一种试剂瓶开盖机构及自动加载装置

技术领域

本发明涉及体外诊断行业医疗检验仪器技术领域，尤其涉及一种试剂瓶开盖机构及自动加载装置。

背景技术

在目前现有发光分析仪或分析流水线系统中，均设置有试剂盘或试剂仓，主要用于存储和运送测试用试剂，目前市场仪器的测试试剂大多为人工开盖及加载，在测试样本量大的情况下，需要人工长时间值守，需要等待试剂耗尽后人工开盖加载；在测试急诊情况下，如机内无需求测试项目试剂，则需停机，造成耗材、时间等浪费，仪器自动化程度不高，人工开盖还存在人工需要预防生物污染的问题；

因此，如何解决现有技术中人工开盖加载试剂存在的问题及未来行业发展方向，亟需提供一种可进行试剂瓶自动开盖的机构，以满足带盖试剂瓶的自动加载需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种试剂瓶开盖机构，解决了为实现仪器高度自动化且无需要人工长时间值守的问题，该试剂瓶开盖机构能够自动开盖，能够更好的实现仪器的高度自动化，使仪器使用的便捷性得到显著提高，同时自动开盖机构还可以避免生物污染对人员的影响，更好的保护了检验人员，也降低了检验人员对生物污染的防护成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的一种试剂瓶开盖机构，包括：

机架；

能够位移的定位部件，其装设在所述机架底部；

用于旋转开盖的夹抓部件，其具有能够沿水平轴线位移且转动后抓握力呈递增趋势抓握瓶盖的两个夹抓；

升降驱动部件，设置在所述机架顶部并能够带动所述夹抓部件垂直方向移动；

水平驱动部件，所述升降驱动部件设置在所述水平驱动部件上，并由所述水平驱动部件驱动所述升降驱动部件水平移动，从而实现带动所述夹抓纵向位移后横向位移地远离试剂瓶。

进一步的，还包括夹抓驱动结构，其套装于两个所述夹抓上，所述夹抓驱动结构相对所述夹抓旋转并驱动所述夹抓水平位移抓握瓶盖。

进一步的，所述夹抓部件包括开盖旋转电机和通过传动轴吊装在所述开盖旋转电机下部的夹抓电机；

所述夹抓电机的动力输出轴固连有旋转导向轴；

所述旋转导向轴为所述夹抓驱动结构，所述旋转导向轴开设有两个弧形结构的所述导向槽；

所述夹抓电机下部还安装有夹抓导轨；

所述夹抓固连有导向轴，所述导向轴顶端通过滑块与所述夹抓导轨滑动连接。

进一步的，两个所述导向槽贯穿所述旋转导向轴且不同心。

进一步的，所述升降驱动部件包括移动固定板和架设在所述移动固定板上的支座；以及

固连在所述支座顶端的直线电机，其动力输出轴与升降板连接，用于为所述升降板提供驱动力；

所述支座中部竖直安装有导杆；

所述升降板通过直线轴承与所述导杆滑动连接。

进一步的，所述机架包括支撑固定板和底板；

所述支撑固定板下部装设有与扔盖移动电机连接的同步轮，所述扔盖移动电机通过同步轮与所述移动固定板带传动。

进一步的，所述机架底部还固连有扔盖通道，所述扔盖通道顶端开设有瓶盖进入口，底端开设有瓶盖出口，用于与废料桶连通。

进一步的，所述试剂瓶包括固相部分，所述固相部分穿设于所述试剂瓶的固相瓶位中，并能够在所述固相瓶位中旋转；

所述定位部件包括对所述试剂瓶进行水平及垂直方向进行限位的试剂瓶限位板和对所述固相瓶体部分进行限位的固相瓶限位齿条。

进一步的，所述定位部件包括试剂瓶定位电机和固相瓶限位电机；

所述机架的底板上固连有所述试剂瓶定位电机和试剂瓶定位导轨；

所述试剂瓶定位导轨上滑动连接有承托所述固相瓶限位电机的电机固定板，其中，所述试剂瓶定位电机套装有试剂瓶定位同步带，所述电机固定板与所述试剂瓶定位同步带固连；

所述电机固定板一侧布设有所述固相瓶限位齿条，所述固相瓶限位齿条上固连有所述试剂瓶限位板，且所述固相瓶限位齿条通过固相瓶限位导轨与导轨固定板滑动连接，所述固相瓶限位电机通过齿轮与所述固相瓶限位齿条啮合。

