一种混匀装置及样本分析仪的制作方法

1.本技术涉及生物医疗器械技术领域，特别涉及一种混匀装置及样本分析仪。


背景技术：

2.在现代医学技术领域中，由于血液检测分析提供了许多实验指标参考，可对疾病的分析及诊断起至关重要的作用，因此具有血液检测的样本分析仪是医院临床检验应用非常广泛的仪器之一。在血液检测分析中，血液分层会使得检测结果不准确，因此为了保证检测结果的准确性及稳定性，在对试管内血液样本进行抽取化验前，需对试管内血液进行充分混匀。现有技术中，样本分析仪的混匀抓手依靠弹簧或本身弹性形变来抓取试管架或试管底托上的试管进行混匀操作，这样会对试管架或者试管底托有一定的作用力，弹性夹持过程中对试管有可能造成损伤，当试管上的条码有松动时，容易导致破坏条码；而且从进样器夹取试管时，进样器需要设置对试管进行限位或约束的结构，造成整体结构复杂。


技术实现要素：

3.本技术提供一种混匀装置，以解决现有技术中夹取过程容易损伤试管、破坏试管条码以及需设计限位挡块造成进样器结构复杂的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种混匀装置，所述混匀装置包括：
5.抓手组件，包括第一驱动机构、第一抓手、第二抓手；
6.所述第一驱动机构包括安装座、相对所述安装座滑动性设置的升降块、与所述升降块连接的第一传动件和第二传动件、设于所述安装座上用于驱动所述升降块进行升降的电机；
7.第一抓手与所述第一传动件连接并与所述安装座枢接；
8.第二抓手与所述第二传动件连接并与所述安装座枢接，所述第二抓手和所述第一抓手呈角度地开合设置；
9.旋转机构，用于驱动所述装置作混匀动作。
10.根据本技术一具体实施例，所述第一抓手与所述第二抓手具有分别与所述第一传动件和所述第二传动件铰接的第一端及用于夹持试管的第二端，在所述第一端与第二端之间，所述第一抓手设有第一枢接部，所述第二抓手设有第二枢接部，所述第一枢接部与所述第二枢接部转动连接。根据本技术一具体实施例，所述第一驱动机构还包括：
11.丝杆，设于所述电机的输出端；
12.丝杆螺母座，设于所述升降块内并与所述丝杆螺纹配合，所述电机转动时，所述升降块基于所述丝杆螺母座与所述丝杆的配合进行升降。
13.根据本技术一具体实施例，所述安装座包括依次连接的顶座、连接座、底座，所述第一驱动机构还包括设于所述顶座和所述底座之间的导杆，所述导杆穿过所述升降块，所述升降块通过所述导杆导向滑动。
14.根据本技术一具体实施例，所述第一传动件的两端分别与所述升降块、所述第一抓手第一端铰接，所述第二传动件的两端分别与所述升降块、所述第二抓手的第一端铰接。
15.根据本技术一具体实施例，所述第一传动件和所述第二传动件的一端分别与所述升降块连接，所述第一传动件和所述第二传动件的另一端分别设有第一抵接面、所述第一抓手和所述第二抓手的第一端分别设有第二抵接面，所述第一抵接面与第二抵接面相抵接以驱使所述第一抓手和所述第二抓手开合。
16.根据本技术一具体实施例，所述第一驱动组件还包括设于所述顶座上的光耦和设于所述升降块上与所述光料匹配的挡光片。
17.根据本技术一具体实施例，所述第一抓手和所述第二抓手在靠近第一端的位置设有顶推弹簧，所述顶推弹簧向所述第一抓手和所述第二抓手施加外推力以保持夹紧状态，所述升降块相对所述第一抓手和所述第二抓手下降时使得顶推弹簧压缩同时所述第一抓手和所述第二抓手相对张开，所述升降块相对所述第一抓手和所述第二抓手下降时使得所述第一抓手的第二端和所述第二抓手的第二端由于所述顶推弹簧的外推作用收拢。
18.根据本技术一具体实施例，所述混匀装置还包括旋转机构，所述旋转机构与所述第一驱动机构连接，用于驱动所述第一驱动机构整体进行摇晃，所述旋转机构包括：
19.安装板；
20.第一同步带；
21.旋转电机，基于所述安装板安装；
22.所述旋转电机通过第一同步带驱动所述抓手组件做旋转摆动。根据本技术一具体实施例，所述旋转机构包括设于所述安装板上的光耦及限位挡板，所述第一驱动机构还设有与所述光耦对应的挡光片，所述旋转电机用于驱动所述第一驱动机构摆动于竖直方向和预设角度之间，所述限位挡板与所述挡光片构成反向转动机械限位，或所述限位挡板与所述抓手组件构成反向转动机械限位。根据本技术一具体实施例，所述混匀装置还包括升降机构，所述升降机构与所述旋转机构连接，用于驱动所述旋转机构和所述抓手组件整体升降，所述旋转机构包括：
23.壳体；
24.升降电机，基于所述安装板安装；
25.第二同步带，通过所述升降电机驱动所述第二同步带旋转并驱动所述旋转机构和所述抓手组件做升降运动。
