混匀机构及荧光免疫分析仪

技术领域

本发明涉及医疗检测设备技术领域，尤其涉及一种混匀机构及荧光免疫分析仪。

背景技术

随着社会医疗水平的不断进步，近年来荧光免疫分析仪已经开始在各个大中型医院广泛使用，为临床上对疾病的诊断、治疗和预防及健康状态评估提供了必不可少的信息依据。当前主流的荧光免疫分析仪多采用手动混匀或者采用机构将试管翻转混匀，但是手动混匀不够自动化，而翻转混匀则对空间需求大。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种混匀机构，该混匀机构具有自动化混匀和对空间需求小的特点。

本发明的另一个目的在于提出一种包括上述混匀机构的荧光免疫分析仪。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种混匀机构，其包括升降组件和旋转组件，所述升降组件包括安装座和升降驱动件，所述升降驱动件安装在所述安装座上；所述旋转组件包括连接件、混匀电机和用于压紧混匀容器的旋转头，所述连接件连接在所述升降驱动件的输出端，所述升降驱动件能驱动所述连接件升降，所述混匀电机安装在所述连接件上且其输出轴竖直设置，所述旋转头连接在所述混匀电机的输出轴上，所述混匀电机能驱动所述旋转头带动所述混匀容器旋转，以将所述混匀容器内的待混匀物混匀。

在一些实施例中，所述旋转组件还包括导向轴、安装板、弹性件、第一检测件和第一被检测件，所述导向轴可升降地穿设于所述连接件中；所述安装板连接在所述导向轴的下端，所述混匀电机安装在所述安装板上，所述弹性件设置在所述安装板与所述连接件之间；所述第一检测件和所述第一被检测件两者中的一者连接在所述升降驱动件的输出端，另一者连接在所述导向轴的上端并位于所述连接件的上方，所述第一检测件分别与所述混匀电机和所述升降驱动件通信连接。

在一些实施例中，所述第一检测件为第一光耦，所述第一光耦包括相对设置的发光器和受光器，所述第一被检测件为第一挡片，所述第一挡片能进入所述第一光耦的所述发光器与所述受光器之间。

在一些实施例中，所述导向轴设为两个，所述安装板朝向所述连接件的一面上设有容置槽，所述混匀电机至少部分地容置于所述容置槽中且所述混匀电机的输出轴穿过所述容置槽的底壁，所述容置槽的两侧分别连接两个所述导向轴的下端。

在一些实施例中，所述升降组件还包括第二检测件和第二被检测件，所述第二检测件和所述第二被检测件两者中的一者连接在所述升降驱动件的输出端，另一者设置在所述安装座上对应所述升降驱动件的行程零位的位置，所述第二检测件与所述升降驱动件通信连接。

在一些实施例中，所述第二检测件为第二光耦，所述第二光耦包括发光器和受光器，所述第二被检测件为第二挡片，所述第二挡片能进入所述第二光耦的所述发光器与所述受光器之间。

在一些实施例中，所述升降驱动件包括升降电机、丝杠和丝杠螺母，所述升降电机安装在所述安装座上，所述丝杠连接在升降电机的输出轴上且竖直设置，所述升降电机能驱动所述丝杠转动；所述丝杠螺母螺纹连接在所述丝杠上且能随所述丝杠的转动沿所述丝杠的轴向移动，所述连接件连接所述丝杠螺母。

在一些实施例中，所述升降组件还包括升降滑块和升降导轨，所述升降导轨安装在所述安装座上且竖直设置，所述升降导轨与所述升降滑块滑动连接，所述丝杠穿过所述升降滑块，所述升降滑块与所述丝杠螺母固定连接。

在一些实施例中，所述旋转头包括圆柱部和与所述圆柱部一体成型的圆台部，所述圆柱部连接所述混匀电机的输出轴；所述圆台部的下端面开设有压紧槽，所述压紧槽的槽口口径由上至下依次递增，且所述压紧槽的槽口的最大口径大于所述混匀容器的外径。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种荧光免疫分析仪，其包括机架、孵育机构、进样机构、加样机构和上述的混匀机构，所述机架上设有用于安置待混匀样本的第一安置位和用于安置已混匀样本的第二安置位；所述孵育机构安装在所述机架上，用于孵育样本；所述进样机构安装在所述机架上，用于将待混匀样本运送至所述第一安置位以及将已混匀样本运送至所述第二安置位；所述混匀机构安装在所述机架上，用于混匀位于所述第一安置位的待混匀样本；所述加样机构安装在所述机架上，用于将位于所述第二安置位的已混匀样本提取并运送至所述孵育机构进行孵育。

