供料装置、医用设备及供料方法与流程

1.本发明涉及自动化医疗设备领域，尤其是涉及供料装置、医用设备及供料方法。


背景技术：

2.循环增强荧光免疫反应是一种高灵敏度的荧光免疫反应，其通过一定的方法使荧光信号强度增强，从而使得低浓度靶标的检测成为可能。
3.通过自动化设备来实现这一反应及相应的检测是大势所趋，在自动化检测时，需要通过吸嘴来吸取不同的测试液并将测试液添加到试剂条中以实现相应的反应，通常会将一组吸嘴存放在一个料盒中，然后将料盒通过输送治具输送到设备内以供使用，在一个料盒中的吸嘴全部使用完后，需要更换料盒，通过输送治具将空料盒输送到近端位置以进行更换，在更换料盒时，通常是人工将输送治具上的料盒取下再放置新的料盒，这样的更换效率低，且需要人工的频繁介入。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种供料装置、医用设备及供料方法。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：供料装置，包括输送治具，用于放置料盒，其可在近端位置和远端位置之间水平直线移动；平移驱动机构，驱动所述输送治具水平直线移动；吸嘴连接管，其是垂直设置的；移动机构，驱动所述吸嘴连接管移动，其可使所述吸嘴连接管限制所述输送治具上的料盒跟随所述输送治具由远端位置移回近端位置。
6.优选的，所述输送治具可移动地设置在两个立板上，所述平移驱动机构包括位于一立板外侧面的电机，所述电机连接一丝杆的螺杆，所述丝杆的活动螺母连接所述底板延伸到所述立板外的部分，所述活动螺母通过导向块可滑动地连接在位于所述立板侧部的滑轨上。
7.优选的，两个所述立板的远端顶面设置有两个限高块。
8.优选的，位于远端位置的输送治具的正下方设置有废料收集槽。
9.优选的，所述立板的远端外侧设置有下料器，其包括位于所述吸嘴连接管移动范围内且与吸嘴连接管垂直的一限位板，所述限位板上形成有至少一穿孔所述吸嘴连接管与所述穿孔共轴状态下，其外壁与所述穿孔的孔壁保持间距。
10.优选的，所述吸嘴连接管的上端连接吸取注射装置。
11.优选的，所述限位板设置在下料槽上，所述下料槽的底部下料口与所述废料收集槽顶部的槽口连通。
12.优选的，所述吸嘴连接管可沿垂直方向移动且限制在移动机构的安装块上，所述
吸嘴连接管的外壁上形成有位于所述安装块下方的凸台，所述凸台与所述安装块之间设置有套装在所述吸嘴连接管外周的弹簧。
13.优选的，位于近端位置的输送治具的正上方设置有料盒自动供料装置。
14.优选的，所述料盒自动供料装置包括存储仓以及自动下料机构，所述存储仓具有存放多层堆叠料盒的存放空间，其底部为下料口；所述自动下料机构能够将多层堆叠的料盒逐一移动至所述输送治具上。
15.医用设备，包括上述任一所述的供料装置。
16.供料方法，至少包括如下步骤：s1,在远端位置的输送治具上的料盒中剩余不超过3个吸嘴时；s2, 移动机构驱动吸嘴连接管插接到吸嘴中或插接到一用于插入吸嘴的插孔中；s3,平移驱动机构驱动所述输送治具由远端位置移动至近端位置，所述料盒在输送治具移动到其外侧后再重力作用下掉落到所述输送治具下方。
17.优选的，所述的供料方法还包括s0,输送治具在近端位置时，自动下料机构自动将一个料盒落入到所述输送治具上。
18.优选的，在更换吸嘴连接管上的吸嘴时，所述移动机构驱动所述吸嘴连接管将其上的吸嘴插接至所述限位板上的穿孔中并且使吸嘴的顶部位于穿孔的下方，接着平移吸嘴连接管至其上的吸嘴的管壁位于所述穿孔的外侧，随后，移动机构驱动所述吸嘴连接管上升至其下端移动至限位板上方，完成吸嘴与吸嘴连接管的分离。
