一种反应管自动加样系统

技术领域

本发明涉及医疗检验仪器技术领域，具体地说是一种反应管自动加样系统。

背景技术

在体外诊断行业的医疗检验仪器中，反应管中溶液加样仪器的自动化程度不高。传统的加样操作中依靠完全的人工加样，人工转移反应管或者是采用半自动的加样仪器能完成加样的操作，但是仍然需要手动将加完样的反应管依次放入到离心盘中进行批量转动混匀操作。这种传统的方式每次加样完成需要结合人工操作，不仅操作繁琐，而且手动转移操作容易对样本产生干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的缺陷，提供一种反应管自动加样系统，能够实现反应管中依次加入对应的溶液，各个动作完全自动化，并且加样完成后不需要人工转移反应管，加样效率高。

本发明所采取的技术方案是：提供一种反应管自动加样系统，包括安装板，所述安装板上设有用于放置反应管的离心盘、用于放置生化杯的稀释盘以及用于放置样本容器的样本盘；所述安装板上还设有：

试剂加样机构，固定连接在安装板上，用于自动吸取安装板上的试剂B盒中的试剂B，然后将其加入至反应管中；

稀释加样机构，用于自动吸取安装板上的试剂A盒中的试剂A，然后将其加入至生化杯中，以及用于自动吸取生化杯中的液体，将其加入至反应管中；

样本加样机构，用于自动吸取样本容器中的样本，并将其加入至生化杯中。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的反应管自动加样系统，在一块安装板上同时安装有相应的反应管放置盘，各种对应溶液的加样机构以及溶液存放容器，加样过程完全自动化进行，实现了平稳的加样、稀释、混合等一系列的操作，大大提高了反应管的稳定性和操作人员的工作效率。

进一步的，所述的试剂加样机构、稀释加样机构以及样本加样机构结构相同，均包括支撑架和连接臂，所述连接臂上设有加样组件，所述支撑架上还设有用于驱动连接臂升降的升降驱动组件以及驱动连接臂水平摆动的转动驱动组件。此结构中通过相应的连接臂的升降或者转动来实现加样组件的运动，结构简单，驱动方便。

优选的，所述的加样组件包括加样针和泵送器，所述加样针沿竖向安装在连接臂的一端；所述泵送器安装在连接臂或安装板上，用以驱使加样针的吸取或者释放溶液。此优选结构中通过加样针配合泵送器实现溶液的抽吸液，控制方便，操作简单。

作为改进的，所述升降驱动组件包括第一传送带以及驱动第一传送带在竖直方向上运行的第一驱动器，所述连接臂远离加样针的一端设有升降杆，所述升降杆的下端与第一传送带连接，所述支撑架的上端设有用于供升降杆穿过的限位孔。此改进结构中，通过升降杆来带动连接臂的上下升降，并且升降杆滑动配合在支撑架的限位孔中，增加了升降的稳定性。

再改进的，所述的转动驱动组件包括第二传送带和第二驱动器，所述第二驱动器安装在支撑架上，且所述第二驱动器的输出轴上设有第二主动轮，所述限位孔内转动设有连接套，所述连接套的上端设有第二从动轮，且所述第二从动轮套设在升降杆外部；所述升降杆的外侧壁上设有沿其轴向延伸的导向槽，所述连接套的内侧壁上设有与导向槽相匹配的导向凸起。此改进结构中，在升降杆外侧壁上设置相应的导向槽，在连接套上设置导向凸起，在升降杆竖向滑动时，导向凸起能够起到导向限位，保证升降杆上下滑动不会偏转；在连接套转动时，该限位凸起又能起到联动作用，带动升降杆作同步转动。

再改进的，所述安装板上还设有洗针机构，用于对加样后的加样针进行自动冲洗。此改进结构用于对加样针在每次加样后进行冲洗，保持加样针外表面的干净、整洁。

优选的，所述的洗针机构包括洗针槽，所述洗针槽侧壁上设有至少一个喷液管和负压吸管，且所述的喷液管以及负压吸管的端部均朝着洗针槽中间位置延伸；所述洗针槽的底部设有出水通道。此结构中在洗针槽中设置相应的喷液管和负压吸管，实现对加样针外表面的冲洗和水滴吸附，简单有效。

