一种全自动多工位离心式液基制片机的制作方法

本发明涉及细胞检测，尤其涉及一种全自动多工位离心式液基制片机。

背景技术：

1、液基细胞制片所得样本载玻片薄膜清晰、结构清楚、有意义细胞保存良好，使得液基细胞学检测技术在临床检验中应用广泛，液基制片的工作量随之增长。现有的液基细胞制片机仅实现制片流程中的部分操作步骤，余下步骤仍存在相当一部分工作量需要人工参与完成，导致制片过程操作的规范程度有限，制片效率难以提升。

2、与本发明最相似的实现方案：cn115839871a《自动液基细胞制片机》可实现样本瓶振荡和取盖、制片样本离心、液体移取、去制片仓取片等制片步骤。该发明实现步骤如下：设置振荡器对样本瓶进行震荡；通过气缸的张开与闭合对样本瓶松开或夹紧，由固定在可三维方向移动的模组上的电爪取下样本瓶盖；移液管与电爪安装在同一个z模组上，将样本管中的液体移取至离心机构上放置好的制片仓组件中，加缓冲液离心；离心完成，由上述电爪将制片仓从离心盘移取到去制片仓组件上，去制片仓组件将制片仓中液体倒出，电爪将载玻片取出放入料盒；移液管回缩脱开移液器吸头至废料盒中。

3、现有的液基制片机大多为半自动沉降式制片，仅包含样本液移取和沉降了两个步骤，除此之外，沉降式制片在通量大和机器体积小之间往往只能二选一，空间利用相当不充分；少数液基制片机采用离心制片模式，但制片功能并不完善，只能完成样本液移取、制片器拆卸等功能。

4、现有的液基细胞制片机普遍为低程度自动化，截取制片流程中的一部分实现机构化，功能并不完善，需要人工同步完成其余制片步骤，不仅耗费检验人员的时间与精力，还使得制片结果的影响因素中偶然性因素增多，制片效率和质量难以保证。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种全自动多工位离心式液基制片机，解决如何自动化和数字化地应用液基制片机提高液基细胞制片的质量和效率的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种全自动多工位离心式液基制片机，包括耗材上料模块、制片器组装模块、细胞离心采集模块、样本移液模块、废液处理模块、成片转运模块、以及物料转运模块；

4、其中所述耗材上料模块所需上料的耗材包括制片器底座、制片器直管、载玻片、移液枪头。

5、进一步的，所述制片器底座包括一簸箕形底座、设置在所述铲斗形底座上的细胞成膜凸台、位于所述细胞成膜凸台两侧的梯形压紧槽凸台、在所述簸箕形的底座开设的矩形定位孔、在所述簸箕形底座的开口侧底部设置有第一层斜面和第二层斜面；所述梯形压紧槽凸台中间形成压紧槽；所述第二层斜面的顶部与所述细胞成膜凸台平滑过渡，所述第一层斜面的顶部与所述第二层斜面的底部承接过渡；

6、所述制片器底座叠摞在底座料盒内，所述底座料盒通过分腔隔板分设有多个竖向的上料工位；所述底座料盒的两侧壁限位设置在固定座的固定座定位槽内，所述底座料盒沿着所述固定座定位槽水平调节滑动；

7、在两个所述固定座的端侧设置有底座上料模组，在所述底座上料模组上传动连接有推动所述底座料盒内制片器底座向上补位的平托爪；其中在所述底座料盒的侧壁开设预留槽，用于为所述平托爪提供上下运动空间；

8、所述制片器直管包括一直管、对称设置在所述直管上部侧壁上的延伸柱、位于所述直管底部侧壁的直管凸沿、以及嵌设于所述直管底部的密封橡胶圈；

9、其中制片器直管的上料机构包括轿厢、可滑动地设置在所述轿厢内并用于均匀排列放置制片器直管的上料盘、设置在所述轿厢一侧并用于接收所述上料盘的上料台、设置在所述上料台的外侧并用于调节所述上料盘位置的推钩模组、以及用于调节所述轿厢升降的直管上料模组；所述轿厢为两对面贯通的架体，在所述轿厢的端侧还设置有所述防过位立板，用于仅允许所述上料盘在上料台同等高度位置穿过防过位立板；

10、在所述防过位立板上水平开设有便于所述上料盘滑动的出盘槽，在所述上料盘上设置有与所述推钩模组传动连接的推钩；

11、或/和，所述推钩为与所述推钩模组传动连接的阶梯形插接板。

12、再进一步的，所述载玻片堆叠放置于储片架中；所述储片架通过载玻片上料模组传动连接，带动其上下运动，所述储片架的底部为中空结构；

13、或/和，所述储片架包括用于支撑所述载玻片底部的两个架托、对称设置在两个所述架托上并对所述载玻片四角限位的四角立柱；其中在所述四角立柱的底部开设有出片槽口，所述出片槽口的槽高大于载玻片的通过厚度；在所述架托的端侧设置有调节其升降位置的载玻片上料模组；所述出片槽口作为载玻片的出料工位；

