CN114091496A - 一种自动旋转识别试管条码装置及全自动样品处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明专利提供了一种自动旋转识别试管条码装置，当第一检测装置检测到样本托处于旋转扫码位时，控制器控制第二驱动装置启动。当第二检测装置检测到样本托处于夹紧状态时，控制器控制第一驱动装置启动。通过第一驱动装置带动主动轮模组转动，主动轮模组带动样本托(带试管)旋转，惰轮模组和被动惰轮模组在试管的摩擦力作用下被动转动，扫码器对旋转的样本托(带试管)进行条形码识别。为了保证主动轮模组、惰轮模组和被动惰轮模组上的摩擦轮对样本托的压紧力，使用第二驱动装置控制弹簧装置的弹簧压紧力，来保证摩擦轮转动时候始终保证与样本托的贴紧，防止样本托松动，确保准确读出试管条码。本案还提供一种全自动样品处理系统。

Description

一种自动旋转识别试管条码装置及全自动样品处理系统

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，特别涉及一种自动旋转识别试管条码装置及全自动样品处理系统。

背景技术

实验室流水线是样本集中管理。单个试管沿自动化系统的传送带从实验室的一个地点输送到另一地点，在运输过程中需要对试管进行识别才能安排试管运输到下一个工位，识别出试管上的条码信息后才能通过计算机程序来对试管进行相应的管理。

由于条码贴在试管上，试管是圆柱形的，所以在流水线上运动的过程中试管条码的朝向不是固定的，但是扫码器的扫码朝向的位置是固定的，所以需要把试管旋转起来让扫码器对试管外表面扫码一圈才能准确的读到试管上面的条码。然而，随着样本托带动试管旋转过程中会导致旋转摩擦轮有磨损的情况出现，容易导致无法准确定位，造成扫码失败。

因此，如何防止样本托松动，确保准确读出试管条码，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动旋转识别试管条码装置及全自动样品处理系统，可防止样本托松动，确保准确读出试管条码。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动旋转识别试管条码装置，包括：

固定于第一支架的主动轮模组、第一驱动装置和惰轮模组，所述第一驱动装置用于驱动所述主动轮模组转动；

固定于所述第二支架的被动惰轮模组；

弹簧装置，其活动端抵接所述第一支架；

用于驱动所述弹簧装置的活动端沿弹簧伸缩方向移动的第二驱动装置；

用于检测样本托是否到达旋转扫码位的第一检测装置，以及用于检测样本托到达旋转扫码位时是否夹紧的第二检测装置；

控制装置，用于根据所述第一检测装置的信号，控制所述第二驱动装置启停，还用于根据所述第二检测装置的信号，控制所述第一驱动装置启停。

可选的，所述主动轮模组、所述惰轮模组和所述被动惰轮模组分别与所述样本托的接触点形成等腰三角形，其中，所述主动轮模组用于驱动所述样本托旋转，所述惰轮模组和所述被动惰轮模组均用于随所述样本托转动而被动旋转，所述主动轮模组和所述惰轮模组位于样本托输送装置的一侧，所述被动惰轮模组位于所述样本托输送装置的另一侧。

可选的，所述第二驱动装置包括凸轮电机和凸轮轴承，所述凸轮电机的输出轴设置有所述凸轮轴承，所述凸轮轴承用于推动所述弹簧装置的活动端移动。

可选的，还包括基板；

所述弹簧装置包括弹簧支撑柱安装板、滑轨、滑块、弹簧和弹簧支撑柱；

其中，所述弹簧支撑柱安装板和所述第二驱动装置均设置于所述基板，所述弹簧支撑柱设置于所述弹簧支撑柱安装板且沿弹簧伸缩方向伸缩，所述弹簧套设于所述弹簧支撑柱且一端抵接所述弹簧支撑柱安装板、另一端与所述滑块连接，所述滑块连接所述第一支架，所述第二驱动装置用于驱动所述滑块。

