CN1111353A

CN1111353A - 试样容器旋转装置

Info

Publication number: CN1111353A
Application number: CN94115403A
Authority: CN
Inventors: 青田健作; 石川邦夫; 丰田润; 谷宗一
Original assignee: EAST ASIAN MEDICAL ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: EAST ASIAN MEDICAL ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 1993-08-17
Filing date: 1994-08-17
Publication date: 1995-11-08
Anticipated expiration: 2014-08-17
Also published as: KR950006464A; US5455006A; EP0639774B1; CN1047001C; TW260745B; EP0639774A1; JP3347407B2; DE69417820T2; JPH0755814A; DE69417820D1

Abstract

本发明提供一种即使采用小转矩的驱动源也能把旋转力切实传递给试样容器的、小型且简单的试样容器旋转装置。该装置P1设有：大致垂直地保持试样容器1的试样架2、间歇移动式传送带20、臂部件 3、设在臂部件3左端部下侧的旋转部件4、与旋转部件4一起旋转的手柄部件5、与手柄部件5连接的连接机构8、通过连接机构8使手柄部件5转动的第一驱动机构9、使旋转部件4旋转的第二驱动机构10 和控制第一及第二驱动机构的控制机构11。

Description

本发明涉及试样容器旋转装置，更具体地说，是使装有需分析的血液等试样（检体或其它试样）的容器绕该容器轴线旋转的装置，旋转的目的是为了读取贴在容器上的条码标签的代码，或者是为了使容器内的试样混合均匀。

以往，有把装入检体的若干个检体容器依次运送到检体分析装置并进行检体分析的自动分析系统。在这种系统中，为了保持和运送若干个检体容器，广泛使用着使检体容器保持大致呈垂直状的检体架。

有时需要使保持在该检体架上的检体容器绕大致垂直的容器轴线旋转。例如，采用搅拌方式使检体容器内的检体混合均匀时，或者要读取贴在检体容器上的条码标签的代码时等。在已有技术中，已有一些使保持在检体架上的检体容器绕大致垂直的容器轴线旋转的检体容器旋转装置，它们的构造如下述。

其中一种检体容器旋转装置是，设置具有一能绕垂直轴旋转的旋转部件，从装有检体的、带有一盖的检体突器上方降下该旋转部件，使该旋转部件压接在检体容器的盖上面，然后使旋转部件旋转。该检体容器旋转装置中，是通过压接部件与检体容器盖的旋转而产生的摩擦力将旋转部件的旋转力传递给检体容器的。

另一种检体容器旋转装置是，在上述旋转部件的下面形成凹状或凸状，而把检体容器的上面形成与旋转部件的下面嵌合的凸状或凹状，其余构造与上述旋转装置相同。在该检体容器旋转装置中，通过旋转部件与检体容器的凹凸嵌合把旋转部件的旋转力传递给检体容器。

在前者的检体容器旋转装置中，当旋转部件压接在检体容器盖上后，在检体容器的底壁与检体架的容器保持面之间产生摩擦力。该摩擦力成为旋转时的阻力，从而有导致检体容器不能充分旋转的可能性。在读取贴在检体架上的检体容器上的条码标签代码时;为了防止检体容器随意旋转移动，有时在检体架的容器保持面上敷设橡胶片，在这种情形下，上述的可能性尤为显著。为了防止这种检体容器不能充分旋转的可能性，必须用大转矩装置作为旋转部件的驱动源。

在后者的检体容器旋转装置中，为了使旋转部件与检体容器盖凹凸嵌合，必须设置能使得旋转部件与检体容器准确吻合的机构，从而导致旋转装置本身大型化，复杂化。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种即使采用小转矩驱动源也能将驱动源的旋转力传递给试样容器的小型简单的试样容器旋转装置。

