CN114636833A - 一种全自动化学发光免疫分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动化学发光免疫分析仪，包括主机架，主机架的内部空间包括耗材放置区域、反应杯丢弃区域、孵育区域、吸样头丢弃区域、试剂分注区域、检测区域、洗涤区域、试剂存放区域和光电模块区域；耗材放置区域分为上下层，分别用于存放若干反应杯和若干吸样头，以及若干样本架；反应杯丢弃区域、孵育区域、吸样头丢弃区域、试剂分注区域沿Y轴依次设置；试剂分注区域为圆盘形式；检测区域、洗涤区域沿Y轴依次设置，两者均为圆盘形式，两者形成整体与耗材放置区域分列在孵育区域的X轴两侧；试剂存放区域位于耗材放置区域的Y轴方向的侧边，其为圆盘形式。本发明实现优化内部各系统之间的布局，实现结构紧凑，达到缩小体积的目的。

Description

一种全自动化学发光免疫分析仪

技术领域

本发明涉及化学发光免疫分析仪器技术领域，特别是指一种全自动化学发光免疫分析仪。

背景技术

化学发光免疫分析(chemiluminescence immunoassay,CLIA),是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合，用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析技术。是继放免分析、酶免分析、荧光免疫分析和时间分辨荧光免疫分析之后发展起来的一项最新免疫测定技术。

化学发光免疫分析包含两个部分,即免疫反应系统和化学发光分析系统。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化,形成一个激发态的中间体,当这种激发态中间体回到稳定的基态时,同时发射出光子(hM),利用发光信号测量仪器测量光量子产额。免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体)直接标记在抗原(化学发光免疫分析)或抗体(免疫化学发光分析)上,或酶作用于发光底物。

化学发光免疫分析仪器由于零件众多，导致现有的仪器体积偏大，在存放、运输过程中都造成困难，不能满足部分客户的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动化学发光免疫分析仪，实现优化内部各系统之间的布局，实现结构紧凑，达到缩小体积的目的。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种全自动化学发光免疫分析仪，包括主机架，所述主机架的内部空间包括耗材放置区域、反应杯丢弃区域、孵育区域、吸样头丢弃区域、试剂分注区域、检测区域、洗涤区域、试剂存放区域和光电模块区域；所述耗材放置区域分为上下层，其上层以两块矩阵的形式用于存放若干反应杯和若干吸样头，其下层以并列插槽的形式用于存放若干样本架；所述反应杯丢弃区域、孵育区域、吸样头丢弃区域、试剂分注区域沿Y轴方向依次设置；所述试剂分注区域以圆盘的形式设置有若干工位；所述检测区域、洗涤区域沿Y轴方向依次设置，两者均以圆盘的形式设置有若干工位；且两者形成的整体与所述耗材放置区域分列在所述孵育区域的X轴方向两侧；所述试剂存放区域位于耗材放置区域的Y轴方向的侧边，其以圆盘的形式用于存放试剂；所述光电模块区域利用所述主机架的其余空间进行装配仪器的电器元件和控制模块。

所述耗材放置区域、反应杯丢弃区域、孵育区域和试剂分注区域的范围内设置有反应杯装载系统，其包括耗材放置模块、反应杯搬运模块、样本分注模块、孵育模块和反应杯回收装置；所述耗材放置模块包括用于放置反应杯的反应杯盒；所述反应杯搬运模块包括用于抓取和释放反应杯的第一夹爪，以及第一X轴传动机构、第一Y轴传动机构和第一Z轴传动机构；所述样本分注模块、孵育模块和反应杯回收装置沿Y轴依次设置，三者与所述耗材放置模块分别设置在所述第一X轴传动机构的两端；所述样本分注模块包括设置有若干分注工位的第一转盘，以及用于驱动所述第一转盘转动的第一φ轴传动机构。

所述耗材放置模块还包括用于放置所述反应杯盒的耗材盒，所述反应杯盒以可拆卸的形式配合在所述耗材盒上，所述主机架上设置有供所述耗材盒抽拉配合的抽屉孔。

所述孵育模块包括用于放置反应杯的导热件，环绕设置在所述导热件周围的隔热件，以及与所述导热件连接的加热件。

所述耗材放置区域的范围内设置有样本架装载系统，其包括样本架放置模块和样本架搬运模块；所述样本架放置模块包括样本架放置台，所述样本架放置台设置有沿Y轴方向的若干样本架放置槽和一个样本架装载槽；所述样本架搬运模块包括安装台、第二X轴传动机构、Y轴驱动装置、第二Z轴传动机构和升降夹持件；所述第二X轴传动机构安装在所述安装台上，用于驱动所述Y轴驱动装置；所述Y轴驱动装置用于带动所述样本架脱离或进入所述样本架放置台；所述第二Z轴传动机构安装在所述安装台上，并与所述样本架装载槽相对设置；所述升降夹持件安装在所述第二Z轴传动机构上，用于在样本架脱离所述样本架装载槽后带动样本架上升至样本吸取位置。

所述Y轴驱动装置包括第二Y轴传动机构、移动台和钩爪；所述移动台装配在所述第二X轴传动机构上，其上设置有与所述样本架放置槽匹配的活动槽；所述第二Y轴传动机构安装在所述移动台上，用于驱动所述钩爪，所述钩爪用于带动样本架移动。

