一种肠癌检测样本前处理自动化设备的制作方法

1.本技术涉及肠癌检测样本处理设备领域，特别涉及一种肠癌检测样本前处理自动化设备。


背景技术：

2.肠癌(carcinomaofrectum)是常见的恶性肿瘤，包括结肠癌和直肠癌。肠癌的发病率从高到低依次为直肠、乙状结肠、盲肠、升结肠、降结肠及横结肠，近年有向近端(右半结肠)发展的趋势，其发病与生活方式、遗传、大肠腺瘤等关系密切。肠癌发病年龄趋老年化，男女之比为1.65：1。肠癌的发生与高脂肪低纤维素饮食、大肠慢性炎症、大肠腺瘤、遗传因素和其他因素如：血吸虫病、盆腔放射、环境因素(如土壤中缺钼)、吸烟等有关。肠癌早期无症状，或症状不明显，仅感不适、消化不良、大便潜血等。随着癌肿发展，症状逐渐出现，表现为大便习惯改变、腹痛、便血、腹部包块、肠梗阻等，伴或不伴贫血、发热和消瘦等全身症状。肿瘤因转移、浸润可引起受累器官的改变。大肠癌因其发病部位不同而表现出不同的临床症状及体征：1.右半结肠癌；2.左半结肠癌；3.直肠癌；4.肿瘤浸润及转移症。肠癌晚期常侵犯周围组织器官，如膀胱和前列腺等邻近组织，引起尿频、尿急和排尿困难。侵及骶前神经丛，出现骶尾和腰部疼痛。直肠癌还可以向远处转移到肝脏，引起肝肿大，腹水、黄疸，甚至恶液质等表现。另外在结直肠癌手术并发症中，还有输尿管损伤、造口坏死及腹内疝等。
3.现有技术中，可以利用试剂盒对结直肠癌进行早期筛查，通过向人体粪便样本内依次加入多种检测试剂，经过检测试剂和粪便样本中的肿瘤标志物发生反应，进而对肠癌进行早期筛查，但是，现有的检测前的处理均是采用人工操作，现有肠癌检测粪便样本到样后，人工先判定样本是否有异常，若无异样，则人工手动将试剂补充到检测的量，再放入到混均仪器中，将粪便样本和检测试剂混匀，再人工将滤芯放入到试管中，最后再转运到检测设备中进行检测。
4.但这种人工操作的方式来处理检测样品的前处理，不但检测效率低，而且工人劳动强度大。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种可以提高检测样品的前处理的效率，还能降低工人劳动强度的肠癌检测样本前处理自动化设备。
6.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.一种肠癌检测样本前处理自动化设备，包括采样管输送机构、采样管上料机构、开盖补液检测机构、第一采样管中转机构、混均机构、开盖装滤芯机构、滤芯上料机构和采样管下料机构，所述采样管输送机构设置在采样管上料机构的一侧，用于将装满采样管的载架转运到采样管上料机构中，所述采样管上料机构设置在开盖补液检测机构的一侧，用于将载架上的采样管转运到开盖补液检测机构中，所述开盖补液检测机构用于补充采样管中的检测试剂到设置高度，所述开盖补液检测机构设置在第一采样管中转机构的一侧，所述
第一采样管中转机构用于将补充好检测试剂的采样管转运到混均机构中，所述混均机构对采样管中的检测试剂和样品进行混匀，所述开盖装滤芯机构设置在混均机构一侧，用于将滤芯装入混均后的采样管中，所述滤芯上料机构设置在开盖装滤芯机构的一侧，用于将滤芯上料到开盖装滤芯机构中，所述采样管下料机构设置在开盖装滤芯机构一侧，用于对装有滤芯后的采用管进行下料。
8.在一种可能的实现方式中，所述开盖补液检测机构包括第一转盘机构、第一开盖机构、第一采样管固定机构、补液机构、第一xyz运动模组和补液下料机构，所述第一开盖机构、第一采样管固定机构和补液机构均安装在第一xyz运动模组上，首先所述第一xyz运动模组可驱动第一采样管固定机构夹持固定住第一转盘机构上的采样管，然后所述第一xyz运动模组可驱动第一开盖机构打开采样管的试管盖，所述第一xyz运动模组驱动补液机构运动到采样管的上方，并对采样管进行补液，所述补液下料机构设置在第一转盘机构的另一侧，用于对补液后的采样管进行下料。
