一种生物样品自动分装装置的制作方法

1.本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种生物样品自动分装装置。


背景技术：

2.随着分子生物学技术广泛应用于生物学、医学以及其它相关领域，核酸的检测和分析在遗传性疾病、肿瘤和传染病等方面的运用日益广泛。核酸检测原理是基于实时荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，pcr)，pcr仪是基因工程和生物实验中的一个基本仪器，主要是用来将dna进行浓度扩增，可以将低浓度的样本扩增成高浓度的样本，并且可以从扩增过程中的数据计算出核酸的原始浓度。在现代制造业中，检测技术被得到了广泛的应用，检测的手段和方法也愈加繁多，由此对检测设备的效率具有更高的要求，但现有的核酸检测仪仍存在以下不足：
3.1)自动化程度低，分装效率低，多采用人工检测，从采样管移液、核酸提取、纯化、扩增和检测均为人工进行，有二次感染风险，人员安全性难以保障，且通常对采样管逐个进行检测，即通过人工将采样管移至仪器中，在检测完成后再由人工移出，占用大量医疗资源，难以适应检测强度高、通量大的场合，容易出错；
4.2)结果输出慢，影响诊治，且仪器往往功能单一，占地空间大，运输不便，使用场地受限；
5.3)生物安全性难以保障，核酸检测过程中，样本液的旋盖、拧盖、移液、核酸提取扩增等过程会产生气溶胶、漏液等生物污染，一旦出现污染会造成假阳性结果，还有可能危及人员安全。
6.因此，急需研发一种高效的生物样品自动分装装置。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于针对上述问题，提出一种生物样品自动分装装置，集条形码扫描、旋盖、拧盖、移液分装、废管回收功能于一体，可实现全自动化分装，减少人工劳动，降低生物样品污染和人员二次感染风险，大大提高检测的精度和效率，且结构紧凑、操作方便，便于运输投放使用，应用范围广，尤其适应于检测强度高、通量大的场合。
8.为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
9.本发明提出的一种生物样品自动分装装置，包括：
10.机架；
11.第一工作平台，包括第一直线运动机构和采样管操作机构，第一直线运动机构固定于机架上，并驱动采样管操作机构进行x轴移动，采样管操作机构包括第一放置平台、采样管定位机构和采样管夹紧机构，其中：
12.第一放置平台，与第一直线运动机构连接；
13.采样管定位机构，安装于第一放置平台上，包括第一盖板、夹板机构、第一底框和第一隔板，第一盖板和第一底框连接，夹板机构和第一隔板内置于第一底框，第一盖板上开
设有多个第一通孔，夹板机构上开设有多个第二通孔，第一隔板上开设有多个第三通孔，初始状态下，第一通孔、第二通孔、第三通孔同轴设置且沿轴向依次分布，并用于放置采样管，采样管用于容纳生物样品，第一底框的下壁内侧开设有多个刀片槽，刀片槽对应分布于第三通孔的下方且内置有刀片，第一隔板上还开设有多个与刀片对应的第一避让槽，第一底框的侧壁还开设有第二避让槽；
14.采样管夹紧机构，安装于第一放置平台上，用于驱动夹板机构沿第二避让槽平移实现对采样管的管体错位夹紧或松开；
15.第二工作平台，包括第二直线运动机构和分杯操作机构，第二直线运动机构固定于机架上，并驱动分杯操作机构进行x轴移动，分杯操作机构包括载物台、试样盒固定座、试剂管固定座、吸管盒固定座和废管收集仓，试样盒固定座、试剂管固定座、吸管盒固定座和废管收集仓均位于载物台上，并用于依次对应放置试样盒、至少一个试剂管、吸管盒和废弃的吸管，试样盒设有多个容纳槽，试剂管用于容纳反应试剂，吸管盒包括多个吸头朝下的吸管；
16.旋盖机构，位于第一工作平台的上方，包括第三直线运动机构、第四直线运动机构和旋盖组件，第三直线运动机构固定于机架上，并驱动第四直线运动机构进行y轴移动，第四直线运动机构驱动旋盖组件进行z轴移动，旋盖组件用于旋拧采样管的盖体，实现采样管的管体和盖体的分离或组装；
17.吸液机构，位于第二工作平台的上方，包括第五直线运动机构和二级取液组件，第五直线运动机构固定于机架上，并驱动二级取液组件进行y轴移动，二级取液组件用于携带吸管吸取采样管内的生物样品或试剂管中的反应试剂、将吸取的生物样品或反应试剂滴入试样盒的容纳槽、以及将废弃的吸管剥落至废管收集仓内。
18.优选地，机架包括相互连接的下壳体和上壳体，第一工作平台、第二工作平台、旋盖机构和吸液机构均内置于下壳体，下壳体的底壁安装有多个地脚，侧壁安装有显示屏、急停按钮和第一扫描仪，第一扫描仪用于扫描试样盒上的条形码，上壳体内置有空气过滤机构。
19.优选地，第二工作平台还包括废管导出槽和刮板，废管导出槽固定于机架上并位于废管收集仓的下方，用于容纳废管收集仓收集的吸管，刮板固定于载物台的下方，并随载物台同步运动推动废管导出槽中的吸管排出。
20.优选地，采样管夹紧机构包括第八直线运动机构、第一导杆、楔形块、第二连接座、第三连接座、第一转轴、第四连接座、第二导杆、第一弹簧、第五连接座、卡钩、第六连接座、第三导杆、第二弹簧、滑轨和固定凸台，第二连接座和第四连接座均与第一放置平台连接，第一导杆与楔形块固连并与第二连接座滑动连接，第八直线运动机构驱动第一导杆沿第二连接座轴向滑动，第二导杆的一端为自由端，另一端与第四连接座垂直连接，第五连接座与第二导杆滑动连接，第一弹簧套设于第二导杆上，且两端分别抵靠第五连接座和第四连接座，第三连接座与第五连接座固连，第一转轴固定于第三连接座上并连接有轴承，楔形块的斜面与轴承接触，卡钩为两个并与第三导杆滑动连接，第六连接座与夹板机构连接，固定凸台与第六连接座垂直连接，第三导杆与固定凸台连接并与第二导杆垂直，第二弹簧为两个且均套设于第三导杆上，第二弹簧的两端分别抵靠固定凸台和其一卡钩，第三连接座上设有卡槽，卡钩与卡槽对应卡合连接，第八直线运动机构带动楔形块移动，从而驱动第三连接
