阵列式便隐血检测分析仪的制作方法

本发明涉及医学检测领域，具体涉及一种阵列式便隐血检测分析仪。

背景技术：

“FOB”：fecal occult blood的英文缩写，指大便中的隐血，简称便隐血，即少量的消化道出血，通常不引起大便颜色的改变，红细胞被消化破坏，大便外观无异常改变，肉眼和显微镜下均不能证实出血，只有在化验大便时才发现大便中有少量的血细胞，由于长期少量出血，常伴有贫血症状。由于便隐血无法通过肉眼直接发现，导致绝大多数早期消化道恶性肿瘤患者无法及时发现并早期干预治疗，从而延误了治疗的最佳时机，如同隐性杀手一般潜伏在人们身体中。

CN 103543285A公开了一种便隐血自动检测设备，用于检测样本盒，样本盒包括透明套筒和置于透明套筒中的采便器和试纸条，该检测设备包括：送入通道和送出通道，二者并列设置，分别用于独立运行地传送样本盒，转送平台，位于送入通道和送出通道之间，推杆，用于将送入通道上的样本盒经由转送平台推送至送出通道上，以及图像采集装置，设置在送出通道的一侧，其中，图像采集装置用于获取试纸条上所呈现的色带信息。

该便隐血自动检测设备至少存在以下问题：送入通道和送出通道并列设置，增加了设备的占用空间。

技术实现要素：

本发明提供一种阵列式便隐血检测分析仪，以解决便隐血自动检测设备送入通道和送出通道并列设置造成的体积大的问题。

为此，本发明提出一种阵列式便隐血检测分析仪，所述阵列式便隐血检测分析仪包括：

承载多个样本盒的样本盒架，所述样本盒架为阵列式结构；

运输所述样本盒架的运输单元，所述运输单元包括：支撑所述样本盒架的直线轨道、 和驱动所述样本盒架做往返直线运动的驱动装置；

下压装置，将所述样本盒下压；以及

信息采集装置，采集所述样本盒中的试纸条上所呈现的色带信息和所述样本盒上的标签信息。

进一步地，所述样本盒架安装在样本盒架固定台上，所述样本盒架固定台通过轴承支撑在所述直线轨道上；

所述驱动装置为第一电机，所述运输单元还包括：与第一电机连接的丝杠，所述样本盒架固定台通过螺纹连接套接在所述丝杠上。

进一步地，所述样本盒架为矩形矩阵结构，所述样本盒架设有多排多列容纳样本盒的通孔，每个样本盒的顶部设有弹性的夹紧槽；

所述阵列式便隐血检测分析仪还包括：提起所述样本盒架中一横排上所有的样本盒的样本盒起落单元；

所述样本盒起落单元包括：

多个布置成一排的顶瓶杆，所述顶瓶杆的排列方向与所述样本盒架的横排方向相同，所述顶瓶杆的数量等于所述样本盒架的横排样本盒数量，所述顶瓶杆能上下移动的设置在所述样本盒架的通孔之下；

提瓶杆，能上下移动的沿所述样本盒架的横排方向设置在所述样本盒架的通孔之上，所述提瓶杆的长度大于所述样本盒架的横排长度，并且提瓶杆能伸入到一排所述弹性的夹紧槽中并被所述弹性的夹紧槽夹紧；

脱瓶杆，能上下移动的沿所述样本盒架的横排方向设置在所述样本盒架的通孔之上，所述脱瓶杆通过下压将所述弹性的夹紧槽从所述提瓶杆上分离。

进一步地，所述阵列式便隐血检测分析仪还包括：对所述样本盒架位置锁定的锁定装置，所述锁定装置与第二电机连接。

进一步地，所述锁定装置包括：偏心轴、通过弹簧抵压在所述偏心轴之下的顶杆凸缘、以及连接所述顶杆凸缘的顶杆，所述顶杆凸缘位于所述顶杆的侧向，所述样本盒架具有锁紧槽，所述顶杆能上下往复运动的出入所述锁紧槽。