9.在一种可能的实现方式中，所述第一转盘机构包括第一转盘座、多组第一采样管载具、第一旋转驱动装置和第一物料感应装置，多组所述第一采样管载具均设置在第一转盘座，用于装载采样管，所述第一旋转驱动装置设置在第一转盘座的底部，用于驱动第一转盘座做旋转运动，所述第一物料感应装置设置在第一转盘座的一侧，用于检测第一采样管载具上是否有采样管。
10.在一种可能的实现方式中，所述第一开盖机构包括第一电动旋转夹爪和第一夹爪升降模组，所述第一电动旋转夹爪安装在第一夹爪升降模组上，所述第一夹爪升降模组可驱动第一电动旋转夹爪做升降运动，所述第一电动旋转夹爪可用于夹持住采样管的试管盖后做旋转运动。
11.在一种可能的实现方式中，所述第一采样管固定机构包括第一固定夹爪和第一夹爪横移模组，所述第一固定夹爪安装在第一夹爪横移模组上，所述第一夹爪横移模组可驱动第一固定夹爪靠近采样管后，第一固定夹爪将采样管夹持固定。
12.在一种可能的实现方式中，所述补液机构包括补液泵、补液箱、补液管、补液头、补液升降模组和隔板，所述补液头倾斜安装在补液升降模组上，所述补液升降模组可驱动补液头做升降运动，所述补液头通过补液管和补液泵与补液箱连接，所述隔板设置在补液头一侧。
13.在一种可能的实现方式中，所述补液头的中心线与水平线之间的夹角为90
°
～45
°
。
14.在一种可能的实现方式中，所述第一采样管中转机构包括中转直线模组、中转采样管载具和中转采样管上料机械手，所述中转采样管载具安装在中转直线模组上，所述中转采样管上料机械手用于抓取中转采样管载具上的采样管转运到混均机构。
15.在一种可能的实现方式中，所述混均机构包括混均上料拉带、混均采样管载具、混均仪和混均上下料机械手，所述混均采样管载具用于装载采样管，所述混均上料拉带设置在混均仪的一侧，用于将混均采样管载具转运到混均仪处，所述混均上下料机械手用于将混均采样管载具转运到混均仪中，所述混均仪用于对混均采样管载具上的采样管进行混匀。
16.在一种可能的实现方式中，所述开盖装滤芯机构包括第二转盘机构、第二开盖机
构、第二采样管固定机构、装滤芯机构和第二xyz运动模组，所述第二开盖机构、第二采样管固定机构和装滤芯机构均设置在第二xyz运动模组上，所述第二xyz运动模组可分别驱动第二开盖机构、第二采样管固定机构和装滤芯机构靠近第二转盘机构上的采样管，所述第二采样管固定机构位于第二转盘机构的一侧，用于固定第二转盘机构上的采样管，所述第二开盖机构位于第二转盘机构的一侧，用于打开或关闭第二转盘机构上采样管的试管盖，所述装滤芯机构位于第二转盘机构的一侧，用于将滤芯装入到采样管中。
17.本技术的有益效果为：
18.工作时，首先工人只需要将装满采样管的载架转运到采样管输送机构中，然后采样管上料机构将载架上的采样管转移到开盖补液检测机构中，开盖补液检测机构先开盖，然后检测采样管中的液体容量，再根据原有的液体容量，对采样管进行补液，使得采样管内的液体达到设置的容量，接着合盖，再将盒盖后的采样管转运到第一采样管中转机构中，第一采样管中转机构将采样管进行收集后上料到混均机构，混均机构对采样管内的检测样品和检测试剂进行混均，混均后采样试管转运到开盖装滤芯机构中，开盖装滤芯机构对采样管进行开盖，然后将滤芯装入到采样管中，其中滤芯上料机构可以将滤芯上料到开盖装滤芯机构中，最后由采样管下料机构对处理完的采样管进行下料。与现有技术相对比，本技术无需人工处理检测样品的前处理工序，不但提高了检测效率，而且还降低工人的劳动强度。
附图说明
19.图1为本技术一实施例提供的一种肠癌检测样本前处理自动化设备的结构示意图；
20.图2为本技术一实施例提供的采样管输送机构的结构示意图；
21.图3为本技术一实施例提供的采样管上料机构的结构示意图；
22.图4为本技术一实施例提供的开盖补液检测机构的结构示意图；
23.图5为本技术一实施例提供的第一转盘机构的结构示意图；
24.图6为本技术一实施例提供的部分开盖补液检测机构的结构示意图；
25.图7为在图6的a处的局部放大图；
26.图8为本技术一实施例提供的部分开盖补液检测机构的侧视图；
27.图9为本技术一实施例提供的第一采样管中转机构的结构示意图；
28.图10为本技术一实施例提供的部分开盖装滤芯机构的结构示意图；
