CN109883800B - 样本混匀与移动机构及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种样本混匀与移动机构及其方法。该样本混匀与移动机构包括抓取装置、摇匀装置以及位移装置。抓取装置包括抵压部件、夹持部件以及弹性部件，抵压部件通过弹性部件连接于摇匀装置，抵压部件用于抵压试管，夹持部件连接于摇匀装置且可相对抵压部件运动，夹持部件用于夹持试管。摇匀装置用于带动夹持部件运动以对试管中的样本进行摇匀。位移装置连接于摇匀装置，位移装置用于带动摇匀装置进行位置移动。上述的样本混匀与移动机构能够实现自动的将试管样本混匀并移动至样本分析仪器中，且混匀效果好、混匀效率高。

Description

样本混匀与移动机构及其方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种样本混匀与移动机构及其方法。

背景技术

在临床检验及体外诊断(IVD)的分析过程中，大多需要先对试管中的待检测样本进行预处理。样本预处理过程具体需要向待检测样本中加入不同的试剂，例如抗体、溶血剂等，然后在试管中进行混匀操作，最后再将试管从样本制备仪器转移至样本分析仪器中进行分析。

对于样本的混匀及转移大多由人工进行操作。操作者在样本制备仪拿取具有待混匀样品的试管后，手动摇匀，然后再将试管放置到样本分析仪器中。整个过程操作繁琐，耗时长，且混匀效果参差不齐，这也是导致目前医院检验科工作繁重、检测费用高、检测耗时长的原因之一。

目前，已有针对试管样本混匀的机械混匀方法，具体包括：(1)旋转离心式混匀法。如申请号为US005439546A的美国发明专利，该专利采用偏心顶块与上顶块配合夹紧试管样本，通过偏心顶块快速旋转带动试管旋转以实现试管样本混匀。该方法需要较高的混匀速度才能克服试管液面表面张力实现混匀试管样本，这导致在混匀过程中混匀声音较大且混匀效果不稳定。(2)颠倒试管混匀法。如申请号为201510006974.5的中国发明专利，该专利通过模拟人工颠倒混匀的方式对试管样本进行混匀。该方式适用于带密封盖的全血混匀，不适用于试管不密封的试管样本混匀。且该混匀方式需在试管样本混匀后再进行移动放置试管，混匀效率低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的试管样本混匀方式混匀效果差、混匀效率低的问题，提供一种能够自动混匀试管样本并移动试管，且混匀效果好、效率高的样本混匀与移动机构。

具体的技术方案如下：

一种样本混匀与移动机构，包括抓取装置、摇匀装置以及位移装置；

所述抓取装置包括抵压部件、夹持部件以及弹性部件，所述抵压部件通过所述弹性部件连接于所述摇匀装置，所述抵压部件用于抵压样本容器，所述夹持部件连接于所述摇匀装置且可相对所述抵压部件运动，所述夹持部件用于夹持所述样本容器；

所述摇匀装置用于带动所述夹持部件运动以对所述样本容器中的样本进行摇匀；

所述位移装置连接于所述摇匀装置，所述位移装置用于带动所述摇匀装置移动。

在其中一个实施例中，所述弹性部件包括弹性件以及第一固定件，所述第一固定件连接于所述摇匀装置，所述弹性件活动连接于所述第一固定件上，所述抵压部件活动连接于所述第一固定件且位于所述弹性件与所述摇匀装置之间。

在其中一个实施例中，所述摇匀装置包括摇匀支撑部件、摇匀联动部件以及摇匀驱动部件，所述摇匀支撑部件连接于所述位移装置，所述摇匀驱动部件设于所述摇匀支撑部件上，所述摇匀驱动部件通过所述摇匀联动部件连接于所述夹持部件，所述摇匀驱动部件能够通过驱动所述摇匀联动部件运动以带动所述夹持部件做往复运动。

在其中一个实施例中，所述摇匀联动部件包括偏心轴、连杆以及滑块，所述摇匀支撑部件具有支撑面以及开设于所述支撑面的滑动通道，所述偏心轴具有中心轴以及外圆偏心轴，所述摇匀驱动部件连接于所述中心轴，所述外圆偏心轴铰接于所述连杆的一端，所述外圆偏心轴能够带动所述连杆在平行于所述支撑面的平面内运动，所述滑块铰接于所述连杆的另一端，所述滑块连接于所述夹持部件且带动所述夹持部件在所述滑动通道内往复运动。

