一种多自由度试管自摇动装置的制作方法

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1.本实用新型具体涉及一种多自由度试管自摇动装置。


背景技术：

2.在临床输血工作中经常遇到疑难血型和疑难交叉配血，即影响正常工作，也容易出现差错。而吸收放散试验是输血科免疫血清学试验中非常重要的技术手段，灵活运用吸收放散试验，能准确地鉴定abo血型，不规则抗体筛查和高效价冷凝集素的测定，能有效的解决疑难血型和配血中的问题，切实保证临床输血安全。吸收试验是将一定稀释度的抗体加入已知抗原红细胞(检测抗体)或被检红细胞加入已知效价的特异性抗血清里(检测红细胞抗原)，在一定条件下，红细胞表面某种抗原可特异性地与血清中相对应的抗体结合，使血清中的该抗体效价显著降低或消失，以此证明血清抗体被红细胞吸收，明确是否为相对应的抗体或者抗原。
3.常规红细胞冷抗体吸收试验的操作规程是：检测igm抗体需在4度的条件下进行，将相应的血清和红细胞放在4摄氏度的冰箱内，每10分钟摇动一次，便于抗原和抗体充分结合，共需要一小时。这样就需要操作人员定时打开冰箱去摇动，很繁琐，也不利于冰箱温度恒定，影响抗原和抗体的结合效果。总之，低温环境与人工摇动试管操作交替进行时，由于人工摇管的动作多样复杂性使得红细胞和血清的结合效果稳定，也因其摇动动作多样复杂性，使得操作繁琐，耗费人工量大但难以通过其他手段替代，但人工摇动试管的不足之处为其操作需要脱离低温环境下进行，导致人工摇动操作时缺少实时低温因素而影响红细胞和血清的结合效果。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提及的问题，本实用新型的目的在于提供一种多自由度试管自摇动装置。
5.一种多自由度试管自摇动装置，包括顶框体、静态条状支撑杆、动态条状支撑杆、试管架、传动组件、撞击柄头、第一电机和第二电机，所述顶框体为矩形框体，静态条状支撑杆和动态条状支撑杆均为匚字形杆体，静态条状支撑杆和动态条状支撑杆均设置在顶框体的下方，静态条状支撑杆的两端分别与顶框体的两端外壁相铰接，动态条状支撑杆的两端分别与顶框体的两侧内壁固定连接，试管架设置在顶框体内，第一电机设置在动态条状支撑杆和静态条状支撑杆之间，第一电机输出轴穿过动态条状支撑杆与试管架的底部相连接，试管架在第一电机的带动下作出自转运动，第二电机通过传动组件与撞击柄头相连接，撞击柄头在传动组件的带动下作出往复运动，撞击柄头朝向动态条状支撑杆设置，动态条状支撑杆在撞击柄头的推动下作出摆动动作。
6.作为优选方案：传动组件包括第一连接杆、第二连接杆、第一支撑座和第二支撑座，第一连接杆为直杆，第二连接杆为匚字形杆体，第一支撑座和第二支撑座并列设置，第一连接杆的一端与第二电机相连接，第二连接杆的一端穿过第一支撑座与第一连接杆的另
一端相铰接，第二连接杆的另一端穿过第二支撑座与撞击柄头相连接。
7.作为优选方案：第二电机的输出轴上套装有轮体，轮体的轮面上设置有第一连接轴，第一连接杆与第二电机相配合的一端与第一连接轴相铰接。
8.作为优选方案：第二连接杆的一端穿过第一支撑座后通过第二连接轴与第一连接杆的另一端相铰接。
9.作为优选方案：试管架包括上板体、中间板和下板体，所述上板体、中间板和下板体从上至下依次水平设置，上板体、中间板和下板体之间竖直并列设置有两个竖板，每个竖板分别与上板体、中间板和下板体固定连接，上板体沿其板厚方向加工有多个第一插孔，中间板沿其板厚方向加工有多个第二插孔。
10.作为优选方案：当顶框体为正方形框体时，上板体、中间板和下板体均为正方形板体，上板体的对角线长度小于顶框体的任一一个边长长度，中间板的对角线长度小于顶框体的任一一个边长长度，下板体的对角线长度小于顶框体的任一一个边长长度。
11.作为优选方案：第二支撑座的顶端设置有托板，托板上水平设置有顶板，顶板沿其板厚方向加工有缝隙，顶板的上表面沿缝隙的长度方向加工有配合缝隙的刻度，托板上竖直设置有立杆，立杆的下端与托板可拆卸连接，立杆的上端穿过缝隙后连接有顶帽，顶帽的下端面与顶板相贴紧。
12.作为优选方案：还包括控制机箱，顶框体、静态条状支撑杆、动态条状支撑杆、试管架、传动组件、撞击柄头、第一电机和第二电机均设置在机箱上，机箱内设置有控制总成，控制总成分别与第一电机和第二电机电连接。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
