CN111604101A - 一种选择性抗凝震荡收纳装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采血设备技术领域，具体公开了一种选择性抗凝震荡收纳装置，包括存储箱，存储箱内设有低温放置区，低温放置区内设有若干用于存放试管的放置部；存储箱上设有用于夹持试管的夹持机构，夹持机构上设有用于识别试管颜色的识别机构，识别机构电连接有控制机构；存储箱上设有与控制机构电连接的驱动机构；控制机构接收识别机构的信号，并控制驱动机构选择性地颠倒混匀试管，同时控制机构控制驱动机构而将夹持机构驱动至低温放置区。本发明可以自动识别试管的颜色，并根据试管颜色判断是否需要对试管进行颠倒混匀，且能够根据试管的颜色进行分类暂存，解决了现有技术中采血收集过程中容易出现误操作而造成检测结果不准确的问题。

Description

一种选择性抗凝震荡收纳装置

技术领域

本发明涉及采血设备技术领域，具体涉及一种选择性抗凝震荡收纳装置。

背景技术

静脉采血是临床护理工作中比较常见的技术操作，从20世纪30年代开始，美国推出了真空采血技术，利用真空采血法代替原有的注射器采血法，既提升了采血的效率，也降低了血液样本被污染的概率，从而提升血液样本准确性，使得检测结果更加准确。现有技术中，针对检测项目的不同而将试管分为多种类型，而不同类型的试管主要是通过将不同颜色的盖帽盖合在试管顶端来进行区分的，同时，对于不同类型的试管，所针对的检测项目也是不同的，例如，红管的抽血检测项目包括风湿、甲状腺功能、肿瘤四项、HCG、甲胎蛋白，红管中不加抗凝剂，且抽血后不用颠倒混匀试管；蓝管的抽血检测项目主要针对血凝四项，在抽血后必须颠倒混匀试管；粉(紫红色)管的抽血检测项目主要针对血型、血分析以及合血，在抽血后必须颠倒混匀试管；绿管的抽血检测项目主要针对生化、离子、肝功能、血糖等，在抽血后必须颠倒摇匀试管；黑管的抽血检测项目主要针对血沉，在抽血后必须颠倒混匀。

由上可知，在静脉采血过程中需要根据不同的抽血检测项目来选择不同颜色类型的试管，而且在完成抽血后需要根据不同颜色的试管进行不同的后续操作，例如对红管而言，直接采血至试管即可，而对于蓝管、粉管、绿管和黑管等，在完成采血后需要将试管颠倒混匀，使试管内的抗凝剂充分与血液混合而避免血液样本部分失效或者完全失效；同时，在完成采血后，需要将相同颜色的试管统一放置，而将不同颜色的试管分开放置，方便后续的检测分析。医院在诊断很多疾病时，都需要采集血液，特别是对于大医院，每天的采血次数非常多，人工不仅要完成采血操作，同时还需要将采血后的试管进行颠倒摇匀以及分类放置，结合到患者可能需要检测很多项目，因此可能加大对患者的采血量，可能采集两管到三管血液，而在对同一患者采集两到三管血时，每采集好一管血液后可能需要颠倒摇匀，而且先后采集血液的试管需要分类放置，操作十分麻烦。以上种种原因都有可能导致人工在采血后出现误操作，例如忘记颠倒摇匀，或者颠倒摇匀的幅度过大或者过小，或者忘记分类放置等，都将影响到采集血液的有效性，直接对检测项目的结果产生影响而可能造成检测偏差。

发明内容

本发明意在提供一种选择性抗凝震荡收纳装置，以解决现有技术中采血收集过程中容易出现误操作而造成检测结果不准确的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种选择性抗凝震荡收纳装置，包括存储箱，存储箱内设有低温放置区，低温放置区内设有若干用于存放试管的放置部；存储箱上设有用于夹持试管的夹持机构，夹持机构上设有用于识别试管颜色的识别机构，识别机构电连接有控制机构；存储箱上设有与控制机构电连接的驱动机构；控制机构接收识别机构的信号，并控制驱动机构选择性地颠倒混匀试管，同时控制机构控制驱动机构而将夹持机构驱动至低温放置区。

