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专利号: 2019110001925
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 用于实现物理或化学工艺过程的离心装置或离心机
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种全自动血液提取离心装置,包括机架、升降式离心机构、血管装夹机构、切割机构、刀具存储机构和刀具运输机构;其特征在于:所述的升降式离心机构包括升降板、升降驱动组件、离心转轴、离心转盘、离心电机和试管安置组件;升降板设置在机架内,且由升降驱动组件驱动进行升降运动;离心转轴支承在升降板上,并由离心电机驱动;离心转盘的设置有多个试管安置组件;

所述的血管装夹机构包括两个单侧夹持组件和两个废料存储筒;机架的顶部设置有顶板;顶板上开设有让位槽;两个单侧夹持组件均设置在顶板上,且分别位于让位槽的两侧;

单侧夹持组件包括横移滑架、横移滑块、横移驱动组件、翻转板、翻转电机、定夹块、动夹块、夹持驱动组件和防溅片;横移滑架固定在顶板上;横移滑块与横移滑架构成滑动副,并由横移驱动组件驱动;翻转板的内端与横移滑块构成公共轴线水平设置的转动副;翻转板由翻转电机驱动;翻转板的外端设置防溅片;定夹块固定在翻转板上;动夹块与翻转板构成沿翻转板的宽度方向滑动的滑动副;动夹块由夹持驱动组件驱动;两个单侧夹持组件的翻转板的外端相对设置;顶板上开设有两个废料孔;顶板上的两个废料孔的下方均固定有废料存储筒;两个废料孔分别位于让位槽的两侧,且均位于两个单侧夹持组件内的横移滑架之间;

所述的刀具存储机构包括圆形刀盘、刀盘回转轴、刀盘驱动电机、固定推块、刀具存放架和第一复位弹簧;刀盘回转轴的底端支承在顶板上;刀盘回转轴由刀盘驱动电机驱动;刀盘回转轴的顶端与圆形刀盘同轴固定;圆形刀盘上开设有n个刀具安置槽,n≥3;n个刀具安置槽沿圆形刀盘中心轴线的周向依次排列;

n个刀具存放架均与圆形刀盘构成滑动副,且与n个刀具安置槽分别对齐;n个刀具存放架分别由第一复位弹簧进行弹性复位;刀具存放架的两端分别为受推块和出刀块;受推块位于圆形刀盘的轴线与出刀块之间;出刀块上开设有n个第一阶梯型组合槽;第一阶梯型组合槽包括连接在一起的第一存刀槽和第一出刀槽;第一出刀槽位于第一存刀槽与圆形刀盘的轴线之间;第一存刀槽的宽度小于刀具安置槽的宽度;第一出刀槽大于或等于刀具安置槽的宽度;受推块朝向圆形刀盘中心轴线的一侧呈圆弧形;

所述的固定推块与机架固定;固定推块位于各刀具存放架合围成的环形内侧,且与各刀具存放架等高设置;固定推块的外端边缘呈圆弧形;固定推块的外端边缘与到圆形刀盘轴线的距离为a,受推块内端端点到第一存刀槽、第一出刀槽连接处的距离为b;圆形刀盘的轴线到刀具安置槽外侧边缘的间距为c,a+b≥c;

所述圆形刀盘的全部或部分刀具安置槽内均设置有切割刀;切割刀包括依次相连的刀柄、夹持段和刀刃;刀柄宽度等于刀具安置槽的宽度;夹持段的宽度等于第一存刀槽的宽度;

所述的切割机构包括切割回转轴、回转电机、旋转悬臂、刀盒组件、刀盒驱动组件和刀盒滑块;切割回转轴支承在机架的顶部,并由回转电机驱动;m根旋转悬臂沿切割回转轴的周向均布,且内端均与切割回转轴固定,m≥2;m根旋转悬臂上均设置有刀盒滑块和刀盒驱动组件;刀盒滑块与对应的旋转悬臂构成滑动副,并由刀盒驱动组件驱动;每个刀盒滑块上均安装有刀盒组件;

