CN113731650B - 用于全自动制片机的一体化离心系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于全自动制片机的一体化离心系统与方法，属于制片机技术领域，该用于全自动制片机的一体化离心系统包括底座；壳体，壳体固定连接于底座的上端；本装置在对多个试管进行离心处理时，会使得多个试管一边基于壳体的中点作圆周离心运动，一边自身发生转动，通过施加两相混合的离心处理方式，可以对多个试管进行效果极好地离心处理，使得样本中细胞与杂志的分离更加彻底，提高后续制片和病理检测的准确度，并且本装置通过三轴移动机械臂实现自动安装多个试管，与壳体成一体化，使得离心处理的操作效率更高，此外，通过结构的巧妙设计只设有一个伺服电机作为动力源就可实现开关门机构和离心机构的交替运转。

Description

用于全自动制片机的一体化离心系统与方法

技术领域

本发明属于制片机技术领域，具体涉及用于全自动制片机的一体化离心系统与方法。

背景技术

全自动制片机是根据液基细胞学(LBC)原理，利用细胞学检测技术(TCT)完成脱落细胞涂片的自动制片过程，能显著改善病理细胞学制片质量，为病理学筛查提供良好的样品。具体是利用了气动与液动原理，将收集的细胞样本进行细胞分散、过滤采集和转移，通过计算机控制气动、流体动力系统用于细胞采集的全过程，并采用生化学原理，把收集在过滤膜上的细胞向玻片自然吸附，达到细胞完美转移，单层均匀平铺的目的，便于染色和诊断。其中细胞分散这一步需要使用离心系统对试管内的细胞样品进行离心处理以分离出样本中的细胞和其他杂质，为后续的制片过程提供干净的背景。

现有的全自动制片机的离心系统的运作方式为单相的水平离心运动，离心处理效果不够理想，导致样本中细胞与杂志的分离不够彻底，会降低后续制片成品的准确度，且试管的安装系统与离心系统分为两套设备，操作较为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供用于全自动制片机的一体化离心系统与方法，旨在解决现有技术中由于离心系统的运作方式为单相的水平离心运动，离心处理效果不够理想，导致样本中细胞与杂志的分离不够彻底，会降低后续制片成品的准确度，且试管的安装系统与离心系统分为两套设备，操作较为不便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

用于全自动制片机的一体化离心系统，包括：

底座；

壳体，所述壳体固定连接于底座的上端，所述壳体内开设有下空槽和上空槽；

三轴移动机械臂，所述三轴移动机械臂固定连接于底座的上端；

多个试管，多个所述试管均安装于三轴移动机械臂上；

离心机构，所述离心机构包括转子、第一锥形齿轮、多个套筒和第二锥形齿轮，所述转子转动连接于上空槽的上内壁，且转子的下端活动贯穿下空槽的上内壁并向下延伸，多个所述套筒均转动连接于转子的圆周表面，多个所述第二锥形齿轮分别固定连接于多个套筒的圆周表面，所述第一锥形齿轮固定连接于上空槽的下内壁，且第一锥形齿轮与多个第二锥形齿轮均啮合；

多组安装机构，多组所述安装机构分别与多个试管连接以实现将其分别固定于多个套筒内；以及

驱动机构，所述驱动机构与离心机构连接以实现其运转。

作为本发明一种优选的方案，每组所述安装机构均包括试管盖、多个圆形置物槽、电动伸缩杆和圆形卡槽，所述试管盖活动卡接于其中一个试管的顶端，所述试管盖与其中一个套筒相匹配，多个所述圆形置物槽均开设于试管盖的圆周表面，多个所述电动伸缩杆分别固定连接于多个圆形置物槽内，多个所述圆形卡槽均开设于其中一个套筒的圆周表面，且多个圆形卡槽分别与多个电动伸缩杆相匹配。

作为本发明一种优选的方案，还包括开关门机构，所述驱动机构与开关门机构连接以实现其运转，所述开关门机构包括正反转动部件、第一传动部件、铰轴和壳体盖，所述壳体盖通过铰轴活动铰接于壳体的上端，所述正反转动部件通过第一传动部件与铰轴连接以实现其正转或反转以带动壳体盖打开或关闭从而配合离心机构进行离心作业。

作为本发明一种优选的方案，所述第一传动部件包括第四转杆、第一皮带轮、第二皮带轮和皮带，所述第四转杆转动连接于下空槽的一侧内壁，且第四转杆的一端活动贯穿壳体的一侧端并向外延伸，所述第一皮带轮和第二皮带轮分别固定连接于第四转杆和铰轴的圆周表面，所述皮带传动连接于第一皮带轮和第二皮带轮的圆周表面。