本发明的试样容器旋转装置设有：使若干个试样容器保持在一定方向的保持部件、使该保持部件间歇移动的间歇移动机构、臂部件、可旋转地安装在该臂部件上的旋转部件、安装在该旋转部件上的并具有用于抓住·放开试样容器之一而可绕转动轴转动的若干个抓手的手柄部件、连接在该手柄部件上并具有贯穿旋转部件可往复移动的轴部件的连接机构、通过使该连接机构的轴部件往复移动而使手柄部件转动的第一驱动机构、使旋转部件旋转的第二驱动机构、控制第一驱动机构和第二驱动机构的控制机构;手柄部件通过第一驱动机构和连接机构转动，其若干个抓手抓住一个试样容器，然后，旋转部件通过第二驱动机构而旋转，使一个试样容器绕其轴线旋转。

试样容器例如可采用一由试管状容器本体构成的试样容器或一由一容器本体和一设置在容器本体的上口、用橡胶或塑料制的盖构成的试样容器。保持部件例如可采用能大致垂直地保持一排十根试样容器的试样架。该保持部件由间歇移动的传送带等间歇移动机构而被间歇地移动。

臂部件例如可以大致水平地配置在使试样容器垂直保持着的试样架上方。旋转部件用于使试样容器旋转。手柄部件例如具有绕水平转动轴转动的二个抓手，这些抓手转动而抓住或放开试样容器（容器本体或盖）。连接装置的轴部件例如可上下往复移动。第一驱动机构例如可采用设有气缸或螺线管等的机构。第二驱动机构例如可采用设有马达及其旋转传递部件的机构。由第二驱动机构驱动旋转的旋转部件，其旋转最好是正、反方向可切换的。控制机构是采用设有微型计算机、RAM、ROM、等的机构。

手柄部件最好具有下述构造，即、当手柄部件的若干个抓手抓住一个试样容器时，手柄部件最好一直转动到若干个抓手之间的距离越靠前端越窄的位置。

手柄部件具有下述构造则更好，即、手柄部件设有供上述转动轴可活动地嵌入的长孔和移动部件。该移动部件与连接机构的轴部件成一整体，并且当该轴部件使抓手往抓取方向转动地移动时，该移动部件使抓手通过上述长孔往轴部件的移动方向移动。

在最初状态，手柄部件位于离开由保持部件保持的试样容器处。首先，通过间歇移动机构使保持着试样容器的保持部件间歇地移动，停止在予定位置。然后，起动第一驱动机构，其驱动力通过连接机构传递到手柄部件。于是，手柄部件绕其转动轴向着靠近一个试样容器的方向转动，成为闭合状态而抓住该试样容器。

接着，在此状态下起动第二驱动机构，使旋转部件旋转。同时，抓住一个试样容器的手柄部件也旋转，使其试样容器绕其轴线旋转。根据情况，该旋转方向每隔一定时间反向。通过这样的试样容器的旋转，就可以读取贴在试样容器上的条码标签上的代码，或者使试料容器内的试样被搅拌而混合均匀。

这里，当手柄部件是这样的构造的情况下，即，其若干抓手抓住一个试样容器时，手柄部件一直转动到其若干个抓手之间的距离越靠前端越窄的位置的情况下，则手柄部件作如下动作。即、如果试样容器有一弹性部件，则手柄部件的抓手抓住一个试样容器的弹性部件时，该弹性部件弹性变形的同时，手柄部件一直转动到其若干个抓手之间的距离越靠前端越窄的位置，使试样容器离开保持部件的容器保持面。即，可以使试样容器少许上提。当试样容器有一被手柄部件的抓手抓取的非弹性部件时，则手柄部件抓手的内侧（与容器接触侧）可用弹性部件构成。该试样容器的弹性部件是例如用象橡胶或类似物等弹性材料所形成的盖，该非弹性部件是例如用象硬塑料或类似物等非弹性材料所形成的盖或容器本体。

此外，当手柄部件设有上述供转动轴可活动地嵌入的长孔和移动部件的情况下，手柄部件作如下动作。即、在手柄部件的抓手抓住一个试样容器后，移动部件动作，使该试样容器离开容器保持面，即、可以提起试样容器。

第二驱动机构的动作结束，试样容器停止旋转后，第一驱动机构的动作停止，回到上述初始状态。

附图表示本发明的实施例，其中：

图1是表示本发明实施例1试样容器旋转装置第一阶段动作状态的说明图;

