CN217112398U - 一种多通道加样臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及移液臂技术领域，公开了一种多通道加样臂，包括框架和其内壁平行安装的加样模块导轨和同步带，加样模块导轨和同步带上安装有加样模块，加样模块包括加样模块支架，加样模块支架的一侧固定在加样模块导轨的滑块上，加样模块支架的固定侧安装有加样模块Z向驱动电机和Y向驱动模块、另一侧安装有加样模块Z向滑动机构，Y向运动模块连接到同步带，加样模块Z向驱动电机通过传动机构连接到加样模块Z向滑动机构，加样模块Z向滑动机构上安装有加样泵，加样泵上安装有电容探测片和压力传感器。本实用新型所提供的一种多通道加样臂，能够实现实验样本和试剂的非等间距加样，同时兼具电容感应和压力感应液面探测功能增强了通用性。

Description

一种多通道加样臂

技术领域

本实用新型涉及多通道加样臂技术领域，特别是涉及一种多通道加样臂。

背景技术

在体外诊断医疗器械领域中，对样本或试剂的分配等过程都需要用到多通道加样臂，现有的多通道加样臂其加样通道之间的间距是固定的或者等间距可调的，且一般为同时工作，其灵活度不高，尤其是对于试剂的分配，由于不同类型、不同厂家的试剂瓶尺寸不一，固定间距的及可调的等间距加样通道难以满足其加样需求。

另外，在加样进行样本或试剂分配之前需要进行压面探测，现有的加样臂一般只具有单一的压力感应液面探测功能或单一的电容探测液面探测功能，由于压力感应液面探测过程中容易产生气泡，气泡爆炸会造成对核酸检测等实验的污染，因此不能用于核酸检测等实验，而电容探测只能用于目标液体导电的试验，其使用都存在一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种多通道加样臂，其能够实现实验样本和试剂的非等间距加样，同时兼具电容感应和压力感应液面探测功能，增强了通用性。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种多通道加样臂，包括框架，框架的一侧内壁平行安装有加样模块导轨和同步带，加样模块导轨和同步带上安装有若干加样模块，所述加样模块包括加样模块支架，加样模块支架的一侧固定在加样模块导轨的滑块上，加样模块支架的固定侧安装有加样模块Z向驱动电机和Y向驱动模块、另一侧安装有加样模块Z向滑动机构，所述Y向驱动模块包括Y向电机座，Y向电机座上安装有Y向电机，Y向电机输出轴上安装有同步轮，同步轮的轮齿与同步带的带齿相啮合，同步轮的两侧安装有压带轮，所述加样模块Z向驱动电机位于Y向驱动模块上方，所述加样模块Z向驱动电机通过传动机构连接到加样模块Z向滑动机构，所述加样模块Z向滑动机构上安装有加样泵，所述加样泵包括泵体，泵体的上端安装有加样泵驱动电机、下端安装有适配器座，所述适配器座的下端安装有适配器，所述适配器上安装有电容探测片，电容探测片和适配器座之间安装有绝缘套，所述适配器座的侧壁安装有压力传感器，所述压力传感器的感应部位与适配器座内部通道相连通，所述电容探测片和压力传感器通过导线连接到控制板，所述适配器采用导电材料制作。

在上述的多通道加样臂，通过Y向驱动模块控制各加样通道进行独立工作，当样本数量或试剂数量小于加样通道数量时，可分配与之匹配的加样通道进行工作，其他加样通道不工作，在加样过程中，可根据样本管或试剂瓶之间的间距灵活调整加样通道之间的间距，从而使适配器取针后，加样针能够准确进入样本管或试剂瓶中进行吸液，在吸液过程中，可根据所吸取的液体导电情况及适用的试验情况灵活选择电容式液面探测或压力感应式液面探测。

作为对本实用新型的改进，所述框架的中间也安装有加样模块导轨、同步带及加样模块，中间和侧面的加样模块呈中心对称排布且各加样模块上的适配器的轴线共面，其作用在于：增加加样通道的数量，减少适配器座的种类，降低制造成本。

作为对本实用新型的进一步改进，相邻加样模块上的Y向驱动模块上下位置反向安装，加样模块安装侧的同步带数量为2个，相邻的Y向驱动模块分别连接到上下同步带，其作用在于：减少同步带的弯折次数及负载，保证传动的稳定性。

