CN216337656U - 一种核酸检测样品扫描定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种核酸检测样品扫描定位装置，包括操作台，移动机构，包括X轴模组、Y轴模组和Z轴模组，X轴模组安装于操作台上，用于实现X方向上的移动；Y轴模组安装于X轴模组上，用于实现Y方向上的移动；Z轴模组安装于Y轴模组上，用于实现Z方向上移动；定位机构，包括相机和控制器，相机安装于所述Z轴模组，通过移动X、Y模组适于带动相机运动至样品架的上方，相机获取样品架上的采样管的俯视图像，控制器用于获取所述俯视图像，并基于图像确定采样管中样品的位置。通过确定样品在试管中的位置，控制器控制移液管在非样品位置进行取样，避免了样品被枪头带出，造成环境污染，同时减少人员接触，降低人员感染等风险。

Description

一种核酸检测样品扫描定位装置

技术领域

本实用新型涉及一种医学领域检测样品定位装置，尤指一种核酸检测样品扫描定位装置。

背景技术

人体核酸样本的检测首先是对采集人体样本要进行提取纯化，现在提取纯化过程基本由自动化仪器完成，代替人工工作，检测人员无需触碰样品试纸，不仅提高了检测的正确率，而且实现了批量化检测和工作效率，还减小了人员感染风险。

在自动化仪器提取纯化样本时，机械手随着机械臂要不断地在各区域走位移动进行取样和加样，在取样时，机械手臂无法确认鼻拭子、咽拭子等位置，无法避让开进行取样，会导致鼻拭子、咽拭子或被被枪头带出，造成环境污染，人员感染等风险。人工校准定位，有一定的感染风险，且肉眼观察误差偏差大，过程繁琐，实现一种机器自动化定位，避免取样时触碰鼻拭子、咽拭子等，是本领域普通技术人员希望解决的问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种核酸检测样品扫描定位装置，实现机器取样过程中不触碰样品试纸，避免了实验开始前医护人员接触鼻拭子、咽拭子，减少样品的污染，鼻拭子、咽拭子被枪头带出、人员感染等风险。

为了实现上述目的，本实用新型的目的在于提供一种核酸检测样品扫描定位装置，包括：

操作台，具有安装平台；

移动机构，包括X轴模组、Y轴模组和Z轴模组，所述X轴模组安装于所述操作台上，用于实现X方向上的移动；所述Y轴模组安装于所述X轴模组上，用于实现Y方向上的移动；所述Z轴模组安装于所述Y轴模组上，用于实现Z 方向上的移动；

定位机构，包括相机和控制器，所述相机安装于所述Z轴模组，所述移动机构适于带动所述相机运动至样品架的上方，所述相机获取样品架上的采样管的俯视图像，所述控制器用于获取所述俯视图像，并基于所述图像确定采样管中样品的位置。

本专利中，通过所述移动机构的X轴模组、Y轴模组和Z轴模组相结合移动，将所述相机移至样品架上方，进行逐行逐列顺序扫描识别，从而识别样品架上采样管中的鼻拭子、咽拭子等所处的位置，然后避开这个位置，将其他位置点发送给所述控制器，通过所述控制器进行数据分析，计算吸取位置相对于采样管中的XY偏移值。移液枪移动进行避让取样，避免了鼻拭子、咽拭子被枪头带出，降低人员感染及环境污染等风险。

进一步地，所述X轴模组包括第一驱动件和第一传动组件，所述Y轴模组连接于所述第一传动组件，所述第一驱动件的输出端与所述第一传动组件相连接，用于带动所述Y轴模组沿X方向运动。

进一步地，所述第一传动组件包括第一同步带轮、第一同步带、第一滑块以及第一滑轨，所述第一滑轨安装于所述操作台的安装平台上，所述第一滑块滑动安装于所述第一滑轨上，所述第一同步带固定连接于所述第一滑块，所述第一同步带轮连接于所述第一驱动件，所述Y轴模组安装于所述第一滑块上，通过所述第一驱动件带动所述第一同步带轮，从而带动所述第一同步带转动，带动安装于所述第一滑块上的Y轴模组沿着所述第一滑轨在X轴方向运动。

进一步地，所述Y轴模组包括第一安装支架、第二驱动件以及第二传动组件，所述第一安装支架安装于所述X轴模组上，所述第二驱动件以及第二传动件均安装于所述第一安装支架上，所述第二驱动件与所述第二传动组件相连接，用于驱动所述Z轴模组沿Y方向移动。

