CN117761333A - 一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置及控制方法，涉及医疗器械技术领域。自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置包含：试验台；取放组件，设置在试验台上方，包括：移动装置、安装在移动装置上的夹取装置和移液装置；夹取装置可以夹取试剂瓶或者瓶盖，移液装置可以吸取液体和释放液体；移动装置可以分别控制夹取装置和移液装置在试验台上多方向移动，以实现试剂瓶和瓶盖的转移、液体的吸取转移等操作。采用上述技术方案具有自动化程度高、功能多样、避免污染的优势。

Description

一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置及控制 方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置的控制方法。

背景技术

自助化验设备通常指的是一种用户可以自行操作的设备，用于进行各种化验和测试。这类装置旨在简化实验室操作流程，减少对专业技术人员的依赖，提高检测效率。目前自助化验设备在医疗诊断、健康监测、环境监测等领域有着广泛的应用前景，它们有助于提高公共卫生服务的可及性和效率。随着技术的进步，这些装置正变得越来越智能化，能够提供更加个性化和精准的医疗服务。

由于在自助化验设备中，需要将试剂瓶100在多个组件之间转移，需要将液体在各组件之间转移实现液体的添加、混合等操作，而目前的化验设备中，这些操作的自动化较低，某些操作需要人工完成，成本较高、效率较低，而且容易在操作的过程中对化验造成污染。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置及控制方法，具有自动化程度高、功能多样、避免污染的优势。

为实现上述目的，本发明第一方面提供的技术方案是：一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，包括：

试验台；

取放组件，设置在所述试验台上方，包括：移动装置、安装在所述移动装置上的夹取装置和移液装置；所述夹取装置可以夹取试剂瓶或者瓶盖，所述移液装置可以吸取液体和释放液体；所述移动装置可以分别控制所述夹取装置和所述移液装置在所述试验台上多方向移动，以实现所述试剂瓶和瓶盖的转移、液体的吸取转移等操作。

本发明进一步设置，所述移动装置包括：安装座、实现所述安装座左右移动的第一直线移动件、实现所述安装座前后移动的第二直线移动件、实现所述安装座上下移动的第三直线移动件、以及安装在所述安装座上第一上下移动件和第二上下移动件，所述夹取装置安装在所述第一上下移动件，所述移液装置安装在第二上下移动件，以实现分别控制所述夹取装置和所述移液装置的上下移动。

本发明进一步设置，所述移液装置包括：自动移液器和套接在所述自动移液器上的移液管。

本发明进一步设置，所述自动移液器包括：空气泵，以及设置在所述空气泵下侧用与安装所述移液管、可回缩实现所述移液管拆卸的卡接件；

所述移液管卡接在所述卡接件上时，所述空气泵可以使：所述移液管内产生负压以吸取液体到所述移液管内，所述移液管内产生正压或者恢复常压将所述移液管内的液体排出。

本发明进一步设置，所述试验台上设置有：用于置放新的所述移液管的移液管架、和废料仓；

所述卡接件与所述移动装置配合，使得所述卡接件卡接取用位于所述移液管架上新的所述移液管，将用过的所述移液管废弃到所述废料仓内，实现所述移液管的一次性使用。

本发明进一步设置，所述试验台上还设置有：用于置放试剂瓶的试剂瓶架，以及旋盖底座组件；

所述旋盖底座组件包括：架体、旋转装置、以及下夹爪；所述旋转装置安装在所述架体上，且所述旋转装置的输出轴朝向上方；所述下夹爪设置在所述输出轴上，可夹持住所述试剂瓶的瓶身；

通过所述夹取装置夹持住所述试剂瓶的瓶盖，在所述移动装置作用下带动所述瓶盖上下移动，以配合所述下夹爪夹持所述瓶身、所述旋转装置带动所述瓶身旋转以实现旋盖开合。

本发明进一步设置，所述试验台上还设置有用于摇匀所述试剂瓶内液体的摇匀装置。

本发明进一步设置，所述试验台上还设置有检测仓，所述检测仓上设置有仓盖，所述仓盖一端转动连接在所述检测仓上，并在所述检测仓和所述仓盖之间设置有：可弹开仓门的弹性件，在关盖位置下自动锁紧、按压所述仓盖实现解锁的锁紧件；

所述取动组件上还设置有，用于开关所述仓盖的开关仓装置，包括：安装在所述移动装置上的安装杆，以及安装在所述安装杆上、可以自转的滚轮。

本发明进一步设置，所述取放组件上还设置有：定位传感器和扫码器。

本发明第二方面还提供一种技术方案：一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制方法，用于如上述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，包括：

