CN114395473A - 一种移液分样设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移液分样设备，该设备包括底板、箱体、样品架、锁紧机构、旋盖机构、核酸提取盒座、吸样头盒座、吸样头废弃盒座、组合联动移液机构、控制电脑以及第一直线模组，其中第一直线模组安装在箱体上，样品架、锁紧机构、核酸提取盒座、吸样头盒座、吸样头废弃盒座均安装在底板上，旋盖机构和组合联动移液机构均连接在第一直线模组上，通过旋盖机构实现一排或多排保存管的同时开盖和闭盖，并通过组合联动移液机构将同一排的多个保存管同时完成从样品保存管取液，然后送至核酸提取盒座中，整个流程可以在完全封闭的环境下机械化操作，没有人员接触，防止人员感染，同时多个样品管同时进行操作极大的提高了工作效率。

Description

一种移液分样设备

技术领域

本发明属于医学诊疗检测设备技术领域，尤其涉及一种临床样本检测中移液分样设备。

背景技术

传染性病毒核酸检测是诊断传染病最有效的手段，需要对大量样本进行核酸检测，在检测过程中需要将标本加样移液至核酸提取反应盒内反应。目前该操作主要依靠手工操作，或单通道加样移液设备进行，工作强度大、效率低下，难以满足大样本量的检测，同时存在工作人员易被感染的生物安全风险，因此迫切需要一种减少人员接触并提高效率的高通量加样移液设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效率的移液自动化设备。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种移液分样设备，该设备包括底板、箱体、可放置一排或多排样品保存管的样品架、将样品保存管固定在样品架上的锁紧机构、打开以及闭合样品保存管的旋盖机构、核酸提取盒座、吸样头盒座、吸样头废弃盒座、组合联动移液机构、控制电脑以及供组合联动移液机构和旋盖机构直线往复运动的第一直线模组，其中第一直线模组安装在箱体上，样品架、锁紧机构、核酸提取盒座、吸样头盒座、吸样头废弃盒座均安装在底板上，旋盖机构和组合联动移液机构均连接在第一直线模组上，旋盖机构本身设有上下直线往复运动的第二直线模组，组合联动移液机构上设有上下往复运动的第三直线模组。

作为优选，所述的旋盖机构包括固定住盖子的旋盖头以及驱动旋盖头转动的动力源。

作为优选，所述的旋盖头包括卡块、固定支架、动力轮、弹性件、旋转轴以及卡齿环，卡块设于卡齿环上，所述的卡齿环可轴向活动套接在旋转轴上，所述的旋转轴可转动的连接在固定支架上，弹性件设于固定支架与卡齿环之间，旋转轴与动力轮联动配合，通过动力源驱动动力轮转动带动旋转轴及旋转轴上的卡齿环转动拧动管盖，所述的旋盖头为多组，其中各旋盖头的动力轮均传动连接动力源。

作为优选，所述的组合联动移液机构包括多个套取吸头的加样枪、供加样枪安装的加样枪支座、供加样枪支座水平运动的导轨、驱动加样枪支座在导轨上往复运动的驱动组件，加样枪支座滑动连接在导轨上，其中在加样枪支座上活动连接有连杆，相邻两加样枪支座上的连杆之间活动连接，通过驱动组件驱动加样枪支座沿导轨滑动。

作为优选，所述的连杆长度相同，连杆上的安装孔孔距相同，所述的加样枪上通过管道连接抽液装置，抽液装置通过加样枪的吸头吸取样本，所述的加样枪支座具有向第一侧合拢状态、向第二侧合拢状态以及展开状态，其中展开状态下相邻两加样枪支座之间的间距相等。

作为优选，所述的驱动组件包括两根驱动丝杆，两根驱动丝杆各自连接驱动电机，所述的驱动丝杆包括上丝杆和下丝杆，最第二侧端的加样枪支座连接下丝杆，通过下丝杆转动驱动最第二侧端的加样枪支座向第一侧端合拢，最第一侧端的加样枪支座连接上丝杆，通过上丝杆转动驱动最第一侧端的加样枪支座向第二侧合拢，还包括顶开废弃吸头的顶板，顶板上设有供吸头活动的通槽，所述的顶板在向下运动时顶开吸头，还包括安装架，导轨、驱动组件均安装在安装架上，所述的顶板可上下往复运动的连接在安装架上，并在安装架上安装有驱动顶板上下往复运动的驱动源.

