CN100396379C - 管塞拔出装置 - Google Patents

Abstract

管塞拔出装置(100)，包括夹持机构(11)、活动框架(20)、夹住机构(30)、旋转机构(40)和垂直运动机构(50)。夹持机构竖直保持试管(1、1a)。活动框架(20)位于塞子拔出位置上方；并在不旋转的情况下沿垂直方向运动。夹住机构(30)夹住安装在试管(1、1a)上的塞子(2)。旋转机构(40)使得夹住机构(30)与夹住的塞子(2)一起旋转。垂直运动机构(50)在夹住机构(30)旋转的同时使得活动框架(20)沿拔出塞子(2)的方向运动。垂直运动机构(50)有滚珠丝杠(51、52)和驱动马达(53)。滚珠丝杠(51、52)的冲程长度足以使得活动框架(20)运动，以便根据试管(1、1a)而使夹头(27)的下限停止位置从夹住安装于最大尺寸的试管上的塞子(2)时的位置转变成夹住安装在最小尺寸的试管上的塞子(2)时的位置。

Description

管塞拔出装置

技术领域

本发明涉及一种能够从装有试样例如血液的试管中自动拔出塞子的管塞拔出装置。

背景技术

一种管塞拔出装置如日本专利申请KOKAI No.5-228379的段落0007和图1中所示。在该装置中，在由管保持器保持着管的情况下，一拔出臂的远端部分夹住放入试管中的塞子。拔出装置构成为这样，即通过利用垂直滑动的缸来升高该拔出臂，夹住的塞子可以沿拉出塞子的方向从试管中自动拔出。

该装置的拔出臂有在它的远端上的塞子夹住爪。而且，拔出臂有这样的机构，即当通过垂直滑动的缸来拉起该拔出臂时，该机构使得夹住的塞子与一倾斜引导件一起绕它的中心轴线转过预定角度范围。

用作试样容器的试管包括不同孔径和长度的试管(φ13×75mm、φ13×100mm、φ16×75mm、φ16×100mm等)。还有用于这些试管的不同种类塞子，包括推入式橡胶塞、软木塞、螺旋塞等。

不过，在日本专利申请KOKAI No.5-228379中所述的管塞拔出装置只设置成从固定尺寸的试管中拔出合适的标准类型的塞子。换句话说，没有适用于不同尺寸试管或不同塞子类型的装置。因此，使得拔出臂垂直运动的缸的下限停止位置不能根据试管长度的变化而进行调节。

在使得塞子与倾斜引导件一起扭转以便拔出它的装置中，在拔出臂上的端部辊子设置成通过拉伸弹簧的推压力而压靠倾斜引导件的斜面。该装置设计成这样，即，通过当拔出塞子时使得塞子只转过特定角度范围，从而减小拔出塞子所需的力。因此，该装置不能除去在拔出时需要转多圈的螺旋塞。

发明内容

本发明的目的是提供一种管塞拔出装置，不管管尺寸以及安装在各试管上的塞子类型如何，该管塞拔出装置都能够从不同尺寸的试管上快速而精确地拔出任何不同类型的塞子。

本发明的管塞拔出装置包括夹持机构、活动框架、夹住机构、旋转机构和垂直运动机构。夹持机构将试管竖直保持在塞子拔出位置。活动框架位于塞子拔出位置上面，并在不旋转的情况下沿垂直方向运动。夹住机构安装在活动框架上，用于绕垂直轴线旋转，并夹住安装在处于塞子拔出位置的试管上的塞子。旋转机构安装在活动框架上，从而使得夹住机构与夹住的塞子一起绕垂直轴线旋转。垂直运动机构有滚珠丝杠和驱动马达，并在夹住塞子的夹住机构旋转的同时使得活动框架沿拔出塞子的方向运动。滚珠丝杠有额外冲程，其中，活动框架以及垂直运动机构的下限停止位置从用于安装在最大尺寸的试管上的塞子的夹住位置转变成用于安装在最小尺寸的试管上的塞子的夹住位置。驱动马达驱动滚珠丝杠。它驱动滚珠丝杠，以便使得活动框架根据保持在塞子拔出位置中的试管尺寸而运动。

还提供有垂直导轨和滑块，以便使得活动框架不旋转地沿垂直方向运动。垂直导轨成对地位于活动框架的左右外侧。滑块固定在活动框架上，并与垂直导轨接合。当滑块沿垂直导轨被滑动地引导时，活动框架无旋转地沿垂直方向运动。

