1.本实用新型涉及医疗器械技术领域,尤其是涉及一种孵育混匀装置及其应用的自动分析系统。
背景技术:2.随着体外诊断医疗技术的发展及应用,体外诊断成为疾病诊断的重要辅助手段,自动化诊断设备越来越受到社会的青睐。
3.对于可以对大量样本进行快速检测的自动分析系统,其内设有进样装置、加样装置、孵育装置、混匀装置、清洗装置、洗涤装置、检测装置以及试剂储存装置。现有的多数自动分析系统为了节省占地空间,而将孵育装置与混匀装置进行组装,形成一个孵育混匀装置。
4.但目前的孵育混匀装置中,内部器件布置不合理,仍存在占用空间较大的问题。
技术实现要素:5.本实用新型的目的在于提供一种孵育混匀装置及其应用的自动分析系统,以缓解现有的孵育混匀装置占用空间大的技术问题。
6.第一方面,本实用新型实施例提供的一种孵育混匀装置,包括:固定板、输送机构和混匀机构,所述输送机构包括能够旋转的孵育件,所述孵育件上转动连接有至少一个混匀件;所述混匀机构与所述混匀件连接;
7.所述输送机构包括第一驱动机构,所述第一驱动机构可驱动所述孵育件旋转;所述混匀件上设置有驱动齿轮;
8.所述混匀机构包括第二驱动机构和齿圈,所述第二驱动机构可驱动所述齿圈转动,所述齿圈与所有驱动齿轮啮合;
9.所述孵育件的转动轴与所述齿圈的转动轴线平行或重合。
10.进一步的,所述第一驱动机构包括第一驱动模组和第一转筒,所述孵育件与所述第一转筒连接;所述第一驱动模组与所述第一转筒连接,用于带动所述第一转筒绕所述第一转筒的轴线旋转;
11.所述第二驱动机构包括第二驱动模组和第二转筒,所述齿圈与所述第二转筒连接,所述第一转筒和所述第二转筒同轴,所述第二转筒转动连接在所述第一转筒的外侧或者内侧;所述第二驱动模组与所述第二转筒连接,用于驱动所述第二转筒相对于所述第一转筒旋转。
12.进一步的,所述第一转筒和第二转筒在轴向上错位;
13.所述第一驱动模组包括第一驱动电机、第一主动轮、第一传动带和第一从动轮,所述第一驱动电机的输出轴与所述第一主动轮连接,所述第一传动带绕设在所述第一主动轮和所述第一从动轮上;所述第一从动轮连接在所述第一转筒的周向外壁上;
14.所述第二驱动模组包括第二驱动电机、第二主动轮、第二传动带和第二从动轮,所
述第二驱动电机的输出轴与所述第二主动轮连接,所述第二传动带绕设在所述第二主动轮和所述第二从动轮上;所述第二从动轮连接在所述第二转筒的周向外壁上。
15.进一步的,所述第一转筒上和所述固定板上对应设置有角位移监测组件,用于检测所述第一转筒相对其初始位置转过的角度。
16.进一步的,所述第一从动轮上设置有定位码盘,所述定位码盘上设置有第二触发部,所述固定板上设置有第二位置传感器,在所述第一转筒处于初始位置时,所述第二触发部被所述第二位置传感器感应。
17.进一步的,所述第二转筒上设置有第三触发部,所述固定板上设置有第三位置传感器,在所述第二转筒处于初始位置时,所述第三触发部被所述第三位置传感器感应。
18.进一步的,所述孵育混匀装置包括孵育机构,所述孵育机构与所述固定板连接,所述孵育机构罩设在所述混匀件上方。
19.进一步的,所述孵育机构包括支柱、外壳、孵育座、保温组件和发热膜,所述支柱的一端与所述固定板连接,另一端与所述外壳连接;所述外壳的上方连接所述孵育座和所述保温组件,所述孵育座和所述保温组件均设置在所述混匀件的上方;所述保温组件位于所述孵育座的外侧,且二者之间的间隙容纳所述发热膜。
20.第二方面,本实用新型实施例提供的一种自动分析系统,包括上述的孵育混匀装置。
21.进一步的,自动分析系统还包括进样装置、反应容器加载装置、试剂储存装置、移液装置、洗涤装置、化学发光检测装置、多重判读装置和反应容器弃置装置以及控制装置。