26.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种混匀方法，所述混匀方法基于上述的混匀装置执行，所述混匀装置还包括与所述抓手组件、所述旋转机构通信连接的控制组件，所述方法包括：
27.所述控制组件控制所述抓手组件抓取试管；
28.所述控制组件控制所述旋转机构驱动所述抓手组件在预设角度范围内往复摆动以进行试管混匀动作。
29.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种样本分析仪，所述样本分析仪包括上述的混匀装置、中继组件、控制组件；
30.所述控制组件控制所述抓手组件抓取试管；
31.所述控制组件控制所述旋转机构驱动所述抓手组件在预设角度范围内往复摆动
以进行试管混匀操作；
32.所述控制组件控制所述中继组件将混匀后的试管送入所述样本分析仪内的采样位。
33.根据本技术一具体实施例，所述样本分析仪还包括具有第一传送路径的进样组件，所述中继组件具有与所述第一传送路径形成夹角的第二传送路径。
34.根据本技术一具体实施例，所述样本分析仪包括具有第三传送路径的采样组件，所述中继组件具有与所述第三传送路径形成夹角的第二传送路径。
35.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种样本分析仪，所述样本分析仪包括上述的混匀装置、采样装置及控制装置，所述控制装置控制所述混匀装置在竖直方向上移动，并控制所述采样装置在水平方向上移动，所述混匀装置在竖直方向上具有第一移动路径，所述采样装置在水平方向上具有第二移动路径，所述第一移动路径与所述第二移动路径空间上不干涉。
36.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种样本分析仪，所述样本分析仪包括上述的混匀装置、进样装置及控制装置，所述进样装置用于运送装设有试管的试管架依次进样至混匀位置、采样位置，所述混匀装置用于抓取进样装置上的试管进行混匀操作并放回所述进样装置上的所述试管架，所述试管架进样至所述采样位置以供采样并进行样本检测，所述控制装置判断采样后的试管是否需要复检，若需要复检，则控制所述进样装置将所述试管架上的对应试管运送回所述混匀位置或所述采样位置进行复检操作。
37.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种样本分析仪，所述样本分析仪包括上述的混匀装置、进样装置、中继组件及控制装置，所述进样装置用于运送装设有试管的试管架进样至混匀位置，所述混匀装置用于抓取所述进样装置上的试管进行混匀操作，所述中继组件用于将混匀后的试管运送至所述样本分析仪内的采样位置，所述控制装置判断采样后的试管是否需要复检，若需要复检，则控制所述进样装置将试管架上的对应试管运送回混匀位置进行复检操作。
38.本技术的有益效果是：区别于现有技术，本技术提供的混匀装置通过电机驱动升降块的上下运动实现第一抓手和第二抓手的开合动作进而实现对试管的抓取，避免了从一个方向夹取试管，可防止试管在夹取过程中被损伤，当试管标签未贴好时，开合运动的抓取试管的方式也能防止破坏试管标签。同时，从进样器夹取试管时，开合运动的抓取试管的方式对试管架无明显作用力，无需在试管架两边设置限位的阻挡块，简化了进样器的结构设计。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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获得其他的附图，其中：
40.图1是本技术实施例提供的混匀装置的整体结构示意图；
41.图2是本技术实施例提供的第一驱动机构的结构示意图；
42.图3是本技术另一实施例提供的混匀装置的整体结构示意图；
43.图4是本技术另一实施例提供的第一驱动机构的结构示意图；
44.图5是本技术实施例提供的旋转机构的结构示意图；
45.图6是本技术实施例提供的旋转机构的连接块结构示意图；
46.图7是本技术实施例提供的升降机构的结构示意图；
47.图8是本技术实施例提供的混匀方法的流程图；
48.图9是本技术实施例提供样本分析仪的进样组件、采样组件和中继组件的传送路径示意图。
具体实施方式
49.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分。
50.实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
