一种低温热交换式新风换气机系统

技术领域

本发明属于新风换气系统技术领域，具体地，涉及一种低温热交换式新风换气机系统。

背景技术

目前在社会上越来越多的公共场所设立了越来越多的快速搭建的方舱。用来满足人们的各种需求，例如：便捷型的KTV，智能氧吧，用来进行核酸检测等等。

这种方舱面积较小，并且里面由于设置了多种设备，在工作过程中会产生热量，针对这种面积较小的方舱，为了保持方舱内的舒适程度，因此必须进行内外气体的交换。因此方舱设置了进排风系统，进排风系统的主要功用是将方舱内的热空气排出舱外，保持方舱正常的工作温度。

热交换新风系统仍然存在以下缺点：排气管道在进行排气过程中，由于排气口只设置一个扇叶，因此只能通过排气口大量进行排气，对于排气量不能进行调节，造成新风排风系统的适应性较差，对于部分方舱提供人们不舒适感。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种低温热交换式新风换气机系统，解决了现有技术中智能方舱的排风系统不能对风量进行调节，从而只能单一大风量排风的问题。

技术方案：本发明提供了一种低温热交换式新风换气机系统，包括核酸采样机器人、双轴移动单元、核酸采样舱、待采样人员等待舱、消毒机、棉签上料单元、身份证识读机一、棉签裁断单元、空试管料盘、满试管料盘、待采样人员定位单元、采样试管旋转台、新风排风单元和上位机，所述待采样人员等待舱和核酸采样舱连接为一体，所述待采样人员定位单元设置在待采样人员等待舱内，所述双轴移动单元设置在核酸采样舱内部的顶板上，所述核酸采样机器人和双轴移动单元连接，并且双轴移动单元驱动核酸采样机器人在核酸采样舱所在截面范围内移动，所述消毒机、棉签上料单元、身份证识读机一、棉签裁断单元、空试管料盘、满试管料盘和采样试管旋转台均设置在核酸采样舱内，所述空试管料盘上设有若干空试管，所述满试管料盘上设有若干带有棉签的试管，所述上位机设置在核酸采样舱内，所述核酸采样机器人、双轴移动单元、消毒机、棉签上料单元、身份证识读机一、棉签裁断单元和待采样人员定位单元均与上位机电性连接，所述新风排风单元设置在核酸采样舱内部的顶板上；其中，所述核酸采样机器人的机械手在消毒机内消毒；所述棉签上料单元内设有若干棉签；所述身份证识读机一进行身份证号码输入或者身份证扫描识别；所述棉签裁断单元将采样后的棉签裁断；所述新风排风单元包括安装框架、排风口、一组排风栅格板、旋转驱动组件和旋转传动组件，所述安装框架设置在核酸采样舱内部的顶板上，所述排风口设置在安装框架上，所述一组排风栅格板呈一列设置在排风口上，所述旋转驱动组件和旋转传动组件均设置在安装框架上，并且旋转驱动组件和旋转传动组件连接，所述旋转传动组件和一组排风栅格板连接。本发明的低温热交换式新风换气机系统， 在便捷方舱的顶部设置风量可调节的一组排风栅格板，一组排风栅格板将出风口的大风量分隔为若干小的排风通道，从而使得此核酸检测的方舱能够保证室内空气始终处于一个稳定的工作环境中。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述旋转驱动组件包括旋转驱动电机、驱动转轴、直齿伞齿轮一、直齿伞齿轮二和传动轴，所述旋转驱动电机和驱动转轴连接，所述直齿伞齿轮一和驱动转轴连接，所述直齿伞齿轮一和直齿伞齿轮二啮合，所述直齿伞齿轮二和传动轴连接，所述传动轴和旋转传动组件连接。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述旋转传动组件包括偏心轮、直齿条、一组旋转驱动齿轮、一组复位弹簧、复位推板和一组旋转轴，所述偏心轮和传动轴连接，所述直齿条的一端和偏心轮相接触，所述一组旋转驱动齿轮和直齿条啮合，所述复位推板和直齿条远离偏心轮的另一端连接，所述一组复位弹簧设置在安装框架上，并且一组复位弹簧和复位推板相接触，所述一组排风栅格板、一组旋转驱动齿轮和一组旋转轴一一对应设置，并且旋转轴和旋转驱动齿轮连接，所述排风栅格板和旋转轴连接。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述待采样人员等待舱为靠近核酸采样舱为开口结构的矩形盒状，并且待采样人员等待舱设有开口的一侧和核酸采样舱连接，所述待采样人员等待舱与核酸采样舱相对的侧壁上设有自动门，并且待采样人员等待舱设有自动门的门口位置处设有混采二维码显示屏、单采二维码显示屏、身份证输入键盘一和身份证识读机二，所述自动门、混采二维码显示屏、单采二维码显示屏、身份证输入键盘一和身份证识读机二均与上位机电性连接。设置的自动门，只有信息核查并且完成缴费后，才能进入待采样人员等待舱为采样做准备，能够避免人群聚集在核酸采样舱前，提高了安全性。