微生物前处理系统的样品识别后回收装置及回收分类方法

摘要

本发明涉及一种微生物前处理系统的样品识别后回收装置及回收分类方法，包括工作台，工作台上方安装有样品管抓取机构，还包括具有条码识别系统和数据存储系统的计算机，工作台上开设有用于放置样品管的样品槽，并安装有朝向样品槽方向且与计算机电连接的扫码器；工作台在样品槽的下方设置有两个敞口的回收仓，在两个回收仓的上方通过与计算机电连接的第一旋转电机转动安装有分类导向板。本发明操作简单、工作效率高、降低成本、避免样本混淆、保证实验结果准确稳定。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种微生物前处理系统的样品识别后回收装置及回收分类方法。

背景技术

微生物样本前处理系统是临床微生物检测中一种重要的全自动化设备，它能高效的提高微生物检测速率，极大的节约了时间和人工成本。

样本识别后回收装置是微生物样本前处理系统的重要组成成分，可自动化、智能化的识别各类型的样本，并智能化的对识别和未识别的样本进行智能回收，大大提高微生物样本前处理系统的工作效率，提升实验的准确性，同时避免了人工装载录入样本信息是出现错误及混淆的风险，由于所需检测的微生物样本种类繁多（唾液，消化液，胸腹水，脑脊液，尿液，血液粪便、组织液等等），人工录入可能存在混淆风险极高。

目前市场上的微生物样本前处理系统没有样本识别回收装置，还是靠这人工录入的方式实现样本杯的位置编辑，需要人工录入样本位置及样本类型（唾液，消化液，胸腹水，脑脊液，尿液，血液、粪便、组织液等等），样本使用完成后需要人工抛弃。工作效率低下，极易出现混淆情况。因此，设计开发出一种新型的微生物样本前处理系统中的样本识别回收装置及回收分类方法对市场显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种微生物前处理系统的样品识别后回收装置及回收分类方法，可利用扫码器对样品管上条码进行识别，配合分类导向板的转动，实现对不同样品管的回收分类，操作简单、工作效率高、降低成本、避免样本混淆、保证实验结果准确稳定。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种微生物前处理系统的样品识别后回收装置，包括工作台，工作台上方安装有样品管抓取机构，还包括具有条码识别系统和数据存储系统的计算机，工作台上开设有用于放置样品管的样品槽，并安装有朝向样品槽方向且与计算机电连接的扫码器；工作台在样品槽的下方设置有两个敞口的回收仓，在两个回收仓的上方通过与计算机电连接的第一旋转电机转动安装有分类导向板。

本方案通过设置抓取机构抓取样品管，配合工作台上的扫码器对样品管上的条码进行扫码，由计算机根据扫码识别结果来控制分类导向板的转动方向，使得分类导向板通过调整旋转方向将不同的样品管分别导入不同的回收仓内，实现对样品管的分类回收。

进一步的，每个回收仓的敞口处分别向上连接有可与分类导向板配合的滑道。

通过滑道连接回收仓，可以保证回收过程中，样品管可以精准的滑入对应的回收仓内，而防止样品管掉落至回收仓外，造成污染或遗漏。

进一步的，样品管抓取机构包括运动机构和抓取机构，运动机构包括与计算机电连接的XYZ三轴线性模组，抓取机构包括固定杆，固定杆的一端设置有位于同一圆上的至少两个夹持片，该圆的直径小于样品管管盖的直径，两个夹持片的中部与固定杆的一端转动轴接，两个夹持片的上部分别通过弹簧与固定杆连接。

抓取机构的夹持片相互协作与弹簧配合，可通过挤压力实现对样品管的夹取，通过XYZ三轴线性模组驱动可调整抓取机构抓取样品管的位置，使其可根据预定程序进行位置调整，操作方便，结构简单，故障率低，性能稳定。