22.本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的原理及优点如下:第一驱动机构可以驱动孵育件绕其自身轴线旋转,实现反应容器的输送。齿圈可以位于混匀件的内侧,此时齿圈的齿位于齿圈的外环围边上,齿圈还可以位于混匀件的外侧,此时,齿圈的齿位于齿圈的内环围边上。通过第二驱动机构转动齿圈,从而带动混匀件工作,并且,因为齿圈位于驱动齿轮的内侧或者外侧,套设的方式可以使混匀机构与输送机构的占用空间得到合理的利用,可以降低孵育混匀装置整体所占用的体积。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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。
24.图1为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的示意图;
25.图2为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的爆炸图;
26.图3为图2中ⅰ段的放大图;
27.图4为图3中a位置的局部放大图;
28.图5为图2中ⅱ段的放大图;
29.图6为图5中b位置的局部放大图;
30.图7为图2中ⅲ段的放大图;
31.图8为图2中ⅳ段的放大图;
32.图9为图2中
ⅴ
段的放大图;
33.图10为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的去除混匀机构后的截面图;
34.图11为图10中c位置的局部放大图;
35.图12为图10中装置的另一视角的示意图;
36.图13为图12中d位置的局部放大图;
37.图14为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的截面图;
38.图15为图14中锁止机构位置的局部放大图;
39.图16为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的锁止机构的示意图;
40.图17为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的锁止机构的截面图;
41.图18为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的混匀机构的示意图;
42.图19为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的混匀机构的另一视角的示意图;
43.图20为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的混匀机构的孵育件的示意图;
44.图21为本实用新型实施例提供的孵育混匀装置的混匀机构的混匀件与齿圈连接的示意图。
45.图标:
46.110-孵育件;111-安装孔;112-锁孔;120-混匀件;121-驱动齿轮;130-反应容器;140-第一驱动模组;150-第一转筒;160-转动座;161-第三轴承;171-第一支架部件;172-第二支架部件;180-混匀外罩;
47.210-第二驱动模组;220-齿圈;230-第四轴承;241-第三支架部件;242-第四支架部件;250-第二转筒;
48.310-固定板;
49.410-进口;420-出口;430-外壳;440-支柱;450-孵育座;460-保温组件;470-发热膜;
50.500-锁止机构;510-锁杆;520-支撑座;530-锁止电机;540-偏心轮;550-曲柄;560-滑块;561-轴销;570-滑轨;580-锁杆固定座;590-直线轴承;
51.610-第一触发部;620-第一位置传感器;630-定位码盘;640-第二触发部;650-第二位置传感器;660-第三触发部;670-第三位置传感器;
52.710-第一驱动电机;720-第一主动轮;730-第一传动带;740-第一从动轮;810-第二驱动电机;820-第二主动轮;830-第二传动带;840-第二从动轮。
具体实施方式
53.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
