样本管自动开关盖装置的制作方法

1.本实用新型属于生物检测技术领域，具体涉及一种样本管自动开关盖装置。


背景技术：

2.在进行病毒核酸检测时，待测样本一般暂存在样本管内，执行生物检测分析之前，需要将样本从样本管内逐一转移至反应板的各个孔洞中，该过程极其繁琐，涉及扫码、信息核对、旋盖、液体转移、闭盖等环节。在早期的检测过程中，以上各个环节由人工完成，存在费时费力、效率低下以及出错率高等问题。
3.为了克服人工操作所存在的上述问题，一种全自动的分杯处理系统应运而生，分杯处理系统中集成有扫码机构、开关盖机构和移液机构等，将样本架安装在分杯处理系统中后，在移动模组的协同作用下，能够自动完成信息采集、开关盖和样本分杯等工作。其中，开关盖机构主要由上夹爪组件和下夹爪组件组成，上夹爪组件夹持管盖，下夹爪组件夹持管体，然后电机驱动上夹爪组件带着管盖同步旋转，即可实现自动拧盖。在现有技术中，开关盖机构的上夹爪组件和下夹爪组件没有设置在一起，具体为：下夹爪组件固定安装在分杯处理系统某一位置，不会随着上夹爪组件一起移动，所以上夹爪组件抓取样本管后，需要移动至下夹爪组件位置，该过程不仅行程较远，并且需要注意避让移液机构。如此一来，势必会导致开关盖机构运动行程复杂、开关盖效率降低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种样本管自动开关盖装置，用以解决传统现有开关盖机构运动行程复杂和开关盖效率降低的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：
6.一种样本管自动开关盖装置，包括支撑基体，所述支撑基体通过升降模组可上下滑动地安装有管盖抓取机构，所述管盖抓取机构用于夹持管盖并能够驱动管盖旋转，其关键在于：所述支撑基体下部集成有管体夹持组件，其用于夹持管体，所述管体夹持组件与支撑基体之间设有水平移动模组，所述水平移动模组用于驱动管体夹持组件沿水平方向移动，并能够使管体夹持组件驻停在所述管盖抓取机构下方。
7.优选的，所述支撑基体具有竖直支撑板和位于竖直支撑板下端的支撑围框，所述支撑围框内部具有容纳空间，所述管体夹持组件滑动设置在该容纳空间内，所述管盖抓取机构设置在竖直支撑板一侧。
8.优选的，所述管体夹持组件还包括支撑底板以及安装在支撑底板上的执行电机，执行电机用于驱动两组所述夹臂开合运动。
9.优选的，所述支撑围框上部设有固定板，所述水平移动模组包括滑轨组件、皮带轮组件以及驱动皮带轮组件运动的皮带电机，其中，所述滑轨组件安装在支撑底板与支撑围框的底部之间，所述皮带轮组件和皮带电机装配在固定板上，所述支撑底板通过锁附块与皮带轮组件的皮带固定连接。
10.优选的，所述管盖抓取机构和管体夹持组件的数量均为两组，两组所述管盖抓取机构和两组所述管体夹持组件在竖直方向一一对应。
11.优选的，两组所述管体夹持组件共用一块支撑底板。
12.优选的，所述支撑基体上安装有扫描器，扫描器发出的激光朝向所述管盖抓取机构的轴心线。
13.优选的，所述托板上部设有圆形槽，该圆形槽与所述通孔共中心线。
14.优选的，两组所述夹臂的内侧均被构造成弧形结构，并覆盖有防滑层。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、管体夹持组件与管盖抓取机构集成设置在一个模组上，两者能够在分杯处理系统中同步移动，样本管被管盖抓取机构抓取后，管体夹持组件向外移动较小行程即可将管体夹住，然后管盖抓取机构旋转即可实现开盖。所以，这样的设置不仅简化了管体夹持组件的移动行程，提高了开关盖效率，而且对于分杯处理系统而言，还具有结构紧凑度高的技术优势。
