CN215514331U - 小型医疗器械吸头自动分拣仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型医疗器械吸头自动分拣仪，包括依次连接的自动上料机构、传输导轨机构、自动抓取与放置机械臂机构、枪盒放置机构和水平移位XY轴机构；所述传输导轨机构包括叠套吸头分离机构和吸头定位机构；所述自动上料机构中，安装有齿轮同步带以及安装在齿轮同步带上的若干组齿条自动传输吸头；所述齿轮同步带与传输导轨机构连接，所述传输导轨机构上的传输导轨中的吸头定位机构上安装有光纤传感器；所述光纤传感器将采集的吸头位置信号传输至自动抓取与放置机械臂机构；所述枪盒放置机构具有吸头盒；所述自动抓取与放置机械臂机构与水平移位XY轴机构连接。

Description

小型医疗器械吸头自动分拣仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种小型医疗器械吸头自动分拣仪，大大提高医务工作者的工作效率，解决手工分拣吸头带来污染问题。

背景技术

分子诊断是精准医疗的基础，也是体外诊断子领域中增长速度最快的一门领域。相对于生化诊断以及免疫诊断来说，未来发展的空间巨大。在政策推动与技术迭代的加持下，中国的分子诊断领域正处于一个高速发展阶段。按照常规分类，分子诊断技术主要分为两大类：核酸检测以及生物芯片。核酸检测技术具体包括聚合酶链式反应技术(polymerasechain reaction，PCR)、荧光原位杂交技术以及基因测序技术；生物芯片具体包括基因芯片和蛋白芯片技术。分子诊断目前发展较快的领域集中在针对基因检测方面，从早期的主要应用于传染性疾病检测拓展到现在的肿瘤个体化诊疗、血液筛查、产前筛查、遗传性疾病筛查、药物代谢基因组学等领域。而以上各类技术的实现，均离不开其中一种耗材的大量消耗，便是跟移液器配套使用的用来准确定量和移液的移液装置-加样枪和配套吸头。加样枪可反复使用，属于小型医用器材，而配套的吸头，则属于医疗耗材，由于防污染原则和塑料材质决定其属于一次性使用耗材。

实验室病毒核酸扩增检测，如实时逆转录聚合酶链反应(rRT-PCR)，由于其高灵敏度、特异性和效率，已被世界卫生组织推荐为SARS-CoV-2检测的标准确认方案。按照标准操作流程，一个样本至少需要两个不同规格的吸头，每日需要消耗吸头数>3000万个，现市面上和各分子诊断实验室和新冠检测实验室没有小型装吸头装置，装好吸头的吸头盒供不应求，已达到散装吸头价格的两倍。一般的实验室采用人工手动装载吸头到吸头盒内，然后供核酸检测使用，效率低且存在污染风险。所以本发明可以大大节省人力和财力。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提出一种小型医疗器械吸头快速自动分拣仪，由设备来实现自动上料吸头、自动分拣吸头。将医务工作者从繁重的人工分拣吸头的工作中解脱出来。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种小型医疗器械吸头自动分拣仪，包括自动上料机构、传输导轨机构、自动抓取与放置机械臂机构、枪盒放置机构和水平移位 XY轴机构；所述自动上料机构和传输导轨机构连接，所述自动抓取与放置机械臂机构与水平移位XY轴机构连接；所述传输导轨机构包括叠套吸头分离机构和吸头定位机构，所述自动上料机构、叠套吸头分离机构、吸头定位机构、自动抓取与放置机械臂机构和水平移位XY 轴机构均与伺服电机连接；

所述自动上料机构中，安装有齿轮同步带以及安装在齿轮同步带上的若干组齿条自动传输吸头；所述齿轮同步带与传输导轨机构连接，所述传输导轨机构上的传输导轨中的吸头定位机构上安装有光纤传感器；所述光纤传感器将采集的吸头位置信号传输至自动抓取与放置机械臂机构；所述枪盒放置机构具有4个吸头盒子；所述自动抓取与放置机械臂机构与水平移位XY轴机构连接。

进一步地，吸头自动分拣仪上安装有启动按钮、停止按钮、紧停按钮和故障复位按钮，以及显示放置吸头数目的计数器。

进一步地，所述自动上料机构的料仓中安装有对射型传感器，所述对射型传感器连接有声光报警器。

本实用新型的有益效果：

1、该吸头自动分拣仪可以实现枪头自动分拣功能，节省医务工作者的时间，把医务工作者从繁忙的枯燥的工作中解脱出来，进行其它医疗救治工作。

2、该吸头自动分拣仪通过枪头自动分拣功能，可加盖全封闭式加样，防止人员手工加样操作不当带来的生物污染或某些核酸破坏物的污染。由于人体唾液等分泌物含有较多的RNA 酶，而新型冠状病毒等遗传物质为RNA病毒，当分子诊断实验室应用荧光定量聚合酶链式反应或普通聚合酶链式反应等分子诊断方法学检测以上相关物质的特异性核酸时，易被人员唾液中的RNA酶降解。

