CN114152765B - 一种样本调度系统及样本调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种样本调度系统及样本调度方法，样本调度系统包括：进样装置，所述进样装置用于沿送样路径将试管传送至抓取位；抓取装置，所述抓取装置用于抓取所述进样装置传送的试管并沿取样路径在抓取位和调度位之间转移试管；中转机构，所述中转机构设置有容纳试管的试管座，所述中转机构沿中转路径带动所述试管座在调度位和吸样位之间移动，所述中转路径与所述取样路径位于同一直线上；吸样装置，所述吸样装置沿分样路径移动且经过所述吸样位，用于对位于吸样位的试管进行吸样操作。本申请中样本调度过程分别由不同的装置协同完成，避免了抓取装置带着电线、管路大范围内运动，同时提高作业效率，有利于快速检测。

Description

一种样本调度系统及样本调度方法

技术领域

本发明涉及样本调度技术领域，特别是涉及一种样本调度系统及样本调度方法。

背景技术

医学专业人员能够依据血流等样本中某种特定类型细胞的增多或减少来确定某些疾病状态。最初,医疗专业人员对血液细胞的计数都采用在显微镜下观察病人血液样本制成的血涂片,效率非常低下。随着技术的发展,现在通常是借助血细胞分析设备来完成这一过程,而在自动化的检测过程中，则离不开样本的调度。

现有技术中，为了实现将试管从样本架、样本盘等存储装置中调度到混匀位置或吸液位置等，有些设备设计了具有上下运动和前后运动的多维抓取机构。这种抓取机构需要带着电线、管路等附件在大范围内运动，对设备内部空间要求较大，且所有的调度动作通过该抓手实现，不利于实现快速检测的需求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种更加高效的样本调度系统及样本调度方法。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种样本调度系统，包括：

进样装置，所述进样装置用于沿送样路径将试管传送至抓取位；

抓取装置，所述抓取装置用于抓取所述进样装置传送的试管并沿取样路径在抓取位和调度位之间转移试管；

中转机构，所述中转机构设置有容纳试管的试管座，所述中转机构沿中转路径带动所述试管座在调度位和吸样位之间移动，所述中转路径与所述取样路径位于同一直线上；

吸样装置，所述吸样装置沿分样路径移动且经过吸样位，用于对位于吸样位的试管进行吸样操作。

优选地，所述样本调度系统还包括用于微量试管混匀的混匀装置，所述混匀装置沿混匀路径在调度位和混匀位之间移动，所述混匀路径与所述取样路径、中转路径在所述调度位立体相交。

优选地，所述混匀路径平行于所述送样路径，所述混匀路径垂直于所述取样路径和所述中转路径。

优选地，所述样本调度系统还包括急诊装置，所述急诊装置设置有用于放置急诊试管的急诊置样位，所述抓取装置还用于抓取所述急诊装置上的急诊试管并沿急诊路径在急诊置样位和调度位之间转移急诊试管。

优选地，所述急诊路径与所述送样路径在抓取位立体相交，且所述急诊路径位于所述送样路径的上方。

优选地，急诊置样位、抓取位、调度位和吸样位沿所述样本调度系统的前后方向顺序排布。

优选地，所述样本调度系统还包括急诊装置，所述急诊装置设置有用于放置急诊试管的急诊置样位，所述急诊装置能够将位于急诊置样位上的急诊试管传送抓取位，所述抓取装置抓取所述急诊装置传送的急诊试管并沿取样路径在抓取位和调度位之间转移急诊试管。

优选地，所述急诊装置包括用于装载急诊试管的装载机构和驱动所述装载机构在所述样本调度系统的机壳内外伸缩移动的驱动件，所述装载机构可以伸出至所述机壳外的急诊置样位，并在接收急诊试管后移动至抓取位。

优选地，所述机壳内形成有容置腔，所述急诊装置还包括用于封闭和打开所述容置腔的舱门，所述装载机构安装于所述容置腔内。

优选地，所述抓取装置包括第一横向位移机构、与所述第一横向位移机构连接的第一立向位移机构以及与所述第一立向位移机构连接的抓取机构，所述第一横向位移机构带动所述抓取机构沿所述取样路径前后移动；所述第一立向位移机构带动所述抓取机构上下移动来抓放试管。

