CN111891999A - 一种试管开盖机及使用该试管开盖机的开盖方法 - Google Patents

Abstract

一种试管开盖机及使用该试管开盖机的开盖方法，属于医疗器械技术领域。本发明解决了现有的机械化开盖机在开盖过程中需要人为辅助操作，导至浪费人力的问题，以及开盖设备结构复杂、操作过程繁琐的问题。推动机构水平布置且其一侧为试管架的工作通道，进样机构设置于推动机构的前部一侧，出样机构安装在推动机构的后部一侧，试管夹持机构的夹持端及试管帽夹持机构的夹持端均位于工作通道的中部位置正上方，通过试管夹持机构夹持试管并将试管向上移动，通过试管帽夹持机构夹持试管帽，实现试管帽与试管分离，分离后的试管被试管夹持机构夹持返回至初始位置。有效减少人为参与过程，在开盖过程中，试管只需要被夹持一次，省去了复杂的交替夹持操作。

Description

一种试管开盖机及使用该试管开盖机的开盖方法

技术领域

本发明涉及一种试管开盖机及使用该试管开盖机的开盖方法，属于医疗器械技术领域。

背景技术

目前在医学检验过程中，常使用真空试管采集血液后作为化验标本。真空试管在采集血液后仍具有一定的负压，在做检验前需要将试管盖去除。目前试管盖去除的方式可分为两类：一是手动去除，这种方式存在的问题是劳动强度大，由于存在负压，手工去盖易导致血液外溅，开盖过程中会产生气溶胶，医护人员直接暴露在不安全的环境中，目前这种方式正逐渐被自动化开盖机所替代；另一种是采用机械化开盖机，目前市面上可见的开盖机采用的方式为在试管原位，通过直拔或旋转的方式，一次性去除多个试管盖，由于开盖过程突然打破了试管内的负压环境，依然存在血液外溅和气溶胶扩散的问题，易导致样本间的相互污染，会影响下一步检测分析的准确性和精确度。现有技术中还有能够实现螺旋开盖的开盖机，但是该种开盖机操作过程繁琐，如a、在开盖操作前需要将试管架对准推送机构，试管架内的一部分试管开盖完成后，因推送机构后方没有接收试管架的位置，所以还需要人工扶持试管架直至所有试管开盖完成，再手动将试管架移出推送机构，严重浪费人力；b、开盖过程中，试管需要被夹持至少三次方能完成开盖操作，并且需要至少两个夹持装置交替工作才能完成整个开盖过程，开盖设备结构复杂，且夹持装置的多次水平位移会影响其位置精度。

发明内容

本发明是为了解决现有的机械化开盖机在开盖过程中需要人为辅助操作，导至浪费人力的问题，以及开盖设备结构复杂、操作过程繁琐的问题，进而提供了一种试管开盖机及使用该试管开盖机的开盖方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种试管开盖机，它包括操作台及安装在操作台上的进样机构、推动机构、试管夹持机构、试管帽夹持机构、出样机构和接盖机构，其中，所述推动机构水平布置且其一侧为试管架的工作通道，所述进样机构设置于推动机构的前部一侧，所述出样机构安装在推动机构的后部一侧，试管夹持机构的夹持端及试管帽夹持机构的夹持端均位于工作通道的中部位置正上方，通过试管夹持机构夹持试管并带动试管上下移动，通过试管帽夹持机构夹持管帽，实现试管帽与试管分离，分离后的试管被试管夹持机构夹持返回至初始位置，分离后的试管帽落入接盖机构内。

进一步地，所述试管夹持机构包括第一电机、升降组件、连接板、第一气动手指及试管夹，其中第一气动手指与升降组件的活动端之间通过连接板固接，通过第一电机控制升降组件上下运动，试管夹的两个柄部对应固装在第一气动手指的两个夹爪上。

进一步地，所述升降组件包括支架、齿轮、齿条及导杆，第一电机固定安装在支架上，所述齿条竖直布置，第一电机通过齿轮带动齿条上下移动，所述导杆平行于齿条设置，且导杆及齿条均穿装在支架上，连接板固装在齿条及导杆的顶端。

进一步地，所述试管帽夹持机构包括第二电机、连接体、第二气动手指及试管帽夹，所述第二电机通过连接体控制第二气动手指开合动作，试管帽夹的柄部对应安装在第二气动手指的夹爪上。

