CN113398806A

CN113398806A - 混匀装置

Info

Publication number: CN113398806A
Application number: CN202010185686.1A
Authority: CN
Inventors: 何太云; 张震
Original assignee: Shenzhen Increcare Biotech Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Increcare Biotech Co Ltd
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2021-09-17

Abstract

本发明涉及一种混匀装置，包括：固定组件，包括固定座和至少两个圆弧形齿条，至少两个所述圆弧形齿条设置在所述固定座上并首尾依次拼接形成圆形齿轮。转动组件，包括转轴和转盘，所述转轴与所述固定座转动连接，所述转盘固定在所述转轴上。及容置组件，包括容置盒、转动试剂瓶和混匀齿轮，所述容置盒设置在所述转盘上，所述转动试剂瓶能够相对所述容置盒转动，所述混匀齿轮与所述转动试剂瓶连接并与所述圆形齿轮啮合。通过先加工尺寸较小的圆弧形齿条，可以减少相关模具或夹具的制造成本，同时也降低了加工难度，这样既可以有效降低整个圆形齿轮的总制造成本，还可以提高圆形齿轮的加工效率和加工精度。

Description

混匀装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种混匀装置。

背景技术

在体外诊断的免疫分析测试中，根据具体分析测试项目的不同，试剂通常包括多个组分，如常见的两种至五种组分，其中包括标记试剂、稀释液和预处理液等溶液状态的试剂，该溶液状态的试剂通常记为均相试剂；以及包括磁微粒试剂等悬浮液状体的试剂，该悬浮液状态的试剂通常记为固相试剂，固相试剂中的固体磁微粒在取样前必须处于悬浮状态。一般情况下，用于同一测试项目的多个试剂组分分别灌装在不同的试剂瓶中，然后将该多个试剂瓶盛放在试剂盒内，并将试剂盒固定于试剂盘以供分析过程中。

为了使盛装固相试剂的试剂瓶中的固体磁微粒处于悬浮状态，通常使得该固相试剂的试剂瓶与试剂盘通过齿轮副连接，在试剂盘转动的过程中，试剂瓶不仅跟随试剂盘公转，而且试剂瓶自身将产生自转，通过试剂瓶公转和自转的双重搅拌和振荡作用，可以确保固体磁微粒处于悬浮状态。但是，对于传统的混匀装置，其作为齿轮副使用的齿轮加工难度大，加工成本较高。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是如何降低混匀装置的制造成本。

一种混匀装置，包括：

固定组件，包括固定座和至少两个圆弧形齿条，至少两个所述圆弧形齿条设置在所述固定座上并首尾依次拼接形成圆形齿轮；

转动组件，包括转轴和转盘，所述转轴与所述固定座转动连接，所述转盘固定在所述转轴上；及

容置组件，包括容置盒、转动试剂瓶和混匀齿轮，所述容置盒设置在所述转盘上，所述转动试剂瓶能够相对所述容置盒转动，所述混匀齿轮与所述转动试剂瓶连接并与所述圆形齿轮啮合。

在其中一个实施例中，所述圆弧形齿条包括圆弧形底板、圆弧形侧板和内轮齿，所述圆弧形底板固定在所述固定座上，所述圆弧形侧板与所述圆弧形底板垂直连接，所述内轮齿设置在所述圆弧形侧板的内侧面上。

在其中一个实施例中，所述圆弧形底板包括本体部和第一凸起，所述圆弧形侧板与所述本体部连接，所述第一凸起与所述本体部的一端连接并靠近所述本体部的内侧面设置，所述本体部与所述第一凸起之间形成有第一缺口，所述圆弧形侧板包括外延部和凸条，所述外延部悬置在所述第一缺口上，所述凸条设置在所述外延部上，所述外延部上开设有定位孔。