所述试剂分注区域和试剂存放区域的范围内设置有试剂装载系统，其包括试剂保存模块和试剂吸取模块；所述试剂保存模块包括试剂仓、固定盘、第二转盘、第二φ轴传动机构和若干试剂架；所述试剂仓设置有容置腔；所述固定盘固定设置在所述容置腔的底部，其外周设置有若干啮齿；所述第二转盘设置在所述固定盘的上方，两者的中心线处于同一直线；所述第二φ轴传动机构设置在所述试剂仓外，并与所述第二转盘传动连接，用于驱动所述第二转盘转动；所述试剂架环绕所述第二转盘的中心线呈等角度间隔地设置在所述第二转盘的上表面，其底部同轴连接有与所述固定盘的外周啮合的齿轮；所述试剂吸取模块包括可移动位置的试剂吸取部件，用于吸取试剂并移动至注射工位进行释放试剂。

所述试剂吸取模块还包括第三X轴传动机构和第三Y轴传动机构；所述试剂仓的侧边设置有固定架；所述第三X轴传动机构设置在所述固定架上，用于驱动所述第三Y轴传动机构进行水平移动；所述试剂吸取部件设置在所述第三Y轴传动机构上，并在所述第三X轴传动机构、第三Y轴传动机构的共同作用下移动位置实现吸取、释放动作。

所述耗材放置区域、吸样头丢弃区域和试剂分注区域的范围内设置有样本分注系统，其包括样本吸取装置、耗材放置模块和吸样头回收装置；所述样本吸取装置包括安装架、驱动机构、摆臂、压板和真空装置；所述驱动机构安装在所述安装架上；所述摆臂的一端安装在所述驱动机构上，并在所述驱动机构的作用下进行纵向移动、升降移动、水平旋转中的至少一种移动方式；所述压板、真空装置均安装在所述摆臂的另一端；所述真空装置的下端用于套置吸样头；所述压板设置在所述真空装置的侧边，两者可相对上下移动，当所述真空装置相对于所述压板上升时，所述压板抵住吸样头并使其脱出所述真空装置的下端；所述耗材放置模块包括用于放置吸样头的吸样头盒；所述吸样头回收装置用于回收用完的吸样头。

所述驱动机构包括安装在所述安装架上的第四Y轴传动机构，安装在所述第四Y轴传动机构上的第三Z轴传动机构，以及安装在所述第三Z轴传动机构上的第三φ轴传动机构，所述摆臂的一端安装在所述第三φ轴传动机构上，使得所述摆臂在所述第四Y轴传动机构、第三Z轴传动机构、第三φ轴传动机构的作用下进行纵向移动、升降移动、水平旋转中的至少一种移动方式。

所述样本吸取装置还包括套置在所述真空装置外壁的第一弹簧，用于驱动所述压板或所述真空装置复位至初始位置。

所述检测区域和洗涤区域的范围内设置有免疫反应及光检测系统，其包括第三转盘、第四转盘、混匀模块、化学发光检测模块、激发液分注模块和第四φ轴传动机构；所述第三转盘、第四转盘上均设置有若干供所述反应杯插置的工位槽，且所述第三转盘、第四转盘均对应设置有一个所述混匀模块；所述第三转盘用于接收所述反应杯和样本并在所述混匀模块的作用下摇匀，所述第四转盘用于接收所述第三转盘的反应杯并进行添加预激发液、摇匀、添加激发液、光检测的操作；所述化学发光检测模块、激发液分注模块均设置在所述第四转盘的侧边；所述第四φ轴传动机构用于驱动所述第三转盘、第四转盘进行旋转运动。

所述化学发光检测模块包括光检测部件、隔热加热部件和快门部件。

所述激发液分注模块包括第一分注部件、第二分注部件、废液吸取部件、第一板件、遮光部件和第四Z轴传动机构；所述第一分注部件用于分注预激发液，所述第二分注部件用于分注激发液；所述第一分注部件、第二分注部件、废液吸取部件均安装在所述第一板件上，并分别对应一个所述第四转盘的工位槽，三者沿所述第四转盘的旋转方向依次设置；所述遮光部件与所述第二分注部件相对设置，用于在所述第二分注部件分注后进行遮光；所述第四Z轴传动机构用于驱动所述第一板件进行升降移动。

所述遮光部件包括套置在所述第二分注部件下端的上遮光件，位于所述第四转盘下方并与所述上遮光件相对的下遮光件，用于安装所述下遮光件的第二板件，以及用于驱动所述上遮光件向下复位的第二弹簧、用于驱动所述下遮光件向上复位的第三弹簧；所述第二板件由所述第四Z轴传动机构驱动进行升降移动。

所述免疫反应及光检测系统还包括混匀支撑组件；所述混匀支撑组件包括第三板件和设置在所述第三板件两侧的第二夹爪，所述第二夹爪与所述第三转盘、第四转盘的工位槽相对设置，用于活动抓持反应杯的上端部以实现固定。

采用上述技术方案后，本发明通过优化主机架内部空间的不同功能区域的布局，具有多工位的功能区域采用圆盘形式实现工位切换，相比直线型的处理流程可以节省更多的空间，从而实现仪器内部结构更加紧凑，达到缩小体积的目的。

