血液成分分离机及其自动掰塞的制作方法

本发明涉及血液成分分离技术领域，特别涉及一种血液成分分离机及其自动掰塞。

背景技术：

血液成分分离机是血站成分科进行血液成分制备中采用的仪器设备，其功能是将离心之后的过滤血(将采集的献血者的原始血液进行白细胞过滤之后得到)进行分离。设备操作中，分离机上的挤压装置挤压血袋，使原血袋中的多种血液成分通过塑胶导管转移至对应的成分收集血袋中。

目前，医疗行业使用的血袋(比如血液成分制备中所用的三联袋、四联袋等)中，每个血袋顶部入口处的均有一个用于密封的塞杆，以保证血袋耗材使用前的真空密封效果。在血液成分制备时，为了使血浆/血细胞能顺利地进入到对应的成分收集血袋中，使用前通常由将血袋的塞杆掰断使成分收集血袋的袋口打开；然后放置悬挂到血液分离机上进行血液成分分离操作。而各个血站的操作人员手工掰断，操作耗时长效率低，很大程度上影响了血液成分分离机的工作。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种血液成分分离机的自动掰塞，旨在使血液成分分离机能具有血袋塞杆的掰断功能，从而提升血液分离操作的效率。

为实现上述目的，本发明提出的血液成分分离机的自动掰塞，包括掰塞控制电路和掰塞机构，所述掰塞机构包括用于与血液成分分离机机身连接的基座，该基座上设置夹持件和驱动组件；其中，

所述夹持件具有用于夹持血袋顶部塞杆的夹持口；

所述驱动组件与所述夹持件驱动连接，所述掰塞控制电路电连接所述驱动组件，所述掰塞控制电路通过控制所述驱动组件驱动所述夹持件往返转动，以掰折所述夹持口中的塞杆。

优选地，所述掰塞控制电路包括微处理器、感应模块和用于驱动所述驱动组件工作的驱动模块；其中，

所述微处理器具有用于连接上位机的控制指令接口，以接收上位机发送的控制指令；

所述应模块连接所述微处理器，所述微处理器连接所述驱动模块；所述感应模块用于感应所述夹持件的临界旋转位置，并反馈信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述感应模块反馈的信号输出相应的触发信号至所述驱动模块，使所述驱动模块切换所述驱动组件的运转方向。

优选地，所述驱动组件包括驱动件和传动组件；

所述传动组件包括贯穿所述基座设置的主轴和次轴；

所述主轴的一端套设有与该主轴同轴的主同步轮，所述主轴的另一端用于与驱动该主轴轴向自转的所述驱动件连接；

所述次轴的一端套设有与所述次轴同轴的次同步轮，所述次轴的另一端设置所述夹持件；

所述主同步轮与次同步轮位于所述基座的一侧，且所述主同步轮与次同步轮通过同步带连接；所述驱动件与所述夹持件位于所述基座的另一侧。

优选地，所述主同步轮的外径小于所述次同步轮的外径。

优选地，所述基座上凸设有第一止动部；

所述次轴上对应所述第一止动部凸设有第二止动部，所述第一止动部沿所述次轴的径向到所述次轴的垂直距离小于所述第二止动部的凸起高度；

和/或，所述主轴上对应所述第一止动部凸设有第三止动部，所述第一止动部沿所述主轴的径向到所述主轴的垂直距离小于所述第三止动部的凸起高度。

优选地，所述感应模块对应所述主轴或所述次轴设置。

优选地，所述夹持件包括与驱动组件连接的底座、以及相对设置于所述底座上的两夹臂；

相对设置的所述夹臂之间形成所述夹持口。

优选地，两所述夹臂相对的一侧上正对设置有限位凸起。

优选地，所述夹臂的内侧壁上设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中螺接有一螺杆，所述螺杆的第一端突出于所述夹臂的内侧壁，所述限位凸起为所述螺杆突出于夹臂的内侧壁的部分，所述螺杆的第二端端面上设有与螺丝刀配合的刻纹。

优选地，所述底座的两端分别设有一排第一螺孔，所述夹臂靠近所述底座的一端上设有一排与所述第一螺孔对应结合的第二螺孔，所述第二螺孔的排布方向与所述第一螺孔的排布方向相同；所述夹臂与所述底座通过螺栓锁紧所述第一螺孔和所述第二螺孔进行固定。

