全自动真空试管脱帽机

摘要

本发明公开了一种全自动真空试管脱帽机，包括机架、试管帽收集盒、脱帽架、脱帽架升降驱动装置、试管盒、试管盒移送装置和试管盒定位装置，试管盒上排布有用于盛放试管的圆柱孔和挤压孔，圆柱孔内设有胶套，每个圆柱孔对应设有一个挤压块，挤压块的一端与胶圈接触，另一端伸进到挤压孔中，脱帽架上排布有可以被试管穿过的圆孔，脱帽架内设有横向设置的脱帽板，脱帽板上设有脱帽孔，脱帽板由一脱帽板驱动装置驱动并可在脱帽架内水平方向上左右移动，脱帽架的底部设有顶杆，顶杆包括锥形部分和圆柱部分。本发明具有体积小，结构简单，效率高，实用性强，安全性好并且制造成本低等优点。

权利要求

1.一种全自动真空试管脱帽机，其特征是：该脱帽机包括机架、试管帽收集盒、脱帽架、脱帽架升降驱动装置和试管盒，试管帽收集盒设置在机架的底部，在机架中部设有试管盒定位装置和试管盒移送装置，试管盒定位装置设置在机架中部的后侧，试管盒移送装置设置在机架中部的前侧，脱帽架设置在试管盒定位装置上方，脱帽架升降驱动装置安装在机架的后侧，试管盒放置在试管盒移送装置上，脱帽架升降驱动装置驱动脱帽架上下移动，试管盒上排布有用于盛放试管的圆柱孔和挤压孔，圆柱孔内设有胶套，每个圆柱孔对应设有一个挤压块，挤压块设置在胶套与挤压孔间，挤压块的一端与胶圈接触，另一端伸进到挤压孔中，脱帽架上排布有可以被试管穿过的圆孔，圆孔的位置与试管盒上圆柱孔的位置相一致，脱帽架内设有横向设置的脱帽板，脱帽板上设有与脱帽架上的圆孔位置相一致的脱帽孔，脱帽板由一脱帽板驱动装置驱动并可在脱帽架内水平方向上左右移动，脱帽架的底部设有顶杆，顶杆包括锥形部分和圆柱部分，顶杆竖直安装在脱帽架的底部并且锥形部分朝下，顶杆的安装位置与试管盒的挤压孔的位置相一致。

2.根据权利要求1所述的全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述试管盒上的圆柱孔成矩阵式排列并且行与行之间的距离和列于列之间的距离相等，同为相邻两行及相邻两列的四个圆柱孔为一组，所述挤压孔分布在每组圆柱孔的中心位置上，与每组圆柱孔相对应的四个挤压块的一端分别与对应圆柱孔上的胶套接触，四个挤压块的另一端集中在每组圆柱孔中心位置上的挤压孔中。

3.根据权利要求2所述的全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述四个挤压块集中在挤压孔中的一端设有斜面，所述胶套的内径与圆柱孔的内径相同且轴心线重合。

4.根据权利要求1所述的全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述脱帽孔包括贯穿区和脱帽区，贯穿区的圆弧半径大于试管帽的半径并且与所述脱帽架上的圆孔的半径相等，脱帽区的圆弧半径大于试管的半径且小于试管帽的半径。

5.根据权利要求4所述的全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述脱帽板上处于同一行的相邻两个脱帽孔通过连通区连通，连通区的一端与前一个脱帽孔的脱帽区连接，连通区的另一端与后一个脱帽孔的贯穿区连接。

6.根据权利要求1所述的全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述试管盒定位装置包括设置在机架两侧壁上的定位凹槽，所述试管盒的两侧设有凸起，试管盒移进试管盒定位装置后，试管盒两侧的凸起嵌入到定位凹槽中。

7.根据权利要求1所述的全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述试管盒定位装置包括设置在机架两侧壁上的定位凸块，定位凸块位于试管盒的表面上方。

8.根据权利要求1-7所述的任意一种全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述试管盒移送装置包括试管盒托盘、设置在机架两侧壁的试管盒托盘导向滑槽、试管盒移送装置的驱动电机和摇臂，试管盒托盘的左右两侧置于试管盒托盘导向滑槽中，试管盒托盘的底部设有导轨槽，导轨槽的方向与试管盒托盘导向滑槽的方向垂直，试管盒移送装置的驱动电机设置在试管盒托盘的下方，摇臂一端与试管盒驱动电机的转轴固定连接，摇臂的另一端连接有一转轮，转轮置于导轨槽中并可在导轨槽中移动。

