一种全自动采血管开关盖及摇匀装置的制作方法

1.本发明涉及血液样本分析仪器技术领域，具体地说，是涉及一种全自动采血管开关盖及摇匀装置。


背景技术：

2.血液是医学检验中最常用的样本。很多现代化全自动分析仪器是以血液样本检测为基础发展起来的。如全自动荧光免疫定量分析仪、全自动金标分析仪、化学发光免疫分析仪、全自动生化分析仪等。在全自动荧光免疫定量分析仪和全自动金标分析仪等使用血液样本的分析仪器中，仪器是通过将血液样本与相关试剂、缓冲液混合，再对混合后的反应结果进行检测、分析。最终输出给医生及患者所需要的信息。
3.通常血液样本存放在不同的采血管中。采血管上盖有防止血液溢出的盖帽。当采血管放入仪器中后，仪器会根据不同的检验项目需要，一次或多次从采血管中吸取一定量的血液样本。在定量吸取样本之前，有的样本需要通过摇动采血管进行混匀处理。摇匀处理完后，如果采用tip头方式探入管内吸取样本，则需要事先将采血管的盖帽脱掉。在仪器采样完成后，采血管内的血液样本可能还需要留用或者废弃，为了防止污染，就需要将采血管的盖帽再次盖好。
4.上述采血管的摇匀、开盖、关盖过程，直接影响着仪器的检测效率和自动化程度。如果通过人工来完成，不仅效率低、劳动强度大，而且还存在检验人员接触感染的风险，显然存在若干弊端。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种全自动采血管开关盖及摇匀装置。
6.本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：一种全自动采血管开关盖及摇匀装置，其特征在于：包括底座板，所述底座板上通过第一轴承座连接有回转主轴，所述回转主轴的上端固定连接有试管座，所述回转主轴的下端传动链接有驱动其转动的第一动力装置，所述回转主轴内设置有升降座，所述升降座通过推拉杆连接有驱动其上下运动的第二动力装置，所述试管座上设置有多个锁紧孔，所述回转主轴上设置有与锁紧孔对应的固定座，所述锁紧孔内设置有可以对采血管夹紧或放松的抱紧块，所述抱紧块通过上连接臂和下连接臂与固定座铰接。
7.作为一种优选方案，所述试管座与回转主轴同心设置，所述第一动力装置为第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第一齿轮，所述回转主轴上固定套装有与第一齿轮啮合的第二齿轮。
8.作为一种优选方案，所述底座板下方固定安装有第一轴承座，所述第一轴承座内设置有并排的两个第一轴承，所述第一轴承设置在所述回转主轴的外侧，所述第一轴承座下部通过第二支柱安装有电机安装板，所述第一电机固定在电机安装板上。
9.作为一种优选方案，所述回转主轴位于底座板之下的部分为向下开口的中空设置，所述回转主轴内部设置有升降座，所述升降座通过推拉杆连接有第二动力装置，所述第二动力装置为第二直线电机，所述第二直线电机固定安装在电机安装板上，所述推拉杆与回转主轴同心设置，所述推拉杆的下端与第二直线电机固定连接，所述推拉杆的上端与升降座通过第二轴承连接。
10.作为一种优选方案，所述抱紧块靠近固定座的一侧设置有第一挂耳，所述第一挂耳设置有并排的两个，所述固定座设置有朝向第一挂耳的第二挂耳，所述第二挂耳设置有并排的两个，所述第一挂耳的整体水平高度高于第二挂耳的整体水平高度。
11.作为一种优选方案，所述上连接臂的两端分别位于两个第一挂耳的上端和两个第二挂耳的上端，所述下连接臂的两端分别位于两个第一挂耳的下端和两个第二挂耳的下端。
12.作为一种优选方案，所述上连接臂中间部分朝向上侧凸出设置，所述下连接臂朝向下侧凸出设置，所述下连接臂的凸出处铰接有牵拉杆，所述升降座沿周向设置有多组第三挂耳，每组第三挂耳也设置有两个，所述牵拉杆的一端位于两个第三挂耳之间与第三挂耳铰接，另一端将下连接臂的凸出处夹在中间与下连接臂铰接。
