CN213068895U - 一种用于大批量测试的自动化进样平台系统 - Google Patents

Abstract

一种用于大批量测试的自动化进样平台系统，所述的自动化进样平台系统包括：设置在同一工作平台上的多节升降式机械手、扫描枪、测试仪，以及围绕在所述多节升降式机械手一侧周边的多个存放微孔板的储板架组成；所述的多节升降式机械手1包括机械手框架以及竖直设置在机械手框架内的导杆、丝杆电机、穿套在导杆和丝杆电机上的一个悬臂式滑块，以及设置在悬臂式滑块前端的由多个电机驱动的机械臂，并在机械臂末端上设有能够抓取单个微孔板的机械夹爪；通过机械夹爪左右两边设置的左手指、右手指抓取微孔板，将样本送至经扫描枪扫描后，放入实验平台。

Description

一种用于大批量测试的自动化进样平台系统

技术领域

本实用新型涉及测试人体血液、尿液等样本的体外诊断医疗器械，具体为一种用于大批量测试的自动化进样平台系统；属于医疗体外诊断技术和设备类。

背景技术

体外诊断设备主要实现对血液、尿液等样本进行检测，而大部分测试(如血液细胞测试)需要在测试前将样本添加到微孔板中，最后将微孔板放入相关的仪器进行检测。

目前市场上实现进样的方式，主要是采用人工进样，即测试人员用手将盛有样本的微孔板放入测试仪器中。这样，需要测试人员一直待在仪器旁边进行现场操作，不仅浪费人力，而且在测试人员下班后仪器不能继续测试，耽搁了测试进度。

因此，如何彻底克服这方面的不足，提供一种可代替人工的自动化进样平台，实现在无人值守的情况下，全天二十四小时候都能不间断进行测试工作就成为本领域期望解决的实际问题。

实用新型内容

本实用新型发明目的：旨在彻底克服这方面的不足，提供一种可代替人工的自动化进样平台，实现在无人值守的情况下，全天二十四小时候不间断进行测试工作。

这种用于大批量测试的自动化进样平台系统，其特征在于：所述的自动化进样平台系统包括：设置在同一工作平台上的多节升降式机械手1、扫描枪7、测试仪6，以及围绕在所述多节升降式机械手1一侧周边的多个存放微孔板8的储板支架组成；所述的多节升降式机械手1包括机械手框架9以及竖直设置在机械手框架内的导杆10、丝杆电机11、穿套在导杆10和丝杆电机11上的一个悬臂式滑块12，以及设置在悬臂式滑块12前端的电机A13、由电机A13驱动的机械手臂A14、机械手臂A14前端的电机B15、由电机B15驱动的机械手臂B16、机械手臂B16前端的电机C17；所述的电机C17用于驱动抓取单个微孔板8的机械夹爪 2水平旋转。

进一步地，所述的机械夹爪2由设置在齿条箱22内的驱动电机18、齿轮19、上齿条20、下齿条21、霍尔传感器23，以及设置在齿条箱22前面、与上齿条 20连接的左手指24和与下齿条21连接的右手指25；所述的驱动电机18通过输出轴端的齿轮19同时与平形状排列的上齿条20、下齿条21啮合组成驱动左手指 24、右手指25的同步相向驱动结构，形成对微孔板8的夹持。

进一步地，所述的储板支架有随机储板架3和顺序储板架4两种类型；所述的随机储板架3由随机背板27、随机底板31、孔板托盘26以及设置在随机底板 31上的定位销30、磁铁29组成；所述的孔板托盘26的两侧设有与机械夹爪2 相匹配的夹爪凹槽34。

进一步地，所述的顺序储板架4由左、右对应设置在顺序底板35两端部的顺序背板33、顺序前板32组成，所述的顺序底板35上设有定位销30、磁铁29。

根据以上技术方案提供的这种用于大批量测试的自动化进样平台系统，具有以下特点：

1)机械手由多个电机驱动，多个电机代表多个自由度，使其可以灵活地在空间内移动；机械夹爪可自由调节夹持力，并自带反馈，可以使系统知道是否成功抓取微孔板。

2)本平台系统适用于市场上基本所有的微孔板，例如96标准孔板，2ml深孔板等。

3)添加了条码扫描器，可在微孔板的相应位置贴上条码，以便系统准确记录测试信息。

4)此平台系统可根据客户需要设计储板架数量。以储板架数量5个为例，可以容纳标准96微孔板60个，按每个孔板30分钟计算，可以在无人值守的情况下，连续工作30个小时。当需测样本量多的时候，尤其是科研，本平台系统可以大大增加测试能力。

