CN218753452U - 采集核酸样品装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采集核酸样品装置，涉及核酸检测技术领域，包括用于码放多个试管的试管存放结构、逐个提供未使用的拭子的拭子输出机构、放置使用过的拭子的拭子放置台、用于分离和组合试管管体与试管管盖的取放盖机构、插放试管管体的管体放置台、能够拿放试管和拭子的机械手，机械手用于分别带动试管和拭子移动，其中，拭子输出机构、取放盖机构均与机械手通信连接，试管的移动位置包括位于试管存放结构中的第一工位、位于取放盖机构处的第二工位、位于管体放置台中的第三工位，机械手拿取拭子放置台上的拭子并放入位于第三工位的试管管体中，解决了现有技术中的核酸采样检测方式高度依赖人工操作的问题。

Description

采集核酸样品装置

技术领域

本实用新型涉及核酸检测技术领域，更具体地说，涉及一种采集核酸样品装置。

背景技术

目前，在传染病的疾病防控中，核酸采样检测已经成为一种必不可少、常态化的防控手段，也是居民对自身健康状况的一种检测手段。为了核酸采集能够高效率地实施进行，国内很多城市开始设立采样亭，主体为搭建的简易亭，空间内配备空调、对讲机、温控调节系统、紫外线消毒系统、照明系统、内外语音交互系统等，采样员坐在采集亭内并通过外置手套对受检者进行人工核酸的采集。

但是，申请人发现，以上提到的采集模式存在一些问题，采样亭模式中，由于为人员采集模式，即采样员拿咽拭子在受检者口腔中进行采样，采样后折断拭子杆，把咽拭子头放置在采样管中，然后通过人工扫采样管上的条码，并与受检者信息的绑定，而且需要采样亭外的其他人员补充新的采样管和取走采样完毕的采样管，高度依赖人工操作，而且采样员有固定工作时间，受制于采样时间的限制，待检者往往需要放弃正常工作，配合采样工作。

因此，申请人认为，如何解决现有技术中的核酸采样检测方式高度依赖人工操作的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采集核酸样品装置，较现有技术中的核酸采样检测方式其解决了高度依赖人工操作的问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种采集核酸样品装置，包括：

用于码放多个试管的试管存放结构；

逐个提供未使用的拭子的拭子输出机构；

放置使用过的拭子的拭子放置台；

用于分离和组合试管管体与试管管盖的取放盖机构；

插放试管管体的管体放置台；

能够拿放试管和拭子的机械手，所述机械手用于分别带动试管和拭子移动；

其中，所述拭子输出机构、所述取放盖机构均与所述机械手通信连接，试管的移动位置包括位于所述试管存放结构中的第一工位、位于所述取放盖机构处的第二工位、位于所述管体放置台中的第三工位，所述机械手拿取所述拭子放置台上的拭子并放入位于所述第三工位的试管管体中。

优选地，还包括靠近所述第三工位设置且用于剪短位于试管管体中的拭子的剪杆机构。

优选地，还包括用于存放多个所述试管存放结构的未检管板库、用于存放多个所述试管存放结构的已检管板库、带动所述试管存放结构移动的推送机构，

其中，所述试管存放结构的移动位置包括位于所述未检管板库中的待使用工位、所述机械手能够到达的使用中工位、位于所述已检管板库中的已使用工位，所述未检管板库中的所述试管存放结构上码放的试管全部未使用，所述已检管板库中的所述试管存放结构上码放的试管全部已使用。

优选地，所述取放盖机构包括用于夹住试管管盖的电动旋转夹爪、带动所述电动旋转夹爪上下位移的第一动力缸。

优选地，所述拭子输出机构包括：

具有上开口和下开口的储放斗；

贴近设置在所述储放斗下方的承接台，所述承接台上设有仅能放置一个拭子的凹槽；

带动所述承接台移动的第二动力缸；

其中，所述承接台与所述储放斗之间的间隙小于拭子的直径且允许所述凹槽中的拭子通过，所述承接台的移动位置包括所述凹槽位于所述下开口下方的取位置、所述凹槽暴露在所述储放斗外侧的送位置。

