一种样本混匀机构

技术领域

本发明涉及体外诊断技术领域，特别涉及一种样本混匀机构。

背景技术

在体外诊断(IVD)设备技术领域，高速反应盘中的比色杯布置常分为内圈和外圈的排布形式，对于每个比色杯中的样本通常借助搅拌装置的搅拌桨来进行搅拌混匀，而搅拌混匀的效果直接影响诊断分析的准确性。

实际应用中，特别是高速机型对于搅拌速度即搅拌桨转速的需求是既要求一致性又要求差异性，例如：内圈或外圈中搅拌桨转速一致，而内圈相对于外圈搅拌桨转速不同，如此便于对不同样本的混匀操作实现最佳搅拌混匀效果。现有的搅拌混匀装置，有的仅能确保内圈与外圈搅拌桨转速的一致性，不能彻底实现内外圈搅拌桨转速的差异性即独立控制转速。有的虽然能实现内外圈搅拌桨转速的独立控制，但由于通常是对每个搅拌桨都单独配置一个高速直流驱动电机，由于多个高速直流驱动电机之间固有的转速偏差特性难以可靠地实现搅拌桨转速的一致性，而且此类方案需要将多个高速直流驱动电机置于搅拌装置上方的旋转搅拌盘中，并从旋转搅拌盘穿过旋转轴引线到搅拌装置下方，如此走线麻烦且可靠性差，多个驱动电机的故障率也较高。

发明内容

本发明目的在于提供一种样本混匀机构，可在保证同圈搅拌桨转速一致性的基础之上，实现内外圈搅拌桨转速的独立控制，满足不同样本对搅拌桨转速的差异化需求，从而达到最佳的高速搅拌混匀效果，且可靠性高、故障率低。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请所提供一种样本混匀机构，包括搅拌盘、传动装置和驱动装置，所述搅拌盘包括多层搅拌盘体，每层所述搅拌盘体上均集成有用于实现样本搅拌的搅拌组件，所述搅拌组件包括输入齿轮、输出齿轮和搅拌桨，所述输入齿轮和输出齿轮均设置在所述搅拌盘体上，且所述输入齿轮和输出齿轮之间设置有用于实现两者联动的传动组件；所述搅拌桨设置在所述输出齿轮上并能跟随所述输出齿轮同步转动；所述传动装置包括多组与所述搅拌盘体数量相同的传动组件，每组所述传动组件分别与对应单个所述搅拌盘体的输入齿轮传动连接；所述驱动装置包括多组与所述传动组件数量相同的驱动电机，每组所述驱动电机分别通过联动件与对应单个所述传动组件传动连接。

本申请实施例提供一种样本混匀机构，将上层搅拌齿轮和下层搅拌齿轮分别进行驱动控制，从而在保证同圈搅拌桨转速一致性的基础之上，实现内外圈搅拌桨转速的独立控制，满足不同样本对搅拌桨转速的差异化需求。

现有技术是仅能确保内圈与外圈搅拌桨转速的一致性，不能彻底实现内外圈搅拌桨转速的差异性即独立控制转速；并且有的虽然能实现内外圈搅拌桨转速的独立控制，但由于通常是对每个搅拌桨都单独配置一个高速直流驱动电机，由于多个高速直流驱动电机之间固有的转速偏差特性难以可靠地实现搅拌桨转速的一致性，而且此类方案需要将多个高速直流驱动电机置于搅拌装置上方的旋转搅拌盘中，并从旋转搅拌盘穿过旋转轴引线到搅拌装置下方，如此走线麻烦且可靠性差，多个驱动电机的故障率也较高。

本发明通过搅拌盘、传动装置和驱动装置相互配合，实现内外圈搅拌桨转速的独立控制，满足不同样本对搅拌桨转速的差异化需求，从而达到最佳的高速搅拌混匀效果，且可靠性高、故障率低。

综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，搅拌盘包括三层搅拌盘体，所述搅拌盘体包括第一板和第二板；所述第一板上方设置有第三板；

所述第三板与所述第一板之间装配有上层传动齿轮，所述第一板与所述第二板之间装配有下层传动齿轮；所述上层传动齿轮和所述下层传动齿轮上均设置有所述搅拌桨；所述上层传动齿轮、所述下层传动齿轮和所述搅拌桨均设置在所述搅拌盘体上。

