CN113070118B - 堆叠式样本架自动化供应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆叠式样本架自动化供应装置，包括：样本架存储机构，其包括存储仓、升降托盘以及用于驱动所述升降托盘在所述存储仓中沿Z向上下移动的Z驱动机构，所述存储仓通过设置在中部的托举组件分割形成位于所述托举组件下部的进样存储区和位于所述托举组件上部的废料存储区；样本架翻转机构，其包括翻转托盘以及用于驱动所述翻转托盘转动的翻转驱动机构；以及样本架平移机构，其包括拖勾以及用于驱动所述拖勾沿X方向移动的X驱动机构。本发明采用竖直方向堆叠的方式进行样本架存储，占地小、空间利用率高，通过机械结构的托举组件将存储仓分割为进样存储区和废料存储区，实现样本架的分开存储，简单可靠。

Description

堆叠式样本架自动化供应装置

技术领域

本发明涉及自动化检测设备领域，特别涉及一种堆叠式样本架自动化供应装置。

背景技术

自动化检测中，试管通常是以样本架为载体，再进行相关作业。目前样本架供应时多采用水平方向平铺式存放，占地大、空间利用率低，且样本架的存储供应、翻转操作往往需要在不同设备上进行，导致工作效率降低、成本增加，难以满足使用需求。

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，提供一种堆叠式样本架自动化供应装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种堆叠式样本架自动化供应装置，包括：

样本架存储机构，其包括存储仓、升降托盘以及用于驱动所述升降托盘在所述存储仓中沿Z向上下移动的Z驱动机构，所述存储仓通过设置在中部的托举组件分割形成位于所述托举组件下部的进样存储区和位于所述托举组件上部的废料存储区；

样本架翻转机构，其包括翻转托盘以及用于驱动所述翻转托盘转动的翻转驱动机构；

以及样本架平移机构，其包括拖勾以及用于驱动所述拖勾沿X方向移动的X驱动机构；

所述存储仓的侧部处于所述托举组件下方的位置开设有可供样本架通过的通槽，进样存储区中的样本架可经所述升降托盘提升至所述通槽的侧部；所述拖勾用于将存储仓中的样本架经所述通槽拖入到所述翻转托盘内，以及将完成翻转后的样本架从所述翻转托盘中经所述通槽推入所述存储仓内；完成翻转后的样本架进入所述存储仓后，由所述升降托盘提升至所述废料存储区中，并通过所述托举组件托举保存在所述废料存储区内。

优选的是，所述存储仓的侧部开设有通孔，所述托举组件包括固接在所述存储仓上的安装块、设置在所述安装块上的旋转销、可转动连接在所述旋转销上的托举块以及设置在所述安装块上的挡销，所述托举块配合设置在所述通孔内且可绕所述旋转销进行转动。

优选的是，所述通孔的底部具有承载平面，所述托举块的底部具有与所述承载平面接触的支撑平面，所述托举块的顶部具有用于托举样本架的托举平面；

所述承载平面与所述支撑平面配合以对所述旋转销的第一旋转方向进行限位，所述挡销用于对所述旋转销的第二旋转方向进行限位，第一旋转方向与第二旋转方向相反。

优选的是，所述翻转托盘的Y方向的两侧边向内弯折形成两挡边，所述翻转托盘的沿X方向且远离所述存储仓的一端设置有挡板。

优选的是，所述拖勾包括连接梁、与所述连接梁连接的连接销以及间隔设置在所述连接销末端的第一卡盘和第二卡盘；

所述样本架的端部由外向内依次开设有第一开槽和第二开槽，所述第一开槽的宽度小于所述第二开槽，所述第一卡盘的外径介于所述第一开槽的宽度和第二开槽的宽度之间，所述第二卡盘和第一卡盘的外径相同，所述连接销的直径小于所述第一开槽的宽度。

优选的是，所述Z驱动机构包括沿Z方向设置在所述存储仓上的Z滑轨、设置在所述存储仓上的Z电机、与所述Z电机的输出轴驱动连接的丝杆以及与所述丝杆螺纹配合且可滑动设置在所述Z滑轨上的升降丝杆滑台，所述升降托盘与所述升降丝杆滑台连接。