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述自动门包括移动门本体、移动门驱动电机、移动门驱动主动轮、移动门驱动从动轮一、齿轮带、移动门驱动从动轮二、移动门驱动直齿条、移动门安装座、一组移动门滚轮和齿条滑块，所述移动门驱动电机的转轴和移动门驱动主动轮连接，所述移动门驱动主动轮通过齿轮带和移动门驱动从动轮一连接，所述移动门驱动从动轮一和移动门驱动从动轮二为同轴双齿轮，所述移动门驱动从动轮二和移动门驱动直齿条啮合，所述移动门驱动直齿条的下端部连接有齿条滑块，所述待采样人员等待舱上设有滑槽，所述齿条滑块和滑槽滑动连接，所述移动门驱动直齿条的一端和移动门安装座连接，所述一组移动门滚轮设置在移动门安装座的下端部上，并且一组移动门滚轮和待采样人员等待舱的舱门滚动连接，所述移动门本体固定设置在移动门安装座上，并且移动门本体罩设在待采样人员等待舱的门口位置处。设置的自动门能够根据控制系统的信息自动打开，保证了待采样人员等待舱内进入人员为符合条件的人员。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述移动门驱动直齿条的两端均连接有移动门减速缓冲单元，所述移动门减速缓冲单元包括固定座一、固定座二、缓冲弹簧、螺柱、限位螺母一、限位螺母二和减速缓冲直齿条，所述固定座一固定在移动门驱动直齿条的侧壁上，所述固定座二固定设置在减速缓冲直齿条的侧壁上，所述减速缓冲直齿条和移动门驱动直齿条处于同一直线上，并且减速缓冲直齿条和移动门驱动直齿条之间设有间隙，所述移动门驱动从动轮二和减速缓冲直齿条啮合，所述螺柱的两端分别贯穿固定座一和固定座二，所述螺柱通过限位螺母一和限位螺母二限定在固定座一和固定座二上，并且限位螺母一和限位螺母二分别位于固定座一和固定座二相对远离的外侧，所述缓冲弹簧套设在螺柱上，并且缓冲弹簧位于固定座一和固定座二之间。设置的移动门减速缓冲单元，避免移动门移动到两端位置处，移动门减速缓冲单元紧急停止，造成设备意外撞击损坏，提高了设备的使用寿命。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述棉签上料单元包括旋转滑台一、旋转盘、棉签料仓一和棉签料仓二，所述旋转盘和旋转滑台一连接，并且旋转滑台一可驱动旋转盘间歇180°旋转，所述棉签料仓一和棉签料仓二交错设置在旋转盘上，并且棉签料仓一和棉签料仓二内均设有若干棉签，所述棉签料仓一和棉签料仓二内的棉签沿竖直方向呈一列设置。设置的两个棉签料仓一和棉签料仓能够轮流供料，从而保证了采样的连续性。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述棉签料仓一和棉签料仓二均包括顶升电机、顶升主动轮、顶升齿轮带、顶升从动轮、顶升驱动丝杆、顶升竖直导轨、顶升滑板、顶升推杆、顶升头、棉签料仓和料仓安装座，所述顶升电机、顶升驱动丝杆、顶升竖直导轨和棉签料仓均设置在料仓安装座上，所述顶升电机的转轴和顶升主动轮连接，所述顶升主动轮通过顶升齿轮带和顶升从动轮连接，所述顶升从动轮和顶升驱动丝杆连接，所述顶升滑板和顶升驱动丝杆的丝杆螺母固定连接，并且顶升滑板和顶升竖直导轨滑动连接，所述顶升竖直导轨和顶升驱动丝杆的轴线平行，所述顶升推杆的下端部和顶升滑板固定连接，所述顶升头和顶升推杆的上端部固定连接，所述棉签料仓为上端封闭的矩形盒状，并且棉签料仓内设有若干棉签，所述棉签料仓的下端板设有矩形通孔，所述顶升头可穿过矩形通孔与棉签相接触。设置的顶升电机能够步进移动移动高度，从而不断向上推动一摞棉签，保证连续供料。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述棉签包括采样棉签本体和包装袋，所述包装袋包括包装袋本体和撕裂部，所述包装袋本体和撕裂部的截面均为矩形，所述包装袋本体的截面积大于撕裂部的截面积，所述撕裂部设置在包装袋本体短边的一端，并且包装袋本体和撕裂部呈“凸”字形设置，所述包装袋本体和撕裂部之间设有V字形撕裂折痕，所述包装袋本体和撕裂部连通，并且包装袋本体和撕裂部整体为封闭结构，所述棉签设置在包装袋本体和撕裂部内，并且棉签的木棒远离棉签头的一端位于撕裂部内，所述棉签料仓的竖直侧壁上设有矩形开口，所述撕裂部远离包装袋本体的一端延伸出矩形开口，所述夹爪气缸夹持住撕裂部伸出矩形开口外的端部和棉签的木棒位置处。设置的V字形撕裂折痕的强度远远低于包装袋本体和撕裂部的强度，从而保证夹爪气缸拉动撕裂部和棉签木棒的过程中，在V字形撕裂折痕位置处断裂，使得包装袋本体和撕裂部分离，包装袋本体撕裂开的位置处为打开的状态，从而使得夹爪气缸能够顺利的将棉签从包装袋本体内取出。

