CN117741168A - 一种全自动多工位离心式液基制片机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动多工位离心式液基制片机，包括耗材上料模块、制片器组装模块、细胞离心采集模块、样本移液模块、废液处理模块、成片转运模块、以及物料转运模块；其中所述耗材上料模块所需上料的耗材包括制片器底座、制片器直管、载玻片、移液枪头。本发明将液基制片全流程自动化，大幅度减少检验人员的工作量，规避操作过程的人为因素干扰，显著提高制片效率和质量。本发明实现数字化全自动液基制片，将制片流程机构化操作，保证操作自动化、进程数字化和质量统一化，提高制片效率，规范制片操作流程，避免因个人经验等因素造成制片质量参差不齐影响后续显微检验，充分保证制片质量。

Description

一种全自动多工位离心式液基制片机

技术领域

本发明涉及细胞检测技术领域，尤其涉及一种全自动多工位离心式液基制片机。

背景技术

液基细胞制片所得样本载玻片薄膜清晰、结构清楚、有意义细胞保存良好，使得液基细胞学检测技术在临床检验中应用广泛，液基制片的工作量随之增长。现有的液基细胞制片机仅实现制片流程中的部分操作步骤，余下步骤仍存在相当一部分工作量需要人工参与完成，导致制片过程操作的规范程度有限，制片效率难以提升。

与本发明最相似的实现方案：CN115839871A《自动液基细胞制片机》可实现样本瓶振荡和取盖、制片样本离心、液体移取、去制片仓取片等制片步骤。该发明实现步骤如下：设置振荡器对样本瓶进行震荡；通过气缸的张开与闭合对样本瓶松开或夹紧，由固定在可三维方向移动的模组上的电爪取下样本瓶盖；移液管与电爪安装在同一个Z模组上，将样本管中的液体移取至离心机构上放置好的制片仓组件中，加缓冲液离心；离心完成，由上述电爪将制片仓从离心盘移取到去制片仓组件上，去制片仓组件将制片仓中液体倒出，电爪将载玻片取出放入料盒；移液管回缩脱开移液器吸头至废料盒中。

现有的液基制片机大多为半自动沉降式制片，仅包含样本液移取和沉降了两个步骤，除此之外，沉降式制片在通量大和机器体积小之间往往只能二选一，空间利用相当不充分；少数液基制片机采用离心制片模式，但制片功能并不完善，只能完成样本液移取、制片器拆卸等功能。

现有的液基细胞制片机普遍为低程度自动化，截取制片流程中的一部分实现机构化，功能并不完善，需要人工同步完成其余制片步骤，不仅耗费检验人员的时间与精力，还使得制片结果的影响因素中偶然性因素增多，制片效率和质量难以保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动多工位离心式液基制片机，解决如何自动化和数字化地应用液基制片机提高液基细胞制片的质量和效率的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种全自动多工位离心式液基制片机，包括耗材上料模块、制片器组装模块、细胞离心采集模块、样本移液模块、废液处理模块、成片转运模块、以及物料转运模块；

其中所述耗材上料模块所需上料的耗材包括制片器底座、制片器直管、载玻片、移液枪头。

进一步的，所述制片器底座包括一簸箕形底座、设置在所述铲斗形底座上的细胞成膜凸台、位于所述细胞成膜凸台两侧的梯形压紧槽凸台、在所述簸箕形的底座开设的矩形定位孔、在所述簸箕形底座的开口侧底部设置有第一层斜面和第二层斜面；所述梯形压紧槽凸台中间形成压紧槽；所述第二层斜面的顶部与所述细胞成膜凸台平滑过渡，所述第一层斜面的顶部与所述第二层斜面的底部承接过渡；

所述制片器底座叠摞在底座料盒内，所述底座料盒通过分腔隔板分设有多个竖向的上料工位；所述底座料盒的两侧壁限位设置在固定座的固定座定位槽内，所述底座料盒沿着所述固定座定位槽水平调节滑动；

在两个所述固定座的端侧设置有底座上料模组，在所述底座上料模组上传动连接有推动所述底座料盒内制片器底座向上补位的平托爪；其中在所述底座料盒的侧壁开设预留槽，用于为所述平托爪提供上下运动空间；

所述制片器直管包括一直管、对称设置在所述直管上部侧壁上的延伸柱、位于所述直管底部侧壁的直管凸沿、以及嵌设于所述直管底部的密封橡胶圈；

其中制片器直管的上料机构包括轿厢、可滑动地设置在所述轿厢内并用于均匀排列放置制片器直管的上料盘、设置在所述轿厢一侧并用于接收所述上料盘的上料台、设置在所述上料台的外侧并用于调节所述上料盘位置的推钩模组、以及用于调节所述轿厢升降的直管上料模组；所述轿厢为两对面贯通的架体，在所述轿厢的端侧还设置有所述防过位立板，用于仅允许所述上料盘在上料台同等高度位置穿过防过位立板；

在所述防过位立板上水平开设有便于所述上料盘滑动的出盘槽，在所述上料盘上设置有与所述推钩模组传动连接的推钩；

或/和，所述推钩为与所述推钩模组传动连接的阶梯形插接板。

再进一步的，所述载玻片堆叠放置于储片架中；所述储片架通过载玻片上料模组传动连接，带动其上下运动，所述储片架的底部为中空结构；

或/和，所述储片架包括用于支撑所述载玻片底部的两个架托、对称设置在两个所述架托上并对所述载玻片四角限位的四角立柱；其中在所述四角立柱的底部开设有出片槽口，所述出片槽口的槽高大于载玻片的通过厚度；在所述架托的端侧设置有调节其升降位置的载玻片上料模组；所述出片槽口作为载玻片的出料工位；

