用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统的制作方法

本发明用于咽拭子自动采样系统，具体涉及培养液保存试管的拧盖机构与咽拭子的剪断机构。本发明多用于采样后咽拭子样本的保存处理过程，即咽拭子样品的掰断、试管开启及封口等过程，可配合咽拭子自动取样系统完成咽拭子采样流程的自动化。

背景技术：

在咽拭子采样过程中相关采样人员需要身着防护服，戴双层手套，完成一次取样后更换一次手套，这不但对于采样人员存在感染风险，同时也影响采样速度，因此如何设计一套自动采样系统，能够实现咽拭子样本的自动化采集与保存，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统，其包括：夹持组件10，所述夹持组件10上夹持样本保存试管10-1；拧盖组件；剪断组件；其中，所述的夹持组件10将所述样本保存试管10-1进行夹持固定，并通过所述拧盖组件实现对于所述样本保存试管10-1的瓶盖的夹持后拧下或拧上处理，并通过旋转转移瓶盖便于放入咽拭子；随后通过配套机械臂将采样后的咽拭子放入样本保存试管10-1中，剪断组件将咽拭子头部样本剪下，拧盖组件将样本保存试管10-1瓶盖拧回，完成样品保存。

上述方案中，所述拧盖组件包括瓶盖操控单元和旋转台；所述旋转台包括：基板11；固定在所述基板11上的转台电机12；固定在所述转台电机12上的支撑架1；其中，所述转台电机12驱动所述支撑架1旋转，从而实现固定于所述支撑架1上的瓶盖操控单元及剪断组件空间旋转，为后续操作提供空间基础。

上述方案中，所述瓶盖操控单元包括：固定在所述支撑架1上的拧动电机2；固定在所述支撑架1上的滚珠螺母7；与所述滚珠螺母7配合的滚珠丝杆6；链接所述滚珠丝杆6和所述拧动电机2的伸缩花键轴4；与所述滚珠丝杆6连接的夹持气囊9；其中，所述的夹持气囊9在加压后产生形变可夹持所述样本保存试管10-1的瓶盖，随后所述拧动电机2通过所述伸缩花键轴4驱动所述滚珠丝杆6转动，在所述滚珠螺母7的限位作用下，所述滚珠丝杆6下部将产生旋转与伸缩动作，从而完成瓶盖拧下或拧上处理。

上述方案中，所述瓶盖操控单元还包括：链接所述拧动电机2和所述伸缩花键轴4的链接盘3；链接所述伸缩花键轴4和所述滚珠丝杆6的刚性联轴器15；链接所述滚珠丝杆6和所述夹持气囊9的刚性联轴器28。

上述方案中，所述剪断组件包括：固定在所述支撑架1背部的伺服电爪15；固定于所述伺服电爪15上的剪刀13；其中所述伺服电爪15驱动所述剪刀13完成剪断咽拭子的动作。

上述方案中，所述剪断组件还包括链接所述伺服电爪15与所述剪刀13的链接件14。

上述方案中，所述剪刀13的剪口位置处设置有紫外消毒led，可消杀因剪刀13接触咽拭子所造成的潜在感染，避免对于后续样品的污染。

上述方案中，所述夹持组件10包括：夹持支座10-4；固定在所述夹持支座10-4上的夹持环10-2，所述夹持环10-2上设有螺纹孔；放置在所述夹持环10-2内的样本保存试管10-1；固定在所述夹持支座10-4上的夹持电机10-5；穿过所述夹持环10-2上的螺纹孔的螺杆10-3，所述螺杆10-3由所述夹持电机10-5驱动；其中，所述夹持电机10-5驱动所述螺杆10-3转动，在所述夹持环10-2上螺纹孔的限位作用下，实现所述夹持环10-2的收缩，进而实现对于所述样本保存试管10-1的夹持。