进一步地，所述锁定装置还包括：检测所述偏心轴转动位置的第一传感器K，所述第一传感器K与所述第二电机连接。

进一步地，所述样本盒架安装在所述样本盒架固定台上方并且，所述样本盒架与所述样本盒架固定台卡接，所述样本盒架固定台的上表面还设置有导向杆，所述样本盒架底部 的设有导向槽，所述导向杆位于所述导向槽中，所述样本盒架固定台上设有检测样本盒架是否安装到位的第二传感器A。

进一步地，所述下压装置包括：连接在所述丝杠上的下压头，并且所述下压头与第三电机连接。

进一步地，所述下压装置还包括：与丝杠连接的曲柄，所述下压头通过所述曲柄连接所述丝杠，所述曲柄上设有长条形孔，所述下压头的顶部连接在所述长条形孔中，所述长条形孔将所述下压头的顶部的限位于竖直方向，在所述曲柄做圆周运动时，所述下压头限位于竖直方向做上下运动。

进一步地，所述信息采集装置包括：扫码器及照相机，所述扫码器及照相机连接在所述丝杠上。

本发明采用直线轨道输送样本盒架，送入通道和送出通道合二为一，减少了一个通道，缩小了便隐血自动检测分析仪的体积和空间，所有样本盒均位于同一样本盒架内，实现了样本盒的批量上料和批量回收。

进而，样本盒架上还设置有锁定装置，最大限度的确保样本盒在运输过程中的稳定性，有效地避免了因样本盒倾倒而导致的仪器故障。

附图说明

图1为本发明的阵列式便隐血检测分析仪的外部立体结构示意图；

图2为本发明的阵列式便隐血检测分析仪的外部结构的右视图；

图3为本发明的阵列式便隐血检测分析仪的内部结构的俯视图；

图4为本发明的运输单元的结构示意图；

图5为本发明的样本盒架和样本盒架固定台装配到一起时的结构示意图；

图6为图5的A-A视图；

图7为图6的局部放大图；

图8为本发明的锁定装置的锁定时的结构示意图；

图9为本发明的锁定装置的解锁时的结构示意图；

图10为本发明的下压装置的结构示意图；

图11为本发明的下压头在下压状态的结构示意图；

图12为本发明的下压头在未下压状态的结构示意图；

图13为本发明的样本盒起落单元的结构示意图；

图14为本发明的提瓶杆的结构示意图；

图15为本发明的顶瓶杆初始状态的结构示意图；

图16为本发明的顶瓶杆顶瓶状态的结构示意图；

图17为本发明的限位凸台的结构示意图；

图18为本发明的信息采集装置的结构示意图。

附图标号说明：

1样本盒架 10样本盒架固定台 101凸台 102导向杆 103凸块 11样本盒 110夹紧槽 13锁定装置 130顶杆 131顶杆凸缘 132第二电机 133偏心轴 134第一传感器 135弹簧

2运输单元 21直线轨道 22丝杠 23第一电机 230齿轮组 24传感器 25滑动轴承 26传感器 27传感器 28传感器 29传感器

3样本盒起落单元 31提瓶组件 311传感器 312传感器 313偏心连杆 314第四电机 32顶瓶组件 320顶瓶杆 33导轨 34归位弹簧 350限位凸台 351限位块 352限位块 361主动轮 362从动轮 363联动作用部件 364凸缘 37提瓶杆 38脱瓶杆

4信息采集装置 41传感器 42导轨 43扫码器 44照相机 45传感器

5下压装置 53第三电机 54曲柄 540长条形孔 55下压头

6外壳 61操作面板 62进料口 63打印设备 64开关 65电源接口

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

如图1和图2所示，本发明的阵列式便隐血检测分析仪的外部结构包括外壳6，外壳6为台式，设置在工作面上，外壳6上设有操作面板61(或称为控制面板)、进料口62、打印设备63、开关64和电源接口65，用户只需将样本盒11装入指定的样本盒架1，从进料口62将样本盒架1放置到仪器内，根据需要启动仪器即可。除启动和停止电源开关外，用户操作主要在控制面板上进行。