移动装置带动夹取装置移动到试剂瓶或者瓶盖处；夹取装置夹取试剂瓶或者瓶盖；

移动装置带动夹取装置移动；

夹取装置松开试剂瓶或者瓶盖，以放置试剂瓶或者瓶盖；

移动装置带动移液装置移动到目标液体处；

移液装置吸取目标液体到移液装置内；

移动装置带动移液装置移动；

移液装置将移液装置内的液体释放。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：

1、在本发明中，取放组件包括：移动装置、夹取装置以及移液装置。夹取装置安装在移动装置上，可通过移动装置带动夹取装置多方向移动；夹取装置通过其夹持结构可以夹持试剂瓶或者瓶盖的物件，通过移动装置的作用带动夹取装置移动来实现试剂瓶或者瓶盖在试验台上各组件件进行转移，实现多个组件间物料的传输。移液装置也安装在移动装置上，可通过移动装置带动移液装置多方向移动；移液装置具有可将液体吸取到移液装置内和将移液装置内的液体放出的作用，通过移动装置的作用带动移液装置移动可实现将某位置液体的吸取到移液装置内，再释放在另一位置上实现液体的转移，可对化验设备内的液体进行转移，实现液体的混合等工作，提升化验设备的自动化水平。

2、在本发明中，在试验台上设置旋盖底座组件，旋盖底座组件可配合取放组件实现试剂瓶的瓶身与瓶盖之间相对旋转，实现试剂瓶的旋盖开合工作，实现自动化的试剂瓶开合盖工作，提升化验设备的自动化水平。旋盖底座组件包括：架体、旋转装置和下夹爪，其中旋转装置安装在架体上，其输出轴朝向上方设置，下夹爪设置旋转装置的输出轴上，可以跟随输出轴一起旋转。下夹爪可以夹持住试剂瓶的瓶身，通过旋转装置带动瓶身旋转。通过位于旋盖底座组件上方夹取装置夹持住试剂瓶的瓶盖，并在移动装置的作用下带动瓶盖上下移动，以配合下夹爪夹持所述瓶身、所述旋转装置带动瓶身旋转以实现瓶身与瓶盖的相对旋转，达到旋盖开合工作，以便于密封试剂瓶或者打开试剂瓶对试剂瓶内操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明另一视角的结构示意图；

图3是本发明取放组件的结构示意图；

图4是本发明取放组件的结构爆炸示意图；

图5是本发明移液装置的结构爆炸示意图；

图6是本发明开关仓装置的结构示意图；

图7是本发明试剂瓶的结构示意图；

图8是本发明旋盖底座组件的结构示意图；

图9是本发明旋盖底座组件另一视角的结构示意图；

图10是本发明旋盖底座组件的结构爆炸示意图；

图11是本发明旋转装置和下夹爪的结构示意图；

图12是本发明检测仓的结构示意图。

附图标记说明：100、试剂瓶；110、瓶身；120、瓶盖；1、试验台；2、取放组件；21、移动装置；211、第一直线移动件；212、第二直线移动件；213、第三直线移动件；214、安装座；215、第一上下移动件；216、第二上下移动件；22、夹取装置；23、移液装置；231、空气泵；232、卡接件；233、移液管；24、定位传感器；25、扫码器；26、开关仓装置；261、安装杆；262、滚轮；3、移液管架；4、废料仓；5、旋盖底座组件；51、架体；52、旋转装置；53、下夹爪；521、输出轴；531、弧形夹持部；54、底托；541、托槽；55、上板；551、定位孔；56、盖架；57、第一感应装置；58、第二感应装置；6、试剂瓶架；7、摇匀装置；8、检测仓；81、仓盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一：

本实施例涉及一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，如图1-12所示，包括：试验台1和取放组件2。

其中，取放组件2设置在试验台1的上方，用于配合试验台1上组件进行各种操作，并且能够对试验瓶、瓶盖120、液体等物体的进行转移，以使得试验台1上多个组件之间能够相互连通、配合，以提升化验设备的自动化程度，使得化验的过程更加的方便、智能。

取放组件2包括：移动装置21、夹取装置22以及移液装置23。夹取装置22安装在移动装置21上，可通过移动装置21带动夹取装置22多方向移动；夹取装置22通过其夹持结构可以夹持试剂瓶100或者瓶盖120的物件，通过移动装置21的作用带动夹取装置22移动来实现试剂瓶100或者瓶盖120在试验台1上各组件件进行转移，实现多个组件间物料的传输。作为一个优选的方案，夹取装置22设置为上夹爪，以实现试剂瓶100、瓶盖120等物料的夹取。