可选的，所述滑轨设置于所述基板，用于与所述滑块滑动配合。

可选的，所述第一驱动装置包括旋转电机、主动带轮和主动旋转皮带；

所述旋转电机的输出轴设置所述主动带轮，所述主动旋转皮带传动连接所述主动带轮和所述主动轮模组的主动同步带轮。

可选的，所述第一支架包括上下层叠设置的旋转模板基板和旋转电机撑紧板；

所述旋转模板基板和所述旋转电机撑紧板之间可相对移动，所述主动轮模组固定于所述旋转模板基板，所述旋转电机固定于所述旋转电机撑紧板。

可选的，所述主动轮模组包括主动同步带轮、带轴肩轴承、轴承安装板、摩擦轮中心轴和主动摩擦轮；

所述摩擦轮中心轴通过所述带轴肩轴承设置于所述轴承安装板，所述轴承安装板连接于所述旋转模板基板，所述摩擦轮中心轴上连接有所述主动同步带轮和所述主动摩擦轮，所述主动摩擦轮用于驱动样本托旋转。

可选的，所述惰轮模组包括摩擦轮中心轴、带轴肩轴承、轴承安装板和惰轮摩擦轮；

所述摩擦轮中心轴通过所述带轴肩轴承设置于所述轴承安装板，所述轴承安装板连接于所述第一支架，所述摩擦轮中心轴连接有所述惰轮摩擦轮，所述惰轮摩擦轮用于随所述样本托转动而被动旋转。

可选的，所述第一检测装置包括样本托到位传感器；

所述第二检测装置包括光电开关和感应器片，所述感应器片设置于所述第二驱动装置的活动端上。

本方案还提供一种全自动样品处理系统，包括扫码器、样本托输送装置、样本托以及如上文所述的自动旋转识别试管条码装置。

本发明所提供的一种自动旋转识别试管条码装置，其有益效果在于：

当第一检测装置检测到样本托处于旋转扫码位时，控制器控制第二驱动装置启动。当第二检测装置检测到样本托处于夹紧状态时，控制器控制第一驱动装置启动。通过第一驱动装置带动主动轮模组转动，主动轮模组带动样本托(带试管)旋转，惰轮模组和被动惰轮模组在试管的摩擦力作用下被动转动，扫码器对旋转的样本托(带试管)进行条形码识别。为了保证主动轮模组、惰轮模组和被动惰轮模组上的摩擦轮对样本托的压紧力，使用第二驱动装置控制弹簧装置的弹簧压紧力，来保证摩擦轮转动时候始终保证与样本托的贴紧，防止样本托松动，确保准确读出试管条码。

本发明还提供了一种具有上述自动旋转识别试管条码装置的全自动样品处理系统，其同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自动旋转识别试管条码装置的俯视图；

图2为本发明实施例提供的自动旋转识别试管条码装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的自动旋转识别试管条码装置的主视图；

图4为本发明实施例提供的主动轮模组的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的惰轮模组的结构示意图。

上图中：

1、被动惰轮模组；2、主动轮模组；3、样本托到位传感器；4、到位传感器安装片；5、主动旋转皮带；6、主动带轮；7、感应器片；8、光电开关；9、扫码器安装板；10、扫码器；11、样本托传输装置；12、框架；13、样本托；14、惰轮模组；15、弹簧支撑柱；16、弹簧；17、滑轨；18、弹簧支撑柱安装板；19、旋转模组基板；20、旋转电机撑紧板；21、旋转电机；22、凸轮轴承；23；条码纸；24；凸轮电机；25；凸轮电机安装板；

2-1、主动同步带轮；2-2、带轴肩轴承；2-3、轴承安装板；2-4、摩擦轮中心轴；2-5、主动摩擦轮；

14-1、摩擦轮中心轴；14-2、带轴肩轴承；14-3、轴承安装板；14-4、惰轮摩擦轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的核心是提供一种自动旋转识别试管条码装置及全自动样品处理系统，可防止样本托松动，确保准确读出试管条码。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

参考图1-图5，图1为本发明实施例提供的自动旋转识别试管条码装置的俯视图；图2为本发明实施例提供的自动旋转识别试管条码装置的结构示意图；图3为本发明实施例提供的自动旋转识别试管条码装置的主视图；图4为本发明实施例提供的主动轮模组的结构示意图；图5为本发明实施例提供的惰轮模组的结构示意图。

本发明提供了一种全自动样品处理系统，至少包括：扫码器10、样本托传输装置11、样本托13以及自动旋转识别试管条码装置。

全自动样品处理系统为多台分析仪器的并机的小流水线或实验室生化、免疫、尿仪等仪器组合的整体流水线。全自动样品处理系统通过样本托传输装置11输送样本托13，样本托13上放置试管。样本托13即为在实验室自动化系统中用于输送试管的承载装置。