如图3所示，本发明的阵列式便隐血检测分析仪的内部结构设置在外壳6中，本发明的阵列式便隐血检测分析仪的内部结构包括：

承载多个样本盒11的样本盒架1，所述样本盒架1为阵列式结构，关于样本盒11的 结构、下压、检测原理可以参考现有技术，例如CN204613211U的中国实用新型专利、CN102879592的中国发明专利；

运输所述样本盒架1的运输单元2，运输单元用于使承载有样本盒的样本盒架在工作区域范围内实现往返直线运动，所述运输单元2包括：支撑所述样本盒架的直线轨道21、和驱动所述样本盒架做往返直线运动的驱动装置；直线轨道21位于水平方向，以保证样本盒的水平移动，不倾斜，不泄露；

下压装置5，将所述样本盒11下压，从而刺破样本盒11，使检测的试纸条和样本盒11中的样品发生混合，进行检测，具体的下压原理和检测原理可以参考现有技术；

信息采集装置4，采集所述样本盒中的试纸条上所呈现的色带信息和所述样本盒上的标签信息。

本发明采用直线轨道输送样本盒架，能够往复直线运动，送入通道和送出通道合二为一，减少了一个通道，缩小了便隐血自动检测分析仪的体积和空间，所有样本盒均位于同一样本盒架内，实现了样本盒的批量上料和批量回收。

进一步地，如图4和图5所示，所述样本盒架1安装在样本盒架固定台10上，所述样本盒架固定台10通过轴承(例如滑动轴承25)支撑在所述直线轨道21上，样本盒架固定台10相当于一个滑块，滑动轴承起到为样本盒架固定台导向的作用。这样，滑动迅速，阻力小；本发明采用轨道滑块的方式运输样本盒，由电机驱动滑块，滑块的运动更顺畅控制更为准确。

进而，如图5、图6和图7，样本盒架固定台上有凸台101，与样本盒架上的凹槽结构配合实现样本盒架的定位及导向。样本盒架固定台10的上表面还设置有导向杆102，导向杆102与样本盒架1底部的导向槽配合作用，用于样本盒架1插入时为样本盒架导向。

如图4所示，所述驱动装置为第一电机23，第一电机23能够正反转以实现样本盒架固定台的往复运动。所述运输单元还包括：与第一电机23连接的丝杠22，所述样本盒架固定台10通过螺纹连接套接在所述丝杠22上，例如，所述样本盒架固定台10突出有凸块103，凸块103设有与丝杠22配合的内螺纹，凸块103套设在丝杠22上形成丝杠螺母，与丝杠配合传动，丝杠的传动方式，尤其是，第一电机23与丝杠22之间可以通过齿轮组230传动，动力传动及运动的控制更为精确。丝杠布置在水平方向上，并处于与直线轨道21垂直的位置。

进一步地，如图3、图4和图5所示，所述样本盒架1为矩形矩阵结构，所述样本盒架1设有多排多列容纳样本盒的通孔，如图15和图16所示，每个样本盒的顶部设有弹性 的夹紧槽110；

如图3、图14、图15和图16所示，所述阵列式便隐血检测分析仪还包括：提起所述样本盒架中一横排上所有的样本盒的样本盒起落单元3；样本盒起落单元与信息采集单元配合作用，起到在预定时间内准确采集样本盒上病人信息及检测结果等信息的作用。

如图13所示，所述样本盒起落单元3包括：提瓶组件31及顶瓶组件32；

顶瓶组件32包括多个布置成一排的顶瓶杆320，顶瓶杆320为一排竖直设置的顶杆，所述顶瓶杆320的排列方向与所述样本盒架的横排方向相同，所述顶瓶杆320的数量等于所述样本盒架的横排样本盒数量，所述顶瓶杆320能上下移动的设置在所述样本盒架的通孔之下，以便能顶起一横排上所有的样本盒，将一横排上所有的样本盒的顶起，使提瓶杆37进入到所述样本盒顶部的弹性夹紧槽之中，提高了工作效率，加快了检测时间；

