一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构的制作方法

1.本发明涉及细胞收获仪设备技术领域，尤其涉及一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构。


背景技术：

2.细胞自动收获仪用于外周血、骨髓、羊水等样品的细胞收获，仪器为染色体核型、畸变和微核分析前处理仪器。传统的细胞收获仪由离心转盘、安装在离心转盘边缘的多个离心吊篮构成，离心吊篮呈圆盘形，其周边设置多个用于安装离心管的安装孔，离心管的上端接近管口的部位带有凸台，可以卡在安装孔的边缘。使用时，将离心管逐一放进离心吊篮的安装孔中，首先启动震动电机，离心吊篮带动离心管一起震动，随后启动离心电机，离心转盘旋转，离心管卡在安装孔中随着离心转盘做圆周运动。这种传统的细胞收获仪需要手动取放离心管，并且由于安装在离心吊篮上的离心管摆放非常密集，相互之间距离很小，无法采用机械臂；另外，为了防止在给样品振荡混匀时离心管掉落或样品溅出，需要手动将压离心管的盖子打开或关闭、压紧，不能实现自动将离心管压紧，无法和机械臂夹爪进行配合，这就导致全球范围内都无法实现细胞收获仪的全自动化。中国专利202011622911x公开了《一种集成式液路系统的全自动细胞收获仪》，公开号是cn112816720b，包括液路模块、移液模块和离心震荡模块。该实施例中，液路模块、移液模块和离心震荡模块集中设置于机架中，且试剂能够自动、定量且分路进入注液针管组a和注液针管组b中，而设置吸液针管组能够自动吸取震荡后的细胞悬液，以上过程均在控制模块的控制下按照预设程序进行，整个过程排除了人工操作可能发生的失误，因而可以有效减小后续仪器检测结论误差。该细胞收获仪的离心震荡模块既采用了传统的手动放置离心管和手动压紧压盖的结构，因此并不能实现完全无人工操作的全自动化作业。另一中国专利202121096504x公开了《一种用于全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构组》，公开号是cn215390022u，，包括离心管架和设置在离心管架上的卡紧机构，离心管架上阵列设置离心管安装孔，所述卡紧机构底部压紧离心管管口，并限制离心管上下移动，所述卡紧机构包括压紧离心管管口的挡板、能够拆卸安装在离心管架上的锁止件、连接锁止件与挡板的连接部件，该连接部件能够拆卸安装在挡板下端；所述锁止件设置有安插孔，所述连接部件设置有插轴，该插轴穿入安插孔内，使得挡板能够绕安插孔的轴线旋转和上下移动；该卡紧机构通过人工操作旋转手柄实现对离心管的卡紧。其结构特点决定了无法实现机械化全自动操作。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的是提供一种自动化程度高、无需人工操作的全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构，能够配合机械臂实现自动放置离心管，并且采用自动化机械装置压紧或者释放离心管。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构，包括圆盘状的管架盘，所述管架盘的中心设置有锁杆，环绕所述
锁杆均匀分布多个离心管安装孔，所述离心管安装孔用于安装离心管，所述锁杆贯穿管架盘并可轴向移动，锁杆的上端铰接有压杆，所述压杆通过连杆铰接在管架盘上；所述锁杆的下端设置有推动所述锁杆轴向移动的顶推机构。
5.通过本方案，利用顶推机构推动锁杆轴向移动即可将压杆抬起或者放下，从而释放或者压住离心管安装孔中的离心管，实现了自动化机械装置压紧或者释放离心管。
6.优选地，所述顶推机构是固定安装在锁杆轴线上的电动推杆，所述电动推杆的伸缩杆上固定安装有顶高平台，所述顶高平台位于锁杆的正下方；所述锁杆的中段套装有回位弹簧，所述回位弹簧的下端固定连接在锁杆上，回位弹簧的上端抵靠在管架盘的下面。
7.通过本方案，利用电动推杆推动锁杆上行、利用回位弹簧驱动锁杆下降回位，结构简单、操纵灵活。
8.优选地，所述管架盘的下方设置有可升降的承接托盘，所述承接托盘的中心设置有容纳顶推机构的中心孔，环绕所述中心孔均匀分布多个圆台，所述圆台的位置位于离心管安装孔的正下方并且圆台的数量是离心管安装孔数量的一半。
