试管放置组件及其控制方法与流程

本发明涉及检测设备，特别是涉及一种试管放置组件及其控制方法。

背景技术：

1、随着科学技术的飞速发展，生物、化学、环境、医药研发、食品等实验室以及医院、疾控、血站等单位越来越多采用自动化设备进行检测，自动化设备中，对样本溶液的移液工作既重要又普遍，面对较为复杂的研究对象和不断增多的样品数量，涌现了大量对样本进行处理的进样系统，其中试管架插座作为进样系统的基础部件，在其中起着重要的作用。故亟需一种进样稳定、放置精度高且通量大、又能够确保人机交互合理的试剂架插座。

2、然而，目前常规试管架插座在使用中存在无自锁功能的问题，会导致设备在工作过程中容易收到人工的干预而出现故障；或具备自锁功能的试管架插座又存在结构复杂的问题，导致设备的稳定性下降。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述试管架插座无自锁功能或结构复杂的问题，提供一种试管放置组件，其试管架插座可根据实验需求进行自锁，同时具有结构简单、紧凑的优势。

2、一种试管放置组件，包括：

3、试管架，其上设有自锁件和用于容纳样本试管的插孔；以及

4、插座组件，包括底板、插座主体、自锁驱动装置、转轴、顶杆和弹性件，所述插座主体和所述自锁驱动装置均固定于所述底板上，所述插座主体上设有用于插入所述试管架的插槽，所述插槽底部设有与所述自锁件位置相对的对位孔，所述转轴上设有凸轮，所述对位孔与所述凸轮位置相对，所述顶杆安装于所述凸轮和自锁件之间，所述弹性件一端抵靠于所述顶杆上，一端抵靠于所述插座主体，使所述顶杆具有向远离所述自锁件运动的趋势，所述转轴可在所述自锁驱动装置的驱动下转动，使所述凸轮分别位于自锁状态位和释放状态位，当所述凸轮位于所述自锁状态位，所述顶杆在所述凸轮的顶推作用下克服弹性件的弹力穿过所述对位孔与所述自锁件配合，当所述凸轮位于所述释放状态位，所述顶杆在所述弹性件的作用下离开所述自锁件。

5、上述试管放置组件，巧妙的利用转轴和凸轮与顶杆和弹性件的配合，以步进电机等简单驱动装置，实现了试管架放置于插座主体上的自锁功能，具有结构简单且结构紧凑的优势。

6、在其中一个实施例中，所述试管架至少为两个，所述凸轮数量和插槽数量与所述试管架数量匹配，所述凸轮环绕所述转轴周向设置，所述插槽平行设置。在实际应用中，通常需设有若干个试管架用于盛装样本试管，以满足检测样本量及通量的需求。将插槽平行设置，可以采用相似的模块式结构，实现多个试管架在该试管放置组件中的布置安排。

7、在其中一个实施例中，当所述转轴位于工作状态位，若干凸轮仅有一个位于所述自锁状态位，其余凸轮均位于所述释放状态位；当所述转轴位于停机状态位，所有凸轮均位于所述释放状态位。通常情况下，只有一组试管架在工作，其余插槽通道都是属于开放状态，上述设置很好的解决了这方面问题，并且也利用了这个特点，可进行不停机的连续工作。

8、在其中一个实施例中，所述自锁件为自锁档板，当所述凸轮位于所述自锁状态位，所述顶杆穿过所述对位孔与所述自锁档板接触并阻挡所述试管架相对于所述插槽滑动；或者，所述自锁件设有锁孔，当所述凸轮位于所述自锁状态位，所述顶杆穿过所述对位孔并插入所述锁孔内。可以理解的，本领域其它能够与顶杆配合完成自锁功能的元件均可用于此场景，然上述设置具有稳定性好，实操性强的优势。

