CN112945641A

CN112945641A - 旋转取样装置

Info

Publication number: CN112945641A
Application number: CN202110149594.2A
Authority: CN
Inventors: 王鹏; 王弼陡; 江浩; 孙大林; 赵义龙
Original assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Current assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2041-02-03
Also published as: CN112945641B

Abstract

本发明公开了一种旋转取样装置，包括：取样针头、用于驱动所述取样针头进行升降和旋转运动的旋转升降组件以及与所述取样针头连通的液路组件；所述旋转升降组件包括与所述取样针头连接的空心的升降杆、旋转驱动机构以及升降驱动机构；所述液路组件包括吸液泵、针清洗站与所述吸液泵的入口端连通的针液路控制阀以及与所述针清洗站连通的清洗液控制阀，所述吸液泵的出口端与所述取样针头连通。本发明的旋转取样装置同时包括旋转升降组件和液路组件部分，简化了管路连接；本发明使用空心光杆和无油衬套实现取样针头的升降和旋转运动，而不使用较为复杂和昂贵的花键轴结构，从而降低了装置的故障率和成本。

Description

旋转取样装置

技术领域

本发明涉及体外诊断医疗器械领域，特别涉及一种旋转取样装置。

背景技术

旋转取样机构主要用于生化或免疫分析仪的取样、取试剂机构。通常，旋转取样机构只用于实现升降和旋转的机械运动，而液流控制需要从仪器的其他部分将管路连接到机构上，导致液路连接复杂；且一般的旋转取样机构需要使用复杂且成本较高的花键轴结构，还存在故障率高的缺陷。

所以，现在需要一种更可靠的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种旋转取样装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种旋转取样装置，包括：取样针头、用于驱动所述取样针头进行升降和旋转运动的旋转升降组件以及与所述取样针头连通的液路组件；

所述旋转升降组件包括与所述取样针头连接的空心的升降杆、用于驱动所述升降杆旋转的旋转驱动机构以及用于驱动所述升降杆与旋转驱动机构一同进行升降的升降驱动机构；

所述液路组件包括吸液泵、针清洗站与所述吸液泵的入口端连通的针液路控制阀以及与所述针清洗站连通的清洗液控制阀，所述吸液泵的出口端与所述取样针头连通。

优选的是，该旋转取样装置还包括支架，所述升降驱动机构包括设置在所述支架上的升降电机、与所述升降电机的输出轴驱动连接的丝杆、沿竖直方向设置在所述支架上的滑轨以及可滑动设置在所述滑轨上且与所述丝杆螺纹配合的升降滑台。

优选的是，所述升降电机上设置有升降原点光耦，所述升降滑台上设置有与所述升降原点光耦配合的升降原点挡片。

优选的是，所述旋转驱动机构包括连接在所述升降滑台上的安装板、设置在所述安装板上的旋转电机、与所述旋转电机的输出轴驱动连接的主动带轮以及可转动设置在所述安装板上且通过皮带与所述主动带轮驱动连接的从动带轮；

所述升降杆通过衬套可转动设置在所述支架上，所述升降杆的下端与所述从动带轮固接。

优选的是，所述衬套为无油衬套。

优选的是，所述升降杆的下端设置有旋转位置挡片和旋转原点挡片，所述安装板上设置有用于与所述旋转位置挡片配合的旋转位置光耦以及用于与所述旋转原点挡片配合的旋转原点光耦。

优选的是，所述旋转位置挡片呈环形状，其上间隔开设有若干用于与所述旋转位置光耦配合的定位槽。

优选的是，所述安装板上还设置有用于对所述旋转原点挡片进行阻挡的限位块。

优选的是，所述针清洗站包括设置在所述支架上的外清洗槽、设置在所述外清洗槽内部的内清洗槽、连通至所述内清洗槽的进液管头以及与所述外清洗槽连通的排液管头。

优选的是，所述进液管头连通至所述内清洗槽的侧部，所述内清洗槽的底部开设有与所述外清洗槽连通的排液孔；

所述清洗液控制阀的出口端通过管路与所述进液管头连通。

本发明的有益效果是：本发明的旋转取样装置同时包括旋转升降组件和液路组件部分，简化了管路连接；

本发明使用空心光杆和无油衬套实现取样针头的升降和旋转运动，而不使用较为复杂和昂贵的花键轴结构，从而降低了装置的故障率和成本。

附图说明

图1为本发明的旋转取样装置的结构示意图；

图2为本发明的旋转取样装置的另一个视角的结构示意图；

图3为本发明的旋转位置挡片和旋转原点挡片的结构示意图；

图4为本发明的旋转位置挡片和旋转原点挡片的另一个视角的结构示意图；

图5为本发明的针清洗站的外部结构示意图；

图6为本发明的针清洗站的俯视方向的结构示意图；

图7为本发明的针清洗站的内部结构示意图；

图8为本发明的液路组件的液路工作原理示意图。

附图标记说明：

1—旋转升降组件；

2—取样针头；20—安装块；

3—液路组件；30—吸液泵；31—针清洗站；32—针液路控制阀；33—清洗液控制阀；34—外清洗槽；35—内清洗槽；36—进液管头；37—排液管头；38—排液孔；