19.本发明技术方案的优点主要体现在：本方案通过移动机构驱动吸嘴连接管来限制料盒跟随输送治具的移动，可以在输送治具移动回近端上料时，自动将其上的料盒与输送治具分离，不需要人工来下料，自动化程度高，且便于提高换料效率。
20.本方案更换的料盒及使用后的吸嘴可以自动落入到废料收集槽中，便于进行集中处理。
21.本方案通过移动机构驱动吸嘴连接管移动，并通过在下料器的限位板上设置穿孔以便于插接有吸嘴的吸嘴连接管穿过到穿孔下部，随后通过吸嘴连接管的移动使吸嘴的顶部位于穿孔四周的限位板底部，再通过吸嘴连接管的上升，从而可以实现吸嘴与吸嘴连接管的分离，为重新更换吸嘴提供基础条件。
22.本方案的限位板上进一步设置于穿孔连通的限位孔，可以方便吸嘴拆卸时的吸嘴连接管的移动控制，降低控制难度，同时保证吸嘴拆分可靠性。
23.本方案的吸嘴连接管采用可沿其轴向浮动的形式，可以有效地避免移动机构驱动所述吸嘴连接管过度下移时造成吸嘴损坏的风险。
24.本方案的吸嘴连接管连接抽吸注射机构可以自动进行注射操作，并且通过对抽吸注射机构的设计，能够有效地控制单次的注射量，便于灵活满足不同的测试需要。
25.本方案的存储仓可以存储多个料盒，结合自动下料机构可以有效地将存储仓内的叠设的料盒逐一分离到所述输送治具上以供输送，结合输送治具将存储仓内的一个料盒输送到存储仓外侧以供使用，从而可以极大地增加吸嘴的供应量，降低添加料盒的频次，有利于满足大批量测试的要求。
26.本方案采用侧部敞口的方式方便添加料盒，并设置门可以在加料后防止叠加的料盒倾倒，同时具有限定机构和自动开门的弹性结构，可以自动解除对门的限定，且实现自动开门，便于加料操作。
27.本方案的输送治具采用滑板式输送机构，并且使平移驱动结构位于外侧，可以方便进行组装作业，降低加工和维护难度。
28.本方案的自动下料机构采用凹槽及滚轮配合实现夹持臂的打开和闭合，能够有效地保证开闭精度和稳定性。
附图说明
29.图1是本发明的立体图；图2是本发明的输送治具及料盒自动供料装置区域的立体图（图中隐去了门）；图3是本发明的吸嘴连接管及移动机构区域的立体图；图4是图3中b区域的放大图；图5是本发明吸嘴连接管、移动机构及下料器区域的立体图；图6是图5的俯视图；图7是图6中c区域的放大图；图8是本发明的料盒自动供料装置从存储仓的加料侧观察的局部侧视图；图9是本发明的料盒自动供料装置带门结构的立体图；图10是图8中a区域的放大图；图11是本发明的料盒自动供料装置的第二视角立体图；图12是本发明的料盒自动供料装置从自动下料机构侧观察且隐去自动下料机构部分结构的侧视图。
具体实施方式
30.本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
31.在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。
32.下面结合附图对本发明揭示的供料装置进行阐述，如附图1所示，其包括输送治具03，用于放置料盒001，其可在近端位置和远端位置之间水平直线移动；所述料盒用于存放一组垂直的吸嘴；平移驱动机构，驱动所述输送治具水平直线移动；吸嘴连接管02，所述连接管02用于与所述料盒中的吸嘴连接，以及在后续进行吸液和注射，其同样是垂直的；
移动机构04，驱动所述吸嘴连接管02移动，其可使所述吸嘴连接管02限制所述输送治具03上的料盒001跟随所述输送治具由远端位置移回近端位置。
33.工作时，将料盒001置于处于近端位置的所述输送治具03上，所述平移驱动机构驱动所述输送治具03将料盒001输送到远端位置，由所述移动机构04驱动所述吸嘴连接管02与料盒001上的吸嘴连接并移出料盒001以进行吸液和注射，当吸嘴连接管02与料盒001中的最后一个或两个吸嘴连接后，所述输送治具03由远端位置移动回近端位置，此时，由于吸嘴连接管02的限制，所述料盒001无法跟随所述输送治具03移动，从而所述输送治具03从所述料盒001的底部移出，所述料盒001在重力作用下下落与输送治具03分离，完成料盒的卸载。