本技术方案的原理在于：低温放置区用于放置采集血液后的试管，试管将被暂时存放于放置部中，低温放置区的低温环境会对试管中血样提供良好的暂存环境；夹持机构用于夹持或者释放试管，而夹持机构上设置的识别机构对夹持机构上夹持试管的颜色进行分析并产生颜色信号，然后识别机构将检测到试管的颜色信号传递给控制机构，控制机构根据颜色信号判断是否需要对试管进行颠倒混匀，如果需要对试管进行颠倒混匀，则控制机构控制驱动机构对试管进行颠倒混合，然后控制机构控制驱动机构驱动夹持机构将试管推送至低温放置区，夹持机构释放对试管的夹持而使试管落入到放置部中被暂存，如果不需要对试管进行颠倒混匀，则控制机构控制驱动机构直接将夹持机构上的试管推送至低温放置区的放置部中；同时控制机构根据颜色信号自动控制驱动机构驱动夹持机构将不同颜色的试管进行分类存放。

本技术方案的有益效果在于：

1.能够减少采血过程中误操作情况：相比于现有技术中人工采血时容易出现误操作的问题，本申请中人工在完成抽血后，直接利用夹持机构将试管夹持，然后识别机构对试管颜色自动识别，使控制机构根据识别机构识别的试管颜色信息自动完成对试管的后续处理，即判断是否需要进行颠倒混匀以及自动完成对试管的分类存放，从而避免人工判断失误而忘记对试管的颠倒混匀，造成血液凝固而无法进行后续检测的情况；同时利用本申请中技术方案，可以自动根据试管的颜色进行分类存放，方便后续进行分类检测。

2.避免产生溶血等情况：相比于现有技术中人工采血时手动颠倒混匀试管，在颠倒试管过程中人工颠倒混匀试管的幅度不便掌握，且颠倒混匀的次数可能与要求出现偏差，造成血液和抗凝剂混合不均的问题。本申请中，利用驱动机构驱动夹持机构对试管进行颠倒混匀，可以保证试管颠倒混匀的幅度适宜且颠倒的次数准确，从而使得血液能够与试管中抗凝剂充分均匀混合，避免颠倒幅度过大而造成溶血的情况，确保后续能够顺利进行检测。

3.降低人工劳动强度：本申请中，利用驱动机构驱动夹持机构实现对试管的颠倒混匀，这对于医院每天进行巨大数量的抽血检测来说，能够极大地降低人工抽血时颠倒混匀试管所带来的强大劳动强度。

进一步，夹持机构包括夹持件，夹持件上设有可夹持或者释放试管的伸缩件，伸缩件上连接有用于驱动伸缩件伸、缩的第一驱动件。

本方案中，利用第一驱动件驱动伸缩件的伸、缩，从而使伸缩件完成对试管的夹持或者释放，当需要对试管进行颠倒混匀以及转移时，能够将试管夹持固定；当将试管推送至低温放置区内的放置部时，释放试管而使试管自动落入到放置部中被暂存。

进一步，驱动机构包括连接于储存箱上的机械手，夹持件连接于机械手的自由端。

本方案中，利用机械手驱动夹持件的运动，机械手技术成熟、运动精度高、可进行旋转运动、成本低，能够方便且适宜幅度地对试管进行颠倒混匀，同时方便机械手驱动夹持件精准运动，使机械手驱动夹持件而将试管推送至放置部时，能够准确地对众多的试管进行分类存放。

进一步，伸缩件包括设置有夹持孔的夹持块以及位于夹持孔内壁上的环形的气囊，夹持块固定连接于机械手上，第一驱动件包括固定连接于夹持块上的微型气泵。

本方案中，利用微型气泵对气囊充气或者抽气，使得气囊膨胀或者收缩而实现对试管的夹持或者释放，利用气囊夹持试管时，气囊与试管接触而被挤压，使得气囊和试管的接触面积更大，从而方便对试管进行稳定固定，同时由于气囊被挤压时能够产生变形而对试管产生保护作用，避免试管被夹破。