进一步地，所述进样机构包括第三电机及若干第一传送带，通过第三电机带动若干第一传送带在同一水平面上的运动，且若干第一传送带的上表面均位于操作台的上方。

进一步地，所述推动机构包括第四电机、第二传送带及推动拨片，其中第四电机控制第二传送带转动，所述推动拨片固装在第二传送带的外表面，通过第二传送带的动作，带动推动拨片沿工作通道前后移动。

进一步地，所述出样机构包括第一气缸及固装在第一气缸活动端的外推拨片，所述第一气缸位于推动机构的末端且垂直于工作通道设置，所述外推拨片平行于第二传送带设置。

进一步地，所述接盖机构包括第二气缸及固装在第二气缸活动端的接盖槽，所述第二气缸水平设置，且所述接盖槽低于试管帽夹持机构的夹持端设置，通过第二气缸控制接盖槽在试管帽夹持机构的夹持端下方水平移动。

进一步地，推动机构的一侧平行布置有限位挡板，所述限位挡板固接在操作台上，开盖操作过程中，试管架位于推动机构与限位挡板之间。

一种采用上述试管开盖机的开盖方法，它包括如下步骤：

步骤一、将试管架放置在进样机构上，通过进样机构将试管架送至工作通道的前部；

步骤二、推动机构动作，将试管架由起始位置推动至工作通道的中部；

步骤三、试管夹持机构动作，夹持试管架中的一个待开盖试管并将其向上移动至设定位置后暂停动作；

步骤四、试管帽夹持机构动作，夹持并旋转试管帽，同时试管夹持机构带动试管向下移动，实现试管帽与试管分离；

步骤五、试管夹持机构将试管放回至试管架内，试管夹持机构松开；

步骤六、接盖机构动作，移动到试管帽夹持机构的下方，分离后的试管帽落入接盖机构内，一个试管的开盖操作完成；

步骤七、一个试管的开盖操作完成后，推动机构推动试管架向后移动一个工位，重复步骤三至步骤五进行下一个试管的开盖操作，以此循环，待全部试管开盖完成后，推动机构推动试管架至出样机构；

步骤八、出样机构动作，将试管架推出工作通道。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本申请模拟手动开盖方式，将待开盖试管提升至一个相对独立的空间，在试管盖旋转的同时与试管瓶身逐渐远离。与现有技术相比，大大降低了相关工作人员的工作强度，并将样本相互污染的风险降至最低。并且，本申请通过设置进样机构、推动机构、出样机构及接盖机构，实现了全自动螺旋式开盖操作，有效减少人为参与的过程，进而减少人力的浪费，且在开盖过程中，试管只需要被夹持一次，即可完成整个开盖操作，与现有技术相比，减化了开盖设备结构，省去了复杂的交替夹持操作。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为推动机构的立体结构示意图；

图3为试管夹持机构的立体结构示意图；

图4为试管帽夹持机构的主视示意图；

图5为进样机构的立体结构示意图；

图6为出样机构的立体结构示意图；

图7为接盖机构的立体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～7说明本实施方式，一种试管开盖机，它包括操作台1及安装在操作台1上的进样机构2、推动机构3、试管夹持机构3、试管帽夹持机构5、出样机构6和接盖机构7，其中，所述推动机构3水平布置且其一侧为试管架100的工作通道，所述进样机构2设置于推动机构3的前部一侧，所述出样机构6安装在推动机构3的后部一侧，试管夹持机构3的夹持端及试管帽夹持机构5的夹持端均位于工作通道的中部位置正上方，通过试管夹持机构3夹持试管并带动试管上下移动，通过试管帽夹持机构5夹持试管帽，实现试管帽与试管分离，分离后的试管被试管夹持机构3夹持返回至初始位置，分离后的试管帽落入接盖机构7内。试管架100从工作通道前端进入，从后端移出。

