专利名称：选取用于分析实验室等的试管并为该试管贴标签的机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机化的机器，该机器用于依据被采集血样的病人 的需求向负责釆集血样的医生提供已经选择好的并贴好标签的试管。
背景技术：
分析实验室经常存在一个或多个用于进行各种测试的试管血样。这些 试管依据分析实验室所规定的标准具有不同颜色和尺寸的帽。在标准的、正确计算机化的分析实验室中，应当将每个病人的不同的 测试需求输入计算机，该计算机向所需的胶粘标签上面打印 一识别条形码。 该标签由采集血样的医生或其他负责该任务的职员手工贴到试管上。这样 很耗时而且很可能出错，因为完全有可能将一个病人的标签贴到另一个病 人的试管上，或者将一种测试类型的标签贴到另一个试管上，导致该测试 结果无效，有时会出现严重的后果。存在分配已贴有带条形码的标签的试管的机器，但是由于非常复杂， 这些机器价格很昂贵。它们通常包括一套装载机， 一个用于从不同的装载 机拾取试管并将它们放置在贴标签机下面的自动化选择夹持器，以及用于 输送和收集已贴好标签的试管的系统。该装载机通常具有垂直地和水平地安装的带，用于装载试管的容器连 在该带上。试管通常以下落的方式被装载，该方案需要构建在下落过程中 保持试管的设备，以使得这些试管仍然能被选择夹持器夹起。但是，该组件经常堵塞，因为试管不能总是正确落下。该i殳备占用空间，使得机器笨 重，并且具有附加成本。
发明内容本发明的目的是提供一种紧凑的、模块化的、多用途的机器，该机器 向采集血样的医生提供相关病人所需的已选择好的并贴好标签的试管，并 具有一系列的消除任何错误的控制装置，成^艮低，效率高。该机器基于一种新型的模块化装载机，从上面插入容器的试管可以直 接被具有一简单的释放装置的夹持器从装载机中拾取并由该特殊的拾取夹持器放入收集屉状物(drawer)中，该拾取夹持器执行试管的从选择正确 的装载机至贴标签的所有运动功能。在当前优选的实施例中，本发明的特征在于一模块化的装载机系统， 其包括金属板屉状物，由电动机驱动的滑轮设置在该屉状物的一侧，相同 数量的自由滑轮设置在相对侧。所述滑轮配合有平带， 一系列用于容纳试 管的特殊容器安装在该带上。所述容器由塑料制成，具有一半圆柱状体部和四个弹性半环绕臂，该 半圆柱状体部具有允许拾取夹持器卡爪通过的中央开口 ，该半环绕臂将试 管保持在容器中，但当需要取出试管时又能让试管通过。依据本发明，拾取夹持器包括安装在可水平移动和垂直移动的滑动件 或类似装置上的体部。在该夹持器的体部上安装有一臂， 一滑块在该臂上 滑动。两个由层压钢制成的弹簧加载卡爪与所述滑块配合。所述卡爪用于 将待拾取试管保持在其端部处，而一位于后部的由一弹簧推动的楔形元件 用来保持该卡爪半开，以便当夹持器拾取试管时有助于试管的进入，以及 当夹持器夹住试管后使卡爪闭合。该系统使得能够通过单个设备执行选择 试管、给该试管贴标签并将其放入机器操作面上的收集容器所需的所有操 作。所述滑块在由两个限位开关控制的齿轮电动机和凸轮的驱动下方便地 与相应的连杆一起往复滑动，所述滑动件在步进电动机的驱动下将夹持器 带到正确的操作位置。所有这些均由该机器的计算机化的控制单元管理。还是依据本发明， 一位于机器上部的特殊的贴标签夹持器经由两个杯 形元件在帽和底部之间夹住待贴标签的试管，其中一个杯形元件由电动才几
驱动，另一个在轴承上旋转。这两个杯形元件安装在滑块上，上部滑块#1一弹簧向下推动，而下部 滑块被一由步进电动机驱动的齿形带往上拉动。所有这些均由机器的电控 单元管理，并受限位开关控制。所述贴标签夹持器装有一橡胶滚轮，该滚轮安装在由致动器或类似装 置驱动的臂上，该致动器使得该滚轮在所述试管被贴标签夹持器夹住时置 靠于试管上，以使从普通标签打印机的打印头出来的胶粘标签被插入滚轮 和试管之间并粘贴在试管上。夹持器通过一简单的释放系统将贴好标签的试管存放在机器操作面上 的屉状物中。依据本发明，该设备还包括电子管理装置、数据存储和处理装置、数 据输入和视频通信装置、以及用于控制从屉状物中拾取试管的装置。依据本发明，该机器还装有管理软件、报警灯和蜂鸣器、以及适当的 用于控制不同部件的运动及试管和胶粘标签的正常供给的传感器。