附图说明

图1为本发明具体实施例的立体图；

图2为本发明具体实施例隐藏外壳后的立体图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明具体实施例反应杯装载系统的立体图一；

图5为本发明具体实施例反应杯装载系统的立体图二；

图6为本发明具体实施例反应杯装载系统的俯视图；

图7为本发明具体实施例样本架装载系统的立体图一；

图8为本发明具体实施例样本架装载系统的立体图二；

图9为本发明具体实施例样本架搬运模块的立体图一；

图10为本发明具体实施例样本架搬运模块的立体图二；

图11为本发明具体实施例样本架的立体图；

图12为本发明具体实施例样本架装载系统的使用示意图；

图13为本发明具体实施例试剂装载系统的立体图一；

图14为本发明具体实施例试剂装载系统的立体图二；

图15为本发明具体实施例试剂保存模块的分解图；

图16为本发明具体实施例试剂保存模块的剖视图；

图17为本发明具体实施例样本分注系统的立体图；

图18为本发明具体实施例样本吸取模块的立体图；

图19为本发明具体实施例免疫反应及光检测系统的立体图一

图20为本发明具体实施例免疫反应及光检测系统的立体图二；

图21为本发明具体实施例免疫反应及光检测系统的主视图；

附图标号说明：

1----主机架；11---抽屉孔；

2----反应杯装载系统；21---耗材放置模块；211--反应杯盒；212--耗材盒；213--吸样头盒；22---反应杯搬运模块；221--第一夹爪；222--第一X轴传动机构；223--第一Y轴传动机构；224--第一Z轴传动机构；23---样本分注模块；231--第一转盘；232--第一φ轴传动机构；24---孵育模块；241--导热件；242--隔热件；243--加热件；25---反应杯回收装置；

3----样本架装载系统；31---样本架放置模块；311--样本架放置台；

3111-样本架放置槽；3112-样本架装载槽；312--磁铁；

313--指示灯；32---样本架搬运模块；321--安装台；

322--第二X轴传动机构；323--Y轴驱动装置；

3231-第二Y轴传动机构；3232-移动台；3233-钩爪；

3234-活动槽；324--第二Z轴传动机构；325--升降夹持件；

4----样本架；41---凹槽；

5----试剂装载系统；51---试剂仓；511--仓体；5111-容置腔；512--仓盖；5121-活动窗；513--活动盖；52---固定盘；521--啮齿；53---第二转盘；54---第二φ轴传动机构；55---试剂架；56---齿轮；57---试剂吸取部件；58---试剂盘；59---制冷片；510--第三X轴传动机构；520--第三Y轴传动机构；530--固定架；

6----样本分注系统；61---样本吸取装置；611--安装架；612--摆臂；613--压板；6131-缺口槽；614--真空装置；615--第四Y轴传动机构；616--第三Z轴传动机构；617--第三φ轴传动机构；618--第一弹簧；62---吸样头回收装置；

7----吸样头；

8----免疫反应及光检测系统；81---第三转盘；82---第四转盘；83---混匀模块；84---化学发光检测模块；841--光检测部件；842--隔热加热部件；843--快门部件；85---激发液分注模块；851--第一分注部件；852--第二分注部件；853--废液吸取部件；854--第一板件；855--遮光部件；8551-上遮光件；8552-下遮光件；8553-第二板件；8554--第二弹簧；8555--第三弹簧；856--Z轴传动机构；86----第四φ轴传动机构；87---混匀支撑组件；871--第三板件；872---第二夹爪；

9----反应杯；

A----耗材放置区域；B----反应杯丢弃区域；C----孵育区域；D----吸样头丢弃区域；E----试剂分注区域；F----检测区域；G----洗涤区域；H----试剂存放区域；I----光电模块区域。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

本发明为一种全自动化学发光免疫分析仪，包括主机架1，主机架1的内部空间包括耗材放置区域A、反应杯丢弃区域B、孵育区域C、吸样头丢弃区域D、试剂分注区域E、检测区域F、洗涤区域G、试剂存放区域H和光电模块区域I；

