磁分离清洗装置以及样本分析仪的制作方法

1.本发明属于体外诊断领域，尤其涉及一种磁分离清洗装置以及样本分析仪。


背景技术：

2.磁分离清洗装置用于清洗反应杯中的磁珠，属于样本分析仪的局部结构。
3.目前的磁分离清洗装置的吸液主要是通过一根吸液针进行吸液，将反应杯内的清吸液吸完较为费时，导致磁分离清洗效率较低，进而影响了样本分析仪的整体测试速度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种磁分离清洗装置，其旨在解决磁分离清洗效率较低，影响了样本分析仪的整体测试速度的问题。
5.本发明是这样实现的：
6.一种磁分离清洗装置，包括磁分离盘、注液机构、吸液机构、混匀机构和磁吸附机构；
7.所述磁分离盘具有多个用于承托反应杯的托杯结构，所述磁分离盘能够绕一上下延伸的转动轴线间歇性转动，以带动各所述托杯结构绕圈，其中，各所述托杯结构等间间距设置，且环绕于所述磁分离盘的转动轴线的周侧，托杯结构在绕圈的过程中，能够以操作位为起始位，并在经过至少一个清洗路径后会绕回至所述操作位；
8.各所述清洗路径对应布置有注液位、第一吸液位和第二吸液位，各所述清洗路径至少其中之一对应有磁分离混匀位，其中，在对应有所述磁分离混匀位的所述清洗路径中，所述磁分离混匀位设于所述注液位或设于所述注液位和所述第一吸液位之间；
9.所述注液机构包括至少设有一个注液头，各所述注液头在各所述注液位分别设置一个，用于向对应位置的反应杯添加清洗液；
10.所述混匀机构至少设有一个，在各所述磁分离混匀位分别设置一个，用于摇晃对应位置的反应杯；
11.所述吸液机构包括至少设有一个吸液结构，各所述吸液结构在各所述清洗路径分别设置一个，所述吸液结构具有吸液口均设于底部的第一吸液针和第二吸液针，所述第一吸液针设置于所述第一吸液位，用于吸取对应位置的反应杯内的液体，所述第二吸液针设置于所述第二吸液位，用于吸取对应位置的反应杯内的液体，其中，所述第一吸液针的吸液口进行吸液时的水平位高于所述第二吸液针的吸液口进行吸液时的水平位；
12.所述磁吸附机构包括多个磁性件，各所述磁性件绕环于所述磁分离盘的转动轴线的周侧，其中，各所述磁性件设置于反应杯的转运路径的靠近所述磁分离盘侧面和/或反应杯的转运路径的远离所述磁分离盘侧面。
13.可选地，所述托杯结构为上下贯通所述磁分离盘并供反应杯穿过且限制反应杯从所述磁分离盘掉落的通孔。
14.可选地，所述混匀机构设于所述磁分离盘下方；所述混匀机构包括旋涡混匀器、上
下驱动组件以及用于连接所述旋涡混匀器和所述上下驱动组件的混匀旋转电机，所述旋涡混匀器位于所述磁分离盘的下方，所述旋涡混匀器的上侧开设有凹槽，所述上下驱动组件驱动所述混匀旋转电机上下运动，以带动所述旋涡混匀器上下运动，并能够使所述旋涡混匀器向上至位于所述磁分离混匀位的反应杯的底部置入到所述凹槽，所述混匀旋转电机用于驱动所述旋涡混匀器绕一上下延伸的转动轴线转动，以使位于所述凹槽的反应杯的底部能够随所述旋涡混匀器转动。
15.可选地，所述混匀机构还包括混匀安装座以及将所述混匀旋转电机连接至所述混匀安装座的滑轨组件，所述滑轨组件包括连接于所述混匀安装座的引导滑轨以及滑动连接于所述引导滑轨的滑接件。
16.可选地，所述上下驱动组件包括上下驱动电机、传动件和连接件，所述上下驱动电机的输出轴的中心轴线与上下方向垂直，所述传动件设有传动杆，所述传动杆的延伸方向平行于所述上下驱动电机的输出轴，所述传动杆的中心轴线与所述上下驱动电机的输出轴的中心轴线间隔设置，所述连接件开设有供所述传动杆置入的传动孔，所述传动孔的开设方向平行于所述上下驱动电机的输出轴，所述传动孔为条形孔，且长度方向垂直于上下方向，所述传动孔的孔宽等于所述传动杆的杆径。
17.可选地，所述托杯结构在绕圈的过程中，在经过各所述清洗路径后，而在绕回至所述操作位之前，还经过底物注液位和底物混匀位，其中，所述底物注液位和所述操作位之间至少设有一个底物混匀位，和/或所述底物注液位设有一个所述底物混匀位；
18.所述磁分离清洗装置还包括设于所述底物注液位的底物注入机构，所述底物注入机构用于在所述底物注液位向反应杯注入底物液；
19.所述底物混匀位设置有一个所述混匀机构。
20.可选地，所述注液机构还包括注液安装板，所述注液安装板位于所述磁分离盘上方并供各所述注液头安装。
21.可选地，所述吸液机构还包括吸液安装板以及用于驱动所述吸液安装板上下运动的吸液驱动电机，所述吸液安装板位于所述注液安装板上方，并供各所述第一吸液针和所述第二吸液针安装。
