一种磁珠清洗分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种可应用于化学发光免疫分析过程中，对反应杯内磁珠进行清理的磁珠清洗分离装置。


背景技术：

2.化学发光免疫分析是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合，用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析技术。是目前由于化学发光免疫分析仪由于其快速、精准、环保等特点，已被广泛应用到临床免疫诊断上。
3.为确保化学发光免疫分析检测的准确性，需要对反应容器内的磁珠清洗进行清洗，以去除没有与固相抗原与抗体结合的物质以及在反应过程中非特异性吸附于固相载体的干扰物质，例如血清等。
4.目前，化学发光免疫分析仪磁珠清洗分离装置普遍存在反应液混匀机构结构复杂，占用空间大、混匀效率低下，清洗效果不佳的缺点，直接影响后端测试结果的准确性和灵敏度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种磁珠清洗分离装置，以解决现有的混匀机构结构复杂、占用空间大、效率低和清洗效果不佳的问题。
6.为解决上述问题，本实用新型提供了一种磁珠清洗分离装置，包括基座、磁吸机构、承载机构、清洗机构和混匀机构；其中，磁吸机构安装于基座上；承载机构包括承载转盘和第一驱动组件，承载转盘沿其周向设有多个供反应杯插入的插孔，承载转盘套装于磁吸机构外，并可在第一驱动组件的带动下绕磁吸机构转动；清洗机构位于承载机构上方，并用于对反应杯进行吸液和注液；混匀机构位于基座下方，混匀机构包括夹持旋转组件、第二驱动组件和第一升降组件；夹持旋转组件可用于带动反应杯进行升降和旋转；第二驱动组件与夹持旋转组件连接，并用于带动夹持旋转组件旋转；第一升降组件用于带动夹持旋转组件升降。
7.采用上述技术方案，将混匀机构设置在基座下方，不占用清洗分离装置横向空间，使得整个装置更加紧凑，进而能够降低整个检测设备的占用空间；然后利用第一升降组件和第二驱动组件带动夹持旋转组件带动反应杯正反转，不仅结构简单，而且对于反应杯内的反应液能够起到良好的高速离心混匀效果，提高后续检测的准确度。
8.进一步的，混匀机构包括安装在第一升降组件上的第一安装板；夹持旋转组件包括转轴和夹持件，转轴安装于第一安装板，夹持件安装在转轴上，基座设有供夹持件伸入的第一通孔；第二驱动组件安装在第一安装板上，并与夹持件相连接，以带动夹持件转动。
9.采用上述技术方案，在基座上设有供夹持件伸出的第一通孔，在进行混匀作业时，先利用第二驱动组件带动夹持件由第一通孔伸出至能够夹持反应杯，然后直接利用第二驱
动组件带动夹持件和反应杯旋转，完成混匀动作，结构简单，混匀效果佳。
10.进一步的，基座下侧安装固定有第一位置感应元件，第一安装板下方设有固定的第二位置感应元件；第一安装板上侧安装有第一配合件，下侧安装有第二配合件，第一升降组件可带动第一安装板、第一配合件和第二配合件升降；第一配合件上升至第一位置时，与第一位置感应元件感应配合，第一升降组件停止带动第一安装板上升；第二配合件下降至第二位置时，与第二位置感应元件感应配合，第一升降组件停止带动第一安装板下降。
11.采用上述技术方案，利用第一位置感应元件、第二位置感应元件分别与第一配合件和第二配合件的配合，实现了对第一升降组件带动第一安装板移动行程的限制，避免第一安装板上的夹持件升降超过应有的范围，提高了装置运行过程中的稳定性。
12.进一步的，夹持件和转轴的数量均为多个，多个夹持件和多个转轴一一对应连接；第二驱动组件包括混匀电机和第一带传动结构，混匀电机、第一带传动结构和多个夹持件依次传动连接。
13.采用上述技术方案，利用第一带传动结构能够实现多个夹持件的同步旋转，进而能够实现同时对多个反应杯进行混匀操作，提高混匀效率。
14.进一步的，夹持件包括由上至下依次连接的夹持部、限位部和摩擦部；夹持部包括多个可弹性形变的夹爪；限位部位于第一带传动结构上方，并限制第一带传动结构的第一带体向上移动；摩擦部与第一带体相连接。
15.采用上述技术方案，将夹持部设计为弹性结构，便于夹持部对反应杯的杯低进行夹持，并且能够提高夹持状态下的稳定性；另外，通过限位部对第一带体进行限制，提高了第一带传动结构运行过程中的稳定性。
16.进一步的，第一安装板上安装有转速感应元件，多个夹持件中的至少一个上安装有旋转配合件，转速感应元件用于获取旋转配合件的转速。
17.采用上述技术方案，利用转速感应元件和夹持件上的旋转配合件来测定第二驱动组件带动夹持件的转速，使得转速能够在控制器等控制下处于最优范围内。