51.需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示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。
52.另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
53.请参与图1，本技术提供一种混匀装置，该混匀装置包括抓手组件100，旋转机构200，升降机构300。抓手组件100用于从试管架或试管底托上抓取试管10。旋转机构200与抓手组件100连接，用于驱动抓手组件100整体进行摇晃，实现试样混匀。升降机构300与旋转机构200连接用于驱动旋转机构200整体升降至其他模块(如中继组件)。
54.请参阅图2，抓手组件100包括第一驱动机构101，第一驱动机构101包括安装座110、升降块120、第一传动件121和第二传动件122、电机130。其中升降块120相对安装座110滑动性设置，第一传动件121和第二传动件122与升降块120连接，电机130设于安装座110上，用于驱动升降块120进行升降。抓手组件100还包括第一抓手141和第二抓手142，其中第一抓手141与第一传动件121连接并与安装座110枢接。第二抓手142与第二传动件122连接并与安装座110枢接，第二抓手142和第一抓手141呈角度地开合设置。第一抓手141与第二抓手142具有分别与第一传动件121和第二传动件122铰接的第一端及用于夹持试管10的第二端，在第一端与第二端之间，第一抓手141设有第一枢接部，第二抓手142设有第二枢接部，第一枢接部与第二枢接部转动连接。在一实施例中，第一驱动机构101还包括丝杆151和丝杆螺母座152，丝杆151设于电机130的输出端，丝杆螺母座152设于升降块120内并与丝杆151螺纹配合，在电机130转动时，丝杆151也随之转动，带动与丝杆151螺纹配合的丝母152在丝杆151上进行升降运动，从而使得与丝杆螺母座152连接的升降块120也在丝杆151上进
行升降。
55.在一实施例中，安装座110包括依次连接的顶座111、连接座112、底座113，第一驱动机构101还包括设于顶座111和底座113之间的导杆160，导杆160穿过升降块120，升降块120通过导杆160导向滑动。第一传动件121的两端分别与升降块120、第一抓手141的第一端铰接，第二传动件122的两端分别与升降块120、第二抓手142的第一端铰接，从而使得在升降块120上下运动的过程中，第一传动件121和第二传动件122、第一抓手141和第二抓手142能够自由的往外扩张运动或往内收拢运动。
56.具体地，当电机130正向转动工作时，升降块120基于丝杆螺母座152与丝杆151的配合下降，有向下的力作用在第一传动件121和第二传动件122上，使得与升降块120连接的第一传动件121和第二传动均往外扩张，进而使得第一抓手141与第一传动件121铰接的第一端及第二抓手142与第二传动件122铰接的第一端也随着往外扩张，而第一抓手141的第二端与第二抓手142的第二端往内收拢，进而实现夹持试管10。
57.当电机130反向转动工作时，升降块120基于丝杆螺母座152与丝杆151的配合上升，有向上的力作用在第一传动件121和第二传动件122上，使得与升降块120连接的第一传动件121和第二传动均往内收拢，进而使得第一抓手141与第一传动件121铰接的第一端及第二抓手142与第二传动件122铰接的第一端也随着往内收拢，而第一抓手141的第二端与第二抓手142的第二端往外张开，进而实现释放试管10。
58.请参阅图3-图4，在另一实施例中，第一抓手141和第二抓手142的靠近第一端的位置设有顶推弹簧170，第一传动件121和第二传动件122为与安装座110固定连接的传动块，传动块与第一抓手141和第二抓手142的末端的外表面呈斜面抵接配合，且两个传动块之间的距离为上窄下宽。
59.具体地，当电机130驱动升降块120相对第一抓手141和第二抓手142下降时，使得顶推弹簧170压缩的外推力作用于第一抓手141和第二抓手142上，第一抓手141和第二抓手142分别沿着第一传动件121和第二传动件122向下滑动，使得第一抓手141和第二抓手142的第一端相对张开，进而使得第一抓手141和第二抓手142的第二端相对收拢实现对试管10的夹持。
60.当电机130驱动升降块120相对第一抓手141和第二抓手142上升时，第一抓手141和第二抓手142分别沿着第一传动件121和第二传动件122向上滑动，使得第一抓手141和第二抓手142的第一端相对收拢，进而使得第一抓手141和第二抓手142的第二端相对张开实现对试管10的释放。