在所述储片架的下方设置有接片台，所述接片台通过接片台模组调节其活动位置；在所述接片台上设置有用于接收载玻片的下沉片槽；所述接片台通过楔形推杆将载玻片推至组装台内制片器底座中，所述楔形推杆通过楔形推杆模组调节其活动行程，所述楔形推杆的活动行程与所述接片台的活动行程垂直。

再进一步的，所述移液枪头均匀放置在移液枪头存储架内；

或/和，所述移液枪头存储架为一箱体，在该箱体顶面开设有对所述移液枪头进行限位的预留孔，所述箱体的底面为所述移液枪头尖端的接触面。

再进一步的，所述物料转运模块为可在三维空间内自由运动的龙门式组合模组；

所述龙门式组合模组包括两条滑轨模组、设置在两条所述滑轨模组上的横梁模组、设置在所述横梁模组上的Z模组-电爪A和Z模组-电爪B；其中在所述Z模组-电爪A上设置有可在竖直方向运动的制片器底座电爪A；在所述Z模组-电爪B上设置有可在竖直方向运动的制片器直管电爪B。

再进一步的，所述制片器组装模块还包括与电动转台的转盘传动连接的组装台；所述组装台转向所述制片器底座的上料方向时，利用所述制片器底座电爪A夹持所述制片器底座上的两个矩形孔，将所述制片器底座运送至组装台后松开制片器底座电爪A；

所述组装台转向所述载玻片的上片位时，所述接片台完成接片，所述楔形推杆将载玻片推入所述制片器底座中；所述制片器直管电爪B运动至所述制片器直管的上料区，夹持所述制片器直管的外壁呈原偏移角度运送至组装台中的载玻片上，保持夹持状态；所述组装台逆时针旋转45°到达组装完成位，接着所述制片器直管底面的凸沿进入制片器底座的所述压紧槽中，所述制片器直管底部的橡胶密封圈在此过程发生弹性形变，将制片器直管的凸沿顶紧在所述压紧槽的上表面，制片器组装完成；所述制片器直管电爪B松开后向上运动一段距离至脱开制片器直管高度范围，所述组装台转向制片器的离心方向，所述制片器直管电爪B向下运动并夹持制片器直管，将组装好的制片器转运至上底板与下底板之间的离心机转盘上。

再进一步的，所述细胞离心采集模块包括离心保护仓、设置于所述离心保护仓内通过离心电机驱动的离心盘，在所述离心盘上以圆心为矩阵中心设置有多个离心盘侧面深槽；所述离心保护仓包括环形仓壁、位于所述环形仓壁上下底面的仓底板和上盖；其中在所述上盖上开设有拱形口，在所述拱形口处设置有通过盖板模组调节盖合的盖板；所述离心盘侧面深槽的运动轨迹经过所述拱形口；

或/和，所述离心电机通过多个减震柱安装在所述仓底板上；

离心工作时：

离心机等待状态时，所述盖板平移运动至远离所述拱形口的一侧，等待离心上料工位旋转至所述拱形口处对应位置；所述制片器直管电爪B夹持制片器直管将组装好的制片器，从组装台运送至离心盘，由于制片器直管延伸柱端面距离大于制片器底座的宽度，所述制片器直管电爪B运动至离心盘上料工位上方后，下降至制片器直管的延伸柱悬挂在离心盘侧面深槽中，所述制片器直管电爪B张开后上升，离心盘转动18°，下一个离心工位转动至离心盘的上料工位，等待下一个制片器放置在该离心工位。

再进一步的，还包括样本架运送模块；

所述样本架运送模块包括用于转运样本架的进样传送带和出样传送带，其中在所述样本架均匀间隔地放置有多个样本管；所述出样传送带上设置有样本架的移液位，所述进样传送带上设置有样本架的推送位；

在所述进样传送带的输送端侧还设置有将推送位的样本架推送至所述移液位的样本架推杆，所述样本架推杆与样本架推杆模组传动连接；

在所述进样传送带和出样传送带的输送端侧分别设置有限位板；在二者轴向端侧分别设置有样本架导向板；

工作时，将样本架放置在进样传送带的上料区，进样传送带通过摩擦力带着样本架向前运动离开上料区，样本架导向板的凸台进入样本架两侧的凹槽中，防止运送过程中样本架翻倒，进样传送带的上料区的导向板无凸台，样本架可直接放在皮带上，出样传送带与之不同的是，移液位和取料区的导向板处的凸台预设有将所述样本架从推送位转移至移液位的通道间隙；放置的第一排样本架运动至传送带另一端由限位板使其保持在推送位；进样完毕后，进样传送带停止运动；出样传送带与进样传送带并排摆放，传送带运动方向相反；样本架推杆与样本架推杆模组传动连接，样本架推杆将推送位的样本架平推入出样传送带上的移液位，推入过程中读码器读取样本管上的二维码记录样本信息反馈给上位机用于样本与载玻片对应，进样传送带继续运动直至第二排样本架到达推送位，此过程中出样传送带保持静止。

再进一步的，所述样本移液模块包括移液悬臂组合模组，其包括悬臂滑轨模组、设置在所述悬臂滑轨模组上的悬臂模组、以及设置在所述悬臂模组上的移液Z轴模组；其中在所述移液Z轴模组上设置有移液器，所述移液器上设置有用于取放移液枪头的凸柱；

在上底板上开设有回收下料孔，在所述回收下料孔的下方设置有移液枪头回收盒；

使用时，悬臂滑轨模组与悬臂滑轨模组支架螺纹连接，悬臂模组与悬臂滑轨模组的滑块传动连接，移液Z轴模组与悬臂模组滑块传动连接，移液器与移液Z轴模组滑块传动连接；移液器运动至移液枪头存储架上方，向下运动使对应位置的移液枪头套在移液器上，然后向上运动；移液器运动至样本架中等待移液的样本管上方，向下运动至移液枪头的工作高度，吸取样本液后向上运动至样本管上方；移液器运动至上底板的方孔上方，向下运动将移液枪头中的样本液转至离心盘上的制片器中；移液枪头回收盒放置在下底板上，与上底板对应位置留有小方孔；移液器向上运动后移动至移液枪头回收盒处，移液器凸柱回缩，移液枪头脱离移液器落入移液枪头回收盒中；完成一次移液；

