CN110579389A - 一种全自动样本前处理系统 - Google Patents

Abstract

一种全自动样本前处理系统，人工上样机构连接自动上样机构，离心机构连接人工上样机构，下样回收机构连接离心机构，开盖机构连接下样回收机构；上料单元的侧部与集料斗的侧部连通，上料单元从支撑架的内侧向上穿过桌面板，上料单元延伸至桌面板的上方；桌面板的上端连接有传输单元，传输单元位于上料单元的外侧，第一试管输送组件的末端连接有第一顶料组件，第二试管输送组件的末端连接有第二顶料组件；人工上样机构、离心机构、下样回收机构和开盖机构的侧部设有回转轨道，回转轨道依次从第一门架、第二门架和第三门架的侧部穿过后延伸入第四门架。本发明能够自动高效的完成血样样本的上样、离心、开盖、回收、转移等检验前一系列前处理工作。

Description

一种全自动样本前处理系统

技术领域

本发明涉及一种全自动样本前处理系统，属于样本处理技术领域。

背景技术

现行医疗行业检验需完成各种检验项目。在血样样本进入检验设备前，需经过一系列的处理工作，包括上样、离心、开盖、回收、转移等。现有技术中，一般需要多台设备多人共同完成这些检验前的工作（以下称为前处理工作），工作繁琐，流程复杂，效率低下。另外，医疗检验工作的自动化要求日趋明显，各种自动检验流水线也成为了医疗行业的迫切需求。而检验自动化的前提是能够对血样样件进行高效的完成批量样件的前处理工作。鉴于此，亟需一种全自动样本前处理技术方案。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种全自动样本前处理系统，能够自动高效的完成血样样本的上样、离心、开盖、回收、转移等检验前一系列前处理工作，可单独作为检验前处理设备，亦可与多种检验设备对接成线，构成功能更加庞大齐全的全自动检验系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种全自动样本前处理系统，包括自动上样机构、人工上样机构、离心机构、下样回收机构和开盖机构；所述人工上样机构连接所述自动上样机构，所述离心机构连接所述人工上样机构，所述下样回收机构连接所述离心机构，所述开盖机构连接所述下样回收机构；

所述自动上样机构包括支撑架，所述支撑架的顶端连接有桌面板，所述支撑架的内侧设有集料斗，所述集料斗连接在所述桌面板的下端，集料斗的侧部设有上料单元，所述上料单元的侧部与所述集料斗的侧部连通，上料单元从所述支撑架的内侧向上穿过所述桌面板，上料单元延伸至桌面板的上方；所述桌面板的上端连接有传输单元，所述传输单元位于所述上料单元的外侧，所述传输单元包括检测开关、第一试管输送组件、第二试管输送组件和切换组件，所述检测开关设置在所述第一试管输送组件的侧部，所述第一试管输送组件和第二试管输送组件并列设置，第一试管输送组件和第二试管输送组件之间设有换位通道，所述切换组件连接在所述第一试管输送组件的侧部，切换组件位于所述传输单元的外侧；所述第一试管输送组件的末端下方连接有第一顶料组件，所述第二试管输送组件的末端下方连接有第二顶料组件；

所述人工上样机构包括第一门架和上样抽屉，所述自动上样机构从所述第一门架的侧部伸入所述人工上样机构的上方，第一门架下方连接有第一转移组件，所述上样抽屉排列于所述第一转移组件的下方；

所述离心机构包括第二门架和离心工作台面，第二门架下方连接有第二转移组件，所述离心工作台面上端设有离心工位，所述离心工位包括限位架和离心载架，所述离心载架设置在所述限位架的上端，离心工作台面的下方设有离心设备，离心工作台面于离心设备的上方形成有放入口；

所述下样回收机构包括第三门架，所述第三门架下方连接有第三转移组件，所述第三转移组件下方排列有下样抽屉；

所述开盖机构包括第四门架，所述第四门架下方设有底座、支撑座、夹持部、转动座、升降部、驱动部和扭转部，所述支撑座连接在所述底座的上端，支撑座的侧部形成有通口，所述夹持部位于所述底座的上端，夹持部从所述通口中穿过；所述转动座连接在所述支撑座的上端；所述升降部连接在所述转动座的上端；所述驱动部的底部与所述升降部的顶端连接，驱动部包括摆臂、开盖驱动电机、第一带轮、同步带和第二带轮，所述开盖驱动电机连接在所述摆臂的一端下侧，所述第一带轮设置在所述摆臂的上方一侧，第一带轮与所述开盖驱动电机连接，所述第二带轮设置在所述摆臂的上方另外一侧，第一带轮和第二带轮之间通过所述同步带连接；所述扭转部设置在所述摆臂的另外一端下侧，扭转部连接在所述第二带轮的下方；