提瓶组件31包括：提瓶杆37，提瓶杆37为水平设置的横杆，提瓶杆37能上下移动的沿所述样本盒架的横排方向设置在所述样本盒架的通孔之上，所述提瓶杆的长度大于所述样本盒架的横排长度，并且提瓶杆37能伸入到一排所述弹性的夹紧槽中并被所述弹性的夹紧槽夹紧；顶瓶杆320将一横排上所有的样本盒顶起之后，一横排上所有的样本盒从弹性的夹紧槽110由下至上夹紧在提瓶杆37上，以便扫码器进行扫码、照相机进行拍照，加快了检测时间；

所述样本盒起落单元3还包括：脱瓶杆38，脱瓶杆38为水平设置的横杆，脱瓶杆38能上下移动的沿所述样本盒架的横排方向设置在所述样本盒架的通孔之上，所述脱瓶杆通过下压将所述弹性的夹紧槽110从所述提瓶杆37上分离，以使完成信息采集工作后起落单元将样本盒送回原处并将瓶体从起落单元上脱落下来，回到样本盒架当中。

顶瓶组件31将对应一排的瓶体顶出样本盒架1，提瓶杆37陷入到被顶起的样本盒夹紧槽内，起落单元将样本盒整排提起，完成信息采集工作后起落单元将样本盒送回原处并将瓶体从起落单元上脱落下来，回到样本盒架当中。

如图15所示，样本盒11上有与提瓶杆作用的夹紧槽110，提瓶杆37直径大于样本盒夹紧槽自然状态下的宽度。运输单元导轨之下有顶瓶传感器H，即传感器312检测到有样本盒11进入到样本盒起落单元内，第四电(动)机314转动，偏心连杆313将转动转化为往复运动传递给连接杆，连接杆带动顶瓶杆320在导轨33(导轨33竖直设置，垂直于直线轨道21)上向上运动，将样本盒11顶起直至提瓶杆37陷入到被顶起的样本盒夹紧槽110内，第四电(动)机314反转，顶瓶组件31回到初始状态。

如图14所示，连接杆上设置有与样本盒上一横排样本盒数量相同的顶瓶杆320，顶瓶 杆320与连接杆刚性连接随连接杆一起运动。样本盒起落单元的限位块351在顶瓶杆320将瓶体顶出时对提瓶杆起到限位作用，使提瓶杆37不会在外力作用下被顶起，以便提瓶杆充分的陷入到样本盒夹紧槽当中去。

当提瓶传感器F，即传感器311检测到有样本盒被顶起的时候，电动机，即第四电(动)机314带动主动轮361转动，主动轮驱动从动轮362，从动轮362上设置有与之刚性连接的联动作用件363，联动作用部件363上设置有提瓶作用的凸缘364及脱瓶杆38，提瓶作用的凸缘364距从动轮362圆心的距离要大于脱瓶杆38距从动轮362圆心的距离，以使运动过程不发生零部件干涉现象。

如图14，联动作用件363随从动轮362同步转动，当提瓶作用的凸缘364转动至于提瓶杆37接触时，带有样本盒的提瓶杆37被提起。提瓶杆坐落于导轨33之上，在导轨33上直线往复运动，或沿着导轨33直线往复运动。当样本盒被提起到预定高度时，第四电(动)机314停止转动，直至信息采集完成后，电动机反转，提瓶作用的凸缘与提瓶杆分离。

如图14，在限位块351和提瓶杆37之上连接有归位弹簧34，样本盒被提起时归位弹簧处于拉伸状态。当提瓶作用凸台与提瓶杆分离之时，提瓶杆在归位弹簧的作用下，向下移动，遇到限位块352的时候停止向下运动，此时提瓶杆回到初始位置。联动作用部件363继续随第四电(动)机314一起转动，当脱瓶杆与样本盒接触时，将样本和从提瓶杆上剥离下来。