18.进一步的，第一升降组件包括第二安装板和第一丝杆电机；第二安装板与第一安装板间隔设置，并通过连接柱连接；第一丝杆电机安装在第二安装板下侧，第一丝杆电机的丝杆穿过第二安装板，并与第一安装板相连接。
19.采用上述技术方案，利用第一丝杆电机带动第一安装板及其上的旋转夹持组件升降，结构简单紧凑，不占装置用过多纵向空间。
20.进一步的，第一安装板和基座之间设有若干导向柱；导向柱上端与基座固定连接，下端插设于第一安装板上，并与第一安装板滑动连接。
21.采用上述技术方案，利用导向柱实现第一安装板和基座的连接，并且可以实现第一安装板升降过程中的导向，确保了装置的结构稳定性，并且实现了导向柱的一体多用。
22.进一步的，磁吸机构包括轴承架和沿轴承架周向设置的磁性吸附结构，承载转盘套装于轴承架上，并在第一驱动组件带动下绕轴承架转动。
23.采用上述技术方案，将磁吸机构主体设计为轴承架，便于安装承载转盘，使得承载转盘绕着轴承架转动，而且利用轴承架上的磁性吸附结构对反应杯进行磁吸处理，一体多用。
24.进一步的，承载转盘设置有位于反应杯上方的限位挡块，限位挡块用于限制夹持
旋转组件带动反应杯上升的高度。
25.采用上述技术方案，利用限位挡块来限制反应杯上升高度，避免反应杯上窜。
附图说明
26.为了更清楚的说明本实用新型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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型实施例提供的磁珠清洗分离装置的结构示意图(一)；
28.图2为本实用新型实施例提供的磁珠清洗分离装置的结构示意图(二)；
29.图3为本实用新型实施例提供的磁珠清洗分离装置的剖面图；
30.图4为本实用新型实施例提供的磁珠清洗分离装置的基座的基板结构示意图。
31.图5为本实用新型实施例提供的磁珠清洗分离装置的混匀机构的结构示意图；
32.图6为本实用新型实施例提供的磁珠清洗分离装置的混匀机构夹持反应杯时的状态图；
33.图7为本实用新型实施例提供的磁珠清洗分离装置的夹持件的部分结构示意图。
34.附图标记说明：
35.100-基座；110基板；111-开孔；112-第一通孔；113-连接孔；120
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支撑柱；130-第一位置感应元件；
36.200-磁吸机构；210-轴承架；220-磁性吸附结构；
37.300-承载机构；310-承载转盘；311-限位挡块；320-第一驱动组件； 321-旋转电机；322-第二带传动结构；3221-第二带体；3222-第二主动轮； 3223-第二张紧轮；330-反应杯；
38.400-清洗机构；410-第三安装板；420-第二升降组件；430-吸液组件；440-注液组件；
39.500-混匀机构；510-夹持旋转组件；511-转轴；512-夹持件；5121-夹持部；5122-限位部；5123-摩擦部；520-第二驱动组件；521-混匀电机； 522-第一带传动结构；5221-第一带体；5222-第一主动轮；5223-第一张紧轮；530-第一升降组件；531-第二安装板；532-第一丝杆电机；540-第一安装板；550-第一配合件；560-第二配合件；570-转速感应元件；580-旋转配合件；590-第二位置感应元件；
40.600-导向柱。
具体实施方式
41.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
42.磁珠清洗分离装置可以看作为电化学发光检测设备的一部分，为了实现磁珠清洗分离装置能够对反应杯进行离心混匀，现有的做法一般是在反应杯周围设置多套混匀装置，每个混匀装置均具有独立的驱动结构和传动结构，这不仅占用了磁珠清洗分离装置或
者说是电化学发光检测设备的大量横向空间，导致设备下方空间被大量浪费，而且每个混匀装置配备单独的驱动和传动结构，结构复杂，成本高，另外，此种混匀机构的动作方式是利用自身摩擦轮的转动通过摩擦力带动反应杯转动，混匀效果不佳。
43.有鉴于此，本实施例提供了一种磁珠清洗分离装置，旨在通过提出一种新的混匀机构，以及对整个磁珠清洗分离装置其他结构的适应性改进来解决上述技术问题。
44.结合附图1、附图2和附图3所示，本实施例提供了一种磁珠清洗分离装置，该磁珠清洗分离装置可以看作为电化学发光检测设备的一部分，关于电化学发光检测设备的其余结构附图未示出，本实施例的磁珠清洗分离装置包括基座100、磁吸机构200、承载机构330、清洗机构400和混匀机构500等功能机构；其中，本实施例的基座100为整个装置各个机构的安装或者说是连接基础。