29.图11为本技术一实施例提供的开盖装滤芯机构的结构示意图；
30.图12为本技术一实施例提供的开盖装滤芯机构的的侧视图；
31.图13为本技术一实施例提供的滤芯上料机构的结构示意图；
32.图14为本技术一实施例提供的肠癌检测样本前处理自动化设备罩设外壳后的结构示意图；
33.附图标记说明：
34.1、采样管输送机构；2、采样管上料机构；3、开盖补液检测机构；4、第一采样管中转机构；5、混均机构；6、开盖装滤芯机构；7、滤芯上料机构；8、采样管下料机构；
35.11、第一输送拉带；12、第一中转拉带；13、第二输送拉带；
36.21、x轴传动模组；22、y轴传动模组；23、z轴传动模组；24、上料电动旋转夹爪；
37.31、第一转盘机构；32、第一开盖机构；33、第一采样管固定机构；34、补液机构；35、第一xyz运动模组；36、补液下料机构；
38.311、第一转盘座；312、第一采样管载具；313、第一旋转驱动装置；314、第一物料感应装置；
39.321、第一电动旋转夹爪；322、第一夹爪升降模组；
40.331、第一固定夹爪；332、第一夹爪横移模组；
41.341、补液泵；342、补液箱；343、补液管；344、补液头；345、补液升降模组；346、隔板；
42.41、中转直线模组；42、中转采样管载具；43、中转采样管上料机械手；
43.51、混均上料拉带；52、混均采样管载具；53、混均仪；54、混均上下料机械手；
44.61、第二转盘机构；62、第二开盖机构；63、第二采样管固定机构；64、装滤芯机构；65、第二xyz运动模组；
45.611、第二转盘座；612、第二采样管载具；613、第二旋转驱动装置；
46.621、第二电动旋转夹爪；622、第二夹爪升降模组；
47.631、第二固定夹爪；632、第二横移模组；
48.641、滤芯电动夹爪；642、滤芯升降横移模组；643、顶压机构；
49.71、滤芯排料振动盘；72、滤芯上料机械手；73、滤芯中转机构；
50.a1、外壳；a2、空气过滤装置；
具体实施方式
51.本技术的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释，而非旨在限定本技术，下面将结合附图对本技术实施例的实施方式进行详细描述。
52.如图1所示的，一种肠癌检测样本前处理自动化设备，包括采样管输送机构1、采样管上料机构2、开盖补液检测机构3、第一采样管中转机构4、混均机构5、开盖装滤芯机构6、滤芯上料机构7和采样管下料机构8，采样管输送机构1设置在采样管上料机构2的一侧，用于将装满采样管的载架转运到采样管上料机构2中，采样管上料机构2设置在开盖补液检测机构3的一侧，用于将载架上的采样管转运到开盖补液检测机构3中，开盖补液检测机构3用于补充采样管中的检测试剂到设置高度，开盖补液检测机构3设置在第一采样管中转机构4的一侧，第一采样管中转机构4用于将补充好检测试剂的采样管转运到混均机构5中，混均机构5对采样管中的检测试剂和样品进行混匀，开盖装滤芯机构6设置在混均机构5一侧，用于将滤芯装入混均后的采样管中，滤芯上料机构7设置在开盖装滤芯机构6的一侧，用于将滤芯上料到开盖装滤芯机构6中，采样管下料机构8设置在开盖装滤芯机构6一侧，用于对装有滤芯后的采用管进行下料。
53.本技术的工作原理为：
54.工作时，首先工人只需要将装满采样管的载架转运到采样管输送机构1中，然后采样管上料机构2将载架上的采样管转移到开盖补液检测机构3中，开盖补液检测机构3先开盖，然后检测采样管中的液体容量，再根据原有的液体容量，对采样管进行补液，使得采样管内的液体达到设置的容量，接着合盖，再将盒盖后的采样管转运到第一采样管中转机构4中，第一采样管中转机构4将采样管进行收集后上料到混均机构5，混均机构5对采样管内的
检测样品和检测试剂进行混均，混均后采样试管转运到开盖装滤芯机构6中，开盖装滤芯机构6对采样管进行开盖，然后将滤芯装入到采样管中，其中滤芯上料机构7可以将滤芯上料到开盖装滤芯机构6中，最后由采样管下料机构8对处理完的采样管进行下料。与现有技术相对比，本技术无需人工处理检测样品的前处理工序，不但提高了检测效率，而且还降低工人的劳动强度。