在其中一个实施例中，所述圆弧形底板还包括第二凸起，所述第二凸起与所述本体部的另一端连接并靠近所述本体部的外侧面设置，所述第二凸起与所述本体部之间形成有第二缺口，所述圆弧形侧板的端部上设置有凹槽，所述第二凸起远离所述本体部的一端与所述圆弧形侧板的端部保持设定距离，所述第二凸起上设置有与所述定位孔配合的定位柱。

在其中一个实施例中，还包括沿所述圆弧形底板的周向间隔设置的多个加强肋，所述加强肋同时连接所述圆弧形底板和所述圆弧形侧板的外侧面。

在其中一个实施例中，位于两个圆弧形齿条拼接处的两个内轮齿的齿间距为所述圆弧形齿条其它部位两个内轮齿的齿间距的整数倍。

在其中一个实施例中，所述固定组件还包括侧筒，所述侧筒与所述固定座的边缘连接，所述侧筒与所述固定座共同围成收容腔，所述圆弧形齿条和所述转盘均位于所述收容腔中。

在其中一个实施例中，所述转盘包括转动座、中间圆筒和扇叶，所述中间圆筒与所述转动座同轴设置，所述扇叶设置在所述转动座上并与所述中间圆筒连接，所述扇叶为多个并沿所述转动座的径向延伸，多个所述扇叶沿所述转动座的周向间隔设置，相邻两个所述扇叶之间形成容置所述容置盒的收容槽。

在其中一个实施例中，所述容置组件还包括均相试剂瓶，所述均相试剂瓶固定设置在所述容置盒内。

在其中一个实施例中，还包括驱动组件，所述转轴穿设在所述固定座中，所述驱动组件和所述转盘分居所述固定座的相对两侧；所述驱动组件包括电机、主动轮、从动轮和同步带，所述主动轮设置在所述电机上，所述从动轮设置在所述转轴上，所述同步带套设在所述主动轮和所述从动轮上，所述从动轮的直径大于所述主动轮的直径。

本发明的一个实施例的一个技术效果是：通过先加工尺寸较小的圆弧形齿条，可以减少相关模具或夹具的制造成本，同时也降低了加工难度，这样容易保证单个圆弧形齿条的加工精度和加工效率，当将各个圆弧形齿条拼接形成圆形齿轮后，同样能够很好地保证拼接后圆形齿轮的尺寸和形位精度。因此，通过将多个容易提高加工精度和效率的圆弧形齿条拼接形成圆形齿轮后，既可以有效降低整个圆形齿轮的总制造成本，还可以提高圆形齿轮的加工效率和加工精度。

附图说明

图1为一实施例提供的混匀装置的立体结构示意图；

图2为图1所示的混匀装置在另一视角下的立体结构示意图；

图3为图1所示的混匀装置去除侧筒后的局部结构示意图；

图4为图1所示的混匀装置中的圆形齿轮的立体结构示意图；

图5为图1所示的混匀装置中的圆弧形齿条的立体结构示意图；

图6为图5所述圆弧形齿条在另一视角下的立体结构示意图；

图7为图4中A处放大结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，本发明一实施提供的混匀装置10包括固定组件101、转动组件201、容置组件301和驱动组件401。

同时参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，固定组件101包括固定座110、侧筒120和圆形齿轮130。固定座110大致呈圆盘形，侧筒120大致为圆柱形筒状结构，侧筒120环绕固定座110设置并与固定座110的边缘连接，固定座110水平设置，侧筒120竖直设置，固定座110和侧筒120两者共同围成一个收容腔102，圆形齿轮130位于该收容腔102中。。圆形齿轮130并非一体连接，圆形齿轮130包括至少两个圆弧形齿条140，圆弧形齿条140均固定在固定座110上，例如可以通过螺栓连接的方式固定在固定座110上。各个圆弧形齿条140首尾依次拼接而形成上述圆形齿轮130。