优选的是，所述样本架平移机构还包括用于安装所述X驱动机构的安装板，所述X驱动机构包括沿X方向设置在所述安装板上的X滑轨、可滑动设置在所述X滑轨上的X滑台、设置在所述安装板上的X电机、与所述X电机的输出轴驱动连接的X主动带轮、可转动设置在所述安装板上且通过X皮带与所述X主动带轮驱动连接的X从动带轮、可转动设置在所述安装板上的若干中转带轮以及连接在所述X皮带上且与所述X滑台固接的压块，所述拖勾的连接梁与所述X滑台固接。

优选的是，所述样本架翻转机构还包括安装架，所述翻转驱动机构包括翻转电机、可转动设置在所述安装架上的转轴、与所述翻转电机的输出轴驱动连接的翻转主动带轮以及固接在所述转轴上且通过翻转皮带与所述翻转主动带轮驱动连接的翻转从动带轮，所述翻转托盘通过连接块与所述转轴固接。

优选的是，所述进样存储区的底部设置有第一光电传感器，所述进样存储区的上部且处于所述通槽的侧部设置有第二光电传感器，所述废料存储区的顶部设置有第三光电传感器。

优选的是，所述存储仓的侧部还设置有条码枪。

本发明的有益效果是：

本发明的堆叠式样本架自动化供应装置，采用竖直方向堆叠的方式进行样本架存储，占地小、空间利用率高，通过机械结构的托举组件将存储仓分割为进样存储区和废料存储区，实现样本架的分开存储，简单可靠；

本发明集成有试管架存储、翻转、扫码等功能，可显著提高工作效率，节约成本，能实现样本架短时间内的大批量自动化供应。

附图说明

图1为本发明的堆叠式样本架自动化供应装置的翻转托盘处于竖直状态的结构示意图；

图2为本发明的堆叠式样本架自动化供应装置的翻转托盘处于水平状态的结构示意图；

图3为本发明的堆叠式样本架自动化供应装置的背面视角的结构示意图；

图4为本发明的托举组件的结构示意图；

图5为本发明的托举组件在通孔中的配合安装结构示意图；

图6为本发明的存储仓的结构示意图；

图7为本发明的托举组件与样本架配合的一种状态的结构示意图；

图8为本发明的托举组件与样本架配合的另一种状态的结构示意图；

图9为本发明的样本架的结构示意图；

图10为本发明的样本架在样本架上堆叠的结构示意图；

图11为本发明的升降托盘的结构示意图；

图12为本发明的样本架在升降托盘上堆叠的结构示意图；

图13为本发明的翻转托盘的结构示意图；

图14为本发明的样本架平移机构的结构示意图；

图15为本发明的样本架翻转机构的结构示意图。

附图标记说明：

1—样本架存储机构；10—存储仓；11—升降托盘；12—Z驱动机构；13—第一光电传感器；14—第二光电传感器；15—第三光电传感器；16—条码枪；100—进样存储区；101—废料存储；102—通槽；103—通孔；104—承载平面；105—滑动槽；110—托举槽；120—Z滑轨；121—Z电机；122—丝杆；123—升降丝杆滑台；124—连接杆；

2—样本架翻转机构；20—翻转托盘；21—翻转驱动机构；22—安装架；200—挡边；201—挡板；210—翻转电机；211—转轴；212—翻转主动带轮；213—翻转皮带；214—翻转从动带轮；215—连接块；

3—样本架平移机构；30—拖勾；31—X驱动机构；32—安装板；300—连接梁；301—连接销；302—第一卡盘；303—第二卡盘；310—X滑轨；311—X滑台；312—X电机；313—X主动带轮；314—X皮带；315—X从动带轮；316—中转带轮；317—压块；

4—托举组件；40—安装块；41—旋转销；42—托举块；43—挡销；400—支撑平面；401—托举平面；

5—样本架；50—第一开槽；51—第二开槽；52—托举边沿；

6—底板。

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1-15所示，本实施例的一种堆叠式样本架自动化供应装置，包括：

样本架存储机构1，其包括存储仓10、升降托盘11以及用于驱动升降托盘11在存储仓10中沿Z向上下移动的Z驱动机构12，存储仓10通过设置在中部的托举组件4分割形成位于托举组件4下部的进样存储区100和位于托举组件4上部的废料存储101区；