13.作为一种优选方案，所述底座板上端固定设置有升降架座，所述升降架座上设置有电动夹持器和驱动电动夹持器朝向或远离采血管运动的第三动力装置，所述升降架座上还设置有第一滑轨，所述电动夹持器上设置有与第一滑轨配合的第一滑块，所述电动夹持器上固定连接有连接轴，所述连接轴的一端与第三动力装置传动连接，另一端固定连接有混匀齿轮，所述升降架座上固定连接有与混匀齿轮配合的齿条，所述齿条位于第一滑轨上端开口的上方。
14.作为一种优选方案，所述第三动力装置为第三电机，所述第三电机通过同步带带动电动夹持器往复运动，所述电动夹持器的下端设置有试管盖夹爪，所述试管盖夹爪位于采血管正上方。
15.作为一种优选方案，所述第一滑轨和同步带平行，所述升降架座上设置有与第一滑轨平行的第二滑轨，所述第二滑轨上设置有配合的第二滑块，所述第二滑块上固定连接有第二轴承座，所述第二轴承座与同步带固定连接，所述第二轴承座上安装有第三轴承，所述第三轴承套装在连接轴上。
16.由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：通过将采血管放置在试管座上，结构上简洁明快、成本低廉，并能稳定可靠的实现对采血管摇匀、开盖、关盖功能，在血液样本的处理使用过程中大幅度减少了人工参与度，最大限度的避免了人员的接触感染风险，显著提高了仪器的自动化程度。
17.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
18.图1是本发明一种全自动采血管开关盖及摇匀装置的整体结构示意图。
19.图2是本发明一种全自动采血管开关盖及摇匀装置的下部结构示意图。
20.图3是本发明一种全自动采血管开关盖及摇匀装置的下部剖面结构示意图。
21.图4是本发明一种全自动采血管开关盖及摇匀装置的回转主轴和固定座连接结构
示意图。
22.图5是本发明一种全自动采血管开关盖及摇匀装置的升降座结构示意图。
23.图6是本发明一种全自动采血管开关盖及摇匀装置的升降座和抱紧块传动结构示意图。
24.图7是本发明一种全自动采血管开关盖及摇匀装置的电动夹持器传动结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、
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右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、
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顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.实施例：如图1
‑
7所示，一种全自动采血管开关盖及摇匀装置，包括底座板1，底座板1的下部安装有四个第一支柱2，通过第一支柱2安装在整个仪器上，与仪器的其他部分配合完成检测。
29.底座板1上设置有回转主轴3，回转主轴3穿过底座板1，回转主轴3的上端固定连接有试管座4，试管座4与回转主轴3同心设置，回转主轴3的下端传动链接有驱动其转动的第一动力装置，采血管放置在试管座4内，第一动力装置为第一电机5，第一电机5的输出端固定连接有第一齿轮6，回转主轴3上固定套装有与第一齿轮6啮合的第二齿轮7，第一电机5驱动回转主轴3带动试管座4转动。第二齿轮7通过4个紧定螺钉与回转主轴3固定。
30.如图2
‑
4所示，底座板1下方固定安装有第一轴承座8，第一轴承座8内设置有并排的两个第一轴承9，第一轴承9设置在回转主轴3的外侧，第一轴承座8下部通过第二支柱10安装有电机安装板11，第一电机5固定在电机安装板11上。第二齿轮7的一端面压紧在下端轴承的端面上，保证了回转主轴3在轴向不能有位移。
