CN107032025A - 一种采血管处理装置的试管抓取机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种采血管处理装置的试管抓取机构，包括试管加料仓、三轴取管机构；试管加料仓存放有试管，三轴取管机构设置于试管加料仓的上方，三轴取管机构包括在可在x轴上移动的第一移动模块、在y轴上移动的第二移动模块，和在z轴上移动的试管夹取部，第二移动模块设置在第一移动模块上可随第一移动模块在x轴方向移动，试管夹取部设置在第二移动模块上并可沿z轴方向移动；本发明提供的采血管处理装置的试管抓取机构的试管夹取部用于夹取试管，并且在z轴上移动，通过第一移动模块在x轴上移动、第二移动模块在y轴上移动以及自身自身在z轴上的移动实现试管抓取自动化，简单方便，代替人手操作并避免由于人手操作所带来的人为失误。

Description

一种采血管处理装置的试管抓取机构
技术领域
本发明涉及医学检验领域，具体而言涉及一种采血管处理装置的试管抓取机构。
背景技术
现各类检验机构、门诊以及有需要进行液体检测样本试管信息集中处理的机构，在对病人或者体检者抽取血液样本前，需按照医嘱要求亲自在备用的几款真空采血管(试管)中选出所需色标的真空采血管，而且真空采血管的规格大小会有不同。
这类机构每天需要采血的对象人数众多，传统的操作中，试管通常集中放置在一试管盘内，人工分辨挑选需要的试管后，再将需要的试管拣选出来进行使用，每一试管均是人工进行操作抓取，这一流程就成为操作人员繁重的事务性工作，且由于每天需要采血的人员众多，比较容易发生人为错误，或会引致医患纠纷、投诉甚至诉讼等结果，因此需要一种自动化程度高的一种采血管处理装置的试管抓取机构以解决以上问题。
发明内容
本发明的任务是为了克服传统人手选择试管中出现差错的问题，提供自动化程度高的一种采血管处理装置的试管抓取机构的硬件结构。为实现上述目的，本专利采用如下技术方案：
一种采血管处理装置的试管抓取机构，它包括试管加料仓和三轴取管机构；所述试管加料仓存放有试管，所述三轴取管机构设置于所述试管加料仓的上方，所述三轴取管机构包括在可在x轴上移动的第一移动模块、在y轴上移动的第二移动模块，和在z轴上移动的试管夹取部，所述第二移动模块设置在第一移动模块上可随第一移动模块在x轴方向移动，所述试管夹取部设置在第二移动模块上并可沿z轴方向移动。
优选的，所述试管加料仓是包括一底座和两个相对设置在底座两边的侧壁，所述底座设有用于盛放试管盘的凹槽。
优选的，所述凹槽的深度与试管盘的高度相同，所述凹槽在y轴上的长度不小于试管盘的边长。
优选的，所述底座还设有用于调整凹槽在y轴上的长度以适应试管盘的边长使试管盘固定的伸缩装置，所述伸缩装置上设有防止试管盘上下移动的试管盘限位块，所述限位块设置在与试管盘接触的伸缩装置的边上并高于试管盘的高度。
优选的，所述第一移动模块包括设置在两个所述侧壁的外壁上的第一导轨、第一电机、第一皮带和第一支架；所述第一支架的两端分别卡在两个所述侧壁上的第一导轨上并与第一皮带固定连接，所述第一电机驱动通过滚轮带动第一皮带移动从而带动第一支架在第一导轨上沿x轴方向来回移动，在所述第一轨道上的两端分别设有导轨限位块。
优选的，所述第二移动模块包括第二电机、第二皮带；所述第二电机驱动通过滚轮带动第二皮带移动，所述试管夹取部与所述第二皮带固定连接同时卡在所述第一支架上并由第二皮带带动在第一支架上沿y轴方向来回移动。
优选的，所述试管夹取部包括丝杆步进电机、夹头和顶尖；所述夹头在丝杆步进电机的驱动下在z轴方向上移动，所述顶尖设置于夹头正下方，所述夹头在自然状态下为夹紧状态，当夹头往下运动时，夹头受到顶尖的阻挡挤压，夹头由夹紧状态转变为打开状态。
优选的，它还包括设置在试管加料仓上用于检测试管位置和大小的位置传感器。
