CN108956255A - 流转式混匀机构及其控制方法及其复位方法 - Google Patents

流转式混匀机构及其控制方法及其复位方法 Download PDF

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邹继华
魏蒙亮
肖尚清
伍晓辉
熊涛
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Abstract

本发明公开了一种流转式混匀机构，包括机架、流转机构及混匀机构；所述的流转机构包括转移盘，转移盘沿其周向设有多个用于放置液体容器的通孔；所述的混匀机构包括驱动部和混匀部，所述的驱动部用于驱动所述的混匀部转动；所述的混匀部的上端面设有供所述的液体容器通过的通道，所述的通道位于所述的转移盘上的通孔的下方。该流转式混匀机构运行过程较稳定，不会将样品和试剂甩到管壁上，与试管接触时也不会撞到试管，混匀效果较好。该流转式混匀机构的控制方法运行过程较稳定，不会将样品和试剂甩到管壁上，与试管接触时也不会撞到试管，混匀效果较好。复位方法能对流转机构的转移盘和混匀机构混匀部进行复位，使其都处于正常放置的位置。

Description

流转式混匀机构及其控制方法及其复位方法
技术领域
本发明涉及医疗器械的技术领域，更确切地说涉及一种流转式混匀机构及其控制方法及其容器复位方法。
背景技术
在体外诊断行业中，为了让样品与试剂之间能够充分反应，混匀步骤显得至关重要，在体外诊断仪器中，通常采用桨式搅拌机构，即直接将搅拌桨置于反应管中对试剂与样品进行搅拌，同时为避免造成携带污染，在搅拌之前须对搅拌桨进行充分清洗；此种传统的搅拌方式，搅拌结构复杂，需要较大的搅拌设备安装空间，成本较高，此外还需要大量的清洗工作造成了材料和人力的浪费。
专利公告号为CN206253081U的发明专利公开了一种非接触式混匀装置，包括电机安装座、电机、偏心混匀升降管、升降轴、升降导向销。所述的电机轴向安装于电机安装座内，电机的输出轴上固定连接有升降轴，升降轴上设置有升降导向销，偏心混匀升降管上设有导向槽，导向槽位于偏心混匀升降管的侧壁上，并呈螺旋形延伸，所述的升降导向销套合于导向槽内，并能沿着导向槽滑动。偏心混匀升降管的上端面设置有能盛放反应管的偏心槽。此种非接触式混匀装置无需对搅拌装置进行清洗，降低成本，减小安装空间，但仍存在以下缺陷：在工作的过程中，要将偏心混匀升降管甩上去需要很高的转速，而在混匀的过程中，偏心混匀升降管转速太大容易将样品和试剂甩到管壁上；有的时候偏心混匀升降管甩上去的时候也容易撞到试管，影响混匀效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种流转式混匀机构，该流转式混匀机构运行过程较稳定，不会将样品和试剂甩到管壁上，与试管接触时也不会撞到试管，混匀效果较好。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的流转式混匀机构，包括机架、流转机构及混匀机构；所述的流转机构包括转移盘，所述的转移盘沿其周向设有多个用于放置液体容器的通孔；所述的混匀机构包括驱动部和混匀部，所述的驱动部用于驱动所述的混匀部转动；所述的混匀部的上端面设有供所述的液体容器通过的通道，所述的通道位于所述的转移盘上的通孔的下方。
采用以上结构后，本发明的流转式混匀机构，与现有技术相比，具有以下优点：
由于本发明的流转式混匀机构的混匀部的上端面设有供所述的液体容器通过的通道，通道位于所述的转移盘上的通孔的下方，转动转移盘，转移盘上的液体容器就能进入所述的通道内，当液体容器的中心轴与所述的混匀部的中心轴不在同一直线上时，即液体容器处于偏心位置，驱动器驱动混匀部转动就能带动液体容器的下端做偏心运动，从而到达混匀液体容器内液体的效果。该混匀机构运行过程较稳定，不会将样品和试剂甩到管壁上，与试管接触时也不会撞到试管，混匀效果较好。
作为改进，所述的混匀机构还包括支撑部，所述的驱动部连接在所述的支撑部上，所述的混匀部连接在所述的驱动部上。采用此种结构后，混匀机构安装较方便，只要将支撑部安装在需要安装的位置便可。
作为改进，所述的混匀部和支撑部之间设有用于检测混匀部位置的位置检测机构。采用此种结构后，所述的位置检测机构能检测混匀部通道所处的位置。
作为改进，所述的混匀部和支撑部之间通过光电检测器及检测片来检测混匀部的位置；所述的光电检测器上设有供所述的检测片通过的检测槽。结构简单，检测方便。
作为改进，所述的光电检测器设于所述的支撑部上，所述的检测片设于所述的混匀部的外侧壁上。
作为改进，所述的光电检测器设于所述的混匀部的外侧壁上，所述的检测片设于所述的支撑部上。
作为改进，所述的混匀部的上端面设有两端开口的凹槽，所述的凹槽为所述的通道；所述的凹槽的中心在所述的混匀部的中心轴上。结构简单，制作方便。