31.如图3所示，回转主轴3的上端设置有一圈凸缘12，凸缘12上安装有一个第一磁钉13，第一轴承座8上安装有与第一磁钉13对应的第一传感器14，第一传感器14为霍尔传感器，第一磁钉13与装在第一轴承座8上的霍尔传感器组件用于位置感知，输出位置信号，此信号输入到仪器上的控制系统，由控制系统实现对旋转的精确控制。
32.如图3
‑
6所示，回转主轴3位于底座板1之下的部分为向下开口的中空设置，内部设置有升降座15，升降座15通过推拉杆16连接有第二动力装置，第二动力装置为第二直线电
机17，固定安装在电机安装板11上，推拉杆16与回转主轴3同心设置，推拉杆16的下端与第二直线电机17固定连接，推拉杆16的上端与升降座15通过第二轴承连接，升降座15旋转时推拉杆16不跟随旋转，推拉杆16在第二直线电机17带动下上下运动时，升降座15跟随同步上下运动。
33.如图1
‑
5所示，试管座4轴向设置有放置采血管的深孔，径向呈120度均匀分布有三个长条形锁紧孔18，回转主轴3的上平面上与试管座4上的三个锁紧孔18对应分布安装有三个固定座20，锁紧孔18内设置有可以对采血管夹紧或放松的抱紧块19，抱紧块19与锁紧孔18一一对应，沿试管座4内采血管的周向均布，将采血管夹紧且受力均衡。抱紧块19靠近固定座20的一侧设置有第一挂耳21，第一挂耳21设置有并排的两个，固定座20设置有朝向第一挂耳21的第二挂耳22，第二挂耳22设置有并排的两个，第一挂耳21的整体水平高度高于第二挂耳22的整体水平高度，抱紧块19和固定座20之间通过上连接臂23和下连接臂24铰接，上连接臂23的两端分别位于两个第一挂耳21的上端和两个第二挂耳22的上端，下连接臂24的两端分别位于两个第一挂耳21的下端和两个第二挂耳22的下端。
34.上连接臂23中间部分朝向上侧凸出设置，下连接臂24朝向下侧凸出设置，下连接臂24的凸出处铰接有牵拉杆25，升降座15沿周向设置有三组第三挂耳26，与锁紧孔18位于同一竖直面内，每组第三挂耳26也设置有两个，牵拉杆25的一端位于两个第三挂耳26之间与第三挂耳26铰接，另一端将下连接臂24的凸出处夹在中间与下连接臂24铰接。
35.升降座15在第二直线电机17的带动下沿回转主轴3内上下运动，带动三个牵拉杆25同步上下运动，从而实现抱紧块19同时对采血管进行夹紧或放松，本实施例中，抱紧块19靠近采血管的一侧设置有垫块27，垫块27通过螺栓固定在抱紧块19上，垫块27硬度适当，与采血管直接接触。
36.如图2
‑
5所示，其中两个固定座20作为连接臂固定座，一个为信号固定座，位于信号固定座上的上连接臂23上面装有信号板28，端部穿过信号固定座并装有第二磁钉29，底座板1上设置有与信号板28对应的光耦组件30和与第二磁钉29对应的第二传感器31，第二传感器31为霍尔传感器，信号板28与光耦组件30，第二磁钉29与霍尔传感器组件用于位置感知，输出位置信号，此信号输入到仪器上的控制系统，由控制系统实现对采血管夹紧程度的精确控制。
37.底座板1上端固定设置有升降架座32，升降架座32与底座板1垂直设置，升降架座32上设置有电动夹持器34和驱动电动夹持器34朝向或远离采血管运动的第三动力装置，第三动力装置为第三电机33，电动夹持器34的下端设置有试管盖夹爪35，试管盖夹爪35位于采血管正上方。
38.需要开盖或关盖时，第二直线电机17带动升降座15下移，驱动抱紧块19对采血管夹紧，第三电机33驱动电动夹持器34向采血管运动，试管盖夹爪35对采血管的盖帽夹紧，第一电机5带动回转主轴3旋转，从而带动上面的采血管转动，实现盖帽的打开或关闭。
39.第三电机33固定在升降架座32上，通过同步带36与电动夹持器34传动连接，升降架座32上设置有第一同步带轮37和第一同步带轮38，同步带36套装在第一同步带轮37和第一同步带轮38之间，第三电机33与第一同步带轮37连接。
40.升降架座32上还设置有第一滑轨39，第一滑轨39和同步带36平行，沿竖直方向设置，电动夹持器34上设置有与第一滑轨39配合的第一滑块，本实施例中，第一滑轨39由两侧
