CN109946470B - 样本输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种样本输送装置，该装置包括用于输送样本架的吸样轨道和控制单元，所述的吸样轨道包括吸样区和等待区；所述吸样区的侧部设置有用于定位吸样区样本架的步进挡片机构；所述等待区的侧部设置有用于定位等待区样本架的第一挡片机构、用于定位等待区样本架的第一个试管在吸样位置上的第二挡片机构、用于驱动所述第一挡片机构和第二挡片机构运动的定位控制机构；所述的控制单元控制所述的吸样轨道、步进挡片机构和定位控制机构的工作。本发明提供的样本输送装置可实现在前一个样本架完成全部样本吸样前，后一个样本架就能进入吸样轨道；在前一个样本架完成全部样本吸样且未完全退出吸样轨道时，后一个样本架的第一个试管就能够做好吸样准备，在时序上保证相邻两个样本架的转换与同一个样本架中相邻两个试管转换的吸样等待时间相等。
Description
技术领域
本发明涉及全自动生化分析仪的样本输送装置领域，尤其涉及一种在连续样本测试过程中快速更换样本的样本输送装置。
背景技术
全自动生化分析仪可对血液、尿液、胸腹水和脑脊液等体液进行免疫学检查、生物化学分析，如心肌酶谱、血糖、血脂、肝功、肾功、免疫球蛋白等临床项目的检验。采集血液样本放置到标准试管内，样本试管再通过可以搭载多个试管的样本架由轨道输送进入生化测试流程。目前市面上的全自动生化分析仪的样本输送轨道都支持多个样本架的连续测试，但是相邻两个样本架转换时，要等待前一个测试样本架吸样完成并完全退出吸样轨道后，后一个样本架才能开始进入吸样轨道。因此，在吸样轨道上，相邻两个样本架转换的时间远大于同一个样本架中相邻两个试管转换的时间。从而，在相邻两个样本架转换时，吸样等待时间就会加长，不仅降低测试效率，也增加了吸样控制器时序设计的复杂度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种样本输送装置，该样本输送装置可实现在前一个样本架完成全部样本吸样前，后一个样本架就能进入吸样轨道；在前一个样本架完成全部样本吸样且未完全退出吸样轨道时，后一个样本架的第一个试管就能够做好吸样准备，使相邻两个样本架在吸样轨道上的转换实现无缝连接，从而在时序上保证相邻两个样本架的转换与同一个样本架中相邻两个试管转换的吸样等待时间相等。
本发明的技术解决方案是，提供一种样本输送装置，该装置包括用于输送样本架的吸样轨道和控制单元，所述的吸样轨道包括吸样区和等待区；所述吸样区的侧部设置有用于定位吸样区样本架的步进挡片机构；所述等待区的侧部设置有用于定位等待区样本架的第一挡片机构、用于定位等待区样本架的第一个试管在吸样位置上的第二挡片机构、用于驱动所述第一挡片机构和第二挡片机构运动的定位控制机构；所述的控制单元控制所述的吸样轨道、步进挡片机构和定位控制机构的工作。
采用以上结构后，本发明的样本输送装置，与现有技术相比，具有以下优点：
由于本发明的样本输送装置的吸样轨道等待区设置有第一挡片机构和第二挡片机构，在吸样区样本架未完成全部样本的吸样工作时，新的样本架进入吸样轨道并由第一挡片机构定位在等待区，此过程不影响吸样区样本架的正常吸样流程；在吸样区样本架完成全部样本的吸样工作时，第一挡片机构对等待区样本架放行，第二挡片机构将等待区样本架的第一个试管定位在正对吸样针处，完成可正常吸样的准备。如此，就能实现相邻两个样本架转换的时间与同一个样本架中相邻两个试管转换的时间相等，保证吸样等待时间相等，提高测试效率，也简化了吸样控制器的时序设计。
整个装置采用了模块化的设计，各组件互换性好，易于装配；同时可以单模块使用以应对单一生化测试项目的实施，也可以多模块组合使用以应对多项生化测试项目的实施，选择灵活性好。