优选地，所述剪杆机构包括剪刀头、与所述剪刀头连接且用于驱动所述剪刀头开合的第三动力缸、带动所述剪刀头接触和远离拭子的第四动力缸。

优选地，还包括用于丢弃剪下来的拭子杆的垃圾箱。

优选地，所述拭子输出机构、所述拭子放置台、所述垃圾箱上方均设有消杀结构。

优选地，还包括能够识别所述机械手拿取的试管的条码的扫码机。

优选地，所述试管存放结构为96孔板。

本实用新型提供的技术方案中，采集核酸样品装置包括用于码放多个试管的试管存放结构、逐个提供未使用的拭子的拭子输出机构、放置使用过的拭子的拭子放置台、用于分离和组合试管管体与试管管盖的取放盖机构、插放试管管体的管体放置台、能够拿放试管和拭子的机械手，机械手用于分别带动试管和拭子移动，其中，拭子输出机构、取放盖机构均与机械手通信连接，试管的移动位置包括位于试管存放结构中的第一工位、位于取放盖机构处的第二工位、位于管体放置台中的第三工位，机械手拿取拭子放置台上的拭子并放入位于第三工位的试管管体中。如此设置，拭子输出机构一次输出提供一个拭子，供受检者取用，取样完毕后的拭子放置在拭子放置台，在此期间，机械手从试管存放结构上拿取一个未使用的试管，将试管从第一工位移动到第二工位，机械手夹持着试管管体，取放盖机构将试管管盖从试管管体上取下，机械手继续带动试管移动并插入管体放置台中，试管处于第三工位，机械手转而去拿取拭子放置台上的拭子并放入试管中，机械手再次拿取试管并将试管移动至第二工位，取放盖机构将试管管盖重新盖在试管管体上，随即再将试管放入其在试管存放结构中的原位置，整个运行过程代替采样员的采样工作，解决了现有技术中的核酸采样检测方式高度依赖人工操作的问题。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为本实用新型实施例中自助式核酸取样机的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中采集核酸样品装置的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图。

图1-图3中：

1、试管存放结构；2、拭子放置台；3、管体放置台；4、机械手；5、未检管板库；6、已检管板库；7、电动旋转夹爪；8、工作台；9、储放斗；10、承接台；11、剪刀头；12、剪刀台；13、第五动力缸；14、第六动力缸；15、第七动力缸；16、机箱；17、第一挡板；18、第二挡板；19、触摸工控一体机；20、监控摄像头；21、进出门。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本具体实施方式的目的在于提供一种采集核酸样品装置，其能够解决现有技术中的核酸采样检测方式高度依赖人工操作的问题。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

请参考图1-图3，本实施例提供的一种采集核酸样品装置，包括用于码放多个试管的试管存放结构1、逐个提供未使用的拭子的拭子输出机构、放置使用过的拭子的拭子放置台2、用于分离和组合试管管体与试管管盖的取放盖机构、插放试管管体的管体放置台3、能够拿放试管和拭子的机械手4，机械手4用于分别带动试管和拭子移动，机械手4具体可选用现有技术中常见常规的六轴台式机械手4，其夹持试管和拭子为自适应夹紧的，能够适应不同尺寸，上述各结构均设置在工作台8上，其中，拭子输出机构、取放盖机构均与机械手4通信连接，试管的移动位置包括位于试管存放结构1中的第一工位、位于取放盖机构处的第二工位、位于管体放置台3中的第三工位，机械手4拿取拭子放置台2上的拭子并放入位于第三工位的试管管体中，需要说明的是，由于试管存放结构1具有多个矩阵排列的试管位置，故第一工位指的是每个试管自身的在试管存放结构1中的原位置。如此设置，拭子输出机构一次输出提供一个拭子，供受检者取用，取样完毕后的拭子放置在拭子放置台2，在此期间，机械手4从试管存放结构1上拿取一个未使用的试管，将试管从第一工位移动到第二工位，机械手4夹持着试管管体，取放盖机构将试管管盖从试管管体上取下，机械手4继续带动试管移动并插入管体放置台3中，试管处于第三工位，机械手4转而去拿取拭子放置台2上的拭子并放入试管中，机械手4再次拿取试管并将试管移动至第二工位，取放盖机构将试管管盖重新盖在试管管体上，随即再将试管放入其在试管存放结构1中的原位置，整个运行过程代替采样员的采样工作，解决了现有技术中的核酸采样检测方式高度依赖人工操作的问题。