耗材放置区域A分为上下层，其上层以两块矩阵的形式用于存放若干反应杯和若干吸样头，其下层以并列插槽的形式用于存放若干样本架；

反应杯丢弃区域B、孵育区域C、吸样头丢弃区域D、试剂分注区域E沿Y轴方向依次设置；试剂分注区域E以圆盘的形式设置有若干工位；

检测区域F、洗涤区域G沿Y轴方向依次设置，两者均以圆盘的形式设置有若干工位；且两者形成的整体与耗材放置区域A分列在孵育区域C的X轴方向两侧；

试剂存放区域H位于耗材放置区域A的Y轴方向的侧边，其以圆盘的形式用于存放试剂；

光电模块区域I利用主机架1的其余空间进行装配仪器的电器元件和控制模块。

参考图1至图21所示，示出了本发明的具体实施例。

上述耗材放置区域A、反应杯丢弃区域B、孵育区域C和试剂分注区域E的范围内设置有参见图4至图6所示的反应杯装载系统2，其包括耗材放置模块21、反应杯搬运模块22、样本分注模块23、孵育模块24和反应杯回收装置25；耗材放置模块21包括用于放置反应杯的反应杯盒211；反应杯搬运模块22包括用于抓取和释放反应杯的第一夹爪221，以及第一X轴传动机构222、第一Y轴传动机构223和第一Z轴传动机构224；样本分注模块23、孵育模块24和反应杯回收装置25沿Y轴依次设置，三者与耗材放置模块21分别设置在第一X轴传动机构222的两端；样本分注模块23包括设置有若干分注工位的第一转盘231，以及用于驱动第一转盘231转动的第一φ轴传动机构232；使用时，第一夹爪221在第一X轴传动机构222、第一Y轴传动机构223和第一Z轴传动机构224的作用下进行移动，将反应杯从反应杯盒211依次搬运至第一转盘231、孵育模块24和反应杯回收装置25。

在反应杯装载系统2的一些实施例中，上述耗材放置模块21还包括用于放置反应杯盒211的耗材盒212，反应杯盒211以可拆卸的形式配合在耗材盒212上，主机架1上设置有供耗材盒212抽拉配合的抽屉孔11，耗材盒212则以类似抽屉的形式活动配合在主机架1的外壳上，仪器操作者可以手动抽出耗材盒212并在反应杯盒211空出的槽内放置反应杯。

在反应杯装载系统2的一些实施例中，上述第一X轴传动机构222安装在主机架1上，第一Y轴传动机构223安装在第一X轴传动机构222上，第一Z轴传动机构224安装在第一Y轴传动机构223上，第一夹爪221安装在第一Z轴传动机构224，第一夹爪221为电动第一夹爪221，根据程序设定进行开合。

在反应杯装载系统2的一些实施例中，上述样本分注模块23还包括设置在第一转盘231侧边的反应杯传感器33，用于检测反应杯的有无。本实施例中，反应杯传感器33为红外装置。

在反应杯装载系统2的一些实施例中，上述孵育模块24包括用于放置反应杯的导热件241，环绕设置在导热件241周围的隔热件242，以及与导热件241连接的加热件243。加热件243在操作系统的控制下升温并将温度传导给导热件241，实现导热件241升温(本发明中将温度控制在37±5℃)，而隔热件242则防止导热件241的温度分散至周围，实现隔热和保温的作用。

进一步地，上述导热件241为铝合金、加热件243为加热膜。

上述反应杯装载系统2通过合理设计各模块的方位布局，实现反应杯装载系统2的结构精简，从而减少空间占用，应用在仪器中可以实现整个仪器的体积设计更加紧凑、精巧，满足客户对于小体积的需求；样本分注模块23、孵育模块24和反应杯回收装置25沿Y轴的直线设置，更加匹配反应杯的处理流程，移动距离更短，有助于提高仪器的处理效率；样本分注模块23采用第一转盘231进行摆放反应杯，在相同工位的前提下占用的空间更小，并且工位的切换更容易控制。

上述耗材放置区域A的范围内设置有参见图4至图6所示的样本架装载系统3，其包括样本架放置模块31和样本架搬运模块32；样本架放置模块31包括样本架放置台311，样本架放置台311设置有沿Y轴方向的若干样本架放置槽3111和一个样本架装载槽3112；样本架搬运模块32包括安装台321、第二X轴传动机构322、Y轴驱动装置323、第二Z轴传动机构324和升降夹持件325；第二X轴传动机构322安装在安装台321上，用于驱动Y轴驱动装置323；Y轴驱动装置323用于带动样本架4脱离或进入样本架放置台311；第二Z轴传动机构324安装在安装台321上，并与样本架装载槽3112相对设置；升降夹持件325安装在第二Z轴传动机构324上，用于在样本架4脱离样本架装载槽3112后带动样本架4上升至样本吸取位置。

在样本架装载系统3的一些实施例中，上述样本架放置模块31还包括设置在各样本架放置槽3111内的磁铁312，这样在样本架4上设置金属件，就能够实现样本架4在样本架放置台311上的定位配合，避免样本架4发生位移而影响后续的工序。

在样本架装载系统3的一些实施例中，上述样本架放置模块31还包括设置在样本架放置槽3111端部的具有感应功能的指示灯313，用于提醒用户样本架4是否放置到位，“有样本架”且“样本架放置到位”时指示灯313显示正常颜色，“无样本架”或“样本架放置不到位”时指示灯313显示异常颜色。

在样本架装载系统3的一些实施例中，上述Y轴驱动装置323包括第二Y轴传动机构3231、移动台3232和钩爪3233；移动台3232装配在第二X轴传动机构322上，其上设置有与样本架放置槽3111匹配的活动槽3234；第二Y轴传动机构3231安装在移动台3232上，用于驱动钩爪3233，钩爪3233则用于带动样本架4移动，也即钩爪3233可以拖动样本架4脱离样本架放置槽3111/样本架装载槽3112而进入活动槽3234，或者推动样本架4脱离活动槽3234而进入样本架装载槽3112。