17.2、在管体夹持组件夹紧位置的上下两侧分别设置有套板和托板，开关盖工作过程中，样本管底部支撑在托板上，中部套在套板的通孔内，即便是两组夹臂出现夹持力松懈，样本管也能持续保持竖直姿态，不会发生管体倾斜、偏移或者向下掉落等情况，有助于确保样本的安全性，进而保证分杯处理系统运行的可靠性。
附图说明
18.图1为样本管自动开关盖装置的结构示意图(前侧视角)；
19.图2为样本管自动开关盖装置的结构示意图(背侧视角)；
20.图3为开关盖装置应用在分杯处理系统a中的使用状态参考图；
21.图4至图6分别为开关盖装置在三个不同状态下的侧视图。其中，图4为管盖抓取机构3抓取样本管状态；图5为管体夹持组件4夹住样本管状态；图6为管体夹持组件4水平移动至最前端状态。
具体实施方式
22.以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
23.如图1和2所示，一种样本管自动开关盖装置，其结构包括支撑基体1，支撑基体1上设有管盖抓取机构3和管体夹持组件4，其中，管盖抓取机构3通过升降模组2可上下滑动地安装在支撑基体1一侧，管盖抓取机构3用于夹持管盖a并能够驱动管盖a自转。管体夹持组件4用于夹紧样本管的管体b，管体夹持组件4与支撑基体1之间设有水平移动模组5，水平移动模组5用于驱动管体夹持组件4沿水平方向移动，并能够使管体夹持组件4驻停在管盖抓取机构3下方。
24.基于以上结构，管盖抓取机构3将样本管抓取后，水平移动模组5驱动管体夹持组件4向外移动自管盖抓取机构3下方，然后升降模组2驱动管盖抓取机构3向下移动，使样本管进入管体夹持组件4的夹持范围内，管体夹持组件4将管体b夹紧，最后管盖抓取机构3旋转管盖a即可实现开盖。
25.将管体夹持组件4和管盖抓取机构3集成在一个模组上，管盖抓取机构3将样本管
抓取后，管体夹持组件4仅需向外移动较小行程即可将管体夹住，对于分杯处理系统而言，这样的设置无疑具有更高的开关盖效率。因为现目前的管盖夹持结构和管体夹持结构没有设置在一起，具体为：管体夹持结构固定安装在分杯处理系统某一位置，不会随着管盖夹持结构一起移动，所以管盖夹持结构抓取样本管后，需要移动至管体夹持结构位置，该过程涉及的行程较远，无形中降低了开关盖效率。所以，管体夹持组件4和管盖抓取机构3集成在一个模组上，两者能够同时整体移动，具有更高的开关盖效率。
26.在本实施例中，请参图1，管体夹持组件4包括两组正对设置的夹臂4a，两组夹臂4a开合运动即可实现对管体b的夹紧和释放。两组夹臂4a的开合运动可以采用电机控制，也可以采用气动、液压等方式控制。两组夹臂4a的下方设置有托板4d，上方设置有套板4c，套板4c上设有与管体b直径相适应的通孔4c1，管体夹持组件4夹持样本管的过程中，管体b底部支撑在托板4d上，管体b中部套在通孔4c1内，当管体夹持组件4因意外断电而出现夹持力松懈时，样本管也能持续保持竖直姿态，不会发生管体倾斜、偏移或者向下掉落等情况。
27.进一步的，为了更稳定地支托管体b底部，在托板4d的上部设有圆形槽4d1，该圆形槽4d1与管体b底部结构相适应，并且圆形槽4d1的中心线与通孔4c1的中心线共线。再如图1所示，管体夹持组件4还具有支撑底板4e，在本实施例中，托板4d固定在支撑底板4e前端下侧，支撑底板4e前端开设有圆孔，该圆孔即托板4d上部的圆形槽4d1。除此之外，支撑底板4e的设置还有助于实现管体夹持组件4与支撑基体1之间的滑动连接。
28.请参图2所示，支撑基体1包括竖直支撑板1a和位于竖直支撑板1a下端的支撑围框1b，管盖抓取机构3设置在竖直支撑板1a一侧，支撑围框1b内部具有容纳空间，管体夹持组件4滑动设置在该容纳空间内。以上结构设计合理，既满足了各部分组件的运动需求，又保证了整体结构的紧凑性。
