血液成分分离机及其自动掰塞机构
技术领域
本发明涉及医疗设备领域,特别涉及一种血液成分分离机及其自动掰塞机构。
背景技术
血液成分分离机是血站成分科进行血液成分制备中采用的仪器设备,其功能是将离心之后的过滤血(将采集的献血者的原始血液进行白细胞过滤之后得到)进行分离。设备操作中,分离机上的挤压装置挤压血袋,使原血袋中的多种血液成分通过塑胶软管转移至对应的成分收集血袋中。
目前,医疗行业使用的血袋(比如血液成分制备中所用的三联袋、四联袋等)的顶部入口处的有一个用于密封的塞杆,以保证血袋耗材使用前的真空密封效果。 在血液成分制备时,为了使全血血袋中的血浆/血细胞能顺利地进入到对应的成分收集血袋中,需要将全血血袋的塞杆掰断与成分收集血袋连通;然后放置悬挂到血液分离机上进行血液成分分离操作。人工手动操作不容易折断塞杆,耗时耗力,很大程度上影响了血液成分分离机的工作。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足,提供了一种自动掰塞机构,用于安装在血液成分分离机机身侧板上以掰断血袋的塞杆,其特征在于,包括驱动模块、第一夹持单元以及第二夹持单元,所述第一夹持单元和所述第二夹持单元均具有夹持口,用于分别夹持塞杆的两端,所述驱动模块分别与所述第一夹持单元、第二夹持单元驱动连接,用于驱动所述第一夹持单元和所述第二夹持单元同时相对反向往返转动,以使置于两所述夹持口中的塞杆从中部被掰断。
优选地,所述自动掰塞机构还包括基板,所述基板固定在所述血液成分分离机机身侧板上,所述驱动模块和所述第一夹持单元固定在所述基板上,所述第二夹持单元固定在基板上或者直接固定在所述血液成分分离机机身侧板上。
优选地,所述驱动模块包括固定在所述基板上的驱动件、贯穿所述基板的转动轴以及固定在所述基板上或者所述血液成分分离机机身侧板上的固定轴,还包括第一底座及第二底座,所述驱动件在所述基板的一侧,所述固定轴、第一底座及第二底座在所述基板的另一侧;
所述驱动件与所述转动轴的一端连接,所述驱动件用于驱动所述转动轴自转,所述第一底座固定套设于所述转动轴的另一端,所述第一夹持单元固定设于所述第一底座上;
所述第二底座可转动套设于所述固定轴上,所述第二夹持单元固定设于所述第二底座上;
所述第一底座上设置有呈弧形分布的第一齿结构,所述第二底座上设置有呈弧形分布的第二齿结构,所述第一齿结构与所述第二齿结构相啮合,所述第二底座在所述第一底座的带动下形成与所述第一底座转动方向相反的自转。
优选地,所述驱动模块包括固定在所述基板上的两个驱动件和贯穿所述基板的两个转动轴,还包括两个底座,所述两个驱动件在所述基板的一侧,所述两个底座在所述基板的另一侧;
两个所述驱动件与两个所述转动轴的一端分别一一对应固定连接,两个所述驱动件用于驱动两个所述转动轴同时相对反向往返自转,两个所述底座分别一一对应固定套设于两个所述转动轴的另一端,所述第一夹持单元、所述第二夹持单元分别一一对应固定设于两个所述底座上,所述第一夹持单元、所述第二夹持单元分别在两个所述转动轴的带动下同时相对反向往返转动。
优选地,所述第一夹持单元包括两夹臂,两所述夹臂相对设置于所述第一底座上,所述夹臂之间形成所述夹持口;所述第二夹持单元包括两夹臂,两所述夹臂相对设置于所述第二底座上,所述夹臂之间形成所述夹持口。
优选地,两所述夹臂相对的一侧上正对设置有限位凸起。
优选地,所述第一底座两端分别设有第一螺孔,所述第一夹持单元的两夹臂靠近所述第一底座的一端设有与所述第一螺孔对应结合的第二螺孔,所述第二螺孔的排布方向与所述第一螺孔的排布方向相同;两所述夹臂与所述第一底座通过第一螺栓锁紧所述第一螺孔和所述第二螺孔进行固定。
优选地,所述第二螺孔为纵向分布的多个圆形螺孔或者所述第二螺孔为纵向开的长形螺孔。
优选地,所述驱动模块还包括贯穿所述基板设置的主轴,所述转动轴为次轴,所述次轴贯穿所述基板;
所述主轴的一端套设有与该主轴同轴的主同步轮,所述主轴的另一端与用于驱动该主轴轴向自转的所述驱动件连接;
所述次轴的一端套设有与所述次轴同轴的从同步轮,所述次轴的另一端套设有所述第一底座;