座带动夹板机构运动，实现对采样管的管体错位夹紧或松开。
21.优选地，第一放置平台，包括水平设置的第一底板和均安装于第一底板上的第一挡边、第二挡边和第一弹性复位机构，第一底板与第一直线运动机构连接，第一挡边为两个且相互平行，并与第二挡边形成“匚”形，两第一挡边的相对侧分别设有多个第一弹簧柱塞，第二挡边上设有多个定位凸台，第一底框的侧壁开设有多个第一定位槽和多个第一定位孔，第一定位槽与定位凸台配合限位，第一定位孔与第一弹簧柱塞配合限位，第一弹性复位机构至少一个，包括第一固定座和至少一个第二弹簧柱塞，夹板机构松开后由第二弹簧柱塞抵靠复位至初始状态。
22.优选地，夹板机构包括多个夹板，各夹板沿z轴依次设置且均与第六连接座连接，夹板上开设有多个第二通孔，各夹板的第二通孔所在区域依次沿夹板机构的运动方向设置，且数量之和与第一盖板的第一通孔数量等同。
23.优选地，旋盖机构还包括测距传感器和第二扫描仪，旋盖组件包括方框、第二隔板、第三隔板和旋盖驱动机构，第二隔板和第三隔板水平设置于方框内，测距传感器与方框连接并用于检测采样管的盖体是否旋开，第二扫描仪与第四直线运动机构连接并用于扫描采样管上的条形码，旋盖驱动机构包括第二电机、第一联轴器、键轴、键轴滑套、第三弹簧、键、第一销轴和夹爪，第二电机通过第一联轴器与键轴的一端连接，键轴的另一端与键轴滑套轴向滑动连接，夹爪套设于键轴滑套上，并通过第一销轴垂直穿设连接，第二电机固定于第二隔板上，键轴滑套与第三隔板滑动连接，第三弹簧套设于键轴滑套外，并限位于第一销轴和第三隔板之间，当旋盖时，旋盖组件对正采样管，并通过第二电机带动夹爪旋拧采样管的盖体。
24.优选地，夹爪包括旋盖头、多个旋盖夹页、多个第四弹簧、多个第二销轴和多个第一顶针，旋盖头为两段式阶梯轴，小端轴段套设于键轴滑套内并通过第一销轴垂直穿设连接，大端轴段环向开设有多个第一通槽，第一通槽两侧开设有垂直于轴线的贯穿孔，旋盖夹页与第一通槽一一对应，并由穿设于贯穿孔的第二销轴实现铰接，第四弹簧的两端分别对应抵靠于旋盖夹页与第一通槽之间并推动旋盖夹页沿第二销轴转动夹紧采样管的盖体，第一顶针对称安装于旋盖头的大端侧，且尖端朝外。
25.优选地，二级取液组件包括第六直线运动机构、第七直线运动机构、吸管拆装机构和限位板，其中：
26.第六直线运动机构，与第五直线运动机构连接，并驱动第七直线运动机构进行z轴移动；
27.第七直线运动机构，与第六直线运动机构连接，并驱动吸管拆装机构进行z轴移动；
28.吸管拆装机构，包括第九连接座、柱塞泵、套管、第一导向座、第二导向座、顶板、拆卸机构、第五弹簧和压力传感器，第九连接座与第七直线运动机构连接，柱塞泵、第一导向座和第二导向座均与第九连接座连接，拆卸机构包括相互连接的拆卸座和至少一个第四导杆，拆卸座上开设有第三避让孔，套管穿设第三避让孔且与第四导杆平行，套管的一端与柱塞泵连接通气，另一端用于插接吸管，压力传感器用于检测套管的气压，第四导杆分别与第一导向座和第二导向座滑动连接，拆卸座限位于第一导向座和第二导向座之间，第五弹簧套设于第四导杆上，且两端分别抵靠拆卸座和第二导向座，顶板固接于第四导杆的一端并
位于第二导向座背离拆卸座的一侧；
29.限位板，与第六直线运动机构的固定部连接，并在吸管拆装机构上移时，抵靠拆卸座进行限位，实现吸管的快拆。
30.优选地，各直线运动机构为丝杠螺母传动机构或同步带传动机构。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
32.1)该装置集条形码扫描、旋盖、拧盖、移液分装、废管回收功能于一体，可实现全自动化分装，减少人工劳动，降低生物样品污染和人员二次感染风险，大大提高检测的精度和效率，结构紧凑、操作方便，体型小，便于运输投放使用，应用范围广，如应用于板式发光检测、板式酶免疫检测、pcr实验前处理、质谱检测、血型检测和抗体筛查等，尤其适应于检测强度高、通量大的场合；
33.2)通过采样管操作机构实现采样管的夹紧定位或松开，避免采样管旋盖扣合后，在夹爪回退过程中误携带采样管运动造成设备破坏或污染，且第一放置平台、采样管定位机构和采样管夹紧机构均为可拆卸连接，便于维护或更换；
34.3)通过二级取液组件实现吸管的自动剥落和吸液，利用多级运动实现与各工作平台的配合作业，一机多能，且结构紧凑，工序简单，并有助于进一步减小整机体型和提高工作效率；
35.4)采用扫描仪可快速准确获取采样管和试样盒对应信息，并通过压力传感器实现吸管吸液时的液面跟随，保证吸液量，效率高且不易出错；
36.5)采用空气过滤机构，可降低生物样品污染风险，提高生物样品检测的精度和装置散热能力。
附图说明
37.图1为本发明的生物样品自动分装装置结构示意图；
38.图2为本发明的生物样品自动分装装置内部结构示意图；
39.图3为本发明的第一工作平台结构示意图；
40.图4为本发明的采样管操作机构结构示意图；
41.图5为本发明的采样管定位机构结构示意图；