进一步的，上述的低温热交换式新风换气机系统，所述棉签裁断单元包括支撑平台、裁断驱动电机、裁断驱动丝杆、裁断刀片一、裁断刀片二和转轴，所述裁断驱动电机、裁断驱动丝杆和转轴均设置在支撑平台上，并且裁断驱动电机和裁断驱动丝杆连接，所述裁断驱动丝杆上设有正向螺纹和反向螺纹，所述正向螺纹和反向螺纹的螺纹方向相反，所述正向螺纹处连接有正向滑块，所述反向螺纹处连接有反向滑块，所述正向滑块和反向滑块对称设置，所述正向滑块上连接有铰接支撑座一，所述反向滑块上连接有铰接支撑座二，所述裁断刀片一的一端和铰接支撑座一连接，所述裁断刀片二的一端和铰接支撑座二连接，并且裁断刀片一和裁断刀片二交叉呈“X”型设置，所述裁断刀片一和裁断刀片二的交叉点和转轴连接，所述正向滑块上连接有导向柱一，所述反向滑块上连接有导向柱二，所述导向柱一和导向柱二分别位于裁断驱动丝杆的两侧，并且导向柱一和导向柱二与裁断驱动丝杆平行设置，所述导向柱一和反向滑块滑动连接，所述导向柱二和正向滑块滑动连接。设置的棉签裁断单元，通过对称设置的裁断刀片一和裁断刀片二，在裁断驱动电机、裁断驱动丝杆相对运动，能够顺利的裁断棉签的木棒。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的低温热交换式新风换气机系统，具有如下优点：

1、可通过可往复摆动的一组排风栅格板，便于根据方舱内的室内条件灵活调节排风的角度和排风量，通过一组排风栅格板的分隔作用，减小新风出风口的风阻，使得新风的气体能够流畅并且均匀的流动至方舱内，既保证了方舱室内空气的流通，也保证了新风更新的速度和效率；

2、根据所属地的使用情况，可以选择合适数量的采样测试智能方舱设置在便民的公共场所，无需到指定地点完成采样，相当于原来报亭的作用，核酸采样舱、待采样人员等待舱可选择集装箱房屋或者快捷拼接式的房屋，占地面积小，成本低，搭建拆卸方便，特别适用于临时场合，通过核酸采样机器人和双轴移动单元的配合，能够自动完成核酸采样，大大减少了检测人员的数量，同时降低了检测人员的感染风险，安全性大大提高，在核酸采样舱、待采样人员等待舱的顶板上可设置多个喷雾的喷头，定时启动喷头，进行核酸采样舱、待采样人员等待舱的消杀灭菌，降低了使用风险，具有良好的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明所述低温热交换式新风换气机系统的主视图；