作为本发明一种优选的方案，所述驱动机构包括第二转杆、伺服电机、两个第二直齿轮和两组第二传动部件，所述伺服电机固定连接于下空槽的下内壁，所述第二转杆转动连接于下空槽的下内壁，两个所述第二直齿轮分别固定连接于伺服电机的输出轴的圆周表面和第二转杆的圆周表面，且两个第二直齿轮相啮合，所述伺服电机通过其中一组第二传动部件与转子连接以实现传动，所述第二转杆通过另一组第二传动部件与正反转动部件连接以实现传动，两组所述第二传动部件间歇交替运转。

作为本发明一种优选的方案，所述壳体内开设有圆形转槽，所述转子的圆周表面固定连接有圆形转块，且圆形转块转动连接于圆形转槽内。

作为本发明一种优选的方案，还包括多个物质浓度检测器，多个所述物质浓度检测器分别固定连接于多个试管和多个试管盖的底端。

作为本发明一种优选的方案，所述底座的一侧端固定连接有PLC控制器，且PLC控制器与三轴移动机械臂、伺服电机、多个电动伸缩杆和物质浓度检测器均电性连接。

作为本发明一种优选的方案，多个所述套筒基于转子的中点呈圆周排列并均匀分布。

一种用于全自动制片机的一体化离心系统的使用方法，包括如下步骤：

S1：首先在多个试管内储存上样品，然后调整多个试管的位置使得多个电动伸缩杆分别对准多个圆形卡槽，再将多个试管安装于三轴移动机械臂上；

S2：待多个试管安装完成后，首先通过PLC控制器控制伺服电机正向运转，伺服电机会通过两个第二直齿轮的传动作用带动第二转杆转动，此时只有与第二转杆连接的一组第二传动部件运转，然后正反转动部件开始运转从而带动第四转杆转动，第四转杆再通过第一皮带轮、第二皮带轮和皮带的传动作用带动铰轴和壳体盖转动打开壳体，直到壳体完全打开后，通过PLC控制器控制伺服电机停止运转；

S3：待壳体完全打开后，通过PLC控制器控制三轴移动机械臂带动多个试管向下移动至上空槽内，再通过PLC控制器控制三轴移动机械臂带动多个试管分别插入多个套筒内，再通过PLC控制器控制多个电动伸缩杆伸长分别卡接入多个圆形卡槽内，从而将多个试管分别固定在多个套筒内，然后通过PLC控制器控制伺服电机继续正向运转，此时正反转动部件会带动第四转杆反向转动，从而带动铰轴和壳体盖反向转动关闭壳体，然后停止伺服电机；

S4：待多个试管固定完成后，通过PLC控制器控制三轴移动机械臂与多个试管脱离并从上空槽内移出，然后通过PLC控制器控制伺服电机反向运转，此时只有与转子连接的另一组第二传动部件运转，然后转子开始转动带动多个套筒、第二锥形齿轮和试管在水平方向基于转子的中点作圆周运动，同时由于第一锥形齿轮和多个第二锥形齿轮的啮合会使得多个套筒、第二锥形齿轮和试管再基于自身的中点在竖直方向转动，从而对多个试管内的样品进行离心作业，在离心过程中，多个物质浓度检测器会实时检测多个试管内的上清液和下浊液的物质浓度；

S5：待多个物质浓度检测器测得的物质浓度达到设定的阈值时，多个物质浓度检测器会将所测信号传输给PLC控制器，然后PLC控制器会控制伺服电机停止反向运转并开始正向运转，从而通过正反转动部件带动铰轴和壳体盖再转动打开壳体，待壳体完全打开后，停止伺服电机运转，然后控制三轴移动机械臂向下移动伸入上空槽内并固定住多个试管，然后控制多个电动伸缩杆收缩从多个圆形卡槽内拔出，再控制三轴移动机械臂带动多个试管向上移动，然后取下多个试管完成离心作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本方案中，设有的离心机构可以使得多个试管一边在水平方向基于转子的中点作圆周运动，一边在竖直方向发生自转，通过对多个试管内的样品施加两相交替混合的离心机力可以使得离心处理的效果更好，使得样本中细胞与杂志的分离更加彻底，提高后续制片和病理检测的准确度，此外，与壳体一体化的三轴移动机械臂，三轴移动机械臂可实现夹紧松开多个试管以及带动多个试管在X、Y、Z三轴方向位移，通过一体化的设计可以使得装置的操作更加便捷。

2、本方案中，通过三轴移动机械臂带动多个试管分别插入多个套筒内后，再控制多个电动伸缩杆伸长分别卡接入多个圆形卡槽内，可以将多个试管分别固定在多个套筒内，使得多个试管在离心处理时固定得更加牢固不会发生偏离。