42.图6为本发明的第一底框结构示意图；
43.图7为本发明的第一夹板结构示意图；
44.图8为本发明的第二夹板结构示意图；
45.图9为本发明的第一隔板结构示意图；
46.图10为本发明的采样管夹紧机构结构示意图；
47.图11为本发明的采样管夹紧机构局部结构示意图；
48.图12为本发明的第二工作平台第一视角结构示意图；
49.图13为本发明的第二工作平台第二视角结构示意图；
50.图14为本发明的旋盖机构结构示意图；
51.图15为本发明的旋盖组件结构示意图；
52.图16为本发明的旋盖驱动机构结构示意图；
53.图17为本发明的旋盖头结构示意图；
54.图18为本发明的第五直线运动机构结构示意图；
55.图19为本发明的二级取液组件第一视角结构示意图；
56.图20为本发明的二级取液组件第二视角结构示意图；
57.图21为本发明的吸管拆装机构结构示意图；
58.图22为本发明的拆卸机构结构示意图。
59.附图标记说明：1、机架；2、第一工作平台；3、第二工作平台；4、旋盖机构；5、吸液机构；6、采样管；7、吸管盒；8、试样盒；9、试剂管；11、下壳体；11a、门板；12、第一扫描仪；13、地脚；14、第一槽口；15、显示屏；16、急停按钮；17、上壳体；18、空气过滤机构；19、遮板；21、第一直线运动机构；22、采样管操作机构；221、第一放置平台；222、采样管定位机构；223、采样管夹紧机构；221a、第一底板；221b、第一挡边；221c、第一弹性复位机构；221d、第二挡边；222a、第一盖板；222b、第一底框；222c、第一夹板；222d、第二夹板；222e、第一隔板；222f、第一定位槽；222g、第一定位孔；222h、第一避让槽；222i、第三通孔；222j、刀片槽；222k、第二避让槽；222l、把手；223a、第一电机；223b、第一丝杆螺母机构；223c、第一导轨滑块机构；223d、第一限位机构；223e、第一连接座；223f、第一导杆；223g、楔形块；223h、第二连接座；223i、第三连接座；223j、第一转轴；223k、第四连接座；223l、第二导杆；223m、第一弹簧；223n、第五连接座；223o、卡钩；223p、第六连接座；223q、第三导杆；223r、第二弹簧；223s、滑轨；223t、固定凸台；31、第二直线运动机构；32、分杯操作机构；33、废管导出槽；311、第一安装板；312、第二导轨滑块机构；313、第一同步带机构；314、张紧机构；315、第七连接座；316、第二限位机构；314a、带轮固定座；314b、第八连接座；314c、张紧螺钉；321、试样盒固定座；322、试剂管固定座；323、吸管盒固定座；324、废管收集仓；325、载物台；326、刮板；41、第三直线运动机构；42、第四直线运动机构；43、旋盖组件；44、测距传感器；45、第二扫描仪；431、方框；432、第二隔板；433、第三隔板；434、旋盖驱动机构；434a、第二电机；434b、第一联轴器；434c、键轴；434d、键轴滑套；434e、第三弹簧；434f、键；434g、第一销轴；434h、旋盖头；434i、旋盖夹页；434j、第四弹簧；434k、第二销轴；434l、第一顶针；51、第五直线运动机构；52、二级取液组件；521、第六直线运动机构；522、第七直线运动机构；523、吸管拆装机构；524、限位板；523a、第九连接座；523b、柱塞泵；523c、压力传感器；523d、套管；523e、第一导向座；523f、第二导向座；523g、顶板；523h、拆卸机构；523i、第五弹簧；523j、拆卸座；523k、第四导杆；523l、第三避让孔。
具体实施方式
60.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
61.需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本技术。
62.本技术中方位参考图1，以地脚13所在侧为下，显示屏15所在侧为前，第一槽口14
所在侧为右，即上下方向对应z轴、左右方向对应x轴、前后方向对应y轴。该方位描述仅供参考，并不作为唯一限定。
63.如图1
‑
22所示，一种生物样品自动分装装置，包括：
64.机架1；
65.第一工作平台2，包括第一直线运动机构21和采样管操作机构22，第一直线运动机构21固定于机架1上，并驱动采样管操作机构22进行x轴移动，采样管操作机构22包括第一放置平台221、采样管定位机构222和采样管夹紧机构223，其中：
66.第一放置平台221，与第一直线运动机构21连接；
67.采样管定位机构222，安装于第一放置平台221上，包括第一盖板222a、夹板机构、第一底框222b和第一隔板222e，第一盖板222a和第一底框222b连接，夹板机构和第一隔板222e内置于第一底框222b，第一盖板222a上开设有多个第一通孔，夹板机构上开设有多个第二通孔，第一隔板222e上开设有多个第三通孔222i，初始状态下，第一通孔、第二通孔、第三通孔同轴设置且沿轴向依次分布，并用于放置采样管6，采样管6用于容纳生物样品，第一底框222b的下壁内侧开设有多个刀片槽222j，刀片槽222j对应分布于第三通孔222i的下方且内置有刀片，第一隔板222e上还开设有多个与刀片对应的第一避让槽222h，第一底框222b的侧壁还开设有第二避让槽222k；