作为对本实用新型的另一种改进，所述框架的另一侧内臂平行安装有抓手模块导轨和同步带，所述抓手模块导轨和同步带上安装有抓手模块，所述抓手模块包括抓手模块支架，抓手模块支架的一侧固定在抓手模块导轨的滑块上，抓手模块支架的固定侧安装有抓手模块Z向驱动电机和Y向驱动模块、另一侧安装有抓手模块Z向滑动机构，所述抓手模块Z向滑动机构上安装有抓手机构，其作用在于：使加样臂兼具转移反应板(如微孔板、深孔板或PCR板) 的功能，提高加样臂的利用率。

作为对本实用新型的进一步改进，所述加样泵上安装有脱针机构，其作用在于：实现对加样针的自动脱针，节约平台空间。

作为对本实用新型中脱针机构的改进，所述加样泵驱动电机为贯通轴电机，所述脱针机构包括安装在加样泵驱动电机输出轴上的推块和贯穿泵体和适配器座的推杆，所述推杆的上端安装有推杆限位块、下端安装有脱针筒，所述脱针筒的一端套在适配器上，所述推杆上安装有拉簧，所述拉簧的两个自由端分别固定在脱针筒和适配器座上。

作为对本实用新型的改进，所述加样模块的数量为2～4个，其作用在于：使加样模块集中在框架的一侧，为另一侧安装抓手模块腾出空间。

作为对本实用新型的另一种改进，所述加样模块的数量为5～8个，其作用在于：使加样模块呈中心对称安装在框架的中间及一个侧面，减少适配器座和脱针筒的种类，降低制造成本。

结合以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型所提供的一种多通道加样臂，其有益效果是：

本实用新型所提供的多通道加样臂在每个加样模块上安装Y向驱动模块进行单独驱动，使其能够在液体分配过程中灵活调整加样针之间的间距以适应不同的样本管间距和试剂瓶间距，扩大了加样范围。

本实用新型所提供的多通道加样臂，兼具电容式液面探测功能和压力感应式液面探测功能，能够根据实验需求自定义液面探测方式，扩大了使用范围，保证了液面探测的灵敏度。

本实用新型所提供的多通道加样臂，能够在完成液体分配后进行自动脱针，无需在实验平台上设置专门的脱针位，节约了平台空间；在加样臂中安装抓手模块，增加了反应板转移功能，提高了加样臂的利用率。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种多通道加样臂的结构示意图。

图2为本实用新型所述的加样模块导轨的安装位置示意图。

图3为本实用新型所述的一种多通道加样臂其加样通道为八个时的结构示意图。

图4为本实用新型所述的加样模块的结构示意图。

图5为本实用新型所述的压力传感器的安装位置示意图。

图6为本实用新型所述的加样泵的结构示意图。

图7为本实用新型所述的Y向驱动模块的结构示意图。

图8为本实用新型所述的抓手模块的安装位置示意图。

图9为本实用新型所述的抓手模块的结构示意图。

图10为本实用新型所述的加样模块的安装位置示意图。

图11为两通道时的适配器座和脱针筒的结构示意图。

图12为三通道时的适配器座和脱针筒的结构示意图。

图13为四通道时的适配器座和脱针筒的结构示意图。

图14为八通道时的适配器座和脱针筒的结构示意图。

其中，1-框架，2-抓手模块导轨，3-抓手模块，31-抓手模块支架， 32-抓手模块Z向驱动电机，33-抓手模块Z向滑动机构，34-抓手机构，4-同步带，5-加样模块导轨，6-加样模块，61-加样模块支架，62-加样模块Z向滑动机构，63-加样模块Z向驱动电机，64-加样泵，641-加样泵驱动电机，642-泵体，643、643a、643a′、643b、643b′、643c、643c′、643d、643d′-适配器座，644-脱针机构，6441-推块，6442-推杆限位块，6443-推杆，6444、6444a、 6444a′、6444b′、6444c、6444c′、6444d、6444d′-脱针筒，6445-拉簧， 7-Y向驱动模块，71-Y向电机座，72-Y向电机，73-同步轮，74-压带轮。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术特征和所实现的目的和效果，以下结合附图做进一步的描述:

如图1-10所示，一种多通道加样臂，包括框架1，框架1的一侧内壁平行安装有加样模块导轨5和同步带4，加样模块导轨5和同步带4上安装有若干加样模块6，所述加样模块6包括加样模块支架61，加样模块支架61的一侧固定在加样模块导轨5的滑块上，加样模块支架61的固定侧安装有加样模块 Z向驱动电机63和Y向驱动模块7、另一侧安装有加样模块Z向滑动机构62，所述Y向驱动模块7包括Y向电机座71，Y向电机座71上安装有Y向电机72， Y向电机72输出轴上安装有同步轮73，同步轮73的轮齿与同步带4的带齿相啮合，同步轮的两侧安装有压带轮74，所述加样模块Z向驱动电机63位于Y向驱动模块7上方，所述加样模块Z向驱动电机63通过传动机构连接到加样模块 Z向滑动机构62，所述加样模块Z向滑动机构62上安装有加样泵64，所述加样泵64包括泵体642，泵体642的上端安装有加样泵驱动电机641、下端安装有适配器座643，所述适配器座643的下端安装有适配器647，所述适配器647上安装有电容探测片648，电容探测片648和适配器座643之间安装有绝缘套649，所述适配器座643的侧壁安装有压力传感器645，所述压力传感器645的感应部位与适配器座643内部通道相连通，所述电容探测片648和压力传感器645通过导线连接到控制板646，所述适配器647采用导电材料制作。

优选的，相邻加样模块6上的Y向驱动模块7上下位置反向安装，加样模块6安装侧的同步带4数量为2个，相邻的Y向驱动模块7分别连接到上下同步带4。

优选的，所述加样泵上安装有脱针机构。

优选的，所述加样泵驱动电机641为贯通轴电机，所述脱针机构包括安装在加样泵驱动电机641输出轴上的推块6441和贯穿泵体642和适配器座 643的推杆6443，所述推杆6443的上端安装有推杆限位块6442、下端安装有脱针筒6444，所述脱针筒6444的一端套在适配器647上，所述推杆6443上安装有拉簧6445，所述拉簧6445的两个自由端分别固定在脱针筒6444和适配器座643上。

优选的，所述加样模块6的数量为2～8个，当加样模块6的数量为 5～8个时，所述框架1的中间也安装有加样模块导轨5、同步带4及加样模块6，中间和侧面的加样模块6呈中心对称排布且各加样模块6上的适配器647的轴线共面。所述框架1的另一侧内臂平行安装有抓手模块导轨2和同步带4，所述抓手模块导轨2和同步带4上安装有抓手模块3，所述抓手模块3包括抓手模块支架31，抓手模块支架31的一侧固定在抓手模块导轨2的滑块上，抓手模块支架31的固定侧安装有抓手模块Z向驱动电机32和Y向驱动模块7、另一侧安装有抓手模块Z向滑动机构33，所述抓手模块Z向滑动机构33上安装有抓手机构 34。

如图11所示，在其中的一个实施例中，加样通道为2个，左右两个加样模块6上的泵体642下端分别安装适配器座643a和适配器座643a′、适配器647上分别安装脱针筒6444a和脱针筒6444a′，适配器座643a和适配器座 643a′的结构对称，脱针筒6444a和脱针筒6444a′结构对称。

如图12所示，在其中的一个实施例中，加样通道为3个，框架1上在上述实施例的基础上增加左侧的加样模块6，且左侧加样模块6上的泵体642 下端安装适配器座643b、适配器647上安装脱针筒6444b。

如图13所示，在其中的一个实施例中，加样通道为4个，框架1上在上述实施例的基础上增加右侧的加样模块6，且右侧加样模块6上的泵体642 下端安装适配器座643b′、适配器647上安装脱针筒6444b′。

如图14所示，在其中的一个实施例中，加样通道为8个，加样模块 6分别安装在框架1侧面和中间，且两侧的4个加样模块6呈中心对称安装，每侧的四个加样模块6上的泵体642下端分别安装适配器座643c、适配器座 643c′、适配器座643d、适配器座643d′，适配器647上分别安装脱针筒6444c、脱针筒6444c′、脱针筒6444d、脱针筒6444d′。