进一步的，固定杆的另一端连接有与计算机电连接的第二旋转电机，第二旋转电机安装在Z轴线性模组的滑块上。

通过在Z轴线性模组的滑块上安装旋转电机并与抓取机构连接，使得通过旋转电机带动抓取机构进行转动，实现开盖和拧盖的操作。

更进一步的，样品槽内安装有与计算机电连接的夹持机构。

样品槽内的夹持机构可对样品管进行夹持，配合第二旋转电机和抓取机构，可更好地实现对样品管的开盖和拧盖操作。

进一步的，每个夹持片的底部设置有倒三角的倒角。

通过设置倒三角的倒角可以使得抓取机构向下抓取样品管时，样品管的管盖通过倒三角倒角更好地进入多个夹持片内，有助于实现夹持动作。

作为优选，夹持片的内表面设有与样品管管盖外表面的竖纹匹配的竖向卡纹。

夹持片内表面设置竖向卡纹与样品管的管盖相配，可有效增大夹持片与管盖的摩擦力，减少开盖或拧盖时发生打滑现象，使得开盖和拧盖更加稳定。

一种微生物前处理系统的样品识别后回收装置的回收分类方法，包括以下步骤：

a、建立数据库：预先建立所需样品管上二维码图形标识信息，取盖操作相对应的相关位置、及XYZ三轴线性模组的运动方式等信息，建立数据库并存储于计算机中；非所需样本盖图形，颜色，二维码等标识，与断电，断网操作对应的数据库信息等一并存储；

b、抓取识别：抓取机构由Z轴线性模组驱动向下运动，夹持片通过下压力配合弹簧对样品管进行夹持，被夹持的样品管由Z轴线性模组驱动向上并配合X轴和Y轴线性模组调整位置至样品槽正上方，第二旋转电机启动带动抓取的样品管旋转360°，此时扫码器对样品管上的条码进行扫描，对获取的图像信息进行识别，完成识别后，Z轴线性模组驱动抓取机构将样品管送入样品槽内并由夹持机构夹紧样品管，抓取机构向上与样品管分离；

c、分类回收：

根据识别结果判断样品管的回收位置：

若为未知样本，则不进行取样，第一旋转电机启动，旋转分类导向板使其导向至用于回收未知样本的回收仓，然后样品槽内的夹持机构打开，样品管经分类导向板和滑道滑落至未知样本的回收仓；

若为识别样本，则在结束取样后，第一旋转电机启动，反向旋转分类导向板使其导向至用于回收识别样本的回收仓，然后样品槽内的夹持机构打开，样品管经分类导向板和滑道滑落至识别样本的回收仓。

进一步的，若为识别样本，取样前通过Z轴线性模组驱动抓取机构向下抓取样品管，同时第二旋转电机启动，通过旋转动作打开管盖；结束取样后，反向操作拧紧管盖。

本发明的有益效果：

本发明所述的一种微生物前处理系统的识别回收装置及回收分类方法，可迅速判断样本种类，对无法识别样本的样品管通过分类导向板的导向使其掉落至未知样本的回收仓，而通过扫码器扫码识别后的样品管在取样结束后，通过分类导向板的导向使其掉落至至识别样本的回收仓。自动化指导样品管滑入对应的回收仓内，防止出现混淆等问题。操作简单，工作效率高，解决了微生物样本前处理系统对样本自动识别和自动回收，适于广泛应用。

另外，本装置在对识别的样本，可在自动采样接种前，通过抓取机构配合夹持机构和第二旋转电机，打开管盖，而在取样结束后，反向操作拧紧样品管的管盖，使得整个操作实现自动化和便利化。本发明操作简单、工作效率高、降低成本、避免样本混淆、保证实验结果准确稳定。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中抓取机构的结构示意图；

