CN113188879A - 一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其包括用于设置在试样盒一侧上方的驱动机构、取样针、采样管、注射泵机构以及PLC控制器；所述取样针设置在驱动机构上，所述驱动机构用于驱动取样针移动；所述注射泵机构与取样针通过采样管连接，所述PLC控制器分别控制驱动机构移动插入试样盒的试样管同时控制注射泵机构工作取样。本申请具有提高取样效率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及细胞捕获设备领域，尤其是涉及一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置。
背景技术
微流控芯片技术又被称为芯片实验室，能在一个几平方厘米的微小芯片上集成传统的生物和化学实验室的基本功能，包括样品分离、制备、化学反应、检测等操作。现有的微流控芯片进行细胞样品捕获制备过程中，都是人工通过注射器对试管中的血样以及染色试剂进行取样并且注入到微流控芯片内进行细胞捕获以及染色。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有取样效率低的缺陷。
发明内容
为了提高试样取样效率，本申请提供一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置。
本申请提供的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置采用如下的技术方案：
一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，包括用于设置在试样盒一侧上方的驱动机构、取样针、采样管、注射泵机构以及PLC控制器；
所述取样针设置在驱动机构上，所述驱动机构用于驱动取样针移动；
所述注射泵机构与取样针通过采样管连接，所述PLC控制器分别控制驱动机构移动插入试样盒的试样管同时控制注射泵机构工作取样。
通过采用上述技术方案，PLC控制器控制驱动机构驱动取样针插入到试样盒的试样管中，同时控制注射泵机构工作取样进入到注射泵机构中然后注入到微流控芯片中，实现自动取样，从而提高样品取样的效率。
优选的，所述驱动机构包括连接座、移动座、横向驱动组件以及竖向驱动组件；
所述横向驱动组件通过连接座与竖向驱动组件连接，用于驱动竖向驱动组件的水平移动，所述移动座安装在竖向驱动组件上，所述竖向驱动组件用于驱动移动座竖直方向移动，所述取样针竖直固定安装在移动座上，且所述取样针向下延伸出竖向驱动组件。
通过采用上述技术方案，横向驱动组件驱动竖向驱动组件沿水平方向移动到试样盒正上方，然后竖向驱动组件驱动取样针下移插入试样盒的试样管中，从而方便试样盒中的试样管更换。
优选的，所述横向驱动组件包括横向驱动电机、水平设置的横向支架、横向丝杆以及横向导轨；
所述横向驱动电机安装在横向支架一端，所述横向丝杆水平转动连接在横向支架上，所述横向驱动电机的转轴与横向丝杆一端同轴固定连接，所述横向导轨水平固定设置在横向支架上且与横向丝杆平行，所述连接座竖向驱动组件固定连接，且所述连接座与横向丝杆螺纹连接且同时与横向导轨滑移连接。
通过采用上述技术方案，横向驱动电机驱动横向丝杆转动，连接座与横向丝杆螺纹连接同时与横向导轨滑移连接，从而驱动连接座水平移动，从而带动连接在连接座上的竖向驱动组件稳定的移动到试样盒的正上方。
优选的，所述竖向驱动组件包括竖向驱动电机、竖向支架、竖向丝杆以及竖向导轨，所述竖向驱动电机安装在竖向支架上端，所述竖向丝杆竖直转动连接在竖向支架上，所述竖向导轨竖直固定设置在竖向支架上且与竖向丝杆平行；
所述连接座固定设置在竖向支架侧壁，所述移动座与竖向丝杆螺纹连接且同时与竖向导轨滑移连接，所述取样针竖直固定设置在移动座且下端延伸出竖向支架。
通过采用上述技术方案，位于试样盒正上方的取样针通过竖向驱动电机驱动竖向丝杆转动，从而驱动移动座带动取样针向下移动插入到试样盒的试样管中。
优选的，所述注射泵机构包括血样注射泵和试剂注射泵，还包括阀路选通装置，所述采样管一端与阀路选通装置的输入端连接，另一端与取样针连通，所述阀路选通装置的两个输出端分别与血样注射泵和试剂注射泵连接，用于选通血样注射泵与取样针连通或者试剂注射泵与取样针连通。
通过采用上述技术方案，通过阀路选通装置将血样注射泵与取样针连通，从而采集血样，通过阀路选通装置将试剂注射泵与取样针连通，从而采集染色试剂，从而提高血样和染色试剂的取样效率。
