CN217995863U - 咽拭子上料装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例属于医疗器械技术领域，特别涉及一种咽拭子上料装置，该咽拭子上料装置包括设有运料口的底座；安装于底座上，用于提供处于第一状态的咽拭子的出料机构；安装于底座上，用于夹持并翻转处于第一状态的咽拭子，使该第一状态的咽拭子处于第二状态后由运料口运出的夹持翻转机构；以及用于控制出料机构和夹持翻转机构工作的控制器。本公开实施例提供的咽拭子上料装置，能够自动为咽拭子自动采集机器人提供核酸采集所需的咽试子，通过控制器的程序化控制，实现自动间隔有序出料，机构设计紧凑，控制逻辑简单，并且装料方便、功能模块化，便于拆装维修。

Description

咽拭子上料装置

技术领域

本公开属于医疗器械技术领域，特别涉及一种咽拭子上料装置。

背景技术

在人工状态下，咽试子一般采用独立包装，受试者在核酸采集时，等待医护人员的手工操作，用两手配合，一手抓住咽试子的包装袋，一手抓出咽试子头部，用力拔出。然后用于受试者口腔采集。目前市面上已有的采集机器人，使用6自由度的机械臂，用两个夹爪配合，模拟医护人员的打开动作，但提前需要工作人员摆放到固定位置，自动化率不高，且摆放数量有限，空间占用比较大，增加了咽试子被污染的风险。也无法实现真正的自动化核酸采集。

如果要实现全自动，无需医护人员操作的核酸采集机器人，迫切需要一种能够实现全程无人化的设备来提供咽试子的自动上料。

实用新型内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本公开实施例提供的咽拭子上料装置，能够自动为咽拭子自动采集机器人提供核酸采集所需的咽试子，通过控制器的程序化控制，实现自动间隔有序出料，机构设计紧凑，控制逻辑简单，并且装料方便、功能模块化，便于拆装维修。

为了实现上述目的，本公开实施例采用如下技术方案：

本公开实施例提供的咽拭子上料装置，包括：

底座(110)，所述底座(110)上开设有运料口(111)；

出料机构(120)，所述出料机构安装于所述底座(110)上，用于提供处于第一状态的咽拭子(140)；

夹持翻转机构(130)，所述夹持翻转机构(130)安装于所述底座(110)上，用于夹持并翻转处于所述第一状态的咽拭子(140)，使所述第一状态的咽拭子(140)处于第二状态后由所述运料口(111)运出；和

控制器，用于控制所述出料机构(120)和所述夹持翻转机构(130)的工作。

在一些实施例中，所述出料机构(120)包括容纳有若干咽拭子的料仓(121)、出料电机(122)、第一主动轮、第一同步带(123)、第一从动轮(124)、第一传感器(125)、第一感应片(126)、辊轴(127)和滑道(128)；所述辊轴(127)和所述滑道(128)设置在所述料仓(121)的出料口处，所述出料电机(122)的输出端依次通过所述第一主动轮、所述第一同步带(123)和所述第一从动轮(124)与所述辊轴(127)连接，以驱动所述辊轴(127)转动，所述辊轴(127)的外周面上等间隔设置有若干沿所述辊轴(127)的轴向设置的挡块(1271)，相邻两所述挡块(1271)之间形成可容纳一个咽拭子的卡槽；所述出料电机(122)按照所述控制器发出的指令驱动所述辊轴(127)等角度转动；所述第一传感器(125)设置在所述料仓(531)上；所述第一感应片(126)周圈按等角度均布的开设有与所述第一传感器(125)配合的若干感应槽(1261)；所述出料电机(122)接收所述控制器发出的转动指令时带动所述第一感应片(126)转动，利用所述第一传感器(125)配合的若干所述感应槽(1261)对应时实现所述出料电机(122)停机。

在一些实施例中，在所述料仓(121)的出料口处还设有卡料片(1211)，所述辊轴(127)的各所述挡块(1271)上设有供所述卡料片(1211)穿过的卡缝(1272)，在所述辊轴(127)转动的过程中，所述卡料片(1211)与位于所述卡槽内的所述咽拭子(140)碰触。