在本申请的实施例中，所述上层搅拌齿轮中心有通孔便于安装搅拌桨，所述下层传动齿轮系安装于所述第一板与第二板之间，且由多组均布的下层传动齿轮及下层搅拌齿轮组成，所述下层搅拌齿轮中心也有通孔便于安装搅拌桨。

综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，上层传动齿轮包括多组均匀布置的上层传动齿轮和上层搅拌齿轮，所述搅拌桨包括外圈搅拌桨和内圈搅拌桨，所述上层搅拌齿轮中心设置有外圈搅拌桨；所述下层传动齿轮包括多组均匀布置的下层传动齿轮和下层搅拌齿轮，所述下层搅拌齿轮中心设置有内圈搅拌桨；所述上层传动齿轮和上层搅拌齿轮设置在所述第三板、和所述第一板之间；所述下层传动齿轮和所述下层搅拌齿轮均设置在所述第一板与所述第二板之间。

综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，传动组件包括同心且从内到外依次设置的花键轴、传动管和传动棒，所述传动棒的两端通过滚动轴承安装于所述传动管中实现旋转，所述传动管两端通过所述滚动轴承安装于所述花键轴中实现旋转；所述搅拌盘包括第二板，所述第二板与所述花键轴的上端通过锁紧环连接。

在本申请的实施例中，所述搅拌盘第二板与所述花键轴的上端通过所述锁紧环进行连接固定，从而随花键轴旋转或轴向移动，以便完成搅拌桨的升降、绕所述搅拌盘中心旋转换，实现换位清洗等动作。

在本申请的实施例中，同时将中心齿轮与上搅拌齿轮之间的传动比设计为增速，便于实现所述搅拌桨的高速自转即快速高效的搅拌功能；采用包含传动管、传动棒及花键轴的传动轴组件将机架底部内外圈驱动装置的动力传至搅拌盘中对应的内外圈搅拌齿轮，避免走线麻烦的问题，且可靠性高、故障率低。

综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，搅拌组件还包括上层中心齿轮和下层中心齿轮，所述下层中心齿轮与所述传动管连接；所述上层中心齿轮与所述传动棒连接；所述下层中心齿轮设置在所述第一板和所述第二板之间；所述上层中心齿轮设置在所述第三板和所述第一板之间。

在本申请的实施例中，所述上层中心齿轮与所述上层搅拌齿轮之间的传动比设计为增速，所述下层中心齿轮与所述下层搅拌齿轮之间的传动比也设计为增速，便于实现所述搅拌桨的高速自转即高速搅拌功能。

综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，驱动装置包括内圈驱动齿轮、外圈驱动齿轮、外圈驱动电机、内圈驱动电机、外圈传动齿轮、内圈传动齿轮、驱动支撑板和滚动轴承，所述驱动支撑板与所述花键轴的下端通过滚动轴承连接，所述外圈传动齿轮和所述内圈传动齿轮分别与所述传动管和所述传动棒下端连接，且分别由所述内圈驱动电机端部上的内圈驱动齿轮和所述外圈驱动电机端部的外圈驱动齿轮进行驱动；所述外圈驱动电机和所述内圈驱动电机的下方设置有机架。

综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，驱动装置还包括水平旋转同步带和上下移动同步带，所述水平旋转同步带和上下移动同步带均设置在样本混匀机构的一侧，所述水平旋转同步带驱动所述花键轴水平旋转且带动所述搅拌盘水平旋转运动；所述上下移动同步带驱动所述传动组件上下转动且带动所述搅拌盘上下运动。

综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，平旋转同步带包括花键母和大带轮，所述花键母设置在所述大带轮的内部，所述大带轮通过所述滚动轴承安装在所述机架上部，所述花键母与所述花键轴可实现轴向相对移动的装配连接；所述水平旋转同步带与同步带连接，所述水平旋转同步带带动所述同步带驱动所述传动组件水平旋转。

综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，驱动装置还包括搅拌驱动装置，所述搅拌驱动装置通过同步带压片与所述上下移动同步带中的同步带连接；所述搅拌驱动装置和所述传动组件通过所述机架侧壁上的导向滑槽实现上下移动平稳准确性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1.本发明一种样本混匀机构，将上层搅拌齿轮和下层搅拌齿轮分别进行驱动控制，从而在保证同圈搅拌桨转速一致性的基础之上，实现内外圈搅拌桨转速的独立控制，满足不同样本对搅拌桨转速的差异化需求。