图2为本发明所述低温热交换式新风换气机系统的俯视图；

图3为本发明所述低温热交换式新风换气机系统的结构示意图一；

图4为本发明所述低温热交换式新风换气机系统的结构示意图二；

图5为本发明所述低温热交换式新风换气机系统的结构示意图三；

图6为本发明所述低温热交换式新风换气机系统应用时的结构示意图四；

图7为本发明所述核酸采样机器人和双轴移动单元的结构示意图；

图8为本发明所述自动门的结构示意图；

图9为本发明图8的局部放大图；

图10为本发明所述棉签料仓一或棉签料仓二的结构示意图一；

图11为本发明所述棉签料仓一或棉签料仓二的结构示意图二；

图12为本发明所述棉签料仓一或棉签料仓二的结构示意图三；

图13为本发明所述棉签料仓一或棉签料仓二的俯视图；

图14为本发明所述棉签料仓的结构示意图；

图15为本发明所述棉签裁断单元的结构示意图；

图16为本发明所述棉签裁断单元应用时的结构示意图；

图17为本发明所述采样试管旋转台的结构示意图；

图18为本发明所述新风排风单元的结构示意图；

图19为本发明所述新风排风单元的局部结构示意图一；

图20为本发明所述新风排风单元的局部结构示意图二；

图21为本发明所述新风排风单元的局部结构示意图三。

具体实施方式

实施例

如图1、2、4所示的低温热交换式新风换气机系统，包括核酸采样机器人1、双轴移动单元2、核酸采样舱3、待采样人员等待舱4、消毒机5、棉签上料单元6、身份证识读机一7、棉签裁断单元8、空试管料盘9、满试管料盘10、待采样人员定位单元20、采样试管旋转台40、新风排风单元50和上位机，所述待采样人员等待舱4和核酸采样舱3连接为一体，所述待采样人员定位单元20设置在待采样人员等待舱4内，所述双轴移动单元2设置在核酸采样舱3内部的顶板上，所述核酸采样机器人1和双轴移动单元2连接，并且双轴移动单元2可驱动核酸采样机器人1在核酸采样舱3所在截面范围内移动，所述消毒机5、棉签上料单元6、身份证识读机一7、棉签裁断单元8、空试管料盘9、满试管料盘10和采样试管旋转台40均设置在核酸采样舱3内，所述空试管料盘9上设有若干空试管，所述满试管料盘10上设有若干带有棉签的试管，所述上位机设置在核酸采样舱3内，所述核酸采样机器人1、双轴移动单元2、消毒机5、棉签上料单元6、身份证识读机一7、棉签裁断单元8和待采样人员定位单元20均与上位机电性连接，所述新风排风单元50设置在核酸采样舱3内部的顶板上；其中，所述核酸采样机器人1的机械手在消毒机5内消毒；所述棉签上料单元6内设有若干棉签30；所述身份证识读机一7可进行身份证号码输入或者身份证扫描识别；所述棉签裁断单元8可将采样后的棉签30裁断。所述身份证识读机一7上设有身份证输入键盘三71。

此低温热交换式新风换气机系统，类似于以前的报亭的性质，设置在公共场所的不同位置处，方便人们进行自动采样，在核酸采样舱3内可以分离处一个单独的工作室，即作为棉签、采样试管的仓储位置，同时在单独的工作室内配备一到两个工作人员，进行物料的补充，同时也可以临时处理意外紧急事故等。

如图18-21所示的新风排风单元50包括安装框架501、排风口502、一组排风栅格板503、旋转驱动组件504和旋转传动组件505，所述安装框架501设置在核酸采样舱3内部的顶板上，所述排风口502设置在安装框架501上，所述一组排风栅格板503呈一列设置在排风口502上，所述旋转驱动组件504和旋转传动组件505均设置在安装框架501上，并且旋转驱动组件504和旋转传动组件505连接，所述旋转传动组件505和一组排风栅格板503连接。所述旋转驱动组件504包括旋转驱动电机506、驱动转轴507、直齿伞齿轮一508、直齿伞齿轮二509和传动轴5010，所述旋转驱动电机506和驱动转轴507连接，所述直齿伞齿轮一508和驱动转轴507连接，所述直齿伞齿轮一508和直齿伞齿轮二509啮合，所述直齿伞齿轮二509和传动轴5010连接，所述传动轴5010和旋转传动组件505连接。所述旋转传动组件505包括偏心轮5011、直齿条5012、一组旋转驱动齿轮5013、一组复位弹簧5014、复位推板5015和一组旋转轴5016，所述偏心轮5011和传动轴5010连接，所述直齿条5012的一端和偏心轮5011相接触，所述一组旋转驱动齿轮5013和直齿条5012啮合，所述复位推板5015和直齿条5012远离偏心轮5011的另一端连接，所述一组复位弹簧5014设置在安装框架501上，并且一组复位弹簧5014和复位推板5015相接触，所述一组排风栅格板503、一组旋转驱动齿轮5013和一组旋转轴5016一一对应设置，并且旋转轴5016和旋转驱动齿轮5013连接，所述排风栅格板503和旋转轴5016连接。

双轴移动单元2驱动核酸采样机器人1在消毒机5、棉签上料单元6、空试管料盘9、满试管料盘10和采样试管旋转台40之间轮转，从而通过核酸采样机器人1完成待采样人员核酸的自动采样。