所述人工上样机构、离心机构、下样回收机构和开盖机构的侧部设有回转轨道，所述回转轨道依次从所述第一门架、第二门架和第三门架的侧部穿过后延伸入所述第四门架。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述上料单元包括上料底板、上料挡板、第一限位板、第二限位板、第三限位板、第一上料梯板、第二上料梯板、第三上料梯板、传力板、气缸连接板和上料气缸；所述上料底板的两侧连接有所述上料挡板，所述第一限位板连接在所述上料挡板的底部，所述第二限位板位于所述第一限位板的上方，第二限位板连接于所述上料挡板之间，所述第三限位板位于所述第二限位板的上方，第三限位板连接于所述上料挡板之间，所述第一上料梯板设置在所述第一限位板和第二限位板之间，所述第二上料梯板设置在所述第二限位板和第三限位板之间，所述第三上料梯板设置在所述第三限位板和上料底板之间；所述传力板连接在所述第三上料梯板的下方，所述传力板的下部连接所述第一上料梯板，传力板的中部连接所述第二上料梯板，所述气缸连接板连接所述传力板的侧部，所述上料气缸设置在所述上料底板的后侧，上料气缸连接所述气缸连接板;

所述上料底板的下端连接有第一上料支撑板，上料底板的中端连接有第二上料支撑板，所述第一上料支撑板的下端连接有门架，所述门架连接所述支撑架的底部；所述第二上料支撑板连接所述支撑架的上部。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述第一试管输送组件包括第一对传送带，所述第一对传送带的中部形成有第一上料通道；所述第二试管输送组件包括第二对传送带，所述第二对传送带的中部形成有第二上料通道；

所述第一对传送带和第二对传送带共同连接有一根传动轴，所述传动轴的末端连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮连接有齿轮驱动电机；

所述第一上料通道和第二上料通道的两侧分别连接有试管挡板。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述切换组件包括旋转气缸、旋转座和旋转挡板，所述旋转座连接所述旋转气缸，所述旋转挡板连接所述旋转座。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述第一顶料组件和第二顶料组件均包括顶料连接板、顶料座、顶料气缸和试管座，所述顶料连接板连接于所述试管输送组件的下端，所述顶料座连接于所述顶料连接板的下端侧部，所述顶料气缸连接所述顶料座，所述试管座连接于所述顶料气缸的顶部。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述离心工位的数量为两个，两个离心工位对称设置在所述放入口的两侧；

所述放入口的侧部设有配重工位，所述配重工位包括配重架和配重试管；所述离心载架的中心设有提放部，所述提放部的外侧均匀分布有试管放置部；

所述第二转移组件将所述第一顶料组件和第二顶料组件之一顶起的试管转移到所述试管放置部，当一个离心载架上的所述试管放置部全部放满试管时，所述第二转移组件通过对提放部进行夹持将离心载架通过放入口转移到离心设备内部；

当一个离心载架上的所述试管放置部存在空位时，所述第二转移组件将所述配重试管转移到存在空缺的试管放置部，当配重试管补满空缺的试管放置部时，所述第二转移组件通过对提放部进行夹持将离心载架通过放入口转移到离心设备内部。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述第一转移组件、第二转移组件和第三转移组件均包括横向导轨、横向驱动电机、横向驱动带、纵向驱动带、纵向驱动电机、滑块连接座、盖板、竖向驱动电机、竖向齿条和电动夹爪；所述横向导轨的两端连接所述纵向驱动带，所述横向驱动电机连接所述横向驱动带，所述纵向驱动带连接所述纵向驱动电机，所述滑块连接座连接所述横向驱动带，所述盖板连接所述滑块连接座的侧部，所述竖向驱动电机连接所述盖板的侧部，所述竖向齿条连接所述竖向驱动电机，所述电动夹爪连接于所述竖向齿条的底部。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述夹持部采用气动手指；所述升降部采用导杆气缸；所述扭转部采用平行气爪，平行气爪上端连接有旋转接头。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述扭转部的侧部连接有两根导杆，两根所述导杆上之间连接有弹片，所述导杆位于所述弹片上方的位置套设有弹簧；

所述转动座的一侧连接有扭转气缸，所述扭转气缸的末端连接有固定座；

所述转动座的上端连接有挡块，所述挡块位于所述升降部的外侧，挡块的末端设有缓冲座，所述缓冲座上连接有缓冲器；所述转动座的外侧设有排料斗。

作为全自动样本前处理系统的优选方案，所述回转轨道采用拼接成线，回转轨道上设有载杯和射频识别器，回转轨道连接有轨道驱动电机，所述载杯通过所述射频识别器与输送的试管进行身份绑定，载杯承载试管进行停止、换向或扫码动作并进入预定工作工位。