22.可选地，各所述磁性件设置于反应杯的转运路径的靠近所述磁分离盘侧面；
23.所述磁吸附机构还包括磁吸附盘，所述磁吸附盘位于所述磁分离盘的下方，所述磁吸附盘的外周侧面在各所述磁分离混匀位对应处设有避让缺口；
24.各所述磁性件设于所述磁吸附盘的外周侧面。
25.本发明还提供一种样本分析仪，包括如上所述的磁分离清洗装置。
26.基于本发明，反应杯内的液体分为两次吸取，相对于采用一次吸取的方式，本发明属于两次吸取的方式，其中，由于所需吸取的液体是一样的，那么，一个清洗阶段内，两次吸取的方式累计吸取时间等于一次吸取的方式累计吸取时间，因此，减少了单次吸取所需的时间，如此，有利于缩短所需停歇时间，进而减少了抓杯机构放置两个待清洗的反应杯内的时间间隔，从而提高了磁分离清洗效率，进而提高了样本分析仪的整体测试速度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的
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。
28.图1是本发明实施例提供的磁分离清洗装置的立体图；
29.图2是本发明实施例提供的磁分离盘的立体图；
30.图3是本发明实施例提供的磁分离盘的俯视图，并示出操作位、注液位、第一吸液位、第二吸液位、磁分离混匀位和底物注液位之间的位置关系图；
31.图4是本发明实施例提供的磁分离清洗装置的局部立体图，其中，包括注液机构、吸液机构和底物注入机构；
32.图5是图4另一视角下的立体图；
33.图6是本发明实施例提供的旋涡混匀器的立体图；
34.图7是本发明实施例提供的磁吸附机构的立体图；
35.图8是本发明实施例提供的磁分离清洗装置的局部结构的剖视图，其中，包括磁分离盘和磁吸附机构。
36.附图标号说明：
37.38.具体实施方式
39.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
40.本发明实施例提供一种磁分离清洗装置，用于清洗反应杯中的磁珠。
41.请参阅图1至图8，该磁分离清洗装置包括磁分离盘100、注液机构200、吸液机构300、混匀机构400和磁吸附机构500。在此需要说明的是，在具体实施中，磁分离清洗装置还包括安装基座、转动驱动件等等，由于这些与本发明的技术改进点无关联，采用常规现有技术即可，在此不再赘述。
42.具体地，磁分离盘100具有至少一个用于承托反应杯700的托杯结构110，托杯结构110为上下贯通磁分离盘100并供反应杯700穿过且限制反应杯700从磁分离盘100掉落的通孔，各托杯结构110间隔设置，且环绕于磁分离盘100的转动轴线的周侧，磁分离盘100能够绕一上下延伸的转动轴线间歇性转动，以带动各托杯结构110绕圈，其中，托杯结构110在绕圈的过程中，能够以操作位101为起始位，并在经过至少一个清洗路径后会绕回至操作位101。
43.各清洗路径对应布置有注液位102、第一吸液位1031和第二吸液位1032，各清洗路
径至少其中之一对应有磁分离混匀位104，其中，在对应有磁分离混匀位104的清洗路径中，磁分离混匀位104设于注液位102和第一吸液位之间，具体是设于注液位102旁边的一个杯位；在其他实施例中，磁分离混匀位104可设于注液位102。
44.注液机构200包括至少设有一个注液头210，各注液头210在各注液位102分别设置一个，用于向对应位置的反应杯700添加清洗液。
45.混匀机构400至少设有一个，设于磁分离盘100下方，各混匀机构400在各磁分离混匀位104分别设置一个，用于摇晃对应位置的反应杯700的底部。
46.吸液机构300包括至少设有一个吸液结构，各吸液结构在各清洗路径分别设置一个，吸液结构具有吸液口均设于底部的第一吸液针311和第二吸液针312，第一吸液针311设置于第一吸液位1031，用于吸取对应位置的反应杯700内的液体，第二吸液针312设置于第二吸液位1032，用于吸取对应位置的反应杯700内的液体，其中，第一吸液针311的吸液口进行吸液时的水平位高于第二吸液针312的吸液口进行吸液时的水平位。
47.磁吸附机构500包括多个磁性件510，各磁性件510绕环于磁分离盘100的转动轴线的周侧，其中，各磁性件510设置于反应杯700的转运路径的靠近磁分离盘100侧面和/或反应杯700的转运路径的远离磁分离盘100侧面。