以上实施例所提供的一种多通道加样臂，其具体实施过程如下：

在加样开始之前，根据实验性质及样本情况设置液面探测方式，可单独选择电容式液面探测或单独选择压力感应式液面探测，或同时进行电容探测和压力感应。完成液面探测方式设置后，根据样本管和/或试剂瓶的间距设置加样过程中的加样间距。

完成上述设置后，加样臂进行取针，然后根据预设的加样间距对加样模块6之间的间距进行调整，使加样针65之间的间距与样本管或试剂瓶之间的间距相匹配，在间距调整过程中，各加样模块6上的Y向驱动电机72带动同步带轮73转动，使加样模块6沿同步带4和加样模块导轨5滑动直至到达指定位置。

当选择电容式液面探测方式时，所使用的加样针65具有导电性，当加样针65针尖接触液面后，加样针65、适配器647、电容探测片648和控制板 646之间形成导通状态，控制板646得到已检测到液面的信号，使加样臂记录初始位置数据，以便计算吸液深度保证吸液量的准确性。

当选择压力感应式液面探测方式时，在加样模块Z向滑动机构62向下滑动的过程中，加样泵驱动电机641转动使泵体642内的活塞向下运动，加样针65针尖缓慢向外排气，压力传感器645检测适配器座643内的空气压力，当加样针65针尖碰到液面时，由于液面阻力，适配器座643内的空气压力发生变化，压力传感器645向控制板646反馈信号，控制板646得到已检测到液面信号，并记录初始液面数据，以便计算吸液深度保证吸液量的准确性。

当同时选择电容式液面探测和压力感应式液面探测时，当其中的一种方式检测到液面时，另一种检测方式停止进行。

完成液体吸取后，根据反应板(如微孔板、深孔板或PCR板)上的孔间距调整加样模块6之间的间距，使加样针65能够将样本或试剂准确地注入相应的孔位。

完成加样过程后，加样臂移动到脱针位，加样泵驱动电机641带动泵体642内的活塞和推块6441同时向下运动，使残留的样本或试剂从加样针内排出，然后加样泵驱动电机641继续转动使推块6441推动推杆限位块6442，使推杆6443的下端推动脱针筒6444向下运动将加样针65推离适配器647，从而完成自动脱针。

当框架1的另一侧安装有抓手模块3时，完成加样后，可通过抓手模块3对反应板进行转移，抓手模块3的抓取位置通过抓手模块Z向驱动电机 32和抓手模块支架31上安装的Y向驱动模块7的作用进行调整。

由以上实施例及实施步骤可知，本实用新型提供的多通道加样臂，能够根据样本管和试剂瓶的尺寸和间距及反应板上的孔间距任意设置加样针65 之间的间距，使吸取样本和试剂的过程中加样针65能够准确地进入样本管和试剂瓶，加样过程中，加样针65能够对反应板上的反应孔进行准确加样，其灵活性较强。

本实用新型提供的多通道加样臂，通过对液面探测方式的自定义设置，使液面探测方式能够充分匹配实验特征，可避免液面探测方式对实验结果产生影响，具有更宽的适用范围，同时采用两种液面探测方式可保证探测灵敏度，从而使吸液结果更加准确。

本实用新型提供的多通道加样臂，在完成加样后可进行自动脱针，且无需外置的脱针结构，通过加样泵驱动电机641即可完成自动脱针，节约了脱针机构的安装空间。

申请人声明，以上所述实施例仅表达了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，对于本行业的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思和范围的前提下，还可以做出各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