14、在所述储片架的下方设置有接片台，所述接片台通过接片台模组调节其活动位置；在所述接片台上设置有用于接收载玻片的下沉片槽；所述接片台通过楔形推杆将载玻片推至组装台内制片器底座中，所述楔形推杆通过楔形推杆模组调节其活动行程，所述楔形推杆的活动行程与所述接片台的活动行程垂直。

15、再进一步的，所述移液枪头均匀放置在移液枪头存储架内；

16、或/和，所述移液枪头存储架为一箱体，在该箱体顶面开设有对所述移液枪头进行限位的预留孔，所述箱体的底面为所述移液枪头尖端的接触面。

17、再进一步的，所述物料转运模块为可在三维空间内自由运动的龙门式组合模组；

18、所述龙门式组合模组包括两条滑轨模组、设置在两条所述滑轨模组上的横梁模组、设置在所述横梁模组上的z模组-电爪a和z模组-电爪b；其中在所述z模组-电爪a上设置有可在竖直方向运动的制片器底座电爪a；在所述z模组-电爪b上设置有可在竖直方向运动的制片器直管电爪b。

19、再进一步的，所述制片器组装模块还包括与电动转台的转盘传动连接的组装台；所述组装台转向所述制片器底座的上料方向时，利用所述制片器底座电爪a夹持所述制片器底座上的两个矩形孔，将所述制片器底座运送至组装台后松开制片器底座电爪a；

20、所述组装台转向所述载玻片的上片位时，所述接片台完成接片，所述楔形推杆将载玻片推入所述制片器底座中；所述制片器直管电爪b运动至所述制片器直管的上料区，夹持所述制片器直管的外壁呈原偏移角度运送至组装台中的载玻片上，保持夹持状态；所述组装台逆时针旋转45°到达组装完成位，接着所述制片器直管底面的凸沿进入制片器底座的所述压紧槽中，所述制片器直管底部的橡胶密封圈在此过程发生弹性形变，将制片器直管的凸沿顶紧在所述压紧槽的上表面，制片器组装完成；所述制片器直管电爪b松开后向上运动一段距离至脱开制片器直管高度范围，所述组装台转向制片器的离心方向，所述制片器直管电爪b向下运动并夹持制片器直管，将组装好的制片器转运至上底板与下底板之间的离心机转盘上。

21、再进一步的，所述细胞离心采集模块包括离心保护仓、设置于所述离心保护仓内通过离心电机驱动的离心盘，在所述离心盘上以圆心为矩阵中心设置有多个离心盘侧面深槽；所述离心保护仓包括环形仓壁、位于所述环形仓壁上下底面的仓底板和上盖；其中在所述上盖上开设有拱形口，在所述拱形口处设置有通过盖板模组调节盖合的盖板；所述离心盘侧面深槽的运动轨迹经过所述拱形口；

22、或/和，所述离心电机通过多个减震柱安装在所述仓底板上；

23、离心工作时：

24、离心机等待状态时，所述盖板平移运动至远离所述拱形口的一侧，等待离心上料工位旋转至所述拱形口处对应位置；所述制片器直管电爪b夹持制片器直管将组装好的制片器，从组装台运送至离心盘，由于制片器直管延伸柱端面距离大于制片器底座的宽度，所述制片器直管电爪b运动至离心盘上料工位上方后，下降至制片器直管的延伸柱悬挂在离心盘侧面深槽中，所述制片器直管电爪b张开后上升，离心盘转动18°，下一个离心工位转动至离心盘的上料工位，等待下一个制片器放置在该离心工位。

25、再进一步的，还包括样本架运送模块；

26、所述样本架运送模块包括用于转运样本架的进样传送带和出样传送带，其中在所述样本架均匀间隔地放置有多个样本管；所述出样传送带上设置有样本架的移液位，所述进样传送带上设置有样本架的推送位；

27、在所述进样传送带的输送端侧还设置有将推送位的样本架推送至所述移液位的样本架推杆，所述样本架推杆与样本架推杆模组传动连接；

28、在所述进样传送带和出样传送带的输送端侧分别设置有限位板；在二者轴向端侧分别设置有样本架导向板；

29、工作时，将样本架放置在进样传送带的上料区，进样传送带通过摩擦力带着样本架向前运动离开上料区，样本架导向板的凸台进入样本架两侧的凹槽中，防止运送过程中样本架翻倒，进样传送带的上料区的导向板无凸台，样本架可直接放在皮带上，出样传送带与之不同的是，移液位和取料区的导向板处的凸台预设有将所述样本架从推送位转移至移液位的通道间隙；放置的第一排样本架运动至传送带另一端由限位板使其保持在推送位；进样完毕后，进样传送带停止运动；出样传送带与进样传送带并排摆放，传送带运动方向相反；样本架推杆与样本架推杆模组传动连接，样本架推杆将推送位的样本架平推入出样传送带上的移液位，推入过程中读码器读取样本管上的二维码记录样本信息反馈给上位机用于样本与载玻片对应，进样传送带继续运动直至第二排样本架到达推送位，此过程中出样传送带保持静止。

