CN209093634U - 一种自动化血样离心的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种自动化血样离心的系统，包括托板、托板上设置的至少一个用于装载多个试管的离心块的托盘、丝杠模组、离心机、机械手、传送带、工控机，所述的丝杠模组、离心机、机械手、传送带接受所述的工控机的指令，所述的离心块可沿所述的丝杠模组水平运动，所述的机械手将离心块放入至所述的离心机的开口位置进行离心处理后再将离心块卸载，所述的传送带接收卸载的离心块并将处理后形成的空离心块运送到转移区，所述的机械手能抓取转移区中的空离心块运送到所述的托盘上。实施本实用新型的自动化血样离心的系统能较大程度缩短单个样本处理时间。

Description

一种自动化血样离心的系统

技术领域

本实用新型涉及血样处理技术领域，特别涉及一种自动化血样离心的系统。

背景技术

实验室自动化系统(Total Laboratory automation,TLA)由输入/输出、离心、脱盖、分杯、分析、加盖、存储及数据管理8大基本功能模块组成，具体环节主要包括：自动扫码、样本分拣、离心、脱盖、分析、加盖、存储、传输结果、确认和样本复检等环节。

目前根据常规的从样本到检测结果全部完成，包括样本处理，占比最大的时间段在样本前处理阶段。在前处理阶段，处理过程人工化或半自动化，人工操作容易导致的错误，增加了生物危害和污染，同时整体上提升了成本。

实用新型内容

为了解决以上的问题，本实用新型提供一种自动化血样离心的系统。

本实用新型公开了一种自动化血样离心的系统，包括托板、托板上设置的至少一个用于装载多个试管的离心块的托盘、丝杠模组、离心机、机械手、传送带、工控机，所述的丝杠模组、离心机、机械手、传送带接受所述的工控机的指令，所述的离心块可沿所述的丝杠模组水平运动，所述的机械手将离心块放入至所述的离心机的开口位置进行离心处理后再将离心块卸载，所述的传送带接收卸载的离心块并将处理后形成的空离心块运送到转移区，所述的机械手能抓取转移区中的空离心块运送到所述的托盘上。

进一步地，所述的工控机控制所述机械手沿X、Y方向上运动。

进一步地，所述的托盘、离心块、丝杠模组均为四个，离心块设置于所述的丝杠模组上，所述的丝杠模组平行设置。

进一步地，四个丝杠模组各自运送不同类型的试管。

进一步地，所述开口位置具有四个用于装载离心块的分区，分区上设置盖装置，所述的盖装置盖住开口位置。

实施本技术方案的一种自动化血样离心的系统，具有以下的技术效果：

本技术方案主要针对高通量需求的实验室报告周转时间(turnaround time,TAT)，实验室自动化系统能较大程度缩短单个样本处理时间，使得整体TAT时间大幅缩短，提升实验室效率，节省TAT时间，流水线还能节省人力成本，减少由于人工操作导致的错误，减少了生物危害和污染，同时也能整体上减低成本。

附图说明

为了清楚地说明本实用新型的实施例或技术方案，特使用附图作简单介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的实施例一种自动化血样离心的系统结构的俯视图。

图2为图1的部分结构立体图。

图3为离心机转子结构的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2及图3，本实用新型的实施例，一种自动化血样离心的系统，包括托板10、托板10上设置的至少一个用于装载多个试管的离心块20的托盘、丝杠模组30、离心机40、机械手50、传送带60、工控机(图中未示)。

丝杠模组30、离心机40、机械手50、传送带60接受工控机的指令，离心块20可沿丝杠模组30水平运动，机械手50将离心块20放入至离心机40的开口位置进行离心处理后再将离心块20卸载，传送带60接收卸载的离心块20并将处理后形成的空离心块20运送到转移区，机械手50能抓取转移区中的空离心块20运送到托盘上。