45.结合附图2和附图4所示，本实施例的基座100包括基板110和连接于基板110下方的若干支撑柱120，基板110中部设有供下述轴承架210安装的开孔111，在开孔111的四周设有若干供混匀机构500的夹持件512伸入的第一通孔112，另外，基板110的四周还设有多个用于连接上述机构以及自身支撑柱120的连接孔113。
46.结合附图3所示，本实施例的磁吸机构200安装于基座100上，磁吸机构200主要用于磁珠的吸附分离，以吸附混匀后反应杯330内的磁微粒。本实施例的承载机构330包括承载转盘310和第一驱动组件320，其中，本实施例的承载转盘310沿其周向设有多个供反应杯330插入的插孔(图中未标识)，多个插孔均匀间隔布设，多个反应杯330一一对应插装在多个插孔内，承载转盘310套装于磁吸机构200外，并可在第一驱动组件320 的带动下绕磁吸机构200转动。本实施例的清洗机构400位于承载机构330 上方，并用于对反应杯330进行废液的吸取和新液的注入。关于本实施例的第一驱动组件320和本实施例的清洗机构400的具体结构形式在下述中给出。
47.区别于现有结构，本实施例将混匀机构500设计为位于本实施例的基座100的基板110下方，并且位于基座100的多个支撑柱120围成的范围内，本实施例的混匀机构500包括夹持旋转组件510、第二驱动组件520和第一升降组件530，其中，本实施例的夹持旋转组件510可用于带动反应杯 330进行升降和旋转，进而实现离心混匀，本实施例的第二驱动组件520与夹持旋转组件510连接，并用于带动夹持旋转组件510旋转，本实施例的第一升降组件530用于带动夹持旋转组件510升降。
48.结合上述结构说明可知，本实施例的磁珠清洗分离装置将混匀机构500 设置在基座100下方，不占用清洗分离装置横向空间，使得整个装置更加紧凑，进而能够降低整个检测设备的占用空间，然后利用第一升降组件530 和第二驱动组件520带动夹持旋转组件510带动反应杯330正反转，不仅结构简单，而且对于反应杯330内的反应液能够起到良好的高速离心混匀效果，提高后续检测的准确度。
49.结合附图2和附图5所示，除了上述夹持旋转组件510、第二驱动组件 520和第一升降组件530外，本实施例的混匀机构500还包括安装在第一升降组件530上的第一安装板540，第一安装板540作为连接基座100和上述组件的安装连接基础。
50.本实施例的夹持旋转组件510包括转轴511和夹持件512，转轴511安装于第一安装板540，夹持件512安装在转轴511上，夹持件512与转轴 511的连接方式可以是固定连接，此时，转轴511可以通过轴承等结构安装在第一安装板540上，在第二驱动组件520的带动下，
夹持件512和转轴 511同步转动，当然，也可以是转轴511固定在第一安装板540上，本实施例的夹持件512在转轴511上转动，并且可以在第一升降组件530的带动下由第一通孔112伸入至夹持反应杯330。本实施例的第二驱动组件520安装在第一安装板540上，并与夹持件512传动连接，进而带动夹持件512 转动。
51.再结合附图5所示，为了简化结构，本实施例的夹持件512和转轴511 的数量均为多个，多个夹持件512和多个转轴511一一对应连接，例如图示中的三个夹持件512分别位于第一安装板540的三个角落，每一次混匀机构500能够同时对三个反应杯330进行混匀作业，并且由于相邻夹持件 512距离较远，因此可以避免出现重复对同一反应杯330进行混匀。
52.相应的，本实施例的第二驱动组件520包括混匀电机521和第一带传动结构522，本实施例的混匀电机521、第一带传动结构522和多个夹持件 512依次传动连接，在进行混匀作业时，利用第一带传动结构522能够实现多个夹持件512的同步旋转，进而能够实现同时对多个反应杯330进行混匀操作，提高混匀效率。
53.具体的，本实施例的混匀电机521为步进电机或者直流电机，本实施例的第一带传动结构522包括第一带体5221、第一主动轮5222和若干第一张紧轮5223，以图示中三个夹持件512为例，本实施例的第一主动轮5222 与混匀电机521的输出轴传动连接，三个第一张紧轮5223分别位于相邻两个夹持件512之间，然后通过第一带体5221将第一主动轮5222、第一张紧轮5223和夹持件512连接，在混匀电机521转动时，第一主动轮5222、第一张紧轮5223和夹持件512同步转动，并且利用第一张紧轮5223能够保证带传动的传动效率和稳定性。