在本发明的管塞拔出装置中，只使用一个滚珠丝杠就可以实现所需功能。还可以设置一对滚珠丝杠，以便使得安装有夹住机构和旋转机构的活动框架的操作稳定。优选是，这时，该对滚珠丝杠分别布置在活动框架运动的区域的相对侧。

优选是，夹住机构包括缸和夹头。缸可旋转地支承在活动框架上，并通过旋转机构而旋转。夹头布置在缸的下端部分上，用于与缸成一体旋转，并当安装于缸上的活塞杆前进或后退时进行打开或关闭。

而且，优选是旋转机构包括：从动链轮，该从动链轮固定在缸上；驱动马达，该驱动马达固定在活动框架上；驱动链轮，该驱动链轮安装在驱动马达的旋转轴上；以及环形链条，该环形链条缠绕在驱动链轮和从动链轮上。

在本发明的管塞拔出装置中，试管由夹持机构来保持，且在管上的塞子以这样的方式拔出，即当活动框架沿拔出塞子的方向升高时，夹住塞子的夹住机构旋转。因此，不管管的尺寸和安装于管上的塞子的类型如何，塞子都能够快速和准确地从管中拔出。

本发明的附加优点将在下面的说明中提出，且部分将由说明书显然可知，或者可以通过实践本发明而了解。本发明的优点可以通过下面特别指出的工具和组合而实现和获得。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书一部分的附图表示了本发明的实施例，并与上面的总体说明以及下面对实施例的详细说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明第一实施例的管塞拔出装置的中心纵剖图，其中，它的夹住机构打开；

图2是图1中所示的管塞拔出装置的正视图；

图3是图1的管塞拔出装置的平面图；

图4是表示图1的管塞拔出装置的主要部分的放大图，其中，它的夹住机构处于下限停止位置；

图5是图1的管塞拔出装置的中心纵剖图，其中，夹住机构关闭；以及

图6是夹住机构沿图5的线A-A的剖视图。

具体实施方式

下面将参考图1至6介绍本发明实施例的管塞拔出装置100。管塞拔出装置100从堵塞的试管1中拔出塞子2。管塞拔出装置100处理多种不同尺寸的试管，这些试管表示为具有较大孔径且较长的大尺寸试管1以及具有较小孔径且较短的小尺寸试管1a。

在图1中，为了方便，大尺寸试管1和小尺寸试管1a分别由实线和虚线表示。试管1或1a装有血液试样。任何其它试样也可以置于管1或1a中。管1或1a的开口部分由塞子2关闭。管1或1a插入管保持器3中，并在该管保持器中保持竖直。

管保持器3的下端部分有一对上部和下部凸缘。因此，环形槽4布置在凸缘之间。保持器3设有片簧，该片簧能够将不同孔径的试管1或1a保持在插座部分中。管塞拔出装置100位于输送通路5上面，装配有管1或1a的管保持器3以给定间隔间歇输送。输送通路5由皮带传送器6以及传送器导轨7和8组成。

皮带传送器6进行循环，同时间隔地装载管保持器3。如图1所示，输送导轨7和8各自布置在皮带传送器6的相对侧，并分别有引导脊7a和8a。脊7a和8a能够与在保持器3的下端部分上的槽4接合。塞子拔出位置设置在恰好位于管塞拔出装置100下面的输送通路5的中间。在该塞子拔出位置，塞子2通过装置100而自动拔出。

管塞拔出装置100包括固定框架10、夹持机构11、活动框架20、夹住机构30、旋转机构40和垂直运动机构50。固定框架10垂直地设置在塞子拔出位置，并跨过输送通路5。

夹持机构11位于固定框架10的下部内，并能够将不同孔径的试管1或1a保持在塞子拔出位置。活动框架20位于塞子拔出位置上面，并安装在固定框架10上，以便可无旋转地沿垂直方向运动。夹住机构30安装在活动框架20上，用于绕垂直轴线旋转，且该夹住机构30夹住安装在试管1或1a(该试管1或1a保持在塞子拔出位置)上的塞子2。旋转机构40安装在活动框架20上，并因此使得夹住机构30与夹住的塞子2一起绕垂直轴线旋转。当垂直运动机构50使活动框架20沿拔出塞子2的方向运动时，该垂直运动机构50保持使夹住机构30与其中的塞子2一起旋转。

