CN111667031A - 试管条码读取装置、体外诊断设备及条码读取的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种试管条码读取装置、体外诊断设备及条码读取的控制方法，体外诊断设备包括用于支撑试管的试管支架，试管条码读取装置包括推进机构、条码扫描器、试管探测传感器、动力传递单元、第一驱动机构、第二驱动机构及控制器，推进机构驱动所述试管支架及试管；条码扫描器获取预设位置的试管的条码；试管探测传感器探测所述试管是否到达预设位置；第一驱动机构驱动动力传递单元朝向试管运动，使动力传递单元抵压于试管的上表面；第二驱动机构驱动动力传递单元及试管旋转；控制器与试管探测传感器、推进机构、第一驱动机构及第二驱动机构分别电性连接，接收试管探测传感器探测结果且控制所述推进机构、第一驱动机构及第二驱动机构。

Description

试管条码读取装置、体外诊断设备及条码读取的控制方法

技术领域

本申请涉及医疗设备领域，尤其涉及一种试管条码读取装置、体外诊断设备及条码读取的控制方法。

背景技术

在体外诊断领域，患者样本的条码一般都会由采集样本的人员人工粘贴在试管上，条码的位置具有不确定性。另外，随着自动化程度的提高，大批量的患者样本需自动完成离心、起盖、分注等工序，也会导致条码位置随机布置。条码位置的不确定性，使得设备无法完成对样本的识别。根据使用条件，样本管的粗细及高矮也不尽相同。

现有的解决方法为人工扫描条码，也可在摆放试管时使条码对准自动读取装置。人工扫码费时、费力，影响效率，对于摆放样本管方向有严格限定的自动扫码装置，虽然一定程度的节省了人力，但为了样本管的摆放正确，也会影响效率，并且无法包装摆放位置的绝对准确。

发明内容

本申请提供一种适配不同尺寸试管的试管条码读取装置、体外诊断设备及条码读取的控制方法。

本申请提供一种试管条码读取装置，用于体外诊断设备，所述体外诊断设备包括用于支撑试管的试管支架，所述试管条码读取装置包括推进机构、条码扫描器、试管探测传感器、动力传递单元、第一驱动机构、第二驱动机构及控制器，推进机构驱动所述试管支架及试管；条码扫描器获取预设位置的试管的条码；试管探测传感器探测所述试管是否到达预设位置；第一驱动机构驱动动力传递单元朝向所述试管运动，使动力传递单元抵压于所述试管的上表面；第二驱动机构驱动所述动力传递单元及试管旋转；控制器与试管探测传感器、推进机构、第一驱动机构及第二驱动机构分别电性连接，接收试管探测传感器探测结果且控制所述推进机构、第一驱动机构及第二驱动机构。

进一步的，所述试管条码读取装置包括支架探测传感器，所述支架探测传感器探测试管支架是否到达预设位置，所述控制器与所述支架探测传感器电性连接且接收支架探测传感器的探测结果。

进一步的，所述第一驱动机构驱动动力传递单元的运动方向垂直于试管的旋转方向。

进一步的，所述第一驱动机构包括第一支架、安装于第一支架的第一动力单元及可滑动地连接于第一支架的传动支架，所述动力传递单元可旋转地连接于传动支架，所述第一动力单元驱动传动支架及动力传递单元运动，使动力传递单元抵压于所述试管的上表面。

进一步的，所述第一驱动机构还包括第一传动机构及弹性件，所述第一动力单元通过所述第一传动机构将动力传递至传动支架，所述弹性件保持于第一传动机构与传动支架之间。

进一步的，所述动力传递单元包括由第二驱动机构驱动的动力输入部及与所述试管配合的动力输出部，所述动力输出部包括多个抵压于试管的凸起。

进一步的，所述第二驱动机构包括第二支架、安装于第二支架的第二动力单元及第二传动机构，所述第二传动机构包括传动部及传动头，所述传动头抵压于所述动力输入部，且传动头及动力输入部均由柔性材料制成。

进一步的，所述传动头具有圆弧面，所述动力输入部具有与圆弧面配合的圆柱面。

进一步的，所述圆弧面的弧长大于圆柱面的周长。

进一步的，所述第二支架设有安装孔，第二动力单元通过保持元件可选择地安装于安装孔的不同位置。

进一步的，所述动力输出部包括与动力输入部连接的连接端、抵压于试管的接触端及连接连接端与接触端的颈部，述凸起形成于接触端，所述连接端、接触端、颈部均呈圆柱形，所述颈部的径向尺寸小于连接端的径向尺寸，所述连接端的径向尺寸小于接触端的径向尺寸。