9.通过本方案，机械臂安装离心管的时候可以分两批安装，首先将第一批离心管安装在下方无圆台的离心管安装孔中，这些离心管安装孔与下方带有圆台的安装孔间隔设置，因此机械臂在取放离心管的时候具有较大的操作空间，可以允许机械臂的夹抓夹在离心管的外侧面而不会碰触到邻近的离心管。在第一批离心管全部安装到位以后再将第二批离心管安装在下方带有圆台的安装孔中，由于下方带有圆台，离心管安装以后并不能完全下沉到离心管安装孔的底部，第二批离心管的管口高于第一批离心管，所以安装第二批离心管的时候，机械臂仍然具有较大的操作空间，离心管全部安装完成以后，只要降低承接托盘的高度，使承接托盘上的圆台与离心管脱离，第二批离心管完全下沉到离心管安装孔的底部、与第一批离心管处于同一平面。这样有效地解决了现有技术中离心管安装孔排列密集、离心管之间的间隙小、机械臂没有操作空间的问题，可以实现机械臂自动取放离心管。
10.优选地，所述锁杆的上端固定连接有锁杆盘，所述锁杆盘的边缘均匀分布多个用于安装压杆的豁口，所述压杆通过铰接轴安装在所述豁口中，所述压杆的铰接轴位于压杆的中段，压杆的前端带有匹配离心管管口边缘的弧形压块，压杆的后端铰接在所述连杆的上端，连杆的下端铰接在管架盘上。
11.通过本方案，较大直径的锁杆盘扩大了压杆的安装位置空间，为压杆的安装提供足够大的空间。
12.优选地，所述管架盘上固定安装有连杆固定座，所述连杆的下端铰接在连杆固定座上。
13.通过本方案，可以方便连杆下端的安装。
14.通过上述技术方案，本发明能够配合机械臂实现自动放置离心管，并且采用自动化机械装置压紧或者释放离心管。取放和压紧离心管的自动化程度高、无需人工操作，为实现完全无需人工操作的全自动细胞收获仪提供了技术支撑。
附图说明
15.图1是本发明一个实施例管架盘的结构示意图。
16.图2是顶推机构将锁杆顶起后压杆打开状态的结构示意图。
17.图3是承接托盘与顶推机构配合使用的结构示意图。
18.图4是本发明离心管架的使用状态示意图。
19.图5是图4的局部放大示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，或下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向远离特定部件几何中心的方向。
21.如图1、图2所示，本发明所述一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构包括圆盘状的管架盘6，所述管架盘6的中心设置有锁杆3，环绕所述锁杆3均匀分布多个离心管安装孔41，所述离心管安装孔41用于安装离心管4。离心管安装孔41与离心管4一一对应，可以是4个、6个、8个或者更多。
22.所述锁杆2贯穿管架盘1并可轴向移动，锁杆3的上端铰接有压杆9，所述压杆9通过连杆8铰接在管架盘6上；所述锁杆3的下端设置有推动所述锁杆3轴向移动的顶推机构。压杆9上设置有两个铰接点，其中一个铰接点与锁杆3连接、另一个铰接点与连杆8连接，连杆8又与管架盘6上连接。这样，如图1所示，锁杆3未受到顶推的时候处于低位，压杆9与锁杆3的铰接点91同样处于低位，压杆9处于水平状态，此时如果离心管安装孔41中带有离心管4，处于水平状态的压杆9恰好可以压在离心管4的边缘，将离心管4固定住，防止因震动造成离心管4在离心管安装孔41跳动；如图2所示，当顶推机构向上推动锁杆3的时候，锁杆3向上移动，带动铰接点91移动到高位，此时由于连杆8的长度不变，锁杆3与连杆8的铰接点的位置没有变化，铰接点91的升高带动压杆9向上翻转，让开离心管安装孔41，此时可以取放离心管4。
23.另外，作为本发明的进一步改进，当锁杆3的直径较小，而离心管安装孔41的数量较多，需要在锁杆3上安装同样数量的压杆9的时候。所述锁杆3的上端固定连接有锁杆盘10，锁杆盘10的直径大于锁杆3，但是锁杆盘10整体仍然位于多个离心管安装孔41的环绕中。锁杆盘10可以与锁杆3采用一体化结构，也可以采用分体结构用螺钉或者卡扣将两者固定连接在一起。所述锁杆盘10的边缘均匀分布多个用于安装压杆9的豁口，该豁口的数量与离心管安装孔41的数量一致，并且每个豁口的位置正对一个离心管安装孔41，以便于压杆9压下去的时候恰好可以卡在离心管安装孔41的边缘。所述压杆9通过铰接轴安装在所述豁口中，所述压杆9的铰接轴位于压杆9的中段，压杆9的前端带有匹配离心管4管口边缘的弧形压块，压杆9的后端铰接在所述连杆8的上端，连杆8的下端铰接在管架盘6上。