优选地，所述底座夹在两夹臂之间，所述第一螺孔设于所述底座的端面上，所述夹臂正对所述底座的一面上设有沿所述的第一螺孔的排布方向延伸的导槽，所述底座的两端分别卡在两所述夹臂的导槽中，且所述导槽的与其延伸方向平行的两相对侧壁贴合所述底座的端部。

本发明还提出一种血液成分分离机，包括自动掰塞，所述自动掰塞包括掰塞控制电路和掰塞机构，所述掰塞机构包括用于与血液成分分离机机身连接的基座，该基座上设置夹持件和驱动组件；其中，

所述夹持件具有用于夹持血袋顶部塞杆的夹持口；

所述驱动组件与所述夹持件驱动连接，所述掰塞控制电路电连接所述驱动组件，所述掰塞控制电路通过控制所述驱动组件驱动所述夹持件往返转动，以掰折所述夹持口中的塞杆。

本发明技术方案通过采用一个夹持件来夹持血袋顶部的塞杆，再通过驱动组件驱动夹持件往返转动，从而夹持件对夹持口中的塞杆进行来回掰折，以实现将血袋顶部塞杆掰断；如此，使用该自动掰塞的血液成分分离机具备自动掰断血袋顶部塞杆的功能，血液成分分离操作更加自动化；并相对现有人工掰断操作而言，大幅的提升了塞杆掰断的效率，进而提升了血液成分分离机的血液分离工序的效率。另外，该自动掰塞是通过驱动夹持件往返转动，而不是驱动夹持件往一个方向一直转动，不会造成导管拉断或拉穿。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为血袋在封闭状态下的结构示意图；

图2为本发明血液成分分离机的自动掰塞较佳实施例的结构示意图；

图3为图2中的夹持件的分解结构示意图；

图4为图2中的基座与传动组件部分的分解结构示意图；

图5为本发明血液成分分离机的自动掰塞较佳实施例中掰塞控制电路一实施方案的电路模块示意图；

图6为本发明血液成分分离机的自动掰塞较佳实施例中掰塞控制电路另一实施方案的电路模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

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。

本发明提出一种血液成分分离机的自动掰塞，用于安装在分离机上之后，可以在血液成分制备之前自动掰断血袋40顶部塞杆41从而打开血袋(参考图1)，提升血液成分制备的效率。

结合图1并参照图2，在本实施例中，该自动掰塞包括掰塞控制电路和掰塞机构(未标号)，该掰塞机构包括用于与血液成分分离机机身连接的基座10，该基座10上设置夹持件30和驱动组件(未标号)；其中，该夹持件30具有用于夹持血袋40顶部塞杆41的夹持口K；该驱动组件与夹持件30驱动连接，掰塞控制电路电连接该驱动组件，掰塞控制电路通过控制驱动组件驱动夹持件30往返转动，以掰折夹持口K中的塞杆41，即夹持件30转动方式是会作用到夹持口K中的塞杆41，并对塞杆41来回的掰折。

本实施例的自动掰塞，通过采用一个夹持件30来夹持血袋40顶部的塞杆41，再通过驱动组件驱动夹持件30往返转动，从而夹持件30对夹持口K中的塞杆41进行来回掰折，以实现将血袋40顶部塞杆41掰断；如此，使用该自动掰塞的血液成分分离机具备自动掰断血袋40顶部塞杆41的功能，血液成分分离操作更加自动化；并相对现有人工掰断操作而言，大幅的提升了塞杆41掰断的效率，进而提升了血液成分分离机的血液分离工序的效率。另外，该自动掰塞是通过驱动夹持件30往返转动，而不是驱动夹持件30往一个方向一直转动，不会造成导管拉断或拉穿。

参照图5，本实施例的掰塞控制电路包括微处理器51、感应模块52和用于驱动驱动组件工作的驱动模块53；其中，微处理器51具有用于连接上位机54(例如，计算机等外部控制系统)的控制指令接口，以接收上位机54发送的控制指令；感应模块52连接微处理器51，微处理器51连接驱动模块53；感应模块52用于感应夹持件的临界旋转位置，并反馈信号至微处理器51，微处理器51根据感应模块52反馈的信号输出相应的触发信号至驱动模块53，使驱动模块53切换驱动组件的运转方向。本实施例中，临界旋转位置就是夹持件30正、反旋转，分别向两个旋转方向旋转到的最大角度对应的位置；该最大角度由生产装配时设定，也可以修改调整。