此外，本发明还提供一种样本调度方法，用于根据以上所述的样本调度系统，其特征在于，包括以下步骤：

所述进样装置沿送样路径将试管传送至抓取位；

所述抓取装置在抓取位抓取所述进样装置传送的试管并沿取样路径移动至调度位，然而将试管放置于位于调度位的所述中转机构的试管座内；

所述中转机构沿中转路径带动试管座从调度位移动至吸样位；

所述吸样装置沿分样路径移动且经过吸样位，对位于吸样位的试管进行吸样操作。

本申请的上述技术方案中，由于样本调度系统包括进样装置、抓取装置、中转机构和吸样装置，使得样本调度过程拆分为样本装载、样本抓取、和样本中转等多个过程，并分别由不同的装置协同完成。避免了抓取装置带着电线、管路等附件在大范围内运动，减少了对内部空间的要求，同时提高了作业的效率，有利于实现快速检测。

附图说明

图1为本申请一实施例中样本调度系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中样本调度系统的部件示意图。

附图标号说明：

100-进样装置、110-试管、120-输送机构、130-装载平台、140-卸载平台、150-试管架、200-抓取装置、300-中转机构、400-吸样装置、500-急诊装置、600-混匀装置；

101-抓取位、102-调度位、103-吸样位、104-急诊置样位、105-混匀位。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，并不是旨在于限制本发明。在以下描述中，涉及到“一些实施例”的表述，其描述了所有可能实施例的子集，但是应当理解的是，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

另需要说明的是，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“竖直的”、“水平的”、“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。

请参阅图1和图2，本申请提供一种样本调度系统，用于生物样本，特别是血液样本的检测分析。样本调度系统包括：

进样装置100，进样装置100用于沿送样路径将待检测的试管110传送至抓取位101；试管110可以放置于试管架、调度盘等支架上以便于进样装置100进行运送；抓取装置200，抓取装置200用于抓取进样装置100传送的试管110并沿取样路径在调度位102和抓取位101之间移动；

中转机构300，中转机构300上设置有试管座，试管座用于盛放试管110，中转机构300沿中转路径带动试管座在在吸样位103和调度位102之间移动，中转路径与取样路径位于同一直线上；

吸样装置400，吸样装置400沿分样路径移动且经过吸样位，吸样装置400用于对位于吸样位103的试管110进行吸样操作。

在附图所示实施例中，送样路径和分样路径的方向均为图中所示的X方向，中转路径与取样路径均位于图中所示的Y方向上，Y方向与X方向垂直或者呈预设角度。其中，调度位102用于进行中转调度，是抓取装置200和中转机构300进行交接的一个工位。抓取装置200可设置为带有翻转功能，能够对试管110进行上下颠倒、旋转等混匀操作。抓取装置200对试管110的混匀操作既可以是在运动至调度位102后进行，也可以是在从抓取位101运动至调度位102的过程中进行。其中，进样装置100使一个个的待检测的试管110依次进入抓取位101，并将检测完的试管110运送至回收区。中转机构300在吸样位103和调度位102之间往复移动，将待检测的试管110运送至吸样位103，并将完成吸样后的试管110送回调度位102。抓取装置200还可以用于将完成吸样后的试管110送回进样装置100上，供进样装置100回收。

在具体操作时：进样装置100将待检测的试管110传送至抓取位101，抓取装置200在抓取位101抓取待检测的试管110后运动至调度位102自动混匀或者将其转移到专门的混匀机构进行机内自动混匀，完成混匀后的试管110被抓取装置200传送至调度位102。中转机构300在调度位102通过试管座盛放抓取装置200放入的试管110，并移动至吸样位103供吸样装置400进行吸样操作，吸样装置400吸样后再送至后续的其它工位完成检测。而完成吸样的试管110则可以通过中转机构300和抓取装置200依次送回至抓取位101，以便进样装置100回收试管110。

本申请的上述技术方案中，由于样本调度系统包括进样装置100、抓取装置200、中转机构300和吸样装置400，使得样本调度过程拆分为样本装载、样本抓取、和样本中转等多个过程，并分别由不同的装置协同完成。避免了抓取装置200带着电线、管路等附件在大范围内运动，减少了对内部空间的要求，同时提高了作业的效率，有利于实现快速检测。