试管架100通过进样机构2送至工作通道的前部，通过推动机构3将试管架100由起始位置推动至工作通道的中部，通过试管夹持机构3夹持试管并将试管向上移动，通过试管帽夹持机构5夹持并旋转试管帽，同时试管夹持机构3夹持试管向下移动，实现试管帽与试管分离，分离后的试管返回被夹持的初始位置，试管夹持机构3松开，分离后的试管帽落入接盖机构7内，一个试管的开盖操作完成；每完成一个试管的开盖操作，推动机构3均推动试管架100向后移动一个工位，进行下一个试管的开盖操作，以此循环，待全部试管开盖完成后，推动机构3推动试管架100至出样机构6，通过出样机构6将试管架100推出工作通道。所述工位即开盖操作前根据试管间距设定的标准距离，保证试管夹持机构3的夹持中心线与待开盖试管的轴线对齐，该标准距离与试管架100上用于安置试管的孔间距一致。

本申请模拟手动开盖方式，将待开盖试管提升至一个相对独立的空间，与其它试管远离，在试管盖旋转的同时与试管瓶身逐渐远离，逐渐减小试管内外压差，在试管内外压平衡之后才将试管与试管帽完全脱离。与现有技术相比，大大降低了相关工作人员的工作强度，并有效避免血液外溅，同时将气溶胶产生量降至最低，将样本相互污染的风险降至最低。并且，本申请通过设置进样机构2、推动机构3、出样机构6及接盖机构7，实现了全自动螺旋式开盖操作，有效减少人为参与的过程，进而减少人力的浪费，且在开盖过程中，试管只需要被夹持一次，即可完成整个开盖操作，与现有技术相比，减化了开盖设备结构，省去了复杂的交替夹持操作。

所述试管夹持机构3包括第一电机41、升降组件42、连接板43、第一气动手指44及试管夹45，其中第一气动手指44与升降组件42的活动端之间通过连接板43固接，通过第一电机41控制升降组件42上下运动，试管夹45的两个柄部对应固装在第一气动手指44的两个夹爪上。所述第一气动手指44为开闭双作用第一气动手指44。通过第一电机41控制升降组件42上下运动，进而带动第一气动手指44及其上固接的试管夹45上下运动，通过第一气动手指44控制试管夹45实现夹持动作。所述试管夹45可匹配不同直径的试管。

所述试管夹45包括两个L形夹持件，两个L形夹持件的一端部均为柄部且对应固装在第一气动手指44的两个夹爪上，两个L形夹持件的另一端部均为夹持部，且两个夹持部相对固装有夹块451，两个夹块451相对的一侧面均竖向加工有弧形通槽。试管夹45可在一定范围内自适应不同管径的试管，相对设置的两个弧形通槽用于与试管外壁更好的贴合。

所述升降组件42包括支架421、齿轮422、齿条423及导杆424，第一电机41固定安装在支架421上，所述齿条423竖直布置，第一电机41通过齿轮422带动齿条423上下移动，所述导杆424平行于齿条423设置，且导杆424及齿条423均穿装在支架421上，连接板43固装在齿条423及导杆424的顶端。通过齿轮422齿条423啮合实现第一气动手指44及其上试管夹45的平稳移动，通过导杆424实现导向作用。

所述试管帽夹持机构5包括第二电机51、连接体52、第二气动手指53及试管帽夹54，所述第二电机51通过连接体52控制第二气动手指53旋转，试管帽夹54的柄部对应安装在第二气动手指53的夹爪上。第二电机51与连接体52组成旋转装置，用于实现第二气动手指的机构及气路连接。试管夹持机构3夹持试管至一定高度后，即当试管帽至达试管帽夹54持装置所对应的位置时，通过试管帽夹54夹持试管帽，然后通过第二电机51带动第二气动手指53及其上试管帽夹54开始旋转，同时试管夹持机构3带动试管向下移动，直至试管试管帽与试管分离且试管返回被夹持的初始位置。所述试管帽夹54可匹配不同直径的试管帽。所述试管帽夹54包括圆周方向均布的两个或两个以上试管帽夹持件，多个试管帽夹持件上相对的一侧面均竖向加工有弧形通槽，且在弧形通槽的壁面加工有防滑纹，以实现更好的开盖效果，且可匹配不同直径的试管帽。

所述进样机构2包括第三电机21及若干第一传送带22，通过第三电机21带动若干第一传送带22在同一水平面上的运动，且若干第一传送带22的上表面均位于操作台1的上方。若干第一传送带22同时通过主动轮轴及从动轮轴实现动作，主动轮轴与第三电机21之间通过同步带传动组件23连接，第三电机21通过同步带传动组件23带动主动轮轴转动，进而带动若干第一传送带22及从动轮轴转动。试管架100放置在若干第一传送带22上表面，通过第一传送带22的转动，将其上的试管架100送至工作通道。第一传送带22的数量优选为三条。