本发明中，所述等待区的侧部还设置有固定板，所述的第一挡片机构、第二挡片机构和定位控制机构都固定在该固定板上。
本发明中，所述的第一挡片机构包含有第一挡片，该第一挡片的中部铰接在所述的固定板上，且该第一挡片受所述的定位控制机构控制而来回摆动。在吸样区样本架未完成全部样本测试时，等待区样本架就进入了吸样轨道并由该第一挡片定位在等待区，既提早使待测样本架进入轨道，又避免了后进入轨道的样本架影响吸样区样本架的正常吸样流程；在吸样区样本架完成全部样本的吸样工作时，该第一挡片解除对等待区样本架的定位，使等待区样本架可以同吸样区样本架一起随轨道前进。
本发明中，所述的第二挡片机构包含有第二挡片，该第二挡片的中部铰接在所述的固定板上，且该第二挡片受所述的定位控制机构控制而来回摆动。在吸样区样本架完成全部样本测试时，所述的第一挡片解除了对等待区样本架的定位，等待区样本架随轨道前进后被该第二挡片定位，此时等待区样本架的第一个试管被定位在正对吸样针的位置，可正常吸样；在等待区样本架的第一个试管吸样完成后，该第二挡片解除对等待区样本架的定位，使等待区样本架可以随轨道前进至吸样区。
本发明中，所述的第一挡片机构还包含第一凸轮和第一拉簧；该第一凸轮受所述定位控制机构的驱动而定轴转动，且该第一凸轮与所述的第一挡片的下端接触；所述第一拉簧的一端连接在所述第一挡片的中下部，该第一拉簧的另一端连接在所述的固定板上，以使所述第一挡片的下端抵触在所述第一凸轮的外周壁上。所述的第一挡片在该第一凸轮和该第一拉簧的作用下来回摆动，从而达到将等待区样本架定位在等待位置上或解除该定位的效果。
本发明中，所述的第二挡片机构还包含第二凸轮和第二拉簧；该第二凸轮受所述定位控制机构的驱动而定轴转动，且该第二凸轮与所述的第二挡片的下端接触；所述第二拉簧的一端连接在所述第二挡片的中下部，该第二拉簧的另一端连接在所述的固定板上，以使所述第二挡片的下端抵触在所述第二凸轮的外周壁上。所述的第二挡片在该第二凸轮和该第二拉簧的作用下来回摆动，从而达到将等待区样本架的第一个试管定位在吸样位置上或解除该定位的效果。
本发明中，所述的定位控制机构包含电机、带有凹槽的码盘和检测光耦；所述的电机固定在所述的固定板上，且该电机的转动受所述控制单元的控制；所述的第一凸轮、第二凸轮和码盘分别固定在该电机的转轴上且受该电机的驱动而定轴转动；所述的检测光耦固定在所述的固定板上且位于所述码盘转动经过的地方处，该检测光耦检测所述码盘转动的位置并与所述的控制单元电连接。所述的第一凸轮、第二凸轮和码盘同时做角速度相同的同轴转动，检测光耦检测到码盘上的凹槽时会产生一个脉冲信号并将该脉冲信号传送给所述的控制单元，该控制单元根据接收到的脉冲信号控制所述电机的转动。
本发明中，所述的样本架上设置有用于与所述第一挡片机构或第二挡片机构配合的第一挡边和用于与所述步进挡片机构配合的第二挡边。吸样轨道一直在往同一个方向传送样本架，所述的第一挡片机构或第二挡片机构配合第一挡边就能定位等待区样本架的位置，所述步进挡片机构配合的第二挡边就能定位吸样区样本架的位置。
本发明中，该样本输送装置还包括用于输送样本架的进样轨道和用于将该进样轨道上的样本架转移至所述吸样轨道上的变轨机构，所述的控制单元控制所述的进样轨道和变轨机构工作。多条进样轨道可以通过变轨机构连接到所述的吸样轨道，所述的进样轨道与吸样轨道的轨道传输方向可以相同。
作为改进，本发明中，所述的进样轨道与吸样轨道可以平行设置且传输方向相反。采用这种组合结构可以缩小本发明的占用长度。
附图说明
图1为本发明的样本输送装置的立体图和样本架的立体图。
图2为本发明的样本输送装置中所述第一挡片机构、第二挡片机构和定位控制机构的立体图。
图3为本发明的样本输送装置中所述步进挡片机构的立体图。
图4为本发明的样本输送装置中所述步进挡片机构的俯视图。
图5为本发明的样本输送装置中所述变轨机构的立体图。