3、本方案中，多个试管内均设置有两个物质浓度检测器用于检测其中上清液和下浊液部分的物质浓度，并将所测得的数据实时传输给PLC控制器，通过PLC控制器设置有上清液和下浊液的物质浓度阈值，当浓度都达标后可以自动停止离心机构运转，从而可以智能控制离心处理的时间。

4、本方案中，壳体的上端通过铰轴活动铰接有壳体盖用于封闭住壳体，而控制壳体盖转动的开关门机构和离心机构均通过驱动机构驱使其运转，并且通过设有的第二传动部件可以实现二者的间歇交替运转，从而通过结构的巧妙设计，只设有一个伺服电机作为动力源，起到了节省装置成本和节约资源消耗的作用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明试管未安装时的立体图；

图2为本发明试管安装后的立体图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明图3中A处的局部放大图；

图5为本发明中试管未安装时转子处的局部立体图；

图6为本发明中试管安装后转子处的局部立体图；

图7为本发明中试管处的局部爆炸图；

图8为本发明中伺服电机处的局部立体图；

图9为本发明中内棘轮处的局部爆炸图；

图10为本发明中壳体处的局部爆炸图。

图中：1、底座；2、壳体；201、下空槽；202、上空槽；203、铰轴；204、壳体盖；3、三轴移动机械臂；4、试管；401、试管盖；402、圆形置物槽；403、电动伸缩杆；404、圆形卡槽；405、物质浓度检测器；5、转子；501、套筒；502、第一锥形齿轮；503、第二锥形齿轮；504、圆形转块；505、圆形转槽；6、T形滑槽；601、T形滑块；602、环形齿条；603、半齿轮；604、第一转杆；605、第二转杆；606、直齿条；607、第一直齿轮；608、第三转杆；609、第三锥形齿轮；610、第四锥形齿轮；611、第四转杆；612、第一皮带轮；613、第二皮带轮；614、皮带；7、伺服电机；701、第二直齿轮；702、第一环形转盘；703、第五转杆；704、棘爪；705、内棘轮；706、弹簧；707、第二环形转盘；708、连接板；8、PLC控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-10，本发明提供以下技术方案：

用于全自动制片机的一体化离心系统，包括：

底座1；

壳体2，壳体2固定连接于底座1的上端，壳体2内开设有下空槽201和上空槽202；

三轴移动机械臂3，三轴移动机械臂3固定连接于底座1的上端；

多个试管4，多个试管4均安装于三轴移动机械臂3上；

离心机构，离心机构包括转子5、第一锥形齿轮502、多个套筒501和第二锥形齿轮503，转子5转动连接于上空槽202的上内壁，且转子5的下端活动贯穿下空槽201的上内壁并向下延伸，多个套筒501均转动连接于转子5的圆周表面，多个第二锥形齿轮503分别固定连接于多个套筒501的圆周表面，第一锥形齿轮502固定连接于上空槽202的下内壁，且第一锥形齿轮502与多个第二锥形齿轮503均啮合；

多组安装机构，多组安装机构分别与多个试管4连接以实现将其分别固定于多个套筒501内；以及

驱动机构，驱动机构与离心机构连接以实现其运转。

在本发明的具体实施例中，底座1起到支撑固定装置其他结构的作用，壳体2固定在底座1的上端中部，壳体2为离心机的壳体，壳体2的上端为四个呈十字形排列的矩形开口，壳体2的内部上侧开设有上空槽202，下部开设有下空槽201，上空槽202与壳体2上端的开口连通，底座1的上端还固定有三轴移动机械臂3，三轴移动机械臂3由左右两侧的Z轴位移装置、中部的圆形安装板、圆形安装板下端的两个X轴位移装置和两个Y轴位移装置以及通过两个X轴位移装置和两个Y轴位移装置下端连接的四个机械爪构成，四个机械爪内分别夹紧有四个试管4，四个试管4内储存有待离心处理的样本，四个试管4的头部开口处相靠近，上空槽202的上内壁中部转动有转子5，转子5的下端向下活动贯穿上空槽202的下内壁和下空槽201的上内壁并向下延伸至下空槽201内，转子5的圆周表面位于上空槽202内的部分转动有四个套筒501，套筒501由靠近转子5的圆杆部分和远离转子5的空心筒部分组成，上空槽202的下内壁中部固定有第一锥形齿轮502，转子5从第一锥形齿轮502的内壁穿过并不与其接触，四个套筒501的圆周表面圆杆部分均固定有第二锥形齿轮503，四个第二锥形齿轮503均与第一锥形齿轮502斜啮合，通过三轴移动机械臂3的Z轴位移装置可以带动四个试管4向下移动通过壳体2上端的开口进入上空槽202内并对准四个套筒501，然后通过三轴移动机械臂3的X轴位移装置和Y轴位移装置可以将四个试管4插入四个套筒501内，再通过设有的安装机构固定在四个套筒501内，然后通过三轴移动机械臂3的四个机械爪松开四个试管4再通过Z轴位移装置向上离开壳体2，然后通过设有的驱动机构带动转子5转动，进而可以带动四个套筒501、第二锥形齿轮503和试管4转动，使得四个试管4基于转子5的中点为圆心作圆周运动，同时由于四个第二锥形齿轮503和第一锥形齿轮502斜啮合会使得四个第二锥形齿轮503自身发生转动，从而使得四个试管4一边公转一边自转受到两相混合的离心力，使得离心处理的效果得以提升。上述三轴移动机械臂3与外部电源电性连接，对于本领域技术人员而言，上述三轴移动机械臂3为现有技术，不作过多赘述；

