CN107533074B - 一种样本分析装置 - Google Patents

Abstract

一种样本分析装置，包括样本存放区(110)、吸样通道(210)、运输机构(120)。样本存放区(110)设置多个并排的样本架(112)的存放通道(111)，吸样通道(210)与存放通道(111)平行设置，运输机构(120)包括第一运动机构(121)、卡槽(122)和拨动机构(123)，卡槽(122)和拨动机构(123)固定在第一运动机构(121)上，拨动机构(123)包括拨动器(1231)和第二运动机构(1232)，第一运动机构(121)可驱动卡槽(122)和拨动机构(123)通过左右移动对准任一个存放通道(111)，第二运动机构(1232)可驱动拨动器(1231)前后运动，实现样本架(112)在各个存放通道(111)和卡槽(122)之间的移动，吸样通道(210)上设置一吸样位(211)，运输机构(120)将样本架(112)从存放通道(111)移动到卡槽(122)上后，把需要吸样的样本依次定位到吸样位(211)上，完成吸样后，再将样本架(112)运回到存放通道(111)。样本分析装置优化了整体空间布局。

Description

一种样本分析装置

技术领域

本申请涉及一种样本分析装置，尤其涉及样本架进样方式的样本分析装置。

背景技术

目前自动分析装置中的样本传输方法，常见的有样本盘进样方式和样本架轨道进样方式。样本盘因其结构简单且成本低，被广泛应用在中低端机型。但采用样本盘传输方式，不方便用户在测试开始后随时加载样本或者随时卸载吸样完成的样本。现有技术中的样本架轨道进样传输方案，普遍具有结构复杂，占空间大，成本高的特点，但由于它可支持随时加载样本或取走已吸样完成的样本，保证了大样本量应用模式下的连续高效测试，因此被广泛应用于中高端的分析装置中。

但常见的样本架轨道进样方式，样本架的传输通常是按放入顺序，排队依次进入扫描位和吸样位，急诊响应速度受到影响，并且对于需要自动重测的样本，往往需要重新进入放入区排队等待，延长了重测时间。为了解决急诊响应时间的问题，往往需要从结构、控制方法或操作步骤等方面进行设计，才能改善急诊影响速度的问题，并且无法避免自动重测样本重新排队等待的问题。

也有些现有技术，样本架的传输不是按照放入顺序串行传输的，而是通过机械手，从样本架存放区任意位置取走样本架，将样本架旋转90度后，将样本架依次运输到扫描位、吸样位完成相关操作后，再将样本架放回到样本架存放区。这种方案占用空间较大，且由于需要平移和旋转样本架，因此增加了机构的复杂度。

发明内容

本申请提供一种基于样本架进样方式的样本分析装置，样本架的传输不需要按照放入顺序串行传输，且样本架传输、信息读取和吸样各部分之间结构紧凑，占用空间小。

本申请一种实施例中提供一种样本分析装置,包括：

样本存放区，在样本存放区设置有多个并排的存放通道，存放通道用于放置样本架，每个样本架上可放置多个样本容器；

运输机构，其包括用于放置样本架的卡槽、拨动机构和用于驱动卡槽和拨动机构沿第一方向运动的第一运动机构，第一方向为在水平面上与存放通道的轴向垂直的方向拨动机构，所述卡槽和拨动机构固定在第一运动机构上，卡槽的轴向与存放通道的轴向一致，所述第一运动机构通过沿垂直于存放通道轴向的第一方向运动可使卡槽和拨动机构对准任一个存放通道，拨动机构包括用于推或拉样本架的拨动器和第二运动机构，所述第二运动机构用于驱动拨动器沿平行于存放通道轴向的第二方向运动，所述拨动器至少在第一运动机构和第二运动机构的驱动下实现样本架在各个存放通道和卡槽之间的移动；

吸样通道，其至少部分位于卡槽移动的行程内，并与存放通道的轴向平行，吸样通道上设置一吸样位，在吸样环节，第一运动机构带动卡槽移动到吸样通道，拨动机构使样本架上的样本依次经过吸样位，并在吸样位做以吸样操作为目的的停留。