从下面参照附图对以非限制性示例给出的当前优选的实施例的说明中，可清楚看到本发明的其它特征性目的和优点，在附图中 图l示出完整的装载机； 图2示出试管容器的正视图、侧视图及剖视图； 图3示出具有三个带的装载机和拾取夹持器的局部俯视图； 图4示出具有两个屉状物的机器型式的侧视图； 图5示出具有三个屉状物的机器型式的后视图； 图6示出将贴好标签的试管存放到屉状物的拾取夹持器的视图。
具体实施方式
参照附图，特别是图1，装载机被构造在一U形的金属板展状物9上， 该屉状物9安装在滑轨29上以允许装载。联接板30和31安装在所述装载
机的上部。 一轴14插入在联接板30与基部18之间， 一由齿轮电动才几15 通过齿轮副16驱动的滑轮11与所述轴相连接。一配有两个张紧螺杆32和33的轴插入在联接板31与基部之间， 一滑 轮10与该轴相连接。其上安装有下文将要描述的试管容器的带12插入在 两个滑轮10与11上。由杆触发的微型开关17检验试管是否存在，并且当 试管推动所述杆时，该微型开关将使齿轮电动机停止运转，从而控制带的 运动。如图2所示，试管容器包括一具有固定孔6和6b的矩形区段l、四个 半圆形壁2和2b以及四个环绕并保持试管7的弹性臂3，其底部靠置于屉 状物的顶部。较低的半圓形壁2b具有两个附加件4，该附加件用作支脚将 重量卸到隔音基部8上，并保持带完全垂直。壳体5允许如上所述的控制 微型开关的杆通过。图3示出拾取夹持器26的体部以及滑块20,该拾取夹持器26安装在 导向件27上并由齿形带28拉动，该滑块20由齿轮电动机21经由偏心螺 栓22和连杆23驱动。两个由层压钢制成的弹簧加载卡爪19安装在滑块 20上。所述卡爪的形状使得可将待拾取的试管保持在这些卡爪的端部，并 形成一缩颈18，楔形元件24被弹簧25推入该缩颈中。图4示出一种机器型式，该机器具有两个层叠的装载屉状物9和9b 以及夹持器26,该夹持器通过滑块41和42(42在图5中示出)由带33-34 拉动在导向件31-32上上下运动，该带33-34由步进电动机35通过带40 驱动。在导向件30上运行的配重38悬挂在齿形带39上。图4和图5示出贴标签夹持器的体部，其具有滑块50及50b在其上滑 动的导向件49。滑块50通过弹簧47被向下推动。齿轮电动机45安装在 使杯形元件26转动的滑块50b的臂上，而在一轴承上转动的杯形元件48 则安装在滑块50上。滑块50由步进电动机29通过一齿形带56向上拉动， 在帽与底部之间夹持住试管，并使试管旋转。图4还示出限位开关58和59、打印机51 (该打印机具有打印头54 和显示器52)、致动器53和电控单元61，该致动器将滚轮57推向需要贴
标签的试管的体部。图5和图6示出一种机器型式，该机器具有三个层叠的装载屉状物9、 9b和9c,以及两个柱状导向件31和32, —个导向件位于一侧。导向件27 安装于其上的滑块41和42在导向件31和32上垂直运动。夹持器26的体 部由带28拉动在导向件27上水平地滑动，该带28由步进电动机36驱动。 整个组件由两个通过步进电动机35驱动的带33和34上下拉动。悬挂在带 39上并通过导向件30被引导的配重38补偿组件26、 27和36的重量，以 便于步进电动机35的工作。如图5和图6所示，拾取夹持器将试管从装栽机中取出并将其放到贴 标签夹持器中。贴完标签之后，该拾取夹持器将试管取回并放入容器57， 该容器具有两个开口以允许夹着试管的夹持器通过。在容器57的后面可以 看到释放臂58和(底部)屉状物60。图6示出^Li文入存放容器57的贴过标签的试管7、屉状物60和释放 臂58。有利地，如已经说明的那样，该设备将配备一控制单元， 一软件程序， 状态传感器(presence sensor)，限位传感器，定位传感器，电源组，备 用电池，键盘，报警灯，报警蜂鸣器，开关，以及电子设备有效操作所需 的任何装置。为了简化附图和技术说明，没有描述上述装置。没有示出电子器件和控制单元的详细的配线图，因为依据市场上购买 的各种部件的选择，有大量的等价方案存在。这些配线图因此属于本领域技术人员的知识范围；有着无数的解决方案，因此不需要提及它们并且即 使提及也是有限的。同样，应用软件也可以有许多不同的结构。 下面参照附图l至6对依据本发明的机器的操作进行阐述。 应首先对控制单元的软件进行编程，以使机器获得不同的功能，并能 识别放置在装载机中的每个类型的试管的位置。当机器接通电源时，控制单元61搜索传感器的基准，并将拾取夹持器 26置于一靠近装载机的"待命"位置，同时，滑块20在传感器43的控制 下缩回。当操作控制单元61的"发送，，键后，该控制单元从它所连接的计
