CN111033268B - 反应杯自动装载装置及样本分析仪 - Google Patents

Abstract

一种反应杯自动装载装置（1）及样本分析仪，该反应杯自动装载装置（1）采用了具有挡板（1021B）的拾取块（1024），从而可防止反应杯（200）掉落到相邻拾取块（1024）之间的缝隙中，造成不可预期的故障。

Description

反应杯自动装载装置及样本分析仪

技术领域

本申请涉及一种样本分析仪，尤其是用于自动装载反应杯的装置。

背景技术

样本分析仪(例如全自动化学发光免疫分析仪)中会使用到一次性反应杯进行测试，在测试过程中，反应杯自动装载装置主要作用在于将用户添加到装置中的散装反应杯自动排列整齐，并将排列好的反应杯输送到指定位置，供测试系统使用。

一般地，反应杯自动装载装置首先通过某种方式拾取到一个散放于仪器指定容器内的反应杯，再将拾取到的反应杯输送至转运机构上，转运机构中的反应杯被机械手或者其他装置取用进行接下来的相关操作。虽然现有的反应杯自动装载装置能够成功的将反应杯送至转运机构进行存储，但其结构上仍有进一步改进的空间。

发明内容

本申请提供一种新型的反应杯自动装载装置，用以防止反应杯卡入拾取块之间的缝隙中。

根据本申请的一方面，一种实施例中提供了一种反应杯自动装载装置，包括：

料仓，用于存放反应杯；

拾取机构，所述拾取机构包括驱动结构和多个间隔设置在驱动结构上的拾取块，所述拾取块包括用于承托反应杯的承重面、与承重面相对设置的挡板以及连接承重面和挡板的连接体，所述承重面、连接体和挡板形成用于容置反应杯的容置槽，所述容置槽具有反应杯入口和反应杯出口，所述驱动结构对拾取块进行控制，使拾取块的承重面能够自下方向斜上方穿过料仓，用以拾取、运送并卸载反应杯；

转运机构，所述转运机构具有至少一个用于存放反应杯的反应杯位，用以放置反应杯；

以及控制单元，用于控制拾取机构的动作。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述挡板具有与承重面相对的上挡面，所述承重面和上挡面中至少其一具有自容置槽向外设置的倒角，用以增加容置槽的开口大小。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述反应杯自动装载装置加载的反应杯具有悬挂部，所述悬挂部的横截面尺寸为d，所述反应杯悬挂部以下部位的横截面尺寸为f，所述承重面倒角a范围选择为：0.5(d-f)≤a≤2(d-f)。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述上挡面的倒角b范围选择为：0.5f≤b≤2f。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述挡板、连接体和承重面为一体结构。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，还包括换向机构，所述换向机构设置于拾取机构的一侧，用于盛接并传送自拾取块上落下的反应杯，所述转运机构衔接于换向机构的反应杯出口处。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述换向机构包括自拾取机构一侧斜向下设置的传送槽，所述传送槽具有允许反应杯自悬挂部以下的部位伸入的尺寸，且所述传送槽的宽度小于反应杯上悬挂部的宽度，所述传送槽至少在靠近拾取机构的一端具有第一槽底壁，所述第一槽底壁到传送槽上沿的距离小于反应杯最底部到悬挂部的距离。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述传送槽的底部设置有位于第一槽底壁之后的留空部和/或第二槽底壁，所述第二槽底壁到传送槽位于第二槽底壁竖直上方的上沿的距离大于反应杯最底部到悬挂部的距离，所述第二槽底壁和留空部使得反应杯的下部能够自然垂落在传送槽内。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述换向机构具有大致呈V形的导向槽，所述导向槽的底部与传送槽连通，且与传送槽同方向延伸设置。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述料仓具有沿着拾取块轨迹设置的第一侧板，所述第一侧板封住容置槽较低的一侧，用以防止反应杯从承重面内掉出；所述传送槽始端的上沿与第一侧板的最高边沿大致齐平，以便越过了第一侧板最高边沿的反应杯能够掉落到传送槽内。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述传送槽具有靠近拾取机构的滑落区和用于缓存反应杯的缓存区，所述缓存区衔接在滑落区之后，使得反应杯能够从滑落区进入到缓存区内进行排队缓存。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述缓存区设置有存储状态检测单元，用于检测缓存区内反应杯是否排列至设定位置或是否到达设定数量，所述存储状态检测单元与控制单元信号连接，用以使所述控制单元在接收到存储状态检测单元发出的存满信号后停止驱动结构的动作。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述滑落区设置有反应杯检测单元，所述反应杯检测单元与控制单元信号连接，用以检测是否有反应杯从滑落区移动至缓存区。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述存储状态检测单元和/或反应杯检测单元采用光电传感器。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述第一槽底壁位于滑落区内。

依据上述实施例的反应杯自动装载装置，其拾取机构的拾取块包括用于承托反应杯的承重面、与承重面相对设置的挡板以及连接承重面和挡板的连接体，该承重面、连接体和挡板形成用于容置反应杯的容置槽，该容置槽具有反应杯入口和反应杯出口，以便于反应杯进入容置槽以及从容置槽内滑落进行卸料。当反应杯因为某种原因未从容置槽内滑落时，该挡板和承重面分别从两侧对反应杯形成限位，从而避免反应杯从挡板和承重面两侧落入到相邻拾取块之间的缝隙中。