上述方案中，所述夹持组件10还包括设置在所述夹持环10-2与所述样本保存试管10-1内的弹性衬垫，从而保证对于所述样本保存试管10-1的无损夹持。

有益效果：

1.本发明所述的用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统，可自主完成采样后的咽拭子样本的保存工作，即样本保存试管10-1的瓶盖拧盖与闭合以及咽拭子样本保留区剪下处理。

2.本发明所述的用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统，所述夹持组件10还包括设置在所述夹持环10-2与所述样本保存试管10-1内的弹性衬垫，从而保证对于所述样本保存试管10-1的无损夹持。

3.本发明所述的用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统，所述剪刀13的剪口位置处设置有紫外消毒led，可消杀因剪刀13接触咽拭子所造成的潜在感染，避免对于后续样品的污染。

附图说明

图1是本发明所述的用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统的整体结构示意图。

图2是本发明所述的用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统的夹持组件示意图。

附图标记

1代表支撑架，2代表拧动电机，3代表链接盘，4代表伸缩花键轴，5代表刚性联轴器1，6代表滚珠丝杆，7代表滚珠螺母，8代表刚性联轴器2，9代表夹持气囊，10代表夹持组件，10-1代表样本保存试管，10-2代表夹持环，10-3代表螺杆，10-4代表夹持支座，10-5代表夹持电机，11代表基板，12代表转台电机，13代表剪刀，14代表链接件，15代表伺服电爪。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。关于本文中所使用的“和/或”，包括所述事物的任一或全部组合。除非另有说明，否则％指质量体积百分比。

本发明提供一种用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统，其包括：夹持组件10，所述夹持组件10上夹持样本保存试管10-1；拧盖组件；剪断组件；其中，所述的夹持组件10将所述样本保存试管10-1进行夹持固定，并通过所述拧盖组件实现对于所述样本保存试管10-1的瓶盖的夹持后拧下或拧上处理，并通过旋转转移瓶盖便于放入咽拭子；随后通过配套机械臂将采样后的咽拭子放入样本保存试管10-1中，剪断组件将咽拭子头部样本剪下，拧盖组件将样本保存试管10-1瓶盖拧回，完成样品保存。

上述方案中，所述拧盖组件包括瓶盖操控单元和旋转台；所述旋转台包括：基板11；固定在所述基板11上的转台电机12；固定在所述转台电机12上的支撑架1；其中，所述转台电机12驱动所述支撑架1旋转，从而实现固定于所述支撑架1上的瓶盖操控单元及剪断组件空间旋转，为后续操作提供空间基础。

上述方案中，所述瓶盖操控单元包括：固定在所述支撑架1上的拧动电机2；固定在所述支撑架1上的滚珠螺母7；与所述滚珠螺母7配合的滚珠丝杆6；链接所述滚珠丝杆6和所述拧动电机2的伸缩花键轴4；与所述滚珠丝杆6连接的夹持气囊9；其中，所述的夹持气囊9在加压后产生形变可夹持所述样本保存试管10-1的瓶盖，随后所述拧动电机2通过所述伸缩花键轴4驱动所述滚珠丝杆6转动，在所述滚珠螺母7的限位作用下，所述滚珠丝杆6下部将产生旋转与伸缩动作，从而完成瓶盖拧下或拧上处理。

上述方案中，所述瓶盖操控单元还包括：链接所述拧动电机2和所述伸缩花键轴4的链接盘3；链接所述伸缩花键轴4和所述滚珠丝杆6的刚性联轴器15；链接所述滚珠丝杆6和所述夹持气囊9的刚性联轴器28。

上述方案中，所述剪断组件包括：固定在所述支撑架1背部的伺服电爪15；固定于所述伺服电爪15上的剪刀13；其中所述伺服电爪15驱动所述剪刀13完成剪断咽拭子的动作。

