一种全自动试管样本预处理装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种全自动试管样本预处理装置。

背景技术：

在医学领域，常用试管来储存液体样本，为了让样本不受外界粉尘等杂质污染，通常在试管上装有试管帽。操作员拿到试管样本后，先手动扫描试管上的条码信息，然后手动混匀试管样本，最后将样本拿到仪器下进行采样。整个过程在试管样本较多的情况下效率低，操作员工作量大，每个试管样本混匀的效果随操作员的能力变化，对于多台仪器需要采样的情况更是要求操作员有较强的能力和操作经验。由此看出，样本的前处理过程比较复杂，如果靠人工操作，效率将会很低，对于试管数量较多的情况，将耗费较多的人力和时间。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种全自动试管样本预处理装置，用于减轻人力成本与人员操作压力，提高样本预处理效率。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种全自动试管样本预处理装置，包括进出样模块和安装在进出样模块上的旋转模块和混匀模块，以及安装在进出样模块外部的滑槽模块，所述进出样模块、旋转模块、混匀模块以及滑槽模块均与上位机信号连接；

所述进出样模块包括底板和安装在底板上方的试管架托盘，所述试管架托盘的中间设置有U形凹槽，所述试管架托盘于U形凹槽一侧为进样缓存区、另一侧为出样存储区，所述进样缓存区的底部安装有自动进样组件，所述自动进样组件包括第一动力组件和安装在第一动力组件上的进样拨杆，所述出样存储区的底部安装有自动出样组件，所述自动出样组件包括第二动力组件和安装在第二动力组件上的出样拨杆，所述试管架托盘上于远离U形凹槽槽口的一侧底部设置有横向移样组件，所述横向移样组件包括第三动力组件和安装在第三动力组件上的呈U形的横向拨杆，所述横向拨杆沿试管架托盘长度方向设置；

所述旋转模块和混匀模块均安装在U形凹槽内的底板上，所述混匀模块靠近进样缓存区一侧，所述混匀模块靠近出样存储区一侧；

所述滑槽模块安装在试管架托盘外部靠近横向拨杆的一侧，所述滑槽模块包括沿底板长度方向设置的滑槽、安装在滑槽内的第四动力组件和安装在第四动力组件上的试管座，所述试管座滑动安装在滑槽内，所述滑槽模块上于旋转模块的正前方安装有条码检测传感器，所述条码检测传感器与上位机信号连接。

进一步，所述进样缓存区的底部外侧安装有第一支撑板，所述出样存储区的底部外侧沿宽度方向安装有第二支撑板，所述底板靠近滑槽模块的一侧底部安装有第三支撑板，所述第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板的底部用均用螺栓固定在底板上。

进一步，所述第一动力组件包括第一步进电机、第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮，所述第二滚轮和第三滚轮转动安装在一条形板的两端，所述条形板安装在底板上且沿底板的宽度方向设置，所述第一滚轮和第二滚轮安装在一转动轴的两端，所述转动轴转动安装在条形板内，所述第一步进电机与第一滚轮位于条形板的同一侧，所述第一步进电机安装在底板上，所述第一步进电机与第一滚轮之间套接有第一皮带，所述第二滚轮和第三滚轮之间套接有第二皮带，所述第二皮带上用螺栓固定有第一滑块，所述条形板顶端沿长度方向安装有第一滑轨，所述第一滑块滑动安装在第一滑轨上，所述进样拨杆固定安装在第一滑块顶端，所述第一步进电机与上位机信号连接。

进一步，所述第二动力组件包括第二步进电机、第四滚轮，所述第二步进电机和第四滚轮分别位于第二支撑板的内侧两端，所述第四滚轮转动安装在第二支撑板上，所述第二步进电机固定安装在底板上，所述第二步进电机与第四滚轮之间套接有第三皮带，所述第二支撑板的外侧面上方沿长度方向安装有第二滑轨，所述第二滑轨上滑动安装有第二滑块，所述第二支撑板上与第三皮带对应位置开设有贯穿的条形孔，所述第二滑块的底部安装有连接板，所述连接板的另一端穿过条形孔用螺栓固定在第三皮带上，所述出样拨杆安装在第二滑块上，所述第二步进电机与上位机信号连接。

进一步，所述第三动力组件包括第三步进电机、第五滚轮，所述第三步进电机和第五滚轮分别安装在第三支撑板的两端，所述第三步进电机靠近第二支撑板，所述第三步进电机安装在底板上，所述第五滚轮转动安装在第三支撑板的外侧面上，所述第五滚轮与第三步进电机之间套接有第四皮带，所述第四皮带上用螺栓固定有第三滑块，所述第三支撑板上于第三滑块对应位置安装有第三滑轨，所述第三滑块滑动安装在第三滑轨上，所述横向拨杆固定安装在第三滑块上，所述第三步进电机与上位机信号连接。

