一种生化搅拌防撞系统及控制方法与流程

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种生化搅拌防撞系统及控制方法。

背景技术：

全自动生化分析仪中的搅拌装置，其主要是用于对比色杯中的试剂和样本进行快速混合搅拌，是全自动生化分析仪系统中不可或缺的配套装置。现有技术通常采用机械式搅拌，在仪器出现异常的情况下，搅拌针存在撞击仪器其他部位的风险，造成停机和损坏，所以在全自动生化分析仪中，需要考虑保护搅拌针在仪器异常或人为操作失误的情况下，免于损坏，避免损失，降低仪器使用成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种生化搅拌防撞系统及控制方法，旨在解决在全自动生化分析仪中，需要考虑保护搅拌针在仪器异常或人为操作失误的情况下，免于损坏，避免损失，降低仪器使用成本的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种生化搅拌防撞系统，包括搅拌安装板、转动轴、驱动组件、搅拌组件、反应盘、反应盘运动定位组件和搅拌定位防撞组件，所述转动轴贯穿所述搅拌安装板，与所述搅拌安装板固定连接，且所述转动轴的中心线与所述搅拌安装板的中心线重合，所述驱动组件与所述转动轴传动连接，并驱动所述搅拌安装板转动和上下运动，所述搅拌安装板具有定位孔，所述定位孔和所述搅拌组件的数量均至少为三个，至少三个所述搅拌组件与所述搅拌安装板转动连接，并均匀分布于所述转动轴的圆周方向上，每一所述定位孔位于相邻两个所述搅拌组件之间，所述反应盘位于所述搅拌组件远离所述搅拌安装板的一侧，反应杯放置于所述反应盘上，所述反应盘运动定位组件位于所述反应盘远离所述搅拌安装板的一侧；

所述搅拌定位防撞组件包括防撞杆和行程开关，所述防撞杆位于所述定位孔的正投影方向上，且与所述搅拌安装板通过所述定位孔间隙配合，所述行程开关与所述防撞杆固定连接，并位于靠近所述定位孔的一侧。

其中，所述行程开关具有第一触发部和第二触发部，所述第一触发部与所述定位孔的内壁抵持，所述第二触发部与所述第一触发部相对设置，且远离所述第一触发部的一侧与所述定位孔的内壁抵持。

其中，所述防撞杆具有台阶，所述台阶与所述防撞杆一体成型，并位于所述防撞杆的圆周方向上。

其中，所述搅拌定位防撞组件还包括防撞安装钣金和支撑板，所述防撞安装钣金与所述防撞杆固定连接，并位于远离所述搅拌安装板的一侧，所述支撑板与所述防撞安装钣金可拆卸连接，并位于远离所述防撞杆的一侧。

其中，所述防撞杆为刚性金属杆。

其中，所述搅拌组件包括至少两组搅拌针和搅拌针安装板。

其中，所述定位孔与所述防撞杆的配合公差小于所述搅拌针位于反应杯中心时距离反应杯内壁的距离。

其中，所述反应盘运动定位组件包括反应盘码盘、第一定位光耦和第二定位光耦，所述反应盘码盘与所述反应盘固定连接，并位于所述搅拌组件远离所述搅拌安装板的一侧，所述反应盘码盘具有码盘齿，所述码盘齿的数量为多个，多个所述码盘齿均匀分布于所述反应盘码盘的圆周方向上，所述第一定位光耦和所述第二定位光耦分别与不同的码盘齿相对设置。

其中，所述反应盘运动定位组件还包括光耦安装钣金和调节螺钉，所述光耦安装板金与所述第一定位光耦和所述第二定位光耦固定连接，并位于所述反应盘码盘的一侧，所述调节螺钉与所述光耦安装钣金螺纹连接，并位于所述光耦安装钣金的一侧。

第二方面，本发明提供一种生化搅拌防撞控制方法，包括：

接收到行程开关发送的停止信号，控制驱动组件停止驱动搅拌安装板转动和上下运动；

接收到第一定位光耦和第二定位光耦检测的对应码盘齿的第一位置信号和第二位置信号，判断第一位置是否在第一预设位置，第二位置是否在第二预设位置，若否，则控制反应盘电机停止驱动反应盘转动，驱动组件停止驱动搅拌安装板转动和上下运动。

