启样本盒，并自动进行涂片，自动关闭样本盒，自动获取标本的可疑样本的理学图片等动作。

自动玻片传送装置是由玻片传送直线滑轨24、上片Z轴丝杆电机25、L型上片托盘26、上片托盘连接块46、玻片存储箱5构成。玻片存储箱5固定在机器底板框架34上方，玻片存储箱5外侧档板上固定有Z向（竖立方向）的玻片传送直线滑轨24，上片Z轴丝杆电机25平行玻片传送直线滑轨24固定在玻片存储箱5外侧档板上。L型上片托盘26通过上片托盘连接块46固定在上片Z轴丝杆电机25的丝杆上，上片托盘连接块46卡在玻片传送直线滑轨24上，L型上片托盘26伸入到玻片存储箱5内部，托盘部分上方可存储放置玻片固定架43。玻片固定架43两端设有玻片槽28。当上片Z轴丝杆电机25启动时，L型上片托盘26承载着玻片固定架43可沿Z向运动，玻片存储箱5内的载有玻片的玻片固定架43可连续上片，从而实现玻片自动进样。

烘干涂片装置由玻片支杆29、烘干U型槽58、加热管22、L型机械臂13、第一电磁阀56、拉片电机57、拉片电机同步带54、拉片传送滑轨55构成。烘干涂片装置中两根烘干支杆29组成，（载有玻片的）玻片固定架43移动到烘干涂片区域时落在烘干支杆29上。烘干支杆29两端分别与玻片存储箱5、染色箱42连接。烘干U型槽58设在两根玻片支杆29围成的区域内，烘干U型槽58类似一个储存箱，内部设有加热管22；平行玻片支杆29设有拉片传送滑轨55，L型机械臂13卡在拉片传送滑轨55上。L型机械臂13一端设有第一电磁阀56，第一电磁阀56向下可扣住玻片槽28。拉片传送滑轨55一端设有拉片电机57，拉片电机57控制拉片电机主动轮60，拉片电机同步带54固定在拉片电机主动轮60与拉片电机从动轮61上。拉片电机同步带54与与L型机械臂13通过滑块连接起来卡在拉片传送滑轨55上。当拉片电机57作用时，第一电磁阀56向下扣住玻片槽28，L型机械臂13沿拉片传送滑轨55运动，实现把（载有玻片的）玻片固定架43传送到涂片区域，加热管22和烘干U型槽58对已添加标本的玻片进行烘干。三维立体机械手装置可移动到此工作区域完成对已处理好的标本进行开盒，照相，涂片，关盒等动作。

自动旋转染色装置由染色箱42、玻片固定架43、凹型旋转转筒44、染色定位盘45，旋转步进电机47、风扇固定件41等构成。染色箱42固定在机器底板34上，染色箱42上面固定有操作固定板48，在操作固定板48上方设有电磁阀滑轨49，电磁阀滑轨49上方平行设有电磁阀电机52、电磁阀电机同步带53。电磁阀支杆50与电磁阀电机同步带53固定，并通过滑块卡在电磁阀滑轨49上；电磁阀支杆50一端固定有第二电磁阀51。染色箱42侧面背板上设有染色蜂窝式喷头。染色箱42中内置有凹型旋转转筒44，凹型旋转转筒44是一个长方体的箱体，凹型旋转转筒44通过同心轴承与染色定位转盘45相互嵌套固定。凹型旋转转筒44旋转的四个面分别设有玻片固定架43。染色定位转盘45下方设有旋转步进电机47，定位旋转电机同步带40分别穿过固定在染色定位转盘45和旋转步进电机47上的齿轮，将它们连接成一个整体。风扇固定件41上面固定有（冷却）风扇。

工作时，第二电磁阀51电机启动，第二电磁阀51将烘干涂片装置中玻片固定架43（放置有处理好的玻片）拉至凹型旋转转筒44上固定。旋转步进电机47启动，带动染色定位转盘45旋转，染色定位转盘45通过同心轴承直接控制凹型旋转转筒44旋转，当凹型旋转转筒44旋转到染色箱42侧面时，染色蜂窝式喷头对其喷加试剂，从而实现了玻片的旋转染色。染色完毕后风扇对染色后的玻片（放置在玻片固定架43的玻片）进行吹风，加快玻片的风干，从而快速完成标本的制片。