68.采样管夹紧机构223，安装于第一放置平台221上，用于驱动夹板机构沿第二避让槽222k平移实现对采样管6的管体错位夹紧或松开；
69.第二工作平台3，包括第二直线运动机构31和分杯操作机构32，第二直线运动机构31固定于机架1上，并驱动分杯操作机构32进行x轴移动，分杯操作机构32包括载物台325、试样盒固定座321、试剂管固定座322、吸管盒固定座323和废管收集仓324，试样盒固定座321、试剂管固定座322、吸管盒固定座323和废管收集仓324均位于载物台325上，并用于依次对应放置试样盒8、至少一个试剂管9、吸管盒7和废弃的吸管，试样盒8设有多个容纳槽，试剂管9用于容纳反应试剂，吸管盒7包括多个吸头朝下的吸管；
70.旋盖机构4，位于第一工作平台2的上方，包括第三直线运动机构41、第四直线运动机构42和旋盖组件43，第三直线运动机构41固定于机架1上，并驱动第四直线运动机构42进行y轴移动，第四直线运动机构42驱动旋盖组件43进行z轴移动，旋盖组件用于旋拧采样管6的盖体，实现采样管6的管体和盖体的分离或组装；
71.吸液机构5，位于第二工作平台3的上方，包括第五直线运动机构51和二级取液组件52，第五直线运动机构51固定于机架1上，并驱动二级取液组件52进行y轴移动，二级取液组件52用于携带吸管吸取采样管6内的生物样品或试剂管9中的反应试剂、将吸取的生物样品或反应试剂滴入试样盒8的容纳槽、以及将废弃的吸管剥落至废管收集仓324内。
72.其中，试样盒8、试剂管9、吸管盒7均为现有技术中的结构，如试样盒8为96孔板，各试剂管9用于容纳反应试剂，如用于核酸检测时，反应试剂可为蛋白酶k等，各试剂管9容纳的试剂可相同或不同，根据实际需求进行调整，吸管盒7对应可为放置有96个吸管的盒体。试样盒固定座321、试剂管固定座322、吸管盒固定座323和废管收集仓324由前至后依次排列，可为任意形状，本实施例中，试样盒固定座321为矩形框，并与试样盒8配合限位。试剂管固定座322上沿左右方向并排开设有多个安装孔，各试剂管9与安装孔匹配放置，吸管盒固定座323包括放置座和四个支撑杆，放置座为矩形，四个支撑杆一端与放置座的四角连接，
另一端固定在载物台325上，放置座的中部镂空，吸管盒7悬立于放置座上，废管收集仓324为矩形斗仓，下部可对接回收机构，且废管收集仓324还可直接为收纳盒。
73.在一实施例中，机架1包括相互连接的下壳体11和上壳体17，第一工作平台2、第二工作平台3、旋盖机构4和吸液机构5均内置于下壳体11，下壳体11的底壁安装有多个地脚13，侧壁安装有显示屏15、急停按钮16和第一扫描仪12，第一扫描仪12用于扫描试样盒8上的条形码，上壳体17内置有空气过滤机构18。
74.其中，本实施例中上壳体17位于下壳体11的上方，且均为方形壳体。下壳体11和上壳体17由型材搭建，或还可采用焊接方式，各面通过覆盖面板形成封闭腔室，面板可为透明材质，便于观察，下壳体11的前面板划分为上板和门板11a，门板11a可打开或关闭，便于拿取物品或维护，第一工作平台2、第二工作平台3、旋盖机构4和吸液机构5均内置于下壳体11，下壳体11的底壁安装有多个地脚13，便于调节水平，保证运行的稳定性，地脚13可为任意数量，优选为四个，分别对应分布于四角，侧壁安装有显示屏15、急停按钮16和第一扫描仪12，第一扫描仪12用于扫描试样盒8上的条形码，可固定于任意位置，如第一扫描仪12安装于下壳体11的右壁内侧，显示屏15固定于下壳体11的前面板的上板，且显示屏15可为现有技术任一结构，如可集成有usb接口，便于操作及存储数据，上壳体17内置有空气过滤机构18，空气过滤机构18为现有技术中的任一过滤机构，如包括过滤网和风扇，下壳体11和上壳体17上均开设有通风口，过滤网安装于通风口，通过风扇进行通风散热并通过过滤网对空气进行过滤，使各壳体内部始终处于洁净环境，避免污染生物样品，有助于提高的检测精度。下壳体11的底壁上侧还水平设有遮板19，遮板19上开设有对应第一直线运动机构21和第二直线运动机构31的避让槽，有助于防尘，提高设备使用寿命和美观性。需要说明的是，机架1还可为根据实际需求设计的任意结构。
75.在一实施例中，第二工作平台3还包括废管导出槽33和刮板326，废管导出槽33固定于机架1上并位于废管收集仓324的下方，用于容纳废管收集仓324收集的吸管，刮板326固定于载物台325的下方，并随载物台325同步运动推动废管导出槽33中的吸管排出。
76.其中，如图12、13所示，废管导出槽33固定于机架1上，如截面为u形，并在靠近机架1的一侧设有斜坡，便于滑落。本实施例中，废管导出槽33与机架1的右壁连接固定，且机架1的下壳体11的右壁对应开设有第一槽口14，刮板326在随载物台325同步运动时，即当背离第一槽口14所在方向运动时，腾出容纳空间便于废弃的吸管滑落至废管导出槽33中，不卡塞，当向第一槽口14所在方向运动时，推动废管导出槽33中的吸管直接从第一槽口14排出至装置外，便于收集和搬运废弃的吸管，操作便捷，有助于提高工作效率。需要说明的是，废管导出槽33的结构或位置还可根据实际需求调整，如可倾斜放置，使废弃的吸管在自重作用下滑出。