作为改进，所述的混匀部的上端面设有两个凸柱，两个凸柱之间形成所述的通道，所述的通道的中心在所述的混匀部的中心轴上。结构简单，制作方便。
作为改进，所述的流转机构还包括驱动器，所述的转移盘连接在所述的驱动器的转轴上，所述的驱动器安装在所述的机架上，所述的混匀机构也安装在所述的机架上且位于所述的转移盘的下侧。采用此种结构后，结构简单。
本发明要解决的另一技术问题是，提供一种流转式混匀机构的控制方法，该流转式混匀机构的控制方法运行过程较稳定，不会将样品和试剂甩到管壁上，与试管接触时也不会撞到试管，混匀效果较好。
本发明的另一技术解决方案是，提供一种流转式混匀机构的控制方法，包括以下步骤：
驱动器控制流转机构的转移盘转动设定的行程，安装在转移盘上的液体容器从转移盘下侧的混匀机构的混匀部的通道的一端进入所述的通道内，液体容器的中心轴与所述的混匀部的中心轴之间存在偏心距离；
混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部转动，混匀部带动通道内的液体容器作周向摆动混匀液体容器内的液体；
混匀完成后，驱动器再次控制转移盘转动设定的行程，液体容器从通道的另一端离开所述的通道。
采用以上结构后，本发明的流转式混匀机构的控制方法，与现有技术相比，具有以下优点：
在本本发明的流转式混匀机构的控制方法中，当液体容器进入通道内后，液体容器的中心轴与所述的混匀部的中心轴不在同一直线上；混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部转动，混匀部带动通道内的液体容器作周向摆动混匀液体容器内的液体；从而到达混匀液体容器内液体的效果。该混匀机构运行过程较稳定，不会将样品和试剂甩到管壁上，与试管接触时也不会撞到试管，混匀效果较好。
本发明要解决的另一技术问题是，提供一种流转式混匀机构的容器复位方法，通过该方法能对流转机构的转移盘和混匀机构混匀部进行复位，使其都处于正常放置的位置。
本发明的另一技术解决方案是，提供一种流转式混匀机构的复位方法，流转机构的转移盘下侧的混匀机构的混匀部和支撑部之间通过光电检测器及检测片来检测混匀部的位置；
当光电检测器检测不到检测片时，混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部逆时针旋转至光电检测器刚好检测到检测片的位置，所述的混匀部的通道与所述的转移盘上的液体容器运动轨迹相切；然后复位流转机构的转移盘至初始位置；
当光电检测器检测到检测片时，混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部顺时针旋转至光电检测器刚好检测不到检测片的位置，所述的混匀部的通道与所述的转移盘上的液体容器运动轨迹相切；然后复位流转机构的转移盘至初始位置。
采用以上结构后，本发明的流转式混匀机构的复位方法，与现有技术相比，具有以下优点：
当出现断电会转移盘被人为地用手旋转过以后，混匀机构的混匀部的通道会朝向任何位置，转移盘的位置也发生了移动。本发明流转式混匀机构的复位方法能将混匀机构的混匀部的通道和转移盘复位到正常放置的位置，从而具有调整混匀部和转移盘的功能，使机构能够正常运行。
作为改进，所述的光电检测器设于所述的支撑部上，所述的检测片设于所述的混匀部的外侧壁上。
附图说明
图1为本发明的流转式混匀机构的立体结构示意图。
图2为本发明的流转式混匀机构的混匀机构的立体结构示意图。
图3为本发明的流转式混匀机构的混匀机构的俯视结构示意图。
图4为本发明的流转式混匀机构的混匀机构的第一检测片、第二检测片和混匀部三者的关系示意图。
图5为本发明的流转式混匀机构的混匀机构和流转机构的组装结构示意图。
图6为图5中A部分的放大结构示意图。
图7为传统的混匀机构的结构示意图。
图8为本发明的流转式混匀机构的混匀机构处于混匀状态的参考示意图。
图9为本发明的流转式混匀机构的液体容器处于混匀机构的通道内的参考示意图。
图10为本发明的流转式混匀机构的混匀部、液体容器和其运动轨道之间的关系示意图。
图中所示：1、机架，2、流转机构，201、转移盘，202、通孔，3、混匀机构，301、驱动部，302、混匀部，303、支撑部，304、光电检测器，305、第一检测片，306、第二检测片，307、凹槽（通道），308、检测槽，4、液体容器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图6所示，本发明的流转式混匀机构，包括机架1、流转机构2及混匀机构3；所述的流转机构2包括驱动器及转移盘201，所述的转移盘201连接在所述的驱动器的转轴上，所述的驱动器安装在所述的机架1上。所述的混匀机构3也安装在所述的机架1上且位于所述的转移盘201的下侧。所述的转移盘201沿其周向设有多个用于放置液体容器的通孔202；所述的混匀机构3包括驱动部301和混匀部302，所述的驱动部301用于驱动所述的混匀部302转动，所述的驱动部301为步进电机；所述的混匀部302为柱状结构，所述的混匀部302连接在所述的步进电机的输出轴上，所述的混匀部302与所述的输出轴同轴线。所述的混匀部302的上端面设有供所述的液体容器4通过的通道307，所述的通道307位于所述的转移盘201上的通孔202的下方。