优选的，可以根据实际情况增加试管4和套筒501的个数，使得一次性离心处理的试管4的个数进一步增加，从而进一步提高装置的生产效率。

具体的请参阅图5、图6和图7，每组安装机构均包括试管盖401、多个圆形置物槽402、电动伸缩杆403和圆形卡槽404，试管盖401活动卡接于其中一个试管4的顶端，试管盖401与其中一个套筒501相匹配，多个圆形置物槽402均开设于试管盖401的圆周表面，多个电动伸缩杆403分别固定连接于多个圆形置物槽402内，多个圆形卡槽404均开设于其中一个套筒501的圆周表面，且多个圆形卡槽404分别与多个电动伸缩杆403相匹配。

本实施例中：四个试管4的顶端开口处均活动卡接有试管盖401用于封堵住试管4，试管盖401的圆周表面开设有六个均匀分布的圆形置物槽402，六个圆形置物槽402的相靠近的内壁均固定有电动伸缩杆403，套筒501的圆周表面开设有六个均匀分布的圆形卡槽404，将四个试管4分别插入四个套筒501内后，通过多个电动伸缩杆403伸长并分别卡接入多个圆形卡槽404内可以将四个试管4固定于四个套筒501内，从而完成四个试管4的安装，当需要卸下时，通过控制多个电动伸缩杆403收缩回多个圆形置物槽402内可以实现。上述多个电动伸缩杆403均与外部电源电性连接，对于本领域技术人员而言，上述多个电动伸缩杆403为现有技术，不作过多赘述。

具体的请参阅图1、图3、图4、图8和图10，还包括开关门机构，驱动机构与开关门机构连接以实现其运转，开关门机构包括正反转动部件、第一传动部件、铰轴203和壳体盖204，壳体盖204通过铰轴203活动铰接于壳体2的上端，正反转动部件通过第一传动部件与铰轴203连接以实现其正转或反转以带动壳体盖204打开或关闭从而配合离心机构进行离心作业；

具体的，第一传动部件包括第四转杆611、第一皮带轮612、第二皮带轮613和皮带614，第四转杆611转动连接于下空槽201的一侧内壁，且第四转杆611的一端活动贯穿壳体2的一侧端并向外延伸，第一皮带轮612和第二皮带轮613分别固定连接于第四转杆611和铰轴203的圆周表面，皮带614传动连接于第一皮带轮612和第二皮带轮613的圆周表面；

正反转动部件包括往复移动组件、直齿条606、第一直齿轮607、第三转杆608、第三锥形齿轮609和第四锥形齿轮610，第三转杆608的上下两端分别转动连接于下空槽201的上下内壁，第三锥形齿轮609和第四锥形齿轮610分别固定连接于第三转杆608和第四转杆611的圆周表面，且第四锥形齿轮610与第三锥形齿轮609相啮合，第一直齿轮607固定连接于第三转杆608的圆周表面，直齿条606设于下空槽201内，且直齿条606与第一直齿轮607相啮合，往复移动组件与直齿条606连接以实现其作往复直线运动；

往复移动组件包括T形滑槽6、T形滑块601、环形齿条602、半齿轮603和第一转杆604，T形滑槽6开设于下空槽201的上内壁，T形滑块601滑动连接于T形滑槽6内，环形齿条602固定连接于T形滑块601的下端，直齿条606固定连接于环形齿条602的一侧端，第一转杆604转动连接于下空槽201的上内壁，半齿轮603固定连接于第一转杆604的圆周表面，且半齿轮603与环形齿条602间歇啮合。