如图6、7所示的核酸采样机器人1包括六轴机器人11和夹爪气缸12，所述六轴机器人11和双轴移动单元2连接，所述夹爪气缸12和六轴机器人11连接，所述夹爪气缸12的夹爪上设有微型CCD相机。通过设置的高自由度的六轴机器人，能够驱动夹爪气缸进行更细的动作，从而保证夹爪气缸夹持棉签进行采样时，通过设置的微型CCD相机能够准确到达采样位置。所述双轴移动单元2包括安装板21、丝杆支撑座22、X轴驱动电机23、X轴驱动丝杆24、两根平行设置的直线导轨一25、滑板一26、Y轴线性模组27、丝杆螺母一28和水平连接板一29，所述安装板21固定设置在核酸采样舱3内部的顶板上，所述丝杆支撑座22和X轴驱动电机23均与安装板21连接，所述X轴驱动电机23的转轴和X轴驱动丝杆24连接，所述X轴驱动丝杆24设置在丝杆支撑座22上，所述两根平行设置的直线导轨一25分别设置在X轴驱动丝杆24的两侧，并且直线导轨一25和X轴驱动丝杆24的轴线平行，所述滑板一26和两根平行设置的直线导轨一25滑动连接，并且滑板一26和丝杆螺母一28固定连接，所述丝杆螺母一28和X轴驱动丝杆24螺纹连接，所述水平连接板一29与丝杆螺母一28和滑板一26固定连接，所述Y轴线性模组27和水平连接板一29连接，所述核酸采样机器人1和Y轴线性模组27连接。Y轴线性模组27的移动方向和X轴驱动丝杆24的轴线方向垂直，因此形成X、Y双向移动，使得核酸采样机器人1在核酸采样舱3所占据的平面范围内能够任意移动至任意地点。

如图5所示的核酸采样舱3包括集装箱房屋31、窗户一32和窗户二33，所述集装箱房屋31的侧壁上设有门板，所述窗户一32和窗户二33设置在集装箱房屋31靠近待采样人员等待舱4的侧壁上，并且窗户一32和窗户二33为推拉窗，所述集装箱房屋31与待采样人员等待舱4之间连通，所述集装箱房屋31为矩形箱体结构，并且消毒机5、棉签上料单元6、身份证识读机一7、棉签裁断单元8、空试管料盘9和满试管料盘10均设置在集装箱房屋31内。

如图1所示的待采样人员等待舱4为靠近核酸采样舱3为开口结构的矩形盒状，并且待采样人员等待舱4设有开口的一侧和核酸采样舱3连接，所述待采样人员等待舱4与核酸采样舱3相对的侧壁上设有自动门41，并且待采样人员等待舱4设有自动门41的门口位置处设有混采二维码显示屏42、单采二维码显示屏43、身份证输入键盘一44和身份证识读机二45，所述自动门41、混采二维码显示屏42、单采二维码显示屏43、身份证输入键盘一44和身份证识读机二45均与上位机电性连接。所述待采样人员等待舱4与核酸采样舱3相邻的侧壁上设有推门4210，所述待采样人员等待舱4设有推门4210侧壁的内壁上设有推门按钮，所述推门按钮和上位机连接。推门4210具有自动复位的功能，能够在打开后自动关闭，只能通过推门按钮才能打开推门4210，因此正常情况下推门4210从外部无法打开，除非相关的工作人员具有门禁卡，才能从此推门4210进入待采样人员等待舱4。待采样人员的进入顺序是从自动门41进入，完成采样后，走到推门4210位置处，按动推门按钮，此时，能够打开推门4210，采样完成的人员从推门4210走出。

如图3所示的待采样人员定位单元20包括待测人员定位框201、站立平台202和CCD相机203，所述待测人员定位框201为U型框，所述待测人员定位框201罩设在站立平台202上，所述CCD相机203设置在待测人员定位框201上。

如图8所示的自动门41包括移动门本体411、移动门驱动电机412、移动门驱动主动轮413、移动门驱动从动轮一414、齿轮带415、移动门驱动从动轮二416、移动门驱动直齿条417、移动门安装座418、一组移动门滚轮419和齿条滑块420，所述移动门驱动电机412的转轴和移动门驱动主动轮413连接，所述移动门驱动主动轮413通过齿轮带415和移动门驱动从动轮一414连接，所述移动门驱动从动轮一414和移动门驱动从动轮二416为同轴双齿轮，所述移动门驱动从动轮二416和移动门驱动直齿条417啮合，所述移动门驱动直齿条417的下端部连接有齿条滑块420，所述待采样人员等待舱4上设有滑槽421，所述齿条滑块420和滑槽421滑动连接，所述移动门驱动直齿条417的一端和移动门安装座418连接，所述一组移动门滚轮419设置在移动门安装座418的下端部上，并且一组移动门滚轮419和待采样人员等待舱4的舱门滚动连接，所述移动门本体411固定设置在移动门安装座418上，并且移动门本体411罩设在待采样人员等待舱4的门口位置处。移动门驱动电机412通过移动门驱动主动轮413、移动门驱动从动轮一414、齿轮带415、移动门驱动从动轮二416的传动，使得移动门驱动直齿条417沿着滑槽421往复移动，从而进行移动门本体411的打开或者关闭。

