CN113125188A - 一种粪便样本全自动核酸提取仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粪便样本全自动核酸提取仪器，包括容器接收组件、视觉取样组件和核酸提取仪；容器接收组件包括容器定位治具、封口单元以及传输带单元；视觉取样组件包括扫描单元、视觉识别单元、取样勺、移动单元、存样试管，以及控制主机；控制主机接收并识别视觉识别单元的图像数据，与取样数据库内样本数据比对确定取样点，控制移动单元带动取样勺移动至取样点取样并放入与容器上条码相对应的存样试管保存；核酸提取仪用于接收存样试管并对内部样本进行核酸提取；自动化程度高，人工干预较少，处理效率高，且样本气味逸散较少，同时取样的准确性和可靠性被大幅提升，也不会出现样本弄错情况。

Description

一种粪便样本全自动核酸提取仪器
技术领域
本发明涉及粪便样本处理技术领域，更具体地说，涉及一种粪便样本全自动核酸提取仪器。
背景技术
粪便样本是人体核酸检测样本中较为重要的一种，通过粪便中的微生物的核酸检测能够直接或间接的对多种疾病进行诊断；
目前，针对粪便样本进行核酸提取时，通常都是由人进行取样操作，再由核酸提取仪来进行核酸提取，人工操作工作量大，因样本存在臭味，工作环境十分恶劣，人工操作还会存在弄错等不稳定因素，亟需一种可用于粪便样本全自动核酸提取仪器来解决该问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种粪便样本全自动核酸提取仪器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种粪便样本全自动核酸提取仪器，其中，包括容器接收组件、视觉取样组件和核酸提取仪；所述容器接收组件包括容器定位治具、对容器采用透明薄膜封口的封口单元，以及将封口后容器送入所述视觉取样组件的等待工位的传输带单元；所述视觉取样组件包括读取容器上条码的扫描单元、透过透明薄膜对容器内样本拍照的视觉识别单元、穿透透明薄膜伸入容器进行取样的取样勺、夹持带动取样勺移动的移动单元、存样试管，以及控制主机；所述控制主机接收并识别所述视觉识别单元的图像数据，与取样数据库内样本数据比对确定取样点，控制所述移动单元带动所述取样勺移动至取样点取样并放入与容器上条码相对应的存样试管保存；所述核酸提取仪用于接收存样试管并对内部样本进行核酸提取。
本发明所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其中，所述取样勺包括相连接的勺柄和勺头；所述勺头呈凹面状且前端成型有穿刺透明薄膜的穿刺部；所述勺柄的尾端固定有与所述存样试管匹配的胶塞。
本发明所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其中，所述勺柄贯穿所述胶塞；所述移动单元包括夹持所述勺柄尾端端部的气动夹爪和带动其移动的六轴机械手。
本发明所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其中，所述视觉识别单元包括视觉相机、带动其纵向移动的升降单元和视觉光源。
本发明所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其中，所述视觉取样组件还包括移料机械手，所述移料机械手用于将等待工位的容器移动至视觉检测工位并将视觉检测工位上取样完成后容器进行移至样本处理区。
本发明所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其中，所述粪便样本全自动核酸提取仪器还包括罩设在所述容器接收组件以及所述视觉取样组件外的外部壳体，所述外部壳体上设置有抽风单元。
本发明所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其中，所述容器定位治具包括放置架，所述放置架上设置有容器定位槽；所述封口单元包括透明薄膜放卷轴、透明薄膜拉料轴、带动透明薄膜拉料轴转动以及横移的转动横移单元、将透明薄膜下压至容器开口端面并热压将透明薄膜粘合在容器开口上的热压头。
本发明所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其中，所述传输带单元包括传输带和传输带驱动组件；所述放置架设置在所述传输带上方，且所述容器定位槽的一侧开有供容器移出的开口。