图2是表示图1所示试样容器旋转装置第二阶段动作状态的说明图;

图3是图1所示试样容器旋转装置中的手柄部件的一个变型例构造图;

图4是图1所示试样容器旋转装置中的手柄部件的另一个多型例构造图;

图5是表示本发明实施例2试样容器旋转装置第一阶段动作状态的说明图;

图6是表示图5所示试样容器旋转装置第二阶段动作状态的说明图;

图7是表示图5所示试样容器旋转装置第三阶段动作状态的说明图。

图中，1-试样容器，2-试样架（保持部件），3-臂部件，4-旋转部件，5-手柄部件，6-容器本体，7-盖，8-连接机构，9-第一驱动机构，10-第二驱动机构，11-控制机构，12-抓手，13-转动轴，14-轴部件，15-气缸，20-传送带（间歇移动机构），22-马达，26-连接板，30-气缸，36-铰链轴，37-铰链轴，39、42、46-抓手，45-手柄部件，47-转动轴，48、49-铰链轴，50-长孔，51-移动部件，52-橡胶环，53-连接板。

下面，参照附图所示的二个实施例说明本发明，当然，本发明并不局限于该二个实施例。

实施例1：

图1中，试样容器旋转装置P₁设有：作为保持部件将若干个试样容器1大致垂直地保持着的试样架2、作为间歇移动机构的间歇移动式传送带20、大致水平地配置在试样容器1上方的臂部件3、安装在臂部件3左端下侧并可绕垂直旋转轴旋转的旋转部件4、与旋转部件4同轴安装并与旋转部件4一起旋转的手柄部件5、连接在手柄部件5上的连接机构8、通过连接机构8使手柄部件5转动的第一驱动机构9、使旋转部件4旋转的第二驱动机构10和控制第一驱动机构9、第二驱动机构10的控制机构11。

传送带20使保持着若干个试样容器的试样架2间歇移动。试样容器1由试管状容器本体6和嵌在该本体6上部开口上并密闭该开口的橡胶制盖7构成。在容器本体6内装有作为分析试样的血液。在容器本体6上贴着写入各种情报的条码标签。试样架2使试管保持大致呈直立状，一排保持着十根试样容器。

手柄部件5具有相同配置的二个抓手12、12。手柄部件5与旋转部件4同轴安装并与旋转部件4一起旋转，为了用其抓手12、12抓住·放开试样容器1的盖7，可绕水平转动轴13、13上下转动。手柄部件5设有平行于转动轴13、13的二种铰链轴36、37。由于设置了该铰链轴36、37和转动轴13、13，在二个抓手12、12抓住一个试样容器1的盖7时，手柄部件一直转动到其抓手12、12之间的距离越靠前端越窄的位置。

第一驱动机构9由安装在臂部件3大致中央部下面的气缸15构成。气缸15的活塞杆16上下移动。在活塞杆16的上端安装着连接头17，在活塞杆16的下端安装着档块18。在气缸15本体周壁上安装着出入空气用的空气口19。在气缸15本体内部设置着大致垂直的压缩螺旋弹簧（图未示），活塞杆16平时总被往下压。

第二驱动机构10由通过设在臂部件3右端部下面的安装部件21安装着并具有垂直旋转轴的马达22、安装在该马达22的旋转轴上的第一皮带轮23、位于第一皮带轮23左方一定距离处并与旋转部件4整体设置的第二皮带轮24以及水平地张设在第一皮带轮23与第二皮带轮24上的皮带25构成。马达22的旋转方向每隔一定时间反向。

连接机构8设有大致水平地配置在臂部件3上方的连接板26。该连接板26的右端固定在连接头17上，左端固定在垂直的保持杆29上，下面靠右端处安装在导引部件27的导杆28上。保持杆29嵌入垂直的轴部件14，该轴部件14贯穿旋转部件4可上下往复移动。当第一驱动机构9的活塞杆16上下移动时，连接机构8的连接板26由导杆28引导而上下移动。如图1所示，当连接板26到达最下位置时，手柄部件5的抓手12、12为最大开放状态。