优选的，所述采样管为软管，所述竖向支架上端设置有用于收卷采样管的收卷组件。
通过采用上述技术方案，驱动机构驱动取样针移动取样过程中，采样管跟随移动，因此采样管较长，当取样针完成取样后，软性的采样管容易缠绕在驱动机构上，通过收卷组件能够对采样管进行收卷，从而避免采样管缠绕在驱动机构上影响取样。
优选的，所述收卷组件包括收卷盘、收卷架以及卷簧，所述收卷架固定设置在竖向支架上端，所述收卷盘转动连接在收卷架上，所述采样管收卷在收卷盘上，所述卷簧设置在收卷盘上用于在取样针完成取样动作过程中收卷采样管。
通过采用上述技术方案，驱动机构驱动取样针移动取样过程中，收卷在收卷盘上的采样管压缩卷簧转动，当取样针完成取样复位过程中，收卷盘在卷簧弹力作用下自动驱动收卷盘转动收卷采样管。
优选的，还包括试样管检测机构，所述试样管检测机构包括检测组件和感应件，所述检测组件包括跟随杆、检测件以及触发件，所述移动座竖直固定设置有安装套，所述跟随杆活动穿过安装套，所述跟随杆下部延伸出竖向支架下方，所述检测件设置在跟随杆下端靠近取样针，所述触发件设置在跟随杆上端，所述感应件设置在竖向支架上且位于触发件下方，所述安装套上螺纹连接有抵触在跟随杆侧壁上的弹性抵触杆，所述感应件与PLC控制器连接，所述触发件靠近感应件时，发出检测信号，所述PLC控制器响应于检测信号，以控制驱动机构以及注射泵机构的工作。
通过采用上述技术方案，竖向驱动组件驱动移动座下移过程中，弹性抵触杆抵触在跟随杆的侧壁，因此检测组件跟随下移，当取样针下方有试样管时，跟随杆下端水平靠近取样针设置的检测件抵触在试样管管口处，从而阻止跟随杆进一步下移，当取样针下方没有试样管时，检测组件继续跟随取样针下移，此时感应件检测到触发件，从而感应件发出检测信号，PLC控制器响应于感应件的检测信号，从而控制注射泵机构不进行取样工作。
优选的，所述检测件为检测板，所述检测板水平固定设置在跟随杆下端，所述检测板一侧开设有让位缺口，所述取样针穿过让位缺口，所述检测板面积大于试样管管口面积。
通过采用上述技术方案，检测件设置成检测板，通过增加抵触在试样管上的面积，从而提高提高抵压在试样管的稳定性，同时提高取样针取样的稳定性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.PLC控制器控制驱动机构驱动取样针插入到试样盒的试样管中，同时控制注射泵机构工作取样进入到注射泵机构中然后注入到微流控芯片中，实现自动取样，从而提高样品取样的效率。
2.通过阀路选通装置将血样注射泵与取样针连通，从而采集血样，通过阀路选通装置将试剂注射泵与取样针连通，从而采集染色试剂，从而提高血样和染色试剂的取样效率；
3.驱动机构驱动移动座下移过程中，由于检测组件的重力小于跟随杆与安装套之间的摩擦力，因此检测组件跟随下移，当取样针下方有试样管时，跟随杆下端水平靠近取样针设置的检测件抵触在试样管管口处，从而阻止跟随杆进一步下移，当取样针下方没有试样管时，检测组件继续跟随取样针下移，当检测组件中的触发件与感应件接触是，感应件发出检测信号，PLC控制器响应于感应件的检测信号，从而控制驱动机构驱动取样针复位，同时控制注射泵机构不进行取样工作。
附图说明
图1是本申请实施例中血液细胞捕获染色仪的结构示意图。
图2是本申请实施例中取样装置的结构示意图。
图3是本申请实施例中驱动机构的部分结构示意图。
图4是本申请实施例中检测组件的部分结构示意图。
图5是本申请实施例中收卷组件的爆炸结构示意图。
图6是本申请实施例中机壳上安装的注射泵机构以及阀路选通装置的安装结构示意图。
附图标记说明：1、机壳；2、试样盒；21、试样管；22、试剂管；31、取样针；32、采样管；41、连接座；42、移动座；421、安装套；422、弹性抵触杆；4221、圆珠；43、横向驱动组件；431、横向驱动电机；432、横向支架；433、横向丝杆；434、横向导轨；44、竖向驱动组件；441、竖向驱动电机；442、竖向支架；4421、第一让位孔；4422、第二让位孔；443、竖向丝杆；444、竖向导轨；51、检测组件；511、跟随杆；512、检测件；5121、让位缺口；513、触发件；52、感应件；61、收卷组件；611、收卷盘；6111、限位圆片；6112、安装筒；6113、卡位缺口；612、收卷架；613、卷簧；614、收卷轴；71、血样注射泵；72、试剂注射泵；81、阀路选通装置。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置。参照图1，细胞捕获染色仪包括机壳1、设置在机壳1内的试样盒2以及设置在机壳1内且位于试样盒2上方一侧的取样装置，试样盒2上表面周向插接放置有多个装有血样的试样管21和装有染色试剂的试剂管22。