作为本发明的优选实施方式，样本调度系统还包括用于微量试管混匀的混匀装置600，混匀装置600沿混匀路径在混匀位105和调度位102之间移动，混匀路径与取样路径、中转路径在调度位102立体相交。混匀装置600用于对微量试管进行混匀操作，微量试管用于采集末梢血、指尖血等。本实施方式中，混匀装置600可在混匀位105和调度位102之间移动，抓取装置200在抓取位101抓取微量试管后运动至调度位102，混匀装置600同样移动至调度位102（此时混匀装置600在抓取装置200的下方）。抓取装置200将微量试管放入混匀装置600内，混匀装置600移动至混匀位105进行机内自动混匀，完成混匀后再次回到调度位102，抓取装置200将混匀后的微量试管抓起再放到中转机构300上。中转机构300在调度位102通过试管座盛放抓取装置200放入的试管110，并移动至吸样位103供吸样装置400进行吸样操作，吸样装置400吸样后再送至后续的其它工位完成检测。混匀路径与取样路径、中转路径在调度位102立体相交，以便于相互协同工作。进一步地，混匀路径与送样路径平行，混匀路径与取样路径和中转路径垂直，从而使得各路径立体相交，便于各运动组件协同作业，且提高仪器立体空间利用率，使得仪器整体空间布局更加紧凑，有利于仪器体积小型化发展。

作为本发明的具体实施方式，样本调度系统还包括急诊装置500，急诊装置500上设置有急诊置样位104，抓取装置200能够沿急诊路径在调度位102和急诊置样位104之间移动转移急诊试管。急诊置样位104用于放置优先级更高的急诊试管，当急诊装置500上放置有急诊试管时，样本调度系统将由优先处理急诊置样位104上的急诊试管，待急诊置样位104上的急诊试管处理完毕后，才处理样品位上的普通试管（即经过进样装置的送样路径经试管架运送的静脉血试管和微量血试管）。其中，如果急诊试管已进行机外手动混匀就直接通过中转机构300转移至吸样位103，如果未进行混匀操作的话就通过混匀装置600送至混匀位105进行混匀。一般来说，有盖的静脉血试管直接抓手混匀即可，有盖的试管微量血试管才送至混匀装置600。在附图所示实施例中，混匀路径也是在X方向的，但与送样路径平行设置。急诊路径也是在Y方向上，与取样路径和中转路径均在一条直线上。进一步地，急诊置样位104、抓取位101、调度位102、吸样位103沿样本调度系统的前后方向顺序排布，以便抓取装置200和中转机构300进行送样工作。急诊路径与送样路径在抓取位立体相交，且急诊路径位于送样路径的上方，以越过送样路径的试管架上的试管上方。

在其它实施例中，也可以是急诊装置500来将位于急诊置样位104上的急诊试管传送抓取位101，抓取装置200抓取急诊装置500传送的急诊试管并沿取样路径在抓取位101和调度位102之间转移急诊试管，从而缩短了抓取装置200所需移动的范围，使得仪器整体空间布局更加紧凑。

进一步地，急诊装置500包括用于装载急诊试管的装载机构和驱动装载机构在样本调度系统的机壳内外伸缩移动的驱动件，装载机构可以伸出至机壳外的急诊置样位，并在接收急诊试管后移动至抓取位101。当需要放置急诊样品时，装载机构将装载机构从机壳内伸出至机壳外，操作者手动将装有急诊试管放置到装载机构上，或者通过其它运输机构将急诊试管自动放置到装载机构上。装载机构在接收急诊试管之后移动至抓取位101，以便抓取装置200抓取急诊试管。

优选地，机壳内形成有容置腔，急诊装置500还包括用于封闭和打开容置腔的舱门，装载机构安装于容置腔内。其中，急诊舱门可以为翻转式结构，并通过弹簧实现复位，在装载机构伸缩过程中实现舱门自动开合。本实施方式中，对于急诊样本，操作者在软件界面上点击急诊装载或卸载按钮，或者按下急诊装置500上的急诊操作按钮，装载机构从机器内部伸出并推开急诊舱门，操作者将急诊试管放在装载机构上，再次点击软件界面或面壳上的操作按钮，装载机构可自动缩回容置腔内。抓取装置200抓取位于急诊置样位104的急诊试管，然后对急诊样本进行自动混匀或者将其转移到专门的混匀机构进行机内自动混匀，完成混匀后的急诊试管被样本抓取机构转移到中转机构300，再由中转机构300转移到吸样位103。最后，完成吸样的试管110通过中转机构300、抓取机构送回至急诊置样位104。此外，在样品位（常规置样位）和急诊置样位104上还可以设置多种适配器，可实现不同尺寸规格的试管110分类识别以及可靠固定。在其它实施方式中，装载机构也可以是翻转式机构，即通过电机、旋转气缸等转动部件实现机构的倾倒（装载卸载试管110）和摆正（便于试管110抓取）。