61.本技术的混匀装置，通过电机130驱动升降块120的上下运动实现第一抓手141和第二抓手142的开合动作来进行试管10的夹持与松开，可避免用单方向的力来夹持试管10造成试管10和试管10上的标签的损伤，其次，从进样器夹取试管10时，开合运动的抓取试管10的方式对试管架无明显作用力，无需在试管架两边设置限位的阻挡块，简化了进样器的结构设计。请参阅图5，进一步地，旋转机构200包括安装板210、旋转电机220和第一同步带230。旋转电机220基于安装板210安装，旋转电机通过第一同步带230驱动抓手组件100做旋转摆动。
62.在一实施例中，旋转机构还包括从动轮240、主动轮250、旋转轴260和连接块270(见图6)。主动轮250设于旋转电机220的输出端，从动轮240基于安装板210安装并与主动轮
230相间隔，第一同步带230套设在主动轮250和从动轮240上，旋转轴260与从动轮240同步转动，连接块270设于旋转轴260的一端用于与第一驱动机构101连接。
63.第一驱动机构101还包括设于顶座111上的光耦114(见图2)和设于升降块120上与光耦114匹配的挡光片123(见图2)。旋转机构200还包括限位挡板280(见图1)，在旋转电机220驱动第一驱动机构101在竖直方向和预设角度之间摆动时，限位挡板280与挡光片123构成反向转动机械限位，或限位挡板280与抓手组件100构成反向转动机械限位。
64.具体地，在第一驱动机构101夹紧试管10后，试管10还处于垂直位置被送入旋转机构200进行试液混匀操作。旋转电机220旋转时驱动主动轮250和从动轮240旋转，带动第一同步带230和旋转轴260同步转动，进而使得与旋转轴260的一端连接的第一驱动机构101按照一定范围角度来回摆动，使得通过第一抓手141和第二抓手142夹紧的试管10同步摆动，实现试样混匀。在摆动过程中，试管10摆动角度从初始位置摆动一定角度，然后回到初始位置，其中初始位置即为试管10垂直状态时的位置，角度位置由光耦114和旋转电机220的脉冲数控制，摆动方向为背离升降机构300的方向。在本实施例中，摆动角度为试管10初始位置(垂直状态)到背离升降机构300在120度的范围内摆动，其中，初始位置由限位挡板280和挡光片123进行机械限制，阻止试管架在回到初始位置时反向摆动。
65.本技术的混匀装置，通过旋转电机220驱动转轴带动第一驱动机构101上的试管10在较大范围的来回摆动，可使试管10的试样充分混匀。
66.请参阅图7，进一步地，升降机构300包括壳体310、升降电机320和第二同步带330。升降电机320基于壳体310安装，通过升降电机320驱动第二同步带330旋转，从而带动抓手组件100及旋转机构200整体做升降运动。
67.在一实施例中，升降机构300还包括第二滑块340和第二滑轨350。第二滑轨350设于壳体310上，第二滑块340设于第二滑轨350上，安装板210与第二滑块340连接，第二同步带330通过升降电机320驱动旋转，第一驱动机构101和旋转机构200通过安装板210与第二滑块340连接。升降机构300还包括设置在壳体310上的上下位置感应定位器360，用来定位第一驱动机构101和旋转机构200下降位置。
68.具体地，在试管10完成混匀操作后，试管10处于垂直位置，准备将试管10放入其他模块(如中继组件)的接收口。升降电机320开始工作，将连接于第二滑块350上的第一驱动机构101和旋转机构200通过第二滑轨330的运动下降至接收口内一定位置，通过上下位置感应定位器360来和升降电机320的脉冲步数结合控制以精准位置定位，此时第一抓手141和第二抓手142张开，试管10与第一抓手141和第二抓手142脱离。升降电机320上升带走未夹持试管10的第一驱动机构101和旋转机构200，此时，其他模块将混匀后的试管10带走进行分析。升降电机320等待其他模块分析完后送过来的试管10，此时，升降电机320开始工作，带动第一驱动机构101和旋转机构200下降至接收口位置，通过上下位置感应定位器360来和升降电机320的脉冲步数结合控制以精准位置定位，第一驱动机构101的第一抓手141和第二抓手142夹紧试管10，升降电机320向上带走夹紧试管10的第一驱动机构101和旋转机构200，待其他模块退走后，升降电机320向下运动将试管10放置底部的进样器的空试管架上，此时第一抓手141和第二抓手142松开，释放试管10。升降电机320可以等待新的未分析的进样器送来的试管10，一旦接到指令，便开始新的循环分析流程。
69.本技术的实施例还提供一种混匀方法，该混匀方法基于上述的混匀装置执行，且