本实用新型并不限于上述实施方式，凡采用与本实用新型相似结构及其方法来实现本实用新型目的的实施方式均在本实用新型保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多通道加样臂，其特征在于：包括框架(1)，框架(1)的一侧内壁平行安装有加样模块导轨(5)和同步带(4)，加样模块导轨(5)和同步带(4)上安装有若干加样模块(6)，所述加样模块(6)包括加样模块支架(61)，加样模块支架(61)的一侧固定在加样模块导轨(5)的滑块上，加样模块支架(61)的固定侧安装有加样模块Z向驱动电机(63)和Y向驱动模块(7)、另一侧安装有加样模块Z向滑动机构(62)，所述Y向驱动模块(7)包括Y向电机座(71)，Y向电机座(71)上安装有Y向电机(72)，Y向电机(72)输出轴上安装有同步轮(73)，同步轮(73)的轮齿与同步带(4)的带齿相啮合，同步轮的两侧安装有压带轮(74)，所述加样模块Z向驱动电机(63)位于Y向驱动模块(7)上方，所述加样模块Z向驱动电机(63)通过传动机构连接到加样模块Z向滑动机构(62)，所述加样模块Z向滑动机构(62)上安装有加样泵(64)，所述加样泵(64)包括泵体(642)，泵体(642)的上端安装有加样泵驱动电机(641)、下端安装有适配器座(643、643a、643a′、643b、643b′、643c、643c′、643d、643d′)，所述适配器座(643、643a、643a′、643b、643b′、643c、643c′、643d、643d′)的下端安装有适配器(647)，所述适配器(647)上安装有电容探测片(648)，电容探测片(648)和适配器座(643、643a、643a′、643b、643b′、643c、643c′、643d、643d′)之间安装有绝缘套(649)，所述适配器座(643、643a、643a′、643b、643b′、643c、643c′、643d、643d′)的侧壁安装有压力传感器(645)，所述压力传感器(645)的感应部位与适配器座(643、643a、643a′、643b、643b′、643c、643c′、643d、643d′)内部通道相连通，所述电容探测片(648)和压力传感器(645)通过导线连接到控制板(646)。

2.根据权利要求1所述的一种多通道加样臂，其特征在于：所述框架(1)的中间也安装有加样模块导轨(5)、同步带(4)及加样模块(6)，中间和侧面的加样模块(6)呈中心对称排布且各加样模块(6)上的适配器(647)的轴线共面。

3.根据权利要求1或2所述的一种多通道加样臂，其特征在于：相邻加样模块(6)上的Y向驱动模块(7)上下位置反向安装，加样模块(6)安装侧的同步带(4)数量为2个，相邻的Y向驱动模块(7)分别连接到上下同步带(4)。

4.根据权利要求1或2所述的一种多通道加样臂，其特征在于：所述框架(1)的另一侧内臂平行安装有抓手模块导轨(2)和同步带(4)，所述抓手模块导轨(2)和同步带(4)上安装有抓手模块(3)，所述抓手模块(3)包括抓手模块支架(31)，抓手模块支架(31)的一侧固定在抓手模块导轨(2)的滑块上，抓手模块支架(31)的固定侧安装有抓手模块Z向驱动电机(32)和Y向驱动模块(7)、另一侧安装有抓手模块Z向滑动机构(33)，所述抓手模块Z向滑动机构(33)上安装有抓手机构(34)。

5.根据权利要求1所述的一种多通道加样臂，其特征在于：所述加样泵上安装有脱针机构(644)。

6.根据权利要求5所述的一种多通道加样臂，其特征在于：所述加样泵驱动电机(641)贯通轴电机，所述脱针机构包括安装在加样泵驱动电机(641)输出轴上的推块(6441)和贯穿泵体(642)和适配器座(643、643a、643a′、643b、643b′、643c、643c′、643d、643d′)的推杆(6443)，所述推杆(6443)的上端安装有推杆限位块(6442)、下端安装有脱针筒(6444、6444a、6444a′、6444b′、6444c、6444c′、6444d、6444d′)，所述脱针筒(6444、6444a、6444a′、6444b′、6444c、6444c′、6444d、6444d′)的一端套在适配器(647)上，所述推杆(6443)上安装有拉簧(6445)，所述拉簧(6445)的两个自由端分别固定在脱针筒(6444、6444a、6444a′、6444b′、6444c、6444c′、6444d、6444d′)和适配器座(643、643a、643a′、643b、643b′、643c、643c′、643d、643d′)上。

7.根据权利要求1所述的一种多通道加样臂，其特征在于：所述加样模块(6)的数量为2～4个。

8.根据权利要求2所述的一种多通道加样臂，其特征在于：所述加样模块(6)的数量为5～8个。

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