54.如图1-图21所示,本实用新型实施例提供的孵育混匀装置包括固定板310、输送机构和混匀机构,输送机构和混匀机构可以安装在固定板310上,所述输送机构包括能够旋转的孵育件110。本实施例中,孵育件110可以呈圆盘状,孵育件110能够绕自身轴线旋转,所述孵育件110上转动连接有至少一个混匀件120。孵育件110可以为可满足支撑、装载功能的除
圆盘状外的其他形状。本实施例中,所述孵育件110上转动连接有多个混匀件120,多个混匀件120绕孵育件110的轴线间隔相同的均匀排列,所述混匀件120用于装载反应容器130并带动反应容器130进行晃动以将反应容器130内物质分散均匀。
55.如图1和图2所示,孵育机构位于输送机构的上方,在孵育机构上具有进口410和出口420,进口410和出口420均位于混匀件120的转动路径的上方,孵育件110上空置的混匀件120转动至与进口410对齐时,可以将反应容器130通过进口410放入到该混匀件120内,孵育件110旋转一定角度后下一个空置的混匀件120可与进口410对齐,完成下一个反应容器130的输入,以此类推,完成反应容器的装填。反应容器在孵育机构内侧完成对反应容器中物质的孵育。当放置有反应容器130的混匀件120与出口420对齐时,反应容器130可被从出口420内取出。
56.如图20和图21所示,所述混匀机构与混匀件120连接,所述混匀机构用于驱动所述混匀件120绕所述孵育件110的轴线转动。孵育件110上具有安装孔111,安装孔111的数量与混匀件120的数量相同,且一一对应,混匀件120可以插在安装孔111上,并且在混匀机构的驱动下,混匀件120可以绕所述孵育件110的轴线旋转,同时带动其上的反应容器130摇晃并绕所述孵育件110的轴线转动,实现混匀。
57.如图14和图15所示,所述输送机构包括第一驱动机构,所述第一驱动机构的驱动部与孵育件110连接,用于驱动所述孵育件110旋转;多个所述混匀件120沿所述孵育件110的旋转方向依次设置,所述混匀件120上设置有与所述混匀件120同轴的驱动齿轮121;所述混匀机构包括第二驱动机构和齿圈220,所述第二驱动机构的驱动部与齿圈220连接,所述齿圈220位于所有驱动齿轮121的内侧或者外侧,并与所有驱动齿轮121啮合。孵育件110的转动轴与所述齿圈220的转动轴线平行或重合,本实施例中,孵育件110的转动轴与所述齿圈220转动轴线重合,如此设置可使混匀机构与输送机构的占用空间得到最大程度的利用,可以最大程度的降低孵育混匀装置整体所占用的空间体积。本实施例中齿圈220可以替换为一个或多个齿条。
58.第一驱动机构可以驱动孵育件110绕其自身轴线旋转,实现反应容器130的输送。齿圈220可以位于多个混匀件120的内侧,此时齿圈220的齿位于齿圈220的外环围边上,齿圈220还可以位于多个混匀件120的外侧,此时,齿圈220的齿位于齿圈220的内环围边上。通过转动齿圈220,从而带动多个混匀件120一起自转,达到多个混匀件120上的反应容器130转动一致的目的。并且,因为齿圈220位于所有驱动齿轮121的内侧或者外侧,套设的方式可以使空间得到合理的利用,降低了装置的体积。
59.如图14所示,所述第一驱动机构包括第一驱动模组140和第一转筒150,所述孵育件110与所述第一转筒150连接;所述第一驱动模组140与所述第一转筒150连接,用于带动所述第一转筒150绕所述第一转筒150的轴线旋转;所述第二驱动机构包括第二驱动模组210和第二转筒250,所述齿圈220与所述第二转筒250连接,所述第一转筒150和第二转筒250同轴,所述第二转筒250转动连接在所述第一转筒150的外侧或者内侧;所述第二驱动模组210与第二转筒250连接,用于驱动所述第二转筒250相对于所述第一转筒150旋转。
60.为了进一步的降低装置的整体体积,本实施例中,可以采用第一转筒150和第二转筒250内外设置的方式,具体的,本实施例中,第二转筒250位于第一转筒150的外侧,二者同轴设置,且彼此之间互不影响。在第一驱动模组140的带动下,第一转筒150可以相对于固定