优选的，还包括试管掉落通道连接机构，所述试管掉落通道连接机构设置在试管加料仓上，所述试管掉落通道连接机构包括通孔和管道；所述通孔设置在试管加料仓上，在夹取试管后，所述三轴取管机构将试管移动到所述通孔上方，所述管道设置于通孔下方，所述试管掉落通道连接机构还包括第三电机和圆环套；所述圆环套可移动的设置试管加料仓上，所述圆环套其半径比试管半径大且中空，所述第三电机能驱动圆环套至通孔上方位置，所述圆环套在第三电机的驱动下在y轴方向上来回移动。
使用本发明提供的采血管处理装置的试管抓取机构，试管加料仓存放试管，三轴取管机构上的试管夹取部用于夹取试管，并且在Z轴上移动，在夹取试管中或者夹取试管后，通过第一移动模块在X轴上移动、第二移动模块在Y轴上移动以及自身自身在Z轴上的移动实现试管抓取自动化，简单、快捷、方便且自动化程度高，代替人手操作并避免由于人手操作所带来的人为失误。
附图说明
图1是本发明采血管处理装置的结构示意图；
图2是本发明采血管处理装置的条码打印卷贴机构的结构示意图；
图3是本发明采血管处理装置的条码打印卷贴机构的部分分解示意图；
图4是本发明采血管处理装置的另一角度的结构示意图；
图5是本发明图4的试管掉落通道连接机构的局部放大图；
图6是本发明采血管处理装置的另一角度的结构示意图；
图7是本发明图6中的夹爪的局部放大图；
图8是本发明图6中A的局部放大图；
其中，采血管处理装置的试管抓取机构-100，试管加料仓-101，底座-1001，侧壁-1002，凹槽-1003，伸缩装置-1004，限位块-1005，三轴取管机构-102，第一导轨-1021，第一电机-1022，第一皮带-1023，第二电机-1026，第二皮带-1027，夹头-1029，顶尖-1030，位置传感器-1031，通孔-1032，管道-1033，第三电机-1034，圆环套-1035，试管掉落通道连接机构-103，条码打印卷贴机构-200，条码打印部-201，打印头-2011，第一卷柱-2012，定位柱-2014，条码卷贴部-202，结构本体-2021，开口-2022，长缝-2023，夹紧电机-2024，弹性压板-2025，主动胶辊-2026，辅助胶辊-2027，胶辊电机-2028，卷柱电机-2030，试管移送机构-300，夹爪-301，传送电机-302，移送皮带-303，出口部-304，夹爪柄-3011，夹爪前端-3012，夹爪后端-3013，挡块-3014，支柱-3015，夹板-3042。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明，但是本发明的保护范围并不局限于实施方式表述的范围。
参看图1和图4所示，一种采血管处理装置，它包括采血管处理装置的试管抓取机构100、条码打印卷贴机构200和试管移送机构300，其中，采血管处理装置的试管抓取机构100包括试管加料仓101、三轴取管机构102、试管掉落通道连接机构103。
具体的，所述试管加料仓101存放有试管，试管也可以是采血管。所述试管加料仓101包括一底座和两个相对设置在底座1001两边的侧壁1002。所述底座1001设有用于盛放试管盘的凹槽1003。使用者可以通过设置侧壁1002的一侧放进试管盘。
特别说明，x轴方向为所述底座所在平面与所述侧壁所在平面的相交线方向，y轴方向为平行于所述底座并与x轴垂直的方向，z轴方向垂直于x轴与y轴所形成的平面。
参考图1，在一些实施方式中，所述凹槽1003在y轴上的长度不小于试管盘的边长。以适应更多不同规格大小尺寸的试管盘。优选凹槽的深度与试管盘的高度相同。在所述底座1001可设有用于调整凹槽1003在y轴上的长度以适应试管盘的边长使试管盘固定的伸缩装置1004。伸缩装置1004可以通过滑轨等结构与凹槽1003连接，对凹槽1003的大小进行调整。所述伸缩装置1004上设有防止试管盘上下移动的试管盘限位块1005，所述限位块1005设置在与试管盘接触的伸缩装置1004的边上并高于试管盘的高度。所述限位块1005向盛放试管盘的方向延伸，也可以通过其他方案如锁扣装置等把试管盘固定。
