传统的采血管粘贴机构对试管标签纸的粘贴存在如下的缺陷:试管已经从上一个机构进入到粘贴机构中,而粘贴机构的检测传感器并没有检测到已经进入的试管,或者是检测到了没有及时发出信号,导致夹紧机构还没来得及将试管夹住,试管就已经进入到下一个机构中去。也就是说,整个程序缺少一个机构来承托试管,造成一些试管没有被贴标签就流走了,由此会造成样本信息丢失并产生紊乱。本发明就是针对上述问题研发的新型采血管条码粘贴机构。
一、新型采血管条码粘贴机构的标签纸粘贴工作原理
按照流程采血管首先进入粘贴机构,采血管帽托板组件的管帽托板立刻将采血管承托住,光电检测传感器检测到采血管进入粘贴机构的信号,系统便会启动摆臂电机,夹紧轮摆臂组件被电机带动下进行右摆夹紧到规定位置,夹紧信号传递到传感器后,摆臂电机开始转变成恒流的低压,让夹紧轮对采血管的夹紧力一直保持。随后管帽托板在托板电机的带动下向右移动到右限位置,此刻粘贴机构里的采血管已经不再需要采血管帽托板组件的承托和定位,而是由主动轮、夹紧轮以及试管贴标限位板同时控制。
主动轮带动采血管旋转,系统通过色标传感器检测到采血管上原有标签的位置,设定好采血管停止旋转的角度,旋转停止后等待卷贴标签,该环节完全可以控制条码标签的起始位置和采血管粘贴所含有的信息。接下来系统将利用热敏纸打印机打印出一张包含条码和信息的标签纸,通过标签纸的进入口将标签纸送进标签粘贴机构;主动轮在主动轮电机的动力下旋转并带动采血管同时旋转,旋转过程中将标签纸卷进粘贴机构内,在采血管外表面进行整齐粘贴。
完成标签纸的粘贴工序后,系统将通过摆臂电机带动夹紧轮摆臂组件向夹紧轮摆臂处左摆,信号被光电传感器感应到后,夹紧轮摆臂组件便不再继续夹持采血管,采血管在粘贴机构掉出。由此彻底完成采血管标签粘贴的工序[1]。
二、新型采血管条码粘贴机构技术分析
(一)构件设计分析
1、动力机构的设计分析
粘贴机构包括底板、顶板以及两者中间的夹紧轮摆臂组件,采血管帽托板组件(承托采血管)、试管贴标限位板、主动轮组件;主动轮组件包括主动轮、主动轮电机、第一和第二两个主动轮的传动齿轮,在底板上固定主动轮电机,电机上安装第二和第三主动轮的两个传动齿轮,第一主动轮传动齿轮的旋转动力来源主动轮电机的驱动,将第一和第二主动轮的两个传动齿轮间进行啮合,主动轮与第二主动轮传动齿轮进行连接;在主动轮的侧边设置试管贴标限位板,将采血管与试管贴标限位板接触的一侧设置为凹凸状,以减少与试管间的摩擦力,利用步进电机作为主动轮的电机,主动轮的旋转角度由主动轮电机的旋转角度来决定。夹紧轮摆臂组件包括摆臂电机、夹紧轮、第一和第二摆臂的两个传动齿轮、前摆臂、后摆臂(负责连接第二摆臂传动齿轮)。在第一摆臂传动齿轮下面安装摆臂电机,电机输出轴连接第一摆臂传动齿轮,第一和第二摆臂传动齿轮间进行啮合,第二摆臂传送齿轮与夹紧轮连接,前、后摆臂和夹紧轮都置于第二摆臂传动齿轮之下,在前摆臂上安装夹紧轮,前、后摆臂的连接是利用转轴实现,有扭簧串在转轴间,扭簧延伸臂的两侧分别与前、后摆臂相压,构成前、后摆臂间的相对扭力,将弹簧应用在夹紧轮摆臂的组件上,可以确保夹紧轮利用弹力夹紧采血管,避免夹得过死。放置采血管的空腔是由夹紧轮、试管贴标限位板和主动轮构成,空腔在底板的表面向下贯穿而过,采血管从上一个机构掉落到空腔内,然后将试管固定进行标签粘贴,设置在夹紧轮侧边的色标传感的作用是检测采血管侧壁标签,系统会按照色标传感器测到的信号,和试管贴标限位板形成用于放置采血管的空腔,空腔向下贯穿底板的表面,采血管自上一个机构掉落至空腔内,固定在空腔内进行试管粘贴标签,夹紧轮侧边设有色标传感,色标传感用于检测采血管侧壁标签,系统通过色标传感器检测到采血管上原有标签的位置,控制夹紧轮将采血管夹紧,设定好采血管停止旋转的角度,旋转停止后等待卷贴标签,该环节完全可以控制条码标签的起始位置和采血管粘贴所含有的信息。
2、工序流程的设计分析
(1)转动的摆臂电机带动第一和第二摆臂传动齿轮的啮合,通过前、后摆臂之间的扭簧的旋转带动夹紧轮将采血管夹紧。在固定底板上设置的夹紧轮摆臂限位块具有限制夹紧轮摆臂组件极限位的功能,具体位置在夹紧轮摆臂组件侧边,一旦夹紧轮摆臂组件达到极限位,就需要通过夹紧轮摆臂限位块对其进一步动作实施限制,为了检测夹紧轮摆臂组件极限位的情况,在夹紧轮摆臂限位块侧边设置夹紧轮摆臂光电传感器,为了遮挡夹紧轮摆臂光电传感器的对射光线,可将遮光片设置在夹紧轮摆臂组件上,以对夹紧轮摆臂组件是否达到极限位进行检测。