样本盒归位传感器检测到样本盒已经归位，电动机(第四电(动)机314)反转，样本盒起落单元回到初始位置。其中限位块351位于带有限位凸台350的导轨之上，如图17所示，限位凸台350的位置位于下压杆在初始位置时限位杆的位置。限位凸台350的强度要能足够承受顶瓶时的作用力，以使提瓶杆在顶瓶动作时位置不发生变化；另外限位凸台350的强度还应该要小于提瓶杆提起时的牵引力，以使限位块可以随提瓶杆一起向上运动，在提瓶的过程中不阻碍提瓶杆的运动；限位凸台350优选倒三角形，此形状可以有效减小限位块351随提瓶杆向下移动时的阻力，从而减小归位弹簧的阻力。

进一步地，如图4所示，所述阵列式便隐血检测分析仪还包括：对所述样本盒架位置锁定的锁定装置13，如图8和图9所示，所述锁定装置13与第二电机132连接，可以通过电机完成锁紧和解锁，确保样本盒在运输过程中的稳定性，有效地避免了因样本盒倾倒而导致的仪器故障。锁定装置位于直线轨道21之下或位于样本盒架之下，从底部锁紧样本盒架，以避免与样本盒架顶部的检测部件或其他部件发生干涉。

进一步地，如图8和图9所示，所述锁定装置13包括：偏心轴133、通过弹簧135抵 压在所述偏心轴之下的顶杆凸缘131、以及连接所述顶杆凸缘的顶杆130，所述顶杆凸缘131位于所述顶杆130的侧向，所述样本盒架1的底部具有开槽或锁紧槽，所述顶杆130能上下往复运动的出入所述锁紧槽，以便锁紧和解锁。

电动机(第二电机132)输出轴可以与一个带有偏心孔的轴套或实心的偏心轴133连接，电动机带动轴套或偏心轴133做偏心转动，偏心轴下缘作用于锁定装置顶杆凸缘之上，配合(顶杆)弹簧135，使锁定装置顶杆上下往复运动。

进一步地，所述锁定装置还包括：检测所述偏心轴转动位置的第一传感器K，即传感器134，所述第一传感器K与所述第二电机连接。当偏心轴133外缘处于与锁定装置顶杆下端作用面距离为最小和最大的位置时，传感器K捕捉信号，电动机(第二电机132)停止运动。当样本盒架安装到位，样本盒架锁定装置锁定，如图8，此时偏心轴外缘处于与锁定装置顶杆下端作用面距离为最小的位置，(顶杆)弹簧135处于自然状态，顶杆穿过样本盒架固定台伸入到样本盒固定架之内。

锁定状态下，样本盒架与样本盒架固定台一起在导轨上往复运动。当样本盒架运动回到初始位置，样本盒锁定装置解锁，如图9，此时偏心轴外缘处于与锁定装置顶杆下端作用面距离为最大的位置，顶杆弹簧处于压缩状态，顶杆没有伸入到样本盒架固定台之内，装置解锁。

如图3所示，样本盒架固定台10上设有检测样本盒架是否安装到位的传感器A，即传感器26，如果未安装到位会将信号传至信息处理单元，此时仪器报错。导轨(直线轨道21)两侧还设置有样本盒安装状态的传感器B，即传感器28，此传感器用于检测样本盒架上是否装有样本盒和样本盒安装方式是否正确，如果存在安装不正确的情况，会将信号传至信息处理单元，此时仪器报错。此外导轨(直线轨道21)两侧还设置有监测驱动样本盒架固定台的电机是否同步运动以使样本盒架固定台平稳运动的传感器D，即传感器29，如果存在不同步运动的情况，该传感器会将信号反馈给系统，系统报错。

进一步地，如图11和图12所示，下压装置5用于下压样本盒以促使样本盒内样本稀释液与试纸条接触发生反应，所述下压装置5包括：连接在所述丝杠上的下压头55，如图10所示，所述下压头55与第三电机53连接。