所述废液处理模块包括摆臂、可升降和转动地设置在所述摆臂端部的废液吸针，所述废液吸针通过软管与自吸泵连通，在下底板上设有用于废液吸针的清洗筒，在所述清洗筒的上部留有溢流孔；所述清洗筒底部注水，并在其连接水管上设置有电磁阀；

使用时，清水从筒底涌出，清洗吸针外壁，同时自吸泵将清水从吸针经由软管抽吸至废液桶，以清洗吸针内壁，清洗筒与离心盘上料工位在摆臂的旋转半径上；吸针清洗后摆臂上升至针端高于上底板，摆臂转动至离心盘上料工位上的制片器直管上方，摆臂下降至针端接近载玻片(如图24)时停止，此过程中自吸泵持续工作，将制片器中的液体吸入废液桶；摆臂上升(如图25)，转动至清洗筒上方下降至清洗筒中(如图26)，重复清洗过程，同时离心盘转动18°，下一制片器转动至离心盘上料工位等待废液处理；清洗使用流动清水，下一次吸针进入前清洗筒中已经过流动水清洗。

再进一步的，所述成片转运模块包括电爪模组、设置在所述电爪模组上的载玻片夹持电爪、设置在所述载玻片夹持电爪上的载玻片夹具、染色架、位于所述染色架上方的所述摆动转台、以及与染色架传动连接的染色架模组；

所述摆动转台传动连接有电爪模组，所述电爪模组通过摆动转台在染色架的取片位和插片位出进行调节转动；

所述成片转运模块还包括电动转台和设置在所述电动转台上的取片台；

其中在所述电动转台的端侧设置有回收导槽、位于所述回收导槽下端的废料盒；

使用时，当制片器中的液体处理完毕后，吸针返回清洗筒中清洗的同时，B电爪将该制片器取走保持原方向放入取片台上后(如图27)；取片台与电动转台传动连接，取片台顺时针旋转45°(如图28)，制片器直管与制片器底座的压紧槽脱开，B电爪夹持制片器直管运动至取片台旁边的废料回收方孔上，B电爪松开，制片器直管经废料回收方孔下方的回收导槽落入废料盒中；取片台转向取片位；取片机构由摆动转台、载玻片夹持电爪、载玻片夹具、电爪模组、染色架和染色架模组组成，摆动转台在取片位(如图29)和插片位(如图30)间摆动，载玻片夹持电爪与电爪模组滑块传动连接，染色架与其放置架之间采用榫卯式限位，放置架与染色架模组滑块传动连接；摆动转台转动至取片位，夹爪夹持拆卸台上的载玻片后转动90°，将载玻片插入染色架的卡槽中，染色架模组移动一个卡槽的距离，等待下一次插片；制片器底座电爪A夹持取片台上的制片器底座，将其放入废料盒中等待回收，即完成一次拆卸取片。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明将液基制片全流程自动化，大幅度减少检验人员的工作量，规避操作过程的人为因素干扰，显著提高制片效率和质量。本发明实现数字化全自动液基制片，将制片流程机构化操作，保证操作自动化、进程数字化和质量统一化，提高制片效率，规范制片操作流程，避免因个人经验等因素造成制片质量参差不齐影响后续显微检验，充分保证制片质量。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明制片机整体结构示意图；