本发明能够实现样本的批量化、自动化处理，可自动完成样本上样、离心、开盖、转移等一系列工作，也可以通过人工进行样本上样，同时满足大批量和少量样件的上样要求，流水线式作业效率高；本发明实现样本的全自动离心，可与现有的低温离心设备进行组接，保证样本不被破坏；本发明实现样本的自动开盖，效率高，省事省力；本发明实现对各种情形的样本进行识别、分类回收；本发明实现对各种情形的样本进行识别、转移处理；通过将本技术方案与不同检验流水线的对接，可组合成功能更加庞大齐全的全自动检验系统；各模块配有各自所需轨道；模块拼接完成后，各段轨道拼接成线，供载杯（装载样本）循环使用；同时可在控制系统作用下，实现载杯在线的一系列绑定、停止、换向、扫码等动作，并准确进入预定工作工位；本发明各模块采用拼接式组合方式，可任意位置插接功能模块，也可配备多个功能模块；系统组合样式多，灵活多变；本发明即可作为单独的处理设备，亦可作为全自动检验系统的前处理模块。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例中提供的全自动样本前处理系统立体结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的全自动样本前处理系统正视结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的全自动样本前处理系统俯视结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的全自动样本前处理系统中自动上样机构立体示意图；

图5为本发明实施例中提供的全自动样本前处理系统中自动上样机构另一视角下的自动上样机构立体示意图；

图6为本发明实施例中提供的自动上样机构中上料单元立体示意图；

图7为本发明实施例中提供的自动上样机构中切换组件示意图；

图8为本发明实施例中提供的自动上样机构中顶料组件示意图；

图9为本发明实施例中提供的全自动样本前处理系统中开盖机构立体示意图；

图10为本发明实施例中提供的全自动样本前处理系统中限位架和离心载架立体示意图；

图11为本发明实施例中提供的全自动样本前处理系统中转移组件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

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方式的目的，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2、图3、图4、图5和图6，提供一种全自动样本前处理系统，包括自动上样机构1、人工上样机构2、离心机构3、下样回收机构4和开盖机构5；所述人工上样机构2连接所述自动上样机构1，所述离心机构3连接所述人工上样机构2，所述下样回收机构4连接所述离心机构3，所述开盖机构5连接所述下样回收机构4。

参见图4、图5、图6、图7和图8，所述自动上样机构1包括支撑架6，所述支撑架6的顶端连接有桌面板7，所述支撑架6的内侧设有集料斗8，所述集料斗8连接在所述桌面板7的下端，集料斗8的侧部设有上料单元9，所述上料单元9的侧部与所述集料斗8的侧部连通，上料单元9从所述支撑架6的内侧向上穿过所述桌面板7，上料单元9延伸至桌面板7的上方；所述桌面板7的上端连接有传输单元10，所述传输单元10位于所述上料单元9的外侧，所述传输单元10包括检测开关11、第一试管输送组件12、第二试管输送组件13和切换组件14，所述检测开关11设置在所述第一试管输送组件12的侧部，所述第一试管输送组件12和第二试管输送组件13并列设置，第一试管输送组件12和第二试管输送组件13之间设有换位通道15，所述切换组件14连接在所述第一试管输送组件12的侧部，切换组件14位于所述传输单元10的外侧；所述第一试管输送组件12的末端下方连接有第一顶料组件16，所述第二试管输送组件13的末端下方连接有第二顶料组件17。

再次参见图1、图2和图3，所述人工上样机构2包括第一门架18和上样抽屉19，所述自动上样机构1从所述第一门架18的侧部伸入所述人工上样机构2的上方，第一门架18下方连接有第一转移组件20，所述上样抽屉19排列于所述第一转移组件20的下方。当有少量样本时，可将样本预先放入上样抽屉19的样本载架中，然后在盛有样本的载架放入带有载架工位的上样抽屉19，并将上样抽屉19推入上样工位，第一转移组件20抓取样件放入回转轨道54的载杯内，实现人工上样。

再次参见图1、图2和图3，所述离心机构3包括第二门架21和离心工作台面22，第二门架21下方连接有第二转移组件23，所述离心工作台面22上端设有离心工位24，所述离心工位24包括限位架25和离心载架26，所述离心载架26设置在所述限位架25的上端，离心工作台面22的下方设有离心设备27，离心工作台面22于离心设备27的上方形成有放入口83。

再次参见图1、图2和图3，所述下样回收机构4包括第三门架28，所述第三门架28下方连接有第三转移组件29，所述第三转移组件29下方排列有下样抽屉30。已经完成离心及脱盖的样件到达下样回收机构4后，在PLC自动化系统控制下，第三转移组件29将样件按要求分类放入重新预置的载架；对于控制系统指示需要回收的样件（比如问题样件）亦进行回收。