参照图2，取样装置包括用于设置在试样盒2一侧上方的驱动机构、取样针31、采样管32、注射泵机构以及PLC控制器（图中未示出）；取样针31设置在驱动机构上，驱动机构用于驱动取样针31移动；注射泵机构与取样针31通过采样管32连通，PLC控制器分别控制驱动机构移动插入试样盒2的试样管21同时控制注射泵机构工作取样。PLC控制器控制驱动机构驱动取样针31插入到试样盒2的试样管21中，同时控制注射泵机构工作取样进入到注射泵机构中然后注入到微流控芯片中，实现自动取样，从而提高样品取样的效率。
参照图2，具体的，驱动机构包括连接座41、移动座42、横向驱动组件43以及竖向驱动组件44；横向驱动组件43水平设置，竖向驱动组件44竖直设置，横向驱动组件43通过连接座41与竖向驱动组件44连接，用于驱动竖向驱动组件44的水平移动，移动座42安装在竖向驱动组件44上，竖向驱动组件44用于驱动移动座42竖直方向移动，取样针31竖直固定安装在移动座42上，且取样针31向下延伸出竖向驱动组件44外。横向驱动组件43驱动竖向驱动组件44沿水平方向移动到试样盒2正上方，然后竖向驱动组件44驱动取样针31下移插入试样盒2的试样管21中，并且通过横向驱动组件43和竖向驱动组件44安装原有路径复位，从而方便试样盒2中的试样管21更换。
横向驱动组件43包括横向驱动电机431、水平设置的横向支架432、横向丝杆433以及横向导轨434；横向驱动电机431与PLC控制器电性连接，用于控制横向驱动电机431驱动连接座41水平移动的行程以及工作。横向驱动电机431安装在横向支架432一端，横向丝杆433水平转动连接在横向支架432上，横向驱动电机431的转轴与横向丝杆433一端同轴固定连接，横向导轨434水平固定设置在横向支架432上且与横向丝杆433平行，连接座41竖向驱动组件44固定连接，且连接座41与横向丝杆433螺纹连接且同时通过滑块与横向导轨434滑移连接。横向驱动电机431驱动横向丝杆433转动，连接座41与横向丝杆433螺纹连接同时与横向导轨434滑移连接，从而驱动连接座41水平移动，从而带动连接在连接座41上的竖向驱动组件44稳定的移动到试样盒2的正上方。
竖向驱动组件44包括竖向驱动电机441、竖向支架442、竖向丝杆443以及竖向导轨444，竖向驱动电机441与PLC控制器电性连接，用于控制竖向驱动电机441驱动移动座42上下移动的行程以及工作。竖向驱动电机441安装在竖向支架442上端，竖向丝杆443竖直转动连接在竖向支架442上，竖向导轨444竖直固定设置在竖向支架442上且与竖向丝杆443平行；连接座41固定设置在竖向支架442侧壁，移动座42与竖向丝杆443螺纹连接且同时通过滑块与竖向导轨444滑移连接，取样针31竖直固定设置在移动座42且下端延伸出竖向支架442。具体的，竖向支架底部开设有第一让位孔4421，取样针31活动穿过第一让位孔4421。位于试样盒2正上方的取样针31通过竖向驱动电机441驱动竖向丝杆443转动，从而驱动移动座42带动取样针31向下移动插入到试样盒2的试样管21中。
参照图2和图3，还包括试样管检测机构，试样管检测机构包括检测组件51和感应件52，检测组件51包括跟随杆511、检测件512以及触发件513，移动座42竖直固定设置有安装套421，跟随杆511活动穿过安装套421，跟随杆511下部延伸出竖向支架442下方。具体的，竖向支架442底部开设有第二让位孔4422，跟随杆511活动穿过第二让位孔4422。检测件512设置在跟随杆511下端靠近取样针31，触发件513设置在跟随杆511上端，感应件52设置在竖向支架442上且位于触发件513下方。感应件52与PLC控制器连接，触发件513靠近感应件52时，发出检测信号，PLC控制器响应于检测信号，以控制驱动机构以及注射泵机构的工作，本实施例中的感应件52为接近开关。
参照图4，安装套421上螺纹连接有抵触在跟随杆351侧壁上的弹性抵触杆422，弹性抵触杆422端部设置圆珠4221，弹性抵触杆355内部设置有弹簧（图中未示出），圆珠4221通过弹簧的弹力抵触在跟随杆511侧壁。驱动机构驱动移动座42下移过程中，弹性抵触杆422抵触在跟随杆511的侧壁，因此检测组件51跟随下移，当取样针31下方有试样管21时，跟随杆511下端水平靠近取样针31设置的检测件512抵触在试样管21管口处，从而阻止跟随杆511进一步下移，当取样针31下方没有试样管21时，检测组件51继续跟随取样针31下移，当检测组件51中的触发件513与感应件52接触时，感应件52发出检测信号，PLC控制器响应于感应件52的检测信号，从而控制驱动机构驱动取样针31复位，同时控制注射泵机构不进行取样工作。