如图9所示的移动门驱动直齿条417的两端均连接有移动门减速缓冲单元400，所述移动门减速缓冲单元400包括固定座一422、固定座二423、缓冲弹簧424、螺柱425、限位螺母一426、限位螺母二427和减速缓冲直齿条428，所述固定座一422固定在移动门驱动直齿条417的侧壁上，所述固定座二423固定设置在减速缓冲直齿条428的侧壁上，所述减速缓冲直齿条428和移动门驱动直齿条417处于同一直线上，并且减速缓冲直齿条428和移动门驱动直齿条417之间设有间隙429，所述移动门驱动从动轮二416和减速缓冲直齿条428啮合，所述螺柱425的两端分别贯穿固定座一422和固定座二423，所述螺柱425通过限位螺母一426和限位螺母二427限定在固定座一422和固定座二423上，并且限位螺母一426和限位螺母二427分别位于固定座一422和固定座二423相对远离的外侧，所述缓冲弹簧424套设在螺柱425上，并且缓冲弹簧424位于固定座一422和固定座二423之间。当移动门驱动从动轮二416与移动门驱动直齿条417两端部的直齿啮合时，随着移动门驱动电机412的继续驱动，使得移动门驱动从动轮二416与减速缓冲直齿条428啮合，此时提示移动门本体411移动到位，减速缓冲直齿条428被带动移动，压缩缓冲弹簧424，从而避免了移动门驱动直齿条417之间快速的停止。

如图10-13所示的棉签上料单元6包括旋转滑台一61、旋转盘62、棉签料仓一63和棉签料仓二64，所述旋转盘62和旋转滑台一61连接，并且旋转滑台一61可驱动旋转盘62间歇180°旋转，所述棉签料仓一63和棉签料仓二64交错设置在旋转盘62上，并且棉签料仓一63和棉签料仓二64内均设有若干棉签30，所述棉签料仓一63和棉签料仓二64内的棉签30沿竖直方向呈一列设置。旋转滑台一61驱动旋转盘62间歇进行180°旋转，从而使得棉签料仓一63和棉签料仓二64轮流进行上料，其中一个上料的同时，另外一个补充棉签，从而提高了工作效率，避免停机等待。

如图14所示的棉签料仓一63和棉签料仓二64均包括顶升电机631、顶升主动轮632、顶升齿轮带633、顶升从动轮634、顶升驱动丝杆635、顶升竖直导轨636、顶升滑板637、顶升推杆638、顶升头639、棉签料仓6310和料仓安装座6311，所述顶升电机631、顶升驱动丝杆635、顶升竖直导轨636和棉签料仓6310均设置在料仓安装座6311上，所述顶升电机631的转轴和顶升主动轮632连接，所述顶升主动轮632通过顶升齿轮带633和顶升从动轮634连接，所述顶升从动轮634和顶升驱动丝杆635连接，所述顶升滑板637和顶升驱动丝杆635的丝杆螺母固定连接，并且顶升滑板637和顶升竖直导轨636滑动连接，所述顶升竖直导轨636和顶升驱动丝杆635的轴线平行，所述顶升推杆638的下端部和顶升滑板637固定连接，所述顶升头639和顶升推杆638的上端部固定连接，所述棉签料仓6310为上端封闭的矩形盒状，并且棉签料仓6310内设有若干棉签30，所述棉签料仓6310的下端板设有矩形通孔，所述顶升头639可穿过矩形通孔与棉签30相接触。棉签料仓6310内部的底板位置处均设有压力传感器，当棉签料仓6310内的棉签实用完毕后，此时压力传感器给上位机发送信号，进行棉签料仓一63和棉签料仓二64的轮转。

棉签料仓一63和棉签料仓二64的上料过程为，棉签料仓6310的上端部为开口结构，在棉签料仓6310上设有上盖，上盖通过锁扣锁定在棉签料仓6310上，上盖的内壁上设有位置传感器，在棉签料仓6310内放入一摞棉签30，使得待包装袋的棉签30整齐排列在棉签料仓一63内，盖上上盖，随着棉签料仓6310内最上端棉签30的使用，每次夹爪气缸12取走一个棉签30，顶升电机631通过顶升主动轮632、顶升齿轮带633、顶升从动轮634的传动，带动顶升驱动丝杆635旋转，从而使得顶升头639向上移动小于一个棉签30的距离，通过棉签料仓6310内设置的压力传感器，顶升电机631也可以灵活调整顶升头639向上移动的距离。

