试剂盒装卸装置、试剂加样设备及试剂盒装卸方法

技术领域

本发明涉及化学发光免疫分析技术领域，特别是涉及一种试剂盒装卸装置、试剂加样设备及试剂盒装卸方法。

背景技术

化学发光免疫分析技术具有反应时间短、操作简单、诊断效率高等优点，随着现代科学的发展，免疫诊断技术逐渐成为现代临床检验和科学研究的重点手段，应用于肿瘤、糖尿病、性腺分泌异常等疾病的诊断中。传统的检测手段由于手工操作复杂、反应时间长、具有环境污染性等原因，逐步被化学发光免疫分析技术所取代。

目前，化学发光免疫分析系统主要包括：反应杯存储传送系统、样本装载系统、试剂装载系统、加样系统、孵育系统、离心清洗系统以及发光读数系统。目前，试剂装载系统需要通过人工手动在试剂盘装置的容置腔内进行试剂盒的装载和卸载，操作麻烦。

发明内容

基于此，有必要提供一种试剂盒装卸装置、试剂加样设备及试剂盒装卸方法，以提高装载和卸载的便捷性。

一种试剂盒装卸装置，包括抓取机构以及输送机构；所述抓取机构以及所述输送机构用于靠近试剂盘装置设置，所述输送机构包括输送驱动部件以及连接于所述输送驱动部件的存放部件，所述输送驱动部件用于驱动所述存放部件移动以输送试剂盒，所述抓取机构包括升降部件以及连接于所述升降部件的抓取爪，所述升降部件用于驱动所述抓取爪上升或下降，以使所述抓取爪抓取所述试剂盒在所述试剂盘装置内和存放部件之间转移。

与现有方案相比，上述试剂盒装卸装置具有以下有益效果：

上述试剂盒装卸装置进行试剂盒装载时，在输送机构的存放部件放置待装载的试剂盒，输送机构将试剂盒输送至试剂盘装置的装载口位置，抓取机构的升降部件驱动抓取爪下降，抓取试剂盒并装载于试剂盘装置内。进行试剂盒卸载时，升降部件驱动抓取爪下降，抓取试剂盘装置内的试剂盒并放置在存放部件上，输送驱动部件驱动存放部件复位。如此，试剂盒装卸装置能够自动在试剂盘装置的容置腔内进行试剂盒的装载和卸载，操作人员仅需在存放部件放置或取下试剂盒，操作简便。

在其中一个实施例中，所述输送驱动部件包括旋转驱动器，旋转驱动器用于驱动所述存放部件在取放工位、避让工位以及抓取工位之间转动，所述取放工位用于在所述存放部件上取下或放置试剂盒，所述抓取工位位于所述抓取爪的下方，所述避让工位偏离于所述抓取工位。

在其中一个实施例中，所述试剂盒装卸装置还包括试剂盒检测器以及识别码扫描器，所述试剂盒检测器用于检测所述存放部件移动至所述抓取工位之前所述存放部件上是否有试剂盒，当所述试剂盒检测器检测到试剂盒，所述识别码扫描器读取所述试剂盒上的识别码信息。

在其中一个实施例中，所述升降部件包括升降驱动电机、丝杆、导轨以及安装件，所述丝杆竖直设置，所述升降驱动电机连接于所述丝杆，所述安装件与所述丝杆螺纹连接，所述导轨沿竖直方向延伸，所述安装件与所述导轨滑动配合，所述抓取爪连接于所述安装件。

在其中一个实施例中，所述抓取爪包括第一夹臂和第二夹臂，所述第一夹臂和所述第二夹臂相对设置，所述第一夹臂朝向所述第二夹臂的一侧设有第一V型槽，所述第二夹臂朝向所述第一夹臂的一侧设有第二V型槽。

在其中一个实施例中，所述第一V型槽的槽壁表面具有防滑纹；和/或

所述第二V型槽的槽壁表面具有防滑纹。

一种试剂加样设备，包括试剂盘装置以及上述任一实施例所述的试剂盒装卸装置，所述试剂盘装置具有容置腔、与所述容置腔连通的装载口以及设置在所述容置腔内的试剂装载盘，所述升降部件用于驱动所述抓取爪经由所述装载口在所述试剂装载盘装载或卸载试剂盒。