进一步地，所述第二传动组件包括第二同步带轮、第二同步带、第二滑轨以及第二滑块，所述第二同步带轮连接于所述第二驱动件，所述第二滑轨安装于所述第一安装支架上，所述第二滑块活动安装于所述第二滑轨上且与所述第二同步带固定连接，通过所述第二驱动件带动所述第二同步带轮，进而带动所述第二同步带转动，使安装于所述第二滑块上的Z轴模组沿着Y轴方向移动，进而带动所述相机沿Y方向移动。

进一步地，所述Z轴模组包括第二安装支架、第三驱动件以及第三传动组件，所述第二安装支架安装于所述Y轴模组上，所述第三驱动件和第三传动组件均安装于所述第二安装支架上，所述相机安装于Z轴模组下端，所述Y轴模组带动所述Z轴模组沿Y方向移动，所述第三驱动件与所述第三传动组件相连接，用于驱动所述Z轴模组沿Z方向移动。

进一步地，所述第三传动组件包第三同步带轮、第三同步带、第三滑块以及第三滑轨，所述第三滑轨安装于所述第二安装支架上，所述第三滑块滑动安装于所述第三滑轨上且与所述第三同步固定连接，所述第三同步带轮与所述第三驱动件连接，通过所述第三驱动件带动所述第三同步带轮转动，从而带动第三同步带转动，使所述第三滑块在所述第三滑轨上沿Z方向移动。

本专利中，所述X轴模组、Y轴模组以及Z轴模组均通过采用同步带轮、同步带的传动结构，再结合滑块滑轨的驱动方式，使得动力传输稳定，结构稳固，且传动位置精确。

进一步地，所述第三滑块上还设有ADP移液枪，通过所述第三滑块在Z方向上移动，带动所述ADP移液枪进行取样动作。

进一步地，所述第二安装支架上还设有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端连接于所述第二安装支架上的转轴，所述拉伸弹簧的另一端连接于所述ADP移液枪的安装板上。

通过增加一个拉伸弹簧，拉住ADP移液枪的上端，防止仪器突然断电时，所述ADP移液枪会滑落到较低的位置，可能会碰撞到其他部件，导致损坏。

进一步的，所述X轴模组、Y轴模组和Z轴模组上均设有槽型传感器，所述X轴模组上的槽型传感器安装于靠近所述X轴模组的一侧，用于检测所述第一滑块的位置，所述Y轴模组上的槽型传感器安装于所述Y轴模组的一侧，用于检测所述第二滑块的位置，所述Z轴模组上的槽型传感器安装于所述Z轴模组一侧，用于检测所述ADP移液枪的位置。

通过在所述X轴模组、Y轴模组和Z轴模组上增设槽型传感器，用于检测所述第一滑块、第二滑块、以及ADP移液枪的位置，及时控制驱动件的转动，从而避免超出行程，对设备造成损伤。

本实用新型的有益效果在于：

本专利通过结合机械轴模组与相机结合，自动化控制X轴模组以及Y轴模组地移动，进而带动所述相机移动，将样品架上试管里面的样品拭子位置拍摄下来，然后将非拭子位置传输给所述控制器，通过所述控制器进行终端数据分析，计算吸取位置相对于采样管中的XY偏移值，使得所述ADP移液枪在试管内进行无触碰取样检测，有效避免了枪头触碰样品拭子，避免样品拭子被枪头带出，造成环境污染以及人员感染等风险。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的一种核酸检测样品扫描定位装置整体结构图；

图2是本实用新型的一种核酸检测样品扫描定位装置部分结构图；

图3是本实用新型的一种核酸检测样品扫描定位装置Z轴模组结构图。附图标号说明：1-操作台，2-X轴模组，20-第一驱动件，21-第一同步带轮，22-第一同步带，23-第一滑轨，24-第一滑块，3-Y轴模组，30-第二驱动件， 31-第二同步带轮，32-第二同步带，33-第二滑轨，34-第一安装支架，35-第二滑块，36-槽型传感器，4-Z轴模组，40-第三驱动件，41-第三同步带轮，42- 第三同步带，43第三滑轨，44-第三滑块，45-第二安装支架，46-拉伸弹簧，47-ADP移液枪，50-转轴，5-相机，6-样品架。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1如图1至图3所示，一种核酸检测样品扫描定位装置，包括操作台1、移动机构以及定位机构。

所述操作台1，具有安装平台；所述移动机构，包括X轴模组2和Y轴模组3，所述X轴模组2安装于所述操作台1上，用于实现X方向上的移动；所述Y轴模组3安装于所述X轴模组2上，用于实现Y方向上的移动；所述Z轴模组4安装于所述Y轴模组3上，用于实现Z轴方向上的移动。