30、再进一步的，所述样本移液模块包括移液悬臂组合模组，其包括悬臂滑轨模组、设置在所述悬臂滑轨模组上的悬臂模组、以及设置在所述悬臂模组上的移液z轴模组；其中在所述移液z轴模组上设置有移液器，所述移液器上设置有用于取放移液枪头的凸柱；

31、在上底板上开设有回收下料孔，在所述回收下料孔的下方设置有移液枪头回收盒；

32、使用时，悬臂滑轨模组与悬臂滑轨模组支架螺纹连接，悬臂模组与悬臂滑轨模组的滑块传动连接，移液z轴模组与悬臂模组滑块传动连接，移液器与移液z轴模组滑块传动连接；移液器运动至移液枪头存储架上方，向下运动使对应位置的移液枪头套在移液器上，然后向上运动；移液器运动至样本架中等待移液的样本管上方，向下运动至移液枪头的工作高度，吸取样本液后向上运动至样本管上方；移液器运动至上底板的方孔上方，向下运动将移液枪头中的样本液转至离心盘上的制片器中；移液枪头回收盒放置在下底板上，与上底板对应位置留有小方孔；移液器向上运动后移动至移液枪头回收盒处，移液器凸柱回缩，移液枪头脱离移液器落入移液枪头回收盒中；完成一次移液；

33、所述废液处理模块包括摆臂、可升降和转动地设置在所述摆臂端部的废液吸针，所述废液吸针通过软管与自吸泵连通，在下底板上设有用于废液吸针的清洗筒，在所述清洗筒的上部留有溢流孔；所述清洗筒底部注水，并在其连接水管上设置有电磁阀；

34、使用时，清水从筒底涌出，清洗吸针外壁，同时自吸泵将清水从吸针经由软管抽吸至废液桶，以清洗吸针内壁，清洗筒与离心盘上料工位在摆臂的旋转半径上；吸针清洗后摆臂上升至针端高于上底板，摆臂转动至离心盘上料工位上的制片器直管上方，摆臂下降至针端接近载玻片(如图24)时停止，此过程中自吸泵持续工作，将制片器中的液体吸入废液桶；摆臂上升(如图25)，转动至清洗筒上方下降至清洗筒中(如图26)，重复清洗过程，同时离心盘转动18°，下一制片器转动至离心盘上料工位等待废液处理；清洗使用流动清水，下一次吸针进入前清洗筒中已经过流动水清洗。

35、再进一步的，所述成片转运模块包括电爪模组、设置在所述电爪模组上的载玻片夹持电爪、设置在所述载玻片夹持电爪上的载玻片夹具、染色架、位于所述染色架上方的所述摆动转台、以及与染色架传动连接的染色架模组；

36、所述摆动转台传动连接有电爪模组，所述电爪模组通过摆动转台在染色架的取片位和插片位出进行调节转动；

37、所述成片转运模块还包括电动转台和设置在所述电动转台上的取片台；

38、其中在所述电动转台的端侧设置有回收导槽、位于所述回收导槽下端的废料盒；

39、使用时，当制片器中的液体处理完毕后，吸针返回清洗筒中清洗的同时，b电爪将该制片器取走保持原方向放入取片台上后(如图27)；取片台与电动转台传动连接，取片台顺时针旋转45°(如图28)，制片器直管与制片器底座的压紧槽脱开，b电爪夹持制片器直管运动至取片台旁边的废料回收方孔上，b电爪松开，制片器直管经废料回收方孔下方的回收导槽落入废料盒中；取片台转向取片位；取片机构由摆动转台、载玻片夹持电爪、载玻片夹具、电爪模组、染色架和染色架模组组成，摆动转台在取片位(如图29)和插片位(如图30)间摆动，载玻片夹持电爪与电爪模组滑块传动连接，染色架与其放置架之间采用榫卯式限位，放置架与染色架模组滑块传动连接；摆动转台转动至取片位，夹爪夹持拆卸台上的载玻片后转动90°，将载玻片插入染色架的卡槽中，染色架模组移动一个卡槽的距离，等待下一次插片；制片器底座电爪a夹持取片台上的制片器底座，将其放入废料盒中等待回收，即完成一次拆卸取片。

40、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

41、本发明将液基制片全流程自动化，大幅度减少检验人员的工作量，规避操作过程的人为因素干扰，显著提高制片效率和质量。本发明实现数字化全自动液基制片，将制片流程机构化操作，保证操作自动化、进程数字化和质量统一化，提高制片效率，规范制片操作流程，避免因个人经验等因素造成制片质量参差不齐影响后续显微检验，充分保证制片质量。