CN210982226U - 一种带混合结构的磁珠分离和清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带混合结构的磁珠分离和清洗装置，包括安装部件、磁珠吸附装置，以及设置在安装部件上的从下到上依次布置的清洗盘部件、混匀装置和针组件，清洗盘部件包括被驱动旋转的环形的清洗盘和安装在清洗盘上的多个反应杯，针组件包括升降针架和安装在升降针架上的多个针，混匀装置包括混匀板和垂直安装在混匀板上的多个混匀组件，针垂直穿过混匀板和/或混匀组件后进入反应杯，混匀组件包括混匀棒，混匀棒中心轴和反应杯中心轴平行且位于反应杯外部，混匀棒一端设有凸起，混匀棒被驱动旋转，带动凸起间隔的抵靠和拖动反应杯。本实用新型的目的是提供一使反应液混匀充分、混匀结构简单可靠的带混合结构的磁珠分离和清洗装置。

Description

一种带混合结构的磁珠分离和清洗装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体为一种带混合结构的磁珠分离和清洗装置。

背景技术

化学发光免疫分析中，磁微粒复合物是待测信号的一种载体。磁分离技术是将磁微粒复合物与反应液进行固液相分离。为了保证磁分离的效果，在分离过程中，需要对反应液进行充分混匀。从而得到准确的测试结果。目前现有技术中，主要采用接触式浆片混匀和抽吸打液混匀结构。

在自动检测装置中，通常采用一个混匀机构一个搅拌杆，一次搅拌一个反应器中的溶液。但是这种检测装置的混匀机构的混匀动作执行周期较长，同时，为了避免反应液相互污染问题，需要执行清洗动作，周期就更长了。

在现有的全自动免疫发光分析仪中，大多采用磁珠吸附抽取废液与打清洗液的混匀结构方式，反应杯需要通过其他辅助装置在两个位置之间来回移动，流程较复杂，不适于自动化清洗，且混匀不充分。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种使反应液混匀充分、混匀结构简单可靠的带混合结构的磁珠分离和清洗装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种带混合结构的磁珠分离和清洗装置，包括安装部件、磁性的磁珠吸附装置，以及设置在安装部件上的从下到上依次布置的清洗盘部件、混匀装置和针组件，清洗盘部件包括被驱动旋转的环形的清洗盘和安装在清洗盘上的多个反应杯，针组件包括升降针架和安装在升降针架上的多个针，混匀装置包括混匀板和垂直安装在混匀板上的多个混匀组件，针垂直穿过混匀板和/或混匀组件后进入反应杯，混匀组件包括混匀棒，混匀棒中心轴和反应杯中心轴平行且位于反应杯外部，混匀棒一端设有凸起，混匀棒被驱动旋转，带动凸起间隔的抵靠和拖动反应杯。

作为上述技术方案的进一步改进为：

混匀组件还包括混匀轴和轴承，混匀轴穿过混匀板、共运动的套接在混匀棒的外部，轴承两侧分别连接混匀轴和混匀板。

混匀装置还包括直流电机和同步带，直流电机设置在混匀板上，同步带位于混匀板下方，同步带两端分别连接直流电机和混匀轴。

混匀组件还包括同步轮，同步轮套接在混匀轴位于混匀板下方的外部，同步轮连接同步带。

安装部件包括安装板和设置在安装板上的升降基座，清洗盘部件设置在安装板上，混匀装置和针组件可升降的安装在升降基座上。

混匀装置和针组件分别连接一丝杆电机。

清洗盘部件还包括固定在安装板上的清洗盘安装架，清洗盘可转动的安装在清洗盘安装架上。

清洗盘部件还包括步进电机，步进电机连接并驱动清洗盘步进式旋转。

磁珠吸附装置包括多个磁铁安装架和多个磁铁，多个磁铁安装架间隔固定在清洗盘安装架上，每个清洗盘安装架上间隔设有多个磁铁。

针包括吸取废液的吸液针、注入清洗液的清洗针和注入底物的底物针。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：混匀棒没有接触反应杯内的反应液，避免了交叉污染；混匀棒一端设有凸起，带动反应杯旋转同时震荡，使反应液混匀充分，同时其结构简单可靠、成本低；可以同时操作多个反应杯内的反应液，大大缩短了混匀动作执行周期，流程简单；单边输出的紧凑型直流电机驱动混匀装置，体积紧凑结构小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的清洗盘部件和磁珠吸附装置结构示意图；

