CN106903748B - 一种用于采集滤纸干血斑样品的打孔器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，包括平台、龙门形支架、第一抓手臂、第二抓手臂、第一连接装置、第二连接装置、冲孔装置、喷码装置、图像识别装置、气压拨动装置、驱动装置、第一光电开关、第二光电开关；第一抓手臂和第二抓手臂均包括第一吸盘单元、第二吸盘单元、光电开关遮光片及气泵单元，第一吸盘单元和第二吸盘单元均包括吸盘、与吸盘连通的中心轴及套接于中心轴上的弹簧，气泵单元包括气泵和与气泵连接的软管。上述打孔器可提高打孔效率，实现编号、打孔自动进行。

Description

一种用于采集滤纸干血斑样品的打孔器

技术领域

本发明涉及打孔器领域，特别是涉及一种用于采集滤纸干血斑样品的打孔器。

背景技术

目前，利用滤纸干血片进行疾病检测已广泛应用于新生儿疾病筛查领域，原因具体为：新生儿血量少，不宜采集血液、提取血清进行检测，而滤纸干血片具有采血量少、标本制备完成后易于保存和运输、分散采集和集中检测等优势。对于滤纸干血片，可利用打孔器和手工打孔钳打孔，打孔器可降低手工打孔的劳动强度、简化疾病检测步骤。

现有用于采集滤纸干血斑样品的打孔器其采集方式有支架法和直接采样到微孔板两种，不同的采集方式需要不同的打孔器进行，暂无兼顾两种采集方式的打孔器。单一的采集方式只有单一的打孔方式，或将血斑打扣在针板条钉上，或将血斑打在微孔板内，使得打孔器的通用性受限。且现有的打孔器需手工递送和编写流水号，手工递送需实时打孔递送、肉眼确定打孔位置，容易造成失误、增加人力成本，人工编写流水号增加人力成本。

发明内容

本发明的目的在于解决上述至少一个问题，提供一种用于采集滤纸干血斑样品的打孔器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，包括平台、龙门形支架、第一抓手臂、第二抓手臂、第一连接装置、第二连接装置、冲孔装置、喷码装置、图像识别装置、气压拨动装置、驱动装置；平台包括台体和设于台体上的两个导轨，驱动装置包括第一驱动单元、第二驱动单元、第三驱动单元、第四驱动单元，冲孔装置包括冲针和限位单元，限位单元上设有与冲针适配的圆孔，气压拨动装置为板体结构，其上设有通气孔、与通气孔连通的凹槽、与凹槽相接的凸台，凸台所在的平面低于板体的平面，且其上设有与冲针适配的圆孔；龙门形支架的两端分别设于两个导轨上，第一抓手臂与第一连接装置连接，第二抓手臂与第二连接装置连接，第一连接装置、第二连接装置分别与第一驱动单元、第二驱动单元连接，以实现上下移动，第一连接装置、第二连接装置均与第三驱动单元连接，以实现左右移动，第一驱动单元、第二驱动单元、第三驱动单元均设于龙门形支架上，第四驱动单元设于平台上，用于驱动龙门形支架沿导轨前后移动；冲孔装置、喷码装置、图像识别装置分别固定于平台上，气压拨动装置设于平台的底部，限位单元设于平台的顶部，气压拨动装置和限位单元固定连接。

其中，打孔器包括第一光电开关、第二光电开关，第一光电开关固定于第一连接装置，第二光电开关固定于第二连接装置。

其中，第一抓手臂和第二抓手臂均包括第一吸盘单元、第二吸盘单元、光电开关遮光片及气泵单元，第一吸盘单元和第二吸盘单元均包括吸盘、与吸盘连通的中心轴及套接于中心轴上的弹簧，气泵单元包括气泵和与气泵连接的软管，光电开关遮光片固定于第一吸盘单元和第二吸盘单元的中心轴上，第一吸盘单元和第二吸盘单元中心轴的一端与软管连接，其中，气泵为小型气泵。

其中，第一抓手臂的中心轴与第一连接装置活动连接，第一抓手臂的气泵与第一连接装置固定连接，第二抓手臂的中心轴与第二连接装置活动连接，第二抓手臂的气泵与第二连接装置固定连接。

其中，第一连接装置与第一抓手臂中心轴的连接部分位于第一抓手臂的光电开关遮光片和弹簧之间，该弹簧位于该光电开关遮光片的下方；第二连接装置与第二抓手臂中心轴的连接部分位于第二抓手臂的光电开关遮光片和弹簧之间，该弹簧位于该光电开关遮光片的下方。