上述试剂加样设备具有上述任一示例的试剂盒装卸装置，因而能够获得相应的技术效果。

在其中一个实施例中，所述试剂盒装卸装置还包括装载预备检测器，所述装载预备检测器用于检测预设高度位置上是否有所述抓取爪；所述试剂加样设备还包括控制机构，所述控制机构与所述试剂盘装置、所述抓取机构电性连接，当所述装载预备检测器检测到所述抓取爪位于所述预设高度位置上，并且所述控制机构接收到所述试剂盘装置的允许装载信号时，所述控制机构控制所述升降部件驱动所述抓取抓下降至所述试剂盘装置内并装载所述试剂盒。

传统的试剂装载系统需要在停机状态下手动完成试剂盒的装载和卸载，使得正在运行的测试需要停止，影响测试的时间和结果。同时，在测试过程中，存在部分试剂被用完的情况，也存在不同的测试项目要用到不同的试剂的情况，此时都需要装载试剂或更换试剂，都会影响正在进行的测试。上述实施例的试剂盒装卸装置，在装载试剂盒时，其他动作可提前在试剂盘装置的外部进行，通过设置装载预备检测器来检测预设高度位置上是否有抓取爪，判断抓取机构是否已经完成了预备装载动作，如是，在接收到试剂盘装置的允许装载信号时，升降部件驱动抓取抓下降至试剂盘装置内并装载试剂盒。如此，即可在试剂盘装置不停机且不影响正在进行的测试的情况下，实现自动试剂盒的装载，从而提高工作效率，节省人力。

在其中一个实施例中，所述试剂盘装置还包括用于封盖所述装载口的装载盖，所述升降部件用于驱动所述抓取爪移动至所述装载口的位置以打开或者盖上所述装载盖。

一种试剂盒装卸方法，使用上述任一实施例所述的试剂盒装卸装置或者上述任一实施例所述的试剂加样设备，试剂盒装载过程包括以下步骤：

将试剂盒放置在所述存放部件；

所述输送驱动部件驱动所述存放部件移动至所述抓取爪的下方；

所述升降部件驱动所述抓取爪下降，抓取试剂盒并装载在试剂盘装置中；

试剂盒卸载过程包括以下步骤：

所述升降部件驱动所述抓取爪下降，抓取试剂盘装置中的试剂盒并上升；

所述输送驱动部件驱动所述存放部件移动至所述抓取爪的下方；

所述升降部件驱动所述抓取爪下降，将试剂盒放置在所述存放部件；

所述输送驱动部件驱动所述存放部件复位。

附图说明

图1为一实施例的试剂盒装卸装置的结构示意图；

图2为图1所示试剂盒装卸装置中的抓取机构的结构示意图；

图3为图1所示试剂盒装卸装置中的输送机构的结构示意图；

图4为图2所示抓取机构中第一夹臂的结构示意图；

图5为图2所示抓取机构中第一夹臂的另一视角的结构示意图；

图6为包含图1所示试剂盒装卸装置的试剂加样设备的结构示意图；

图7为图6所示试剂加样设备中装载盖的剖面图。

附图标记说明：

100、试剂盒装卸装置；110、抓取机构；120、输送机构；121、输送驱动部件；1212、旋转驱动电机；1214、同步带；122、存放部件；111、升降部件；1112、升降驱动电机；1114、丝杆；1116、安装件；1118、导轨；112、抓取爪；1121、第一夹臂；1122、第二夹臂；1125、第一V型槽；130、试剂盒检测器；140、识别码扫描器；200、试剂加样设备；210、试剂盘装置；220、装载预备检测器；214、装载口；212、装载盖；2122、盖盘；2124、盖把；2126、嵌入部；2128、隔热泡棉；230、底座。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1至图3所示，本发明一实施例的试剂盒装卸装置包括抓取机构110以及输送机构120。

抓取机构110以及输送机构120用于靠近试剂盘装置设置。

输送机构120包括输送驱动部件以及存放部件。输送驱动部件连接于存放部件，用于驱动存放部件移动以输送试剂盒。

抓取机构110包括升降部件111以及抓取爪112。升降部件111连接于抓取爪112，用于驱动抓取爪112上升或下降，以使抓取爪112抓取试剂盒在试剂盘装置210内和存放部件122之间转移。