由于圆形齿轮130的直径比较大，其直径范围可以为一米至五米，假如采用一体成型的加工方式，例如采用铸造，这样会增加铸造的模具成本，也难以控制圆形齿轮130的尺寸和形位精度，例如采用数控机床切削加工，会增加夹具的成本，同时也难以保证圆形齿轮130的加工精度。而上述实施例通过先加工尺寸较小的圆弧形齿条140，可以减少相关模具或夹具的制造成本，同时也降低了加工难度，这样容易保证单个圆弧形齿条140的加工精度和加工效率，当将各个圆弧形齿条140拼接形成圆形齿轮130后，同样能够很好地保证拼接后圆形齿轮130的尺寸和形位精度。因此，通过将多个容易提高加工精度和效率的圆弧形齿条140拼接形成圆形齿轮130后，可以在降低制造成本的基础上保证圆形齿轮130的加工效率和加工精度。

同时参阅图4、图5和图6，在一些实施例中，圆弧形齿条140包括圆弧形底板150、圆弧形侧板160、内轮齿170和加强肋180，圆弧形底板150呈平板状结构，圆弧形底板150水平设置并可以通过螺栓连接而贴附固定在固定座110上。圆弧形侧板160呈弯曲的平板状结构，圆弧形侧板160竖直设置，例如，圆弧形侧板160所在的曲面可以与圆弧形底板150所在的平面相互垂直。圆弧形侧板160和圆弧形底板150两者可以一体成型，也可以采用焊接等分体连接的方式固定连接。内轮齿170设置在圆弧形侧板160的内侧面上。

加强肋180的数量为多个，加强肋180的形状可以大致为平板的直角梯形，多个加强肋180沿圆弧形底板150的周向间隔设置，加强肋180的底端与圆弧形底板150的表面连接，加强肋180的侧端与圆弧形侧板160的外侧面连接，即加强肋180和内轮齿170分居圆弧形侧板160的内外两侧。对于同一个圆弧形齿条140，加强肋180的数量可以为八个。通过设置加强肋180，可以起到提高圆弧形侧板160刚度的作用，防止圆弧形侧板160在冲击力的作用下产生振动，从而消除了内轮齿170跟随圆弧形侧板160所产生的振动，提高内轮齿170的啮合精度和稳定性，最终确保整个圆形齿轮130的啮合精度和稳定性。

对于单个圆弧形齿条140，圆弧形底板150包括第一凸起151、第二凸起152和本体部153，第一凸起151与本体部153的其中一端连接，第一凸起151沿本体部153的周向延伸一定的长度，当然，第一凸起151的宽度小于本体部153的宽度，第一凸起151靠近本体部153的内侧面设置，换言之，沿圆弧形齿条140的径向，第一凸起151到本体部153的内侧面的距离小于第一凸起151到本体部153的外侧面的距离，这样使得第一凸起151与本体部153之间围设形成一个第一缺口151a。换言之，第一缺口151a可以由圆弧形底板150的外侧面朝向圆弧形底板150的内侧面凹陷设定深度形成，当然，该第一缺口151a贯穿圆弧形底板150的端面，圆弧形底板150未被第一缺口151a贯穿的部分则形成第一凸起151。

圆弧形侧板160包括外延部161和凸条161a，外延部161悬置在第一缺口151a上，即外延部161相对圆弧形底板150的正投影位于位于本体部153和第一凸起151之外，该正投影刚好位于第一缺口151a的范围之内。凸条161a沿竖直方向延伸，凸条161a竖直设置在外延部161的端面上，显然，沿圆弧形侧板160的周向，凸条161a相对外延部161的端面凸出一定的长度。凸条161a的数量可以为一个，在其它实施例中，凸条161a的数量可以为两个或两个以上。外延部161的底面上还设置有定位孔161b，该定位孔161b的形状可以圆孔，其数量可以为一个，在其它实施例中，定位孔161b还可以为正多边形孔等，定位孔161b的数量可以为两个或两个以上。