14.一、本实用新型结构合理，用于正温下的恒温环境中，通过顶框体、静态条状支撑杆、动态条状支撑杆、试管架、传动组件、撞击柄头、第一电机和第二电机之间相互配合实现试管架自身转动运动以及摆动运动相结合的转、摆运动相结合的运动方式同步进行，使摇管效果接近于人工操作方式。
15.二、通过顶框体、静态条状支撑杆、动态条状支撑杆、试管架、传动组件、撞击柄头、第一电机和第二电机之间的相对位置以及连接关系使转、摆运动相结合的运动方式相互独立进行无干扰、牵涉。避免人工摇管操作，摇动效果均匀且稳定，无需脱离恒温环境操作，确保试管内红细胞和血清的稳定结合效果。
16.三、本实用新型实现无人工摇管操作，操作过程中多自由度的摇动方式使试管内液体得到混合充分的状态得到保证，有效解决疑难血型和配血的相关操作，提升操作稳定性，为疑难血型和配血的相关操作的准确有效性提供稳定支持。
附图说明：
17.为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
18.图1为本实用新型的俯视结构示意图，图中箭头方向表示传动组件的往复移动方向；
19.图2为顶框体、静态条状支撑杆、动态条状支撑杆和试管架之间连接关系的俯视结构示意图；
20.图3为顶框体、静态条状支撑杆、动态条状支撑杆和试管架之间连接关系的主视结
构示意图；
21.图4为顶框体、静态条状支撑杆、动态条状支撑杆和试管架之间连接关系的侧视结构示意图；
22.图5为试管、试管架和第一电机之间连接关系的侧视结构示意图；
23.图6为控制机箱、撞击柄头、传动组件、顶框体、静态条状支撑杆、动态条状支撑杆和试管架之间连接关系的主视结构示意图；
24.图7为图6中a处的放大结构示意图。
25.图中，1-顶框体；2-静态条状支撑杆；3-动态条状支撑杆；4-试管架；4-1-上板体；4-1-1-第一插孔；4-2-中间板；4-3-下板体；4-4-竖板；5-1-第一连接杆；5-2-第二连接杆；5-3-第一支撑座；5-4-第二支撑座；6-撞击柄头；7-第一电机；8-第二电机；9-轮体；10-第一连接轴；11-第二连接轴；12-托板；13-立杆；14-顶帽；15-顶板；16-缝隙；17-刻度；18-机箱；19-试管；20-电源总开关。
具体实施方式：
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
27.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
28.具体实施方式一：如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本具体实施方式采用以下技术方案，本实施方式包括顶框体1、静态条状支撑杆2、动态条状支撑杆3、试管架4、传动组件、撞击柄头6、第一电机7和第二电机8，所述顶框体1为矩形框体，静态条状支撑杆2和动态条状支撑杆3均为匚字形杆体，静态条状支撑杆2和动态条状支撑杆3均设置在顶框体1的下方，静态条状支撑杆2的两端分别与顶框体1的两端外壁相铰接，动态条状支撑杆3的两端分别与顶框体1的两侧内壁固定连接，试管架4设置在顶框体1内，第一电机7设置在动态条状支撑杆3和静态条状支撑杆2之间，第一电机7输出轴穿过动态条状支撑杆3与试管架4的底部相连接，试管架4在第一电机7的带动下作出自转运动，第二电机8通过传动组件与撞击柄头6相连接，撞击柄头6在传动组件的带动下作出往复运动，撞击柄头6朝向动态条状支撑杆3设置，动态条状支撑杆3在撞击柄头6的推动下作出摆动动作。
29.本实施方式中撞击柄头6在传动组件的作用下作出往复运动，从而通过直接撞击动态条状支撑杆3，使动态条状支撑杆3带动顶框体1和试管架4作出同步摆动动作。
30.本实施方式中静态条状支撑杆2和动态条状支撑杆3的结构形式相同，静态条状支撑杆2包括第一组成条、第一中间条和第二组成条，第一组成条、第一中间条和第二组成条首尾依次固定连接形成匚字形结构形式，第一组成条和第二组成条竖直并列设置，第一组成条和第二组成条的上端分别与顶框体1的外壁相铰接，第一中间条水平设置在第一组成条和第二组成条之间，第一中间条固定连接在水平位置上，起到定位效果。同理，动态条状支撑杆3包括第三组成条、第二中间条和第四组成条，第三组成条、第二中间条和第四组成
条首尾依次固定连接形成匚字形结构形式，第三组成条和第四组成条竖直并列设置，第三组成条和第四组成条的上端分别与顶框体1的内壁固定连接，第二中间条水平设置在第三组成条和第四组成条之间，第二中间条用于为第一电机7和试管架4提供安装位置，第三组成条和第四组成条用于第二中间条与顶框体1相连接。
