CN117665311A - 一种样本管架转移机构及样本管架转移控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及样本管架自动转移、样本管架流转控制技术领域，具体涉及一种样本管架转移机构及样本管架转移控制方法。样本管架转移机构包括夹紧结构板，夹紧结构板上安装有夹紧驱动机构，夹紧驱动机构的输出端的两侧分设有两个相对置的用于样本管架夹持操作的夹持单元；还包括第一伸缩驱动机构，第一伸缩驱动机构的输出端与夹紧机构板连接，第一伸缩驱动机构驱动夹持单元伸缩的方向与两个夹持单元相互靠近或远离方向垂直；还包括旋转驱动机构，第一伸缩驱动机构直接或间接连接于旋转驱动机构的输出端上，旋转驱动机构驱动所述夹持单元在操作面内旋转运动。本发明提供了一种集成化多功能的样本管架转移机构及样本管架转移控制方法。

Description

一种样本管架转移机构及样本管架转移控制方法

技术领域

本发明涉及样本管架自动转移、样本管架流转控制技术领域，具体涉及一种样本管架转移机构及样本管架转移控制方法。

背景技术

近些年体外诊断技术已经成为了疾病诊断与辅助治疗等的重要手段，其通常能实现对血液,尿液等生物样品进行定性/定量分析，一般而言该类型的诊断实验过程基本在远离样本获取对象处进行，因此具有操作安全度高，污染风险小等优势，随着体外诊断技术的普及化应用，越来越多的公司开发能够执行大量样本连续快速化处理的自动分析系统，这其中包含免疫流水化分析系统、核酸流水化分析系统等等，这种自动化设备能够在有限的空间内集成传统的多实验室协同工作才能完成的样本进结果出的效果，且每天能实现不间断的大量样本处理，系统可以应用于例如疾病的诊断与风险预测，用药适应性的精准用药指导以及特定基因型的检测等等场景中。

在不同类型的流水化分析设备中为了保证系统能够快速高效地执行样本处理，大多数流水化处理系统设计为支持批量上样的类型，在这种设计中为了保证流水系统的紧凑性，需要设计一种能够自动化转移样本管架的结构和方法，美国专利申请US20210132097A1公开的样本管架需要一个一个推送进仪器的接收孔，并且接收孔之间还被物理间隔开来，用户在推进样本管架过程中扫码单元对于样本管的条码进行扫描识别，这种设计一方面需要操作者长时间接触样本管架具有更高的污染风险另一方面上样速度和效率较低，PCT国际申请公开WO2010041482A1相对于上一方案的一个一个推送方案更优化，配合地设置了样本管架装载部的容纳单元，操作者可以将批量化装载样本管架的上样单元放置载容纳单元上，并且在上样单元上配置卡合机构，在整体加样搬运过程中卡合单元能可靠地阻挡样本管架，而添加样本管架时卡合机构能被压形变而使上样单元开口部打开从而省力高效地完成样本管架的加载，这种设计能批量转运但是样本管架仍需要手动地被推送加载至分割的多个待处理部内，国际申请WO2013034937A1公开了一种利用底部传动带进行样本管架整体移位，并且配置交叉方向的抽拉结构，将样本管架转移至固定位置执行样本液转移的方案，需要多个驱动机构的配合，实现复杂度较高不适于更大通量样本的处理，欧洲专利申请EP3872498A1公开了一种类似的设计思路，只是在该系统中将运动机构变化为拉动样本管架的转运结构，转运结构从样本管架列中拉出样本管至转运结构中，之后驱动转运结构运动至特定位置配合移液器进行样本液的转移，中国发明专利申请CN112415214A对于样本管架的流转进行优化，公开了一种按照功能区划分的样本处理系统，划分出的上样区能够批量化添加含待处理样本管的样本管架，并通过接驳装置在不同的功能区之间进行样本管架的流转，这种布局需要比较大的空间执行样本管架的流转，CN112881735A公开的方案将正常处理的样本管架和急诊样本管架进行了区分设计，正常处理的样本管架和急诊样本管架的转移机构也不共用，整个设计较为复杂需要的操作空间也更大，US10723552B2授权了一种多样本处理单元拼接而成的类流水系统，配合样本管上样、回收以及总线类型的样本管架转移方案，能实现类流水化的操作，但是整体可能存在交叉污染等风险，需要比较复杂的专业化长时间的装配调机，CN113711048A公开了一种转盘结构的样本管架传递结构，其中分析单元和样本管架的流转方向具有一定夹角，为了适应样本管架的不同方向的流转转运，转盘可以被控制旋转不同的角度，以方便样本管架在不同单元内的不同方向流转，虽然上述设计对于不同类型的流水线能实现样本管架的流转，但是存在操作较复杂部分仍需要人工推送单个样本管架至特定位置，以及需要的操作空间大，自动转移结构需要分步骤执行等问题。

