CN108905299B - 血液提取离心仪及其提取离心方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了血液提取离心仪及其提取离心方法。在进行交叉配血试验等操作前，需要将储血管内的血液转移到试管中，并进行离心，操作较为复杂。本发明血液提取离心仪，包括上部壳体、下部壳体、吐针器、采血器、顶针器、底座、离心机构、试管、上针手爪、装管手爪、卸管手爪、试管储存盒和废储血管收集盒。吐针器包括上吐针壳、下吐针壳、针头、推针杆、推针架和吐针驱动件；采血器包括插针移动块、上夹管块、下夹管块、上夹管丝杆、下夹管丝杆、采血管、采血电动推杆、插针移动丝杆、第一采血电机、第二采血电机和第三采血电机。本发明能够将储血管内的血液转移到试管内并完成血液的离心分层工作，简化了医护人员取血的过程。

Description

血液提取离心仪及其提取离心方法

技术领域

本发明属于血液检测技术领域，具体涉及一种血液提取离心仪及其提取离心方法。

背景技术

在医院或实验室中进行交叉配血试验等操作之前，需要手工将储血管内的血液转移到试管中，并将试管安装到专门的离心装置内进行离心，操作较为复杂。并且由于开封储血管的剪刀会重复使用，很容易导致储血管内的血液污染，进而导致试验结果的不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种血液提取离心仪及其提取离心方法。

本发明血液提取离心仪，包括上部壳体、下部壳体、吐针器、采血器、顶针器、底座、离心机构、试管、上针手爪、装管手爪、卸管手爪、试管储存盒和废储血管收集盒。所述的底座与下部壳体固定。

所述的吐针器包括上吐针壳、下吐针壳、针头、推针杆、推针架和吐针驱动件；所述上吐针壳底部的环形凸起与下吐针壳顶部的环形槽构成转动副；下吐针壳与上部壳体固定；上吐针壳由吐针驱动件驱动。

所述的上吐针壳内设置有顶部开放的容针腔。所述下吐针壳的正中位置开设有通针孔；通针孔的轴线与上吐针壳、下吐针壳所成转动副的公共轴线重合；容针腔的底部与通针孔的顶端连通；中心轴线水平设置的六根推针杆均与推针架构成滑动副；六根推针杆的外端均支承有滚子，内端均伸入容针腔并与六个装针筒分别固定；六个装针筒中的一个或多个内装有针头；针头呈漏斗形，针尖朝上设置。

六根推针杆上均套置有推针复位弹簧。六根推针复位弹簧的一端均与上吐针壳固定，另一端与六根推针杆分别固定；所述的推针架与下吐针壳固定；推针架朝向上吐针壳的侧面上设置有推针凸块；所述的推针凸块与推针杆在竖直方向上对齐。

所述的采血器包括插针移动块、上夹管块、下夹管块、上夹管丝杆、下夹管丝杆、采血管、采血电动推杆、插针移动丝杆、第一采血电机、第二采血电机和第三采血电机。所述采血电动推杆的外壳与上部壳体固定；采血电动推杆的推出杆与采血管固定；沿竖直方向从高往低依次排列的插针移动块、上夹管块、下夹管块均与采血管的内壁构成滑动副；所述的插针移动丝杆、上夹管丝杆、下夹管丝杆均支承在采血管内，且与插针移动块、上夹管块、下夹管块分别构成螺旋副；插针移动丝杆、上夹管丝杆、下夹管丝杆由第一采血电机、第二采血电机、第三采血电机分别驱动；插针移动块、上夹管块及下夹管块的正中位置均开设有穿管孔。

所述的上夹管块内设置有第一夹管组件。所述的下夹管块内设置有第二夹管组件。所述的第一夹管组件及第二夹管组件均由两个夹爪和两个夹管电磁铁组成。所述的夹爪包括半圆形夹板和夹杆；所述的夹杆为永磁体；两根夹杆的中心轴线重合，且相对端与两个半圆形夹板分别固定；两块半圆形夹板的凹部相对设置。

第一夹管组件内的两根夹杆均与上夹管块构成滑动副。第一夹管组件内的两个夹管电磁铁均与上夹管块固定，且分别设置在第一夹管组件内两根夹杆的相背端。第二夹管组件内的两根夹杆均与下夹管块构成滑动副；第二夹管组件内的夹管电磁铁均与下夹管块固定，且分别设置在第二夹管组件内两根夹杆的相背端；废储血管收集盒与下部壳体可拆卸固定。

所述上部壳体的顶部开设有装针腔。装针腔的底部开设有插针滑槽。插针滑槽的底面开设有让针槽。让针槽沿插针滑槽的长度方向设置。插针滑槽内装有多根顶部插针。所述的顶部插针由针体、塞紧柱和手持柱组成；塞紧柱的顶端与手持柱固定针体的尾端与塞紧柱底端开设的容针盲孔可拆卸连接；塞紧柱塞在插针移动块的穿管孔内；采血器顶端的一侧安装有上针手爪。装针腔上还开设有废插针安置槽。

所述的顶针器包括顶针架、双向丝杆、第一螺母、第二螺母、连接板、送针块、移针电磁铁和移针电机。所述的移针电磁铁固定在上部壳体内；顶针架朝向移针电磁铁的端面上嵌有移针磁钢；所述的双向丝杆支承在顶针架上；第一螺母、第二螺母与双向丝杆的两个旋向相反的螺旋段分别构成螺旋副；移针电机固定住顶针架上；移针电机的输出轴与双向丝杆的一端固定；两块连接板的一端与第一螺母、第二螺母分别铰接，另一端与送针块底部的两侧分别铰接；送针块的顶面上开设有移针盲孔。

