CN107132364B - 信息读取装置及样本分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种信息读取装置，包括：主支架；连接在主支架上的第一驱动单元；在第一驱动单元带动下同步运动的第二驱动单元，第一驱动单元驱动第二驱动单元相对于主支架往复运动；与第二驱动单元连接的转动头，第二驱动单元驱动转动头旋转，第一驱动单元向转动头提供与样本管接触或分离的驱动力，转动头能够作用于样本管使样本管旋转并恢复竖直姿态，恢复竖直姿态的样本管在与转动头接触的过程中，能够保证具有较大的接触面积，旋转力的传导充分，降低了信息读取过程中的故障率。

Description

信息读取装置及样本分析仪

技术领域

本发明涉及体外诊断技术领域，更具体地说，涉及一种样本分析检测设备的条码读取装置。

背景技术

在全自动样本分析仪的进样过程中，为了区分每个样本管检测项目的不同，通常会在样本管上粘贴标示该样本管检测信息的条形码，在分析过程前，会对待分析样本的信息进行扫码，但是目前市场上经常使用的条形码的宽度小于样本管的周长，所以当条形码在被贴在样本管上时，通常只能铺满样本管周长的一半，在全自动样本分析仪进行分析过程中，样本管放置在样本架或者样本管支撑座上时，样本管的条形码不一定就正对着样本架或支撑座上的缺口，在全自动分析时，可能会发生扫码故障，所以需要在全自动分析仪上设置样本管旋转装置对需要进行扫码的样本管进行旋转，从而将样本管的条形码对准扫码器。

在进行旋转扫码的过程中，又会存在如果是机械手将样本管放入到样本管支撑座上时，由于是机械手放置，必然不会像人工手动放置一样精准，所以通常会将样本管支撑座的内径设置较大，当样本管被放置到样本管支撑座中时，样本管由于重力作用，并不会完全垂直地固定在样本管支撑座中，又由于样本管的管帽的上表面是平的，所以当样本管产生倾斜时，从样本管上方往下运动的旋转机构，在与样本管管帽接触时，接触的面较小，由于旋转机构又要带动样本管旋转，所以接触面积小，导致摩擦力小，会使得传导到样本管上的旋转力较小，会造成旋转不充分，导致条形码信息读取失败的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种信息读取故障率低、结构简单的信息读取装置，尤其体现在当样本管在样本管支撑座中放置时，样本管并不是垂直的竖在样本管支撑座中，在此时进行旋转样本管会将样本管在不是垂直的状态下进行旋转，导致出现样本管卡死的故障。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种信息读取装置，包括：主支架；连接在所述主支架上的第一驱动单元；在所述第一驱动单元带动下同步运动的第二驱动单元，所述第一驱动单元驱动所述第二驱动单元相对于所述主支架往复运动；与所述第二驱动单元连接的转动头，所述第二驱动单元驱动所述转动头旋转，所述第一驱动单元向所述转动头提供与样本管接触或分离的驱动力，所述转动头能够作用于样本管使所述样本管旋转并恢复竖直姿态。

优选的，所述转动头包括能够调节所述样本管倾斜角度的下压板，所述下压板为所述转动头与样本管接触的部位。

优选的，所述下压板具有初始姿态；当所述样本管处于竖直姿态时，所述下压板与所述样本管接触并保持于所述初始姿态；当所述样本管处于倾斜姿态时，所述下压板与所述样本管接触时倾斜于初始姿态，所述下压板能够旋转过程中恢复初始姿态、并带动所述样本管恢复至竖直姿态。