工控机控制机械手50沿X、Y方向上运动。

托盘、离心块20、丝杠模组30均为四个，离心块20设置于丝杠模组30上，丝杠模组30平行设置。

四个丝杠模组30各自运送不同类型的试管。

开口位置具有四个用于装载离心块20的分区，分区上设置盖装置80，盖装置80盖住开口位置。

在本技术方案中，一种自动化血样离心的系统的工作过程为：

通过工控机给运动控制器和I/O控制卡发送命令，空离心块在位置装满试管，被运到位置，机械手将其装载进离心机，离心机装满就离心，机械手把离心好的离心块从离心机卸载到位置，试管以离心块的方式进入下个处理模块，留下的空离心块被传送带运回到位置，机械手把空离心块转移到位置，丝杠模组把空离心块运回到位置，完成一个循坏。

具体地：

启动初始化程序，气缸初始化：机械手手爪张开，机械手气缸和升起，离心机上盖打开，检测到气缸初始化完成后，伺服初始化：机械手运动到给定的X、Y位置，并规定该位置为机械手工作的原点位置，离心机的转子运动到其中一个对着离心机开口位置，并规定该转子位置为1，逆时针分别为2、3、4。

工控机给运动控制器发送的信息，装载信息包括装载位置离心块位置(1、2、3、4)和试管类型(检验的仪器号，对应血凝、生化、免疫等)。卸载信息包括离心块的转子位置号(1、2、3、4)。同时通过I/O控制卡，告诉运动控制器转移位置是否有空离心块，卸载位置有没有离心块。

运动控制器先把工控机发送来的信息按先后顺序分类存储起来了。之后判断是否有转移信息，若有，则执行一次转移信息；再判断是否有卸载信息，有若有，则执行一次卸载信息；再判断是否有装载信息，若有，则执行一次装载信息。每执行完一次动作，该动作被清零，覆盖。之后再去存储工控机发来的信息,完成一次信息循环。

在离心的时候，还可以进行转移动作。若离心机可以是多台，比如说两台，在第一台离心机在离心的时候，还可以对另一台离心机装载，卸载。或者进行转移动作。同时，卸载、装载、转移动作不能两两同时进行。多台离心机可以提高工作效率。

工控机一般情况下存储工控机发送来的信息，并在执行的时候，把存储的信息分类，是卸载动作、还是装载动作或者其他信息，再按程序的优先级执行。在执行的过程中同时存储工控机发来的信息，等该次动作都执行完，在再一次执行存储的信息。

装试管位置和取离心块位置分开，是为了让机械手在装试管位置工作区域和机械手在装载位置工作区域分开，避免机械手碰撞，提供整个系统的可靠性。

在卸载动作中，要把离心机里离心好的四个离心块块全部卸载出来，才能进行下个动作。该实验室自动化血样离心装置采用离心机构和其他部分分离的设计方法，底下是轮子和可升降的支腿，还可以选用轮子和支腿组合在一起的福马轮等轮子，更加方便，便捷。

盖装置包括盖底板、气缸、盖以及盖下面垫的橡胶垫。橡胶垫有弹性，更好与离心机表面贴合，起到了离心机离心动作的时候减小噪声的作用，同时在离心的时候盖住离心机，防止操作失误，在离心的时候，机械手伸进离心机，造成事故,还可以在离心机附近放一个盖，用机械手抓取盖放到离心机开口处，或从开口处移走盖。

装置位置丝杆模组安装在同一块板上，规定板的上表面为实验室自动化血样离心装置工作基准面，简称基面。

在试管在离心块以块的形式中进入实验室自动化系统装试管模块比单个试管效率更高，稳定性更好，方便试管信息数据管理。

机械手竖直方向采用150mm行程(机械手小气缸)和250mm(机械手大气缸)的组合，满足了抓放不同高度的离心块。当抓取基面以上离心块的时候只伸出150mm气缸，当抓放离心机里离心块是同时伸出两只气缸。