图中所示：1、进样轨道，2、吸样轨道，3、变轨机构，4、样本架，5、吸样区，6、等待区，7、步进挡片机构，8、第一挡片机构，9、第二挡片机构，10、定位控制机构，11、控制单元，12、第一挡边,13、第二挡边，14、固定板，15、第一挡片，16、第二挡片，17、旋转轴，18、第一凸轮，19、第二凸轮，20、第一拉簧，21、第二拉簧，22、电机，23、圆形码盘，24、检测光耦，25、定位电机，26、导向板，27、条形码盘，28、第二直线导轨，29、定位挡片，30、定位挡片支撑板，31、定位检测光耦，32、定位机构固定板，33、定位电机固定板，34、定位同步带传动组件，35、第三直线导轨，36、定位挡片拉簧，37、滚轮，38、通讯线，39、通讯线保护板，40、变轨电机，41、第一直线导轨，42、变轨同步带传动组件，43、变轨机构固定板，44、变轨支撑板，45、变轨推板，46、变轨检测光耦
实施方式
为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。
还应理解的是，用语“包含”“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。
如图一所示，本发明的样本输送装置，包括用于输送样本架4的吸样轨道2和控制单元11，所述的吸样轨道2包括吸样区5和等待区6；所述吸样区5的侧部设置有步进挡片机构7；所述等待区6的侧部设置有第一挡片机构8、第二挡片机构9和定位控制机构10；所述的控制单元11控制所述的吸样轨道2、步进挡片机构7和定位控制机构10的工作。所述等待区6的侧部还设置有固定板14，所述的第一挡片机构8、第二挡片机构9和定位控制机构10都固定在该固定板14上。
如图一所示，本发明的样本输送装置还包括用于输送样本架4的进样轨道1和用于将该进样轨道1上的样本架4转移至所述吸样轨道2上的变轨机构3，所述的控制单元11控制所述的进样轨道1和变轨机构3工作。所述的进样轨道1与吸样轨道2平行设置且传输方向相反。
如图一所示，本发明的样本输送装置中所述的样本架4上设置有用于与所述第一挡片机构8或第二挡片机构9配合的第一挡边12和用于与所述步进挡片机构7配合的第二挡边13。
如图二所示，本发明的样本输送装置中所述的定位控制机构10包含电机22、圆形码盘23和检测光耦24；所述的电机22固定在所述的固定板14上，且该电机14的转动受所述控制单元11的控制；所述的圆形码盘23固定在该电机22的转轴上且受该电机22的驱动而定轴转动；所述的检测光耦24固定在所述的固定板14上且位于所述圆形码盘23转动经过的地方处，该检测光耦24检测所述圆形码盘23转动的位置并与所述的控制单元11电连接。
如图二所示，本发明的样本输送装置中第一挡片机构8包含有第一挡片15，该第一挡片15的中部通过旋转轴17铰接在所述的固定板14上，且该第一挡片15受所述的定位控制机构10控制而来回摆动，以使该第一挡片15将等待区6样本架4定位在等待位置上或解除该定位。所述的第一挡片机构8还包含第一凸轮18和第一拉簧20；该第一凸轮18固定在所述电机22的转轴上且受该电机的驱动而定轴转动，且该第一凸轮18与所述的第一挡片15的下端接触；所述第一拉簧20的一端连接在所述第一挡片15的中下部，该第一拉簧20的另一端连接在所述的固定板14上，以使所述第一挡片15的下端抵触在所述第一凸轮18的外周壁上。
如图二所示，本发明的样本输送装置中所述的第二挡片机构9包含有第二挡片16，该第二挡片16的中部通过旋转轴17铰接在所述的固定板14上，且该第二挡片16受所述的定位控制机构控制10而来回摆动，以使该第二挡片16将等待区6样本架4的第一个试管定位在吸样位置上或解除该定位。所述的第二挡片机构9还包含第二凸轮19和第二拉簧21；该第二凸轮19固定在所述电机22的转轴上且受该电机的驱动而定轴转动，且该第二凸轮19与所述的第二挡片16的下端接触；所述第二拉簧21的一端连接在所述第二挡片16的中下部，该第二拉簧21的另一端连接在所述的固定板14上，以使所述第二挡片16的下端抵触在所述第二凸轮19的外周壁上。