上部壳体内开设有横向移针滑道和竖直滑针通道。顶针架与横向移针滑道构成滑动副；移针电磁铁固定在横向移针滑道内；竖直滑针通道的顶端与吐针器内的通针孔同轴且连通，底端位于顶针器的上方；竖直滑针通道底端与送针块内移针盲孔底面的间距大于针头的高度。

所述的离心机构包括离心盘、支撑盘、离心转轴、定位转轴、定位齿轮和离合器；所述离心转轴的底端与底座构成转动副；离心转轴由离心电机驱动；离心转轴的顶端与定位转轴的底端通过离合器连接；所述定位转轴的顶端与支撑盘固定；定位转轴上固定有两个齿轮安装块；其中一个齿轮安装块上支承有齿轮轴；其中一个齿轮安装块上固定有对位电机；对位电机为双输出轴电机；所述对位电机的两根输出轴及齿轮轴的两端均固定有定位齿轮；下部壳体内固定有定位内齿轮；四个定位齿轮均与定位内齿轮啮合；支撑盘的顶面与离心盘的底面固定。

离心盘的侧面上设置有沿离心盘周向均布的m个试管放置组件；试管放置组件包括安装块、放置环、滑架和离心弹簧；m个试管放置组件内的安装块均与离心盘固定；放置环与安装块构成转动副；滑架的内端与安装块构成滑动副，且通过离心弹簧连接；放置环的底部设置有试管滑轨；滑架的外端与试管滑轨构成滑动副；m个试管放置组件内的放置环依次排序。

所述的下部壳体内开设有试管储存滑道；试管储存滑道与下部壳体的外侧壁连通；试管储存盒与试管储存滑道构成滑动副；试管储存盒内放置有依次排列设置的m个外侧面呈阶梯状的试管；试管外侧面的大径处直径大于放置环的内径，小径处的直径小于或等于放置环的内径；m个试管依次排列并编号。m个试管均贴有标签。m个试管的标签上分别记录有自身的编号。试管储存盒的一侧安装有装管手爪。

下部壳体内设置有试管取出腔；试管取出腔内开设有试管取出孔；试管取出孔的底部固定有检测头朝向正上方的光电传感器。试管取出孔的一侧安装有卸管手爪。

进一步地，所述的吐针驱动件包括吐针电机、吐针齿轮和吐针内齿轮；所述的吐针内齿轮与上吐针壳底部的环形凸起内侧面固定；所述的吐针电机固定在下吐针壳内；吐针电机的输出轴与吐针齿轮固定；吐针齿轮与吐针内齿轮啮合。所述的离心电机固定在底座上；离心电机的输出轴与离心转轴的底端固定。

进一步地，吐针器中，六根推针杆沿通针孔轴线的周向均布，且轴线均与通针孔轴线相交；在推针凸块的最凸点抵住其中一根推针杆的状态下，被抵住的推针杆对应的装针筒位于通针孔的正上方。

进一步地，采血器中，所述采血电动推杆的推出杆水平设置；在采血电动推杆缩回的状态下，废储血管收集盒位于采血管的正下方。所述半圆形夹板的内径等于储血管的管径。

进一步地，顶针器中，移针盲孔的孔径等于装针筒的内径；移针磁钢与移针电磁铁吸合的状态下，送针块位于纵向滑针通道的正下方；移针磁钢受移针电磁铁的排斥力而滑动至极限位置，且对应的采血电动推杆缩回的状态下，送针块位于采血管的正下方。

进一步地，下部壳体靠近离心转轴的位置固定有复位传感器；复位传感器采用霍尔传感器；离心转轴的侧面上固定有复位磁铁；复位磁铁与复位传感器在竖直方向上对齐；初始状态下，复位传感器与复位磁铁对齐。

进一步地，所述试管储存盒及插针滑槽的内壁底面均倾斜设置。

进一步地，所述的塞紧柱底端开设的容针盲孔内设置有两个凹部正对的半圆磁环。两个半圆磁环均与容针盲孔构成沿容针盲孔径向滑动的滑动副；针体的尾端卡入两个半圆磁环之间；针体内部设有流道；所述的塞紧柱采用橡胶材质，且直径等于插针移动块内穿管孔的孔径。

进一步地，所述的上针手爪、装管手爪和卸管手爪均包括纵向电动推杆、提取管电机、提取管转轴、横向电动推杆、爪体座、张合块和夹持爪体。所述纵向电动推杆的外壳与上部壳体固定；纵向电动推杆的推出杆与提取管电机固定；提取管电机的输出轴与提取管转轴的一端固定；横向电动推杆的外壳与提取管转轴的另一端固定；横向电动推杆的推出杆与爪体座固定；两个夹持爪体的内端与两个张合块分别固定；两个张合块的相背侧面上均固定有爪体磁铁，且均与爪体座通过爪体复位弹簧连接；两个张合块均与爪体座构成滑动副；爪体座上固定有两个爪体电磁铁；两个爪体电磁铁与两个爪体磁铁分别正对设置。

该血液提取离心仪的提取离心方法，具体如下：

步骤一、n＝1,2,…,m，依次执行步骤二。

步骤二、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对装管手爪的位置。装管手爪抓取试管储存盒内编号为n的试管，并放置到第n个放置环内。

步骤三、使用者取出需要使用m根储血管，并对m根储血管进行标号。n＝1,2,…,m，依次执行步骤四、五、六、七和八。

步骤四、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对采血器的位置。使用者将第n根储血管放入采血器内插针移动块穿管孔。