本实施例的掰塞控制电路对自动掰塞的驱动组件的控制方式为：首先通过上位机54向微处理器51发送工作指令；微处理器51接收到工作指令后开始工作，并向驱动模块53发送触发信号；驱动模块53根据接收到触发信号控制驱动组件进行相应的运转，驱动组件进而带动夹持件旋转转动；感应模块52监控着夹持件转动到的位置，当夹持件转动到达一侧的临界旋转位置时，感应模块52产生相应的信号反馈到微处理器51，微处理器51根据感应模块52反馈的信号改变输出给驱动模块53的触发信号，以使驱动模块53控制驱动组件换向运转；当夹持件转动到另一侧的临界旋转位置时，感应模块52再次产生相应的信号反馈到微处理器51，微处理器51再次改变输出给驱动模块53的触发信号，以使驱动模块53控制驱动组件再次换向运转；如此循环，则实现了控制驱动组件驱动该夹持件往返转动。

进一步地，参照图6，本实施例的掰塞控制电路还包括烧录座56，微处理器51具有写入接口，烧录座56连接在写入接口上；当需要给微处理器51进行编程写入时，编程设备可直接通过烧录座56与微处理器51连接，程序烧录完成后，直接断开即可，如此，则方便了微处理器51的烧录。

进一步地，参照图6，本实施例的掰塞控制电路还包括连接在控制指令接口上的通讯片55，通讯片55用于连接上位机54。由于上位机54与微处理器51(下位机)之间可能采用不同的通讯协议，若两者的通讯协议不同，则无法实现两者之间的通讯，即上位机54无法发送控制指令到微处理器51；为了避免这种情况，本实施例在微处理器51的控制指令接口上增加了通讯片55，如此将上位机54与微处理器51之间的通讯协议匹配，保证上位机54与微处理器51之间的正常通讯。本实施例中，该通讯片55可采用75176B芯片。

进一步地，参照图6，为使得微处理器51保持稳定的工作，本实施例的掰塞控制电路还采用了稳压模块57，该稳压模块57连接在微处理器51的供电接口，用于调节稳定微处理器51的供电电压，使微处理器51的供电电压不易受干扰而产生波动，让微处理器51工作更稳定。

具体的，本实施例的稳压模块57包括降压型开关稳压器571和三端稳压芯片572，降压型开关稳压器571经三端稳压芯片572连接微处理器51的供电接口，降压型开关稳压器571的输入端用于连接电源。通过降压型开关稳压器571将电源输出的较高电压进行降压稳压，再进一步的通过三端稳压芯片572稳压，如此输出大小合适且稳定的电压给微处理器51供电。本实施例的稳压模块57只是以降压型开关稳压器571和三端稳压芯片572的组合为例；当然，在其它实施例中，稳压模块57还可以为其它器件或电路构成。

具体的，本案实施例中，驱动模块53包括驱动芯片和钳位电路，驱动芯片的两个逻辑输入引脚分别连接微处理器51的逻辑控制端，驱动芯片的两个电压输出引脚作为驱动组件的供电引脚，即两电压输出引脚连接驱动组件，为驱动组件供电；且两电压输出引脚分别连接该钳位电路，通过钳位电路将对两电压输出引脚钳位，防止驱动组件的反向电动势过高而击穿驱动芯片内部的驱动管，保障驱动芯片的安全运行。微处理器5110的两逻辑控制端分别输出1(高电平)和0(低电平)时，驱动芯片的两逻辑输入引脚分别接受到1和0电平信号，其两个电压输出引脚输出相应的电压使驱动组件朝第一方向运转；微处理器5110的两逻辑控制端分别输出0(高电平)和1(低电平)时，驱动芯片的两逻辑输入引脚分别接受到0和1电平信号，其两个电压输出引脚输出相应的电压使驱动组件切换至与第一方向相反的方向运转。本实施例的驱动芯片可优选型号A4950T的芯片，当然也可以采取其它型号的驱动芯片。