图3为本发明中回收分类方法的流程图。

图中所示：

1、工作台，2、抓取机构，3、X轴线模组，4、Y轴线性模组，5、Z轴线性模组，6、第一旋转电机，7、分类导向板，8、样品槽，9、扫码器，10、计算机，11、第二旋转电机，12、夹持机构，13、滑道，14、回收仓，15、样品管，16、管盖，17、夹持片，18、倒角，19、弹簧，20、固定杆。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种微生物前处理系统的样品识别后回收装置，包括工作台1，工作台1上方安装有样品管抓取机构2，还包括具有条码识别系统和数据存储系统的计算机10，工作台1上开设有用于放置样品管的样品槽8，并安装有朝向样品槽8方向且与计算机10电连接的扫码器9；其中：样品槽8内安装有与计算机10电连接的夹持机构12。该夹持机构12为常规现有技术，可采用夹块，通过气缸驱动，在气缸的活塞杆伸出时，夹块相互靠近用于夹持样品管，而在活塞杆收缩时，夹块相互远离用于松开夹持样品管。工作台1在样品槽8的下方设置有两个敞口的回收仓14，在两个回收仓14的上方通过与计算机10电连接的第一旋转电机6转动安装有分类导向板7。分类导向板7可通过调整旋转方向及角度将样品管15分别导入不同的回收仓14内。

为了保证回收样品管15不掉落至回收仓14外，在每个回收仓14的敞口处分别向上连接有可与分类导向板7配合的滑道13。

样品管抓取机构2包括运动机构和抓取机构2，运动机构包括与计算机10电连接的XYZ三轴线性模组，抓取机构2包括固定杆20，固定杆20的一端设置有位于同一圆上的至少两个夹持片17，为了更好的实现夹持作用，一般在固定杆20的端部设置三个夹持片17，三个夹持片17位于同一个圆上，相互之间的夹角为60°，该圆的直径小于样品管15管盖的直径，这样方便通过下压力对样品管15进行夹紧，具体是指：样品管15的盖子在压力作用下滑进倒三角的三个夹持片17中，夹持片17绕轴转动并撑开，弹簧19可持续提供夹紧力，在弹簧19的弹力作用下实现对样品管15的夹取。

如图2所示，同时每个夹持片17的底部设置有倒三角的倒角18，夹持片17的内表面设有与样品管15管盖外表面的竖纹匹配的竖向卡纹。三个夹持片17的中部与固定杆20的一端转动轴接，三个夹持片17的上部分别通过弹簧19与固定杆20连接。固定杆20的另一端连接有与计算机10电连接的第二旋转电机11，第二旋转电机安装在Z轴线性模组5的滑块上。

一种微生物前处理系统的样品识别后回收装置的回收分类方法，包括以下步骤：

a、建立数据库：预先建立所需样品管上二维码图形标识信息，取盖操作相对应的相关位置、及XYZ三轴线性模组的运动方式等信息，建立数据库并存储于计算机10中；非所需样本盖图形，颜色，二维码等标识，与断电，断网操作对应的数据库信息等一并存储；

b、抓取识别：抓取机构2由Z轴线性模组5驱动向下运动，夹持片通过下压力配合弹簧对样品管15进行夹持，被夹持的样品管15由Z轴线性模组5驱动向上并配合X轴线性模组3和Y轴线性模组4调整位置至样品槽8正上方，第二旋转电机11启动带动抓取的样品管15旋转360°，此时扫码器9对样品管15上的条码进行扫描，对获取的图像信息进行识别，完成识别后，Z轴线性模组5驱动抓取机构2将样品管15送入样品槽8内并由夹持机构12夹紧样品管15，抓取机构2向上与样品管15分离；

c、分类回收：

根据识别结果判断样品管的回收位置：

若为未知样本，则不进行取样，第一旋转电机6启动，旋转分类导向板7使其导向至用于回收未知样本的回收仓14，然后样品槽8内的夹持机构12打开，样品管15经分类导向板7和滑道13滑落至未知样本的回收仓14；

若为识别样本，则在结束取样后，第一旋转电机6启动，反向旋转分类导向板7使其导向至用于回收识别样本的回收仓，然后样品槽8内的夹持机构12打开，样品管15经分类导向板7和滑道滑落至识别样本的回收仓。

若为识别样本，取样前通过Z轴线性模组5驱动抓取机构2向下抓取样品管15，同时第二旋转电机11启动，通过旋转动作打开管盖；结束取样后，反向操作拧紧管盖。

本发明可迅速判断样本种类，对无法识别样本的样品管15通过分类导向板7的导向使其掉落至未知样本的回收仓14，而通过扫码器9扫码识别后的样品管15在取样结束后，通过分类导向板7的导向使其掉落至至识别样本的回收仓。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。