34.具体的，如附图1所示，所述料盒001的侧壁包括位于上方的第一侧壁0011和位于第一侧壁下方且高度小于所述第一侧壁0011的第二侧壁0012，所述第一侧壁0011与存储仓01的内侧面的距离大于第二侧壁0012与存储仓的内侧面的距离，所述第二侧壁0012与存储仓01的内侧面贴近或贴合，其高度约为所述第一侧壁0011的一半。堆叠时，上一料盒的第二侧壁区域套设在下一料盒的第一侧壁区域。
35.如附图2所示，所述输送治具03包括底板031，所述底板031上设置有限定所述料盒的限位结构，例如是多个限位块、当板、限位销等，具体根据要输送的料盒的结构进行设计，此处不作限定。
36.如附图2所示，所述底板031可滑动地设置在两个平行的立板032上开设的导向槽033中且连接驱动其沿所述导向槽033平移的平移驱动机构034，所述导向槽033沿第二水平方向x延伸。
37.进一步的，如附图2所示，两个所述导向槽033中的一个为通槽，所述底板031具有穿过所述通槽的连接部035，所述连接部035延伸到所述立板外侧的部分连接到一丝杠036的活动螺母，所述活动螺母还通过一导向块037可滑动地连接在位于所述立板外侧面的滑轨038，所述丝杠036的螺杆连接一驱动其自转的电机039，所述电机039固定在立板的外侧面。
38.所述电机039、丝杠036、导向块037及滑轨038构成所述平移驱动机构034，工作时，所述电机039驱动所述丝杠036的活动螺母平移，从而带动所述底板031移动，进而实现所述输送治具的整体平移。当然，在其他实施例中，所述平移驱动机构034也可以采用无杆气缸或液压缸等能够产生直线移动的装置来替代电机与丝杠的结构。
39.并且在所述输送治具03移动至远端位置处时，两个所述立板032上设置有延伸到它们之间的限位面，所述限位面略高于所述输送治具03上的料盒的侧壁的顶面高度，所述限位面是两个限高块0310的底面。
40.如附图3、附图4所示，所述吸嘴连接管02整体为圆柱管状，为了方便与所述吸嘴连接，所述吸嘴连接管02的下部分包括由下至上依次设置的球状头021、细直管段022、锥状管段023及粗直管段024。
41.如附图4所示，所述吸嘴连接管02连接驱动其驱动进行第一水平方向y和与所述第一水平方向垂直的第二水平方向x中的至少一种及垂直方向z移动的移动机构04，所述移动机构04可以是各种可行的结构，例如可以是六轴机器人或四轴机器人等装置。
42.更优选的实施例中，如附图4所示，所述移动机构04包括一安装块041，所述吸嘴连
接管02设置在所述安装块041上，所述安装块041通过滑动块042可滑动地设置在沿垂直方向z延伸的导向轨道043上，所述导向轨道固定在一安装立板044上，所述安装块041连接一皮带045上，所述皮带045套装在两个同步轮046上，两个所述同步轮的安装高度根据所述吸嘴连接管02需要的升降高度进行设计，位于下位的同步轮固定在所述安装立板044的下端，位于上位的同步轮045共轴连接一升降电机047的电机轴，所述升降电机047位置固定，从而所述移动机构驱动所述吸嘴连接管沿垂直方向无极调高。
43.如附图3、附图4所示，所述安装立架044直接或通过其他支撑件连接两个通位于其相对两侧的两个滑动件048，两个所述滑动件048可滑动地架设在两条沿第一水平方向y延伸的导向条049上，其中一个所述滑动件048通过连接件连接传动皮带0410，所述传动皮带0410套装在两个所述驱动滚轮0420上，其中一个驱动滚轮可自转地设置在平移架0430上，另一个驱动滚轮共轴连接固定在平移架0430上的第一平移电机0440。