板310旋转,从而带动孵育件110转动,实现反应容器130的运输。而在第二驱动机构的带动下,第二转筒250可以相对于固定板310旋转,第二转筒250带动齿圈220转动,齿圈220带动驱动齿轮121转动,从而使混匀件120旋转。输送机构和混匀机构彼此之间互不干扰,且第一转筒150和第二转筒250内外设置,可以降低孵育混匀装置整体所占用的体积。
61.具体的,在固定板310上可以设置沿竖向延伸的转动座160,在转动座160上由下至上依次设置至少一个第三轴承161,第三轴承161的内圈与转动座160连接,第三轴承161的外圈连接有第一轴承座,所述第一轴承座形成所述第一转筒150,第一轴承座上端固定连接有孵育件支架,孵育件110固定在孵育件支架上,其中,孵育件支架可以包括第一支架部件171和第二支架部件172,其中第一支架部件171呈盘状,第二支架部件172呈管状,第一支架部件171与第一转筒150连接,第二支架部件172与第一支架部件171连接,孵育件110与第二支架部件172连接。如图11所示,在孵育件110上方可以固定有混匀外罩180。混匀机构包括由下至上依次套装在第一轴承座外表面的至少一个第四轴承230,第四轴承230的内圈与第一轴承座的外壁连接,外圈连接有第二轴承座,所述第二轴承座形成所述第二转筒250,在第二轴承座上端固定有振荡转盘支架,齿圈220固定在振荡转盘支架上,其中,振荡转盘支架可以包括第三支架部件241和第四支架部件242,其中第三支架部件241呈盘状,第四支架部件242呈管状,第三支架部件241与第二转筒250连接,第四支架部件242与第三支架部件241连接,齿圈220与第四支架部件242连接。
62.所述第一转筒150和第二转筒250在轴向上错位,以使所述第一转筒150和第二转筒250的周向侧壁的至少一部分露出。
63.第一驱动模组140和第二驱动模组210可以设置成同样的驱动形式,也可以设置成不同的驱动形式。具体的,在本实施例中,所述第一驱动模组140包括第一驱动电机710、第一主动轮720、第一传动带730和第一从动轮740,所述第一驱动电机710的输出轴与第一主动轮720连接,所述第一传动带730绕设在第一主动轮720和第一从动轮740上;所述第一从动轮740连接在所述第一转筒150的周向外壁上。同样的,所述第二驱动模组210包括第二驱动电机810、第二主动轮820、第二传动带830和第二从动轮840,所述第二驱动电机810的输出轴与第二主动轮820连接,所述第二传动带830绕设在第二主动轮820和第二从动轮840上;所述第二从动轮840连接在所述第二转筒250的周向外壁上。本实施例中,第二转筒250的底面高于第一转筒150的底面,从而使第一转筒150的部分侧壁露出,第一从动轮740位于第二转筒250的下方。为了避免彼此干涉,所述第一驱动电机710和第二驱动电机810间隔设置。
64.如图13所示,所述第一转筒150上和固定板310上对应设置有角位移监测组件,用于检测第一转筒150相对其初始位置转过的角度,从而方便监测孵育件110上哪个混匀件120与进口410对齐。其中,角位移监测组件可以包括设置在第一从动轮740上的定位码盘630,而在固定板上设置与该定位码盘630对应的光电开关,定位码盘630上的缺口的数量与孵育件110上混匀件120的数量相同,且一一对应,通过统计定位码盘630上缺口经过光电开关的次数可以确定第一转筒150相对其初始位置转过的角度。
65.如图13所示,所述定位码盘630上设置有第二触发部640,所述固定板310上设置有第二位置传感器650,在所述第一转筒150处于初始位置时,所述第二触发部640被所述第二位置传感器650感应。
66.其中,第二触发部640可以为设置在定位码盘630上的霍尔元件,而第二位置传感器650可以为设置在固定板310上的霍尔传感器,且霍尔传感器位于霍尔元件的运动路径的下方,当霍尔元件经过霍尔传感器的正上方时,设定此时为孵育件110的初始位置,方便对孵育件110进行初始化处理。
67.如图12所示,所述第二转筒250上设置有第三触发部660,所述固定板310上设置有第三位置传感器670,在所述第二转筒250处于初始位置时,所述第三触发部660被所述第三位置传感器670感应。