在其中一个实施例中，所述摇匀装置还包括用于对所述连杆进行定位的摇匀定位部件，所述摇匀定位部件设于所述摇匀支撑部件上。

在其中一个实施例中，所述位移装置包括第一调节部件以及第二调节部件，所述第一调节部件用于驱动所述摇匀装置在第一方向运动，所述第二调节部件用于驱动所述摇匀装置在第二方向运动。

在其中一个实施例中，所述第一调节部件包括调节平台以及用于驱动所述调节平台运动的第一调节驱动件，所述第一调节驱动件连接于所述调节平台；

所述第二调节部件包括连接件以及用于驱动所述连接件运动的第二调节驱动件，所述连接件连接于所述摇匀装置且可转动连接于所述调节平台，所述第二调节驱动件连接于所述连接件。

在其中一个实施例中，所述连接件包括第一子连接件、第二子连接件以及锁紧件，所述第二调节驱动件连接于所述第一子连接件，所述第二子连接件连接于所述摇匀装置，所述第二子连接件可转动连接于所述调节平台，且所述第二子连接件可沿所述第一子连接件的轴向滑动，所述锁紧件用于锁紧所述第一子连接件以及所述第二子连接件以实现所述第一子连接件与所述第二子连接件共同转动。

在其中一个实施例中，所述夹持部件弯折形成连接部以及夹持部，所述连接部连接于所述摇匀装置，所述夹持部的延伸方向与所述抵压部件的延伸方向相同，所述夹持部具有用于供所述样本容器卡设的卡设槽。

所述夹持部件弯折形成连接部以及夹持部，所述连接部连接于所述摇匀装置，所述夹持部的延伸方向与所述抵压部件的延伸方向相同，所述夹持部具有用于供所述试管卡设的卡设槽。

本发明还提供了一种样本混匀与移动方法。

具体的技术方案如下：

一种样本混匀与移动方法，包括以下步骤：

通过位移装置动作以带动摇匀装置以及抓取装置移动，至所述抓取装置的抵压部件压紧位于第一位置的样本容器的顶端；通过所述摇匀装置动作以带动所述抓取装置的夹持部件夹持所述样本容器；

所述摇匀装置通过带动所述夹持部件运动以带动所述样本容器运动，以实现混匀所述样本容器中的样本；

通过所述位移装置动作以带动所述摇匀装置、所述抓取装置以及所述样本容器移动，至所述样本容器到达第二位置；通过所述摇匀装置动作以带动所述夹持部件复位，以实现所述夹持部件释放所述样本容器；通过所述位移装置动作以带动所述摇匀装置以及所述抓取装置复位。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

上述的样本混匀与移动机构能够实现自动地将试管样本混匀并移动至样本分析仪器中，且混匀效果好、混匀效率高。上述的样本混匀与移动机构中，抓取装置用于抓取样本容器，摇匀装置与抓取装置配合对样本容器样本进行混匀，位移装置用于对样本容器进行移动。摇匀装置带动夹持部件以及夹持部件上的样本容器运动，抓取装置的抵压部件由于通过弹性部件连接于摇匀装置，抵压部件会随样本容器的运动而产生竖直振动并反向作用于样本容器，故摇匀装置与抓取装置的配合使得样本容器在运动的同时配合以竖直振动，能够快速克服液面表面的张力，提高了混匀效果及混匀效率。进一步地，在摇匀装置与抓取装置对样本进行混匀的同时，位移装置能够对样本容器进行位置移动，混匀动作与移动动作并行，缩短了样本的制备时间，极大提高了样本制备效率。

上述的样本混匀与移动机构中，摇匀联动部件包括偏心轴、连杆以及滑块，摇匀支撑部件具有支撑面以及开设于支撑面的滑动通道，摇匀驱动部件连接于偏心轴的中心轴，偏心轴的外圆偏心轴铰接于连杆的一端并带动连杆在平行于支撑面的平面内运动，滑块铰接于连杆的另一端，滑块连接于夹持部件且带动夹持部件在滑动通道内往复运动。上述设置能够让滑块带动夹持部件上的样本容器做往复变速运动。通过样本容器自身的变速运动与抵压部件反作用于样本容器的竖直振动配合，进一步提高样本混匀效果及质量。