31.进一步的，第二中间条的底部安装有第一电机7，第二中间条上加工有安装孔，第一电机7的输出轴穿过安装孔与试管架4的底部相连接。
32.具体实施方式二：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，传动组件包括第一连接杆5-1、第二连接杆5-2、第一支撑座5-3和第二支撑座5-4，第一连接杆5-1为直杆，第二连接杆5-2为匚字形杆体，第一支撑座5-3和第二支撑座5-4并列设置，第一连接杆5-1的一端与第二电机8相连接，第二连接杆5-2的一端穿过第一支撑座5-3与第一连接杆5-1的另一端相铰接，第二连接杆5-2的另一端穿过第二支撑座5-4与撞击柄头6相连接。
33.本实施方式中第一支撑座5-3和第二支撑座5-4均起到支撑作用，第一支撑座5-3上加工有配合第二连接杆5-2的第一穿过孔。第一穿过孔内设置有弹性套，弹性套内穿设有第二连接杆5-2。
34.进一步的，第二支撑座5-4上加工有配合第二连接杆5-2的第二穿过孔，第二连接杆5-2的另一端穿过第二穿过孔，第二连接杆5-2的外径与第二穿过孔的孔径间隙配合。
35.具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一或二的进一步限定，第二电机8的输出轴上套装有轮体9，轮体9的轮面上设置有第一连接轴10，第一连接杆5-1与第二电机8相配合的一端与第一连接轴10相铰接。
36.本实施方式中轮体9在第二电机8输出轴的转动下同步转动，轮体9转动通过第一连接轴10带动第一连接杆5-1的一端沿轮体9的圆周方向移动，第一连接杆5-1的另一端带动第二连接杆5-2作出往复运动。
37.进一步的，第二电机8为现有小型的调速电机。
38.具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式三的进一步限定，第二连接杆5-2的一端穿过第一支撑座5-3后通过第二连接轴11与第一连接杆5-1的另一端相铰接。
39.本实施方式中第一连接杆5-1移动带动第二连接杆5-2作出同步往复动作。
40.具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式一、二、三或四进一步限定，试管架4包括上板体4-1、中间板4-2和下板体4-3，所述上板体4-1、中间板4-2和下板体4-3从上至下依次水平设置，上板体4-1、中间板4-2和下板体4-3之间竖直并列设置有两个竖板4-4，每个竖板4-4分别与上板体4-1、中间板4-2和下板体4-3固定连接，上板体4-1沿其板厚方向加工有多个第一插孔4-1-1，中间板4-2沿其板厚方向加工有多个第二插孔。
41.本实施方式中试管架4实现从上至下多位置定位效果，确保其内插入的每个试管19均能够得到从上至下的有效定位。第一插孔4-1-1和第二插孔一一对应连通，每个试管19对应设置有一个第一插孔4-1-1。
42.进一步的，多个第一插孔4-1-1呈矩形阵列形式布置在上板体4-1上，多个第二插孔的布置形式与多个第一插孔4-1-1的布置形式相同。
43.进一步的，下板体4-3的上端面加工有配合试管19的凹坑，利于试管19的底部定位。
44.具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四或五进一步限定，当顶
框体1为正方形框体时，上板体4-1、中间板4-2和下板体4-3均为正方形板体，上板体4-1的对角线长度小于顶框体1的任一一个边长长度，中间板4-2的对角线长度小于顶框体1的任一一个边长长度，下板体4-3的对角线长度小于顶框体1的任一一个边长长度。
45.当顶框体1为长方形框体时，上板体4-1、中间板4-2和下板体4-3均为正方形板体，上板体4-1的对角线长度小于顶框体1中短边边长长度，中间板4-2的对角线长度小于顶框体1的短边边长长度，下板体4-3的对角线长度小于顶框体1的短边边长长度。如此设置能够确保试管架4在第一电机7的带动下作出自转运动时，能够避免与顶框体1的内壁发生剐蹭，确保自转运动的顺畅进行。
46.具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五或六的进一步限定，本实施方式中第二支撑座5-4的顶端设置有托板12，托板12上水平设置有顶板15，顶板15沿其板厚方向加工有缝隙16，顶板15的上表面沿缝隙16的长度方向加工有配合缝隙16的刻度17，托板12上竖直设置有立杆13，立杆13的下端与托板12可拆卸连接，立杆13的上端穿过缝隙16后连接有顶帽14，顶帽14的下端面与顶板15相贴紧。