本申请提供一种新型的反应杯自动装载装置，用以限制反应杯在落入换向机构时的摇摆角度。

根据本申请的一方面，一种实施例中提供了一种反应杯自动装载装置，包括：

料仓，用于存放反应杯；

拾取机构，所述拾取机构用以拾取、传送和卸载反应杯；

换向机构，所述换向机构衔接于拾取机构之后，且所述换向机构具有自拾取机构一侧斜向下设置的传送槽，所述传送槽具有允许反应杯下部伸入的尺寸，且所述传送槽的宽度小于反应杯上悬挂部的宽度，所述传送槽至少在靠近拾取机构的一端具有第一槽底壁，所述第一槽底壁到传送槽上沿的距离小于反应杯最底部到悬挂部的距离；

转运机构，所述转运机构衔接于所述传送槽的反应杯出口处，所述转运机构具有至少一个用于存放反应杯的反应杯位，用以放置反应杯；

以及控制单元，用于控制拾取机构的动作。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述传送槽的底部设置有位于第一槽底壁之后的留空部和/或第二槽底壁，所述第二槽底壁到传送槽上沿的距离大于反应杯最底部到悬挂部的距离，所述第二槽底壁和留空部使得反应杯的下部能够自然垂落在传送槽内。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述换向机构具有大致呈V形的导向槽，所述导向槽的底部与传送槽连通，且与传送槽同方向延伸设置。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述拾取机构包括拾取块，所述拾取块具有用于承托反应杯的承重面和位于承重面背面的下底面，所述承重面和下底面中至少其一具有倒角，用以提高反应杯进入承重面的机率。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述反应杯自动装载装置加载的反应杯具有悬挂部，所述悬挂部的横截面尺寸为d，所述反应杯悬挂部以下部位的横截面尺寸为f，所述承重面倒角a范围选择为：0.5(d-f)≤a≤2(d-f)。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述下底面的倒角c范围选择为：0.5f≤c≤2f。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述传送槽具有靠近拾取机构的滑落区和用于缓存反应杯的缓存区，所述缓存区衔接在滑落区之后，使得反应杯能够从滑落区进入到缓存区内进行排队缓存。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述缓存区设置有存储状态检测单元，用于检测缓存区内反应杯是否排列至设定位置或是否到达设定数量，所述存储状态检测单元与控制单元信号连接，用以向所述控制单元反馈缓存区的存储状态。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述滑落区设置有反应杯检测单元，所述反应杯检测单元与控制单元信号连接，用以检测是否有反应杯从滑落区移动至缓存区。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述存储状态检测单元和/或反应杯检测单元采用光电传感器。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述第一槽底壁位于滑落区内。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述拾取机构包括驱动结构和多个间隔设置在驱动结构上的拾取块，所述拾取块具有用于承托反应杯的承重面，所述驱动结构对拾取块进行控制，使拾取块的承重面能够自下方向斜上方穿过料仓，用以拾取、运送并卸载反应杯；所述料仓具有沿着拾取块运动轨迹设置的第一侧板，所述第一侧板封住拾取块的反应杯出口一侧，用以防止反应杯从承重面内掉出；所述传送槽始端的上沿与第一侧板的最高边沿大致齐平，以便越过了第一侧板最高边沿的反应杯能够掉落到传送槽内。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述驱动结构包括电机和由电机驱动的传送链或同步带，所述拾取块固定安装在同步带或传送链上。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，还包括搅拌机构，所述搅拌机构具有搅拌块，所述搅拌块安装在料仓内，用以搅动反应杯并使反应杯能够进入到承重面上。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述搅拌块沿拾取机构设置，使所述搅拌块至少具有与承重面运动方向大致相同的第一运动轨迹。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述料仓与拾取机构的底部围合形成搅拌腔，所述搅拌块设置于搅拌腔内，并与拾取机构并排设置。

作为所述反应杯自动装载装置的进一步改进，所述转运机构包括安装座、旋转盘和转运电机，所述旋转盘可转动的设置在安装座中，所述旋转盘具有至少一个反应杯位，用以存放反应杯；所述旋转盘安装在转运电机上，所述控制单元与转运电机连接，用于控制转运电机的旋转；所述控制单元检测到转运电机失步信号后，驱动转运电机反向旋转设定距离后再正向旋转，同时在转运电机正向旋转过程中所述控制单元控制转运电机开启找零；当所述控制单元接收到找到零位的信号后，控制转运电机正常旋转；当所述控制单元接收到找零失败的信号后，控制转运电机停止工作并发出提示信息。

依据上述实施例的反应杯自动装载装置，其换向机构的传送槽具有允许反应杯下部伸入的尺寸，且传送槽的宽度小于反应杯上悬挂部的宽度，使得反应杯落入到传送槽时，反应杯的悬挂部可以悬挂在传送槽的的槽壁上，而反应杯悬挂部以下的地方伸入到传送槽内，使得反应杯通过悬挂部在传送槽上滑动。同时，因为反应杯落入到传送槽的初期会大致以悬挂部为中心在传送槽内摇摆，一旦这种摇摆过大，将会导致反应杯从传送槽内滑出。对此，本实施例的传送槽在靠近拾取机构的一端具有第一槽底壁，该第一槽底壁到传送槽上沿的距离小于反应杯最底部到悬挂部的距离，使得反应杯摇摆到一定角度时就会被第一槽底壁所阻挡，从而避免其摇摆过大。

本申请提供一种新型的样本分析仪，该样本分析仪包括如上述任一实施例所述的反应杯自动装载装置以及转移机构，该转移机构用于将反应杯自动装载装置提供的反应杯移动到其他位置。