3、新型冠状病毒核酸检测工作在全世界广泛开展后，枪头的使用日益剧烈，而盒装枪头的费用较散装枪头多出一倍的成本，该装置可以节省小型医疗机构的实验室耗材损耗费用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型自动上料机构侧面；

图3为本实用新型叠套吸头分离机构；

图4为本实用新型吸头定位机构；

图5为本实用新型传输导轨正面图；

图6为本实用新型加样吸头示意图；

图7为本实用新型实现抓取和释放吸头的加样枪内部构造；

图8传输导轨机构末端的两侧挡板机构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种小型医疗器械吸头自动分拣仪，包括一种小型医疗器械吸头自动分拣仪，包括自动上料机构1、传输导轨机构2、自动抓取与放置机械臂机构5、枪盒放置机构6和水平移位XY轴机构7；所述自动上料机构1和传输导轨机构2连接，所述自动抓取与放置机械臂机构5与水平移位XY轴机构7连接；所述自动抓取与放置机械臂机构5自动抓取吸头并将吸头放置到枪盒放置机构6指定的盒子位置内，以达到快速自动分拣，大大提高医院医务工作者的工作效率。所述传输导轨机构2包括叠套吸头分离机构3和吸头定位机构4，所述自动上料机构1、叠套吸头分离机构3、吸头定位机构4、自动抓取与放置机械臂机构5和水平移位XY轴机构7均与伺服电机连接；

所述自动上料机构1中，安装有齿轮同步带以及安装在齿轮同步带上的若干组齿条自动传输吸头；所述齿轮同步带与传输导轨机构2连接，所述传输导轨机构2上的传输导轨中的吸头定位机构4上安装有光纤传感器；所述光纤传感器将采集的吸头位置信号传输至自动抓取与放置机械臂机构5；所述枪盒放置机构6具有4个吸头盒子；所述自动抓取与放置机械臂机构5与水平移位XY轴机构7连接。

吸头自动分拣仪上安装有启动按钮、停止按钮、紧停按钮和故障复位按钮，以及显示放置吸头数目的计数器，计数器与轨道末端传感器连接，传感器每感应到一颗料时就会触发一个信号，使计数器变化，增加一个数。紧急停止按钮是当操作员发现有机器有任何运转问题或安全问题时，按下此按钮，可以断开机器运动部件的电源。当问题得以解决后，按复位按钮，机器才可以正常运转。

所述自动上料机构1的料仓中安装有对射型传感器，所述对射型传感器连接有声光报警器。

本实用新型设置有自动上料传输滚轴，当散装吸头装入槽内，可通过不断转动的滚轴带动吸头移动到传输轨道；传输轨道分为三个部分，前端为平滑坡度向下，到传输中端的中间有叠套吸头分离机构3，为两组大小齿轮，通过两组大小齿轮转动速度的不同，前端大齿轮转速慢，后端小齿轮组转速快，可以将叠套吸头分开，快速推进斜坡传输轨道，传输轨道最后一端是一个有固定规格的缝隙轨道，缝隙宽度等于吸头颈端宽度，根据重心引力作用，吸头尖端落下，顶端朝上，并且沿着传输轨道的斜行向下角度滑入滑道下端拨杆位，光纤传感器感应有吸头滑入，转动拨杆，吸头依次被拨杆推入12孔齿轮带；齿轮带不断转动，两个齿轮的间距和枪盒内的两个吸头中心间距相同，当吸头到达齿轮带前侧最右边时，触发光纤传感器，传感器将信号传递至机械臂，机械臂沿着XY轴水平位移装置带动自动加样枪到吸头定位机构，下移机械臂抓取吸头，然后上移机械臂，再进行XY轴水平移位移动到相应位置，释放吸头到枪盒的固定位置，复位，直至完成所有盒子的吸头排放。

