一种分装设备及分装方法与流程

1.本发明涉及医学设备技术领域，特别是涉及一种分装设备和分装方法。


背景技术：

2.冷冻精液，简称“冻精”。超低温长期保存的人或种畜的精液。目的是使精子停止代谢活动,以延长寿命。通常在精液收集后，取少量做抽样检查后，剩下的加入保护剂，超低温(零下100多℃)冷冻起来。需要使用的时候，将储存精子的样品管于室温下浸在自来水或双蒸水中或仅仅暴露于空气之中(均在室温下22℃左右进行)进行解冻。
3.为了更好的保存精液，需要分别将精液和保护剂混合之后进行分装，目前采用手工法进行分装，但传统手动分装操作耗时耗力，且容易出错。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对传统手工分装操作耗时耗力，且容易出错的问题，提供一种分装设备和分装方法。
5.一种分装设备，包括：
6.称重机构，具有用于放置样品杯的称重位，所述称重机构用于称量所述样品杯内样品的重量；
7.混匀机构，具有用于放置冻存管的多个混匀位；
8.添加机构，与所述称重机构通讯连接，并根据所述称重机构称量得到的所述样品的重量向对应数量的所述冻存管内添加添加剂；
9.抽吸机构，与所述添加机构通讯连接，受控移动至吸取所述样品杯中的样品的取料位置，和能够将所述样品释放至添加有所述添加剂的所述冻存管的放料位置。
10.在其中一个实施例中，所述分装设备还包括相互通讯连接的识别机构和标识机构，所述样品杯上具有第一识别标识，所述识别机构用于识别所述第一识别标识，并根据所述第一识别标识控制所述标识机构对添加有所述样品的所述冻存管进行标记。
11.在其中一个实施例中，所述标记机构包括与所述识别机构通讯连接的旋盖组件，以及多个具有第二标识的瓶盖，所述旋盖组件根据所述识别机构的识别结果选取具有与所述第一标识对应的所述第二标识的瓶盖，并盖合于添加有所述样品的所述冻存管。
12.在其中一个实施例中，其特征在于，所述抽吸机构包括与所述添加机构通讯连接的第一转移组件，以及设置在所述第一转移组件上的第一抽吸组件，所述第一抽吸组件包括第一吸头以及与所述第一吸头可连接或分离的第一抽吸管；
13.所述第一转移组件受控驱动所述第一吸头在所述取料位置和所述放料位置之间往复运动，所述第一吸头在所述取料位置时通过所述第一抽吸管吸取所述样品杯中的样品，所述第一吸头移动至所述放料位置时将所述样品释放至对应的所述冻存管内。
14.在其中一个实施例中，所述第一吸头在所述第一转运组件的驱动作用下移动的过程中，还包括第一废弃位置和第一安装位置；
15.当所述第一吸头位于所述第一废弃位置时，所述第一抽吸管与所述第一吸头分离；当所述第一吸头位于所述第一安装位置时，所述第一吸头与所述第一安装位置的所述第一抽吸管连接。
16.在其中一个实施例中，所述添加机构包括盛装有所述添加剂的添加剂源、与所述称重机构通讯连接的第二转移组件和设置在所述第二转移组件上的第二抽吸组件；所述第二抽吸组件包括第二吸头以及与所述第二吸头可连接或分离的第二抽吸管，所述第二转移组件受控驱动所述第二吸头在所述添加剂源与所述混匀机构之间往复运动；
17.所述第二吸头位于所述添加剂源处时通过所述第二抽吸管抽取所述添加剂源的所述添加剂，所述第二吸头移动至所述混匀机构处时将所述添加剂添加至对应的所述冻存管内。
18.在其中一个实施例中，所述第二吸头在所述第二转移组件的驱动下移动的过程中，还包括第二废弃位置和第二安装位置；
19.当所述第二吸头位于所述第二废弃位置时，所述第二吸头与所述第二抽吸管分离；当所述第二吸头位于所述第二安装位置时，所述第二吸头与位于所述第二安装位置的所述第二抽吸管连接。
