条码扫描装置的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种条码扫描装置。

背景技术：

试剂检验前，为了将检测样本信息与检测结果相对应，对装有试剂样本的试管上贴的条码标示信息进行扫描识别和录入，现多采用人工手持条码录入器将试管从管架上单个拿出分别进行扫描识别、录入，劳动强度大、扫描速度慢、工作效率低，容易出现错扫、漏扫的情况，另外操作人员可能会接触到试剂样本，对样本造成污染，并对操作人员造成潜在的安全威胁。

现有技术中公开了一种条码扫描装置，该条码扫描装置包括底板、导向条、扫描枪以及管架，多个导向条并排设置在底板上，扫描枪安装在底板的一旁，管架底部设置有与导向条相适配的凹槽，在进行条码扫描时，通过手持管架，将管架沿着导向条推入，扫描枪依次对管架上的条码进行扫描，条码的信息则被录入。这种结构的条码扫描装置，在扫描过程中若推入速度过快，则会出现漏扫的情况，需要通过手动推入管架进行扫描，自动化程度较低；另外由于需要手持管架，管架在扫描过程中不够平稳，易出现颠簸。

因此需要一种自动化程度高、传动平稳的条码扫描装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种条码扫描装置，旨在解决现有技术中条码扫描装置自动化程度低、传动不够平稳的问题。

为了实现发明目的，一种条码扫描装置，包括底板、同步轮安装板、管架、传动机构、扫描机构以及位置检测机构，两个同步轮安装板相平行的固定安装在底板上；

所述传动机构包括第一动力装置、同步轮和同步带，两个同步轮安装板上分别安装着一同步轮，两个同步轮均通过第一动力装置的驱动而转动，并且每一个同步轮上分别设置有一同步带；

所述管架用于放置多个容器，管架的一端放置于一同步带上，管架的另一端放置于另一同步带上；

所述位置检测机构包括分度码盘检测器和具有多个刻度的分度码盘，所述分度码盘固定于同步轮上，所述分度码盘检测器用于对同步轮的转动角度进行监测；

所述扫描机构设置在底板上，扫描机构用于对管架上的容器的条码进行扫描。

其中，所述位置检测机构还包括多个位置感应器，所述位置感应器安装在同步轮安装板上，用于感应管架的位置。

进一步的，所述位置感应器为红外位置感应器。

进一步的，所述两个同步轮安装板中至少有一个同步轮安装板上排列固定有八个位置感应器。

其中，所述分度码盘的刻度为设置在分度码盘上的通孔，所述分度码盘检测器具有信号发射端和信号接收端，信号发射端和信号接收端分别位于分度码盘的两侧。

其中，所述传动机构还包括同步转轴、第一转动轮以及传动皮带；所述第一动力装置为第一步进电机，所述同步转轴与第一步进电机的输出轴连接；所述第一转动轮和所述同步轮固定在同一转轴上并分别安装于同步轮安装板的两侧，所述传动皮带设置于同步转轴和第一转动轮上。

进一步的，所述传动机构还包括第二转动轮，所述第二转动轮固定在同步转轴上，所述传动皮带设置于第一转动轮和第二转动轮上。

进一步的，所述传动机构还包括张紧轮，所述张紧轮固定在同步轮安装板上，用于张紧所述的传动皮带。

其中，所述同步带上设置有多个用于对管架定位的小凸台，并且每一个同步带上相邻的小凸台之间的距离均相等。

进一步的，所述管架的一端放置于一同步带上相邻两个小凸台之间，管架的另一端放置于另一同步带上相邻两个小凸台之间，相邻管架之间的距离均相等。

进一步的，所述分度码盘八分度码盘，所述分度码盘每转动一个分度，所述同步带带动管架移动一个相邻管架之间的距离。

其中，所述扫描机构包括第二步进电机、丝杆、直线导轨和扫描器，所述第二步进电机固定在底板上，所述丝杆与第二步进电机的输出轴连接，所述扫描器滑动设置于直线导轨上，且所述扫描器通过丝杆的驱动在直线导轨上滑动。