68.同样的,第三触发部660可以为设置在第二从动轮840上的遮光片,而第三位置传感器670可以为设置在固定板310上的光电开关,当遮光片经过光电开关时,设定此时为混匀机构的初始位置,方便对混匀机构进行初始化处理。
69.所述孵育混匀装置包括孵育机构,所述孵育机构与固定板310连接,所述孵育机构罩设在所述混匀件120上方。
70.孵育机构相对于固定板310固定,当反应容器130放入到混匀件120后,孵育机构可以对其内侧下方的反应容器130进行加热孵育处理。孵育机构设置在混匀件的上方,结构紧凑,占用空间较小。
71.如图10和图11所示,具体的,所述孵育机构包括支柱440、外壳430、孵育座450、保温组件460和发热膜470,所述支柱440的一端与固定板310连接,另一端与外壳430连接;所述外壳430的上方连接所述孵育座450和保温组件460,所述孵育座450和保温组件460均倒扣在所述混匀件120的上方;所述保温组件460位于所述孵育座450的外侧,且二者之间的间隙容纳所述发热膜470。
72.支柱440起到固定支撑作用。外壳430相对于固定板310静止不动,孵育座450和保温组件460均呈环形槽状,二者之间设置的加热膜用于加热反应容器130,加快孵育。
73.如图12、图14、图15至图17所示,所述锁止机构500包括第二锁止结构和可移动的第一锁止结构;所述第一锁止结构或所述第二锁止结构中的一者设置在所述孵育件110中;所述第一锁止结构或所述第二锁止结构中的另一者设置在所述固定板310上。所述锁止结构具有锁止状态和解锁状态,在所述锁止状态下,所述第一锁止结构与所述第二锁止结构连接,以阻止所述孵育件110相对于固定板310旋转;在解锁状态下,所述第一锁止结构与所述第二锁止结构分离,所述孵育件110能够相对于固定板310旋转。在装填反应容器130至混匀件120内后,在进行对反应容器130内物质未进行混匀动作时,锁止结构处于解锁状态,孵育件110可以相对于固定板310旋转,从而使反应容器130逐一放入到孵育件110上的各个混匀件120内;而当反应容器130装填完成后,在进行对反应容器130内物质进行混匀动作时,可以将锁止机构500切换至锁止状态,固定板310和孵育件110已经相对固定,在混匀机构带动混匀件120进行混匀动作时,避免了混匀机构带动混匀件120跟随孵育件110发生位置偏移,方便孵育完成后,从孵育件110中自动定位抓取反应容器130,避免了因反应容器130位置错误而导致无法抓取反应容器130的问题。
74.如图15所示,所述锁止机构500还包括锁止驱动机构;所述第一锁止结构包括与所述锁止驱动机构连接的锁杆510,所述锁止驱动机构用于驱动所述锁杆510进行伸缩运动;所述第二锁止结构包括沿所述孵育件110的旋转方向依次设置的至少一个锁孔112,所述锁杆510能够插入到所述锁孔112内,以使锁止机构500由解锁状态转变为锁止状态。
75.在一种可以实施的方案中,锁止驱动机构可以安装在孵育件110上,那么锁孔112就位于孵育件110周向外侧上,而本实施例中,采用将锁止驱动机构安装在固定板310上,而将锁孔112设置在孵育件110上,因为孵育件110上具有足够的空间开设锁孔112。所述锁止驱动机构可以为直线丝杆模组、螺母螺杆模组或者直线凸轮模组,锁止驱动机构的驱动方向与锁杆510平行,锁止驱动机构与锁杆510的一端连接,锁杆510的另一端能够插入孵育件110上的其中一个锁孔112内,从而将孵育件110锁止。具体的,为了实现精准锁止,孵育件110上的锁孔112数量与混匀件120的数量相同,且一一对应,也就是说,当对装有反应容器130的混匀件120进行混匀动作时,便有一个锁孔112与锁杆510对齐,从而实现随时可以将孵育件110锁止的目的。而当锁杆510从锁孔112内拔出后,孵育件110恢复自由,能够自由旋转。
76.如图15所示,所述锁止机构500还包括状态监测机构,所述状态监测机构包括设置在锁杆510上的第一触发部610,以及相对于固定板310固定的第一位置传感器620,所述第一触发部610可被所述第一位置传感器620感应。