所述三轴取管机构102设置于所述试管加料仓101的上方，所述三轴取管机构102包括在可在x轴上移动的第一移动模块、在y轴上移动的第二移动模块，和在z轴上移动的试管夹取部，所述第二移动模块设置在第一移动模块上可随第一移动模块在x轴方向移动，所述试管夹取部设置在第二移动模块上并可沿z轴方向移动。
所述第一移动模块包括设置在两个所述侧壁的外壁上的第一导轨1021、第一电机1022、第一皮带1023和第一支架1024；所述第一支架1024的两端分别卡在两个所述侧壁1002上的第一导轨1021上并与第一皮带1023固定连接，所述第一电机1022驱动通过滚轮带动第一皮带1023移动从而带动第一支架1024在第一导轨1021上沿x轴方向来回移动。为了防止第一支架1024在第一导轨1021滑动时掉落，在所述第一导轨1021上的两端分别设有导轨限位块1025。
所述第二移动模块包括第二电机1026、第二皮带1027；所述第二电机1026驱动通过滚轮带动第二皮带1027移动，所述试管夹取部与所述第二皮带固定连接同时卡在所述第一支架上并由第二皮带带动在第一支架上沿y轴方向来回移动。
除了上述实施方式以外，还有很多方案可以实现所述第一移动模块和第二移动模块共同实现的功能即将试管夹取部在试管加料仓101的上方移动到特定的位置，在此不再赘述。
擦可能考图1和图8，所述试管夹取部包括丝杆步进电机、夹头1029和顶尖1030；所述夹头1029在丝杆步进电机的驱动下在z轴方向上移动，所述顶尖设置于夹头正下方，所述夹头1029在自然状态下为夹紧状态，当夹头1029往下运动时，夹头1029受到顶尖1030的阻挡挤压，夹头1029由夹紧状态转变为打开状态。
在上述各方案中，采血管处理装置还可以包括设置在试管加料仓101上用于检测试管位置和大小的位置传感器1031。另外位置传感器1031获取的试管大小信息可以作为后续条码打印卷贴机构在试管不同高度位置进行条码贴纸的粘贴的根据。
参考图1和图5，所述试管掉落通道连接机构103设置在试管加料仓101上并连通至所述条码打印卷贴机构200。所述试管掉落通道连接机构103包括通孔1032和管道1033；所述通孔1032设置在试管加料仓101上，在夹取试管后，所述三轴取管机构102将试管移动到所述通孔1032上方，所述管道1033设置于通孔1032下方，然后释放试管，试管靠重力作用掉落至通孔1032。
所述试管掉落通道连接机构103还包括第三电机1034和圆环套1035；所述圆环套1035可移动的设置试管加料仓101上，所述圆环套1035其半径比试管半径大且中空，所述第三电机1034能驱动圆环套1035至通孔1032上方位置。
所述圆环套1035在第三电机1034的驱动下在y轴方向上来回移动。特别地，所述圆环套1035是一由上至下半径减少的圆锥形状。
所述圆环套外设有一修正面1036，所述修正面1036与x轴与z轴所在平面平行，所述三轴取管机构102夹取试管不正时，试管沿x轴方向靠近通孔1032，通过修正面1036挤压对不正的试管进行修正使其正常掉落。修正后的试管的呈竖立状态，与x轴和y轴形成的平面垂直。特别的，所述修正面和圆环套是一体化形成。
参考图2-图5所示，所述采血管处理装置的试管抓取机构100可以至少设有两个，所述采血管处理装置的试管抓取机构100由上至下设置并在最下方设置所述条码打印卷贴机构200和试管移送机构300。所述条码打印卷贴机构200的出口与试管移送机构300的入口连接。
当采血管处理装置设有至少两个采血管处理装置的试管抓取机构100，为使试管更好的下落至条码打印卷贴机构200，其中一所述采血管处理装置的试管抓取机构100的通孔与其相邻一所述采血管处理装置的试管抓取机构100的通孔重合，形成一试管垂直下落的直线路径。
