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一种兼容多对象离心模块及自动化处理模块的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-29 11:04:07

本发明涉及医疗器械,具体而言,涉及一种兼容多对象离心模块及自动化处理模块。

背景技术:

1、生物相关样本的处理是最近这些年健康管理和诊断治疗之重点,随着人们对于健康水平的关注和诊疗技术的发展,对人体或者待检测对象污染风险低干扰影响较小的体外诊断技术将成为诊疗的重点发展技术,目前的体外诊断技术包含了各种不同类型的检测技术,应用较多的包含免疫发光、电化学发光以及pcr荧光扩增等检测技术,这其中多数检测对象以微小量的状态执行反应,因此保证反应试剂与样本液或者其衍生品的充分接触是反应准确执行的前提;目前为了提高反应检测效率一般将样本处理系统和检测系统设计为全自动形式,而自动化处理系统的高效性就要求在有限的时间内样本能够被快速处理,并能和反应试剂充分混合,特殊的一些反应例如pcr荧光扩增技术使用的反应容器的体积较小,试剂加入过程中可能产生微小气泡,而较小的反应容器内混合反应液所承受的毛细管力将成为主要阻力,甚至毛细管力的作用较重力作用更强,如此执行pcr扩增和后续检测结果可能都将受到影响;在实验室阶段的检测中或者小批量的检测中,可以配置单独的离心机使完成体系构建的反应管在扩增之前,执行高速离心操作进而可以将可能产生的气泡进行去除,也可以在一定程度上利用离心力来实现不同试剂的加速混匀,因此将离心机作为必要模块引入样本的自动化处理系统中也是合理且迫切的。

2、中国发明专利cn113617541b公开了一种在样本处理系统中布局了离心模块的方案,并从布局关系和离心模块的细节结构,限定了一种利用啮合传动实现多个样本同时离心处理的方案;美国发明专利us7195737b2公开的方案将多个离心模块设置在竖直布置的多个隔离空间中,并通过可开启或闭合的抽拉结构将离心模块抽出加载被离心对象,之后闭合完成离心,工作效率较高,然而实际使用中很难采用这种方案,主要因为离心模块的运动会产生较大幅度的振动,而堆叠的方案存在多个离心模块同时工作中产生共振等加剧不可靠性风险;us6455002b1则关注到了被离心对象重量差异可能导致的振动问题,在系统中配置称重设备,在离心之前采用称重设备称重的结果,为承载托盘分配不同的位置,进而减少离心过程中的不平衡问题;欧洲授权专利ep2660608b1公开的离心机模块不同承载位置需按照特定的顺序来配置样本管,并且可以按照旋转的不平衡度来调整加载的样本管进行配平,或者在样本管内添加稍微多量的其他反应试剂来调平的方案;中国发明专利申请cn116713132a则将离心机的转速降低控制方法设计为指数拟合类型的速度曲线,解决降速变化梯度过大造成的降速不平稳的振动等问题;us20080096749a1则提出了一种平衡旋转过程不平稳度的新思路,设计一种夹壁结构,并在夹壁结构内充注液体,当夹壁结构最内侧承接的离心对象重量不平衡时,可以通过将不同位置的夹壁层流体性联通,如此夹壁层中的液体将在离心力作用下自动分配直至平衡,这种设计结构较为复杂,实际应用中很少采用。

3、目前,大多数厂家对于离心设备在自动化样本处理系统中的应用均从离心不平衡产生源头进行设计,这种做法期望能在一定程度上减弱离心模块工作中不平稳运转的震动问题,但是这种振动实际很难避免,而这些振动使得整个系统运行的可靠度降低,尤其是医疗器械相关的高精度和高可靠度场景下,就更需要开发一种能减震吸振的离心模块,尤其是多离心对象复合型离心模块,被离心对象具有天然不等特性。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种兼容多对象离心模块及自动化处理模块,以解决现有技术中离心模块不平衡的振动不能最大限度地吸收和离心模块运行中振动对其它部件影响较大的问题。

2、本发明的实施例是这样实现的:

3、本发明实施例提供一种兼容多对象离心模块,其包括吸振基座;

4、上述吸振基座的顶部设有离心支撑架,上述离心支撑架靠近上述吸振基座的一端可拆卸地固定连接在上述吸振基座的顶部;

5、上述离心支撑架至少部分为空心结构,上述离心支撑架远离上述吸振基座的一端内部配置有离心驱动电机,上述离心驱动电机的输出轴连接有旋转台,上述旋转台圆周方向配置有对应多种不同离心对象的多组承载架,多组承载架每组包含多个承载单元,多个承载单元以间隔相同预设的间隔角度均匀分布在上述旋转台的圆周方向。

6、如此设置,使得离心模块不平衡的振动能最大限度的吸收,离心模块的振动对其它部件影响较小。

7、可选地:上述旋转台的中心转轴外壁固定套设有离心轴承,离心轴承的外壁固定套设有离心安装盘。

8、如此设置,这样使得上述旋转台能被上述离心驱动电机驱动平稳顺滑地绕中心转轴旋转,有效的降低了运行噪音和运行振动度。

9、可选地:上述离心安装盘与上述离心支撑架之间设有支架装配盘,上述支架装配盘与上述离心安装盘之间设有若干缓震单元,若干上述缓震单元沿上述离心安装盘的周向均匀且间隔分布;