在样本架装载系统3的一些实施例中，上述样本架4上设置有供限位板251配合的凹槽41，则限位板251嵌入凹槽41时便可带动样本架4做升降移动。

参考图11和图12所示，样本架装载系统3的工作流程为：

①由用户手动将装有样本管的样本架4放到样本架放置台311的样本架放置槽3111中，之后启动仪器；

②Y轴驱动装置323在第二X轴传动机构322的作用下，先向样本架放置槽3111的方向移动，并与其中一个样本架放置槽3111对准，之后钩爪3233在第二Y轴传动机构3231的作用下向样本架4移动，并钩出样本架4，使其脱离样本架放置槽3111而进入活动槽3234；

③Y轴驱动装置323在第二X轴传动机构322的作用下，向第二Z轴传动机构324方向移动，移动到底后，钩挂在第二Y轴传动机构3231的作用下将样本架4推出活动槽3234而进入样本架装载槽3112，在样本架4进入样本架装载槽3112的过程中，信息扫描机构4扫描样本管上的标签信息并录入仪器的自动化控制系统；

④样本架4完全进入样本架装载槽3112，也即代表样本架4上的所有样本管信息扫描完毕，此时升降夹持件325在第二Z轴传动机构324的作用下下降至对准样本架4，然后钩爪3233在第二Y轴传动机构3231的作用下将样本架4钩出，使其脱离样本架装载槽3112而再次进入活动槽3234，同时升降夹持件325的夹板2322嵌入样本架4的凹槽，实现两者的Z轴限位；

⑤最后，升降夹持件325在第二Z轴传动机构324的作用下上升至样本吸取位置。

上述样本架装载系统通过第二X轴传动机构322、Y轴驱动装置323、第二Z轴传动机构324和升降夹持件325的组合、联动作用，将样本架放置台311上的样本架4转移至样本吸取位置，实现全自动的样本架4装载流程，提高自动化效率，并防止样本处理区域被人工污染的风险；应用在仪器上，本系统仅有样本架放置台311部分外露给用户，安全性能更高。

上述试剂分注区域E和试剂存放区域H的范围内设置有参见图13至图16所示的试剂装载系统5，其包括试剂保存模块和试剂吸取模块；试剂保存模块包括试剂仓51、固定盘52、第二转盘53、第二φ轴传动机构54和若干试剂架55；试剂仓51设置有容置腔5111；固定盘52固定设置在容置腔5111的底部，其外周设置有若干啮齿521；第二转盘53设置在固定盘52的上方，两者的中心线处于同一直线；第二φ轴传动机构54设置在试剂仓51外，并与第二转盘53传动连接，用于驱动第二转盘53转动；试剂架55环绕第二转盘53的中心线呈等角度间隔地设置在第二转盘53的上表面，其底部同轴连接有与固定盘52的外周啮合的齿轮56；试剂吸取模块包括可移动位置的试剂吸取部件57，用于吸取试剂并移动至注射工位进行释放试剂。

在试剂装载系统5的一些实施例中，上述试剂保存模块还包括试剂盘58；试剂盘58设置在试剂架55的内侧，用于放置各种尺寸的试剂管。

在试剂装载系统5的一些实施例中，上述试剂仓51具有圆环形截面，也即容置腔5111为圆柱形，从而与第二转盘53的形状相匹配，使得整体结构更加紧凑、体积更小，从而减少整个仪器的占地面积。

在试剂装载系统5的一些实施例中，上述试剂仓51包括仓体511、仓盖512和活动盖513；仓盖512密封盖合在仓体511的上端，其上设置有活动窗5121；活动盖513活动密封盖合在活动窗5121处，并露出于主机架1的外壳，以方便操作人员取放试剂管。常态下仓盖512、活动盖513均处于密封的状态，实现试剂在试剂仓51内的密封保藏。

在试剂装载系统5的一些实施例中，上述试剂保存模块还包括设置在试剂仓51底部的若干制冷片59，用于将试剂仓51的温度维持在2-12℃，以实现试剂的低温保藏。

在试剂装载系统5的一些实施例中，上述试剂吸取模块还包括第三X轴传动机构510和第三Y轴传动机构520；试剂仓51的侧边设置有固定架530；第三X轴传动机构510设置在固定架530上，用于驱动第三Y轴传动机构520进行水平移动；试剂吸取部件57设置在第三Y轴传动机构520上，并在第三X轴传动机构510、第三Y轴传动机构520的共同作用下移动位置实现吸取、释放动作。

上述试剂装载系统通过在容置腔5111的底部设置外周具有啮齿521的固定盘52，并在试剂架55的底部设置与固定盘52啮合的齿轮56，当第二转盘53在第二φ轴传动机构54的驱动下旋转时，试剂架55与固定盘52发生相对移动，从而在齿轮56的驱动下进行转动，实现试剂架55上的试剂混匀，也就是说，在试剂装载系统5的运行过程中，可以始终对试剂架55上的试剂进行混匀，保证试剂的均匀度，以提高后续试验的检测精度；而第二转盘53转动时，可以将待使用的试剂移动至待吸取的工位，并由试剂吸取模块进行自动吸取，并移动至注射工位进行释放。