47.本实施方式中顶板15朝向动态条状支撑杆3的一端为摆动限位端，用于限定顶框体1、动态条状支撑杆3和试管架4同步运动的摆动幅度，从而避免摆动幅度过大而影响混合效果。
48.具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六或七的进一步限定，还包括机箱18，顶框体1、静态条状支撑杆2、动态条状支撑杆3、试管架4、传动组件、撞击柄头6、第一电机7和第二电机8均设置在机箱18上，机箱18内设置有控制总成，控制总成分别与第一电机7和第二电机8电连接。
49.本实施方式中机箱18设置有控制总成，控制总成包括控制器，其用于控制第一电机7和第二电机8开启、闭合和转速。第一电机7和第二电机8均为现有小型调速电机。控制总成控制第一电机7和第二电机8的工作原理与现有控制器与电机相配合的工作原理相同。
50.进一步的，控制器为现有数字循环控制器。
51.进一步的，控制总成还包括时间定时器、声光报警装置和直流电源，直流电源为控制器、时间定时器和声光报警装置提供电源。时间定时器和声光报警装置在控制器的控制下用于实现本实用新型定时运动以及达到预定时间后的报警作用。
52.本实用新型还配合设置有外壳体，外壳体为方形框体，设置在机箱18上，顶框体1、静态条状支撑杆2、动态条状支撑杆3、试管架4、传动组件、撞击柄头6、第一电机7和第二电机8均设置在外壳体内，外壳体起到防护各个构件的作用，外壳体的整体外形结构尺寸为宽*深*高＝20x15x20，单位为cm。
53.本实施方式中的时间定时器为现有产品，采用一路定时继电器控制工作时间，定时时间0.1s-999m可调。该仪器使用设定时间为60m。
54.本实施方式中控制器为数字循环定时控制器：采用yyc-2s单片机控制模块，该模块有48种设定模式，循环定时摇动仪使用p-44功能，通电后，启动6秒，停止10分钟，循环6次。输入电压有5v、12v或24v。输出负载最大直流5a。输出采用光耦隔离，具有较强的抗干扰能力。该模块是stc8系列一款增强型51单片机，型号stc8f2k08s2，该芯片尺寸小，性能强，外围电路非常简单，内部时钟频率可达27mhz，指令执行速度快。
55.本实施方式中的第一电机7的转速为80转/分，达到360度旋转。第二电机8通过轮
体9和第一连接轴10的配合实现对第一连接杆5-1的偏心转动，配合第一电机7的驱动实现一转一推的仿真摇动目的。
56.本实施方式中第一电机7和第二电机8均为现有直流调速电机，转动电机采用js-30直流调速电机，电压5v，80转/分。推动电机采用5v小型直流调速电机，60转/分。第一电机7和第二电机8均为体积小，噪音低，运转平稳。
57.本实施方式中声光报警装置为3.5声光报警装置，3.5声光报警装置为现有一体有源电磁式sot塑封管长声蜂鸣器，直径12mm*9.5mm，电源电压5v。光报警采用直径5mm红色发光二极管。
58.本实施方式中直流电源采用型号lp103450标准5v可充电锂电池，工作电流1a，容量2500mah。与5v手机电池充电器通用，充一次电可连续工作6小时以上。
59.本实施方式中控制总成配合设置有电源总开关20。
60.本实用新型通过控制总成的控制可实现多种摇管方式，其中一种操作的具体过程为：
61.将加好血清和红细胞待检测的试管19放入试管架4内，打开电源总开关20，设定定时器定时时间为60分，然后设定数字循环控制器为通10秒(摇动时间)，断开十分钟(停止时间)，放入4至6度恒温冰箱，即开始循环工作。定时时间结束，蜂鸣器开始长音报警，发光二极管闪亮，提醒操作人员实验结束。
62.本实用新型中两种运动方式的工作原理为：
63.自转运动操作：启动第一电机7，第一电机7转动带动试管架4在顶框体1内作出转动动作。
64.摆动动作操作：启动第二电机8，第二电机8转动带动第一连接杆5-1和第二连接杆5-2在第一支撑座5-3和第二支撑座5-4之间作出靠近静态条状支撑杆2或远离静态条状支撑杆2的往复运动，当第二连接杆5-2作出靠近静态条状支撑杆2的运动时，第二连接杆5-2带动撞击柄头6撞击动态条状支撑杆3，由于顶框体1的两端分别与静态条状支撑杆2的两端相铰接，从而实现动态条状支撑杆3被撞击后带动试管架4和顶框体1在静态条状支撑杆2的两端之间作出同步摆动动作。
65.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。