29.请参图2，在本实施例中，水平移动模组5具体包括滑轨组件5a、皮带轮组件5b和皮带电机5c，为方便装配，支撑围框1b上部设有固定板1c，皮带轮组件5b和皮带电机5c均装配在固定板1c上，支撑底板4e通过锁附块4e1与皮带轮组件5b的皮带5b1固定连接。再结合附图4可以看出，滑轨组件5a安装在支撑底板4e与支撑围框1b的底部之间。基于此，皮带电机5c工作即可驱动支撑底板4e在支撑围框1b内前后滑动，从而实现管体夹持组件4的水平移动。
30.再如图4所示，管盖抓取机构3包括爪部3a和爪部驱动电机3b，爪部3a可张开或紧闭，用于从管盖a的外侧夹持管盖；爪部驱动电机3b用于驱动爪部张开或紧闭。爪部3a包括至少两个沿竖直方向平行设置的指状件，指状件相互之间可以向中心靠拢或远离，从而实现对管盖的夹持或放松。管盖抓取机构3内部还设有旋转电机，爪部3a夹持管盖后，旋转电机工作即可驱动爪部3a和管盖a整体旋转，从而实现拧盖操作。管盖抓取机构3执行抓盖和拧盖的具体结构属于现有成熟技术，此处不再详细赘述。
31.进一步的，支撑基体1侧部安装有扫描器6，扫描器6发出的激光朝向管盖抓取机构3的轴心线，管盖抓取机构3的轴心线也就是旋转电机的中心线。管盖抓取机构3将样本管抓取后，旋转电机驱动样本管自转，扫描器6便可以完成信息识别。
32.再如图4所示，升降模组2包括升降电机2a、皮带组件2b、丝杆2c、直线导轨2d和滑块2e，其中，直线导轨2d固定在竖直支撑板1a内侧，滑块2e固定在管盖抓取机构3上，滑块2e与直线导轨2d滑动连接，丝杆2c螺纹套装在滑块2e上。基于此，升降电机2a驱动皮带组件2b
运动，皮带组件2b再带动丝杆2c转动，然后即可实现管盖抓取机构3的升降运动。
33.再如图1所示，为提升效率，管盖抓取机构3和管体夹持组件4的数量均为两组，两组所述管盖抓取机构3和两组所述管体夹持组件4在竖直方向一一对应。为方便安装，两组所述管体夹持组件4共用一块支撑底板4e。为了稳定地夹持样本管，夹臂4a采用金属材料制成，其内侧均为弧形结构，并覆盖有防滑层。
34.如图3所示，一种分杯处理系统a，开关盖装置通过x轴移动模组9和y轴移动模组8可以移动地设置在分杯处理系统a中，开关盖装置在该分杯处理系统a中执行开盖和关盖的工作步骤如下：
35.1、请参图4，水平移动模组5驱动管体夹持组件4退回至收缩位置，然后在x轴移动模组9、y轴移动模组8和升降模组2的协同作用下，管盖抓取机构3抓取样本管。
36.2、管盖抓取机构3内部的旋转电机驱动样本管转动，扫描器6进行信息扫码。
37.3、请参图5，水平移动模组5驱动管体夹持组件4移动至管盖抓取机构3下方，然后升降模组2驱动管盖抓取机构3向下运动，使样本管穿过套板4c，并进入两组夹臂4a之间，然后两组夹臂4a将管体b夹紧。
38.4、管盖抓取机构3内部的旋转电机驱动管盖a转动，从而完成开盖操作。
39.5、请参图6，水平移动模组5继续驱动管体夹持组件4向前移动，然后由分杯处理系统a的移液装置7将管体b内的样本吸走。
40.6、水平移动模组5驱动管体夹持组件4回到管盖抓取机构3下方，升降模组2驱动管盖抓取机构3向下运动，管盖抓取机构3内部的旋转电机驱动管盖a转动，从而完成闭盖操作。
41.7、管体夹持组件4释放夹紧力，在x轴移动模组9、y轴移动模组8和升降模组2的协同作用下，管盖抓取机构3将样本管放回至样本架10。
42.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。