所述的刀盒组件包括刀盒主体、弹性绳和刀盒旋块;刀盒主体固定在对应的刀盒滑块上;刀盒主体中空且两端开放;两个刀盒旋块的中部与刀盒主体外端的两侧边缘分别铰接;

两个刀盒旋块的相对端均设置有刀刃让位缺口;两根弹性绳的一端均与刀盒主体固定,另一端与两个刀盒旋块的相对端分别固定;两个刀盒旋块的相对端均抵住刀盒主体的状态下,两个刀盒旋块上刀刃让位缺口的内侧边缘间距小于切割刀上夹持段宽度,且大于刀刃的宽度;旋转悬臂的外端设置两个限位挡块;两个限位挡块与对应刀盒组件内两个刀盒旋块的相背端分别对齐;

所述的刀具运输机构包括输送支架、运输滑块、输送驱动组件、出刀滑块、运输板、限位板、挡板和第二复位弹簧;输送支架的底部与顶板固定;输送支架的一端固定有限位板;运输滑块与输送支架构成滑动副;运输板的内端与运输滑块的顶部固定;运输板上开设有第二阶梯型组合槽;第二阶梯型组合槽包括连接在一起的第二存刀槽和第二出刀槽;第二存刀槽位于第二出刀槽与限位板之间;第二存刀槽的宽度等于第一存刀槽的宽度;第二出刀槽等于第一出刀槽的宽度;出刀滑块与运输板构成滑动副,且通过第二复位弹簧进行复位;

出刀滑块底面的内端固定有挡板;挡板的底端与限位板对齐;出刀滑块上开设有刀具过渡槽;

刀具运输机构中,出刀滑块上的刀具过渡槽具有两个预设位置,分别为上料预设位置和下料预设位置;出刀滑块上的刀具过渡槽在上料预设位置时,刀具安置槽位于圆形刀盘边缘处的下方,能够接收刀具存储机构上掉下的切割刀,此时刀具过渡槽与第二存刀槽对齐;出刀滑块上的刀具过渡槽在下料预设位置时,刀具过渡槽位于切割机构处,能够将切割刀传递给切割机构,刀具过渡槽与第二出刀槽对齐。

2.根据权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置,其特征在于:所述的顶板上固定有刀具收纳盒;刀具收纳盒位于刀具存放架远离血管装夹机构的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置,其特征在于:所述的试管安置组件包括安装块、试管架和扭簧;试管安置组件内的安装块均与离心转盘一体成型;试管架的顶部与安装块通过铰接轴铰接;铰接轴上套置有扭簧;扭簧的两端与安装块、试管架分别固定。

4.根据权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置,其特征在于:所述的升降驱动组件包括升降丝杠和升降电机;竖直设置的两根升降丝杠分别支承在机架的两侧;两个升降电机固定在机架上,且输出轴与两根升降丝杠的一端分别固定;升降板上的两个螺母与两根升降丝杠分别构成螺旋副;

所述的横移驱动组件包括横移丝杠和横移电机;横移丝杠支承在横移滑架上;横移电机固定在横移滑架上,且输出轴与横移丝杠的一端固定;横移滑块与横移丝杠构成螺旋副;

所述的夹持驱动组件包括夹持电机和夹持丝杆;夹持丝杆支承在翻转板上;动夹块与夹持丝杆构成螺旋副;夹持电机固定在翻转板上,且输出轴与夹持丝杆的一端固定;动夹块与定夹块的相对侧面均开设有夹持凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置,其特征在于:所述的刀盒驱动组件包括刀盒移动丝杠和刀盒电机;刀盒移动丝杠支承在对应的旋转悬臂上;刀盒滑块与刀盒移动丝杠构成螺旋副;刀盒电机固定在旋转悬臂上,且输出轴与刀盒移动丝杠的内端固定;

所述的输送驱动组件包括输送丝杆和输送电机;水平设置的输送丝杆支承在输送支架上;输送电机固定在输送支架的另一端,且输出轴与输送丝杆的一端固定;运输滑块与输送丝杆构成螺旋副。