图3为本实用新型的混匀装置结构示意图；

图4为本实用新型的混匀组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型提供的带混合结构的磁珠分离和清洗装置作进一步详细、完整地说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

一种带混合结构的磁珠分离和清洗装置，如图1～4所示，包括安装部件，以及设置在安装部件上的从下到上依次布置的清洗盘部件、混匀装置4和针组件。

安装部件包括安装板11和设置在安装板11上的升降基座12，清洗盘部件设置在安装板11上，混匀装置4和针组件可升降的安装在升降基座12上。

清洗盘部件如图2所示，包括清洗盘安装架、清洗盘21、步进电机23和多个反应杯22。清洗盘安装架固定在安装板11上，清洗盘21为环形，清洗盘21可转动的安装在清洗盘安装架上，具体的，清洗盘21被步进电机23驱动旋转，以其中心线为中心轴旋转。清洗盘21的上述旋转方式为本领域技术人员所熟知的技术，在此不再赘述。多个反应杯22平行的、均匀间隔的安装在清洗盘21上，反应杯22的高度方向和清洗盘21的中心轴方向平行。具体的，清洗盘21上均匀间隔设有多个杯位，每个反应杯22放置在一个杯位上。步进电机23位于安装板11上，步进电机23连接并驱动清洗盘21步进式旋转，同时带动多个反应杯22同步运动。具体的，清洗盘21以其中心轴为轴转动，且清洗盘21每次步进式旋转的跨度为两个反应杯22之间的距离，即相对清洗盘安装架的位置来说，每次旋转过后，一个反应杯22在旋转之前的空间位置被与其相邻的反应杯22替代。清洗盘21每隔一个固定周期逆时针转过一个反应杯22的位置，以提供时间进行清洗等操作。较佳的，共设置30个所述杯位，即可同时放置30个反应杯22进行作业。

所述分离和清洗装置还包括磁珠吸附装置3，磁珠吸附装置3包括多个磁铁安装架31和多个磁铁。多个磁铁安装架31间隔固定在清洗盘安装架上，每个磁铁安装架31上间隔设有多个磁铁。磁铁安装架31位于清洗盘21的弧形侧面的外侧。较佳的，设置4个磁铁安装架31，每个磁铁安装架31上均匀间隔设置三个磁铁，每个磁铁安装架31的三个磁铁依次对应清洗盘21上连续的三个杯位，共12个磁铁，每个磁铁和一个所述杯位对应，即和一个反应杯22对应，换句话说，从清洗盘21的环形端面来看，每个磁铁和与其对应的反应杯22的连线与所述环形的半径重合。如此布置，以利于磁铁对反应杯22中的磁珠进行吸附。所述磁铁为强力铷磁铁。

混匀装置4如图3所示，包括混匀板41、直流电机43、同步带44和多个混匀组件42。混匀板41可升降的安装在升降基座12上，混匀板41与安装板11平行间隔设置。具体的，升降基座12上设有导向杆，导向杆与安装板11垂直，导向杆穿过混匀板41。混匀板41还连接一丝杆电机，丝杆电机连接并驱动混匀板41沿着导向杆在垂直于安装板111的方向上移动。丝杆电机包括电机、丝杠和螺母，丝杠为直线状，丝杠外表面设有螺旋形槽，螺母套接在丝杠外部和丝杠啮合，螺母还连接混匀板41，电机连接丝杠，电机驱动丝杠旋转，带动螺母沿着丝杠轴向移动，即把丝杠的旋转运动转变为螺母的直线运动，因此带动混匀板41在垂直于安装板11的直线上运动。丝杆电机的原理和构造为本领域技术人员所公知的技术，在此不再赘述。