进一步，机械手上固定连接有连接板，连接板上固定连接有旋转电机，旋转电机上固定连接有第一主动轮，连接板上转动连接有与第一主动轮啮合的第一从动轮，夹持块固定连接于第一从动轮上。

本方案中，更优地，当旋转电机驱动第一主动轮转动时，第一主动轮带动第一从动轮转动而使第一从动轮带动夹持块转动，从而使得机械手在颠倒混匀试管时，第一从动轮还能同时带动试管绕着自身的轴线自转，从而使得试管在颠倒混匀过程中还能自转而使得试管中血液与抗凝剂快速均匀混合，有利于保持血液的信息准确而提升检测的精准度。

进一步，识别机构包括固定连接于夹持块上的颜色传感器。

本方案中，利用颜色传感器快速识别试管的颜色而将颜色信息传递至控制机构，检测准确。

进一步，存储箱上转动连接有盖合低温放置区的盖板。

本方案中，更优地，在低温放置区的上方转动连接盖板，当完成抽血操作而需要将所有试管运送至后续检测场所时，可以利用盖板将低温放置区盖合而使低温放置区在存储箱转移过程中保持低温状态，延长标本保存时间；同时盖合盖板后，可以避免试管落出放置部外，方便对试管进行安全转移。

进一步，放置部呈阵列状排布于低温放置区内，盖板上设有用于盖合一排或者一列放置部的盖合组件。

本方案中，更优地，放置部呈阵列状排布，方便试管的规整分类存放；同时盖板上设有用于盖合一排或者一列放置部的盖合组件，在抽血过程中，可以将盖板盖合在低温放置区上，使得位于放置部中的试管处于低温环境而延长标本的保存时间，而对于夹持块即将释放的试管，根据试管放置的位置而转动对应放置部上方的盖合组件，使得夹持块可以准确地将试管放置到对应的放置部中，避免低温放置区上方大面积与外界接触，造成试管处于环境温度而减少标本保存时间。

进一步，盖板上开有若干可与一排或者一列放置部对应的放置槽，盖合组件包括转动连接于放置槽内的转动板，盖板上设有选择性驱动若干转动板独立转动的第二驱动件，第二驱动件与控制机构电连接。

本方案中，利用第二驱动件驱动需要放置试管的放置部上方的转动板转动，从而使即将放入试管的放置部上方的转动板打开，方便试管放入对应放置部，结构简单且易于实现。

进一步，第二驱动件包括第二驱动电机和固定连接于第二驱动电机上的第二主动轮，转动板上滑动连接有与控制机构电连接的电磁铁，电磁铁和转动板之间设有弹性复位件；盖板上转动连接有数量与转动板数量一一对应的第二从动轮，第二主动轮和第二从动轮之间通过链条连接，第二从动轮上固定连接有可与铁块相吸的电磁铁，转动板与盖板之间设有扭簧。

本方案中，可利用第二驱动电机驱动第二主动轮转动，第二主动轮通过链条带动第二从动轮转动，从而使得第二从动轮带动铁块转动，同时通过控制机构控制电磁铁通电，使得电磁铁与铁块相吸，铁块带动电磁铁转动而使电磁铁带动转动板转动，转动板转动后可以在转动板下方的放置部内放入试管进行存放，而当存放完毕时，控制机构控制电磁铁断电，电磁铁与铁块之间的吸引力减小，电磁铁在弹性复位件的弹力作用下复位，转动板在扭簧的作用下转动盖合放置槽的状态，避免低温放置区的低温环境受到过多影响而影响试管存放的低温环境。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种选择性抗凝震荡收纳装置的俯视图。