如图三所示，本发明的样本输送装置中所述步进挡片机构包括导向板26、带凹槽的条形码盘27、第二直线导轨28、定位挡片29、定位挡片支撑板30、定位电机25、定位机构固定板32、定位电机固定板33、定位同步带传动组件34和至少两个定位检测光耦31；所述的导向板26、条形码盘27、第二直线导轨28和定位电机固定板33固定在所述的定位机构固定板32上；所述的定位电机25、定位同步带传动组件34的从动轮固定在定位电机固定板33上；所述的定位同步带传动组件34的主动轮固定在所述定位电机25的转轴上，所述的定位同步带传动组件34中的传动带与该定位同步带传动组件中的传动轮滑动连接；所述的定位挡片支撑板30滑动连接在第二直线导轨28上，且该定位挡片支撑板30连接在所述的定位同步带传动组件34中的传动带上；所述的定位挡片29连接所述的定位挡片支撑板30上，该定位挡片上端设置有定位检测光耦31，在所述的定位机构固定板32上沿导向板方向远离该定位挡片29的一端也设置有定位检测光耦31。
如图三所示，本发明的样本输送装置中所述的定位机构还包括第三直线导轨35、定位挡片拉簧36和滚轮37；所述的第三直线导轨35固定在所述的定位挡片支撑板上33，且该第三直线导轨35与所述的第二直线导轨28相垂直；所述的定位挡片29滑动连接在该第三直线导轨35上；所述的滚轮37固定在所述的定位挡片29上且使该滚轮37与所述的导向板26相接触；所述的定位挡片29和定位挡片支撑板30之间连接有定位挡片拉簧36，以使该滚轮37与所述的导向板26相抵触。
如图三所示，本发明的样本输送装置中所述的定位挡片支撑板30下端还固定有通讯线38；该通讯线38的上方有通讯线保护板39，该通讯线保护板固定在所述的定位电机固定板上36；所述的定位检测光耦31与控制单元11电连接。
如图五所示，本发明的样本输送装置中所述的变轨机构3包括变轨电机40、第一直线导轨41、变轨同步带传动组件42、变轨机构固定板43、变轨支撑板44、变轨推板45和至少两个检测光耦49；所述的变轨电机40、第一直线导轨41和变轨同步带传动组件42的从动轮固定在所述的变轨机构固定板43上；所述的变轨同步带传动组件42的主动轮固定在所述的变轨电机40的转轴上，所述的变轨同步带传动组件中45的传动带与该变轨同步带传动组件中的传动轮滑动连接；所述的变轨支撑板44滑动连接在所述的第一直线导轨41上，且该变轨支撑板44下端连接在所述的变轨同步带传动组件42中的传动带上；所述的变轨推板45固定在所述的变轨支撑板44的上端；所述的第一直线导轨41的两端分别设置有变轨检测光耦46。
本发明的样本输送装置的工作过程，从第一个样本架进入轨道开始，详述如下：样本架4通过进样轨道1进入本发明的样本输送装置，经变轨机构3转换到吸样轨道2；第一挡片机构8作用在样本架4的第一档边12处将样本架定位在等待区6后放行；第二挡片机构9作用在样本架4的第一档边13处将样本架4的第一个试管定位在吸样针的正下方，样本架4的第一个试管完成吸样后，第二挡片机构9放行；样本架4随轨道进入吸样区5，步进挡片机构7作用在样本架4的第二档边13处，步进定位样本架4除第一个试管外其他所有试管，使每个试管在吸样针的正下方处完成样本架的吸样流程；在吸样区5样本架4完成所有试管的吸样流程过程中，新的样本架4经由进样轨道1进入变轨机构3；在吸样区5样本架4对最后一个试管定位并吸样时，新的样本架4经由变轨机构3转移至吸样轨道2，并被第一挡片机构8定位在等待区6；在吸样区5样本架4完成最后一个试管吸样时，第一挡片机构8放行，等待区6样本架4同吸样区5样本架4一起随轨道前进，再被第二挡片机构9定位并完成等待区6样本架4第一个试管的吸样工作；此过程中步进挡片机构7沿吸样轨道2传输方向运动并最终放行吸样区5样本架4，吸样区5样本架4继续随轨道前进直至退出吸样轨道2，此时步进挡片机构7迅速回到吸样区5初始位置处；等待区6样本架4第一个试管的吸样工作完成后，第二挡片机构9对等待区6样本架4放行，等待区6样本架4进入吸样区5，再由步进挡片机构7步进定位样本架4剩余试管并完成每个试管的吸样工作。如此循环，进行多个样本架大批量的连续测试。