4—支架；40—衬套；

5—升降杆；

6—旋转驱动机构；60—安装板；61—旋转电机；62—主动带轮；63—皮带；64—从动带轮；65—旋转位置挡片；66—旋转原点挡片；67—旋转位置光耦；68—旋转原点光耦；69—限位块；650—定位槽；

7—升降驱动机构；70—升降电机；71—丝杆；72—滑轨；73—升降滑台；74—升降原点光耦；75—升降原点挡片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-8所示，本实施例的一种旋转取样装置，包括：取样针头2、用于驱动取样针头2进行升降和旋转运动的旋转升降组件1以及与取样针头2连通的液路组件3。

旋转升降组件1包括与取样针头2连接的空心的升降杆5、用于驱动升降杆5旋转的旋转驱动机构6以及用于驱动升降杆5与旋转驱动机构6一同进行升降的升降驱动机构7。升降杆5内部空心，可用于穿过管路、电线等，取样针头2通过管路与外部的液路组件3连通。取样针头2上设置有安装块20，升降杆5与安装块20的一端连接，旋转升降组件1可实现取样针头2的升降和旋转，以满足取样针头2进行吸样、加样、清洗等操作时的位置调整需求。

液路组件3包括吸液泵30、针清洗站31与吸液泵30的入口端连通的针液路控制阀32以及与针清洗站31连通的清洗液控制阀33，吸液泵30的出口端与取样针头2连通。液路组件3主要是用于实现吸样、加样以及清洗取样针头2等功能。

在一种实施例中，旋转取样装置还包括支架4，升降驱动机构7包括设置在支架4上的升降电机70、与升降电机70的输出轴驱动连接的丝杆71、沿竖直方向设置在支架4上的滑轨72以及可滑动设置在滑轨72上且与丝杆71螺纹配合的升降滑台73。升降滑台73内部开设有供丝杆71配合穿过的螺纹孔，升降电机70带动丝杆71旋转时，使得升降滑台73可上下滑动，带动旋转驱动机构6和取样针头2整体进行上下位置的调整。

在一种优选的实施例中，升降驱动机构7上还可设置拖链，可以将升降杆5内部的管线穿过拖链，以防止管线和其他结构缠绕。

以下实施例中所采用的光耦均为常规的槽型光耦，与之配合的挡片进入或离开槽型光耦的开槽时即可触发信号。

在一种优选的实施例中，升降电机70上设置有升降原点光耦74，升降滑台73上设置有与升降原点光耦74配合的升降原点挡片75。升降原点挡片75到达升降原点光耦74处时，即表示升降滑台73的原点位置，从而实现原点的定位。竖直方向其他位置则可通过升降电机70或其他方式控制，例如，在一种可选的实施例中，可通过升降电机70工作控制取样针头2清洗时的高度，而取样针头2取样时的高度可通过液面探测反馈控制。

在一种优选的实施例中，旋转驱动机构6包括连接在升降滑台73上的安装板60、设置在安装板60上的旋转电机61、与旋转电机61的输出轴驱动连接的主动带轮62以及可转动设置在安装板60上且通过皮带63与主动带轮62驱动连接的从动带轮64；升降杆5通过无油衬套40可转动设置在支架4上，升降杆5的下端与从动带轮64固接。旋转电机61通过主动带轮62、皮带63、从动带轮64底带动升降杆5旋转，从而实现取样针头2的旋转，以进行水平面内的位置调节，满足取样针头2在取样位置、加样位置、清洗位置等多个位置之间的移动。

参照图3-4，在一种优选的实施例中，升降杆5的下端设置有旋转位置挡片65和旋转原点挡片66，安装板60上设置有用于与旋转位置挡片65配合的旋转位置光耦67以及用于与旋转原点挡片66配合的旋转原点光耦68。

其中，旋转位置挡片65呈环形状，其上间隔开设有若干用于与旋转位置光耦67配合的定位槽650。由于取样针头2需要在取样位置、加样位置、清洗位置等多个位置之间移动，所以对于旋转位置需要实现多个点的定位。一个定位槽650到达旋转位置光耦67时，则触发信号，实现一个点的定位，通过环形布置的多个定位槽650能实现多个点的分别定位，以满足取样针头2的工作需求。