混匀装置还包括与抓手组件100、旋转机构200通信连接的控制组件(图未示出)。请参阅图8，该方法包括：
70.步骤s10：控制组件控制抓手组件100抓取试管10。
71.控制组件通过控制抓手组件100的第一驱动机构110，在一实施例中，控制组件通过控制气缸本体120给气管接头122通气的时间，从而使得第一抓手113和第二抓手114进行开合运动以抓取或释放试管10。在一实施例中，控制组件通过控制伸缩气缸133伸长和压缩的运动时间，从而使得第一抓手113和第二抓手114进行开合运动以抓取或释放试管10。在另一实施例中，控制组件通过控制丝杆电机143的转动方向，比如丝杆电机143正向转动时，使得第一抓手113和第二抓手114进行闭合运动以抓取试管10，丝杆电机143反向转动时，使得第一抓手113和第二抓手114进行张开运动以释放试管10。步骤s20：控制组件控制旋转机构200驱动抓手组件100在预设角度范围内往复摆动以进行试管10混匀动作。
72.控制组件通过控制旋转机构200的旋转电机220的转动方向与转动时间来实现驱动抓手组件100在预设角度范围内往复摆动以进行试管10混匀动作。在一实施中，比如当控制组件控制旋转电机220正向转动1分钟，使得抓手组件100摆动到最大的预设角度，然后控制组件控制旋转电机220反向转动1分钟，使得抓手组件100回到最初的位置，通过控制组件控制旋转电机220上述的循环作业，实现驱动抓手组件100在预设角度范围内往复摆动以进行试管10混匀动作。本技术的实施例还提供一种样本分析仪，该样本分析仪包括上述的混匀装置、中继组件30(如图9)和控制组件。控制组件控制抓手组件100抓取试管10，控制组件控制旋转机构200驱动抓手组件100在预设角度范围内往复摆动以进行试管10混匀操作，控制组件控制中继组件30将混匀后的试管10送入样本分析仪内的采样位。
73.如图9所示，该样本分析仪还包括具有第一传送路径x的进样组件20和具有第三传送路径z的采样组件40，中继组件30具有与第一传送路径x和第三传送路径z形成夹角的第二传送路径y。其中进样组件20、采样组件40和中继组件30由于空间位置上不交叠，使得既可以实现串行操作又可以实现并行操作，并行操作能提高仪器的运行速度。
74.本技术的实施例还提供一种样本分析仪，该样本分析仪包括上述的混匀装置、采样装置及控制装置，控制装置控制混匀装置在竖直方向上移动，并控制采样装置在水平方向上移动，混匀装置在竖直方向上具有第一移动路径，采样装置在水平方向上具有第二移动路径，第一移动路径与第二移动路径空间上不干涉。由于混匀装置和采样装置在空间位置上不存在交叠，互不干涉，从而使得既可以实现串行又可以实现并行操作，实现并行操作能够提供仪器的整体运行速度。
75.本技术的实施例还提供一种样本分析仪，该样本分析仪包括上述混匀装置、进样装置及控制装置，进样装置用于运送装设有试管的试管架依次进样至混匀位置、采样位置，混匀装置用于抓取进样装置上的试管进行混匀操作并放回进样装置上的试管架，试管架进样至采样位置以供采样并进行样本检测，控制装置判断采样后的试管是否需要复检，若需要复检，则控制进样装置将试管架上的对应试管运送回混匀位置或采样位置进行复检操作。
76.本技术的实施例还提供一种样本分析仪，该样本分析仪包括上述的混匀装置、进样装置、中继组件及控制装置，进样装置用于运送装设有试管的试管架进样至混匀位置，混匀装置用于抓取进样装置上的试管进行混匀操作，中继组件用于将混匀后的试管运送至样
本分析仪内的采样位置，控制装置判断采样后的试管是否需要复检，若需要复检，则控制进样装置将试管架上的对应试管运送回混匀位置进行复检操作。
77.综上所述，本领域技术人员内容理解的是，本技术提供的混匀装置，通过电机130驱动升降块120的上下运动实现第一抓手141和第二抓手142的开合动作来进行试管10的夹持与松开，可避免用单方向的力来夹持试管10造成试管10和试管10上的标签的损伤，其次，从进样器夹取试管10时，开合运动的抓取试管10的方式对试管架无明显作用力，无需在试管架两边设置限位的阻挡块，简化了进样器的结构设计。通过旋转电机220驱动转轴带动第一驱动机构101上的试管10在较大范围的来回摆动，可使试管10的试样充分混匀。通过升降电机320同步带方式将第一驱动机构101上的试管10进行升降运动，实现了混匀后的试样的取样分析的自动化。整个混匀装置采用机加件与钣金件设计，结构简单，紧凑，能高频次、安全可靠地正常运行，而且维护简单方便。
78.以上仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。