本发明涉及体外诊断技术领域，更具体地说，涉及一种试剂盒加载和卸载装置、样本分析仪。
背景技术：
中国专利zl201621070354.4公开了一种试剂盒的加载和卸载装置，用于抓取试剂盒的抓取装置通过采用直线电机的驱动实现竖直方向的升降。升降过程中，若突然断电时，整个抓取装置失去驱动力会下滑，较易损伤自身零部件或者试剂盒，存在较大的安全隐患；直线电机成本较高，对装配要求也较高。
另外，抓取装置中，抓手沿单轨道移动，使得抓手较易发生偏移，导致抓手定位不精准，经常会抓不住试剂盒，或者抓住了较易掉；抓手为刚性零件，对试剂盒加载与卸载时，较易损伤自身零部件或试剂盒。
另外，具有试剂盒放置槽的运动部件采用四分之一圆的结构，比较笨重，占用空间大，增加了水平旋转的负载和运动的振动；也增加了制造成本。
另外，水平旋转电机组件采用悬臂式固定，由于该固定方式是悬臂式，则较易发生形变，对零件的刚性要求较高，导致零件成本较高；而且在长期运动过程中较易松动，增加了加工成本与安装精度。
综上所述，如何实现试剂盒的加载和卸载，以避免抓取装置在升降过程中因失去驱动力而下滑，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种试剂盒加载和卸载装置，以避免抓取装置在升降过程中因失去驱动力而下滑。本发明的另一目的是提供一种具有上述试剂盒加载和卸载装置的样本分析仪。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种试剂盒加载和卸载装置，包括：用于放置试剂盒的承载件，驱动所述承载件旋转的水平旋转装置，用于抓取所述试剂盒的抓取装置，驱动所述抓取装置升降的升降驱动部件；
所述试剂盒加载和卸载装置还包括：能够向所述抓取装置施加辅助作用力的辅助施力装置，当所述抓取装置在升降过程中失去所述升降驱动部件的驱动力时，所述辅助施力装置保持所述抓取装置静止。
优选地，所述辅助施力装置为位于所述抓取装置顶侧的恒定力矩弹性装置，所述恒定力矩弹性装置包括：固定轴，恒定力矩弹性件；其中，所述恒定力矩弹性件的内圈可转动地设置于所述固定轴，所述恒定力矩弹性件的外圈和所述固定轴，一者固定于所述试剂盒加载和卸载装置的机架，另一者固定于所述抓取装置。
优选地，所述辅助施力装置为滑轮机构，所述滑轮机构设置于所述试剂盒加载和卸载装置的机架上，且所述滑轮机构的平衡件向所述抓取装置施加辅助作用力。
优选地，所述升降驱动部件为电机；
所述辅助施力装置包括：与所述电机同步得电和同步失电的电磁铁，以及能够限制所述电机的电机轴转动的制动器；
其中，当所述电机失电时，所述电磁铁使所述制动器限制所述电机的电机轴转动；当所述电机得电时，所述电磁铁解除所述制动器对所述电机轴的限制。
优选地，所述抓取装置包括：两个抓手，与所述抓手一一对应且承载所述抓手的抓手安装块，抓手传动机构，和抓手驱动部件；
其中，所述抓手传动机构包括凸轮传动机构，所述凸轮传动机构包括：凸轮曲面和能够与所述凸轮曲面贴合的凸轮臂；所述抓手驱动部件通过减速机构驱动所述凸轮臂转动以使所述凸轮曲面移动，所述凸轮曲面设置于所述抓手安装块。
优选地，所述凸轮臂包括：凸轮臂本体，设置于所述凸轮臂本体两端的凸轮轴承；其中，所述凸轮轴承能够与所述凸轮曲面贴合，且所述凸轮轴承与所述抓手安装块一一对应。
优选地，所述抓取装置还包括拉伸弹性件，所述拉伸弹性件的两端分别与两个所述抓手安装块相连。
优选地，所述抓取装置包括抓手安装块，所述抓取装置的抓手通过直线轴承和导杆安装于所述抓手安装块，所述导杆的一端与所述抓手安装块固定相连，所述导杆的另一端通过直线轴承与所述抓手相连；