附图说明

图1为本申请反应杯自动装载装置一种实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的分解图；

图3为本申请拾取机构的拾取块和链条的结构示意图；

图4为图3所示结构的局部放大图；

图5为本申请拾取块一种实施例的示意图；

图6为本申请反应杯自动装载装置一种实施例的俯视图；

图7为本申请反应杯一种实施例的示意图；

图8为本申请传送槽一种实施例的示意图；

图9为本申请一种实施例中传送槽位置设置示意图；

图10为图9中C部分所示结构的局部放大图；

图11为本申请拾取块另一种实施例的示意图；

图12为图11所示拾取块和链条配合的结构示意图；

图13为本申请一种实施例中搅拌块与料仓和拾取机构的配合示意图；

图14为本申请一种实施例中转运机构自恢复方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例1：

本实施例1提供了一种反应杯自动装载装置，其可以自动的装载反应杯，使无序的反应杯最后按照一定的顺序排列，以便于后续操作取用。

请参考图1，在一种实施例中，该反应杯自动装载装置1包括料仓101、拾取机构102、换向机构103、转运机构104及控制单元(图中未示出)。控制单元用于对拾取机构102、换向机构103、转运机构104进行控制。

该料仓101用于存放无序的反应杯，其具有一个容置腔，该容置腔具有敞开口，这个敞开口便于操作者将散装的反应杯倒入到容置腔内。该敞开口也可设置有可打开的盖子，使敞开口在不添加反应杯的时候处于封闭状态。料仓101可以是成上大下小的形状，敞开口设置在上部，使得敞开口具有足够的尺寸，以便于操作者添加反应杯。

请参考图1-5，一种实施例中，该拾取机构102包括驱动结构1022和多个间隔设置在驱动结构1022上的拾取块1021，用于在移动的过程中从料仓101中拾取反应杯。

该拾取块1021包括用于承托反应杯的承重面1021A，与承重面1021A相对设置的挡板1021B以及连接承重面1021A和挡板1021B的连接体1021C。该承重面1021A、连接体1021C和挡板1021B可以采用一体成型的方式制成，或者也可以通过将分离的承重面1021A、连接体1021C和挡板1021B相互固定形成。

请参考图5，该承重面1021A可以是承重体102D的某一个面或几个面，该承重体102D可以是一种板状体，或者也可以是其他任意的形状。

该承重面1021A、连接体1021C和挡板1021B形成用于容置反应杯的容置槽1021K，该容置槽1021K整体斜向下设置，并具有用于反应杯掉落的反应杯出口1021H，从而使得反应杯可以在重力的作用下从容置槽1021K内滑落。该反应杯出口1021H通常位于容置槽1021K较低的一侧。容置槽1021K还具有反应杯入口，该反应杯入口较好的可以是斜向上设置或者部分斜向上设置，使得反应杯能够在重力作用下从反应杯入口落入到容置槽1021K内。当然，对于图5所示这种拾取块1021来说，容置槽1021K的反应杯入口包括反应杯出口1021H(同时作为入口和出口)、与反应杯出口1021H相对的一侧开口1021J以及与连接体1021C相对一侧的开口1021I，反应杯随机的从这些开口进入到容置槽1021K内。除了使该反应杯出口1021H同时作为反应杯入口的一部分以外，在其他实施例中，容置槽1021K的反应杯入口和反应杯出口可以是独立分开设置的。

这里所说的容置槽1021K整体斜向下设置以及容置槽1021K的反应杯入口斜向上设置都是指在拾取块1021拾取和运送反应杯的过程中(即图3箭头所示拾取块1021向上运动这一段)。

为了避免一个容置槽1021K内同时拾取并存放了两个以上的反应杯，较好的方式是将容置槽1021K的宽度和长度设置为比反应杯略大，即只能容置一个反应杯。通常情况下，容置槽1021K是横向设置的，即与反应杯横躺时的形状匹配，使反应杯以横躺的方式容置在容置槽1021K内。但，在一些实施例中，也不排除使反应杯以竖向的方式放置在拾取块1021上进行传送。

请参考图1和2，该驱动结构1022对拾取块1021进行控制，使拾取块1021的容置槽1021K能够在一段行程中自下方向斜上方穿过料仓101，用以拾取、运送并卸载反应杯。具体可以是如图2所示，在料仓101侧方设置有斜向开口1013，拾取机构102的一部分装入该斜向开口1013内，进入料仓101内后，拾取块1021容置槽1021K上的反应杯入口朝向料仓101内且斜向上设置，以便于反应杯落入到容置槽1021K内。当驱动结构1022和拾取块1021装入到斜向开口1013内时，其基本密封该斜向开口1013，或者与斜向开口1013的口壁之间具有较小的间隙，使反应杯不会从斜向开口1013处掉出料仓101。

请参考图1，在一种实施例中，料仓101被中间隔板分为一大一小两个腔体，大腔体1011用于添加和存储新的反应杯，小腔体1012为有效拾取区域，该大腔体1011和小腔体1012下方相通，当小腔体1012内反应杯减少时，大腔体1011内的反应杯会进入到小腔体1012内。该拾取机构102的一部分从小腔体1012内斜向上延伸，使得拾取块1021在驱动结构1022的驱动下依次从小腔体1012内穿过，并向斜上方移动，从而使小腔体1012内的反应杯在重力以及周围反应杯的作用下落到拾取块1021的承重面1021A上，并随拾取块1021移动，从而完成反应杯的拾取。