上述的样本混匀与移动机构通过设置摇匀定位部件对连杆进行定位，能够精确控制连杆的运动位置以对夹持部件的位置进行精确定位，便于精准地夹持样本容器。

上述的样本混匀与移动机构通过设置第一子连接件、第二子连接件以及锁紧件，能够在无需第二调节驱动件随调节平台共同运动的情况下，实现第二子连接件既能够随调节平台在第一方向运动又能够随第一子连接件在第二方向运动，也即将第一调节部件与第二调节部件并联解耦分成两个独立的运动，降低运动部件的重量，提升运动速度及运动精准度。

附图说明

图1为一实施例所述的样本混匀与移动机构的结构示意图；

图2为图1所示的样本混匀与移动机构的主剖视图；

图3为图1所示的样本混匀与移动机构的侧视图；

图4为图1所示的样本混匀与移动机构与样本制备仪器试管架的配合使用示意图；

图5为图1所示的样本混匀与移动机构的夹持部件俯视图；

图6为另一实施例所述的样本混匀与移动机构与样本制备仪器试管架的配合使用示意图；

图7为图6所示的样本混匀与移动机构的夹持部件俯视图。

附图标记说明

10、样本混匀与移动机构；100、位移装置；110、第一调节部件；111、调节平台；1111、调节通道；112、调节轴承；113、调节卡设件；114、第一调节驱动件；115、第一传动件；1151、第一传动带；1152、第一主动轮；1153、第一从动轮；1154、第三固定件；116、限位件；117、调节连接板；120、第二调节部件；121、连接件；1211、第一子连接件；1212、连接槽；1213、第二子连接件；1214、锁紧件；1215、第一定位件；122、第二调节驱动件；123、第二传动件；1231、第二主动轮；1232、第二从动轮；1233、第二传动带；124、第一支撑件；130、位移支撑部件；140、位移定位部件；141、第一光耦；142、第一光耦挡片；143、第二支撑件；200、摇匀装置；210、摇匀支撑部件；211、滑动通道；220、摇匀联动部件；221、偏心轴；2211、第二定位件；222、连杆；223、滑块；230、摇匀驱动部件；240、摇匀定位部件；241、第二光耦；242、第二光耦挡片；250、摇匀传动部件；251、第三传动带；252、第三主动轮；253、第三从动轮；300、抓取装置；310、抵压部件；320、夹持部件；321、连接部；322、夹持部；3221、卡设槽；330、弹性部件；331、弹性件；332、第一固定件；20、试管；30、试管架。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1～图3所示，本发明一实施例涉及一种样本混匀与移动机构10。本实施例的样本容器为试管20。

上述的样本混匀与移动机构10包括抓取装置300、摇匀装置200以及位移装置100。

抓取装置300包括抵压部件310、夹持部件320以及弹性部件330。抵压部件310通过弹性部件330连接于摇匀装置200，抵压部件310用于抵压试管20。夹持部件320连接于摇匀装置200且可相对抵压部件310运动，夹持部件320用于夹持试管20。

摇匀装置200用于带动夹持部件320运动以对试管20中的样本进行摇匀。

位移装置100连接于摇匀装置200，位移装置100用于带动摇匀装置200移动。

在一具体的示例中，位移装置100包括第一调节部件110以及第二调节部件120。第一调节部件110用于驱动摇匀装置200在第一方向运动，第二调节部件120用于驱动摇匀装置200在第二方向运动。第一方向是x、y、z三个方向中的其中一个方向，第二方向是x、y、z三个方向中的第二种方向。

进一步地，第一调节部件110包括调节平台111以及用于驱动调节平台111运动的第一调节驱动件114。第一调节驱动件114连接于调节平台111。

第二调节部件120包括连接件121以及用于驱动连接件121运动的第二调节驱动件122。连接件121连接于摇匀装置200且可转动连接于调节平台111，第二调节驱动件122连接于连接件121。

参见图1所示的视角中，第一调节部件110能够驱动调节平台111沿竖直方向进行运动，第二调节部件120能够带动摇匀装置200沿水平方向旋转运动。

参见图2所示，在一具体的示例中，位移装置100还包括位移支撑部件130以及用于对调节平台111进行定位的位移定位部件140。第一调节驱动件114以及位移定位部件140均设于位移支撑部件130上。位移定位部件140的设置能够精确控制调节平台111的运动位置以对抵压部件310的高度进行精确定位，便于夹持试管20。