移液装置23也安装在移动装置21上，可通过移动装置21带动移液装置23多方向移动；移液装置23具有可将液体吸取到移液装置23内和将移液装置23内的液体放出的作用，通过移动装置21的作用带动移液装置23移动可实现将某位置液体的吸取到移液装置23内，再释放在另一位置上实现液体的转移，可对化验设备内的液体进行转移，实现液体的混合等工作，提升化验设备的自动化水平。

在本实施例中，移液装置23包括：自动移液器和移液管233，移液管233可拆卸套接在自动移液器的下侧，可以对移液管233拆卸更换，保证移液管233的移液效果和卫生安全。自动移液器通过让移液管233内部产生负压，将液体吸取到移液管233内；通过让移液管233内恢复常压或者产生正压，将移液管233内的液体释放出去；以实现液体的吸取转移工作。作为一个优选的方案，自动移液器包括：空气泵231和卡接件232；卡接件232设置在空气泵231的下侧，卡接件232可以与移液管233相互卡接实现移液管233的安装，也可以回缩在空气泵231内从而顶开移液管233，实现移液管233的拆卸。通过卡接件232的结构实现移液管233的自动安装拆卸。

作为一个优选的方案，在试验台1上设置有移液管架3和废料仓4，移液管架3用于置放新的、未使用过的移液管233，废料仓4用于置放废料，以便于对废料集中处理、统一回收。移动装置21可以将移液装置23移动到移液管架3上方，通过卡接部卡接移液管架3内移液管233，实现新取液管的安装；移动装置21也可以将移液装置23移动到废料仓4的上方，通过卡接部回缩在空气泵231内从而顶开安装自动移液器上的移液管233，并将移液管233废弃到废料仓4中，将使用过的移液管233进行回收处理。通过移动装置21和移液装置23的配合实现移液管233的安装取用和集中废弃等操作，实现了移液管233的一次性使用，自动化的换取移液管233的效果，可以避免移液管233二次使用，而造成交叉感染及一下化验的准确性的后果，提升化验设备的自动化程度及化验准确度。

试剂瓶100由瓶身110和瓶盖120组成，通过瓶身110与瓶盖120之间的螺纹结构实现可拆卸连接。在本实施例中，在试验台1上设置旋盖底座组件5，旋盖底座组件5可配合取放组件2实现试剂瓶100的瓶身110与瓶盖120之间相对旋转，实现试剂瓶100的旋盖开合工作，实现自动化的试剂瓶100开合盖工作，提升化验设备的自动化水平。旋盖底座组件5包括：架体51、旋转装置52和下夹爪53，其中旋转装置52安装在架体51上，其输出轴521朝向上方设置，下夹爪53设置旋转装置52的输出轴521上，可以跟随输出轴521一起旋转。下夹爪53可以夹持住试剂瓶100的瓶身110，通过旋转装置52带动瓶身110旋转。通过位于旋盖底座组件5上方夹取装置22夹持住试剂瓶100的瓶盖120，并在移动装置21的作用下带动瓶盖120上下移动，以配合下夹爪53夹持所述瓶身110、所述旋转装置52带动瓶身110旋转以实现瓶身110与瓶盖120的相对旋转，达到旋盖开合工作，以便于密封试剂瓶100或者打开试剂瓶100对试剂瓶100内操作。作为一个优选的方案，所述下夹爪53包括：左夹爪和右夹爪，在左夹爪和右夹爪的上方对应设置有弧形夹持部531，通过左夹爪和右夹爪的闭合，弧形夹持部531能够良好、稳固的夹持住试剂瓶100的瓶身110，并避免夹持破瓶身110，而导致瓶身110的破裂。

在本实施例中，在下夹爪53上设置有用于托住位于下夹爪53内的试剂瓶100底部的底托54，底托54位于左夹爪和右夹爪之间、弧形夹持部531的下方，保证能够良好的支撑底托54上的试剂瓶100，保证试剂瓶100的稳定和定位。底托54根据试剂瓶100的尺寸设置，保证承托试剂瓶100的稳定性，及试剂瓶100准确的定位，如保证瓶盖120在同一盖度等。作为一个优选的方案，在底托54的上设置有试剂瓶100底部相匹配的托槽541，实现良好的承托效果。