另外，根据需要所取试管所在的采血管处理装置的试管抓取机构100位置，圆环套1035有不同的动作。例如若试管位于最上层的采血管处理装置的试管抓取机构100位置，除最上层外的各层采血管处理装置的试管抓取机构100的圆环套1035均被移动至通孔1032上，与各层的管道1033共同形成下落通道。若试管不是位于最上层的采血管处理装置的试管抓取机构100位置，则试管所在的采血管处理装置的试管抓取机构100位置的圆环套1035被移离通孔1032上，其往下各层的采血管处理装置的试管抓取机构100的圆环套1035均被移动至通孔1032上，与管道1033共同形成下落通道。
所述管道1033的长度小于相邻采血管处理装置的试管抓取机构100的底座之间的宽度。
所述条码打印卷贴机构200包括条码打印部201和条码卷贴部202；所述条码打印部201包括用于打印条码的打印头2011、用于装有未使用条码贴纸的第一卷柱2012、用于装有已使用条码贴纸的第二卷柱和用于固定条码贴纸的定位柱2014；条码贴纸从所述第一卷柱2012引出至定位柱2014后由所述打印头2011对条码贴纸进行条码打印，最后被卷至所述第二卷柱2013；所述条码卷贴部202包括一结构本体2021，所述结构本体2021内有一空腔、在面对所述相邻的采血管处理装置的试管抓取机构100的方向上设有一用于接收从所述试管掉落通道连接机构103掉落的试管的开口2022和在面对所述打印头的方向上设有一用于使条码贴纸通过并粘贴在试管壁上的长缝2023，试管通过开口2022进入所述结构本体2021内的空腔。
所述条码卷贴部202还包括夹紧电机2024和弹性压板2025，所述结构本体2021的空腔中设有主动胶辊2026和辅助胶辊2027；所述夹紧电机2024通过带动齿轮推动所述弹性压板2025挤压所述结构本体2021的空腔，同时，所述主动胶辊2026、辅助胶辊2027与弹性压板2025三者形成等边三角形布局，当所述弹性压板2025往所述结构本体2021的空腔内挤压时，试管处于被夹紧状态。
所述条码卷贴部还包括一胶辊电机2028，所述胶辊电机2028连接所述主动胶辊2026使主动胶辊2026可绕其轴心自转从而带动被夹紧状态下的试管旋转。
所述条码卷贴202部还包括一用于试管在所述主动胶辊2026带动下旋转的时候检测其试管外壁确认其试管外壁方向的光电传感器。
所述条码打印部201还包括卷柱电机2030、所述卷柱电机2030驱动所述第二卷柱转动收紧已使用的条码贴纸。
特别的，所述打印头2011是热敏打印头。
参考图4、图6和图7所示，所述试管移送机构300包括夹爪301、传送电机302、移送皮带303和出口部304，所述夹爪301与移送皮带303固定连接，传送电机302通过驱动移送皮带303移动，使夹爪301从底部往上移动至出口部304。
条码打印卷贴机构200处理试管完毕后将试管移送至夹爪301并强制推入夹爪301中。
所述夹爪301包括夹爪柄3011、夹爪前端3012和夹爪后端3013；所述夹爪柄3011上设有挡块3014，所述夹爪前端3012与夹爪后端3013轴连接，所述夹爪前端3012与夹爪柄3011轴连接，所述夹爪后端3013上还设有一支柱3015，夹爪前端3012和夹爪后端3013之间用弹簧拉紧，在自然状态下为夹紧状态，当夹爪前端3012往外部旋转，夹爪后端上的支柱3015受所述夹爪柄3011上的挡块3014阻挡，使夹爪前端3012和夹爪后端3013从夹紧状态转变为打开状态，试管掉落至所述出口部304。
所述出口部304包括一传送带3041，在传送带3041两旁设有夹板3042。
在靠近夹爪301的所述夹板3042上设有一用于通过试管的开口。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：它包括试管加料仓和三轴取管机构；所述试管加料仓存放有试管，所述三轴取管机构设置于所述试管加料仓的上方，所述三轴取管机构包括在可在x轴上移动的第一移动模块、在y轴上移动的第二移动模块，和在z轴上移动的试管夹取部，所述第二移动模块设置在第一移动模块上可随第一移动模块在x轴方向移动，所述试管夹取部设置在第二移动模块上并可沿z轴方向移动。