本发明的混匀机构至少具有以下有益效果：该混匀机构将升降驱动件设置在安装座上，升降驱动件能驱动旋转组件的连接件带动混匀电机和旋转头升降，混匀电机的输出轴竖直设置并能驱动旋转头旋转，从而当装有待混匀物的混匀容器运送到混匀机构下方时，升降驱动件驱动连接件下降，连接件下降到旋转头压紧混匀容器时停止运动，混匀电机驱动旋转头带动混匀容器旋转以对混匀容器内的待混匀物进行混匀，实现了自动化混匀，且将混匀试管绕竖直轴线旋转混匀对空间需求小。

本发明的荧光免疫分析仪至少具有以下有益效果：该荧光免疫分析仪通过在同一机架上设置孵育机构、进样机构、加样机构和上述的混匀机构，能够实现自动化加样、自动化混匀、自动化进样和自动化孵育，有助于提高分析检测效率；且由于混匀机构具有空间需求小的特点，因此有助于减小荧光免疫分析仪的整体结构所占用的空间。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的混匀机构的结构示意图；

图2为本发明实施方式提供的旋转头的剖视图；

图3为本发明实施方式提供的荧光免疫分析仪的结构示意图。

附图标号说明：

100、机架；200、孵育机构；300、进样机构；400、混匀机构；411、安装座；412、升降电机；413、丝杠；414、丝杠螺母；415、第二检测件；416、第二被检测件；417、升降滑块；418、升降导轨；421、连接件；422、混匀电机；423、旋转头；424、导向轴；425、安装板；426、弹性件；427、第一检测件；428、第一被检测件；500、加样机构；4111、电机安装板；4112、导轨安装板；4231、圆柱部；4232、圆台部；4233、压紧槽。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

本实施方式提供了一种混匀机构，如图1-图2所示，混匀机构400包括升降组件和旋转组件，升降组件包括安装座411和升降驱动件，升降驱动件安装在安装座411上；旋转组件包括连接件421、混匀电机422和用于压紧混匀容器(例如试管)的旋转头423，连接件421连接在升降驱动件的输出端，升降驱动件能驱动连接件421升降，混匀电机422安装在连接件421上且其输出轴竖直设置，旋转头423连接在混匀电机422的输出轴上，混匀电机422能驱动旋转头423带动混匀容器旋转，以将混匀容器内的待混匀物混匀。

上述混匀机构400将升降驱动件设置在安装座411上，升降驱动件被配置为能驱动旋转组件的连接件421带动混匀电机422和旋转头423升降，混匀电机422的输出轴竖直设置并被配置为能驱动旋转头423旋转，从而当装有待混匀物的混匀容器运送到混匀机构400下方时，升降驱动件驱动连接件421下降，连接件421下降到旋转头423压紧混匀容器时停止运动，混匀电机422驱动旋转头423带动混匀容器旋转以对混匀容器内的待混匀物进行混匀，实现了自动化混匀，且将混匀试管绕竖直轴线旋转混匀对空间需求小。

本实施例中，升降驱动件包括升降电机412、丝杠413和丝杠螺母414，升降电机412安装在安装座411上，丝杠413连接在升降电机412的输出轴上且竖直设置，升降电机412能驱动丝杠413转动；丝杠螺母414螺纹连接在丝杠413上且能随丝杠413的转动沿丝杠413的轴向移动，连接件421连接丝杠螺母414。升降电机412、丝杠413和丝杠螺母414均为常见设备，不仅方便易得，而且移动精度高、不易磨损，升降电机412双向转动可以带动丝杠螺母414升降，进而带动与丝杠螺母414连接的连接件421及安装在连接件421上的混匀电机422和旋转头423升降。当然，在其它实施例中，也可以采用直线电机、气缸、液压缸或电动推杆作为升降驱动件，本发明对此不做限制。

在上述升降驱动件的结构基础上，升降组件还包括升降滑块417和升降导轨418，升降导轨418安装在安装座411上且竖直设置，升降导轨418与升降滑块417滑动连接，丝杠413穿过升降滑块417，升降滑块417与丝杠螺母414固定连接。具体地，丝杠螺母414通过升降滑块417与旋转组件的连接件421连接，升降电机412双向转动可以通过丝杠螺母414带动升降滑块417升降，进而带动连接件421升降，保证旋转组件可以与滑块一起升降，升降滑块417沿升降导轨418移动可以保证升降滑块417只进行竖直方向上的运动，保证运动精度和运动时的稳定性。

具体地，本实施例中，安装座411包括电机安装板4111和导轨安装板4112，导轨安装板4112竖直设置，电机安装板4111水平设置并与导轨安装板4112固定连接，升降电机412安装在电机安装板4111上，升降导轨418安装在导轨安装板4112上。