本发明的有益效果在于：人工或机器将敞开的容器放入容器定位治具后，由封口单元对容器封上透明薄膜，再由传输带单元送入等待工位，扫码单元对容器扫码识别，而后由视觉识别单元透过透明薄膜对容器内样本拍照，控制主机接收并识别视觉识别单元的图像数据，与取样数据库内样本数据比对确定取样点，控制移动单元带动取样勺移动至取样点取样并放入与容器上条码相对应的存样试管保存，最后将存样试管送入核酸提取仪进行核酸提取，自动化程度高，人工干预较少，处理效率高，且样本气味逸散较少，同时取样的准确性和可靠性被大幅提升，也不会出现样本弄错情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
图1是本发明较佳实施例的粪便样本全自动核酸提取仪器整体结构示意图；
图2是本发明较佳实施例的粪便样本全自动核酸提取仪器取样勺结构剖视图；
图3是本发明较佳实施例的粪便样本全自动核酸提取仪器容器定位治具结构示意图；
图4是本发明较佳实施例的粪便样本全自动核酸提取仪器放置架结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的粪便样本全自动核酸提取仪器，如图1所示，同时参阅图2-4，包括容器接收组件、视觉取样组件和核酸提取仪3；容器接收组件包括容器定位治具10、对容器采用透明薄膜封口的封口单元11，以及将封口后容器送入视觉取样组件的等待工位的传输带单元12；视觉取样组件包括读取容器上条码的扫描单元20、透过透明薄膜对容器内样本拍照的视觉识别单元21、穿透透明薄膜伸入容器进行取样的取样勺22、夹持带动取样勺移动的移动单元23、存样试管24，以及控制主机；控制主机接收并识别视觉识别单元21的图像数据，与取样数据库内样本数据比对确定取样点，控制移动单元23带动取样勺22移动至取样点取样并放入与容器上条码相对应的存样试管24保存；核酸提取仪3用于接收存样试管并对内部样本进行核酸提取；
人工或机器将敞开的容器放入容器定位治具10后，由封口单元11对容器封上透明薄膜，再由传输带单元12送入等待工位，扫码单元20对容器扫码识别，而后由视觉识别单元21透过透明薄膜对容器内样本拍照，控制主机接收并识别视觉识别单元21的图像数据，与取样数据库内样本数据比对确定取样点，控制移动单元23带动取样勺22移动至取样点取样并放入与容器上条码相对应的存样试管24保存，最后将存样试管24送入核酸提取仪3进行核酸提取，自动化程度高，人工干预较少，处理效率高，且样本气味逸散较少，同时取样的准确性和可靠性被大幅提升，也不会出现样本弄错情况；
需要说明的是，使用时等待工位可以是扫码位置也可以将工件移动后进行扫码，可根据实际情况进行调整；存样试管可以由人工进行贴标，也可以设置专门的贴标设备，容器标签以及存样试管上的标均与检测者信息进行关联即可进行匹配，当然也可以采用其他现有的匹配方式；存样试管和取样勺，可以是批量放入的，也可以采用传动组件进行自动上料。
优选的，取样勺22包括相连接的勺柄220和勺头221；勺头221呈凹面状且前端成型有穿刺透明薄膜的穿刺部2210；勺柄220的尾端固定有与存样试管匹配的胶塞2200；
取样勺22依靠穿刺部穿透透明薄膜，然后继续伸入到确定的取样点，而后移动单元23带动取样勺22旋转取料，取料后上升从透明薄膜上被穿透的部位移出，完成取料；在该过程中，透明薄膜穿刺的开口小，气味逸散小，同时还能够在取样勺伸入时对其定位防抖，取样勺取出时对取样勺外部黏连的料进行刮下，保障取样的可靠性；此外，通过胶塞，能够方便的与存样试管匹配盖紧。
优选的，勺柄220贯穿胶塞2200；移动单元23包括夹持勺柄尾端端部的气动夹爪230和带动其移动的六轴机械手231；方便进行夹持以及装入操作。
优选的，视觉识别单元21包括视觉相机210、带动其纵向移动的升降单元211和视觉光源(图中未显示)；方便进行视觉识别。
优选的，视觉取样组件还包括移料机械手25，移料机械手25用于将等待工位的容器移动至视觉检测工位并将视觉检测工位上取样完成后容器进行移至样本处理区(可设置处理框或处理传送带)；方便移料以及对取样后的容器进行处理。
优选的，粪便样本全自动核酸提取仪器还包括罩设在容器接收组件以及视觉取样组件外的外部壳体4，外部壳体4上设置有抽风单元40；便于快速的换风，保持环境洁净度。