上述耗材放置区域A、吸样头丢弃区域D和试剂分注区域E的范围内设置有参见图17和图18所示的样本分注系统6，其包括样本吸取装置61、耗材放置模块21和吸样头回收装置62；样本吸取装置61包括安装架611、驱动机构、摆臂612、压板613和真空装置614；驱动机构安装在安装架611上；摆臂612的一端安装在驱动机构上，并在驱动机构的作用下进行纵向移动、升降移动、水平旋转中的至少一种移动方式；压板613、真空装置614均安装在摆臂612的另一端；真空装置614的下端用于套置吸样头7；压板613设置在真空装置614的侧边，两者可相对上下移动，当真空装置614相对于压板613上升时，压板613抵住吸样头7并使其脱出真空装置614的下端；耗材放置模块21包括用于放置吸样头7的吸样头盒213；吸样头回收装置62用于回收用完的吸样头7。

用于实现上述压板613与真空装置614的相对移动的方式有很多，如可以将其一设置成与摆臂612活动连接、另一设置成与摆臂612固定连接，然后设置一驱动装置进行驱动。

在样本分注系统6的一些实施例中，上述驱动机构包括安装在安装架611上的第四Y轴传动机构615，安装在第四Y轴传动机构615上的第三Z轴传动机构616，以及安装在第三Z轴传动机构616上的第三φ轴传动机构617，摆臂612的一端安装在第三φ轴传动机构617上，使得摆臂612在第四Y轴传动机构615、第三Z轴传动机构616、第三φ轴传动机构617的作用下进行纵向移动、升降移动、水平旋转中的至少一种移动方式。

在样本分注系统6的一些实施例中，上述压板613设置有供真空装置614活动配合的缺口槽6131，也即压板613以半包的形式配合在真空装置614的侧边，使得压板613与吸样头7的接触面积可以更大，以便更容易的压脱吸样头7。

在样本分注系统6的一些实施例中，上述样本吸取装置61还包括套置在真空装置614外壁的第一弹簧618，用于驱动压板613或真空装置614复位至初始位置。

上述样本分注系统6通过在摆臂612上设置压板613，并且压板613与真空装置614可以相对升降移动，使得真空装置614带动其上的吸样头7与压板613接触，接触时压板613将抵住吸样头7的上端并使其脱离真空装置614，实现自动取下吸样头7，则每次吸样时都使用耗材放置模块2上的新的吸样头7，杜绝了样本之间的污染，保证免疫分析结构的准确率。

上述检测区域F和洗涤区域G的范围内设置有参见图19至图21所示的免疫反应及光检测系统8，其包括第三转盘81、第四转盘82、混匀模块83、化学发光检测模块84、激发液分注模块85和第四φ轴传动机构86；第三转盘81、第四转盘82上均设置有若干供反应杯9插置的工位槽，且第三转盘81、第四转盘82均对应设置有一个混匀模块83；第三转盘81用于接收反应杯9和样本并在混匀模块83的作用下摇匀，第四转盘82用于接收第三转盘81的反应杯9并进行添加预激发液、摇匀、添加激发液、光检测的操作；化学发光检测模块84、激发液分注模块85均设置在第四转盘82的侧边；第四φ轴传动机构86用于驱动第三转盘81、第四转盘82进行旋转运动。

在免疫反应及光检测系统8的一些实施例中，上述化学发光检测模块84包括光检测部件841、隔热加热部件842和快门部件843，结构上进行全面封闭，避免漏光，快门部件43采用电磁铁驱动的控制方式实现控制进光时机，同时加热隔热部件保证一个恒定的温度环境。

在免疫反应及光检测系统8的一些实施例中，上述激发液分注模块85包括第一分注部件851、第二分注部件852、废液吸取部件853、第一板件854、遮光部件855和第四Z轴传动机构856；第一分注部件851用于分注预激发液，第二分注部件852用于分注激发液；第一分注部件851、第二分注部件852、废液吸取部件853均安装在第一板件854上，并分别对应一个第四转盘82的工位槽，三者沿第四转盘82的旋转方向依次设置；遮光部件855与第二分注部件852相对设置，用于在第二分注部件852分注后进行遮光；第四Z轴传动机构856用于驱动第一板件854进行升降移动。随着第一板件854的降下，第一分注部件851、第二分注部件852、废液吸取部件853可同时对三个不同工位的反应杯9进行操作，以提高样本的处理效率。

在上述激发液分注模块85的一些实施例中，上述混匀模块83设置在第一分注部件851、第二分注部件852对应的工位之间，也即在分注了预激发液后先进行摇匀，再分注激发液。

在上述激发液分注模块85的一些实施例中，上述遮光部件855包括套置在第二分注部件852下端的上遮光件8551，位于第四转盘82下方并与上遮光件8551相对的下遮光件8552，用于安装下遮光件8552的第二板件8553，以及用于驱动上遮光件8551向下复位的第二弹簧8554、用于驱动下遮光件8552向上复位的第三弹簧8555；第二板件8553由第四Z轴传动机构856驱动进行升降移动。遮光部件855工作时，上遮光件8551、下遮光件8552分别与第四转盘82的上下表面接触，第二弹簧8554、第三弹簧8555起到缓冲作用，并在其弹力的作用下使得遮光部件855压紧第四转盘82，避免漏光。