本实施例中：壳体2的上端前部通过铰轴203活动铰接有壳体盖204，下空槽201的上内壁右部开设有T形滑槽6，T形滑槽6内滑动有T形滑块601，由于二者为T形所以T形滑块601只能沿着T形滑槽6内前后滑动而不会掉下，T形滑块601的下端固定有环形齿条602，环形齿条602的齿分布于左右内壁，下空槽201的上内壁转动有第一转杆604，第一转杆604的圆周表面固定有半齿轮603，环形齿条602的右端固定有直齿条606，直齿条606的右侧，第三转杆608转动于下空槽201的上下内壁之间，第三转杆608的圆周表面固定有第一直齿轮607，第一直齿轮607与直齿条606啮合，下空槽201的右内壁转动有第四转杆611，第四转杆611的右端活动贯穿壳体2的右端，第四转杆611在壳体2内的部分固定有第四锥形齿轮610，第四锥形齿轮610与固定在第三转杆608上的第三锥形齿轮609斜啮合，第四转杆611在壳体2外的部分固定有第一皮带轮612，铰轴203右部固定有第二皮带轮613，第一皮带轮612和第二皮带轮613通过皮带614实现传动，当第一转杆604转动时会带动半齿轮603转动，此时半齿轮603与环形齿条602右侧的齿啮合，从而会带动环形齿条602、T形滑块601和直齿条606向前移动，进而带动第一直齿轮607、第三转杆608、第三锥形齿轮609、第四锥形齿轮610和第四转杆611转动，进而通过第一皮带轮612、第二皮带轮613和皮带614的传动作用带动铰轴203和壳体盖204转动，从而使得壳体2上端打开，此时停止第一转杆604的转动会使得壳体2保持打开状态供四个试管4通过，当继续使得第一转杆604转动时，半齿轮603会转动至与环形齿条602右侧的齿脱离接触并开始与左侧的齿啮合，进而会带动直齿条606向后移动，从而使得铰轴203和壳体盖204反向转动关闭上壳体2。

具体的请参阅图8和图9，驱动机构包括第二转杆605、伺服电机7、两个第二直齿轮701和两组第二传动部件，伺服电机7固定连接于下空槽201的下内壁，第二转杆605转动连接于下空槽201的下内壁，两个第二直齿轮701分别固定连接于伺服电机7的输出轴的圆周表面和第二转杆605的圆周表面，且两个第二直齿轮701相啮合，伺服电机7通过其中一组第二传动部件与转子5连接以实现传动，第二转杆605通过另一组第二传动部件与正反转动部件连接以实现传动，两组第二传动部件间歇交替运转；

具体的，两组第二传动部件相对称，每组第二传动部件均包括第一环形转盘702、内棘轮705、第二环形转盘707、多个第五转杆703、棘爪704和弹簧706，第一环形转盘702和第二环形转盘707均设于下空槽201内，多个第五转杆703均转动连接于第一环形转盘702的上端，多个棘爪704分别固定连接于多个第五转杆703的上端，内棘轮705固定连接于第二环形转盘707的下端，且内棘轮705与多个棘爪704均间歇啮合，连接板708固定连接于第一环形转盘702的上端，多个弹簧706的一端分别固定连接于多个棘爪704的一侧端，多个弹簧706的另一端分别固定连接于连接板708的多个侧端；

其中一个第一环形转盘702固定连接于伺服电机7的输出轴的圆周表面，其中一个第二环形转盘707固定连接于转子5的圆周表面，另一个第一环形转盘702固定连接于第二转杆605的圆周表面，另一个第二环形转盘707固定连接于第一转杆604的圆周表面。

本实施例中：下空槽201的下内壁转动有第二转杆605，第二转杆605位于第一转杆604的正下侧，下空槽201的下内壁还固定有伺服电机7，伺服电机7位于转子5的正下侧，伺服电机7的输出轴和第二转杆605之间通过两个第二直齿轮701传动，第二直齿轮701和第二转杆605的圆周表面均固定有第一环形转盘702，两个第一环形转盘702的圆周表面均转动有三个第五转杆703，六个第五转杆703的上端均固定有棘爪704，两个第一环形转盘702的上端中部均固定有连接板708，两个连接板708和六个棘爪704之间通过六个弹簧706连接，转子5和第一转杆604的圆周表面均固定有第二环形转盘707，两个第二环形转盘707的下端均固定有内棘轮705，两个内棘轮705分别与六个棘爪704间歇啮合，两个内棘轮705的棘齿方向相反，左侧的三个棘爪704和右侧的三个棘爪704的棘齿方向也相反，当伺服电机7正向运转时，会带动第二转杆605和两个伺服电机7转动，此时位于左侧的三个棘爪704的转动方向与位于左侧的内棘轮705的棘齿相顺二者不会啮合，位于左侧的三个棘爪704会在三个弹簧706的压缩回弹作用下不断小幅度来回转动，左侧的第二环形转盘707和转子5不会转动，而位于右侧的三个棘爪704的转动方向与位于右侧的内棘轮705的棘齿相逆二者啮合，从而会带动位于右侧的第二环形转盘707和第一转杆604转动，从而使得伺服电机7正向运转时，离心机构不会运转，而开关门机构运转，同理，当伺服电机7反向运转时，离心机构运转，而开关门机构不会运转。伺服电机7可以根据实际需要选择不同型号，例如选择型号为Y630-10/1180，伺服电机7与外部电源电性连接，对于本领域技术人员而言，上述伺服电机7为现有技术，不作过多赘述。