图2为图1的另一角度示意图；

图3为制片器底座结构示意图；

图4为制片器底座上料结构示意图；

图5为制片器直管上料结构示意图；

图6为制片器直管的示意图；

图7为图5的局部结构示意图；

图8为储片架结构的示意图；

图9为接片台处于接片位的示意图；

图10为接片台处于推片位/楔形推杆处于等待位时的示意图；

图11为楔形推杆处于推片完成位的示意图；

图12为移液枪头存储架的结构示意图；

图13为制片器的结构示意图；

图14为龙门式组合模组的结构示意图；

图15为组装台结构调节位置的示意图；

图16为图15基础上旋转90度的示意图；

图17-1为图15基础上旋转45度的示意图；

图17-2为图15基础上至B电爪松开后的示意图；

图18为离心部分结构的示意图；

图19-1为离心部分结构局部俯视示意图；

图19-2为离心部分结构离心上料工位局部放大示意图；

图20为样本架运送模块的结构示意图；

图21为样本架运送模块的结构示意图

图22为移液悬臂组合模组的结构示意图；

图23为移液枪头回收的区域结构示意图；

图24为废液吸针吸走制片器中液体的结构示意图；

图25为摆臂上升至高于上底板时的结构示意图；

图26为废液吸针清洗的结构示意图；

图27为取片台放置制片器方向与离心盘中一致的结构示意图；

图28为取片台顺时针旋转45°的结构示意图；

图29为取片台处于取片位/摆动转台处于取片位的结构示意图；

图30为摆动转台处于插片位的结构示意图。

附图标记说明：101、制片器直管上料部；1011、分腔隔板；1012、上料工位；1013、固定座定位槽；1014、固定座；1015、底座料盒；1016、平托爪；1017、底座上料模组；101a、轿厢；101b、上料台；101c、上料盘；101d、推钩；101e、直管上料模组；101f、推钩模组；101g、出盘槽；101h、上料盘槽口；101j、防过位立板；101k、延伸柱；101m、直管凸沿；101n、密封橡胶圈；101o、制片器直管；102、制片器底座上料部；1021、矩形定位孔；1022、梯形压片；1023、梯形压紧槽凸台；1024、压紧槽；1025、第二层斜面；1026、第一层斜面；1027、细胞成膜凸台；1028、制片器底座；103、载玻片上料部；1031、架托；1032、四角立柱；1033、出片槽口；1034、上料工位；1035、载玻片上料模组；1036、接片台；1037、下沉片槽；1038、楔形推杆；1039、接片台模组；103a、楔形推杆模组；103b、载玻片；104、移液枪头上料部；1041、移液枪头存储架；2011、滑轨模组；2012、横梁模组；2013、制片器底座电爪A；2014、Z模组-电爪A；2015、Z模组-电爪B；2016、制片器直管电爪B；3、离心模块；301、环形仓壁；302、上盖；303、拱形口；304、盖板模组；305、盖板；306、离心电机；307、仓底板；308、减震柱；309、离心盘侧面深槽；30a、离心上料工位；4、样本架运送模块；401、进样传送带；402、出样传送带；403、样本架导向板；404、样本架推杆模组；405、样本架推杆；406、限位板；407、样本架；408、样本管；409、辅助限位板；40a、推送位；40b、移液位；5、移液悬臂组合模组；501、悬臂模组；502、悬臂导轨模组；503、移液Z轴模组；504、移液器凸柱；505、回收下料孔；506、移液枪头回收盒；6、废液处理机构；601、废液吸针；602、摆臂；603、自吸泵；604、清洗筒；605、电磁阀；606、溢流孔；7、制片器组装台；701、取片台；702、电动转台；703、载玻片夹持电爪C；704、摆动转台；705、载玻片夹具；706、染色架；707、染色架模组；708、回收导槽；709、废料盒；70a、C电爪模组；8、取片机构。

具体实施方式

本实施例中公开了一种全自动多工位离心式液基制片机，包括耗材上料模块、制片器组装模块、细胞离心采集模块、样本移液模块、废液处理模块、成片转运模块、以及物料转运模块；

其中所述耗材上料模块所需上料的耗材包括制片器底座、制片器直管、载玻片、移液枪头。

如图3所示，所述制片器底座包括一簸箕形底座、安装在所述铲斗形底座上的细胞成膜凸台1027、位于所述细胞成膜凸台1027两侧的梯形压紧槽凸台1023、在所述簸箕形的底座开设的矩形定位孔1021、在所述簸箕形底座的开口侧底部预制有第一层斜面1026和第二层斜面1025；所述梯形压紧槽凸台1023中间形成压紧槽1024；所述第二层斜面1025的顶部与所述细胞成膜凸台1027平滑过过渡，所述第一层斜面1026的顶部与所述第二层斜面1025的底部承接过渡；

制片器底座(如图3)放置于底座料盒中，底座料盒垂直两面不封闭，盒上面用于制片器底座转运，是制片器底座上料工位，盒侧面为推动制片器底座向上补位的平托爪预留上下运动空间，平托爪与底座上料模组传动连接；制片器底座在底座料盒中三列并排堆叠放置，最上层为三个上料工位，料盒内分腔隔板上的凹槽对应制片器底座压紧槽凸台，将其限制于上料通道中的指定位置范围；上料工位的制片器底座均被取走后，平托爪向上运动，堆叠的制片器底座整体抬升补位；底座料盒沿两侧固定座的定位槽推至指定位置。

所述制片器底座叠摞在底座料盒1015内，所述底座料盒1015通过分腔隔板1011分设有多个竖向的上料工位1012；所述底座料盒1015的两侧壁限位安装在固定座1014的固定座定位槽1013内，所述底座料盒1015沿着所述固定座定位槽1013水平调节滑动；

在两个所述固定座1014的端侧安装有底座上料模组1017，在所述底座上料模组1017上传动连接有推动所述底座料盒1015内制片器底座向上补位的平托爪1016；其中在所述底座料盒1015的侧壁开设预留槽，用于为所述平托爪提供上下运动空间；

所述制片器直管包括一直管、对称布置在所述直管上部侧壁上的延伸柱101k、位于所述直管底部侧壁的直管凸沿101m、以及嵌设于所述直管底部的密封橡胶圈101n；

其中制片器直管的上料机构包括轿厢101a、可滑动地安装在所述轿厢101a内并用于均匀排列放置制片器直管的上料盘101c、安装在所述轿厢101a一侧并用于接收所述上料盘101c的上料台101b、安装在所述上料台101b的外侧并用于调节所述上料盘101c位置的推钩模组101f、以及用于调节所述轿厢101a升降的直管上料模组101e；所述轿厢101a为两对面贯通的架体，在所述轿厢101a的端侧还安装有所述防过位立板101j，用于仅允许所述上料盘101c在上料台同等高度位置穿过防过位立板101j；

在所述防过位立板101j上水平开设有便于所述上料盘101c滑动的出盘槽101g，在所述上料盘101c上固定安装有与所述推钩模组101f传动连接的推钩101d；

具体地，所述推钩101d为与所述推钩模组101f传动连接的阶梯形插接板；

如图6，制片器直管在上料盘中均匀排列，延伸柱轴线与上料盘边线呈45°角；上料盘存储在两对面贯通的轿厢中，一面用于插入上料盘，另一面用于上料盘沿插入方向移动至上料台；轿厢与直管上料模组传动连接，可上下运动；直管上料模组对侧的推勾模组与推勾传动连接，推勾将满载的上料盘从轿厢中移动至上料台，运动方向与上料盘进给方向一致，空载后将上料盘推回轿厢中；推勾工作位置在上料盘上的槽口中，轿厢运动至等待上料的上料盘上表面低于推勾下表面时，推勾运动至槽口正上方，轿厢向上运动至推勾入槽，推勾带动上料盘从轿厢移动至上料台，推勾保持原位；上料盘上的直管均被取走后，推勾将上料盘推回轿厢中，轿厢向下运动，推勾退槽后反向运动至轿厢外，即可进入下一次上料循环；为防止插入上料盘时过推，轿厢与上料台间设有防过位立板，仅允许上料盘在上料台同等高度位置穿过防过位立板。

