专用于血琼脂平板侧壁的贴标条码打印系统的制作方法

1.本发明涉及医院、医学实验室使用的血琼脂平板，尤其是涉及一种专用于血琼脂平板侧壁的贴标条码打印系统。


背景技术：

2.血琼脂平板广泛用于医院、医学实验室。血琼脂平板在接种微生物后，往往需要在血琼脂平板上粘贴标签，而标签的条码信息是记录患者信息的唯一标识，一旦出错，后面的所有试验、检测步骤也会跟着出错，直接威胁患者的健康和安全，造成严重后果，甚至会酿成不同程度的医疗事故。
3.血琼脂平板结构多为圆盘形，其厚度（高度）在13mm左右。市售的条码打印机多支持打印条码的宽度一般大于15mm，不能满足打印要求，故目前医院和医学实验室普遍将标签粘贴于血琼脂平板底面；但是，当血琼脂平板叠放到一起的时候，不利于条码信息的观察和自动化扫描，且在转运过程中很容易造成条码信息破损。
4.市售的热敏条码打印机，如型号为argox sg-2200的桌面型热敏条码打印机，虽然可以打印宽度为10mm的标签，并支持rs232通信，且可打印一维、二维条码，并带有标签剥离机构（标签与底纸分离的功能）；但该热敏条码打印机仅适用于平面打印，对于侧壁为弧面的血琼脂平板则不适用。因此，为适应条码信息的观察和自动化扫描，目前将标签粘贴于血琼脂侧壁的工作还是由人工来完成；人工将标签粘贴于血琼脂侧壁不仅效率低下，还存在标签出现不同程度的褶皱、翘边、位置参差不齐的缺陷，并且当发生上述缺陷时很难发现；同时，人工在粘贴标签的过程中，无菌环境难以控制，容易发生交叉感染而造成生物安全。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种专用于血琼脂平板侧壁的贴标条码打印系统。
6.为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：本发明所述专用于血琼脂平板侧壁的贴标条码打印系统，包括条码扫描器、条码打印单元、负压吸附单元，以及x向、y向、z向移动单元；所述条码扫描器，用于扫描读取血琼脂平板侧壁上的标签条码信息，并通过uart通信将所述标签条码信息发送给上位计算机；所述条码打印单元，包括条码打印机和标签发送位；所述条码打印机通过uart通信接收所述上位计算机发送的条码信息和控制指令，对所述血琼脂平板侧壁上的标签进行条码信息打印，所述标签发送位用于接收条码打印机输出的带有条码信息的标签；所述负压吸附单元，包括负压抽吸系统和压力传感器；所述负压抽吸系统用于吸附标签发送位的所述标签，并在标签粘贴位将标签按照血琼脂平板侧壁的弧度挤压贴覆在血琼脂平板侧壁；所述压力传感器用于检测负压抽吸系统负压值，并将所述负压值发送给所述单片机；所述单片机用于与上位计算机通信，并控制负压抽吸系统吸附或释放标签；所述x向移动单元，包括设置在第一支架上的x向驱动部，所述x向驱动部上设置有
血琼脂平板托盘，所述血琼脂平板托盘用于承载血琼脂平板；x向驱动部用于带动血琼脂平板托盘往复于所述条码扫描器和所述标签粘贴位；所述y向移动单元，包括设置在第二支架上的y向驱动部，所述y向驱动部上设置有第三支架，y向驱动部用于带动所述第三支架沿y向往复移动；所述z向移动单元，包括设置在第三支架的z向驱动部，所述负压吸附单元设置在所述z向驱动部上，z向驱动部用于带动负压吸附单元沿z向往复移动。
7.可选择地，所述条码打印机为带有标签剥离机构、支持rs232通信的热敏条码打印机；位于所述热敏条码打印机下方设置有剪纸机构，位于热敏条码打印机的标签底纸出口设置有搓纸机构；所述搓纸机构用于将标签底纸输送至所述剪纸机构刀口位置，所述剪纸机构用于将穿过所述刀口的所述标签底纸裁剪成设定的长度，避免标签底纸在废纸箱堆积。