9.根据权利要求1-7所述的任意一种全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述脱帽架升降驱动装置包括竖直设置的导向杆、螺纹杆和脱帽架升降驱动装置的驱动电机，机架的上部设有上底板，机架的中部设有下底板，导向杆固定设置在上底板和下底板之间，所述脱帽架通过滑套套接在导向杆上，脱帽架上设有与螺纹杆相对应的螺帽，螺纹杆穿过螺帽，螺纹杆的一端通过轴承和轴承座安装在上底板上，螺纹杆的另一端通过联轴器与脱帽架升降驱动装置的驱动电机的转轴连接，脱帽架升降驱动装置的驱动电机安装在下底板的下部。

10.根据权利要求1-7所述的任意一种全自动真空试管脱帽机，其特征是：所述脱帽板上连接有一拨杆，所述脱帽板驱动装置包括脱帽板驱动装置的驱动电机和拨动杆，拨动杆的一端与脱帽板驱动装置的驱动电机的转轴固定连接，另一端与脱帽板上的拨杆活动连接。

说明书

全自动真空试管脱帽机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种真空试管的脱帽装置。

背景技术

[0002] 作为医学临床检验，用真空试管采集血液作为化验样品，是最常见的方式。在用真空试管采集血液后，真空试管内还存在一定的负压，以及试管盖与试管壁的紧密配合，使得其试管盖(或称试管帽)依然很牢固地固定在试管上，需要用较大力气才能使试管盖拔落。在真空试管大量应用的场合，这种开启试管盖的工作就成为了较为繁重的体力劳动。大力开启试管盖的过程中还会产生试管内部振荡，可能会将已经离心完成的样本混散，影响某些检验结果，对操作者有一定的技术要求。大力开启试管帽也可能会是试管破碎，伤及操作者手指。同时，在开盖的过程中还会有一定的病人血液的气溶污染，危及操作人员的身体健康。

[0003] 虽然现在已经出现了一些用于开启真空试管盖的机器，但是这些机器的往往都是体积庞大、结构复杂、造价昂贵并且效率不高，所以并没有被广泛的推广和使用，目前多大数的医院都还在使用人工拔除的方法。例如专利号为200410057999.X的试管盖去除设备，结构非常复杂，而且一套夹紧装置在同一时间只能对一个试管的试管盖进行移除；又如专利号为87104015的拔试管塞的自动装置是一台很庞大的机器而且工作时要经过的步骤比较多，因此效率不高。

发明内容

[0004] 本发明的任务是提供一种结构简单、体积小、效率高的真空试管脱帽机。 [0005] 本发明的技术方案如下：

[0006] 一种全自动真空试管脱帽机，其特征是：该脱帽机包括机架、试管帽收集盒、脱帽架、脱帽架升降驱动装置和试管盒，试管帽收集盒设置在机架的底部， 在机架中部设有试管盒定位装置和试管盒移送装置，试管盒定位装置设置在机架中部的后侧，试管盒移送装置设置在机架中部的前侧，脱帽架设置在试管盒定位装置上方，脱帽架升降驱动装置安装在机架的后侧，试管盒放置在试管盒移送装置上，脱帽架升降驱动装置驱动脱帽架上下移动，试管盒上排布有用于盛放试管的圆柱孔和挤压孔，圆柱孔内设有胶套，每个圆柱孔对应设有一个挤压块，挤压块设置在胶套与挤压孔间，挤压块的一端与胶圈接触，另一端伸进到挤压孔中，脱帽架上排布有可以被试管穿过的圆孔，圆孔的位置与试管盒上圆柱孔的位置相一致，脱帽架内设有横向设置的脱帽板，脱帽板上设有与脱帽架上的圆孔位置相一致的脱帽孔，脱帽板由一脱帽板驱动装置驱动并可在脱帽架内水平方向上左右移动，脱帽架的底部设有顶杆，顶杆包括锥形部分和圆柱部分，顶杆竖直安装在脱帽架的底部并且锥形部分朝下，顶杆的安装位置与试管盒的挤压孔的位置相一致。

[0007] 所述试管盒上的圆柱孔成矩阵式排列并且行与行之间的距离和列于列之间的距离相等，同为相邻两行及相邻两列的四个圆柱孔为一组，所述挤压孔分布在每组圆柱孔的中心位置上，与每组圆柱孔相对应的四个挤压块的一端分别与对应圆柱孔上的胶套接触，四个挤压块的另一端集中在每组圆柱孔中心位置上的挤压孔中。