20.在其中一个实施例中，所述分装设备还包括定位件，所述定位件受控地与位于所述称重位的所述样品杯接触定位或分离。
21.在其中一个实施例中，所述定位件与所述称重机构通讯连接，所述定位件与所述称重机构通讯连接，所述称重机构检测所述样品的重量大于或等于一预设阈值时，控制所述定位件与位于所述称重位的所述样品杯接触定位；所述称重机构检测所述样品的重量小于所述预设阈值时，控制所述定位件与位于所述称重位的所述样品杯分离。
22.一种应用如上分装设备的分装方法，包括以下步骤：
23.将多个所述冻存管分别置于多个所述混匀位上；
24.将盛有样品的所述样品杯放置在所述称重机构上，并对所述样品杯内的样品进行称重；
25.所述添加机构根据所述样品的重量向对应数量的所述冻存管内添加添加剂；
26.所述抽吸机构在取料位置和放料位置之间往复移动，并在所述取料位置时吸取所述样品杯中的样品，在放料位置时将样品释放至添加有添加剂的所述冻存管内，直至每一添加有所述添加剂的所述冻存管均添加有样品；
27.混匀机构启动，以对各个所述冻存管内的样品与添加剂进行混合。
28.上述分装机构，通过称重机构，匹配对应数量的冻存管，并通过抽吸机构和添加机构来对样品杯内的样品进行分装，代替传统的人工对分装杯内样品进行分装的方式，使得分装过程更加精准且更加简便。
附图说明
29.图1为本发明实施例中分装设备的结构示意图；
30.图2为图1在另一个视角的结构示意图；
31.图3为本发明实施例中分装方法的流程示意图。
32.抽吸机构10；第一吸头11；第一抽吸管12；第一抽吸管架13；第一废品放置区14；
33.添加机构20，第二吸头21；第二抽吸管22；第二抽吸管架23；第二废品放置区24；添加剂源25；
34.混匀机构30；冻存管32；瓶盖34；
35.识别机构40；旋盖组件41；
36.称重机构50；定位件51；样品杯52；
37.下料机构60。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.参阅图1和图2，本发明一实施例提供的一种分装设备，用于分装样品杯52内的样品。该分装设备包括：称重机构50、抽吸机构10、添加机构20和混匀机构30。
45.称重机构50具有用于放置样品杯52的称重位，称重机构50用于称量样品杯52内样
品的重量。可选地，称重机构50为电子天平，在实际使用时，预先归零样品杯52的重量，如此只需将带有样品的样品杯52放置在电子天平的称重台上，便可以直接得出样品杯中样品的重量。
46.混匀机构30具有用于放置冻存管32的多个混匀位。冻存管32放置在混匀位上的方法可以采用人工放置也可以采用机械臂抓取，在此不作限定。在实际使用时，根据样品的重量，计算所需冻存管32的数量，通过人工或者机械的方式放置相应数量的冻存管32至冻存位上。可以知道的是，在其他实施方式中，也可以无需计算所需冻存管32的数量，直接放置足够多的数量的冻存管32至混匀机构30上，保证样品能全部转移至冻存管32内即可，在此均不作限定。
47.添加机构20与称重机构50通讯连接，并根据称重机构50称量得到的样品的重量向对应数量的冻存管32内添加添加剂。具体地，添加机构20根据样品的重量，计算出所需要冻存管32的数量，并往该数量的冻存管32内添加添加剂。
48.抽吸机构10，与添加机构20通讯连接，并受控移动至吸取样品杯52中的样品的取料位置，和能够将样品释放至添加有添加剂的冻存管32的放料位置。当添加机构20向某一冻存管32添加添加剂后，将该冻存管32的位置发送给抽吸机构。抽吸机构10移动到取料位置，将样品从样品杯52中抽出，并根据添加机构发送的位置，运动至对应该位置的冻存管32的放料位置，将抽出的样品释放至该冻存管32内。
