试剂盒混匀加载装置、混匀加载控制方法及样本分析仪

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别地涉及试剂盒混匀加载装置、混匀加载控制方法及样本分析仪。

背景技术

全自动生化分析与免疫分析仪在试验的过程中都需要用到试剂，试剂的种类很多，不同的检验项目用到的试剂可能都不同。在进行化学发光免疫分析时，加入到反应杯中的含有磁珠的试剂需要与待测样本充分反应，因此要求试剂中的磁珠必须均匀地分散且悬浮在缓冲液中，而现有技术试剂磁珠需要在试剂盒插入仪器试剂仓内混匀或者机外单独混匀试剂盒后再插入仪器试剂仓内。

若是在插入试剂仓内混匀的话，试剂盒无法及时使用，耗时长，比如现有技术中，试剂仓每做一个测试旋转一圈，同时带动新加入的试剂盒旋转混匀一次，而新加入的试剂盒要如此混匀上百次才能混匀充分用于测试使用，即新加入的试剂不能立即使用，会经历一个混匀的过程才能使用，这样会浪费时间。例如有些免疫分析仪试剂仓是12s转动一圈，这期间不会为了快速混匀新加入的试剂而暂停测试，试剂盒加载进去后需要混匀120次(即试剂仓转动120圈)才能使用，这样在线加载的试剂盒需要至少等待24分钟才能使用。若是试剂盒在机外混匀后再加载入试剂仓，既需要单独配备混匀装置，又浪费人员时间，并且单独混匀放置试剂盒的方式需要仪器停机或待机，才能放入试剂盒，不能在线添加试剂。并且目前所采用的独立混匀方案没有结合试剂盒的加载过程进行设计，混匀与加载没有联动性，整个过程比较繁琐而且增加操作人员工作量。

因此，针对目前市面上的试剂加载模块没有将试剂盒的加载和试剂磁珠混匀功能相结合，进而存在功能比较单一、效率较低、操作也较繁琐的问题，提出一种试剂盒混匀加载装置、混匀加载控制方法及样本分析仪，在提高试剂混匀、加载效率的同时，还充分考虑到了试剂仓的保温需求。

发明内容

为了解决现有技术中的试剂盒加载模块存在的功能单一、工作效率低的问题，本发明提出了一种试剂盒混匀加载装置、混匀加载控制方法及样本分析仪。

第一方面，本发明提出的一种试剂盒混匀加载装置，包括：

底板，其设置于试剂仓的上方，所述底板设置有直线运动单元，所述底板上还开设有与试剂仓的仓口对应的出入口；以及

混匀组件，其安装于所述直线运动单元，所述混匀组件具有放置槽与驱动单元，所述放置槽用于放置试剂盒，所述驱动单元用于驱动放置于所述放置槽的试剂盒内部的旋转部件来进行混匀；

其中，所述底板上设置有混匀位，所述混匀组件能够随直线运动单元运动至所述混匀位进行混匀，处于所述混匀位的所述混匀组件封堵所述出入口。

在一个实施方式中，所述混匀组件包括安装板，所述安装板安装于所述直线运动单元，所述放置槽与驱动单元均安装在所述安装板上。

在一个实施方式中，所述驱动单元包括混匀驱动电机、与所述混匀驱动电机连接的主动齿轮以及与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述从动齿轮设置于所述放置槽的槽底，所述从动齿轮能够与试剂盒内部的旋转部件的底部卡接。

在一个实施方式中，所述直线运动单元包括直线导轨以及与所述直线导轨的延伸方向一致的传动带机构，所述混匀组件安装于所述直线导轨且其一侧与所述传动带机构的传动带固定连接。

在一个实施方式中，所述混匀组件上设置有用于封堵所述出入口的隔热机构，所述隔热机构包括相对所述混匀组件活动设置的隔热板，所述隔热板上具有磁吸部，所述出入口处设置有能够配合所述磁吸部的磁吸件；

所述隔热板在所述混匀组件处于所述混匀位时对应所述出入口，且所述隔热板能够在所述磁吸件的吸引下，朝靠近所述出入口方向移动以贴合并封堵所述出入口。

在一个实施方式中，所述隔热机构还包括复位单元，所述复位单元包括导向轴与套设在所述导向轴上的弹性件，所述隔热板通过所述导向轴连接所述混匀组件，所述隔热板在移动并封堵所述出入口时通过所述导向轴使所述弹性件形变。