作为优选，所述的顶板与安装架之间连接有滑块组件，所述的驱动源为电机，电机的输出端连接有丝杆，顶板上安装有与丝杆螺纹配合的杆套。

作为优选，所述的样品架上具有上卡板和下卡板，在上、下卡板上均设有供样品保存管插入的插孔，锁紧机构具有活动顶向样品保存管的顶紧块。

作为优选，所述的顶紧块设于上卡板与下卡板之间，所述的顶紧块截面为扁形结构或椭圆形结构或圆形操场跑道结构，所述的顶紧块活动连接在样品架内，且顶紧块传动连接电机。

作为优选，还包括给箱体内产生负压的负压风机以及给负压风机产生的气流进行过滤的过滤器。

本发明的有益效果：本发明通过设置一排或多排样品保存管，通过旋盖机构实现一排或多排保存管的同时开盖和闭盖，并通过组合联动移液机构将同一排的多个保存管同时完成从样品保存管取液，然后送至核酸提取盒座中，整个流程可以在完全封闭的环境下机械化操作，没有人员接触，防止人员感染，同时多个样品管同时进行操作极大的提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体的结构示意图；

图2为本发明去掉部分箱体的结构示意图；

图3为本发明各直线模组所在位置的结构示意图；

图4为本发明样品架的结构示意图；

图5为本发明旋盖机构的结构示意图；

图6为旋盖装置的结构分解图；

图7为管盖的机构示意图；

图8为卡齿环的结构示意图；

图9为旋转轴的结构示意图；

图10为组合联动移液机构的结构示意图；

图11为组合联动移液机构内部的结构示意图；

图12为加样枪支座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图1-图12所示的一种移液分样设备，该设备包括底板1、箱体2、可放置一排或多排样品保存管3的样品架4、将样品保存管3 固定在样品架4上的锁紧机构41、打开以及闭合样品保存管的旋盖机构5、核酸提取盒座6、吸样头盒座7、吸样头废弃盒座8、组合联动移液机构9、控制电脑10以及供组合联动移液机构和旋盖机构直线往复运动的第一直线模组11，本实施例中箱体2为密闭的，正面开设有可打开的罩盖，罩盖为透明，方便观察内部工作情况，其中第一直线模组11安装在箱体2上，样品架4、锁紧机构41、核酸提取盒座6、吸样头盒座7、吸样头废弃盒座8均安装在底板1上，旋盖机构5和组合联动移液机构9均连接在第一直线模组11上，旋盖机构5本身设有上下直线往复运动的第二直线模组12，组合联动移液机构9上设有上下往复运动的第三直线模组13。本实施例中第一、第二、第三直线模组均为现有技术，具体结构在此不做详细阐述了。

还包括给箱体内产生负压的负压风机14以及给负压风机产生的气流进行过滤的过滤器(图中未示出)，负压风机14的设置使得箱体内产生负压，使得箱体内的空气均需要经过过滤器才能排出，避免箱体内的空气直接排出，本实施例中过滤器具有防病毒穿过的功能，从而起到防止病毒排出箱体外的目的。