再改进的，所述安装板上设有分别用于检测离心盘、稀释盘和样本盘旋转角度的第一检测单元；所述支撑架上设有用于检测连接臂旋转角度的第二检测单元；所述的第一感应单元、第二感应单元均与加样系统的主控制器信号连接，所述的主控制器用于控制各个驱动组件的运行。此改进结构主要用于对各个驱动转盘的转动角度进行检测控制，保证自动化进行。

附图说明

图1是本发明的一种反应管自动加样系统的结构图。

图2是本发明的一种反应管自动加样系统的俯视图。

图3是本发明的一种反应管自动加样系统的另一角度结构图。

图4是本发明中的试剂加样机构、稀释加样机构、样本加样机构的结构图。

图5是本发明的一种反应管自动加样系统的另一角度结构图。

图6是本发明的一种反应管自动加样系统的另一角度结构图。

其中，01-试剂加样机构，02-稀释加样机构，03-样本加样机构，04-洗针机构；

1-安装板，2-离心盘，2.1-第一容置槽，3-稀释盘，3.1-第二容置槽，4-样本盘，4.1- 第三容置槽，5-试剂B盒，6-试剂A盒，7-支撑架，8-连接臂，9-加样针，10-第一传送带，11-第一驱动器，12-升降杆，12.1-导向槽，13-第二传送带，14-第二驱动器，15-第二主动轮，16-连接套，17-第二从动轮，18-洗针槽，19-喷液管，20-负压吸管，21-第一主动轴，22-第一从动轴，23-固定块，24-第一光电信号感应器，25-第一斩光片，26-第二斩光片，27-第二光电信号感应器，28-驱动电机，29-第三传送带，30-连接轴，31-第三从动轮，32-锯齿形斩光片，33-第三光电信号感应器，34-复位斩光片，35-复位光耦。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上端”、“下端”、“外侧壁”、“内侧壁”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，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。另外的，本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”只是为了方便描述，便于区分，并没有特指的含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

如图1、2所示，本发明提供的一种反应管自动加样系统，包括一块安装板1，在安装板1上沿周向依次设置有离心盘2、稀释盘3以及样本盘4，其中，离心盘2上沿周向设有若干用于插装反应管的第一容置槽2.1，稀释盘3上沿周向设有多个用于定位生化杯的第二容置槽3.1；样本盘4上沿周向设有多个用于放置样本容器的第三容置槽4.1，并且离心盘2、稀释盘3以及样本盘4均沿周向可转动的连接在安装板1上，即，随着各转盘的转动依次将反应管、生化杯以及样本容器传送至相应的操作工位，保证自动化流水工作。

如图2所示，在安装板1上位于离心盘2与样本盘4之间设置有试剂加样机构01，并且在安装板1上近靠试剂加样机构01的位置设置有用于容纳试剂B的试剂B盒5；位于离心盘2与稀释盘3之间设置有稀释加样机构，并且在安装板1上靠近稀释加样机构02的位置还设置有用于容纳试剂A的试剂A盒6；位于稀释盘3与样本盘4之间还设有样本加样机构03。

下面结合反应管中各种液体的加样步骤对各个加样机构的动作过程进行说明：

首先，试剂加样机构01用于将试剂B盒5中的试剂B自动吸取后加入至离心盘2上对应的样本管中；

与此同时，稀释加样机构02用于自动吸取试剂A盒6中的试剂A，然后加入至稀释盘3上对应的生化杯中；

然后，样本加样机构03机构用于吸取样本盘4上对应的样本容器中的样本，然后将其加入至稀释盘2上对应的生化杯中，并且此步骤中加入样本的生化杯与上一步骤中加入试剂A的是同一生化杯，并且随着稀释盘3的转动过程中，每次都是朝着同一生化杯中加入试剂A和样本；

