一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

基于实现多通道和自动化检测的干式荧光免疫分析仪的制作方法

2022-03-23 04:01:38 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及免疫分析仪技术领域,具体是一种基于实现多通道和自动化检测的干式荧光免疫分析仪。


背景技术:

2.近年来,由于人体因环境等因素的影响,感染性疾病的新发,突发不断威胁人类健康,非典型肺炎、中东呼吸综合征、流感、埃博拉、寨卡病毒、黄热病、裂谷热等传染性疾病的传播,成为全球公共卫生问题。随着城市化的发展、全球贸易往来的增加,环境改变加剧自然疫源性传染病的传播风险,感染性疾病的预防控制刻不容缓。因此,开展传染病的即时快速检测,对于感染性疾病的防控工作具有重大意义。
3.同时对人体血液样本进行快速检测,可有效、快速的检测出人体已经病发或潜在的疾病,作为有效治疗和前期预防病症同样具有重大意义。
4.早期免疫产品为定性产品,免疫项目为研究对象,采用胶体金的方式。胶体金的产品为这个阶段的明星产品。以抗原抗体的结合原理,理论上可以标记几乎所有的蛋白分子,缺点是灵敏度低,精确度低,只能判断阴性和阳性;技术提升之后采用彩色微球标记,彩色微球标记与胶体金相比,灵敏度相比之前有所提高,检测结果可重复性强,可是灵敏度有限;随着技术的发展,荧光微球标记技术得到应用,荧光微球标记发光强而稳定,有较高的生物相容性且基本不受外界环境变化的影响,可以实现定量检测,但对产品工艺要求较高,难度提升。
5.poct产品具有操作简便、便携、智能化等优点,近年来作为体外诊断技术发展迅速,被应用在多个学科的检测项目中。它的快速获取检测结果,方便病人,减少病人确诊的时间。同时poct产品有连续使用监控病情的作用,比如心脏病患者,可以通过间隔时间的检测迅速了解并控制病情。
6.现有设备的需要大量繁琐的人工步骤,造成操作繁琐,无法实现自动化,同时检测通道单一。


技术实现要素:

7.本发明的目的在于克服上述背景技术中提出的问题,提供了一种基于实现多通道和自动化检测的干式荧光免疫分析仪,该分析仪采用生物医学技术、层析技术通过对色谱、光谱、生物传感器信息进行分析处理,应用于免疫和快速检测,实现多通道和自动化检测,提高其现场适用性,呈现出自动化和简单化的优势。
8.本发明的目的主要通过以下技术方案实现:基于实现多通道和自动化检测的干式荧光免疫分析仪,包括机架,所述机架上设置有样本模块、摇匀模块、吸头模块、拔帽模块、加样模块、孵育模块、运输模块以及试剂卡盒模块,且运输模块同时与试剂卡盒模块和孵育模块连接,加样模块位于运输模块移动轨迹上方且加样模块和吸头模块连接,拔帽模块和摇匀模块连接,样本模块和拔帽模块以及
摇匀模块连接。
9.荧光免疫技术(fluorescenceimmuno technique )又称荧光抗体技术,是标记免疫技术中发展最早的一种,它是在免疫学、生物化学和显微镜技术的基础上建立起来的一项技术,干式免疫荧光分析仪:滴加在膜一端的样品溶液受膜的毛细管作用(基于层析作用的横流(lateral flow))向另一端移动,移动过程中被分析物与固定在膜上某一区域的受体(抗原或者抗体)结合而被固相化,无关物质则越过该区域而被分离,然后通过标记物检测(定性、半定量和定量)来判定试验结果,荧光免疫分析仪主要适应于各类医疗机构进行血液生物化学分析和检验,如激素类、感染类临床项目的检验。
10.现有的荧光免疫分析仪需要大量繁琐的人工步骤进行辅助检测。为了解决这个问题,本方案通过在机架上设置样本模块、摇匀模块、吸头模块、拔帽模块、加样模块、孵育模块、运输模块以及试剂卡盒模块,本方案将其按照需要进行位置布置以及连接,使得其满足使用需要,采用生物医学技术、层析技术通过对色谱、光谱、生物传感器信息进行分析处理,应用于免疫和快速检测,实现多通道和自动化检测,提高其现场适用性,呈现出自动化和简单化的优势。采用荧光微球标记然结合光学信息技术,使产品快速检测和反应更具有可控性,检测灵敏度和精密度也有较大提升,是未来的技术发展方向之一。
11.进一步地,样本模块包括样本架底板,样本架底板和机架固定,样本架底板上设置有样本架,样本架位于拔帽模块和摇匀模块下方且与其活动连接;在样本架底板下方设置有驱动机构一,驱动机构一连接有进样拨叉,进样拨叉和样本架连接,在驱动机构一作用下样本架和进样拨叉能够相对样本架底板进行水平移动;所述样本架底板外部设置有横向底板,横向底板上安装有驱动机构二和扫描仪,样本架在驱动机构一作用下移动后能够与驱动机构二连接,在驱动机构二作用下相对样本架底板进行水平移动并经过扫描仪工位;所述样本架底板下方设置有驱动机构三,驱动机构三连接有出样拨叉,出样拨叉在样本架随着驱动机构二移动后能够连接,在驱动机构三作用下样本架能够相对样本架底板进行水平移动。本方案通过将进样和出样进行分区,实现简单循环以提高单次放入样本的数量,提升配套仪器效率。可实现自动移动样本架和实现自动读取样本信息。
12.进一步地,摇匀模块包括支撑机构,支撑机构和机架固定,在支撑机构上设置有摇匀主体和驱动机构四,驱动机构四和支撑机构固定,摇匀主体同时和驱动机构四与支撑机构连接,且摇匀主体在驱动机构四带动下能够绕着支撑机构的连接处转动,样本架和拔帽模块与摇匀主体活动连接;所述摇匀主体下方设置有夹紧机构和驱动机构五,且夹紧机构在驱动机构五带动下能够相对支撑机构移动实现夹紧或松开动作,夹紧机构包括摇匀夹座、压块和直线导轨五,且摇匀夹座和直线导轨五连接,直线导轨五固定在支撑机构上,压块和摇匀夹座固定,压块和摇匀主体之间弹性连接,摇匀夹座能够沿着直线导轨五移动,摇匀夹座和驱动机构五连接,所述驱动机构五连接有夹紧安装板,夹紧安装板上设置有滚轮,夹紧安装板在驱动机构五作用下直线移动使得滚轮进入压块和摇匀夹座之间后与摇匀夹座接触。现有大多数体外诊断分析仪对样本试管的搅拌混匀还是采用人工手动完成,人工工作量大。或是单独设备摇匀处理,单独设备摇匀处理后还需要人工移入仪器内部进行检测,增加了人工工作量及等待时间,无法满足当今对设备高效运行及自动化的需求。同时现有体外诊断分析仪对样本试管的搅拌混匀若是采用单独设备摇匀处理的,则会额外增加设备成本。为了解决上述问题,本方案通过上述结构,驱动机构四带动摇匀主体进行转动,摇
匀主体根据需要可以进行多支试管安装,驱动机构五带动夹紧机构移动实现对样本试管夹紧或松开动作,可同时实现多支试管夹紧和摇匀且结构紧凑,能自动完成试管的夹紧和松开,并可模拟人工操作实现样本90度旋转混匀,全流程自动完成,精准且高效。
13.进一步地,拔帽模块包括横板连架,横板连架和机架固定,在横板连架上安装有移动机构和若干个夹爪,夹爪均与移动机构连接且在移动机构带动下能够相对横板连架移动,夹爪和摇匀主体以及样本架活动连接;所述横板连架上设置有夹紧机构,夹紧机构均与夹爪连接且在夹紧机构作用下夹爪实现夹紧或松弛;所述横板连架上设置有旋转机构,旋转机构均与夹爪连接且在旋转机构作用下夹爪实现绕自身轴线转动。现有大多数的仪器对试剂样本的提取处理基本都是采用人工手动完成,人工操作繁琐,且易产生二次污染,而且对样本试管一次性的提取检测,这种提取效率低,劳动强度大,同时一次性提取检测容易产生检测异常导致需要重新提供试剂样本的麻烦。也有部分厂家开始尝试用自动拔帽功能,目前市面上具有自动拔帽功能的体外诊断分析仪功能单一,同时结构复杂,同时试剂样本不能进行多次提取检测,依然只能一次性的提取检测,因此一款能提供同时进行多人份不同项目检测又能对试剂样本进行多次拔帽取样和盖帽保存的装置能在一台仪器内实现此功能,就显得十分必要。而本方案则是一种可同时实现多支试管旋转拔帽和盖帽且结构紧凑的装置,能自动检测试管帽子的有无,完成试管的拔帽和盖帽,全流程自动完成精准及高效的装置,通过将夹爪均与移动机构连接且在移动机构带动下能够相对横板连架移动,夹紧机构均与夹爪连接且在夹紧机构作用下夹爪实现夹紧或松弛,旋转机构均与夹爪连接且在旋转机构作用下夹爪实现绕自身轴线转动,通过上述结构,能够同时实现多支试管旋转拔帽和盖帽,同时还能自动检测试管帽子的有无,完成试管的拔帽和盖帽,精准且高效。