样本架翻转机构2，其包括翻转托盘20以及用于驱动翻转托盘20转动的翻转驱动机构21；

以及样本架平移机构3，其包括拖勾30以及用于驱动拖勾30沿X方向移动的X驱动机构31。

存储仓10的侧部处于托举组件4下方的位置开设有可供样本架5通过的通槽102，进样存储区100中的样本架5可经升降托盘11提升至通槽102的侧部；拖勾30用于将存储仓10中的样本架5经通槽102拖入到翻转托盘20内，以及将完成翻转后的样本架5从翻转托盘20中经通槽102推入存储仓10内；完成翻转后的样本架5进入存储仓10后，由升降托盘11提升至废料存储101区中，并通过托举组件4托举保存在废料存储101区内。

本实施例中，存储仓10呈方筒状，以与样本架5配合。该堆叠式样本架自动化供应装置总体的工作过程为：样本架5放入到升降托盘11上后，被升降托盘11提升至通槽102的侧部，拖勾30穿过通槽102伸入存储仓10内将样本架5经通槽102拖入到翻转托盘20内(翻转托盘20初始处于水平状态，如图2)，翻转驱动机构21驱动翻转托盘20旋转，经多次旋转以实现样本架5上的试管内的试剂的摇匀，之后样本架5先保持竖直放置(如图1)，以方便外部其他机构将样本架5上的试管取出或是取用试管中的试剂；然后翻转使样本架5恢复水平状态，拖勾30将使用完的样本架5推入存储仓10内的升降托盘11上，升降托盘11继续上升，将样本架5提升至废料存储101区，托举组件4托举起样本架5使之存储于废料存储101区内，完成一次样本架5的取用、翻转与存储操作，再进入下一轮操作。

参照图4-图6，本实施例中，存储仓10的侧部开设有通孔103，托举组件4包括固接在存储仓10上的安装块40、设置在安装块40上的旋转销41、可转动连接在旋转销41上的托举块42以及设置在安装块40上的挡销43，托举块42配合设置在通孔103内且可绕旋转销41进行转动。本实施例中，托举组件4包括对称设置的两组，每组托举组件4中的旋转销41的两端均设置有一个托举块42，以保证可稳定托举起样本架5。

通孔103的底部具有承载平面104，托举块42的底部具有与承载平面104接触的支撑平面400，托举块42的顶部具有用于托举样本架5的托举平面401；

承载平面104与支撑平面400配合以对旋转销41的第一旋转方向进行限位，挡销43用于对旋转销41的第二旋转方向进行限位，第一旋转方向与第二旋转方向相反。

托举组件4的工作原理为：样本架5完成使用并恢复水平状态后被拖勾30推入存储仓10内的升降托盘11上，升降托盘11带动样本架5上升，托举块42的内侧边缘被样本架5托起而绕旋转销41转动(如图7，图中为顺时针旋转)，使得托举块42向两侧“打开”，样本架5顺利越过托举块42的最上端上升到废料存储101区内，然后升降托盘11停止上升；此过程中，由于旋转销41的限位，使得托举块42第一旋转方向(顺时针旋转)旋转时不会完全旋转进入通孔103中；

样本架5越过托举块42的最上端后，由于重力作用，托举块42绕旋转销41逆时针旋转，使得托举块42向中间“收拢”，托举块42的支撑平面400与通孔103底部的承载平面104接触后，托举块42被限位无法再旋转，保持相对固定，如图8，此时托举块42顶部的托举平面401正好水平并托举住废料存储101区内的最底层的一个样本架5，从而顺利将用完的样本架5存入废料存储101区内的最低部，升降托盘11继续下降，以将新的样本架5送入到通槽102侧部。

其中，需要理解的是，样本架5和升降托盘11均具有与托举块42相适宜的托举结构，以保证托举块42绕旋转销41逆时针旋转向中间“收拢”时，可支撑其下方的一个样本架5。具体的本实施例中，具体为：参照图9-10，样本架5沿X方向(记为长度方向)的两侧的底部具有托举边沿52，使得样本架5出去边沿外上部的长度小于底部的长度，托举块42绕旋转销41逆时针旋转向中间“收拢”时，托举块42正好托举起废料存储101区内的最底层的样本架5的托举边沿52。参照图11-12，升降托盘11沿X方向(记为长度方向)的两侧的底部中间开设有托举槽110，当升降托盘11上没有新的样本架5时，升降托盘11将用完后的样本架5送入废料存储101区内后，托举块42绕旋转销41逆时针旋转向中间“收拢”时，托举块42正好转入托举槽110，并托举住废料存储101区内的最底层的样本架5的托举边沿52。