54.附图7所示，本实施例的夹持件512包括由上至下依次连接的夹持部 5121、限位部5122和摩擦部5123；其中，本实施例的夹持部5121包括多个可弹性形变的夹爪，夹爪的数量可以是图示中的四个或者其他数量，只要能够满足夹紧反应杯330的杯底即可；本实施例的限位部5122位于第一带传动结构522上方，并限制第一带传动结构522的第一带体5221向上移动，本实施例的摩擦部5123与第一带体5221相连接，将第一带体5221的移动转化为夹持件512自身的转动。
55.本实施例将夹持部5121设计为弹性结构，便于夹持部5121对反应杯 330的杯低进行夹持，并且能够提高夹持状态下的稳定性，另外，通过限位部5122对第一带体5221进行限制，提高了第一带传动结构522运行过程中的稳定性。
56.结合附图6所示，上述结构的混匀机构500在进行混匀作业时，先利用第二驱动组件520带动夹持件512由第一通孔112伸出至能够夹持反应杯330，然后直接利用第二驱动组件520带动夹持件512和反应杯330旋转，旋转的方式和速度可以根据需求具体设计，离心旋转一段时间后完成混匀动作，此种混匀机构500不仅结构简单，而且混匀效果佳，原因在于，将原本位于承载转盘310内的反应杯330托起，降低了反应杯330的旋转受承载转盘310的插孔内壁的影响。
57.结合附图2和附图4所示，为了对本实施例的第一升降组件530的升降行程进行控制，本实施例在基板110下侧安装固定有第一位置感应元件 130，第一安装板540下方的第二安装板531设有固定的第二位置感应元件 590；优选的，本实施例的第一位置感应元件130和第二位置感应元件590 为光耦。相应的，本实施例的第一安装板540上侧安装有第一配合件550，下侧安装有第二配合件560，第一配合件550和第二配合件560可以是挡光片。
58.在本实施例的第一升降组件530带动第一安装板540、第一配合件550 和第二配合
件560升降过程中，当第一配合件550上升至第一位置时，与第一位置感应元件130感应配合，即光耦感应到第一挡光片，然后将感应信号传递给磁珠清洗分离装置的控制系统(图中未示出)，该控制系统亦可是电化学发光检测设备的控制系统，控制系统向第一升降组件530发送停止上升动作的指令，避免第一安装板540上的夹持件512上升范围过大；同理，当第二配合件560下降至第二位置时，与第二位置感应元件590感应配合，控制系统向第一升降组件530发送停止下降动作的指令。
59.上述结构，利用第一位置感应元件130、第二位置感应元件590分别与第一配合件550和第二配合件560的配合，实现了对第一升降组件530带动第一安装板540移动行程的限制，避免第一安装板540上的夹持件512 升降超过应有的范围，提高了装置运行过程中的稳定性。另外，关于光耦和挡光片均为现有结构，因此，对于两者的配合，以及光耦与控制系统的配合，本实施例不做过多描述。
60.再结合附图5所示，为了对混匀电机521转速进行控制，本实施例还在第一安装板540上安装有转速感应元件570，该转速感应元件570可以是测速光耦，相应的，多个夹持件512中的至少一个上安装有旋转配合件580，旋转配合件580与其连接的夹持件512同步转动，旋转配合件580可以是挡光片，转速感应元件570用于获取旋转配合件580的转速。如此设置，利用转速感应元件570和夹持件512上的旋转配合件580来测定第二驱动组件520带动夹持件512的转速，使得转速能够在控制器等控制下处于最优范围内。
61.再结合附图5所示，本实施例的第一升降组件530包括第二安装板531 和第一丝杆电机532，其中，本实施例的第二安装板531与第一安装板540 间隔设置，并通过连接柱连接。本实施例的第一丝杆电机532安装在第二安装板531下侧，第一丝杆电机532的丝杆穿过第二安装板531，并与第一安装板540相连接，即第一丝杆电机532的伸缩动作能够带动第一安装板 540及其上的旋转夹持组件升降，采用丝杆电机，不仅结构简单紧凑，不占用装置过多纵向空间，而且能够确保第一安装板540的升降过程平稳。
62.再结合附图2所示，为了对本实施例的第一安装板540相对与基座100 的升降过程进行导向，并且实现第一安装板540与基座100之间的稳定连接，本实施例的第一安装板540和基座100之间设有若干导向柱600；导向柱600上端与基座100固定连接，下端插设于第一安装板540上，并与第一安装板540滑动连接，进而使得第一安装板540能够沿着导向柱600升降，确保了装置的结构稳定性，并且实现了导向柱600的一体多用。