图2为图1中沿A-A的剖视图。

图3为图1中夹持机构的正向剖视图。

图4为本发明实施例二中夹持机构与旋转电机连接的正向剖视图。

图5为本发明实施例三中盖板及盖合组件的连接示意图。

图6为图5中B处局部放大图。

图7为图6中沿C-C的局部剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：存储箱1、低温放置区2、支撑板3、放置部4、试管41、机械手5、夹持机构6、夹持块61、气囊7、微型气泵8、颜色传感器9、连接板10、旋转电机11、第一主动轮12、第一从动轮13、盖板14、转动板15、第二驱动电机16、第二主动轮17、电磁铁18、复位弹簧19、第二从动轮20、铁块21、链条22。

实施例一

实施例一基本如附图1、图2和图3所示：一种选择性抗凝震荡收纳装置，包括存储箱 1，存储箱1的顶部开有放置槽，存储箱1的内部通过螺钉固定连接有型号为RHD-05/20的低温恒温槽(图中未示出)，低温恒温槽与放置槽通过冷气管连通而使放置槽形成低温放置区2，通过低温恒温槽的低温恒温作用，使得低温放置区2的温度保持在2-8℃的范围内。

结合图1和图2所示，低温放置区2内焊接有支撑板3，支撑板3上开有呈阵列状的放置部4，放置部4的直径稍大于试管41的直径大小，本实施例中可以将放置部4的直径设置为比试管41的直径大1mm，使得试管41可以插入到放置部4内，而试管41顶端的盖帽直径大于放置部4的直径，避免试管41完全掉落入放置部4中，当试管41被放置入放置部4后，试管41的底部位于支撑板3下方而位于低温放置区2内。

如图1所示，存储箱1的顶部设有夹持试管41用的夹持机构6，夹持机构6上设有用于识别试管41盖帽颜色的识别机构，存储箱1的内部固定连接有与识别机构电连接的控制机构，且存储箱1上设有与控制机构电连接的驱动机构，驱动机构可选择性驱动夹持机构6颠倒混匀试管41以及驱动夹持机构6运动至如图2中的低温放置区2。

结合图1和图3所示，驱动机构包括通过螺钉固定连接于存储箱1顶面的机械手5，机械手5采用型号为EC66的六轴协作机器人(六自由度、工作半径1304mm、最大速度3.2m/s)，控制机构包括通过螺钉固定连接于存储箱1内的STM32F103系列的单片机(图中未示出)，利用单片机控制机械手5驱动夹持机构6在竖直平面内转动而使试管41颠倒混匀，同时单片机可控制机械手5将夹持机构6推动至如图2中的低温放置区2的上方并使试管41位于放置部4的正上方。

如图3所示，夹持机构6包括夹持件，夹持件上设有可夹持或者释放试管41的伸缩件，伸缩件上连接有用于驱动伸缩件伸、缩的第一驱动件。本实施例中，伸缩件包括内部开有竖向贯通夹持孔的夹持块61，以及粘接在夹持孔的内壁上的呈环形的气囊7，夹持块61通过螺钉固定连接于机械手5上，第一驱动件包括通过螺钉固定连接于夹持块61上的微型气泵8，微型气泵8可采用型号为PCF系列微型真空泵，同时单片机与微型气泵8电连接而控制微型气泵8通气或者抽气，微型气泵8与气囊7通过导气管连通。识别机构包括通过螺钉固定连接于夹持块61上的颜色传感器9，本实施例中，颜色传感器9包括与单片机电连接的型号为 TCS230传感器(尺寸：长34mm×宽26mm×高10mm，自带高亮白色LED灯反射灯，检测距离10mm最佳)。

具体实施方式如下：

在采血操作前，利用单片机控制微型气泵8对气囊7充气，使得气囊7膨胀而使气囊7 形成直径稍小于试管41直径，同时气囊7膨胀后的直径小于试管41盖帽的直径，使得试管41被插入气囊7后，气囊7可发生形变而将试管41夹持固定，同时气囊7膨胀后可阻碍盖帽滑过气囊7而掉落出夹持块61。当需要进行采血操作时，人工手动完成抽血操作，当血液被抽送至试管41中后，人工直接将试管41插入到环形的气囊7中，气囊7受到挤压而将试管41夹持固定，盖帽的底端与气囊7的顶面相接触，使得盖帽正对颜色传感器9，颜色传感器9感应到盖帽的颜色并产生颜色信号，然后将颜色信号传递至单片机，单片机接收到信号后根据颜色信号判断是否需要对试管41进行颠倒混匀操作。