本申请还提供一种体外诊断设备，其包括如前所述的试管条码读取装置。

本申请还提供一种条码读取的控制方法，用于体外诊断设备，所述体外诊断设备包括推进机构、第一驱动机构、第二驱动机构、动力传输单元、传感器、试管支架及设于试管支架的试管，所述试管上设有条码，所述控制方法包括：控制推进机构驱动试管支架运动；传感器检测到试管到达预设位置时，控制推进机构停止运行；控制第一驱动机构驱动动力传输单元抵压于试管；控制第二驱动机构驱动动力传输单元和试管转动；控制条码扫描器对试管的条码进行扫描。

进一步的，所述控制推进机构驱动试管支架及试管运动包括：控制推进机构驱动试管支架运动，在传感器检测到试管支架到达预设位置后，控制推进机构驱动试管支架步进运动。

本申请中通过传感器确定试管到达预设位置，通过第一驱动机构对动力传递单元与试管建立动力连接，第二驱动机构驱动试管转动，使条码扫描器能够在试管转动过程中扫描条码，且能够适配不同尺寸的试管，有利于提高工作效率，降低成本。

附图说明

图1所示为本申请试管条码读取装置的控制电路的系统框图；

图2所示为本申请试管条码读取装置一个实施例的结构示意图；

图3所示为图2所示的试管条码读取装置的另一角度的结构示意图；

图4所示为图2所示的试管条码读取装置的另一状态的结构示意图；

图5所示为图4所示的试管条码读取装置的另一角度的结构示意图；

图6所示为图2所示的试管条码读取装置的动力输入部的侧视示意图；

图7所示为图2所示的试管条码读取装置的动力传感器切断器的侧视示意图；

图8所示为本申请条码读取的控制方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参照图1至图3所示，本申请实施例的试管条码读取装置，用于体外诊断设备，体外诊断设备包括试管支架21及驱动试管支架的推进机构26，置于试管支架21中的待读取试管20上贴设有条码，用于记录患者的信息，所述试管条码读取装置用于读取试管上的条码，从而获得对应的患者信息，以与诊断结果对应。

所述试管条码读取装置包括推进机构26、条码扫描器19、试管探测传感器23、第一驱动机构、第二驱动机构、动力传递单元及控制器27，所述控制器27与试管探测传感器23电性连接，可接收各试管探测传感器23的探测结果；所述控制器27还分别与第一驱动机构、第二驱动机构、推进机构的动力单元电性连接(例如下文的第一动力单元12、第二动力单元18)，用于控制各个动力单元。推进机构26用于推进试管支架21及试管20前进。

试管条码读取装置运行时，首先，控制器27控制推进机构驱动所述试管支架前进，例如以步进方式前进；当试管探测传感器23探测到试管20到达预设位置时，控制器27控制第一驱动机构驱动动力传递单元朝向所述试管20运动，使动力传递单元抵压于所述试管；之后控制器27控制第二驱动机构驱动所述动力传递单元及试管20旋转，控制器27控制条码扫描器19获取试管20的条码，从而实现试管20的条码读取。

在一个实施例中，所述试管条码读取装置还包括支架探测传感器22，所述控制器27与支架探测传感器22电性连接且接收支架探测传感器22的探测结果，所述支架探测传感器22用于探测试管支架21是否到达预设位置，当试管支架21到达预设位置时，控制器27控制推进机构短暂停止后，控制推进机构驱动试管支架21及试管20步进，直至试管探测传感器23探测到试管20到达预设位置。值得注意的是，试管20的预设位置与试管支架21的预设位置可以相同，也可有所区别。支架探测传感器22可用于判断有无试管支架21，配合试管探测传感器23还可判断试管支架21上有无试管，有利于提高条码读取的速度。当设置了支架探测传感器22时，在到达预设位置前试管支架21可以较快速度前进，到达预设位置后再按设定脉冲步进，从而提高运行速度。另外支架探测传感器可探测不同的试管支架(例如五联支架，十联支架)，控制器根据探测结果，可通过脉冲校准条码与试管探测传感器23间的相对位置关系。

在其他实施例中，试管探测传感器23和支架探测传感器22也可集成为一个传感器，此传感器可视为增加了支架探测功能的试管探测传感器。

当试管20处于其预设位置时，条码扫描器19能够扫描到试管20的侧表面，试管20转动时条码扫描器19可扫描到其上的条码。当所述试管探测传感器23探测试管20到达预设位置后，所述第一驱动机构用于驱动动力传递单元，使动力传递单元抵压于试管20，使动力传递单元与试管20之间能够传递动力，第二驱动机构用于驱动动力传递单元及试管20转动，试管20转动时条码扫描器19能够扫描到试管20的条码。所述第一驱动机构用于驱动动力传递单元运动的方向(本实施例中为向下方向)垂直于试管20的转动方向(本实施例中为水平旋转)。