进一步，所述旋转模块包括安装座和安装在安装座顶部的旋转单元，所述安装座的顶端面上安装有承载板，所述承载板上安装有第四滑轨，所述第四滑轨上安装有第四滑块和第五滑块，所述第五滑块靠近横向拨杆，所述第五滑块上固定安装有从动基板，所述从动基板上开设有限位槽，所述第四滑块上安装有主动基板，所述主动基板位于限位槽内，所述主动基板的形状与限位槽的形状相匹配，所述主动基板靠近横向拨杆的一端顶部安装有第四步进电机，所述第四步进电机的轴上安装有主动转轮，所述主动转轮位于主动基板的底部，所述从动基板的底部于主动转轮的正前方安装有两根立柱，所述立柱的底端转动安装有从动轮，所述从动基板于安装有两根立柱相对的另一端底部上转动安装有凸轮，所述凸轮的另一端安装在主动基板的底部，所述凸轮安装在第五步进电机的转轴上，所述第五步进电机固定安装在安装座的侧壁上，所述第五步进电机的转轴上还安装有码盘，所述第五步进电机的外壳上安装有与码盘相对应的第一光耦，所述第一光耦、第四步进电机、第五步进电机均与上位机信号连接。

进一步，所述混匀模块包括混匀底座、立座、第六步进电机、第七步进电机、第八步进电机和电动夹爪，所述第六步进电机固定安装在混匀底座的一端，所述混匀底座固定安装在底板上，所述混匀底座上安装有两条平行的第一导轨，所述立座的底部安装有第六滑块，所述第六滑块滑动安装在第一导轨上，所述立座的底部安装有第一丝杆螺母，所述第一丝杆螺母内穿设有第一丝杆，所述第一丝杆用联轴器安装在第六步进电机的转轴上，所述第七步进电机竖向安装在立座的底部，所述第七步进电机的转轴上用联轴器安装有第二丝杆，所述第二丝杆上滑动安装有滑动座，所述滑动座靠近第六步进电机的一端上安装有第八步进电机，所述滑动座靠近立座的一侧上安装有第七滑块，所述立座于第七滑块对应位置安装有第二导轨，所述第七滑块滑动安装在第二导轨上，所述第八步进电机的转轴的前端转动穿过滑动座，所述第八步进电机的转轴前端上安装有夹爪安装座，所述电动夹爪安装在夹爪安装座内，所述第六步进电机、第七步进电机、第八步进电机和电动夹爪均与上位机信号连接。

进一步，所述滑动座的顶部安装有第二光耦，所述第二光耦与上位机信号连接，所述夹爪安装座上安装有与第二光耦相对应的光耦挡片。

进一步，所述出样存储区上设置有光电传感器，所述进样缓存区上设置有第三光耦，所述光电传感器和第三光耦均与上位机信号连接。

进一步，所述第四动力组件包括分别安装在滑槽内壁两端的第九步进电机和第六滚轮，所述第九步进电机和第六滚轮之间套设有第五皮带，所述试管座用螺栓固定安装在第五皮带上，所述第九步进电机与上位机信号连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型针对带有试管帽的试管，设计了一种全自动样本预处理装置，集成了试管架输送、试管架与试管条码扫描、试管样本混匀、试管分配、试管架存储等诸多功能，以减轻人力成本与人员操作压力，提高样本预处理效率。

并且，本实用新型不仅能减轻试管预处理过程操作员的工作量，提高预处理过程的效率；减小仪器体积，简化仪器内部结构，降低仪器成本。同时，本实用新型可搭配多台仪器，实现不同功能仪器的集成与样本分配。

附图说明

图1是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的进出样模块的结构示意图；

图3是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的试管架托盘的结构示意图；

图4是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的第二支撑板和第三支撑板的安装结构示意图；

图5是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的第一动力组件的结构示意图；

图6是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的第二动力组件的结构示意图；

图7是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的第三动力组件的结构示意图；

图8是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的旋转模块的结构示意图一；

图9是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的旋转模块的安装座的结构示意图；

图10是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的旋转模块的结构示意图二；

图11是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的旋转模块的结构示意图三；

图12是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的旋转模块的结构示意图四；

图13是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的混匀模块的结构示意图一；

图14是本实用新型一种全自动试管样本预处理装置实施例中的混匀模块的结构示意图二。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1-图3所示，本实用新型的一种全自动试管样本预处理装置，包括进出样模块1和安装在进出样模块1上的旋转模块2和混匀模块3，以及安装在进出样模块1外部的滑槽模块4，进出样模块1、旋转模块2、混匀模块3以及滑槽模块4均与上位机信号连接。