本实施例中，如图8所示，所述载玻片堆叠放置于储片架中；所述储片架通过与载玻片上料模组传动连接，带动其上下运动，所述储片架的底部为中空结构；

具体地，所述储片架包括用于支撑所述载玻片底部的两个架托1031、对称安装在两个所述架托1031上并对所述载玻片四角限位的四角立柱1032；其中在所述四角立柱1032的底部开设有出片槽口1033，所述出片槽口1033的槽高大于载玻片的通过厚度；在所述架托1031的端侧设置有调节其升降位置的载玻片上料模组1035；所述出片槽口1033作为载玻片的出料工位1034；

在所述储片架的下方安装有接片台1036，所述接片台1036通过接片台模组1039调节其活动位置；在所述接片台1036上设置有用于接收载玻片的下沉片槽1037；所述接片台1036通过楔形推杆1038将载玻片推至制片器组装台7内的制片器底座中，所述楔形推杆1038通过楔形推杆模组103a调节其活动行程，所述楔形推杆1038的活动行程与所述接片台1036的活动行程垂直；

载玻片堆叠放置于储片架(如图8)中，储片架与载玻片上料模组传动连接可上下运动；储片架为分体式，底部中空无遮挡，载玻片沿长度方向横跨左右两侧架托，储片架四角立柱半包住载玻片边角，储片架在出料侧留有出片槽口，槽高保证仅最底部载玻片可穿过；接片台与接片模组传动连接，在储片架正下方与远离储片架方向运动，即接片位与推片位(如图9图10)；接片台上有一下沉片槽放置载玻片，接片台运动至片槽与储片架中载玻片对应位置(如图9)时，储片架下降至最底部载玻片进入接片台的下沉片槽中，接片台由接片位向推片位运动，片槽面与储片架立柱面交错半限位，将最底部载玻片带离储片架，倒数第二块载玻片在重力作用下自动补位，储片架上升至原高度；接片台运动至推片位，沿推片方向、在接片台上方有一楔形推杆与楔形推杆模组传动连接，由等待位(如图10)向推片完成位(如图11)运动，将载玻片推入制片器底座中，楔形推杆回到等待位，完成一次载玻片上料。

本实施例中，所述移液枪头均匀放置在移液枪头存储架1014内；

具体地，所述移液枪头存储架1014为一箱体，在该箱体顶面开设有对所述移液枪头进行限位的预留孔，所述箱体的底面为所述移液枪头尖端的接触面。

本实施例中，如图14所示，所述物料转运模块为可在三维空间内自由运动的龙门式组合模组；

所述龙门式组合模组包括两条滑轨模组2011、可滑动地安装在两条所述滑轨模组2011上的横梁模组2012、可滑动地安装在所述横梁模组2012上的Z模组-电爪A2014和Z模组-电爪B2015；其中在所述Z模组-电爪A2014上安装有可在竖直方向运动的制片器底座电爪A2013；在所述Z模组-电爪B2015上安装有可在竖直方向运动的制片器直管电爪B2016；

具体地，物料转运由龙门式组合模组(如图14)完成，可在工作范围内的三维空间内自由运动；龙门式组合模组由两个滑轨模组、一条横梁模组，两个Z轴模组构成；滑轨模组平行安装在滑轨立柱上，横梁模组安装在滑轨模组下方，与滑轨模组的滑块传动连接，两个Z轴模组安装在横梁模组滑块两侧，分别为制片器底座夹持电爪A和制片器直管夹持电爪B提供Z方向运动；组装台与电动转台的转盘传动连接，组装台随转盘同角度转动；组装台转向制片器底座上料方向即位置1(如图15)，A电爪夹持制片器底座载玻片细胞成膜位置凸台两侧的矩形孔，将制片器底座运送至组装台后松开夹爪；组装台转向上片位即位置2(如图16)，接片台完成接片，楔形推杆将载玻片推入制片器底座中；B电爪运动至制片器直管上料区，夹持直管外壁呈原偏移角度运送至组装台中的载玻片上，保持夹持状态；组装台逆时针旋转45°到达组装完成位即位置3(如图17-1)，制片器直管底面的凸沿进入制片器底座的压紧槽中，直管底部的橡胶密封圈在此过程发生弹性形变，将直管的凸沿顶紧在压紧槽的上表面，制片器组装完成；B电爪松开后向上运动一段距离至脱开制片器直管高度范围，操作台转向制片器离心方向即位置4(17-2)，B夹爪向下运动夹持制片器直管，将组装好的制片器转运至上底板与下底板之间的离心机转盘上。

本实施例中，所述制片器组装模块还包括与电动转台7的转盘传动连接的组装台；所述组装台转向所述制片器底座的上料方向时，利用所述制片器底座电爪A2013夹持所述制片器底座上的两个矩形孔1021，将所述制片器底座运送至组装台后松开制片器底座电爪A2013；

所述组装台转向所述的上片位时，所述接片台1036完成接片，所述楔形推杆1038将载玻片推入所述制片器底座中；所述制片器直管电爪B2016运动至所述制片器直管的上料区，夹持所述制片器直管的外壁呈原偏移角度运送至组装台中的载玻片上，保持夹持状态；所述组装台逆时针旋转45°到达组装完成位，接着所述制片器直管底面的凸沿101m进入制片器底座的所述压紧槽1024中，所述制片器直管底部的橡胶密封圈101n在此过程发生弹性形变，将制片器直管的凸沿101m顶紧在所述压紧槽1024的上表面，制片器组装完成；所述制片器直管电爪B2016松开后向上运动一段距离至脱开制片器直管高度范围，所述组装台转向制片器的离心方向，所述制片器直管电爪B2016向下运动并夹持制片器直管，将组装好的制片器转运至上底板与下底板之间的离心机转盘上。