这种一大一小两个腔体可以防止小腔体1012内堆叠太多的反应杯，导致拾取块1021不好拾取反应杯。当然，料仓101也并不限定于这种一大一小两个腔体的方式，其也可以为一个完整的腔体或其他设计。

进一步地，驱动结构1022可以采用电机驱动传送链或同步带的方式，拾取块1021固定安装在同步带或传送链上。请参考图3和4，一种实施例中，该驱动结构1022包括电机(图中未单独示出，但这并不影响本领域技术人员对此的理解)和传送链1023。该传送链1023及其传送轮整体倾斜的设置，且传送链1023形成一个循环工作的传送轨道，该多个拾取块1021间隔一定距离的设置在传送链1023上，从而在传送链1023的带动下，循环的向斜上方运送反应杯。

通常的拾取机构102中，反应杯是通过自身重力从容置槽1021K内掉落。但当反应杯出厂或者后期保存等过程中附着有污染物时，反应杯将不容易从拾取块1021的承重面1021A上滑下来，因此将会跟着拾取块1021继续向上运动。

如图4所示，相邻拾取块1021之间具有缝隙1025，当某一个拾取块1021带着未卸载的反应杯继续向上运动到传送链1023的拐角处时，相邻拾取块1021之间的缝隙1025将变大。此时，拾取块1021的朝向改变，如果没有了挡板1021B的阻挡作用，反应杯极其容易掉落到两个相邻拾取块1021之间的缝隙1025中，最终导致拾取机构102卡滞。本实施例由于挡板1021B的存在，未卸载的反应杯只能继续留在容置槽1021K内，或从容置槽1021K的开口处掉落，不会落入到相邻拾取块1021之间的缝隙1025中，因此也避免了由此所导致的拾取机构102卡滞问题。

请参考图5，该挡板1021B具有与承重面1021A相对的上挡面1021E，该承重面1021A和上挡面1021E中至少其一具有自容置槽1021K向外设置的倒角1021F、1021G，用以增加反应杯入口的开口大小，以便于反应杯提供一个更大的入口，更容易收集反应杯。此外，由于这种特殊的拾取结构，当一个拾取块1021向斜上方穿过料仓101时，可能会有几个反应杯堆在一个容置槽1021K内。此时，与通常的尖角过渡相比，该倒角还可以起到导向的作用，使第一个反应杯更容易准确的落入到容置槽1021K内。而当第一个反应杯落入到容置槽1021K后，其他反应杯则会因为容置槽1021K剩余空间的不足以及倒角的存在，而更容易从拾取块1021上掉落，不会挂在容置槽1021K的槽壁上。

在一种实施例中，请参考图5和7，反应杯200具有作为悬挂部的凸棱202，该凸棱的横截面尺寸(当凸棱横截面为圆形时，横截面尺寸为最外沿形成的圆形的直径)为d，该反应杯200悬挂部以下的部位203的横截面尺寸为f(当反应杯200悬挂部以下的部位203横截面为圆形时，横截面尺寸为最外沿形成的圆形的直径)，则承重面倒角a范围选择为：

0.5(d-f)≤a≤2(d-f)。

该上挡面倒角b范围选择为：

0.5f≤b≤2f。

将倒角设置在这样的取值范围内，可以使得容置槽1021K具有足够的槽腔，以便于很好的容置反应杯200，而且容置槽1021K的反应杯入口又具有较大的开口，以便于反应杯200进入到容置槽1021K内。

请继续参考图1，该换向机构103设置于拾取机构102的一侧，用于盛接并传送自拾取块1021上落下的反应杯，该转运机构104衔接于换向机构103的卸料位置(反应杯从拾取机构102掉落的位置)处。

该换向机构103起到一个收集和整理的过程，使拾取机构102拾取到的反应杯能够按顺序依次进行排列。请参考图6，该换向机构103的反应杯入口1035设置在拾取机构102的卸料位置，当反应杯从拾取块1021上滑落后，进入到换向机构103内。

请参考图8和9，一种实施例中，该换向机构103可以具有一个斜向下设置的传送槽1031，从而使反应杯200沿着传送槽1031依次向下运动。甚至在某些实施例中，该传送槽1031还可以设置一个缓存区，用于使反应杯200在该缓存区进行排队。除此之外，换向机构103也可以是其他形式的传送机构。

请参考图2和图8-10，一种实施例中，该料仓101具有沿着拾取块1021运动轨迹设置的第一侧板1014，该第一侧板1014封住拾取块1021的反应杯出口1021H一侧(容置槽1021K较低的一侧)，用以防止反应杯200从承重面1021A内掉出。该第一侧板1014并不延伸到一侧传送链1023的最高处，传送槽1031始端(靠近拾取机构102卸料位置的一端)的上沿与第一侧板1014的最高边沿大致齐平，大致齐平的高度差在±5mm范围内。只有当拾取块1021上的反应杯200越过了该第一侧板1014的最高边沿后才能够掉落到传送槽1031内。

同时，该第一侧板1014的另一侧可以设置一个相对的第二第一侧板1015，该第一侧板1014和第二侧边分别位于传送链1023的两侧，对拾取块1021两侧进行限位和保护。

请参考图6和8，该换向机构103传送反应杯200的方向与拾取机构102运送反应杯200的方向成夹角设置，可用于改变反应杯200的传送方向，以便于与后续结构进行配合。当然，在其他实施例中两者也可以保持同样或相反的方向设置。