所述的混匀机构3还包括支撑部303，所述的驱动部301连接在所述的支撑部303上，所述的混匀部302连接在所述的驱动部301上。所述的支撑部303连接在所述的机架1上。
所述的混匀部302和支撑部303之间设有用于检测混匀部302位置的位置检测机构。所述的混匀部302和支撑部303之间通过光电检测器304及检测片来检测混匀部302的位置；所述的光电检测器304上设有供所述的检测片通过的检测槽308。所述的光电检测304设于所述的支撑部303上，所述的检测片设于所述的混匀部302的外侧壁上。
另一实施方案，所述的光电检测器304设于所述的混匀部302的外侧壁上，所述的检测片设于所述的支撑部303上。
所述的混匀部302的上端面设有两端开口的凹槽307，所述的凹槽307为所述的通道；所述的凹槽307的中心在所述的混匀部302的中心轴上。
另一实施方案，所述的混匀部的上端面设有两个凸柱，两个凸柱之间形成所述的通道，所述的通道的中心在所述的混匀部的中心轴上。
传统的偏心混匀机构都是在混匀部上加上一个偏心孔（槽），或者是混匀部的旋转轴不是几何中心从而旋转后形成一个偏心圆转动。如图7所示，旋转轴安装与混匀部几何中心不重合，在驱动部的带动下，进行偏心旋转，实现偏心混匀的功能。本发明通过安装时将混匀部旋转中心与液体容器中心二者偏移一定距离（即偏心距），进而达到偏心混匀的目的。本发明混匀部中无偏心结构，与旋转中心呈中心对称，运行时更加稳定可靠，并可通过调节液体容器与混匀部间的偏心距，可得到不同的混匀效果。
如图8所示，本发明流转式混匀机构的控制方法，包括以下步骤：
驱动器控制流转机构的转移盘201转动设定的行程，安装在转移盘201上的液体容器4从转移盘201下侧的混匀机构3的混匀部302的通道307的一端进入所述的通道内，液体容器4的中心轴与所述的混匀部302的中心轴存在一定的偏心距离；
混匀机构3的驱动部301驱动所述的混匀部302转动，混匀部302带动通道307内的液体容器4作周向摆动混匀液体容器4内的液体；
混匀完成后，驱动器再次控制转移盘201转动设定的行程，液体容器4从通道307的另一端离开所述的通道307。
当断电时或者人为转动后，液体容器转移盘会停留在其圆周轨迹上的任何位置。混匀机构的混匀部上端面上的通道绕其中心转动并可停留在轴心位置任意方向。复位时，当混匀部的通道内无液体容器时，可先复位混匀部的通道，接着再复位转移盘，从而来完成复位。
图9所示的腰形区域为混匀部上端面上的通道和液体容器的运动轨迹图的重合部分，把此腰形区域分为1、2、3、4四个区域。当液体容器轴心轴处于1、3区域时，检测器不能检测到检测片，从而检测器发出信号驱动部逆时针转动，旋转至检测器检测到检测片则停止转动，从而使混匀部上的通道处于液体容器运动的切向方向，接着可复位转移机构，从而完成复位功能。同理，当液体容器中心轴处于2、4区域时，检测器能检测到检测片，命令驱动部顺时针转动，旋转至检测器检测不到检测片则停止转动，从而使混匀部上的通道处于液体容器运动的切向方向，接着可复位液体容器转移机构，从而完成复位。综合上述两种情况得出结论：当检测器不能检测到检测片时，驱动部驱动混匀部逆时针旋转至检测器刚好检测到检测片位置，再复位转移机构；当检测器能检测到检测片时，驱动部驱动混匀部顺时针旋转至检测器刚好检测不到检测片的位置，再复位转移机构。
如图10 所示，根据上述结论，本发明流转式混匀机构的复位方法，包括以下步骤：
流转机构的转移盘下侧的混匀机构的混匀部和支撑部之间通过光电检测器及检测片来检测混匀部的位置；本具体实施例中，所述的光电检测器设于所述的支撑部上，所述的检测片设于所述的混匀部的外侧壁上。
当光电检测器检测不到检测片时，混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部逆时针旋转至光电检测器刚好检测到检测片的位置，所述的混匀部的通道与所述的转移盘上的液体容器运动轨迹相切；然后复位流转机构的转移盘至初始位置；
当光电检测器检测到检测片时，混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部顺时针旋转至光电检测器刚好检测不到检测片的位置，所述的混匀部的通道与所述的转移盘上的液体容器运动轨迹相切；然后复位流转机构的转移盘至初始位置。