所述推动机构3包括第四电机31、第二传送带32及推动拨片33，其中第四电机31控制第二传送带32转动，所述推动拨片33固装在第二传送带32的外表面，通过第二传送带32的动作，带动推动拨片33沿工作通道前后移动。试管架100由第一传送带22送至工作通道后，通过第四电机31控制推动拨片33移动，进而推动试管架100向工作通道中部移动，当试管架100到达设定开盖位置时，试管夹持机构3及试管帽夹持机构5相继动作，每完成一个试管的开盖操作，推动拨片33向后移动一个工位，直至试管架100上的所有试管完成开盖操作后，通过推动拨片33将试管架100推动至出样机构6位置，第四电机31反转，带动推动拨片33回退至工作通道前端。

所述出样机构6包括第一气缸61及固装在第一气缸61活动端的外推拨片62，所述第一气缸61位于推动机构3的末端且垂直于工作通道设置，所述外推拨片62平行于第二传送带32设置。试管架100中的所有试管完成开盖后，推动机构3将其推动至末端，第一气缸61动作，控制外推拨片62推动试管架100向远离推动机构3的方向移动，进而实现试管架100从工作通道的移出。

所述接盖机构7包括第二气缸71及固装在第二气缸71活动端的接盖槽72，所述第二气缸71水平设置，且所述接盖槽72低于试管帽夹持机构5的夹持端设置，通过第二气缸71控制接盖槽72在试管帽夹持机构5的夹持端下方水平移动。当试管帽夹持机构5完成试管帽与试管的分离，且分离后的试管被送回至初始位置时，第二气缸71控制接盖槽72从初始位置水平移动至试管帽夹持机构5的夹持端下方，试管帽夹持机构5的夹持端松开，试管帽落入接盖槽72，第二气缸71控制接盖槽72回到初始位置。

推动机构3的一侧平行布置有限位挡板8，所述限位挡板8固接在操作台1上，开盖操作过程中，试管架100位于推动机构3与限位挡板8之间。限位挡板8所在竖直平面与推动机构3之间形成的通道即为工作通道。通过设置限位挡板8，保证开盖过程中试管的相对位置更精确。

一种采用上述试管开盖机的开盖方法，它包括如下步骤：

步骤一、将试管架100放置在进样机构2上，通过进样机构2将试管架100送至工作通道的前部；

步骤二、推动机构3动作，将试管架100由起始位置推动至工作通道的中部；

步骤三、试管夹持机构3动作，夹持试管架100中的一个待开盖试管并将其向上移动至设定位置后暂停动作；

步骤四、试管帽夹持机构5动作，夹持并旋转试管帽，同时试管夹持机构3带动试管向下移动，实现试管帽与试管分离；

步骤五、试管夹持机构3将试管放回至试管架100内，试管夹持机构3松开；

步骤六、接盖机构7动作，移动到试管帽夹持机构5的下方，分离后的试管帽落入接盖机构7内，一个试管的开盖操作完成；

步骤七、一个试管的开盖操作完成后，推动机构3推动试管架100向后移动一个工位，重复步骤三至步骤五进行下一个试管的开盖操作，以此循环，待全部试管开盖完成后，推动机构3推动试管架100至出样机构6；

步骤八、出样机构6动作，将试管架100推出工作通道。

Claims (10)

1.一种试管开盖机，其特征在于：它包括操作台(1)及安装在操作台(1)上的进样机构(2)、推动机构(3)、试管夹持机构(3)、试管帽夹持机构(5)、出样机构(6)和接盖机构(7)，其中，所述推动机构(3)水平布置且其一侧为试管架(100)的工作通道，所述进样机构(2)设置于推动机构(3)的前部一侧，所述出样机构(6)安装在推动机构(3)的后部一侧，试管夹持机构(3)的夹持端及试管帽夹持机构(5)的夹持端均位于工作通道的中部位置正上方，通过试管夹持机构(3)夹持试管并带动试管上下移动，通过试管帽夹持机构(5)夹持试管帽，实现试管帽与试管分离，分离后的试管被试管夹持机构(3)夹持返回至初始位置，分离后的试管帽落入接盖机构(7)内。