所述主同步轮与从同步轮位于所述基板的一侧,且所述主同步轮与从同步轮通过同步带连接;所述第一底座位于所述基板的另一侧;所述主同步轮的外径小于所述从同步轮的外径。
优选地,所述基板上凸设有第一止动部;
所述次轴上对应所述第一止动部凸设有第二止动部,所述第一止动部沿所述次轴的径向到所述次轴的垂直距离小于所述第二止动部的凸起高度;
和/或,所述主轴上对应所述第一止动部凸设有第三止动部,所述第一止动部沿所述主轴的径向到所述主轴的垂直距离小于所述第三止动部的凸起高度。
优选地,所述基板通过与所述第三螺孔匹配的第二螺栓固定在所述血液成分分离机的机身侧板上,所述第三螺孔为长形螺孔,所述基板在所述血液成分分离机机身侧板的固定位置可上下调节。
本发明自动掰塞机构的有益效果:通过采用两个夹持单元来夹持血袋顶部的塞杆的上下两端, 再通过驱动模块驱动两夹持单元同时相对反向往返转动,以实现将血袋顶部塞杆掰断;如此,使用该自动掰塞机构的血液成分分离机具备自动掰断血袋顶部塞杆的功能,血液成分分离操作更加自动化;相对现有人工掰断操作而言,减轻了工作人员工作负担,提高了工作效率;相对只有单个夹持单元夹持塞杆往返转动以掰断塞杆的技术而言,两个夹持单元使得塞杆弯折的角度范围更大,掰断成功率更高,效率更高。
本发明还提供了一种血液成分分离机,包括以上任意一种自动掰塞机构。
该血液成分分离机的有益效果:具备自动掰断血袋顶部塞杆的功能,血液成分分离操作更加自动化,掰断塞杆的效率更高,成功率更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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一些实施例,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,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明血液成分分离机的结构示意图;
图2为血袋在封闭状态下的结构示意图;
图3为本发明自动掰塞机构固定在血液成分分离机的机身侧板上的第一视角结构示意图;
图4为本发明自动掰塞机构固定在血液成分分离机的机身侧板上的第二视角结构示意图;
图5为自动掰塞机构的结构示意图;
图6为图5自动掰塞机构的结构爆炸示意图;
图7为自动掰塞机构的第一、第二夹持单元分别一一对应固定在第一、第二底座上的结构示意图;
图8为图7的结构爆炸示意图。
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的一部分实施例,而不是全部 的实施例。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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如 果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
参考图1、图3、图4所示,本发明提出一种血液成分分离机1的自动掰塞机构11,用于安装在血液成分分离机1的机身侧板上12上,在血液成分分离之前自动掰断血袋2顶部塞杆21从而打开血袋2(血袋的形状参考图2),免去人工折断,提升血液成分制备的效率。结合图1并参照图3、图4所示,在本实施例中,该自动掰塞机构11包括第一夹持单元113、第二夹持单元114和驱动模块112,其中,第一夹持单元113和第二夹持单元114均具有用于夹持血袋2塞杆21的夹持口,分别夹持血袋塞杆21的上下两端;该驱动模块112与第一夹持单元113和第二夹持单元114直接或者间接驱动连接,驱动模块112通过驱动第一夹持单元113和第二夹持单元114同时相对反向往返转动(即同一时间内,其中一个夹持单元(例如第一夹持单元113)顺时针转动,而另一个夹持单元(例如第二夹持单元114)逆时针转动,下一个时间内,两者转动的方向则换过来)以来回掰折夹持口中的塞杆21,即夹持单元转动方式是会作用到夹持口中的塞杆21上,并对塞杆21来回的掰折。