8.可选择地，所述搓纸机构包括竖直设置的导向输送带和与其平行设置的导向板，所述导向输送带和所述导向板的间隙构成输送通道，所述输送通道进纸端与所述热敏条码打印机的标签底纸出口衔接，输送通道内的标签底纸在导向输送带的摩擦作用下向出纸端移动；所述剪纸机构包括与往复驱动机构相连的动刀片，和与所述动刀片相对设置的定刀片，动刀片和所述定刀片之间构成所述刀口，将从输送通道出纸端送出的连续标签底纸裁切成段收集。
9.可选择地，所述往复驱动机构包括设置在底座上的剪纸电机和导轨，所述剪纸电机的动力输出轴上固定有齿轮，所述导轨上滑动设置有连接板，所述连接板上固定有与所述齿轮相啮合的齿条，所述动刀片水平固定在连接板端部。
10.可选择地，所述负压抽吸系统包括真空泵、过滤瓶、伸缩式硅胶真空吸盘、电磁阀；所述伸缩式硅胶真空吸盘为至少两个，沿着所述标签长度方向间隔设置，所述真空泵吸气口通过所述过滤瓶与每个所述伸缩式硅胶真空吸盘连通；所述电磁阀控制输入端与所述单片机控制输出端连接，用于接收单片机控制指令开启或关闭每个伸缩式硅胶真空吸盘。
11.可选择地，所述标签发送位，包括翻盖和固定在所述翻盖上的标签挡板，所述标签挡板上间隔设置有至少两个竖向凸条，至少两个所述竖向凸条沿着所述标签长度方向间隔设置；竖向凸条的设置，可以减少标签背面与标签挡板的接触面积，便于所述伸缩式硅胶真空吸盘吸取标签。
12.可选择地，所述x向驱动部，包括由第一电机驱动的x向传动带，所述x向传动带上固定有托臂，所述血琼脂平板托盘水平固定在所述托臂上；所述y向驱动部，包括由第二电机驱动的y向传动带，所述y向传动带与所述第三支架固定连接；所述z向驱动部，包括由第三电机驱动的z向传动带，所述负压吸附单元固定在所述z向传动带上；所述第一、第二、第三电机的输入控制端与所述单片机的输出控制端连接，执行单片机发出的控制指令 。
13.本发明优点体现在以下方面：1、实现了标签条码打印、血琼脂平板侧壁贴标的自动化，标签条码粘贴准确度高、成本降低，粘贴过程不需要操作人员过多参与，避免生物安全。
14.2、采用负压系统吸取和粘贴标签，真空吸盘采用伸缩式硅胶真空吸盘，吸取和粘贴标签时可以产生适应性形变，粘贴在血琼脂平板侧壁上的标签平展无褶皱、翘边。
15.3、通过条码扫描器读取血琼脂平板侧壁上的标签条码信息，并发送给上位计算机
进行判断标签条码信息是否出现异常，如判断血琼脂平板侧壁是否粘贴到标签，或者粘贴到的标签出现打印信息不全、缺失、褶皱等情况，具备提示报警功能，保证了血琼脂平板使用的安全、可靠性。
附图说明
16.图1是本发明所述条码打印单元、负压吸附单元和y向、z向移动单元的组装结构示意图。
17.图2是本发明所述条码扫描器、x向移动单元的结构示意图。
18.图3是本发明所述y向、z向移动单元的组装结构示意图。
19.图4是本发明所述伸缩式硅胶真空吸盘位于所述签发送位的示意图。
20.图5是图4的i部放大示意图。
21.图6是本发明所述剪纸机构和搓纸机构的组装结构示意图。
22.图7是本发明所述剪纸机构的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
26.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