在一具体的示例中，第一调节部件110还包括第一传动件115。第一调节驱动件114通过第一传动件115带动调节平台111运动。

进一步地，参见图3所示，第一传动件115包括第一传动带1151、第一主动轮1152、第一从动轮1153。第一主动轮1152以及第一从动轮1153均设于位移支撑部件130上，第一调节驱动件114连接于第一主动轮1152，第一传动带1151套设于第一主动轮1152以及第一从动轮1153上，调节平台111连接于第一传动带1151的一端，第一传动带1151能够带动调节平台111运动。可选地，第一传动带1151可以是传动皮带，第一主动轮1152以及第一从动轮1153均可以是皮带轮。

优选地，第一传动件115还包括第三固定件1154。调节平台111通过第三固定件1154固定于第一传动带1151的一端上。第三固定件1154的设置使得调节平台111与第一传动带1151的连接更加稳固。

在一具体的示例中，第一调节部件110还包括限位件116。限位件116连接于位移支撑部件130，调节平台111滑动连接于限位件116，第一传动带1151能够带动调节平台111沿限位件116运动。可选地，限位件116可以是滑轨。

优选地，第一调节部件110还包括调节连接板117。调节平台111通过所述调节连接板117滑动连接于所述限位件116。

参见图3所示，在一具体的示例中，位移定位部件140包括第一光耦141以及与第一光耦141对应的第一光耦挡片142。第一光耦141设于位移支撑部件130上且位于限位件116的一侧。第一光耦挡片142设于调节平台111上。与调节平台111同步运动的第一光耦挡片142和第一光耦141配合，当第一光耦挡片142遮挡第一光耦141时，第一光耦发出电信号以控制第一调节驱动件114停止动作以使得调节平台111停止运动，以实现对调节调节平台111的位置进行精确定位。

具体地，第一调节驱动件114以及第二调节驱动件122均可以是步进电机。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件。步进电机和第一光耦141联合控制角位移量，从而达到准确定位的目的。进一步地，第一调节驱动件114以及第二调节驱动件122可以是带有零位增量式编码器的步进电机。带有零位增量式编码器的步进电机能够提高样本混匀与移动机构10的运动精准度。

进一步地，位移定位部件140还包括第二支撑件143。第一光耦141通过第二支撑件143连接于位移支撑部件130。

在一具体的示例中，调节平台111具有调节通道1111。连接件121贯穿调节通道1111并可相对调节通道1111转动。

进一步地，第一调节部件110还包括调节轴承112。调节轴承112嵌设于调节通道1111内，连接件121通过调节轴承112可转动连接于调节平台111。调节轴承112的设置实现连接件121与调节平台111的可转动连接，减小连接件121与调节平台111之间的摩擦。

优选地，第一调节部件110还包括调节卡设件113。连接件121通过调节卡设件113安装于调节轴承112上。调节卡设件113的设置能够阻止连接件121轴向运动。调节卡设件113可以是卡簧。

参见图2所示，在一具体的示例中，连接件121包括第一子连接件1211、第二子连接件1213以及锁紧件1214。第二调节驱动件122连接于第一子连接件1211，第二子连接件1213连接于摇匀装置200，第二子连接件1213可转动连接于调节平台111，且第二子连接件1213可沿第一子连接件1211的轴向滑动，锁紧件1214用于锁紧第一子连接件1211以及第二子连接件1213以实现第一子连接件1211与第二子连接件1213共同转动。第一子连接件1211以及第二子连接件1213的设置能够在无需第二调节驱动件122随调节平台111共同做竖直运动的情况下，实现第二子连接件1213既能够做竖直运动又能够做旋转运动，即将第一调节部件110与第二调节部件120并联解耦分成两个独立的运动，降低运动部件的重量，提升运动精准度。

进一步地，第一子连接件1211的一端连接于第二调节驱动件122，第一子连接件1211的另一端具有连接槽1212，第二子连接件1213的一端与连接槽1212相适配，锁紧件1214穿透连接槽1212的侧壁以固定第二子连接件1213，使得第一子连接件1211与第二子连接件1213能够共同旋转。具体地，锁紧件1214可以是波子螺丝。锁紧件1214固定于连接槽1212的侧壁。第二子连接件1213与连接槽1212适配的一端的外周面铣有接触平面，锁紧件1214具有钢珠滚轮的一端顶在该接触平面上，能够实现第二子连接件1213随调节平台111沿第一子连接件1211的轴向做竖直运动，也能够实现第二子连接件1213随第一子连接件1211共同转动，且两个运动模式不会相互影响。不难理解，锁紧件1214也可以是其它圆柱运动副。