请继续参考图1，该转运机构104具有至少一个用于存放反应杯200的反应杯位1043，用以放置反应杯200。

在本实施例中，该转运机构104采用一种转运盘，用于将排列整齐的反应杯200进行转运并定位到系统指定位置。该转运盘转动过程中，换向机构103中的反应杯200进入转运盘的反应杯位1043中，通过转运盘的转动，将反应杯200转运至系统指定位置。

请参考图1和6，一种实施例中，该转运机构104包括安装座1041和旋转盘1042，该旋转盘1042具有至少一个反应杯位1043，该反应杯位1043一侧开口形成内进杯口1045，该旋转盘1042可转动的设置在安装座1041中。旋转盘1042可以由电机或其他驱动结构进行驱动。旋转盘1042为圆盘结构，安装座1041形成圆柱形的腔体，使得旋转盘1042安装到腔体后，安装座1041对旋转盘1042形成包围。安装座1041一侧开口形成外进杯口1044，该外进杯口1044与换向机构103的反应杯出口1036对接，该内进杯口1045设置在旋转盘1042靠近安装座1041的一侧(旋转盘1042的外侧)，使得内进杯口1045在通过转动能够与外进杯口1044对齐，用以反应杯200进入到反应杯位1043。

请参考图1和6，一种实施例中，该转运机构104始终朝一个方向转动，且转运机构104上具有多个反应杯位1043。当其中一个反应杯位1043接收到反应杯后，转运机构104转动一个行程，使下一个反应杯位1043移动到传送槽1031的反应杯出口1036处，此时转运机构104等待反应杯200进入反应杯位1043后，再转动一个行程，使下下一个反应杯位1043对齐传送槽1031的反应杯出口1036处，并按此运动方式循环转动。

该旋转盘1042安装在转运电机(图中未示出)上，该控制单元与转运电机连接，用于控制转运电机的旋转，从而控制旋转盘1042的旋转。

转运电机在工作过程中存在失步的可能，为了避免旋转盘1042运行过程中因为失步故障直接导致模块停止运行的问题，一种实施例中，提供了一种失步后自恢复的方法。

请参考图14，当控制单元检测到转运电机失步信号后，驱动转运电机反向旋转设定距离后再正向旋转，同时在转运电机正向旋转过程中控制单元控制转运电机开启找零。

当控制单元接收到找到零位的信号后，控制转运电机正常旋转。

当控制单元接收到找零失败的信号后，控制转运电机停止工作并发出提示信息。操作者根据该提示信息人工介入，进行维修。

当然，在控制单元检测到转运电机失步后，也可以进行失步报警，从而对操作者进行提醒。

一种实施例中，转运电机在找零过程中也可以正向旋转到下一个杯位，并且判断是否找到零位。如果找到零位，则结束该自恢复过程，正常旋转。如未找到零位，则继续向下一个杯位旋转，继续找零。当多次找零失败后，控制单元再控制转运电机停止工作并发出提示信息。

以上介绍了一种既包括换向机构103，又包括转运机构104的自动装载装置。在其他实施例中，也可以省略换向机构103，使转运机构104直接获取拾取机构102上落下的反应杯200，并进行转运。此外，转运机构104也可以与换向机构103整合成一个结构，使其既具有换向机构103的功能，又具有转运机构104的功能。

请参考图2和13，在一种实施例中，还包括搅拌机构，该搅拌机构具有搅拌块105，该搅拌块105安装在料仓101内，用以搅动反应杯200并使反应杯200能够进入到承重面1021A上，提高拾取机构102的拾取效率。

该搅拌块105可以由单独的动力源进行驱动。搅拌块105也可以采用拾取机构102的动力源进行控制，例如搅拌块105由传送链1023的从动轴带动，拾取机构102运动过程中，搅拌块105同时在做上下或其他方向的运动。该搅拌块105可以具有与承重面1021A运动方向大致相同或者竖直向上的运动轨迹。例如，该搅拌块105可以沿拾取机构102设置，其运动轨迹可以是平行于对应拾取块1021的移动方向，其作用在于将堆叠的反应杯200推起，使反应杯200在下落的过程中落入到拾取块1021上。

请参考图13，在一种实施例中，料仓101与拾取机构102的底部围合一个搅拌腔。具体可以是料仓101的侧壁的下部1016和底壁1017与拾取机构102一起围成搅拌腔。该搅拌块105容置于该搅拌腔内，且与拾取机构102并排设置。

该拾取机构102和料仓101各自与搅拌块105最好是不形成间隙，如果形成间隙，则该间隙具有可防止反应杯200掉入的尺寸，以防止反应杯200掉落到该间隙内，导致机器卡滞。

该搅拌块105的搅拌速度可与拾取机构102中传送链1023的速度相匹配，尤其是与传送链1023上拾取块1021的移动速度匹配，用以使搅拌块105每次搅动反应杯200时，散落的反应杯200能够落在正在上升的拾取块1021上。

实施例2：

本实施例2提供了一种反应杯自动装载装置，用以解决反应杯掉落到换向机构时，反应杯由于摇摆角度过大而从拾取机构掉出的问题。

请参考图1、6和8，该反应杯自动装载装置1包括料仓101、拾取机构102、换向机构103、转运机构104以及控制单元(未示出)。

该料仓101用于存放反应杯200，该拾取机构102用以拾取、传送和卸载反应杯200。该转运机构104机构用于从换向机构103获取反应杯200，并将反应杯200送至指定的地方。本实施例中，该料仓101和转运机构104结构与实施例1相同，对此就不再赘言。该拾取机构102也可以采用如实施例1所示的结构。但，在其他实施例中，料仓101、拾取机构102和转运机构104同样也可以采用其他形式的结构。控制单元用于控制拾取机构102的动作，使其按照需要拾取和传送反应杯200。