如图1所示，夹持机构11由夹持部件12和13以及缸14和15组成。成对的夹持部件12和13能够保持不同孔径的试管1和1a。缸14和15使得它们的相应夹持部件12和13朝着管1或1a运动或离开该管1或1a。

如图2所示，一对垂直导轨23和24安装在固定框架10上。活动框架20有滑块20a和20b，该滑块20a和20b分别与导轨23和24接合。当活动框架20通过滑块20a和20b而沿导轨23和24被滑动地引导时，它无旋转地沿垂直方向运动。

如图1所示，夹住机构30提供有缸25、轴支承部分26和夹头27。缸25通过轴承21和22而可旋转地支承在活动框架20上，并通过旋转机构40而旋转。轴支承部分26与缸25形成一体，并与该缸25一起旋转。夹头27布置在缸25的底端部分上，用于与缸25成一体旋转。当缸25的活塞杆25a运动时，该夹头27打开或关闭。

如图4所示，夹头27设有一对夹头部件28和29，该对夹头部件28和29分别通过枢轴31和32而可枢轴转动地支承在轴支承部分26上。顶部接合部分28a和29a象挂钩一样分别从夹头部件28和29的顶部凸出。弓形接合部分28b和29b从夹头部件28和29的中间部分向内凸出，这样，作为枢轴点的枢轴31和32位于端部和中间部分之间。

缸25的活塞杆25a有在它的端部的夹头操作块25b和杆底部螺母25c。夹头操作块25b的顶表面成球形弯曲。夹头操作块25b位于夹头部件28和29的顶部接合部分28a和29a以及弓形接合部分28b和29b之间。杆底部螺母25c位于夹头部件28和29的弓形接合部分28b和29b下面。

当活塞杆25a升高时，夹头操作块25b的球形部分抵靠夹头部件28和29的顶部接合部分28a和29a，从而促使夹头部件28和29关闭。当活塞杆25a降低时，夹头操作块25b的底表面部分抵靠夹头部件28和29的弓形接合部分28b和29b，从而促使夹头部件28和29打开。

塞子夹紧部分28d和29d形成于夹头部件28和29的下端部分上。该塞子夹紧部分28d和29d可与具有最大外径的塞子2配合。长钉33和34分别布置在塞子夹紧部分28d和29d的内周表面上。如图6所示，两对长钉33和34(总共4个)嵌入它们的相应夹头部件28和29中，这样，它们各自的尖锐端向内凸出。

如图1所示，使得夹住机构30旋转的旋转机构40包括从动链轮35、驱动马达36、驱动链轮37和环形链条38。从动链轮35固定在缸25的上端部分上。驱动马达36是固定在活动框架20上的步进马达。驱动链轮37固定在马达36的旋转轴上。环形链条38缠绕在从动链轮35和驱动链轮37上。

垂直运动机构50包括一对滚珠丝杠51和52以及驱动马达53。除了使活动框架20滑动以便拔出塞子2的冲程之外，滚珠丝杠51和52还有额外冲程。在该额外冲程中，活动框架20运动成使得夹头27的下限停止位置从用于安装在大尺寸试管1上的塞子2的夹住位置转变成用于安装在小尺寸试管1a上的塞子2的夹住位置。驱动马达53是驱动滚珠丝杠51和52的步进马达。在管塞拔出装置100中，驱动马达53驱动滚珠丝杠51和52，以便使得活动框架20根据试管的长度而沿垂直方向运动。

下面将更详细地介绍垂直运动机构50。滚珠丝杠51和52由丝杠51a和52a以及螺母件51b和52b组成。丝杠51a和52a支承在固定框架10上，以便平行于垂直导轨23和24延伸。丝杠51a和52a的冲程长度足以使得夹头27的下限停止位置从用于安装在大尺寸试管1上的塞子2的夹住位置转变成用于安装在小尺寸试管1a上的塞子2的夹住位置。

丝杠51a和52a分别插入螺母件51b和52b中，该螺母件51b和52b通过安装部件54而固定在活动框架20上。链轮55和56分别安装在丝杠51a和52a的顶部。如图1和2所示，驱动马达53的旋转轴定位成平行于丝杠51a和52a延伸，并装配有链轮57，该链轮57位于与链轮55和56相同的旋转平面内。如图3所示，环形链条58缠绕在链轮55、56和57上。