具体的请参阅图4，壳体2内开设有圆形转槽505，转子5的圆周表面固定连接有圆形转块504，且圆形转块504转动连接于圆形转槽505内。

本实施例中：下空槽201和上空槽202的中部开设有圆形转槽505，转子5活动贯穿圆形转槽505而过，转子5的圆周表面还固定有圆形转块504，圆形转块504沿着圆形转槽505内转动，可以起到令转子5的转动更加稳定的作用。

具体的请参阅图7，还包括多个物质浓度检测器405，多个物质浓度检测器405分别固定连接于多个试管4和多个试管盖401的底端。

本实施例中：四个试管盖401的相远离的底端均固定有物质浓度检测器405，这四个物质浓度检测器405用于检测四个试管4内上清液部分的物质浓度，四个试管4的底端内壁也均固定有物质浓度检测器405，这四个物质浓度检测器405用于检测四个试管4内下浊液部分的物质浓度。

具体的请参阅图2，底座1的一侧端固定连接有PLC控制器8，且PLC控制器8与三轴移动机械臂3、伺服电机7、多个电动伸缩杆403和物质浓度检测器405均电性连接。

本实施例中：底座1的右端固定有PLC控制器8，PLC控制器8与外部电源电性连接，PLC控制器8可控制三轴移动机械臂3的X轴、Y轴、Z轴装置运转以及四个机械爪的夹紧和松开，PLC控制器8也可控制伺服电机7正向运转、反向运转和停止运转，PLC控制器8也可控制多个电动伸缩杆403伸长或收缩，同时PLC控制器8也会实时接收多个物质浓度检测器405测得的物质浓度信号，并设置有上清液和下浊液的物质浓度阈值以智能控制离心处理的时间。对于本领域技术人员而言，上述PLC控制器8为现有技术，不作过多赘述。

具体的请参阅图6，多个套筒501基于转子5的中点呈圆周排列并均匀分布。

本实施例中：四个试管4沿前后左右方向呈十字形均匀排列，四个套筒501也沿着转子5的圆周表面前后左右方向呈十字形均匀排列，可以使得四个试管4在离心处理时，转子5和四个试管4的受力都均衡，使得离心处理的效果更好，转子5也不会因为受力不匀而加剧磨损减少使用寿命。

实施例2

本发明还提供一种用于全自动制片机的一体化离心系统的使用方法，用于更好地对上述实施例1提供的用于全自动制片机的一体化离心系统的使用方法或原理作进一步的说明，其具体如下

S1：首先在多个试管4内储存上样品，然后调整多个试管4的位置使得多个电动伸缩杆403分别对准多个圆形卡槽404，再将多个试管4安装于三轴移动机械臂3上；

S2：待多个试管4安装完成后，首先通过PLC控制器8控制伺服电机7正向运转，伺服电机7会通过两个第二直齿轮701的传动作用带动第二转杆605转动，此时只有与第二转杆605连接的一组第二传动部件运转，然后正反转动部件开始运转从而带动第四转杆611转动，第四转杆611再通过第一皮带轮612、第二皮带轮613和皮带614的传动作用带动铰轴203和壳体盖204转动打开壳体2，直到壳体2完全打开后，通过PLC控制器8控制伺服电机7停止运转；

S3：待壳体2完全打开后，通过PLC控制器8控制三轴移动机械臂3带动多个试管4向下移动至上空槽202内，再通过PLC控制器8控制三轴移动机械臂3带动多个试管4分别插入多个套筒501内，再通过PLC控制器8控制多个电动伸缩杆403伸长分别卡接入多个圆形卡槽404内，从而将多个试管4分别固定在多个套筒501内，然后通过PLC控制器8控制伺服电机7继续正向运转，此时正反转动部件会带动第四转杆611反向转动，从而带动铰轴203和壳体盖204反向转动关闭壳体2，然后停止伺服电机7；