本发明公开的一种试剂瓶自动加载装置，包括：

试剂瓶存储机构、试剂瓶加载机构、试剂瓶转运机构，所述试剂瓶加载机构具有上述所述的一种试剂瓶开盖机构。

在上述技术方案中，本发明提供的一种试剂瓶开盖机构及试剂瓶自动加载装置，有益效果：

该试剂瓶开盖机构提升了仪器的自动化程度，降低了生物污染危害检验人员的机率，通过试剂瓶开盖机构自动开盖，使检验人员有更多的时间来完成其他工作，而不需要一直盯着仪器，而且自动开盖机构开盖后的医疗废物会统一扔到同一个位置，有利于医疗垃圾的统一处理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明公开的一种试剂瓶自动加载装置整体结构示意图；

图2是本发明公开的一种试剂瓶开盖机构整体结构示意图；

图3是本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的夹抓部件结构示意图；

图3a是本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的夹抓部件旋转导向轴结构示意图；

图4是本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的升降驱动部件结构示意图；

图5是本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的定位部件结构示意图；

图6是本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的夹抓部件爆炸图。

附图标记说明：

1、扔盖移动导轨；2、扔盖移动电机；3、扔盖通道；4、试剂瓶定位电机；5、固相瓶限位电机；6、固相瓶限位导轨；7、固相瓶限位齿条；8、试剂瓶；9、试剂瓶限位板；10、夹抓；11、传动轴；12、开盖旋转电机；13、直线电机；14、夹抓电机；15、滑块；16、旋转导向轴；17、导向槽；18、轴承；19、导向轴；20、导杆；21、直线轴承；22、升降板；23、移动固定板；24、试剂瓶定位同步带；25、试剂瓶定位导轨；26、支撑固定板；27、底板；28、导轨固定板；29、电机固定板；

100、试剂瓶存储机构；

200、试剂瓶加载机构；

300、试剂瓶转运机构。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

图2为本发明公开的一种试剂瓶开盖机构整体结构示意图；

本发明一种试剂瓶开盖机构，包括：

机架；

能够位移的定位部件，其装设在机架底部，具体的该定位部件具有能够位移的试剂瓶限位板9，通过试剂瓶限位板9横向位移和纵向位移抵靠试剂瓶8，使试剂瓶8在机架上的位置固定，避免试剂瓶8开盖时上下、左右位移；

用于旋转开盖的夹抓部件，其具有能够沿水平轴线位移且转动后抓握力呈递增趋势抓握瓶盖的两个夹抓10，也就是说两个夹抓10力呈递增趋势缓抓握瓶盖，避免急夹瓶盖，能够有效降低试剂瓶瓶口损坏风险；

升降驱动部件，设置在机架顶部并能够带动夹抓部件垂直方向移动，其中，升降驱动部件设置有与夹抓部件固连的升降板22如图4所示；

水平驱动部件，升降驱动部件设置在水平驱动部件上，并由水平驱动部件驱动升降驱动部件水平移动，从而实现带动夹抓10纵向位移后横向位移地远离试剂瓶8。水平驱动部件包括与升降驱动部件滑动连接的扔盖移动导轨1和驱动升降驱动部件位移的扔盖移动电机2，扔盖移动电机2和扔盖移动导轨1装设在机架顶部。

从而工作状态下，试剂瓶限位板9固定试剂瓶位置，两个夹抓10缓慢施加外力抓握瓶盖后、边旋转边上升即沿竖直轴线向上位移实现试剂瓶的旋转开盖动作，开盖后升降板22横向即沿水平轴线位移地远离试剂瓶8，两个夹抓10在指定位置释放瓶盖，完成仍盖动作；

该试剂瓶开盖机构配合试剂瓶加载机构200可以实现试剂瓶不停机自动加载，只需要把测试用试剂放到指定位置就可以，不需要检验人员一直盯着仪器的试剂状态，提升了仪器的自动化程度，降低了生物污染危害检验人员的机率，通过试剂瓶开盖机构自动开盖，使检验人员有更多的时间来完成其他工作，而不需要一直盯着仪器，而且自动开盖机构开盖后的医疗废物会统一扔到同一个位置，有利于医疗垃圾的统一处理；