本实用新型工作过程如下：人工将来料吸头11，一次性放入到自动上料机构1的料仓13 里。然后按启动按钮，上料机构检测到料仓13里有料(吸头11)，则齿轮同步带转动，齿轮同步带外侧嵌有吸头齿条履带，吸头齿条履带12倾斜80度，吸头齿条履带12间距大小与枪头直径吻合，只能容纳一个或叠套在一起的吸头11。转动的过程中，每根履带只能托起一个吸头11。有对射型传感器14检查料仓13是否有料，当有料遮挡住对射光时就表明有料，反之则空料。如果空了，则声光报警提示加料，并自动停止上料机构传输直到检测到料仓13里有料。实现将杂乱无序地各个吸头，按照传输带空位的位置，自动地、一个一个地、有序地传输到传输导轨机构2。在传输导轨机构2中，吸头11由上料机构的履带一个一个地滑入到传输导轨里，传输导轨机构2末端的两侧具有挡板机构21，如图8所示。轨道末端位置的光纤传感器检测到吸头时，表明此时吸头在轨道上已排列满了。光纤传感器发出信号至自动上料机构1的伺服电机，轨道传输带停止转动，同时传递信号至自动抓取与放置机械臂机构5 的伺服电机。轨道末端位置即是自动抓取与放置机械臂机构5的抓取位置。自动抓取与放置机械臂机构5抓取吸头，并通过水平移位XY轴机构7移位，放置到枪盒放置机构6中的指定的位置内，如图7所示，所述水平移位XY轴机构7滑动连接在一根固定的横杆上，包括垂直中轴丝杆71，垂直两侧弹簧72以及转换座73；所述转换座73转动连接在垂直中轴丝杆 71上，并与伺服电机相连，伺服电机转动时转换座73可以延垂直中轴丝杆71上下运动，所述垂直两侧弹簧72用于脱卸吸头后复位，所述转换座73用于固定排枪体。枪盒放置机构6 中的每个位置安装有触感器，作为精确位置的最终确认。由此传感器来指示伺服电机X方向的运动，以精确匹配枪盒下一组待放料位置。由此，整个上料、传输、抓取、放置就完成了。并继续下一个循环动作，周而复始，直到操作人员按下停止按钮，或设备检测到缺料信号才自动停止。其中图3的叠套吸头分离机构3的设计是防止有两个叠套吸头在一起，影响自动抓取与放置机械臂机构抓取吸头，叠套吸头分离机构利用两套齿轮系统，齿轮组外包裹有弹性的硅胶齿条，可以夹紧传输中的吸头顶端部分，通过设计不同的转速转动齿轮，大齿轮31 转速小，减慢叠套吸头第一个吸头的运行，夹紧吸头，小齿轮32转动速率大，可以加快叠套吸头第二个吸头运行从叠套吸头中抽出，当两个叠套吸头分开后，利用重心引力的作用，前一个吸头的尖端会通过传输轨道中间槽掉下，而传输轨道的缝隙小于吸头顶端，具体间距见图6吸头示意图的中间环形直径，则叠套吸头被散开，依次推入并滑入图4和图5所示的传输导轨的末端的吸头定位机构。图4吸头定位机构有左侧第一光纤传感器41和右侧第三光纤传感器43，当有吸头推入时，左侧第一光纤传感器41接收信号，发送给拨杆44的伺服电机带动拨杆44转动，将滑入的吸头拨到吸头定位机构的齿轮带左端齿条可以拨到的位置，该位置上安装有第二光纤传感器42，检测到吸头后发送信号至齿轮带45的伺服电机，带动吸头定位机构的齿轮带45往右移动一个位置，循环往复，当达到定位机构的最右侧位置，即12 个吸头都固定在齿轮内后，右侧传感器接收信号，发送给伺服电机，通过自动抓取与放置机械臂机构抓取吸头和放置吸头。

该设备除了配备启动按钮、停止按钮，还有紧停按钮、故障复位按钮，还有一个动态显示放置吸头数目的计数器，供操作员记录。

上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种小型医疗器械吸头自动分拣仪，其特征在于，包括自动上料机构(1)、传输导轨机构(2)、自动抓取与放置机械臂机构(5)、枪盒放置机构(6)和水平移位XY轴机构(7)，所述自动上料机构(1)和传输导轨机构(2)连接，所述自动抓取与放置机械臂机构(5)与水平移位XY轴机构(7)连接；所述传输导轨机构(2)包括叠套吸头分离机构(3)和吸头定位机构(4)，所述自动上料机构(1)、叠套吸头分离机构(3)、吸头定位机构(4)、自动抓取与放置机械臂机构(5)和水平移位XY轴机构(7)均与伺服电机连接；

所述自动上料机构(1)中，安装有齿轮同步带以及安装在齿轮同步带上的若干组齿条自动传输吸头；所述齿轮同步带与传输导轨机构(2)连接，所述传输导轨机构(2)上的传输导轨中的吸头定位机构(4)上安装有光纤传感器；所述光纤传感器将采集的吸头位置信号传输至自动抓取与放置机械臂机构(5)；所述枪盒放置机构(6)具有4个吸头盒子；所述自动抓取与放置机械臂机构(5)与水平移位XY轴机构(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种小型医疗器械吸头自动分拣仪，其特征在于，吸头自动分拣仪上安装有启动按钮、停止按钮、紧停按钮和故障复位按钮，以及与光纤传感器连接的显示放置吸头数目的计数器。

3.根据权利要求1所述的一种小型医疗器械吸头自动分拣仪，其特征在于，所述自动上料机构(1)的料仓中安装有对射型传感器，所述对射型传感器连接有声光报警器。

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