本实施例中，试管探测传感器23为两个对射传感器，分别设置于试管支架21的两侧。在其他实施例中，也可在仅试管支架21的一侧设置一个传感器，同时实现信号收发，同样能够实现探测的功能。

所述第一驱动机构包括第一支架24、安装于第一支架24的第一动力单元12及由第一动力单元12驱动的第一传动机构29、传动支架1及弹性件8。所述第一传动机构29包括由第一动力单元12驱动的同步带组件13及固定于同步带组件的推杆6。所述传动支架1设有的滑轨10与第一支架上导引部9滑动配合，且传动支架1上固定有导向轴5，所述推杆6套设于导向轴5，弹性件8套设于导向轴5且保持于推杆6与传动支架1之间。所述第一动力单元12通过所述第一传动机构29将动力传递至传动支架1。在第一动力单元驱动推杆6运动(图2中为向下方向)时，弹性件8被压缩，弹性件8的弹力驱使传动支架1及动力传递单元朝向试管20运动，即第一动力单元12驱动传动支架1及动力传递单元运动，使动力传递单元抵压于所述试管的上表面，这里的驱动可以是直接驱动，也可以是间接驱动(需借助传动机构)。在本实施例中，第一动力单元12为电机，在其他实施例中，也可使用气缸代替第一动力单元及第一传动机构实现直线驱动。通过第一驱动机构驱动动力传递单元向下运动，可使试管条码读取装置适配不同高度的试管，若试管高度较大，则驱动动力传递单元向下运动的行程较小；若试管高度较小，则驱动动力传递单元向下运动的行程较大。而采用推杆6带动弹性件8，弹性件8带动转轴2的驱动方式，可抵消试管的高矮误差，更加有利于适配不同高度的试管。

所述动力传递单元包括动力输入部4、动力输出部3及连接动力输入部4和动力输出部3的转轴2。可选的，所述动力输入部4选用套筒且由柔性材料制成，动力输入部4与转轴2过盈配合，从而将动力输入部4与转轴2固定在一起。所述动力输出部3包括与动力输入部4连接(通过转轴2进行桥接)的连接端31、与试管20配合的接触端32及连接连接端31和接触端的颈部30，所述接触端设有多个凸起33(标号请参看图4)。所述转轴2可旋转地连接于传动支架1，转动的方向(本实施例中例如为水平旋转)垂直于传动支架1被驱动的方向，因而弹性件8的弹力驱使传动支架1朝向试管20运动时，带动动力传递单元一起朝向试管20运动，直至接触端32抵压于试管20的上表面。图2及图3中，动力传递单元已被驱动而抵压于试管20。由于凸起33的存在，所述接触端32与试管之间产生较大的沿水平方向的静摩擦力，从而能够传递水平旋转的驱动力；另一方面，由于凸起的存在，接触端32与试管20之间也不会形成负压，避免接触端32与试管20难以脱离的问题。

请结合图4，所述连接端31、接触端32及颈部30均呈圆柱形，所述连接端31的径向尺寸小于接触端32的径向尺寸，所述颈部30的径向尺寸小于连接端31的径向尺寸，颈部30的设计，增加了动力输出部的接触端32的灵活性，有利于解决试管垂直度不佳的问题。在一个实施例中，所述接触端32的直径大于16毫米，而通常试管的直径不大于16毫米，因而所述接触端32能够抵压于不同直径的试管，从而能够驱动不同直径的试管。因此，本申请试管条码读取装置可以适配不同尺寸(不同高度和不同直径)的试管。

所述第一驱动机构还包括上下位传感器11及上下位传感器切断器7，所述上下位传感器11安装于第一支架24且与控制器27电连接。上下位传感器切断器7固定于同步带组件13，结合图5，上下位传感器切断器7包括始位切断片71及终位切断片72。当上下位传感器切断器7的终位切断片72进入上下位传感器11而切断上下位传感器11时，控制器27控制第一动力单元12停止工作。