上述结构中，棉签30包括采样棉签本体301和包装袋302，所述包装袋302包括包装袋本体303和撕裂部304，所述包装袋本体303和撕裂部304的截面均为矩形，所述包装袋本体303的截面积大于撕裂部304的截面积，所述撕裂部304设置在包装袋本体303短边的一端，并且包装袋本体303和撕裂部304呈“凸”字形设置，所述包装袋本体303和撕裂部304之间设有V字形撕裂折痕305，所述包装袋本体303和撕裂部304连通，并且包装袋本体303和撕裂部304整体为封闭结构，所述棉签30设置在包装袋本体303和撕裂部304内，并且棉签30的木棒远离棉签头的一端位于撕裂部304内，所述棉签料仓6310的竖直侧壁上设有矩形开口6312，所述撕裂部304远离包装袋本体303的一端延伸出矩形开口6312，所述夹爪气缸12夹持住撕裂部304伸出矩形开口6312外的端部和棉签30的木棒位置处。

夹爪气缸12夹持住撕裂部304，将撕裂部304和包装袋本体303分开，从而使得包装袋本体303留在棉签料仓6310内，使用过的棉签30的撕裂部304均被拉断。

如图15、16所示的棉签裁断单元8包括支撑平台81、裁断驱动电机82、裁断驱动丝杆83、裁断刀片一84、裁断刀片二85和转轴86，所述裁断驱动电机82、裁断驱动丝杆83和转轴86均设置在支撑平台81上，并且裁断驱动电机82和裁断驱动丝杆83连接，所述裁断驱动丝杆83上设有正向螺纹87和反向螺纹88，所述正向螺纹87和反向螺纹88的螺纹方向相反，所述正向螺纹87处连接有正向滑块89，所述反向螺纹88处连接有反向滑块810，所述正向滑块89和反向滑块810对称设置，所述正向滑块89上连接有铰接支撑座一811，所述反向滑块810上连接有铰接支撑座二812，所述裁断刀片一84的一端和铰接支撑座一811连接，所述裁断刀片二85的一端和铰接支撑座二812连接，并且裁断刀片一84和裁断刀片二85交叉呈“X”型设置，所述裁断刀片一84和裁断刀片二85的交叉点和转轴86连接，所述正向滑块89上连接有导向柱一813，所述反向滑块810上连接有导向柱二814，所述导向柱一813和导向柱二814分别位于裁断驱动丝杆83的两侧，并且导向柱一813和导向柱二814与裁断驱动丝杆83平行设置，所述导向柱一813和反向滑块810滑动连接，所述导向柱二814和正向滑块89滑动连接。

如图17所示的采样试管旋转台40包括旋转滑台二401、旋转盘二402、四个采样试管放置槽403、立柱404、试管塞吸盘405、试管塞移动直线模组406和试管塞驱动气缸407，所述旋转滑台二401和旋转盘二402连接，并且旋转滑台二401可驱动旋转盘二402间歇90旋转，所述四个采样试管放置槽403设置在旋转盘二402上，并且四个采样试管放置槽403内设有采样试管，所述旋转盘二402可将360°范围划分为空采样试管上料位、棉签收集位、等待位和满管下料位，所述立柱404的下端部位于旋转盘二402的外部，所述试管塞移动直线模组406设置在立柱404的上端部上，所述试管塞驱动气缸407和试管塞移动直线模组406的滑块连接，所述试管塞吸盘405和试管塞驱动气缸407的活塞杆连接，并且试管塞吸盘405可吸附采样试管上的试管塞。在四个采样试管放置槽40的旁边位置处均设有计数传感器，这样进行向采样试管内放入棉签头的过程中，没掉落一个棉签头，进行计数，从而能够分别进行各个采样试管内样本的计数。

空采样试管上料位、棉签收集位、等待位和满管下料位位置处均设有激光传感器，当检测到采样试管到位后，才进行相应的动作，如果满管下料位位置处的激光传感器检测到此位置的采样试管放置槽403内没有采样试管时，旋转滑台二401驱动旋转盘二402继续旋转90°。

本发明核酸方舱的工作原理，包括如下步骤：

S1、待采样人员站在自动门41外，根据待采样人员的需求可以选择单独采样或者混合采样，可分别在混采二维码显示屏42或单采二维码显示屏43上扫描二维码进行付款，付款时需要添加身份证号码，单独采样是一个待采样人员放在一个采样试管中，并且采样结果较快，混合采样是10个待采样人员为一组，将10个待采样人员的棉签放置在一个采样试管中；

S2、付款完成后，在身份证输入键盘一44或身份证识读机二45位置处输入身份证号码或者进行身份证刷卡，由于系统已经记录了相关身份证号码的付款信息，因此自动门41打开；

S3、自动门41打开过程为：移动门驱动电机412顺时针转动，带动移动门驱动主动轮413旋转，通过移动门驱动从动轮一414、齿轮带415、移动门驱动从动轮二416的传动，带动移动门驱动直齿条417沿着滑槽421进行直线滑动，移动门本体411打开，待采样人员进入待采样人员等待舱4内部，自动门41关闭；