图3a为发明公开的一种试剂瓶开盖机构的夹抓部件旋转导向轴结构示意图；

优选的，该试剂瓶开盖机构的夹抓部件还包括夹抓驱动结构，其套装于两个夹抓10上，夹抓驱动结构相对夹抓10旋转，从而驱动夹抓10水平位移抓握瓶盖。

具体的，夹抓驱动结构，其套装于两个夹抓10上，夹抓驱动结构开设有导向槽17，用于与夹抓10滑动连接，以便夹抓驱动结构围绕竖直轴线转动，导向槽17推动两个夹抓10抓握力呈递增趋势缓抓握瓶盖，避免急夹瓶盖，从而有效降低试剂瓶瓶口损坏风险。

图3为本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的夹抓部件结构示意图；

图6为本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的夹抓部件爆炸图；

优选的，夹抓部件包括与升降板22固连的开盖旋转电机12和通过传动轴11吊装在开盖旋转电机12下部的夹抓电机14；

夹抓电机14的动力输出轴固连有旋转导向轴16；

旋转导向轴16为夹抓驱动结构，旋转导向轴16开设有两个弧形结构的导向槽17，两个导向槽17贯穿旋转导向轴16且不同心；

夹抓电机14下部还安装有夹抓导轨；

夹抓10固连有导向轴19，导向轴19顶端通过滑块15与夹抓导轨滑动连接，导向轴19外壁套装有轴承18，以便导向轴19沿导向槽17位移时能够滚动地与导向槽17接触。

具体的，参见图6所示，组装时，夹抓电机14连接到固定板上，然后把夹抓导轨连接到固定板上，滑块15连接到夹抓导轨上，然后把装好轴承18的导向轴19穿过旋转导向轴16装到滑块15上，轴承18要在导向槽17内，最后把夹抓10连接到导向轴19上；

图4为本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的升降驱动部件结构示意图；

优选的，升降驱动部件包括移动固定板23和架设在移动固定板23上的支座；以及

固连在支座顶端的直线电机13，其动力输出轴与升降板22连接，用于为升降板22提供驱动力；

支座中部竖直安装有导杆20；

升降板22通过直线轴承21与导杆20滑动连接。

具体的，如图2、4所示，组装时，扔盖移动电机2电机轴装上第一同步轮并固定在机架的支撑固定板26上，支撑固定板26下方再装上第二同步轮及同步带，与扔盖移动电机2的同步轮配合，扔盖移动导轨1用螺钉固定在支撑固定板26上，然后在扔盖移动导轨1上装上如图4所示升降机构的移动固定板23，开盖旋转电机12与移动固定板23带传动，然后用紧定螺钉将传动轴11固定到开盖旋转电机12上，再把如图3所示的开盖夹抓机构固定到传动轴11上；

优选的，机架包括支撑固定板26和底板27；

支撑固定板26下部装设有与扔盖移动电机2连接的同步轮，扔盖移动电机2通过同步轮与移动固定板23带传动。

优选的，机架底部还固连有扔盖通道3，扔盖通道3顶端开设有瓶盖进入口，底端开设有瓶盖出口，用于与废料桶连通，具体的，扔盖通道3一端与机架的底板27固连，另一端倾斜地朝向升降驱动部件下方延伸，开盖机构开盖后瓶盖会由扔盖通道3统一扔到一个废料桶内，不会出现乱扔的情况，也不需要检验人员接触试剂瓶盖，避免了生物污染。

优选的，试剂瓶8包括固相部分，固相部分穿设于试剂瓶8的固相瓶位中，并能够在固相瓶位中旋转；

定位部件包括对试剂瓶8进行水平及垂直方向进行限位的试剂瓶限位板9和对固相瓶体部分进行限位的固相瓶限位齿条7。

图5为本发明公开的一种试剂瓶开盖机构的定位部件结构示意图；

优选的，定位部件包括试剂瓶定位电机4和固相瓶限位电机5；

机架的底板27上固连有试剂瓶定位电机4和试剂瓶定位导轨25；

试剂瓶定位导轨25上滑动连接有承托固相瓶限位电机5的电机固定板29，其中，试剂瓶定位电机4套装有试剂瓶定位同步带24，电机固定板29与试剂瓶定位同步带24固连；

电机固定板29一侧布设有固相瓶限位齿条7，固相瓶限位齿条7上固连有试剂瓶限位板9，且固相瓶限位齿条7通过固相瓶限位导轨6与导轨固定板28滑动连接，固相瓶限位电机5通过齿轮与固相瓶限位齿条7啮合。