参见图9并辅助参见图1，所述开盖机构5包括第四门架31，所述第四门架31下方设有底座32、支撑座33、夹持部34、转动座35、升降部36、驱动部37和扭转部38，所述支撑座33连接在所述底座32的上端，支撑座33的侧部形成有通口39，所述夹持部34位于所述底座32的上端，夹持部34从所述通口39中穿过；所述转动座35连接在所述支撑座33的上端；所述升降部36连接在所述转动座35的上端；所述驱动部37的底部与所述升降部36的顶端连接，驱动部37包括摆臂40、开盖驱动电机41、第一带轮42、同步带43和第二带轮44，所述开盖驱动电机41连接在所述摆臂40的一端下侧，所述第一带轮42设置在所述摆臂40的上方一侧，第一带轮42与所述开盖驱动电机41连接，所述第二带轮44设置在所述摆臂40的上方另外一侧，第一带轮42和第二带轮44之间通过所述同步带43连接；所述扭转部38设置在所述摆臂40的另外一端下侧，扭转部38连接在所述第二带轮44的下方。

具体的，所述夹持部34采用气动手指；所述升降部36采用导杆气缸；所述扭转部38采用平行气爪，平行气爪上端连接有旋转接头。具体的，气动手指是利用压缩空气作为动力，用来夹取或抓取工件的执行装置，可以采用亚德客HFR10、HFR16、HFR20、HFR25 HFR32系列的气动手指。升降部36最好采用三轴导杆气缸，相比双轴气缸，三轴气缸扭矩力和横向负载能力更强，精度更高。常用的有SMC型的MGPM三轴气缸和亚德客型TCL三轴气缸。平行气爪是一个以压缩空气为动力的汽缸，当供应空气时，平行气爪将接近物体并牢牢抓住物体，以便执行操作，而当空气方向改变时，平行气爪将松开该物体。典型应用是改变物体方向或在选放操作中移动物体，采用曲轴贡杆操作，体积少，握力大，可自对中，可实现双向抓取。

具体的，所述扭转部38的侧部连接有两根导杆45，两根所述导杆45上之间连接有弹片46，所述导杆45位于所述弹片46上方的位置套设有弹簧47；所述转动座35的一侧连接有扭转气缸48，所述扭转气缸48的末端连接有固定座49；所述转动座35的上端连接有挡块50，所述挡块50位于所述升降部36的外侧，挡块50的末端设有缓冲座51，所述缓冲座51上连接有缓冲器52；所述转动座35的外侧设有排料斗53。扭转部38在进行扭转动作后，在转动座35的带动下扭转部38整体进行旋转，当转动到排料斗53的上方时，压缩状态下的弹簧47复位，通过弹片46将拧掉的试管盖弹开。

具体的，所述回转轨道54采用拼接成线，回转轨道54上设有载杯和射频识别器，回转轨道54连接有轨道驱动电机，所述载杯通过所述射频识别器与输送的试管进行身份绑定，载杯承载试管进行停止、换向或扫码动作并进入预定工作工位。

具体的，试管从回转轨道54传送到开盖机构5前端，夹持部34的气动手指通气，将试管夹紧固定，完成夹管动作。升降部36的导杆气缸排气，带动扭转部38的平行气爪下移，平行气爪通气，将试管盖夹紧，完成夹盖动作。开盖驱动电机41运行带动第一带轮42旋转，经过同步带43传动到第二带轮44，第二带轮44带动平行气爪逆时针旋转，完成扭盖动作。同时升降部36的导杆气缸通气，带动平行气爪向上运动，完成拔盖动作。扭转气缸48通气，带动转动座35转动，逆时针旋转90度，使平行气爪到达排料斗53上部，平行气爪排气，松开试管盖，弹簧47回弹，将试管盖弹入排料斗53，完成丢盖动作。夹持部34的气动手指排气，松开试管，试管沿流水线流走。