参见图3所示，在一具体的示例中，第二调节部件120还包括第二传动件123。第二调节驱动件122通过第二传动件123带动连接件121转动。

进一步地，第二传动件123包括第二主动轮1231、第二从动轮1232以及第二传动带1233。第二主动轮1231连接于第二调节驱动件122，第二从动轮1232连接于连接件121上，第二传动带1233套设于第二主动轮1231以及第二从动轮1232上。可选地，第二传动带1233可以是传动皮带，第二主动轮1231以及第二从动轮1232均可以是皮带轮。

优选地，连接件121还包括第一定位件1215。第一定位件1215套设于第一子连接件1211的外周面上，第一定位件1215用于安装定位第二从动轮1232。

在一具体的示例中，第二调节部件120还包括第一支撑件124。第一支撑件124连接于位移支撑部件130，第二调节驱动件122、第二从动轮1232均设于第一支撑件124上。第一支撑件124的设置能够进一步固定第二调节驱动件122以及第二从动轮1232，提高样本混匀与移动机构10整体机械构型的紧凑性。

上述设置使得本实施例的样本混匀与移动机构10的机构构型为(PR-RC)-RRRP-P，即第一调节部件110与第二调节部件120并联后与摇匀装置200以及抓取装置300串联，第一调节部件110与第二调节部件120实现并联解耦。

参见图4所示，在一具体的示例中，摇匀装置200包括摇匀支撑部件210、摇匀联动部件220以及摇匀驱动部件230。摇匀支撑部件210连接于位移装置100的第二子连接件1213上，摇匀驱动部件230设于摇匀支撑部件210上，摇匀驱动部件230通过摇匀联动部件220连接于夹持部件320，摇匀驱动部件230能够通过驱动摇匀联动部件220运动以带动夹持部件320做往复运动。通过摇匀联动部件220的设置能够带动夹持部件320做往复运动，达到快速混匀试管样本的效果。

具体地，摇匀联动部件220包括偏心轴221、连杆222以及滑块223。即摇匀联动部件220为曲柄滑块机构。摇匀支撑部件210具有支撑面以及开设于支撑面的滑动通道211，偏心轴221具有中心轴以及外圆偏心轴，摇匀驱动部件230连接于中心轴，外圆偏心轴铰接于连杆222的一端，外圆偏心轴能够带动连杆222在平行于支撑面的平面内运动，滑块223铰接于连杆222的另一端，滑块223连接于夹持部件320且带动夹持部件320在滑动通道211内往复运动。上述设置使得摇匀驱动部件230能够驱动偏心轴221转动使得连杆222运动以带动滑块223在滑动通道211中做往复变速运动，也即滑块223带动夹持部件320上的试管20做往复变速运动。通过试管20自身的往复变速运动与抵压部件310反作用于试管20的竖直振动配合，进一步提高试管样本混匀效果。

进一步优选地，滑块223的材质可以是耐磨自润滑材料。上述设置能够使滑块223在滑动通道211中的滑动更加顺畅。

在本实施例中，夹持部件320由摇匀联动部件220带动在滑动通道211中做往复式变速运动。不难理解，夹持部件320也可以由其他结构控制进行其他形式的运动来完成混匀动作。例如，夹持部件320可以由丝杠结构带动做往复式运动，夹持部件320也可以由振荡结构带动做振荡式运动。

参见图4所示，在一具体的示例中，摇匀装置200还包括用于对连杆222进行定位的摇匀定位部件240。摇匀定位部件240连接于摇匀支撑部件210。摇匀定位部件240的设置能够精确控制连杆222的运动位置以对夹持部件320的位置进行精确定位。摇匀定位部件240与位移定位部件140的配合能够实现精准地将试管20从样本制备仪器中取出以及将试管20放入样本分析仪器中。