在一些实施例中，所述第一传感器(125)采用红外传感器。

在一些实施例中，所述辊轴(127)按照间隔60°转动，所述第一感应片(126)周圈按60°均布开设有若干所述感应槽(1261)。

在一些实施例中，所述夹持翻转机构(130)包括安装座(131)、夹爪翻转电机(132)、电动夹爪(136)、第二主动轮(133)、第二同步带(134)、第二从动轮(135)、安装于所述夹爪翻转电机(132)上的第二感应片(1321)、安装于所述安装座(131)上并与所述第二感应片(1321)配合的第二传感器(1371)和第三传感器(1372)、以及安装于所述运料口(111)处的第四传感器(1373)和第五传感器(1374)；所述夹爪翻转电机(132)通过所述安装座(131)安装于所述底座(110)上，所述夹爪翻转电机(132)依次通过所述第二主动轮(133)、所述第二同步带(134)和所述第二从动轮(135)与所述电动夹爪(136)连接，以驱动所述电动夹爪(136)转动；所述夹爪翻转电机(132)接受所述控制器根据所述第二传感器(1371)或所述第三传感器(1372)反馈的信号所发出的指令时使所述电动夹爪(136)处于第一状态或者第二状态；所述电动夹爪(136)接受所述控制器根据所述第四传感器(1373)或所述第五传感器(1374)反馈的信号所发出的指令时在所述运料口(111)处夹取或者释放所述咽拭子(140)。

在一些实施例中，所述第二传感器(1371)、所述第三传感器(1372)、所述第四传感器(1373)和所述第五传感器(1374)均采用红外传感器。

在一些实施例中，所述运料口(111)应保证由处于第一状态和处于第二状态的所述咽拭子(140)均可顺利从所述运料口(111)通过。

在一些实施例中，所述咽拭子(140)处于所述第一状态时为水平放置，所述咽拭子(140)处于所述第二状态时为竖直放置。

在一些实施例中，所述咽拭子上料装置还包括设置于所述出料机构(120)内的紫外线消毒灯。

本公开实施例提供的咽拭子上料装置，具有以下特点及有益效果：

本公开实施例提供的咽拭子上料装置，配合咽拭子自动采集机器人可实现自动上料的功能，整体结构紧凑，实现小型化，模块化。使咽拭子自动采集机器人整体小型化变为可能，本装置分为两个部分，即出料机构和夹持翻转机构，两部分通过多个传感器相互配合，实现无人化自动上料功能，解决了现有的设备占地面大及夹取成功率不高的问题。

附图说明

图1为本公开实施例提供的咽拭子上料装置的透视图；

图2为本公开实施例提供的咽拭子上料装置的侧视图。

图中：

110、底座；111、运料口；120、出料机构；121、料仓；1211、卡料片；122、出料电机；123、第一同步带；124、第一从动轮；125、第一传感器；126、第一感应片；1261、感应槽；127、辊轴；1271、挡块；1272、卡缝；128、滑道；130、夹持翻转机构；131、安装座；132、夹爪翻转电机；1321、第二感应片；133、第二主动轮；134、第二同步带；135、第二从动轮；136、电动夹爪；1371、第二传感器；1372、第三传感器；1373、第四传感器；1374、第五传感器；140、咽拭子。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“纵向”、“横向”、“垂直”、“水平”、“正面”、“侧面”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，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”、“设置”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申请中的具体含义。

如图1、图2所示，本公开实施例提供的一种咽拭子上料装置，包括：

底座110，底座110上开设有运料口111；

出料机构120，出料机构安装于底座110上，用于提供处于第一状态的咽拭子140；

夹持翻转机构130，夹持翻转机构130安装于底座110上，用于夹持并翻转处于第一状态的咽拭子140，使该咽拭子140处于第二状态后由运料口111运出；和

控制器(该控制器在图中未示意出)，用于控制出料机构120和夹持翻转机构130的工作。

在一些实施例中，底座110上开设的运料口111用于为咽拭子140状态的改变提供运动空间，运料口111应保证由处于第一状态和处于第二状态的咽拭子140均可顺利从该运料口111通过。