需要说明的是，在实际使用过程中，该采集核酸样品装置需要放置在一种自助式核酸取样机中配合使用，自助式核酸取样机包括设有拭子发放口以及拭子回收口的机箱16、与机箱16活动连接且用于打开和关闭拭子发放口的第一挡板17、与机箱16活动连接且用于打开和关闭拭子回收口的第二挡板18、设置在机箱16上的触摸工控一体机19、设置在机箱16中且与触摸工控一体机19通信连接的采集核酸样品装置，拭子输出机构位于拭子发放口内侧，拭子放置台2位于拭子回收口内侧，设置在机箱16中的第一微型气缸的伸缩带动第一挡板17移动，从而打开或者关闭拭子发放口，设置在机箱16中的第二微型气缸的伸缩带动第二挡板18移动，从而打开或者关闭拭子回收口，触摸工控一体机19能够扫码和人脸识别，触摸工控一体机19扫取受检者的核酸码并与识别到的人脸相匹配，无误后，采集核酸样品装置将拭子放置在拭子发放口处，第一挡板17移动，拭子发放口打开，受检者将拭子取出后第一挡板17再次移动，拭子发放口关闭，受检者利用拭子刮取咽部分泌物，第二挡板18移动，拭子回收口打开，受检者将拭子放入拭子回收口，第二挡板18再次移动，拭子回收口关闭，此时受检者即可离开，采集核酸样品装置在封闭的机箱16中完成对试管的条码进行扫码、将受检者的拭子封存在试管中的操作，扫码信息与触摸工控一体机19中受检者的信息绑定，完成取样，机箱16的侧面设有进出门21，门上安装门禁，以便工作人员取走已检管板库6中的各试管存放结构1以及码放的试管，并向未检管板库5中补充新的试管存放结构1以及试管，机箱16的外侧顶部设有消毒液喷洒器，机箱16上设有与拭子回收口相邻的镜子，以便受检者自行取样时使用，准确寻找位置，机箱16的外侧的监控摄像头20，其带有AI功能，能准确判断受检者动作是否规范，并在划定的操作范围内确认是一个人按照上面动作在独立操作，如有弯腰、离开监控范围、有他人闯入等情况发生，系统立即终止操作，并进行人脸抓拍、报警，机箱16内还设有用于维持机箱16内温度在规定范围内的空调，还设有与机箱16连接且用于令机箱16内为负压环境的负压泵，负压泵抽气，确保室内处于负压状态，且负压泵的出气口配备设置消杀箱，保证具有传染可能的气体不会排放至环境中，机箱16内设有与触摸工控一体机19通信连接的温湿度传感器、气压传感器、不间断电源，不间断电源用于给各个用电结构供电，温湿度传感器、气压传感器实时显示机箱16内温湿度以及气压值，也可通过手机进行查看。

作为具体的实施例，设置取放盖机构包括用于夹住试管管盖的电动旋转夹爪7、带动电动旋转夹爪7上下位移的第一动力缸，电动旋转夹爪7、第一动力缸均通过控制器与机械手4通信连接，电动旋转夹爪7为现有技术中的常规常见的执行单元，其能够夹住试管管盖并带动试管管盖旋转，期间第一动力缸向上或者向下缓慢配合位移，完成将试管管盖拧下或重新拧上的操作，需要说明的是，电动旋转夹爪7将试管管盖拧下后，将保持夹住试管管盖的状态。如此设置，对试管的开合操作精准，反应快速。