其中，打孔器包括固定于龙门形支架上的第一滤纸盒和第二滤纸盒，第一滤纸盒用于放置打孔前的滤纸干血片，第二滤纸盒用于放置打孔后的滤纸干血片。

其中，平台上设有槽孔，用于气压拨动装置凹槽所在面与限位单元贴合设置。

其中，第一驱动单元、第二驱动单元均为直线电机，第三驱动单元包括电机和传送带，第四驱动单元包括两个直线电机，分别位于平台的两侧。

其中，冲孔装置包括电机，用于驱动冲针移动，喷码装置用于对第一抓手臂或第二抓手臂抓取的滤纸干血片进行编码，图像识别装置用于对第一抓手臂或第二抓手臂抓取的滤纸干血片上的血斑进行识别，以定位打孔的位置。

其中，软管为三叉管。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器具有以下特点：第一抓手臂和第二抓手臂可上下、左右、前后移动，利用第一抓手臂和第二抓手臂抓取滤纸干血片打孔，相对于单臂模式，节省等待抓手臂抓取、递送、放置滤纸干血片的时间，可进行无等待打孔作业，即第一抓手臂的滤纸干血片打孔时，第二抓手臂可开始递送滤纸干血片，提高打孔效率；利用喷码装置对滤纸干血片进行编号，可避免人工进行编号，实现编号、打孔自动进行；通过气泵给吸盘提供负压，气泵采用小型气泵，此方式可减小打孔器的体积，同时降低噪音，且提高装配的灵活性；以第一抓手臂为例，当气泵对吸盘提供负压和/或吸盘碰撞到物体时，中心轴可向上移动一段距离，光电开关遮光片随之向上移动一段距离，以实现第一光电开关的感应，进而实现第一连接装置的上移，此方式可完成第一抓手臂抓取滤纸干血片后上移、碰撞物体后自动进行规避，且相对于气压感应器，提高装配的灵活性，降低装配要求，减少成本；利用气压拨动装置对冲针冲出来的血斑样品进行拨动导向，可使血斑样品准确掉落到微孔板中，且由于气压拨动装置体积较小，可提高装配的灵活性。

附图说明

图1是本发明用于采集滤纸干血斑样品的打孔器一实施例的结构示意图一；

图2是图1所示实施例的结构示意图二；

图3是图1所示实施例中第一抓手臂、第一连接装置、第一光电开关的结构示意图；

图4是图1所示实施例中第二抓手臂、第二连接装置、第二光电开关的结构示意图；

图5是图1所示实施例中气压拨动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明用于采集滤纸干血斑样品的打孔器进行详细说明，请参阅图1、图2、图3、图4、图5，本实施例用于采集滤纸干血斑样品的打孔器包括平台11、龙门形支架12、第一抓手臂13、第二抓手臂14、第一连接装置15、第二连接装置16、冲孔装置17、喷码装置18、图像识别装置19、气压拨动装置20、第一光电开关21、第二光电开关22、第一滤纸盒23、第二滤纸盒24、驱动装置（图未标）。

其中，平台11包括台体111和设于台体111上的两个导轨112；第一抓手臂13和第二抓手臂14均包括第一吸盘单元131、第二吸盘单元132、光电开关遮光片133及气泵单元（图未标），第一吸盘单元131和第二吸盘单元132均包括吸盘1311、与吸盘1311连通的中心轴1312及套接于中心轴1312上的弹簧1313，气泵单元包括气泵1341和与气泵1341连接的软管（图未示）；冲孔装置17包括冲针171、限位单元172、电机173，限位单元172上设有与冲针171适配的圆孔（图未标）；气压拨动装置20为板体结构，其上设有通气孔21、与通气孔21连通的凹槽22、与凹槽22相接的凸台23，凸台23所在的平面低于板体的平面，且其上设有与冲针171适配的圆孔231；驱动装置包括第一驱动单元251、第二驱动单元252、第三驱动单元253、第四驱动单元（图未标），第三驱动单元253包括电机2531和传送带2532，第四驱动单元包括两个直线电机2541。

本实施例打孔器各部分的连接关系具体如下：

对于第一抓手臂13或第二抓手臂14，光电开关遮光片133固定于第一吸盘单元131和第二吸盘单元132的中心轴1312上，第一吸盘单元131和第二吸盘单元132中心轴1312的一端与软管连接；第一抓手臂13的中心轴1312与第一连接装置15活动连接，第一抓手臂13的气泵1341与第一连接装置15固定连接，第二抓手臂14的中心轴1312与第二连接装置16活动连接，第二抓手臂14的气泵1341与第二连接装置16固定连接；第一连接装置15与第一抓手臂13中心轴1312的连接部分位于第一抓手臂13的光电开关遮光片133和弹簧1313之间，该弹簧1313位于该光电开关遮光片133的下方；第二连接装置16与第二抓手臂14中心轴1312的连接部分位于第二抓手臂14的光电开关遮光片133和弹簧1313之间，该弹簧1313位于该光电开关遮光片133的下方。