本发明的一种生化搅拌防撞系统及控制方法，通过所述搅拌安装板具有定位孔，至少三个所述搅拌组件与所述搅拌安装板转动连接，并均匀分布于所述转动轴的圆周方向上，每一所述定位孔位于相邻两个所述搅拌组件之间；所述防撞杆位于所述定位孔的正投影方向上，且与所述搅拌安装板通过所述定位孔间隙配合，所述行程开关与所述防撞杆固定连接，并位于靠近所述定位孔的一侧。实现一旦出现异常或人员操作失误，所述搅拌安装板会下落触碰所防撞杆上的所述行程开关，触发预警使仪器控制系统停止运动，或所述搅拌安装板的所述定位孔已经下到所述防撞杆，可利用所述防撞杆的刚性使所述搅拌安装板无法曲线动作，保护所述搅拌组件免于损坏，降低仪器维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明生化搅拌防撞系统的结构示意图；

图2是本发明搅拌安装板和搅拌定位防撞组件的结构示意图；

图3是本发明搅拌安装板的结构示意图；

图4是本发明反应盘运动定位组件的结构示意图；

图5是本发明生化搅拌防撞控制方法的流程示意图；

图中：100-生化搅拌防撞系统、1-搅拌安装板、2-转动轴、3-驱动组件、4-搅拌组件、5-反应盘、6-反应盘运动定位组件、7-搅拌定位防撞组件、11-定位孔、41-搅拌针、42-搅拌针安装板、61-反应盘码盘、62-第一定位光耦、63-第二定位光耦、64-光耦安装钣金、65-调节螺钉、71-防撞杆、72-行程开关、73-防撞安装钣金、74-支撑板、611-码盘齿、711-台阶、721-第一触发部、722-第二触发部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，第一方面，本发明提供一种生化搅拌防撞系统100，包括搅拌安装板1、转动轴2、驱动组件3、搅拌组件4、反应盘5、反应盘运动定位组件6和搅拌定位防撞组件7，所述转动轴2贯穿所述搅拌安装板1，与所述搅拌安装板1固定连接，且所述转动轴2的中心线与所述搅拌安装板1的中心线重合，所述驱动组件3与所述转动轴2传动连接，并驱动所述搅拌安装板1转动和上下运动，所述搅拌安装板1具有定位孔11，所述定位孔11和所述搅拌组件4的数量均至少为三个，至少三个所述搅拌组件4与所述搅拌安装板1转动连接，并均匀分布于所述转动轴2的圆周方向上，每一所述定位孔11位于相邻两个所述搅拌组件4之间，所述反应盘5位于所述搅拌组件4远离所述搅拌安装板1的一侧，反应杯放置于所述反应盘5上，所述反应盘运动定位组件6位于所述反应盘5远离所述搅拌安装板1的一侧；

所述搅拌定位防撞组件7包括防撞杆71和行程开关72，所述防撞杆71位于所述定位孔11的正投影方向上，且与所述搅拌安装板1通过所述定位孔11间隙配合，所述行程开关72与所述防撞杆71固定连接，并位于靠近所述定位孔11的一侧。

在本实施方式中，所述转动轴2是支撑转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机器零件。所述搅拌安装板1用于支撑所述搅拌组件4对试剂进行搅拌。所述驱动组件3包括第一电机、第一转动轮、第二转动轮、传送带、第二电机、滑动件、抵持件和弹性件，所述第一电机输出端与所述第一转动轮传动连接，所述第二转动轮与所述转动轴2固定连接，所述传送带与所述第一转动轮和所述第二转动轮转动连接，所述第二电机的输出端与所述滑动件传动连接，带动所述滑动件上下移动，所述抵持件与所述滑动件固定连接，且与所述转动轴2固定连接，并抵持于所述第二转动轮和所述弹性件之间。所述第一电机驱动所述第一转动轮转动，带动所述传送带转动，从而带动所述第二转动轮转动，进而带动与所述转动轴2固定连接的所述搅拌安装板1转动，所述第二电机驱动所述滑动件上下滑动，从而带动所述抵持件上下滑动，进而带动与所述转动轴2固定连接的所述搅拌安装板1上下移动。所述转动轴2的中心线与所述搅拌安装板1的中心线重合，避免偏心。所述反应盘5上放置有反应杯，用以乘装试剂和样本进行搅拌，所述反应盘运动定位组件6用于定位所述反应盘5的转动位置，进而确保所述搅拌组件4处于所述反应盘5的反应杯内，防止碰撞。所述搅拌定位防撞组件7用于定位所述搅拌安装板1的位置，防止所述搅拌安装板1位置倾斜或下落碰撞损坏仪器。所述行程开关72，是位置开关(又称限位开关)的一种，是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。型号可以是wlca2-2。所述生化搅拌防撞系统100还包括控制器，所述控制器与所述第一电机、所述第二电机、所述行程开关72、所述搅拌组件4和所述反应盘运动定位组件6电连接，所述控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”。型号可以是ky02s。