可选地，升降滑块417的数量可以设置为一个、两个或两个以上，设置多个升降滑块417可以进一步提高运动稳定性以及增加升降组件与旋转组件的连接强度。如图1所示，本实施例中设置有一个升降滑块417，升降滑块417上设有凹槽，连接件421部分伸入该凹槽中并与凹槽的两个侧壁固定连接，凹槽的设置可以减少连接件421的占用空间，使整体结构更紧凑。

在一些实施例中，升降组件还包括第二检测件415和第二被检测件416，第二检测件415和第二被检测件416两者中的一者连接在升降驱动件的输出端，另一者设置在安装座411上对应升降驱动件的行程零位，第二检测件415与升降驱动件通信连接，当第二检测件415检测到第二被检测件416，将触发升降驱动件停止驱动旋转组件的连接件421升降。可以理解的，第二检测件415和第二被检测件416组成升降零位检测组件，给旋转组件的升降提供一个运动原点，防止因旋转组件上升时过度移动而导致撞击。

在本实施例中，第二检测件415安装在安装座411的导轨安装板4112上对应升降驱动件的行程零位，第二被检测件416连接在升降驱动件的输出端，第二被检测件416可随升降驱动件的输出端上下运动。当然，在其它实施例中，也可以将第二检测件415连接在升降驱动件的输出端，第二被检测件416设置在安装座411上对应升降驱动件的行程零位的位置。

在本实施例中，第二检测件415为第二光耦，第二光耦包括发光器和受光器，第二被检测件416为第二挡片，第二挡片能进入第二光耦的发光器与受光器之间。具体地，第二挡片固定设置在升降滑块417的一侧，第二挡片随升降滑块417升降，当升降滑块417上升至第二挡片挡在第二光耦的发光器与受光器之间时，第二光耦触发升降驱动件停止驱动升降滑块417移动。当然，在其它实施例中，也可以采用红外对射式传感器或其它传感器作为第二检测件415，本发明对此不做限制。

在一些实施例中，旋转组件还包括导向轴424、安装板425、弹性件426、第一检测件427和第一被检测件428，导向轴424可升降地穿设于连接件421中；安装板425连接在导向轴424的下端，混匀电机422安装在安装板425上，弹性件426设置在安装板425与连接件421之间；第一检测件427和第一被检测件428两者中的一者连接在升降驱动件的输出端，另一者连接在导向轴424的上端并位于连接件421的上方，第一检测件427分别与混匀电机422和升降驱动件通信连接。

由于在安装板425与连接件421之间设置有弹性件426，当旋转头423接触混匀容器后继续下降时弹性件426将被压缩，弹性件426的弹性使得旋转头423能浮动压紧混匀容器，从而能够适应不同高度的混匀容器，并能有效控制下压力。需要注意的是，安装弹性件426时应保证在弹性件426处于自由状态时，第一被检测件428不会被第一检测件427检测到。第一检测件427和第一被检测件428组成混匀到位检测组件，可以检测是否旋转头423是否下降到位，当旋转头423下降至弹性件426被压缩时，导向轴424上浮，导向轴424上浮至第一检测件427检测到第一被检测件428时，第一检测件427将触发升降驱动件停止驱动连接件421下降，从而能够适应不同高度的混匀容器。

可选地，混匀电机422可以选用直流无刷电机或其它类型的电机，只要能驱动旋转头423转动即可，优选用直流无刷电机，直流无刷电机的体积小、重量轻、过载能力强，且其制动特性好、维修与保养简单。本实施例中，弹性件426为弹簧，弹簧套设在导向轴424上，在其它实施例中，弹性件426还可以是海绵垫或者弹片。

在本实施例中，第一检测件427连接在升降驱动件的输出端，第一被检测件428连接在导向轴424的上端并位于连接件421的上方，第一被检测件428、混匀电机422、安装板425和导向轴424连接在一起组成电机组件，电机组件可相对于连接件421上下活动。当然，在其它实施例中，也可以将第一被检测件428连接在升降驱动件的输出端，第一检测件427连接在导向轴424的上端并位于连接件421的上方。

在本实施例中，第一检测件427为第一光耦，第一光耦包括相对设置的发光器和受光器，第一被检测件428为第一挡片，第一挡片能进入第一光耦的发光器与受光器之间，安装弹性件426时应保证在弹性件426处于自由状态时，第一挡片未遮挡在第一光耦的发光器与受光器之间。当然，在其它实施例中，也可以采用红外对射式传感器或其它传感器作为第一检测件427，本发明对此不做限制。

在一些实施例中，导向轴424设为两个，安装板425朝向连接件421的一面上设有容置槽，混匀电机422至少部分地容置于容置槽中且混匀电机422的输出轴穿过容置槽的底壁，容置槽的两侧分别连接两个导向轴424的下端。通过设置两个导向轴424，使得电机组件相对于上下活动时更稳定；容置槽的设置使得混匀电机422不占用安装板425下部的空间，方便装置的布局以及旋转头423的设置。具体地，在连接件421上设有可供混匀电机422穿过的通孔，以避免混匀电机422上下活动时与连接件421干涉。