55.如图2所示的，本实施例中的采样管输送机构1包括多组第一输送拉带11、第一中转拉带12和多组第二输送拉带13，本实施例中的第一输送拉带11和第三输送拉带均为多段拼接式的，是由于工人在对采样管进行上料时，采样管是装在载架中的，一盘载架可以放置28支采样管，因此设置分段式的输送拉带可以方便控制每一盘载架的运动速度和距离，从而方便将载架从第一输送拉带11经过第一中转拉带12转运到第二输送拉带13上。
56.如图3所示的，本实施例中的采样管上料机构2包括x轴传动模组21、y轴传动模组22、z轴传动模组23和上料电动旋转夹爪24，本实施例采用电动方式可以少气路的设置，从而方便减小设备内部的设置，从而使得整个设备占地空间较小。
57.如图4所示的，本实施例中，开盖补液检测机构3包括第一转盘机构31、第一开盖机构32、第一采样管固定机构33、补液机构34、第一xyz运动模组35和补液下料机构36，第一开盖机构32、第一采样管固定机构33和补液机构34均安装在第一xyz运动模组35上，首先第一xyz运动模组35可驱动第一采样管固定机构33夹持固定住第一转盘机构31上的采样管，然后第一xyz运动模组35可驱动第一开盖机构32打开采样管的试管盖，第一xyz运动模组35驱动补液机构34运动到采样管的上方，并对采样管进行补液，补液下料机构36设置在第一转盘机构31的另一侧，用于对补液后的采样管进行下料。
58.如图5所示的，本实施例中，第一转盘机构31包括第一转盘座311、多组第一采样管载具312、第一旋转驱动装置313和第一物料感应装置314，多组第一采样管载具312均设置在第一转盘座311，用于装载采样管，第一旋转驱动装置313设置在第一转盘座311的底部，用于驱动第一转盘座311做旋转运动，第一物料感应装置314设置在第一转盘座311的一侧，用于检测第一采样管载具312上是否有采样管。
59.如图6所示的，本实施例中，第一开盖机构32包括第一电动旋转夹爪321和第一夹爪升降模组322，第一电动旋转夹爪321安装在第一夹爪升降模组322上，第一夹爪升降模组322可驱动第一电动旋转夹爪321做升降运动，第一电动旋转夹爪321可用于夹持住采样管的试管盖后做旋转运动。本实施例中的第一开盖机构32通过合理的布局，避免采样或管盖互相通过或跨过，从而产生交叉污染的问题。
60.如图8所示的，本实施例中，第一采样管固定机构33包括第一固定夹爪331和第一夹爪横移模组332，第一固定夹爪331安装在第一夹爪横移模组332上，第一夹爪横移模组332可驱动第一固定夹爪331靠近采样管后，第一固定夹爪331将采样管夹持固定。
61.如图7所示的，在补液体时，瞬时流量过大或补液方向都可能造成液体溅出来，可能造成旁边的采样的污染。本技术先通过在采样管中间设置隔板346；从而防止液体溅出来污染其他采样管。补液机构34包括补液泵341、补液箱342、补液管343、补液头344、补液升降模组345和隔板346，补液头344倾斜安装在补液升降模组345上，补液升降模组345可驱动补液头344做升降运动，补液头344通过补液管343和补液泵341与补液箱342连接，隔板346设置在补液头344一侧。
62.如图7所示的，本实施例补液头344设置成一定角度，可以减少补液时的瞬时流量，从而防止补液的液体直接与管内的液体接触，补液头344的中心线与水平线之间的夹角为90
°
～45
°
。
63.如图9所示的，本实施例中，第一采样管中转机构4包括中转直线模组41、中转采样管载具42和中转采样管上料机械手43，中转采样管载具42安装在中转直线模组41上，中转采样管上料机械手43用于抓取中转采样管载具42上的采样管转运到混均机构5。