在一些实施例中，出料机构120包括料仓121、出料电机122、第一主动轮(该第一主动轮在图中被第一感应片126遮挡)、第一同步带123、第一从动轮124、第一传感器125、第一感应片126、辊轴127和滑道128。料仓121内容纳有若干咽拭子140，辊轴127和滑道128设置在料仓121的出料口处，出料电机122的输出端依次通过第一主动轮、第一同步带123和第一从动轮124与辊轴127连接，以驱动辊轴127转动，辊轴127的外周面上等间隔设置有若干沿辊轴127的轴向设置的挡块1271，相邻两挡块1271之间形成可容纳一个咽拭子140的卡槽，出料电机122按照控制器发出的指令驱动辊轴127间隔60度等角度转动，料仓121内的咽拭子140在自重作用下滑落至辊轴127上相应的一个卡槽内，咽拭子140受卡槽限制随辊轴127一起转动(图1中，辊轴127逆时针转动)，咽拭子140被辊轴127逐渐从料仓121内运送至料仓121外，最终咽拭子140在重力作用下从卡槽中滑出落至滑道128上，且咽拭子140在滑道128处于第一状态(具体为水平状态参见图1中所示咽拭子140)。第一传感器125和第一感应片126工作过程相互配合，其中第一感应片126周圈按角度60度均布的开设有若干感应槽1261，通过第一同步带123传动与辊轴127对应。第一传感器125固定于料仓121外壳之上，当与感应槽1261对应时，出料电机122处于停止状态。出料电机122接收到控制器发的转动指令时开始带动第一感应片126一起转动，当第一传感器125与感应槽1261再次对应时，出料电机122又处于停止状态，此时辊轴127转动60度与第一感应片126转动一致。咽拭子140被辊轴127转出通过滑道128滑出后被夹持翻转机构130夹持。

进一步地，在料仓121的出料口处还设有卡料片1211，辊轴127的各挡块1271上设有供卡料片1211穿过的卡缝1272，在辊轴127转动的过程中，卡料片1211与位于辊轴127的卡槽内的咽拭子140碰触，在卡料片1211的作用下咽拭子140从卡槽中顺利滑出。本实施例中出料机构120结构相对简单，易于控制。

在一些实施例中，夹持翻转机构130包括安装座131、夹爪翻转电机132、电动夹爪136、第二主动轮133、第二同步带134、第二从动轮135、第二感应片1321、第二传感器1371、第三传感器1372、第四传感器1373、第五传感器1374。在安装座131上固定设有夹爪翻转电机132，通过控制器接受第四传感器1373和第五传感器1374信号反馈，驱动电动夹爪136整体转动使咽拭子140由第一状态(即水平状态)变为第二状态(即竖直状态，参见图2中所示咽拭子140)进行两种状态的切换，同时电动夹爪136的夹爪夹取或释放从滑道128滑落的咽拭子140也是由第四传感器1373和第五传感器1374的信号反馈并通过控制器进行行控制。在安装座131上固定设有用于检测电动夹爪136位姿的第二传感器1371和第三传感器1372，电动夹爪136上设有第二感应片1321，当电动夹爪136处于第一状态时，第二传感器1371被第二感应片1321遮挡，当电动夹爪136处于第二状态时，第三传感器1372被第二感应片1321遮挡，第二传感器1371和第三传感器1372将感应到的第二感应片1321的位置信号传送至控制器。在底座110上固定设有用于检测被电动夹爪136夹持的咽拭子140状态的第四传感器1373和第五传感器1374，当被电动夹爪136夹持的咽拭子140处于第一状态时，第四传感器1373可检测到咽拭子140遮挡红外信号，反馈给控制器；当被电动夹爪136夹持的咽拭子140处于第二状态时，第五传感器1374可检测到咽拭子140遮挡红外信号，反馈给控制器。夹持翻转机构130与出料机构120相互配合完成咽拭子140出料功能，夹持翻转机构130结构相对简单，转配容易，也易于控制。