在上述对应的生化杯中加入试剂A和样本后，稀释加样机构02再次进行加样动作，此次加样过程是吸取稀释盘3上对应生化杯中的混合稀释液体，将其加入至离心盘2上已经加入试剂B的反应管中，从而完成一根反应管的所有液体的加样混合。

上述整个加样过程均通过特定的加样机构自动化进行，中间过程不需要认为的加样，操作精准，加样效率高。

另外的，上述加样过程中涉及到的试剂加样机构01、稀释加样机构02以及样本加样机构03结构均相同，只是用于加样的溶液不同而已，它们均包括支撑架7和连接臂8，连接臂8上设有加样组件，支撑架7上还设有用于驱动连接臂8升降的升降驱动组件以及驱动连接臂7水平摆动的转动驱动组件。此结构中的加样组件包括加样针9和泵送器(图中未示出)，泵送器可以是注射泵或者柱塞泵；并且加样针9沿竖向安装在连接臂8的一端；泵送器安装在连接臂8上，用以驱使加样针9的吸取或者释放溶液。在其他的实施例中，该泵送器也可以安装在安装板1上。

本发明结构中，在各个连接臂8上设置有对应的加样调节组件，加样过程中不同加样机构有各自设定的加样范围，保证加样的精度。

更加具体的，如图4所示，上述结构中涉及的升降驱动组件包括第一传送带10以及驱动第一传送带10在竖直方向上运行的第一驱动器11，连接臂8远离加样针9的一端设有升降杆12，升降杆12的下端与第一传送带10连接，支撑架7的上端设有用于供升降杆 12穿过的限位孔。此结构中，第一驱动器11为步进电机，并且步进电机沿横向安装在支撑架7的下端，步进电机的输出轴上连接有第一主动轴21，在支撑架7的上端连接有第一从动轴22，第一传动带10的两端分别配合在第一主动轴21与第一从动轴22的外侧壁上，升降杆12的下端通过固定块23连接在第一传送带10上；从而实现通过步进电机控制连接臂8的上下运动，并且根据步进电机的特性，对于升降杆12的升降高度可以进行基本的控制。

为了进一步的提高控制精度，本实施例中，如图4所示，在支撑架7上端连接有相应的第一光电信号感应器24，在固定块23侧壁上设有与第一光电感应器24对应的第一斩光片25，即，当升降杆12往上运动至设定的高度时，固定块23侧壁上的第一斩光片25配合在第一光电信号感应器24凹槽中，第一光电信号感应器24接收信息后，将信号传递至整个加样系统的主控制器，这时主控制器控制就可以控制第一驱动器11停机，当然，此结构中对于升降杆12的上升高度也可以通过步进电机进行初步的控制的，增加了相应的光电信号控制机构后进一步提升了控制精度。此结构中第一斩光片25位于第一光电感应器24凹槽中的位置为初始位置，同时也是开机复位位置。

再一方面的，转动驱动组件包括第二传送带13和第二驱动器14，第二驱动器14安装在支撑架7上，且第二驱动器14的输出轴上设有第二主动轮15，限位孔内转动设有连接套16，具体的，该连接套16通过相应的轴承与支撑架7进行转动配合；连接套16的上端设有第二从动轮17，且第二从动轮17套设在升降杆12外部；升降杆12的外侧壁上设有沿其轴向延伸的导向槽12.1，连接套16的内侧壁上设有与导向槽12.1相匹配的导向凸起。此结构中，通过连接套16上的导向凸起与升降杆12外侧壁上的导向槽12.1配合，实现升降轴12随着连接套16的转动而转动。