第一光电开关21固定于第一连接装置15，第二光电开关22固定于第二连接装置16；第一滤纸盒23、第二滤纸盒24分别固定于龙门形支架12的两侧，第一滤纸盒23用于放置打孔前的滤纸干血片，第二滤纸盒24用于放置打孔后的滤纸干血片。

第一连接装置15、第二连接装置16分别与第一驱动单元251、第二驱动单元252连接，以实现上下移动，第一连接装置15、第二连接装置16均与第三驱动单元253连接，以实现左右移动；第一驱动单元251、第二驱动单元252、第三驱动单元253均设于龙门形支架12上；龙门形支架12的两端分别设于两个导轨112上，第四驱动单元设于平台11上，即两个直线电机2541分别设于平台11的两侧，用于驱动龙门形支架12沿导轨112前后移动。

冲孔装置17、喷码装置18、图像识别装置19分别固定于平台11上；气压拨动装置20设于平台11的底部，限位单元172设于平台11的顶部，气压拨动装置20和限位单元172固定连接。

在本实施例中，第一驱动单元251、第二驱动单元252均为直线电机，可驱动第一抓手臂13、第二抓手臂14上下移动；第三驱动单元253可驱动第一抓手臂13、第二抓手臂14左右移动，其中，第三驱动单元253的传送带2532为皮带，在其他实施例中，传送带2532还可为链条；第四驱动单元可驱动龙门形支架12前后移动，进而带动第一抓手臂13、第二抓手臂14前后移动。

在本实施例中，气泵1341为小型气泵。以第一抓手臂13为例，气泵1341可直接给吸盘1311提供负压，用于吸附滤纸干血片。其中，中心轴1312为中空结构，与吸盘1311连通，吸盘1311与中心轴1312一体化设置。以第一抓手臂13为例，其吸附滤纸干血片的过程具体为：首先第一连接装置15下降，吸盘1311与滤纸干血片接触后，气泵1341给吸盘1311提供负压，吸盘1311受到压力后，中心轴1312向上移动一段距离，进而带动光电开关遮光片133向上移动一段距离，第一光电开关21感应后，进行信号反馈，实现第一抓手臂13吸附滤纸干血片后上移。其中，第一吸盘单元131、第二吸盘单元132为弹簧缓冲型吸盘单元。

在本实施例中，打孔器可采用气压拨动方式实现血斑样品直接掉落到微孔板中，具体为，当冲孔采样后，气压拨动装置20对冲出来的血斑样品进行拨动导向，让其准确掉落到微孔板中。上述拨动导向的实现方式为：平台11上设有槽孔（图未示），用于气压拨动装置20凹槽22所在面与限位单元172贴合设置，当气压拨动装置20与限位单元172固定连接后，由于气压拨动装置20的凸台23较低，气压拨动装置20与限位单元172之间形成一容腔，当通气孔21的气体沿凹槽22到达该容腔时，将冲针171冲出的血斑样品经由凸台23上的圆孔231准确吹至微孔板中。此处所述的血斑样品即滤纸干血斑样品。

在本实施例中，冲孔装置17的电机173用于驱动冲针171移动；喷码装置18用于对第一抓手臂13或第二抓手臂14抓取的滤纸干血片进行编码；图像识别装置19用于对第一抓手臂13或第二抓手臂14抓取的滤纸干血片上的血斑进行识别，以定位打孔的位置。