具体流程为：所述防撞杆71位于所述定位孔11的正下方，反应杯放置于所述反应盘5的预设位置，所述搅拌安装板1处于高于反应杯的位置，所述搅拌安装板1和所述搅拌组件4才能进行向下的直线运动。所述第一电机驱动所述搅拌安装板1转动，使所述搅拌组件4位于反应杯中心正上方，所述第一电机停止运动，所述第二电机驱动所述转动轴2向下运动，从而带动所述搅拌安装板1向下运动，进而带动所述搅拌组件4位于反应杯内转动进行搅拌。当仪器发生异常或人为操作失误，迫使所述搅拌安装板1和所述搅拌组件4曲线运动停止时发生位置偏移，所述搅拌安装板1与所述防撞杆71的配合失效，所述搅拌安装板1向下直线运动时会碰到所述防撞杆71顶端的所述行程开关72按钮，从而触发行程开关72预警，仪器控制系统会使其停止运动，以免所述搅拌组件4发生撞击而损坏。或是所述搅拌安装板1的所述定位孔11与所述防撞杆71正对下落，可利用所述防撞杆71的刚性，使所述搅拌安装板1无法再曲线运动，保护所述搅拌组件4继续碰撞，免于损坏，降低机器维护成本。

本发明的一种生化搅拌防撞系统100，通过所述搅拌安装板1具有定位孔11，至少三个所述搅拌组件4与所述搅拌安装板1转动连接，并均匀分布于所述转动轴2的圆周方向上，每一所述定位孔11位于相邻两个所述搅拌组件4之间；所述防撞杆71位于所述定位孔11的正投影方向上，且与所述搅拌安装板1通过所述定位孔11间隙配合，所述行程开关72与所述防撞杆71固定连接，并位于靠近所述定位孔11的一侧。实现一旦出现异常或人员操作失误，所述搅拌安装板1会下落触碰所防撞杆71上的所述行程开关72，触发预警使仪器控制系统停止运动，或所述搅拌安装板1的所述定位孔11已经下到所述防撞杆71，可利用所述防撞杆71的刚性使所述搅拌安装板1无法曲线动作，保护所述搅拌组件4免于损坏，降低仪器维护成本。

进一步的，所述行程开关72具有第一触发部721和第二触发部722，所述第一触发部721与所述定位孔11的内壁抵持，所述第二触发部722与所述第一触发部721相对设置，且远离所述第一触发部721的一侧与所述定位孔11的内壁抵持。

在本实施方式中，所述第一触发部721与所述第二触发部722相对设置，且相反方向位置与所述定位孔11的内壁抵持，使仪器在发生异常或人员操作失误情况下落，所述防撞杆71位于所述定位孔11内时，所述搅拌安装板1无论顺时针或逆时针转动均会触碰所述行程开关72，触发预警，使仪器停止动作，避免所述搅拌组件4碰撞损坏。

进一步的，所述防撞杆71具有台阶711，所述台阶711与所述防撞杆71一体成型，并位于所述防撞杆71的圆周方向上。

在本实施方式中，所述台阶711与所述防撞杆71一体成型结构稳定，所述搅拌安装板1和所述搅拌组件4向下运动超行程损坏所述搅拌组件4，实现机械防护。

进一步的，所述搅拌定位防撞组件7还包括防撞安装钣金73和支撑板74，所述防撞安装钣金73与所述防撞杆71固定连接，并位于远离所述搅拌安装板1的一侧，所述支撑板74与所述防撞安装钣金73可拆卸连接，并位于远离所述防撞杆71的一侧。

在本实施方式中，所述支撑板74根据实际情况可更换为不同的高度尺寸，所述防撞安装钣金73和所述支撑板74可以实现位置可调，保持刚性。

进一步的，所述防撞杆71为刚性金属杆。

在本实施方式中，刚性金属杆可防止所述搅拌安装板1的撞击，可增加使用寿命。

进一步的，所述搅拌组件4包括至少两组搅拌针41和搅拌针安装板42。

在本实施方式中，所述搅拌组件4可包含三组十八根搅拌针41，可实现不断的进行顺时针和逆时针的连续反转运动，提高搅拌效率，增强搅拌效果，所述搅拌安装板1用以固定所述搅拌针41，可以包括样本搅拌组、r1试剂搅拌组、r2试剂搅拌组，安装在同一所述搅拌安装板1上，且安装位置不可调节，可实现样本和试剂同时搅拌的功能。