作为本发明的可选实施方式，取样路径可以位于中转路径的上方，且平行于中转路径。由于取样路径位于中转路径的上方，抓取装置200和中转机构300在同时运动时不会发生干涉。中转路径是取样路径的延伸，因此设置中转路径平行于取样路径或者与取样路径共线，以便于中转机构300将抓取装置200运送过来的试管110接力运送至吸样位103。作为本发明的另一可选实施方式，取样路径也可以位于送样路径的上方，且与送样路径呈角度设置。取样路径位于送样路径的上方，可避免进样装置100和抓取装置200发生干涉。同时，取样路径中转路径呈角度设置，相交于抓取位101，进样装置100将试管沿送样路径逐个运送至抓取位101。

作为本发明的具体实施方式，抓取装置200包括第一横向位移机构、与第一横向位移机构连接的第一立向位移机构以及与第一立向位移机构连接的抓取机构，第一横向位移机构能够带动抓取机构沿取样路径在调度位102和抓取位101之间移动，第一立向位移机构带动抓取机构沿第二路径上下移动以抓放试管110。其中，第一横向位移机构、第一立向位移机构可以为滚珠丝杠机构、传送带机构、气缸、液压缸等直线驱动机构。第一横向位移机构带动抓取机构在横向上直线移动，第一立向位移机构则带动抓取机构上升或下降。抓取机构带有抓手或夹紧件，可抓取试管110进行移动。进一步地，抓取装置200还包括位于第二路径上的翻转机构，抓取装置200能够通过翻转机构对抓取的试管110进行翻转混匀。翻转机构可以为电机驱动的转动关节，通过翻转机构，抓取装置200能够对试管110进行上下颠倒、旋转等操作，从而对普通试管自动混匀。具体地，翻转机构对普通试管以旋转、颠倒等方式进行混匀操作，使得剂量相对较多的静脉血样可以快速混匀。而对微量试管则通过混匀装置600以高频振动等方式进行混匀操作，可以快速将剂量相对较少的末梢血样充分混匀而不会破坏血液内的细胞形态。

进一步地，中转机构300包括第二横向位移机构和与第二横向位移机构连接的试管座，第二横向位移机构能够带动试管座在吸样位103和调度位102之间移动。第二横向位移机构的运动方向可以平行于第一横向位移机构的运动方向。第二横向位移机构同样为直线驱动机构，试管座起到临时放置待检测的样本试管的作用，第二横向位移机构带动试管座在吸样位103和调度位102之间往复移动，运送试管110。混匀装置600可以包括纵向位移机构和与纵向位移机构连接的混匀机构，纵向位移机构能够带动混匀机构在混匀位105和调度位102之间移动，混匀机构用于混匀试管110。纵向位移机构的运动方向垂直于第一横向位移机构的运动方向，使得混匀装置600在运动时不会与抓取装置200和中转机构300发生干涉。纵向位移机构带动混匀机构在混匀位105和调度位102之间移动，接收和送回样本。

优选地，吸样装置400包括第二立向位移机构以及与第二立向位移机构连接的吸样器，吸样器用于吸取试管110内的样本，第二立向位移机构用于带动吸样器上下移动。当中转机构300将试管110送至吸样位103时，第二立向位移机构带动吸样器下降使吸样器的吸取部进入到试管110内，吸样完成后，第二立向位移机构带动吸样器上升复位。其中，吸取部可以为穿刺采样针,穿刺采样针能够上下升降,待试管110移动至吸样位103以后,吸样装置400通过其第二立向位移机构使穿刺采样针向下移动、以刺穿试管110顶部的密封盖,并伸进容器内部进行吸样操作。

优选地，进样装置100还包括输送机构120、装载平台130和卸载平台140，装载平台130用于存放待检测的试管110，卸载平台140用于存放检测完的试管110，输送机构120在装载平台130和卸载平台140之间输送输送试管110，抓取位101位于输送机构120的运动路径上。其中，输送机构120可以由多个皮带传输机构组合而成，或者由一个皮带传输机构和多个气缸推手组合而成。输送机构120将装载平台130放置的待检测的试管110逐个运送至抓取位101，待检测完成后运送至卸载平台140用于回收。在附图所述的实施方式中，多个试管110放置于支架150上，装载平台130上放置有多个支架150，推手将支架150依次推到皮带传输机构上，皮带传输机构则带动待检测的试管110逐个经过抓取位101。支架150上的试管110被全部检测完后在推手或重力的作用下落入卸载平台140用于回收。