2.本发明一种样本混匀机构，将上下两组中心齿轮与搅拌齿轮之间的传动比同时设计为增速，便于实现所述搅拌桨的高速自转即快速高效的搅拌功能。

3.本发明一种样本混匀机构，采用包含传动管、传动棒及花键轴的传动轴组件将机架底部内外圈驱动装置的动力传至搅拌盘中对应的内外圈搅拌齿轮，避免走线麻烦的问题，且可靠性高、故障率低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的整体结构立体图。

图2是本发明实施例提供的整体结构正视示意图。

图3是本发明实施例提供的整体结构剖面示意图。

图4是本发明实施例提供的搅拌盘结构示意图。

图5是本发明实施例提供的搅拌盘结构俯视示意图。

1-搅拌盘、11-第三板、12-第一板、13-第二板、14-下层中心齿轮、15-上层中心齿轮、16-上层传动齿轮、161-上层传动齿轮、162-上层搅拌齿轮、17-下层传动齿轮、171-下层传动齿轮、172-下层搅拌齿轮、18-锁紧环、19-搅拌桨、191-外圈搅拌桨、192-内圈搅拌桨、2-传动组件、21-花键轴、22-传动管、23-传动棒、3-水平旋转同步带、31-大带轮、32-花键母、4-上下移动同步带、41-同步带、5-搅拌驱动装置、51-内圈驱动齿轮、52-外圈驱动齿轮、53-外圈驱动电机、54-内圈驱动电机、55-外圈传动齿轮、56-内圈传动齿轮、57-驱动支撑板、58-滚动轴承、59-同步带压片、6-机架、61-滚动轴承、62-导向滑槽、7-第一电机、8-第二电机、9-第三电机、10-第四电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

请参阅图1-5所示，本申请实施例提供一种样本混匀机构，包括搅拌盘1、传动装置和驱动装置，搅拌盘1包括多层搅拌盘1体，每层搅拌盘1体上均集成有用于实现样本搅拌的搅拌组件，搅拌组件包括输入齿轮、输出齿轮和搅拌桨19，输入齿轮和输出齿轮均设置在搅拌盘1体上，且输入齿轮和输出齿轮之间设置有用于实现两者联动的传动组件2；搅拌桨19设置在输出齿轮上并能跟随输出齿轮同步转动；传动装置包括多组与搅拌盘1体数量相同的传动组件2，传动组件2与对应单个搅拌盘1体的输入齿轮传动连接；驱动装置包括多组与传动组件2数量相同的驱动电机，每组驱动电机分别通过联动件与对应单个传动组件2传动连接。

在一些可选的实施方案中，可选的，搅拌盘1包括三层搅拌盘1体，搅拌盘1体包括第一板12和第二板13；第一板12上方设置有第三板11；第三板11与第一板12之间装配有上层传动齿轮16，第一板12与第二板13之间装配有下层传动齿轮17；上层传动齿轮16和下层传动齿轮17上均设置有搅拌桨19；上层传动齿轮16、下层传动齿轮17和搅拌桨19均设置在搅拌盘1体上；上层搅拌齿轮162中心有通孔便于安装搅拌桨19，下层传动齿轮17系安装于第一板12与第二板13之间，且由多组均布的下层传动齿轮17及下层搅拌齿轮172组成，下层搅拌齿轮172中心也有通孔便于安装搅拌桨19。

可选的，上层传动齿轮16包括多组均匀布置的上层传动齿轮161和上层搅拌齿轮162，搅拌桨19包括外圈搅拌桨191和内圈搅拌桨192，上层搅拌齿轮162中心设置有外圈搅拌桨191；下层传动齿轮17包括多组均匀布置的下层传动齿轮171和下层搅拌齿轮172，下层搅拌齿轮172中心设置有内圈搅拌桨192；上层传动齿轮161和上层搅拌齿轮162设置在第三板11、和第一板12之间；下层传动齿轮171和下层搅拌齿轮172均设置在第一板12与第二板13之间。

可选的，传动组件2包括同心且从外到内依次设置的花键轴21、传动管22和传动棒23，传动棒23的两端通过滚动轴承58安装于传动管22中实现旋转，传动管22两端通过滚动轴承58安装于花键轴21中实现旋转；搅拌盘1包括第二板13，第二板13与花键轴21的上端通过锁紧环18连接；搅拌盘1第二板13与花键轴21的上端通过锁紧环18进行连接固定，从而随花键轴21旋转或轴向移动，以便完成搅拌桨19的升降、绕搅拌盘1中心旋转换，实现换位清洗等动作。