进行试剂盒装载时，在输送机构120的存放部件122放置待装载的试剂盒，例如通过人工手动的方式放置试剂盒，输送机构120将试剂盒输送至试剂盘装置210的装载口214位置，抓取机构110的升降部件111驱动抓取爪112下降，抓取试剂盒并装载于试剂盘装置210内。进行试剂盒卸载时，升降部件驱动抓取爪下降，抓取试剂盘装置内的试剂盒并放置在存放部件上，输送驱动部件驱动存放部件复位。如此，试剂盒装卸装置100能够自动在试剂盘装置210的容置腔内进行试剂盒的装载和卸载，操作人员仅需在存放部件122放置或取下试剂盒，操作简便。

如图2所示，在其中一个示例中，升降部件111包括升降驱动电机1112、丝杆1114以及安装件1116。丝杆1114竖直设置，升降驱动电机1112连接于丝杆1114，安装件1116与丝杆1114螺纹连接，抓取爪112连接于安装件1116。在本示例中，升降驱动电机1112驱动丝杆1114转动，则安装件1116沿丝杆1114移动，带动抓取爪112上升或下降。

进一步地，在其中一个示例中，升降部件111还包括导轨1118，导轨1118沿竖直方向延伸，安装件1116与导轨1118滑动配合。如此，通过导轨1118能够保证安装件1116以及抓取爪112运动的稳定性。

如图2、图4及图5所示，在其中一个示例中，抓取爪112包括第一夹臂1121和第二夹臂1122，第一夹臂1121和第二夹臂1122相对设置，能够相互靠近或远离。第一夹臂1121和第二夹臂1122相互靠近时，能够抓取试剂盒，相互远离时，则可松开试剂盒。第一夹臂1121和第二夹臂1122的驱动力可以是电动、气动等。在图示的具体示例中，第一夹臂1121朝向第二夹臂1122的一侧设有第一V型槽1125，第二夹臂1122朝向第一夹臂1121的一侧设有第二V型槽。第一V型槽1125以及第二V型槽沿竖直方向延伸，相对设置。

在其中一个示例中，第一V型槽1125有多个，如2个、3个等。相应地，第二V型槽有多个，多个第一V型槽1125和多个第二V型槽一一对应。

在其中一个示例中，第一V型槽1125的槽壁表面具有防滑纹，例如网格纹。在其中一个示例中，第二V型槽的槽壁表面具有防滑纹，例如网格纹。防滑纹能够增大与试剂盒瓶口间的摩擦力，保证抓取的可靠性。

在其中一个示例中，抓取爪112的材料为金属材料，其上设有网格纹增大摩擦力。此外，也可以在V型槽上设置软胶材料层，通过软胶的部分变形来增大摩擦力。

如图3所示，在其中一个示例中，输送驱动部件121包括旋转驱动器。旋转驱动器包括旋转驱动电机1212以及同步带1214。旋转驱动器用于驱动存放部件122在取放工位、避让工位以及抓取工位之间转动。其中，取放工位用于在存放部件122上取下或放置试剂盒。抓取工位位于抓取爪112的下方，供抓取爪112下降时抓取其上的试剂盒。避让工位偏离于抓取工位，当抓取爪112进出试剂盘装置210时，存放部件122转移至避让工位。

在其中一个示例中，存放部件122为具有放置槽的托盘。

存放部件122上放置槽的数量可以是一个，也可以是多个。在图示的具体示例中，存放部件122上设有有3个试剂盒放置位，可同时输送3个试剂盒，尽可能的减小了试剂盒之间的间隙，使得存放部件122的整体尺寸较小，既满足多个试剂盒的装载，同时也保证了存放部件122的强度，减轻了水平旋转运动的负载和运动的振动，降低了水平旋转运动的驱动要求，保证运动的可靠性。

进一步地，请参考图6所示，本发明还提供一种试剂加样设备200，包括试剂盘装置210以及上述任一示例的试剂盒装卸装置100。其中，试剂盘装置210具有容置腔、与容置腔连通的装载口214以及设置在容置腔内的试剂装载盘，升降部件111用于驱动抓取爪112经由装载口214在试剂装载盘装载或卸载试剂盒。

上述试剂加样设备200具有上述任一示例的试剂盒装卸装置100，因而能够获得相应的技术效果。

在图6所示的具体示例中，抓取机构110安装在整机的底座230上，输送机构120安装在试剂盘装置210的盘盖上。两者分开安装，无需安装在同一个支架上，整体结构相对简单。