6.根据权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置,其特征在于:所述的刀具存储机构还包括限位块;圆形刀盘的底面固定有n个限位块;n个限位块与n个刀具安置槽分别沿着圆形刀盘的径向对齐;限位块位于圆形刀盘的轴线与对应的刀具安置槽之间;限位块上开设有两个通孔;所述的刀具存放架还包括导杆;两根导杆的一端均与受推块固定,另一端均与出刀块固定;两根导杆与对应限位块上的两个通孔分别构成滑动副;所有导杆上均套置有第一复位弹簧;第一复位弹簧的两端与对应的受推块、限位块分别连接。

7.根据权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置,其特征在于:所述运输板顶面的顶部设置有弹簧挡块;第二复位弹簧的两端与弹簧挡块、出刀滑块分别连接。

8.根据权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置,其特征在于:防溅片可拆连接在翻转板上。

9.根据权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置,其特征在于:所述的血管装夹机构还包括防溅插板;所述的防溅插板插入顶板上的让位槽内;防溅插板上开设有让位孔;

防溅插板上让位孔的轴线到离心转轴轴线的距离等于试管安置组件上放置的试管中心轴线到离心转轴轴线的距离。

10.如权利要求1所述的一种全自动血液提取离心装置的提取离心方法,其特征在于:

步骤一、使用者在各试管架上放置试管,并将装有血液的样品血管放置在血管装夹机构,两个单侧夹持组件分别夹持样品血管的两端;

步骤二、升降式离心机构内的升降板向上运动,使得各试管安置组件靠近顶板;离心转盘转动,使得其中一根试管到达样品血管的正下方;

步骤三、出刀滑块移动至上料预设位置;圆形刀盘转动,使得其中一个装有切割刀的刀具安置槽到达刀具过渡槽的正上方;此时,该刀具安置槽对应的刀具存放架被向外推出,该刀具安置槽内的切割刀掉落到出刀滑块上的刀具过渡槽中;

步骤四、切割回转轴转动,使得其中一根旋转悬臂竖直向下;刀盒驱动组件驱动刀盒组件向外移动,两个限位挡块阻挡刀盒组件内两个刀盒旋块,两个刀盒旋块翻转,使得两个刀盒旋块上夹持缺口的内侧边缘间距大于切割刀上夹持段的宽度,且小于切割刀上刀柄的宽度;

步骤五、出刀滑块移动至下料预设位置,使得出刀滑块上的刀具过渡槽与到达刀盒组件的正上方;出刀滑块继续向外推出,刀具过渡槽内的切割刀掉落到刀盒主体的内腔中;切割刀内的夹持段到达两个刀盒旋块之间;

步骤六、刀盒驱动组件驱动装有切割刀的刀盒组件向内移动,两个刀盒旋块的相对端向内翻转夹住切割刀的夹持段;

步骤七、回转电机驱动切割回转轴转动,使得被夹持在刀盒组件内的切割刀切断样品血管;样品血管中的血液流入正下方的试管中;

步骤八、两个单侧夹持组件内的横移驱动组件驱动两个横移滑块相背滑动,使得翻转板外端与对应的废料孔对齐;两个翻转电机分别驱动两个翻转板的外端向下翻转;两个单侧夹持组件均松开样品血管,使得两根半截的样品血管分别滑入对应的废料存储筒;

步骤九、切割回转轴继续转动,使得完成取血的切割刀到达刀具收纳盒的上方;刀盒驱动组件驱动刀盒组件向外移动,两个限位挡块阻挡刀盒组件内两个刀盒旋块,使得两个刀盒旋块翻转,两个刀盒旋块上夹持缺口的内侧边缘间距大于切割刀上刀柄的宽度;刀盒组件上夹持的切割刀失去刀盒旋块的夹持和阻挡,掉入刀具收纳盒中;

步骤十、升降电机驱动升降板向下运动至下极限位置,离心转盘转动,对血液进行离心。