77.在一实施例中，采样管夹紧机构223包括第八直线运动机构、第一导杆223f、楔形块223g、第二连接座223h、第三连接座223i、第一转轴223j、第四连接座223k、第二导杆223l、第一弹簧223m、第五连接座223n、卡钩223o、第六连接座223p、第三导杆223q、第二弹簧223r、滑轨223s和固定凸台223t，第二连接座223h和第四连接座223k均与第一放置平台221连接，第一导杆223f与楔形块223g固连并与第二连接座223h滑动连接，第八直线运动机构驱动第一导杆223f沿第二连接座223h轴向滑动，第二导杆223l的一端为自由端，另一端与第四连接座223k垂直连接，第五连接座223n与第二导杆223l滑动连接，第一弹簧223m套
设于第二导杆223l上，且两端分别抵靠第五连接座223n和第四连接座223k，第三连接座223i与第五连接座223n固连，第一转轴223j固定于第三连接座223i上并连接有轴承，楔形块223g的斜面与轴承接触，卡钩223o为两个并与第三导杆223q滑动连接，第六连接座223p与夹板机构连接，固定凸台223t与第六连接座223p垂直连接，第三导杆223q与固定凸台223t连接并与第二导杆223l垂直，第二弹簧223r为两个且均套设于第三导杆223q上，第二弹簧223r的两端分别抵靠固定凸台223t和其一卡钩223o，第三连接座223i上设有卡槽，卡钩223o与卡槽对应卡合连接，第八直线运动机构带动楔形块223g移动，从而驱动第三连接座223i带动夹板机构运动，实现对采样管6的管体错位夹紧或松开。
78.在一实施例中，第一放置平台221，包括水平设置的第一底板221a和均安装于第一底板221a上的第一挡边221b、第二挡边221d和第一弹性复位机构221c，第一底板221a与第一直线运动机构21连接，第一挡边221b为两个且相互平行，并与第二挡边221d形成“匚”形，两第一挡边221b的相对侧分别设有多个第一弹簧柱塞，第二挡边221d上设有多个定位凸台，第一底框222b的侧壁开设有多个第一定位槽222f和多个第一定位孔222g，第一定位槽222f与定位凸台配合限位，第一定位孔222g与第一弹簧柱塞配合限位，第一弹性复位机构221c至少一个，包括第一固定座和至少一个第二弹簧柱塞，夹板机构松开后由第二弹簧柱塞抵靠复位至初始状态。
79.在一实施例中，夹板机构包括多个夹板，各夹板沿z轴依次设置且均与第六连接座223p连接，夹板上开设有多个第二通孔，各夹板的第二通孔所在区域依次沿夹板机构的运动方向设置，且数量之和与第一盖板222a的第一通孔数量等同。
80.其中，本实施例中采样管夹紧机构223、第二挡边221d和第一弹性复位机构221c均位于采样管定位机构222的后侧，采样管定位机构222的前侧设有把手222l，便于抽拉，两第一挡边221b分别位于采样管定位机构222的左右侧，且与采样管定位机构222的相邻侧均设有三个第一弹簧柱塞，第一弹簧柱塞沿前后方向并排设置，第一底框222b的侧壁对应开设有三个第一定位孔222g，第一定位孔222g与第一弹簧柱塞配合限位，第二挡边221d上靠近采样管定位机构222的一侧还沿左右方向并排设有三个三角定位凸台，第一底框222b的侧壁对应开设有三个第一定位槽222f，第一定位槽222f与定位凸台配合限位，有利于保证采样管定位机构222的定位精度，并防止起翘。
81.第一弹性复位机构221c为两个，并排安装于第二挡边221d上，夹板机构包括第一夹板222c和第二夹板222d，第一夹板222c、第二夹板222d和第一隔板222e由上至下依次设置，如试样盒8为96孔板，对应的第一盖板222a上开设有96个第一通孔，第一隔板222e上开设有96个第三通孔，第一夹板222c和第二夹板222d上各开设有48个第二通孔，第一夹板222c和第二夹板222d结构相同或相似且错位设置，可为任意结构，如本实施例中第一夹板222c包括第一孔板和多个第一加强筋，第一孔板上阵列分布有48个第二通孔，每列(以前后方向即y轴方向为列)孔位的两侧分别设有第一加强筋，第一孔板的后侧与第六连接座223p螺钉连接，且两角开设有运动避让槽，第一加强筋的前端延伸至当抵靠第一底框222b的前壁内侧时，为初始状态，即第一通孔、第二通孔、第三通孔一一对应同轴。第二夹板222d包括第二孔板和多个第二加强筋，第二孔板上阵列分布有48个第二通孔，每列孔位的两侧分别设有第二加强筋，为提供运动避让空间，除最外侧两个第二加强筋外，其余第二加强筋的后端延伸至当第二孔板的前端抵靠第一底框222b的前壁内侧时，为初始状态，第二加强筋的
后端垂直连接有连接板，连接板与第六连接座223p螺钉连接，满足第一孔板和第二孔板上下错位分布，使第一通孔、第二通孔、第三通孔一一对应，各第一弹性复位机构221c上设有两个第二弹簧柱塞，分别对应抵靠第一夹板222c和第二夹板222d。当需要夹紧采样管6的管体时，采样管夹紧机构223带动夹板机构向前运动，松开时电机反转并在第一弹性复位机构221c的作用下自动复位至初始状态。需要说明的是，定位凸台、第一弹性复位机构221c、第一弹簧柱塞和第二弹簧柱塞还可为任意数量，夹板机构还可拆分为任意数量的夹板，当采用多个夹板进行夹紧时，有助于减少累计误差，保证稳定的夹持力。
82.第二连接座223h、第一弹簧223m、第五连接座223n、第二导杆223l、卡钩223o和第二弹簧223r均为两个，有助于保证稳定性。第一转轴223j竖向固定于第三连接座223i上，且下端并连接有轴承，楔形块223g的斜面与轴承接触，通过轴承将滑动摩擦变为滚动摩擦，有助于减小摩擦力，提高设备使用寿命。各卡钩223o上还连接有手柄和滑槽，第六连接座223p的后侧还设有滑轨223s，卡钩223o通过滑槽与滑轨223s的配合导向，滑轨223s的两端还设有限位凸台，避免卡钩223o滑脱。卡钩223o和第三连接座223i的卡合连接还可为现有技术中的任意卡合结构。通过第一弹簧柱塞和第一底板221a的配合定位、卡钩223o和第三连接座223i的卡合连接，便于快速拆装进行更换或维护。通过采样管操作机构实现采样管的夹紧定位或松开，避免采样管旋盖扣合后，在夹爪回退过程中误携带采样管运动造成设备破坏或污染，且第一放置平台、采样管定位机构和采样管夹紧机构均为可拆卸连接，便于维护或更换。