在一个实施方式中，所述导向轴通过直线轴承连接所述混匀组件，所述直线轴承固定于所述混匀组件，所述导向轴与所述直线轴承滑动配合。

在一个实施方式中，所述底板上还设置有混匀磁铁，所述混匀磁铁设置于所述混匀位或设置于在所述直线运动单元的运动方向上与所述混匀位相邻的预混位，所述混匀磁铁用于吸附试剂盒中的磁珠。

在一个实施方式中，还包括：

抓取组件，其设置于所述底板的上方且对应所述出入口，所述抓取组件用于向试剂仓中装入试剂盒或从试剂仓中取出试剂盒。

第二方面，本发明提出的一种应用于上述的试剂盒混匀加载装置的混匀加载控制方法，包括：

使混匀组件处于底板一端的装载位来装载试剂盒；

使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀位，并保持所述混匀组件的隔热机构对所述底板上的出入口的封堵，使混匀组件在所述混匀位混匀第一预设时长；

使混匀组件随直线运动单元运动至对应抓取组件的抓取位，使所述抓取组件从所述混匀组件上取下试剂盒；

使混匀组件随直线运动单元运动至与所述出入口完全错开的让开位，使所述抓取组件将所述试剂盒由所述出入口放入试剂仓。

在一个实施方式中，使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀位之前，还包括：

使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀磁铁所在的预混位，利用所述混匀磁铁吸附所述试剂盒内的磁珠，持续吸附第二预设时长。

在一个实施方式中，使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀位之前，还包括：

使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀磁铁所在的预混位，利用所述混匀磁铁吸附所述试剂盒内的磁珠，并使所述混匀组件在所述磁珠被吸附的状态下在所述预混位混匀第三预设时长。

在一个实施方式中，所述混匀组件采用循环多次混匀的混匀方式，所述混匀组件的旋转件在每次混匀时正转预设圈数并反转预设圈数。

第三方面，本发明提出的一种样本分析仪，其包括上述的试剂盒混匀加载装置，进而具备其所具备的全部技术效果。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

本发明提供的一种试剂盒混匀加载装置、混匀加载控制方法及样本分析仪，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：

本发明的一种试剂盒混匀加载装置、混匀加载控制方法及样本分析仪，基于对混匀组件的结构设计，可以实现试剂盒在加载转移过程以及等待过程中的混匀作业，充分结合加载过程与混匀过程，同一时间实现进行两个过程，不仅缩短了试剂盒在使用前需要的预处理时间，提高了检测效率；而且基于功能结合进行结构的多功能设计，提高了装置整体结构的紧凑性与功能密度，避免多个单独设置的功能单一的模块在设备空间上占用率高的问题；同时在混匀时还可以起到对于试剂仓的保温功能。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了本发明的装置的底板以及混匀组件的装配结构示意图；

图2显示了本发明的装置的混匀组件部分的结构示意图；

图3显示了本发明的装置的整体结构示意图；

图4显示了本发明的装置的混匀组件处于装载位的示意图；

图5显示了本发明的装置的混匀组件处于预混位的示意图；

图6显示了本发明的装置的混匀组件处于混匀位的示意图；

图7显示了本发明的装置的混匀组件处于抓取位的示意图；

图8显示了本发明的装置的混匀组件在试剂盒被抓取后处于让开位的示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

1-底板，11-出入口，111-磁吸件，2-直线运动单元，21-直线导轨，22-传动带机构，3-混匀组件，31-放置槽，32-驱动单元，321-驱动电机2，322-主动齿轮，323-从动齿轮，33-安装板，4-混匀磁铁，5-隔热机构，51-隔热板，511-磁吸部，52-复位单元，521-导向轴，522-弹性件，53-直线轴承，6-抓取组件，7-试剂仓，8-试剂盒。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明的实施例还提供了一种试剂盒在线混匀加载装置，包括：

底板1，其设置于试剂仓7的上方，底板1设置有直线运动单元2，底板1上还开设有与试剂仓7的仓口对应的出入口11；以及

混匀组件3，其安装于直线运动单元2，混匀组件3具有放置槽31与驱动单元32，放置槽31用于放置试剂盒8，驱动单元32用于驱动放置于放置槽31的试剂盒8内部的旋转部件来进行混匀；

