一种微生物采样仪器及方法

本发明涉及微生物的采样领域，具体涉及一种实现对于医学等领域的微生物进行检测之前的取样操作。

背景技术：

在医学中进行微生物的检测是非常重要的技术手段，其基础是通过微生物学的理论和实验方法，以达到对于医学样品中的微生物的类型、浓度和性质的研究，从而确定分析的这些医学样品中的微生物种类和浓度，以对于人体的健康或者疾病类型做出评估。

另外，在现代医学中，对于取得的医学标本进行微生物检测已经成为现代医学的标准化、高质量化发展控制的必不可少的重要组成部分。

然而，在医学样品取样的过程中，遇到的样品种类多种多样，例如包括了流体、半流体、半固体和固体，针对这些不同类型性质的医学样品而言，可以采用不同方式的取样手段。对于半固体或者固体形态的医学样品而言，例如医学中遇到的污泥物、人体组织物、人体切割物、医学培养物等，对于这些半固体或者固体形态的医学物质而言，通常需要实验人员拿着取样管，然后通过一个小勺子在样品上进行挖取操作，然后把小勺子上的样品再放入到取样管内，并且再把取样管放置到取样管架子上，以备后续的进一步操作检测。这样的操作流程非常复杂，工作效率不高，并且对于实验人员长时间劳动提出了挑战，当出现大批量、连续性的样品取样的时候则更加给实验人员造成了负担。

技术实现要素：

为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种减轻实验人员的取样负担，实现高效、快速取样操作以方便后期微生物检测的装置结构和方法。

本发明提供的一种微生物采样仪器，其包括操作台、机架、竖向移动单元、横向移动单元、翻转结构；

所述操作台上具有试管放置区域和采样区域，所述试管放置区域放置存放试管的固定架，所述采样区域放置待采样的物体；

机架可拆卸地固定在所述操作台上；

竖向移动单元设置在所述机架上；

横向移动单元连接在所述竖向移动单元上，所述竖向移动单元带动所述横向移动单元进行竖直方向运动；

翻转结构连接在所述横向移动单元上，所述横向移动单元能够带动所述翻转结构进行横向方向的运动；

夹持结构设置在所述翻转结构上，所述夹持结构用于夹持取样试管。

上述方案的有益效果为：通过这种结构的设置，能够实现夹持结构在横向方向的移动，进而能够在试管存放区域和待采样的区域之间进行位置移动；另外，通过竖向移动单元能够进行竖直方向上的位置移动，进而通过对于夹持结构的竖直运动而实现对于夹持结构的竖直运动，进而实现把取样试管下降取样待检测样品或者下降放置到试管架的目的。通过翻转结构的设置能够实现对于取样试管在竖直方向上的摆放角度的调整。通过这种结构实现了对于样品的自动取样过程，避免了人工进行医学样品取样的过程，特别适用于大批量、连续化的操作。

一个优选的方案是，所述竖向移动单元具有支撑板、驱动丝杆、滑动杆、带动块，所述支撑板具有升降缺口，所述驱动丝杆和所述滑动杆平行布置且均设置在所述升降缺口内，所述带动块套设在所述驱动丝杆和所述滑动杆上，所述带动块与所述横向移动单元连接，通过所述驱动丝杆的转动而使得所述横向移动单元进行竖直方向的移动。

一个优选的方案是，所述横向移动单元具有横向板、横向丝杆、滑竿、移动块，所述横向丝杆和所述滑竿平行布置且均设置在所述横向板的横向缺口内，所述移动块套设在所述横向丝杆和所述滑竿上，所述移动块与所述翻转结构连接，通过所述横向丝杆的转动而使得所述翻转结构进行水平方向上的移动。

一个优选的方案是，所述翻转结构包括基础板、翻转气缸、导向凸起、滑动体、驱动齿轮，所述基础板上固定设置所述翻转气缸，所述翻转气缸的伸缩杆与所述滑动体连接，所述滑动体可滑动地套设在所述导向凸起上，所述导向凸起底部具有直线齿部，所述直线齿部与所述驱动齿轮啮合连接，所述驱动齿轮与所述夹持结构连接。

一个优选的方案是，所述夹持结构具有可夹紧相对设置的第一夹持杆和第二夹持杆，所述第一夹持杆和第二夹持杆上具有支撑辊体，四组支撑辊体形成对于所述取样试管的夹持紧固作用，并且其中一个支撑辊体与转动电机连接，所述转动电机用于驱动所述支撑辊体转动并且相应带动所述取样试管进行转动。

上述方案的有益效果为：对于一些特殊材质的样品而言，例如硬度较高或者黏连性高而不易分离的样品，则通过转动作用使得取样试管进行持续转动，这样就能够在下降过程中完成对于样品的切割过程，从而更好地完成样品的采集过程。