2.根据权利要求1所述的一种试管开盖机，其特征在于：所述试管夹持机构(3)包括第一电机(41)、升降组件(42)、连接板(43)、第一气动手指(44)及试管夹(45)，其中第一气动手指(44)与升降组件(42)的活动端之间通过连接板(43)固接，通过第一电机(41)控制升降组件(42)上下运动，试管夹(45)的两个柄部对应固装在第一气动手指(44)的两个夹爪上。

3.根据权利要求2所述的一种试管开盖机，其特征在于：所述升降组件(42)包括支架(421)、齿轮(422)、齿条(423)及导杆(424)，第一电机(41)固定安装在支架(421)上，所述齿条(423)竖直布置，第一电机(41)通过齿轮(422)带动齿条(423)上下移动，所述导杆(424)平行于齿条(423)设置，且导杆(424)及齿条(423)均穿装在支架(421)上，连接板(43)固装在齿条(423)及导杆(424)的顶端。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种试管开盖机，其特征在于：所述试管帽夹持机构(5)包括第二电机(51)、连接体(52)、第二气动手指(53)及试管帽夹(54)，所述第二电机(51)通过连接体(52)控制第二气动手指(53)旋转，试管帽夹(54)的柄部对应安装在第二气动手指(53)的夹爪上。

5.根据权利要求4所述的一种试管开盖机，其特征在于：所述进样机构(2)包括第三电机(21)及若干第一传送带(22)，通过第三电机(21)带动若干第一传送带(22)在同一水平面上的运动，且若干第一传送带(22)的上表面均位于操作台(1)的上方。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种试管开盖机，其特征在于：所述推动机构(3)包括第四电机(31)、第二传送带(32)及推动拨片(33)，其中第四电机(31)控制第二传送带(32)转动，所述推动拨片(33)固装在第二传送带(32)的外表面，通过第二传送带(32)的动作，带动推动拨片(33)沿工作通道前后移动。

7.根据权利要求6所述的一种试管开盖机，其特征在于：所述出样机构(6)包括第一气缸(61)及固装在第一气缸(61)活动端的外推拨片(62)，所述第一气缸(61)位于推动机构(3)的末端且垂直于工作通道设置，所述外推拨片(62)平行于第二传送带(32)设置。

8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的一种试管开盖机，其特征在于：所述接盖机构(7)包括第二气缸(71)及固装在第二气缸(71)活动端的接盖槽(72)，所述第二气缸(71)水平设置，且所述接盖槽(72)低于试管帽夹持机构(5)的夹持端设置，通过第二气缸(71)控制接盖槽(72)在试管帽夹持机构(5)的夹持端下方水平移动。

9.根据权利要求8所述的一种试管开盖机，其特征在于：推动机构(3)的一侧平行布置有限位挡板(8)，所述限位挡板(8)固接在操作台(1)上，开盖操作过程中，试管架(100)位于推动机构(3)与限位挡板(8)之间。

10.一种采用权利要求1-9中任一权利要求所述的试管开盖机的开盖方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤一、将试管架(100)放置在进样机构(2)上，通过进样机构(2)将试管架(100)送至工作通道的前部；

步骤二、推动机构(3)动作，将试管架(100)由起始位置推动至工作通道的中部；

步骤三、试管夹持机构(3)动作，夹持试管架(100)中的一个待开盖试管并将其向上移动至设定位置后暂停动作；

步骤四、试管帽夹持机构(5)动作，夹持并旋转试管帽，同时试管夹持机构(3)带动试管向下移动，实现试管帽与试管分离；

步骤五、试管夹持机构(3)将试管放回至试管架(100)内，试管夹持机构(3)松开；

步骤六、接盖机构(7)动作，移动到试管帽夹持机构(5)的下方，分离后的试管帽落入接盖机构(7)内，一个试管的开盖操作完成；

步骤七、一个试管的开盖操作完成后，推动机构(3)推动试管架(100)向后移动一个工位，重复步骤三至步骤五进行下一个试管的开盖操作，以此循环，待全部试管开盖完成后，推动机构(3)推动试管架(100)至出样机构(6)；

步骤八、出样机构(6)动作，将试管架(100)推出工作通道。

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