上述方案中，所述剪断组件还包括链接所述伺服电爪15与所述剪刀13的链接件14。

上述方案中，所述剪刀13的剪口位置处设置有紫外消毒led，可消杀因剪刀13接触咽拭子所造成的潜在感染，避免对于后续样品的污染。

上述方案中，所述夹持组件10包括：夹持支座10-4；固定在所述夹持支座10-4上的夹持环10-2，所述夹持环10-2上设有螺纹孔；放置在所述夹持环10-2内的样本保存试管10-1；固定在所述夹持支座10-4上的夹持电机10-5；穿过所述夹持环10-2上的螺纹孔的螺杆10-3，所述螺杆10-3由所述夹持电机10-5驱动；其中，所述夹持电机10-5驱动所述螺杆10-3转动，在所述夹持环10-2上螺纹孔的限位作用下，实现所述夹持环10-2的收缩，进而实现对于所述样本保存试管10-1的夹持。

上述方案中，所述夹持组件10还包括设置在所述夹持环10-2与所述样本保存试管10-1内的弹性衬垫，从而保证对于所述样本保存试管10-1的无损夹持。

本发明所述的用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统，自主完成采样后的咽拭子样本的保存工作，即样本保存试管10-1的瓶盖拧盖与闭合以及咽拭子样本保留区剪下处理。

在某些操作过程中，咽拭子自动取样系统配套的机械臂完成咽拭子样本的取样过程后，机械臂将取样后咽拭子送至所述用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统工作空间，所述用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统执行咽拭子样本的保存作业。

首先所述用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统在咽拭子样本到达工作空间之前，所述拧动电机2通过所述伸缩花键轴4驱动所述滚珠丝杆6旋转，同时在所述滚珠螺母7的限位作用下，从而使得所述滚珠丝杆6下固定的夹持气囊9产生旋转与下降运动，当所述夹持气囊9内腔完全包裹所述样本保存试管10-1的瓶盖时，所述夹持气囊9加压，完成对于所述样本保存试管10-1的瓶盖的夹持，随后所述拧动电机2反转，从而带动所述滚珠丝杆6反向旋转，进而所述夹持气囊9产生旋转与上升运动，从而完成对于所述样本保存试管10-1的瓶盖的拧开。

在拧盖组件完成所述样本保存试管10-1的瓶盖拧开作业后，所述转台电机12通过所述支撑架1将所述拧盖组件与所述剪断组件旋转移位，从而将剪断组件旋转至工作位置，将拧盖组件旋转移出工作位置。

随后，咽拭子自动取样系统将采样后的咽拭子样本插入已拧开瓶盖的所述样本保存试管10-1，随后所述剪断组件包含的伺服电爪1514驱动所述剪刀13将咽拭子样本剪断，使咽拭子样本完全落入样本保存试管10-1。

之后，转台电机12通过所述支撑架1将所述拧盖组件与所述剪断组件旋转移位，从而将剪断组件旋转移出工作位置，并送至紫外线消毒区域，并将拧盖组件旋转移入工作位置。

所述拧动电机2通过所述伸缩花键轴4驱动所述滚珠丝杆6旋转，同时在所述滚珠螺母7的限位作用下，从而使得所述滚珠丝杆6下固定的夹持气囊9产生旋转与下降运动，所述夹持气囊9此时夹持所述样本保存试管10-1的瓶盖，当所述夹持气囊9夹持所述样本保存试管10-1的瓶盖至拧盖位置后，所述拧动电机2反转，从而带动所述滚珠丝杆6反向旋转，进而驱动所述夹持气囊9产生旋转与下降运动，从而完成对于所述样本保存试管10-1的瓶盖的拧上。

完成对于所述样本保存试管10-1的瓶盖拧上后，所述夹持气囊9泄压，释放所述样本保存试管10-1的瓶盖，从而完成对于咽拭子样本的保存任务。

之后所述拧动电机2通过所述伸缩花键轴4驱动所述滚珠丝杆6旋转，同时在所述滚珠螺母7的限位作用下，从而使得所述滚珠丝杆6下固定的夹持气囊9产生旋转与上升运动，完成所述夹持气囊9的归置原位，等待下一次样本保存作业。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。