作为可选的实施例，设置拭子输出机构包括具有上开口和下开口的储放斗9、贴近设置在储放斗9下方的承接台10、带动承接台10移动的第二动力缸，多个拭子平放在储放斗9中，储放斗9固定设置在工作台8上，承接台10上设有仅能放置一个拭子的凹槽，承接台10与储放斗9之间的间隙小于拭子的直径且允许凹槽中的拭子通过，承接台10的移动位置包括凹槽位于下开口下方的取位置、凹槽暴露在储放斗9外侧的送位置，第二动力缸与机械手4通过控制器通信连接。如此设置，第二动力缸伸长，将承接台10由取位置移动至送位置，然后一种自助式核酸取样机的拭子发放口打开，供受检者拿取拭子，接着拭子发放口关闭，第二动力缸缩短，将承接台10由送位置移动至取位置，凹槽中将再次盛放一个拭子，整体机构完成每次仅输出一个拭子的功能，结构精简，可实施性强。

一般来说，拭子的杆较长，且同时为了防止与受检者接触过的杆上附着物质，影响检测结果，作为优选的实施例，设置该采集核酸样品装置还包括靠近第三工位设置且用于剪短位于试管管体中的拭子的剪杆机构，以将拭子的多余的杆剪去。

作为具体的实施例，设置剪杆机构包括剪刀头11、与剪刀头11连接且用于驱动剪刀头11开合的第三动力缸、带动剪刀头11接触和远离拭子的第四动力缸，剪刀头11滑动连接在剪刀台12上，第四动力缸位于剪刀台12中且伸缩端与剪刀头11连接，第三动力缸位于剪刀台12中且连接在剪刀头11的两柄之间，运行时，机械手4拿取着拭子伸入位于第三工位的试管中，同时，第四动力缸运行并推动剪刀头11靠近拭子的杆，接着第三动力缸运行缩短并令剪刀头11的刃部合上，从而剪断拭子杆，这时候，机械手4将夹持的多余的拭子杆丢掉，再去拿取试管并移动至第二工位，如此设置，剪杆机构的执行主要通过两个动力缸实现，控制精准，反应快速。

进一步地，设置该采集核酸样品装置还包括用于丢弃剪下来的拭子杆的垃圾箱，如此设置，机械手4夹着剪下来的杆丢放到垃圾箱中，方便集中收集处理，优选将垃圾箱设置为可开合式的，且与机械手4通过控制器实现通信连接。

更为优选的实施例，拭子输出机构、拭子放置台2、垃圾箱上方均设有定时启动的消杀结构，消杀结构与控制器通信连接。消杀结构具体可设置为紫外线灯，也可设置为其他消杀工具，且设置的点位包括但不限于以上位置，另外，顶部还设有总消杀点，进行全面消毒工作，需要说明的是，消杀结构是配合相关结构间歇运行的，受检者取走拭子后，将对拭子输出机构处进行一定时间的定点消杀，机械手4拿走拭子放置台2上的拭子后，对拭子放置台2进行一定时间的定点消杀，机械手4将拭子杆丢弃后，于垃圾箱上方的位置对机械手4拿取拭子的部位进行一定时间的定点消杀。

更为优选的实施例，设置该采集核酸样品装置还包括用于存放多个试管存放结构1的未检管板库5、用于存放多个试管存放结构1的已检管板库6、带动试管存放结构1移动的推送机构，其中，试管存放结构1的移动位置包括位于未检管板库5中的待使用工位、机械手4能够到达的使用中工位、位于已检管板库6中的已使用工位，试管存放结构1的使用中工位与试管的第一工位相对应，未检管板库5中的试管存放结构1上码放的试管全部未使用，已检管板库6中的试管存放结构1上码放的试管全部已使用，未检管板库5与已检管板库6均为位于工作台8上的且允许容纳多个试管存放结构1并排摆放的使用空间，二者并排设置，如此设置，使用中工位的试管存放结构1的试管全部使用完毕后，推送机构将其送入已检管板库6中，试管存放结构1由使用中工位移动至已使用工位，然后再从未检管板库5中推送新的试管存放结构1至使用中工位，试管存放结构1由待使用工位移动至使用中工位。需要说明的是，另外配置相应的感应开关感应已检管板库6中的放置情况，放满后发出信号，提醒工作人员及时取走。