27.另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
28.如图1-7所示，本发明所述专用于血琼脂平板侧壁的贴标条码打印系统，包括条码扫描器1、条码打印单元、负压吸附单元，以及x向、y向、z向移动单元。特别说明：x向指左右水平方向；y向指前后水平方向；z向指上下垂直方向。
29.条码扫描器1，用于扫描读取血琼脂平板侧壁上的标签条码信息，并通过uart通信
将标签条码信息发送给上位计算机；上位计算机通过读取的条码信息判断是否出现异常，如标签信息不全、缺失、褶皱等情况。
30.条码打印单元，包括条码打印机2和标签发送位；有益地或示例性地，作为一个实施例，条码打印机选用argox sg-2200桌面型热敏条码打印机，该打印机带有标签剥离机构、支持rs232通信，打印宽度为10mm，可打印一维、二维条码。
31.条码打印机2通过uart通信接收上位计算机发送的条码信息和控制指令，对血琼脂平板侧壁上的标签进行条码信息打印；标签发送位用于接收条码打印机2输出的带有条码信息的标签。
32.有益地或示例性地，作为一个实施例，如图1、4、5所示，标签发送位，包括翻盖3和固定在翻盖3上的标签挡板4，标签挡板4上间隔设置有三个竖向凸条5，每个竖向凸条5沿着标签长度方向间隔设置；竖向凸条5的设置，可以减少标签背面与标签挡板4的接触面积，便于伸缩式硅胶真空吸盘6吸取标签。翻盖3的设置，是为了当标签纸卷用尽后，打开翻盖3，便于取出用尽的标签纸卷和更换新的标签纸卷，更换后，关闭翻盖3。
33.负压吸附单元，包括负压抽吸系统和压力传感器；负压抽吸系统用于吸附标签发送位的标签，并在标签粘贴位将标签按照血琼脂平板侧壁的弧度挤压贴覆在血琼脂平板侧壁。
34.有益地或示例性地，作为一个实施例，如图1、5所示，负压抽吸系统包括真空泵（图中隐去）、过滤瓶（图中隐去）、伸缩式硅胶真空吸盘6、电磁阀7；伸缩式硅胶真空吸盘6为三个，沿着标签长度方向间隔设置，相邻伸缩式硅胶真空吸盘6的间隔距离等于相邻的竖向凸条5之间的距离；真空泵吸气口经过滤瓶与每个伸缩式硅胶真空吸盘6连通；电磁阀7控制输入端与单片机（型号：arm stm32）控制输出端连接，用于接收单片机控制指令开启或关闭每个伸缩式硅胶真空吸盘6。压力传感器用于检测负压抽吸系统负压值，并将负压值发送给单片机；单片机用于与上位计算机实现can通信，并控制伸缩式硅胶真空吸盘6吸附或释放标签；真空吸盘可以选用东莞市博皓电子科技有限公司生产的可伸缩硅胶真空吸盘。
35.如图2所示，x向移动单元，包括设置在第一支架8上的x向驱动部，x向驱动部上设置有血琼脂平板托盘8.1，血琼脂平板托盘8.1用于承载血琼脂平板；x向驱动部用于带动血琼脂平板托盘8.1往复于条码扫描器1和标签粘贴位。
36.有益地或示例性地，作为一个实施例，如图2所示，x向驱动部，包括由第一电机8.2驱动的x向传动带8.3， x向传动带8.3上固定有托臂8.4，血琼脂平板托盘8.1水平固定在托臂8.4上。
37.如图1、3所示，y向移动单元，包括设置在第二支架9上的y向驱动部，y向驱动部上设置有第三支架10，y向驱动部用于带动第三支架10沿y向往复移动。
38.有益地或示例性地，作为一个实施例，如图1、3所示，y向驱动部，包括设置在第二支架9上由第二电机9.1驱动的y向传动带9.2，y向传动带9.2上固定有导轨9.3，导轨9.3在y向传动带9.2带动下沿y向往复运动，第三支架10固定在导轨9.3上。