优选的，所述上压板和所述下压板之间采用可发生形变并且可恢复该形变的连接方式。

优选的，所述上压板设有导向孔，所述下压板上固定设有可穿过所述导向孔的导向杆。

优选的，所述导向孔与所述导向杆之间具有能够使得所述导向杆在预设的角度范围内倾斜的间隙。

优选的，所述下压板设置多个所述导向杆，所述上压板上设置与所述导向杆数量相等数量的导向孔。

优选的，每个所述导向杆外周上设有使得所述下压板复位的弹性部件，所述弹性部件一端与所述上压板接触，另一端与所述下压板接触。

优选的，所述下压板设置所述导向杆的相对面设有接触头，所述导向杆的末端设置有用于限定上压板和下压板之间最长距离的固定帽。

优选的，所述第一驱动单元包括用于提供驱动力的第一驱动器、固定于所述主支架上的导向装置和与所述导向装置配合的传动装置。

优选的，所述传动装置上设有与所述导向装置配合的配合部，和/或所述传动装置上设有固定所述第二驱动器的固定部，和/或所述传动装置上设有固定所述第一驱动器的固定部。

优选的，所述第一驱动器包括驱动主体和伸出部件，所述伸出部件固定连接在所述传动装置上，所述第一驱动器的驱动主体固定在所述主支架上。

优选的，还包括用于读取信息的条码扫描器，所述条码扫描器设置在所述转动头的下方。

相比于传统方案中转动头为不可调整角度的固定转动头，本发明提供的与样本管接触的转动头，由于设置了导向杆，在导向杆和上压板上的导向孔之间的配合产生间隙，并且在导向杆上设置弹性部件，使得与样本管接触的转动头具有一定角度的偏移和复位功能，并且在压紧样本管时，弹簧被压缩，使得转动头与样本管不是硬接触，减小了在条形码的信息读取过程中发生卡管的概率，并且当样本管为非完全垂直的状态在支撑座中时，本方案能够使得转动头能够适应样本管发生的偏移，相较于传统方案，会增大其接触面积，保证摩擦力，从而保证样本管的转动稳定性，并在转动过程中，可以使得样本管恢复成垂直状态，从而保证旋转力的传递，降低了分析仪的故障率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施方式的立体结构示意图；

图2为扫码过程中的结构示意图；

图3为转动头压紧样本管时的结构示意图；

图4为图3状态下转动头的局部放大示意图；

图5为转动头导向杆和导向孔之间关系的局部放大示意图；

图6为样本管在样本管支撑座中发生偏移的示意图；

图7为样本管支撑座示意图；

附图标记如下：转动头—100；上压板—101；导向孔—102；导向杆—103；下压板—104；弹性部件—105；固定帽—106；压缩距离—107；第二驱动器—200；第一驱动器—300；样本管—400；导向装置—500；条码扫描器—600；支撑座—700；支撑孔—701；开口—702；传动装置—800；主支架—900。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

为了便于描述，以放置在水平的桌面或者其他承载台上的样本分析仪的形态描述其他部件的位置关系，例如本技术方案中的信息读取装置会在垂直于水平桌面或承载台的方向上下运动；当样本分析仪不是以水平的方式放置在桌面或者承载台上时，信息读取装置的运动方式同样还是描述为上下运动，这种运动方向的描述对于样本分析仪放置的位置没有关系，而与其正常使用状态下的上方和下方的位置关系确定的。

如图1和2中，信息读取装置，包括：主支架900，用于将信息读取装置连接在主机机架上，主机机架为样本分析仪，具体的来说为血球分析仪的主机机架，该主机机架用于固定分析仪上各个部件或装置的作用；第一驱动单元包括用于提供驱动力的第一驱动器300、固定于主支架900上的导向装置500和与导向装置500配合的传动装置800，第一驱动器300，固定连接在主支架900或主机机架上。第二驱动单元包括第二驱动器200。第一驱动器300的固定方式有包括但不限于以下两种情况，第一驱动器300是固定安装在主机机架上的或者第一驱动器300是固定安装在主支架900上的，由于主支架900也是固定连接在主机机架上的，其目的是最终能够使得第一驱动器300的主体能够相对分析仪是不动的，通过第一驱动器300的伸缩运动，可使得信息读取装置能够相对于主机机架或者主支架900相对运动；更具体的来说，第一驱动器300为伸缩气缸，第一驱动器300包括驱动主体和伸出部件，驱动主体固定在主支架900或主机机架上，伸出部件固定连接在传动装置800上，通过伸缩部件相对于主机机架或主支架900上下运动，从而达到信息读取装置能够上下运动，进而压住样本管400的管帽。本实施例中的伸缩气缸也可以由例如电机加皮带的机构或者电机加齿轮加齿条的结构或者电机加丝杠的结构，凡是能够使得被驱动的装置能够在直线上进行往复运动的装置或结构对于本领域的技术人员而言均为显而易见的。