S4：待多个试管4固定完成后，通过PLC控制器8控制三轴移动机械臂3与多个试管4脱离并从上空槽202内移出，然后通过PLC控制器8控制伺服电机7反向运转，此时只有与转子5连接的另一组第二传动部件运转，然后转子5开始转动带动多个套筒501、第二锥形齿轮503和试管4在水平方向基于转子5的中点作圆周运动，同时由于第一锥形齿轮502和多个第二锥形齿轮503的啮合会使得多个套筒501、第二锥形齿轮503和试管4再基于自身的中点在竖直方向转动，从而对多个试管4内的样品进行离心作业，在离心过程中，多个物质浓度检测器405会实时检测多个试管4内的上清液和下浊液的物质浓度；

S5：待多个物质浓度检测器405测得的物质浓度达到设定的阈值时，多个物质浓度检测器405会将所测信号传输给PLC控制器8，然后PLC控制器8会控制伺服电机7停止反向运转并开始正向运转，从而通过正反转动部件带动铰轴203和壳体盖204再转动打开壳体2，待壳体2完全打开后，停止伺服电机7运转，然后控制三轴移动机械臂3向下移动伸入上空槽202内并固定住多个试管4，然后控制多个电动伸缩杆403收缩从多个圆形卡槽404内拔出，再控制三轴移动机械臂3带动多个试管4向上移动，然后取下多个试管4完成离心作业。

本实施例中：本装置在对多个试管4进行离心处理时，会使得多个试管4一边基于壳体2的中点作圆周离心运动，一边自身发生转动，通过施加两相混合的离心处理方式，可以对多个试管4进行效果极好地离心处理，使得样本中细胞与杂志的分离更加彻底，提高后续制片和病理检测的准确度，并且本装置通过三轴移动机械臂3实现自动安装多个试管4，与壳体2成一体化，使得离心处理的操作效率更高，此外，通过结构的巧妙设计只设有一个伺服电机7作为动力源就可实现开关门机构和离心机构的交替运转。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于，包括：

底座(1)；

壳体(2)，所述壳体(2)固定连接于底座(1)的上端，所述壳体(2)内开设有下空槽(201)和上空槽(202)；

三轴移动机械臂(3)，所述三轴移动机械臂(3)固定连接于底座(1)的上端；

多个试管(4)，多个所述试管(4)均安装于三轴移动机械臂(3)上；

离心机构，所述离心机构包括转子(5)、第一锥形齿轮(502)、多个套筒(501)和第二锥形齿轮(503)，所述转子(5)转动连接于上空槽(202)的上内壁，且转子(5)的下端活动贯穿下空槽(201)的上内壁并向下延伸，多个所述套筒(501)均转动连接于转子(5)的圆周表面，多个所述第二锥形齿轮(503)分别固定连接于多个套筒(501)的圆周表面，所述第一锥形齿轮(502)固定连接于上空槽(202)的下内壁，且第一锥形齿轮(502)与多个第二锥形齿轮(503)均啮合；

多组安装机构，多组所述安装机构分别与多个试管(4)连接以实现将其分别固定于多个套筒(501)内；以及

驱动机构，所述驱动机构与离心机构连接以实现其运转。

2.根据权利要求1所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于：每组所述安装机构均包括试管盖(401)、多个圆形置物槽(402)、电动伸缩杆(403)和圆形卡槽(404)，所述试管盖(401)活动卡接于其中一个试管(4)的顶端，所述试管盖(401)与其中一个套筒(501)相匹配，多个所述圆形置物槽(402)均开设于试管盖(401)的圆周表面，多个所述电动伸缩杆(403)分别固定连接于多个圆形置物槽(402)内，多个所述圆形卡槽(404)均开设于其中一个套筒(501)的圆周表面，且多个圆形卡槽(404)分别与多个电动伸缩杆(403)相匹配。

3.根据权利要求2所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于：还包括开关门机构，所述驱动机构与开关门机构连接以实现其运转，所述开关门机构包括正反转动部件、第一传动部件、铰轴(203)和壳体盖(204)，所述壳体盖(204)通过铰轴(203)活动铰接于壳体(2)的上端，所述正反转动部件通过第一传动部件与铰轴(203)连接以实现其正转或反转以带动壳体盖(204)打开或关闭从而配合离心机构进行离心作业。

4.根据权利要求3所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于：所述第一传动部件包括第四转杆(611)、第一皮带轮(612)、第二皮带轮(613)和皮带(614)，所述第四转杆(611)转动连接于下空槽(201)的一侧内壁，且第四转杆(611)的一端活动贯穿壳体(2)的一侧端并向外延伸，所述第一皮带轮(612)和第二皮带轮(613)分别固定连接于第四转杆(611)和铰轴(203)的圆周表面，所述皮带(614)传动连接于第一皮带轮(612)和第二皮带轮(613)的圆周表面。