所述导杆上套设有缓冲弹性件，所述缓冲弹性件的一端与所述导杆的台阶面抵接，所述缓冲弹性件的另一端与所述抓手安装块抵接。
优选地，所述抓取装置包括：抓取安装板，设置于所述抓取安装板上的滑轨；其中，所述抓取装置的每个所述抓手可滑动地设置于至少两个所述滑轨上。
优选地，所述抓取装置包括：用于检测所述抓取装置的抓手是否打开至抓手预设位置的抓手传感器：
用于限制所述抓手打开至所述抓手预设位置的抓手限位件。
优选地，所述抓取装置的抓手的抓取面设置有用于与所述试剂盒的凸缘配合的抓取凸起；所述抓手的抓取面设置有减振垫，所述减振垫位于所述抓取凸起的底端。
优选地，所述升降驱动部件通过升降机构驱动所述抓取装置升降，所述升降机构包括：升降传动机构，升降轨道，可滑动地设置于所述升降轨道上的升降滑块；其中，所述抓取装置设置于所述升降滑块和所述升降传动机构的升降件上。
优选地，所述承载件呈条形。
优选地，所述水平旋转装置包括：
用于检测所述承载件是否旋转至承载件预设位置的水平旋转传感器，
用于限制所述承载件旋转至所述承载件预设位置的水平旋转限位块。
基于上述提供的试剂盒加载和卸载装置，本发明还提供了一种样本分析仪，该样本分析仪包括用于加载和卸载试剂盒的加载和卸载装置，所述加载和卸载装置为上述任一项所述的试剂盒加载和卸载装置。
本发明提供的试剂盒加载和卸载装置，通过增设辅助施力装置，当抓取装置在升降过程中失去升降驱动部件的驱动力时，该辅助施力装置保持抓取装置静止，从而避免了抓取装置在升降过程中因失去驱动力而下滑，减小了损伤自身零部件和试剂盒的几率，提高了安全可靠性。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的试剂盒加载和卸载装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的试剂盒加载和卸载装置的部分结构示意图；
图3为本发明实施例提供的试剂盒加载和卸载装置中抓取装置的结构示意图。
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做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。
如图1-3所示，本发明实施例提供的试剂盒加载和卸载装置包括：用于放置试剂盒的承载件6，驱动承载件6旋转的水平旋转装置5，用于抓取试剂盒的抓取装置7，驱动抓取装置7升降的升降装置3。具体地，升降装置3的升降驱动部件31驱动抓取装置7升降。
上述试剂盒加载和卸载装置，水平旋转装置5驱动承载件6旋转至第一指定位置，将试剂盒放置在承载件6上，然后，水平旋转装置5驱动承载件6旋转至第二指定位置，即抓取装置7的正下方；然后升降装置3驱动抓取装置7下移，抓取装置7抓取承载件6上的试剂盒，待抓取后，升降装置3驱动抓取装置7上移；待试剂盒脱离承载件6后，水平旋转装置5驱动承载件6旋转至第三指定位置，升降装置3驱动抓取装置7下移，抓取装置7将试剂盒放置在孵育盘内。
为了避免抓取装置7在升降过程中因失去驱动力而下滑，上述试剂盒加载和卸载装置还包括：能够向抓取装置7施加辅助作用力的辅助施力装置，当抓取装置7在升降过程中失去升降驱动部件31的驱动力时，辅助施力装置保持抓取装置7静止。
可以理解的是，辅助施力装置保持抓取装置7静止，即表明抓取装置7不会上移也不会下滑。辅助施力装置对抓取装置7所施加的辅助作用力与抓取装置7的重力大小相等、方向相反。