进一步地，再结合图2和图4，本实施例中，驱动组件包括驱动件(图中未示出，例如驱动电机)和传动组件构成。其中，该传动组件包括贯穿基座10设置的主轴21和次轴22；其中，主轴21的一端套设有与该主轴21同轴的主同步轮23，主轴21的另一端用于与驱动该主轴21轴向自转的驱动件连接；次轴22的一端套设有与该次轴22同轴的次同步轮24，次轴22的另一端设置夹持件30；主同步轮23与次同步轮24采用同步带连接。需要说明的是，本案中，主同步轮23与主轴21之间、次同步轮24与次轴22之间均不会相对转动，即主同步轮23与主轴21绑定，次同步轮24与次轴22绑定；本案实施例中，优选采用主同步轮23与主轴21固定连接，以及次同步轮24与次轴22固定连接的绑定方式为例；当然，主同步轮23与主轴21之间、次同步轮24与次轴22之间都还可以采用不固定的绑定方式，例如，通过限位部件将轴与同步轮在轴的圆周方向上限位，使两者不会相对转动；等等。该自动掰塞运行时，驱动件驱动主轴21转动，主同步轮23跟随主轴21一起转动，主同步轮23通过同步带带动次同步轮24转动，夹持件30则跟随着次同步轮24转动。进一步地，主同步轮23与次同步轮24位于基座的一侧，驱动件与夹持件30位于基座10的另一侧，如此，驱动件与基座10的固定更加方便，主轴21和次轴22位于基座10的两端受力更加均衡，传动作用更加稳定。

自动掰塞运行时，驱动件工作驱动主轴21按一定的频率正反切换转动，主同步轮23完全跟随主轴21运动，主同步轮23经同步带25带动次同步轮24运动，则与次轴22连接的夹持件30就跟随次同步轮24转动。

本实施例中，感应模块优选对应主轴21或次轴22设置，主轴21、次轴22均与夹持件30是同步转动的关系，因此，夹持件的临界旋转角度与主轴21和次轴22的转动角度是对应的关系，这样通过感应模块感应主轴21或次轴22的旋转角度，即得出夹持件30的临界旋转位置。具体的，本实施例的感应模块优选采用磁旋转编码器，磁旋转编码器可通过感应磁场的变换来确定主轴21或次轴22的旋转角度；当然，感应模块还可以是其它感应器件或电路。

进一步地，本实施例采用主同步轮23的外径小于次同步轮24的外径，这样，次同步轮24的角速度会小于主同步轮23的角速度，即主同步轮23转动的很快时，次同步轮24的转动速度也不会太快，如此，驱动件就能更好的控制次同步轮24的转动幅度，即控制夹持件30对塞杆41掰动的幅度，避免由于掰动幅度过大造成血袋40的导管被拉断和拉裂。当然，在其它实施方案中，可以将经过同步带25连接的主同步轮23与次同步轮24的传动组合，换成半径不等的两个相互啮合的齿轮，同样可实现传动。

为了进一步地确保驱动件不会发生驱动转动的角度过大的问题，本实施例还在基座10上凸设有第一止动部11，次轴22上对应第一止动部11凸设有第二止动部221，且第一止动部11沿次轴22的径向到次轴22的垂直距离小于第二止动部221的凸起高度。如此，第一止动部11会对次轴22上的第二止动部221进行阻挡限位，这样使得次轴22就不能沿一个方向持续转动了，有效的避免了驱动件朝一个方向驱动造成血袋40的导管被拉断的事故发生，提高了自动掰塞运行的可靠性。当然，参照附图4，在本案的其它实施例中，还可以替换为在主轴21上对应第一止动部11凸设有第三止动部，第一止动部11沿主轴21的径向到主轴21的垂直距离小于第三止动部的凸起高度，这样第一止动部11与第三止动部也组合成对主轴21的转动进行限位的结构，同样达到了防止驱动件朝一个方向驱动造成血袋40的导管被拉断的事故发生；另外，本案的其它实施例还可为：上述的第一止动部11、第二止动部221和第三止动部也可以同时存在，即主轴21和次轴22的转动限位均存在，双重转动限位，达到的效果更佳。其中，各组止动部为能相互配合的凸块或凸杆结构等，本案中采用如图4中基座10上设计的圆柱形凸柱作为第一止动部11，对应次轴22上设计的楔形凸块作为第二止动部221。同样，技术人员在实施中可以采用其他的形状结构设计该限位结构。