优选的，容器定位治具10包括放置架100，放置架100上设置有容器定位槽101；封口单元11包括透明薄膜放卷轴110、透明薄膜拉料轴111、带动透明薄膜拉料轴转动以及横移的转动横移单元、将透明薄膜5下压至容器开口端面并热压将透明薄膜粘合在容器开口上的热压头112；
运行时，将容器放入容器定位槽101，然后横移单元带动透明薄膜拉料轴进行横移，将透明薄膜从透明薄膜放卷轴拉出，然后采用热压头先下压后热压的方式，将透明薄膜粘合在容器上，保障密封性，减少气味逸散，同时延长等待时间，方便后续的视觉观测、穿刺取样工序进行，便于进行批量化检测；热压封口完成后，转动横移单元带动透明薄膜拉料轴移动复位并转动对透明薄膜进行收卷，以待下一个容器的封口工作；
转动横移单元可采用现有的结构实现，一种较佳的方式是通过旋转电机带动透明薄膜拉料轴旋转收料，通过横移丝杆来带动旋转电机进行横移，当然也可以采用其他结构实现。
优选的，传输带单元12包括传输带和传输带驱动组件；放置架100设置在传输带上方，且容器定位槽101的一侧开有供容器移出的开口；便于通过传输带的转动方向控制来进行定位和移出容器，例如传输带顺时针转动可将容器从开口移出容器定位槽，则传输带逆时针转动时则可使得容器贴合容器定位槽内壁进行贴合定位。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种粪便样本全自动核酸提取仪器，其特征在于，包括容器接收组件、视觉取样组件和核酸提取仪；所述容器接收组件包括容器定位治具、对容器采用透明薄膜封口的封口单元，以及将封口后容器送入所述视觉取样组件的等待工位的传输带单元；所述视觉取样组件包括读取容器上条码的扫描单元、透过透明薄膜对容器内样本拍照的视觉识别单元、穿透透明薄膜伸入容器进行取样的取样勺、夹持带动取样勺移动的移动单元、存样试管，以及控制主机；所述控制主机接收并识别所述视觉识别单元的图像数据，与取样数据库内样本数据比对确定取样点，控制所述移动单元带动所述取样勺移动至取样点取样并放入与容器上条码相对应的存样试管保存；所述核酸提取仪用于接收存样试管并对内部样本进行核酸提取。
2.根据权利要求1所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其特征在于，所述取样勺包括相连接的勺柄和勺头；所述勺头呈凹面状且前端成型有穿刺透明薄膜的穿刺部；所述勺柄的尾端固定有与所述存样试管匹配的胶塞。
3.根据权利要求2所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其特征在于，所述勺柄贯穿所述胶塞；所述移动单元包括夹持所述勺柄尾端端部的气动夹爪和带动其移动的六轴机械手。
4.根据权利要求3所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其特征在于，所述视觉识别单元包括视觉相机、带动其纵向移动的升降单元和视觉光源。
5.根据权利要求1-4任一所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其特征在于，所述视觉取样组件还包括移料机械手，所述移料机械手用于将等待工位的容器移动至视觉检测工位并将视觉检测工位上取样完成后容器进行移至样本处理区。
6.根据权利要求1-4任一所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其特征在于，所述粪便样本全自动核酸提取仪器还包括罩设在所述容器接收组件以及所述视觉取样组件外的外部壳体，所述外部壳体上设置有抽风单元。
7.根据权利要求1-4任一所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其特征在于，所述容器定位治具包括放置架，所述放置架上设置有容器定位槽；所述封口单元包括透明薄膜放卷轴、透明薄膜拉料轴、带动透明薄膜拉料轴转动以及横移的转动横移单元、将透明薄膜下压至容器开口端面并热压将透明薄膜粘合在容器开口上的热压头。
8.根据权利要求7所述的粪便样本全自动核酸提取仪器，其特征在于，所述传输带单元包括传输带和传输带驱动组件；所述放置架设置在所述传输带上方，且所述容器定位槽的一侧开有供容器移出的开口。
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