在本实施例中，旋转装置52和下夹爪53对应设置有多组，以实现多个位置试剂瓶100的置放，夹取装置22可以在移动装置21的作用下，分别对单个位置上的试剂瓶100进行旋盖开合工作，便于移液装置23对多个试剂瓶100内的液体进行吸取、转移、混合等操作，实现高效的化验设备高效的化验流程。在多个下夹爪53上安装有不同的底托54，分别适配不同尺寸的试剂瓶100，实现对不同试剂瓶100的分类置放，保证旋盖工作的良好实和化验流程操作的准确性。作为一个优选的方案，旋盖底座组件5还包括：安装在架体51上、位于下夹爪53上方的上板55，在上板55设置有对应下夹爪53位置及其适配的试剂瓶100的定位孔551，以对试剂瓶100进行定位，以及限制非设定的试剂瓶100放入到下夹爪53内，导致错误的操作。在上板55上还设置有各定位对应不同试剂瓶100的标识，方便工作人员观察、核对化验设备的化验操作流程。

在本所述例中，在旋盖底座上还设置有盖架56，用于置放试剂瓶100的瓶盖120。通过旋盖工作实现瓶身110分离的瓶盖120，可以在取放组件2的作用下转移到盖架56上，来暂时置放瓶盖120，使得取放组件2的夹取装置22得以空闲，可以去进行其他操作，提升取放组件2的灵活性。作为一个优选的方案，在架体51上设置有：用于检测下夹爪53内试剂瓶100的第一感应装置57，以识别下夹爪53内是否存在有试剂瓶100；和用于感应盖架56上瓶盖120的第二感应装置58，以识别盖架56上是否存在有瓶盖120。通过第一感应装置57和第二感应装置58的识别作用，保证操作的准确性。

在本实施例中，试验台1上还设置有试剂瓶架6，以置放用于检测的试剂瓶100，可以通过取放组件2转移到其他组件上，以进行其他操作，实现化验的自动化流程。作为一个优选的方案，在试验台1上还设置有用于摇匀所述试剂瓶100内液体的摇匀装置7，可以将通过移液装置23混合的试剂瓶100在旋盖底座组件5的旋盖合盖后，通过取放组件2将试剂瓶100转移到摇匀装置7上，实现试剂瓶100内液体的摇匀。

作为一个优选的方案：移动装置21包括有：安装座214，实现所述安装座214左右移动的第一直线移动件211、实现所述安装座214前后移动的第二直线移动件212、实现所述安装座214上下移动的第三直线移动件213、以及安装在安装座214上第一上下移动件215和第二上下移动件216，夹取装置22安装在所述第一上下移动件215，移液装置23安装在第二上下移动件216，以实现分别控制夹取装置22和移液装置23的上下移动。可以有效的避免夹取装置22与移液装置23之间的相互干扰，提升化验设备的良好运作效果。

作为一个优选的方案，取放组件2上还设置有：定位传感器24和扫码器25。定位传感器24用于对取放组件2实现精准的定位，保证取放组件2的操作精度，实现准确的操作。扫码器25用于识别试剂瓶100或者其他位置上的条形码或者二维码，以获取对应的信息、便于完成对应的操作。

在本实施例中，试验台1上还设置有有用于检测试剂瓶100的检测仓8，检测仓8上设置有仓盖81，仓盖81的一端转动连接在检测仓8上，并在检测仓8和仓盖81之间设置有：可弹开仓盖81的弹性件，在关盖位置下自动锁紧、按压仓盖81实现解锁的锁紧件；在取动组件上还设置有，用于开关检测仓8仓盖81的开关仓装置26，包括：安装杆261和滚轮262，其中安装杆261安装在移动装置21上的安装座214上，使得移动装置21可以带动开关仓装置26在多个方向移动，来完成开关检测仓8仓盖81的操作，滚轮262安装在安装杆261上、并且可以绕自身轴线旋转滚动，是开关仓装置26与仓盖81接触的部分，滚轮262的可滚动结构可以降低开关仓装置26与仓盖81之间摩擦力、减少开关仓装置26与仓盖81之间的磨损，实现良好的开关仓盖81的效果。通过移动装置21移动开关仓装置26使得滚轮262下压仓盖81，实现仓盖81的开启；通过移动装置21移动开关仓装置26使得滚轮262推动及下压仓盖81，配合锁紧件实现盖体的关闭。

实施例二：

本实施例涉及一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制控制方法，包括：用于如实施例一所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，包括：

移动装置21带动夹取装置22移动到试剂瓶100或者瓶盖120处；

夹取装置22夹取试剂瓶100或者瓶盖120；

移动装置21带动夹取装置22移动；

夹取装置22松开试剂瓶100或者瓶盖120，以放置试剂瓶100或者瓶盖120；

移动装置21带动移液装置23移动到目标液体处；

移液装置23吸取目标液体到移液装置23内；

移动装置21带动移液装置23移动；

移液装置23将移液装置23内的液体释放。

以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，包括：

试验台(1)；

取放组件(2)，设置在所述试验台(1)上方，包括：移动装置(21)、安装在所述移动装置(21)上的夹取装置(22)和移液装置(23)；所述夹取装置(22)可以夹取试剂瓶(100)或者瓶盖(120)，所述移液装置(23)可以吸取液体和释放液体；所述移动装置(21)可以分别控制所述夹取装置(22)和所述移液装置(23)在所述试验台(1)上多方向移动，以实现所述试剂瓶(100)和瓶盖(120)的转移、液体的吸取转移等操作。