83.在一实施例中，旋盖机构4还包括测距传感器44和第二扫描仪45，旋盖组件43包括方框431、第二隔板432、第三隔板433和旋盖驱动机构434，第二隔板432和第三隔板433水平设置于方框431内，测距传感器44与方框431连接并用于检测采样管6的盖体是否旋开，第二扫描仪45与第四直线运动机构42连接并用于扫描采样管6上的条形码，旋盖驱动机构434包括第二电机434a、第一联轴器434b、键轴434c、键轴滑套434d、第三弹簧434e、键434f、第一销轴434g和夹爪，第二电机434a通过第一联轴器434b与键轴434c的一端连接，键轴434c的另一端与键轴滑套434d轴向滑动连接，夹爪套设于键轴滑套434d上，并通过第一销轴434g垂直穿设连接，第二电机434a固定于第二隔板432上，键轴滑套434d与第三隔板433滑动连接，第三弹簧434e套设于键轴滑套434d外，并限位于第一销轴434g和第三隔板433之间，当旋盖时，旋盖组件43对正采样管6，并通过第二电机434a带动夹爪旋拧采样管6的盖体。
84.在一实施例中，夹爪包括旋盖头434h、多个旋盖夹页434i、多个第四弹簧434j、多个第二销轴434k和多个第一顶针434l，旋盖头434h为两段式阶梯轴，小端轴段套设于键轴滑套434d内并通过第一销轴434g垂直穿设连接，大端轴段环向开设有多个第一通槽，第一通槽两侧开设有垂直于轴线的贯穿孔，旋盖夹页434i与第一通槽一一对应，并由穿设于贯穿孔的第二销轴434k实现铰接，第四弹簧434j的两端分别对应抵靠于旋盖夹页434i与第一通槽之间并推动旋盖夹页434i沿第二销轴434k转动夹紧采样管6的盖体，第一顶针434l对称安装于旋盖头434h的大端侧，且尖端朝外。
85.其中，如图14
‑
17所示，旋盖组件43的方框431开口朝下，旋盖头434h的小端轴段套设于键轴滑套434d内并通过第一销轴434g垂直于轴向穿设连接。键轴434c和键轴滑套434d通过键434f实现轴向滑动连接，键434f的数量可根据实际需求调整，需说明的是，键轴434c和键轴滑套434d还可分别为花键轴和花键轴套的配合，实现转动限位。旋盖头434h的大端
轴段环向开设有四个第一通槽，旋盖夹页434i安装于第一通槽内并可绕第二销轴434k转动，旋盖夹页434i的下端内侧开设有倒角，便于插接采样管6的盖体，且内侧还开设有多个凹槽以增大摩擦便于旋转盖体。初始状态下，旋盖夹页434i的下端在第四弹簧434j的作用下朝内倾斜，有助于夹紧采样管6的盖体。
86.当旋盖时，第三直线运动机构41和第四直线运动机构42带动旋盖组件43对正采样管6，旋盖组件43的旋盖驱动机构434对正下压采样管6，并通过第三弹簧434e进行缓冲，使刀片插入该采样管6的管体底部进行止转，刀片数量可为任意，如为两个平行布置的刀片，可避免采样管6破碎溢出生物样品，且旋盖驱动机构434的夹爪夹持采样管6的盖体，即各旋盖夹页434i在第四弹簧434j的作用下夹紧采样管6的盖体，第一顶针434l插入采样管6的盖体进行止转，第二电机434a驱动夹爪转动进行旋盖打开采样管6的盖体，并由第四直线运动机构42带动携带盖体的旋盖组件43上移。当取液完成后，第四直线运动机构42带动携带盖体的旋盖组件43下移，第二电机434a反转进行旋盖拧紧采样管6的盖体，第四直线运动机构42上移并在第三直线运动机构41带动下，使旋盖组件43对正下一采样管6进行操作，依次循环完成所有采样管6的取液。
87.在一实施例中，二级取液组件52包括第六直线运动机构521、第七直线运动机构522、吸管拆装机构523和限位板524，其中：
88.第六直线运动机构521，与第五直线运动机构51连接，并驱动第七直线运动机构522进行z轴移动；
89.第七直线运动机构522，与第六直线运动机构521连接，并驱动吸管拆装机构523进行z轴移动；
90.吸管拆装机构523，包括第九连接座523a、柱塞泵523b、套管523d、第一导向座523e、第二导向座523f、顶板523g、拆卸机构523h、第五弹簧523i和压力传感器，第九连接座523a与第七直线运动机构522连接，柱塞泵523b、第一导向座523e和第二导向座523f均与第九连接座523a连接，拆卸机构523h包括相互连接的拆卸座523j和至少一个第四导杆523k，拆卸座523j上开设有第三避让孔523l，套管523d穿设第三避让孔523l且与第四导杆523k平行，套管523d的一端与柱塞泵523b连接通气，另一端用于插接吸管，压力传感器523c用于检测套管523d的气压，第四导杆523k分别与第一导向座523e和第二导向座523f滑动连接，拆卸座523j限位于第一导向座523e和第二导向座523f之间，第五弹簧523i套设于第四导杆523k上，且两端分别抵靠拆卸座523j和第二导向座523f，顶板523g固接于第四导杆523k的一端并位于第二导向座523f背离拆卸座523j的一侧；
