管件自动开盖取液系统及智能实验室的制作方法

文档序号:14934706发布日期:2018-07-13 19:03阅读:164来源:国知局

本发明涉及医疗器械领域,具体而言,涉及管件自动开盖取液系统及智能实验室。



背景技术:

机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。

随着机器人技术的持续发展进步,机器人已经逐渐开始在各行各业开始代替人类进行工作,一些医院和化学实验室内也开始引用机器人。在医院和化学实验室内,有一项重要且频繁的工作就是打开装有试剂、标本等液体的试管、离心管和pcr管等的管盖,并从管中抽取液体,以前这一操作都是由人工完成。当采用机器人代替人工作时,现有的机器人无法快速高效的给管件开盖以及取出管件内的液体。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明提供了管件自动开盖取液系统及智能实验室。具体地,其技术方案如下:

一种管件自动开盖取液系统,包括:

管座,所述管座的上表面设置有若干个用于放置管件的凹槽;

起子,所述起子包括第一本体和相对于所述第一本体弯折预设角度的第二本体,所述第二本体上设置有用于卡接管盖的卡口;

机器人,用于夹持并掰动所述第一本体使所述管盖在所述卡口的带动下打开。

在一些优选的实施方式中,所述卡口贯穿所述第二本体,所述卡口的长度大于所述管盖的长度,所述卡口的宽度小于所述管盖的宽度。

在一些优选的实施方式中,所述第一本体和所述第二本体形成l形结构。

一种智能实验室,包括管件自动开盖取液系统,所述管件自动开盖取液系统包括管座、起子和机器人,所述管座的上表面设置有若干个用于放置管件的凹槽,所述起子包括第一本体和相对于所述第一本体弯折预设角度的第二本体,所述第二本体上设置有用于卡接管盖的卡口,所述机器人上设置有机械手,所述机械手被配置为能够夹持并掰动所述第一本体使所述管盖在所述卡口的带动下打开。

在一些优选的实施方式中,所述卡口贯穿所述第二本体,所述卡口的长度大于所述管盖的长度,所述卡口的宽度小于所述管盖的宽度。

在一些优选的实施方式中,所述智能实验室还包括工作台组件和外壳组件,所述外壳组件和所述工作台组件之间设置有用于在室内与室外之间传送物料的传送窗,所述传送窗的顶部设置有供所述机器人从所述传送窗中取物料的物料传送口,所述管座设置在所述传送窗的顶部。

在一些优选的实施方式中,所述管座和所述传送窗之间设置有直线驱动机构,所述直线驱动机构的定子连接传送窗,所述直线驱动机构的动子连接所述管座并带动所述管座在所述传送窗的顶部移动。

在一些优选的实施方式中,所述传送窗的顶面设置有若干个导轨安装条,所述导轨安装条上设置有与所述导轨安装条数量相同且一一对应的直线导轨,各所述直线导轨上连接有管座安装板,所述管座设置在所述管座安装板上。

在一些优选的实施方式中,所述智能实验室还包括起子安装架,用于安装所述起子。

在一些优选的实施方式中,所述起子安装架固定在所述管座安装板上。

本发明至少具有以下有益效果:

本发明中,管座的上表面设置有若干个用于放置管件的凹槽,用机器人可以将装有试剂、标本等液体的试管、离心管和pcr管等管件竖立在凹槽中,然后机器人可以夹持起子使起子的卡口卡接管盖,机器人掰动起子便能打开管盖,方便机器人操控移液枪从管件中取出液体。由此,本发明提供了一种能够自动打开管件的盖子并能自动取液的管件自动开盖取液系统及智能实验室。而且使用的管座和起子结构简单、运行可靠、效率高。进一步地,能够在同一管座上进行多个及多种管件的开盖取液操作。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1是本发明实施例中管座、管座安装板和起子架组合体的第一斜视图;

图2是本发明实施例中管座、管座安装板和起子架组合体的第二斜视图;

图3是本发明实施例中起子的第一斜视图;

图4是本发明实施例中起子的第二斜视图;

图5是本发明实施例中起子架的斜视图;

图6是本发明实施例中智能实验室的斜视图;

图7是本发明实施例中传送窗、管座、管座安装板和起子架组合体的斜视图。

主要元件符号说明:

100-机器人;201-直线驱动机构;210-管座;220-起子;221-第一本体;222-第二本体;223-卡口;224-第一限位槽;225-第二限位槽;230-管件;240-起子安装架;241-定位柱;242-起子安装槽;250-管座安装板;261-第一导轨安装条;262-第二导轨安装条;271-第一直线导轨;272-第二直线导轨;281-第一缓冲柱;282-第二缓冲柱;291-第一刚性限位柱;292-第二刚性限位柱;300-传送窗;310-物料传送口。

具体实施方式

在下文中,将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例,并且可在其中做出调整和改变。然而,应理解:不存在将本发明的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图,而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中,可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在,并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外,如在本发明的各种实施例中所使用,术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中,表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如,表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件,不过可不限制相应组成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如,第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置,尽管二者都是用户装置。例如,在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,同样地,第二元件也可被称为第一元件。

应注意到:在本发明中,除非另有明确的规定和定义,“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也是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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,本领域的普通技术人员需要理解的是,文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系,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装置或者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。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用,单数形式意在也包括复数形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

请一并参阅图1-图5,本实施例提供了一种管件自动开盖取液系统,包括管座210、起子220和机器人100。其中,管座210用于放置待开盖及取出液体的管件230,管座210的上表面设置有若干个用于放置管件230的凹槽。优选地,凹槽的数量为多个,例如四个、五个。本实施例中,凹槽的形状和尺寸与管件230相匹配,对于圆形的管件230,凹槽的形状也为圆形,凹槽的深度优选超过管件230长度的一半以上。优选地,凹槽具有多种形状和尺寸,使得多种不同类型的管件230能够在管座210上完成开盖及取液操作。

在本实施例中,起子220包括第一本体221和相对于第一本体221弯折预设角度的第二本体222,第二本体222上设置有用于卡接管盖的卡口223。优选地,第一本体221和第二本体222为具有相互弯折的板。

优选地,第一本体221和第二本体222形成l形结构。

优选地,卡口223贯穿第二本体222,卡口223的长度大于管盖的长度,卡口223的宽度小于管盖的宽度。作为一种优选的卡口223,本实施例中的卡口223为方形卡口223。

在本实施例中,机器人100用于夹持并掰动第一本体221使管盖在卡口223的带动下打开。作为一种优选的机器人100,其为双臂机器人100,包括躯干部、左手臂组件、右手臂组件和承载立柱,躯干部可转动地被支撑在承载立柱上方,左手臂组件由躯干部的左侧伸出,右手臂组件由躯干部的右侧伸出,左手臂组件的前端设置有第一机械手,右手臂组件的前端设置有第二机械手。

在本实施例中,由于管座210的上表面设置有若干个用于放置管件230的凹槽,用机器人100可以将装有试剂、标本等液体的试管、离心管和pcr管等管件230竖立在凹槽中,然后机器人100可以夹持起子220使起子220的卡口223卡接管盖,机器人100掰动起子220便能打开管盖,方便机器人100操控移液枪从管件230中取出液体。由此,本实施例提供了一种能够自动打开管件230的盖子并能自动取液的管件自动开盖取液系统,使得装有试剂、标本等液体的试管、离心管和pcr管等管件230的开盖及取液能够自动化,而且该管件自动开盖取液系统中使用的管座210和起子220结构简单、运行可靠、效率高,能够在同一管座210上进行多个及多种管件230的开盖取液操作。

实施例2

请同时参阅图6、图7,本实施例提供了一种智能实验室,包括管件自动开盖取液系统,管件自动开盖取液系统包括管座210、起子220和机器人100。

其中,管座210用于放置待开盖及取出液体的管件230,管座210的上表面设置有若干个用于放置管件230的凹槽。优选地,凹槽的数量为多个,例如四个、五个。本实施例中,凹槽的形状和尺寸与管件230相匹配,对于圆形的管件230,凹槽的形状也为圆形,凹槽的深度优选超过管件230长度的一半以上。优选地,凹槽具有多种形状和尺寸,使得多种不同类型的管件230能够在管座210上完成开盖及取液操作。

在本实施例中,起子220包括第一本体221和相对于第一本体221弯折预设角度的第二本体222,第二本体222上设置有用于卡接管盖的卡口223。优选地,第一本体221和第二本体222为具有相互弯折的板。

优选地,第一本体221和第二本体222形成l形结构。

优选地,卡口223贯穿第二本体222,卡口223的长度大于管盖的长度,卡口223的宽度小于管盖的宽度。作为一种优选的卡口223,本实施例中的卡口223为方形卡口223。

