用于疾病血液检测的冷冻管自动旋紧机构及其工作方法与流程

本发明涉及一种自动切换机构。涉及到医学、食品、环境检测和生物等技术领域，特别是涉及一种用于疾病血液检测的冷冻管自动旋紧机构，具体更涉及疾病血液采集用于疾病血液检测的冷冻管自动旋紧机构。本发明还涉及这种冷冻管自动旋紧机构的工作方法。

背景技术：

冷冻管是疾病血液采用主要的储存容器，血样采集后放入冷冻管中，然后放入冰箱进行冷冻。冷冻管在储存血液时，由于数量巨大，同时体积较小，给收集和储存血样的工作人员带来了巨大的工作量。本发明提出的一种用于疾病血液检测冷冻管自动旋紧机构，可方便对血液采集储存后的冷冻管进行密封，大大提高了工作效率，同时极大的降低了收集和储存血样的工作人员的工作量。

对于不同疾病检测，常使用不同尺寸的冷冻管，需不同的工装夹具。用于满足不同尺寸冷冻管旋紧密封需要，同时夹具需要方便拆卸。

血样冷冻管要在无菌环境下工作，这要求冷冻管自动旋紧机构无污染；

另外，收集和储存血样的工作人员，无工科背景，这要求自动旋紧运动机构使用方便可靠，冷冻管尺寸变动时，更换工况夹具简单方便。

目前的现有技术中尚未公开有能够满足以上工作条件的技术方案。

技术实现要素：

为了解决现有环境血样冷冻管储存和旋紧过程中人工操作工作量大，工作效率低下等问题，本发明的目的是提供一种用于疾病血液检测的冷冻管自动旋紧机构，该机构能够实现冷塑管和旋盖的超稳精确定位，亦可使冷塑管夹具位置稳定。本发明中的柔性动力传输系统，通过旋盖柔性橡胶夹具和旋盖弹性接触，减少动力源对旋盖刚性动力接触，降低冷塑管旋紧中冲击力，对冷塑管具有一定保护作用。本发明还将提供这种冷冻管自动旋紧机构的工作方法。

完成上述发明任务的技术方案是，一种用于疾病血液检测的冷冻管自动旋紧机构，由动力系统通过齿轮系统带动冷冻管旋盖旋转，其特征在于，旋盖夹具安装在四根平行的运动导杆上，能够沿运动导杆上、下移动；该旋盖夹具内部存放有旋盖（也称为：上盖）；动力系统中的电机通过减速器、齿轮i与齿轮ii驱动旋盖旋转；该电机的电源线设置在刚性电线固定杆上；所述电源线的下端与固定在底座上的电线固定接头位置互相对应，并通过两者的接触而导通电源；每根运动导杆的下部分别套有定位圆桶，所述旋盖夹具向下移动与该定位圆桶接触时，所述电机电源线的下端刚好与电线固定接接触而导通电源；所述底座上设有能够横向移动的冷塑管夹具，该冷塑管夹具中安放有若干个冷塑管。

当冷塑管对准上盖时，将旋盖夹具沿运动导杆向下移动，与所述定位圆桶接触时，所述电机电源线的下端与电线固定接接触而导通电源；电机通过减速器、齿轮i与齿轮ii带动上盖旋转，旋紧在冷塑管的管口上。

在优化方案中，所述动力系统的驱动方式是：动力系统通过电机减速器带齿轮i旋转；该齿轮i与齿轮ii之间采用齿轮啮合动力传输；齿轮ii通过旋盖柔性橡胶夹具带动旋盖旋转，构成柔性动力传输。

在优化方案中，自动旋紧机构中设有控制冷塑管夹具横向移动的精确柔性定位系统，该精确柔性定位系统中的定位系统座上固定有柔性压条；该柔性压条上端安装有定位转子；该定位转子与冷冻管本体夹具的槽口啮合，现实冷冻管本体和冷冻管旋盖的精确定位。

所述的冷冻管本体夹具两端边缘分别设有两种槽孔，分别用于冷冻管本体和冷冻管旋盖的精确定位的精确定位，每一种槽孔均匀分布在冷塑管夹具边缘。

换言之，本发明包括动力系统和高精密柔性定位系统；动力系统包括电机减速器和齿轮副；高精密柔性定位系统包括定位转子、定位转子柔性弹簧和导向运动杆。

动力系统：图3为动力系统原理结构图，电机减速器带动齿轮i旋转，在通过齿轮配合带动齿轮ii旋转，即带动冷冻管旋盖旋转，最后通过冷冻管螺纹完成冷冻管旋紧。

精确柔性定位通过给定合适的预紧力、定位槽和定位转子精密配合精确定冷塑管位置。柔性定位系统中定位转子直接选用轴承，保证冷塑管位置切换时，定位系统和冷塑管夹具使用滚动摩擦，降低摩擦力，且预紧力大小合适。

高精密柔性定位系统通过给定合适的预紧力和冷塑管夹具和定位转子精密配合精确定位冷塑管位置。柔性定位系统中定位转子直接选用轴承，保证冷塑管转时，定位系统和冷塑管夹具使用滚动摩擦，降低摩擦力，且预紧力大小合适。