在其中一个示例中，试剂盒装卸装置100还包括装载预备检测器220，装载预备检测器220用于检测预设高度位置上是否有抓取爪112。在本示例中，试剂加样设备200还包括控制机构，控制机构与试剂盘装置210、抓取机构110电性连接。当装载预备检测器220检测到抓取爪112位于预设高度位置上，并且控制机构接收到试剂盘装置210的允许装载信号时，控制机构控制升降部件111驱动抓取抓下降至试剂盘装置210内并装载试剂盒。

传统的试剂装载系统需要在停机状态下手动完成试剂盒的装载和卸载，使得正在运行的测试需要停止，影响测试的时间和结果。同时，在测试过程中，存在部分试剂被用完的情况，也存在不同的测试项目要用到不同的试剂的情况，此时都需要装载试剂或更换试剂，都会影响正在进行的测试。

针对该问题，上述示例的试剂盒装卸装置100，在装载试剂盒时，其他动作可提前在试剂盘装置210的外部进行，通过设置装载预备检测器220来检测预设高度位置上是否有抓取爪112，判断抓取机构110是否已经完成了预备装载动作，如是，在接收到试剂盘装置210的允许装载信号时，升降部件111驱动抓取抓下降至试剂盘装置210内并装载试剂盒。如此，即可在试剂盘装置210不停机且不影响正在进行的测试的情况下，实现自动试剂盒的装载，从而提高工作效率，节省人力。

预设高度位置优选靠近试剂盘装置210的装载口214，使得在最后放置试剂盒时，垂直运动的行程最短，运动的时间也最小，尽量减小对正常测试的影响。

如图6所示，在其中一个示例中，试剂盒装卸装置100还包括试剂盒检测器130以及识别码扫描器140。在装载试剂盒过程中，试剂盒检测器130用于检测存放部件122移动至抓取工位之前存放部件122上是否有试剂盒。当试剂盒检测器130检测到试剂盒时，识别码扫描器140读取试剂盒上的识别码信息。

通过试剂盒检测器130和识别码扫描器140，在装载前即可完成试剂盒的检测和识别码信息读取，获取的识别码信息可提前录入到系统中，待试剂盒装载到试剂盘装置210后，即可使用无需再扫码。

当试剂盒检测器130未检测到试剂盒时，输送驱动部件121驱动存放部件122回到取放工位，以供放置试剂盒后再进行后续步骤。

如图6和图7所示，在其中一个示例中，试剂盘装置210还包括用于封盖装载口214的装载盖212，升降部件111用于驱动抓取爪112移动至装载口214的位置以打开或者盖上装载盖212。

试剂盘装置210增加了装载盖212结构，满足有冷藏要求的试剂，适应性更广，而且通过抓取机构110即可实现装载盖212的打开和关闭，无需其他的驱动方式来实现，结构简单。

进一步地，在其中一个示例中，存放部件122除了设置有试剂盒放置位，还设置有装载盖放置位。抓取爪112在抓取装载盖212以打开试剂盘装置210的装载口214后，将装载盖212放置在存放部件122的装载盖放置位上暂存。在完成试剂盒装载后，抓取爪112从存放部件122上抓取装载盖212，重新封盖装载口214。

可以理解地，在其他示例中，试剂盘装置210也可以不设置装载盖212，抓取机构110可直接将试剂盒经由装载口214在试剂装载盘内进行装载或卸载。

在其中一个示例中，装载盖212包括盖盘2122、盖把2124以及嵌入部2126。盖盘2122用于封盖装载口214。盖把2124设置在盖盘2122上，可供拿取整个装载盖212。嵌入部2126设置在盖盘2122的远离盖把2124的一侧上，用于嵌入装载口214。

盖盘2122、盖把2124以及嵌入部2126优选低导热材料，如塑胶材料。进一步地，嵌入部2126设有保温腔，保温腔内置隔热泡棉，提高试剂盘装置210保温效果。此外，盖盘2122的边缘与嵌入部2126之间亦设置有隔热泡棉，使装载盖212与装载口214边缘贴近处不容易漏冷，避免出现冷凝水。