再次参见图1、图2和图3，所述人工上样机构2、离心机构3、下样回收机构4和开盖机构5的侧部设有回转轨道54，所述回转轨道54依次从所述第一门架18、第二门架21和第三门架28的侧部穿过后延伸入所述第四门架31。回转轨道54起到在人工上样机构2、离心机构3、下样回收机构4和开盖机构5等工位进行试管输送的作用。具体的，回转轨道由第一输送轨道、第二输送轨道、第三输送轨道和第四输送轨道依次连接形成；第一输送轨道与人工上样机构之间形成有第一分轨道，第二输送轨道与离心机构之间形成有第二分轨道，第三输送轨道与下样回收机构之间形成有第三分轨道，第四输送轨道与开盖机构之间形成有第四分轨道；第一分轨道、第二分轨道、第三分轨道和第四分轨道分别与所述回转轨道连通，第一分轨道、第二分轨道、第三分轨道和第四分轨道的侧部分别设有挡停机构。第一分轨道与所述人工上样机构的连接处设有第一射频识别器，所述第二分轨道与所述离心机构的连接处设有第二射频识别器，所述第三分轨道与所述下样回收机构的连接处设有第三射频识别器，所述第四分轨道与所述开盖机构的连接处设有第四射频识别器；所述回转轨道上运行有试管载体，所述第一射频识别器、第二射频识别器、第三射频识别器和第四射频识别器分别用于对试管载体及试管载体承载的样本试管进行身份和作业信息识别。

具体的，回转轨道54上的试管一直是处于环形运动状态，根据需要可以在由上一工位流向本工位的时候进行取放，也可以由本工位流向下一工位的时候进行取放，还可以由本工位返回上一工位的时候进行取放。

再次参见图6，全自动样本前处理系统的一个实施例中，所述上料单元9包括上料底板55、上料挡板56、第一限位板57、第二限位板58、第三限位板59、第一上料梯板60、第二上料梯板61、第三上料梯板62、传力板63、气缸连接板64和上料气缸65；所述上料底板55的两侧连接有所述上料挡板56，所述第一限位板57连接在所述上料挡板56的底部，所述第二限位板58位于所述第一限位板57的上方，第二限位板58连接于所述上料挡板56之间，所述第三限位板59位于所述第二限位板58的上方，第三限位板59连接于所述上料挡板56之间，所述第一上料梯板60设置在所述第一限位板57和第二限位板58之间，所述第二上料梯板61设置在所述第二限位板58和第三限位板59之间，所述第三上料梯板62设置在所述第三限位板59和上料底板55之间；所述传力板63连接在所述第三上料梯板62的下方，所述传力板63的下部连接所述第一上料梯板60，传力板63的中部连接所述第二上料梯板61，所述气缸连接板64连接所述传力板63的侧部，所述上料气缸65设置在所述上料底板55的后侧，上料气缸65连接所述气缸连接板64。

具体的，上料单元9设有一定的倾斜角度，试管上料的流程如下，试管在第一上料梯板60时，上料气缸65带动第一上料梯板60上升至第二限位板58位置，到位后，由于上料梯板是斜面，试管自动流入第二上料梯板61位置，上料气缸65复位带动所有可动板复位，试管由第二限位板58的斜面流入第二上料梯板61斜面，同样的流程，试管登上第三上料梯板62位置经试管滑板流入后续试管传输单元10。其中上料单元9的试管运行台阶宽度是试管宽度的120%。

再次参见图5，所述上料底板55的下端连接有第一上料支撑板66，上料底板55的中端连接有第二上料支撑板67，所述第一上料支撑板66的下端连接有门架（未进行编号），所述门架连接所述支撑架6的底部；所述第二上料支撑板67连接所述支撑架6的上部。

再次参见图4和图5，所述第一试管输送组件12包括第一对传送带68，所述第一对传送带68的中部形成有第一上料通道69；所述第二试管输送组件13包括第二对传送带70，所述第二对传送带70的中部形成有第二上料通道71。所述第一对传送带68和第二对传送带70共同连接有一根传动轴72，所述传动轴72的末端连接有驱动齿轮73，所述驱动齿轮73连接有齿轮驱动电机74。所述第一上料通道69和第二上料通道71的两侧分别连接有试管挡板75。齿轮驱动电机74通过驱动齿轮73在传动轴72的带动下实现第一对传送带68和第二对传送带70的运行。试管挡板75保证试管沿上料通道运行。

具体的，试管进入第一对传送带68后，小试管试管本体在第一对传送带68下方，试管盖在第一对传送带68上方随第一对传送带68传送至第一上料通道69的末端；试管进入第一对传送带68后，大试管先经第一上料通道69输送至切换组件14工位，检测开关11检测到大试管，切换组件14动作将试管转向至第二上料通道71，此时，大试管本体在第二对传送带70下方，试管盖在第二对传送带70上方，传送至第二上料通道71端部；不同口径的大小试管到位后，需取料时第一顶料组件16和第二顶料组件17动作，将待取试管顶起，方便后续机构取走。

参见图7，全自动样本前处理系统的一个实施例中，所述切换组件14包括旋转气缸76、旋转座77和旋转挡板78，所述旋转座77连接所述旋转气缸76，所述旋转挡板78连接所述旋转座77。旋转气缸76动作使旋转挡板78转动，从而将第一上料通道69上的大口径试管引导至第二上料通道71上。