本实施例的自动掰塞机构11通过采用两个夹持单元(第一夹持单元113和第二夹持单元114)来夹持血袋2顶部的塞杆21的上下两端, 再通过驱动模块112驱动两夹持单元同时相对反向往返转动,以实现将血袋2顶部塞杆21掰断;如此,使用该自动掰塞机构11的血液成分分离机1具备自动掰断血袋2顶部塞杆21的功能,血液成分分离操作更加自动化;相对现有人工掰断操作而言,减轻了工作人员工作负担,提高了工作效率;相对只有单个夹持单元夹持塞杆21往返转动以掰断塞杆21的技术而言,两个夹持单元使得塞杆21弯折的角度范围更大,掰断成功率更高,效率更高。
在本实施例中,该自动掰塞机构还包括基板111,基板111固定在血液成分分离机的机身侧板12上,驱动模块112和第一夹持单元113固定在基板111上,第二夹持单元114固定在基板111上或者直接固定在血液成分分离机的机身侧板12上。
参考图5、图6、图7、图8所示,进一步地,驱动模块112包括固定在基板111上的驱动件1121(驱动电机)、贯穿基板111的转动轴1122以及固定在基板111上或者血液成分分离机机身侧板12上的固定轴1123,还包括第一底座1124及第二底座1125,驱动件1121在基板111的一侧,固定轴1123、第一底座1124及第二底座1125在基板111的另一侧。驱动件1121与转动轴1122的一端连接,驱动件1121用于驱动转动轴1122自转,第一底座1124固定套设于转动轴1122的另一端,第一夹持单元113固定设于第一底座1124上,则第一夹持单元113随着转动轴1122来回自转以折断塞杆21。固定轴1123固定地设于基板111或者机身侧板12上,第二底座1125可转动套设于固定轴1123上,第二夹持单元114固定设于第二底座1125上。第一底座1124上设置有呈弧形分布的第一齿结构11241,第二底座1125上设置有呈弧形分布的第二齿结构11251,第一齿结构11241与第二齿结构11251相啮合,第二底座1125在第一底座1124的带动下形成与第一底座1124转动方向相反的自转,则第二夹持单元114随着第二底座1125来回自转以折断塞杆21。
本技术方案的有益效果:采用第一齿结构11241与第二齿结构11251相啮合,第二底座1125在第一底座1124的带动下形成与第一底座1124转动方向相反的自转的运动结构方式,保证了两夹持单元同时相对反向往返转动,使得掰断塞杆21效率更高,成功率也更高;且只需要一个驱动件1121,成本低。
在另一个实施例(未出示图)中,驱动模块112包括固定在基板111上的两个驱动件1121(例如驱动电机)和贯穿基板111的两个转动轴1122,还包括两个底座,两个驱动件1121在基板111的一侧,两个底座在基板111的另一侧。两个驱动件1121与两个转动轴1122的一端分别一一对应固定连接,两个驱动件1121用于驱动两个转动轴1122同时相对反向往返自转,两个底座分别一一对应固定套设于两个转动轴1122的另一端,第一夹持单元113、第二夹持单元114分别一一对应固定设于两个底座上,第一夹持单元113、第二夹持单元114分别在两个转动轴1122的带动下同时相对反向往返转动。
进一步地,第一夹持单元113包括两夹臂(1131和1132),两夹臂(1131和1132)相对设置于第一底座1124上,两夹臂之间形成夹持口;第二夹持单元114包括两夹臂(1141和1142),两夹臂相对设置于第二底座1125上,两夹臂之间形成夹持口。夹持口远离底座的一端则为夹持口的入口;本案中驱动模块112与第一夹持单元113、第二夹持单元114的驱动连接是通过第一底座1124连接第一夹持单元113、第二底座1125连接第二夹持单元114。在血液分离操作前,血袋2顶部的导管从夹持口的入口卡到夹持口中;第一夹持单元113、第二夹持单元114转动的轴向为底座(1124和1125)朝夹持口入口的方向。本案实施中,优选采用将两夹臂分别固定连接在底座的两端部。