本发明提供的微生物采样仪器采样方法，其包括下面的步骤：

s1：通过所述横向移动单元和所述竖向移动单元的作用使得所述夹持结构位于待采样的物体的上方位置，把一根取样试管放置到所述夹持结构内，并且夹持结构对于所述取样试管进行夹紧固定，并且所述取样试管的取样口朝下方设置；

s2：通过所述竖向移动单元的带动作用而使得所述夹持结构向下进行移动，所述取样试管的取样口逐渐与下方的待采样的物体进行接触，并且通过所述取样试管完成对于待采样的物体的采样过程，即使得一部分待采样的物体进入到所述取样试管内部；

s3：所述翻转结构带动取样后的所述取样试管进行180度的翻转，进而使得所述取样试管的取样口朝上放置；

s4：所述横向移动单元带动所述夹持结构和所述取样试管进行水平方向的移动，并且最终移动至存放所述取样试管的试管架的上方位置，然后通过所述竖向移动单元把所述夹持结构和所述取样试管降落到下方的试管架位置，所述夹持结构由夹紧状态转换为松弛状态，并且把所述取样试管掉落放置在所述试管架的固定孔内；

重复以上操作流程，以实现批量化的多个取样试管的取样操作。

一个优选的方案是，包括下面的步骤：

所述驱动丝杆进行转动的时候，相应带动所述带动块沿着所述滑动杆进行移动，所述带动块相应带动所述横向移动单元进行竖直方向上的移动。

一个优选的方案是，包括下面的步骤：

所述横向丝杆进行转的时候，相应带动所述移动块沿着所述滑竿进行水平移动，所述移动块带动所述翻转结构和所述夹持结构进行水平方向上的移动。

一个优选的方案是，包括下面的步骤：

所述翻转气缸的伸缩杆带动所述滑动体沿着所述导向凸起进行运动，进而使得所述滑动体通过所述直线齿部带动所述驱动齿轮进行转动，所述驱动齿轮在转动过程中带动所述夹持结构进行翻转运动，进而通过这种翻转运动而调节夹持结构和取样试管的朝向。

一个优选的方案是，包括下面的步骤：

在通过所述取样试管在待采样的物体取样的时候，所述转动电机带动所述支撑辊体进行转动，所述支撑辊体对于夹持的取样试管进行转动取样，以完成对于待采样的物体的取样工作。

附图说明

图1是本发明的微生物采样仪器的结构示意图。

图2是本发明的微生物采样仪器的结构示意图。

图3是本发明的微生物采样仪器的局部区域的结构示意图。

图4是本发明的微生物采样仪器的翻转结构区域的结构示意图。

图5是本发明的微生物采样仪器的夹持结构的结构示意图。

图6是本发明的微生物采样仪器的另一取样试管的示意图。

具体实施方式

第一实施例：

如图1和图2所示，本发明提供的一种微生物采样仪器，其包括操作台10、机架11、竖向移动单元20、横向移动单元30、翻转结构40。

操作台10上具有试管放置区域和采样区域，试管放置区域放置存放试管的固定架12，采样区域放置待采样的物体13。

机架11可拆卸地固定在操作台10上。

竖向移动单元20设置在机架11上。

横向移动单元30连接在竖向移动单元20上，竖向移动单元20带动横向移动单元30进行竖直方向运动。

翻转结构40连接在横向移动单元30上，横向移动单元30能够带动翻转结构40进行横向方向的运动。

夹持结构50设置在翻转结构40上，夹持结构50用于夹持取样试管60。

本发明提供的微生物采样仪器采样方法，其包括下面的步骤：

s1：通过横向移动单元30和竖向移动单元20的作用使得夹持结构50位于待采样的物体13的上方位置，实验人员把一根取样试管62放置到夹持结构50内，并且夹持结构50对于取样试管60进行夹紧固定，并且取样试管60的取样口朝下方设置；

s2：通过竖向移动单元20的带动作用而使得夹持结构50向下进行移动，取样试管60的取样口逐渐与下方的待采样的物体13进行接触，并且通过取样试管完成对于待采样的物体13的采样过程，即使得一部分待采样的物体13进入到取样试管60内部；

s3：翻转结构40带动取样后的取样试管进行180度的翻转，进而使得取样试管60的取样口朝上放置；

s4：横向移动单元30带动夹持结构50和取样试管60进行水平方向的移动，并且最终移动至存放取样试管的试管架12的上方位置，然后通过竖向移动单元20把夹持结构50和取样试管降落到下方的试管架12位置，夹持结构50由夹紧状态转换为松弛状态，并且把取样试管60掉落放置在试管架12的固定孔内；