Claims (7)
1.一种样本输送装置，包括用于输送样本架的吸样轨道和控制单元，其特征在于，所述的吸样轨道包括吸样区和等待区；所述吸样区的侧部设置有用于定位吸样区样本架的步进挡片机构；所述等待区的侧部设置有用于定位等待区样本架的第一挡片机构、用于定位等待区样本架的第一个试管在吸样位置上的第二挡片机构、用于驱动所述第一挡片机构和第二挡片机构运动的定位控制机构；所述的控制单元控制所述的吸样轨道、步进挡片机构和定位控制机构的工作；
所述等待区的侧部还设置有固定板，所述的第一挡片机构、第二挡片机构和定位控制机构都固定在该固定板上；
所述的第一挡片机构包含有第一挡片，该第一挡片的中部铰接在所述的固定板上；该第一挡片受所述的定位控制机构控制而来回摆动，以使该第一挡片将等待区样本架定位在等待位置上或解除该定位；
所述的第一挡片机构还包含第一凸轮和第一拉簧；该第一凸轮受所述定位控制机构的驱动而定轴转动；所述第一拉簧的一端连接在所述第一挡片的中部和下端之间，该第一拉簧的另一端连接在所述的固定板上，以使所述第一挡片的下端抵触在所述第一凸轮的外周壁上；
所述的第二挡片机构包含有第二挡片，该第二挡片的中部铰接在所述的固定板上，且该第二挡片受所述的定位控制机构控制而来回摆动，以使该第二挡片将等待区样本架的第一个试管定位在吸样位置上或解除该定位。
2.根据权利要求1所述的样本输送装置，其特征在于，所述的第二挡片机构还包含第二凸轮和第二拉簧；该第二凸轮受所述定位控制机构的驱动而定轴转动，且该第二凸轮与所述的第二挡片的下端接触；所述第二拉簧的一端连接在所述第二挡片的中下部，该第二拉簧的另一端连接在所述的固定板上，以使所述第二挡片的下端抵触在所述第二凸轮的外周壁上。
3.根据权利要求1所述的样本输送装置，其特征在于，所述的定位控制机构包含电机、带有多个凹槽的码盘和检测光耦；所述的电机固定在所述的固定板上，且该电机的转动受所述控制单元的控制；所述的第一凸轮和码盘分别固定在该电机的输出轴上且受该电机的驱动而定轴转动；所述的检测光耦固定在固定板与所述的码盘相对应的位置处，该检测光耦检测所述码盘转动的位置并与所述的控制单元电连接。
4.根据权利要求2所述的样本输送装置，其特征在于，所述的定位控制机构包含电机、带有多个凹槽的码盘和检测光耦；所述的电机固定在所述的固定板上，且该电机的转动受所述控制单元的控制；所述的第二凸轮和码盘分别固定在该电机的输出轴上且受该电机的驱动而定轴转动；所述的检测光耦固定在固定板与所述的码盘相对应的位置处，该检测光耦检测所述码盘转动的位置并与所述的控制单元电连接。
5.根据权利要求1至4任何一项中所述的样本输送装置，其特征在于，所述的样本架上设置有用于与所述第一挡片机构或第二挡片机构配合的第一挡边和用于与所述步进挡片机构配合的第二挡边。
6.根据权利要求1至4任何一项中所述的样本输送装置，其特征在于，该样本输送装置还包括用于输送样本架的进样轨道和用于将该进样轨道上的样本架转移至所述吸样轨道上的变轨机构，所述的控制单元控制所述的进样轨道和变轨机构工作。
7.根据权利要求6所述的样本输送装置，其特征在于，所述的进样轨道与吸样轨道平行设置且传输方向相反。
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