进一步的，它还包括步进电机驱动器，所述步进电机驱动器固定于所述的底板上。

由上可知，本发明通过扫描机构、传动机构和位置检测机构的配合，实现了多排管架上容器条码的扫描，与现有技术中通过手持扫描器进行扫描或者手动推入管架进行扫描的方式相比，其自动化程度高，管架在扫描、移动过程中无人为因素对其造成干扰，管架不会出现颠簸，传动平稳，并且不会出现漏扫、错扫的情况。

附图说明

图1为本发明一个示例中条码扫描装置的结构示意图。

图2为本发明另一个示例中同步轮、同步带和同步轮安装板的结构示意图。

图3为本发明另一个示例中条码扫描装置的结构示意图。

图4为本发明另一个示例中条码扫描装置的结构示意图。

图5为本发明另一个示例中同步轮、同步带和同步轮安装板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

本发明提出第一实施例，本实施例提出了一种条码扫描装置，如图1所示，为所述条码扫描装置的俯视图，条码扫描装置包括底板10、同步轮安装板20、管架30、传动机构、扫描机构40以及位置检测机构，两个同步轮安装板20相平行的固定安装在底板10上；所述传动机构包括第一动力装置501、同步轮502和同步带503，两个同步轮安装板20上分别安装着一同步轮502，两个同步轮502均通过第一动力装置501的驱动而转动，并且每一个同步轮502上分别设置有一同步带503；所述管架30用于放置多个容器，管架30的一端放置于一同步带503上，管架30的另一端放置于另一同步带503上；所述位置检测机构包括分度码盘检测器601和具有多个刻度的分度码盘602，所述分度码盘602固定于同步轮502上，所述分度码盘检测器601用于对同步轮502的转动角度进行监测；所述扫描机构40设置在底板10上，扫描机构40用于对管架30上的容器的条码进行扫描。

本发明通过上述的条码扫描装置，用于对容器上的条码进行扫描，所述容器可以是抗凝血管，也可以是装有试剂的试管；在本发明的以下示例中，均以容器为装有试剂的试管进行说明。结合上述所述的条码扫描装置的结构，我们对其工作过程进行描述，往所述同步带503上的初始位置放置第一个管架30后，所述扫描机构40则依次对管架30上试管的条码进行扫描，当管架30上试管的条码全部扫描完成后，控制系统则发送指令控制第一动力装置501带动两个同步轮502同时转动，从而驱动两个同步带503同时转动，进而带动位于同步带503上的管架30移动；由于分度码盘602和分度码盘检测器601的作用，可以对所述同步轮502的转动进行实时的监测，当同步轮502转动设定的角度后，分度码盘检测器601则检测到相应的信号，通过将信号发送至控制系统，控制系统则控制第一动力装置501停止运行，同步带503则带动管架30移动出一个相邻管架30之间的距离，此时同步带503上用于放置管架30的初始位置则空置出来，用来放置第二个管架30，重复上述的步骤上，所述的同步带503上则可以放置多个管架30。

本示例中，通过位置检测机构的作用，可以精确的检测并控制同步轮502的转动角度，从而对同步轮502上管架30的移动进行控制；通过扫描机构40、传动机构和位置检测机构的配合，实现了多排管架30上试管条码的扫描，与现有技术中通过手持扫描器进行扫描或者手动推入管架进行扫描的方式相比，其自动化程度高，管架在扫描、移动过程中无人为因素对其造成干扰，管架不会出现颠簸，传动平稳，并且不会出现漏扫、错扫的情况。一般而言，条码扫描装置需要配合其他的机构来实现相应的所需功能，因此条码扫描装置设计为例如核酸提取装置或基因测序装置的一部分。现有技术中条码扫描装置，一般需要单独预留条码扫描的位置以及管架扫描后的放置位置，造成了条码扫描装置整体的体积较大，所占据核酸提取装置或基因测序装置的空间过大，增大了核酸提取装置或基因测序装置整体的体积。而对于本示例中的条码扫描装置，由于采用两条同步带503结构的设计，将管架30的一端放置在其中一条同步带503上，管架30的另一端放置于另一条同步带503上，管架30上试管的条码在扫描后，通过同步带503的转动而离开放置管架30的初始位置，但管架30并未从所述的同步带503上取下，当所有的管架30均扫描完成后，多排管架30并排放置于同步带503上，因此同步带503不仅具有使管架30移动的功能，还具有放置管架30的功能，从而将条码扫描的位置以及管架30的放置位置合在一起，缩小了条码扫描装置整体的体积，当条码扫描装置设计为核酸提取装置或基因测序装置的一部分时，则节省了核酸提取装置或基因测序装置内部的空间。