所述的旋盖机构包括样品保存管管体51、管盖52以及旋盖装置，管盖52与管体51之间螺纹连接，管盖52上设有与管盖52端面相通的卡槽521，旋盖装置上具有从管盖52上端面卡入管盖52卡槽521 中的卡块571，需要开盖时旋盖装置上的卡块571卡入管盖52上的卡槽521中通过旋盖装置旋转来拧动管盖52开盖。在管盖52的端面还设有凹陷部分522，旋盖装置上设有插入至凹陷部分522内的插头 561，其中插头561与管盖52凹陷部分522紧配或卡接配合。本实施例中所述的旋盖装置包括固定支架53、动力轮54、弹性件、旋转轴 56以及卡齿环57，所述的插头561为旋转轴56头部，为旋转轴的一部分，卡块571为卡齿环57的一部分，所述的卡齿环57可轴向活动套接在旋转轴56上，所述的旋转轴56可转动的连接在固定支架53 上，弹性件设于固定支架53与卡齿环57之间，旋转轴56与动力轮 54联动配合，通过动力源59驱动动力轮54转动带动旋转轴56及旋转轴56上的卡齿环57转动拧动管盖52。弹性件的设置是为了当旋盖装置下行开盖状态下卡齿环的卡块没有对准管盖卡槽时，卡齿环被顶起压缩弹性件，待旋盖装置旋转轴转动时，卡齿环跟着旋转轴转动，当卡齿环旋转至卡块与管盖上的卡槽位置对应时弹性件顶推卡齿环下行卡入管盖的卡槽中，确保卡齿环与管盖能够周向联动配合。为了插头561插入管盖52后能够卡住管盖52，防止开盖后管盖52掉落下来，本实施例将所述的凹陷部分522口部宽度或直径小于凹陷部分 522内部，插头561宽度或直径大于凹陷部分522口部宽度或直径且小于凹陷部分522内部宽度或直径，插头561在插入凹陷部分522 的口部时插头561与该口部过盈配合。所述的插头561插入至凹陷部分522的端头直径或宽度大于端头后面部分形成宽度差或直径差，插头561插入凹陷部分522后宽度或直径大的端头部分越过凹陷部分 522的口部。本实施例中插头561端部为球形结构，管盖口部设置内凸的凸筋5221使口部直径缩小。为减少插头561插入或拔出至凹陷部分522的阻力，本实施例将凸筋5221设计为呈圆周断续点状排列。本实施例中动力轮54驱动开盖旋转轴56按管盖52开启方向旋转(管体51下端通过夹紧装置夹紧，防止其跟着管盖52运动)。固定支架 53通过动力系统(图中未示出)带动开盖旋转轴56下移，开盖旋转轴56下端球状部插入管盖52上端凹陷孔，挤压内壁上凸筋5221，旋转轴56旋转过程中，卡齿环57在弹簧55作用下卡块571卡入管盖52上端卡槽521带动管盖52旋转，同时固定支架53带动开盖旋转轴56向上运动，管盖52被开启。由于管盖52凹陷部分522内壁凸筋5221卡在旋转轴56端头部上方，能够防止管盖52脱落，完成开盖；在需要闭盖的时候，动力轮54驱动开盖旋转轴56按管盖52 拧紧方向旋转，同时固定支架53带动开盖旋转轴56向下运动，管盖 52被拧紧在管体51上，固定支架53带动开盖旋转轴56向上运动，开盖旋转轴56脱离管盖52，完成闭盖。为了卡齿环57能够在旋转轴56上轴向活动，本实施例将所述的旋转轴56截面设计为D形结构。本实施例中所述的弹性件为弹簧55，弹簧55套接在旋转轴56上，为了旋转轴56与固定之间之间既能固定又能转动，本实施例在旋转轴56与固定支架53之间连接有轴承58。为了防止卡齿环57掉落，本实施例在旋转轴56上设有防止卡齿环57掉落的环凸562。本实施例中为了增加检测效率，本实施例将所述的旋盖装置设计为多组，其中各旋盖装置的动力轮54均传动连接动力源，其中各动力轮54之间为同步运行，本实施例中各动力轮54通过同步带传动连接，其中一动力轮54与电机传动连接，本实施例中设有八个旋盖装置，其中所有旋盖装置共用一个固定支架。

