用于分杯处理系统的自动进样装置的制作方法

1.本发明属于生物检测技术领域，具体涉及一种用于分杯处理系统的自动进样装置。


背景技术：

2.在进行病毒核酸检测时，待测样本一般暂存在样本管内，执行生物检测分析之前，需要将样本从样本管内逐一转移至反应板的各个孔洞中，该过程极其繁琐，涉及扫码、信息核对、旋盖、液体转移、闭盖等环节。在早期的检测过程中，以上各个环节由人工完成，存在费时费力、效率低下以及出错率高等问题。
3.为了克服人工操作所存在的上述问题，一种全自动的分杯处理系统应运而生，分杯处理系统中集成有扫码机构、开关盖机构和移液机构等，将样本架安装在分杯处理系统中后，在移动模组的协同作用下，能够执行信息采集、开关盖和样本转移等工作。
4.在分杯处理系统的现有技术中，每处理完一个样本架上的样本后，仍需要人工更换样本架，自动化进程有待进一步提高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种用于分杯处理系统的自动进样装置，用以解决每处理完一个样本架，就必须人工介入更换的技术问题，能够显著提升分杯处理系统的自动化程度。
6.为实现上述目的，本发明技术方案如下：
7.一种用于分杯处理系统的自动进样装置，其关键在于，包括：
8.工作台，其上设有样本放置区；
9.托盘组件，其位于所述工作台的一侧，所述托盘组件上设有沿竖直方向分布的多层托盘，各层所述托盘均用于暂存样本架；
10.升降机构，其用于驱动所述托盘组件沿竖直方向升降运动，在升降机构的驱动下，任一所述托盘均能够停留在与样本放置区齐平的高度位置；以及
11.水平移动机构，其安装在工作台上，用于将托盘上的样本架转移至所述样本放置区，或将样本放置区上的样本架转移至托盘。
12.优选的，所述托盘的两端均安装有宽度限位片，所述宽度限位片上端和前端均设有向外倾斜的导向段，所述托盘在对应两组宽度限位片之间的区域设有定位槽。
13.优选的，所述宽度限位片的后端设有向内延伸的弯折部。
14.优选的，所述升降机构包括固定架、沿所述固定架高度方向滑动连接的托盘支架，以及驱动托盘支架上下滑动的升降电机，其中，所述托盘组件固定装配在托盘支架上。
15.优选的，所述水平移动机构包括依次连接的平移组件、提升组件和夹爪组件，其中，所述夹爪组件用于托举样本架，所述平移组件用于带动夹爪组件在样本放置区与托盘之间水平移动，所述提升组件用于带动夹爪组件在上下提升运动。
16.优选的，所述夹爪组件包括支撑板以及垂直连接在支撑板两端的夹臂。
17.优选的，所述夹臂被构造成长方形板状结构，其上端设有定位凸起。
18.优选的，所述平移组件包括固定装配在工作台上的基体，所述基体一侧滑动连接有支撑悬臂，该支撑悬臂与基体之间设有皮带驱动组件，用于驱动支撑悬臂滑动。
19.优选的，所述支撑悬臂通过两组导轨滑动连接在基体上，所述皮带驱动组件的皮带布置在两组所述导轨之间，支撑悬臂与皮带的其中一侧固接。
20.优选的，所述提升组件包括固定装配在支撑悬臂上的保持座，所述夹爪组件上设有连接板，连接板通过两根导向柱可上下滑动地装配在保持座内，连接板中部嵌设有螺母套，保持座上固设有提升电机，提升电机的输出轴上连接有螺杆，该螺杆与所述螺母套螺纹连接。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、升降机构驱动托盘组件上下移动，使其中一层托盘与样本放置区等高齐平，然后水平移动机构将对应托盘上的样本架转移至样本放置区，即可实现样本架的自动安装；按该过程逆向工作，即可实现样本架的自动取出。基于此原理，在托盘组件上预装多组样本架，即可实现多个样本架的自动更换，从而大大延长系统的无人值守时间。
23.2、在安装样本架的过程中，宽度限位片及其上导向段的设置，能够保证样本架落入托盘的定位槽内，使得样本架具有较高的位置精度，进而确保夹爪组件能够精准地、成功地取放样本架。
24.3、夹臂夹取样本架的过程中，定位凸起与样本架上的定位孔相配合，不仅能够防止样本架晃动，稳定性更好，而且能够保证每次放入系统的样本架具有较高的位置精度，为了分杯处理系统的后续操作提供更好的基准保证。
附图说明
25.图1为自动进样装置的结构示意图；
26.图2为自动进样装置的另一结构示意图(托盘组件完全上升状态)；
27.图3为托盘组件2的结构示意图；
28.图4为展现托盘组件2与升降机构3连接关系的剖视图；
29.图5为水平移动机构的结构示意图；
30.图6为展现夹爪组件4c夹取样本架5的使用状态参考图。
具体实施方式
31.以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
32.如图1和2所示，一种自动进样装置，该装置主要包括工作台1、托盘组件2、升降机构3和水平移动机构4。其中，自动进样装置应用在分杯处理系统a中后，工作台1即分杯处理系统a内部的支撑平台，工作台1上具有样本放置区1a，用于放置样本架5。