进一步地，如图11和图12所示，所述下压装置5还包括：与丝杠22连接的曲柄54，所述下压头55通过所述曲柄54连接所述丝杠22，所述曲柄54上设有长条形孔540(也称长圆孔)，或者说，所述下压装置5还包括：与丝杠22连接的具有长圆孔的转轴。所述下压头55的顶部为连接轴，该连接轴插入或活动的设置在所述长条形孔540中，所述长条形 孔540将所述下压头55的顶部的限位于竖直方向，在所述曲柄54做圆周运动时，所述下压头55限位于竖直方向做上下运动。通过电机驱动曲柄的方式，丝杠带动所述曲柄做圆周运动，从而带动所述下压头在竖直方向做上下往复直线运动，在有限的空间内完成了下压，有利于整个检测仪的结构紧凑。

当长圆孔或长条形孔做圆周运动时，下压头在垂直方向做上下往复运动。原始状态时，曲柄的长圆孔或长条形孔的长轴处于与下压头轴向平行的方向，当传感器C，即传感器24检测到有样本盒进入到下压区域内，电动机，即第三电机53带动曲柄转动，曲柄内长圆孔或长条形孔也随之一起转动，直至曲柄内长圆孔或长条形孔长轴处于与下压头轴向垂直的方向时，下压动作完成。随后电动机继续转动，下压作用组件回到初始状态。

进一步地，信息采集装置4用于采集样本盒上的条码信息及对检测结果进行拍照。如图18所示，所述信息采集装置4包括：扫码器43及照相机44，扫码器43扫描所述样本盒上的标签信息(样本盒上的患者信息)，照相机44对检测样本盒的试纸条上所呈现的色带信息进行图像采集。

所述扫码器43及照相机44连接在所述丝杠22上，例如，扫码器43及照相机44通过样本盒架固定台上的丝杠螺母连接在丝杠上，这样，在样本盒被提起时，扫码器43及照相机44能够同步的随样本盒或样本盒架的移动而逐个对样本盒扫码和拍照，做到样本盒的提瓶和脱瓶都是整排动作，然后下压、检测、扫码和拍照都逐一进行，既做到了下压之前的准备工作具有较高的效率，又做到了下压、检测、扫码和拍照的针对性和对应性，做到了效率和准确性的统一。

当样本盒被提起至条码扫描区时，扫码器及照相机在水平方向上做垂直于直线轨道21的运动，逐个采集样本盒上的信息。扫码传感器F，即传感器41捕捉到信号，扫码器进行扫码。拍照传感器G，即传感器45捕捉到信号，照相机对检测结果进行拍照。信息采集装置可以与下压装置共用一个电动机或电机，从而精简了分析仪的机构。

所有采集后的信息都将送至信息处理单元，信息处理单元按照预定程序对信息进行处理，最终形成检测结果报告存储在信息处理单元内。检测报告可以根据客户的要求选择打印，也可以在仪器的显示屏上或操作面板上直接观看。

控制单元控制仪器的所有运动，通过控制器控制各组件协调运转，从而使仪器完成检测分析的功能。控制单元的控制键可以位于操作面板上。从样本盒下压，样本稀释液与试纸条接触开始，至对检测结果进行拍照采集信息止，此时间需要精确控制在五分钟。

本发明采用导轨滑块的方式运输样本盒，由电机驱动滑块，滑块的运动更顺畅控制更 为准确；另外，所有样本盒均位于同一样本盒架内，实现了样本盒的批量上料和批量回收；第三，样本盒架固定台上的凸台和样本盒架上的凹槽配合使用，样本盒架上还设置有样本盒固定锁，这种设置最大限度的确保样本盒在运输过程中的稳定性，有效地避免了因样本盒倾倒而导致的仪器故障；第四，此仪器最大程度的精简了零部件，更为小巧轻便；第五，本发明的传动主要采用齿轮及丝杠的传动方式，动力传动及运动的控制更为精确。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。