48.在此需要说明的是，清洗阶数指的是在整个磁分离清洗过程中一共进行了多少次重复的清洗动作，目前对反应杯700的清洗通常采用3阶清洗或4阶清洗；在本发明实施例中，采用了3阶清洗，对应地，清洗路径具有三个，反应杯700经过一个清洗路径即完成一次清洗，其中，第一个清洗路径上未布置有磁分离混匀位104，而第二和第三个清洗路径布置有磁分离混匀位104，具体原因是，在第一次清洗反应杯700的过程中，向反应杯700添加清洗液后，基于清洗液添加之前已经处于液态，无需再进行摇晃混匀，因此，第一个清洗路径上不设置磁分离混匀位104，可以减少混匀机构400的数量，有利于简化磁分离清洗装置的结构。
49.在此还需要说明的是，磁分离盘100每次转动的转动角均为360
°
/托杯结构110的数量，均可保证操作位101、各注液位102、各第一吸液位1031、各第二吸液位1032和磁分离混匀位104分别对应一个托杯结构110，如此，有利于避免各个部件闲置，让各个均运作起来，从而有利于提高磁分离效率，其中，磁分离盘100每次转动的转动角均为360
°
/托杯结构110的数量即是使各托杯结构110均递进一个杯位，也即是，顺序上前位的托杯结构110从操作位101、各注液位102、各第一吸液位1031、各第二吸液位1032和磁分离混匀位104转离时，顺序上后位的托杯结构110随之递进；停歇时间则是保证注液机构200、吸液机构300和混匀机构400能够完整地进行作业，例如，在一个停歇时间内，外部的抓杯机构先从位于操作位101上的托杯结构110取出已清洗完成的反应杯700，再待清洗的反应杯700放置到位于操作位101上的托杯结构110，停歇时间根据实际情况设置即可，其中，停歇时间与递进一个杯位的时间之和为抓杯机构放置两个待清洗的反应杯700内的时间间隔。
50.基于上述，本发明的具体使用步骤如下：
51.步骤1、外部的抓杯机构将待清洗的反应杯700放置到位于操作位101上的托杯结构110；
52.步骤2、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第一个清洗路径上的注液位102，对应位置处的注液头210向反应杯700添加清洗液；
53.步骤3、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第一个清洗路径的第一吸液位1031，对应位置处的第一吸液针311从反应杯700吸取液体，此时，第一吸液针311仅是从反应杯700中吸取部分液体，并不会将反应杯700中的液体吸完；
54.步骤4、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第一个清洗路径的第二吸液位1032，对应位置处的第二吸液针312从反应杯700吸取液体，此时，第二吸液针312仅是从经过第一吸液针311吸取后的反应杯700中吸取剩余液体，完成第一次清洗；
55.步骤5、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第二个清洗路径的注液位102，对应位置处的注液头210向反应杯700添加清洗液；
56.步骤6、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第二个清洗路径的磁分离混匀位104，混匀机构400会对反应杯700摇晃；
57.步骤7、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第二个清洗路径的第一吸液位1031，对应位置处的第一吸液针311从反应杯700吸取液体，此时，第一吸液针311仅是从反应杯700中吸取部分液体，并不会将反应杯700中的液体吸完；
58.步骤8、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第二个清洗路径的第二吸液位1032，对应位置处的第二吸液针312从反应杯700吸取液体，此时，第二吸液针312仅是从经过第一吸液针311吸取后的反应杯700中吸取剩余液体，完成第二次清洗；
59.步骤9、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第三个清洗路径的注液位102，对应位置处的注液头210向反应杯700添加清洗液；
60.步骤10、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第三个清洗路径的磁分离混匀位104，混匀机构400会对反应杯700摇晃；