在本实施例中，软管为三叉管。

在本实施例中，气压拨动装置20实现直接采样到微孔板，在其他实施例中，当拆除气压拨动装置20，可利用板针实现支架法。

综上所述，本发明的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器具有以下特点：第一抓手臂和第二抓手臂可上下、左右、前后移动，利用第一抓手臂和第二抓手臂抓取滤纸干血片打孔，相对于单臂模式，节省等待抓手臂抓取、递送、放置滤纸干血片的时间，可进行无等待打孔作业，即第一抓手臂的滤纸干血片打孔时，第二抓手臂可开始递送滤纸干血片，提高打孔效率；利用喷码装置对滤纸干血片进行编号，可避免人工进行编号，实现编号、打孔自动进行；通过气泵给吸盘提供负压，气泵采用小型气泵，此方式可减小打孔器的体积，同时降低噪音，且提高装配的灵活性；以第一抓手臂为例，当气泵对吸盘提供负压和/或吸盘碰撞到物体时，中心轴可向上移动一段距离，光电开关遮光片随之向上移动一段距离，以实现第一光电开关的感应，进而实现第一连接装置的上移，此方式可完成第一抓手臂抓取滤纸干血片后上移、碰撞物体后自动进行规避，且相对于气压感应器，提高装配的灵活性，降低装配要求，减少成本；利用气压拨动装置对冲针冲出来的血斑样品进行拨动导向，可使血斑样品准确掉落到微孔板中，且由于气压拨动装置体积较小，可提高装配的灵活性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，包括驱动装置和冲孔装置，所述冲孔装置包括冲针和限位单元，其特征在于，还包括平台、龙门形支架、第一抓手臂、第二抓手臂、第一连接装置、第二连接装置、喷码装置、图像识别装置、气压拨动装置；

所述平台包括台体和设于台体上的两个导轨，所述驱动装置包括第一驱动单元、第二驱动单元、第三驱动单元、第四驱动单元，所述限位单元上设有与冲针适配的圆孔，所述气压拨动装置为板体结构，其上设有通气孔、与通气孔连通的凹槽、与凹槽相接的凸台，所述凸台所在的平面低于板体的平面，且其上设有与冲针适配的圆孔；

所述龙门形支架的两端分别设于两个导轨上，所述第一抓手臂与第一连接装置连接，所述第二抓手臂与第二连接装置连接，所述第一连接装置、第二连接装置分别与第一驱动单元、第二驱动单元连接，以实现上下移动，所述第一连接装置、第二连接装置均与第三驱动单元连接，以实现左右移动，所述第一驱动单元、第二驱动单元、第三驱动单元均设于龙门形支架上，所述第四驱动单元设于所述平台上，用于驱动所述龙门形支架沿导轨前后移动；

所述冲孔装置、喷码装置、图像识别装置分别固定于所述平台上，所述气压拨动装置设于所述平台的底部，所述限位单元设于所述平台的顶部，所述气压拨动装置和限位单元固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述打孔器包括第一光电开关、第二光电开关，所述第一光电开关固定于第一连接装置，所述第二光电开关固定于第二连接装置。

3.根据权利要求2所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述第一抓手臂和第二抓手臂均包括第一吸盘单元、第二吸盘单元、光电开关遮光片及气泵单元，所述第一吸盘单元和第二吸盘单元均包括吸盘、与吸盘连通的中心轴及套接于中心轴上的弹簧，所述气泵单元包括气泵和与气泵连接的软管，所述光电开关遮光片固定于所述第一吸盘单元和第二吸盘单元的中心轴上，所述第一吸盘单元和第二吸盘单元中心轴的一端与软管连接，其中，所述气泵为小型气泵。

4.根据权利要求3所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述第一抓手臂的中心轴与第一连接装置活动连接，所述第一抓手臂的气泵与第一连接装置固定连接，所述第二抓手臂的中心轴与第二连接装置活动连接，所述第二抓手臂的气泵与第二连接装置固定连接。

5.根据权利要求4所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述第一连接装置与第一抓手臂中心轴的连接部分位于第一抓手臂的光电开关遮光片和弹簧之间，该弹簧位于该光电开关遮光片的下方；

所述第二连接装置与第二抓手臂中心轴的连接部分位于第二抓手臂的光电开关遮光片和弹簧之间，该弹簧位于该光电开关遮光片的下方。

6.根据权利要求5所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述打孔器包括固定于所述龙门形支架上的第一滤纸盒和第二滤纸盒，所述第一滤纸盒用于放置打孔前的滤纸干血片，所述第二滤纸盒用于放置打孔后的滤纸干血片。

7.根据权利要求6所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述平台上设有槽孔，用于所述气压拨动装置凹槽所在面与所述限位单元贴合设置。

8.根据权利要求7所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述第一驱动单元、第二驱动单元均为直线电机，所述第三驱动单元包括电机和传送带，所述第四驱动单元包括两个直线电机，分别位于所述平台的两侧。

9.根据权利要求8所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述冲孔装置包括电机，用于驱动冲针移动，所述喷码装置用于对第一抓手臂或第二抓手臂抓取的滤纸干血片进行编码，所述图像识别装置用于对第一抓手臂或第二抓手臂抓取的滤纸干血片上的血斑进行识别，以定位打孔的位置。

10.根据权利要求9所述的用于采集滤纸干血斑样品的打孔器，其特征在于，所述软管为三叉管。