控制机构11设有微型计算机、RAM、ROM等，控制气缸驱动电路30和马达驱动电路31。

图1中，34为旋转检测机构，由开关部32和检测部33构成。该旋转检测机构34是用于当旋转部件4的旋转停止时，规定其停止位置的机构。35是条码读出器。通过该条码读出器35读取贴在试样容器1的容器本体6上的条码标签的代码。

下面，说明该试样容器旋转装置P1的动作。

图1中，保持着试样容器1的试样架2被传送带20间歇地移动，停止在予定位置（旋转部件4的正下方）。然后，起动第一驱动机构9，其驱动力通过连接机构8的轴部件14传送给手柄部件5。于是，手柄部件5的二个抓手12、12便绕着转动轴13、13向靠近一个试样容器1的盖7的方向转动，成为闭合状态后抓住该盖7。

这里，如上所述，手柄5的构造是这样的，即，当二个抓手12、12抓住一个试样容器1的盖7时，手柄部件一直转动到其抓手12、12之间的距离越靠前端越窄的位置处，而且盖是橡胶制的。因此，如图2所示，当抓手12、12抓住盖7时，在该盖7弹性变形的同时，手柄部件5一直转动到其抓手12、12之间的距离越靠前端越窄的位置，使该试样容器1稍稍离开试样架2的容器保持面（例如1-2mm）。

接着，在此状态下起动第二驱动机构10的马达22，使旋转部件4往正方向旋转一周。为了读取条码，该旋转速度例如为3-7秒一转。抓住了盖7的手柄部件5与旋转部件4一起旋转，使其试样容器1通过盖7绕轴线正转。通过这种试样容器1的正转，由条码读出器35读取贴在试样容器1容器本体6上的条码标签的代码。另外，考虑到有时候条码标签部分卷起或被试样架2扯坏等原因而不能读取的情况，使试样容器1在正转后再往反方向转一周，以便再次读取条码。

试样容器1如上所述那样，在稍许脱离试样架2容器保持面的上浮状态下进行正、反旋转。因此，试样容器1与试样架2之间无摩擦阻力，试样容器1的旋转得以顺利进行。

试样容器1往正、反向各旋转一周后，停止第二驱动机构10的马达22的旋转。第一驱动机构9的活塞杆16下降到最下位置，手柄部件5的抓手12、12通过连接机构8脱离结束旋转试样容器1的盖7。然后，旋转结束的试样容器1通过试样架2被传送带20间歇地移动。

在该试样容器旋转装置P1中，如上所述，被手柄部件5抓住盖7的试样容器1在稍许脱离试样架2容器保持面的上浮状态下进行正反转。因此，试样容器1与试样架2之间无摩擦阻力，试样容器1的旋转得以顺利进行。因此，根据该试样容器旋转装置P1，即使采用小转矩的驱动源，也能切实地将驱源的驱动力传递给试样容器1，使试样容器1充分旋转，从而实现试样容器旋转装置的小型、简单化。

该试样容器旋转装置P1的手柄部件5的抓手12、12由铝合金做成。抓手12、12内侧的面做成平滑的曲面。但也可以如图3所示那样，不采用抓手12、12，而采用在内侧面各形成三根纵槽38、38、38的铝合金制抓手39、39。或者，也可以如图4所示那样，不采用抓手12、12，而采用抓手42、42，该抓手42、42是由在内而各形成三根纵槽38、38、38的橡胶制抓取部40、40粘接在支承部41、41上面形成的。这种情况下，不仅可以更牢靠地抓住盖7，并可防止盖7与抓手39、39、42、42粘在一起。

实施例2：

图5中，试样容器旋转装置P2设有：将若干个试样容器大致垂直地保持着的试样架2、传送带20、臂部件3、旋转部件4、与旋转部件4同轴安装并同旋转部件4一起旋转的手柄部件45、与手柄部件45连接的连接机构8、通过该连接机构8使手柄部件45转动的第一驱动机构9、使旋转部件4旋转的第二驱动机构10以及控制机构11。