14.进一步地,吸头模块包括吸头盒安装板,吸头盒安装板与机架固定,吸头盒安装板上设置有吸头盒,吸头盒安装板上设置有驱动机构六,驱动机构六和吸头盒连接,且在驱动机构六作用下吸头盒能够相对吸头盒安装板移动,吸头盒移动过程中和加样模块连接;所述吸头盒安装板上设置有驱动机构七,驱动机构七连接有戳破头,戳破头在驱动机构七作用下竖直移动。通过这种结构,实现自动化吸头移动到对应位置,并且戳破头实现对试剂卡条覆膜的破膜,整个过程自动化进行,减少人为操作。
15.进一步地,加样模块包括加样立柱,加样立柱和机架固定,加样立柱之间设置有加样横板一,且加样横板一和加样立柱固定,加样横板一之间设置有加样横板二,加样横板二能够沿着加样横板一移动,加样横板二上设置有排枪,且排枪能够沿着加样横板二移动,同时排枪能够进行竖直方向移动并且插入吸头盒或摇匀主体或样本架中。由于整个加样过程会涉及到多点,所以需要多向移动,现有的化学发光免疫分析仪加样过程移动复杂,而且很难移动到位,无法完成后续吸头自动添加和退除、样本加样和样本排样等功能,本方案通过加样横板进行水平移动,排枪进行水平和竖直移动,能够运动到结构内各预设位置,实现吸头自动添加和退除、样本加样和样本排样等功能。
16.进一步地,孵育模块包括孵育数据采集机构和废卡条剔除机构,运输模块能够相对孵育数据采集机构和废卡条剔除机构移动,且运输模块能够与孵育数据采集机构和废卡条剔除机构活动连接,孵育数据采集机构上设置有加热板和温度传感器,且温度传感器与加热板连接。目前的化学发光免疫分析仪中实现孵育时并没有单独考虑孵育工序,都是将孵育组件和运输组件固定在一起,这种结构下就导致孵育仓位较少,影响仪器测试效率,同
时对于试剂卡条的添加和移除都是手动完成,整个过程操作繁琐,效率低下,本方案则是通过设置孵育数据采集机构和废卡条剔除机构,再结合运输模块,将三个部件独立运行,互不干涉,根据工序需要进行配合工作,实现独立的孵育组件设置,从而增加了孵育仓位,仪器测试效率更高。而且整个试剂卡条的添加和移除都是自动完成,实现试剂发光数据的自动采集以及废弃卡条的自动剔除;通过孵育隔板,实现卡条的自动固定和定位,操作过程简便,提高了工作效率。还实现加温和温度控制,孵育的结果更加准确。
17.进一步地,试剂卡盒模块包括卡盒器,在卡盒器上安装有扫描装置,且扫描装置能够相对卡盒器移动;所述卡盒器外部设置有钩卡机构,钩卡机构能够相对卡盒器移动且能够插入到卡盒器中。本方案设计的试剂卡盒模块,其可同时放入多种不同项目试剂卡盒且一个试剂卡盒可装载多个单人份试剂卡条,同时配置有试剂卡盒到位检测也可对试剂卡盒实时状态进行检测,而且扫描仪可自动读取试剂卡盒信息。再辅以钩卡装置,可实现试剂卡条的自动钩取。以提高单次放入试剂卡条的数量。提升配套仪器效率。
18.进一步地,运输机构包括运输板一,运输板一和驱动机构八连接且能够在驱动机构八作用下水平移动,运输板一上设置有驱动机构十七和运输板二,且驱动机构十七和运输板二连接,运输板二在驱动机构十七作用下相对运输板一水平移动;所述运输板二上设置有运输拨叉和驱动机构九,驱动机构九安装在运输板二上,运输拨叉和驱动机构九连接,且运输拨叉在驱动机构九作用下能够进行竖直运动且和钩卡机构连接。
19.综上,本发明与现有技术相比具有以下有益效果:(1)本发明可实现样本自动进出及读取样本信息;(2)本发明可实现样本管自动搬运、拔帽及合帽;(3)本发明可实现样本自动摇匀;(4)本发明可实现吸头自动添加、退除及状态检测;(5)本发明可实现同时多样本测试;(6)本发明可实现样本自动稀释及混匀;(7)本发明可实现试剂卡条自动拾取及转运;(8)本发明可实现移动及动态采光;(9)本发明可实现加样液面检测;(10)本发明采用模块化设计,整机集成更加快速灵活。
附图说明
20.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,构成本技术的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:图1为本发明的整体结构示意图。
21.图2为样本模块的结构示意图。
22.图3为摇匀模块的结构示意图。
23.图4为吸头模块的结构示意图。
24.图5为拔帽模块的结构示意图。
25.图6为加样模块的结构示意图。
26.图7为孵育模块的结构示意图。
27.图8为控制模块的结构示意图。
28.图9为运输模块的结构示意图。
29.图10为试剂卡盒模块的结构示意图。
30.图11为试剂卡盒模块另一方向的结构示意图。
31.附图中的附图标记所对应的名称为:1-样本模块,2-摇匀模块,3-吸头模块,4-拔帽模块,5-加样模块,6-控制模块,7-孵育模块,8-运输模块,9-试剂卡盒模块,10-驱动机构一,11-传感器一,12-同步带轮及同步带一,13-扫描仪,14-急诊位,15-驱动机构二,16-驱动机构一,17-样本架限位板,18-安装板一,19-进样拨叉,20-同步带轮及同步带二,21-光耦一,22-立柱一,23-导轨三,24-同步带轮及同步带三,25-驱动机构四,26-摇匀安装板,27-摇匀主体,28-摇匀立柱,29-滚轮,30-夹紧安装板,31-驱动机构五,32-限位块,33-吸头盒安装板,34-直线导轨八,35-齿条,36-驱动机构六,37-限位板,38-驱动机构七,39-直线导轨九,40-四棱刀安装板,41-四棱刀,42-立柱二,43-吸头盒放置板,44-吸头盒套装,45-夹爪,46-移动支架,47-夹紧