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，会对试管架有一定的作用力，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、第一抓手和第二抓手；
6.所述第一驱动机构包括可进行相对开合运动的第一传动件和第二传动件；
7.所述第一抓手与所述第一传动件连接；
8.所述第二抓手与所述第二传动件连接并与所述第一抓手呈相对间隔设置；
9.旋转机构，用于驱动所述抓手组件作混匀动作。根据本技术一具体实施例，所述第一驱动机构还包括：
10.气缸本体；
11.第一滑轨，设于所述气缸本体，所述第一传动件和所述第二传动件为滑动设置于所述滑轨上的两个第一滑块，所述第一抓手、所述第二抓手分别与所述两个第一滑块连接，在所述气缸本体的驱动下，所述两个第一滑块相应进行开合运动进而带动所述第一抓手、所述第二抓手进行开合运动以抓取试管。
12.根据本技术一具体实施例，所述第一抓手和/或所述第二抓手设有压沿部，所述第一抓手和/或所述第二抓手抓取试管时所述压沿部位于所述试管的正上方。
13.根据本技术一具体实施例，所述气缸本体上还设有气管接头和气管支架，所述气管支架用于辅助固定与所述气管接头连接的气管。
14.根据本技术一具体实施例，所述第一驱动机构包括：
15.第一支架；
16.多个第一带轮，基于所述第一支架安装；
17.第一同步带，包括呈水平间隔设置的第一带体段和第二带体段，所述第一传动件和所述第二传动件分别连接在所述第一带体段和所述第二带体段上；
18.伸缩气缸，设于第一支架，用于驱动所述第一传动件、所述第二传动件进行开合运动。
19.根据本技术一具体实施例，所述第一同步带还包括呈竖直设置的第三带体段，所述伸缩气缸包括与所述第一支架连接的竖向缸体及通过连接件与所述第三带体段连接的竖向缸杆，所述竖向缸杆相对所述竖向缸体伸缩时驱动所述第一带体段和所述第二带体段运动进而驱动所述第一传动件、所述第二传动件进行开合运动。
20.根据本技术一具体实施例，所述第一驱动机构包括：
21.第二支架；
22.两个第二带轮，基于所述第二支架安装；
23.第二同步带，包括呈水平间隔设置的第一带体段和第二带体段，所述第一传动件和所述第二传动件分别连接在所述第一带体段和所述第二带体段上；
24.丝杆电机，设于所述第二支架，用于驱动所述第一传动件、所述第二传动件进行开合运动。
25.根据本技术一具体实施例，所述第一驱动机构还包括丝杆螺母座，所述丝杆螺母座与所述丝杆电机螺纹配合并与所述第一带体段相连接。
26.根据本技术一具体实施例，所述旋转机构与所述抓手组件连接，用于驱动所述抓手组件进行旋转摆动，所述旋转机构包括：
27.安装板；
28.第三同步带；
29.旋转电机，基于所述安装板安装；
30.所述旋转电机通过第三同步带驱动所述抓手组件做旋转摆动。
31.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构成反向转动机械限位。
32.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，所述升降机构包括：
33.壳体；
34.升降电机，基于所述壳体安装；
35.第四同步带，通过所述升降电机驱动所述第四同步带旋转，从而带动所述旋转机构及所述抓手组件整体做升降运动。
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：
37.所述控制组件控制所述抓手组件抓取试管；
38.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。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；
39.所述控制组件控制所述抓手组件抓取试管；
40.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；
41.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。
42.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。
43.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。
44.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。
45.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。
46.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。
47.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与第一传动件连接的第一抓手和与第二传动件连接的第二抓手进行相对开合运动实现对试管的抓取，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
48.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：
49.图1是本技术实施例一提供的混匀装置的整体结构示意图；
50.图2是本技术实施例一提供的第一驱动机构的结构示意图；
51.图3是本技术实施例二提供的混匀装置的整体结构示意图；
52.图4是本技术实施例二提供的第一驱动机构的结构示意图；
53.图5是本技术实施例三提供的混匀装置的整体结构示意图；
54.图6是本技术实施例三提供的第一驱动机构的结构示意图；
55.图7是本技术实施例提供的旋转机构的结构示意图；
56.图8是本技术实施例提供的升降机构的结构示意图；
57.图9是本技术实施例提供的混匀方法的流程图；
58.图10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
59.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。
60.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。
61.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。
62.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。
63.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包括第一驱动机构110，第一驱动机构110包括可进行相对开合运动的第一传动件111和第二传动件112，抓手组件100还包括第一抓手113和第二抓手114，其中第一抓手113与第一传动件111连接，第二抓手114与第二传动件112连接并与第一抓手113呈相对间隔设置。抓手组件100用于从试管架或试管底托上抓取试管10。
64.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)。
65.请参阅图2，在一实施例中，第一驱动机构110包括气缸本体120和第一滑轨121，第一滑轨121设于气缸本体120的表面，第一传动件111和第二传动件112为滑动性设置于滑轨上的两个第一滑块，第一抓手113和第二抓手114分别与两个第一滑块连接。在气缸本体120的驱动下，两个第一滑块相应进行开合运动进而带动第一抓手113、第二抓手114进行张开
和夹紧动作以抓取试管10。具体地，可以第一抓手113和第二抓手114同步相向运动以夹持试管10，同步相背运动以松开试管10。也可以为第一抓手113和第二抓手114不同步相向运动以夹持试管10，不同步相背运动以松开试管10。也可以为第一抓手113不动，第二抓手114相向于第一抓手113运动以夹持试管10，第二抓手114背向于第一抓手113运动以松开试管10，这里对第一抓手113和第二抓手114的运动方式不做具体限制。第一抓手113和第二抓手114的开合方式为角度转动进行开合，所以气缸120通过小行程即可实现第一抓手113和第二抓手114的大开合。
66.在本实施例中，第一抓手113和/或第二抓手114的上倒角1141可为斜坡型，可使试管10在重力下轻松滑下，防止勾住是管帽，导致释放试管10失败。第一抓手113和/或第二抓手114的下倒角1142具有辅助调正的作用。第一抓手113和/或第二抓手114设有压沿部1131，第一抓手113和/或第二抓手114抓取试管10时，压沿部1131位于试管10的正上方，在将试管10放回试管架出现意外情况(试管10上的标签发生松动或者未贴严实，使得试管10与试管架容纳孔发生干涉而卡滞现象)时能将试管10压入试管架。气缸本体120上还设有气管接头122和气管支架123，气管支架123用于辅助固定与气管接头122连接的气管。