本实施例中，如图18和图19所示，所述细胞离心采集模块包括离心保护仓、安装在所述离心保护仓内通过离心电机306驱动的离心盘，在所述离心盘上以圆心为矩阵中心设置有多个离心盘侧面深槽309；所述离心保护仓包括环形仓壁301、位于所述环形仓壁301上下底面的仓底板307和上盖302；其中在所述上盖302上开设有拱形口303，在所述拱形口303处安装有通过盖板模组304调节盖合的盖板305；所述离心盘侧面深槽309的运动轨迹经过所述拱形口303；

具体地，所述离心电机306通过多个减震柱308安装在所述仓底板307上；

离心工作时：

离心机等待状态时，所述盖板305平移运动至远离所述拱形口303的一侧，等待离心上料工位旋转至所述拱形口303处对应位置；所述制片器直管电爪B2016夹持制片器直管将组装好的制片器，从组装台运送至离心盘，由于制片器直管延伸柱端面距离大于制片器底座的宽度，所述制片器直管电爪B2016运动至离心盘上料工位上方后，下降至制片器直管的延伸柱悬挂在离心盘侧面深槽309中，所述制片器直管电爪B2016张开后上升，离心盘转动18°，下一个离心工位转动至离心盘的上料工位，等待下一个制片器放置在该离心工位。

本实施例中，如图20所示，其还包括样本架运送模块；

所述样本架运送模块包括用于转运样本架407的进样传送带401和出样传送带402，其中在所述样本架407均匀间隔地放置有多个样本管408；所述出样传送带402上安装有样本架407的移液位40b，所述进样传送带401上安装有样本架407的推送位40a；

在所述进样传送带401的输送端侧还安装有将推送位40a的样本架407推送至所述移液位40b的样本架推杆405，所述样本架推杆405与样本架推杆模组404传动连接；

在所述进样传送带401和出样传送带402的输送端侧分别安装有限位板406；在二者轴向端侧分别安装有样本架导向板403；

工作时，将样本架407放置在进样传送带401的上料区，进样传送带401通过摩擦力带着样本架407向前运动离开上料区，样本架导向板403的凸台进入样本架407两侧的凹槽中，防止运送过程中样本架407翻倒，进样传送带401的上料区的导向板无凸台，样本架407可直接放在皮带上，出样传送带与之不同的是，移液位和取料区的导向板处的凸台预设有将所述样本架407从推送位40a转移至移液位40b的通道间隙；放置的第一排样本架运动至传送带另一端由限位板使其保持在推送位；进样完毕后，进样传送带停止运动；出样传送带与进样传送带并排摆放，传送带运动方向相反；样本架推杆与样本架推杆模组传动连接，样本架推杆将推送位的样本架平推入出样传送带上的移液位，推入过程中读码器读取样本管上的二维码记录样本信息反馈给上位机用于样本与载玻片对应，进样传送带继续运动直至第二排样本架到达推送位，此过程中出样传送带保持静止。

本实施例中，所述样本移液模块包括移液悬臂组合模组，其包括悬臂滑轨模组502、安装在所述悬臂滑轨模组502上的悬臂模组501、以及安装在所述悬臂模组501上的移液Z轴模组503；其中在所述移液Z轴模组503上安装有移液器，所述移液器上设置有用于取放移液枪头的移液器凸柱504；

在上底板上开设有回收下料孔505，在所述回收下料孔505的下方安装有移液枪头回收盒506；

使用时，悬臂滑轨模组与悬臂滑轨模组支架螺纹连接，悬臂模组与悬臂滑轨模组的滑块传动连接，移液Z轴模组与悬臂模组滑块传动连接，移液器与移液Z轴模组滑块传动连接；移液器运动至移液枪头存储架上方，向下运动使对应位置的移液枪头套在移液器上，然后向上运动；移液器运动至样本架中等待移液的样本管上方，向下运动至移液枪头的工作高度，吸取样本液后向上运动至样本管上方；移液器运动至上底板的方孔上方，向下运动将移液枪头中的样本液转至离心盘上的制片器中；移液枪头回收盒放置在下底板上，与上底板对应位置留有小方孔；移液器向上运动后移动至移液枪头回收盒处，移液器凸柱回缩，移液枪头脱离移液器落入移液枪头回收盒中；完成一次移液；

所述废液处理模块包括摆臂602、可升降和转动地设置在所述摆臂602端部的废液吸针601，所述废液吸针601通过软管与自吸泵603连通，在下底板上设有用于废液吸针601的清洗筒604，在所述清洗筒604的上部留有溢流孔606；所述清洗筒604底部注水，并在其连接水管上设置有电磁阀605；

使用时，清水从筒底涌出，清洗吸针外壁，同时自吸泵将清水从吸针经由软管抽吸至废液桶，以清洗吸针内壁，清洗筒与离心盘工位在摆臂的旋转半径上；吸针清洗后摆臂上升至针端高于上底板，摆臂转动至离心盘工位上的制片器直管上方，摆臂下降至针端接近载玻片(如图24)时停止，将制片器中的液体吸入废液桶；摆臂上升(如图25)，转动至清洗筒上方下降至清洗筒中(如图26)，重复清洗过程，此过程中自吸泵持续工作，同时离心盘转动18°，下一制片器转动至离心盘上料工位等待废液处理；清洗使用流动清水，下一次吸针进入前清洗筒中已经过流动水清洗。

本实施例中，所述成片转运模块包括C电爪模组70a、安装在所述C电爪模组70a上的载玻片夹持电爪C703、安装在所述载玻片夹持电爪C703上的载玻片夹具705、染色架706、位于所述染色架706上方的所述摆动转台704、以及与所述染色架706传动连接的染色架模组707；