44.如附图3所示，所述平移架0430可滑动地设置在吊装架0450上，所述吊装架0450上设置有驱动所述平移架0430沿第二水平方向x往复移动的驱动机构，所述驱动机构同样采用由电机0460、同步轮0470、同步带0480构成的结构，此处不作赘述。当然，所述驱动机构也可以采用无杆气缸、直线电机等装置。
45.进一步，为了避免吸嘴连接管02与吸嘴插接时，所述吸嘴连接管02过度下移造成吸嘴损坏，更优的实施例中，如附图4所示，所述吸嘴连接管02可沿垂直方向z移动地插接在所述安装块041中且所述吸嘴连接管02上设置有位于所述安装块041上的限位块025，从而所述吸嘴连接管不会从所述安装块041中掉落，进一步，所述吸嘴连接管02的外壁上形成有位于所述安装块041下方的凸台026，所述凸台026与所述安装块041之间设置有套装在所述吸嘴连接管外周的弹簧08。
46.在所述吸嘴连接管02与吸嘴连接后，需要进行吸液和注射操作，因此，如附图4所示，所述吸嘴连接管02的上端连接抽吸注射机构07，所述抽吸注射机构07跟随所述吸嘴连接管02平移。如附图6所示，所述抽吸注射机构07包括一端与所述吸嘴连接管的上端连通的软管（图中未示出），所述软管的另一端连接一注射器071的进出口，所述注射器071的活塞杆072连接一驱动其沿其轴线往复移动的推拉机构073，所述推拉机构073可以是已知的各种可行的结构，例如其可以是一液压缸或电动推杆等装置，它们可以驱动所述活塞杆072的无极移动以灵活控制每次注射的量。优选的，所述推拉机构073以电机作为动力源，所述电机连接一丝杠的螺杆，所述丝杠的活动螺母连接所述活塞杆072，且通过滑块可滑动地设置在导向滑轨上。
47.更优的，为了有效控制吸取和注射的精度，如附图6所示，所述软管与注射器之间连接有阀体074，所述阀体074为可调的电磁阀，并且所述阀体固定在一阀座075上，所述阀座075上具有与所述注射器的进出口及阀体连接的通道，从而可以通过控制阀体074的流量来调节注射量。
48.如附图1所示，位于远端位置的输送治具03的正下方设置有废料收集槽09，位于远端位置且与所述输送治具分离的料盒01能够直接落入到所述废料收集槽09中进行存储。
49.在实际工作时，需要更换所述吸嘴连接管上的吸嘴，如附图1、附图5
‑
附图7所示，为了方便自动更换，所述吸嘴自动更换装置还包括下料器06，其包括位于所述吸嘴连接管02移动范围内且与吸嘴连接管垂直的一限位板061，所述限位板061固定在下料槽062上，所
述下料槽062的底部下料口与所述废料收集槽09顶部的槽口连通。
50.如附图5、附图7所示，所述限位板061上形成有至少一穿孔063以及与所述穿孔连通的下料孔064，优选所述穿孔063为两个，每个所述穿孔063旁连通一下料孔，并且四个孔之间连通，所述吸嘴连接管02与所述穿孔063共轴状态下，其外壁与所述穿孔063的孔壁保持间距，所述下料孔064与所述穿孔063连通的两端065、066间的距离小于等于所述穿孔063的孔径。
51.如附图7所示，所述穿孔063为可供所述吸嘴穿过的圆孔时，所述下料孔064为一矩形孔，所述两端065、066间的间距即为所述矩形孔的宽度且小于所述穿孔063的直径，或者，所述下料孔064也可以是一三角孔或梯形孔等，从而当所述吸嘴连接管02移动至所述下料孔064处时，所述吸嘴的顶部位于所述下料孔064的两侧外，进而当所述吸嘴连接管02上移时，所述吸嘴被所述限位板061阻挡从而与吸嘴连接管02分离。