试样容器1、试样架2、传送带20、臂部件3、旋转部件4、连接机构8、第一驱动机构9、第二驱动机构10以及控制机构11均与实施例1中的相同，条码读出器35也与实施例1中的相同。

手柄部件45具有相向配置着的二个抓手46、46，与旋转部件4同轴安装并与旋转部件4一起旋转，为了使其抓手46、46抓住和放开试样容器1的盖7，手柄部件45可绕水平转动轴47、47上下转动。手柄部件45还设有椭圆形长孔50和板状移动部件51。各转动轴47嵌入在该长孔50内并可在长孔内活动。板状移动部件51与连接机构8的轴部件14成整体，当该轴部件14移动使得各抓手46往抓取方向转动时，该板状移动部件51使各抓手46通过长孔50往轴部件14的移动方向移动。

手柄部件45还设有平行于转动轴47、47的二种铰链轴48、49。该二种铰链轴48、49安装在前后二片略呈椭圆形连接板53上。靠近移动部件51的铰链轴49安装在与移动部件51成整体的轴承部件（图未示）上。由于设置了二个铰链轴48、49和转动轴47、47，手柄部件45被枢支，以便使二个抓手46、46抓住试样容器1的盖7。

移动部件51上面侧的各端部与二片连接板53的一端相接。在各转动轴47和靠近它的各铰链轴48上，张设着前后二个橡胶环52。这些橡胶环52与各转动轴47及靠近它的各铰链轴48之间总保持一定距离。

下面，说明该试样容器旋转装置P2的动作。

图5中，保持着试样容器1的试样架2被传送带20间歇地移动，停止在予定位置（旋转部件4的正下方）。然后，起动第一驱动机构9，其驱动力通过连接机构8的轴部件14传递到手柄部件45。于是，手柄部件45的二个抓手46、46就绕着转动轴47、47向着靠近一个试样容器1的盖7的方向转动，成为闭合状态而抓住该盖7。

接着，如图7所示，在此状态下，连接机构8的轴部件14在第一驱动机构9作用下进一步上升。手柄部件45的移动部件51被连接机构8的轴部件14拉上去，随之连接板53也上升。于是，由于具有使各转动轴47可活动地嵌入的长孔50，各抓手46随着连接板53的上升而被往上提。这样，使得试样容器1更加离开试样架2的容器保持面（例如3-4mm）。当各转动轴47位于长孔50下端位置时，各抓手46便不再被往上提。这时，各橡胶环52呈被拉伸的状态。

接着，在此状态下起动第二驱动机构10的马达22，使旋转部件4往正方向转一周，其旋转速度约3-7秒转一周。抓住了盖7的手柄部件45与旋转部件4一起旋转，使试样容器1通过盖7绕轴线正转。通过这样的试样容器1的正转，由条码读出器35读取贴在试样容器1容器本体6上的条码标签的代码。考虑到有时因条码标签部分卷起或被试样架2刮坏等原因而不能读取代码的情况，所以使试样容器1正转后再反转一周。

如上所述，试样容器1在离开试样架2的容器保持面的上浮状态下进行正反转。因此，试样容器1与试样架2之间无摩擦阻力，试样容器1的旋转得以顺利进行。

试样容器1往正、反两方向旋转一周后，停止第二驱动机构10的马达22。第一驱动机构9的活塞杆16下降到最下位置，手柄部件45的抓手46、46通过连接机构8离开旋转结束的试样容器1的盖7。然后，旋转结束的试样容器1通过试样架2被传送带20间歇地移动。

如上所述，在该试样容器旋转装置P2中，被手柄部件45抓住盖7的试样容器1在离开试样架2的容器保持面的上浮状态下进行正反转。因此，试样容器1与试样架2之间无摩擦阻力，试样容器1的旋转得以顺利进行。因此，根据该试样容器旋转装置P2，即使采用小转矩的驱动源，也能将驱动源的旋转力切实地传递给试样容器，使试样容器无分旋转，可实现试样容器旋转装置的小型化、简单化。