[0008] 所述四个挤压块集中在挤压孔中的一端设有斜面，所述胶套的内径与圆柱孔的内径相同且轴心线重合。

[0009] 所述脱帽孔包括贯穿区和脱帽区，贯穿区的圆弧半径大于试管帽的半径并且与所述脱帽架上的圆孔的半径相等，脱帽区的圆弧半径大于试管的半径且小于试管帽的半径。 [0010] 所述脱帽板上处于同一行的相邻两个脱帽孔通过连通区连通，连通区的一端与前一个脱帽孔的脱帽区连接，连通区的另一端与后一个脱帽孔的贯穿区连接。 [0011] 所述试管盒定位装置包括设置在机架两侧壁上的定位凹槽，所述试管盒的两侧设有凸起，试管盒移进试管盒定位装置后，试管盒两侧的凸起嵌入到定位凹槽中。 [0012] 所述试管盒定位装置包括设置在机架两侧壁上的定位凸块，定位凸块位于试管盒的表面上方。

[0013] 所述试管盒移送装置包括试管盒托盘、设置在机架两侧壁的试管盒托盘导向滑槽、试管盒移送装置的驱动电机和摇臂，试管盒托盘的左右两侧置于试管盒托盘导向滑槽中，试管盒托盘的底部设有导轨槽，导轨槽的方向与试管盒托盘导向滑槽的方向垂直，试管盒移送装置的驱动电机设置在试管盒托盘的下方，摇臂一端与试管盒驱动电机的转轴固定连接，摇臂的另一端连接有一转轮，转轮置于导轨槽中并可在导轨槽中移动。 [0014] 所述脱帽架升降驱动装置包括竖直设置的导向杆、螺纹杆和脱帽架升降驱动装置的驱动电机，机架的上部设有上底板，机架的中部设有下底板，导向杆固定设置在上底板和下底板之间，所述脱帽架通过滑套套接在导向杆上，脱帽架上设有与螺纹杆相对应的螺帽，螺纹杆穿过螺帽，螺纹杆的一端通过轴承和轴承座安装在上底板上，螺纹杆的另一端通过联轴器与脱帽架升降驱动装置的驱动电机的转轴连接，脱帽架升降驱动装置的驱动电机安装在下底板的下部。

[0015] 所述脱帽板上连接有一拨杆，所述脱帽板驱动装置包括脱帽板驱动装置的驱动电机和拨动杆，拨动杆的一端与脱帽板驱动装置的驱动电机的转轴固定连接，另一端与脱帽板上的拨杆活动连接。

[0016] 本发明的优点是：

[0017] 1)体积小，可以直接放在桌面上使用；

[0018] 2)结构简单，用简单的脱帽架代替现有设备使用的复杂的试管盖夹紧装置，用简单的试管盒及顶杆结构代替现有设备使用的复杂的试管固定装置；

[0019] 3)效率高，只要进行一次脱帽就可以把试管盒上的所有试管的试管帽移除； [0020] 4)实用性好，不同容量不同高度的试管可以放在同一个试管盒上同时进行脱帽而不会受影响；