导向装置500，固定设在主支架900上的滑轨，传动装置800，固定连接第一驱动器300和第二驱动器200。传动装置800在本实施例中为包括三个部分的钣金结构，第二驱动器200固定在第一部分，第一驱动器300固定在第二部分，第一部分和第二部分处在同一平面上，与滑轨配合的滑块固定在第三部分上，第三部分与第一部分和第二部分组成的平面垂直，且处在该平面的边缘上，其目的是为了让传动装置800与导向装置500配合，使得第二驱动器200能够在第一驱动器300的带动下，通过传动装置800的连接，第二驱动器200能够同步的上下往复运动。导向装置500的滑轨和传动装置800上的滑块的配合是用于对第一驱动器300的运动方向进行导向作用。

转动头100，与第二驱动器200连接；第二驱动器200带动转动头100旋转，第二驱动器200在本实施例中为旋转电机，其电机的驱动轴从传动装置800上的孔穿出，在传动装置800的另一面连接转动头100，由于转动头100相对于电机的驱动轴是固定不动的，所以说，当第二驱动器200上下往复运动时，转动头100也上下往复运动，当第二驱动器200的驱动轴转动时，转动头100也同时转动。

本实施方式的整体运动关系如下：当样本管400因为条码位置未对准条码扫描器600，需要旋转样本管400时，以使得条码随样本管400旋转至能够被条码扫描器600识别的位置，首先需要将会与样本管400接触的转动头100下降至与样本管400接触，并在接触后由第二驱动器200驱动转动头100旋转，从而达到旋转样本管400的目的。第一驱动器300可以通过其伸缩部件使得传动装置800沿着导向装置500的方向上往复运动，从而带动着同时也固定设置在传动装置800上的第二驱动器200往复运动，由于第二驱动器200连接有转动头100，所以达到转动头100能够在沿着导向装置500的方向往复运动，并且由于第二驱动器200可以使得转动头100旋转，所以当转动头100下降到一定程度，与需要进行扫码的样本管400接触时，再进行自转，从而通过转动头100通过摩擦力带动样本管400旋转。

通过上述第一驱动单元连接到第二驱动单元，第二驱动单元连接到转动头100，通过第一驱动单元的伸缩运动从而带动第二驱动单元和转动头100能够达到与样本管400接触和分离的作用，通过第二驱动单元的转动带动转动头100转动，从而能够达到当转动头100在接触到样本管400时，第二驱动单元能够驱动转动头100旋转，达到旋转样本管400的目的，从而达将样本管400上的条形码旋转到条码扫描器600可以读取到信息的位置。

在本实施例中，如图4和5所示：转动头100包括能够调节样本管400倾斜角度的下压板104，下压板104为转动头100与样本管400接触的部位，转动头100包括上压板101和下压板104，其中上压板101和下压板104为外形尺寸相似的圆形板，其半径稍大于样本管400的管帽半径，其效果是为了装置美观。另外也在一定程度上控制转动头100的体积，从而达到整体结构小型化，从而给样本分析仪节省更多的空间。上压板101设有导向孔102，下压板104上固定设有可穿过上压板101上导向孔102的导向杆103。下压板104设置多个导向杆103，上压板101上设置与导向杆103数量相等数量的导向孔102。在本实施例中，导向孔102的数量为3个，由此可知导向杆103的数量也为3个，对于导向稳定性来说，3个点具有稳定性，又使得结构简单的优点。从另一方面来说，上压板101为与第二驱动器200与转动头100的连接件，由于设置的导向孔102，所以上压板101可以沿着导向杆103的方向运动，或者说下压板104可以相对上压板101沿着导向杆103的方向运动，导向杆103外周上设有弹性部件105，弹性部件105一端与上压板101接触，另一端与下压板104接触，转动头101在第一驱动器300的驱动下下降时，其下压板104与样本管400发生接触时，由于第一驱动器300还会继续下降一定的距离，达到压紧样本管400的目的。在此时，下压板104就会沿着导向杆103的方向向上压板101的方向运动，又由于上压板101是固定在第二驱动器200上的，所以上压板101和下压板104之间的距离减小，弹性部件105被压缩，所以转动头100与样本管400的接触并不是硬接触，压紧样本管400的力也是由弹性部件105提供，使得压紧力可变且有缓冲，避免造成硬性接触导致样本管400损坏或者是信息读取装置的损坏。