设计一种集成化多功能的样本管架转移方案，并能在局限空间内操作，并且执行样本管架的传输方向调整是流水化系统设计成功的关键点，也直接影响着自动化处理系统的操作便捷性，设备装配复杂性和运行高效性，是亟待优化改进的关键性技术。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种集成化多功能的样本管架转移机构及样本管架转移控制方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种样本管架转移机构，包括夹紧结构板，夹紧结构板上安装有夹紧驱动机构，夹紧驱动机构的输出端的两侧分设有两个相对置的用于样本管架夹持操作的夹持单元，夹紧驱动机构驱动对置的夹持单元相互靠近或远离实现对样本管架的夹紧或松开；还包括第一伸缩驱动机构，第一伸缩驱动机构的输出端与夹紧机构板连接，第一伸缩驱动机构驱动夹持单元伸缩的方向与两个夹持单元相互靠近或远离方向垂直；还包括旋转驱动机构，第一伸缩驱动机构直接或间接连接于旋转驱动机构的输出端上，旋转驱动机构驱动所述夹持单元在操作面内旋转运动。

作为本发明的优选方案，样本管架转移机构还包括升降驱动机构，升降驱动机构安装于旋转驱动机构的输出端上，第一伸缩驱动机构安装于升降驱动机构的输出端上，升降驱动机构驱动所述夹持单元在不同高度的操作面切换作业。

作为本发明的优选方案，所述升降驱动机构还能驱动所述夹紧机构和所述第一伸缩驱动机构在不同高度升降运动。

作为本发明的优选方案，所述旋转驱动机构还能带动所述夹紧驱动机构和所述第一伸缩驱动机构旋转运动。

作为本发明的优选方案，样本管架转移机构还包含第二伸缩驱动机构，旋转驱动机构上固定有底部底板，第二伸缩驱动机构的输出端与底部底板连接；所述第二伸缩驱动机构能带动所述夹持单元、所述夹紧驱动机构、所述第一伸缩驱动机构和所述旋转驱动机构在与所述第一伸缩驱动机构驱动运动方向相同或相平行的方向上伸缩运动。

作为本发明的优选方案，所述第二伸缩结构还包含旋转控制传感单元，所述旋转控制传感单元能控制所述旋转驱动机构执行旋转运动驱动。

作为本发明的优选方案，所述夹紧驱动机构包含夹紧驱动电机，夹紧驱动电机通过夹紧传动齿轮组啮合传动驱动连接的凸轮件旋转预设角度，所述对置的夹持单元间包含弹性拉紧件，所述凸轮件被驱动与夹持单元的不同位置接触进而使所述夹持单元相互靠近或远离；所述第一伸缩驱动机构包含第一收缩驱动电机，第一收缩驱动电机通过啮合的齿轮齿条传动组驱动所述夹持单元伸缩运动；所述旋转驱动机构包含旋转驱动电机，旋转驱动电机通过旋转传动齿轮组啮合传动驱动夹持单元在操作面内旋转运动。

一种执行样本管架转移的控制方法，所述第一伸缩驱动机构驱动所述对置的夹持单元靠近待转移的样本管架，到达预设夹持位置时，所述夹紧驱动机构能驱动对置的夹持单元相互靠近执行样本管架的夹紧操作，之后所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离，所述旋转驱动机构能驱动夹紧连接的样本管在操作面内旋转第一预设角度，使所述样本管架位置产生变化完成样本管架的转移。