为便于理解，以下再结合堆叠式样本架自动化供应装置的工作过程对托举组件4的工作做进一步说明：首先多个新的样本架5送入升降托盘11，升降托盘11上升使得升降托盘11上最上层的升降托盘11到达通槽102的侧部，样本架平移机构3、样本架翻转机构2配合工作，完成样本架5的翻转后再将该用过的样本架5送入升降托盘11的最上端；

然后升降托盘11上升将用过的样本架5送入到废料存储101区的最底层存储；

接着升降托盘11下降，其最上层的样本架5到达通槽102的侧部，重复上述操作；

直至升降托盘11上所有的新的样本架5用完后，升降托盘11将最后一个用完的样本架5送入废料存储101区后，再回到进样存储区100底部，等待新的样本架5，进入下一轮工作。

在一种优选的实施例中，进样存储区100的底部设置有第一光电传感器13，进样存储区100的上部且处于通槽102的侧部设置有第二光电传感器14，废料存储101区的顶部设置有第三光电传感器15。第一光电传感器13用于_探测进样存储区100_是否有样本架5，第二光电传感器14用于探测样本架5是否到达通槽102的侧部，第三光电传感器15用于探测废料存储101区是否已存满样本架5。上述光电传感器均采用常规产品即可。

在一种优选的实施例中，存储仓10的侧部还设置有条码枪16。当样本架5水平送入翻转托盘20内时，条码枪16可对样本架5上的条码进行扫描，以读取样本信息。

本实施例中，参照图13，翻转托盘20的Y方向的两侧边向内弯折形成两挡边200，两挡边200使得样本架5在翻转托盘20中随其翻转时不会滑出，翻转托盘20的沿X方向且远离存储仓10的一端设置有挡板201，挡板201可防止样本架5从翻转托盘20的该侧滑出。拖勾30包括连接梁300、与连接梁300连接的连接销301以及间隔设置在连接销301末端的第一卡盘302和第二卡盘303；样本架5的端部由外向内依次开设有第一开槽50和第二开槽51，第一开槽50的宽度小于第二开槽51，第一卡盘302的外径介于第一开槽50的宽度和第二开槽51的宽度之间，第二卡盘303和第一卡盘302的外径相同，连接销301的直径小于第一开槽50的宽度。

拖勾30勾住翻转托盘20内的样本架5时，第二卡盘303插入第二开槽51内，连接销301可自由通过第一开槽50，第一卡盘302则处于第一开槽50的外侧，从而可拖动样本架5沿X方向来回移动。

在一种优选的实施例中，参照图3，Z驱动机构12包括沿Z方向设置在存储仓10上的Z滑轨120、设置在存储仓10上的Z电机121、与Z电机121的输出轴驱动连接的丝杆122以及与丝杆122螺纹配合且可滑动设置在Z滑轨120上的升降丝杆滑台123，升降托盘11与升降丝杆滑台123通过连接杆124连接，存储仓10的背面开设有供连接杆124穿过的滑动槽105，升降托盘11上下移动时，连接杆124在滑动槽105内上下运动。Z电机121通过丝杆122、升降丝杆滑台123可带动升降托盘11上下移动。

在一种优选的实施例中，参照图14，样本架平移机构3还包括用于安装X驱动机构31的安装板32，X驱动机构31包括沿X方向设置在安装板32上的X滑轨310、可滑动设置在X滑轨310上的X滑台311、设置在安装板32上的X电机312、与X电机312的输出轴驱动连接的X主动带轮313、可转动设置在安装板32上且通过X皮带314与X主动带轮313驱动连接的X从动带轮315、可转动设置在安装板32上的若干中转带轮316以及连接在X皮带314上且与X滑台311固接的压块317，拖勾30的连接梁300与X滑台311固接。中转带轮316用于皮带张紧及导向。X电机312通过皮带驱动机构带动X滑台311来回滑动，以实现拖勾30沿X方向的来回运动。

在一种优选的实施例中，参照图15，样本架翻转机构2还包括安装架22，翻转驱动机构21包括翻转电机210、可转动设置在安装架22上的转轴211、与翻转电机210的输出轴驱动连接的翻转主动带轮212以及固接在转轴211上且通过翻转皮带213与翻转主动带轮212驱动连接的翻转从动带轮214，翻转托盘20通过连接块215与转轴211固接。翻转电机210通过带轮驱动机构带动转轴211旋转，从而实现翻转托盘20的来回转动。

在一种优选的实施例中，该堆叠式样本架自动化供应装置还包括底板6，样本架存储机构1、样本架翻转机构2、样本架平移机构3均设置在底板6上。

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 (6)