39.z向驱动部，包括由第三电机10.1驱动的z向传动带10.2，负压吸附单元固定在z向传动带10.2上，负压吸附单元在z向传动带10.2带动下沿z向往复运动。第一、第二、第三电机8.1、9.1、10.1的输入控制端与单片机的输出控制端连接，执行单片机发出的控制指令进行工作。
40.位于热敏条码打印机2的标签底纸出口设置有搓纸机构，搓纸机构用于将标签底纸输送至剪纸机构刀口位置。
41.有益地或示例性地，作为一个实施例，如图6所示，搓纸机构包括竖直设置在打印机安装架11上的导向输送带11.1和与其平行设置的导向板11.2，导向输送带11.1和导向板11.2的间隙构成输送通道，输送通道进纸端与热敏条码打印机2的标签底纸出口衔接，输送通道内的标签底纸在导向输送带11.1的摩擦作用下向自出纸端送出；导向输送带11.1由搓纸电机11.3驱动。
42.导向板11.2宽度与标签底纸的宽度相适配，且导向板11.2两侧安装有限位板，使导向板11.2整体呈槽型结构，便于标签底纸在槽内传输，避免从两侧窜出，同时，在与导向输送带11.1（通常采用表面粗糙的皮带）的配合作用下，能够平整地贴附在导向板11.2的槽底，避免发生卷曲变形。
43.位于热敏条码打印机2下方设置有剪纸机构，剪纸机构用于将输送通道出纸端送出的标签底纸裁剪成设定的长度，避免标签底纸在废纸箱堆积。
44.有益地或示例性地，作为一个实施例，如图6、7所示，剪切机构包括与往复驱动机构相连的动刀片12.1，和与动刀片12.1相对设置的定刀片12.2，两者相配合，可将从输送通道出纸端送出的连续标签底纸裁切成段。
45.其中，往复驱动机构包括安装底座12上的剪纸电机12.3和导轨12.4，剪纸电机12.3的动力输出轴上固定有齿轮12.5，导轨12.4上滑动设置有连接板12.6，连接板12.6上固定有与齿轮12.5相啮合的齿条12.7，动刀片12.1水平固定在连接板12.6端部。
46.有益地或示例性地，作为一个实施例，如图7所示，动刀片12.1的刃口为v型结构，且刃口两端设置有挡片12.8，且挡片12.8的间距与标签底纸的宽度相适配，可以使左右两侧同时向中间剪切，确保标签底纸不会左右窜动。
47.本发明工作过程简述如下：吸取标签：第二支架9上由第二电机9.1驱动的y向传动带9.2，通过导轨9.3将第三支架10上固定的伸缩式硅胶真空吸盘6移动至标签发送位的标签挡板4上方，然后第三电机10.1驱动的z向传动带10.2将三个硅胶真空吸盘6移动至正对三个竖向凸条5位置；当条码打印机2接受上位计算机指令在标签上打印条码并送出标签后，第二电机9.1驱动y向传动带9.2，使三个硅胶真空吸盘6贴靠在标签表面，单片机控制电磁阀7打开产生负压吸取标签。
48.标签粘贴：由第二电机9.1驱动的y向传动带9.2，通过导轨9.3将伸缩式硅胶真空吸盘6移动至承载有血琼脂平板的血琼脂平板托盘8.1上方；之后，z向传动带10.2将吸附有标签的三个硅胶真空吸盘6移动至正对血琼脂平板侧壁的标签粘贴位；最后，y向传动带9.2使三个硅胶真空吸盘6向血琼脂平板侧壁方向移动，并促使三个硅胶真空吸盘6按照血琼脂平板侧壁的弧面产生变形，将标签平展地粘贴在血琼脂平板侧壁上，单片机控制电磁阀7关闭负压释放标签。
49.标签扫码：由第一电机8.2驱动的x向传动带8.3带动血琼脂平板托盘8.1移动至条码扫描器1位置，使血琼脂平板侧壁上的标签正对扫描窗口进行条码扫描，并将条码信息发送给上位计算机；上位计算机通过读取的条码信息判断是否出现异常，如标签信息不全、缺失、褶皱等情况，如果出现异常发出报警信息。