1.若需要对试管41进行颠倒混匀操作，则单片机控制机械手5在竖直平面内转动，从而使机械手5带动夹持块61轻轻颠倒翻转试管41十次，使得试管41中血样和抗凝剂充分混合，然后使试管41处于竖直状态且盖帽位于试管41顶端的状态。当完成对试管41的颠倒混匀后，单片机控制机械手5将夹持块61推动至低温放置区2的上方，然后单片机根据试管41上盖帽的颜色将试管41分类存放，使得盖帽颜色相同的试管41被集中放置。

2.若不需要对试管41进行颠倒混匀操作，则单片机直接控制机械手5将夹持块61推动至低温放置区2的上方，并根据试管41上盖帽的颜色将试管41分类存放，使得盖帽颜色相同的试管41被集中放置，放置试管41时，单片机控制微型气泵8对气囊7排气，从而使气囊7形成的环形直径大于试管41的直径且大于盖帽的直径，从而使得试管41逐渐落入到放置部4中被分类暂存。

由上述步骤1或2即完成自动对试管41颜色的识别，并根据试管41的颜色自动选择性地完成对试管41的颠倒混匀，最后自动将试管41按照不同颜色分类存放至低温放置区2。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：如图4所示，机械手5上通过螺钉固定连接有连接板 10，连接板10上通过螺钉固定连接有输出轴朝上设置的旋转电机11，旋转电机11与单片机电连接，且旋转电机11的输出轴上通过螺钉固定连接有第一主动轮12，同时连接板10上通过轴承转动连接有与第一主动轮12啮合的第一从动轮13，夹持块61通过螺钉固定连接在第一从动轮13上，且夹持块61上的夹持孔与第一从动轮13同轴设置。

当试管41在需要被颠倒混匀时，单片机控制机械手5转动连接板10，连接板10转动时带动夹持块61以及夹持块61上夹持的试管41颠倒混匀；与此同时，单片机控制旋转电机11转动，旋转电机11转动时依次带动主动轮和从动轮转动，从而使得从动轮带动夹持块61自转，使得夹持块61带动试管41颠倒转动时还能自转，从而使得试管41内血样和抗凝剂的混合更加快速且均匀，避免凝血现象发生，从而更加有利于保证血样信息的准确性，提升检测结果的准确度。

实施例三

实施例三与实施例二的区别在于：如图5、图6和图7所示，图2中低温放置区2的上方通过销轴方式转动连接有盖合低温放置区2的盖板14，盖板14上设有盖合或者打开一排放置部4的盖合组件，盖板14上开有与放置部4的排数对应数量的放置槽。本实施例中，盖合组件包括通过销轴连接方式转动连接于放置槽内的转动板15，盖板14上设有选择性驱动转动板15转动的第二驱动件，第二驱动件包括第二驱动电机16和通过螺钉固定连接于第二驱动电机16输出轴上的第二主动轮17，第二驱动电机16与单片机电连接，同时转动板 15上横向滑动连接有与单片机电连接的电磁铁18，电磁铁18和转动板15之间设有弹性复位件，本实施例中，弹性复位件包括粘接于电磁铁18和转动板15之间的复位弹簧19；盖板 14上通过轴承转动连接有数量与转动板15数量对应的第二从动轮20，第二主动轮17和第二从动轮20之间通过链条22连接，且第二从动轮20的右侧端面上通过螺钉固定连接有可与电磁铁18相吸的铁块21，转动板15与盖板14之间的销轴上套设有扭簧(图中未示出)。