装载位置有装满试管的离心块，同时没有卸载动作时，开始装载动作。机械手爪在X、Y轴方向伺服模组准确定位下，运动需要抓取的离心块位置，150mm气缸伸出，手爪气缸收缩，机械手夹紧离心块。150mm气缸缩回，机械手在X、Y轴方向伺服模组准确定位下，运动到装载位置，150mm和200mm行程气缸同时伸出，手爪气缸张开，离心块放到装载位置，150mm和200mm行程气缸升起，完成装载动作。

每装载一个离心块，转子顺时针转90°。等离心机装满试管块之后开始离心，离心机转的圈数为整数，确保转子位置号1停留在装载位置。

等离心机离心结束之后，开始卸载动作。机械手爪在X、Y轴方向伺服模组准确定位下，运动到离心机开口位置，150mm和200mm行程气缸同时伸出，手爪气缸收缩，机械手夹紧离心块，150mm和200mm行程气缸升起，机械手在X、Y轴方向伺服模组准确定位下，运动到卸载位置，150mm气缸伸出，手爪气缸张开，50mm气缸缩回，完成卸载动作。每卸载一个离心块，传送带移动一个离心块的位置，给下一个离心块卸载腾出空间。离心机里4个离心块全部卸载完成再执行下一个动作。

装载动作完成后，有空托盘时，转移位置有空离心块时，开始转移动作。机械手爪在X、Y轴方向伺服模组准确定位下，运动到转移位置，150mm行程气缸伸出，手爪气缸收缩，机械手夹紧空离心块，150mm行程气缸缩回，机械手在X.Y轴方向伺服模组准确定位下，运动到装载位置，150mm行程气缸伸出，手爪气缸张开，150mm行程气缸缩回，完成转移动作。

机械手X、Y轴伺服模组都设置两个极限开关，如果机械手运动触碰到极限位置，停止动作，起到保护作用，同时每个伺服模组设置有机械原点，用来找工作原点，作为机械的参考坐标系。

在程序设计上要考虑到安全性，等检测到盖打开，离心机停止转动的时候才进行装载或卸载动作，等检测到机械手气缸都升起的时候才进行X、Y轴移动操作。

如果执行完主机信息，同时没有下一个信息发来的时候，不断在循环中完成转移动作。直到没有装载位置没有空托盘，停止动作。

安装离心机装置时，先收起支脚，把离心机装置推到合适的位置，再放下支腿，把离心机装置升起到合适的高度，轮子离地。同时根据工作需要调整离心机的高低，满足机械手在离心机抓取需要。

实施本技术方案的一种自动化血样离心的系统，具有以下的技术效果：

本技术方案主要针对高通量需求的实验室报告周转时间(turnaround time,TAT)，实验室自动化系统能较大程度缩短单个样本处理时间，使得整体TAT时间大幅缩短，提升实验室效率，节省TAT时间，流水线还能节省人力成本，减少由于人工操作导致的错误，减少了生物危害和污染，同时也能整体上减低成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的其他使用案例，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动化血样离心的系统，其特征在于，包括托板、托板上设置的至少一个用于装载多个试管的离心块的托盘、丝杠模组、离心机、机械手、传送带、工控机，所述的丝杠模组、离心机、机械手、传送带接受所述的工控机的指令，所述的离心块可沿所述的丝杠模组水平运动，所述的机械手将离心块放入至所述的离心机的开口位置进行离心处理后再将离心块卸载，所述的传送带接收卸载的离心块并将处理后形成的空离心块运送到转移区，所述的机械手能抓取转移区中的空离心块运送到所述的托盘上。

2.根据权利要求1所述的自动化血样离心的系统，其特征在于，所述的工控机控制所述机械手沿X、Y方向上运动。

3.根据权利要求1所述的自动化血样离心的系统，其特征在于，所述的托盘、离心块、丝杠模组均为四个，离心块设置于所述的丝杠模组上，所述的丝杠模组平行设置。

4.根据权利要求3所述的自动化血样离心的系统，其特征在于，四个丝杠模组各自运送不同类型的试管。

5.根据权利要求3至4任一项所述的自动化血样离心的系统，其特征在于，所述开口位置具有四个用于装载离心块的分区，分区上设置盖装置，所述的盖装置盖住开口位置。