支架,48-驱动机构十一,49-驱动机构十,50-横板连架,51-直线导轨七,52-同步带轮及同步带四,53-驱动机构十二,54-传感器二,55-加样横板一,56-排枪安装板,57-驱动机构十二,58-导轨十,59-排枪,60-同步带轮及同步带五,61-导轨十一,62-驱动机构十三,63-电缆保护拖链一,64-加样立柱,65-废卡挡板,66-吸头退除支架,67-同步带轮及同步带六,68-驱动机构十六,69-驱动机构十五,70-电缆保护拖链二,71-导轨十二,72-孵育码尺,73-同步带轮及同步带七,74-光耦二,75-驱动机构十四,76-孵育立柱,77-孵育底板,78-光学模块,79-推卡底板,80-推卡拨叉,81-主控板二,82-安装板三,83-驱动板一,84-驱动板二,85-驱动板三,86-开关电源,87-同步带轮及同步带八,88-电缆保护拖链三,89-传感器三,90-驱动机构十七,91-驱动机构八,92-光耦三,93-导轨十四,94-驱动电机十九,95-运输拨叉,96-码齿,97-导轨十五,98-试剂卡盒立柱,99-试剂卡盒底板,100-试剂卡盒,101-驱动机构十九,102-导轨十七,103-钩卡码齿,104-电缆保护拖链四,105-驱动机构二十一,106-驱动机构二十,107-钩卡底板,108-同步带轮及同步带九,109-后板,110-同步带轮及同步带十,111-驱动机构十八,112-检测板,113-盖板,114-侧板,115-扫描装置,116-导轨十六,117-钩卡横板,118-同步带轮及同步带十一,119-钩卡拨叉,120-样本管。
具体实施方式
32.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。
33.实施例1:如图1所示,本实施例包括机架,所述机架上设置有样本模块1、摇匀模块2、吸头模块3、拔帽模块4、加样模块5、控制模块6、孵育模块7、运输模块8以及试剂卡盒模块9,且运输模块8同时与试剂卡盒模块9和孵育模块7连接,加样模块5位于运输模块8移动轨迹上方且加样模块5和吸头模块3连接,拔帽模块4和摇匀模块2连接,样本模块1和拔帽模块4以及摇匀模块2连接,样本模块1、摇匀模块2、吸头模块3、拔帽模块4、加样模块5、孵育模块7、运输模块8以及试剂卡盒模块9均与控制模块6连接,将其按照需要进行位置布置以及连接后,使
得其满足使用需要,采用生物医学技术、层析技术通过对色谱、光谱、生物传感器信息进行分析处理,应用于免疫和快速检测,实现多通道和自动化检测,提高其现场适用性,呈现出自动化和简单化的优势。
34.实施例2:如图2所示,本实施例的样本模块1包括样本架底板,样本架底板下方设置有安装板一18,安装板一18和样本架底板之间通过立柱一22进行支撑形成底部足够的安装空间,样本架底板和机架固定,样本架底板上设置有样本架,样本架位于拔帽模块和摇匀模块下方且与其活动连接,根据样本架的不同工序分别命名为待测样本架、测试样本架和已测样本架,样本架底板下方设置有驱动机构一16和同步带轮及同步带二20,同步带和进样拨叉19连接,进样拨叉19位于样本架底板上开设的对应滑道中,进样拨叉19能够沿着滑道移动。进样拨叉19连接有导轨一,且进样拨叉19能够沿着导轨一移动。进样拨叉19极限位置设置有光耦一21,用于限定其运动距离。通过驱动机构一16带动同步带移动,从而使得进样拨叉19在滑道中移动,从而推动待测样本架在样本架底板上水平移动。
35.在样本架底板外部设置有横向底板,横向底板上安装有驱动机构二15、同步带轮及同步带一12和扫描仪13,同步带上连接有横向拨叉,当待测样本架在驱动机构一16作用下移动到极限位置时,和驱动机构二15连接的同步带上的横向拨叉恰好和测样本架扣合,使得其成为测试样本架,横向底板上安装有导轨二,样本架与驱动机构二15连接后同时与导轨二连接,且能够沿着导轨二移动。通过驱动机构二15作用下带动测试样本架相对样本架底板进行水平移动并经过扫描仪工位进行条码信息读取。
36.样本架底板下方设置有驱动机构一10和同步带轮及同步带三24,而且驱动机构一10连接有出样拨叉,出样拨叉位于样本架底板上开设的对应滑道中,出样拨叉能够沿着滑道移动。出样拨叉连接有导轨三23,且出样拨叉能够沿着导轨三23移动。当扫描完成后移动到预设位置,出样拨叉勾住测试样本架,在驱动机构一10作用下样本架能够相对样本架底板进行水平移动,同时解除和驱动机构二15中同步带的连接关系,随着移动测试样本架成为已测样本架,样本架底板上设置有样本架限位板17,作为移动的极限位置和导向,还在样本架底板上设置有传感器一11,作为移动位置检测。还在样本架底板预留有急诊位14,进一步提升配套整机的应用场景。
37.通过将样本架在驱动机构三16的作用下的移动方向和样本架在驱动机构一10的作用下的移动方向设定为平行,样本架在驱动机构二15的作用下的移动方向和样本架在驱动机构三16的作用下的移动方向设定为垂直。最终实现样本架的循环。
38.工作原理:将待测样本放入样本架底板右侧的待测样本架中,样本架放入时需注意底部缺口须与样本架限位块板17对齐(防呆功能),驱动机构三16与同步带轮及同步带二20和进样拨叉一同动作将样本架移动到预设位置,并设置有传感器一11对其状态进行检测;驱动机构二15与同步带轮及同步带一12一同动作将样本架移动到预设位置由扫描仪13进行条码信息读取;对样本进行处理后驱动机构一10与同步带轮及同步带三24和出样拨叉一同动作将样本架移动到预设位置,并通过传感器一11对其状态进行检测;并在样本装置中设置有急诊位14,以增加配套仪器的应用环境。本方案可实现自动移动样本架;可实现自动读取样本信息;可实现样本架到位检测;可实现急诊样本独立放置;可实现同时放入多组样本架;可
实现样本架放置方向限位。