下面将介绍管塞拔出装置100的操作。在图5所示的状态中，夹头27降低至用于安装在大尺寸试管1上的塞子2的夹住位置，从而夹住塞子2。试管1由夹持机构11保持。因此，当旋转机构40驱动时，整个夹住机构30绕垂直轴线旋转，从而使塞子2转动。塞子2一开始旋转，垂直运动机构50就驱动，以便将夹住机构30和活动框架20一起向上拉动。因此，塞子2从管1中拔出。

步进马达用作驱动马达53。因此，通过合适地控制驱动马达53的转速，可以很容易地调节安装有夹住机构30的活动框架20的垂直运动距离和速度。在控制实例中，活动框架20首先在低速开始运动。在拔出塞子2后，活动框架20高速上升。这样，塞子2能够拔出，且不会使试管1中的血液试样洒出。

拔出的塞子2落入图1至3中所示的回收装置的接收盒60内。该盒60与无杆缸61连接。当活动框架20在由夹住机构30抓住塞子2的情况下运动至它的上限位置时，盒60传送至在图1中由双点划线表示的、在试管1和夹头27之间的落下位置。当盒60接收了在夹头27打开时落下的塞子2时，它通过缸61而运动至在斜槽62上面的后退位置，该斜槽62设置在输送通路5的旁边。在该后退位置，盒60通过图3中所示的促动器63而朝着斜槽62的开口部分倾斜。塞子2通过开口部分而扔进斜槽62中。因为其它详细结构与本发明的主旨无关，因此省略对这些结构的说明。

本领域技术人员很容易知道附加优点和变化。因此，本发明的广义方面并不局限于这里所示和所述的特定细节和典型实施例。因此，在不脱离由附加权利要求和它们的等效物确定的本发明主旨或范围的情况下，可以进行各种变化。

Claims (4)

1.一种管塞拔出装置，其特征在于，它包括：

夹持机构(11)，该夹持机构将试管(1、1a)竖直保持在塞子拔出位置；

活动框架(20)，该活动框架位于塞子拔出位置上方，并在不旋转的情况下沿垂直方向运动；

夹住机构(30)，该夹住机构安装在活动框架(20)上，用于绕垂直轴线旋转，并夹住安装在处于塞子拔出位置的试管(1、1a)上的塞子(2)；

旋转机构(40)，该旋转机构安装在活动框架(20)上，从而使得夹住机构(30)与夹住的塞子(2)一起绕垂直轴线旋转；

垂直运动机构(50)，该垂直运动机构在夹住塞子(2)的夹住机构(30)旋转的同时使得活动框架(20)沿拔出塞子(2)的方向运动；

滚珠丝杠(51、52)，该滚珠丝杠在垂直运动机构(50)中，并有额外冲程，其中，活动框架(20)以及垂直运动机构(50)的下限停止位置从用于安装在最大尺寸的试管(1)上的塞子(2)的夹住位置转变成用于安装在最小尺寸的试管(1a)上的塞子(2)的夹住位置；

驱动马达(53)，该驱动马达在垂直运动机构(50)中，并驱动滚珠丝杠(51，52)。

2.根据权利要求1所述的管塞拔出装置，其特征在于还包括：

一对垂直导轨(23、24)，该对垂直导轨在左侧和右侧布置在活动框架(20)的外部；以及，

滑块(20a、20b)，该滑块固定在活动框架(20)上，并由所述导轨(23，24)接合地引导。

3.根据权利要求1所述的管塞拔出装置，其特征在于：滚珠丝杠(51、52)成对，该对滚珠丝杠分别布置在活动框架(20)的运动区域的相对侧。

4.根据权利要求1所述的管塞拔出装置，其特征在于：

夹住机构(30)包括：

缸(25)，该缸可旋转地支承在活动框架(20)上，并通过旋转机构(40)而旋转；以及

夹头(27)，该夹头布置在缸(25)的下端部分上，用于与缸(25)成一体旋转，并当布置在缸(25)中的活塞杆(25a)前进或后退时进行打开或关闭；以及

旋转机构(40)包括：

驱动马达(36)，该驱动马达固定在活动框架(20)上；

驱动链轮(37)，该驱动链轮安装在驱动马达(36)的旋转轴上；

从动链轮(35)，该从动链轮固定在缸(25)上；以及

环形链条(38)，该环形链条缠绕在驱动链轮(37)和从动链轮(35)上。

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