52.进一步，在一个料盒的吸嘴使用完后，还需要提供新的吸嘴以供吸嘴连接管02更换新的吸嘴002，所以，如附图2所示，还包括料盒自动供料装置，所述料盒自动供料装置用于自动将装有吸嘴的料盒供应到处于近端位置的输送治具03上。
53.如附图1、附图2所示，所述料盒自动供料装置包括存储仓01以及自动下料机构，所述存储仓01具有存放多层堆叠料盒的存放空间，其底部为下料口，所述料盒在所述存放空间011内时，其侧壁与存储仓01的内壁贴近；所述自动下料机构05能够将多层堆叠的料盒001逐一移动至处于近端位置的所述输送治具03上，并且在所述输送治具03移动至远端位置处，所述存储仓01外侧时，对存储仓01中的其他料盒提供支撑以免它们掉落。
54.如附图2、附图8所示，所述存储仓01，具有存放多层堆叠物体的存放空间011，所述物体在所述存放空间011内时，其侧壁与存储仓01的内壁贴近，所述存储仓的底部为下料口012，料盒在重力作用下从所述下料口012移出所述存储仓01；如附图2、附图8所示，所述存储仓01是三个侧板013及一个顶板014组装成的底部和一侧面为敞口的长方体，它们围合的区域为所述存放空间011，所述存储仓01侧面的敞口朝外设置，以便于向所述存放空间011内添加料盒。所述存储仓01的一个侧板013与每个所述立板032与是一体成型的，当然，也可以通过衔接板进行它们的衔接，或者它们并不连接。
55.如附图9所示，同时所述存储仓01上设置有可遮盖侧面敞口的至少部分的门015，所述门015的具体结构可以根据需要进行设计。并且，所述存储仓01上设置有使所述门保持关闭状态的锁紧装置，具体的所述门015的主挡板的侧边处垂直设置有连接板016，所述连接板016处开设有锁孔017，所述锁紧装置包括一个垂直穿设一所述侧板0131且与闭合状态的所述门上的锁孔017对应的锁紧销（图中未示出），所述锁紧销朝向所述连接板016的一端为尖头的，所述锁紧销连接驱动其沿其轴向往复伸缩的驱动气缸018，所述驱动气缸018固定在所述侧板0131上并驱动所述锁紧销插入到所述锁孔017时，实现所述门015的锁闭；当所述驱动气缸018驱动所述锁紧销从所述锁孔017中退出，此时，所述门015可以打开。
56.更优的实施例中，所述门015连接驱动其由关闭状态自动打开的弹性装置，所述弹性装置可以是扭簧（图中未示出），其具体安装方式为已知技术，此处不作赘述。所述扭簧在所述门015关闭时变形蓄力，在所述锁紧销解除对所述门015的锁定时，释放蓄积的能量复位，使所述门015自动打开。
57.所述自动下料机构05包括两个对称设置且可在所述存储仓01的下料口及输送治具03之间升降的水平的夹持臂，在第一状态下，两个所述夹持臂051相对的表面0511、0512位于所述下料口012相对的两侧边0121、0122的外侧，此时，夹持臂对位于所述存储仓内的料盒不提供支撑；第二状态下，如附图10所示，两个所述夹持臂相对的表面0511、0512位于所述下料口相对的两侧边0121、0122的内侧，此时，夹持臂对位于所述存储仓内的料盒001提供支撑。
58.具体的，如附图11所示，所述自动下料机构05的两个所述夹持臂051为水平的，且所述侧板与立板上开设有供所述夹持臂051移动的避让缺口，每个夹持臂051连接一与其呈l形的竖杆052，所述竖杆052位于所述存储仓01的相对侧部敞口的侧板0133的外侧，所述竖杆052的上端连接一安装块053，所述安装块053通过滑块054可滑动地设置在沿垂直于所述输送治具03移动方向延伸的导轨055上，所述导轨055固定在所述侧板0133上，并且，两个所述安装块053之间设置有一弹簧056，所述弹簧056的两端分别固定在两个弹簧056上，且所述弹簧056常态下使两个所述夹持臂保持第二状态。
59.当然，在其他实施例中，两个所述夹持臂051也可以支架连接在一个夹爪气缸的两个滑动块上。