在一个实施例中，各传感器均采用红外传感器。

在一些实施例中，控制器的控制过程如下：

当本咽拭子上料装置接通电源时，所有的运动部件全部初始化自动回归由控制器所设定的机械原点等待下步指令，其中，电动夹爪136处于完全张开状态，所有传感器为待命状态，含第一传感器125、第二传感器1371、第三传感器1372、第四传感器1373和第五传感器1374。然后其第二传感器1371和第三传感器1372通过控制器发出指令与第二感应片1321接近感应(通过这两个传感器来检测电动夹爪136的夹爪工装所处状态)，有两种状态：其一，当第二感应片1321与第三传感器1372感应接近时，反馈信号给控制器，控制器通过驱动器使夹爪翻转电机132进行转动，最终使电动夹爪136的夹爪工装与滑道128处于平行状态；其二，当第二感应片1321与第二传感器1371感应接近时，此时电动夹爪136的夹爪工装跟滑道128已处于平行状态，反馈信号给控制器，控制单元通过驱动器使夹爪翻转电机132保持原位置不动，等待下步指令。

待咽拭子上料装置接收到控制器的下步指令后，首先第四传感器1373发射光电感应电动夹爪136是否有咽拭子140。两种逻辑：其一，如果有感应到咽拭子140，控制器控制电动夹爪136执行抱紧动作，然后控制器控制夹持翻转机构130进行90度翻转，使咽拭子140处于垂直工作状态，此时第五传感器1374感应到咽拭子140处于垂直工作状态，反馈信号给控制器，等待咽拭子140被取走，当第五传感器1374感应到咽拭子140已被取走，反馈信号给控制器并控制夹持翻转机构130逆时针90度翻转，电动夹爪136的夹爪张开，至此咽拭子上料装置完成了一个周期的所有动作，随后进入下一个周期。其二，如果没有感应到咽拭子140，控制器开始控制出料机构120，首先出料电机122接到指令开始按程序旋转，出料电机122带动第一感应片126和辊轴127通过第一同步带123同步转动，当第一传感器125与第一感应片126上的感应槽1261对应时，反馈信号给控制器，出料电机122停止转动。此时辊轴127转动60度，辊轴127上卡缝1272正好转出咽拭子140，通过卡料片1211卡出咽拭子140，经滑道128滑到电动夹爪136的夹爪工装，此时第四传感器1373感应到咽拭子140，反馈信号给控制器，然后执行控制夹持翻转机构130通过第四传感器1373感应到咽拭子140的动作(即本段前面叙述的逻辑其一动作)。

在一些实施例中，本公开实施例提供的咽拭子上料装置还包括设置在料仓121内的紫外线消毒灯(该紫外线消毒灯在图中未示意出)，该紫外线消毒灯设置在料仓121的顶盖内侧或料仓121内的其他部位，通过发出紫外线对料仓121内的咽拭子140进行杀菌消毒，以避免咽拭子140被污染。料仓121上还配置有紫外线消毒灯的电源接口，以为紫外线消毒灯进行供电。由控制单元控制紫外线消毒灯的消杀时间及次数。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本公开的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本公开的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本公开的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种咽拭子上料装置，其特征在于，包括：

底座(110)，所述底座(110)上开设有运料口(111)；

出料机构(120)，所述出料机构安装于所述底座(110)上，用于提供处于第一状态的咽拭子(140)；

夹持翻转机构(130)，所述夹持翻转机构(130)安装于所述底座(110)上，用于夹持并翻转处于所述第一状态的咽拭子(140)，使所述第一状态的咽拭子(140)处于第二状态后由所述运料口(111)运出；和