进一步地，本发明还提供一种试剂盒装卸方法，使用上述任一示例的试剂盒装卸装置100或者上述任一示例的试剂加样设备200。

试剂盒装载过程包括以下步骤：

将试剂盒放置在所述存放部件；

所述输送驱动部件驱动所述存放部件移动至所述抓取爪的下方；

所述升降部件驱动所述抓取爪下降，抓取试剂盒并装载在试剂盘装置中。

试剂盒卸载过程包括以下步骤：

所述升降部件驱动所述抓取爪下降，抓取试剂盘装置中的试剂盒并上升；

所述输送驱动部件驱动所述存放部件移动至所述抓取爪的下方；

所述升降部件驱动所述抓取爪下降，将试剂盒放置在所述存放部件；

所述输送驱动部件驱动所述存放部件复位。

以下以图6所示具体示例的试剂加样设备200的工作流程为例，对本发明作进一步说明。

图6所示具体示例的试剂加样设备200的试剂盒装载的流程步骤如下步骤：

步骤1，输送机构120的输送驱动部件121带动存放部件122运动到试剂盒取放工位，通过人工手动的方式放置试剂盒。然后存放部件122运动到避让工位，此处抓取装置上下运动可与输送机构120避开。运动过程中试剂盒检测器130对存放部件122上试剂盒的有无进行检测，检测到有试剂盒后条码扫描器读取对应试剂盒的条码信息，提前录入到系统中，待试剂盒装载到试剂盘装置210后，即可使用，无需再进行识别。

步骤2，存放部件122运动到避让工位后，抓取机构110的抓取爪112打开，从初始位运动到试剂盘装置210的装载口214位置，抓取装载盖212并回到初始位。存放部件122的装载盖放置位运动到抓取工位，抓取爪112抓取装载盖212下降至存放部件122处后打开再回到初始位，此时装载盖212转移到存放部件122的装载盖放置位上。

步骤3，存放部件122的试剂盒放置位运动到抓取工位，抓取机构110的抓取爪112打开并从初始位运动到旋转托盘的试剂盒放置位，抓取试剂盒并回到初始位。存放部件122运动到避让工位，抓取爪112抓取试剂盒运动到预设高度位置，等待系统允许试剂盒装载。

以上部分的运动均在试剂盘装置210外部，不会影响正在运行的测试。

步骤4，在接收到试剂盘装置210的允许装载信号后，试剂盘装置210的试剂托盘运动到对应的装载位，抓取爪112抓取试剂盒向下运动到装载位，抓取爪112打开并上移一段距离，再进行一次抓取爪112打开和关闭，确认试剂盒已经完全放开后再次上升回到预设高度位置，试剂盘装置210即可正常进行相关测试，抓取爪112最后回到初始位，即完成1次试剂盒装载。

重复步骤3步骤和4，最多可完成3次试剂盒的装载。

步骤5，完成试剂盒装载后，存放部件122的装载盖放置位运动到抓取工位，抓取爪112从初始位运动到存放部件122的处，抓取装载盖212并回到初始位。存放部件122再次运动到避让工位，抓取爪112抓取装载盖212运动到试剂盘装置210的装载口214位置并压紧装载盖212，实现试剂盘装置210的装载口214处的密封，避免此处有冷凝水的出现。

试剂盒的卸载流程与装载流程大致相反，在此仅作简略阐述如下。

在进行试剂盒卸载时，抓取爪112将试剂盘装置210的装载盖212打开后上升，存放部件122运动至抓取工位，抓取爪112将装载盖212放置在存放部件122上，上升到预设高度位置，存放部件122运动至避让工位。在接收到试剂盘装置210的允许卸载信号后，抓取爪112下降，抓取试剂盒，再放置在存放部件122上。在完成试剂盒卸载后，抓取爪112从存放部件122抓取装载盖212，重新封盖试剂盘装置210的装载口214。

上述试剂盒装卸装置100进行试剂盒装载时，在输送机构120的存放部件122放置待装载的试剂盒，例如通过人工手动的方式放置试剂盒，输送机构120将试剂盒输送至试剂盘装置210的装载口214位置，抓取机构110的升降部件111驱动抓取爪112下降，抓取试剂盒并装载于试剂盘装置210内。进行试剂盒卸载时，升降部件驱动抓取爪下降，抓取试剂盘装置内的试剂盒并放置在存放部件上，输送驱动部件驱动存放部件复位。如此，试剂盒装卸装置100能够自动在试剂盘装置210的容置腔内进行试剂盒的装载和卸载，操作人员仅需在存放部件122放置或取下试剂盒，操作简便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。