参见图8，全自动样本前处理系统的一个实施例中，所述第一顶料组件16和第二顶料组件17均包括顶料连接板79、顶料座80、顶料气缸81和试管座82，所述顶料连接板79连接于所述试管输送组件的下端，所述顶料座80连接于所述顶料连接板79的下端侧部，所述顶料气缸81连接所述顶料座80，所述试管座82连接于所述顶料气缸81的顶部。到位后的试管在试管座82的限位下通过顶料气缸81顶起待取用。

参见图1、图2、图3和图10，全自动样本前处理系统的一个实施例中，所述离心工位24的数量为两个，两个离心工位24对称设置在所述放入口83的两侧。所述放入口83的侧部设有配重工位84，所述配重工位84包括配重架85和配重试管86；所述离心载架26的中心设有提放部87，所述提放部87的外侧均匀分布有试管放置部88。所述第二转移组件23将所述第一顶料组件16或第二顶料组件17之一顶起的试管转移到所述试管放置部88，当一个离心载架26上的所述试管放置部88全部放满试管时，所述第二转移组件23通过对提放部87进行夹持将离心载架26通过放入口83转移到离心设备27内部。当一个离心载架26上的所述试管放置部88存在空位时，所述第二转移组件23将所述配重试管86转移到存在空缺的试管放置部88，当配重试管86补满空缺的试管放置部88时，所述第二转移组件23通过对提放部87进行夹持将离心载架26通过放入口83转移到离心设备27内部。

具体的，第一顶料组件16或第二顶料组件17之一的具体情形是，由于第一顶料组件16和第二顶料组件17分别是顶起的小试管和大试管，第二转移组件23一次只能作用于一个对象，所以第二转移组件23可以对第一顶料组件16顶起的小试管转移，也可以对第二顶料组件17顶起的大试管转移。换句话说，第一顶料组件16和第二顶料组件17共用一个第二转移组件23。

参见图11，全自动样本前处理系统的一个实施例中，所述第一转移组件20、第二转移组件23和第三转移组件29均包括横向导轨89、横向驱动电机90、横向驱动带91、纵向驱动带92、纵向驱动电机93、滑块连接座94、盖板95、竖向驱动电机96、竖向齿条97和电动夹爪98；所述横向导轨89的两端连接所述纵向驱动带92，所述横向驱动电机90连接所述横向驱动带91，所述纵向驱动带92连接所述纵向驱动电机93，所述滑块连接座94连接所述横向驱动带91，所述盖板95连接所述滑块连接座94的侧部，所述竖向驱动电机96连接所述盖板95的侧部，所述竖向齿条97连接所述竖向驱动电机96，所述电动夹爪98连接于所述竖向齿条97的底部。

本发明使用过程中，当有少量样本时，可将样本预先放入上样抽屉19的样本载架中，然后在盛有样本的载架放入带有载架工位的上样抽屉19，并将上样抽屉19推入上样工位，第一转移组件20抓取样件放入回转轨道54的载杯内，实现人工上样。当样本量较多时，通过自动上样机构1进行上样，试管进入第一对传送带68后，小试管试管本体在第一对传送带68下方，试管盖在第一对传送带68上方随第一对传送带68传送至第一上料通道69的末端；试管进入第一对传送带68后，大试管先经第一上料通道69输送至切换组件14工位，检测开关11检测到大试管，切换组件14动作将试管转向至第二上料通道71，此时，大试管本体在第二对传送带70下方，试管盖在第二对传送带70上方，传送至第二上料通道71端部；不同口径的大小试管到位后，需取料时第一顶料组件16和第二顶料组件17动作，到位后的试管在试管座82的限位下通过顶料气缸81顶起待取用，顶起的试管转移到所述试管放置部88，当一个离心载架26上的所述试管放置部88全部放满试管时，所述第二转移组件23通过对提放部87进行夹持将离心载架26通过放入口83转移到离心设备27内部。当一个离心载架26上的所述试管放置部88存在空位时，所述第二转移组件23将所述配重试管86转移到存在空缺的试管放置部88，当配重试管86补满空缺的试管放置部88时，所述第二转移组件23通过对提放部87进行夹持将离心载架26通过放入口83转移到离心设备27内部。离心完毕的试管再次通过第二转移组件23转移到回转轨道54上，当试管从回转轨道54传送到开盖机构5前端，夹持部34的气动手指通气，将试管夹紧固定，完成夹管动作。升降部36的导杆气缸排气，带动扭转部38的平行气爪下移，平行气爪通气，将试管盖夹紧，完成夹盖动作。开盖驱动电机41运行带动第一带轮42旋转，经过同步带43传动到第二带轮44，第二带轮44带动平行气爪逆时针旋转，完成扭盖动作。同时升降部36的导杆气缸通气，带动平行气爪向上运动，完成拔盖动作。扭转气缸48通气，带动转动座35转动，逆时针旋转90度，使平行气爪到达排料斗53上部，平行气爪排气，松开试管盖，弹簧47回弹，将试管盖弹入排料斗53，完成丢盖动作。夹持部34的气动手指排气，松开试管，试管沿回转轨道54流走。已经完成离心及脱盖的样件到达下样回收机构4后，在PLC自动化系统控制下，第三转移组件29将样件按要求分类放入重新预置的载架；对于控制系统指示需要回收的样件（比如问题样件）亦进行回收。