进一步的，参照图4，检测件512为检测板，检测板水平固定设置在跟随杆511下端，检测板一侧开设有让位缺口5121，取样针31穿过让位缺口5121，检测板面积大于试样管21管口面积。检测件512设置成检测板，通过增加抵触在试样管21上的面积，从而提高抵压在试样管21的稳定性，同时提高取样针31取样的稳定性。
参照图2和图5，采样管32为软管，竖向支架442上端设置有用于收卷采样管32的收卷组件61。驱动机构驱动取样针31移动取样过程中，采样管32跟随移动，因此采样管32较长，当取样针31完成取样后，软性的采样管32容易缠绕在驱动机构上，通过收卷组件61能够对采样管32进行收卷，从而避免采样管32缠绕在驱动机构中，进而影响取样。
参照图2和图3，收卷组件61包括收卷盘611、收卷架612以及卷簧613，收卷架612固定设置在竖向支架442上端，收卷盘611通过收卷轴614转动连接在收卷架612上，采样管32活动穿过竖向支架442并且收卷在收卷盘611上，卷簧613设置在收卷盘611上用于在取样针31完成取样动作过程中收卷采样管32。驱动机构驱动取样针31移动取样过程中，收卷在收卷盘611上的采样管32压缩卷簧613转动，当取样针31完成取样复位过程中，收卷盘611在卷簧613弹力作用下自动驱动收卷盘611转动收卷采样管32。具体的，收卷盘611包括相对设置的两个限位圆片6111以及同圆心固定设置在其一限位圆片6111上的安装筒6112，安装筒6112设置开设有卡位缺口6113，卷簧613位于安装筒6112内且卷簧613一端卡接固定在卡位缺口6113上，另一端固定在收卷轴614上，采样管32收卷在安装筒6112上。
参照图5，还包括阀路选通装置81，阀路选通装置81和注射泵机构设置在机壳1背部。注射泵机构包括血样注射泵71和试剂注射泵72，本实施例中的血样注射泵71以及试剂注射泵72均采用工业注射泵，其型号为MSP1-C2。血样注射泵71以及试剂注射泵72均设置多个，多个血样注射泵71以及试剂注射泵72上下安装在机壳1内，因此能够分别对试样盒2上的多个试样管21以及多个试剂管22进行取样，从而提高取样效率。本实施例中的血样注射泵71以及试剂注射泵72均设置四个。
本实施例中的阀路选通装置81为旋转分配阀。采样管32一端与阀路选通装置81连通，另一端与取样针31连通，血样注射泵71和试剂注射泵72通过管路与阀路选通装置81连通，用于选通血样注射泵71与取样针31连通或者试剂注射泵72与取样针31连通。通过阀路选通装置81将血样注射泵71与取样针31连通，从而采集血样，通过阀路选通装置81将试剂注射泵72与取样针31连通，从而采集染色试剂，从而提高血样和染色试剂的取样效率。
本申请实施例一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置的实施原理为：PLC控制器控制驱动机构驱动取样针31插入到试样盒2的试样管21中，同时控制注射泵机构工作取样进入到注射泵机构中然后注入到微流控芯片中，实现自动取样，从而提高样品取样的效率。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：包括用于设置在试样盒(2)一侧上方的驱动机构、取样针(31)、采样管(32)、注射泵机构以及PLC控制器；
所述取样针(31)设置在驱动机构上，所述驱动机构用于驱动取样针(31)移动；
所述注射泵机构与取样针(31)通过采样管(32)连接，所述PLC控制器分别控制驱动机构移动插入试样盒(2)的试样管(21)同时控制注射泵机构工作取样。
2.根据权利要求1所述的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：所述驱动机构包括连接座(41)、移动座(42)、横向驱动组件(43)以及竖向驱动组件(44)；
所述横向驱动组件(43)通过连接座(41)与竖向驱动组件(44)连接，用于驱动竖向驱动组件(44)的水平移动，所述移动座(42)安装在竖向驱动组件(44)上，所述竖向驱动组件(44)用于驱动移动座(42)竖直方向移动，所述取样针(31)竖直固定安装在移动座(42)上，且所述取样针(31)向下延伸出竖向驱动组件(44)。