扫码器10设置于自动旋转识别试管条码装置上，用于识别试管上的条码。

自动旋转识别试管条码装置用于带动样本托13旋转，同时确保旋转过程中的夹紧度，可防止样本托松动，确保扫码器10准确识别出试管条码。

其中，应当理解的是，本发明的核心在于上述自动旋转识别试管条码装置，因此，本发明实施例后续主要针对该自动旋转识别试管条码装置进行详细介绍。而对于本实施例提供的全自动样品处理系统中的其他结构，可参考相关现有技术，此处便不再细述。

具体地，请结合图2-图5，参考图1，上述自动旋转识别试管条码装置包括第一支架、第二支架、主动轮模组2、第一驱动装置、惰轮模组14、被动惰轮模组1、弹簧装置和第二驱动装置。

其中，主动轮模组2、第一驱动装置和惰轮模组14均固定于第一支架，第一驱动装置用于驱动主动轮模组2转动。被动惰轮模组1固定于第二支架。

弹簧装置的活动端抵接第一支架。

第二驱动装置用于驱动弹簧装置的活动端沿弹簧伸缩方向移动。

用于检测样本托13是否处于旋转扫码位的第一检测装置，以及用于检测样本托13到达旋转扫码位时是否夹紧的第二检测装置。

控制装置，用于根据第一检测装置的信号，控制第二驱动装置启停，以及根据第二检测装置的信号，控制第一驱动装置启停。

当第一检测装置检测到样本托13处于旋转扫码位时，控制第二驱动装置启动，以夹紧样本托。相反的，当第一检测装置未检测到样本托13处于旋转扫码位时，第一驱动装置以及第二驱动装置均不动作。

当第二检测装置检测到样本托13到达旋转扫码位且夹紧时，控制第一驱动装置驱动主动轮模组2转动。扫码器10识别到试管条码后，控制第一驱动装置停止运动，然后控制第二驱动装置运动使样本托13松开。

具体的，第一检测装置包括样本托到位传感器3。样本托到位传感器3通过到位传感器安装片4设置于第一支架上，优选地，样本托到位传感器3位于垂直于样本托输送装置11的垂线上。

该第二检测装置包括光电开关8和感应器片7，感应器片7设置于第二驱动装置的活动端上。

主动轮模组2用于驱动样本托13旋转，惰轮模组14和被动惰轮模组1均用于随样本托13转动而被动旋转，主动轮模组2和惰轮模组14位于样本托输送装置11的一侧，被动惰轮模组1位于样本托输送装置11的另一侧。

本案通过第一驱动装置带动主动轮模组2转动，主动轮模组2带动样本托13(带试管)旋转，惰轮模组14和被动惰轮模组1在试管的摩擦力作用下被动转动，扫码器对旋转的样本托13(带试管)进行条形码识别，为了保证主动轮模组2、惰轮模组14和被动惰轮模组1上的摩擦轮对样本托13的压紧力，使用第二驱动装置控制弹簧装置的弹簧压紧力，来保证摩擦轮转动时候始终保证与样本托的贴紧，防止样本托松动，确保准确读出试管条码。

在具体实施例中，主动轮模组2、惰轮模组14和被动惰轮模组1分别与样本托13的接触点/切点形成等腰三角形。被动惰轮模组1位于等腰三角形的顶角，主动轮模组2和惰轮模组14位于等腰三角形的底角。

在具体实施例中，第二驱动装置包括凸轮电机24和凸轮轴承22，凸轮电机24的输出轴设置有凸轮轴承22，凸轮轴承22用于推动弹簧装置的活动端移动。当然，第二驱动装置还可以为直线式驱动装置或其他驱动装置，任何可实现弹簧装置活动端移动的第二驱动装置均在本案保护范围内。

本案还包括基板。弹簧装置包括弹簧支撑柱安装板18、滑块、弹簧16和弹簧支撑柱15，弹簧支撑柱安装板18和第二驱动装置均设置于基板，弹簧支撑柱15设置于弹簧支撑柱安装板18且沿弹簧伸缩方向伸缩，弹簧16套设于弹簧支撑柱15且一端抵接弹簧支撑柱安装板18、另一端与滑块连接，滑块连接第一支架，第二驱动装置用于驱动滑块。具体地，滑块为L型的弯折板，弯折板的一侧边活动套设于弹簧支撑柱15上、与弹簧16连接且另一侧边连接第一支架。