具体的，如图5所示，组装时，把试剂瓶定位导轨25连接到底板27上，把导轨固定板28连接到试剂瓶定位导轨25上，在导轨固定板28连接上电机固定板29及固相瓶限位导轨6，把装有小齿轮的固相瓶限位电机5连接到电机固定板29上，再把固相瓶限位齿条7连接到固相瓶限位导轨6上，把试剂瓶限位板9连接到固相瓶限位齿条7上，通过两个金属片把试剂瓶定位同步带24固定到导轨固定板28上，最后把试剂瓶定位电机4及同步轮等连接到底板27上；

工作时，试剂瓶定位电机4启动，并通过同步带24带动导轨固定板28沿导轨25位移，固相瓶限位电机5启动，通过小齿轮与固相瓶限位齿条7啮合并驱动固相瓶限位齿条7带动试剂瓶限位板9沿固相瓶限位导轨6位移。

在上述技术方案中，本发明提供的一种试剂瓶开盖机构，工作原理：

首先，外部辅助机构把试剂瓶8运送到指定位置，然后如图5所示的固相瓶限位齿条7由固相瓶限位电机5经齿轮和固相瓶限位导轨6传动运送到试剂瓶8位置，并与试剂瓶上固相瓶的齿轮啮合上，限制固相瓶的位置，同时，试剂瓶限位板9也移动到试剂瓶8的上方，限制试剂瓶8的上下运动；

再由扔盖移动电机2驱动同步轮及同步带，带动图3所示的夹抓部件及图4所示的升降驱动部件沿着扔盖移动导轨1移动，实现机构从扔盖通道3到试剂瓶8开盖位置之间的移动，机构初始状态如图3开盖夹抓部件处于夹抓张开状态，图4升降驱动部件处于最上端，机构由扔盖通道3运动到试剂瓶8开盖位置，然后如图4升降驱动部件，由直线电机13带动升降板22和直线轴承21沿着导杆20向下运动，使固定在升降板22上的开盖旋转电机12向下运动，在通过固定在开盖旋转电机12上的传动轴11带动如图3所示夹抓部件向下运动到试剂瓶盖位置，夹抓电机14顺时针转动带动旋转导向轴16，使轴承18可以在旋转导向轴16的导向槽17内转动，并经由导向轴19和夹抓导轨使电机的旋转运动带动夹抓10闭合从而夹紧瓶盖，然后开盖旋转电机12逆时针转动由传动轴11带动夹紧瓶盖的夹抓10转动，同时直线电机13向上运动，从而把瓶盖从试剂瓶上拧下来；

如图2所示，瓶盖拧下后扔盖移动电机2旋转带动夹抓部件运行到扔盖通道3上方，然后夹抓电机14逆时针转动使夹抓10张开，瓶盖由扔盖通道3掉落到下方的废料回收桶中；

外部辅助机构推动试剂瓶8向前运动，同时如图5所示的试剂瓶定位电机4旋转经试剂瓶定位同步带23和试剂瓶定位导轨24带动固相瓶限位齿条7也向前运动到中间瓶盖的位置，在重复上述步骤完成开盖。

图1是本发明公开的一种试剂瓶自动加载装置整体结构示意图；

该试剂瓶自动加载装置为现有技术，其包括试剂瓶存储机构100、试剂瓶加载机构200及试剂瓶转运机构300，试剂瓶存储机构100一般为试剂盘结构，其上设置多个试剂瓶，工作时，由移液装置吸取试剂瓶中的试剂，并加注至反应容器中参与反应。当试剂瓶存储机构100中无试剂瓶或需进行试剂瓶补充时，则由试剂瓶转运机构300将试剂瓶加载机构200中的试剂瓶转运至试剂瓶存储机构100。试剂瓶转运机构300可以为转运机械手、转运导轨等任何可转运试剂瓶的结构。

试剂瓶加载机构200还包括上述试剂瓶开盖机构，试剂瓶开盖机构用于在试剂瓶转运机构300转运试剂瓶前，对试剂瓶进行开盖。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。