3.根据权利要求2所述的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：所述横向驱动组件(43)包括横向驱动电机(431)、水平设置的横向支架(432)、横向丝杆(433)以及横向导轨(434)；
所述横向驱动电机(431)安装在横向支架(432)一端，所述横向丝杆(433)水平转动连接在横向支架(432)上，所述横向驱动电机(431)的转轴与横向丝杆(433)一端同轴固定连接，所述横向导轨(434)水平固定设置在横向支架(432)上且与横向丝杆(433)平行，所述连接座(41)竖向驱动组件(44)固定连接，且所述连接座(41)与横向丝杆(433)螺纹连接且同时与横向导轨(434)滑移连接。
4.根据权利要求3所述的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：所述竖向驱动组件(44)包括竖向驱动电机(441)、竖向支架(442)、竖向丝杆(443)以及竖向导轨(444)，所述竖向驱动电机(441)安装在竖向支架(442)上端，所述竖向丝杆(443)竖直转动连接在竖向支架(442)上，所述竖向导轨(444)竖直固定设置在竖向支架(442)上且与竖向丝杆(443)平行；
所述连接座(41)固定设置在竖向支架(442)侧壁，所述移动座(42)与竖向丝杆(443)螺纹连接且同时与竖向导轨(444)滑移连接，所述取样针(31)竖直固定设置在移动座(42)且下端延伸出竖向支架(442)。
5.根据权利要求1所述的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：所述注射泵机构包括血样注射泵(71)和试剂注射泵(72)，还包括阀路选通装置(81)，所述采样管(32)一端与阀路选通装置(81)的输入端连接，另一端与取样针(31)连通，所述阀路选通装置(81)的输出端分别与血样注射泵(71)和试剂注射泵(72)连接，用于选通血样注射泵(71)与取样针(31)连通或者试剂注射泵(72)与取样针(31)连通。
6.根据权利要求4所述的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：所述采样管(32)为软管，所述竖向支架(442)上端设置有用于收卷采样管(32)的收卷组件(61)。
7.根据权利要求6所述的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：所述收卷组件(61)包括收卷盘(611)、收卷架(612)以及卷簧(613)，所述收卷架(612)固定设置在竖向支架(442)上端，所述收卷盘(611)转动连接在收卷架(612)上，所述采样管(32)收卷在收卷盘(611)上，所述卷簧(613)设置在收卷盘(611)上用于在取样针(31)完成取样动作过程中收卷采样管(32)。
8.根据权利要求4所述的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：还包括试样管检测机构，所述试样管(21)检测机构包括检测组件(51)和感应件(52)，所述检测组件(51)包括跟随杆(511)、检测件(512)以及触发件(513)，所述移动座(42)竖直固定设置有安装套(421)，所述跟随杆(511)活动穿过安装套(421)，所述跟随杆(511)下部延伸出竖向支架(442)下方，所述检测件(512)设置在跟随杆(511)下端靠近取样针(31)，所述触发件(513)设置在跟随杆(511)上端，所述感应件(52)设置在竖向支架(442)上且位于触发件(513)下方，所述安装套(421)上螺纹连接有抵触在跟随杆(511)侧壁上的弹性抵触杆(422)，所述感应件(52)与PLC控制器连接，所述触发件(513)靠近感应件(52)时，发出检测信号，所述PLC控制器响应于检测信号，以控制注射泵机构的工作。
9.根据权利要求8所述的一种血液细胞捕获染色仪的自动取样装置，其特征在于：所述检测件(512)为检测板，所述检测板水平固定设置在跟随杆(511)下端，所述检测板一侧开设有让位缺口(5121)，所述取样针(31)穿过让位缺口(5121)，所述检测板面积大于试样管(21)管口面积。
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