作为本发明的优选方案，样本管架转移机构还包含升降驱动机构，其能驱动所述夹持单元在不同高度的操作面切换作业，所述第一伸缩驱动机构和/或升降驱动机构驱动所述对置的夹持单元靠近待转移的样本管架，到达预设夹持位置时，所述夹紧驱动机构能驱动对置的夹持单元相互靠近执行样本管架的夹紧操作，之后所述升降驱动机构抬升所述夹持单元第一预设距离至更高的操作面，之后所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离，所述旋转驱动机构能驱动夹紧连接的样本管在该更高操作面内旋转第一预设角度，使所述样本管架位置产生变化，之后所述升降驱动机构降低所述夹持单元第一预设距离至初始的操作面完成样本管架的转移。

作为本发明的优选方案，样本管架转移机构还包含第二伸缩驱动机构和旋转控制传感单元，在所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离后，所述第二伸缩驱动机构能驱动所述夹持单元继续运行第二预设距离至所述旋转控制传感单元产生旋转控制信号，所述旋转驱动机构驱动夹紧连接的样本管旋转后，所述第二伸缩驱动机构驱动夹持单元运动第三预设距离，使所述样本管架位置产生变化。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1、本发明通过设计一种包含第一伸缩驱动机构，夹紧驱动机构和旋转机构的样本管转移机构，能够实现将样本管架夹紧后收缩一定距离，再执行旋转转移能在收缩后执行旋转半径明显减小的旋转操作，转移样本管架旋转半径较小稳定度更高，同时能够在局限空间内对于批量添加的其他样本管架有效避让保证了无干扰的样本管架换向转移，进一步还包含升降驱动机构，其能带动夹持单元、夹紧机构和第一伸缩驱动机构在不同高度上将运动，如此可以实现样本管在不同高度操作面内作业，更有效地发挥了转移机构的无干扰化运行优势。

2、配置第二伸缩驱动机构并且其不随转移机构的旋转而旋转，并且在其上配置旋转控制传感器能可靠且保证无干扰地执行样本管架的任意位置旋转，通过行程长度的优化，可以调整第二伸缩驱动机构执行旋转后样本管架的位置调整或者适应化执行不同位置处的样本管转移，本发明的连接形式可以为，所述夹紧驱动机构包含夹紧驱动电机，其通过夹紧传动齿轮组啮合传动驱动连接的凸轮件旋转预设角度，所述对置的夹持单元间包含弹性拉紧件，所述凸轮件被驱动与弹性夹持单元的不同位置接触进而使所述夹持单元相互靠近或远离；所述第一伸缩驱动机构包含第一收缩驱动电机，其通过啮合的齿轮齿条传动组驱动所述夹持单元伸缩运动；所述旋转驱动机构包含旋转驱动电机，其通过旋转传动齿轮组啮合传动驱动夹持单元在操作面内旋转运动，可以通过比较简单的一级传动组合实现样本管架的任意方向无干扰可靠地转移。

3、本发明公开的基于样本管架转移机构执行的样本管架转移方法，能够利用夹紧机构夹紧待转移样本管架后，通过第一伸缩驱动机构驱动夹持单元带动被夹紧的样本管架缩回一定距离，再被旋转驱动机构驱动旋转，如此能执行避让操作，使样本管架能被稳定且无干扰地被转移。

附图说明

图1是本发明提供的搭配样本管上样结构使用的转移机构图；

图2是本发明提供的转移机构结构实现示意图；

图3本发明提供的转移机构夹持单元夹紧远离示意图；

图4是本发明提供的转移机构由斜下方仰视示意图；

图5是本发明提供的转移机构正视结构图；

图6-图11是本发明提供的转移机构从上样机构执行样本管架转移过程图；

图12-图16是本发明提供的转移机构从加样部转移样本管架过程图。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明的方案进行详细说明。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