进出样模块1包括底板11和安装在底板11上方的试管架托盘12，试管架托盘12用于放置试管架6，试管架6上贴有标签，试管架6内放置有贴有标签的带帽试管，试管架托盘12的中间设置有U形凹槽121，试管架托盘12于U 形凹槽121一侧为进样缓存区122、另一侧为出样存储区123，进样缓存区122 的底部安装有自动进样组件，自动进样组件包括第一动力组件和安装在第一动力组件上的进样拨杆1221，出样存储区123的底部安装有自动出样组件，自动出样组件包括第二动力组件和安装在第二动力组件上的出样拨杆1231，试管架托盘12上于远离U形凹槽121槽口的一侧底部设置有横向移样组件，横向移样组件包括第三动力组件和安装在第三动力组件上的呈U形的横向拨杆1241，横向拨杆1241沿试管架托盘12长度方向设置；

旋转模块2和混匀模块3均安装在U形凹槽121内的底板11上，混匀模块3靠近进样缓存区122一侧，混匀模块3靠近出样存储区123一侧；

滑槽模块4安装在试管架托盘12外部靠近横向拨杆1241的一侧，滑槽模块4包括沿底板11长度方向设置的滑槽41、安装在滑槽41内的第四动力组件和安装在第四动力组件上的试管座42，试管座42滑动安装在滑槽41内，滑槽模块4上于旋转模块2的正前方安装有条码检测传感器5，条码检测传感器5 与上位机信号连接。

如图4所示，进样缓存区122的底部外侧安装有第一支撑板13，出样存储区123的底部外侧沿宽度方向安装有第二支撑板14，底板11靠近滑槽模块4 的一侧底部安装有第三支撑板15，第一支撑板13、第二支撑板14和第三支撑板15的底部用均用螺栓固定在底板11上。

如图5所示，第一动力组件包括第一步进电机1222、第一滚轮1223、第二滚轮1224和第三滚轮1225，第二滚轮1224和第三滚轮1225转动安装在一条形板1226的两端，条形板1226安装在底板11上且沿底板11的宽度方向设置，第一滚轮1223和第二滚轮1224安装在一转动轴的两端，转动轴转动安装在条形板1226内，第一步进电机1222与第一滚轮1223位于条形板1226的同一侧，第一步进电机1222安装在底板11上，第一步进电机1222与第一滚轮1223之间套接有第一皮带，第二滚轮1224和第三滚轮1225之间套接有第二皮带，第二皮带上用螺栓固定有第一滑块1227，条形板1226顶端沿长度方向安装有第一滑轨，第一滑块1227滑动安装在第一滑轨上，进样拨杆1221固定安装在第一滑块1227顶端，第一步进电机1222与上位机信号连接。

如图6所示，第二动力组件包括第二步进电机1232、第四滚轮1233，第二步进电机1232和第四滚轮1233分别位于第二支撑板14的内侧两端，第四滚轮 1233转动安装在第二支撑板14上，第二步进电机1232固定安装在底板11上，第二步进电机1232与第四滚轮1233之间套接有第三皮带，第二支撑板14的外侧面上方沿长度方向安装有第二滑轨，第二滑轨上滑动安装有第二滑块1234，第二支撑板14上与第三皮带对应位置开设有贯穿的条形孔，第二滑块1234的底部安装有连接板，连接板的另一端穿过条形孔用螺栓固定在第三皮带上，出样拨杆1231安装在第二滑块1234上，第二步进电机1232与上位机信号连接。

如图7所示，第三动力组件包括第三步进电机1242、第五滚轮1243，第三步进电机1242和第五滚轮1243分别安装在第三支撑板15的两端，第三步进电机1242靠近第二支撑板14，第三步进电机1242安装在底板11上，第五滚轮 1243转动安装在第三支撑板15的外侧面上，第五滚轮1243与第三步进电机 1242之间套接有第四皮带，第四皮带上用螺栓固定有第三滑块1244，第三支撑板15上于第三滑块1244对应位置安装有第三滑轨，第三滑块1244滑动安装在第三滑轨上，横向拨杆1241固定安装在第三滑块1244上，第三步进电机1242 与上位机信号连接。