本申请实施例中，在卡槽移动的行程内设计一空间作为吸样通道，吸样通道上只有一个吸样位坐标，通过吸样通道与存放通道和卡槽的配合设计，使得运输机构只需要做二维移动即可将样本架运输到吸样位，使样本在该吸样位完成吸样，本申请的方案不但优化了设备的整体空间布局，而且简化了吸样机构的结构设计。

附图说明

图1为本申请一种实施例的样本分析装置的整体结构示意图；

图2为本申请一种实施例的样本分析装置的部分结构示意图；

图3为本申请一种实施例的拨动机构的结构示意图；

图4为本申请一种实施例的阻挡件结构示意图；

图5为本申请一种实施例的存放通道和卡槽另一角度的立体示意图；

图6为本申请一种实施例的样本架运动路径图；

图7为本申请一种实施例的拨动机构升降高度示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

样本分析装置通常按照以下过程工作：进样、吸样、吸试剂、反应，反应后再针对不同的分析项目进行处理。

本实施例中，如图1所示，样本分析装置包括样本调度模块100、吸样模块200和信息读取器300，样本调度模块100用于实现运输指定的样本架到指定的位置，和执行指定的操作。样本调度模块100包括样本存放区110和运输机构120，吸样模块200包括吸样通道210和吸样机构220。

如图1、2所示，样本存放区110可通过一平台实现，样本存放区110上设置有多个并排平行的存放通道111，相邻存放通道之间隔离开，互不影响，存放通道111用于放置样本架112，例如，一个存放通道内可放入一个样本架，每个样本架112上具有多个试管位，可承载多个试管113，试管113用于盛装样本。当样本架上的样本需要分析时，用户可将该样本架放置在某一个存放通道111中，当样本架上的样本已完成分析时，用户可将样本架从存放通道111中取走。存放通道111具有两个端口，为方便阐述，定义由用户执行样本架放入和取走的端口为近用户端111a，由运输机构120执行样本架放入和取走的端口为近卡槽端111b。

在较佳的具体实施例中，为了便于区分每个存放通道的当前状态，在每个存放通道内安装有传感器（图中未示出），用来识别该存放通道是否放有样本架，在每个存放通道111的前侧，安装有指示灯114，如图1所示。样本分析装置根据传感器状态以及每个存放通道所处测试状态，控制指示灯114的不同显示状态，用户通过指示灯114的显示状态，可以方便地区分每个存放通道当前的状态。例如，指示灯可以有灭、绿灯亮、黄灯亮、绿灯闪四种状态，分别对应表示存放通道空闲、存放通道放入样本架（即尚未开始测试）、存放通道工作中（包括选择开始后待测、样本架被运输机构取走测试中、设置了自动重测等待测试结果等环节）、存放通道样本架完成测试，当指示灯指示存放通道样本架完成测试时，用户可将该存放通道的样本架取走。

如图2所示，运输机构120设置在存放通道111的近卡槽端111b的前方区域，包括第一运动机构121、卡槽122和拨动机构（图2中未示出）。第一运动机构121用于在水平面上沿垂直于存放通道轴向的第一方向（如图中所示X方向）运动。在一种具体实例中，第一运动机构121包括可沿X方向传动的传动链1211和底座1212，底座1212固定在传动链1211上。卡槽122用于容纳样本架，其固定在第一运动机构121上，卡槽122在安装后的其轴向与存放通道的轴向方向一致。拨动机构也固定在第一运动机构121上，具体来说卡槽122和拨动机构都固定在底座1212上，当传动链1211传动时，底座1212可跟随传动链1211在X方向上左右移动，从而带动卡槽122和拨动机构在X方向上左右移动，使得卡槽122和拨动机构通过左右移动可对准样本存放区的任一个存放通道111。