这里，如上所述，手柄部件45具有这样的构造，即，当二个抓手46、46抓住一个试样容器1的盖7时，手柄部件45一直转动到抓手46、46之间的距离越靠前端越窄的位置。并且盖7是橡胶制的。因此，如图6所示，当抓手46、46抓住盖7时，在该盖7弹性变形的同时，手柄部件45一直转动到使其抓手46、46之间的距离越靠前端越窄的位置，使试样容器1稍许脱离试样架2的容器保持面（例如1-2mm）。

该试样容器旋转装置P2的手柄部件45的抓手46、46是铝合金做的，抓手46、46的内侧面为平滑的曲面。但是也可以不采用这样的抓手46、46，而如采用如图3所示的抓手39、39或采用如图4所示的抓手42、42。在这种情况下，不仅可以更加牢靠地抓住盖7，而且还能防止盖7与抓手39、39、42、42粘在一起。

本发明由于具有上述构造，试样容器不象以往那样被压接在保持部件上，所以，即使用小转矩的动力源也可以把驱动源的旋转力切实地传递给试样容器，可提供小型而简单的试样容器旋转装置。

Claims

1、一种试样容器旋转装置，其特征在于，设有使若干个试样容器保持在一定方向的保持部件、使该保持部件间歇移动的间歇移动机构、臂部件、可旋转地安装在该臂部件上的旋转部件、安装在该旋转部件上的并且具有用于抓住·放开一个试样容器而可绕转动轴转动的若干个抓手的手柄部件、与该手柄部件连接并且有贯穿旋转部件可往复移动的轴部件的连接机构、通过使该连接机构的轴部件往复移动而使手柄部件转动的第一驱动机构、使旋转部件旋转的第二驱动机构、控制第一驱动机构和第二驱动机构的控制机构；手柄部件通过第一驱动机构及连接机构而转动，其若干个抓手抓住一个试样容器，然后旋转部件被第二驱动机构驱动旋转，使该试样容器绕轴线旋转。

2、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说试样容器由一容器本体构成。

3、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说试样容器由一容器本体和一设在容器本体上开口的盖构成。

4、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说保持部件是一试样架，用于大致垂直地保持若干试样容器成一排。

5、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说间歇移动机构是一用于在其上载置及间歇地传送所说保持部件的传送装置。

6、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说臂部件在所说保持部件上方在大致水平方向配置，以便大致垂直地保持试样容器。

7、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说手柄部件包括二个绕大致水平的铰链轴在大致上下方向转动的抓手，当它们抓取所说一个试样容器时，就一起转动到二个抓手之间的距离越靠前端越窄的位置。

8、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说手柄部件包括供所述转动轴可活动嵌入的长孔和移动部件，所说移动部件与连接机构的轴部件成一整体，并且当该轴部件使抓手往抓取方向转动地移动时，该移动部件使抓手通过所说长孔往轴部件的移动方向移动。

9、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说连接机构的轴部件大致垂直地往复移动。

10、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说第一驱动机构包括一设置于所说臂部件上的气缸。

11、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说第二驱动机构包括一设置于所说臂部件上的马达以及用于传递所说马达旋转的旋转传递部件。

12、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说旋转部件的旋转通过所说第二驱动机构可正、反方向切换。

13、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，所说控制机构包括微型计算机、RAM及ROM。

14、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，试样容器或手柄部件的抓手内侧由弹性部件构成，手柄部分由第一驱动机构及连接机构转动，其若干个抓手抓住一个试样容器时，与上述弹性部件弹性变形的同时，手柄部件一直转动到其若干个抓手之间的距离为越靠前端越窄的位置。

15、如权利要求1记载的试样容器旋转装置，其特征在于，手柄部件设有供上述转动轴可活动地嵌入的长孔和移动部件，该移动部件与连接机构的轴部件成整体，当该轴部件移动以便使抓手向着抓取方向转动时，该移动部件使抓手通过上述长孔朝轴部件的移动方向移动;用柄部件的抓手由第一驱动机构和连接机构转动而抓住一个试样容器的盖，进一步通过移动部件的动作，手柄部件保持着其试样容器地将其往上提。