如图8-图12所示，旋转模块2包括安装座21和安装在安装座21顶部的旋转单元，安装座21的顶端面上安装有承载板22，承载板22上安装有第四滑轨，第四滑轨上安装有第四滑块23和第五滑块24，第五滑块24靠近横向拨杆1241，第五滑块25上固定安装有从动基板26，从动基板26上开设有限位槽，第四滑块23上安装有主动基板27，主动基板27位于限位槽内，主动基板27的形状与限位槽的形状相匹配，主动基板27靠近横向拨杆1241的一端顶部安装有第四步进电机28，第四步进电机28的轴上安装有主动转轮29，主动转轮29位于主动基板27的底部，从动基板26的底部于主动转轮29的正前方安装有两根立柱210，立柱210的底端转动安装有从动轮211，从动基板26于安装有两根立柱210相对的另一端底部上转动安装有凸轮212，凸轮212的另一端安装在主动基板27的底部，凸轮212安装在第五步进电机213的转轴上，第五步进电机 213固定安装在安装座21的侧壁上，第五步进电机213的转轴上还安装有码盘 216，第五步进电机213的外壳上安装有与码盘216相对应的第一光耦217，第一光耦217、第四步进电机28、第五步进电机213均与上位机信号连接。第五步进电机213转动，使主动转轮29和从动轮211相互靠近，与带帽试管的表面贴合，然后第四步进电机28转动，即可带动带帽试管在试管架6内转动，使条码检测传感器5能将带帽试管上的标签条码扫描完全。

如图13-图14所示，混匀模块3包括混匀底座31、立座32、第六步进电机 33、第七步进电机34、第八步进电机35和电动夹爪36，第六步进电机33固定安装在混匀底座31的一端，混匀底座31固定安装在底板11上，混匀底座31 上安装有两条平行的第一导轨37，立座32的底部安装有第六滑块，第六滑块滑动安装在第一导轨37上，立座32的底部安装有第一丝杆螺母38，第一丝杆螺母38内穿设有第一丝杆39，第一丝杆39用联轴器安装在第六步进电机33 的转轴上，第七步进电机34竖向安装在立座32的底部，第七步进电机34的转轴上用联轴器安装有第二丝杆310，第二丝杆310上滑动安装有滑动座311，滑动座311靠近第六步进电机33的一端上安装有第八步进电机312，滑动座311 靠近立座32的一侧上安装有第七滑块，立座32于第七滑块对应位置安装有第二导轨313，第七滑块滑动安装在第二导轨313上，第八步进电机35的转轴的前端转动穿过滑动座311，第八步进电机35的转轴前端上安装有夹爪安装座 314，电动夹爪36安装在夹爪安装座314内，第六步进电机33、第七步进电机 34、第八步进电机35和电动夹爪36均与上位机信号连接。电动夹爪36用于夹取试管，将试管夹取以后，第七步进电机34转动，使滑动座311上升，电动夹爪36将试管从试管架6取出，第八步进电机3535转动，带动夹爪安装座314 转动，即可完成对试管内样本的摇匀处理，样本摇匀以后，第六步进电机33 启动，推动立座32向前运动，使试管位于试管座42的上方，第七步进电机34 反向转动，滑动座311下降，使试管落入试管座42内，电动夹爪36松开，即可完成放样动作。

导滑动座311的顶部安装有第二光耦315，第二光耦315与上位机信号连接，夹爪安装座314上安装有与第二光耦315相对应的光耦挡片316。

如图2所示，出样存储区123上设置有光电传感器1235，进样缓存区122 上设置有第三光耦1228，光电传感器1235和第三光耦1228均与上位机信号连接。

如图1所示，第四动力组件包括分别安装在滑槽41内壁两端的第九步进电机43和第六滚轮，第九步进电机43和第六滚轮之间套设有第五皮带，试管座42用螺栓固定安装在第五皮带上，第九步进电机43与上位机信号连接。试管座42内的试管被第九步进电机43带动，位于不同检测仪器7的下方进行取样检测。

工作时，将装有带帽试管的试管架6放置于试管架托盘12右侧的进样缓存区122的任意位置，第三光耦1228检测到有试管架6放入后，第一步进电机1222 启动，进样拨杆1221将试管架6带入进样缓存区122的右上方，由条码检测传感器5扫描试管架6上的标签，进行试管架号的检测，随后第三步进电机1242 启动，横向拨杆1241将试管架6输送到试管旋转区，旋转模块2对每个试管进行旋转，条码检测传感器5检测试管架上有无试管并扫描试管条码信息上传到上位机，旋转扫描完的试管被横向拨杆1241推动试管架6送入样本混匀区，由混匀模块3对每个试管样本进行混匀，混匀完成的试管放入滑槽模块4上的试管座 42内，然后送入各个检测仪器7内进行采样，采样完成的试管被电动夹爪36从试管座42夹取再次放入试管架6，然后第三步进电机1242启动，横向拨杆1241 将试管架6送入出样存储区123内，出样存储区123的光电传感器1235用于检测该区域是否已满，需要清空，第二步进电机1232启动，出样拨杆1231将试管架6拨到出样存储区123的底端，清空位置。整个过程通过上位机算法控制，无需人工操作，可以很大程度的减轻操作人员工作量，提高检测效率。将所有的预处理过程放在检测仪器外部，可以减轻检测仪器的设计压力，减小检测仪器体积，降低检测仪器的生产制造成本。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。