其中，底板1上设置有混匀位，混匀组件3能够随直线运动单元2运动至混匀位进行混匀，处于混匀位的混匀组件3封堵出入口11。

具体地，如附图图1与图3所示，本发明的加载装置最基础的功能是将外部的试剂盒8加载转移至试剂仓7中，当然也可以将试剂仓7中的试剂盒8转移至外部。因此，作为本发明的加载装置的结构基础，底板1为承载试剂盒8的进行转移的组件提供移动的空间基础，并且提供针对移动的导向功能以及驱动功能，即设置在底板1的直线运动单元2。此外，考虑到试剂盒8加载转移的移动过程本身就需要耗费一定时间，因此对加载装置的结构进行进一步设计，核心是对承载试剂盒8的进行转移的组件进行改进，使其不但能够转移试剂盒8，而且能够在此过程中对试剂盒8进行混匀。因此，设计出承载试剂盒8进行转运与混匀的混匀组件3，混匀组件3上具有放置试剂盒8的放置槽31，试剂盒8在放置到放置槽31中后，其内部的旋转部件即与混匀组件3上的驱动单元32连接上。

混匀组件3在位于边缘的装载位装载外部的试剂盒8，外部试剂盒8放入放置槽31后，混匀组件3在底板1上的直线运动单元2的驱动下带动试剂盒8至混匀位，混匀组件3在混匀位处通过驱动单元32来对试剂盒8进行混匀，同时等待转移至试剂仓7中。并且，处于混匀位的混匀组件3还一并封堵底板1上的出入口11，对试剂仓7进行保温，并且在平时也可以实现试剂仓7的保温。进一步地，在由装载位至混匀位的移动过程中，也可以根据具体需要启动驱动单元32进行混匀。

所以，基于本实施例对混匀组件3的结构设计，可以实现试剂盒8在加载转移过程以及等待过程中的混匀作业，充分结合加载过程与混匀过程，同一时间实现进行两个过程，不仅缩短了试剂盒8在使用前需要的预处理时间，提高了检测效率；而且基于功能结合进行结构的多功能设计，提高了装置整体结构的紧凑性与功能密度，避免多个单独设置的功能单一的模块在设备空间上占用率高的问题；同时在混匀时还可以起到对于试剂仓7的保温功能。

进一步地，混匀组件3包括安装板33，安装板33安装于直线运动单元2，放置槽31与驱动单元32均安装在安装板33上。

具体地，如附图图1所示，安装板33作为混匀组件3的结构基础，安装放置槽31与驱动单元32，并且其与直线运动单元2直接配合。

进一步地，驱动单元32包括混匀驱动电机321、与混匀驱动电机321连接的主动齿轮322以及与主动齿轮322啮合的从动齿轮323，从动齿轮323设置于放置槽31的槽底，从动齿轮323能够与试剂盒8内部的旋转部件的底部卡接。

具体地，如附图图1所示，驱动单元32主要通过主动齿轮322与从动齿轮323组成的齿轮组来驱动试剂盒8进行混匀，主动齿轮322可以直接设置在混匀驱动电机321的输出端，当然也可以根据具体地结构布局，经中间的传动结构连接混匀驱动电机321，例如本实施例中，主动齿轮322采用传动带连接混匀驱动电机321。

针对从动齿轮323与试剂盒8的配合结构，根据试剂盒8的具体结构以及类型来进行设计。例如，如果试剂盒8内部的旋转部件在试剂盒8的底部具有齿轮，那么就可以针对试剂盒8在放置槽31中的放置位置与从动齿轮323在放置槽31中的位置进行设计，使得试剂盒8底部的齿轮能够在试剂盒8放入放置槽31时与从动齿轮323啮合。如果试剂盒8内部的旋转部件在试剂盒8的底部形成有卡接结构，例如卡槽，那么就可以针对从动齿轮323进行设计，在从动齿轮323顶部的轴心上形成卡接凸起，这样利用卡接凸起与卡槽配合来形成传动。

进一步地，直线运动单元2包括直线导轨21以及与直线导轨21的延伸方向一致的传动带机构22，混匀组件3安装于直线导轨21且其一侧与传动带机构22的传动带固定连接。

具体地，如附图图1所示，本实施例中，直线运动单元2采用直线导轨21与传动带机构22构成，混匀组件3的安装板33一侧与传动带机构22的传动带固定连接。根据具体需求，直线运动单元2也可以采用其他结构，例如直线电机、丝滑块等结构。