重复以上操作流程，以实现批量化的多个取样试管的取样操作。

第二实施例：

如图3所示，在上述实施例的基础上，本实施例的竖向移动单元20具有支撑板21、驱动丝杆22、滑动杆23、带动块24，支撑板21具有升降缺口25，驱动丝杆22和滑动杆23平行布置且均设置在升降缺口25内，带动块24套设在驱动丝杆22和滑动杆上，带动块24与横向移动单元30连接，通过驱动丝杆22的转动而使得横向移动单元30进行竖直方向的移动。其包括下面的步骤：驱动丝杆22进行转动的时候，相应带动带动块24沿着滑动杆23进行移动，带动块24相应带动横向移动单元30进行竖直方向上的移动。

横向移动单元30具有横向板31、横向丝杆32、滑竿33、移动块34，横向丝杆32和滑竿33平行布置且均设置在横向板31的横向缺口36内，移动块34套设在横向丝杆32和滑竿33上，移动块34与翻转结构40连接，通过横向丝杆32的转动而使得翻转结构40进行水平方向上的移动。其包括下面的步骤：

横向丝杆32进行转的时候，相应带动移动块34沿着滑竿33进行水平移动，移动块34带动翻转结构40和夹持结构50进行水平方向上的移动。

第三实施例：

如图4所示，在上述实施例的基础上，本实施例的翻转结构40包括基础板41、翻转气缸42、导向凸起43、滑动体44、驱动齿轮45，基础板41上固定设置翻转气缸42，翻转气缸42的伸缩杆与滑动体44连接，滑动体44可滑动地套设在导向凸起43上，导向凸起43底部具有直线齿部46，直线齿部46与驱动齿轮45啮合连接，驱动齿轮45与夹持结构50连接。其包括下面的步骤：翻转气缸42的伸缩杆带动滑动体44沿着导向凸起43进行运动，进而使得滑动体44通过直线齿部46带动驱动齿轮45进行转动，驱动齿轮45在转动过程中带动夹持结构50进行翻转运动，进而通过这种翻转运动而调节夹持结构50和取样试管的朝向。

第四实施例：

如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例的夹持结构50具有可夹紧相对设置的第一夹持杆51和第二夹持杆52，第一夹持杆51和第二夹持杆52上具有支撑辊体53，四组支撑辊体53形成对于取样试管60的夹持紧固作用，并且其中一个支撑辊体53与转动电机54连接，转动电机54用于驱动支撑辊体53转动并且相应带动取样试管60进行转动。其包括下面的步骤：在通过取样试管60在待采样的物体13取样的时候，转动电机54带动支撑辊体53进行转动，支撑辊体53对于夹持的取样试管60进行转动取样，以完成对于待采样的物体13的取样工作。

如图6所示，取样试管60包括塑料保护套61，塑料保护套61套设在取样试管60的外壁上，在通过这种试管进行取样的过程中，塑料保护套61能够避免取样试管60的外壁接触到取样的样品，然后在取样成功后，则再把塑料保护套61去除即可。把夹持结构50设置为第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件夹持取样试管60的中部区域(非塑料保护套61套设的区域)，而第二夹持件夹持塑料保护套61，当完成取样之后则第二夹持件相对于第一夹持件进行移动，进而使得塑料保护套61与取样试管主体62进行分离，这样就能够完全避免取样样品对于试管外壁的粘连作用。

在其它的实施例中，横向移动单元能够带动夹持结构和取样试管至取样试管存放区域，然后通过竖向移动单元的配合而通过夹持结构在取样试管存放区域内完成空的试管的抓取步骤，然后把取样试管移动待取样的样品上进行取样操作，然后把取样后的试管再放入到指定的试管架上进行固定，以备后续的微生物检测流程。在操作台上安装有移动导轨，移动导轨的方向与操作台的宽度方向平行，机架11可滑动地设置在移动导轨上，这样就实现了对于机架11在宽度方向上的位置移动，这样就使得夹持结构能够在宽度方向上进行位置调节，这样就可以覆盖更大的取样面积，即在操作台上的多个位置放置不同类型或者种类的待取样的样品，机架11在移动导轨上进行移动，并且配合横向移动单元竖向移动单元的配合关系，而能够通过夹持结构完成在这个区域内多个不同位置的选择性地取样的过程，使用更加方便。在其中的一个支撑辊体上具有吸附孔，支撑辊体内部为中空结构，吸附孔把吸附的颗粒物通过支撑辊体的中空结构向下游的引导管输送到回收箱体内，对于干燥颗粒物取样的过程取样会在试管外壁上残留物质颗粒，当把取样试管放置到试管架上的时候，夹持结构能沿着试管的延伸方向进行移动，即从中部的夹持区域移动至试管的取样口的位置，在这个过程中可以借助于转动电机54使得支撑辊体53进行转动进而使得试管进行转动，并且通过吸附孔把试管壁上残留的颗粒物体吸入到支撑辊体的中空结构内，然后沿着中空结构进入到引导管内并且输送到回收箱体内。