此外，本发明还提供一种样本调度方法，用于根据以上所述的样本调度系统，包括以下步骤：

S10,进样装置100沿送样路径将试管传送至抓取位101；

S20,抓取装置200在抓取位101抓取进样装置100传送的试管并沿取样路径移动至调度位102，然而将试管放置于位于调度位102的中转机构300的试管座内；

S30,中转机构300沿中转路径带动试管座从调度位102移动至吸样位103；

S40,吸样装置400沿分样路径移动且经过吸样位103，对位于吸样位的试管进行吸样操作。

本申请的上述样本调度方法中，由于使得样本调度过程拆分为样本装载、样本抓取、和样本中转等多个过程，并分别由不同的装置协同完成。避免了抓取装置200带着电线、管路等附件在大范围内运动，减少了对内部空间的要求，同时提高了作业的效率，有利于实现快速检测。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围以准。

Claims (10)

1.一种样本调度系统，其特征在于，包括：

进样装置，所述进样装置用于沿送样路径将试管传送至抓取位；

抓取装置，所述抓取装置包括第一横向位移机构和抓取机构，所述抓取机构上下移动以抓取所述进样装置传送的试管，所述第一横向位移机构沿取样路径运动，以带动所述抓取机构在抓取位和调度位之间转移试管；所述抓取装置还包括翻转机构，所述翻转机构对所述抓取机构所抓取的普通试管进行翻转混匀操作；

中转机构，所述中转机构包括第二横向位移机构和与所述第二横向位移机构连接的试管座，所述第二横向位移机构沿中转路径运动，以带动所述试管座在调度位和吸样位之间移动并转移试管，所述中转路径与所述取样路径位于同一水平方向的直线上；吸样装置，所述吸样装置沿分样路径移动且经过吸样位，用于对位于吸样位的试管进行吸样操作；

用于微量试管混匀的混匀装置，所述混匀装置沿混匀路径在调度位和混匀位之间移动，在调度位接收所述抓取机构所抓取的微量试管、在混匀位对所接收的微量试管以高频振动的方式进行混匀操作，所述混匀路径与所述取样路径、中转路径在所述调度位立体相交；

其中，调度位用于所述抓取装置、所述中转机构和所述混匀装置之间试管转移的工作调度。

2.根据权利要求1所述的样本调度系统，其特征在于，所述混匀路径平行于所述送样路径，所述混匀路径垂直于所述取样路径和所述中转路径。

3.根据权利要求1所述的样本调度系统，其特征在于，所述样本调度系统还包括急诊装置，所述急诊装置设置有用于放置急诊试管的急诊置样位，所述抓取装置还用于抓取所述急诊装置上的急诊试管并沿急诊路径在急诊置样位和调度位之间转移急诊试管。

4.根据权利要求3所述的样本调度系统，其特征在于，所述急诊路径与所述送样路径在抓取位立体相交，且所述急诊路径位于所述送样路径的上方。

5.根据权利要求4所述的样本调度系统，其特征在于，急诊置样位、抓取位、调度位和吸样位沿所述样本调度系统的前后方向顺序排布。

6.根据权利要求1所述的样本调度系统，其特征在于，所述样本调度系统还包括急诊装置，所述急诊装置设置有用于放置急诊试管的急诊置样位，所述急诊装置能够将位于急诊置样位上的急诊试管传送抓取位，所述抓取装置抓取所述急诊装置传送的急诊试管并沿取样路径在抓取位和调度位之间转移急诊试管。

7.根据权利要求3至6任意一项所述的样本调度系统，其特征在于，所述急诊装置包括用于装载急诊试管的装载机构和驱动所述装载机构在所述样本调度系统的机壳内外伸缩移动的驱动件，所述装载机构可以伸出至所述机壳外的急诊置样位，并在接收急诊试管后移动至抓取位。

8.根据权利要求7所述的样本调度系统，其特征在于，所述机壳内形成有容置腔，所述急诊装置还包括用于封闭和打开所述容置腔的舱门，所述装载机构安装于所述容置腔内。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的样本调度系统，其特征在于，所述抓取装置还包括与所述第一横向位移机构连接的第一立向位移机构，所述抓取机构与所述第一立向位移机构连接，所述第一立向位移机构带动所述抓取机构上下移动来抓放试管。

10.一种样本调度方法，用于根据权利要求1至9任意一项所述的样本调度系统，其特征在于，包括以下步骤：

所述进样装置沿送样路径将试管传送至抓取位；

所述抓取装置在抓取位抓取所述进样装置传送的试管并沿取样路径移动至调度位，

所述混匀装置移动至调度位接收试管并沿混匀路径移动，将试管移动至混匀位进行混匀后再运送回调度位；

所述抓取装置抓取混匀后的试管，所述中转机构移动至调度位接收混匀后的试管；

所述中转机构沿中转路径带动混匀后的试管从调度位移动至吸样位；

所述吸样装置沿分样路径移动且经过吸样位，对位于吸样位的试管进行吸样操作。

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