互相平行的滑轨板形成，第一滑轨39设置在电动夹持器34的中间位置，第一滑轨39的上端开口设置，滑轨板的上端靠近第一滑轨39的一侧为圆弧过渡。升降架座32上设置有与第一滑轨39平行的第二滑轨40，第二滑轨40上设置有配合的第二滑块41，第二滑块41上固定连接有第二轴承座43，第二轴承座43与同步带36固定连接，第二轴承座43上安装有第三轴承42，第三轴承42上套装有连接轴44，连接轴44的其中一端穿过第三轴承42并穿过电动夹持器34且固定连接有混匀齿轮45，本实施例中，如图7所示，第三轴承42和混匀齿轮45分别设置在电动夹持器34的两侧，同轴设置，连接轴44与电动夹持器34和混匀齿轮45固定连接，与第二轴承座43通过第三轴承42连接，第三电机33通过同步带36带动第二轴承座43沿第一滑轨39和第二滑轨40上下滑动，第二轴承座43通过第三轴承42和连接轴44带动电动夹持器34和混匀齿轮45上下滑动。本实施例中，为保证电动夹持器34运动的稳定性，升降架座32上设置有支撑片48，支撑片48上设置有竖直方向的滑槽49，连接轴44与混匀齿轮45连接的一端位于滑槽49内。
41.如图7所示，本实施例中，升降架座32上固定连接有与混匀齿轮45配合的齿条47，齿条47设置在第一滑轨39远离第二滑轨40的一侧，齿条47位于第一滑轨39上端开口的上方。第二滑轨40的长度高于齿条47高度，滑槽49上端的高度与齿条47高度平齐，摇匀时，第三电机33驱动电动夹持器34将试管盖夹爪35夹持采血管，第三电机33带动电动夹持器34向上运动，采血管被试管盖夹爪35夹起，直到电动夹持器34从第一滑轨39上端滑出，第三电机33继续转动，混匀齿轮45与齿条47啮合，第三电机33通过连接轴44带动混匀齿轮45在齿条47上往复运动，混匀齿轮45通过连接轴44带动电动夹持器34沿连接轴44做90度的旋转运动，带动采血管跟随往复转动，实现摇匀。
42.采血管摇匀功能的实现：将采血管放入试管座4后，如果需要血液样本摇匀的话，程序会控制电机将电动夹持器34往下移动至试管盖夹爪35能夹持到采血管的盖帽位置，由电动夹持器34驱动试管盖夹爪35将试管盖帽夹紧，之后，第三电机33将电动夹持器34往上移动至摇匀位置进行摇匀动作。摇匀完成后，按相反顺序将采血管放回至试管座4中，采血管夹紧功能的实现：由程序控制第二直线电机17通过推拉杆16拉动三个牵拉杆25往下移动，三个牵拉杆25分别驱动下连接臂24和抱紧块19通过连接轴44组成的四连杆机构。由四连杆机构驱动三个呈120度分布的抱紧块19及垫块27将采血管夹紧。
43.采血管的旋转功能实现：采血管被夹紧后，由第一电机5通过第一齿轮6和第二齿轮7驱动回转主轴3转动，安装在回转主轴3上的试管座4带动采血管实现转动功能。采血管的夹持组件通过升降座15中的第二轴承，随采血管一起转动。
44.采血管的开盖功能实现：采血管被夹紧后，程序会控制第三电机33将电动夹持器34往下移动至试管盖夹爪35能夹持到采血管的盖帽位置，由电动夹持器34驱动试管盖夹爪35将试管盖帽夹紧。再由程序控制第三电机33驱动同步带36，由同步带36带动第二导轨上的第二滑块41，由第二滑块41带动电动夹持器34往上移动。同时使采血管配合一个旋转动作，将采血管的盖帽取掉，从而实现了采血管的开盖功能。
45.采血管的盖帽功能实现：采血管被夹紧后，程序会控制第三电机33驱动电动夹持器34将夹有采血管盖帽的试管盖夹爪35往下移动到采血管的管口位置，随着采血管盖帽的下移，同时使采血管配合一个旋转动作，最终将盖帽盖在采血管上。
46.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
47.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。