39.实施例3:如图3所示,摇匀模块2包括支撑机构,支撑机构主要是由摇匀安装板26和摇匀立柱28构成,其中摇匀立柱28为两块且竖向设置,摇匀安装板26同时和两块摇匀立柱28固定。在支撑机构上设置有摇匀主体27和驱动机构四25,驱动机构四25采用步进电机作为摇匀驱动机构。在摇匀主体27上设置有用于安装样本试管的通孔,在摇匀主体25顶面安装有摇匀盖板,摇匀盖板露出通孔,摇匀盖板上设置有样本架适配器,每个样本架适配器设置在通孔口出,通过摇匀盖板和样本架适配器对通孔中的样本试管固定,摇匀过程不需要对试管夹紧,通过样本架适配器进行初步适配固定即可,通孔的数量根据具体样本试管数量而定,本实施例优选采用5个通孔。本方案摇匀主体27多孔设计,能够分别装入多人份不同项目试剂进行混匀,提高工作效率。
40.驱动机构四25通过摇匀电机支架和摇匀安装板26或摇匀立柱28固定,摇匀电机支架中设置有深沟球轴承,在摇匀电机支架和摇匀主体27之间设置有摇匀电机轴套,摇匀电机轴套和摇匀主体27连接,驱动机构四安装在摇匀电机支架上,其输出端穿过深沟球轴承和摇匀电机轴套连接,用于将驱动机构四25的转动及时传递到摇匀主体27上,而摇匀主体27的另一端通过无油衬套和旋转转轴与摇匀主体27连接,这样既满足了摇匀主体27的转动,也实现了支撑。通过这种结构设计,驱动机构四25转动,能够带动摇匀主体27绕着其自身轴线转动,根据实际转动角度需要,最大转动角度为90
°
即可,此时样本试管水平已经能够实现摇匀。在摇匀安装板26的侧壁上设置有摇匀复位光耦,当摇匀主体27转动为90
°
时,摇匀主体27恰好与摇匀复位光耦接触,驱动机构四收到信号反转。
41.在摇匀主体27下方设置有夹紧机构和驱动机构五31,驱动机构五31优选采用丝杆电机作为夹紧电机,便于装置整体结构的紧凑和功能实现。夹紧机构包括摇匀夹座、压块和直线导轨五,压块和摇匀夹座底部固定,且摇匀夹座和直线导轨五连接,摇匀夹座能够沿着直线导轨五移动,直线导轨五固定在摇匀主体27上,压块和摇匀夹座之间设置有压紧弹簧,压紧弹簧同时与压块和摇匀夹座连接,工作时样本试管底部位于压块和摇匀夹座之间。夹紧安装板30上设置有滚轮29,夹紧安装板30在驱动机构五作用下直线移动使得滚轮29进入压块和摇匀夹座之间后与摇匀夹座接触。滚轮29采用多组,为了便于滚轮29能够进入到压块和摇匀夹座之间,所以将摇匀夹座和滚轮29接触的面设计为斜面,压块和摇匀夹座相对靠近的面形成一个开口,这样便于滚轮能够较容易挤进去,松开功能能够快速实现。多点同时进入受力,使得动作能够同时实现,所有样本试管的松开能够同步进行。
42.驱动机构五31和夹紧安装板30采用丝杠螺母副连接,将驱动机构五的转动变为夹紧安装板30的直线移动。在摇匀安装板26上设置有限位导轨,夹紧安装板30上固定有滑套,滑套套在限位导轨上,夹紧安装板30能够沿着限位导轨移动,从而限定移动轨迹。
43.还在驱动机构五31的安装座上设置有夹紧复位光耦,夹紧复位光耦位于夹紧安装板30下方。通过夹紧复位光耦来限定移动夹紧安装板30移动距离,在其移动到最下方时与夹紧复位光耦接触,驱动机构五31停止转动或者反向转动。夹紧安装板30还设置有限位块32限定位置。
44.通过样本架适配器和摇匀盖板同时将5个样本试管固定在摇匀主体27内,摇匀过程则是:通过装配在摇匀电机支架上的摇匀步进电机通过深沟球轴承、无油衬套、旋转转轴
和摇匀电机轴套的连接将旋转动力传送到摇匀主体27,将摇匀主体27转动即实现样本试管的90度旋转运动,从而实现对样本试管内试剂的搅拌混匀。夹紧和松开过程则是:通过夹紧丝杆电机带动夹紧安装板30向上直线运动,使得滚轮29进入摇匀夹座和压块之间,压块固定不动,摇匀夹座受到挤压后沿着直线导轨五进行运动,减小摇匀夹座和压块之间间隙,对样本试管夹紧;夹紧丝杆电机反向转动带动夹紧安装板30向下直线运动,滚轮29从摇匀夹座和压块之间逐渐退出,通过压紧弹簧的弹力,将摇匀夹座和压块逐渐弹开,摇匀夹座在压紧弹簧弹力作用下沿着直线导轨五进行运动,最终将样本试管松开。本发明摇匀和夹紧松开经过一体化整合,结构紧凑,操作可靠,可同时对多组样本试管进行模拟人工操作摇匀检测,既满足多人份样本检测需求又能实现高效运行及自动化的需求。
45.实施例4:如图4所示,吸头模块3包括吸头盒安装板33,吸头盒安装板33通过立柱二42与机架固定,吸头盒安装板33上设置有吸头盒放置板43,吸头盒套装44为整体位于吸头盒放置板43上,吸头盒安装板33上设置有驱动机构六36,驱动机构六36的输出端套有齿轮,齿轮和齿条35啮合,齿条35和吸头盒放置板43连接,且在驱动机构六36作用下齿条35移动拉动吸头盒放置板43上的吸头盒套装44移动,吸头盒套装44移动过程中和加样模块连接,还在吸头盒安装板33上设置有直线导轨八34,吸头盒放置板43和直线导轨八34连接并且能够沿着直线导轨八34移动,直线导轨八34的端头安装有限位板37;在吸头盒安装板33上设置有戳破安装板,驱动机构七38固定在戳破安装板上,驱动机构七38连接有四棱刀安装板40,四棱刀安装板40和戳破安装板通过直线导轨九39连接,四棱刀安装板40上安装有四棱刀41作为戳破头,在驱动机构七38作用下四棱刀41进行竖直方向移动。吸头盒套装44放置在吸头盒放置板43上,可以通过齿轮及驱动机构六36及齿条35和直线导轨八34实现吸头盒的运动;四棱刀41安装在四棱刀安装板40上,可由驱动机构七38和直线导轨九39带动实现垂直方向的运动,实现对试剂卡条覆膜的破膜。