如图2所示，在一些实施例中，旋转头423包括圆柱部4231和与圆柱部4231一体成型的圆台部4232，圆柱部4231连接混匀电机422的输出轴；圆台部4232的下端面开设有压紧槽4233，压紧槽4233的槽口口径由上至下依次递增，且压紧槽4233的槽口的最大口径大于混匀容器的外径。压紧槽4233的作用是当混匀容器未放正时，旋转头423可以矫正混匀容器。可选地，旋转头423可以采用塑胶材质制作，以保证其与混匀容器接触时可以提供足够的摩擦力；或者也可以在压紧槽4233的槽壁上设置硅胶垫，硅胶垫与混匀容器相接触同样可以提供足够的摩擦力。

参阅图1，图1所示混匀机构400的升降组件包括安装座411、升降驱动件、升降滑块417、升降导轨418、第二检测件415和第二被检测件416，升降驱动件包括升降电机412、丝杠413和丝杠螺母414；旋转组件包括连接件421、混匀电机422、旋转头423、导向轴424、安装板425、弹性件426、第一检测件427和第一被检测件428，各部件之间的具体连接关系可参照前述内容，在此不再赘述。图1所示混匀机构400的工作原理如下：

正常工作时，升降组件处于零位(此时第二检测件415能检测到第二被检测件416)，当混匀机构400接收到混匀命令时，升降电机412开始工作，驱动丝杠413旋转以使丝杠螺母414向下运动，从而升降滑块417沿着升降导轨418下降，带动旋转组件下降，当旋转组件的旋转头423接触到混匀容器时，此时升降电机412持续工作，旋转头423受力，使得由混匀电机422、安装板425和导向轴424组成的电机组件整体向上运动并压缩弹性件426，直到第一检测件427检测到第一被检测件428，第一检测件427发送信号至控制系统，控制系统控制升降电机412暂停工作，并发送信号至混匀电机422，混匀电机422驱动旋转头423转动，旋转头423带动混匀容器高速转动，使混匀容器内的待混匀物达到混匀效果。混匀完成后，升降电机412接受控制系统命令开始驱动丝杠413旋转以使丝杠螺母414向上运动，从而升降滑块417沿着升降导轨418上升，带动旋转组件上升，在上升过程中，电机组件在被压缩的弹性件426的弹性恢复力作用下往下运动，直到第一检测件427无法检测到第一被检测件428，此时升降电机412持续工作直到第二检测件415检测到第二被检测件416，完成一个混匀动作。

本实施方式还提供了一种荧光免疫分析仪，如图3所示，该荧光免疫分析仪包括机架100、孵育机构200、进样机构300、加样机构500和上述的混匀机构400，机架100上设有用于安置待混匀样本的第一安置位和用于安置已混匀样本的第二安置位；孵育机构200安装在机架100上，用于孵育样本；进样机构300安装在机架100上，用于将待混匀样本运送至第一安置位以及将已混匀样本运送至第二安置位；混匀机构400安装在机架100上，用于混匀位于第一安置位的待混匀样本；加样机构500安装在机架100上，用于将位于第二安置位的已混匀样本提取并运送至孵育机构200进行孵育。

其中，机架100提供了各机构安装和支撑作用，进样组件可供用户与荧光免疫分析仪进行样本交换。进一步地，荧光免疫分析仪还包括外壳和用于人机交互的触摸显示屏，外壳罩设在机架100上以提供防护作用，为了便于展示，图3中隐藏了机壳与触摸显示屏。

图3所示荧光免疫分析仪的工作原理如下：用户在人机界面选择测试项目后将试剂卡插入孵育机构200，此时进样机构300伸出机器外部，用户将多个待测样本放入进样机构300，进样机构300将其中一个样本运送至位于混匀机构400的旋转头423下方的第一安置位，待混匀机构400完成混匀动作后，进样机构300将已混匀样本运送至位于加样机构500下方的第二安置位，加样机构500将已混匀样本提取并运送至孵育机构200的试剂卡中进行孵育，孵育完成后测试样本。

本实施方式提供的荧光免疫分析仪通过在同一机架100上设置孵育机构200、进样机构300、加样机构500和上述的混匀机构400，能够实现自动化加样、自动化混匀、自动化进样和自动化孵育，有助于提高分析检测效率；且由于混匀机构400具有空间需求小的特点，因此有助于减小荧光免疫分析仪的整体结构所占用的空间。

需要说明的是，当一个部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述，只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。