控制器，用于控制所述出料机构(120)和所述夹持翻转机构(130)的工作。

2.根据权利要求1所述的咽拭子上料装置，其特征在于，所述出料机构(120)包括容纳有若干咽拭子的料仓(121)、出料电机(122)、第一主动轮、第一同步带(123)、第一从动轮(124)、第一传感器(125)、第一感应片(126)、辊轴(127)和滑道(128)；所述辊轴(127)和所述滑道(128)设置在所述料仓(121)的出料口处，所述出料电机(122)的输出端依次通过所述第一主动轮、所述第一同步带(123)和所述第一从动轮(124)与所述辊轴(127)连接，以驱动所述辊轴(127)转动，所述辊轴(127)的外周面上等间隔设置有若干沿所述辊轴(127)的轴向设置的挡块(1271)，相邻两所述挡块(1271)之间形成可容纳一个咽拭子的卡槽；所述出料电机(122)按照所述控制器发出的指令驱动所述辊轴(127)等角度转动；所述第一传感器(125)设置在所述料仓(121)上；所述第一感应片(126)周圈按等角度均布的开设有与所述第一传感器(125)配合的若干感应槽(1261)；所述出料电机(122)接收所述控制器发出的转动指令时带动所述第一感应片(126)转动，利用所述第一传感器(125)配合的若干所述感应槽(1261)对应时实现所述出料电机(122)停机。

3.根据权利要求2所述的咽拭子上料装置，其特征在于，在所述料仓(121)的出料口处还设有卡料片(1211)，所述辊轴(127)的各所述挡块(1271)上设有供所述卡料片(1211)穿过的卡缝(1272)，在所述辊轴(127)转动的过程中，所述卡料片(1211)与位于所述卡槽内的所述咽拭子(140)碰触。

4.根据权利要求2所述的咽拭子上料装置，其特征在于，所述第一传感器(125)采用红外传感器。

5.根据权利要求2所述的咽拭子上料装置，其特征在于，所述辊轴(127)按照间隔60°转动，所述第一感应片(126)周圈按60°均布开设有若干所述感应槽(1261)。

6.根据权利要求1所述的咽拭子上料装置，其特征在于，所述夹持翻转机构(130) 包括安装座(131)、夹爪翻转电机(132)、电动夹爪(136)、第二主动轮(133)、第二同步带(134)、第二从动轮(135)、安装于所述夹爪翻转电机(132)上的第二感应片(1321)、安装于所述安装座(131)上并与所述第二感应片(1321)配合的第二传感器(1371)和第三传感器(1372)、以及安装于所述运料口(111)处的第四传感器(1373)和第五传感器(1374)；所述夹爪翻转电机(132)通过所述安装座(131)安装于所述底座(110)上，所述夹爪翻转电机(132)依次通过所述第二主动轮(133)、所述第二同步带(134)和所述第二从动轮(135)与所述电动夹爪(136)连接，以驱动所述电动夹爪(136)转动；所述夹爪翻转电机(132)接受所述控制器根据所述第二传感器(1371)或所述第三传感器(1372)反馈的信号所发出的指令时使所述电动夹爪(136)处于第一状态或者第二状态；所述电动夹爪(136)接受所述控制器根据所述第四传感器(1373)或所述第五传感器(1374)反馈的信号所发出的指令时在所述运料口(111)处夹取或者释放所述咽拭子(140)。

7.根据权利要求6所述的咽拭子上料装置，其特征在于，所述第二传感器(1371)、所述第三传感器(1372)、所述第四传感器(1373)和所述第五传感器(1374)均采用红外传感器。

8.根据权利要求1所述的咽拭子上料装置，其特征在于，所述运料口(111)应保证由处于第一状态和处于第二状态的所述咽拭子(140)均可顺利从所述运料口(111)通过。

9.根据权利要求1所述的咽拭子上料装置，其特征在于，所述咽拭子(140)处于所述第一状态时为水平放置，所述咽拭子(140)处于所述第二状态时为竖直放置。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的咽拭子上料装置，其特征在于，所述咽拭子上料装置还包括设置于所述出料机构(120)内的紫外线消毒灯。

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