拨动机构用于在接触样本架时抓取样本架，当拨动机构移动时，可带动样本架一起移动。请参考图2、3本实施例中，拨动机构123位于卡槽下方，包括用于推动样本架的拨动器1231和第二运动机构1232，第二运动机构具体可以是第二传动链，第二运动机构用于驱动拨动器沿平行于存放通道轴向的第二方向（如图2中所示的Y方向）前后运动，当卡槽在第一运动机构的带动下对准某个存放通道时，拨动器也对准该存放通道，然后第二运动机构驱动拨动器沿Y方向前后移动，将存放通道中的样本架移到卡槽中，或将卡槽中的样本架推到存放通道中。在图3所示的实施例中，拨动机构123还包括第三运动机构1233，拨动器1231固定在第三运动机构1233上，第三运动机构1233驱动拨动器1231升降。例如第三运动机构1233可以包括齿轮1233a、齿条1233b和电机1233c，齿轮啮合机构通过电机1233c驱动齿轮1233a转动，齿轮1233a和齿条1233b啮合使齿条1233b移动，拨动器1231固定在齿条1233b上，因此齿条1233b可带动拨动器1231上下移动。另外，第三运动机构1233和拨动器1231一起固定在第二运动机构1232上，由第二运动机构1232驱动沿Y方向前后移动。拨动器1231包括长的横臂1231a和短的竖臂1231b，竖臂1231b设置在横臂1231a的两端，横臂1231a的长度略大于样本架的长度，拨动器1231可在第二运动机构的驱动下移动到样本架的底部，第三运动机构1233驱动拨动器1231上升，使横臂1231a与样本架的底部抵接，竖臂1231b用于在移动时与样本架底部的两侧面接触，从而使得拨动器1231可在第二运动机构的驱动下推或拉样本架。

在另一具体实施例中，拨动器1231也可通过磁性吸附的方式捕获到样本架，或通过弹性形变的方式与样本架底部抵接。在这两种方式中，拨动机构可以不具有驱动拨动器升降的第三运动机构，而且拨动器的结构也可进行适用性改变。

在另一具体实施例中，还可将上述的传动链替换为导轨或其它运动方式。

吸样机构220包括移动机构221和吸样针222，吸样针222安装在移动机构221上，移动机构221用于将吸样针222移动到样本所在的吸样位，吸样针222对样本执行吸样操作。

吸样通道210用于容纳样本架，为样本提供吸样位，所述吸样位是指吸样针执行吸样操作时，被吸样的样本所在的位置。吸样通道210位于卡槽122在X方向移动的行程内，并与存放通道111的轴向平行设置，在本实施例中，吸样通道210是一可容纳样本架的区域，在吸样环节，第一运动机构121驱动卡槽122移动到吸样通道210执行吸样操作。在本实施例中，吸样通道210上仅设置一吸样位211，样本架上的样本被依次转运到吸样位211执行吸样操作。为了给样本架在吸样通道210中提供足够的移动空间，吸样通道的长度至少为样本架长度的两倍，在一具体实例中，吸样通道与存放通道平行并排设置，并延伸到卡槽移动区域，吸样位211位于吸样通道210的中部区域。在一具体实施例中，吸样通道布置在靠近最外侧存放通道的位置，如图2、4所示，在有的实例中，吸样通道布置在多个存放通道的中间通道上。在有的实例中，吸样通道还可以不是和存放通道并排设置，而是从卡槽移动的区域向远离存放通道的区域延伸。

在样本进行吸样前，需要先获取样本信息，信息读取器300用于获取样本信息，信息读取器300可以是条码扫描仪，也可以是RF读卡器或IC读卡器，其设置在样本架从存放通道取出到吸样位执行吸样操作之间所经的转运路径上，对经过的样本进行信息读取操作。本实施例中，信息读取器300为条码扫描仪，其沿吸样通道设置，具体可设置在吸样通道210某一侧的中部区域，例如可和吸样位相邻并排设置或和吸样位设置在同一位置。当第一运动机构121带动卡槽122移动到吸样通道210后，拨动机构移动样本架，使样本架移出卡槽122并沿吸样通道210向信息读取器300所在位置依次递进，当样本到达信息读取器300所在位置时，通过条码扫描获取样本信息。在样本架上的所有样本都经过信息读取器所在位置后，拨动机构带动样本架反向移动，并使样本架上的样本依次经过吸样位211，在吸样位做以吸样操作为目的的停留。

本实施例的操作过程如图6所示，包括以下步骤

样本架沿路径1移动。第一运动机构沿X向运动，使得卡槽122对准预定的存放通道111。拨动器沿Y向向存放通道内的样本架运动，到达样本架后，捕获样本架，然后反向向卡槽122（图6中粗虚线所示）移动，将样本架移到卡槽内样本架初始位123（图3中细虚线所示）。