优选地，摇匀定位部件240包括第二光耦241以及与第二光耦241对应的第二光耦挡片242。第二光耦241设于摇匀支撑部件210上，第二光耦挡片242设于连杆222上。与连杆222同步运动的第二光耦挡片242和第二光耦241配合，当第二光耦挡片242遮挡第二光耦241时，第二光耦241发出电信号控制摇匀驱动部件230停止动作以使得连杆222停止运动，以实现对连杆222的旋转位置进行精确定位。

具体地，摇匀驱动部件230可以是步进电机。步进电机和第二光耦241联合控制角位移量，从而达到准确定位的目的。进一步地，摇匀驱动部件230可以是带有零位增量式编码器的步进电机。带有零位增量式编码器的步进电机能够提高样本混匀与移动机构10的运动精准度。

参见图6所示，在一具体的示例中，摇匀装置200还包括摇匀传动部件250。摇匀驱动部件230通过摇匀传动部件250驱动偏心轴221转动。

进一步地，摇匀传动部件250包括第三传动带251、第三主动轮252以及第三从动轮253。摇匀驱动部件230连接于第三主动轮252，第三从动轮253连接于偏心轴221，第三传动带251套设于第三主动轮252以及第三从动轮253上。可选地，第三传动带251可以是传动皮带，第三主动轮252以及第三从动轮253均可以是皮带轮。

在一具体的示例中，摇匀联动部件220还包括第二定位件2211。第二定位件2211套设于偏心轴221的外周面。第二定位件2211用于安装定位第三从动轮253。

参见图1所示，在一具体示例中，抵压部件310连接于混匀支撑部件210且凸突出于混匀支撑部件210。进一步地，抵压部件310具有让位槽。让位槽的设置能够为滑块223带动夹持部件320运动提供空间。

弹性部件330包括弹性件331以及第一固定件332。第一固定件332连接于摇匀装置200的摇匀支撑部件210，弹性件331活动连接于第一固定件332上，抵压部件310活动连接于第一固定件332且位于弹性件331与摇匀装置200之间。滑块223带动夹持部件320在抵压部件310下往复进行变速运动的过程中，弹性件331不断的压缩与释放并作用于抵压部件310以使得试管20产生与运动参数相关的可控竖直振动。该竖直振动能够克服抵压部件310的末端振动，使试管20产生具有较大振幅的振动，进一步加快试管20中样本的混匀速率。具体地，弹性件331以及抵压部件310均套设于第一固定件332上。

可选地，弹性件331可以是弹簧。弹性件331的弹簧刚度为0.1N/mm～5N/mm。第一固定件332可以是螺栓。

在一具体的示例中，夹持部件320弯折形成连接部321以及夹持部322。夹持部322的延伸方向与抵压部件310的延伸方向相同。

进一步地，夹持部322具有用于供试管20卡设的卡设槽3221。

参见图5所示，卡设槽3221可以是弧形凹槽。卡设槽3221为弧形凹槽的设置使得上述的样本混匀与移动机构10适用于具有一定锥度的试管20的混匀及移动。此时，卡设槽3221能够卡住试管20的中部，夹持部件320与抵压部件310配合实现抓取试管20。卡设槽3221的圆弧直径D取试管20的大径与试管20的小径之间的中间值(圆弧直径D的范围可以是10mm～12.5mm)，且圆弧角度φ大于180°(圆弧角度φ的范围可以是181°～210°)。卡设槽3221的倒角与试管20外周面的拔模斜度相适配。

或者，参见图7所示，卡设槽3221可以是圆形通槽。卡设槽3221为圆形通槽的设置使得上述的样本混匀与移动机构10既能够适用于具有一定锥度的试管20的混匀及移动，也能够适用于不具有锥度的试管20的混匀及移动。此时，具有卡设槽3221的夹持部322从试管20的底端对试管20进行卡设，夹持部件320与下压抵压部件310配合实现抓取试管20。优选地，卡设槽3221的直径由位于夹持部322上表面的槽口向位于夹持部322下表面的槽口逐渐减小。上述设置能够使试管20更加稳定的卡设在卡设槽3221中。不难理解，卡设槽3221的直径可根据试管20的实际尺寸进行设计。本实施例中，卡设槽3221位于夹持部322上表面的槽口的直径为8mm～15mm，卡设槽3221位于夹持部322下表面的槽口的直径为1.5mm～5mm。

参见图4以及图6所示，试管架30的周缘具有多个试管卡位，各个试管卡位的卡口处均设有挡设件。上述的试管架30能够同时存放多支试管20，且挡设件的设置使得试管20仅能够从试管卡位的上方取出，与样本混匀与移动机构10配合使用能够有效提高样本混匀效率。