进一步地，参照图2和图3，本实施例的夹持件30包括底座32、以及相对设置于该底座32上的两夹臂31；相对设置的夹臂31之间形成夹持口K，即两夹臂31与底座32围成的夹持区域为夹持口K，夹持口K远离底座32的一端则为夹持口K的入口；本案中驱动组件与夹持件30的驱动连接是通过驱动组件连接该底座32。在血液分离操作前，血袋40顶部的导管就是从夹持口K的入口卡到夹持口K中；夹持件30转动的轴向为底座32朝夹持口K入口的方向。本案实施中，优选采用将两夹臂31分别固定连接在底座32的两端部。

进一步地，本实施例的两夹臂31相对的一侧上正对设置有限位凸起，通过限位凸起将所述夹持件30的入口宽度减小，如此，夹持件30在转动时，夹持口K中的导管不易从入口处脱出。本实施例中，优选两个限位凸起之间的距离与血袋40顶部导管的管径过盈配合，这样可保证夹持口K中的导管一定不会自行脱离；由于血袋40顶部导管自身是软质管，可以产生一定的挤压形变，因此，在将血袋40顶部导管从夹持件30的入口卡入时，只需通过挤压作用将血袋40顶部导管挤入夹持口K中即可。

进一步地，参照图3，夹臂31的内侧壁上设有螺纹通孔O，螺纹通孔O中螺接有一螺杆311，螺杆311的第一端凸出于夹臂31的内侧壁，限位凸起为该螺杆311突出于夹臂31的内侧壁的部分，螺杆311的第二端端面上设有与螺丝刀配合的刻纹。这样夹持件在针对不同管径的导管时，也可通过螺丝刀可拧动调节限位凸起的凸起高度，从而调节夹持件30的夹持口K的入口宽度，使其与当前管径的导管配合实现限位，如此提升了血液成分分离机的通用性。进一步地，本实施例优选螺杆311的第一端端面为球形面，这样避免了血袋40的导管被限位凸起划伤的情况发生，保障了血液成分分离操作的安全进行。

由于自动掰塞在血液成分分离机上应用时，自动掰塞是安装固定在血液成分分离机上的，血液成分分离机上也有相应的结构对血袋40进行固定，这样夹持件30相对于血袋40的位置就是固定的，也就是对应在血袋40的导管位置处；当更换使用的血袋40的规格时，夹持件30与血袋40顶部塞杆41的位置会有一定的偏离，这样就不能够完成塞杆41掰断了。为此，如图3所示，本实施例进一步在底座32的两端分别设有一排第一螺孔321(本实施例以三个为例)，夹臂31靠近底座32的一端上设有一排与第一螺孔321对应的结合的第二螺孔312(本实施例以三个为例)，第二螺孔312的排布方向与第一螺孔321的排布方向相同；夹臂31与底座32通过螺栓锁紧第一螺孔321和第二螺孔312进行固定。如图3所示，本实施例中采用的是长条状的夹臂31，第一螺孔321就是在两夹臂31相背对的一侧，第一螺孔321为沿着夹臂31的表面垂直夹臂31的长度方向进行排布。本实施例中，通过对应结合的第一螺孔321排和第二螺孔312排将夹臂31与底座32连接，如此，当更换使用的血袋40的规格时，可以通过将夹臂31与底座32在第一螺孔321的排布方向上调整位置，以调节两个夹臂31与底座32的相对位置，从而使得夹臂31的位置与新规格血袋40的塞杆41位置对应，实现正常的掰塞操作，提升了自动掰塞的通用性，能适应多种规格的血袋40的掰塞操作。

如图3所示，进一步地，本实施例中，采用底座32夹在两夹臂31之间，第一螺孔是设在底座32的端部端面上，夹臂31正对底座32的一面上设有沿的第一螺孔321的排布方向延伸的导槽313，底座32的两端分别卡在两夹臂31的导槽313中，且导槽313的与其延伸方向平行的两相对侧壁贴合底座32的端部。底座32卡在导槽313中，使第一螺孔321和第二螺孔312更加方便对位固定；并且，在调节夹臂31与底座32的位置时，可使底座32沿着导槽313滑动，以确定合适的位置在进行固定，方便了夹臂31的调节。

本发明还提出一种血液成分分离机，该血液成分分离机包括自动掰塞机构，该自动掰塞机构的具体结构参照上述实施例，由于本血液成分分离机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。