本发明实施例提供的试剂盒加载和卸载装置，通过增设辅助施力装置，当抓取装置7在升降过程中失去升降驱动部件31的驱动力时，该辅助施力装置保持抓取装置7静止，从而避免了抓取装置7在升降过程中因失去驱动力而下滑，减小了损伤自身零部件和试剂盒的几率，提高了安全可靠性。
上述辅助施力装置的结构，存在多种。为了提高可靠性以及简化结构，优先选择上述辅助施力装置为位于抓取装置顶侧的恒定力矩弹性装置4，该恒定力矩弹性装置4包括：固定轴，恒定力矩弹性件；其中，该恒定力矩弹性件的内圈可转动地设置于固定轴，恒定力矩弹性件的外圈和固定轴，一者固定于试剂盒加载和卸载装置的机架，另一者固定于抓取装置7。
上述恒定力矩弹性装置4位于抓取装置7的顶侧，利用了抓取装置7的顶侧空间，避免了影响抓取装置7的动作。
为了便于安装，优先选择上述恒定力矩弹性件的外圈固定于抓取装置7，上述固定轴固定于试剂盒加载和卸载装置的机架。进一步地，上述固定轴通过第一安装座固定于机架。
上述抓取装置7升降时，恒定力矩弹性装置4与抓取装置7相连的部件(固定轴或恒定力矩弹性件的外圈)随抓取装置7升降，恒定力矩弹性件伸缩，恒定力矩弹性件对抓取装置7所施加的辅助作用力与抓取装置7的重力大小相等、方向相反。
具体地，上述恒定力矩弹性件可为恒定力矩弹簧。可以理解的是，当上述恒定力矩弹性件为恒定力矩弹簧时，上述恒定力矩弹性装置4可称为恒定力矩弹簧装置。
在实际应用过程中，也可选择上述恒定力矩弹性件为其他类型的弹性件，只要保证恒定力矩即可，本发明实施例对此不做限定。
当然，也可选择上述辅助施力装置为滑轮机构，滑轮机构设置于试剂盒加载和卸载装置的机架上，且滑轮机构的平衡件向抓取装置7施加辅助作用力。
可以理解的是，平衡件向抓取装置7所施加的辅助作用力与抓取装置7的重力大小相等、方向相反。
对于上述滑轮机构，存在多种结构。例如，滑轮机构包括设置于机架的定滑轮，绕于定滑轮上的绳索，平衡件；其中，绳索的一端与平衡件固定相连，绳索的另一端与抓取装置7固定相连。当然，也可选择滑轮组来代替定滑轮，并不局限于上述实施例。
还可选择上述辅助施力装置为其他结构。具体地，升降驱动部件31为电机；上述辅助施力装置包括：与电机同步得电和同步失电的电磁铁，以及能够限制电机的电机轴转动的制动器；
其中，当电机失电时，电磁铁使制动器限制电机的电机轴转动；当电机得电时，电磁铁解除制动器对电机轴的限制。
对于上述电磁铁和制动器的类型，根据实际需要进行选择。优选地，电磁铁为制动电磁铁，制动器为闸瓦制动器。具体地，制动电磁铁包括铁芯、衔铁和线圈，闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦和弹簧，弹簧的两端分别连接闸轮和闸瓦。电机接通电源得电，同时制动电磁铁得电，衔铁吸合铁芯并克服弹簧的拉力使制动器的闸瓦与闸轮分开，电机正常运转。当断电时，电机失电，同时制动电磁铁也失电，衔铁在弹簧拉力作用下与铁芯分开，并使闸瓦紧紧抱住闸轮，闸轮与电机的电机轴固定连接，即闸瓦抱住电机轴，电机被制动而停转。
上述试剂盒加载和卸载装置中，对于抓取装置7的具体结构，根据实际需要进行设计。为了提高抓取可靠性，上述抓取装置7包括：两个抓手71，与抓手71一一对应且承载抓手71的抓手安装块714，抓手传动机构，和抓手驱动部件74。
上述抓手传动机构包括凸轮传动机构，该凸轮传动机构包括：凸轮曲面和能够与凸轮曲面贴合的凸轮臂；抓手驱动部件74通过减速机构77驱动凸轮臂转动以使凸轮曲面移动，该凸轮曲面设置于抓手安装块714。