第二凸起152与本体部153的另外一端连接，第二凸起152沿本体部153的周向延伸一定的长度，当然，第二凸起152的宽度小于本体部153的宽度，第二凸起152靠近本体部153的外侧面设置，换言之，沿圆弧形齿条140的径向，第二凸起152到本体部153的外侧面的距离小于第二凸起152到本体部153的内侧面的距离，即第二凸起152相对第一凸起151更加靠近本体部153的外侧面，这样使得第二凸起152与本体部153之间围设形成一个第二缺口152a。换言之，第二缺口152a可以由圆弧形底板150的内侧面朝向圆弧形底板150的外侧面凹陷设定深度形成，当然，该第二缺口152a贯穿圆弧形底板150的端面，圆弧形底板150未被第二缺口152a贯穿的部分则形成第二凸起152。第二凸起152的表面上设置有定位柱152b，定位柱152b可以为圆柱形，其数量可以为一个，只要保证定位柱152b、定位孔161b两者的在形状和数量上匹配即可。在其它实施例中，定位柱152b还可以为棱柱形等，定位柱152b的数量可以为两个或两个以上。第一凸起151的形状与第二缺口152a的形状相匹配，第二凸起152的形状与第一缺口151a的形状相匹配。

圆弧形侧板160与第二凸起152对应的端部上凹陷形成有凹槽162，该凹槽162沿竖直方向延伸，凹槽162的开口朝向第二凸起152上的定位柱152b设置。凹槽162的数量可以为一个，在其它实施例中，凹槽162的数量可以为两个或两个以上。只要保证凹槽162、凸条161a两者在数量和形状上匹配即可。第二凸起152远离本体部153的一端与圆弧形侧板160的端部保持设定距离。即第二凸起152的至少一部分并未被圆弧形侧板160覆盖。

参阅图4和图7，当将两个圆弧形齿条140进行拼接时，为描述方便起见，将其中一个圆弧形齿条140记为第一圆弧形齿条，另外一个圆弧形齿条140记为第二圆弧形齿条。第二圆弧形齿条上的第二凸起152与第一圆弧形齿条上的第一缺口151a配合，第一圆弧形齿条上的第一凸起151与第二圆弧形齿条上的第二缺口152a配合，使得第一圆弧形齿条上的圆弧形底板150与第二圆弧形齿条上的圆弧形底板150能在整个圆形齿轮130的周向上进行无间隙拼接。同时，第一圆弧形齿条上的凸条161a与第二圆弧形齿条上的凹槽162配合，可以第一圆弧形齿条和第二圆弧形齿条在整个圆形齿轮130的径向上进行限位，防止第一圆弧形齿条和第二圆弧形齿条在整个圆形齿轮130的径向上产生滑移，从而提高两者的径向安装精度和安装稳定性。并且第二圆弧形齿条上定位柱152b与第一圆弧形齿条上的定位孔161b配合，可以第一圆弧形齿条和第二圆弧形齿条在整个圆形齿轮130的周向上进行限位，防止第一圆弧形齿条和第二圆弧形齿条在整个圆形齿轮130的周向上产生滑移，从而提高两者的周向安装精度和安装稳定性。

在一些实施例中，位于两个圆弧形齿条140拼接处的两个内轮齿170的齿间距为圆弧形齿条140其它部位两个内轮齿170的齿间距的整数倍，这样可以保证拼接所形成的圆形齿轮130有很好的啮合精度，防止出现啮合过程中的脱齿现象。在本实施例中，倍数为一倍，即位于两个圆弧形齿条140拼接处的两个内轮齿170的齿间距等于圆弧形齿条140其它部位两个内轮齿170的齿间距。在其它实施例中，当倍数取大于一的整数时，即位于两个圆弧形齿条140拼接处的两个内轮齿170的齿间距大于圆弧形齿条140其它部位两个内轮齿170的齿间距。