进一步的，所述定位孔11与所述防撞杆71的配合公差小于所述搅拌针41位于反应杯中心时距离反应杯内壁的距离。

在本实施方式中，配合公差小于所述搅拌针41位于反应杯中心时距离反应杯内壁的距离，使所述搅拌安装板1下落，所述防撞杆71位于所述定位孔11内进行曲线运动时，所述搅拌组件4在反应杯中心到达反应杯内壁前，所述搅拌安装板1已触碰所述行程开关72，触发预警，仪器停止运动，防止碰撞。

进一步的，所述反应盘运动定位组件6包括反应盘码盘61、第一定位光耦62和第二定位光耦63，所述反应盘码盘61与所述反应盘5固定连接，并位于所述搅拌组件4远离所述搅拌安装板1的一侧，所述反应盘码盘61具有码盘齿611，所述码盘齿611的数量为多个，多个所述码盘齿611均匀分布于所述反应盘码盘61的圆周方向上，所述第一定位光耦62和所述第二定位光耦63分别与不同的码盘齿611相对设置。

在本实施方式中，所述第一定位光耦62和所述第二定位光耦63亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管led)与受光器(光敏半导体管，光敏电阻)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点。所述第一定位光耦62和所述第二定位光耦63与所述控制器电连接，型号可以是pc817a-c，所述第一定位光耦62和所述第二定位光耦63的安装间距满足相应齿缝间距，使所述第一定位光耦62的感应点落于所述码盘齿611的前边缘，所述第二定位光耦63的感应点落于预设距离的所述码盘齿611的后边缘，使所反应盘5在旋转运动停止时，反应杯的位置是固定不变的，正好与所述搅拌组件4停止位置对应，无论所述反应码盘发生顺时针还是逆时针的位置偏移，都会触发所述第一定位光耦62合所述第二定位光耦63，使所述控制器发出命令，禁止反应盘5电机停止驱动所述反应盘5转动，所述搅拌安装板1和所述搅拌组件4进行任何动作，实现电子互锁防撞功能，达到防撞目的。若所述第一定位光耦62和所述第二定位光耦63失效，所述控制器也会发出命令使所述搅拌安装板1和所述搅拌组件4不动作，从而失效达到防撞功能。

进一步的，所述反应盘运动定位组件6还包括光耦安装钣金64和调节螺钉65，所述光耦安装板金与所述第一定位光耦62和所述第二定位光耦63固定连接，并位于所述反应盘码盘61的一侧，所述调节螺钉65与所述光耦安装钣金64螺纹连接，并位于所述光耦安装钣金64的一侧。

在本实施方式中，所述光耦安装钣金64和所述调节螺钉65可实现微调，用来调节所述搅拌组件4的初始位置位于反应杯中心，同时配合所述防撞杆71的调节结构，使整个所述生化搅拌防撞系统100达到平衡，保证所述搅拌组件4与反应杯的相对位置始终保持不变。如所述光耦安装钣金64与底板的不同位置进行螺纹连接，所述调节螺钉65位于底板的不同位置，且与所述光耦安装钣金64的不同位置进行螺纹连接。

第二方面，请参阅图5，本发明提供一种生化搅拌防撞控制方法，包括：

s101、接收到行程开关72发送的停止信号，控制驱动组件3停止驱动搅拌安装板1转动和上下运动；

s102、接收到第一定位光耦62和第二定位光耦63检测的对应码盘齿611的第一位置信号和第二位置信号，判断第一位置是否在第一预设位置，第二位置是否在第二预设位置，若否，则控制反应盘5电机停止驱动反应盘5转动，驱动组件3停止驱动搅拌安装板1转动和上下运动。

在本实施方式中，所述控制器与所述驱动组件3的所述第一电机和所述第二电机电连接，与所述第一定位光耦62、所述第二定位光耦63和所述反应盘5电机电连接。当仪器异常或人员操作失误时，所述搅拌安装板1下落触碰所述行程开关72，所述控制器接收到停止信号，停止驱动所述第一电机带动所述搅拌安装板1转动、所述第二电机带动所述搅拌安装板1上下移动，所述搅拌组件4停止转动，防止所述搅拌组件4碰撞。同时所述控制器接收到第一定位光耦62和第二定位光耦63检测的对应码盘齿611的第一位置信号和第二位置信号，判断第一位置是否在第一预设位置，第二位置是否在第二预设位置，若否，则控制反应盘5电机停止驱动反应盘5转动，即所述反应盘码盘61发生顺时针或逆时针的位置偏移，驱动组件3停止驱动搅拌安装板1转动和上下运动。实现电子互锁防撞，保护所述搅拌组件4损坏，避免损失，降低仪器使用成本。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。