算机中获取与病人需要的测试有关的所有信息，分析数据，并将病人的姓名及其它与测试有关的信息"打印"到显示器52上以消除将身份弄错的危 险。然后，当装载到每个装载机内的所有试管的位置都存储到存储器中后， 步进电动机35移动拾取夹持器26直到弹簧加载夹持器19位于选定的装载 机旁边。然后，步进电动机36移动卡爪至选定的带。控制单元起动齿轮电 动机21直到凸轮22在传感器43的控制下转动半圏。滑块向前移动，并且 在弹簧加载卡爪19间夹住试管7。所述试管将楔形元件24推回，以允许 弹簧加载卡爪19夹紧试管。控制单元再次起动齿轮电动机21，使凸轮22 在传感器43的控制下转动另一个半圏。然后，滑块返回，并将选定的试管 带出装载机。当微型开关17从试管的推力释放时，该开关将闭合触点并起动齿轮电 动机15，该电动机移动带12，直到使一新试管推动微型开关17的杆(图 l和图3)并打开触点。同时，控制单元向步进电动机35和36发送将拾取夹持器26移动到两 个杯形元件46和48 (图4)处的脉冲。然后控制单元起动齿轮电动机21, 该电动机将试管置于两个杯形元件下方。该控制单元然后起动步进电动机 29,滑块50上升直到它夹住位于两杯形元件46和48之间的试管。依据试 管的不同类型，该试管将滑块50b推到编程高度，以便在由分析实验室确 定的高度处粘贴标签。试管在弹簧47的压力下保持被夹紧在杯形元件内。当滑块50b上升时，其释放限位开关58，该限位开关向控制单元发送 信号。控制单元启动齿轮电动机21直至检测到限位开关43的信号，以将 空的拾取夹持器的滑块20缩回。在滑块20的缩回运动中，弹簧加载卡爪 19#>强制分开以允许试管离开，并允许楔形元件24被容納在缩颈18中， 以使弹簧加载卡爪19保持半开以有利于随后的夹取。当检测到传感器43的脉冲后，控制单元起动致动器53,该致动器将 橡胶滚轮57推向试管7。同时，该控制单元启动齿轮电动机45,该电动机 使试管旋转，并发送信号至打印标签的打印机51。标签从打印头54出来， 从涂有硅树脂的带上剥离，并保持平直直到它经过橡胶滚轮57及旋转的试
管7之间，并粘贴到所述试管的周边。与打印机对话的中央单元被告知打印已经发生并停止对致动器53和 齿轮电动机45提供动力；该中央单元反向起动步进电动机29直至检测到 限位开关58的信号。然后该中央单元起动齿轮电动机21以拾取夹持器卡 爪中的试管，直至检测到限位开关43的信号，此时，该中央单元再次起动 步进电动机29直至检测到限位开关59的信号，且贴标签夹持器完全打开。当已经检测到限位开关59的信号时，控制单元起动步进电动机35以 使夹持器下降允许试管离开杯形元件46 (图6)所需的量。然后该控制单 元起动步进电动机36以将拾取夹持器移动到(图中的)右侧直到试管位于 容器57中，该容器配有一屉状物。该控制单元然后再次起动齿轮电动机 21以将滑块20带回。试管由臂58保持住，安装有弹簧的卡爪19敞开， 以允许所述试管落入屉状物60中。当卡爪19被移开以允许试管退出时， 楔形元件24在弹簧25的推动下将容纳在缩颈19中，夹持器将为拾取下一 个试管做好准备。以上所描迷的过程是用于一个试管的选取和贴标签的循环。所述循环将重复与测试所需的试管一样多的次数。在试管容器57中安装有检查屉状物中是否存在试管的光电元件(未示 出)。该装置不允许转换为另一个病人除非所有的试管都已被移走，以防 止由于遗忘导致的错误。安装有其它传感器以确保设备的正确操作，但这些传感器没有被描述 因为在本申请的范围中提及这些传感器没有意义而且即使提及也是有限 的。该机器还配备有带备用电池的特殊电源组，其允许终止当前的操作或 者使该机器独立操作。已参照当前优选的实施例说明了本发明。但是，在实践中，随着技术 的发展，可引入其它安全设备、变型和修改，所有这些均在本申请的保护 范围之内。例如，该机器可以是落地式的以适用于一个或两个血液采样托 架单元，放置于手推车上以在医院病房中使用，或安装在桌子顶部的下方，其上部从桌子顶部突出，以形成一个完整的血液采样站。该机器可以独立操作或者与登记用台式计算机(booking desk computer )相连。