63.再结合附图3所示，本实施例的磁吸机构200包括轴承架210和沿轴承架210周向设置的磁性吸附结构220，本实施例的承载转盘310套装于轴承架210上，并在第一驱动组件320带动下绕轴承架210转动。其中，本实施例的轴承架210为磁吸机构200的主体结构，轴承架210不仅便于安装承载转盘310，使得承载转盘310绕着轴承架210转动，而且利用轴承架 210上的磁性吸附结构220对反应杯330进行磁吸处理，一体多用。
64.优选的，本实施例的磁性吸附结构220为内嵌于轴承架210外侧壁并沿着圆周方向布设的多个磁性件，此种结构不占用轴承架210外侧空间，便于本实施例的承载转盘310的安装。当然，本实施例的磁性吸附结构220 的形式不限于此，例如磁性吸附结构220还可以是内嵌于轴承架210侧壁上的磁环(图中未示出此种形式)。
65.再结合附图1所示，为了防止在夹持件512带动反应杯330的混匀过程中，反应杯330发生上窜，本实施例还在承载转盘310上设置有位于反应杯330上方的限位挡块311，限
位挡块311用于限制夹持旋转组件510带动反应杯330上升的高度，结合附图6所示，在混匀过程中，反应杯330 与限位挡块311之间具有一定的间隙，当反应杯330发生上窜时，限位挡块311能够阻挡反应杯330向上移动，进而确保反应杯330始终能够被夹持件512所夹持。
66.再结合附图1和附图2所示，本实施例的第一驱动组件320包括旋转电机321和第二带传动结构322，其中旋转电机321可以是步进电机或者直流电机，本实施例的第二带传动结构322可以包括第二带体、第二主动轮 3222和第二张紧轮3223，第二主动轮3222与旋转电机321输出轴直接连接，第二带体分别与第二主动轮3222和承载转盘310外缘连接，并被本实施例的第二张紧轮3223张紧，通过旋转电机321的输出轴转动，以及第二带体的摩擦力作用下，进而使得第二主动轮3222、第二张紧轮3223和承载转盘310转动。
67.本实施例的清洗机构400位于承载机构330上方，其主要包括第三安装板410、第二升降组件420、吸液组件430和注液组件440，第二升降组件420通过轴承架210中心开孔111安装在基座100上，其可以包括第二丝杆电机，本实施例的第三安装板410安装在第二升降组件420上，并在第二升降组件420的带动下升降，以便于进行吸液和注液工作，本实施例的多个吸液组件430和多个注液组件440安装在第三安装板410上，并且可以有部分吸液组件430和/或注液组件440安装在轴承架210上，用于对反应杯330进行废液的吸取和新液的注入。
68.下面就本实施例的磁珠清洗分离装置的工作过程进行描述，需要说明的是，下述的方法流程以具有三个夹持件512混匀机构500为例，但夹持件512的数量不限于此：
69.在反应杯330进行磁微粒电化学发光免疫反应等反应后，先利用上述的旋转电机321、第二带传动结构322带动承载转盘310上的反应杯330周期转动，进而使得轴承架210上的磁吸结构对反应杯330内的磁珠进行吸附分离。
70.承载转盘310完成转动后，利用本实施例的吸液组件430对反应杯330 进行废液的吸取，然后利用注液组件440注入新液，然后利用第二带传动结构322将承载转盘310移动至混匀位置，即使得三个反应杯330与三个夹持件512对位。
71.完成反应杯330与夹持件512的对位后，利用丝杆电机将夹持件512 升降至夹持住反应杯330，然后，利用本实施例的混匀电机521和第一带传动结构522带动夹持件512和反应杯330告诉旋转，从而实现反应杯330 内清洗液与磁珠的高速离心混匀。
72.在完成三个反应杯330的混匀后，丝杆电机带动第一安装板540和夹持件512下降，使得夹持件512松开对上方反应杯330的夹持，然后第一驱动组件320带动承载转盘310转动一个工位，此时三个夹持件512上方的反应杯330为未混匀，再次利用混匀机构500对其进行上述步骤的混匀作业，直至所有反应杯330混匀结束。
73.在本实施例的描述中，需要说明的是，本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程度来指令控制装置来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程，其中所述的存储介质可为存储器、磁盘、光盘等。
74.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
75.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将
一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
77.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。