随着体外诊断技术的发展，越来越多的检测项目依赖于该技术来进行诊断，这就使得大批量快速检测成为了检测发展的趋势，流水线类型的样本处理系统具有能够执行多种类型的项目检测，且人工参与度较低，整体操作简单，不需要特别专业的人员就可执行检测。除此之外流水类型的样本处理系统还能执行基本不间断的连续化作业，如此能够适应于目前人类日益增长的健康检测需求，然而这种流水化处理系统通常具有空间局限的问题。本申请设计的样本管架转移机构能够执行不同方向输入样本管架的转移，解决了有限空间下多方向样本管架可靠高效的转移。

图1是本发明提供的搭配样本管上样结构使用的转移机构图，在一种情况中，由于流水化系统具有的连续化操作需求，一般样本管架的上样采用批量化上样操作。例如一般按照处理速度一次性上样样本管能够满足3-4小时连续运行的需求。在本实施例中操作者能通过纵向间隔布置的至少两个上样部20和30添加一定数量的样本管架至加样区，此处上样部20包含加样区21和缓存区22，通过自动推进机构能将加样区21中添加的批量化样本管架转移至缓存区22内，样本管架转移机构10能执行样本管架的转移操作。此处示意为样本管架转移机构10能够从缓存区将样本管架逐个转移至传递模块40上，为了保证转移机构10能够在不同位置执行样本管架的转移，传递模块40可包含运动驱动机构，从而使传递模块40带动连接的转移机构10在不同的上样部之间切换执行样本管架的转移。由应用场景可以看出，样本管架转移机构10需要在局限空间内，并且需要将样本管架从紧挨状态放置的缓存存放区21转移至另一侧的传递模块40上，需要操作上需要在局限空间下完成升降旋转等操作才能实现可靠高效的转移。

图2是本发明提供的转移机构结构实现示意图，样本管架转移机构包含对置的夹持单元101和102，此处两个夹持单元101和102分别连接由两个夹持臂。为了更可靠地执行样本管架的夹紧操作，夹持单元101和102上还配置有与样本管架相嵌合连接的嵌合结构，在之一夹持单元101的夹持臂上配置有第一连接部1151，而相对的另一夹持单元102的夹持臂上配置有第二连接部1152，两者之间依靠弹性元件1153勾连连接。此处的弹性单元最优地选择为弹性系数为2-3N/mm的弹簧单元，如此能保证可靠性拉紧对置夹持单元101和102的同时，还能使夹持单元夹持状态改变不需要过大的力来克服过大弹性力转化的阻力。在两个夹持臂之间配置有凸轮件114，其与夹持传动齿轮113连接，夹持传动齿轮113旋转能带动连接的凸轮件114旋转，如此能使凸轮件114的不同位置与夹持臂或其延伸部相接触。由于凸轮件114本身具有的不等径特征，进而能使对置夹持单元101和102的间距发生变化，实现对被夹持对象的夹紧或者松开。结合图3的夹持单元101和102夹紧远原理示意图，被夹持对象为样本管架200，其可以包含N个样本管接收单元，此处N可以为不小于2的整数。为了夹紧样本管架200，可以使夹持传动齿轮113旋转，凸轮件114将被带动旋转设定的角度，从而能使凸轮件114与两夹持臂接触部分的连接线长度变短，如此可以缩短两夹持单元101和102的间距实现样本管架的夹紧。夹持单元101和102的夹紧驱动机构还包含夹紧驱动电机111和电机输出轴连接的夹紧驱动齿轮112，夹紧驱动电机111可以被控制输出旋转运动，进而通过啮合的传动齿轮组驱动凸轮件114转动运动。

为了带动夹持单元101和102沿着与相互靠近或远离方向交叉第一角度的方向上伸缩运动，还包含第一伸缩驱动机构，此处第一伸缩驱动机构驱动夹持单元101和102运动的方向与其相互靠近或远离的方向最优地交叉90°，如此能够无干扰地将紧挨状态的样本管架移动转移。第一伸缩驱动机构包含第一收缩驱动电机121，其通过啮合的齿轮齿条传动组驱动所述夹持单元伸缩运动。此处伸缩传动齿条123可以与两个夹持臂以及夹紧驱动机构被连接在相同的夹紧结构板124上，第一收缩驱动电机121则固定在其他的基板上，其输出轴连接有伸缩驱动齿轮122，夹紧结构板124包含长条形的槽孔，伸缩驱动齿轮122能穿过所述槽孔并啮合地与伸缩传动齿条传动连接，如此可以通过第一伸缩驱动机构带动夹持单元在与两夹持单元靠近或远离方向垂直的方向上伸缩运动。