2.根据权利要求1所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，所述移动装置(21)包括：安装座(214)、实现所述安装座(214)左右移动的第一直线移动件(211)、实现所述安装座(214)前后移动的第二直线移动件(212)、实现所述安装座(214)上下移动的第三直线移动件(213)、以及安装在所述安装座(214)上第一上下移动件(215)和第二上下移动件(216)，所述夹取装置(22)安装在所述第一上下移动件(215)，所述移液装置(23)安装在第二上下移动件(216)，以实现分别控制所述夹取装置(22)和所述移液装置(23)的上下移动。

3.根据权利要求1所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，所述移液装置(23)包括：自动移液器和套接在所述自动移液器上的移液管(233)。

4.根据权利要求3所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，所述自动移液器包括：空气泵(231)，以及设置在所述空气泵(231)下侧用与安装所述移液管(233)、可回缩实现所述移液管(233)拆卸的卡接件(232)；

所述移液管(233)卡接在所述卡接件(232)上时，所述空气泵(231)可以使：所述移液管(233)内产生负压以吸取液体到所述移液管(233)内，所述移液管(233)内产生正压或者恢复常压将所述移液管(233)内的液体排出。

5.根据权利要求4所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，所述试验台(1)上设置有：用于置放新的所述移液管(233)的移液管架(3)、和废料仓(4)；

所述卡接件(232)与所述移动装置(21)配合，使得所述卡接件(232)卡接取用位于所述移液管架(3)上新的所述移液管(233)，将用过的所述移液管(233)废弃到所述废料仓(4)内，实现所述移液管(233)的一次性使用。

6.根据权利要求1所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，所述试验台(1)上还设置有：用于置放试剂瓶(100)的试剂瓶架(6)，以及旋盖底座组件(5)；

所述旋盖底座组件(5)包括：架体(51)、旋转装置(52)、以及下夹爪(53)；所述旋转装置(52)安装在所述架体(51)上，且所述旋转装置(52)的输出轴(521)朝向上方；所述下夹爪(53)设置在所述输出轴(521)上，可夹持住所述试剂瓶(100)的瓶身(110)；

通过所述夹取装置(22)夹持住所述试剂瓶(100)的瓶盖(120)，在所述移动装置(21)作用下带动所述瓶盖(120)上下移动，以配合所述下夹爪(53)夹持所述瓶身(110)、所述旋转装置(52)带动所述瓶身(110)旋转以实现旋盖开合。

7.根据权利要求1所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，所述试验台(1)上还设置有用于摇匀所述试剂瓶(100)内液体的摇匀装置(7)。

8.根据权利要求1所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，所述试验台(1)上还设置有检测仓(8)，所述检测仓(8)上设置有仓盖(81)，所述仓盖(81)一端转动连接在所述检测仓(8)上，并在所述检测仓(8)和所述仓盖(81)之间设置有：可弹开仓门的弹性件，在关盖位置下自动锁紧、按压所述仓盖(81)实现解锁的锁紧件；

所述取动组件上还设置有，用于开关所述仓盖(81)的开关仓装置(26)，包括：安装在所述移动装置(21)上的安装杆(261)，以及安装在所述安装杆(261)上、可以自转的滚轮(262)。

9.根据权利要求8所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，所述取放组件(2)上还设置有：定位传感器(24)和扫码器(25)。

10.一种自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制方法，用于如所述权利要求1-9任一项所述的自助化验设备的样本试剂多功能抓取控制装置，其特征在于，包括：

移动装置(21)带动夹取装置(22)移动到试剂瓶(100)或者瓶盖(120)处；

夹取装置(22)夹取试剂瓶(100)或者瓶盖(120)；

移动装置(21)带动夹取装置(22)移动；

夹取装置(22)松开试剂瓶(100)或者瓶盖(120)，以放置试剂瓶(100)或者瓶盖(120)；

移动装置(21)带动移液装置(23)移动到目标液体处；

移液装置(23)吸取目标液体到移液装置(23)内；

移动装置(21)带动移液装置(23)移动；

移液装置(23)将移液装置(23)内的液体释放。