当第n根储血管的底端到达下夹管块内的第二夹管组件处时，第二夹管组件夹住第n根储血管的底端；下夹管丝杆转动，下夹管块带动第n根储血管向下滑动；当第n根储血管的顶端到达上夹管块内的第一夹管组件处时，第一夹管组件夹住第n根储血管的顶端上；上夹管丝杆与下夹管丝杆同步转动，下夹管块及上夹管块带动第n根储血管继续向下滑动；直至下夹管块运动到采血管的底部。

之后，上针手爪从插针滑槽抓取一个顶部插针并塞入采血器内插针移动块的穿管孔中。

步骤五、吐针器内的吐针驱动件驱动上吐针壳转动60°，其中一个装针筒内的针头掉落到顶针器的移针盲孔内。

移针电磁铁推动顶针架滑动，使得移针盲孔内的针头滑动到采血器内采血管的正下方；移针电机带动双向丝杆的正转，驱动送针块向上运动，移针盲孔内的针头刺破第n根储血管的底端。

步骤六、移针电机带动双向丝杆的反转，驱动送针块向下运动；针头与送针块分离，留在第n根储血管上。

之后，采血器内的采血电动推杆将采血管推出，使得采血管到达第n个放置环的正上方；采血器中的插针移动丝杆正转，使插针移动块向下滑动；插针移动块上顶部插针的针体刺入第n根储血管的顶端；第n根储储血管内的血液从底部的针头流出到第n个放置环内的试管中。

步骤七、采血器中的插针移动丝杆反转，使得插针移动块向上滑动。采血电动推杆驱动采血管复位；采血器内的第一夹管组件及第二夹管组件均松开第n根储血管；第n根储血管掉落到废储血管收集盒内。

步骤八、采血器中的插针移动丝杆、上夹管丝杆及下夹管丝杆均反转，使得插针移动块、上夹管块及下夹管块均复位。上针手爪夹取插针移动块上的顶部插针并放置到废插针安置槽。

步骤九、离合器接合，离心电机转动，带动离心盘以1000～3000转/min的转速转动两分钟；对m个放置环中试管内的血液进行离心；m个放置环中试管内的血液分层。

步骤十、离合器分离，离心电机停转；对位电机带动离心盘转动，直至离心盘回复到初始状态；n＝1,2,3,4,5,6,7，依次执行步骤十一。

步骤十一、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对卸管手爪的位置。若光电传感器检测到试管取出孔内有试管，则等待工作人员将试管取出孔内的试管取出。若光电传感器检测到试管取出孔内没有试管，则装管手爪抓取第n个放置环内的试管并放置到试管取出孔内。使用者取走编号为n的试管。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够将储血管内的血液转移到试管内并完成血液的离心分层工作，简化了医护人员取血的过程。

2、本发明工作的过程中，使用者不会触碰到血液，避免了血液在取出过程中被污染。

3、本发明中所有会接触的器件均为一次性，且能够自动更换，保证了试验结果的可靠性

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明拆去下部壳体的立体图；

图3为图2中A部分的放大视图；

图4为本发明拆去上部壳体和下部壳体的立体图；

图5为本发明中吐针器的立体图；

图6为本发明中吐针器的剖视图；

图7为本发明中采血器的正面部分剖视图；

图8为本发明中采血器的俯视图；

图9为本发明中顶部插针的示意图；

图10为本发明中上夹管块的立体图；

图11为本发明中顶针器的立体图；

图12为本发明中离心机构的立体图；

图13为图12中B部分的放大视图；

图14为本发明中上针手爪的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2、3和4所示，血液提取离心仪，包括上部壳体1、下部壳体2、吐针器3、采血器4、顶针器5、废储血管收集盒6、底座7、离心机构8、试管9、取血窗口10、上针手爪11、装管手爪12、卸管手爪13和试管储存盒14。底座7与下部壳体2内壁的底部固定。

如图1、4、5和6所示，吐针器3包括上吐针壳3-1、下吐针壳3-2、针头3-3、推针杆3-4、推针架3-5、吐针电机、吐针齿轮和吐针内齿轮。上吐针壳3-1底部的环形凸起与下吐针壳3-2顶部的环形槽构成转动副。环形凸起的内侧面与吐针内齿轮固定。吐针电机固定在下吐针壳3-2内。吐针电机的输出轴与吐针齿轮固定。吐针齿轮与吐针内齿轮啮合。通过吐针电机的转动能够驱动上吐针壳3-1与下吐针壳3-2相对转动。下吐针壳3-2与上部壳体1固定。

上吐针壳3-1内设置有顶部开放的容针腔。下吐针壳3-2的正中位置开设有通针孔。通针孔的轴线与上吐针壳3-1、下吐针壳3-2所成转动副的公共轴线重合。容针腔的底部与通针孔的顶端连通。中心轴线水平设置的六根推针杆3-4均与推针架3-5构成滑动副。六根推针杆3-4的外端均支承有滚子，内端均伸入容针腔并与六个装针筒分别固定。六个装针筒内均装有针头。针头3-3呈漏斗形，针尖朝上设置。针头3-3的针尖刺破储血管底端后，储血管内的血液能够沿针头内壁，从针头尾部的开口流出。六根推针杆3-4沿通针孔轴线的周向均布，且轴线均与通针孔轴线相交。

六根推针杆3-4上均套置有推针复位弹簧。六根推针复位弹簧的一端均与上吐针壳3-1固定，另一端与六根推针杆3-4分别固定。推针架3-5与下吐针壳3-2固定。推针架3-5朝向上吐针壳3-1的侧面上设置有推针凸块。推针凸块与推针杆3-4在竖直方向上对齐。在推针凸块的最凸点抵住其中一根推针杆3-4的状态下，被抵住的推针杆3-4对应的装针筒位于通针孔的正上方。