在本实施例中转移机构还包含旋转驱动机构，此处旋转驱动机构包含旋转驱动电机131，其可固定地连接在底部底板135上，其输出轴穿过所述底部底板135，并在输出轴端部连接有旋转驱动齿轮132，旋转驱动齿轮132与旋转传动齿轮133啮合传动连接，旋转传动齿轮133固定连接有旋转座134，此处旋转座134直接或者间接地与第一伸缩驱动机构、夹持驱动机构及夹持单元相连接。如此，当旋转驱动电机131通过啮合的齿轮驱动旋转座134旋转时，第一伸缩驱动机构、夹持驱动机构及夹持单元能被带动旋转，此时夹持单元能带动被夹持的样本管架在操作面内旋转。这种结构设计能使转移机构具有更多的运行自由度，第一伸缩驱动机构能使夹持单元伸缩运行，如此能在紧挨存储状态下顺利无干扰地夹持住样本管架，并缩回一定距离之后旋转使整个旋转过程能避让其他仍在缓存区的样本管架。另外这种旋转由于缩回的状态转变使得机构质心更靠近旋转轴心旋转半径更小，进而被带动的样本管架也能更加稳定可靠地旋转，转移机构能将样本管架由缓存区转移至传递模块的至少之一接收部421上。接收部421上还包含带传动驱动机构，其包含带驱动电机411能驱动接收部421的传动带旋转传递接收的样本管架，传递模块还包含传递基板401，转移机构能滑动地与其装配连接。

图4为本发明提供的转移机构由斜下方仰视示意图，在此结构图中，除了图2中所明显包含的第一伸缩驱动机构、夹紧驱动机构和旋转驱动机构外，还包含升降驱动机构，其包含升降驱动电机141，升降背板143和升降板144，升降背板143与升降驱动电机141连接，其上还包含升降控制单元142，升降板144连接有第一伸缩驱动电机142，并且还可与夹紧结构板124通过滑块126滑轨125配合连接，此处滑块滑轨最优地配置为两组，如此当第一伸缩驱动电机142运转时，通过齿轮齿条的啮合传动能使所述夹紧结构板124与升降板144相对滑动运动。当升降驱动电机114被驱动旋转时，其可通过升降传动结构传动使得升降板144在升降背板143上滑动运动，进而能使夹持单元在不同高度的操作面切换作业。而此处的第一伸缩驱动机构也能在不同高度的操作面驱动夹持单元的伸缩驱动，升降控制单元142可以用于升降位置的控制和校准标定等。

在本实施方案中升降背板143和/或升降板144与旋转座134相连接，如此旋转驱动机构能驱动升降驱动机构、第一伸缩驱动机构、夹紧驱动机构和夹持单元共同旋转设定角度。转移机构还包含第二伸缩驱动机构，其包含第二伸缩驱动电机151，电机输出轴连接至伸缩驱动轮152，伸缩驱动轮152上缠绕伸缩传动带153并在另一端缠绕有伸缩从动轮154，形成带轮传动系统，在伸缩传动带153上还配置有伸缩连接块155，伸缩连接块155固定连接至底部底板135。如此当所述第二伸缩驱动电机151运转时，底部底板135能被驱动在传递基板401上滑动运动。为了保证底部底板135能在传递基板401上可靠且低阻地滑动，还可在两者之间配置两组滑轨滑块配合结构。

图5是本发明提供的转移机构正视结构图，基本结构在图2-图4中已经进行了详细描述。此处可以比较明显地看出各个驱动机构之间的相互驱动关系，夹紧驱动机构能驱动夹持单元靠近或远离来夹紧或松开被转移样本管架，第一伸缩驱动机构能够驱动夹紧结构板124滑动运动进而能驱动连接的夹持单元和夹紧驱动机构做伸缩运动。升降驱动机构的升降板144与第一伸缩驱动电机121和夹紧结构板124的连接关系，使升降驱动机构能驱动夹持单元、夹紧驱动机构和第一伸缩驱动机构在不同高度升降运动进而改变夹持单元的操作面高度，旋转驱动机构的旋转座134与升降背板143和/或升降板144的连接关系，使旋转驱动机构能驱动夹持单元、夹紧驱动机构、第一伸缩驱动机构和升降驱动机构旋转，使夹持单元在操作面内旋转运动。