上述抓取装置7中，通过抓手驱动部件74驱动凸轮臂转动，与凸轮臂配合的凸轮曲面发生移动，即具有凸轮曲面的抓手安装块714发生移动，使得位于抓手安装块714上的抓手71移动，从而实现抓取试剂盒以及释放试剂盒。
上述减速机构77可为皮带传动机构、链条传动机构等，本发明实施例对此不做限定。具体地，以减速机构77为皮带传动机构为例，抓手驱动部件74驱动皮带传动机构的主动轮转动，凸轮臂与皮带传动机构的从动轮同轴设置。
上述抓手驱动部件74驱动主动轮转动，主动轮带动从动轮转动，安装有从动轮的转轴转动，位于该转轴上的凸轮臂转动，通过凸轮臂与凸轮曲面配合，实现抓手安装块714的移动，从而实现抓手71的开合。
为了便于实现抓取装置7的抓取和释放，上述凸轮臂包括：抓手驱动部件74通过减速机构77驱动凸轮臂本体78转动，设置于凸轮臂本体78两端的凸轮轴承79；其中，凸轮轴承79能够与凸轮曲面贴合，且凸轮轴承79与抓手安装块714一一对应。可以理解的是，一个凸轮轴承79与一个抓手安装块714上的凸轮曲面配合，另一个凸轮轴承79与另一个抓手安装块714上的凸轮曲面配合，凸轮轴承79的周向侧面与凸轮曲面贴合。
为了方便维护和更换，优先选择上述凸轮轴承79可拆卸地设置于凸轮臂本体78。
进一步地，上述抓取装置7还包括拉伸弹性件718，该拉伸弹性件718的两端分别与两个抓手安装块714相连。这样，通过拉伸弹性件718的回复力，可保证凸轮臂与凸轮曲面的贴合，从而保证了可靠性。
具体地，拉伸弹性件718通过第二安装座716与抓手安装块714固定相连。为了保证弹性，优先选择上述拉伸弹性件718为拉伸弹簧。当然，也可选择上述拉伸弹性件718为其他弹性件，并不局限于此。
抓取装置7抓取试剂盒后，将试剂盒放入孵育盘。为了确保试剂盒放置到位，抓取装置7的下移距离设置得略大，但是，这样，较易损坏试剂盒和抓手71。
为了既保证试剂盒放置到位又避免损坏试剂盒和抓手71，上述抓取装置7包括抓手安装块714，抓取装置7的抓手71通过直线轴承和导杆717安装于抓手安装块714，导杆717的一端与抓手安装块714固定相连，导杆717的另一端通过直线轴承与抓手71相连；导杆717上套设有缓冲弹性件719，缓冲弹性件719的一端与导杆717的台阶面抵接，缓冲弹性件719的另一端与抓手安装块714抵接。可以理解的是，抓手71位于抓手安装块714的底端。
上述抓取装置7，当抓手71或试剂盒与孵育盘抵接后，导杆717沿直线轴承下移，抓手71停止下移，缓冲弹性件719被压缩；当抓手71和试剂盒不再与孵育盘抵接后，缓冲弹性件719恢复原状，抓手71和导杆717复位。
为了保证弹性，优先选择上述缓冲弹性件719为缓冲弹簧。当然，也可选择上述缓冲弹性件719为其他弹性件，并不局限于此。
对于导杆717的数目，根据实际需要进行选择。为了提高了稳定性，上述导杆717为四个，抓手71为两个，两个导杆717与一个抓手71相连，另外两个导杆717与另一个抓手71相连。
上述抓取装置7中，抓手71通常为两个，两个抓手71的相背移动实现释放，两个抓手71的相向移动实现抓取。为了提高抓手71的移动稳定性，上述抓取装置7包括：抓取安装板710，设置于抓取安装板710上的滑轨712；其中，抓取装置7的每个抓手71可滑动地设置于至少两个滑轨712上。
上述结构实现了多滑轨712导向，从而提高了抓手71的移动稳定性，提高了抓手71定位的精度，提高了抓取可靠性。