S4、待采样人员站立在站立平台202上，此时待采样人员位于待测人员定位框201所在范围内，CCD相机203进行待采样人员的头部位置信息的扫描，并且将位置信息发送给上位机；

S5、待采样人员在身份证识读机一7或者身份证输入键盘三71上输入身份证信息；

S6、上位机已经接收到缴费和相关的身份证号码，启动核酸采样机器人1和双轴移动单元2；

S7、双轴移动单元2首先驱动核酸采样机器人1来到消毒机5位置处，消毒机5进行六轴机器人11手腕上连接的夹爪气缸12的消毒；

S8、消毒完成，双轴移动单元2驱动核酸采样机器人1移动至棉签上料单元6位置处；

S9、棉签上料单元6工作：夹爪气缸12的夹爪夹持住撕裂部304伸出矩形开口6312外的端部，同时夹爪气缸12的夹爪也夹持住了棉签30的木棒位置处，六轴机器人11驱动夹爪气缸12拉动撕裂部304，当拉力大于V字形撕裂折痕305的撕裂力时，V字形撕裂折痕305被撕断，此时包装袋本体303和撕裂部304分离，六轴机器人11驱动夹爪气缸12继续拉动撕裂部304，从而将棉签30从包装袋本体303内抽出；

S10、六轴机器人11驱动夹爪气缸12穿过窗户一32窗户一32正常为打开的状态，并且六轴机器人11驱动夹爪气缸12来到待采样人员定位单元20位置处；

S11、根据CCD相机203给上位机的待采样人员的位置信息，六轴机器人11驱动夹爪气缸12夹持棉签来到待采样人员的头部位置处；

S12、通过夹爪气缸12的夹爪上的微型CCD相机进一步定位待采样人员的口腔位置信息，使得六轴机器人11驱动夹爪气缸12夹持棉签进行采样；

S13、采样结束，六轴机器人11驱动夹爪气缸12返回核酸采样舱3内；

S14、六轴机器人11驱动夹爪气缸12移动至采样试管旋转台40上方，此时六轴机器人11调节夹爪气缸12上夹持的棉签的位置，使得夹爪气缸12上夹持的棉签竖直；

S15、试管塞移动直线模组406驱动试管塞吸盘405移动至采样试管旋转台40上棉签收集位位置处的采样试管上方，试管塞驱动气缸407驱动试管塞吸盘405下降，使得试管塞吸盘405吸附住棉签收集位位置处的采样试管的试管塞，试管塞移动直线模组406和试管塞驱动气缸407复位，从而使得试管塞与采样试管分离，采样试管被打开；

S16、六轴机器人11驱动夹爪气缸12上夹持的棉签的头部伸入采样试管旋转台40的采样试管内；

S17、初始时，裁断刀片一84和裁断刀片二85的刀刃位置处为打开状态，裁断驱动电机82启动，驱动裁断驱动丝杆83旋转，从而使得正向滑块89和反向滑块810互相靠近，裁断刀片一84和裁断刀片二85的刀刃位置处闭合，从而将棉签的木棒裁断，棉签的头部落入采样试管内；

S18、对于单独采样的，重复步骤S15，将试管塞封堵在采样试管上，完成单独采样；

S19、旋转滑台二401旋转90°，使得下一个空的采样试管来到棉签收集位位置处，随着旋转滑台二401的旋转，当采样试管来到满管下料位，六轴机器人11驱动夹爪气缸12将采样试管从旋转盘二402上夹持出来；

S20、双轴移动单元2首先驱动核酸采样机器人1来到满试管料盘10位置处，满试管料盘10可以分为单独采样料盘和混合采样料盘，分别将不同的采样试管放置到单独采样料盘或混合采样料盘上，待放满采样试管后，通过上位机通知工作人员将单独采样料盘或混合采样料盘取走；

S21、六轴机器人11驱动夹爪气缸12从空试管料盘9上取出一个空的采样试管，并将试管放入空采样试管上料位位置处的采样试管放置槽403内；

S22、对于混合采样的，不断重复步骤S1~ S17，直至棉签收集位位置处的采样试管内收集了10个样本，在进行下一步。

对于混合采样进行中，棉签收集位位置处的采样试管内不满10个样本的情况， 此时接收到单独采样的信息，则旋转滑台二401旋转90°，使得下一个空的采样试管来到棉签收集位位置处，重复步骤S18，完成一个单独采样，并且六轴机器人11驱动夹爪气缸12直接将此单独采样的试管直接放入单独采样料盘，旋转滑台二401反向旋转90°，继续之前的混合采样试管的采样。

此核酸方舱避免了人工进行核酸检测采样过程中，人员感染的风险，可以全天24小时灵活进行采样，同时能够满足单独进行核酸提取和混合进行核酸提取两种情况，比较灵活，使用范围广。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。