参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，转动组件201包括转盘210和转轴220。转轴220与固定座110转动连接，转盘210固定在转轴220上。具体而言，转盘210包括转动座211、中间圆筒212和扇叶213，转动座211大致为圆盘形状，转动座211水平设置，转轴220穿设在固定座110上而使其上端与转动座211固定连接，当转轴220转动时，可以驱动转动座211相对固定座110产生转动。中间圆筒212与转动座211固定连接，中间圆筒212与转动座211两者可以同轴设置，中间圆筒212的直径小于转动座211的直径，使得中间圆筒212位于转动座211的中心位置。扇叶213大致呈薄片状结构，扇叶213的数量为多个，扇叶213可以沿转动座211的径向延伸，多个扇叶213沿转动座211的周向间隔设置，使得相邻两个扇叶213之间形成一个收容槽214。

参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，容置组件301包括容置盒310、转动试剂瓶320、均相试剂瓶330和混匀齿轮，容置盒310则收容在收容槽214中。当转轴220驱动转动座211转动时，容置盒310跟随转动座211转动而绕转轴220做公转运动。容置盒310上可以设置有多个容置位，均相试剂瓶330的数量可以为多个，例如三个等。均相试剂瓶330则放置在容置盒310的其中三个容置位上，均相试剂瓶330用于盛放为溶液状态的均相试剂。当均相试剂瓶330放置在容置盒310的容置位后，均相试剂瓶330不会在容置位中产生转动，即均相试剂瓶330不会绕自身的中心轴线做自转。在转轴220驱动转动座211转动时的情况下，均相试剂瓶330跟随容置盒310绕转轴220做公转运动。在其他实施例中，容置组件301包括容置盒310、转动试剂瓶320、均相试剂腔330和混匀齿轮，容置盒310则收容在收容槽214中。均相试剂腔330为容置盒310一体成型形成的腔体，容置盒310上可以设置有多个均相试剂腔，例如三个等。

转动试剂瓶320则放置在容置盒310最边缘的容置位上，该最边缘的容置位相对其它容置位更加靠近圆形齿轮130，转动试剂瓶320的数量为一个，转动试剂瓶320用于盛放悬浮液状态的固相试剂，在该固相试剂中，固体磁微粒处于悬浮状态。转动试剂瓶320可以呈圆柱形，当然，容置盒310的容置位为与转动试剂瓶320相适配的圆柱形孔，转动试剂瓶320插置在该圆柱形孔的容置位中。混匀齿轮安装在转动试剂瓶320的底部，混匀齿轮为外齿轮，该混匀齿轮与圆形齿轮130相啮合。因此，当转轴220驱动转动座211转动时，容置盒310跟随转动座211转动而绕转轴220做公转运动，使得转动试剂瓶320和均相试剂瓶330两者均绕转轴220做公转运动，同时，由于转动试剂瓶320底部的混匀齿轮与圆形齿轮130相啮合，将使得圆形齿轮130通过混匀齿轮驱动转动试剂瓶320绕自身中心轴线相对容置盒310转动，即在容置盒310中产生自转。

因此，当转轴220驱动转动座211运动时，可以使得转动试剂瓶320同时产生公转和自转运动，公转和自转运动会对转动试剂瓶320中的悬浮液产生比较强烈的振荡，从而使得悬浮液状态的固相试剂形成紊流，最终使得固相试剂中的固体磁微粒始终处于悬浮状态，避免固体磁微粒沉淀在转动试剂瓶320的底部，以便后续采用针抽取的固相试剂中含有一定比例的固体磁微粒，以保证后续测试结果的准确性。均相试剂瓶330中盛放溶液状态的为均相试剂，均相试剂瓶330不需要混匀。

圆形齿轮130为内齿轮，混匀齿轮为外齿轮，混匀齿轮位于圆形齿轮130所围成的空间内，使得混匀齿轮充分利用混匀齿轮所围成的现有空间，无需占用圆形齿轮130的外部空间，从而提高整个混匀装置10在结构上的紧凑性。当然，在其它实施例中，圆形齿轮130和混匀齿轮两者均可以为外齿轮。