图6-图11是本发明提供的转移机构从上样机构执行样本管架200转移过程图。图6-图7示意了转移机构驱动夹持单元靠近并夹紧样本管架200后，执行的升降操作，此时升降驱动机构能驱动夹持单元带动样本管上升预设距离，此处的距离可以为预先存储的固定值或者自适应修正值，实现样本管架200的抬升此处夹持单元的操作面高度增加，能够有效避让上样机构内的卡合结构等障碍。

图7-图8示意了在升高后的操作面内，夹持单元被第一伸缩驱动机构驱动缩回预设距离，如此能够减小样本管架200旋转中的转弯半径，也能对其他样本管架形成有效避让，在此过程中为了保证样本管架200在旋转中能够最大限度地避让其他障碍干扰。还包含第二伸缩驱动机构，第二伸缩驱动机构能与第一伸缩驱动机构串行化或者并行化地驱动夹持单元在与夹紧运动相垂直的方向上滑动运动。此处为了更精确且一致地约束旋转运动，在传递基板401还配置有旋转控制传感器157，在底部底板135上配置有感应块156，随着第二伸缩驱动机构驱动底部底板135在传递基板401上沿第二伸缩滑轨158上滑动运动，所述感应块156能与旋转控制传感器157配合能准确地定位旋转位置。如此可以在出厂和设计中探索出最佳的旋转位置，实现样本管架200完全无干扰地旋转转移。

图8与图9示意了感应块156能与旋转控制传感器157配合产生旋转控制信号后，旋转驱动机构带动夹持单元、夹紧驱动机构、第一伸缩驱动机构和升降驱动机构旋转180°的过程。在本方案中上样结构与传递模块之间布置有转移机构，因此在局限空间内高效且无干扰地执行样本管架200的转移最优方式为执行180°的旋转转移，如此不必设置过长的升降驱动机构。

完成旋转后转移机构执行如图9-图11的样本管架的放置步骤，此处可以首先依靠第一伸缩驱动机构和/或第二伸缩驱动，驱动夹持单元朝着传递模块的接收部421方向运动，配合位置传感器或者控制算法能精确地使夹持单元带动样本管架200运动至接收部421的正上方，之后升降驱动机构被驱动下降预设距离，使样本管架200被置放在接收部421上，而当需要执行检测时带驱动电机411通过带驱动齿轮412和带传动齿轮413啮合传动带动接收部421内的传动带旋转，实现样本管架200的传递驱动。

图12-图16是本发明提供的转移机构从加样部转移样本管架200过程图.在一些情况下检测需要快速化执行，如果所有样本管架从相同的上样部添加，则很难区分需要加急的检测的对象，因此本实施例中配置了与接收部421相平行的加载部422能接收加急检测的样本管架，也能匹配加急检测数量少的应用需求。

图12-图13示意了样本管架200由紧急通道添加至加载部422并被转移机构转移的过程，此处可以在紧急通道配置加样按钮。当需要加载紧急处理所需的样本管架200时可以通过加样按钮来控制紧急加样部的开启，添加样本管架200的加样部可以配置阻挡部和检测单元，以实现对样本管架200是否加载到位和加载位置基本一致的限定和检测，完成样本管架200加载后。转移机构的第一伸缩驱动机构和/或第二伸缩驱动机构驱动夹持单元靠近样本管架200，当达到适于夹紧的位置时，夹紧驱动机构驱动夹持单元夹紧样本管架200实现对加载部422上样本管架200的拾取。

图13-图14示意了样本管架200被夹紧后，升降驱动机构带动被夹持的样本管架200抬升一定距离，如此可以有效避让加载部422的侧边挡板使转移过程更安全可靠。在此场景中由于加载部422和传递模块的接收部421布置为平行间隔的形式，因此在两者之间执行样本管架200的转移不需要旋转驱动机构配合。