进一步地，上述第四Z轴传动机构856采用同步带、导轨和凸轮结合的传动方式，实现同时控制第一板件854、第二板件8553的相向运动，实现遮光部件855的同步动作。此外，在进行遮光的同时，第一分注部件851、第二分注部件852也在同步运动。

在免疫反应及光检测系统8的一些实施例中，其还包括混匀支撑组件87；混匀支撑组件87包括第三板件871和设置在第三板件871两侧的第二夹爪872，第二夹爪872与第三转盘81、第四转盘82的工位槽相对设置，用于活动抓持反应杯9的上端部以实现固定，与混匀模块83配合完成对反应杯9的摇匀操作。

上述免疫反应及光检测系统8的工作原理为：第三转盘81接收由反应杯装载系统2送来的反应杯9并进行分配，以及接收样本分注系统6送来的样本(已添加试剂)，并摇匀；之后在反应杯装载系统2的作用下，样本与试剂已混合均匀的反应杯9转运至第四转盘82，并进行添加预激发液、摇匀、添加激发液的操作，最终在遮光部件855的配合下进行化学发光反应并检测；检测结束后由废液吸取部件853吸出废液并由反应杯装载系统丢弃用过的反应杯9。

上述免疫反应及光检测系统8双转盘的形式进行分配反应反应、光检测的不同工作，以完成添加样本、摇匀、添加预激发液、摇匀、添加激发液、光检测等操作，各模块之间配合得更加紧凑、空间设计更加合理，从而减少了空间占用，可以使得整个仪器的体积设计得更加小巧。

通过上述方案，本发明通过优化主机架1内部空间的不同功能区域的布局，具有多工位的功能区域采用圆盘形式实现工位切换，相比直线型的处理流程可以节省更多的空间，从而实现仪器内部结构更加紧凑，达到缩小体积的目的。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (16)

1.一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

包括主机架，所述主机架的内部空间包括耗材放置区域、反应杯丢弃区域、孵育区域、吸样头丢弃区域、试剂分注区域、检测区域、洗涤区域、试剂存放区域和光电模块区域；

所述耗材放置区域分为上下层，其上层以两块矩阵的形式用于存放若干反应杯和若干吸样头，其下层以并列插槽的形式用于存放若干样本架；

所述反应杯丢弃区域、孵育区域、吸样头丢弃区域、试剂分注区域沿Y轴方向依次设置；所述试剂分注区域以圆盘的形式设置有若干工位；

所述检测区域、洗涤区域沿Y轴方向依次设置，两者均以圆盘的形式设置有若干工位；且两者形成的整体与所述耗材放置区域分列在所述孵育区域的X轴方向两侧；

所述试剂存放区域位于耗材放置区域的Y轴方向的侧边，其以圆盘的形式用于存放试剂；

所述光电模块区域利用所述主机架的其余空间进行装配仪器的电器元件和控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述耗材放置区域、反应杯丢弃区域、孵育区域和试剂分注区域的范围内设置有反应杯装载系统，其包括耗材放置模块、反应杯搬运模块、样本分注模块、孵育模块和反应杯回收装置；

所述耗材放置模块包括用于放置反应杯的反应杯盒；

所述反应杯搬运模块包括用于抓取和释放反应杯的第一夹爪，以及第一X轴传动机构、第一Y轴传动机构和第一Z轴传动机构；

所述样本分注模块、孵育模块和反应杯回收装置沿Y轴依次设置，三者与所述耗材放置模块分别设置在所述第一X轴传动机构的两端；

所述样本分注模块包括设置有若干分注工位的第一转盘，以及用于驱动所述第一转盘转动的第一φ轴传动机构。

3.根据权利要求2所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述耗材放置模块还包括用于放置所述反应杯盒的耗材盒，所述反应杯盒以可拆卸的形式配合在所述耗材盒上，所述主机架上设置有供所述耗材盒抽拉配合的抽屉孔。

4.根据权利要求2所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述孵育模块包括用于放置反应杯的导热件，环绕设置在所述导热件周围的隔热件，以及与所述导热件连接的加热件。

5.根据权利要求1所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述耗材放置区域的范围内设置有样本架装载系统，其包括样本架放置模块和样本架搬运模块；

所述样本架放置模块包括样本架放置台，所述样本架放置台设置有沿Y轴方向的若干样本架放置槽和一个样本架装载槽；

所述样本架搬运模块包括安装台、第二X轴传动机构、Y轴驱动装置、第二Z轴传动机构和升降夹持件；所述第二X轴传动机构安装在所述安装台上，用于驱动所述Y轴驱动装置；所述Y轴驱动装置用于带动所述样本架脱离或进入所述样本架放置台；所述第二Z轴传动机构安装在所述安装台上，并与所述样本架装载槽相对设置；所述升降夹持件安装在所述第二Z轴传动机构上，用于在样本架脱离所述样本架装载槽后带动样本架上升至样本吸取位置。

6.根据权利要求5所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述Y轴驱动装置包括第二Y轴传动机构、移动台和钩爪；

所述移动台装配在所述第二X轴传动机构上，其上设置有与所述样本架放置槽匹配的活动槽；

所述第二Y轴传动机构安装在所述移动台上，用于驱动所述钩爪，所述钩爪用于带动样本架移动。

7.根据权利要求1所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述试剂分注区域和试剂存放区域的范围内设置有试剂装载系统，其包括试剂保存模块和试剂吸取模块；