参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，驱动组件401位于固定座110的下方而位于收容腔102之外，转轴220穿设在固定座110中，转轴220的上端与转盘210连接，即转盘210位于固定座110的上方，从而使得驱动组件401和转盘210两者分居固定座110的相对两侧。驱动组件401与转轴220的下端连接。驱动组件401包括电机410、主动轮420、从动轮430和同步带440，电机410可以为伺服电机410或步进电机410等，可以做间歇性转动。主动轮420设置在电机410的输出轴上，从动轮430与转轴220的下端连接，同步带440套设在主动轮420和从动轮430上，从动轮430的直径大于主动轮420的直径，使得从动轮430对主动轮420输出的运动进行减速，提高从动轮430的扭矩。当电机410转动时，可以通过转轴220带动转盘210座间歇性运动，当电机410带动转盘210停止运动时，可以通过采样针在转动试剂瓶320和均相试剂瓶330中吸取固相试剂和均相试剂，以便后续测量和分析。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种混匀装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的混匀装置，其特征在于，所述圆弧形齿条包括圆弧形底板、圆弧形侧板和内轮齿，所述圆弧形底板固定在所述固定座上，所述圆弧形侧板与所述圆弧形底板垂直连接，所述内轮齿设置在所述圆弧形侧板的内侧面上。

3.根据权利要求2所述的混匀装置，其特征在于，所述圆弧形底板包括本体部和第一凸起，所述圆弧形侧板与所述本体部连接，所述第一凸起与所述本体部的一端连接并靠近所述本体部的内侧面设置，所述本体部与所述第一凸起之间形成有第一缺口，所述圆弧形侧板包括外延部和凸条，所述外延部悬置在所述第一缺口上，所述凸条设置在所述外延部上，所述外延部上开设有定位孔。

4.根据权利要求3所述的混匀装置，其特征在于，所述圆弧形底板还包括第二凸起，所述第二凸起与所述本体部的另一端连接并靠近所述本体部的外侧面设置，所述第二凸起与所述本体部之间形成有第二缺口，所述圆弧形侧板的端部上设置有凹槽，所述第二凸起远离所述本体部的一端与所述圆弧形侧板的端部保持设定距离，所述第二凸起上设置有与所述定位孔配合的定位柱。

5.根据权利要求2所述的混匀装置，其特征在于，还包括沿所述圆弧形底板的周向间隔设置的多个加强肋，所述加强肋同时连接所述圆弧形底板和所述圆弧形侧板的外侧面。

6.根据权利要求2所述的混匀装置，其特征在于，位于两个圆弧形齿条拼接处的两个内轮齿的齿间距为所述圆弧形齿条其它部位两个内轮齿的齿间距的整数倍。

7.根据权利要求1所述的混匀装置，其特征在于，所述固定组件还包括侧筒，所述侧筒与所述固定座的边缘连接，所述侧筒与所述固定座共同围成收容腔，所述圆弧形齿条和所述转盘均位于所述收容腔中。

8.根据权利要求1所述的混匀装置，其特征在于，所述转盘包括转动座、中间圆筒和扇叶，所述中间圆筒与所述转动座同轴设置，所述扇叶设置在所述转动座上并与所述中间圆筒连接，所述扇叶为多个并沿所述转动座的径向延伸，多个所述扇叶沿所述转动座的周向间隔设置，相邻两个所述扇叶之间形成容置所述容置盒的收容槽。

9.根据权利要求1所述的混匀装置，其特征在于，所述容置组件还包括均相试剂瓶，所述均相试剂瓶固定设置在所述容置盒内。

10.根据权利要求1所述的混匀装置，其特征在于，还包括驱动组件，所述转轴穿设在所述固定座中，所述驱动组件和所述转盘分居所述固定座的相对两侧；所述驱动组件包括电机、主动轮、从动轮和同步带，所述主动轮设置在所述电机上，所述从动轮设置在所述转轴上，所述同步带套设在所述主动轮和所述从动轮上，所述从动轮的直径大于所述主动轮的直径。