67.请参阅图3-图4，在一实施例中，第一驱动机构110包括第一支架130，多个第一带轮131，第一同步带132和伸缩气缸133。多个第一带轮131基于第一支架130安装。第一同步带132包括呈水平间隔设置的第一带体段1321和第二带体段1322、呈竖直设置的第三带体段1323，第一传动件111和第二传动件112分别连接在第一带体段1321和第二带体段上1322。伸缩气缸133包括与第一支架130连接的竖向缸体1331及通过连接件134与第三带体段1323连接的竖向缸杆1332，竖向缸杆1332相对竖向缸体1331伸缩时驱动第一带体段1321和第二带体段1322运动进而驱动第一传动件111、第二传动件112进行开合运动，从而使得分别与第一传动件111、第二传动件112连接的第一抓手113、第二抓手114进行开合运动，实现松开试管10和夹持试管10的动作。
68.请参阅图5-图6，在一实施例中，第一驱动机构110包括第二支架140、两个第二带轮141，第二同步带142、丝杆电机143。其中，两个第二带轮141基于第二支架140安装。第二同步带142包括呈水平间隔设置的第一带体段1421和第二带体段1422，第一传动件111和第二传动件112分别连接在第一带体段1421和第二带体段1422上。丝杆电机143设于第二支架140上，用于驱动第一传动件111、第二传动件112进行开合运动。第一驱动机构110还包括丝杆螺母座144，丝杆螺母座144与丝杆电机143螺纹配合并与第一带体段1421相连接。
69.具体地，丝杆电机143旋转时，驱动丝杆螺母座144旋转，从而使得第一带体段1421运动带动第二同步带142沿着两个第二带轮141进行运动，使得第一传动件111和第二传动件112分别在第一带体段1421和第二带体段1422上进行开合运动，进而使得分别与第一传动件111、第二传动件112连接的第一抓手113、第二抓手114进行开合运动，实现松开试管10和夹持试管10的动作。
70.本技术的混匀装置，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。同时，通过第一抓手113和第二抓手114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，第一抓手113和第二抓手114的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，简化了装置的结构设计。
71.请参阅图7，进一步地，旋转机构200包括安装板210、旋转电机220和第三同步带230。旋转电机220基于安装板210安装，旋转电机通过第三同步带230驱动抓手组件100做旋转摆动。
72.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2)。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，第三同步带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110连接。
73.旋转机构200还包括设于安装板210上的光耦290(见图1)及限位挡板280(见图1)，第一驱动机构110设有与光耦290对应的挡光片124(见图1)，在旋转电机220驱动第一驱动机构110在竖直方向和预设角度之间摆动时，限位挡板280与挡光片124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。
74.具体地，在第一驱动机构110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，带动第三同步带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110按照一定范围角度来回摆动，使得通过第一抓手113和第二抓手114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290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，摆动角度范围为试管10初始位置(垂直状态)到背离升降机构300的120度的范围内，其中，初始位置由限位挡板280和挡光片124进行机械限制，阻止试管架在回到初始位置时反向摆动。
75.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110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。
76.请参阅图8，进一步地，升降机构300包括壳体310、升降电机320和第四同步带330。升降电机320基于壳体310安装，通过升降电机320驱动第四同步带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。
77.在一实施例中，升降机构300还包括第二滑块340、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，第四同步带330通过升降电机320驱动旋转，第一驱动机构110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110和旋转机构200下降位置。
78.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340上的第一驱动机构110和旋转机构200通过第二滑轨350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113和第二抓手114张开，试管10与第一抓手113和第二抓手114脱离。升降电机320上升带走未夹持试管10的第一驱动机构110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110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110的第一抓手113
和第二抓手114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110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113和第二抓手114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。
79.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9，该方法包括：
80.步骤s10：控制组件控制抓手组件100抓取试管10。
81.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。
82.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10)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。
83.如图10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。
84.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。
85.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。
86.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。
87.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，通过第一抓手113和第二抓手114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110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110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。
88.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。