如图1、4、7和8所示，采血器4包括插针移动块4-1、上夹管块4-2、下夹管块4-3、上夹管丝杆4-4、下夹管丝杆4-5、采血管4-6、采血电动推杆4-7、插针移动丝杆4-8、第一采血电机、第二采血电机和第三采血电机。两根采血电动推杆4-7的外壳均与上部壳体1固定。两根采血电动推杆4-7的推出杆均与采血管4-6固定。采血电动推杆4-7的推出杆水平设置。沿竖直方向从高往低依次排列的插针移动块4-1、上夹管块4-2、下夹管块4-3均与采血管4-6的内壁构成沿竖直方向滑动的滑动副。插针移动丝杆4-8、上夹管丝杆4-4、下夹管丝杆4-5均支承在采血管4-6内，且与插针移动块4-1、上夹管块4-2、下夹管块4-3分别构成螺旋副。插针移动丝杆4-8、上夹管丝杆4-4、下夹管丝杆4-5由第一采血电机、第二采血电机、第三采血电机分别驱动。插针移动块4-1、上夹管块4-2及下夹管块4-3的正中位置均开设有穿管孔。

如图9所示，上夹管块4-2内设置有第一夹管组件。下夹管块4-3内设置有第二夹管组件。第一夹管组件及第二夹管组件均由两个夹爪4-9和两个夹管电磁铁组成。夹爪4-9包括半圆形夹板和夹杆。夹杆为永磁体。两根夹杆的中心轴线重合，且相对端与两个半圆形夹板分别固定。两块半圆形夹板的凹部相对设置。半圆形夹板的内径等于储血管(即成分血袋上附带的管子，其内部装有用于做交叉配血的全血)的管径。

第一夹管组件内的两根夹杆均与上夹管块4-2构成滑动副。第一夹管组件内的两个夹管电磁铁均与上夹管块4-2固定，且分别设置在第一夹管组件内两根夹杆的相背端。第二夹管组件内的两根夹杆均与下夹管块4-3构成滑动副。第二夹管组件内的夹管电磁铁均与下夹管块4-3固定，且分别设置在第二夹管组件内两根夹杆的相背端。通过夹管电磁铁的正反向通电，能够实现对应的两个夹爪4-9张开或合紧。废储血管收集盒6与下部壳体2可拆卸固定。在采血电动推杆4-7缩回的状态下，废储血管收集盒6位于采血管的正下方。

如图2、3和9所示，上部壳体1的顶部开设有装针腔。装针腔的底部开设有插针滑槽。插针滑槽的底面开设有让针槽。让针槽沿插针滑槽的长度方向设置。让针槽沿自身长度方向的对称面与让针槽沿自身长度方向的对称面重合。

插针滑槽内装有多根顶部插针15。顶部插针15包括针体15-1、塞紧柱15-2和限位柱15-3。塞紧柱15-2的顶端与限位柱15-3固定，底端开有容针盲孔。容针盲孔内设置有两个凹部正对的半圆磁环。两个半圆磁环均与容针盲孔构成沿容针盲孔径向滑动的滑动副。两个半圆磁环相互吸引。针体15-1的尾端卡入两个半圆磁环之间。针体15-1采用注射器针头，即内部设有流道。塞紧柱15-2采用橡胶材质，且直径等于插针移动块4-1内穿管孔的孔径。顶部插针15的针体15-1均伸入让针槽内。插针滑槽的槽宽大于顶部插针15内的限位柱15-3的直径。让针槽的槽宽大于顶部插针15内针体的直径，且小于顶部插针15内塞紧柱15-2的直径。

插针滑槽的底面倾斜设置。使得插针滑槽最低处的顶部插针15被取出后，位于次低处的顶部插针15在重力作用下滑动至最低处。采血器4顶端的一侧安装有上针手爪11。上针手爪11设置在装针腔内，且靠近插针滑槽的最低处。上针手爪11用于从对应插针移动块4-1上将顶部插针15拆下，或将顶部插针15装上对应插针移动块4-1。装针腔上还开设有废插针安置槽。废插针安置槽靠近上针手爪11设置。废插针安置槽用于存放使用后的顶部插针15。

如图4和11所示，顶针器5包括顶针架5-1、双向丝杆5-2、第一螺母5-3、第二螺母5-4、连接板5-5、送针块5-6、移针电磁铁5-7和移针电机。移针电磁铁5-7固定在上部壳体1内。顶针架5-1朝向移针电磁铁5-7的端面上嵌有其中一个磁极朝向移针电磁铁5-7的移针磁钢。双向丝杆5-2支承在顶针架5-1上。旋向相反的第一螺母5-3、第二螺母5-4与双向丝杆5-2的两个旋向相反的螺旋段分别构成螺旋副。移针电机固定住顶针架5-1上。移针电机的输出轴与双向丝杆5-2的一端固定。两块连接板5-5的一端与第一螺母5-3、第二螺母5-4分别铰接，另一端与送针块5-6底部的两侧分别铰接。送针块5-6的顶面上开设有移针盲孔。移针盲孔的孔径等于装针筒的内径。通过双向丝杆5-2的转动，能够驱动送针块5-6上下运动。顶针器5用于将吐针器3推出的针头输送到采血管4-6的底端。

上部壳体1内开设有横向移针滑道和竖直滑针通道。顶针架5-1与横向移针滑道构成滑动副。横向移针滑道的内端壁上设置有用于对顶针架5-1进行限位的限位凸块。移针电磁铁5-7固定在横向移针滑道内。竖直滑针通道的顶端与吐针器3内的通针孔同轴且连通，底端位于顶针器5的上方。竖直滑针通道底端与送针块5-6内移针盲孔底面的间距大于针头3-3的高度。