本发明能够实现样本的批量化、自动化处理，可自动完成样本上样、离心、开盖、转移等一系列工作，也可以通过人工进行样本上样，同时满足大批量和少量样件的上样要求，流水线式作业效率高；本发明实现样本的全自动离心，可与现有的低温离心设备进行组接，保证样本不被破坏；本发明实现样本的自动开盖，效率高，省事省力；本发明实现对各种情形的样本进行识别、分类回收；本发明实现对各种情形的样本进行识别、转移处理；通过将本技术方案与不同检验流水线的对接，可组合成功能更加庞大齐全的全自动检验系统；各模块配有各自所需轨道；模块拼接完成后，各段轨道拼接成线，供载杯（装载样本）循环使用；同时可在控制系统作用下，实现载杯在线的一系列绑定、停止、换向、扫码等动作，并准确进入预定工作工位；本发明各模块采用拼接式组合方式，可任意位置插接功能模块，也可配备多个功能模块；系统组合样式多，灵活多变；本发明即可作为单独的处理设备，亦可作为全自动检验系统的前处理模块。

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)

1.一种全自动样本前处理系统，其特征在于，包括自动上样机构、人工上样机构、离心机构、下样回收机构和开盖机构；所述人工上样机构连接所述自动上样机构，所述离心机构连接所述人工上样机构，所述下样回收机构连接所述离心机构，所述开盖机构连接所述下样回收机构；

所述自动上样机构包括支撑架，所述支撑架的顶端连接有桌面板，所述支撑架的内侧设有集料斗，所述集料斗连接在所述桌面板的下端，集料斗的侧部设有上料单元，所述上料单元的侧部与所述集料斗的侧部连通，上料单元从所述支撑架的内侧向上穿过所述桌面板，上料单元延伸至桌面板的上方；所述桌面板的上端连接有传输单元，所述传输单元位于所述上料单元的外侧，所述传输单元包括检测开关、第一试管输送组件、第二试管输送组件和切换组件，所述检测开关设置在所述第一试管输送组件的侧部，所述第一试管输送组件和第二试管输送组件并列设置，第一试管输送组件和第二试管输送组件之间设有换位通道，所述切换组件连接在所述第一试管输送组件的侧部，切换组件位于所述传输单元的外侧；所述第一试管输送组件的末端下方连接有第一顶料组件，所述第二试管输送组件的末端下方连接有第二顶料组件；

所述人工上样机构包括第一门架和上样抽屉，所述自动上样机构从所述第一门架的侧部伸入所述人工上样机构的上方，第一门架下方连接有第一转移组件，所述上样抽屉排列于所述第一转移组件的下方；

所述离心机构包括第二门架和离心工作台面，第二门架下方连接有第二转移组件，所述离心工作台面上端设有离心工位，所述离心工位包括限位架和离心载架，所述离心载架设置在所述限位架的上端，离心工作台面的下方设有离心设备，离心工作台面于离心设备的上方形成有放入口；

所述下样回收机构包括第三门架，所述第三门架下方连接有第三转移组件，所述第三转移组件下方排列有下样抽屉；

所述开盖机构包括第四门架，所述第四门架下方设有底座、支撑座、夹持部、转动座、升降部、驱动部和扭转部，所述支撑座连接在所述底座的上端，支撑座的侧部形成有通口，所述夹持部位于所述底座的上端，夹持部从所述通口中穿过；所述转动座连接在所述支撑座的上端；所述升降部连接在所述转动座的上端；所述驱动部的底部与所述升降部的顶端连接，驱动部包括摆臂、开盖驱动电机、第一带轮、同步带和第二带轮，所述开盖驱动电机连接在所述摆臂的一端下侧，所述第一带轮设置在所述摆臂的上方一侧，第一带轮与所述开盖驱动电机连接，所述第二带轮设置在所述摆臂的上方另外一侧，第一带轮和第二带轮之间通过所述同步带连接；所述扭转部设置在所述摆臂的另外一端下侧，扭转部连接在所述第二带轮的下方；