对于滑轨712的数目，根据实际需要进行选择。为了简化结构，优先选择上述滑轨712为两个，抓取装置7的抓手71为两个，则两个抓手71共用两个滑轨712。一个抓手71可滑动地设置于滑轨712的一端，另一个抓手71可滑动地设置于滑轨712的另一端。
为了方便设置，上述抓手71通过抓取滑块713可滑动地设置于滑轨712上。具体地，当抓手71设置于抓手安装块714时，抓手安装块714与抓取滑块713固定相连，一个抓手安装块714上固定有两个抓取滑块713。可以理解的是，抓取滑块713位于抓手安装块714的顶端。
优选地，上述抓取装置7包括抓手传感器715，该抓手传感器715用于检测抓取装置7的抓手71是否打开至抓手预设位置。这样，通过抓手传感器715的检测，可确保抓手71打开至抓手预设位置，从而保证正常抓取试剂盒。
上述试剂盒加载和卸载装置也可通过机械部件实现上述目的。具体地，上述试剂盒加载和卸载装置还包括用于限制抓手71打开至抓手预设位置的抓手限位件711。具体地，当抓手71打开至抓手预设位置时，抓手71与抓手限位件711抵接，该抓手限位件711实现限位，也确定了抓手71打开至抓手预设位置，保证了正常抓取试剂盒。
在实际应用过程中，优先选择上述试剂盒加载和卸载装置包括抓手传感器715和抓手限位件711，具有双重保障，提高了可靠性。
为了方便抓取试剂盒，上述抓取装置7的抓手71的抓取面设置有用于与试剂盒的凸缘配合的抓取凸起72。可以理解的是，试剂盒的顶端具有凸缘，抓取后，凸缘搭在抓取凸起72上。对于抓取凸起72的具体形状，根据实际需要进行设计，本发明实施例对此不做限定。
在抓取过程在，抓手71会碰触到试剂盒，为了避免因碰撞损坏试剂盒，上述抓手71的抓取面设置有减振垫73，该减振垫73具有弹性，从而具有压缩量，避免了试剂盒受到冲击和碰撞，也提高了抓取牢固性。对于减振垫73的材质、形状和大小，根据实际需要进行设计，本发明实施例对此不做限定。
可以理解的是，当抓手71具有抓取凸起72时，上述减振垫73位于抓取凸起72的底端。
上述试剂盒加载和卸载装置中，升降驱动部件31通常采用升降机构驱动抓取装置7升降。上述抓取装置7在升降过程中，较易发生偏移，导致无法正常抓取和释放试剂盒。为了减小发生偏移的几率，上述升降机构包括：升降传动机构32，升降轨道33，可滑动地设置于升降轨道33上的升降滑块；抓取装置7设置于升降滑块和升降传动机构32的升降件上。
上述结构中，升降件和升降滑块均实现了导向作用，即实现了双重导向，从而提高了导向可靠性，保证了抓取装置7沿竖直方向升降，从而保证了正常抓取和释放试剂盒。
为了方便安装，上述抓取装置7通过第一安装件75安装于升降传动机构32的升降件上，抓取装置7通过第二安装件76安装于升降滑块上。进一步地，第一安装件75为安装板，第二安装件76为安装块。
可以理解的是，当抓取装置7包括抓取安装板710时，第一安装件75、第二安装件76、减速机构77和抓手驱动部件74均设置于抓取安装板710。
上述升降传动机构32的类型，根据实际需要进行选择。优选地，上述升降传动机构32为皮带传动机构，升降驱动部件31为旋转电机。此时，升降传动机构32的升降件为皮带。这样，采用旋转电机作为驱动部件即可，较现有技术采用直线电机相比，降低了成本；同时，采用皮带传动机构，提高了升降速度和升降效率。
当然，也可选择其他传动机构代替皮带传动机构，并不局限于上述实施例。
优选地，上述升降装置3还包括升降传感器34，该升降传感器34用于检测抓取装置7是否上升至预设位置。
上述升降装置3，也可通过机械部件进行限位，例如上述升降装置3还包括用于限制抓取装置7上升至预设位置的升降限位件，当抓取装置7上升至预设位置时，抓取装置7与升降限位件抵接，该升降限位件阻止抓取装置7继续上升。