1.一种堆叠式样本架自动化供应装置，其特征在于，包括：

样本架存储机构，其包括存储仓、升降托盘以及用于驱动所述升降托盘在所述存储仓中沿Z方向上下移动的Z驱动机构，所述存储仓通过设置在中部的托举组件分割形成位于所述托举组件下部的进样存储区和位于所述托举组件上部的废料存储区；

样本架翻转机构，其包括翻转托盘以及用于驱动所述翻转托盘转动的翻转驱动机构；

以及样本架平移机构，其包括拖勾以及用于驱动所述拖勾沿X方向移动的X驱动机构；

所述存储仓的侧部处于所述托举组件下方的位置开设有可供样本架通过的通槽，进样存储区中的样本架可经所述升降托盘提升至所述通槽的侧部；所述拖勾用于将存储仓中的样本架经所述通槽拖入到所述翻转托盘内，以及将完成翻转后的样本架从所述翻转托盘中经所述通槽推入所述存储仓内；完成翻转后的样本架进入所述存储仓后，由所述升降托盘提升至所述废料存储区中，并通过所述托举组件托举保存在所述废料存储区内；

所述存储仓的侧部开设有通孔，所述托举组件包括固接在所述存储仓上的安装块、设置在所述安装块上的旋转销、可转动连接在所述旋转销上的托举块以及设置在所述安装块上的挡销，所述托举块配合设置在所述通孔内且可绕所述旋转销进行转动；

所述通孔的底部具有承载平面，所述托举块的底部具有与所述承载平面接触的支撑平面，所述托举块的顶部具有用于托举样本架的托举平面；

所述承载平面与所述支撑平面配合以对所述旋转销的第一旋转方向进行限位，所述挡销用于对所述旋转销的第二旋转方向进行限位，第一旋转方向与第二旋转方向相反；

所述拖勾包括连接梁、与所述连接梁连接的连接销以及间隔设置在所述连接销末端的第一卡盘和第二卡盘；

所述样本架的端部由外向内依次开设有第一开槽和第二开槽，所述第一开槽的宽度小于所述第二开槽，所述第一卡盘的外径介于所述第一开槽的宽度和第二开槽的宽度之间，所述第二卡盘和第一卡盘的外径相同，所述连接销的直径小于所述第一开槽的宽度；

所述样本架翻转机构还包括安装架，所述翻转驱动机构包括翻转电机、可转动设置在所述安装架上的转轴、与所述翻转电机的输出轴驱动连接的翻转主动带轮以及固接在所述转轴上且通过翻转皮带与所述翻转主动带轮驱动连接的翻转从动带轮，所述翻转托盘通过连接块与所述转轴固接。

2.根据权利要求1所述的堆叠式样本架自动化供应装置，其特征在于，所述翻转托盘的Y方向的两侧边向内弯折形成两挡边，所述翻转托盘的沿X方向且远离所述存储仓的一端设置有挡板。

3.根据权利要求1所述的堆叠式样本架自动化供应装置，其特征在于，所述Z驱动机构包括沿Z方向设置在所述存储仓上的Z滑轨、设置在所述存储仓上的Z电机、与所述Z电机的输出轴驱动连接的丝杆以及与所述丝杆螺纹配合且可滑动设置在所述Z滑轨上的升降丝杆滑台，所述升降托盘与所述升降丝杆滑台连接。

4.根据权利要求1所述的堆叠式样本架自动化供应装置，其特征在于，所述样本架平移机构还包括用于安装所述X驱动机构的安装板，所述X驱动机构包括沿X方向设置在所述安装板上的X滑轨、可滑动设置在所述X滑轨上的X滑台、设置在所述安装板上的X电机、与所述X电机的输出轴驱动连接的X主动带轮、可转动设置在所述安装板上且通过X皮带与所述X主动带轮驱动连接的X从动带轮、可转动设置在所述安装板上的若干中转带轮以及连接在所述X皮带上且与所述X滑台固接的压块，所述拖勾的连接梁与所述X滑台固接。

5.根据权利要求1所述的堆叠式样本架自动化供应装置，其特征在于，所述进样存储区的底部设置有第一光电传感器，所述进样存储区的上部且处于所述通槽的侧部设置有第二光电传感器，所述废料存储区的顶部设置有第三光电传感器。

6.根据权利要求1所述的堆叠式样本架自动化供应装置，其特征在于，所述存储仓的侧部还设置有条码枪。

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