在本实施例中，如图5和图6和图7中，上压板101和下压板104之间采用可发生形变并且可恢复该形变的连接方式，上压板101的导向孔102内径大于导向杆103的直径，所以说导向杆103能够在导向孔102内发生一定的偏移，使得导向杆103相对于上压板101可以呈垂直状态或非垂直的状态；支撑座700是用于在放置样本管400的装置，由于运送样本管400到从急诊放置位置到吸样位置，或者从自动放置位运送到吸样位置，再或者从急诊放置位运送到自动放置位置，由于可能是需要人手动或仪器自动将样本管400放置进入支撑座700中或者从支撑座700中取出，特别是在分析仪的抓手自动将样本管400放入到支撑座700中时，由于抓手在自动抓取样本管400时，不能完全保证在放入支撑座700时，样本管400的中心轴线与支撑座700的支撑孔701的中心轴线完全重合，并且分析仪的抓手不能完全保证其运动到支撑孔701中心轴线的精准度，所以在设置支撑座700时，通常其会设置一个用于支撑样本管400的支撑孔701，但支撑孔701的内径需要大于样本管400的外径，所以当样本管400在支撑座700中时，经常能够发生如图6所示的样本管400倾斜的现象。在此时，如果在导向杆103和导向孔102之间没有间隙，转动头100继续下降，下压板104则与样本管400接触则可能只是点接触，下压板104旋转，由于接触面积小，下压板104上的力传导到样本管400上的力就会变小，最终导致旋转的力传导不够，样本管400的旋转发生故障。如果按照实施方式实施，导向杆103和导向孔102之间设置有间隙，由于间隙的原因，导向杆103可以在一定程度上与上压板101之间保持非垂直的状态，从而下压板104也与上压板101形成非垂直的状态。再由于弹性部件105的作用，当下压板104下降与样本管400接触时，刚接触时样本管400的管帽相对于下压板104的接触面有一定的角度，再当下压板104继续下降压缩弹性部件105时，由于间隙的作用，下压板104也可以相对于上压板101而言产生相对的角度，由于下压板104已经与样本管400产生支撑点，所以在下压板104会向没有与样本管400接触的一端偏移，从而达到增加与样本管400管帽接触面积的目的。再然后，由于弹性部件105不仅是在沿着其轴线方向上有回弹力，在其轴线在外力作用下发生偏移后，其也具有回弹的力，再加上第二驱动器200提供的旋转力的作用，在样本管400转动的同时，被拉回至垂直的状态，恢复竖直的姿态，从而达到力的传动效率增加，避免由于摩擦面积小，导致的传动力不够，进而导致的样本管400不能或者是不能高效地转动，从而导致信息读取装置发生信息读取故障。

如图7所示，对于上述实施例的一种情况如下，样本管400的长度为80mm，横截面直径为12.5mm，支撑座700的支撑孔701的内径为16.5mm，支撑座700的孔内深度为36mm，支撑座700在分析仪常规使用状态时，是垂直于水平面的，在当前情况下，将样本管400放入到支撑孔701中，由于重力作用，样本管400将会向某一方向倾斜，通过计算得出此时样本管400的轴心轴线与水平面垂直线之间的夹角为6度左右，此时如果将转动头100下降至样本管400上端与样本管400接触时，此时仅有样本管400管帽的边角与转动头100接触。

在本实施例中，如图7和图2所示，支撑座700包括一个支撑孔701，在孔的侧壁上还设置一个开口702，其开口在图2中，对准条码扫描器600，由于在转动头100的带动下，当样本管400上的条形码转动到开口702时，条码扫描器600就能够扫描出样本管400中的样本信息，从而指令样本分析仪做出相应的动作。

在本实施例中，如图3和图4所示，当下压板104压在样本管400上时，会压缩设置在上压板和下压板之间的弹性部件105，此时，弹性部件105被压缩的距离就等于压缩距离107，在导向杆103的靠近上压板101的末端设置有固定帽106，其用于限制上压板101和下压板104之间的距离，上述的弹性部件105在本实施例中一般指的是包括但不限于是弹簧，而对于这种弹性部件中选择使用哪一种弹性部件，对于本领域技术人员而言是显而易见的。

在另一个实施例中，当其他部件都与上述实施例相同的情况下，将导向杆103设置为可形变的弹性材料，例如橡胶、记忆合金等，该弹性材料包括一定的形变以及形变后的恢复能力，并且具有较为稳定的传递旋转力的能力，则在本实施例中就无需在设置弹性部件105，同样能够达到上述实施例中的导向杆103和弹性部件105的组合实现的形变和复位功能。