[0021] 5)安全性好，脱帽过程简单，操作也简单，并且振动小；

[0022] 6)制造成本低，整个脱帽机的体积小、结构简单、制造简单成本低。 [0023] 附图说明

[0024] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：

[0025] 图1是本发明全自动真空试管脱帽机的结构示意图；

[0026] 图2是试管架结构示意图；

[0027] 图3是脱帽板结构示意图；

[0028] 图4是试管盒内部结构示意图；

[0029] 图5是试管盒移送装置的结构示意图；

[0030] 图6是脱帽板驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

[0031] 一种全自动真空试管脱帽机，如图1-6所示，包括机架1、试管帽收集盒2、脱帽架6、脱帽架升降驱动装置和试管盒4，试管帽收集盒2设置在机架1的底部，在机架1中部设有试管盒定位装置和试管盒移送装置，试管盒定位装置设置在机架1中部的后侧，试管盒移送装置设置在机架1中部的前侧，脱帽架6设置在试管盒定位装置上方，脱帽架升降驱动装置安装在机架1的后侧，试管盒4放置在试管盒移送装置上，脱帽架升降驱动装置驱动脱帽架6上下移动，试管盒4上排布有用于盛放试管的圆柱孔401和挤压孔402，圆柱孔401内设有胶套或胶圈403，胶套或胶圈403的内径与圆柱孔401的内径相等且轴心线重合，每个圆柱孔401对应设有一个挤压块404，挤压块404设置在胶套403与挤压孔402间，挤压块404的一端与胶圈403接触，另一端伸进到挤压孔402中，脱帽架6上排布有可以被试管穿过的圆孔601，圆孔601的位置与试管盒4上圆柱孔401的位置相一致，脱帽架6内设有横向设置的脱帽板602，脱帽板602上设有与脱帽架6上的圆孔601位置相一致的脱帽孔
603，脱帽板602由一脱帽板驱动装置驱动并可在脱帽架6内水平方向上左右移动，脱帽架6的底部设有顶杆604，顶杆604包括锥形部分和圆柱部分，顶杆604竖直安装在脱帽架6的底部并且锥形部分朝下，顶杆604的安装位置与试管盒4的挤压孔402的位置相一致。 [0032] 试管盒4上的圆柱孔401成矩阵式排列并且行与行之间的距离和列于列之间的距离相等，同为相邻两行及相邻两列的四个圆柱孔401为一组，挤压孔402分布在每组圆柱孔的中心位置上，与每组圆柱孔相对应的四个挤压块的一端分别与对应圆柱孔上的胶套接触，四个挤压块的另一端集中在每组圆柱孔中心位置上的挤压孔中，四个挤压块集中在挤压孔中的一端设有斜面405。当脱帽架6向下移动时，顶杆604的锥形部分开始进入挤压孔
402，通过挤压块404的斜面405把挤压块404从挤压孔的中心向外移动，挤压块404挤压胶套403把圆柱孔401上的试管体夹紧。一个顶杆及挤压孔结构就可以夹紧一组圆柱孔中的试管，结构简单。

[0033] 脱帽孔603包括贯穿区604和脱帽区605，贯穿区604和脱帽区605的边缘均由圆弧组成，贯穿区604的圆弧半径大于试管帽的半径并且与脱帽架6上的圆孔601的半径相等，脱帽区605的圆弧半径大于试管的半径且小于试管帽的半径。由于试管帽的半径比试管的半径要大，所以脱帽板602的水平移动会使脱帽孔603的边缘进入试管帽的下方，当脱帽架6向上提升时，脱帽板602的脱帽孔603边缘卡住试管帽，使试管帽随着脱帽板602向上移动最终从试管中脱离出来。为了使脱帽孔603的边缘更好的与试管帽的底部接触，使脱帽孔603的边缘卡住试管帽向上提升时试管帽的受力效果更好，脱帽孔603分成贯穿区604和脱帽区605，贯穿区604要比试管帽大以便让试管帽通过，脱帽区605比贯穿区604小，脱帽区605的圆弧半径最好是与试管的半径相对应，这样可以使脱帽区605的边缘紧贴试管，使试管帽获得更大的受力面积。本发明用脱帽架6进行脱帽，代替现有试管帽移除设备的试管帽夹紧装置，简化了结构，同时现有的试管帽夹紧装置一次只能夹紧一个试管帽，而采用脱帽架的结构一次可以同时脱落多个试管帽，大大提高了工作效率。 [0034] 与试管盒4上的圆柱孔401相对应，脱帽架上6的圆孔601和脱帽板602上的脱帽孔603也是成矩阵排列。脱帽板602上处于同一行的相邻两个脱帽孔603通过连通区606连通，连通区606的一端与前一个脱帽孔的脱帽区605连接，连通区606的另一端与后一个脱帽孔的贯穿区604连接。

[0035] 试管盒定位装置的作用是防止在脱帽过程中试管盒4跟随顶杆604向上运动，从而实现试管和试管帽的分离。试管盒定位装置包括设置在机架两侧壁上的定位凹槽5，试管盒4的两侧设有凸起，试管盒4移进试管盒定位装置后，试管盒两侧的凸起嵌入到定位凹槽5中，此时试管盒4不能在竖直方向上发生移动。试管盒定位装置的另一种结构是包括设置在机架两侧壁上的定位凸块，定位凸块位于试管盒的表面上方，防止试管盒在竖直方向上发生移动。

[0036] 试管盒移送装置包括试管盒托盘3、设置在机架两侧壁的试管盒托盘导向滑槽301、试管盒移送装置的驱动电机305和摇臂304，试管盒托盘3的左右两侧置于试管盒托盘导向滑槽301中，试管盒托盘3的底部设有导轨槽302，导轨槽302的方向与试管盒托盘导向滑槽301的方向垂直，试管盒移送装置的驱动电机305设置在试管盒托盘3的下方，摇臂304一端与试管盒驱动电机305的转轴固定连接，摇臂304的另一端连接有一转轮303，转轮303置于导轨槽302中并可在导轨槽302中移动。其中试管盒托盘3可以与试管盒4做成是一体的结构。