进一步地，混匀组件3上设置有用于封堵出入口11的隔热机构5，隔热机构5包括相对混匀组件3活动设置的隔热板51，隔热板51上具有磁吸部511，出入口11处设置有能够配合磁吸部511的磁吸件111；隔热板51在混匀组件3处于混匀位时对应出入口11，且隔热板51能够在磁吸件111的吸引下，朝靠近出入口11方向移动以贴合并封堵出入口11。

具体地，如附图图1与图2所示，混匀组件3安装在底板1上的直线导轨21上，混匀组件3的安装板33以及安装在安装板33下表面上的隔热机构5均高于底板1，为了避免隔热机构5在混匀组件3移动过程中与底板1上的结构产生干涉、阻挡，隔热机构5的隔热板51与底板1之间具有一定间隙。在混匀组件3移动至混匀位时，隔热板51位于底板1上的出入口11的上方且二者之间具有间隙，为了保证保温效果，通过磁吸件111与磁吸部511的相互作用，可以使得隔热板51朝靠近出入口11的方向移动(隔热板51相对安装板33活动设置)并贴合在出入口11上，消除间隙，从而保证保温效果。

进一步地，隔热机构5还包括复位单元52，复位单元52包括导向轴521与套设在导向轴521上的弹性件522，隔热板51通过导向轴521连接混匀组件3，隔热板51在移动并封堵出入口11时通过导向轴521使弹性件522形变。

具体地，如附图图2所示，隔热板51固定连接导向轴521，导向轴521与安装板33活动连接，从而隔热板51通过导向轴521活动的安装在安装板33上。此外，进一步在导向轴521上设置弹性件522(弹簧)，实现隔热板51在移动后的复位。具体为，在隔热板51吸合在出入口11处的状态下压缩弹性件522，而后在混匀组件3的带动下，隔热板51沿与出入口11错开的方向移动，通过混匀组件3的驱动力克服隔热板51与出入口11之间的磁吸力，弹性件522的弹力迫使隔热板51朝靠近安装板33一侧的方向移动，以复位。

优选地，导向轴521通过直线轴承53连接混匀组件3，直线轴承53固定于混匀组件3，导向轴521与直线轴承53滑动配合。直线轴承53用于实现导向轴521与混匀组件3的安装板33之间的相对移动，并可以减小摩擦。

进一步地，底板1上还设置有混匀磁铁4，混匀磁铁4设置于混匀位或设置于在直线运动单元2的运动方向上与混匀位相邻的预混位，混匀磁铁4用于吸附试剂盒8中的磁珠。

具体地，如附图图1所示，底板1上还定义有预混位，预混位与混匀位相邻，预混位处设置有混匀磁铁4，混匀组件3在移动至混匀位之前先在预混位进行预混匀，预混匀的目的在于利用混匀磁铁4吸附试剂盒8中的磁珠，以避免磁珠沉积在试剂盒8的底部，混匀磁铁4的吸力将磁珠吸附到试剂盒8的侧壁附近，远离试剂盒8旋转部分的旋转中心，在旋转混匀时磁珠受到的离心力会更大而更利于磁珠混匀。

当然，混匀磁铁4也可以直接设置在混匀位处，即预混位与混匀位处于同一位置，这样可以缩短混匀组件3的移动路径，也可以缩短试剂仓7的出入口11暴露在外界的时间。但是将预混位与混匀位处于同一位置，一方面需要考虑各个部件之间的布局是否会产生冲突；另一方面需要考虑吸附对于混匀效果的影响，对混匀磁铁4进行进一步控制，磁珠在混匀过程中不能够一直被吸附，否则达不到混匀的效果。所以需要针对混匀磁铁4进行进一步控制，控制混匀磁铁4先对磁珠吸附一段时间(这个过程中可以同时进行预混)，在正式的混匀过程中，控制混匀磁铁4去除对磁珠的吸附。因此，混匀磁铁4需要采用例如电磁铁等可以主动控制磁力的结构，但是这需要配合增加控制部分的构件，一定程度上会增加部分成本。因此是否将混匀磁铁4直接设置在混匀位处，需要根据实际情况进行选择。