该换向机构103衔接于拾取机构102之后，且换向机构103具有自拾取机构102一侧斜向下设置的传送槽1031。该传送槽1031具有允许反应杯200下部伸入的尺寸，且传送槽1031的宽度小于反应杯200上悬挂部的宽度。使得反应杯200落入到传送槽1031时，反应杯200的悬挂部可以悬挂在传送槽1031的的槽壁上，而反应杯200悬挂部以下的部分伸入到传送槽1031内，使得反应杯200通过悬挂部在传送槽1031上滑动。

请参考图7，本实施例所采用的反应杯200包括管体201和设置在管体201外的凸棱202，在这种反应杯200中凸棱202就相当于反应杯200的悬挂部，反应杯200悬挂部以下的部位为203，反应杯200主要通过该凸棱202悬挂在传送槽1031的上沿。当然，在其他实施例中，该悬挂部也能够是其他形式的结构，例如可以是多个凸块，甚至在一些管体201成锥形设置的实施例中，该悬挂部可以是管体201的外壁，使得管体201较小的一端伸入到传送槽1031，而较大的一端则悬挂在传送槽1031外。

请参考图8，反应杯200落入到传送槽1031内时，依靠反应杯200自身的重力，其在下滑过程中同时在进行自转，通过反应杯200的自转能够使反应杯200的开口始终朝上，完成反应杯200的换向。但是，因为反应杯200落入到传送槽1031的初期会大致以悬挂部为中心在传送槽1031内摇摆。例如，图8中示出了反应杯200以底部向右的方式进入到传送槽1031中，此时反应杯200悬挂部以下的部位203将安装顺时针的方向向下摇摆。同样的，当反应杯200以底部向左的方式进入到传送槽1031中，此时反应杯200悬挂部以下的部位203将安装逆时针的方向向下摇摆。一旦这种摇摆过大，将会导致反应杯200从传送槽1031内滑出或掉落，引起其它故障。

对此，在本实施例中该传送槽1031至少在靠近拾取机构102的一端具有第一槽底壁1032，该第一槽底壁1032到传送槽1031上沿的距离(垂直距离，如图8中虚线A所示)小于反应杯200最底部到悬挂部的距离。使得反应杯200摇摆到一定角度时就会被第一槽底壁1032所阻挡，如图8所示，从而避免其摇摆过大，从传送槽1031滑出或掉落。并且，当反应杯200以底部向右的方式进入到传送槽1031中时，该第一槽底壁1032还可以对反应杯200起到减速的效果，避免其迅速从传送槽1031内向下滑落。

请参考图6，该转运机构104衔接于该传送槽1031的卸料位置处，该转运机构104具有至少一个用于存放反应杯200的反应杯位1043，用以放置并转运反应杯200。

请继续参考图8，在一种实施例中，该传送槽1031的底部设置有位于第一槽底壁1032之后的留空部1034。留空部1031是指该部分没有底壁或底壁中留有开口。该留空部使得反应杯200的下部能够自然垂落在传送槽1031内，然后依次向下滑落。

在其他的实施例中，该传送槽1031的底部设置有位于第一槽底壁1032之后的第二槽底壁(附图未示出)。该第二槽底部到传送槽1031上沿的距离(垂直距离，如图8中虚线B所示)大于反应杯200最底部到悬挂部的距离。该第二槽底壁使得反应杯200的下部能够自然垂落在传送槽1031内，然后依次向下滑落。

当然，另外一些实施例中，传送槽1031可以同时具备以上提到的留空部1034和第二槽底壁。进一步地，请参考图8-10，一种实施例中，该换向机构103具有大致呈V形的导向槽1033，该导向槽1033的底部与传送槽1031连通，且与传送槽1031同方向延伸设置。导向槽1033用于扩大传送槽1031的接收范围，使得拾取块1021上反应杯200掉落的位置即使不够准确，也依然可以落入到导向槽1033内，并随着导向槽1033的导向面滑入到传送槽1031内。

另一方面，该传送槽1031具有靠近拾取机构102的滑落区和用于缓存反应杯200的缓存区，该缓存区衔接在滑落区之后，使得反应杯200能够从滑落区进入到缓存区内进行排队缓存。缓存区通常设置在传送槽1031的末端，此时反应杯200按序依次排列并缓存于传送槽1031内，而滑落区可认为是从传送槽1031始端(靠近拾取机构102卸料位置的一端)到缓存区这一段区域。

该缓存区设置有存储状态检测单元，用于检测缓存区内反应杯200是否排列至设定位置或是否到达设定数量，该存储状态检测单元与控制单元信号连接，用以向控制单元反馈缓存区的存储状态。控制单元可以根据收到的存储状态来判断是否继续拾取反应杯200以及是否提醒用户。例如，当检测到反应杯200存满时，则控制拾取机构102停止拾取反应杯200，同时也可以告知用户反应杯200缓存已满。

