CN220047883U - 集成式反应杯混匀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成式反应杯混匀装置，包括安装架、设置在安装架上的驱动机构和由驱动机构驱动旋转的反应盘，还包括多个沿周向间隔设置在反应盘上的混匀机构，每个混匀机构均具有与反应容器配合的承载件。本实用新型在反应盘内集成安装多个混匀机构，一方面集成化程度高且结构紧凑，占用空间小，还能完全避免反应杯传递过程中的交互作用和反应盘的反复启停，提高了混匀效率；另一方面还实现了多个反应容器（反应杯或离心管等）的并行在线混匀，提高样本的处理量，提高了仪器的通量。

Description

集成式反应杯混匀装置

技术领域

本实用新型涉及诊断领域，尤其是涉及一种集成式反应杯混匀装置。

背景技术

近年来，体外诊断领域中的自动分析仪器由于易操作、高通量、重复性高等优点，已逐渐成为分析、检测、诊断的主流仪器。目前，很多诊断项目都涉及样本和试剂的混匀，如样本中抗原、半抗原、抗体、激素和生物酶等分析物的检测都需要将样本和试剂混匀处理，经过一定时间的混匀和温育反应，最终得到特定的或提纯的物质进行下一步检测。因而，混匀装置是分析仪的核心部分之一。

现有分析仪的混匀装置主要有两大类，第一类是将混匀机构100和反应盘200独立安装，利用抓手机构300将反应盘200上的反应杯400抓送至混匀机构100上进行混匀，再将反应杯400搬运至反应盘200内，具体结构见图1。这种安装方式导致分析仪体积较大，需要较大安全空间且增加设备的成本；在另一方面，对于处理过程较为复杂的样本来说，由于反应液混匀次数多且混匀时间长，反应杯传递较为频繁，混匀机构和反应盘交互次数较多，导致仪器通量较低。

第二类混匀装置是在反应盘10的下方空间内安装一个混匀机构20。在混匀时，反应盘到位后静止并利用混匀机构对反应杯30进行混匀操作，这种结构需要反复启停反应盘，混匀时间长且通量低，具体结构见图2。

综上，如何设计一种混匀效率高、结构紧凑且样本处理通量高的混匀装置对自动分析仪至关重要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种集成式反应杯混匀装置，使多个反应杯实现并行在线混匀，大大提高了样本的混匀效率，能够满足复杂混匀过程的高通量需求。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的集成式反应杯混匀装置，包括安装架、设置在所述安装架上的驱动机构和由所述驱动机构驱动旋转的反应盘，还包括多个沿周向间隔设置在所述反应盘上的混匀机构，每个所述混匀机构均具有与反应容器配合的承载件。

在上述方案中，本实用新型在反应盘内集成安装多个混匀机构，一方面集成化程度高且结构紧凑，占用空间小，还能完全避免反应杯传递过程中的交互作用和反应盘的反复启停，提高了混匀效率；另一方面还实现了多个反应容器（反应杯或离心管等）的并行在线混匀，提高样本的处理量，提高了仪器的通量。

优选的，所述反应盘包括呈环状结构的顶板和底板，以及将所述顶板和底板连接在一起的、呈圆筒状结构的内护板和外护板，多个所述混匀机构间隔设置在由顶板、底板、外护板和内外板围成的环形腔室内，且顶板上间隔开设有多个与混匀机构一一对应的安装孔。本实用新型的反应盘具有一个环形腔室，为混匀机构提供安装空间，实现反应盘和混匀机构的集成安装，结构紧凑，节约空间。

优选的，所述驱动机构为电机减速机，或为具有减速比的同步带传动机构，或为具有减速比的链传动机构，或为具有减速比的齿轮传动机构。在仪器运行过程中，由于反应盘的盘体一般由金属材质制成，具有较大的负载，直接驱动需要负载能力很大的电机，这种电机尺寸大成本高。因而，驱动机构优选具有减速比的动力机构，在实际安装时可灵活选择驱动机构的种类。