10、上述支架装配盘可拆卸的固定连接在上述离心支撑架的顶端,若干上述缓震单元的一端均固定连接在上述支架装配盘上,若干上述缓震单元的另一端均固定连接在上述离心安装盘上。

11、如此设置,上述缓震单元能作为初级减震结构减弱上述旋转台离心运转过程中产生的振动,保证离心模块运行可靠性。

12、可选地:上述缓震单元由橡胶制成,上述缓震单元的硬度不低于肖氏a50。

13、如此设置,上述缓震单元具有的特定强度能保证上述缓震单元受压变形量不至于过大,有效的提高了上述缓震单元的使用寿命,缓震效果明显。

14、可选地:上述吸振基座为非金属材料,其为人工石材或天然石材或者陶瓷或石膏或塑料以及非金属多孔材料的至少一种。

15、如此设置,上述吸振基座采用非金属材料是利用了这种非金属材料形成的基础单元所具有的振动传递惰性特性,并按照吸振储能能量需求将上述吸振基座配置为具有预设体积的形态,能有效的吸收振动。

16、可选地:多组承载架包含多联管型扩增耗材架和用于承载待分装的试剂管架。

17、如此设置,上述多联管型扩增耗材架便于多个试管装配,便于多个试管同时做离心运动,当上述多联管型扩增耗材架有待离心物品时,上述试剂管架则能作为配重部,能一定程度减小多个试管离心运转中的振动度,反之,上述试剂管架上的待离心物品需要离心旋转时,上述多联管型扩增耗材架则能作为配重部,也能一定程度减小待离心物品在离心运转中的振动度。

18、可选地:上述离心驱动电机驱动多组承载架以2500rpm~5000rpm的转速旋转运动。

19、如此设置,能够保证离心效果和达到系统运行中振动度的平衡要求。

20、可选地:离心模块还包括用于离心旋转过程中限定多个承载单元的任一倾斜角度的离心角度约束单元。

21、如此设置,为了更低成本且高效地实现多个承载单元的统一约束,每个承载单元的约束单元类型和配置位置均相同,进而使试剂管或扩增耗材呈现出不同的倾斜状态。

22、可选地:离心模块还包括具有电动开合盖板的离心腔室,上述旋转台和多组承载架均配置于上述离心腔室内。

23、如此设置,上述离心腔室能够减小离心模块与其他部件或者模块的相互影响。

24、可选地:上述离心支撑架靠近上述吸振基座的一端具有安装盘,上述离心支撑架通过上述安装盘螺栓连接在上述吸振基座的顶面上。

25、如此设置,通过上述安装盘实现上述离心支撑架与上述吸振基座相互连接,有效的扩大了上述吸振基座受力面积,进而更加有利于分散上述离心支撑架传递下来的重力,进而有利于振动在传递过程中进行最大限度的吸收,同时,能极大幅度减弱甚至消除由于离心运转而产生的振动,如此可以避免离心模块配置对系统内其他运行模块的影响。

26、可选地:上述离心支撑架的外壁上设有若干强化肋,若干上述强化肋沿上述离心支撑架的径向均匀分布,若干上述强化肋固定连接在上述安装盘与上述离心支撑架外壁之间的夹角处。

27、如此设置,若干上述强化肋的设置能够增强上述离心支撑架的强度和稳定性,有利于振动传递而不被破坏。

28、可选地:上述旋转台的中心转轴连接有离心联轴器,上述离心联轴器固定连接在上述离心驱动电机的电机输出轴上。

29、如此设置,上述离心联轴器可以实现1:1的传动比输出,确保了上述旋转台旋转的振动相对较小,减弱了运行噪音和运行振动度。

30、可选地:上述离心联轴器的外部配置有护套,上述护套的上部可拆卸的连接在离心安装盘上,上述护套的下端可拆卸的连接在上述离心驱动电机上。

31、如此设置,在离心运转过程中,上述离心驱动电机运行产生的振动也将传递至上述离心安装盘,如此上述缓震单元和上述吸振基座能实现两级振动吸振缓震的效果。

32、在本实施例的一种实施方式中:还提供一种兼容多对象离心模块的自动化处理模块,处理模块包含第一转移组件和第二转移组件,上述第一转移组件具有第一转移单元和第一跨梁,上述第一转移单元配置于上述第一跨梁上并能被驱动沿x、y和z轴运动,上述第二转移组件具有第二转移单元和第二跨梁,上述第二转移单元配置于上述第二跨梁上,上述第一跨梁的运动行程与上述第二跨梁的运动行程至少部分重叠,上述第一转移组件和上述第二转移组件的设置能够保证不同转移对象能被可靠高效地转移。

33、综合以上描述,本发明公开的一种兼容多对象离心模块及自动化处理模块具有离心模块不平衡的振动能最大限度的吸收,离心模块运行中振动对其它部件影响较小,保证溶液或试剂几乎不会因为沾壁问题而使反应体系存在较大误差也能保证离心效率更高和保证了系统的高效自动化运行。

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