在本申请的实施例中，同时将中心齿轮与上搅拌齿轮之间的传动比设计为增速，便于实现搅拌桨19的高速自转即快速高效的搅拌功能；采用包含传动管22、传动棒23及花键轴21的传动轴组件将机架6底部内外圈驱动装置的动力传至搅拌盘1中对应的内外圈搅拌齿轮，避免走线麻烦的问题，且可靠性高、故障率低。

可选的，搅拌组件还包括上层中心齿轮15和下层中心齿轮14，下层中心齿轮14与传动管22连接；上层中心齿轮15与传动棒23连接；下层中心齿轮14设置在第一板12和第二板13之间；上层中心齿轮15设置在第三板11和第一板12之间；上层中心齿轮15与上层搅拌齿轮162之间的传动比设计为增速，下层中心齿轮14与下层搅拌齿轮172之间的传动比也设计为增速，便于实现搅拌桨19的高速自转即高速搅拌功能。

可选的，驱动装置包括内圈驱动齿轮51、外圈驱动齿轮52、外圈驱动电机53、内圈驱动电机54、外圈传动齿轮55、内圈传动齿轮56、驱动支撑板57和滚动轴承58，驱动支撑板57与花键轴21的下端通过滚动轴承58连接，外圈传动齿轮55和内圈传动齿轮56分别与传动管22和传动棒23下端连接，且分别由内圈驱动电机54端部上的内圈驱动齿轮51和外圈驱动电机53端部的外圈驱动齿轮52进行驱动；外圈驱动电机53和内圈驱动电机54的下方设置有机架6。

可选的，驱动装置还包括水平旋转同步带3和上下移动同步带4，水平旋转同步带3和上下移动同步带4均设置在样本混匀机构的一侧，水平旋转同步带3驱动花键轴21水平旋转且带动搅拌盘1水平旋转运动；上下移动同步带4驱动传动组件2上下转动且带动搅拌盘1上下运动。

可选的，平旋转同步带41包括花键母32和大带轮31，花键母32设置在大带轮31的内部，大带轮31通过滚动轴承58安装在机架6上部，花键母32与花键轴21可实现轴向相对移动的装配连接；水平旋转同步带3与同步带41连接，水平旋转同步带3带动同步带41驱动传动组件2水平旋转。

可选的，驱动装置还包括搅拌驱动装置5，搅拌驱动装置5通过同步带压片59与上下移动同步带4中的同步带41连接；搅拌驱动装置5和传动组件2通过机架6侧壁上的导向滑槽62实现上下移动。

需要说明的是，一种样本混匀机构的工作原理如下：实现四种运动：搅拌盘1体上下移动、搅拌盘1体水平旋转、内/外圈搅拌桨191自转；

搅拌盘1上下移动：由上下移动同步带4传动装置中的第一电机7驱动传动轴组件上下移动，从而实现搅拌盘1的上下移动；

搅拌盘1水平旋转：由水平旋转同步带3传动装置中的第二电机8驱动传动轴组件中的花键轴21水平旋转，从而实现搅拌盘1的水平旋转运动；

内/外圈搅拌桨191自转：由外圈驱动电机53(第三电机9)驱动传动轴组件中的传动棒23自转，从而通过齿轮系驱动外圈搅拌桨191自转；同理，由内圈驱动电机54(第四电机10)驱动传动轴组件中的传动管22自转，从而通过齿轮系驱动内圈搅拌桨192自转；

通常整机运动过程为:搅拌盘1上升→搅拌盘1水平旋转一定角度→搅拌盘1下降→内/外圈搅拌桨191自转一定时间后停止→搅拌盘1上升，如此循环进行。

需要说明的是四种运动可以同时进行，在实际应用里除了搅拌桨19内外圈会同时进行，其余不同时运动。

综上，本发明提供一种样本混匀机构，将上层搅拌齿轮162和下层搅拌齿轮172分别进行驱动控制，从而在保证同圈搅拌桨19转速一致性的基础之上，实现内外圈搅拌桨191转速的独立控制，满足不同样本对搅拌桨19转速的差异化需求；同时将中心齿轮与上搅拌齿轮之间的传动比设计为增速，便于实现搅拌桨19的高速自转即快速高效的搅拌功能；采用包含传动管22、传动棒23及花键轴21的传动组件2将机架6底部内外圈驱动装置的动力传至搅拌盘1中对应的内外圈搅拌齿轮，避免走线麻烦的问题，且可靠性高、故障率低。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。