Claims (11)

1.一种流转式混匀机构，其特征在于：包括机架、流转机构及混匀机构；所述的流转机构包括转移盘，所述的转移盘沿其周向设有多个用于放置液体容器的通孔；所述的混匀机构包括驱动部和混匀部，所述的驱动部用于驱动所述的混匀部转动；所述的混匀部的上端面设有供所述的液体容器通过的通道，所述的通道位于所述的转移盘上的通孔的下方。
2.根据权利要求1所述的流转式混匀机构，其特征在于：所述的混匀机构还包括支撑部，所述的驱动部连接在所述的支撑部上，所述的混匀部连接在所述的驱动部上。
3.根据权利要求1所述的流转式混匀机构，其特征在于：所述的混匀部和支撑部之间设有用于检测混匀部位置的位置检测机构。
4.根据权利要求3所述的流转式混匀机构，其特征在于：所述的混匀部和支撑部之间通过光电检测器及检测片来检测混匀部的位置；所述的光电检测器上设有供所述的检测片通过的检测槽。
5.根据权利要求4所述的流转式混匀机构，其特征在于：所述的光电检测器设于所述的支撑部上，所述的检测片设于所述的混匀部的外侧壁上。
6.根据权利要求1至5任何一项所述的流转式混匀机构，其特征在于：所述的混匀部的上端面设有两端开口的凹槽，所述的凹槽为所述的通道；所述的凹槽的中心在所述的混匀部的中心轴上。
7.根据权利要求1至5任何一项所述的流转式混匀机构，其特征在于：所述的混匀部的上端面设有两个凸柱，两个凸柱之间形成所述的通道，所述的通道的中心在所述的混匀部的中心轴上。
8.根据权利要求6所述的流转式混匀机构，其特征在于：所述的流转机构还包括驱动器，所述的转移盘连接在所述的驱动器的转轴上，所述的驱动器安装在所述的机架上，所述的混匀机构也安装在所述的机架上且位于所述的转移盘的下侧。
9.一种流转式混匀机构的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
驱动器控制流转机构的转移盘转动设定的行程，安装在转移盘上的液体容器从转移盘下侧的混匀机构的混匀部的通道的一端进入所述的通道内，液体容器的中心轴与所述的混匀部的中心轴之间存在偏心距离；
混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部转动，混匀部带动通道内的液体容器作周向摆动混匀液体容器内的液体；
混匀完成后，驱动器再次控制转移盘转动设定的行程，液体容器从通道的另一端离开所述的通道。
10.一种流转式混匀机构的复位方法，其特征在于:
流转机构的转移盘下侧的混匀机构的混匀部和支撑部之间通过光电检测器及检测片来检测混匀部的位置；
当光电检测器检测不到检测片时，混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部逆时针旋转至光电检测器刚好检测到检测片的位置，所述的混匀部的通道与所述的转移盘上的液体容器运动轨迹相切；然后复位流转机构的转移盘至初始位置；
当光电检测器检测到检测片时，混匀机构的驱动部驱动所述的混匀部顺时针旋转至光电检测器刚好检测不到检测片的位置，所述的混匀部的通道与所述的转移盘上的液体容器运动轨迹相切；然后复位流转机构的转移盘至初始位置。
11.根据权利要求10所述的流转式混匀机构的复位方法，其特征在于: 所述的光电检测器设于所述的支撑部上，所述的检测片设于所述的混匀部的外侧壁上。
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