本实施例还提供了一种样本混匀与移动方法，包括以下步骤：

参见图4以及图6所示，抓取试管20：通过第一调节驱动件114驱动调节平台111运动以带动第二子连接件1213、摇匀支撑部件210以及抵压部件310竖直向上运动，至抵压部件310高于试管20的顶端2mm～4mm。

通过第二调节驱动件122驱动第一子连接件1211转动以带动第二子连接件1213、摇匀支撑部件210以及抵压部310水平运动，至抵压部件310靠近位于第一位置的试管架30中的试管20。

通过第一调节驱动件114驱动调节平台111运动以带动第二子连接件1213、摇匀支撑部件210以及抵压部件310竖直向下运动，至抵压部件310压紧试管20的顶端。具体地，通过第一调节驱动件114驱动调节平台111竖直向下运动直至试管20顶起抵压部件310，使得抵压部件310与摇匀支撑部件210之间的距离为5mm～10mm时，调节平台111停止运动。

通过摇匀驱动部件230驱动摇匀联动部件220的偏心轴221转动以通过连杆222带动滑块223以及夹持部件320沿滑动通道211运动，至夹持部件320卡住试管20。

通过第一调节驱动件114驱动调节平台111再次运动以带动第二子连接件1213、摇匀支撑部件210、抵压部件310、夹持部件320以及试管20共同竖直向上运动，至试管20的底端离开试管架30。具体地，试管20的底端距离试管架30上表面8mm～12mm时，调节平台111停止运动。

混匀及移动试管样本：通过摇匀驱动部件230驱动偏心轴221转动以通过连杆222带动滑块223、夹持部件320以及试管20沿滑动通道211做往复运动，以使得试管20中的样本混匀。

通过第二调节驱动件122驱动第一子连接件1211转动以带动第二子连接件1213、摇匀支撑部件210、抵压部件310、夹持部件320以及试管20共同水平运动，至试管20的底端到达第二位置的试管架30上。

放置试管20：通过第一调节驱动件114驱动调节平台111运动以带动第二子连接件1213、摇匀支撑部件210、抵压部件310、夹持部件320以及试管20共同竖直向下运动，至试管20的底端进入试管架30。具体地，通过第一调节驱动件114驱动调节平台111竖直向下运动，直至试管20将抵压部件310顶起使抵压部件310与摇匀支撑部件210之间的距离为5mm～10mm时，调节平台111停止运动。

通过摇匀驱动部件230驱动偏心轴221转动以通过连杆222带动滑块223以及夹持部件320运动，以实现夹持部件320释放试管20。

通过第一调节驱动件114驱动调节平台111运动以带动第二子连接件1213、摇匀支撑部件210以及抵压部件310竖直向上运动，以使得抵压部件310远离试管20。具体地。当抵压部件310距离试管20的顶端18mm～22mm时，调节平台111停止运动。

上述的样本混匀与移动机构10能够实现自动的将试管样本混匀并移动至样本分析仪器中，且混匀效果好、混匀效率高。上述的样本混匀与移动机构10中，抓取装置300用于抓取试管20，摇匀装置200与抓取装置300配合对试管样本进行混匀，位移装置100用于对试管样本进行位置移动。摇匀装置200带动夹持部件320以及夹持部件320上的试管20运动，抓取装置300的抵压部件310由于通过弹性部件330连接于摇匀装置200，抵压部件310会随试管20的运动而产生竖直振动并反向作用于试管20，故摇匀装置200与抓取装置300的配合使得试管20在往复运动的同时配合以竖直振动，能够快速克服液面表面的张力，极大提高了混匀效果及混匀效率。进一步地，在摇匀装置200与抓取装置300对试管样本进行混匀的同时，位移装置100能够对试管20进行位置移动，混匀动作与移动动作并行，缩短了试管样本的制备时间，极大提高了试管样本制备效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种样本混匀与移动机构，其特征在于，包括抓取装置、摇匀装置以及位移装置；

所述抓取装置包括抵压部件、夹持部件以及弹性部件，所述抵压部件通过所述弹性部件连接于所述摇匀装置，所述抵压部件用于抵压样本容器，所述夹持部件连接于所述摇匀装置且可相对所述抵压部件运动，所述夹持部件用于夹持所述样本容器；