进一步地,两夹臂(第一夹持单元113的两夹臂1131和1132、第二夹持单元114的两夹臂1141和1142)相对的一侧上正对设置有限位凸起(11311和11321,图中只画了第一夹持单元113的两夹臂1131和1132上设有限位凸起11311和11321,但第二夹持单元114的两夹臂1141和1142上也可以设限位凸起)。通过限位凸起(11311和11321)将夹持单元(第一夹持单元113)的入口宽度减小,如此,夹持单元(第一夹持单元113)在转动时,夹持口中的导管不易从入口处脱出。本实施例中,优选两个限位凸起(11311和11321)之间的距离与血袋2顶部导管的管径过盈配合,这样可保证夹持口中的导管一定不会自行脱离;由于血袋2顶部导管自身是软质管,可以产生一定的挤压形变,因此,在将血袋2顶部导管从夹持单元(第一夹持单元113)的入口卡入时,只需通过挤压作用将血袋2顶部导管挤入夹持口中即可。
进一步地,第一夹持单元113的两夹臂的内侧壁上设有螺纹通孔(11312和11322),螺纹通孔(11312和11322)中螺接有一螺杆,螺杆的第一端凸出于夹臂的内侧壁,限位凸起(11311和11321)为该螺杆突出于夹臂的内侧壁的部分,螺杆的第二端端面上设有与螺丝刀配合的刻纹。这样夹持单元(第一夹持单元113)在针对不同管径的导管时,也可通过螺丝刀可拧动调节限位凸起(11311和11321)的凸起高度,从而调节夹持单元(第一夹持单元113)的夹持口的入口宽度,使其与当前管径的导管配合实现限位,如此提升了血液成分分离机1的通用性。本实施例优选螺杆的第一端端面为球形面,这样避免了血袋2的导管被限位凸起(11311和11321)起划伤的情况发生,保障了血液成分分离操作的安全进行。
进一步地,第一底座1124两端分别设有第一螺孔11242,第一螺孔11242就是在两夹臂(1131和1132)相背对的一侧,第一夹持单元113的两夹臂(1131和1132)靠近第一底座1124的一端设有与第一螺孔11242对应结合的第二螺孔11323,第二螺孔11323的排布方向与第一螺孔11242的排布方向相同;两夹臂(1131和1132)与第一底座1124通过第一螺栓11324锁紧第一螺孔11242和第二螺孔11323进行固定。进一步地,第二螺孔11323为纵向(沿着夹臂的表面垂直夹臂的长度方向)进行排布的多个圆形螺孔,或者第二螺孔11323为纵向(沿着夹臂的表面垂直夹臂的长度方向)开的长形螺孔。如此,当更换使用的血袋2的规格时,可以通过将夹臂(1131或1132)与第一底座1124在第一螺孔11242的排布方向上调整位置,通过第一螺栓11324穿过任意一个圆形螺孔或者穿过长形螺孔在长形螺孔的范围内上下调节夹臂的高度(即两个夹臂与底座的相对位置),从而使得夹臂的位置与新规格血袋2的塞杆21位置对应,实现正常的掰塞操作,提升了自动掰塞机构11的通用性,能适应多种规格的血袋2的掰塞操作。
进一步地,驱动模块112还贯穿基板111设置的主轴1126,转动轴1122为次轴1122,次轴1122贯穿基板111。主轴1126的一端套设有与该主轴1126同轴的主同步轮1127,主轴1126的另一端用于与驱动该主轴1126轴向自转的驱动件1121连接。次轴1122的一端套设有与次轴1122同轴的从同步轮1128,次轴1122的另一端套设有第一底座1124。主同步轮1127与从同步轮1128位于基板111的一侧,且主同步轮1127与从同步轮1128通过从同步轮1129连接;驱动件1121与第一底座1124位于基板111的另一侧。主同步轮1127与从同步轮1128采用从同步轮1129连接。需要说明的是,本案中,主同步轮1127与主轴1126之间、从同步轮1128与次轴1122之间均不会相对转动,即主同步轮1127与主轴1126绑定,从同步轮1128与次轴1122绑定;本案实施例中,优选采用主同步轮1127与主轴1126固定连接,以及从同步轮1128与次轴1122固定连接的绑定方式为例;当然,主同步轮1127与主轴1126之间、从同步轮1128与次轴1122之间都还可以采用不固定的绑定方式,例如,通过限位部件将轴与同步轮在轴的圆周方向上限位,使两者不会相对转动;等等。该自动掰塞机构11运行时,驱动件1121驱动主轴1126转动,主同步轮1127跟随主轴1126一起转动,主同步轮1127通过从同步轮1129带动从同步轮1128转动,第一夹持单元113则跟随着从同步轮1128转动。