61.步骤11、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第三个清洗路径的第一吸液位1031，对应位置处的第一吸液针311从反应杯700吸取液体，此时，第一吸液针311仅时从反应杯700中吸取部分液体，并不会将反应杯700中的液体吸完；
62.步骤12、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至第三个清洗路径的第二吸液位1032，对应位置处的第二吸液针312从反应杯700吸取液体，此时，第二吸液针312仅时从经过第一吸液针311吸取后的反应杯700中吸取剩余液体，并完成整个清洗过程；
63.步骤13、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运绕回至操作位101，抓杯机构从位于操作位101的托杯结构110取出反应杯700，此时，抓杯机构可将反应杯700移动至样本分析仪的其他装置进行下一步作业。
64.在此需要说明的是，在其他实施例中，在对应有磁分离混匀位104的清洗路径中，磁分离混匀位104可设于注液位102，如此，待反应杯700添加清洗液完成之后，混匀机构400即可摇晃反应杯700以进行混匀作业。
65.由上可知，基于本发明的结构设计，反应杯700内的液体分为两次吸取，相对于采
用一次吸取的方式，本发明属于两次吸取的方式，其中，由于所需吸取的液体是一样的，那么，一个清洗阶段内，两次吸取的方式累计吸取时间等于一次吸取的方式累计吸取时间，因此，减少了单次吸取所需的时间，如此，有利于缩短所需停歇时间，进而减少了抓杯机构放置两个待清洗的反应杯700内的时间间隔，从而提高了磁分离清洗效率，进而提高了样本分析仪的整体测试速度。
66.请参阅图2和图8，在本发明实施例中，托杯结构110为上下贯通磁分离盘100并供反应杯700穿过且限制反应杯700从磁分离盘100掉落的通孔。该结构简单，在将反应杯700放置到托杯结构110，反应杯700不易从托杯结构110脱落。
67.在本发明实施例中，如图2和图3所示，托杯结构110的数量为60。
68.请参阅图6，在本发明实施例中，混匀机构400设于磁分离盘100下方；混匀机构400包括旋涡混匀器410、上下驱动组件430以及用于连接旋涡混匀器410和上下驱动组件430的混匀旋转电机420，旋涡混匀器410位于磁分离盘100的下方，旋涡混匀器410的上侧开设有凹槽4101，上下驱动组件430驱动混匀旋转电机420上下运动，以带动旋涡混匀器410上下运动，并能够使旋涡混匀器410向上至位于磁分离混匀位104的反应杯700的底部置入到凹槽4101，混匀旋转电机420用于驱动旋涡混匀器410绕一上下延伸的转动轴线转动，以使位于凹槽4101的反应杯700的底部能够随旋涡混匀器410转动。基于此，首先，当反应杯700随托杯结构110转动而转运至磁分离混匀位104时，并不需要抓取反应杯700进行混匀，只需待反应杯700移动到磁分离混匀位104，通过混匀机构400对反应杯700的底部进行摇晃，即可完成混匀作业，这有利于简化结构，且也省去了反应杯700的取放过程，减少了混匀所需要的时间，提高了混匀效率，其次，该结构简单，便于实现，且在使用该过程中，不易损坏反应杯700。
69.进一步地，混匀机构400还包括混匀安装座440以及将混匀旋转电机420连接至混匀安装座440的滑轨组件450，滑轨组件450包括连接于混匀安装座440的引导滑轨以及滑动连接于引导滑轨的滑接件。其中，通过滑轨组件450的引导，能够保证旋涡混匀器410的运动方向，避免发生位置偏移等情况。
70.进一步地，上下驱动组件430包括上下驱动电机431、传动件432和连接件433，上下驱动电机431的输出轴的中心轴线与上下方向垂直，传动件432设有传动杆4321，传动杆4321的延伸方向平行于上下驱动电机431的输出轴，传动杆4321的中心轴线与上下驱动电机431的输出轴的中心轴线间隔设置，连接件433开设有供传动杆4321置入的传动孔43301，传动孔43301的开设方向平行于上下驱动电机431的输出轴，传动孔43301为条形孔，且长度方向垂直于上下方向，传动孔43301的孔宽等于传动杆4321的杆径。基于此，相对采用丝杆步进电机的方式驱动混匀旋转电机420上下运动，丝杆步进电机的输出轴需要旋转较多的圈数之后，才能将混匀旋转电机420带动至预定位置，较为费时，而基于此结构设计，首先，混匀旋转电机420的输出轴只需转动较小的转动角，即可将混匀旋转电机420带动至预定位置，从而减少了混匀旋转电机420上下移动所需的时间，提高了效率，其次，便于混匀机构400结构空间安装布局。