液晶显示器：采用19〞LED显示屏与电脑主机配合，主要功能是把待检标本的物理特性及操作流程逼真地显现屏幕上，且便于检验人员观察、操作。

操作按键：“电源开关”按键——开启和关闭仪器总电源；

“紧急按扭”按键——仪器出现异常时，使仪器处于静态状态；

“风速调整”按键——调整排风风量大小；

“加热控制”按键——调整加热热量大小。

Claims (1)

1.一种自动涂片染色机，包括结构框架（39）及机器机架地板（34），其特征是：还包括设置在该结构框架（39）及机器机架地板（34）上的电动进样装置、自动标本固定传送装置、三维立体机械手装置、烘干涂片装置、自动旋转染色装置、液晶显示器及操作按键；其中，

所述电动进样装置由U型直板槽（27）、第一直线滑轨（1）、第二直线滑轨（2）、进样电机（4）、进样电机同步带（3）、L型进样杆（23）构成，固定在结构框架（39）上；U型直板槽（27）平行于机器机架底板（34）；L型进样杆（23）固定在第一直线滑轨（1）、第二直线滑轨（2）上；

所述自动标本固定传送装置由标本固定架（31）、第三档片（33）、第四档片（30）、滑行垫片（35）、标本传送滑轨（36）、标本传送电机（37）及传送电机同步带（38）构成；标本固定架（31）上矗立有固定片（32）；第三档片（33）和第四档片（30）围成一条标本传送通道，标本传送滑轨（36）固定在第四档片（30）内部的通道中；

所述三维立体机械手由Y轴电机（15）、Y轴滑轨（14）、Y轴同步带（8）、机械手前档板（9）、机械手后档板（12）、机械手主棒电机（10）、工作主棒（11）、Z轴丝杆电机（16）、Z轴轴连接（17）、Z向导轨（18）、X轴电机（19）、X轴电机主动轮（20）、齿条（21）、CCD高清摄像机（59）构成；机械手前挡板（9）和机械手后挡板（12）固定在Z轴轴连接（17）上；机械手主棒电机（10）设置在机械手前挡板（9）和机械手后挡板（12）之间，工作主棒（11）连接在机械手主棒电机（10）下方；CCD高清摄像机（59）装于机械手后挡板（12）外侧；

所述自动玻片传送装置是由玻片传送直线滑轨（24）、上片Z轴丝杆电机（25）、L型上片托盘（26）、玻片存储箱（5）构成；玻片存储箱（5）固定在机器底板框架（34）上方，玻片传送直线滑轨（24）固定在玻片存储箱（5）外侧档板上；上片Z轴丝杆电机（25）平行玻片传送直线滑轨（24）并固定在玻片存储箱（5）外侧档板上；L型上片托盘（26）固定在上片Z轴丝杆电机（25）的丝杆上，L型上片托盘（26）通过滑块卡在玻片传送直线滑轨（24）上，L型上片托盘（26）伸入到玻片存储箱（5）内部； 

所述烘干涂片装置由玻片支杆（29）、烘干U型槽（58）、加热管（22）、L型机械臂（13）、两根烘干支杆（29）、第一电磁阀（56）、拉片电机（57）、拉片电机同步带（54）、拉片传送滑轨（55）构成；两根烘干支杆（29）两端分别与玻片存储箱（5）、染色箱（42）连接，烘干U型槽（58）设在两根玻片支杆（29）围成的区域内；第一电磁阀（56）设置在L型机械臂（13）一端；拉片电机同步带（54）与L型机械臂（13）通过滑块连接；

所述自动旋转染色装置由染色箱（42）、玻片固定架（43）、凹型旋转转筒（44）、染色定位盘（45），旋转步进电机（47）、风扇固定件（41）构成，染色箱（42）固定在机器底板（34）上，染色箱（42）上面固定有操作固定板（48），在操作固定板（48）上方设有电磁阀滑轨（49），电磁阀滑轨（49）上方平行设有电磁阀电机（52）、电磁阀电机同步带（53）。