46.实施例5:如图5所示,拔帽模块4包括横板连架50,横板连架50为板材,横板连架0和机架固定,在横板连架50上安装有驱动机构十49作为移动机构的动力机构,将驱动机构十49和移动支架46连接,驱动机构十49优选采用丝杆电机,驱动机构十49和移动支架46通过丝杠螺母副结构连接,通过驱动机构十49转动带动移动支架46直线运动。移动支架46也安装在横板连架上,和横板连架采用活动连接,移动支架46呈l型结构,通过在横板连架6上设置有直线导轨六,直线导轨六和横板连架固定,直线导轨六的轴线方向和移动支架46移动方向相同。移动支架46通过滑槽和直线导轨六连接且能够沿着直线导轨六轴线方向移动。
47.在移动支架46上设置夹紧机构,夹紧机构包括相互连接的夹紧支架47和驱动机构十一48,驱动机构十一48也采用丝杆电机,其与夹紧支架47也通过丝杠螺母副结构连接,通过驱动机构十一48带动夹紧支架47直线运动。夹紧支架47安装在移动支架46上,和移动支架46采用活动连接,在移动支架46上设置有直线导轨七51,直线导轨七51和移动支架46固定,直线导轨七51和夹紧支架47移动方向相同。夹紧支架47通过滑槽和直线导轨七51连接且能够沿着直线导轨七51轴线方向移动。
48.在夹紧支架47上安装有拔帽转轴,在夹紧支架47上安装有深沟球轴承一,拔帽转轴顶端穿过深沟球轴承一中并与深沟球轴承一连接,实现拔帽转轴和夹紧支架47固定。
49.而旋转机构包括驱动机构十二53和传输机构,传输机构是同步带轮及同步带四52构成,驱动机构十二53采用步进电机,将驱动机构十二53、同步带轮及同步带四52均安装在移动支架46上,驱动机构十二53的输出端和传输机构中的主动轮连接,传输机构中的从动轮连接有夹爪支架,夹爪支架位于移动支架46下方,夹爪支架上安装有若干个夹爪45,拔帽转轴穿过传输机构中的从动轮后与对应的夹爪45连接,不影响旋转和夹紧动作,互不干涉。夹爪45上均安装有夹爪垫,夹爪处设置有传感器二54来检测样本试管处其帽子的有无,本方案优选5组夹爪45,同时实现对5组样本试管的拔帽或盖帽动作,夹爪45为开口结构,样本试管端部位于开口中,通过拔帽转轴移动,实现开口尺寸变化,拔帽转轴随着夹紧支架47移动时带动夹爪45实现夹紧或松弛。从动轮通过深沟球轴承二和移动支架46连接,实现对夹爪支架的旋转控制。
50.为了便于控制,还设置有驱动板,将驱动板通过横板安装在移动支架46顶部,横板和移动支架46顶部固定。驱动板连接有拖链,驱动板同时与驱动机构十49、驱动机构十一48和驱动机构十二53连接。正好驱动机构十49和横板形成丝杆螺母副连接,这样结构上更加合理。
51.现有技术效率低且人工操作繁琐,大多数体外诊断分析仪对样本试管的拔帽提取和盖帽保存还是采用人工手动完成,人工工作量大。或是只采用了拔帽提取功能,试剂样本不能进行多次提取检测。无法满足当今对设备兼容性、高效运行及自动化的需求。而且设备智能化程度不高,现有体外诊断分析仪对样本试管的帽子有无普遍缺乏检测,若是有未拔帽的试管样品极易导致设备出现异常,本方案则是将样本试管的拔帽盖帽经过一体化整合,可同时对多组样本试管进行拔帽盖帽处理,结构紧凑,操作可靠高效,可同时对多组样本试管检测其帽子的有无,程序上实现闭环控制,避免设备出现异常,实现设备高效运行及自动化的需求,而且结构紧凑,在结构上组合后,缩短中间等待时间,提高工作效率。
52.本方案工作原理如下:(1)拔帽过程:通过驱动机构十49带动5个夹爪45同时在z向移动至样本管120拔帽位置,然后驱动机构十一48动作,带动夹紧支架47和拔帽转轴一起向上直线运动,使5个夹爪45一起进行收紧动作,实现对5个样本管120帽子的夹紧,然后驱动机构十二53工作带动同步带和夹爪支架使5个夹爪45进行旋转运动,同时驱动机构十49工作带动夹爪45向上移动,实现对5个样本管120的拔帽动作;(2)盖帽过程:继上面拔帽完成后,可通过驱动机构十49工作带动5个夹爪45向下移动,同时驱动机构十二53工作带动同步带和夹爪支架使5个夹爪45进行旋转运动,直到夹爪45移动到盖帽位置,当试管帽子进入样本管120后,驱动机构十一48同步动作,带动夹紧支架47和拔帽转轴一起向下直线运动,使5个夹爪45进行张开动作,实现对5个样本管120帽子的盖帽。
53.实施例6:如图6所示,加样模块包括加样立柱64,加样立柱64和机架固定,加样立柱64成四方体结构。加样立柱64之间设置有加样横板一55,且加样横板一55分别固定在对应的加样立柱64上,在加样横板一55上安装有驱动机构十三62,加样横板一55之间设置有加样横板二作为排枪安装板56,排枪安装板56安装在加样横板一55上且通过同步带轮及同步带五60与驱动机构十三62连接,并且在驱动机构十三62作用下沿着加样横板一55移动。线缆保护
拖链一63和驱动机构十三62连接,在加样横板一55上安装有导轨十58,排枪安装板56与导轨十58连接且能够沿着导轨十58进行移动。加样横板一55上安装有同步带轮及同步带五60,其主动轮和驱动机构十三62连接,同步带轮的主动轮和从动轮上安装有同步带,从动轮有多个,这样能够实现将同步带连接,并且同步带一部分是位于加样横板一55上,排枪安装板56与同步带位于加样横板一55上的部分连接,驱动机构十三62通过带动同步带移动使得排枪安装板56沿着导轨十58在加样横板一55上移动。在排枪安装板56上设置有排枪59,同时排枪59能够进行竖直方向移动并且插入吸头盒或摇匀主体或样本架中。
54.排枪安装板56上安装有驱动机构十二57,排枪安装板56上安装有同步带轮和同步带,同步带轮的主动轮和驱动机构十二57连接,同步带一同时与同步带轮中的主动轮和从动轮连接,加样机构安装在排枪安装板56上且与同步带一连接并且在驱动机构十二57作用下沿着排枪安装板56移动。排枪安装板56上安装有导轨十一61,排枪59与导轨十一61连接且能够沿着导轨十一61进行移动。驱动机构十三62和驱动机构十二57都是步进电机。
55.本方案提供一种能实现吸头自动添加和退除、样本加样和样本排样等功能,通过步进电机与同步带传动,实现整个加样装置平面水平运动,即将排枪59运动到结构内各预设位置(如:

吸头添加位、

吸头退除位、

样本加样位、

样本排样位等)。通过步进电机实现垂直方向运动,即实现吸头添加和退除,同时也能实现将吸头伸入样本管内进行加样和将吸头伸入排样口进行近距离排样,同时兼具样本液面高度检测功能,全流程自动完成的精准及高效的装置。本方案与一体式试剂卡和一次性吸头配套,能够实现自动添加安装一次性吸头;自动退除使用后的废吸头;自动加样、自动排样;自动识别样本液面高度后实现高精度加样;自动实时监测吸头状态;可实现同时最多五组枪头相互独立运动进行排样。
56.每一个步进电机都与一组直线导轨搭配,配合以相互独立的电机驱动板,实现五组枪头的相互独立运动。且驱动板自带编码器与对应的光电开关联动可实现闭环控制,以提高整个装置的运动精度。每一组枪头配置有液面检测板,与导电吸头配套使用可实现不同样本量的精确吸样,以提高整个装置的吸样精度,进而提高配套仪器整机性能。再配以吸头状态实时监测,使得配套仪器更加智能。
57.将同步带及压块串联为一体,实现动力源的传送,从而实现排枪59、排枪安装板56的xy平面水平运动,再加以排枪59、排枪安装板56中的丝杆步进电机实现垂直运动。即将加样装置运动到机构内各预设位置。
58.本方案可实现吸头自动添加与退除;可实现样本自动添加和排样;导电吸头配以液面检测系统,在精确控制吸头插入样本液面以下深度,从而保障整个装置的加样精度需求;五组枪头可相互独立运动,可实现同时最多五组枪头独立运动,从而可提高整个装置的效率;可对吸头的状态实时监测,当吸头出现异常状态(比如未添加成功、为退除成功和运行中途掉落等)及时反馈,必要时进行相应的纠正,从而使整个装置更加智能;使枪头在机构内部空间内可以做xyz轴运动,大大提高了仪器的灵活性、提高了工作效率。
59.实施例7:如图7所示,孵育模块包括孵育数据采集机构和废卡条剔除机构,孵育数据采集机构包括孵育底板77,孵育底板77底部安装有多根孵育立柱76进行支撑,在孵育底板77上设置有安装试剂卡条的通道,试剂卡条安装在对应的通道中,本实施例可最多一次孵育30根试剂卡条,提高测试效率。
60.在孵育底板77上设置有驱动机构十四75、同步带轮及同步带七73,其主动轮和从动轮均安装在孵育底板77上且能够绕着自身轴线转动,同步带同时与主动轮和从动轮连接,其中主动轮和驱动机构十四75连接,数据采集器和同步带连接,且数据采集器能够在驱动机构十四75带动下通过同步带的作用进行水平移动。
61.在孵育底板77上安装有导轨十二71,数据采集器与导轨十二71连接且能够沿着导轨十二71移动。这样数据采集器通过同步带和导轨十二71实现移动以及限位,整个移动轨迹得到限定,从而使得工作过程可控。孵育底板77上还设置有孵育码尺72,在孵育底板77上设置有加热板和温度传感器,且温度传感器与加热板连接。加热板优选采用加热铝基板。孵育底板77上还设有光耦二74。
62.而数据采集器还连接有电缆保护拖链二70,在移动过程中对线缆进行保护,并且数据采集器包括光学模块78,光学模块78设置在导轨十二71上且能够沿着导轨十二71移动。光学模块78上安装有驱动机构十五69,驱动机构十五69的输出端连接有pmt光电倍增管,驱动机构十五69能够带动pmt光电倍增管水平移动对试剂卡条的数据采集。
63.废卡条剔除机构和孵育数据采集机构位于同一直线上,这样运输模块沿着同一方向移动就能够实现对废卡条剔除机构和孵育数据采集机构的配合操作。废卡条剔除机构包括推卡底板79,还在推卡底板79上安装有驱动机构十六68、同步带轮及同步带六67,同步带轮的主动轮和从动轮均安装在推卡底板79上且能够绕着自身轴线转动,同步带同时与主动轮和从动轮连接,主动轮和驱动机构十六68连接,通过同步带和推卡拨叉80连接,利用驱动机构十六68的作用带动同步带移动,从而使得推卡拨叉80进行水平移动。在推卡底板79上安装有导轨十三,推卡拨叉80与导轨十三连接且能够沿着导轨十三移动。通过导轨十三和同步带共同作用,实现移动以及限位,整个移动轨迹得到限定,从而使得工作过程可控。还在支撑底板8上废卡挡板65和吸头退出支架66。废卡条剔除机构主要作用是剔除测试后的废卡条。
64.运输模块将试剂卡条运输至孵育模块后,试剂卡先进行试剂反应,待其完成反应后采光模块78在驱动机构十五69和驱动机构十四75的共同作用下。可实现横向及纵向运动,最终实现对不同孵育位置的试剂卡进行采光;运输模块将完成采光的试剂卡条运输至推卡底板79预设位置,驱动机构十六68和推卡拨叉80的共同动作下将试剂卡推到废卡挡板65内,试剂卡沿斜面掉落;排枪运动至退吸头预设位置,将废吸头退除在吸头退除支架66内,废吸头沿斜面掉落;再配以孵育码尺72可实现闭环控制以提高整个模块的运动精度。
65.本方案提供一种能实现试剂卡条自动加温孵育、自动剔除废弃试剂卡条等功能,通过步进电机及同步带传动,实现试剂发光数据的自动采集以及废弃卡条的自动剔除;通过孵育隔板,实现卡条的自动固定和定位;通过加热pcb板和温度传感器,实现孵育温度的实时反馈和控制。本方案通过步进电机与直线导轨搭配,配合以相互独立的电机驱动板,实现废卡推板和pmt的独立运动,使pmt可以任意移动到需要采集数据的卡条上方,且废卡剔除和数据采集相互独立,互不干扰,提高了测试的效率。
66.废卡剔除机构与孵育机构相对独立,彼此之间通过运输组件完成卡条的转移,废卡剔除与加温孵育可同时工作,提高了测试效率。即通过运输机构实现卡条在剔除与孵育机构间的转移和反应测试。
67.本方案可最多一次孵育30个试剂卡条,提高测试效率;其孵育温度可实时反馈并
控制;pmt可随机读取任意编号仓位的试剂卡条发光数据;孵育仓与剔除机构分开独立工作,互不干扰。
68.实施例8:如图8所示,控制模板6由主控板二81、安装板三82、驱动板83、驱动板二84、驱动板三85以及开关电86构成,通过这些结构对工作过程进行精确控制,这些都是现有结构,能够直接购买到。