样本架沿路径2移动。第一运动机构将放入样本架的卡槽沿X向移动，进入吸样通道。

样本架沿路径3移动。拨动机构推动样本架，将样本架条码对准扫描仪300的扫描窗口，执行样本架条码扫描操作。然后拨动机构继续推动样本架移出卡槽，使样本架上的样本依次按杯位递进，将各样本依次对准扫描窗口，完成样本架和10个样本条码扫描。

样本架沿路径4移动。拨动机构推动样本架反向移动，将样本架向卡槽内移动。将各待测样本依次停止在吸样位上，同时吸样针移动到吸样位，对样本执行吸样操作，直到完成所有样本的吸样操作。

样本架沿路径5移动。第一运动机构沿X向运动，使得卡槽对准预定的存放通道。

样本架沿路径6移动。拨动机构沿Y向运动，将样本架运送到存放通道上方。

本实施例中，一方面，在样本存放区有多个平行并排设置且互相隔离开的存放通道，第一运动机构可根据指令对准任一个存放通道，将该存放通道中的样本架运输到吸样位，因此可不需要按照样本架的放入顺序串行传输，每个存放通道均可以被设置为急诊（优先）通道，加快了急诊和重测的响应时间。测试过程中，如果急诊（优先）通道申请了测试，控制软件把当前测试中的样本架暂时返回对应的存放通道，将急诊样本运输到吸样位执行吸样，完成急诊吸样后，把急诊样本架运回对应的存放通道，然后再把被中断的待测样本架重新运到吸样位置，继续后续测试。另一方面，在本实施例中，吸样位只有一个位置坐标，通过吸样通道与存放通道和卡槽的配合设计，使得运输机构只需要做二维移动即可将样本运输到吸样位执行吸样操作，不但优化了样本分析装置的整体空间布局，而且因吸样机构只需要移动到同一个吸样位执行吸样操作，从而简化了吸样机构的结构设计。

在其他实施例中，信息读取器还可以沿卡槽设置，例如设置在卡槽靠近存放通道的端口，在拨动机构带动样本架移入卡槽时读取样本信息。

实施例二：

在改进的实施例中，为防止用户放入样本架时样本架从存放通道111伸出，存放通道上还设有阻挡件，如图4、5所示，阻挡件115、116分别设置在存放通道的两端口处，用于样本架放入存放通道时的限位，可阻挡存放通道内的样本架伸出存放通道。在本实施例中，前阻挡件115和后阻挡件116分别为设置在存放通道两端口处的固定台阶，固定台阶中间及存放通道的中间具有可供拨动器通过的开口117, 第三运动机构还驱动拨动器在托举样本架经过台阶时做升降运动，当样本架需要从卡槽进入存放通道，或从存放通道进入卡槽时，第三运动机构驱动拨动器上升，拨动器的横臂1231a托起样本架以通过台阶；在样本架进入卡槽或存放通道后，第三运动机构驱动拨动器下降，将样本架放在卡槽或存放通道上。

以下结合图6、7说明本实施例的样本架的调度过程：

样本架沿路径1移动。第一运动机构沿X向运动，使得卡槽122对准预定的存放通道111。拨动器在高度位置10沿Y向向存放通道内的样本架运动，对准样本架后，向上移动，同时托起样本架，上升到高度位置30，然后反向向卡槽122（图6中粗虚线所示）移动，将样本架移动到卡槽内样本架初始位123（图6中细虚线所示），然后拨动器下降到高度位置20，高度位置20也是卡槽的底部高度，将样本架放在卡槽上样本架初始位123。为方便描述，假定样本架上有10个样本位，编号从上至下依次为1号、2号......10号。

样本架沿路径2移动。第一运动机构将放入样本架的卡槽沿X向移动，进入吸样通道，此时样本架的最后一个样本（例如第10号样本）靠近条码扫描仪所在位置。

样本架沿路径3移动。拨动机构在高度位置20上推动样本架，将样本架条码对准扫描窗口，执行样本架条码扫描操作。然后拨动机构继续推动样本架移出卡槽，使样本架上的样本依次按杯位递进，将10-1号样本位依次对准扫描窗口，完成样本架和10个样本位条码扫描。