5.根据权利要求4所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于：所述驱动机构包括第二转杆(605)、伺服电机(7)、两个第二直齿轮(701)和两组第二传动部件，所述伺服电机(7)固定连接于下空槽(201)的下内壁，所述第二转杆(605)转动连接于下空槽(201)的下内壁，两个所述第二直齿轮(701)分别固定连接于伺服电机(7)的输出轴的圆周表面和第二转杆(605)的圆周表面，且两个第二直齿轮(701)相啮合，所述伺服电机(7)通过其中一组第二传动部件与转子(5)连接以实现传动，所述第二转杆(605)通过另一组第二传动部件与正反转动部件连接以实现传动，两组所述第二传动部件间歇交替运转。

6.根据权利要求5所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于：所述壳体(2)内开设有圆形转槽(505)，所述转子(5)的圆周表面固定连接有圆形转块(504)，且圆形转块(504)转动连接于圆形转槽(505)内。

7.根据权利要求6所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于：还包括多个物质浓度检测器(405)，多个所述物质浓度检测器(405)分别固定连接于多个试管(4)和多个试管盖(401)的底端。

8.根据权利要求7所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于：所述底座(1)的一侧端固定连接有PLC控制器(8)，且PLC控制器(8)与三轴移动机械臂(3)、伺服电机(7)、多个电动伸缩杆(403)和物质浓度检测器(405)均电性连接。

9.根据权利要求8所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，其特征在于：多个所述套筒(501)基于转子(5)的中点呈圆周排列并均匀分布。

10.一种用于全自动制片机的一体化离心系统的使用方法，其特征在于，使用了权利要求8所述的用于全自动制片机的一体化离心系统，包括如下步骤：

S1：首先在多个试管(4)内储存上样品，然后调整多个试管(4)的位置使得多个电动伸缩杆(403)分别对准多个圆形卡槽(404)，再将多个试管(4)安装于三轴移动机械臂(3)上；

S2：待多个试管(4)安装完成后，首先通过PLC控制器(8)控制伺服电机(7)正向运转，伺服电机(7)会通过两个第二直齿轮(701)的传动作用带动第二转杆(605)转动，此时只有与第二转杆(605)连接的一组第二传动部件运转，然后正反转动部件开始运转从而带动第四转杆(611)转动，第四转杆(611)再通过第一皮带轮(612)、第二皮带轮(613)和皮带(614)的传动作用带动铰轴(203)和壳体盖(204)转动打开壳体(2)，直到壳体(2)完全打开后，通过PLC控制器(8)控制伺服电机(7)停止运转；

S3：待壳体(2)完全打开后，通过PLC控制器(8)控制三轴移动机械臂(3)带动多个试管(4)向下移动至上空槽(202)内，再通过PLC控制器(8)控制三轴移动机械臂(3)带动多个试管(4)分别插入多个套筒(501)内，再通过PLC控制器(8)控制多个电动伸缩杆(403)伸长分别卡接入多个圆形卡槽(404)内，从而将多个试管(4)分别固定在多个套筒(501)内，然后通过PLC控制器(8)控制伺服电机(7)继续正向运转，此时正反转动部件会带动第四转杆(611)反向转动，从而带动铰轴(203)和壳体盖(204)反向转动关闭壳体(2)，然后停止伺服电机(7)；

S4：待多个试管(4)固定完成后，通过PLC控制器(8)控制三轴移动机械臂(3)与多个试管(4)脱离并从上空槽(202)内移出，然后通过PLC控制器(8)控制伺服电机(7)反向运转，此时只有与转子(5)连接的另一组第二传动部件运转，然后转子(5)开始转动带动多个套筒(501)、第二锥形齿轮(503)和试管(4)在水平方向基于转子(5)的中点作圆周运动，同时由于第一锥形齿轮(502)和多个第二锥形齿轮(503)的啮合会使得多个套筒(501)、第二锥形齿轮(503)和试管(4)再基于自身的中点在竖直方向转动，从而对多个试管(4)内的样品进行离心作业，在离心过程中，多个物质浓度检测器(405)会实时检测多个试管(4)内的上清液和下浊液的物质浓度；

S5：待多个物质浓度检测器(405)测得的物质浓度达到设定的阈值时，多个物质浓度检测器(405)会将所测信号传输给PLC控制器(8)，然后PLC控制器(8)会控制伺服电机(7)停止反向运转并开始正向运转，从而通过正反转动部件带动铰轴(203)和壳体盖(204)再转动打开壳体(2)，待壳体(2)完全打开后，停止伺服电机(7)运转，然后控制三轴移动机械臂(3)向下移动伸入上空槽(202)内并固定住多个试管(4)，然后控制多个电动伸缩杆(403)收缩从多个圆形卡槽(404)内拔出，再控制三轴移动机械臂(3)带动多个试管(4)向上移动，然后取下多个试管(4)完成离心作业。

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