[0037] 试管盒移送装置还可以有其他的结构，例如采用齿轮和齿条的传动结构，在试管盒托盘的下方设置齿轮，齿轮由驱动电机带动，在试管盒托盘的底部设置齿条并使该齿条与下方的齿轮相啮合，组成齿轮传动结构，用该传动结构驱动试管盒托盘在试管盒托盘导向滑槽中移动。

[0038] 脱帽架升降驱动装置包括竖直设置的导向杆7、螺纹杆701和脱帽架升降驱动装置的驱动电机702，机架1的上部设有上底板101，机架1的中部设有下底板102，导向杆7固定设置在上底板101和下底板102之间，脱帽架6通过滑套604套接在导向杆7上，脱帽架6上设有与螺纹杆701相对应的螺帽605，螺纹杆701穿过螺帽605，螺纹杆701的一端通过轴承和轴承座安装在上底板101上，螺纹杆701的另一端通过联轴器与脱帽架升降驱动装置的驱动电机702的转轴连接，脱帽架升降驱动装置的驱动电机702安装在下底板102的下部。脱帽架升降驱动装置的驱动电机702驱动螺纹杆701做旋转运动，从而驱动脱帽架6做升降运动。

[0039] 脱帽架升降驱动装置也可以采用其他一些的结构，例如齿轮和齿条的传动结构。在脱帽架上安装齿轮并由驱动电机带动，在机架的侧壁上设置齿条并使 脱帽架上的齿轮与该齿条相啮合，组成齿轮传动结构，由该齿轮传动结构驱动脱帽架上下移动。又例如，脱帽架移动范围的最上端和最下端分别设置一个皮带轮，并用皮带把两个皮带轮连接起来，皮带的其中一段与脱帽架固定连接，由驱动电机带动皮带轮转动，使脱帽架跟随皮带上下移动。

[0040] 脱帽板602上连接有一拨杆606，脱帽板驱动装置包括脱帽板驱动装置的驱动电机608和拨动杆607，拨动杆607的一端与脱帽板驱动装置的驱动电机608的转轴固定连接，另一端与脱帽板上602的拨杆606活动连接。

[0041] 脱帽板驱动装置也可以有其他的结构，例如可以用电磁铁驱动机构驱动脱帽板在水平方向上左右移动。

[0042] 本发明的工作原理及工作过程如下：

[0043] 首先把装有需要脱帽的试管的试管盒4放入试管盒托盘3上，再由试管盒移送装置把试管盒4送入机架1后侧的试管盒定位装置的定位凹槽5中，脱帽架6向下移动，使试管盒4上的试管的试管帽从脱帽架6上的圆孔601穿过脱帽架6，在脱帽架6向下移动的过程中，脱帽架6带动顶杆604插入挤压孔402内，顶杆604前部为锥形，在顶杆604插入挤压孔402的入过程中，顶杆604通过挤压挤压块404做横向移动，挤向胶套403，对试管产生正向压力，从而在试管表面产生摩擦力，把试管夹紧阻止试管滑动，在顶杆604继续插入挤压孔402后，由于顶杆604后部是一圆柱，保持对试管的压力不变，脱帽板602开始向左移动，使脱帽孔603的脱帽区605进入试管帽的下方，卡住试管帽，处于脱帽状态，然后脱帽架6向上提升，脱帽孔603的脱帽区605卡住试管帽向上移动使试管帽脱离试管，脱帽架6上升的过程中，脱帽架6带动顶杆604向上运动并逐步移出挤压孔402，顶杆圆柱段维持压力不变，直到试管帽被拉脱，顶杆604退出后，胶套403推动挤压块404恢复原状，试管恢复松弛状态，胶套403的另一作用是形成缓冲变形，以适应固定不同直径的试管，最后，试管盒移送装置再把试管盒4移出试管盒定位装置，送回初始位置上，脱帽板602向右移动，处于贯穿状态，使脱离出来的试管帽从贯穿区604落到试管帽收集盒2中，至此，完成一次脱帽过程。

[0044] 本发明的结构简单，用简单的脱帽架代替现有设备使用的复杂的试管盖夹紧装置，用简单的试管盒及顶杆结构代替现有设备使用的复杂的试管固定装置，使本发明的体积变得更小，可以直接放在桌面上使用，而且使脱帽的效率大大提高，只要进行一次脱帽就可以把试管盒上的所有试管的试管帽移除，同时也使制造成本大大降低，有利于推广使用。本发明还具有实用性好的优点，不同容量不同高度的试管可以放在同一个试管盒上同时进行脱帽而不会受影响，脱帽板从试管盒上方的底部开始向上提升，保证把长短不一的试管帽脱离试管。另外本发明的安全性好，脱帽过程简单，操作简单并且振动小，使试管里面的溶液不会因振动而受到影响。