2.根据权利要求1所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：所述试管加料仓是包括一底座和两个相对设置在底座两边的侧壁，所述底座设有用于盛放试管盘的凹槽。
3.根据权利要求2所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：所述凹槽的深度与试管盘的高度相同，所述凹槽在y轴上的长度不小于试管盘的边长。
4.根据权利要求3所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：所述底座还设有用于调整凹槽在y轴上的长度以适应试管盘的边长使试管盘固定的伸缩装置，所述伸缩装置上设有防止试管盘上下移动的试管盘限位块，所述限位块设置在与试管盘接触的伸缩装置的边上并高于试管盘的高度。
5.根据权利要求2所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：所述第一移动模块包括设置在两个所述侧壁的外壁上的第一导轨、第一电机、第一皮带和第一支架；所述第一支架的两端分别卡在两个所述侧壁上的第一导轨上并与第一皮带固定连接，所述第一电机驱动通过滚轮带动第一皮带移动从而带动第一支架在第一导轨上沿x轴方向来回移动，在所述第一轨道上的两端分别设有导轨限位块。
6.根据权利要求5所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：所述第二移动模块包括第二电机、第二皮带；所述第二电机驱动通过滚轮带动第二皮带移动，所述试管夹取部与所述第二皮带固定连接同时卡在所述第一支架上并由第二皮带带动在第一支架上沿y轴方向来回移动。
7.根据权利要求5所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于，所述试管夹取部包括丝杆步进电机、夹头和顶尖；所述夹头在丝杆步进电机的驱动下在z轴方向上移动，所述顶尖设置于夹头正下方，所述夹头在自然状态下为夹紧状态，当夹头往下运动时，夹头受到顶尖的阻挡挤压，夹头由夹紧状态转变为打开状态。
8.根据权利要求1所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：还包括试管掉落通道连接机构，所述试管掉落通道连接机构设置在试管加料仓上，所述试管掉落通道连接机构包括通孔和管道；所述通孔设置在试管加料仓上，在夹取试管后，所述三轴取管机构将试管移动到所述通孔上方，所述管道设置于通孔下方，所述试管掉落通道连接机构还包括第三电机和圆环套；所述圆环套可移动的设置试管加料仓上，所述圆环套其半径比试管半径大且中空，所述第三电机能驱动圆环套至通孔上方位置，所述圆环套在第三电机的驱动下在y轴方向上来回移动，所述圆环套是一由上至下半径减少的圆锥形状，所述圆环套外设有一修正面，所述修正面与x轴与z轴所在平面平行，所述三轴取管机构夹取试管不正时，通过修正面挤压对不正的试管进行修正使其正常掉落，所述修正面和圆环套是一体化形成。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：它还包括设置在试管加料仓上用于检测试管位置和大小的位置传感器，所述采血管处理装置的试管抓取机构至少设有两个，且所述采血管处理装置的试管抓取机构由上至下设置。
10.根据权利要求9所述的采血管处理装置的试管抓取机构，其特征在于：其中一所述采血管处理装置的试管抓取机构的通孔与其相邻一所述采血管处理装置的试管抓取机构的通孔重合，所述管道的长度小于相邻采血管处理装置的试管抓取机构的底座之间的宽度。
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