49.在实际使用过程中，首先，将装有样品的样品杯52放在称重机构50上的称重位上，得出样品的重量。根据样品的重量，人工或者机械设置足够数量的冻存管32在混匀机构30上，保证样品杯内的样品能够全部分装进冻存管32内。然后，添加机构20根据样品的重量，计算出所需要添加添加剂的冻存管32的数量，并往对应数量的冻存管32内添加添加剂。之后，抽吸机构10运动至位于样品杯52上方的取料位置，将样品从分装杯内抽出。然后抽吸机构10运动到其中一个已经添加有添加剂的冻存管32上方，将样品释放进该冻存管32内。如此反复，直至所有添加了添加剂的冻存管32均通过抽吸机构10添加了样品。最后，通过混匀机构30将所有冻存管32内的样品与添加剂充分混合。
50.上述分装机构，通过称重机构50匹配对应数量的冻存管32，并通过抽吸机构10和添加机构20，代替人工对分装杯内的样品进行分装，使得分装过程更加精准且更加简便。
51.可选地，样品可以为精液，添加剂可以为保护剂。可以知道的是，样品也可以为其他需要分装的液体，添加剂也可以是其它药剂，在此不做限定。混匀机构30可采用较为常用的混匀器，故在此不作赘述。
52.本发明的实施例中，由于样品有多种种类，如不同血型对应不同的精子，为了更好的分辨样品的种类，样品杯52上具有第一识别标识，通过样品杯52上的第一识别标识可以直观的记录样品的种类。进一步地，为了避免分装之后，无法明确冻存管32内样品的种类，分装设备还包括相互通讯连接的识别机构40和标记机构，识别机构40用于识别第一识别标识，并控制标记机构标记添加有样品的冻存管32。
53.在实际的使用过程中，识别机构40识别第一标识之后，控制标记机构将添加有样品的冻存管32根据第一识别标识进行标记，使使用者能够通过该标识直观的了解冻存管32内样品的种类。可以知道的是，第一标识可以为颜色、条码等常规的标识，识别机构40为摄像头、扫码器等常用的识别装置，标记机构可以为着色装置、贴码装置等常用的标记装置，
在此不做限定。
54.在一些实施例中，标记机构包括旋盖组件41和多个瓶盖34，该旋盖组件41与识别机构40通讯连接，瓶盖34上设置有第二标识，旋盖组件41根据识别机构40的识别结果选取具有与第一标识对应的第二标识的瓶盖34，并盖合于添加有样品的冻存管32。
55.在实施使用过程中，识别机构识别第一标识后，将识别结果传输至旋盖组件41。当冻存管32添加完样品和添加剂之后，旋盖组件41根据识别结果，选取具有对应的第二识别标识的瓶盖34，并将该瓶盖34锁紧于冻存管32上。如此，将冻存管32的密封步骤和标记步骤集合成一个步骤，精简了步骤的同时也使得冻存管32上的标记更加直观。
56.本发明的实施例中，抽吸机构10包括与添加机构20通讯连接的第一转移组件和设置在第一转移组件上的第一抽吸组件。第一抽吸组件包括第一吸头11以及与第一吸头11可连接或分离的第一抽吸管12，第一转移组件受控驱动第一吸头11在取料位置和放料位置之间往复运动，第一吸头11在取料位置时通过第一抽吸管12吸取样品杯中的样品，第一吸头移动至放料位置时将样品释放至对应的冻存管32内。
57.在实际使用过程中，当添加机构20往某一冻存管32内添加添加剂后，将该冻存管32的位置信息传输给第一转移组件，第一转移组件便控制第一吸头11移动至取料位置，通过第一抽吸管12在样品杯52内抽取定量的样品。第一抽吸组件携带样品通过第一转移组件根据位置信息移动至对应冻存管32上方的放料位置，将样品释放至冻存管32内。如此反复，直至所有添加了添加剂的冻存管32均添加有样品。进一步地，当样品杯内的样品分装完成后，可对第一吸头11上的第一抽吸管12进行更换，避免污染后续分装的样品。