所述定位机构，包括相机5和控制器，所述相机5安装于所述Z轴模组4，所述移动机构适于带动所述相机5运动至样品架6的上方，所述相机获取样品架上的采样管的俯视图像，所述控制器用于获取所述俯视图像，并基于所述图像确定采样管中鼻拭子、咽拭子等样品的位置。计算吸取位置相对于采样管中的XY偏移值。

所述X轴模组2包括第一驱动件20和第一传动组件，所述Y轴模组3连接于所述第一传动组件，所述第一驱动件20的输出端与所述第一传动组件相连接，用于带动所述Y轴模组3沿X方向运动。

所述第一传动组件包括第一同步带轮21、第一同步带22、第一滑块24以及第一滑轨23，所述第一滑轨23安装于所述操作台1的安装平台上，所述第一滑块滑动24安装于所述第一滑轨23上，所述第一同步带22固定连接于所述第一滑块24，所述第一同步带轮21连接于所述第一驱动件20，所述Y轴模组3安装于所述第一滑块上24，通过所述第一驱动件20带动所述第一同步带轮21，从而带动所述第一同步带22转动，带动所述第一滑块24沿着所述第一滑轨23在X轴方向运动。

所述Y轴模组3包括第一安装支架34、第二驱动件30以及第二传动组件，所述第一安装支架34安装于所述第一滑块上24，所述第二驱动件30以及第二传动件均安装于所述第一安装支架34上，所述Z轴模组4安装于所述第二传动组件上，所述第二驱动件30与所述第二传动组件相连接，用于驱动所述Z 轴模组4沿Y方向移动。

所述第二传动组件包括第二同步带轮31、第二同步带32、第二滑轨33以及第二滑块35，所述第二同步带轮31连接于所述第二驱动件30，所述第二滑轨33安装于所述第一安装支架34上，所述第二滑块35活动安装于所述第二滑轨33上且与所述第二同步带32固定连接，所述相机5安装于所述Z轴模组 4上，通过所述第二驱动件30带动所述第二同步带轮31，进而带动所述第二同步带转动32，使安装于所述Z轴模组4上的相机5沿着Y轴方向移动。

所述Z轴模组4包括第二安装支架45、第三驱动件40以及第三传动组件，所述第二安装支架45安装于所述Y轴模组3上，所述第三驱动件40和第三传动组件均安装于所述第二安装支架45上，所述相机5安装于Z轴模组4下端，所述Y轴模组3带动所述Z轴模组4沿Y方向移动，所述第三驱动件40与所述第三传动组件相连接，用于驱动所述Z轴模组4沿Z方向移动。

所述第三传动组件包括第三同步带轮41、第三同步带42、第三滑块44以及第三滑轨43，所述第三滑轨43安装于所述第二安装支架45上，所述第三滑块44滑动安装于所述第三滑轨43上且与所述第三同步带42固定连接，所述第三同步带轮41与所述第三驱动件40连接，通过所述第三驱动件40带动所述第三同步带轮41转动，从而带动第三同步带42转动，使所述第三滑块44 在所述第三滑轨43上沿Z方向移动。

本专利中，所述第一驱动件20、第二驱动件30以及第三驱动件40均采用步进电机，可选地，驱动件可以为伺服电机等其他有着控制单元的驱动装置，所述X轴模组2、Y轴模组3、Z轴模组4上的传动组件均采用同步带轮和同步带传动以及采用滑轨滑块的连接方式连接，实现传动准确且传动组件结构稳定，但其连接方式不限于此，同步带轮和同步带亦可使用齿轮齿条组合，滑轨滑块的连接方式亦可使用丝杆滑块组合等代替。

如图2和图3所示，所述X轴模组、Y轴模组和Z轴模组上均设有槽型传感器，具体实施时，所述X轴模组上的槽型传感器安装于靠近所述X轴模组的一侧，用于检测所述第一滑块的位置；所述Y轴模组上的槽型传感器安装于靠近所述Y轴模组的一侧，用于检测所述第二滑块的位置；所述Z轴模组上的槽型传感器安装于所述Z轴模组一侧，用于检测所述ADP移液枪的位置；同过在所述X轴模组、Y轴模组以及Z轴模组上增设槽型传感器，实时检测所述第一滑块、第二滑块以及ADP移液枪的位置，便于控制电机正反转，防止超出行程对零部件造成损伤。

所述第三滑块上还设有ADP移液枪47，通过所述第三滑块44在Z方向上移动，带动所述ADP移液枪47进行取样动作。通过所述相机5拍照反馈的样本管内的鼻拭子、咽拭子等位置给控制器，所述控制器控制所述X轴模组2和 Y轴模组3移动，带动所述Z轴模组4移动，所述Z轴模组4上的第三驱动件 30驱动所述ADP移液枪47下移进行精准取样。