在另一个实施例中，当其他部件都与上述实施例相同的情况下，还可以将上压板101和下压板104固定连接或者一体成型，但将采用可发生形变并且可恢复形状的软性材质制作下压板104，例如橡胶、记忆合金等材料，当下压板104与样本管400接触时，当第一驱动单元提供下压力给下压板104，下压板104则发生形变，使得与样本管400的接触面积增大，从而也能达到上述实施例中增大下压板104和样本管400的接触面积，增大摩擦力的功能。

在另外的实施例中，导向杆103的末端设置成螺纹结构，而固定帽106为螺母结构，当弹性部件105在使用了一段时间后，其回弹力会产生下降，从而对信息读取装置的稳定性产生不良影响，而如果设置成螺纹和螺母的结构，当发生上述的情况时，可以旋转螺母，使得上压板101和下压板104之间的距离变小，从而保证弹性部件105有持续的回弹力，延长装置的使用寿命。

在另外的实施例中，下压板104设置导向杆103的相对面设有接触头，接触头采用的软性或者摩擦力较大的材质构成，具体的来说在本实施例中，该接触头采用的是软性橡胶材质，其目的是由于样本管400是软性橡胶材质，软性橡胶和软性橡胶之间的相互作用下，摩擦力较大，有利于转动力的传导。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种信息读取装置，其特征在于，包括：

主支架；

连接在所述主支架上的第一驱动单元；

在所述第一驱动单元带动下同步运动的第二驱动单元，所述第一驱动单元驱动所述第二驱动单元相对于所述主支架往复运动；

与所述第二驱动单元连接的转动头，所述第二驱动单元驱动所述转动头旋转，所述第一驱动单元向所述转动头提供与样本管接触或分离的驱动力，所述转动头能够作用于样本管使所述样本管旋转并恢复竖直姿态；所述转动头包括能够调节所述样本管倾斜角度的下压板，所述下压板为所述转动头与样本管接触的部位；所述下压板具有初始姿态；当所述样本管处于竖直姿态时，所述下压板与所述样本管接触并保持于所述初始姿态；当所述样本管处于倾斜姿态时，所述下压板与所述样本管接触时倾斜于初始姿态，所述下压板能够旋转过程中恢复初始姿态、并带动所述样本管恢复至竖直姿态。

2.如权利要求1所述的信息读取装置，其特征在于：所述转动头还包括上压板，所述上压板和所述下压板之间采用可发生形变并且可恢复该形变的连接方式。

3.如权利要求2所述的信息读取装置，其特征在于：所述上压板设有导向孔，所述下压板上固定设有可穿过所述导向孔的导向杆。

4.如权利要求3所述的信息读取装置，其特征在于：所述导向孔与所述导向杆之间具有能够使得所述导向杆在预设的角度范围内倾斜的间隙。

5.如权利要求4所述的信息读取装置，其特征在于：所述下压板设置多个所述导向杆，所述上压板上设置与所述导向杆数量相等数量的导向孔。

6.如权利要求5所述的信息读取装置，其特征在于：每个所述导向杆外周上设有使得所述下压板复位的弹性部件，所述弹性部件一端与所述上压板接触，另一端与所述下压板接触。

7.如权利要求6所述的信息读取装置，其特征在于：所述下压板设置所述导向杆的相对面设有接触头，所述导向杆的末端设置有用于限定上压板和下压板之间最长距离的固定帽。

8.如权利要求1所述的信息读取装置，其特征在于：所述第一驱动单元包括用于提供驱动力的第一驱动器、固定于所述主支架上的导向装置和与所述导向装置配合的传动装置。

9.如权利要求8所述的信息读取装置，其特征在于：所述传动装置上设有与所述导向装置配合的配合部，和/或所述传动装置上设有固定所述第二驱动器的固定部，和/或所述传动装置上设有固定所述第一驱动器的固定部。

10.如权利要求9所述的信息读取装置，其特征在于：所述第一驱动器包括驱动主体和伸出部件，所述伸出部件固定连接在所述传动装置上，所述第一驱动器的驱动主体固定在所述主支架上。

11.如权利要求1所述的信息读取装置，其特征在于：还包括用于读取信息的条码扫描器，所述条码扫描器设置在所述转动头的下方。

12.一种样本分析装置，其特征在于包括如权利要求1~11所述的信息读取装置。