91.限位板524，与第六直线运动机构521的固定部连接，并在吸管拆装机构523上移时，抵靠拆卸座523j进行限位，实现吸管的快拆。
92.其中，第五直线运动机构51驱动第六直线运动机构521进行y轴运动，第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522进行第一级z轴移动，第七直线运动机构522驱动吸管拆装机构523进行第二级z轴移动，通过多级运动实现与各工作平台的配合作业，结构紧凑，工序简单，操作效率高，并有助于减小整机体型，不受占地面积影响，便于运输安置。限位板524与第六直线运动机构521的固定部连接，并在吸管拆装机构523上移时抵靠拆卸座523j进行限位，在第七直线运动机构522携带第九连接座523a上移的过程中，通过顶板523g的卡挡作用实现吸管的快拆，无需额外的动力机构，可实现一机多能。且吸管拆装机构523在吸
液的过程中，还通过压力传感器实现液面跟随，效率高且不易出错。需要说明的是，第四导杆523k为两个，还可为任意数量，拆卸座523j和限位板524可为任意形状。
93.在一实施例中，各直线运动机构为丝杠螺母传动机构或同步带传动机构。
94.其中，各丝杠螺母传动机构结构相似，如本实施例中第四直线运动机构42、第七直线运动机构522和第八直线运动机构均为丝杠螺母传动机构，其中，第八直线运动机构包括第一电机223a、第一丝杆螺母机构223b、第一导轨滑块机构223c、第一连接座223e，第一连接座223e与第一丝杆螺母机构223b的螺母和第一导轨滑块机构223c的滑块固定连接，第一导杆223f与第一连接座223e连接，第一电机223a通过电机连接座固定于第一底板221a上，并驱动第一丝杆螺母机构223b运动，从而带动第一导杆223f运动，第一导轨滑块机构223c可包括一个或多个平行的导轨滑块，如为一个，用于对第一连接座223e进行导向。进一步地，第八直线运动机构还包括第一限位机构223d，第一限位机构223d包括多个限位开关，用于检测行程并提高安全性，为本领域技术人员熟知技术，在此不再赘述。各丝杠螺母传动机构结构相似，可根据实际需求进行调整。
95.各同步带传动机构结构相似，如本实施例中第一直线运动机构21、第二直线运动机构31、第三直线运动机构41、第五直线运动机构51和第六直线运动机构521均为同步带传动机构，其中，第二直线运动机构31包括第一安装板311、第二导轨滑块机构312、第一同步带机构313、第七连接座315，第一安装板311固定于机架1的底壁，第一同步带机构313固定于第一安装板311上，第七连接座315与载物台325、第一同步带机构313的同步带和第二导轨滑块机构312的滑块固定连接，具体形状可根据实际需求进行设计，如本实施例中，第七连接座315的下侧通过两个矩形块与滑块连接，上侧通过两个竖向并排分布的矩形板与载物台325连接，第二导轨滑块机构312可包括一个或多个平行的导轨滑块，如为两个，分列于同步带的两侧，用于对第七连接座315进行导向。进一步地，第二直线运动机构31还包括第二限位机构316和张紧机构314，第二限位机构316包括多个限位开关，用于检测行程并提高安全性，为本领域技术人员熟知技术，在此不再赘述。张紧机构314包括第八连接座314b和张紧螺钉314c，第八连接座314b固定于第一安装板311上，张紧螺钉314c与第八连接座314b和第一同步带机构313的带轮固定座314a螺纹连接，通过调节张紧螺钉314c实现第一同步带机构313的张紧，为本领域技术人员熟知技术，在此不再赘述，或还可采用现有技术中的任意张紧结构。各同步带传动机构结构相似，可根据实际需求进行调整。
96.需要说明的是，各直线运动机构还可为现有技术中用于实现直线运动的结构，如齿轮齿条等。
97.该装置集条形码扫描、旋盖、拧盖、移液分装、废管回收功能于一体，可实现全自动化分装，减少人工劳动，降低生物样品污染和人员二次感染风险，大大提高检测的精度和效率，结构紧凑、操作方便，体型小，便于运输投放使用，应用范围广，如应用于板式发光检测、板式酶免疫检测、pcr实验前处理、质谱检测、血型检测和抗体筛查等，尤其适应于检测强度高、通量大的场合；通过采样管操作机构实现采样管的夹紧定位或松开，避免采样管旋盖扣合后，在夹爪回退过程中误携带采样管运动造成设备破坏或污染，且第一放置平台、采样管定位机构和采样管夹紧机构均为可拆卸连接，便于维护或更换；通过二级取液组件实现吸管的自动剥落和吸液，利用多级运动实现与各工作平台的配合作业，实现一机多能，且结构紧凑，工序简单，并有助于进一步减小整机体型和提高工作效率；采用扫描仪可快速准确获
取采样管和试样盒对应信息，并通过压力传感器实现吸管吸液时的液面跟随，效率高且不易出错；采用空气过滤机构，可降低生物样品污染风险，提高生物样品检测的精度和装置散热能力。
98.该装置的工作原理：
99.将装有生物样品的采样管6放入采样管定位机构222对应的孔位中，各采样管6贴附有条形码，将试样盒8放置于试样盒固定座321上，试样盒8上贴附有条形码，并将条形码所在侧对正第一扫描仪12，将装有反应试剂的各试剂管9放置于试剂管固定座322上对应的孔位中，将吸管盒7放置于吸管盒固定座323上。