33.托盘组件2布置在工作台1的前侧，结合附图3可以看出，托盘组件2上设有若干层托盘2a，各层托盘2a沿竖直方向阵列分布，托盘2a用于暂存样本架5。在本实施例中，托盘2a的层数为3层。
34.升降机构3的用途是驱动托盘组件2沿竖直方向升降运动，即：驱动托盘2a上预装
的样本架5上下移动。水平移动机构4设置在工作台1上，结合附图5可以看出，水平移动机构4包括依次连接的平移组件4a、提升组件4b和夹爪组件4c，其中，夹爪组件4c用于托举样本架5，平移组件4a用于带动夹爪组件4c在样本放置区1a与托盘2a之间水平移动，提升组件4b用于带动夹爪组件4c上下提升运动。
35.基于自动进样装置的以上实施结构，其实现取装样本架5的工作原理为：
36.在托盘组件2上预装3组样本架5，升降机构3驱动托盘组件2上下移动，使其中一层托盘2a与样本放置区1a等高齐平，然后平移组件4a带动夹爪组件4c移动至样本架5两端支耳5b的下方，提升组件4b带动夹爪组件4c向上运动，将样本架5提起，然后平移组件4a再带动夹爪组件4c移动至样本放置区1a，最后，提升组件4b带动夹爪组件4c向下运动即可将样本架5放在样本放置区1a。按照以上过程逆向工作，即可将样本架5从样本放置区1a转移至托盘2a上。
37.再如图5所示，在本实施例中，平移组件4a包括固定装配在工作台1上的基体4a1，基体4a1为长条形板状结构，其内侧滑动连接有支撑悬臂4a2，该支撑悬臂4a2与基体4a1之间设有皮带驱动组件4a3，皮带驱动组件4a3由依次连接的电机c、皮带轮b和皮带a组成，支撑悬臂4a2与皮带a的其中一侧固定连接，基于此，电机c工作即可驱动支撑悬臂4a2沿基体4a1长度方向滑动。进一步的，为保证支撑悬臂4a2支撑的稳定性，支撑悬臂4a2与基体4a1之间设有两组导轨4a4，两组导轨4a4对称布置在基体4a1的宽度方向上。皮带a布置在两组导轨4a4之间。
38.提升组件4b包括固定装配在支撑悬臂4a2远端的保持座4b5，夹爪组件4c上设有连接板4b3，连接板4b3通过两根导向柱4b6可上下滑动地装配在保持座4b5内，连接板4b3的中部嵌设有螺母套4b4，保持座4b5下端固设有提升电机4b1，提升电机4b1的输出轴上连接有螺杆4b2，该螺杆4b2与螺母套4b4螺纹连接。基于此，提升电机4b1工作即可驱动夹爪组件4c上下提升运动。
39.再如图4所示，在本实施例中，升降机构3具体包括固定架3a，固定架3a的一侧滑动装配有托盘支架3b，托盘支架3b能够相对于固定架3a沿高度方向滑动，固定架3a下部通过水平延伸板3d安装升降电机3c，升降电机3c用于驱动托盘支架3b上下滑动，托盘组件2固定装配在托盘支架3b上，基于此，升降电机3c工作即可驱动托盘组件2上下移动。升降电机3c驱动托盘支架3b上下移动的工作原理为丝杆螺母升降原理，其传动结构为现有成熟技术，此处不再进一步赘述。升降机构3具体安装实施时，固定架3a与工作台1直接或间接固定连接。
40.再如图5所示，夹爪组件4c包括支撑板4c1以及垂直连接在支撑板4c1两端的夹臂4c2，夹臂4c2被构造成长方形板状结构，结合附图2和6可以看出，样本架5的两端设有向外延伸的支耳5b，在夹取样本架5时，夹臂4c2上端支撑在支耳5b下侧，此时，夹爪组件4c向上移动即可将样本架5向上提起。进一步的，夹臂4c2的上端设有定位凸起4c3，该定位凸起4c3能够与支耳5b上的定位孔5c相配合，一方面能够防止样本架转移过程中晃动，稳定性更好，另一方面能够保证每次放入系统的样本架5具有较高的位置精度，为了分杯处理系统的后续操作提供更好的基准保证。
41.夹爪组件4c除了采用以上实施结构之外，还可以是机械爪形式，从样本架两侧抓取样本架耳部。
42.请参图3所示，托盘2a的两端均安装有宽度限位片2b，宽度限位片2b上端和前端均设有向外倾斜的导向段2b1，宽度限位片2b的后端设有向内延伸的弯折部2b2，托盘2a在对应两组宽度限位片2b之间的区域设有定位槽2a1。如此设计，在预装样本架5时，能够很好地引导样本架5放置在定位槽2a1内，对于整个系统而言，相当于提供了一个准确的相对位置，能够保证夹臂4c2上的定位凸起4c3与样本架5的定位孔5c精准对接。进一步的，请参附图6，定位凸起4c3的上端为锥形结构，通过锥形结构引导定位凸起4c3进入定位孔5c内，能够保证定位凸起4c3主体部分与定位孔5c之间几乎无间隙，进一步提升样本架转移的稳定性和对接的精准性。
43.同样的，为进一步保证样本架5在样本放置区1a放置的精准性，样本放置区1a也设置有定位槽和宽度定位板等结构。
44.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。