24.如图2、图3所示，所述顶推机构是固定安装在锁杆3轴线上的电动推杆1，所述电动推杆1的伸缩杆上固定安装有顶高平台2，所述顶高平台2位于锁杆3的正下方；所述锁杆3的中段套装有回位弹簧5，所述回位弹簧5的下端固定连接在锁杆3上，回位弹簧5的上端抵靠在管架盘6的下面。如图2所示，在管架盘6下端面设置有能够容纳回位弹簧5、直径较大的弹簧腔51，所述弹簧腔51的上端是仅能容纳锁杆3、直径较小的锁杆腔，在弹簧腔51与锁杆腔之间的衔接处形成一个高位台阶，所述回位弹簧5的上端抵靠在这个高位台阶上；所述弹簧腔51的下端通过螺纹连接有下堵头52，所述下堵头52的中心带有仅能容纳锁杆3直径较小
的贯穿孔，所述锁杆3通过该贯穿孔向下延伸，弹簧腔51与下堵头52之间形成一个低位台阶，这个低位台阶用于限定回位弹簧5回弹的最低位置。在回位弹簧5的下方、低位台阶上方的锁杆3上固定连接有弹簧座53，该弹簧座53为圆盘状，其直径匹配弹簧腔51的直径，以便于其可以在弹簧腔51中轴向移动，回位弹簧5的下端抵靠在弹簧座53的上表面。当锁杆3被推动上行的时候，弹簧座53推动回位弹簧5的下端上行，但回位弹簧5的上端受到弹簧腔51上端的高位台阶的阻挡无法上行，回位弹簧5被压缩，积蓄势能，一旦推动锁杆3的力量消失，回位弹簧5的势能得以释放，推动弹簧座53和锁杆3下行，直到弹簧座53受到低位台阶的阻挡。当然，作为本发明的其他实施例，所述回位弹簧5的上、下两端也可以通过弹簧钩直接钩挂在管架盘6上和锁杆3上。
25.如图3所示，所述管架盘6的下方设置有可升降的承接托盘31，该承接托盘31为圆盘状，采用位于其下方的电动伸缩杆32推动升降，为了保持平衡，在承接托盘31的边缘均匀分布多个滑杆33，该滑杆33位于承接托盘31的下方，并且贯穿水平设置的底板34，所述电动伸缩杆32和电动推杆1均安装在底板34的上表面。所述承接托盘31的中心设置有容纳顶推机构的中心孔，电动推杆1的伸缩杆穿过该中心孔延伸到承接托盘31的上方，使电动推杆1的动作不受承接托盘31的干扰。环绕所述中心孔均匀分布多个圆台35，所述圆台35为圆柱体结构，其直径匹配离心管安装孔41，使其既能够准确地托起离心管安装孔41中的离心管4又不会干涉邻近的离心管。所述圆台35的位置位于离心管安装孔41的正下方并且圆台35的数量是离心管安装孔41数量的一半。也就是说，多个离心管安装孔41，其中下方有圆台35的和没有圆台35的各占一半，并且间隔设置，每一个下方带有圆台35的离心管安装孔41的两侧都是下方不带圆台35的离心管安装孔；反之，每一个下方不带圆台35的离心管安装孔41的两侧都是下方带有圆台35的离心管安装孔。
26.机械臂安装离心管的时候分两批安装，首先将第一批离心管安装在下方无圆台的离心管安装孔中，这些离心管安装孔与下方带有圆台的安装孔间隔设置，因此机械臂在取放离心管的时候具有较大的操作空间，可以允许机械臂的夹抓夹在离心管的外侧面而不会碰触到邻近的离心管。由于第一批离心管的下方没有圆台35，这些离心管安装以后全部下沉到离心管安装孔的最低端，在第一批离心管全部安装到位以后再将第二批离心管安装在下方带有圆台的安装孔中，由于下方带有圆台，这些离心管安装以后并不能完全下沉到离心管安装孔的底部，第二批离心管的管口高于第一批离心管，所以安装第二批离心管的时候，机械臂仍然具有较大的操作空间，离心管全部安装完成以后，只要降低承接托盘的高度，使承接托盘上的圆台与离心管4脱离，第二批离心管完全下沉到离心管安装孔的底部、与第一批离心管处于同一平面。这样有效地解决了现有技术中离心管安装孔排列密集、离心管之间的间隙小、机械臂没有操作空间的问题，可以实现机械臂自动取放离心管。
27.另外，作为本发明的进一步改进，所述管架盘6上固定安装有连杆固定座7，所述连杆8的下端铰接在连杆固定座7上。由于连杆8端部的体积较小，为了方便组装，可以先将连杆8的下端与固定座7装配再一起，随后再将固定座7固定连接在管架盘6上。