其中在所述电动转台702的端侧安装有回收导槽708、位于所述回收导槽708下端的废料盒709；

所述成片转运模块还包括电动转台701和可旋转地安装在所述电动转台701上的取片台702，用于配合组装制片器；

使用时，当制片器中的液体处理完毕后，吸针返回清洗筒中清洗的同时，B电爪将该制片器取走保持原方向放入取片台上(如图27)；取片台与电动转台传动连接，取片台顺时针旋转45°(如图28)，制片器直管与制片器底座的压紧槽脱开，B电爪夹持制片器直管运动至取片台旁边的废料回收方孔上，B电爪松开，制片器直管经废料回收方孔下方的回收导槽落入废料盒中；取片台转向取片位；取片机构由摆动转台、载玻片夹持电爪C、载玻片夹具、C电爪模组、染色架和染色架模组组成，摆动转台在取片位(如图29)和插片位(如图30)间摆动，C电爪与C电爪模组滑块传动连接，染色架与其放置架之间采用榫卯式限位，放置架与染色架模组滑块传动连接；摆动转台转动至取片位，夹爪夹持取片台上的载玻片后转动90°，将载玻片插入染色架的卡槽中，染色架模组移动一个卡槽的距离，等待下一次插片；A电爪夹持取片台上的制片器底座，将其放入废料盒中等待回收，即完成一次拆卸取片。

以上实施例仅是对本发明创造的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：包括耗材上料模块、制片器组装模块、细胞离心采集模块、样本移液模块、废液处理模块、成片转运模块、以及物料转运模块；

其中所述耗材上料模块所需上料的耗材包括制片器底座、制片器直管、载玻片、移液枪头。

2.根据权利要求1所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：所述制片器底座包括一簸箕形底座、设置在所述铲斗形底座上的细胞成膜凸台、位于所述细胞成膜凸台两侧的梯形压紧槽凸台、在所述簸箕形的底座开设的矩形定位孔、在所述簸箕形底座的开口侧底部设置有第一层斜面和第二层斜面；所述梯形压紧槽凸台中间形成压紧槽；所述第二层斜面的顶部与所述细胞成膜凸台平滑过渡，所述第一层斜面的顶部与所述第二层斜面的底部承接过渡；

所述制片器底座叠摞在底座料盒内，所述底座料盒通过分腔隔板分设有多个竖向的上料工位；所述底座料盒的两侧壁限位设置在固定座的固定座定位槽内，所述底座料盒沿着所述固定座定位槽水平调节滑动；

在两个所述固定座的端侧设置有底座上料模组，在所述底座上料模组上传动连接有推动所述底座料盒内制片器底座向上补位的平托爪；其中在所述底座料盒的侧壁开设预留槽，用于为所述平托爪提供上下运动空间；

所述制片器直管包括一直管、对称设置在所述直管上部侧壁上的延伸柱、位于所述直管底部侧壁的直管凸沿、以及嵌设于所述直管底部的密封橡胶圈；

其中制片器直管的上料机构包括轿厢、可滑动地设置在所述轿厢内并用于均匀排列放置制片器直管的上料盘、设置在所述轿厢一侧并用于接收所述上料盘的上料台、设置在所述上料台的外侧并用于调节所述上料盘位置的推钩模组、以及用于调节所述轿厢升降的直管上料模组；所述轿厢为两对面贯通的架体，在所述轿厢的端侧还设置有所述防过位立板，用于仅允许所述上料盘在上料台同等高度位置穿过防过位立板；

在所述防过位立板上水平开设有便于所述上料盘滑动的出盘槽，在所述上料盘上设置有与所述推钩模组传动连接的推钩；

或/和，所述推钩为与所述推钩模组传动连接的阶梯形插接板。

3.根据权利要求2所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：所述载玻片堆叠放置于储片架中；所述储片架通过载玻片上料模组传动连接，带动其上下运动，所述储片架的底部为中空结构；

或/和，所述储片架包括用于支撑所述载玻片底部的两个架托、对称设置在两个所述架托上并对所述载玻片四角限位的四角立柱；其中在所述四角立柱的底部开设有出片槽口，所述出片槽口的槽高大于载玻片的通过厚度；在所述架托的端侧设置有调节其升降位置的载玻片上料模组；所述出片槽口作为载玻片的出料工位；

在所述储片架的下方设置有接片台，所述接片台通过接片台模组调节其活动位置；在所述接片台上设置有用于接收载玻片的下沉片槽；所述接片台通过楔形推杆将载玻片推至组装台内的制片器底座中，所述楔形推杆通过楔形推杆模组调节其活动行程，所述楔形推杆的活动行程与所述接片台的活动行程垂直。

4.根据权利要求3所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：所述移液枪头均匀放置在移液枪头存储架内；

或/和，所述移液枪头存储架为一箱体，在该箱体顶面开设有对所述移液枪头进行限位的预留孔，所述箱体的底面为所述移液枪头尖端的接触面。

5.根据权利要求4所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：所述物料转运模块为可在三维空间内自由运动的龙门式组合模组；

所述龙门式组合模组包括两条滑轨模组、设置在两条所述滑轨模组上的横梁模组、设置在所述横梁模组上的Z模组-电爪A和Z模组-电爪B；其中在所述Z模组-电爪A上设置有可在竖直方向运动的制片器底座电爪A；在所述Z模组-电爪B上设置有可在竖直方向运动的制片器直管电爪B。

6.根据权利要求5所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：所述制片器组装模块还包括与电动转台的转盘传动连接的组装台；所述组装台转向所述制片器底座的上料方向时，利用所述制片器底座电爪A夹持所述制片器底座上的两个矩形孔，将所述制片器底座运送至组装台后松开制片器底座电爪A；