71.更进一步地，传动杆4321包括传动内杆以及套接传动内杆的传动转筒，如此，传动杆4321与传动孔43301的孔壁之间的摩擦为滚动摩擦，相对于滑动摩擦，传动杆4321不易被磨损。
72.具体地，在本发明实施例中，上下驱动电机431通过传动件432驱动传动杆4321上下摆动来带动混匀旋转电机420上下运动。
73.请参阅图1、图4和图5，在本发明实施例中，托杯结构110在绕圈的过程中，在经过各清洗路径后，而在绕回至操作位101之前，还经过底物注液位105和底物混匀位106，其中，底物注液位105和操作位101之间设有至少一个底物混匀位106；当然，在其他实施例中，底物注液位105处设有一个底物混匀位106，或，底物注液位105设有一个底物混匀位106，底物注液位105和操作位101之间也设有至少一个底物混匀位106。
74.磁分离清洗装置还包括设于底物注液位105的底物注入机构600，底物注入机构600用于在底物注液位105向反应杯700注入底物液。
75.底物混匀位106设置一个混匀机构400。
76.基于此，再结合前述步骤，在步骤12和步骤13之间会增加以下步骤：
77.步骤12-1、磁分离盘100至少递进一个杯位，将反应杯700随托杯结构110转动而转运至底物注液位105，底物注入机构600在底物注液位105向反应杯700注入底物液；
78.步骤12-2、磁分离盘100至少递进一个杯位，反应杯700随托杯结构110转动而转运至底物混匀位106，混匀机构400会对反应杯700摇晃。
79.如此，在反应杯700随托杯结构110转动而转运绕回至操作位101，抓杯机构可直接将完成清洗且注入底物液的反应杯700直接放置到下一道作业工序，无需其他额外结构进行底物液注入，样本分析仪无需额外设置底物液注入结构。
80.请参阅图1，在本发明实施例中，注液机构200还包括注液安装板220，注液安装板220位于磁分离盘100上方并供各注液头210安装。如此，在装配过程中，各注液头210可以先安装到注液安装板220上，然后再随注液安装板220一并进行安装，有利于提高装配效率。
81.当然，在具体实施中，注液机构200还包括供液组件，其中，供液组件包括注液注射器、注液电池阀和管路等，各注液头210可以分别配备一个供液组件，可以是各注液头210共同配备一个供液组件，具体设置方式，可根据实际需求设置即可，在此不再赘述。
82.请参阅图1，吸液机构300还包括吸液安装板320以及用于驱动吸液安装板320上下运动的吸液驱动电机330，吸液安装板320位于注液安装板220上方，并供各第一吸液针311和第二吸液针312安装。如此，在具体使用过程中，吸液驱动电机330可以分别驱动第一吸液针311和各第二吸液针312，也可以一并驱动各第一吸液针311和各第二吸液针312共同上下运动，无需针对各第一吸液针311和各第二吸液针312分别驱动，有利于简化结构。
83.当然，在具体实施中，吸液机构300还会包括吸液泵及吸液管路等，其中，各第一吸液针311和各第二吸液针312分别与不同的吸液泵配合作业，也可以共同与一个吸液泵配合作业，具体可根据实际需求设置，在此不再赘述。
84.此外，请参阅图1，在本发明实施例中，注液安装板220开设多个第一吸液穿孔和多个第二吸液穿孔，各吸液穿孔分别供各吸液针穿过；注液安装板220还会设置有多个引导套221，各引导套221分别套接一个吸液针，避免吸液针发生位置偏移。
85.请参阅图8，在本发明实施例中，各磁性件510设置于反应杯700的转运路径的靠近磁分离盘100侧面；
86.磁吸附机构500还包括磁吸附盘520，磁吸附盘520位于磁分离盘100的下方，磁吸附盘520的外周侧面在各磁分离混匀位104对应处设有避让缺口5201；
87.各磁性件510设于磁吸附盘520的外周侧面；在本实施例中，各磁性件510是嵌设于磁吸附盘520。
88.基于此，该结构简单，且重复利用各反应杯700围合形成的空间，使得磁分离清洗装置的结构更为紧凑。
89.本发明还提出一种样本分析仪，该样本分析仪包括磁分离清洗装置，该磁分离清洗装置的具体结构参照上述实施例，由于本样本分析仪采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
90.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。