顶针器5内的移针磁钢与移针电磁铁5-7吸合的状态下，送针块5-6位于纵向滑针通道的正下方。顶针器5内的移针磁钢受移针电磁铁5-7的排斥力而滑动至极限位置，且采血电动推杆缩回的状态下，送针块5-6位于采血器4内采血管的正下方。

如图4和12所示，离心机构8包括离心盘8-1、支撑盘8-4、离心转轴8-5、定位转轴8-6、离合器8-7和定位齿轮8-8。离心转轴8-5的底端与底座7构成转动副。离心电机固定在底座7上。离心电机的输出轴与离心转轴8-5的底端固定。离心转轴8-5的顶端与定位转轴8-6的底端通过离合器8-7连接。定位转轴8-6的顶端与支撑盘8-4固定。定位转轴8-6上固定有两个齿轮安装块。其中一个齿轮安装块上支承有齿轮轴。其中一个齿轮安装块上固定有对位电机。对位电机为双输出轴电机。对位电机的两根输出轴及齿轮轴的两端均固定有定位齿轮8-8。对位电机输出轴及齿轮轴的轴线均在以定位转轴8-6轴线为中心轴线的同一圆柱面内。下部壳体2内固定有与定位转轴8-6同轴设置的定位内齿轮。四个定位齿轮8-8均与定位内齿轮啮合。下部壳体2靠近离心转轴8-5的位置固定有复位传感器。复位传感器采用霍尔传感器。离心转轴8-5的侧面上固定有复位磁铁。复位磁铁与复位传感器在竖直方向上对齐。支撑盘8-4的顶面与离心盘8-1的底面通过三根连接柱8-3固定。支撑盘8-4与离心盘8-1同轴设置。

如图4、12和13所示，离心盘8-1的侧面上设置有沿离心盘8-1周向均布的七个试管放置组件。试管放置组件包括安装块8-9、放置环8-2、滑架8-10和离心弹簧。七个试管放置组件内的安装块8-9均与离心盘8-1一体成型。放置环8-2与安装块8-9构成公共轴线垂直相交于放置环8-2中心轴线的转动副。滑架8-10的内端与安装块8-9构成滑动副，且通过离心弹簧连接。放置环8-2的底部设置有长度方向与放置环8-2中心轴线平行的试管滑轨。滑架8-10的外端与试管滑轨构成滑动副。当离心盘8-1转动时，放置环8-2上放置的试管均会在离心运动，从而使得试管倾斜。七个放置环8-2依次编号排序。

如图1、2和4所示，下部壳体1内开设有试管储存滑道。试管储存滑道与下部壳体1的外侧壁连通。试管储存盒14与试管储存滑道构成滑动副。试管储存盒14内放置有依次排列设置的七个外侧面呈阶梯状的试管9。试管外侧面的大径处直径大于放置环8-2的内径，小径处的直径小于或等于放置环8-2的内径。故试管的阶梯处能够卡在放置环8-2上。试管储存盒14的内壁底面倾斜设置。使得试管储存盒14内位于最低处的试管被取出后，位于次低处的试管在重力作用下滑动至最低处。试管储存盒14能够被直接抽出下部壳体1，并增放试管。七个试管沿试管储存盒14的内壁底面从低到高依次排列并编号。七个试管均贴有标签。七个试管的标签上分别记录有自身的编号。试管储存盒14的一侧安装有装管手爪12。装管手爪12用于将试管储存盒14内的试管放置到放置环内。

下部壳体1内设置有入口处开放的试管取出腔。试管取出腔的入口处设置有取出门10。试管取出腔内开设有试管取出孔。试管取出孔的底部固定有检测头朝向正上方的光电传感器。试管取出孔的一侧安装有卸管手爪13。卸管手爪13用于将受血者试管放置孔内的试管放置到受血者环内。

如图4和14所示，上针手爪11、装管手爪12和卸管手爪13均包括纵向电动推杆、提取管电机、提取管转轴11-1、横向电动推杆11-2、爪体座11-3、张合块11-4和夹持爪体11-5。纵向电动推杆的外壳与上部壳体1固定。纵向电动推杆的推出杆与提取管电机通过电机座固定。提取管电机的输出轴与提取管转轴11-1的一端固定。横向电动推杆11-2的外壳与提取管转轴11-1的另一端固定。横向电动推杆11-2的推出杆与爪体座11-3固定。两个夹持爪体11-5的内端与两个张合块11-4分别固定。两个张合块11-4的相背侧面上均嵌有其中一个磁极朝外设置的爪体磁铁，且均与爪体座11-3通过爪体复位弹簧连接。两个张合块11-4均与爪体座11-3构成滑动副。爪体座11-3上固定有两个爪体电磁铁。两个爪体电磁铁与两个爪体磁铁分别正对设置。

初始状态下，复位传感器与复位磁铁对齐。

在采血电动推杆推出的状态下，采血管的中心轴线与七个放置环的中心轴线在同一圆柱面内。

该血液提取离心仪的提取离心方法具体如下：

步骤一、n＝1,2,3,4,5,6,7，依次执行步骤二。

步骤二、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对装管手爪12的位置。装管手爪12抓取试管储存盒14内编号为n的试管，并放置到第n个放置环内。