所述摇匀装置用于带动所述夹持部件运动以对所述样本容器中的样本进行摇匀；

所述位移装置连接于所述摇匀装置，所述位移装置用于带动所述摇匀装置移动。

2.根据权利要求1所述的样本混匀与移动机构，其特征在于，所述弹性部件包括弹性件以及第一固定件，所述第一固定件连接于所述摇匀装置，所述弹性件活动连接于所述第一固定件上，所述抵压部件活动连接于所述第一固定件且位于所述弹性件与所述摇匀装置之间。

3.根据权利要求2所述的样本混匀与移动机构，其特征在于，所述摇匀装置包括摇匀支撑部件、摇匀联动部件以及摇匀驱动部件，所述摇匀支撑部件连接于所述位移装置，所述摇匀驱动部件设于所述摇匀支撑部件上，所述摇匀驱动部件通过所述摇匀联动部件连接于所述夹持部件，所述摇匀驱动部件能够通过驱动所述摇匀联动部件运动以带动所述夹持部件做往复运动。

4.根据权利要求3所述的样本混匀与移动机构，其特征在于，所述摇匀联动部件包括偏心轴、连杆以及滑块，所述摇匀支撑部件具有支撑面以及开设于所述支撑面的滑动通道，所述偏心轴具有中心轴以及外圆偏心轴，所述摇匀驱动部件连接于所述中心轴，所述外圆偏心轴铰接于所述连杆的一端，所述外圆偏心轴能够带动所述连杆在平行于所述支撑面的平面内运动，所述滑块铰接于所述连杆的另一端，所述滑块连接于所述夹持部件且带动所述夹持部件在所述滑动通道内往复运动。

5.根据权利要求4所述的样本混匀与移动机构，其特征在于，所述摇匀装置还包括用于对所述连杆进行定位的摇匀定位部件，所述摇匀定位部件设于所述摇匀支撑部件上。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的样本混匀与移动机构，其特征在于，所述位移装置包括第一调节部件以及第二调节部件，所述第一调节部件用于驱动所述摇匀装置在第一方向运动，所述第二调节部件用于驱动所述摇匀装置在第二方向运动。

7.根据权利要求6所述的样本混匀与移动机构，其特征在于，所述第一调节部件包括调节平台以及用于驱动所述调节平台运动的第一调节驱动件，所述第一调节驱动件连接于所述调节平台；

所述第二调节部件包括连接件以及用于驱动所述连接件运动的第二调节驱动件，所述连接件连接于所述摇匀装置且可转动连接于所述调节平台，所述第二调节驱动件连接于所述连接件。

8.根据权利要求7所述的样本混匀与移动机构，其特征在于，所述连接件包括第一子连接件、第二子连接件以及锁紧件，所述第二调节驱动件连接于所述第一子连接件，所述第二子连接件连接于所述摇匀装置，所述第二子连接件可转动连接于所述调节平台，且所述第二子连接件可沿所述第一子连接件的轴向滑动，所述锁紧件用于锁紧所述第一子连接件以及所述第二子连接件以实现所述第一子连接件与所述第二子连接件共同转动。

9.根据权利要求1~5任意一项所述的样本混匀与移动机构，其特征在于，所述夹持部件弯折形成连接部以及夹持部，所述连接部连接于所述摇匀装置，所述夹持部的延伸方向与所述抵压部件的延伸方向相同，所述夹持部具有用于供所述样本容器卡设的卡设槽。

10.一种样本混匀与移动方法，其特征在于，使用权利要求1-9任意一项所述的样本混匀与移动机构，包括以下步骤：

通过位移装置动作以带动摇匀装置以及抓取装置移动，至所述抓取装置的抵压部件压紧位于第一位置的样本容器的顶端；通过所述摇匀装置动作以带动所述抓取装置的夹持部件夹持所述样本容器；

所述摇匀装置通过带动所述夹持部件运动以带动所述样本容器运动，以实现混匀所述样本容器中的样本；

通过所述位移装置动作以带动所述摇匀装置、所述抓取装置以及所述样本容器移动，至所述样本容器到达第二位置；通过所述摇匀装置动作以带动所述夹持部件复位，以实现所述夹持部件释放所述样本容器；通过所述位移装置动作以带动所述摇匀装置以及所述抓取装置复位。

Images