58.需要说明的是，第一抽吸组件每次对样品杯52内样品的吸取量可以是固定的量，也可以根据不同的样品与添加剂的配比，更改第一吸头的吸力，来达到吸取不同吸取量，在此不做限定。
59.在一些实施例中，第一吸头32在第一转运组件的驱动作用下移动的过程中，还包括第一废弃位置和第一安装位置，当第一吸头32位于第一废弃位置时，第一吸头11与第一抽吸管12分离以丢弃已使用第一抽吸管12，当抽吸机构10位于第一安装位置时，第一吸头11与第一安装位置上的第一抽吸管12相连以安装未使用的第一抽吸管12。
60.在实际使用过程中，分装设备包括设置有多个第一抽吸管的第一抽吸管架13和第一废品放置区14，当第一转移组件控制第一吸头11运动到靠近第一抽吸管架13时，此时第一吸头11位于第一安装位置，第一吸头11与第一抽吸管架13上未使用的第一抽吸管12相连，并使用该第一抽吸管12吸取样品释放至冻存管32内。当第一吸头11释放完样品至冻存管32后，第一转移组件控制第一吸头11运动到第一废品放置区14，此时第一吸头11位于第一废弃位置，第一吸头11与使用过的第一抽吸管12分离，第一抽吸管12落入第一废品放置区14内，便于处理。
61.本发明的实施例中，添加机构20包括盛装有添加剂的添加剂源25、与承重机构50通讯连接的第二转移组件和设置在第二转移组件上第二抽吸组件，第二抽吸组件包括第二吸头21以及设置在第二吸头21上可连接或分离的第二抽吸管22。第二转移组件可受控地带动第二吸头21在添加剂源25与冻存管32之间往复运动。第二吸头21位于添加剂源25处时，第二吸头21通过第二抽吸管22抽取添加剂源中的添加剂。第二吸头21移动至混匀机构30处时，第二吸头将吸取的添加剂添加志对应的冻存管32中。
62.在实际使用过程中，当添加机构20得到样品的重量后，根据样品与添加剂的配比，计算出所需冻存管32的数量。第二转移组件便控制第二吸头21移动至添加剂源25上方，第二吸头21通过第二抽吸管22吸取定量的添加剂。第一抽吸组件携带添加剂通过第二转移组件移动至其中一个冻存管32上方，将添加剂添加至该冻存管内。如此反复，直至添加了添加剂的冻存管32的数量满足所需冻存管32的数量。进一步地，当添加剂的添加完成后，使用者可以对第二吸头21上的第二抽吸管22进行更换，避免影响后续样品的分装。
63.需要说明的是，第二抽吸组件每次对添加剂源内的添加剂的吸取量可以是固定的量，也可以根据不同的样品与添加剂的配比，更改第二吸头21的吸力，来达到吸取不同吸取量，在此不做限定。
64.在一些实施例中，第二吸头21在第二转移组件的驱动下移动的过程中包括第二废弃位置和第二安装位置，当第二吸头21位于第二废弃位置时，第二吸头21与第二抽吸管22分离以丢弃已使用第二抽吸管22，当第二吸头21位于第二安装位置时，第二吸头21与第二安装位置上的第二抽吸管22相连以安装未使用的第二抽吸管22。
65.在实际使用过程中，分装设备包括第二抽吸管架23和第二废品放置区24，当第二吸头21运动到靠近第二抽吸管架23时，第二吸头21处于第二安装位置，第二吸头21与第二抽吸管架23上未使用的第二抽吸管相连，并使用该第二抽吸管22吸取添加剂释放至冻存管32内。当第二吸头21释放完样品至冻存管32后，第二吸头21运动到第二废品放置区24时，第二吸头21处于第二废弃位置，第二吸头21与使用过的第二抽吸管22分离，第二抽吸管22落入第二废品放置区24内，便于处理。
66.本发明的实施例中，分装设备还包括定位件51，定位件受控地与位于称重位的样品杯接触或分离。