权利要求
1. 一种自动选取用于血液测试及类似用途的试管并为该试管贴标 签的机器，其特征在于，该机器包括一套模块化的安装在该机器工作表面 以下的试管装载机和试管选取装置，而标签打印和粘贴装置、贴好标签的 试管的存放装置、视频通信装置、键盘、报警灯、以及有效操作所需要的 其它装置均安装在所述工作表面之上。
2. 如权利要求l所述的机器，其特征在于，所述装载机包括平带， 在平带上安装有用于容纳各种类型试管的容器，所述容器安装有围绕并保 持试管的半环绕臂，容许试管在被夹持器拾取时通过；所述容器的支脚靠 置在屉状物顶部以卸下其重量；并且所述屉状物安装在滑轨上，使得可取 出整个装载机以便装载。
3. 如权利要求1和2所述的机器，其特征在于，所述容器安装于其 上的带由电动机驱动，并且该带的运动由通过试管体部触发的传感器控制。
4. 如上述权利要求中的一个或多个所述的机器，其特征在于，所述 机器包括自动检测所需的试管、将其从正确的装载机中取出并将其送至打 印机的装置。
5. 如权利要求4所述的机器，其特征在于，所迷装置包括拾取夹持 器，所述拾取夹持器具有安装在一滑块上的两个弹簧加载卡爪，该滑块通 过由限位开关控制的齿轮电动机、凸轮和连杆前后运动；并且一由弹簧推 动的楔形元件插入在两个弹簧加载卡爪之间保持该卡爪半开，以准备再次 夹取。
6. 如权利要求5所述的机器，其特征在于，拾取夹持器安装在导向 件和滑块上，该导向件和滑块通过由步进电动机驱动的齿形带和一补偿配 重使拾取夹持器水平地和垂直地运动。
7. 如权利要求1至6中的一个或多个所述的机器，其特征在于，所 述机器包括用于将标签粘贴到试管上的装置，该装置包括转动的杯形元件， 其中 一个杯形元件由电动机驱动，所述杯形元件安装在用于在试管的帽和 底部之间保持试管的滑块上。
8. 如权利要求7所述的机器，其特征在于，所述粘贴装置包括一靠 置于试管上的橡胶滚轮，该橡胶滚轮安装在由致动器或类似装置推动的臂 上；并且从打印机出来的胶粘标签被插入所述滚轮与旋转试管之间。
9. 如权利要求7和8所述的机器，其特征在于，用于将试管保持在 杯形元件之间的滑块中的一个由步进祠服电动机经由齿形带驱动，以便将 试管相对于打印机定位于一编程高度，从而可将标签粘贴到试管上的编程 位置。
10. 如上述权利要求中的一个或多个所述的机器，其特征在于，贴好 标签的试管通过拾取夹持器和用于释放试管的臂存放到装有屉状物的容器 中。
11. 如权利要求10所述的机器，其特征在于，所述屉状物配备有检 查试管是否存在的装置，所述装置防止在存在试管的情况下转换到不同的 病人。
12. 如上述权利要求中的一个或多个所述的机器，其特征在于，所述 机器包括配备有緩冲电池组的电源装置，从而该机器可终止当前的操作或 独立工作。
13. 如上述权利要求中的一个或多个所述的自动选取试管并给该试 管贴标签的机器，所述试管用于接纳血样以用于测试及类似用途，该机器 基本如前面参照附图所描述和示出的那样。
全文摘要
本发明包括一种选取用于分析实验室等的试管并为该试管贴标签的机器。所述机器用于依据被采集血样的病人的需求向采集血样的医生提供已经选择好的并贴好标签的试管。本发明包括一种自动化的计算机化的机器，该机器包括用于装载试管的装置、用于选择及传送试管的装置、用于打印标签并将标签粘贴到试管体部上的装置、用于存放贴好标签的试管的装置、电子控制管理装置、数据输入和视频通信装置、以及独立电源装置。
文档编号B65C3/00GK101146715SQ200680008059
公开日2008年3月19日 申请日期2006年3月13日 优先权日2005年3月15日
发明者L·A·贾卡洛内 申请人:Seac单一成员有限责任公司