附图说明

图1为本实用新型整体结构布局的示意图；

图2为本实用新型中机械手的剖视示意图；

图3为本实用新型中机械夹爪的结构示意图；

图4为本实用新型中随机储板架的结构示意图；

图5为本实用新型中顺序储板架的结构示意图。

图中：

1-机械手；2-机械夹爪；3-随机储板架；4-顺序储板架；5-底板； 6-测试仪器；7-扫描枪；8-微孔板；9-机械手框架；10-导杆； 11-丝杠电机；12-滑块；13-电机A；14-机械手臂A；15-电机B； 16-机械手臂B；17-电机C；18-驱动电机；19-齿轮；20-上齿条；21-下齿条；22-齿条箱；23-霍尔传感器；24-左手指；25-右手指； 26-孔板托盘；27-随机背板；28-把手；29-磁铁；30-定位销； 31-随机底板；32-顺序前板；33-顺序背板；34-夹爪凹槽；35-顺序底板。

具体实施方式

如图1所示的这种用于大批量测试的自动化进样平台系统，它是对目前医院中进行体外诊断设备主要实现对血液、尿液等样本进行检测，技术或设备的一种创造性改进。

以下结合说明书附图1、2进一步描述本实用新型，并给出本实用新型的实施例。

这种用于大批量测试的自动化进样平台系统，所述的自动化进样平台系统包括：设置在同一工作平台上的多节升降式机械手1、扫描枪7、测试仪6，以及围绕在所述多节升降式机械手1一侧周边的多个存放微孔板8的储板架组成；所述的多节升降式机械手1包括机械手框架9以及竖直设置在机械手框架9内的导杆 10、丝杆电机11、穿套在导杆10和丝杆电机11上的一个悬臂式滑块12，以及设置在悬臂式滑块12前端的电机A13、由电机A13驱动的机械手臂A14、机械手臂A14前端的电机B15、由电机B15驱动的机械手臂B16、机械手臂B16前端的电机C；电机C用于驱动抓取单个微孔板8的机械夹爪2水平旋转。

使用时，测试人员将样本添加到多个微孔板8中，然后将所有微孔板8放入随机储板架3(或顺序储板架4)上面，随机储板架3(或顺序储板架4)都非常方便测试人员从底板5取下和装载。通过机械手1和机械夹爪2配合，将每块微孔板8从随机储板架3(或顺序储板架4)上面取出，经扫描枪7扫描后，放入实验平台6(仪器内部)上。当完成测试后再取出微孔板8，放入指定点。再拿取新的微孔板8，以此循环完成所有微孔板8的测试工作。

图2是本实用新型涉及的机械手1的结构示意图。

机械手框架9内部有一根导杆10和丝杠电机11，它们之间嵌着一个带有内螺纹和导向孔的滑块12。滑块12端部设置有电机A13与驱动手臂A14组成由电机A13驱动的一级摆动臂，同时该驱动手臂A14的前端又通过前端设置的电机B15 与另一驱动机械手臂B16组成由电机B15驱动的二级摆动臂。所述的驱动机械手臂B16的前端另设有一电机C17，所述的电机C17用于驱动机械夹爪2水平旋转。

该机械手的工作原理如下：

当丝杠电机11旋转时，通过丝杠螺母副，以及导杆10配合，驱动滑块12 上下移动，从而驱动机械夹爪2上下移动。电机A13和驱动手臂A14构成的一级摆动臂、电机B15和驱动手臂B16构成的二级摆动臂可以带着机械夹爪在水平面自由移动。电机C17可以驱动机械夹爪2水平面转动。所述的共4个电机代表着机械手1的4个自由度，可以驱动机械夹爪2到达空间的指定位置。

图3给出的是本实用新型中的机械夹爪2的详细结构示意图。

所述的机械夹爪2由设置在齿条箱22内的驱动电机18、齿轮19、上齿条20、下齿条21、霍尔传感器23，以及设置在齿条箱22前面、与上齿条20连接的左手指24和与下齿条21连接的右手指25；所述的驱动电机18通过输出轴端的齿轮19同时与平形状排列的上齿条20、下齿条21啮合组成驱动左手指24、右手指25的同步相向驱动形成对微孔板8的夹持。

机械夹爪2的工作原理如下：由驱动电机18驱动，驱动电机18前端装有齿轮19，与上齿条20和下齿条21形成齿轮副，当驱动电机18旋转时，上齿条20 和下齿条21做水平运动。其中，上齿条20跟左手指24相连，下齿条21跟右手指25相连。当驱动电机18沿左视图逆时针旋转，左手指24和右手指25闭合，当驱动电机顺时针旋转，左手指24和右手指25松开。这样可实现自动抓取东西。在不夹取任何东西的情况下，驱动电机18逆时针旋转，当驱动电机18后端霍尔传感器23检测到电机丢步的时候，此位置记录数据作为零位。当驱动电机18顺时针旋转一定角度去夹取东西，如果不能回到零位，则夹取成功，如果能回到零位，则夹取失败。能否回到零位是通过霍尔传感器23检测驱动电机18实际走的角度来判断的。