所述第二驱动机构包括第二支架25、安装于第二支架的第二动力单元18及由第二动力单元驱动的第二传动机构，所述第二传动机构包括与第二动力单元连接的传动部14及固定于转轮的传动头15，传动头15与传动部通过齿形配合进行固定。当然，传动头15的位置需要满足一个条件，即在转动过程中能够与动力传递单元的动力传递部4接触。所述传动头15及传动部14在第二动力单元18的驱动下转动。在转动过程中，传动头15与动力传递单元的动力输入部4接触并抵压于动力输入部4，可选择的，传动头15与动力输入部4均由柔性材料(例如橡胶)制成，两者接触产生较大的静摩擦力，静摩擦力驱使动力输入部4(或者说动力传递单元)跟随传动头15及传动部14一起转动，而试管20与动力传递单元之间也存在较大的静摩擦力，这个摩擦力驱动试管20跟随动力传递单元、传动头15及传动部14一起转动。在转动的过程中，条码扫描器19能够扫描到试管20的条码，具体请参看图6及图7。

类似的，第二驱动机构设有安装于第二支架25的复位传感器17及固定于传动头15的第二传感器切断器16。条码扫描器19读取到试管上的条码信息后，传动部14及传动头15带动第二传感器切断器16继续旋转进入复位传感器17，此时控制器27控制第二动力单元18停止工作，传动部14停止转动。控制器27启动第一动力单元12，第一动力单元12通过同步带组件13带动推杆6向上移动，推杆6带动传动支架1及动力传递单元向上移动复位。直到第一传感器切断器7的始位切断片71切断上下位传感器11后，第一动力单元(或者说第一驱动机构)停止动作。这样即完成了第一驱动结构及第二驱动机构的复位。如需进行下一个试管的条码的扫描，则控制器27控制试管支架21步进运动(此时试管支架21的前端已通过预设位置，因此无需再探测试管支架21)，后续工作过程与前述方式相同，不再赘述。

值得注意的是，所述传动头15具有圆弧面151(可认为是圆柱面的一部分)，所述动力输入部4具有与圆弧面配合的圆柱面41，所述圆弧面151的弧长(圆弧长度)大于圆柱面41的周长(圆柱底面的周长)，以保证传动头15能够带动动力输入部旋转一周，对应的，试管20也能旋转一周，从而保证条码扫描器19能够扫描到试管20的条码。当然，由于条码是具有一定的宽度，试管不旋转一周也能实现扫描，只是如果没有正对条码扫描器，扫描速度将会较低。需要注意的是，传动头通常设计为扇形状或凸轮状，以允许传动头15与动力传递单元(或动力输入部4)脱离(即第二驱动机构复位)，若两者不脱离，由于静摩擦力的存在，第一驱动机构也无法复位。

为了调节传动头15与动力输入部之间的摩擦力，还可以对传动头15的位置进行微调。本实施例中，通过调整第二动力单元18的位置来实现，可选的，所述第二支架25设有用于微调的安装孔28，所述安装孔28可以是一个长孔，固定第二动力单元18的保持元件(例如螺栓)可选择地固定于长孔的不同位置；安装孔28也可以是多个不连续的孔的组合，固定第二动力单元的保持元件可选择地固定于不同的孔内。藉此，第二动力单元18通过保持元件可选择地安装于安装孔的不同位置，以调整传动头15的位置，从调节传动头15与动力输入部之间的摩擦力。

本申请还提供一种体外诊断设备，其包括前述任一实施例所述的试管条码读取装置，当然体外诊断设备还包括搅拌装置、分析装置、显示装置等结构，本实施例中不再一一赘述。

请结合图8，本申请还提供一种用于体外诊断设备的条码读取的控制方法，其包括：

S1:控制推进机构驱动试管支架运动。

在一个实施例中，控制推进机构26驱动试管支架21运动包括：控制推进机构26驱动试管支架21运动，在传感器(本实施例中为支架探测传感器22)检测到试管支架21到达预设位置时，控制推进机构26驱动试管支架21步进运动。值得注意的是，试管20的预设位置与试管支架21的预设位置可以相同，也可有所区别。

S2：传感器检测到试管到达预设位置时，控制推进机构停止运行。

在一个实施例中，传感器为试管探测传感器23，试管探测传感器23检测到试管到达预设位置时，通过控制器27控制推进机构停止运行。

S3：控制第一驱动机构驱动动力传输单元抵压于试管20。

在一个实施例中，通过控制器27控制第一驱动机构驱动动力传输单元动力传输单元抵压于试管20的上表面。

S4：控制第二驱动机构驱动动力传输单元和试管20转动。

在一个实施例中，通过控制器27控制第二驱动机构驱动动力传输单元和试管20转动。

S5：控制条码扫描器对试管的条码进行扫描。

在一个实施例中，条码扫描器19与控制器27电性连接，控制器27控制条码扫描器对试管的条码进行扫描。在另一个实施例中，条码扫描器19可以始终保持开启状态，对应的，条码扫描器19可由通电开关(未图示)进行控制。