具体地，可选择设置推送机构包括第五动力缸13、第六动力缸14、第七动力缸15，其中，第五动力缸13位于使用中工位附近，其伸长能够将使用中工位处的试管存放结构1推入已使用工位，已检管板库6中已有的试管存放结构1会在本次要进入的试管存放结构1的推动下位移，逐渐依次排满；第六动力缸14设置在未检管板库5的内侧，第七动力缸15设置在相对的未检管板库5的外侧附近，第六动力缸14与第七动力缸15伸缩方向相互垂直，第六动力缸14伸长能够推动未检管板库5中的位于待使用工位的试管存放结构1排出，该试管存放结构1是被库中其他的试管存放结构1顶出来的，接着第七动力缸15伸长将此试管存放结构1推至使用中工位。

另外，该采集核酸样品装置还包括能够识别机械手4拿取的试管的条码的扫码机，扫码机与自助式核酸取样机的触摸工控一体机19通信连接，以便录入、匹配受检者信息。

此外，试管存放结构1具体可选用为常见的能够与试管匹配的96孔板，码放平整，节约空间，试管位置稳定，易于与机械手4配合。

不仅如此，还配备有电控箱，照明灯，应急灯，烟雾感应器等辅助结构，有利于该采集核酸样品装置更安全、平稳的运行使用。

需要说明的是，上述提到的动力缸可按实际情况选用为气动缸或者液压缸。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本实用新型提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种采集核酸样品装置，其特征在于，包括：

用于码放多个试管的试管存放结构；

逐个提供未使用的拭子的拭子输出机构；

放置使用过的拭子的拭子放置台；

用于分离和组合试管管体与试管管盖的取放盖机构；

插放试管管体的管体放置台；

能够拿放试管和拭子的机械手，所述机械手用于分别带动试管和拭子移动；

其中，所述拭子输出机构、所述取放盖机构均与所述机械手通信连接，试管的移动位置包括位于所述试管存放结构中的第一工位、位于所述取放盖机构处的第二工位、位于所述管体放置台中的第三工位，所述机械手拿取所述拭子放置台上的拭子并放入位于所述第三工位的试管管体中。

2.如权利要求1所述的采集核酸样品装置，其特征在于，还包括靠近所述第三工位设置且用于剪短位于试管管体中的拭子的剪杆机构。

3.如权利要求1所述的采集核酸样品装置，其特征在于，还包括用于存放多个所述试管存放结构的未检管板库、用于存放多个所述试管存放结构的已检管板库、带动所述试管存放结构移动的推送机构，

其中，所述试管存放结构的移动位置包括位于所述未检管板库中的待使用工位、所述机械手能够到达的使用中工位、位于所述已检管板库中的已使用工位，所述未检管板库中的所述试管存放结构上码放的试管全部未使用，所述已检管板库中的所述试管存放结构上码放的试管全部已使用。

4.如权利要求1所述的采集核酸样品装置，其特征在于，所述取放盖机构包括用于夹住试管管盖的电动旋转夹爪、带动所述电动旋转夹爪上下位移的第一动力缸。

5.如权利要求1所述的采集核酸样品装置，其特征在于，所述拭子输出机构包括：

具有上开口和下开口的储放斗；

贴近设置在所述储放斗下方的承接台，所述承接台上设有仅能放置一个拭子的凹槽；

带动所述承接台移动的第二动力缸；

其中，所述承接台与所述储放斗之间的间隙小于拭子的直径且允许所述凹槽中的拭子通过，所述承接台的移动位置包括所述凹槽位于所述下开口下方的取位置、所述凹槽暴露在所述储放斗外侧的送位置。

6.如权利要求2所述的采集核酸样品装置，其特征在于，所述剪杆机构包括剪刀头、与所述剪刀头连接且用于驱动所述剪刀头开合的第三动力缸、带动所述剪刀头接触和远离拭子的第四动力缸。

7.如权利要求2所述的采集核酸样品装置，其特征在于，还包括用于丢弃剪下来的拭子杆的垃圾箱。

8.如权利要求7所述的采集核酸样品装置，其特征在于，所述拭子输出机构、所述拭子放置台、所述垃圾箱上方均设有消杀结构。

9.如权利要求1所述的采集核酸样品装置，其特征在于，还包括能够识别所述机械手拿取的试管的条码的扫码机。

10.如权利要求1所述的采集核酸样品装置，其特征在于，所述试管存放结构为96孔板。

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