在本实施例中,机器人100用于夹持并掰动第一本体221使管盖在卡口223的带动下打开。作为一种优选的机器人100,其为双臂机器人100,包括躯干部、左手臂组件、右手臂组件和承载立柱,躯干部可转动地被支撑在承载立柱上方,左手臂组件由躯干部的左侧伸出,右手臂组件由躯干部的右侧伸出,左手臂组件的前端设置有第一机械手,右手臂组件的前端设置有第二机械手。

在本实施例中,智能实验室还包括工作台组件和外壳组件,外壳组件和工作台组件之间设置有用于在室内与室外之间传送物料的传送窗300,传送窗300的顶部设置有供机器人100从传送窗300中取物料的物料传送口310,管座210设置在传送窗300的顶部。

优选地,管座210和传送窗300之间设置有直线驱动机构201,直线驱动机构201的定子连接传送窗300,直线驱动机构201的动子连接管座210并带动管座210在传送窗300的顶部移动。由于设置有能够带动管座210在传送窗300的顶面移动的直线驱动机构201,可以根据需要调整管座210的位置,在传送窗300不使用时,管座210移动到传送窗300的中央,便于机器人100在这一位置对管件230进行开盖取液操作,机器人100容易定位、操作,且避免机械手产生死角,当传送窗300使用时,管座210能够移动到传送窗300的边缘位置,为机器人100操控传送窗300提供足够的空间。通过上述设计,提高了系统的柔性,且能够减少管座210占用的空间。

作为一种优选的直线驱动机构201,该直线驱动机构201为气缸,气缸的动子为活塞杆,气缸的定子为缸体,缸体的两端通过角块和螺栓固定在传送窗300的顶面。

优选地,传送窗300的顶面设置有若干个导轨安装条,导轨安装条上设置有与导轨安装条数量相同且一一对应的直线导轨,各直线导轨上连接有管座安装板250,管座210设置在管座安装板250上。

进一步优选,导轨安装条的数量为两个,分别是第一导轨安装条261和第二导轨安装条262。相应地,直线导轨的数量为两个,分别是第一直线导轨271和第二直线导轨272,第一直线导轨271安装在第一导轨安装条261的上方,第二直线导轨272安装在第二导轨安装条262的上方。管座安装板250的下表面的两端分别连接,第一直线导轨271和第二直线导轨272,并由第一直线导轨271和第二直线导轨272支撑。

优选地,传送窗300的顶部设置有若干个缓冲限位组件,缓冲限位组件包括弹性缓冲柱、刚性刚性限位柱和固定座。弹性缓冲柱和刚性刚性限位柱都设置在固定座上,固定座设置在传送窗300的顶部。进一步优选,缓冲限位组件的数量为两个,分布在管座安装板250的面向传送窗300中央一侧的两端,第一个缓冲限位组件中的第一弹性缓冲柱281对管座安装板250进行缓冲,第一刚性限位柱291对管座安装板250进行限位,第二个缓冲限位组件中的第二弹性缓冲柱282对管座安装板250进行缓冲,第二刚性限位柱292对管座安装板250进行限位。

优选地,智能实验室还包括起子安装架240,用于安装起子220。作为一种优选的起子安装架240,其为l型结构,起子安装架240上设置有与起子220的第二本体222外形匹配的起子安装槽242。

优选地,起子安装架240上设置有定位柱241。

优选地,起子220的第一本体221的正面设置有第一限位槽224,第二本体222的反面设置有第二限位槽225。第一限位槽224的其中一侧延伸到第一本体221的边缘,第二限位槽225包括相互连通的横槽和竖槽,横槽的一侧延伸到第一本体221的边缘,竖槽的一侧延伸到第一本体221的边缘。本实施例中,由于设置有第一限位槽224和第二限位槽225,且第一限位槽224的其中一侧延伸到第一本体221的边缘以及第二限位槽225中横槽的一侧延伸到第一本体221的边缘,使得机器人100的机械手能够从边缘进入第一限位槽224和第二限位槽225,进而牢固地夹持起子220。同样地,定位柱241也能从竖槽的边缘进入,进而将起子220定位在起子安装架240上,防止放置在起子安装槽242内的起子220倾倒。

优选地,起子安装架240固定在管座安装板250上。由于起子安装架240固定在管座安装板250上,其不会额外占用智能实验室内工作台组件的空间,且便于机器人100就近取用起子220,提高了工作效率。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

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