上述试剂盒加载和卸载装置包括机架，为了方便设置，上述抓取装置7、承载件6和水平旋转装置5均设置于机架上。为了便于在孵育盘内取放试剂盒，上述机架具有取放孔，抓取装置7自取放孔向孵育盘取放试剂盒。
可以理解的是，此时，承载件6需要旋转至取放孔，以保证抓取装置7抓取承载件6上的试剂盒，以及抓取装置7向承载件6释放试剂盒。具体地，承载件6具有用于放置试剂盒的放置槽61，当放置槽61与取放孔对齐时，抓取装置7即可在承载件6上取放试剂盒。
优选地，上述承载件6呈条形，较现有技术相比，减小了占用的空间，也减小了水平旋转装置5的负载和振动，使得承载件6的旋转更为平稳，还降低了制造成本。当然，也可选择上述承载件6为其他形状，并不局限于此。
可以理解的是，上述承载件6的一端与水平旋转装置5相连，另一端远离水平旋转装置5。
上述水平旋转装置5包括水平旋转驱动部件51和水平旋转传动机构52，水平旋转驱动部件51通过水平旋转传动机构52驱动承载件6旋转。
优选地，上述水平旋转驱动部件51和水平旋转传动机构52均设置于试剂盒加载和卸载装置的机架上。这样，较现有技术采用悬臂固定方式相比，减少了发生变形的几率，降低了对零件刚性的要求，也降低了零件成本；还减小了发生松动的几率，降低了加工成本和安装精度。
进一步地，上述水平旋转传动机构52为皮带传动机构，水平旋转驱动部件51为电机。当然，也可选择上述水平旋转传动机构52和水平旋转驱动部件51为其他类型，并不局限于此。
为了提高可靠性，上述水平旋转装置5包括水平旋转传感器54，该水平旋转传感器54用于检测承载件6是否旋转至承载件6预设位置。
上述水平旋转装置5亦可选择机械部件来限位，例如，上述水平旋转装置5包括用于限制承载件6旋转至承载件6预设位置的水平旋转限位件53，当承载件6旋转至承载件6预设位置时，承载件6与水平旋转限位件53抵接，水平旋转限位件53限制承载件6继续转动。
上述承载件6具有用于放置试剂盒的放置槽61，该放置槽61内设有试剂盒传感器62，该试剂盒传感器62用于检测该放置槽61内是否有试剂盒以及放置槽61内的试剂盒是否放置到位。
上述试剂盒加载和卸载装置中，对于机架的结构，根据实际需要进行设计。为了方便安装，上述机架包括：上座2，支撑上座2的底座1；其中，上座2包括：底板21，设置于底板21上的支撑板。
如图1所示，承载件6和水平旋转装置5均设置于底板21，可以理解的是，取放孔和密封装置4也设置于底板21；升降装置3设置于支撑板。这样，实现了模块化设计，便于安装和维护。
具体地，支撑板为两个，两个支撑板分别为内支撑板22和外支撑板23，抓取装置7位于内支撑板22和外支撑板23之间，升降轨道33设置于外支撑板23。
上述上座2，采用分体式零件组装而成，方便了制造。相应地，底座1采用分体式零件组装而成。
上述机架也可为其他结构，只要满足支撑即可，并不局限于上述实施例。
上述试剂盒加载和卸载装置，在测试过程中完成不停机在线加载与卸载试剂盒，节约了时间和成本。
基于上述实施例提供的试剂盒加载和卸载装置，本发明实施例还提供了一种样本分析仪，该样本分析仪包括用于加载和卸载试剂盒的加载和卸载装置，该加载和卸载装置为上述实施例所述的试剂盒加载和卸载装置。
由于上述试剂盒加载和卸载装置具有上述技术效果，上述样本分析仪具有上述试剂盒加载和卸载装置，则上述样本分析仪也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。