上述设计可依靠凸轮电机24的转动克服弹性力，松开对样本托13的夹紧。该弹簧装置对试管兼容性好，能够兼容市场上直径在12-16mm的范围内的试管使用。当然，还可以根据实际需要设计成其他结构的弹簧装置，任何适应性改进均在本案保护范围内。

特别的，光电开关8设置于基板上，感应器片7设置于凸轮轴承22上。

为了提高弹簧装置移动的稳定性，弹簧装置还包括滑轨17，滑轨17设置于基板，用于与滑块滑动配合以提供导向。

在具体实施例中，第一驱动装置包括旋转电机21、主动带轮6和主动旋转皮带5，旋转电机21的输出轴设置主动带轮6，主动旋转皮带5传动连接主动带轮6和主动轮模组2的主动同步带轮2-1。

进一步地，第一支架包括上下层叠设置的旋转模板基板19和旋转电机撑紧板20，主动轮模组2固定于旋转模板基板19。

旋转电机21固定于旋转电机撑紧板20，通过将旋转模板基板19和旋转电机撑紧板20之间设置为可相对移动连接方式，便于对主动旋转皮带5的松紧度进行微调。

主动轮模组2包括主动同步带轮2-1、带轴肩轴承2-2、轴承安装板2-3、摩擦轮中心轴2-4和主动摩擦轮2-5。

摩擦轮中心轴2-4通过带轴肩轴承2-2设置于轴承安装板2-3，轴承安装板2-3连接于旋转模板基板19，摩擦轮中心轴2-4上连接有主动同步带轮2-1和主动摩擦轮2-5，主动摩擦轮2-5用于驱动样本托13旋转。主动摩擦轮2-5具体可为聚氨酯主动摩擦轮。

惰轮模组14包括摩擦轮中心轴14-1、带轴肩轴承14-2、轴承安装板14-3和惰轮摩擦轮14-4，摩擦轮中心轴14-1通过带轴肩轴承14-2设置于轴承安装板14-3，轴承安装板14-3连接于第一支架，摩擦轮中心轴14-1连接有惰轮摩擦轮14-4，惰轮摩擦轮14-4用于随样本托13转动而被动旋转。被动惰轮模组1的结构与惰轮模组14相似，再此不再赘述。

自动旋转识别试管条码装置的具体动作为：

样本托13通过样本托输送装置11输送到旋转扫码指定位置时，引起样本托到位传感器3感应到样本托13。样本托到位传感器3被触发，引起凸轮电机24转动，凸轮轴承22安装在凸轮电机24的输出轴上。凸轮电机24带动凸轮轴承22向顺时针方向转动，弹簧16带动旋转模组基板19通过滑轨17往样本托13方向位置移动，此过程中被压缩的弹簧靠自身弹力回到弹簧松开状态。

主动轮模组2、旋转电机21、惰轮模组14安装在旋转模组基板19会随着旋转模组基板19向样本托13方向移动，使得聚氨酯主动摩擦轮2-5和聚氨酯惰轮摩擦轮14-4贴紧在样本托13的外圆。在贴紧后，旋转电机21带动主动带轮6转动，主动旋转皮带5随之转动带动主动轮模组2转动。主动轮模组2转动并且带动样本托13转动，样本托13转动带动惰轮模组14和被动惰轮模组1转动。

扫码器10安装在扫码器安装板9上，扫码器安装板9安装在特制型材的框架12上，当样本托13旋转时，扫码器10对样本托13里面的试管进行扫码并识别条码纸23上的条形码。

样本托试管条码识别完成后，凸轮电机24逆时针转动，凸轮轴22承压着旋转模组基板19往样本托13位置反方向移动，引起弹簧16压缩松开被夹紧的样本托13，最后样本托输送装置11转动运输样本托到下一个指定工位。

本案可以解决样本托13带着试管旋转时导致旋转摩擦轮有磨损的情况出现，通过使用弹性装置压紧样本托的设计，可以补偿由于摩擦轮磨损导致的摩擦轮与样本托13出现的间隙。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，包括：