在本实用新型中，驱动机构更优为具有减速比的同步带传动机构，同步带传动机构的电机可以是步进电机，也可以是伺服电机等。

优选的，所述混匀机构包括设置在所述底板上的安装座和设置在所述安装座上的混匀动力源，所述混匀动力源上连接有混匀座，所述承载件开设在所述混匀座上。更优选的，混匀动力源为混匀电机，混匀电机为步进电机、直流电机或伺服电机等。工作时，混匀电机通过带动混匀座高速旋转实现反应容器内液体的涡旋或振荡等，进而实现反应液的混匀，多个混匀电机同步启动实现了多个反应容器的同时混匀，提高了混匀效率，能够满足高通量样本的处理需求。

优选的，本实用新型所述的集成式反应杯混匀装置，还包括通过连接座固定在所述底板下方的多个传感器，所述传感器与所述混匀机构一一对应，每个混匀机构的下部设置有与所述传感器配合的触发件。在实际安装时，传感器优选光电开关，触发件上具有一缺口。混匀装置通过触发件上缺口来确定原点位置，从而使混匀装置上的混匀座旋转至水平位置以便跟其他装置对接。当缺口经过传感器时传感器能够感受到信号，也可根据缺口经过传感器的次数控制混匀电机的转速和预设转动圈数。

与现有技术相比，本实用新型在反应盘内集成安装多个混匀机构，一方面集成化程度高且结构紧凑，占用空间小，还能完全避免反应杯传递过程中的交互作用和反应盘的反复启停，提高了混匀效率；另一方面还实现了多个反应容器（反应杯或离心管等）的并行在线混匀，提高样本的处理量，提高了仪器的通量。

附图说明

图1是现有混匀装置的第一种示意图。

图2是现有混匀装置的第二种示意图。

图3是本实用新型的结构示意图。

图4是图3略去顶板和外护板后的示意图。

图5是图3中混匀机构的示意图。

图6是本实用新型的电路原理框图。

图7是本实用新型的使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本实用新型中反应容器可以是反应杯，也可以是离心管。本实用新型以反应杯为例进行具体的说明。

结合图3-5可知，本实用新型所述的集成式反应杯混匀装置，包括安装架1、设置在安装架1上的驱动机构2和由驱动机构2驱动旋转的反应盘3，还包括多个沿周向间隔设置在反应盘3上的混匀机构4，每个混匀机构4均具有与反应杯配合的承载件4.4（为上开口的圆筒状结构，用于装载反应杯）；

安装架1包括上下水平间隔设置的上安装板1.1、下安装板1.2，以及将上安装板1.1和下安装板1.2连接在一起的立板1.3，上安装板1.1和下安装板1.2间隔设置，为驱动机构2提供安装空间。另外，安装架1能与分析仪很好的匹配安装。

对于反应盘3来说，盘体一般由金属材质制成，具有较大的负载，直接驱动需要负载能力很大的电机，这种电机尺寸大成本高。因而，本发明驱动机构2优选具有减速比的动力机构。结合图3可知，本实用新型的驱动机构2包括第一电机（第一电机可以是步进电机或伺服电机）和由第一电机驱动的具有减速比的同步带传动组件，反应盘3固定在同步带传动组件的从动带轮的轮轴上。工作时，第一电机通过同步带传动组件带动反应盘3整体旋转，以实现反应杯位置的调整。

当然，在实际安装时，驱动机构2还可以直接采用电机减速机，还可以具有减速比的链传动机构，或为具有减速比的齿轮传动机构。

结合图3-4可知，反应盘3包括呈环状结构的顶板3.1和底板3.2，以及将顶板3.1和底板3.2连接在一起的、呈圆筒状结构的内护板3.3和外护板3.4，内护板3.3不仅具有分隔作用，还能有效阻止电路板的热量传递给混匀装置的作用；多个混匀机构4间隔设置在由顶板3.1、底板3.2、外护板3.4和内护板3.3围成的环形腔室内，且顶板3.1上间隔开设有多个与混匀机构4一一对应的安装孔。反应盘3具有一个环形腔室，为混匀机构4提供安装空间，实现反应盘3和混匀机构4的集成安装，结构紧凑，节约空间。