完成本申请第二个发明任务的技术方案是，上述用于疾病血液检测的冷冻管自动旋紧机构的工作方法，其特征在于，步骤如下：

a.在旋盖夹具中装满旋盖；

b.在冷塑管夹具中安放若干个冷塑管；

c.当冷塑管夹具的某个冷塑管的位置与旋盖夹具对准时，将设备上端整体通过运动导杆向下移动；

d.移动接触到定位圆桶时，刚性电线固定杆和电线固定接头接通，电机接通带动旋盖旋转，完成冷塑管旋紧旋转。

e.重复步骤c、d，逐个完成每个冷塑管旋盖的旋紧。

本发明的工作方法有以下优化方案：

步骤c中，冷塑管夹具横向移动时，精确控制“上盖-定位圆桶”，“刚性电线固定杆和电线固定接头”和“冷塑管和旋盖”位置关系：

设备整体向下移动，上盖即将触定位圆桶时，刚性电线固定杆接触电线固定接头，电机带动旋盖旋转，进一步向下移动，上盖触定位圆桶，旋盖将要接触冷塑管，此时用手指按下“最上面旋盖上部”使最下旋盖向下输送位移，旋盖接触冷塑管，随旋盖向下移动完成一次冷塑管旋紧过程。

本发明的该冷冻管自动旋紧机构传动速度平稳，动力传输系统采用齿轮结构，操作方便快捷安全。

冷冻管自动旋紧机构的整体结构可通过螺钉和磁性吸力和台面连接使用，亦可直接放置与工作台面不固定工作，安装方便快捷，对安装环境要求不高。

根据本发明的设计，由于冷冻管自动旋紧机构，不存在任何阻碍，使用柔性定位机构配合具有一定预紧力的柔性定位环，冷塑管和旋盖定位精度高。

本发明特色创造之一为：超稳精确定位结构。本专利自动旋紧机构关键点之一是冷塑管和旋盖精确定位；本发明中精确定位系统不仅可以精确定位旋盖位置，亦可使冷塑管夹具位置稳定。

本发明特色创造之二为：柔性动力传输系统。本发明中设计柔性动力传输系统，通过旋盖柔性橡胶夹具和旋盖弹性接触，减少动力源对旋盖刚性动力接触，降低冷塑管旋紧中冲击力，对冷塑管具有一定保护作用。

附图说明

图1示出根据本发明的总体结构图（主视图）；

图2示出根据本发明的总体结构图（等轴视图）；

图3示出根据本发明的柔动力系统结构立体图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明的实施例，以详细说明技术方案。

实施例1，用于疾病血液检测冷冻管自动旋紧机构，图1和图2是本发明的总体结构图，为整体结构系统方案。用于疾病血液检测冷冻管自动旋紧机构有两个子系统组成——动力系统和精确定位系统。

旋盖夹具2可安装十个旋盖11，旋盖夹具2装满旋盖后，将设备上端整体通过运动导杆1向下移动。移动接触到定位圆桶13时，刚性电线固定杆14和电线固定接头接通，电机接通带动旋盖旋转，完成冷塑管旋紧旋转。

旋紧过程需精确控制“上盖-定位圆桶”，“刚性电线固定杆和电线固定接头”和“冷塑管和旋盖”位置关系，其特征在于，设备整体向下移动时，上盖即将触定位圆桶时，刚性电线固定杆接触电线固定接头，电机带动旋盖旋转，进一步向下移动，上盖触定位圆桶，旋盖将要接触冷塑管，此时用手指按下“最上面旋盖上部”使最下旋盖向下输送位移，此时，旋盖接触冷塑管，随旋盖向下移动完成一次冷塑管旋紧过程。

图3时动力系统原理结构图，电机减速器12提供动力源，带动齿轮i旋转，在通过齿轮配合带动齿轮ii旋转，即带动旋盖11旋转，完成冷塑管旋紧。旋紧力的大小通过旋盖11和旋盖夹具2配合实现。

电机系统12和齿轮i保证同轴，通过矩形键传递力矩使齿轮i随减速机轴同步转动。同样，齿轮ii随齿轮i同步转动。

冷塑管7和旋盖11之间通过微小过盈配合，调节传输扭矩，即在动力传输中添加柔性动力传输，冷塑管旋紧后，导致旋盖11在旋盖夹具2中滑动，可防止对冷塑管结构的破坏。

冷塑管夹具8可以有10个槽用于放置冷塑管7，冷塑管夹具8中有卡槽和放置冷塑管7有微小间隙，放入后卡槽将限制冷塑管7旋转。如需取出冷塑管7，直接拔出即可，因此，拆卸极为方便。

由图1和图2可以看出，冷塑管夹具8边缘有10个槽孔（数量和冷塑管槽数量对应），分别用于冷塑管7和旋盖11定位，每一种槽孔均匀分析在冷塑管夹具8边缘。

调节定位系统座15先后位置来调节柔性压条4压紧量，进而可以调节定位转子12和冷塑管夹具8之间的预紧力，保证定位转子运动平稳同时，有可以达到精确定位作用。

所有零件均做倒角、去毛刺处理，防止损伤操作人员。另外，所有零件表面均做无菌化处理，防止零件表面细菌等微生物对检测血样污染。

本发明不限于上述设施方式，冷塑管不必是一定尺寸和圆形，矩形或者六边形等也可，数量也不必仅限于5个。因此，凡是在本发明权利要求1技术方案基础上作简单变形，都在本发明意图保护范围之内。