进一步地，还包括：抓取组件6，其设置于底板1的上方且对应出入口11，抓取组件6用于向试剂仓7中装入试剂盒8或从试剂仓7中取出试剂盒8。

具体地，如附图图3所示，抓取组件6对应设置在出入口11处，抓取组件6所在的位置为抓取位，在试剂盒8混匀后，混匀组件3带动试剂盒8移动至抓取位并对应抓取组件6，抓取组件6的机械手上下动作来抓取试剂盒8，而后在混匀组件3移动至让开出入口11后，抓取组件6的机械手将试剂盒8放入试剂仓7中。

参考附图图4至图8，沿直线运动单元2的运动方向，本发明的装置的各个工位的位置关系是：以混匀组件3的必要行程范围为基础，装载位与抓取位分别对应位于直线运动单元2的行程起点与行程终点，而预混位、混匀位与让开位对应位于装载位与抓取位之间，三者的具体位置关系可以根据实际情况进行选择。

在本实施例中，装载位、让开位、混匀位、预混位以及抓取位依次分布，混匀组件的运动路径为：首先从装载位运动至预混位，再从预混位退回到混匀位，再从混匀位运动至抓取位，再从抓取位退回到让开位，最后从让开位运动至混匀位，在混匀位处保持对出入口11的封堵；在下一次装载时，再从混匀位退回到装载位进行装载。这样的点位设置形成前进与退后交替进行的运动路径，相比于单一方向的运动路径而言，整个路径在空间上所占的长度缩短，进而各个点位对应的结构部件的布局更加紧凑。

实施例2

本发明的实施例提供了一种应用于上述混匀加载装置的混匀加载控制方法，包括：

步骤S101：如附图图4所示，使混匀组件处于底板一端的装载位来装载试剂盒，试剂盒由外部经人工或者机械手放入混匀组件的放置槽中。

步骤S201：如附图图6所示，使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀位，并保持混匀组件的隔热机构对底板上的出入口的封堵，使混匀组件在混匀位混匀第一预设时长，混匀的过程中，混匀组件的混匀驱动电机采用的是正转X圈、反转X圈并以此循环的混匀方式，根据混匀驱动电机的规格以及第一预设时长的具体时长确定预混次数，第一预设时长对应的循环为Y次。

步骤S301：如附图图7所示，使混匀组件随直线运动单元运动至对应抓取组件的抓取位，使抓取组件从混匀组件上取下试剂盒。

步骤S401：如附图图8所示，使混匀组件随直线运动单元运动至与出入口完全错开的让开位，使抓取组件将试剂盒由出入口放入试剂仓。

优选地，为了提高混匀效果，可以在进行上述步骤S201之前，先进行以下步骤S200a或步骤S200b：

步骤S200a：如附图图5所示，使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀磁铁所在的预混位，利用混匀磁铁吸附试剂盒内的磁珠，持续吸附第二预设时长。

具体地，使混匀磁铁对试剂盒内的磁珠持续吸附第二预设时长(仅吸附)，这样可以将原本可能沉积在试剂盒底部的磁珠通过磁性吸附到试剂盒的上部区域，可以提高后续在步骤S201中的混匀效果。

步骤S200b：使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀磁铁所在的预混位，利用混匀磁铁吸附试剂盒内的磁珠，并使混匀组件在磁珠被吸附的状态下在预混位混匀第三预设时长。

具体地，使装载试剂盒后的混匀组件随直线运动单元运动至混匀磁铁所在的预混位，利用混匀磁铁吸附试剂盒内的磁珠，等待一定时长的吸附过程后，使混匀组件在预混位混匀第三预设时长，预混位的混匀过程中，混匀组件的混匀驱动电机采用的是正转N圈、反转N圈并以此循环的混匀方式，根据混匀驱动电机的规格以及第三预设时长的具体时长确定循环次数，第三预设时长对应的循环为M次，M小于Y。当然也可以采用预设循环次数代替预设时长，来判断是否达到混匀条件，这就需要增加计数器。

需要说明的时，吸附过程的时长需要酌情设定，太短则达不到吸附的效果，太长则可能导致磁珠与盒壁的吸附力过强，后面进行混匀后还是会有磁珠吸附在盒壁上的情况，本实施例中吸附时长为比较适中的10s。

以上是试剂盒经混匀后向试剂仓中进行加载的过程，从试剂仓中取出试剂盒的过程与上述过程相反且不进行混匀过程。

实施例3

本发明的实施例提供了一种样本分析仪，其包括上述的试剂盒在线混匀加载装置，进而具备其所具备的全部技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。