28.如图4、图5所示，使用时，管架盘6通过位于其两侧的转轴安装在离心转盘61的边缘，控制装置将管架盘6旋转到承接托盘31的正上方，电动推杆1伸长、将管架盘6中心的锁杆3顶起，压杆9抬起来、压杆9前端的弧形压块让开离心管安装孔41的边缘，随后电动伸缩杆32动作，将承接托盘31举高，此时可以分两批安装离心管4，离心管4全部安装到位以后，
电动伸缩杆32复位，降低接托盘31的高度，使所有的离心管4都沉降到离心管安装孔41的最低端，离心管4仅依靠其上端管口部位环形凸肋卡在离心管安装孔41的上边缘。最后，电动推杆1复位收回，锁杆3在回位弹簧5的作用下降低高度，压杆9放下，压杆9前端的弧形压块压在离心管4的边缘。随后，管架盘6震动或者离心旋转的时候，压杆9始终将离心管4压住，可以避免离心管4脱落或者移位。
29.虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：
1.一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构，包括圆盘状的管架盘(6)，所述管架盘(6)的中心设置有锁杆(3)，环绕所述锁杆(3)均匀分布多个离心管安装孔(41)，所述离心管安装孔(41)用于安装离心管(4)，其特征在于：所述锁杆(3)贯穿管架盘(6)并可轴向移动，锁杆(3)的上端铰接有压杆(9)，所述压杆(9)通过连杆(8)铰接在管架盘(6)上；所述锁杆(3)的下端设置有推动所述锁杆(3)轴向移动的顶推机构。2.根据权利要求1所述一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构，其特征在于：所述顶推机构是固定安装在锁杆(3)轴线上的电动推杆(1)，所述电动推杆(1)的伸缩杆上固定安装有顶高平台(2)，所述顶高平台(2)位于锁杆(3)的正下方；所述锁杆(3)的中段套装有回位弹簧(5)，所述回位弹簧(5)的下端固定连接在锁杆(3)上，回位弹簧(5)的上端抵靠在管架盘(6)的下面。3.根据权利要求1或2所述一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构，其特征在于：所述管架盘(6)的下方设置有可升降的承接托盘(31)，所述承接托盘(31)的中心设置有容纳顶推机构的中心孔，环绕所述中心孔均匀分布多个圆台(35)，所述圆台(35)的位置位于离心管安装孔(41)的正下方并且圆台(35)的数量是离心管安装孔(41)数量的一半。4.根据权利要求1或2所述一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构，其特征在于：所述锁杆(3)的上端固定连接有锁杆盘(10)，所述锁杆盘(10)的边缘均匀分布多个用于安装压杆(9)的豁口，所述压杆(9)通过铰接轴安装在所述豁口中，所述压杆(9)的铰接轴位于压杆(9)的中段，压杆(9)的前端带有匹配离心管(4)管口边缘的弧形压块，压杆(9)的后端铰接在所述连杆(8)的上端，连杆(8)的下端铰接在管架盘(6)上。5.根据权利要求4所述一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构，其特征在于：所述管架盘(6)上固定安装有连杆固定座(7)，所述连杆(8)的下端铰接在连杆固定座(7)上。

技术总结
本发明涉及细胞收获仪设备技术领域，尤其涉及一种全自动细胞收获仪的离心管取放及固定机构。包括圆盘状的管架盘，管架盘的中心设置有锁杆，环绕所述锁杆均匀分布多个离心管安装孔，离心管安装孔用于安装离心管，所述锁杆贯穿管架盘并可轴向移动，锁杆的上端铰接有压杆，压杆通过连杆铰接在管架盘上；所述锁杆的下端设置有推动所述锁杆轴向移动的顶推机构。本发明能够配合机械臂实现自动放置离心管，并且采用自动化机械装置压紧或者释放离心管。取放和压紧离心管的自动化程度高、无需人工操作，为实现完全无需人工操作的全自动细胞收获仪提供了技术支撑。仪提供了技术支撑。仪提供了技术支撑。


技术研发人员：姜峰 刘旭东 刘磊 李涛
受保护的技术使用者：青岛艾科迪生物科技有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15