步骤三、使用者取出需要使用七根储血管，并对七根储血管进行标号。n＝1,2,3,4,5,6,7，依次执行步骤四、五、六、七和八。

步骤四、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对采血器4的位置。使用者将第n根储血管放入采血器4内插针移动块4-1穿管孔。第n根储血管中装有需要使用的第n份血液。当第n根储血管的底端到达下夹管块4-3内的第二夹管组件处时，第二夹管组件夹住第n根储血管的底端。下夹管丝杆4-5转动，下夹管块4-3带动第n根储血管向下滑动。当第n根储血管的顶端到达上夹管块4-2内的第一夹管组件处时，第一夹管组件夹住第n根储血管的顶端上。上夹管丝杆4-4与下夹管丝杆4-5同步转动，下夹管块4-3及上夹管块4-2带动第n根储血管继续向下滑动。直至下夹管块4-3运动到采血管4的底部(到达下极限位置)。

之后，上针手爪11从插针滑槽抓取一个顶部插针15并塞入采血器4内插针移动块4-1的穿管孔中。

步骤五、吐针器3内的吐针电机驱动上吐针壳3-1转动60°，其中一个装针筒内的针头掉落到顶针器的移针盲孔内。

移针电磁铁5-7推动顶针架5-1滑动(移针电磁铁5-7通电，且使得移针电磁铁5-7与移针磁钢的相对侧面极性相同)，使得移针盲孔内的针头滑动到采血管4-6的正下方。移针电机带动双向丝杆5-2的正转，驱动送针块5-6向上运动，移针盲孔内的针头刺破第n根储血管的底端(由于此时第n根储血管只有底部有孔，在大气压的作用下，第n根储血管内的血液无法流出)。

步骤六、移针电机带动双向丝杆5-2的反转，驱动送针块5-6向下运动。由于针头只是放置在移针盲孔内，且刺入第n根储血管后被第n根储血管夹住，故针头与送针块5-6分离，留在第n根储血管上。

之后，采血器内的采血电动推杆4-7将采血管4-6推出，使得采血管4-6到达第n个放置环的正上方。采血器4中的插针移动丝杆4-8正转，使得插针移动块4-1向下滑动。插针移动块4-1上顶部插针15的针体15-1刺入第n根储血管的顶端。此时，第n根储血管的顶部、底部均有孔，故第n根储血管内的血液从底部的针头流出到第n个放置环内的试管中。

步骤七、采血器4中的插针移动丝杆4-8反转，使得插针移动块4-1向上滑动。由于顶部插针15的针体5-9只是被两个半圆磁环抱住，且顶部插针15的针体5-9刺入第n根储血管后被第n根储血管夹住，故针体5-9与塞紧柱15-2分离，留在第n根储血管上。

采血器内的采血电动推杆4-7驱动采血管4-6复位。采血器4内的第一夹管组件及第二夹管组件均松开第n根储血管。第n根储血管带着插在上面的针头、针体掉落到废储血管收集盒6内。

步骤八、采血器4中的插针移动丝杆4-8、上夹管丝杆4-4及下夹管丝杆4-5均反转，使得插针移动块4-1、上夹管块4-2及下夹管块4-3均复位。上针手爪11夹取插针移动块4-1上的顶部插针15并放置到废插针安置槽。

步骤九、离合器8-7接合，离心电机转动，带动离心盘以2000转/min的转速转动两分钟。对七个放置环中试管内的血液进行离心。离心过程中，试管发生离心运动，底端向外倾斜。七个放置环中试管内的血液分层。(上层为血浆，下层为血细胞)。

步骤十、离合器分离，离心电机停转；对位电机带动上盘转动，直至复位传感器检测到上盘回复到初始状态。n＝1,2,3,4,5,6,7，依次执行步骤十一。

步骤十一、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对卸管手爪13的位置。若光电传感器检测到试管取出孔内有试管，则等待工作人员将试管取出孔内的试管取出。若光电传感器检测到试管取出孔内没有试管，则装管手爪12抓取第n个放置环内的试管(该试管是编号为n的试管)并放置到试管取出孔内。使用者取走编号为n的试管。

步骤十二、拉出试管储存盒14。在试管储存盒14内重新装入七根试管。之后将试管储存盒14装回试管储存滑道。

Claims (10)

1.血液提取离心仪，包括底座、离心机构和试管；离心机构包括离心盘、支撑盘、离心转轴；离心转轴由离心电机驱动；支撑盘的顶面与离心盘的底面固定；离心盘的侧面上设置有沿离心盘周向均布的m个试管放置组件；试管放置组件包括安装块、放置环；m个试管放置组件内的安装块均与离心盘固定；其特征在于：该血液提取离心仪还包括上部壳体、下部壳体、吐针器、采血器、顶针器、上针手爪、装管手爪、卸管手爪、试管储存盒和废储血管收集盒；所述的底座与下部壳体固定；

所述的吐针器包括上吐针壳、下吐针壳、针头、推针杆、推针架和吐针驱动件；所述上吐针壳底部的环形凸起与下吐针壳顶部的环形槽构成转动副；下吐针壳与上部壳体固定；上吐针壳由吐针驱动件驱动；

所述的上吐针壳内设置有顶部开放的容针腔；所述下吐针壳的正中位置开设有通针孔；通针孔的轴线与上吐针壳、下吐针壳所成转动副的公共轴线重合；容针腔的底部与通针孔的顶端连通；中心轴线水平设置的六根推针杆均与推针架构成滑动副；六根推针杆的外端均支承有滚子，内端均伸入容针腔并与六个装针筒分别固定；六个装针筒中的一个或多个内装有针头；针头呈漏斗形，针尖朝上设置；

六根推针杆上均套置有推针复位弹簧；六根推针复位弹簧的一端均与上吐针壳固定，另一端与六根推针杆分别固定；所述的推针架与下吐针壳固定；推针架朝向上吐针壳的侧面上设置有推针凸块；所述的推针凸块与推针杆在竖直方向上对齐；