如图2所示，在图1所述示例的基础上，本发明还提出了另一示例，对于所述的底板10、同步轮安装板20、管架30、传动机构以及扫描机构40的结构均与图1所述示例中的相同，因此本示例中则不对上述的结构进行详细的说明。在本示例中，所述位置检测机构还包括多个位置感应器603，所述位置感应器603安装在同步轮安装板20上，用于感应管架30的位置，所述位置感应器603优选为红外位置感应器。如图2所示，为所述同步轮安装板20内侧面的结构示意图，所述同步轮502和从动轮转动安装于同步轮安装板20上，同步带503套在同步轮502和从动轮504上，多个位置感应器603依次固定于同步轮安装板20的上方位置，用于感应放置于同步带503上的管架30的位置。本示例中，同步轮安装板20上排列固定有八个位置感应器603，当然所述位置感应器603的数量可以根据需要进行调整，例如在所述同步带503上需要放置十个管架30时，所述同步轮安装板的上方位置则可以排列固定十个位置感应器603，本发明并不对位置感应器的数量进行限定，位置感应器603的数量可以根据管架的数量进行调整。需要说明的是，由于底板10上设置有相平行的两个同步轮安装板20，因此可以在其中一个同步轮安装板20的上方位置排列固定多个位置感应器603，也可以在每一个同步轮安装板20的上方位置均固定多个位置感应器603，这两种方案均可以用于感应管架30的位置；在本示例中，由于位置检测机构还包括分度码盘602和分度码盘检测器601，在判断管架30是否移动到指定的位置过程中，需通过分度码盘检测器601的检测和位置感应器603的检测配合实现，具体实现过程如下：分度码盘检测器601用于检测同步轮502的转动角度，通过对同步轮502转动角度的控制，则可以控制管架30的移动距离，而位置感应器603则用于检测同步带503相应的位置上是否有对应的管架30；将所述同步轮502转动角度的数据与位置感应器603感应到管架30的数据进行收集，当同时具有两种数据时，说明管架30的位置无误，扫描机构40和第一动力装置501才能继续运行；当只有其中一项数据时，扫描机构40和第一动力装置501则停止运行，其中，若分度码盘检测器601检测到同步轮502的转动角度无误，但位置感应器603并未检测到管架30时，则说明管架30并未移动至所需的位置，出现了偏差，这种检测判断的方式避免了同步带503出现打滑而导致管架30未移动所需的位置的情况。另外，在两个同步轮安装板20上分别设置对应的位置感应器603时，即在管架30的两端分别设置对应的位置感应器603，通过检测管架30两端的位置，还可以判断该管架30在两条同步带503上是否发生倾斜。通过上述的判断过程，本示例中条码扫描装置的位置检测机构，相比现有技术，大大的提高了管架30传动的精度，避免了管架30在传动过程中位置出现偏差。

对于所述的条码扫描装置，本发明还提出了一示例，条码扫描装置包括底板10、同步轮安装板20、管架30、扫描机构40以及位置检测机构，在本示例中底板10、同步轮安装板20、管架30、扫描机构40以及位置检测机构的结构均与上述示例中的结构相同，因此在本示例中则不对其进行详细的描述。在本示例中，所述传动机构包括一同步转轴，所述第一动力装置501为第一步进电机，所述同步转轴与第一步进电机的输出轴连接，所述同步轮502固定在同步转轴上，通过第一步进电机的带动而转动，同步轮502带动同步轮502转动，同步轮502则带动同步带503旋转，实现管架30的移动。