(2)本发明设置了承托采血管的采血管帽托板组件。在上一个机构里采血管落下来,而此刻粘贴机构中的夹紧采血管的机构还没有反应,这时采血管帽托板组件就会承托住采血管,有效预防其落入下一个机构,避免了样本信息丢失问题的发生;在采血管贴标限位板的侧边固定采血管帽托板组件,包括托板电机、管帽托板、托板拨块,管帽托板和托板电机分别连接托板拨块的两端,在空腔上方设置管帽托板,托板拨块旋转的动力为托板电机,有卡口设置在管帽托板上,卡口的宽度尺寸可以不同,以对不同管径、不同型号的采血管进行应用的满足,卡口的宽度小于采血管管帽则要大于采血管管身,采血管掉落在卡口内,其管帽就会被卡在管帽托板的表面上。托板电机的作用在于带动管帽托板的左右摆动,以实现采血管的承托和松开。
(3)顶板包括采血管的进入口和通孔(贯穿于上下表面)、夹紧到位传感器、光电检测传感器,在设置上采血管进入口在前,通孔在后,在通孔内设置连接柱,采血管进入口的具体位置是空腔之上,在采血管进入口的一侧安装光电检测传感器,以实现对采血管进入口的有效检测,而在采血管进入口的另一侧安装夹紧到位传感器,该装置的作用是对夹紧轮摆臂组件夹紧采血管的情况进行检测,以上的两种传感器以对应的位置设置[2]。
(4)采血管条码粘贴机构还包括标签纸进入口和标签纸导向板是粘贴机构的重要组成部分,标签纸进入口是标签纸进入粘贴机构的入口,而粘贴纸导向板是引导标签纸进入粘贴机构的设置,该设置在标签纸的进入口内,而标签纸进入口则是在顶板和底板之间进行扁平设置,并且标签纸的进入是沿着入口从空腔的侧边。打印机构也是采血管条码粘贴机构的关键组成,该机构重要的构成是可以打印标签纸的打印头,打印头设置在与标签纸进入口对应的位置,可以通过标签纸进入口接收打印头打印出来的标签纸。
(二)实施案例分析
如图1所示,本实施案例是继原始设计之外的第二个实施例,从其他结构设计和实施方式上与本文的原始的第一案例相同,其中不同的地方如图所示,可以将试管贴标限位板设置成滚轮,该设置同样能够夹紧定位采血管。
注部件名称:33-滚轮
图1第二个实施例中一种采血管条码粘贴机构的结构示意图
14-1-后摆臂、14-2-前摆臂、18-夹紧轮、30-限位板、31-固定板、32-弹簧
图2第三个实施例中一种采血管条码粘贴机构的结构示意图
如图2所示,在第三个实施例中,其他结构设计及实际的实施方式与原始的第一案例相同,不同的地方如图2,夹紧轮摆臂组件包括摆臂电机、夹紧轮、第一和第二摆臂的两个传动齿轮、前摆臂、后摆臂(负责连接第二摆臂传动齿轮)。在第一摆臂传动齿轮下面安装摆臂电机,电机输出轴连接第一摆臂传动齿轮,第一和第二摆臂传动齿轮间进行啮合,第二摆臂传送齿轮与夹紧轮连接,前、后摆臂和夹紧轮都置于第二摆臂传动齿轮之下,在前摆臂上安装夹紧轮,前、后摆臂的连接是利用转轴实现,有扭簧串在转轴间,扭簧延伸臂的两侧分别与前、后摆臂相压,构成前、后摆臂间的相对扭力,将弹簧应用在夹紧轮摆臂的组件上,可以确保夹紧轮利用弹力夹紧采血管,避免夹得过死。转动的摆臂电机带动第一和第二摆臂传动齿轮的啮合,促进前、后摆臂带动夹紧轮夹紧采血管。
采血管条码粘贴机构每个构件的最初状态如下:主动轮的状态为静止,采血管管帽托板、夹紧轮摆臂组件的位置都在左边的极限位处,夹紧轮摆臂光电传感器的对射光线被夹紧轮摆臂上的遮光片挡住。
三、结束语
通过以上介绍不难看出,本发明针对传统工序中缺少试管承托机构的问题,采取了利用采血管帽托板组件结构承托和定位进入机构的采血管的有效技术处理,不仅解决了试管标签信息丢失的问题,更可以对不同长度采血管进行定位,可以借助各种卡口规格的管帽托板,实现任何管径采血管都可以使用的目标。本文对该发明的设计的详细结构和设备的效果做了全面说明。
参考文献
[1] 发明专利申请.一种采血管条码粘贴机构[P].珠海倍健电子科技有限公司,2017,(05):02-05.
[2] 实用新型专利.条码吸附粘贴机构[P].济南朗迈生物科技有限公司,2017,(08):12-12.
[3] 王晚燕.静脉采血管条码的正确粘贴方法与放置[J].2011,(20):03-03.