所述的组合联动移液机构包括包括多个套取吸头91的加样枪92、供加样枪92安装的加样枪支座93、供加样枪支座93水平运动的导轨94、驱动加样枪支座93在导轨94上往复运动的驱动组件、安装架95，导轨94、驱动组件均安装在安装架95上，其中吸头91为一塑料管，其吸力是通过抽液装置施加的，吸头活动套接在加样枪上，加样枪固定安装在加样枪支座上，所述的加样枪92上通过管道连接抽液装置，抽液装置可为泵，这是现有技术在此不做详细阐述了，本实施例中导轨94为多个圆柱杆，各加样枪支座93滑动连接在导轨 94上，可根据需要在加样枪支座93与导轨94之间设置轴承，本实施例是在每间隔一个加样枪支座93上设置轴承，其中在加样枪支座 93上活动连接有连杆96，本实施例中连杆96具有两种，一种是中间连杆96，另一种是两边连杆96，其中中间连杆96上具有三个连接点，中间连杆96的中间位置的连接点活动连接在加样枪支座93侧面，中间连杆96两端的连接点与相邻的连杆96相连，两边连杆96具有两个连接点，其中一个连接点与相邻的连杆96相连，另一连接点活动连接在加样枪支座93侧面，通过驱动组件驱动加样枪支座93沿导轨 94滑动。本实施例中为了各加样枪92之间间距保持一致，本实施例将所述的中间连杆96长度设计为相同，中间连杆96上的安装孔孔距设计为相同，这样在加样枪支座93展开或合拢状态下各加样枪92之间的间距保持一致，便于取样和加样。所述的加样枪支座93具有向第一侧(视图中为左侧)合拢状态、向第二侧(视图中为右侧)合拢状态以及展开状态，其中展开状态下相邻两加样枪支座93之间的间距相等。所述的驱动组件包括两根驱动丝杆以及驱动丝杆转动的驱动电机97，两根驱动丝杆各自连接驱动电机97，所述的驱动丝杆包括上丝杆98和下丝杆99。最右侧端的加样枪支座93连接下丝杆99，通过下丝杆99转动驱动最右端的加样枪支座93向左侧端合拢。最左侧端的加样枪支座93连接上丝杆98，通过上丝杆98转动驱动最左侧的加样枪支座93向右侧端合拢。还包括顶开废弃吸头91的顶板 910，顶板910上设有供吸头91活动的通槽9101，所述的顶板910 在向下运动时顶开吸头91。所述的顶板910可上下往复运动的连接在安装架95上，并在安装架95上安装有驱动顶板910上下往复运动的驱动源。所述的顶板910与安装架95之间连接有滑块组件，所述的驱动源为电机97，电机97的输出端连接有丝杆，顶板910上安装有与丝杆螺纹配合的杆套。在需要吸样操作时，丝杆模组在电机97 驱动下，最左边的加样枪支座93在上丝杆98的带动下沿导轨94运动至左边设定位置，最右边的加样枪支座93在下丝杆99的带动下沿导轨94运动至右边设定位置，各加样枪支座93在连杆96带动下作等距联动，使加样枪92呈较大间距等距居中展开排列。在加样操作时，丝杆模组在电机97驱动下，最右边的加样枪支座93在下丝杆 99带动下沿导轨94运动至右边设定位置，最左边的加样枪支座93 在上丝杆98带动下沿导轨94运动至中间设定位置，使所有的加样枪 92呈密集等距靠右合拢排列，然后整体下行套取吸头91以及取样操作。在需要废弃吸头91的时候，丝杆模组在电机97驱动下，最左侧的加样枪支座93在上丝杆98带动下沿导轨94运动至最左边的设定位置，最右侧的加样枪支座93在下丝杆99带动下沿导轨94运动至中间位置，使加样枪92呈密集等距靠左合拢排列，然后通过驱动顶板910下移顶开吸头91，实现吸头91掉落至指定位置。动作完成后回到初始位置套取新的吸头91重复操作。