对于所述的条码扫描装置，如图3所示，本发明还提出了一示例，所述条码扫描装置包括底板10、同步轮安装板20、管架30、传动机构、扫描机构40以及位置检测机构，两个同步轮安装板20相平行的固定安装在底板10上；所述传动机构包括第一动力装置501、同步轮502和同步带503，两个同步轮安装板20上分别安装着一同步轮502，两个同步轮502均通过第一动力装置501的驱动而转动，并且每一个同步轮502上分别设置有一同步带503；所述管架30用于放置多个试管，管架30的一端放置于一同步带503上，管架30的另一端放置于另一同步带503上；所述扫描机构40设置在底板10上，扫描机构40用于对管架30上的试管的条码进行扫描。

本示例中，所述传动机构还包括同步转轴505、第一转动轮506、第二转动轮507以及传动皮带508；所述第一动力装置501为第一步进电机，所述同步转轴505与第一步进电机的输出轴连接；所述第一转动轮506和所述同步轮502固定在同一转轴上并分别安装于同步轮安装板20的两侧，所述第二转动轮507固定在同步转轴505上，所述传动皮带508设置于第一转动轮506和第二转动轮507上。第一步进电机带动同步转轴505转动，通过第二转动轮507、传动皮带508以及第一转动轮506的传动作用，带动同步轮502转动，同步轮502则带动同步带503旋转，实现管架30的移动。由于管架30通过同步带503的带动而移动，无需通过推架等结构实现管架30的移动，因此管架30移动更为平稳，防止试管内的试剂出现振荡。另外，在本示例中，所述位置检测机构包括分度码盘检测器601、分度码盘602以及图2所述示例中的位置感应器603，其中对于位置感应器603的具体形式在本示例中不作详细描述；所述分度码盘602固定于第一转动轮506上，分度码盘检测器601设置在分度码盘602的一侧，由于所述的同步轮502和第一转动轮506固定在同一转轴上，因此第一转动轮506的转动角度即为同步轮502的转动角度。分度码盘602上具有多个刻度，在本示例中该刻度即为设置在分度码盘602上的通孔，该通孔可以为圆形的通孔、方形的通孔等，在本示例中所述的刻度为设置在分度码盘602上的长条形的通孔。所述分度码盘检测器601具有信号发射端和信号接收端，信号发射端和信号接收端分别位于分度码盘602的两侧，当分度码盘602的转动至设定的角度后，长条形通孔则位于信号发射端和信号接收端之间，信号接收端则接收来自于信号发射端的信号。更进一步的，所述管架30传动机构还包括张紧轮，所述张紧轮固定在同步轮安装板20上，用于张紧所述的传动皮带508。本方案中，通过同步转轴505的转动，第二转动轮507、传动皮带508以及第一转动轮506的传动作用，带动同步轮502转动，同步轮502则带动同步带503旋转，实现管架30的移动；通过扫描机构40的配合，实现了多排管架30上试管条码的扫描，与现有技术中通过手持扫描器进行扫描或者手动推入管架进行扫描的方式相比，其自动化程度高，管架在扫描、移动过程中无人为因素对其造成干扰，管架不会出现颠簸，传动平稳，并且不会出现漏扫、错扫的情况。另外，在本示例中，通过对第一转动轮506、第二转动轮507直径大小的设计，可以实现对管架30移动速度的控制，第一步进电机转速不变的情况下，第一转动轮506与第二转动轮507的直径比越大时，所述同步轮502、同步带503的转速越慢，管架30的移动速度则越慢。