69.实施例9:如图9所示,运输机构包括运输板一,运输板一和驱动机构八91连接且能够在驱动机构八91作用下水平移动,运输板一上设置有驱动机构十七90和运输板二,且驱动机构十七90和运输板二连接,运输板二在驱动机构十七90作用下相对运输板一水平移动;所述运输板二上设置有运输拨叉95和驱动机构九,驱动机构九安装在运输板二上,运输拨叉和驱动机构九连接,且运输拨叉在驱动机构九作用下能够进行竖直运动且和钩卡机构连接。运输拨叉95在驱动机构九94驱动下可实现垂直方向的运动,在驱动机构十七90的驱动下可沿直线导轨十四93实现其纵向运动,在驱动机构八91带动同步带轮及同步带八87的驱动下可沿直线导轨十五97实现其横向运动。最终可将试剂卡运输到各个预设位置和从孵育模块的各个预设位置中取出试剂卡。辅以传感器三89可实现对试剂卡的状态进行监测,再配以码齿96和光耦三92可实现闭环控制以提高整个模块的运动精度。电缆保护拖链三88用于电缆保护。
70.实施例10:如图10和图11所示,试剂卡盒模块包括卡盒器,其由位于底部的试剂卡盒底板99、侧部的侧板114、后板109和顶部的盖板113构成内部中空的箱体结构,试剂卡盒底板99通过试剂卡盒立柱98进行支撑,卡盒器的一个侧壁设置有开口,试剂卡盒100从开口中进出。卡盒器的侧壁上设置有驱动机构十八111,驱动机构十八111通过同步带轮及同步带十110连接,扫描装置115和同步带连接,通过驱动机构十八111移动带动同步带移动,从而使得扫描装置115移动,读取不同位置试剂卡盒信息。相对而言,安装有描装置115的卡盒器侧壁设置有多个孔,每个孔对应一个试剂卡盒100,方便进行读取。并且还在卡盒器侧壁设置有检测板112。
71.为了限定扫描装置115移动轨迹,在卡盒器的侧壁上设置有导轨十六116,且扫描装置18和导轨十六116连接且能够沿着导轨十六116移动。
72.而钩卡机构包括钩卡底板107和钩卡器,钩卡器安装在钩卡底板107上,钩卡底板107位于卡盒器下方,钩卡底板107上安装有驱动机构十九101和同步带轮及同步带九108,驱动机构十九101和同步带轮及同步带九108连接,形成传输机构,钩卡器和同步带连接,这样钩卡器在驱动机构十九101的作用下通过同步带拉动能够水平移动,钩卡底板107上设置有导轨十七102,钩卡器和导轨十七102连接且能够沿着导轨十七102移动。还在钩卡底板107上设置有钩卡码齿103。
73.钩卡器则包括钩卡横板117和竖向钩卡,钩卡横板117和导轨十七102连接且能够沿着导轨十七102移动,竖向钩卡安装在钩卡横板117上,在钩卡横板117上设置有驱动机构二十106和同步带轮及同步带十一118,驱动机构二十106和同步带轮及同步带十一118连接,形成传输机构,竖向钩卡和同步带连接,这样竖向钩卡在驱动机构二十106的作用下通
过同步带拉动能够水平移动。钩卡横板117上设置有导轨十八,竖向钩卡和导轨十八连接且能够沿着导轨二移动。驱动机构二十106连接有电缆保护拖链四104。驱动机构十八111、驱动机构二十106和驱动机构十九101优选采用步进电机。
74.竖向钩卡包括安装板、钩卡拨叉119和驱动机构二十一105,安装板和导轨十八连接且能够沿着导轨十八移动;所述驱动机构二十一105位于安装板上,钩卡拨叉119和驱动机构二十一105连接,且在驱动机构二十一105作用下钩卡拨叉119能够进行竖直方向移动,钩卡拨叉119能够插入到卡盒器中。驱动机构二十一105优选采用丝杆电机,丝杆电机的丝杆和钩卡拨叉119端头形成丝杆螺母副结构,将驱动机构二十一105的转动变为钩卡拨叉119的竖直移动。
75.本方案的原理说明:将试剂卡盒100放入各个预设位置,并设置有检测板112可对试剂卡盒100的状态进行实时监测,钩卡拨叉119在驱动机构二十一105的驱动下实现垂直方向的运动,在驱动机构二十106的驱动下可实现纵向运动,在驱动机构十九101的驱动下可沿直线导轨十七102实现横向运动,最终可实现从各个试剂卡盒100中钩取试剂卡,并将其放入运输模块中,再配以钩卡码齿103可实现闭环控制以提高整个模块的运动精度。扫描装置115在驱动机构十八111的驱动下可实现横向运动,从而实现对各个试机卡盒100信息的读取。本发明可实现同时放入多种不同检测项目的试剂卡盒;可实现试剂卡盒状态自动检测;可实现试剂卡盒信息自动读取;可实现试剂卡条自动钩取。
76.本发明的原理如下:试剂卡盒模块中放入不同项目的试剂卡盒并读取试剂卡盒信息

吸头盒模块中放入吸头

样本模块中放入待测样本

测试软件中录入待测样本测试信息并点击“开始测试
”→
运输模块钩取对应项目的试剂卡条

运输到戳破位进行破膜

运输到加样位

加样模块添加吸头

样本模块读取样本信息

拔帽模块将样本管搬运至摇匀模块中进行摇匀

拔取试管帽

加样模块吸取样本

排入试剂卡条中进行稀释和混匀

排入试剂卡条排样口

运输模块将其运到孵育模块中进行孵育

采光模块进行采光

运输模块取出已完成采光的试剂卡条

运输到弃卡位进行弃卡

加样模块退除吸头

拔帽模块将试管帽合盖

将样本管搬运至试管架

样本模块退除已测样本。本发明可实现样本自动进出及读取样本信息;可实现样本管自动搬运、拔帽及合帽;可实现样本自动摇匀;可实现吸头自动添加、退除及状态检测;可实现同时多样本测试;可实现样本自动稀释及混匀;可实现试剂卡条自动拾取及转运;可实现移动及动态采光;可实现加样液面检测。采用模块化设计,整机集成更加快速灵活。
77.以上的具体实施方式,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。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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