60.更优的实施例中，如附图11所示，所述导轨055固定在一转接块057上，所述转接块057连接驱动其升降的升降驱动装置058，所述升降驱动装置058可以是一气缸，或其他能够产生直线移动的装置，如液压缸等，所述转接块057通过导向轴及轴套进行导向。
61.更优的实施例中，为了实现所述两个夹持臂051的自动打开和闭合，如附图11、附图12所示，每个所述安装块053朝向所述存储仓01的侧面处可自转的设置有一个滚轮059，所述滚轮059的轴线沿所述输送治具移动方向延伸，两个所述滚轮059分别嵌入在一凹槽0510中，所述凹槽0510包括垂直段0520及倾斜段0530，所述滚轮059在垂直段0520中，两个所述夹持臂保持第一状态，即两个所述夹持臂保持闭合状态，可对其上的料盒提供支撑；所述滚轮在倾斜段0530的末端时，两个所述夹持臂保持第二状态，即两个所述夹持臂处于打开状态，不对其上的料盒进行支撑，并且此时，所述夹持臂与所述输送治具的顶部保持一定间距以便最下方的料盒落入到所述输送治具03上，从而后续夹持臂闭合时能够对其他的料盒进行抬升。
62.同时，在所述滚轮移动到所述倾斜段0530的末端时，所述夹持臂051与所述输送治具的顶面尽可能接近从而尽可能减小料盒由夹持臂上落入到所述输送治具上的落差。
63.更优的，如附图12所示，所述垂直段的侧部形成有位于高位的弧形缺口0540，两个所述弧形缺口0540之间的间距小于两个所述垂直段0520之间的间距，从而可以使两个夹持臂可以更好地对其上的所述料盒提供支撑。
64.整个装置工作时，可以通过plc等控制装置结合各种传感器来自动实现各机构的自动运行，具体的控制结构及控制技术为已知技术，此处不作赘述。
65.本方案进一步揭示了整个装置的工作过程，具体如下：人工将多个装有吸嘴的料盒堆叠并放置于存储仓01中，关闭门015，此时，所述输送治具03位于近端位置，所述自动下料机构05的两个夹持臂051打开使其上的最下方的一个料盒落入到所述输送治具03上，接着所述升降驱动装置058驱动所述夹持臂上移，在上移的过程中两个夹持臂闭合，此时，两个所述夹持臂051将位于所述输送治具03上的料盒上方
的一个料盒夹持并将其上的所有料盒抬升与输送治具03上的料盒分离，此时，所述平移驱动机构驱动所述输送治具03由近端位置输送至远端位置。
66.此时，所述移动机构04根据需要驱动所述吸嘴连接管02至远端的所述输送治具03上料盒上插接其上的吸嘴，并将吸嘴移动至料盒外，用于吸取和注射。
67.当需要更换吸嘴时，所述移动机构04驱动所述吸嘴连接管02将其上的吸嘴002插接至所述限位板061上的穿孔063中并且使吸嘴002的顶部位于穿孔的下方，接着平移吸嘴连接管至其上的吸嘴的管壁位于所述穿孔的外侧，优选为移动至所述下料孔064中。随后，所述移动机构04驱动所述吸嘴连接管02上升至其下端移动至限位板061上方，完成吸嘴与吸嘴连接管的分离。
68.此时，所述移动机构04驱动所述吸嘴连接管再与料盒上的吸嘴插接并取出到外部进行吸取和注射。
69.在远端位置的输送治具03上的料盒001中剩余不超过3个吸嘴时；所述移动机构驱动吸嘴连接管插接到吸嘴中或插接到一用于插入吸嘴的插孔中；所述平移驱动机构驱动所述输送治具由远端位置移动至近端位置，所述料盒在输送治具移动到其外侧后再重力作用下掉落到所述输送治具下方。
70.所述输送治具回到近端位置时，所述自动下料机构自动将一个料盒落入到所述输送治具上。并重复上述步骤。
71.本发明还揭示了一种医用设备，包括上述任一所述的供料装置。
72.本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。