所述人工上样机构、离心机构、下样回收机构和开盖机构的侧部设有回转轨道，所述回转轨道依次从所述第一门架、第二门架和第三门架的侧部穿过后延伸入所述第四门架。

2.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述上料单元包括上料底板、上料挡板、第一限位板、第二限位板、第三限位板、第一上料梯板、第二上料梯板、第三上料梯板、传力板、气缸连接板和上料气缸；所述上料底板的两侧连接有所述上料挡板，所述第一限位板连接在所述上料挡板的底部，所述第二限位板位于所述第一限位板的上方，第二限位板连接于所述上料挡板之间，所述第三限位板位于所述第二限位板的上方，第三限位板连接于所述上料挡板之间，所述第一上料梯板设置在所述第一限位板和第二限位板之间，所述第二上料梯板设置在所述第二限位板和第三限位板之间，所述第三上料梯板设置在所述第三限位板和上料底板之间；所述传力板连接在所述第三上料梯板的下方，所述传力板的下部连接所述第一上料梯板，传力板的中部连接所述第二上料梯板，所述气缸连接板连接所述传力板的侧部，所述上料气缸设置在所述上料底板的后侧，上料气缸连接所述气缸连接板;

所述上料底板的下端连接有第一上料支撑板，上料底板的中端连接有第二上料支撑板，所述第一上料支撑板的下端连接有门架，所述门架连接所述支撑架的底部；所述第二上料支撑板连接所述支撑架的上部。

3.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述第一试管输送组件包括第一对传送带，所述第一对传送带的中部形成有第一上料通道；所述第二试管输送组件包括第二对传送带，所述第二对传送带的中部形成有第二上料通道；

所述第一对传送带和第二对传送带共同连接有一根传动轴，所述传动轴的末端连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮连接有齿轮驱动电机；

所述第一上料通道和第二上料通道的两侧分别连接有试管挡板。

4.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述切换组件包括旋转气缸、旋转座和旋转挡板，所述旋转座连接所述旋转气缸，所述旋转挡板连接所述旋转座。

5.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述第一顶料组件和第二顶料组件均包括顶料连接板、顶料座、顶料气缸和试管座，所述顶料连接板连接于所述试管输送组件的下端，所述顶料座连接于所述顶料连接板的下端侧部，所述顶料气缸连接所述顶料座，所述试管座连接于所述顶料气缸的顶部。

6.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述离心工位的数量为两个，两个离心工位对称设置在所述放入口的两侧；

所述放入口的侧部设有配重工位，所述配重工位包括配重架和配重试管；所述离心载架的中心设有提放部，所述提放部的外侧均匀分布有试管放置部；

所述第二转移组件将所述第一顶料组件或第二顶料组件之一顶起的试管转移到所述试管放置部，当一个离心载架上的所述试管放置部全部放满试管时，所述第二转移组件通过对提放部进行夹持将离心载架通过放入口转移到离心设备内部；

当一个离心载架上的所述试管放置部存在空位时，所述第二转移组件将所述配重试管转移到存在空缺的试管放置部，当配重试管补满空缺的试管放置部时，所述第二转移组件通过对提放部进行夹持将离心载架通过放入口转移到离心设备内部。

7.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述第一转移组件、第二转移组件和第三转移组件均包括横向导轨、横向驱动电机、横向驱动带、纵向驱动带、纵向驱动电机、滑块连接座、盖板、竖向驱动电机、竖向齿条和电动夹爪；所述横向导轨的两端连接所述纵向驱动带，所述横向驱动电机连接所述横向驱动带，所述纵向驱动带连接所述纵向驱动电机，所述滑块连接座连接所述横向驱动带，所述盖板连接所述滑块连接座的侧部，所述竖向驱动电机连接所述盖板的侧部，所述竖向齿条连接所述竖向驱动电机，所述电动夹爪连接于所述竖向齿条的底部。

8.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述夹持部采用气动手指；所述升降部采用导杆气缸；所述扭转部采用平行气爪，平行气爪上端连接有旋转接头。

9.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述扭转部的侧部连接有两根导杆，两根所述导杆上之间连接有弹片，所述导杆位于所述弹片上方的位置套设有弹簧；

所述转动座的一侧连接有扭转气缸，所述扭转气缸的末端连接有固定座；

所述转动座的上端连接有挡块，所述挡块位于所述升降部的外侧，挡块的末端设有缓冲座，所述缓冲座上连接有缓冲器；所述转动座的外侧设有排料斗。

10.根据权利要求1所述的一种全自动样本前处理系统，其特征在于，所述回转轨道采用拼接成线，回转轨道上设有载杯和射频识别器，回转轨道连接有轨道驱动电机，所述载杯通过所述射频识别器与输送的试管进行身份绑定，载杯承载试管进行停止、换向或扫码动作并进入预定工作工位。