所述的采血器包括插针移动块、上夹管块、下夹管块、上夹管丝杆、下夹管丝杆、采血管、采血电动推杆、插针移动丝杆、第一采血电机、第二采血电机和第三采血电机；所述采血电动推杆的外壳与上部壳体固定；采血电动推杆的推出杆与采血管固定；沿竖直方向从高往低依次排列的插针移动块、上夹管块、下夹管块均与采血管的内壁构成滑动副；所述的插针移动丝杆、上夹管丝杆、下夹管丝杆均支承在采血管内，且与插针移动块、上夹管块、下夹管块分别构成螺旋副；插针移动丝杆、上夹管丝杆、下夹管丝杆由第一采血电机、第二采血电机、第三采血电机分别驱动；插针移动块、上夹管块及下夹管块的正中位置均开设有穿管孔；

所述的上夹管块内设置有第一夹管组件；所述的下夹管块内设置有第二夹管组件；所述的第一夹管组件及第二夹管组件均由两个夹爪和两个夹管电磁铁组成；所述的夹爪包括半圆形夹板和夹杆；所述的夹杆为永磁体；两根夹杆的中心轴线重合，且相对端与两个半圆形夹板分别固定；两块半圆形夹板的凹部相对设置；

第一夹管组件内的两根夹杆均与上夹管块构成滑动副；第一夹管组件内的两个夹管电磁铁均与上夹管块固定，且分别设置在第一夹管组件内两根夹杆的相背端；第二夹管组件内的两根夹杆均与下夹管块构成滑动副；第二夹管组件内的夹管电磁铁均与下夹管块固定，且分别设置在第二夹管组件内两根夹杆的相背端；废储血管收集盒与下部壳体可拆卸固定；

所述上部壳体的顶部开设有装针腔；装针腔的底部开设有插针滑槽；插针滑槽的底面开设有让针槽；让针槽沿插针滑槽的长度方向设置；插针滑槽内装有多根顶部插针；所述的顶部插针由针体、塞紧柱和手持柱组成；塞紧柱的顶端与手持柱固定针体的尾端与塞紧柱底端开设的容针盲孔可拆卸连接；塞紧柱塞在插针移动块的穿管孔内；采血器顶端的一侧安装有上针手爪；装针腔上还开设有废插针安置槽；

所述的顶针器包括顶针架、双向丝杆、第一螺母、第二螺母、连接板、送针块、移针电磁铁和移针电机；所述的移针电磁铁固定在上部壳体内；顶针架朝向移针电磁铁的端面上嵌有移针磁钢；所述的双向丝杆支承在顶针架上；第一螺母、第二螺母与双向丝杆的两个旋向相反的螺旋段分别构成螺旋副；移针电机固定住顶针架上；移针电机的输出轴与双向丝杆的一端固定；两块连接板的一端与第一螺母、第二螺母分别铰接，另一端与送针块底部的两侧分别铰接；送针块的顶面上开设有移针盲孔；

上部壳体内开设有横向移针滑道和竖直滑针通道；顶针架与横向移针滑道构成滑动副；移针电磁铁固定在横向移针滑道内；竖直滑针通道的顶端与吐针器内的通针孔同轴且连通，底端位于顶针器的上方；竖直滑针通道底端与送针块内移针盲孔底面的间距大于针头的高度；

所述的离心机构还包括定位转轴、定位齿轮和离合器；所述离心转轴的底端与底座构成转动副；离心转轴的顶端与定位转轴的底端通过离合器连接；所述定位转轴的顶端与支撑盘固定；定位转轴上固定有两个齿轮安装块；其中一个齿轮安装块上支承有齿轮轴；其中一个齿轮安装块上固定有对位电机；对位电机为双输出轴电机；所述对位电机的两根输出轴及齿轮轴的两端均固定有定位齿轮；下部壳体内固定有定位内齿轮；四个定位齿轮均与定位内齿轮啮合；

试管放置组件还包括滑架和离心弹簧；放置环与安装块构成转动副；滑架的内端与安装块构成滑动副，且通过离心弹簧连接；放置环的底部设置有试管滑轨；滑架的外端与试管滑轨构成滑动副；m个试管放置组件内的放置环依次排序；

所述的下部壳体内开设有试管储存滑道；试管储存滑道与下部壳体的外侧壁连通；试管储存盒与试管储存滑道构成滑动副；试管储存盒内放置有依次排列设置的m个外侧面呈阶梯状的试管；试管外侧面的大径处直径大于放置环的内径，小径处的直径小于或等于放置环的内径；m个试管依次排列并编号；m个试管均贴有标签；m个试管的标签上分别记录有自身的编号；试管储存盒的一侧安装有装管手爪；

下部壳体内设置有试管取出腔；试管取出腔内开设有试管取出孔；试管取出孔的底部固定有检测头朝向正上方的光电传感器；试管取出孔的一侧安装有卸管手爪。

2.根据权利要求1所述的血液提取离心仪，其特征在于：所述的吐针驱动件包括吐针电机、吐针齿轮和吐针内齿轮；所述的吐针内齿轮与上吐针壳底部的环形凸起内侧面固定；所述的吐针电机固定在下吐针壳内；吐针电机的输出轴与吐针齿轮固定；吐针齿轮与吐针内齿轮啮合；

所述的离心电机固定在底座上；离心电机的输出轴与离心转轴的底端固定。

3.根据权利要求1所述的血液提取离心仪，其特征在于：吐针器中，六根推针杆沿通针孔轴线的周向均布，且轴线均与通针孔轴线相交；在推针凸块的最凸点抵住其中一根推针杆的状态下，被抵住的推针杆对应的装针筒位于通针孔的正上方。