进一步地，该滑落区设置有反应杯200检测单元，该反应杯200检测单元与控制单元信号连接，用以检测是否有反应杯200从滑落区移动至缓存区。控制单元可根据反应杯200检测单元的检测结果判断料仓101是否需要添加反应杯200。如果长时间没有反应杯200从滑落区移动至缓存区，且这段时间内拾取机构102依然保持运作，则可以认为料仓101内的反应杯200不足以被拾取机构102所拾取，需要添加反应杯200，从而提醒用户进行添加。

存储状态检测单元和/或反应杯200检测单元采用光电传感器。当检测反应杯200是否存满时，可以将光电传感器设置在缓存区内或者缓存区与滑落区的交接处，该光电传感器只需检测一定时间内该位置是否始终有反应杯200的存在即可。

通常情况下，可将第一槽底壁1032位于滑落区内，而缓存区则设置在第二槽底壁或留空部1034所对应的区域内，从而保证反应杯200在滑入缓存区时，能够调整到自然垂落的状态，从而以自然垂落的状态悬挂在传送槽1031内，从而提高缓存区内反应杯200的缓存数量。

本实施例所采用的拾取块1024也可以是实施例1所示的拾取块1021，这样可以防止反应杯200掉落到相邻拾取块1024之间的缝隙中。

另一方面，该拾取块还可以采用其他结构。请参考图2、11和12，一种实施例中，该拾取机构102包括驱动结构1022和多个间隔设置在驱动结构(本实施例具体是传送链1023上)上的拾取块1024，该拾取块1024具有用于承托反应杯200的承重面1024A，该驱动结构1022对拾取块1024进行控制，使拾取块1024的承重面1024A能够自下方向斜上方穿过料仓101，用以拾取、运送并卸载反应杯200。

承重面1024A斜向设置，其较低的一侧形成反应杯出口1024H。这种方式大致相当于实施例一所示拾取块1021省略了挡板1021B。该料仓101具有沿着拾取块1024运动轨迹设置的第一侧板1014，该第一侧板1014封住拾取块1024的反应杯出口1024H一侧，用以防止反应杯200从承重面1024A内掉出。该传送槽1031始端(靠近拾取机构102卸料位置的一端)的上沿与第一侧板1014的最高边沿大致齐平，大致齐平的范围在±5mm内，只有当拾取块1024上的反应杯200越过了该第一侧板1014的最高边沿后才能够掉落到传送槽1031内。

同时，该第一侧板1014的另一侧可以设置一个相对的第二第一侧板1015，该第一侧板1014和第二侧边分别位于传送链1023的两侧，对拾取块1024两侧进行限位和保护。

请参考图11和12，在本实施例中，该拾取块1024除了承重面1024A外，还包括连接体1024B，该连接体1024B安装在驱动结构1022上。与实施例一大致相同，该驱动结构1022可以采用电机驱动传送链1023或同步带的方式，拾取块1024固定安装在同步带或传送链上。

请参考图11和12，一种实施例中，该驱动结构1022包括电机(图中未单独示出，但这并不影响本领域技术人员对此的理解)和传送链1023。该传送链1023及其传送轮整体倾斜的设置，且传送链1023形成一个循环工作的传送轨道，该多个拾取块1024间隔一定距离的设置在传送链1023上，从而在传送链1023的带动下，循环的向斜上方运送反应杯200。

请参考图11，为了扩大反应杯200进入承重面1024A的空间，该拾取块1024具有用于承托反应杯200的承重面1024A和位于承重面1024A背面的下底面1024C，该承重面1024A和下底面1024C中至少其一具有倒角1024D、1024E，用以提高反应杯200进入承重面1024A的机率。

在一种实施例中，该承重面1024A的倒角a(与上述所示承重面1021A的倒角一致)的范围选择为：

0.5(d-f)≤a≤2(d-f)。

在一种实施例中，该下底面1024C的倒角c范围选择为：

0.5f≤c≤2f。

该下底面1024C的倒角作用在于与下一个拾取块1024的承重面1024A配合，形成一个用于反应杯200进入到承重面1024A的较大开口。

这种倒角设计与通常的尖角过渡相比，还可以起到导向的作用，使第一个反应杯200更容易准确的落入到承重面1024A上。而当第一个反应杯200落入到承重面1024A后，其他反应杯200则会因为承重面1024A剩余空间的不足以及倒角的存在，而更容易从拾取块1024上掉落，不会挂在承重面1024A的槽壁上。

以上实施例1和2分别示出了一种反应杯自动装载装置1，但这两种实施例分开描述是为了更好的展示其各自的特点，在其他实施例中，两个实施例的部分或全部技术特征可进行组合和叠加使用，例如实施例1中的换向机构103可以采用实施例2这种防止反应杯200偏转过大的换向机构103，实施例2中的拾取结构可以采用实施例1所示的拾取机构102。

实施例3：

本实施例3提供一种样本分析仪，包括反应杯自动装载装置以及机械手，该反应杯自动装载装置用于提供反应杯。转移机构用于将反应杯自动装载装置提供的反应杯移动到其他位置，在一些实施例中，该转移机构可以采用机械手或其他具有转移功能的机构。

其他位置可以是反应装置上的某个位置，该反应装置可以为一个反应盘。反应装置的作用在于提供一个及以上的杯位，用于放置反应杯；其他位置也可以是和反应盘分离设置的加样位，机械手将该反应杯运送至加样位进行加样操作。

该反应杯自动装载装置采用以上实施例1和2所示的任一种反应杯自动装载装置1。或者采用以上实施例1所示的任一种反应杯拾取机构来拾取反应杯。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，可以对上述具体实施方式进行变化。