所述组装台转向所述载玻片的上片位时，所述接片台完成接片，所述楔形推杆将载玻片推入所述制片器底座中；所述制片器直管电爪B运动至所述制片器直管的上料区，夹持所述制片器直管的外壁呈原偏移角度运送至组装台中的载玻片上，保持夹持状态；所述组装台逆时针旋转45°到达组装完成位，接着所述制片器直管底面的凸沿进入制片器底座的所述压紧槽中，所述制片器直管底部的橡胶密封圈在此过程发生弹性形变，将制片器直管的凸沿顶紧在所述压紧槽的上表面，制片器组装完成；所述制片器直管电爪B松开后向上运动一段距离至脱开制片器直管高度范围，所述组装台转向制片器的离心方向，所述制片器直管电爪B向下运动并夹持制片器直管，将组装好的制片器转运至上底板与下底板之间的离心机转盘上。

7.根据权利要求1所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：所述细胞离心采集模块包括离心保护仓、设置于所述离心保护仓内通过离心电机驱动的离心盘，在所述离心盘上以圆心为矩阵中心设置有多个离心盘侧面深槽；所述离心保护仓包括环形仓壁、位于所述环形仓壁上下底面的仓底板和上盖；其中在所述上盖上开设有拱形口，在所述拱形口处设置有通过盖板模组调节盖合的盖板；所述离心盘侧面深槽的运动轨迹经过所述拱形口；

或/和，所述离心电机通过多个减震柱安装在所述仓底板上；

离心工作时：

离心机等待状态时，所述盖板平移运动至远离所述拱形口的一侧，等待离心上料工位旋转至所述拱形口处对应位置；所述制片器直管电爪B夹持制片器直管将组装好的制片器，从组装台运送至离心盘，由于制片器直管延伸柱端面距离大于制片器底座的宽度，所述制片器直管电爪B运动至离心盘上料工位上方后，下降至制片器直管的延伸柱悬挂在离心盘侧面深槽中，所述制片器直管电爪B张开后上升，离心盘转动18°，下一个离心工位转动至离心盘的上料工位，等待下一个制片器放置在该离心工位。

8.根据权利要求1所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：还包括样本架运送模块；

所述样本架运送模块包括用于转运样本架的进样传送带和出样传送带，其中在所述样本架均匀间隔地放置有多个样本管；所述出样传送带上设置有样本架的移液位，所述进样传送带上设置有样本架的推送位；

在所述进样传送带的输送端侧还设置有将推送位的样本架推送至所述移液位的样本架推杆，所述样本架推杆与样本架推杆模组传动连接；

在所述进样传送带和出样传送带的输送端侧分别设置有限位板；在二者轴向端侧分别设置有样本架导向板；

工作时，将样本架放置在进样传送带的上料区，进样传送带通过摩擦力带着样本架向前运动离开上料区，样本架导向板的凸台进入样本架两侧的凹槽中，防止运送过程中样本架翻倒，进样传送带的上料区的导向板无凸台，样本架可直接放在皮带上，出样传送带与之不同的是，移液位和取料区的导向板均预设有将所述样本架从推送位转移至移液位的通道间隙；放置的第一排样本架运动至传送带另一端由限位板使其保持在推送位；进样完毕后，进样传送带停止运动；出样传送带与进样传送带并排摆放，传送带运动方向相反；样本架推杆与样本架推杆模组传动连接，样本架推杆将推送位的样本架平推入出样传送带上的移液位，推入过程中读码器读取样本管上的二维码记录样本信息反馈给上位机用于样本与载玻片对应，进样传送带继续运动直至第二排样本架到达推送位，此过程中出样传送带保持静止。

9.根据权利要求1所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：所述样本移液模块包括移液悬臂组合模组，其包括悬臂滑轨模组、设置在所述悬臂滑轨模组上的悬臂模组、以及设置在所述悬臂模组上的移液Z轴模组；其中在所述移液Z轴模组上设置有移液器，所述移液器上设置有用于取放移液枪头的凸柱；

在上底板上开设有回收下料孔，在所述回收下料孔的下方设置有移液枪头回收盒；

使用时，悬臂滑轨模组与悬臂滑轨模组支架螺纹连接，悬臂模组与悬臂滑轨模组的滑块传动连接，移液Z轴模组与悬臂模组滑块传动连接，移液器与移液Z轴模组滑块传动连接；移液器运动至移液枪头存储架上方，向下运动使对应位置的移液枪头套在移液器上，然后向上运动；移液器运动至样本架中等待移液的样本管上方，向下运动至移液枪头的工作高度，吸取样本液后向上运动至样本管上方；移液器运动至上底板的方孔上方，向下运动将移液枪头中的样本液转至离心盘上的制片器中；移液枪头回收盒放置在下底板上，与上底板对应位置留有小方孔；移液器向上运动后移动至移液枪头回收盒处，移液器凸柱回缩，移液枪头脱离移液器落入移液枪头回收盒中；完成一次移液；

所述废液处理模块包括摆臂、可升降和转动地设置在所述摆臂端部的废液吸针，所述废液吸针通过软管与自吸泵连通，在下底板上设有用于废液吸针的清洗筒，在所述清洗筒的上部留有溢流孔；所述清洗筒底部注水，并在其连接水管上设置有电磁阀。

10.根据权利要求1所述的全自动多工位离心式液基制片机，其特征在于：所述成片转运模块包括电爪模组、设置在所述电爪模组上的载玻片夹持电爪、设置在所述载玻片夹持电爪上的载玻片夹具、染色架、位于所述染色架上方的所述摆动转台、以及与染色架传动连接的染色架模组；

所述摆动转台传动连接有电爪模组，所述电爪模组通过摆动转台在染色架的取片位和插片位出进行调节转动；

所述成片转运模块还包括电动转台和设置在所述电动转台上的取片台；

其中在所述电动转台的端侧设置有回收导槽、位于所述回收导槽下端的废料盒。