一种多通道的样本管自动化取管抱管开盖装置的制作方法

本技术涉及试剂采样检测，具体地，具体地，涉及一种多通道的样本管自动化取管抱管开盖装置。

背景技术：

1、在核酸检测等试剂采样检测领域，一般是由样本采集、样本转运、专门检测机构进行检测等步骤组成。检测机构收到样本后，对样本进行分杯、提取。

2、现有的试剂采样分杯技术，停留在单通道、双通道的取液模式，分杯速度慢，并存在以下问题：现有的试剂采样系统，一般需要对多个试管进行分杯操作。分杯操作是指将包括管身、管盖的样本管打开后，将其中的试剂通过吸取的方式转移到检测用的深孔板中的过程。现有的样本管试剂取管开盖技术，还主要是依靠人工来完成，整个过程需要使用大量人力资源，人力成本高，还容易由于操作不规范而导致实验室污染等问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种多通道的样本管自动化取管抱管开盖装置，用作样本管自动分杯设备(以下简称“设备”)的重要组成装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种多通道的样本管自动化取管抱管开盖装置，包括安装机构，升降机构，扭盖组件，抱管组件；

4、所述安装机构包括设有若干竖向开口槽的安装板架、y轴丝杆电机，所述安装板架包括x轴连接板、安装背板；所述x轴连接板用于与设备的x轴拖链连接，从而受x轴拖链的驱动沿x轴方向往复运动；安装背板垂直安装于x轴连接板的前侧；

5、所述升降机构包括升降安装板，若干z轴步进电机及与其配套的z轴同步带、浮动块、z轴导轨；y轴丝杆电机固定安装于x轴连接板的前侧、其丝杠轴向前伸出并与升降安装板上设置的丝杠套配合对接，安装背板的左侧设有上、下y轴导轨，升降安装板的右侧设有与y轴导轨对应的y轴导槽，y轴丝杆电机的丝杠轴旋转驱动丝杠套和升降安装板沿y轴导轨沿y轴方向往复运动；z轴步进电机分别固定安装于升降安装板的右侧上部，其输出轴从升降安装板的竖向开口槽的上部穿出并与主动轴轮固定连接；升降安装板的竖向开口槽的下部与z轴步进电机输出轴的对应的位置，分别设置有从动轴轮；z轴同步带套设于主动轴轮、从动轴轮之间，浮动块背侧与z轴同步带的一侧固定连接、与升降安装板上对应设置的z轴导轨滑动连接；z轴步进电机可正向、反向转动，带动主动轴轮及z轴同步带、从动轴轮传动，带动浮动块沿z轴方向往复运动；

6、所述扭盖组件包括若干个扭夹单元、夹爪单元；夹爪单元对应安装于扭夹单元下方，受扭夹单元驱动对样本管的管盖进行夹持、扭盖；所述抱管组件与扭盖组件对应，用于抱住样本管的管身，从而实现取管、抱管、开盖操作。

7、这里，通过安装机构和升降机构，实现对扭盖组件的x轴轴向、z轴轴向运动的操控，使扭盖组件达到沿z轴横向移动、沿y轴竖向移动的目的，从而沿x轴移动到放样本管的载具位置，放下扭盖组件取管，再升起扭盖组件；沿x轴移动到抱管组件位置，放下扭盖组件取管，由抱管组件抱管，由扭盖组件与抱管组件配合开盖。

8、优选的，所述升降机构还设有z轴原点感应器、感应器片，z轴原点感应器分别固定安装于升降安装板上，位于z轴导轨的上方；所述感应器片分别安装于浮动块的上侧，z轴原点感应器与感应器片相配合并与设备的控制系统连接，用于感应浮动块运动到z轴原点的情况。这里，当感应器片插入z轴原点感应器时，z轴原点感应器向设备的控制系统传送信号，从而由控制系统实现相关自动控制。

9、优选的，所述升降机构还设有瓶盖检测感应器，所述瓶盖检测感应器设置于升降安装板上、正对竖向开口槽，用于检测感应样本管的管盖，以便于控制系统控制升降机构沿z轴下降的位置，使扭盖组件能完成对样本管管盖的取管动作。在工作时，由升降机构的将扭盖单元放下，当瓶盖检测感应器感测到样本管的管盖时，控制系统停止下放扭盖单元，控制旋转单元夹住样本管的管盖；再控制设备的其他机构将样本管送至抱管组件位置，由抱管组件夹住样本管的管身；再由扭盖单元带动旋转组件旋转，实现开盖、合盖动作。

10、优选的，所述升降机构还设有扫码枪，所述扫码枪设置于升降安装板上、正对竖向开口槽，通过竖向开口槽对设置于样本管管身的条形码或二维码进行扫码。这样，通过由夹盖夹抓夹住管盖及与其连接的管身，控制系统控制旋转单元旋转，扫码器对样本管管身的码进行扫码，实现控制系统将样本管的码信息的自动识别录入，进一步提高自动化水平。

11、优选的，所述扭夹单元包括扭盖架体及安装于其上的旋转电机、旋转主动轮、同步带、旋转从动轮、轴承，夹紧丝杆电机、丝杆电机螺母、顶杆；所述扭盖架体包括背板、上层板、下层板、前柱，背板对应固定安装于浮动块上，所述上层板、下层板分别与背板固定连接，所述前柱的两端分别与上层板、下层板前端固定连接；所述旋转电机的转轴向下穿过扭盖架体的上层板与所述旋转主动轮固定连接；所述旋转从动轮内部为空心，其设于所述上层板、下层板之间，所述轴承安装于所述下层板的轴承孔内、套设于旋转从动轮下端外侧；所述夹紧丝杆电机的夹紧丝杠向下伸出，与丝杆电机螺母螺纹连接；顶杆一体连接于丝杆电机螺母下侧，其下端连动夹爪单元；所述同步带分别套住旋转主动轮、旋转从动轮；所述旋转电机的转轴带动旋转主动轮转动连动同步带，同步带带动旋转从动轮旋转，所述旋转从动轮的下端固定安装有若干绕顶杆设置的导柱，导柱的下端与夹爪单元固定，带动夹爪单元旋转；所述夹爪单元在旋转从动轮驱动下旋转，在顶杆驱动下开合，用于夹住样本管的管盖。