在图3所述示例的基础上，如图4所示，本发明还提出了一示例，在本示例中，条码扫描装置包括底板10、同步轮安装板20、管架30、传动机构、扫描机构40以及位置检测机构，其中所述的底板10、同步轮安装板20、管架30、传动机构以及位置检测机构的结构均与图3所述示例的结构相同，因此本示例中不再赘述。如图4所示，本示例中，所述扫描机构40包括第二步进电机401、丝杆402、直线导轨403和扫描器404，所述第二步进电机401固定在底板10上，所述丝杆402与第二步进电机401的输出轴连接，所述扫描器404滑动设置于直线导轨403上，且所述扫描器404通过丝杆402的驱动在直线导轨403上滑动。通过这种结构，当往所述的同步带503的初始位置放置第一个管架30后，第二步进电机401则启动，带动丝杆402转动，扫描器404上设置有与丝杆402相配合的丝杆螺母，扫描器404则在丝杆402的带动下沿直线导轨403滑动，扫描器404则对管架30上试管的条码进行扫描。当扫描器404对第一个管架30上试管的条码扫描完成后，该扫描器404则返回至原始位置，具体地，可以在所述直线导轨403的最右端设置一接触开关，扫描器404运动至最右端时，接触到该接触开关，接触开关则发送信号至控制系统，控制系统则发送指令，控制第二步进电机401，使之反向转动，丝杆402则带动扫描器404返回至原始位置，同样的，在原始位置可设置一接触开关，通过该接触开关使第二步进电机401停止转动，扫描器404则停在原始位置。另外，在扫描器404对试管的条码进行扫描的过程中，如若试管上的条码不能够被扫描器404识别，扫描器404可将该数据记录，反馈至外部的控制系统中；另外，外部的显示装置和报警装置电性连接在控制系统上，所述的控制系统可以将未识别的试管在显示装置上进行显示，或者控制系统可以控制报警装置发出报警信号。本示例的条码扫描装置，其管架30的移动、扫描器404的移动均实现了自动化，实现了条码的自动化扫描，与现有技术中通过手持扫描器404进行扫描或者手动推入管架30进行扫描的方式相比，其自动化程度高，管架30在扫描、移动过程中无人为因素对其造成干扰，管架30不会出现颠簸，传动更为平稳，并且不会出现漏扫、错扫的情况。在上述示例的基础上，所述条码扫描装置还包括步进电机驱动器70，所述步进电机驱动器70固定于所述的底板10上，步进电机驱动器70连接于所述的第一步进电机和第二步进电机401上，控制第一步进电机和第二步进电机401的转动。

在上述任意示例的基础上，如图5所示，对于所述的同步带503，本发明提出了一示例，在本示例中，所述的同步带503上设置有多个用于对管架30定位的小凸台5031，小凸台5031的截面为方形，并且每一个同步带503上相邻的小凸台5031之间的距离均相等；所述管架30的一端放置于一同步带503上相邻两个小凸台5031之间，管架30的另一端放置于另一同步带503上相邻两个小凸台5031之间，相邻管架30之间的距离均相等。本示例中，相邻小凸台5031之间的距离等于或者略大于管架30的宽度，在放置管架30时，刚好将管架30的一端放置于两个小凸台5031之间，这种结构的设计，便于管架30的定位，增加了放料的可操作性；另外小凸台5031还可以对抗凝管架30起到一定的保护作用，防止管架30在误碰时发生倾斜而导致液体流出。进一步的，在本示例中，同步带503上总共设置有九个小凸台5031，总共则具有八个用于放置管架30的位置，对应于每一个管架30，同步轮安装板20上分别固定安装着一位置感应器603，用于分别对每一个管架30进行感应。相应的，在本示例中所述的分度码盘602为八分度码盘，因此当分度码盘602每转动一个分度，同步带503则带动管架30移动一个相邻管架30之间的距离，当所述分度码盘602转动一周后，同步带503上八个用于放置管架30的位置则均放入了管架30。需进行说明的是，所述位置感应器603的数量根据管架30的数量进行调整，当同步带503上设置八个管架30时，同步轮安装板20的上方位置则排列固定着八个位置感应器603，当同步带503上设置十个或十二个管架时，同步轮安装板20的上方位置则排列固定着十个或十二个位置感应器；另外，所述分度码盘602的分度也可以根据位置感应器603的数量进行调整，当具有八个位置感应器603时，所述分度码盘602为八分度码盘，当具有十个或十二位置感应器时，所述分度码盘为十分度或十二分度码盘。使得分度码盘602每转动一个分度，同步带503则带动管架30移动一个相邻管架30之间的距离，位置感应器则检测到相应的管架30，大大的提高的管架30的传动精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。