在采血时，盖板14是盖合在如图2中低温放置区2的上方的，避免外界与低温放置区2 有过多的热交换而造成低温放置区2的温度范围变化过大，进而造成试管41存储的温度变化过大而对血样标本产生不良影响。当机械手5将试管41推动至放置部4的上方时，单片机控制待放置试管41的放置部4的上方转动板15对应的电磁铁18通电，从而使电磁铁18与铁块21相吸而连为一体，然后单片机控制第二驱动电机16通电，第二驱动电机16依次驱动第二主动轮17、链条22以及待放置试管41的放置部4的上方转动板15对应的第二从动轮20转动，第二从动轮20转动时带动铁块21转动，从而使铁块21带动对应的电磁铁18 和转动板15转动，使对应转动板15向远离存储箱1的方向转动而露出放置槽，试管41可以经放置槽被放置到预定放入的放置部4中，从而实现试管41的精准放置。在试管41的放置过程中，只需将对应放置部4上方的转动板15转动，避免将整个盖板14打开才能放置的情况，有利于保持放置部4处于低温环境而延长试管41血液标本的存放时间。

当试管41被放置在放置部4内后，单片机控制电磁铁18断电而使电磁铁18无法与铁块21继续相互吸引，电磁铁18在复位弹簧19的弹力作用下复位，转动板15在扭簧的作用下转动至盖合放置槽的位置，从而避免低温放置区2与外界连通而造成低温放置区2内温度升高，避免对试管41的有效存放造成影响。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种选择性抗凝震荡收纳装置，包括存储箱，其特征在于：所述存储箱内设有低温放置区，所述低温放置区内设有若干用于存放试管的放置部；所述存储箱上设有用于夹持试管的夹持机构，所述夹持机构上设有用于识别试管颜色的识别机构，所述识别机构电连接有控制机构；所述存储箱上设有与控制机构电连接的驱动机构；所述控制机构接收识别机构的信号，并控制驱动机构选择性地颠倒混匀试管，同时控制机构控制驱动机构而将夹持机构驱动至低温放置区。

2.根据权利要求1所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述夹持机构包括夹持件，所述夹持件上设有可夹持或者释放试管的伸缩件，所述伸缩件上连接有用于驱动伸缩件伸、缩的第一驱动件。

3.根据权利要求2所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述驱动机构包括连接于储存箱上的机械手，所述夹持件连接于机械手的自由端。

4.根据权利要求3所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述伸缩件包括设置有夹持孔的夹持块以及位于夹持孔内壁上的环形的气囊，所述夹持块固定连接于机械手上，所述第一驱动件包括固定连接于夹持块上的微型气泵。

5.根据权利要求4所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述机械手上固定连接有连接板，所述连接板上固定连接有旋转电机，所述旋转电机上固定连接有第一主动轮，所述连接板上转动连接有与第一主动轮啮合的第一从动轮，所述夹持块固定连接于第一从动轮上。

6.根据权利要求5所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述识别机构包括固定连接于夹持块上的颜色传感器。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述存储箱上转动连接有盖合低温放置区的盖板。

8.根据权利要求7所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述放置部呈阵列状排布于低温放置区内，盖板上设有用于盖合一排或者一列放置部的盖合组件。

9.根据权利要求8所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述盖板上开有若干可与一排或者一列放置部对应的放置槽，所述盖合组件包括转动连接于放置槽内的转动板，所述盖板上设有选择性驱动若干转动板独立转动的第二驱动件，所述第二驱动件与控制机构电连接。

10.根据权利要求9所述的一种选择性抗凝震荡收纳装置，其特征在于：所述第二驱动件包括第二驱动电机和固定连接于第二驱动电机上的第二主动轮，所述转动板上滑动连接有与控制机构电连接的电磁铁，所述电磁铁和转动板之间设有弹性复位件；所述盖板上转动连接有数量与转动板数量一一对应的第二从动轮，所述第二主动轮和第二从动轮之间通过链条连接，所述第二从动轮上固定连接有可与电磁铁相吸的铁块，转动板与盖板之间设有扭簧。

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