12、优选的，所述夹爪单元包括锥台形的夹紧块、固定盘及若干夹盖推杆、平行杆、连动杆、夹盖夹片；顶杆的下端与夹紧块固定连接；若干导柱分别向下穿过夹紧块上配套设置的导孔、与固定盘固定连接；夹盖推杆的上端分别铰接于夹紧块的侧面设置的铰接点上，下端与连动杆的外端铰接；所述平行杆与固定盘下侧的铰接点铰接并向下伸出，其下端与连动杆的内端铰接；所述夹盖夹片的上端固定连接于所述连动杆的内端、并与连动杆垂直设置。通过夹紧丝杆电机驱动丝杆电机螺母及顶杆下压，连动夹紧块及与其连接的夹盖推杆，夹盖推杆连动连动杆及平行杆，连动杆带动夹盖夹片向内夹紧。这里，连动杆、平行杆、夹盖推杆、固定盘和夹紧块形成一个类似平行四边形的结构，夹盖推杆受夹紧块上下而推拉时，连动杆带动夹盖夹片内外平移，这时夹盖夹片始终保持平行，夹盖夹爪为以平行形式开合的夹爪，从而可兼容多种大小不同的样本管。

13、为增大对样本管管盖的夹固力，进一步的，所述夹盖夹片内侧设为锯齿形。

14、优选的，所述扭盖架体的背板上设有管未放到位感应器，当扭盖单元将抓起的样本管放到抱管组件中，若样本管没放到位，没放到位的样本管就会将扭盖单元顶起，从而使管未放到位感应器触碰到感应器片，感应器将信号传给控制单元进行控制。这里，管未放到位感应器感应触碰的为升降机构的感应器片。若管未放到位，样本管就会被顶起，从而带动扭盖单元上升，当感应器感应到感应器片，则仪器报警停机。

15、优选的，所述扭夹单元还包括旋转感应器、旋转感应片；旋转感应器固定安装于背板内侧；旋转感应片呈环形，设于旋转从动轮上侧，其外边沿均匀地开设有若干个缺口；旋转感应器位于对应的旋转感应片的缺口的下方，用于感应旋转感应片的缺口。这样，通过旋转感应器连接设备的控制系统，可感测旋转感应片及旋转从动轮旋转到的位置，从而实现对本装置的自动控制。

16、优选的，所述抱管组件包括抱管支架、导向轴、多个抱管单元；所述抱管单元包括用于夹住样本管管身的抱管夹爪、用于驱动抱管夹爪开合的丝杆步进电机；所述抱管夹爪包括拉块套、拉块连接销、2个l形推块及配套推块定位销、2个抱管夹块，所述抱管支架包括抱管支撑块、抱管支撑板，抱管支撑板下端安装于设备的平台上、上端与抱管支撑块固定连接；2个抱管夹块之间设置有1个弹簧，弹簧两端分别插置于抱管夹块前端内侧设置的弹簧孔内；抱管夹块前端分别设有穿孔，所述导向轴分别穿过所述穿孔；丝杆步进电机分别平行固定安装于设备的平台上，其步进丝杆轴的外端与拉块套螺纹连接，拉块套通过拉块连接销与l形推杆后端连接，l形推块弯折部设有轴孔，推块定位销穿过轴孔固定于设备的平台上，l形推块的前端分别接触于所述抱管夹块的外侧中部，两个抱管夹块靠弹簧力推开；丝杆步进电机的步进丝杆轴驱动拉块套伸出，l形推块后端前伸、前端相对张开，2个相对的抱管夹块在弹簧的张力作用下打开，抱管夹爪打开；反之，步进丝杆轴后缩则抱管夹爪合拢。

17、由于在步进丝杆轴正反旋转、拉块套往复伸缩的过程中，拉块连接销、推块定位销相对于l形推杆可能出现向上松动，为防止相关销件松脱，优选的，所述拉块连接销、推杆定位销的上方设有盖板，所述盖板固定安装于所述拉块套的上部；所述抱管支架包括抱管支撑块、抱管支撑板的前端设有固定托块，以增强结构稳固性。

18、优选的，所述抱管夹块的内侧分别设有橡胶夹块。通过橡胶夹块，可增大夹紧样本管管身的摩擦力，不易打滑。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的多通道的样本管自动化取管抱管开盖装置，作为对样本管自动分杯的设备的重要组成部分，通过安装机构，升降机构，扭盖组件，抱管组件的设置，可使本装置在内部模块、及与外部驱动机构的相互配合下，分别完成对样本管的取管、夹固管身、开盖、合盖这一系列的动作，一次可进行多个样本管的操作，实现了自动取样本管、打开样本管的管盖、对样本管管身上的条形码进行扫码、将样本管的管盖盖回等功能，从而使相关动作不再需要由人工完成，实现了操作流程的规范化和自动化，有利于减少人工操作，防止人为操作失误及人员暴露于样品的不安全环境之中，具有自动化程度高、降低人工使用、确保安全的特点。