其中，安装板60上还设置有用于对旋转原点挡片66进行阻挡的限位块69。旋转原点挡片66到达旋转原点光耦68处时，表明升降杆5的旋转方向到达原点，当升降杆5旋转至极限位置时，限位块69正好挡住旋转原点挡片66，使得升降杆5无法继续旋转，以防止升降杆5旋转角度超过360°，进而导致电控逻辑混乱。

参照图5-7，在一种优选的实施例中，针清洗站31包括设置在支架4上的外清洗槽34、设置在外清洗槽34内部的内清洗槽35、连通至内清洗槽35的进液管头36以及与外清洗槽34连通的排液管头37。进液管头36连通至内清洗槽35的侧部，内清洗槽35的底部开设有与外清洗槽34连通的排液孔38。清洗液控制阀33的出口端通过管路与进液管头36连通。

在优选的实施例中，吸液泵30为柱塞泵。参照图8，吸取样品时，所有阀(针液路控制阀32、清洗液控制阀33)关闭，取样针头2插入样品，吸液泵30工作吸取样品。取样针头2和吸液泵30之间的管路足够长，以避免取样时样品进入泵体内造成交叉污染。加样过程和吸样相似，所有阀关闭吸液泵30工作将吸取的样品加注到指定位置。

完成样品加注后，需要清洗管路和取样针头2。旋转升降组件1工作，使取样针头2移动到清洗站上方，并插入清洗站的内清洗槽35中，此时，针液路控制阀32打开，在吸液泵30作用下，装置外部的清洗液进入管路并从取样针头2涌出，冲洗针内壁和管路；与此同时，清洗液控制阀33打开，清洗液通过管路再经由进液管头36进入内清洗槽35，并从内清洗槽35的侧壁涌出，冲洗取样针头2的外壁。冲洗产生的废液经排液孔38进入外清洗槽34，然后靠重力经排液管头37排出，通过管路排出到装置外部。旋转取样装置与外部连接的液路只有两处管路，即引入清洗液的管路和排出废液的管路，从而使得该旋转取样装置用于生化或免疫分析仪器时，能简化生化或免疫分析仪器内部的管路连接，缩短部分管路。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims

1.一种旋转取样装置，其特征在于，包括：取样针头、用于驱动所述取样针头进行升降和旋转运动的旋转升降组件以及与所述取样针头连通的液路组件；

2.根据权利要求1所述的旋转取样装置，其特征在于，还包括支架，所述升降驱动机构包括设置在所述支架上的升降电机、与所述升降电机的输出轴驱动连接的丝杆、沿竖直方向设置在所述支架上的滑轨以及可滑动设置在所述滑轨上且与所述丝杆螺纹配合的升降滑台。

3.根据权利要求2所述的旋转取样装置，其特征在于，所述升降电机上设置有升降原点光耦，所述升降滑台上设置有与所述升降原点光耦配合的升降原点挡片。

4.根据权利要求2所述的旋转取样装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括连接在所述升降滑台上的安装板、设置在所述安装板上的旋转电机、与所述旋转电机的输出轴驱动连接的主动带轮以及可转动设置在所述安装板上且通过皮带与所述主动带轮驱动连接的从动带轮；

5.根据权利要求4所述的旋转取样装置，其特征在于，所述衬套为无油衬套。

6.根据权利要求4所述的旋转取样装置，其特征在于，所述升降杆的下端设置有旋转位置挡片和旋转原点挡片，所述安装板上设置有用于与所述旋转位置挡片配合的旋转位置光耦以及用于与所述旋转原点挡片配合的旋转原点光耦。

7.根据权利要求5所述的旋转取样装置，其特征在于，所述旋转位置挡片呈环形状，其上间隔开设有若干用于与所述旋转位置光耦配合的定位槽。

8.根据权利要求7所述的旋转取样装置，其特征在于，所述安装板上还设置有用于对所述旋转原点挡片进行阻挡的限位块。

9.根据权利要求2所述的旋转取样装置，其特征在于，所述针清洗站包括设置在所述支架上的外清洗槽、设置在所述外清洗槽内部的内清洗槽、连通至所述内清洗槽的进液管头以及与所述外清洗槽连通的排液管头。

10.根据权利要求9所述的旋转取样装置，其特征在于，所述进液管头连通至所述内清洗槽的侧部，所述内清洗槽的底部开设有与所述外清洗槽连通的排液孔；

所述清洗液控制阀的出口端与所述进液管头连通。