图14-图15示意了样本管架200被抬升后，第一伸缩驱动机构和/或第二伸缩驱动机构驱动，使得夹持单元带动样本管架200在抬升高度后的操作面内缩回预定距离，从而使样本管架200被转移至接收部421正上方。

图15-图16示意了转移机构的升降驱动机构降低夹持单元的操作面，将样本管架200放置在接收部421上，当后续检测模块准备完成后即可执行紧急通道转移来的样本管架的检测，保证了检测效率，并且紧急通道和批量上样部能共用转移机构一方面保证了设计成本较低，另一方面不用设计过于复杂的不同转移机构匹配控制程序。当然本发明的转移机构还能实现其他与夹持单元靠近或远离方向夹角为任意夹角的样本管架的转移，旋转驱动机构能配合使转移机构的转移方向灵活能适应更多应用场景。

本发明还公开了一种使用本申请的转移机构执行样本管架转移方法，所述第一伸缩驱动机构驱动所述对置的夹持单元靠近待转移的样本管架，到达预设夹持位置时，所述夹紧驱动机构能驱动对置的夹持单元相互靠近执行样本管架的夹紧操作，之后所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离，所述旋转驱动机构能驱动夹紧连接的样本管在操作面内旋转第一预设角度，使所述样本管架位置产生变化完成样本管架的转移。

进一步，还包含升降驱动机构，其能驱动所述夹持单元在不同高度的操作面切换作业，所述第一伸缩驱动机构和/或升降驱动机构驱动所述对置的夹持单元靠近待转移的样本管架，到达预设夹持位置时，所述夹紧驱动机构能驱动对置的夹持单元相互靠近执行样本管架的夹紧操作，之后所述升降驱动机构抬升所述夹持单元第一预设距离至更高的操作面，之后所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离，所述旋转驱动机构能驱动夹紧连接的样本管在该更高操作面内旋转第一预设角度，使所述样本管架位置产生变化，之后所述升降驱动机构降低所述夹持单元第一预设距离至初始的操作面完成样本管架的转移。

进一步，还包含第二伸缩驱动机构和旋转控制传感单元，在所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离后，所述第二伸缩驱动机构能驱动所述夹持单元继续运行第二预设距离至所述旋转控制传感单元产生旋转控制信号，所述旋转驱动机构驱动夹紧连接的样本管旋转后，所述第二伸缩驱动机构驱动夹持单元运动第三预设距离，使所述样本管架位置产生变化。

当然，以上的实施例中旋转驱动机构驱动被夹持的样本管架旋转180°来将样本管转移至指定区域，此时第一伸缩驱动机构和第二伸缩驱动机构能驱动夹持单元在相同或向平行的方向实现样本管架的伸缩运动驱动。而在其他一些系统中样本管架转移目标区域可能与待移出区域和转移机构三者不在一条直线上，而是两者与转移机构连线存在一定的夹角，此时只需要控制旋转驱动机构旋转角度为预设角度即可，此时第一伸缩驱动机构仍能驱动被夹持的样本管架在与夹持单元相互靠近或松离运动方向垂直方向运动，而第二伸缩驱动机构则驱动被夹持的样本管架在与第一伸缩驱动机构运动方向具有夹角的另一方向运动，但是所有驱动机构配合仍能实现更复杂轨迹运动的驱动，第二伸缩驱动机构与第一伸缩驱动机构同向往复驱动也是本转移机构的实施方式，此处并不限定。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种样本管架转移机构，其特征在于，包括夹紧结构板，夹紧结构板上安装有夹紧驱动机构，夹紧驱动机构的输出端的两侧分设有两个相对置的用于样本管架夹持操作的夹持单元，夹紧驱动机构驱动对置的夹持单元相互靠近或远离实现对样本管架的夹紧或松开；还包括第一伸缩驱动机构，第一伸缩驱动机构的输出端与夹紧机构板连接，第一伸缩驱动机构驱动夹持单元伸缩的方向与两个夹持单元相互靠近或远离方向垂直；还包括旋转驱动机构，第一伸缩驱动机构直接或间接连接于旋转驱动机构的输出端上，旋转驱动机构驱动所述夹持单元在操作面内旋转运动。