Claims (21)

1.一种反应杯自动装载装置,其特征在于，包括：

料仓，用于存放反应杯；

拾取机构，所述拾取机构包括驱动结构和多个间隔设置在驱动结构上的拾取块，所述拾取块包括用于承托反应杯的承重面、与承重面相对设置的挡板以及连接承重面和挡板的连接体，所述承重面、连接体和挡板形成用于容置反应杯的容置槽，所述容置槽具有反应杯入口和反应杯出口，所述驱动结构对拾取块进行控制，使拾取块的承重面能够自下方向斜上方穿过料仓，用以拾取、运送并卸载反应杯；

换向机构，所述换向机构衔接于拾取机构之后且具有自拾取机构一侧斜向下设置的传送槽，反应杯在所述传送槽的下滑过程中进行自转完成反应杯的换向；

转运机构，所述转运机构具有至少一个用于存放来自于所述换向机构的反应杯的反应杯位；

以及控制单元，用于控制拾取机构的动作。

2.如权利要求1所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述挡板具有与承重面相对的上挡面，所述承重面和上挡面中至少其一具有自容置槽向外设置的倒角，用以增加容置槽的开口大小。

3.如权利要求2所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述反应杯自动装载装置加载的反应杯具有悬挂部，所述悬挂部的横截面尺寸为d，所述反应杯悬挂部以下部位的横截面尺寸为f，所述承重面倒角a范围选择为：0.5（d-f）≤a≤2（d-f）。

4.如权利要求3所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述上挡面的倒角b范围选择为：0.5f≤b≤2f。

5.如权利要求1所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述挡板、连接体和承重面为一体结构。

6.如权利要求1所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述转运机构衔接于换向机构的反应杯出口处。

7.如权利要求6所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述传送槽具有允许反应杯自悬挂部以下的部位伸入的尺寸，且所述传送槽的宽度小于反应杯上悬挂部的宽度，所述传送槽至少在靠近拾取机构的一端具有第一槽底壁，所述第一槽底壁到传送槽上沿的距离小于反应杯最底部到悬挂部的距离。

8.如权利要求7所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述传送槽的底部设置有位于第一槽底壁之后的留空部和/或第二槽底壁，所述第二槽底壁到传送槽位于第二槽底壁竖直上方的上沿的距离大于反应杯最底部到悬挂部的距离，所述第二槽底壁和留空部使得反应杯的下部能够自然垂落在传送槽内。

9.如权利要求7所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述换向机构具有大致呈V形的导向槽，所述导向槽的底部与传送槽连通，且与传送槽同方向延伸设置。

10.如权利要求7所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述料仓具有沿着拾取块轨迹设置的第一侧板，所述第一侧板封住容置槽较低的一侧，用以防止反应杯从承重面内掉出；所述传送槽始端的上沿与第一侧板的最高边沿大致齐平，以便越过了第一侧板最高边沿的反应杯能够掉落到传送槽内。

11.如权利要求7所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述传送槽具有靠近拾取机构的滑落区和用于缓存反应杯的缓存区，所述缓存区衔接在滑落区之后，使得反应杯能够从滑落区进入到缓存区内进行排队缓存。

12.如权利要求11所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述缓存区设置有存储状态检测单元，用于检测缓存区内反应杯是否排列至设定位置或是否到达设定数量，所述存储状态检测单元与控制单元信号连接，用以使所述控制单元在接收到存储状态检测单元发出的存满信号后停止驱动结构的动作。

13.如权利要求12所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述滑落区设置有反应杯检测单元，所述反应杯检测单元与控制单元信号连接，用以检测是否有反应杯从滑落区移动至缓存区。

14.如权利要求13所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述存储状态检测单元和/或反应杯检测单元采用光电传感器。

15.如权利要求11所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述第一槽底壁位于滑落区内。

16.如权利要求1-15任一项所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述驱动结构包括电机和由电机驱动的传送链或同步带，所述拾取块固定安装在同步带或传送链上。

17.如权利要求1-15任一项所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，还包括搅拌机构，所述搅拌机构具有搅拌块，所述搅拌块安装在料仓内，用以搅动反应杯并使反应杯能够进入到承重面上。

18.如权利要求17所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述搅拌块沿拾取机构设置，使所述搅拌块至少具有与承重面运动方向大致相同的第一运动轨迹。

19.权利要求18所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述料仓与拾取机构的底部围合形成搅拌腔，所述搅拌块设置于搅拌腔内，并与拾取机构并排设置。

20.如权利要求1-15任一项所述的反应杯自动装载装置，其特征在于，所述转运机构包括安装座、旋转盘和转运电机，所述旋转盘可转动的设置在安装座中，所述旋转盘具有至少一个反应杯位，用以存放反应杯；所述旋转盘安装在转运电机上，所述控制单元与转运电机连接，用于控制转运电机的旋转；所述控制单元检测到转运电机失步信号后，驱动转运电机反向旋转设定距离后再正向旋转，同时在转运电机正向旋转过程中所述控制单元控制转运电机开启找零；当所述控制单元接收到找到零位的信号后，控制转运电机正常旋转；当所述控制单元接收到找零失败的信号后，控制转运电机停止工作并发出提示信息。

21.一种样本分析仪，其特征在于，包括权利要求1-20中任一项所述的反应杯自动装载装置以及转移机构，所述转移机构用于将反应杯自动装载装置提供的反应杯移动到其他位置。