样本架沿路径4移动。拨动机构推动样本架反向移动，将样本架向卡槽移动。先将1号待测样本停止在吸样位上，同时吸样针移动到吸样位，对样本执行吸样操作。然后拨动器继续推动样本架，样本架逐渐移入卡槽，同时将样本架上多个样本依次按杯位递进，分别停止到吸样位上，支持吸样，直到第10号样本完成吸样，此时样本架完全移入卡槽。

样本架沿路径5移动。第一运动机构沿X向运动，使得卡槽对准预定的存放通道。

样本架沿路径6移动。拨动机构在从高度位置20上升到高度位置30，托起样本架，拨动机构沿Y向运动，将样本架运送到存放通道上方，拨动机构下降到高度位置10，下降过程中，将样本架放到存放通道的底部高度位置40上。

至此，该样本架完成测试。

在其他实施例中，阻挡件也可以不是固定的，而是可动的，当拨动机构和/或样本架经过时，阻挡件打开，以使拨动机构和/或样本架通过，其他时间，阻挡件关闭，防止存放通道内的样本架伸出存放通道。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (12)

1.一种样本分析装置,其特征在于包括：

样本存放区(110)，在样本存放区设置有多个并排的存放通道(111)，存放通道用于放置样本架，每个样本架上可放置多个样本容器；

运输机构(120)，其包括用于放置样本架的卡槽(122)、拨动机构(123)和用于驱动卡槽和拨动机构沿第一方向运动的第一运动机构(121)，第一方向为在水平面上与存放通道的轴向垂直的方向，所述卡槽和拨动机构固定在第一运动机构上，卡槽的轴向与存放通道的轴向一致，所述第一运动机构通过沿垂直于存放通道轴向的第一方向运动可使卡槽和拨动机构对准任一个存放通道，拨动机构包括用于推或拉样本架的拨动器(1231)和第二运动机构(1232)，所述第二运动机构用于驱动拨动器沿平行于存放通道轴向的第二方向运动，所述拨动器至少在第一运动机构和第二运动机构的驱动下实现样本架在各个存放通道和卡槽之间的移动；

吸样通道(210)，其至少部分位于卡槽移动的行程内，并与存放通道的轴向平行，吸样通道上设置一吸样位(211)，在吸样环节，第一运动机构带动卡槽移动到吸样通道，拨动机构使样本架上的样本依次经过吸样位，并在吸样位做以吸样操作为目的的停留。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，吸样通道设置在与存放通道并排平行的位置，吸样通道的长度至少为样本架长度的两倍。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括信息读取器(300)，信息读取器设置在样本架从存放通道取出到吸样位执行吸样操作之间所经的转运路径上，并对样本架和经过的样本进行信息读取操作。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信息读取器沿吸样通道设置。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，第一运动机构带动卡槽移动到吸样通道后，第二运动机构驱动拨动器移动，使之推动样本架移出卡槽并沿吸样通道向信息读取器所在位置移动，在样本架上的所有样本都经过信息读取器所在位置后，第二运动机构驱动拨动器反向移动，使之推动样本架反向移动，并使样本架上的样本依次经过吸样位，在吸样位做以吸样操作为目的的停留。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，信息读取位置和吸样位位于吸样通道的中部区域。

7.如权利要求1、2、4、5和6中任一项所述的装置，其特征在于，所述吸样通道布置在靠近最外侧存放通道的位置或多个存放通道中的中间通道位置。

8.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述吸样通道布置在靠近最外侧存放通道的位置或多个存放通道中的中间通道位置。

9.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信息读取器设置在卡槽靠近存放通道的端口，在拨动机构带动样本架移入卡槽时读取样本信息。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述拨动机构还包括用于驱动拨动器升降的第三运动机构(1233)。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，存放通道上设有阻挡件(115、116)，所述阻挡件设置在存放通道的两端口处，用于样本架放入存放通道时的限位。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述阻挡件为设置在存放通道端口处的固定台阶，固定台阶中间具有可供拨动器通过的开口(117)，在样本架需要从卡槽进入存放通道，或从存放通道进入卡槽时，所述第三运动机构驱动拨动器上升托起样本架以通过台阶；在样本架进入卡槽或存放通道后，第三运动机构驱动拨动器下降，将样本架放在卡槽或存放通道上。

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