67.在实施使用过程中，为了便于吸取样品杯52内的样品，在吸取样品的时候，定位件51与样品杯52接触，将样品杯52固定。当吸取完成后，定位件51与样品杯52分离，便于分样完成取出样品杯52。可以知道的是，定位件51可以为夹件、机械手等常用的固定装置。
68.在一些实施例中，定位件51与称重机构50通讯连接，称重机构50检测样品的重量大于或等于一个阈值时，称重机构50控制定位件51处与样品杯52接触，将样品杯52固定。称重机构50检测样品的重量低于阈值时，称重机构50控制定位件51定位件51与样品杯52分离。
69.在实际的使用过程中，使用者将盛有样品的样品杯52放在称重机构50上，称重机构50得到样品的重量后，控制定位件51与样品杯52接触使样品杯52固定在称重机构50上，以便于抽吸机构10抽取样品杯52内的样品。当抽吸机构10抽取完成后，称重机构50检测到样品的重量归零或接近零，称重机构50则控制定位件51与样品杯52分离，以便于分样完成取出样品杯52。
70.本发明的实施例中，分装设备还包括下料机构60，当冻存管32内的样品和添加剂通过混匀机构30充分混合之后，下料机构60将冻存管32转移出分装设备。可选地，下料机构60将冻存管32转移至冷冻区域。
71.本发明还提供一种应用如上的分装设备的分装方法，参阅图3，包括以下步骤：
72.s10：将多个冻存管32分别置于多个混匀位上；
73.s20：将盛有样品的样品杯52放置在称重机构50上，并对样品杯52内的样品进行称
重。
74.具体地，将样品杯52放置在称重机构50上，称重机构50获取样品的重量后，称重机构50控制定位件51与样品杯52接触，将样品杯52固定。
75.s30：添加机构20根据样品的重量向对应数量的冻存管32内添加添加剂；
76.具体地，当添加机构20得到样品的重量后，根据样品与添加剂的配比，计算出所需冻存管32的数量。第二转移组件便控制第二吸头21移动至添加剂源25上方，第二吸头21通过第二抽吸管22吸取定量的添加剂。第一抽吸组件携带添加剂通过第二转移组件移动至某一冻存管32上方，将添加剂添加至该冻存管内。如此反复，直至添加了添加剂的冻存管32的数量满足所需冻存管32的数量。
77.s40：抽吸机构在取料位置和放料位置之间往复运动，并在取料位置时吸取样品杯中的样品，在放料位置时，将样品释放至添加有添加剂的冻存管内，直至每一添加有添加剂的冻存管均添加有样品；
78.具体地，当添加机构20往某一冻存管32内添加添加剂后，将该冻存管32的位置信息传输给第一转移组件。添加剂添加完毕后，第一转移组件便控制第一吸头11移动至取料位置吸取样品，通过第一抽吸管12可以在样品杯52内抽取定量的样品。第一抽吸组件携带样品通过第一转移组件移动至该冻存管32上方的放料位置，将样品释放至该冻存管32内。如此反复，直至所有添加了添加剂的冻存管32均添加有样品。进一步地，第一抽吸组件对样品杯52中的样品反复抽吸4
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12次后在将样品吸出。当样品为精液时，反复大力抽吸可以防止精液液化不全导致的精液拉丝污染分装设备。
79.s50：混匀机构启动，以对各个冻存管内的样品与添加剂进行混合。
80.具体地，混匀机构30将冻存管32上下颠倒至少10次，以将冻存管32内的样品与添加剂相互混合。
81.以上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个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。
82.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。