100.上电初始化，第一扫描仪12对试样盒8上的条形码进行扫描，第一直线运动机构21带动采样管操作机构22右移，同时第三直线运动机构41和第四直线运动机构42带动旋盖组件43移动，使旋盖组件43对正采样管6，如对正左前方第一个采样管6后，第四直线运动机构42带动旋盖组件43下移，在夹紧采样管6后携带采样管6整体进行上移，对正第二扫描仪45后，旋盖组件43带动采样管6转动进行条形码扫描。在扫描完成后，旋盖组件43带动采样管6下移，测距传感器44检测到采样管6的盖体未旋开，由旋盖驱动机构434对正下压采样管6，通过第三弹簧434e进行缓冲，使刀片插入该采样管6的管体底部进行止转，且旋盖驱动机构434的夹爪夹持采样管6的盖体，即各旋盖夹页434i在第四弹簧434j的作用下夹紧采样管6的盖体，第一顶针434l插入采样管6的盖体进行止转，第二电机434a驱动夹爪转动进行旋盖打开采样管6的盖体，并由第四直线运动机构42带动携带盖体的旋盖组件43上移。
101.同时第五直线运动机构51带动二级取液组件52运动，使套管523d对正吸管盒7中的吸管，如对正左前方第一个吸管后，第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带套管523d下移，柱塞泵523b工作吸附对接该吸管后，第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带吸管上移，第二直线运动机构31驱动分杯操作机构32右移，同时第一直线运动机构21带动采样管操作机构22右移，第五直线运动机构51带动二级取液组件52运动对正开盖后的采样管6，第七直线运动机构522驱动吸管拆装机构523下移吸取该采样管6中的生物样本，在吸液过程中，压力传感器523c用于检测套管523d的气压实现边吸液边下移进行液面跟随，保证吸液量。当吸液完成后，第七直线运动机构522驱动吸管拆装机构523上移，然后第一直线运动机构21带动采样管操作机构22左移，第二直线运动机构31驱动分杯操作机构32左移，第四直线运动机构42带动携带盖体的旋盖组件43下移，测距传感器44检测到采样管6的盖体已旋开，采样管夹紧机构223的第八直线运动机构带动夹板机构平移实现对采样管6的管体错位夹紧，第二电机434a反转进行旋盖拧紧采样管6的盖体，第四直线运动机构42上移，第八直线运动机构带动夹板机构平移实现对采样管6的管体松开复位至初始状态。然后第四直线运动机构42在第三直线运动机构41带动下，使旋盖组件43对正下一采样管6进行操作，依次循环完成所有采样管6的取液。
102.第五直线运动机构51带动二级取液组件52前移对正试样盒8中的左前方第一个容纳槽，第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带吸管下移，柱塞泵523b工作将吸管吸取的生物样品滴入容纳槽，然后第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带吸管上移，第五直线运动机构51带动二级取液组件52后移对正废管收集仓324，限位板524在第七直线运动机构522的驱动下通过抵靠拆卸座523j进行限位，并在顶板523g的卡挡作用实现吸管的快拆。
103.废管收集仓324收集废弃的吸管，并在刮板326随载物台325同步运动时，即当背离第一槽口14所在方向运动时，腾出容纳空间便于废弃的吸管滑落至废管导出槽33中，不卡塞，当向第一槽口14所在方向运动时，推动废管导出槽33中的吸管直接从第一槽口14排出至装置外，便于收集和搬运废弃的吸管。
104.第五直线运动机构51带动二级取液组件52前移，使套管523d对正吸管盒7中的吸管，如对正左前方第二个吸管后，第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带套管523d下移，柱塞泵523b工作吸附对接该吸管后，第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带吸管上移，第五直线运动机构51带动二级取液组件52前移对正左起第一个试剂管9，第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带套管523d下移，吸取该试剂管9中的反应试剂，在吸液过程中，压力传感器523c用于检测套管523d的气压实现边吸液边下移进行液面跟随，保证吸液量。当吸液完成后，第七直线运动机构522驱动吸管拆装机构523上移，第五直线运动机构51带动二级取液组件52前移对正试样盒8中的左前方第一个容纳槽，第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带吸管下移，柱塞泵523b工作将吸管吸取的生物样品滴入容纳槽，然后第六直线运动机构521驱动第七直线运动机构522携带吸管上移，第五直线运动机构51带动二级取液组件52后移对正废管收集仓324，限位板524在第七直线运动机构522的驱动下通过抵靠拆卸座523j进行限位，并在顶板523g的卡挡作用实现吸管的快拆。然后吸液机构5继续吸取下一吸管循环进行上述操作，每个容纳槽用于对应容纳一个采样管6中的生物样品及对应的反应试剂，根据反应试剂的种类可调整吸取次数。具体步骤可根据实际需求进行调整，如每个吸管还可一次性吸取反应试剂和生物样品后一起注射至容纳槽中，以进一步提高效率。
105.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
106.以上所述实施例仅表达了本技术描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。