结合图4-5可知，混匀机构4包括设置在底板3.2上的安装座4.1和设置在安装座4.1上的混匀动力源（即混匀电机4.2），混匀电机4.2上连接有混匀座4.3。混匀电机4.2通过安装座4.1固定在反应盘3的底板3.2上，且混匀电机4.2位于反应盘3的下方；混匀电机4.2的传动轴上设置有偏心的混匀座4.3，承载件4.4通过轴承安装在混匀座4.3的内孔中，且承载件4.4的上部通过限位件与安装座4.1连接。工作时，由于混匀座4.3和承载件4.4偏心设置且承载件4.4通过限位件与安装座4.1连接，混匀电机4.2带动混匀座4.3转动时承载件4.4在混匀座4.3和限位件的共同作用下绕其轴线自转，实现反应液的涡旋，确保混匀效果。

在底板3.2的下方通过呈L形结构的连接座5.3连接有传感器5.1，传感器5.1沿底板3.2的圆周方向间隔安装且与混匀机构4一一对应。结合图5可知，每个混匀电机4.2上均设置有与传感器5.1配合的触发件5.2，触发件5.2为圆形结构的触发片，且触发片上具有一缺口。结合图6可知，传感器5.1的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，第一电机和混匀电机的控制输入端与控制器的控制输出端电连接，利用控制器实现第一电机和混匀电机的自动控制。当缺口经过传感器时传感器能够感受到信号，也可根据缺口经过传感器的次数控制混匀电机4.2的转速和预设转动圈数。

需要指出的是，该控制器可以为通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)以及状态机等。还可以是PLC控制器，还可以是工控机，工控机有重要的计算机属性和特征。

本实用新型的工作原理及过程如下：为便于区分，将反应盘3上的反应杯沿圆周方向依次标记为1#、2#、3#、4#、……、n#；

结合图7可知，在混匀时先将1#反应杯旋转至注液位，注入试剂；注液结束后将2#反应杯转动至注液位注入试剂，在此过程中1#反应杯对应的混匀机构4对其进行混匀动作，在混匀时，混匀电机4.2带动偏心的混匀座4.3转动，由于混匀座4.3和承载件4.4偏心设计，在混匀座4.3转动过程中带动承载件4.4在混匀座4.3内偏心运动，进而实现反应液的涡旋；注液结束后将3#反应杯转动至注液位注入试剂，此时1#和2#反应杯均进行混匀动作；注液完成后将4#反应杯转动至注液位注入试剂，1#、2#和3#反应杯均进行混匀动作；如此重复，实现多个反应杯的注液和混匀，在此过程中反应杯达到预设混匀时长时停止混匀，进而实现了多个反应杯的连续注液和并行混匀，能满足高通量样本的混匀处理需求。

最后还需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因而，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种集成式反应杯混匀装置，包括安装架、设置在所述安装架上的驱动机构和由所述驱动机构驱动旋转的反应盘，其特征在于：还包括多个沿周向间隔设置在所述反应盘上的混匀机构，每个所述混匀机构均具有与反应容器配合的承载件。

2.根据权利要求1所述的集成式反应杯混匀装置，其特征在于：所述反应盘包括呈环状结构的顶板和底板，以及将所述顶板和底板连接在一起的、呈圆筒状结构的内护板和外护板，多个所述混匀机构间隔设置在由顶板、底板、外护板和内外板围成的环形腔室内，且顶板上间隔开设有多个与混匀机构对应的安装孔。

3.根据权利要求1所述的集成式反应杯混匀装置，其特征在于：所述驱动机构为电机减速机，或为具有减速比的同步带传动机构，或为具有减速比的链传动机构，或为具有减速比的齿轮传动机构。

4.根据权利要求2所述的集成式反应杯混匀装置，其特征在于：所述混匀机构包括设置在所述底板上的安装座和设置在所述安装座上的混匀动力源，所述混匀动力源上连接有混匀座，所述承载件设置在所述混匀座上。

5.根据权利要求4所述的集成式反应杯混匀装置，其特征在于：所述混匀动力源为步进电机、直流电机或伺服电机。

6.根据权利要求2所述的集成式反应杯混匀装置，其特征在于：还包括通过连接座固定在所述底板下方的多个传感器，所述传感器与所述混匀机构一一对应，每个混匀机构的下部设置有与所述传感器配合的触发件。