64.如图10所示的，本实施例中，混均机构5包括混均上料拉带51、混均采样管载具52、混均仪53和混均上下料机械手54，混均采样管载具52用于装载采样管，混均上料拉带51设置在混均仪53的一侧，用于将混均采样管载具52转运到混均仪53处，混均上下料机械手54用于将混均采样管载具52转运到混均仪53中，混均仪53用于对混均采样管载具52上的采样管进行混匀。
65.如图11所示的，本实施例中，开盖装滤芯机构6包括第二转盘机构61、第二开盖机构62、第二采样管固定机构63、装滤芯机构64和第二xyz运动模组65，第二开盖机构62、第二采样管固定机构63和装滤芯机构64均设置在第二xyz运动模组65上，第二xyz运动模组65可分别驱动第二开盖机构62、第二采样管固定机构63和装滤芯机构64靠近第二转盘机构61上的采样管，第二采样管固定机构63位于第二转盘机构61的一侧，用于固定第二转盘机构61上的采样管，第二开盖机构62位于第二转盘机构61的一侧，用于打开或关闭第二转盘机构61上采样管的试管盖，装滤芯机构64位于第二转盘机构61的一侧，用于将滤芯装入到采样管中。
66.如图11所示的，本实施例中，第二转盘机构61包括第二转盘座611、多组第二采样管载具612和第二旋转驱动装置613，多组第二采样管载具612均设置在第二转盘座611，用于装载采样管，第二旋转驱动装置613设置在第二转盘座611的底部，用于驱动第二转盘座611做旋转运动。
67.如图11所示的，本实施例中，第二开盖机构62包括第二电动旋转夹爪621和第二夹爪升降模组622，第二电动旋转夹爪621安装在第二夹爪升降模组622上，第二夹爪升降模组622可驱动第二电动旋转夹爪621做升降运动，第二电动旋转夹爪621可夹持住采样管试管盖后做旋转运动。
68.如图12所示的，本实施例中，第二采样管固定机构63包括第二固定夹爪631和第二横移模组632，第二固定夹爪631安装在第二横移模组632上，第二横移模组632可驱动第二固定夹爪631靠近采样试管后并对应进行固定。
69.如图12所示的，本实施例中，装滤芯机构64包括滤芯电动夹爪641和滤芯升降横移模组642，滤芯电动夹爪641安装在滤芯升降横移模组642上，滤芯升降横移模组642可驱动滤芯电动夹爪641抓取滤芯后并放入到采样管中。其中还包括一顶压机构643，该顶压机构643采用电动丝杆和顶压头的方式对滤芯进行顶压，在配合上滤芯电动夹爪641为三点式夹取结构，从而很好的防止滤芯在被侧面夹持时发生倾斜的情况，另外顶压机构643还可以将滤芯顶入到采样管中。
70.如图13所示的，本实施例中，滤芯上料机构7包括滤芯排料振动盘71、滤芯上料机械手72和滤芯中转机构73，滤芯排料振动盘71设置在滤芯上料机械手72的一侧，用于排整齐滤芯，滤芯上料机械手72设置在滤芯中转机构73一侧，用于将排整齐的滤芯转运到滤芯
中转机构73，滤芯中转机构73将滤芯转运到开盖装滤芯机构6中。
71.如图14所示的，由于本技术是针对粪便样本的前处理，因此会产生较大的异味，另外检测样品气味也会影响到检验效果，同时对工作环境也不友好，本技术通过对肠癌检测样本前处理自动化设备设置外壳a1，让外壳a1包裹住内部的机构，另外在外壳a1的上部设置空气过滤装置a2，可以达到过滤气味；另外在外壳a1的加料窗口及取放料窗口，设置负压系统，减少气体外溢。
72.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
73.在本技术实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
74.本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“可以包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
75.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本技术实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例各实施例技术方案的范围。