所述试剂保存模块包括试剂仓、固定盘、第二转盘、第二φ轴传动机构和若干试剂架；

所述试剂仓设置有容置腔；

所述固定盘固定设置在所述容置腔的底部，其外周设置有若干啮齿；

所述第二转盘设置在所述固定盘的上方，两者的中心线处于同一直线；

所述第二φ轴传动机构设置在所述试剂仓外，并与所述第二转盘传动连接，用于驱动所述第二转盘转动；

所述试剂架环绕所述第二转盘的中心线呈等角度间隔地设置在所述第二转盘的上表面，其底部同轴连接有与所述固定盘的外周啮合的齿轮；

所述试剂吸取模块包括可移动位置的试剂吸取部件，用于吸取试剂并移动至注射工位进行释放试剂。

8.根据权利要求7所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述试剂吸取模块还包括第三X轴传动机构和第三Y轴传动机构；

所述试剂仓的侧边设置有固定架；

所述第三X轴传动机构设置在所述固定架上，用于驱动所述第三Y轴传动机构进行水平移动；

所述试剂吸取部件设置在所述第三Y轴传动机构上，并在所述第三X轴传动机构、第三Y轴传动机构的共同作用下移动位置实现吸取、释放动作。

9.根据权利要求1所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述耗材放置区域、吸样头丢弃区域和试剂分注区域的范围内设置有样本分注系统，其包括样本吸取装置、耗材放置模块和吸样头回收装置；

所述样本吸取装置包括安装架、驱动机构、摆臂、压板和真空装置；

所述驱动机构安装在所述安装架上；

所述摆臂的一端安装在所述驱动机构上，并在所述驱动机构的作用下进行纵向移动、升降移动、水平旋转中的至少一种移动方式；

所述压板、真空装置均安装在所述摆臂的另一端；

所述真空装置的下端用于套置吸样头；

所述压板设置在所述真空装置的侧边，两者可相对上下移动，当所述真空装置相对于所述压板上升时，所述压板抵住吸样头并使其脱出所述真空装置的下端；

所述耗材放置模块包括用于放置吸样头的吸样头盒；

所述吸样头回收装置用于回收用完的吸样头。

10.根据权利要求9所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述驱动机构包括安装在所述安装架上的第四Y轴传动机构，安装在所述第四Y轴传动机构上的第三Z轴传动机构，以及安装在所述第三Z轴传动机构上的第三φ轴传动机构，所述摆臂的一端安装在所述第三φ轴传动机构上，使得所述摆臂在所述第四Y轴传动机构、第三Z轴传动机构、第三φ轴传动机构的作用下进行纵向移动、升降移动、水平旋转中的至少一种移动方式。

11.根据权利要求9所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述样本吸取装置还包括套置在所述真空装置外壁的第一弹簧，用于驱动所述压板或所述真空装置复位至初始位置。

12.根据权利要求1所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述检测区域和洗涤区域的范围内设置有免疫反应及光检测系统，其包括第三转盘、第四转盘、混匀模块、化学发光检测模块、激发液分注模块和第四φ轴传动机构；

所述第三转盘、第四转盘上均设置有若干供所述反应杯插置的工位槽，且所述第三转盘、第四转盘均对应设置有一个所述混匀模块；

所述第三转盘用于接收所述反应杯和样本并在所述混匀模块的作用下摇匀，所述第四转盘用于接收所述第三转盘的反应杯并进行添加预激发液、摇匀、添加激发液、光检测的操作；

所述化学发光检测模块、激发液分注模块均设置在所述第四转盘的侧边；

所述第四φ轴传动机构用于驱动所述第三转盘、第四转盘进行旋转运动。

13.根据权利要求12所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述化学发光检测模块包括光检测部件、隔热加热部件和快门部件。

14.根据权利要求12所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述激发液分注模块包括第一分注部件、第二分注部件、废液吸取部件、第一板件、遮光部件和第四Z轴传动机构；

所述第一分注部件用于分注预激发液，所述第二分注部件用于分注激发液；

所述第一分注部件、第二分注部件、废液吸取部件均安装在所述第一板件上，并分别对应一个所述第四转盘的工位槽，三者沿所述第四转盘的旋转方向依次设置；

所述遮光部件与所述第二分注部件相对设置，用于在所述第二分注部件分注后进行遮光；

所述第四Z轴传动机构用于驱动所述第一板件进行升降移动。

15.根据权利要求14所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述遮光部件包括套置在所述第二分注部件下端的上遮光件，位于所述第四转盘下方并与所述上遮光件相对的下遮光件，用于安装所述下遮光件的第二板件，以及用于驱动所述上遮光件向下复位的第二弹簧、用于驱动所述下遮光件向上复位的第三弹簧；所述第二板件由所述第四Z轴传动机构驱动进行升降移动。

16.根据权利要求12所述的一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于：

所述免疫反应及光检测系统还包括混匀支撑组件；

所述混匀支撑组件包括第三板件和设置在所述第三板件两侧的第二夹爪，所述第二夹爪与所述第三转盘、第四转盘的工位槽相对设置，用于活动抓持反应杯的上端部以实现固定。

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