图4是本实用新型中随机储板架3的结构示意图。

所述的随机储板架3由随机背板27、随机底板31、孔板托盘26以及设置在随机底板31上的定位销30、磁铁29组成；所述的孔板托盘26的两侧设有与机械夹爪2相匹配的夹爪凹槽34；

其中，随机储板架3由随机底板31上的两颗定位销30和磁铁29定位和固定在底板5上面，随机背板27上有用于取放的把手28，这样就方便测试人员装配和卸载，另外还在随机底板31上设计了通孔，可选择用螺钉完全紧固。这样，测试人员可不拆卸随机储板架3，直接将微孔板8放在随机储板架3上面。多个孔板托盘26通过螺钉固定在随机背板27上，可以根据各种微孔板8的高度，调节孔板托盘26的位置，使其可兼容不同高度的微孔板8。孔板托盘26上面设计有夹爪凹槽34，方便机械夹爪2抓取微孔板8。

图5是本实用新型中顺序储板架4的结构示意图。

顺序储板架4固定方式相似于随机储板架3，由顺序底板35上的两颗定位销 30和磁铁29定位和固定在底板5上面，顺序背板33上有用于取放的把手28，这样非常方便测试人员装配和卸载，另外还在顺序底板35上设计了通孔，可选择用螺钉将储板架完全紧固在底板5上面，这样，测试人员可不拆卸顺序储板架 4，直接将微孔板8放在顺序储板架4上面。微孔板8重叠放置，相较于随机储板架3，优点是容量大，缺点是只能从上往下拿取微孔板8进行测试。顺序储板架4上顺序前板32和顺序背板33固定微孔板8，两边无挡板，这样方便机械夹爪2抓取微孔板8。

经实际使用表明：采用上述技术方案的这种用于大批量测试的自动化进样平台系统，其最大的优点在于：不仅可以大大增加测试能力，而且可以实现无人操作。

以上仅仅是本申请人依据技术方案给出的本实用新型的实施例，认可本行业的普通技术人员参照本技术方案做出的不具备创造性的改进，均应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于大批量测试的自动化进样平台系统，其特征在于：所述的自动化进样平台系统包括：设置在同一工作平台上的多节升降式机械手(1)、扫描枪(7)、测试仪(6)，以及围绕在所述多节升降式机械手(1)一侧周边的多个存放微孔板(8)的储板支架组成；所述的多节升降式机械手(1)包括机械手框架(9)以及竖直设置在机械手框架内的导杆(10)、丝杆电机(11)、穿套在导杆(10)和丝杆电机(11)上的一个悬臂式滑块(12)，以及设置在悬臂式滑块(12)12前端的电机A(13)、由电机A(13)驱动的机械手臂A(14)、机械手臂A(14)前端的电机B(15)、由电机B(15)驱动的机械手臂B(16)、机械手臂B(16)前端的电机C(17)；所述的电机C(17)用于驱动抓取单个微孔板(8)的机械夹爪(2)水平旋转。

2.如权利要求1所述的一种用于大批量测试的自动化进样平台系统，其特征在于：所述的机械夹爪(2)由设置在齿条箱(22)内的驱动电机(18)、齿轮(19)、上齿条(20)、下齿条(21)、霍尔传感器(23)，以及设置在齿条箱(22)前面、与上齿条(20)连接的左手指(24)和与下齿条(21)连接的右手指(25)；所述的驱动电机(18)通过输出轴端的齿轮(19)同时与平形状排列的上齿条(20)、下齿条(21)啮合组成驱动左手指(24)、右手指(25)的同步相向驱动结构，形成对微孔板(8)的夹持。

3.如权利要求1所述的一种用于大批量测试的自动化进样平台系统，其特征在于：所述的储板支架由随机储板架(3)和顺序储板架(4)两种类型；所述的随机储板架(3)由随机背板(27)、随机底板(31)、孔板托盘(26)以及设置在随机底板(31)上的定位销(30)、磁铁(29)组成；孔板托盘(26)的两侧设有与机械夹爪(2)相匹配的夹爪凹槽(34)。

4.如权利要求3所述的一种用于大批量测试的自动化进样平台系统，其特征在于：所述的顺序储板架(4)由左右对应设置在顺序底板(35)两端部的顺序背板(33)和顺序前板(32)组成，所述的顺序底板(35)上设有定位销(30)、磁铁(29)。

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