4.根据权利要求1所述的血液提取离心仪，其特征在于：采血器中，所述采血电动推杆的推出杆水平设置；在采血电动推杆缩回的状态下，废储血管收集盒位于采血管的正下方；所述半圆形夹板的内径等于储血管的管径。

5.根据权利要求1所述的血液提取离心仪，其特征在于：顶针器中，移针盲孔的孔径等于装针筒的内径；移针磁钢与移针电磁铁吸合的状态下，送针块位于纵向滑针通道的正下方；移针磁钢受移针电磁铁的排斥力而滑动至极限位置，且对应的采血电动推杆缩回的状态下，送针块位于采血管的正下方。

6.根据权利要求1所述的血液提取离心仪，其特征在于：下部壳体靠近离心转轴的位置固定有复位传感器；复位传感器采用霍尔传感器；离心转轴的侧面上固定有复位磁铁；复位磁铁与复位传感器在竖直方向上对齐；初始状态下，复位传感器与复位磁铁对齐。

7.根据权利要求1所述的血液提取离心仪，其特征在于：所述试管储存盒及插针滑槽的内壁底面均倾斜设置。

8.根据权利要求1所述的血液提取离心仪，其特征在于：所述的塞紧柱底端开设的容针盲孔内设置有两个凹部正对的半圆磁环；两个半圆磁环均与容针盲孔构成沿容针盲孔径向滑动的滑动副；针体的尾端卡入两个半圆磁环之间；针体内部设有流道；所述的塞紧柱采用橡胶材质，且直径等于插针移动块内穿管孔的孔径。

9.根据权利要求1所述的血液提取离心仪，其特征在于：所述的上针手爪、装管手爪和卸管手爪均包括纵向电动推杆、提取管电机、提取管转轴、横向电动推杆、爪体座、张合块和夹持爪体；所述纵向电动推杆的外壳与上部壳体固定；纵向电动推杆的推出杆与提取管电机固定；提取管电机的输出轴与提取管转轴的一端固定；横向电动推杆的外壳与提取管转轴的另一端固定；横向电动推杆的推出杆与爪体座固定；两个夹持爪体的内端与两个张合块分别固定；两个张合块的相背侧面上均固定有爪体磁铁，且均与爪体座通过爪体复位弹簧连接；两个张合块均与爪体座构成滑动副；爪体座上固定有两个爪体电磁铁；两个爪体电磁铁与两个爪体磁铁分别正对设置。

10.如权利要求1所述的血液提取离心仪的提取离心方法，其特征在于：

步骤一、n＝1,2,…,m，依次执行步骤二；

步骤二、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对装管手爪的位置；装管手爪抓取试管储存盒内编号为n的试管，并放置到第n个放置环内；

步骤三、使用者取出需要使用m根储血管，并对m根储血管进行标号；n＝1,2,…,m，依次执行步骤四、五、六、七和八；

步骤四、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对采血器的位置；使用者将第n根储血管放入采血器内插针移动块穿管孔；

当第n根储血管的底端到达下夹管块内的第二夹管组件处时，第二夹管组件夹住第n根储血管的底端；下夹管丝杆转动，下夹管块带动第n根储血管向下滑动；当第n根储血管的顶端到达上夹管块内的第一夹管组件处时，第一夹管组件夹住第n根储血管的顶端上；上夹管丝杆与下夹管丝杆同步转动，下夹管块及上夹管块带动第n根储血管继续向下滑动；直至下夹管块运动到采血管的底部；

之后，上针手爪从插针滑槽抓取一个顶部插针并塞入采血器内插针移动块的穿管孔中；

步骤五、吐针器内的吐针驱动件驱动上吐针壳转动60°，其中一个装针筒内的针头掉落到顶针器的移针盲孔内；

移针电磁铁推动顶针架滑动，使得移针盲孔内的针头滑动到采血器内采血管的正下方；移针电机带动双向丝杆的正转，驱动送针块向上运动，移针盲孔内的针头刺破第n根储血管的底端；

步骤六、移针电机带动双向丝杆的反转，驱动送针块向下运动；针头与送针块分离，留在第n根储血管上；

之后，采血器内的采血电动推杆将采血管推出，使得采血管到达第n个放置环的正上方；采血器中的插针移动丝杆正转，使插针移动块向下滑动；插针移动块上顶部插针的针体刺入第n根储血管的顶端；第n根储储血管内的血液从底部的针头流出到第n个放置环内的试管中；

步骤七、采血器中的插针移动丝杆反转，使得插针移动块向上滑动；采血电动推杆驱动采血管复位；采血器内的第一夹管组件及第二夹管组件均松开第n根储血管；第n根储血管掉落到废储血管收集盒内；

步骤八、采血器中的插针移动丝杆、上夹管丝杆及下夹管丝杆均反转，使得插针移动块、上夹管块及下夹管块均复位；上针手爪夹取插针移动块上的顶部插针并放置到废插针安置槽；

步骤九、离合器接合，离心电机转动，带动离心盘以1000～3000转/min的转速转动两分钟；对m个放置环中试管内的血液进行离心；m个放置环中试管内的血液分层；

步骤十、离合器分离，离心电机停转；对位电机带动离心盘转动，直至离心盘回复到初始状态；n＝1,2,3,4,5,6,7，依次执行步骤十一；

步骤十一、对位电机带动上盘转动，使得第n个放置环到达正对卸管手爪的位置；若光电传感器检测到试管取出孔内有试管，则等待工作人员将试管取出孔内的试管取出；若光电传感器检测到试管取出孔内没有试管，则装管手爪抓取第n个放置环内的试管并放置到试管取出孔内；使用者取走编号为n的试管。

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