77.单纯依靠监测锁止驱动机构反馈的动作信号,容易出现动作错误的问题。因此,本实施例中,对锁止机构500实现了物理监测,利用第一触发部610和第一位置传感器620实现对锁止机构500状态的确定,状态确定更加的准确,不容易出现错误。例如,可以将第一位置传感器620设置在锁杆510处于解锁状态时第一触发部610对应的位置,这样,每次当第一位置传感器620被触发,就可以判断此时锁杆510正处于解锁状态。且只有当锁止机构500处于锁止状态时,才对混匀件120进行混匀,避免带动混匀件120相对于孵育件110运动。
78.如图15-图17所示,所述锁止驱动机构包括支撑座520、锁止电机530、偏心轮540、曲柄550、滑块560和滑轨570;所述支撑座520固定在固定板310上,所述锁止电机530与支撑座520连接,所述锁止电机530的输出轴与偏心轮540的轴孔连接,所述曲柄550的一端与偏心轮540的偏心轴转动连接,所述滑块560上设置有轴销561,所述曲柄550的另一端与轴销561转动连接;所述滑轨570与支撑座520连接,所述滑块560与滑轨570滑动连接;所述锁杆510与滑块560连接。
79.具体的,锁止驱动机构可以包括固定在固定板310上的支撑座520,固定在支撑座520上的滑轨570,固定在支撑座520一侧的锁止电机530,设置在支撑座520另一侧的偏心轮540,转动设置在偏心轮540上的第一轴承,一端转动设置在第一轴承外围的曲柄550,可转动设置在曲柄550内另一端的第二轴承,设置在曲柄550内另一端的第二轴承内的轴销561,滑动设置在滑轨570上并与轴销561固定连接的滑块560。
80.锁止机构500位于孵育件110的下方,支撑座520上设有通孔,供锁止电机530的输出轴穿过。偏心轮540上设有位于偏心轮540一侧的轴孔和位于偏心轮540另一侧的偏心轴。锁止电机530的输出轴穿过通孔与偏心轮540上的轴孔插接。滑块560的一端设有安装位。锁杆510的底端设置有固定在安装位上的插销固定部,锁杆510可插入锁孔112内限制孵育件110的转动。
81.本实施例中,第一位置传感器620可以为光电开关,所述第一触发部610可以为遮光片,所述光电开关可以连接在支撑座520上,所述遮光片可以连接在滑块560上,当然,在其他的实施方式中,第一位置传感器620和第一触发部610的位置也可以互换。第一触发部610与第一位置传感器620也可替换为其他可进行配合监测的部件,例如磁铁与霍尔元件。
82.如图17所示,为了使锁杆510可以沿直线运动,避免偏离,可以在锁杆510的外侧设置固定在外壳430下方的锁杆固定座580,锁杆固定座580内设置有限制锁杆510运动方向的直线轴承590。其中,锁杆固定座580与外壳430连接,外壳430与固定板310固定连接。
83.本实用新型实施例提供的自动分析系统,包括上述的孵育混匀装置。还包括进样装置、反应容器加载装置、试剂储存装置、移液装置、洗涤装置、化学发光检测装置、多重判读装置和反应容器弃置装置以及控制装置。进样装置用于将携带有样本的载体输送至自动分析系统内。反应容器加载装置用于为自动分析系统补充未使用的反应容器。试剂储存装置用于存储对样本检测所用试剂。移液装置用于将样本、试剂加入反应容器内进行反应以形成待测物。上述孵育混匀装置可用于加快待测物的形成并使得待测物处于较优的待测状态。洗涤装置是用于去除反应容器内会对待测物检测产生干扰的物质。化学发光检测装置用于检测试剂为化学发光试剂的检测装置。化学发光检测装置用于检测试剂为多重液相芯片试剂的检测装置。反应容器弃置装置用于对将完成检测后的反应容器进行回收。控制装置用于控制孵育混匀装置、进样装置、反应容器加载装置、试剂储存装置、移液装置、洗涤装置、化学发光检测装置、多重判读装置和反应容器弃置装置的动作,以保证自动分析系统的运行。
84.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。