所述的样品架4上具有上卡板42和下卡板43，在上、下卡板上均设有供样品保存管3插入的插孔，锁紧机构41具有活动顶向样品保存管3的顶紧块44。所述的顶紧块44设于上卡板42与下卡板43 之间，所述的顶紧块44截面为扁形结构或椭圆形结构或圆形操场跑道结构，所述的顶紧块44活动连接在样品架4内，且顶紧块44传动连接电机45，本实施例中顶紧块44通过齿轮结构传动连接电机45，通过顶紧块转动使得顶紧块的边缘抵接样品保存管，使得样品保存管紧紧的卡在样品架4内。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移液分样设备，其特征在于：该设备包括底板、箱体、可放置一排或多排样品保存管的样品架、将样品保存管固定在样品架上的锁紧机构、打开以及闭合样品保存管的旋盖机构、核酸提取盒座、吸样头盒座、吸样头废弃盒座、组合联动移液机构、控制电脑以及供组合联动移液机构和旋盖机构直线往复运动的第一直线模组，其中第一直线模组安装在箱体上，样品架、锁紧机构、核酸提取盒座、吸样头盒座、吸样头废弃盒座均安装在底板上，旋盖机构和组合联动移液机构均连接在第一直线模组上，旋盖机构本身设有上下直线往复运动的第二直线模组，组合联动移液机构上设有上下往复运动的第三直线模组。

2.如权利要求1所述的一种移液分样设备，其特征在于：所述的旋盖机构包括固定住盖子的旋盖头以及驱动旋盖头转动的动力源。

3.如权利要求2所述的一种移液分样设备，其特征在于：所述的旋盖头包括卡块、固定支架、动力轮、弹性件、旋转轴以及卡齿环，卡块设于卡齿环上，所述的卡齿环可轴向活动套接在旋转轴上，所述的旋转轴可转动的连接在固定支架上，弹性件设于固定支架与卡齿环之间，旋转轴与动力轮联动配合，通过动力源驱动动力轮转动带动旋转轴及旋转轴上的卡齿环转动拧动管盖，所述的旋盖头为多组，其中各旋盖头的动力轮均传动连接动力源。

4.如权利要求1所述的一种移液分样设备，其特征在于：所述的组合联动移液机构包括多个套取吸头的加样枪、供加样枪安装的加样枪支座、供加样枪支座水平运动的导轨、驱动加样枪支座在导轨上往复运动的驱动组件，加样枪支座滑动连接在导轨上，其中在加样枪支座上活动连接有连杆，相邻两加样枪支座上的连杆之间活动连接，通过驱动组件驱动加样枪支座沿导轨滑动。

5.如权利要求4所述的一种移液分样设备，其特征在于：所述的连杆长度相同，连杆上的安装孔孔距相同，所述的加样枪上通过管道连接抽液装置，抽液装置通过加样枪的吸头吸取样本，所述的加样枪支座具有向第一侧合拢状态、向第二侧合拢状态以及展开状态，其中展开状态下相邻两加样枪支座之间的间距相等。

6.如权利要求5所述的一种移液分样设备，其特征在于：所述的驱动组件包括两根驱动丝杆，两根驱动丝杆各自连接驱动电机，所述的驱动丝杆包括上丝杆和下丝杆，最第二侧端的加样枪支座连接下丝杆，通过下丝杆转动驱动最第二侧端的加样枪支座向第一侧端合拢，最第一侧端的加样枪支座连接上丝杆，通过上丝杆转动驱动最第一侧端的加样枪支座向第二侧合拢，还包括顶开废弃吸头的顶板，顶板上设有供吸头活动的通槽，所述的顶板在向下运动时顶开吸头，还包括安装架，导轨、驱动组件均安装在安装架上，所述的顶板可上下往复运动的连接在安装架上，并在安装架上安装有驱动顶板上下往复运动的驱动源。

7.如权利要求6所述的一种移液分样设备，其特征在于：所述的顶板与安装架之间连接有滑块组件，所述的驱动源为电机，电机的输出端连接有丝杆，顶板上安装有与丝杆螺纹配合的杆套。

8.如权利要求1所述的一种移液分样设备，其特征在于：所述的样品架上具有上卡板和下卡板，在上、下卡板上均设有供样品保存管插入的插孔，锁紧机构具有活动顶向样品保存管的顶紧块。

9.如权利要求8所述的一种移液分样设备，其特征在于：所述的顶紧块设于上卡板与下卡板之间，所述的顶紧块截面为扁形结构或椭圆形结构或圆形操场跑道结构，所述的顶紧块活动连接在样品架内，且顶紧块传动连接电机。

10.如权利要求1所述的一种移液分样设备，其特征在于：还包括给箱体内产生负压的负压风机以及给负压风机产生的气流进行过滤的过滤器。

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