S6：控制第二驱动机构及第一驱动机构复位，具体的复位方式如前所述，不再赘述。

当然，上述步骤可根据需求进行适应性地增减，上述步骤的顺序也可根据实际需求进行调整。

本申请中通过传感器确定试管到达预设位置，通过第一驱动机构对动力传递单元与试管建立动力连接，第二驱动机构驱动试管转动，使条码扫描器能够在试管转动过程中扫描条码，且能够适配不同尺寸的试管，有利于提高工作效率，降低成本。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种试管条码读取装置，用于体外诊断设备，所述体外诊断设备包括用于支撑试管的试管支架(21)，其特征在于：所述试管条码读取装置包括：

推进机构(26)，驱动所述试管支架及试管；

条码扫描器(19)，获取预设位置的试管的条码；

试管探测传感器(23)，探测所述试管是否到达预设位置；

动力传递单元；

第一驱动机构，驱动动力传递单元朝向所述试管运动，使动力传递单元抵压于所述试管；

第二驱动机构，驱动所述动力传递单元及试管旋转；

控制器(27)，与所述试管探测传感器(23)、推进机构、第一驱动机构及第二驱动机构分别电性连接，所述控制器(27)接收试管探测传感器(23)的探测结果且控制所述推进机构、第一驱动机构及第二驱动机构。

2.如权利要求1所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述试管条码读取装置包括支架探测传感器(22)，所述支架探测传感器(22)探测试管支架是否到达预设位置，所述控制器(27)与所述支架探测传感器(22)电性连接且接收支架探测传感器(22)的探测结果。

3.如权利要求1所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述第一驱动机构驱动动力传递单元的运动方向垂直于试管的旋转方向。

4.如权利要求1所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一支架(24)、安装于第一支架的第一动力单元(12)及可滑动地连接于第一支架的传动支架(1)，所述动力传递单元可旋转地连接于传动支架(1)，所述第一动力单元(12)驱动传动支架(1)及动力传递单元运动，使动力传递单元抵压于所述试管的上表面。

5.如权利要求4所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一传动机构(29)及弹性件(8)，所述第一动力单元(12)通过所述第一传动机构(29)将动力传递至传动支架(1)，所述弹性件(8)保持于第一传动机构(29)与传动支架(1)之间。

6.如权利要求1所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述动力传递单元包括由第二驱动机构驱动的动力输入部(4)及与所述试管配合的动力输出部(3)，所述动力输出部(3)包括多个抵压于试管的凸起(33)。

7.如权利要求6所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二支架(25)、安装于第二支架的第二动力单元(18)及由第二动力单元(18)驱动的第二传动机构，所述第二传动机构包括传动部(14)及传动头(15)，所述传动头(15)抵压于所述动力输入部(4)，且传动头(15)及动力输入部(4)均由柔性材料制成。

8.如权利要求7所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述传动头(15)具有圆弧面(151)，所述动力输入部(4)具有与圆弧面配合的圆柱面(41)。

9.如权利要求8所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述圆弧面(151)的弧长大于圆柱面(41)的周长。

10.如权利要求7所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述第二支架(25)设有安装孔(28)，第二动力单元(18)通过保持元件可选择地安装于安装孔(28)的不同位置。

11.如权利要求6所述的试管条码读取装置，其特征在于：所述动力输出部(3)包括与动力输入部连接的连接端(31)、抵压于试管的接触端(32)及连接连接端与接触端的颈部(30)，所述凸起(33)形成于接触端(32)，所述连接端(31)、接触端(32)及颈部(30)均呈圆柱形，所述颈部(30)的径向尺寸小于连接端(31)的径向尺寸，连接端(31)的径向尺寸小于接触端(32)的径向尺寸。

12.一种体外诊断设备，其特征在于：其包括如权利要求1-11项中任一项所述的试管条码读取装置。

13.一种条码读取的控制方法，用于体外诊断设备，所述体外诊断设备包括推进机构、第一驱动机构、第二驱动机构、动力传输单元、传感器、试管支架，其特征在于：所述控制方法包括：

控制推进机构驱动试管支架运动；

传感器检测到试管到达预设位置时，控制推进机构停止运行；

控制第一驱动机构驱动动力传输单元抵压于试管；

控制第二驱动机构驱动动力传输单元和试管转动；

控制条码扫描器对试管的条码进行扫描。

14.如权利要求13所述的条码读取的控制方法，其特征在于：所述控制推进机构驱动试管支架及试管运动包括：

控制推进机构驱动试管支架运动，在传感器检测到试管支架到达预设位置后，控制推进机构驱动试管支架步进运动。

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