进一步地,主同步轮1127与从同步轮1128位于基板111的一侧,驱动件1121与第一夹持单元113位于基板111的另一侧,如此,驱动件1121与基板111的固定更加方便,主轴1126和次轴1122位于基板111的两端受力更加均衡,传动作用更加稳定。自动掰塞机构11运行时,驱动件1121工作驱动主轴1126按一定的频率正反切换转动,主同步轮1127完全跟随主轴1126运动,主同步轮1127经从同步轮1129带动从同步轮1128运动,则与次轴1122连接的第一夹持单元113就跟随从同步轮1128转动。进一步地,本实施例采用主同步轮1127的外径小于从同步轮1128的外径,这样,从同步轮1128的角速度会小于主同步轮1127的角速度,即主同步轮1127转动的很快时,从同步轮1128的转动速度也不会太快,如此,驱动件1121就能更好的控制从同步轮1128的转动幅度,即控制第一夹持单元113对塞杆21掰动的幅度,避免由于掰动幅度过大造成血袋2的导管被拉断和拉裂。当然,在其它实施方案中,可以将经过从同步轮1129连接的主同步轮1127与从同步轮1128的传动组合,换成半径不等的两个相互啮合的齿轮,同样可实现传动。
驱动模块控制第一夹持单元以及第二夹持单元往返转动的电气实现方式:分离机包括有电路组件—磁铁、霍尔传感器还有主控电路板,在主轴和/或次轴上设置磁铁,在磁铁正对的位置上设置霍尔传感器,即可获得主轴和/或次轴转动的角度,主控电路板控制主同步轮的往返转动动作。
在本实施例中,驱动件1121通过第一固定件11210固定在基板111上。基板111开有第三螺孔1111,基板111通过与第三螺孔1111匹配的第二螺栓11211固定在血液成分分离机1的机身侧板12上,第三螺孔为长形螺孔,基板在血液成分分离机机身侧板的固定位置可上下调节。基板上开有轴套孔1112,轴套孔1112上设有轴套11212,主轴1126贯穿轴套11212,同理,基板上也开有供次轴1122贯穿的轴套孔,轴套孔上设有匹配的轴套,。所述第二夹持单元114的两夹臂(1141和1142)上开有第四螺孔(图中未出示),第二底座1125上开有与第四螺孔匹配的第五螺孔11252,第二夹持单元的夹臂(1141或1142)通过第三螺栓11211锁紧第四螺孔和第五螺孔11252与第二底座1125进行固定。第二底座1125通过第二固定件11213固定在基板111上或者直接固定在机身侧板12上。
为了进一步地确保驱动件不会发生驱动转动的角度过大的问题,本实施例还在基板111上凸设有第一止动部1113,次轴1122上对应第一止动部1113凸设有第二止动部11214,且第一止动部1113沿次轴1122的径向到次轴1122的垂直距离小于第二止动部11214的凸起高度。如此,第一止动部1113会对次轴1122上的第二止动部11214进行阻挡限位,这样使得次轴1122就不能沿一个方向持续转动了,有效的避免了驱动件朝一个方向驱动造成血袋2的导管被拉断的事故发生,提高了自动掰塞机构运行的可靠性。当然,在本案的其它实施例中,还可以替换为在主轴1126上对应第三止动部(图中未出示)凸设有第四止动部,第三止动部沿主轴1126的径向到主轴1126的垂直距离小于第四止动部的凸起高度,这样第三止动部与第四止动部也组合成对主轴1126的转动进行限位的结构,同样达到了防止驱动件朝一个方向驱动造成血袋2的导管被拉断的事故发生;另外,本案的其它实施例还可为:上述的第一止动部1113、第二止动部11214和第三止动部、第四止动部也可以同时存在,即主轴1126和次轴1122的转动限位均存在,双重转动限位,达到的效果更佳。其中,各组止动部为能相互配合的凸块或凸杆结构等,本案中采用如图5、图6中基板111上设计的圆柱形凸柱作为第一止动部1113,对应次轴1122上设计的楔形凸块作为第二止动部11214。同样,技术人员在实施中可以采用其他的形状结构设计该限位结构。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均。包括在本发明的专利保护范围内。