固定于第一支架的主动轮模组(2)、第一驱动装置和惰轮模组(14)，所述第一驱动装置用于驱动所述主动轮模组(2)转动；

固定于所述第二支架的被动惰轮模组(1)；

弹簧装置，其活动端抵接所述第一支架；

用于驱动所述弹簧装置的活动端沿弹簧伸缩方向移动的第二驱动装置；

用于检测样本托(13)是否到达旋转扫码位的第一检测装置，以及用于检测样本托(13)到达旋转扫码位时是否夹紧的第二检测装置；

控制装置，用于根据所述第一检测装置的信号，控制所述第二驱动装置启停，还用于根据所述第二检测装置的信号，控制所述第一驱动装置启停。

2.根据权利要求1所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，所述主动轮模组(2)、所述惰轮模组(14)和所述被动惰轮模组(1)分别与所述样本托(13)的接触点形成等腰三角形，其中，所述主动轮模组(2)用于驱动所述样本托(13)旋转，所述惰轮模组(14)和所述被动惰轮模组(1)均用于随所述样本托(13)转动而被动旋转，所述主动轮模组(2)和所述惰轮模组(14)位于样本托输送装置(11)的一侧，所述被动惰轮模组(1)位于所述样本托输送装置(11)的另一侧。

3.根据权利要求1所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，所述第二驱动装置包括凸轮电机(24)和凸轮轴承(22)，所述凸轮电机(24)的输出轴设置有所述凸轮轴承(22)，所述凸轮轴承(22)用于推动所述弹簧装置的活动端移动。

4.根据权利要求1-3任一项所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，还包括基板；

所述弹簧装置包括弹簧支撑柱安装板(18)、滑轨(17)、滑块、弹簧(16)和弹簧支撑柱(15)；

其中，所述弹簧支撑柱安装板(18)和所述第二驱动装置均设置于所述基板，所述弹簧支撑柱(15)设置于所述弹簧支撑柱安装板(18)且沿弹簧伸缩方向伸缩，所述弹簧(16)套设于所述弹簧支撑柱(15)且一端抵接所述弹簧支撑柱安装板(18)、另一端与所述滑块连接，所述滑块连接所述第一支架，所述第二驱动装置用于驱动所述滑块。

5.根据权利要求4所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，所述滑轨(17)设置于所述基板，用于与所述滑块滑动配合。

6.根据权利要求1所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括旋转电机(21)、主动带轮(6)和主动旋转皮带(5)；

所述旋转电机(21)的输出轴设置所述主动带轮(6)，所述主动旋转皮带(5)传动连接所述主动带轮(6)和所述主动轮模组(2)的主动同步带轮(2-1)。

7.根据权利要求6所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，所述第一支架包括上下层叠设置的旋转模板基板(19)和旋转电机撑紧板(20)；

所述旋转模板基板(19)和所述旋转电机撑紧板(20)之间可相对移动，所述主动轮模组(2)固定于所述旋转模板基板(19)，所述旋转电机(21)固定于所述旋转电机撑紧板(20)。

8.根据权利要求7所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，所述主动轮模组(2)包括主动同步带轮(2-1)、带轴肩轴承(2-2)、轴承安装板(2-3)、摩擦轮中心轴(2-4)和主动摩擦轮(2-5)；

所述摩擦轮中心轴(2-4)通过所述带轴肩轴承(2-2)设置于所述轴承安装板(2-3)，所述轴承安装板(2-3)连接于所述旋转模板基板(19)，所述摩擦轮中心轴(2-4)上连接有所述主动同步带轮(2-1)和所述主动摩擦轮(2-5)，所述主动摩擦轮(2-5)用于驱动样本托(13)旋转。

9.根据权利要求1所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，所述惰轮模组(14)包括摩擦轮中心轴(14-1)、带轴肩轴承(14-2)、轴承安装板(14-3)和惰轮摩擦轮(14-4)；

所述摩擦轮中心轴(14-1)通过所述带轴肩轴承(14-2)设置于所述轴承安装板(14-3)，所述轴承安装板(14-3)连接于所述第一支架，所述摩擦轮中心轴(14-1)连接有所述惰轮摩擦轮(14-4)，所述惰轮摩擦轮(14-4)用于随所述样本托(13)转动而被动旋转。

10.根据权利要求1所述的自动旋转识别试管条码装置，其特征在于，所述第一检测装置包括样本托到位传感器(3)；

所述第二检测装置包括光电开关(8)和感应器片(7)，所述感应器片(7)设置于所述第二驱动装置的活动端上。

11.一种全自动样品处理系统，其特征在于，包括扫码器(10)、样本托输送装置(11)、样本托(13)以及如权利要求1-11任一项所述的自动旋转识别试管条码装置。

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