9、在其中一个实施例中，所述自锁驱动装置为步进电机。利用步进电机带动转轴，转轴上装着凸轮，凸轮转动时使顶杆往上顶起，凸轮转动过后通过弹簧复位，电机转动一圈实现一次间歇向上往复运动的机构原理。

10、在其中一个实施例中，所述顶杆设有法兰边，所述弹性件抵靠于该法兰边上；所述凸轮由所述转轴至凸轮顶点之间设有导向斜坡。

11、在其中一个实施例中，所述试管架还包括限位环，所述限位环包括限位安装部和限位条，所述限位安装部为环状结构，并与所述插孔开口内径匹配，所述限位条固定于所述限位安装部上，并向所述插孔底部延伸，所述限位条由弹性材料制成，所述限位条与所述插孔内壁之间构成容纳样本试管的试管容纳腔，所述试管容纳腔自所述插孔上端逐渐向下端缩小。

12、通过上述限位环的运用，使该试管架可应用于不同管径的试管，避免了更换管套的问题，兼容性强。

13、在其中一个实施例中，所述限位安装部的环上设有开口，所述限位条为至少两根。

14、在其中一个实施例中，所述插槽在试管架插入的一端内壁设有引导坡，使所述插槽开口内径大于该插槽平均内径。通过在插槽开口端设置燕尾式的引导结构，避免了导向运动不足引起的试管架置放不顺畅，从而导致最终定位不准确的问题。且该引导坡的设置，便于试剂管架能够轻松导入，提升用户体验。

15、在其中一个实施例中，所述插座组件还包括扫码机构，所述扫码机构设于所述插槽旁侧，且其扫码窗正对所述插槽。

16、进一步的，所述限位条设置为将试管向扫码机构方向推紧，有助于定位统一、准确。

17、在其中一个实施例中，所述插座组件还包括档板和第一磁吸件，所述档板安装于所述底板上，且位于所述插槽末端，用于固定所述试管架的位置，所述第一磁吸件设于所述插槽槽底，所述试管架上设有与该第一磁吸件位置匹配的第二磁吸件，所述第一磁吸件和所述第二磁吸件相互吸引；

18、所述插座组件还包括感应电路板，所述感应电路板用于接收所述扫码机构的信号以及控制所述自锁驱动装置的运转。

19、可以理解的，上述感应电路板除信号接收和控制外，可以带有指示灯等显示设备，以显示试管架是否被自锁，即在各试管架对应位置显示其处于自锁状态位(警告灯)或释放状态位(操作灯)，便于用户选择需要更换的试管架进行拔插操作。

20、本发明还公开了上述的试管放置组件的控制方法，包括以下步骤：

21、自锁：所述自锁驱动装置驱动所述转轴旋转，使所述凸轮转至所述自锁状态位，顶推所述顶杆克服弹性件的弹力，穿过所述对位孔与所述自锁件配合，将所述试管架锁定于所述插座组件上；

22、释放：所述自锁驱动装置驱动所述转轴旋转，使所述凸轮转至所述释放状态位，所述顶杆在弹性件的弹力作用下，向远离自锁件的方向运动，离开所述自锁件。

23、在其中一个实施例中，所述试管放置组件为具有扫码机构的试管放置组件，还包括以下步骤：

24、扫码：将所述试管架插入所述插座主体的插槽内，并在经过所述扫码机构的扫码窗时进行扫码，识别样本试管的位置码(如条形码)和类型码(如二维码)。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、本发明的一种试管放置组件，巧妙的利用转轴和凸轮与顶杆和弹性件的配合，实现了以步进电机等驱动装置，实现了试管架放置于插座主体上的自锁功能，具有结构简单且结构紧凑的优势。

27、且利用转轴和凸轮的机构原理，利用步进电机带动转轴转动，转轴上装着凸轮，凸轮转动时使顶杆往上顶起，凸轮转动过后通过弹簧复位，电机转动一圈实现一次间歇向上往复运动，可进行不停机的连续工作。