并且此机构中，在支撑架7上还设有用于连接臂5旋转角度的第一信号检测单元。具体的，在连接套16的下端连接有第二斩光片26，在支撑架7上设有与第二斩光片26对应的第二光电信号感应器27，在第二斩光片26上设有多个相应的缺口，并且多个缺口分别与连接臂5左右转动的角度相对应，随着第二驱动器14驱动升降轴12的转动，连接套16 同步转动，从而实现第二斩光片26的转动，通过第二光电信号感应器27感应第二斩光片 26上的缺口位置来实现连接臂5转动角度的控制，即实现了相应的加样针9在吸取溶液工位与释放溶液工位之间来回切换，并且，每一次都能准确转动至相应的工位角度。

再一方面的，如图1所示，在安装板1上还设有洗针机构04，用于对加样后的加样针9进行自动冲洗。具体的，洗针机构04包括洗针槽18，洗针槽18侧壁上设有至少一个喷液管19和负压吸管20，且喷液管19以及负压吸管20的端部均朝着洗针槽18中间位置延伸；洗针槽18的底部设有出水通道。本实施例中，在洗针槽18侧壁上设置三个喷液管19 以及一个负压吸管20，并且三个喷液管19以及一个负压吸管20呈环形设置，在它们中间预留出洗针空间。并且喷液管19与外部的储液罐连接，负压吸管20与外部的负压发生器连接。加样针9完成每一次加样后，运动到洗针槽18中心，通过碰液管19朝着加样针9 输送冲洗液，对加样针9外侧壁进行冲洗，此过程中冲洗液的流速缓慢控制，冲洗完成后，可以通过负压吸管20吸去外壁和针头残留的液体，保证加样针9无残留。另外的，此结构中，出水通道优选的设置在洗针槽18的底部中间位置，即加样针9在冲洗时，冲洗液能够沿着加样针9外侧壁滑落，直接滴落在出水通道位置，更加方便冲洗液的排出。

如图3所示，在安装板1的下端分别设有用于驱动离心盘2、稀释盘3以及样板盘4转动的驱动机构。各个转动盘驱动机构结构相同，均包括驱动电机28和第三传送带29，该驱动电机28优选的为步进电机，其中步进电机的输出轴上连接有第三主动轮(图中未显示)，在安装板1上分别穿设有三根连接轴30，离心盘2、稀释盘3以及样板盘4分别连接在三根连接轴31的上端，各个连接轴30的下端连接有第三从动轮31，第三传动带 29的两端分别套装在第三主动轮、第三从动轮31的外侧壁上。

上述驱动结构中，为了实现各个转盘的旋转角度的精确控制，在安装板1上分别设有用于检测离心盘2、稀释盘3和样本盘4旋转角度的第一信号检测单元；支撑架4上设有用于检测连接臂5旋转角度的第二信号检测单元；第一信号检测单元、第二信号检测单元均与加样系统的主控制器信号连接，主控制器用于控制各个驱动组件的运行。

具体的，如图5所示，在各个转盘连接的连接轴30上同轴安装有相应的锯齿形斩光片32，在安装板1上对应的设有用于检测锯齿形斩光片32上的锯齿形凸起结构的第三光电信号感应器33，即，随着各个转动盘的转动，对应的连接轴30上的锯齿形斩光片32同步转动，每转动一个角度至锯齿形凸起结构位于第三光电信号感应器33的感应凹槽中时，第三光电信号感应器33既能接收信号，并将信号传送至主控制器，通过主控制器控制相应的驱动电机28停止，然后进行后续的溶液加样动作，当一根反应管中加样完成后，主控制器继续控制驱动电机28转动一个角度至下一根反应管加样的位置，不断的依次类推，实现离心盘2上各反应管都完成加样，整个过程控制精确，动作连贯，自动化程度高。

另外的，如图6所示，在位于安装板1下端部分的连接轴30上同轴的套装有复位斩光片34，以及固定在安装板1上的复位光耦35，并且该复位光耦35与主控制器信号连接，在每次开机时或者发生故障报警时，通过复位光耦35与复位斩光片34的检测感应，实现驱动电机28的输出轴位于初始位置，从而保证第三光电信号感应器33能够准确找到对应的锯齿形凸起结构的信号。

以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。