2.根据权利要求1所述的样本管架转移机构，其特征在于，还包括升降驱动机构，升降驱动机构安装于旋转驱动机构的输出端上，第一伸缩驱动机构安装于升降驱动机构的输出端上，升降驱动机构驱动所述夹持单元在不同高度的操作面切换作业。

3.根据权利要求2所述的样本管架转移机构，其特征在于，所述升降驱动机构还能驱动所述夹紧机构和所述第一伸缩驱动机构在不同高度升降运动。

4.根据权利要求1所述的样本管架转移机构，其特征在于，所述旋转驱动机构还能带动所述夹紧驱动机构和所述第一伸缩驱动机构旋转运动。

5.根据权利要求1所述的样本管架转移机构，其特征在于，还包含第二伸缩驱动机构，旋转驱动机构上固定有底部底板，第二伸缩驱动机构的输出端与底部底板连接；所述第二伸缩驱动机构能带动所述夹持单元、所述夹紧驱动机构、所述第一伸缩驱动机构和所述旋转驱动机构在与所述第一伸缩驱动机构驱动运动方向相同或相平行的方向上伸缩运动。

6.根据权利要求5所述的样本管架转移机构，其特征在于，所述第二伸缩结构还包含旋转控制传感单元，所述旋转控制传感单元能控制所述旋转驱动机构执行旋转运动驱动。

7.根据权利要求1所述的样本管架转移机构，其特征在于，所述夹紧驱动机构包含夹紧驱动电机，夹紧驱动电机通过夹紧传动齿轮组啮合传动驱动连接的凸轮件旋转预设角度，所述对置的夹持单元间包含弹性拉紧件，所述凸轮件被驱动与夹持单元的不同位置接触进而使所述夹持单元相互靠近或远离；所述第一伸缩驱动机构包含第一收缩驱动电机，第一收缩驱动电机通过啮合的齿轮齿条传动组驱动所述夹持单元伸缩运动；所述旋转驱动机构包含旋转驱动电机，旋转驱动电机通过旋转传动齿轮组啮合传动驱动夹持单元在操作面内旋转运动。

8.一种使用权利要求1所述的样本管架转移机构执行样本管架转移的控制方法，其特征在于，所述第一伸缩驱动机构驱动所述对置的夹持单元靠近待转移的样本管架，到达预设夹持位置时，所述夹紧驱动机构能驱动对置的夹持单元相互靠近执行样本管架的夹紧操作，之后所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离，所述旋转驱动机构能驱动夹紧连接的样本管在操作面内旋转第一预设角度，使所述样本管架位置产生变化完成样本管架的转移。

9.根据权利要求8所述的执行样本管架转移的控制方法，其特征在于，样本管架转移机构还包含升降驱动机构，升降驱动机构驱动所述夹持单元在不同高度的操作面切换作业，所述第一伸缩驱动机构和/或升降驱动机构驱动所述对置的夹持单元靠近待转移的样本管架，到达预设夹持位置时，所述夹紧驱动机构能驱动对置的夹持单元相互靠近执行样本管架的夹紧操作，之后所述升降驱动机构抬升所述夹持单元第一预设距离至更高的操作面，之后所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离，所述旋转驱动机构能驱动夹紧连接的样本管在该更高操作面内旋转第一预设角度，使所述样本管架位置产生变化，之后所述升降驱动机构降低所述夹持单元第一预设距离至初始的操作面完成样本管架的转移。

10.根据权利要求9所述的执行样本管架转移的控制方法，其特征在于，样本管架转移机构还包含第二伸缩驱动机构和旋转控制传感单元，在所述第一伸缩驱动机构能驱动对置的夹持单元带动夹紧连接的样本管架缩回第一预设距离后，所述第二伸缩驱动机构能驱动所述夹持单元继续运行第二预设距离至所述旋转控制传感单元产生旋转控制信号，所述旋转驱动机构驱动夹紧连接的样本管旋转后，所述第二伸缩驱动机构驱动夹持单元运动第三预设距离，使所述样本管架位置产生变化。