为避免在设备断电等特殊情况下时ADP移液枪47在直线导轨上滑落，可能会碰撞到其他部件，导致损坏。所述第二安装支架上还设有拉伸弹簧46，所述拉伸弹簧46的一端连接于所述转轴50，所述拉伸弹簧46的另一端连接于所述ADP移液枪47。通过增加拉伸弹簧46，有效避免所述ADP移液枪自由滑落。可选地，所述拉伸弹簧46可为弹性绳或其他弹力装置代替。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于，包括：

操作台，具有安装平台；

移动机构，包括X轴模组和Y轴模组和Z轴模组，所述X轴模组安装于所述操作台上，用于实现X方向上的移动；所述Y轴模组安装于所述X轴模组上，用于实现Y方向上的移动；所述Z轴模组安装于所述Y轴模组上，用于实现Z方向上的移动；

定位机构，包括相机和控制器，所述相机安装于所述Z轴模组，所述移动机构适于带动所述相机运动至样品架的上方，所述相机获取样品架上的采样管的俯视图像，所述控制器用于获取所述俯视图像，并基于所述图像确定采样管中样品的位置。

2.根据权利要求1所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述X轴模组包括第一驱动件和第一传动组件，所述Y轴模组连接于所述第一传动组件，所述第一驱动件与所述第一传动组件相连接，用于带动所述Y轴模组沿X方向运动。

3.根据权利要求2所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述第一传动组件包括第一同步带轮、第一同步带、第一滑块以及第一滑轨，所述第一滑轨安装于所述操作台的安装平台上，所述第一滑块滑动安装于所述第一滑轨上，所述第一同步带固定连接于所述第一滑块，所述第一同步带轮连接于所述第一驱动件，所述Y轴模组安装于所述第一滑块上，通过所述第一驱动件带动所述第一同步带轮，从而带动所述第一同步带转动，带动安装于所述第一滑块上的Y轴模组沿着所述第一滑轨在X轴方向运动。

4.根据权利要求1所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述Y轴模组包括第一安装支架、第二驱动件以及第二传动组件，所述第一安装支架安装于所述X轴模组上，所述第二驱动件以及第二传动件均安装于所述第一安装支架上，所述第二驱动件与所述第二传动组件相连接，用于驱动所述Z轴模组沿Y方向移动。

5.根据权利要求4所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述第二传动组件包括第二同步带轮、第二同步带、第二滑轨以及第二滑块，所述第二同步带轮连接于所述第二驱动件，所述第二滑轨安装于所述第一安装支架上，所述第二滑块活动安装于所述第二滑轨上且与所述第二同步带固定连接，通过所述第二驱动件带动所述第二同步带轮，进而带动所述第二同步带转动，使安装于所述第二滑块上的Z轴模组沿着Y轴方向移动，进而带动所述相机沿Y方向移动。

6.根据权利要求1所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述Z轴模组包括第二安装支架、第三驱动件以及第三传动组件，所述第二安装支架安装于所述Y轴模组上，所述第三驱动件和第三传动组件均安装于所述第二安装支架上，所述相机安装于Z轴模组下端，所述Y轴模组带动所述Z轴模组沿Y方向移动，所述第三驱动件与所述第三传动组件相连接，用于驱动所述Z轴模组沿Z方向移动。

7.根据权利要求6所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述第三传动组件包第三同步带轮、第三同步带、第三滑块以及第三滑轨，所述第三滑轨安装于所述第二安装支架上，所述第三滑块滑动安装于所述第三滑轨上且与所述第三同步固定连接，所述第三同步带轮与所述第三驱动件连接，通过所述第三驱动件带动所述第三同步带轮转动，从而带动第三同步带转动，使所述第三滑块在所述第三滑轨上沿Z方向移动。

8.根据权利要求7所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述第三滑块上还设有ADP移液枪，通过所述第三滑块在Z方向上移动，带动所述ADP移液枪进行取样动作。

9.根据权利要求8所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述第二安装支架上还设有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端连接于所述第二安装支架上的转轴，所述拉伸弹簧的另一端连接于所述ADP移液枪的安装板上。

10.根据权利要求8所述的一种核酸检测样品扫描定位装置，其特征在于：

所述X轴模组、Y轴模组和Z轴模组上均设有槽型传感器，所述X轴模组上的槽型传感器安装于靠近所述X轴模组的一侧，所述Y轴模组上的槽型传感器安装于所述Y轴模组的一侧，所述Z轴模组上的槽型传感器安装于所述Z轴模组一侧，用于检测所述ADP移液枪的位置。

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