直流电机43、同步带44和多个混匀组件42均安装在混匀板41上，混匀组件42垂直穿过混匀板41，同步带44位于混匀板41下方，同步带44两端分别连接直流电机43和混匀组件42，直流电机43通过同步带44驱动混匀组件42旋转。较佳的，设置四个混匀组件42，混匀组件42在直流电机43与同步带44的带动下作定时旋转运动。

混匀组件42如图4所示，包括混匀棒421、混匀轴422、轴承424和同步轮426。混匀轴422穿过混匀板41、共运动的套接在混匀棒421的外部，轴承424两侧分别连接混匀轴422和混匀板41，即混匀轴422和混匀板41通过轴承424的连接实现与混匀板41的相对转动，较佳的，轴承424为深沟球轴承。轴承424的上端部和下端部分别设有孔用弹性挡圈423和轴用弹性挡圈425，位于混匀轴422和混匀板41之间的间隙中。同步轮426套接在混匀轴422位于混匀板41下方的外部、与混匀轴422接触，同步轮426连接同步带44，即同步带44两端分别连接直流电机43和同步轮426，直流电机43通过同步带44和同步轮426驱动混匀轴422旋转。混匀棒421呈T字形，T字形的横向部分位于混匀板41上方、连接在混匀轴422的一端部，T字形的竖向部分呈圆柱形，竖向部分穿过并凸出混匀轴422。混匀棒421中心轴和反应杯22中心轴平行且位于反应杯22外部，混匀棒421竖向部分穿过混匀轴422的一端外侧面设有凸起，混匀棒421被驱动旋转，凸起间隔的抵靠和拖动反应杯22，使反应杯22既产生旋转运动，又产生震荡运动，以利于反应杯22内的磁珠和清洗液充分混匀。放置反应杯22的所述杯位内径大于反应杯22的外径，反应杯22自然放置时，混匀棒421的凸起不接触反应杯22，此时混匀棒421非凸起的圆柱部分与反应杯22的距离小于凸起凸出混匀棒421的高度，即，当混匀棒421转动至凸起接触反应杯22时，由于凸起与反应杯22之间的摩擦力的作用，凸起带动反应杯22转动，同时，由于上述设定的距离的关系，凸起会朝与混匀棒421垂直的方向顶开反应杯22，使反应杯22发生震荡。混匀板41和混匀轴422上还设有多个通孔，用于供针组件穿过，详见以下描述。

针组件包括升降针架51和安装在升降针架51上的多个针。升降针架51可升降的安装在升降基座12上，升降针架51穿过升降基座12上的另一导杆，升降针架51连接另一丝杆电机，丝杆电机驱动升降针架51沿着垂直于安装板11的方向移动，其升降原理和混匀板41的升降原理相同，在此不再赘述。针包括吸液针、清洗针和底物针，吸液针用于吸取反应杯22中的废液，清洗针用于向反应杯22中注入清洗液，底物针用于向反应杯22中注入底物液。吸液针、清洗针和底物针和安装板11垂直。较佳的，有四根吸液针(7a、7c、7e、7g)、三根清洗针(7b、7d、7f)和一根底物针(7h)。混匀板41和混匀轴422上所述通孔的外径大于吸液针、清洗针或底物针的外径，吸液针、清洗针和底物针穿过所述通孔后进入反应杯22，以吸取或注入液体。即，上述八根针在安装板11上投影的连线为一圆弧，且所述圆弧的半径和反应杯22在安装板11上投影的圆的半径相等。

上述针、多个混匀组件42和多个磁铁的位置彼此相关。面向安装板11时，对于针，沿着逆时针方向依次布置为吸液针7a、清洗针7b、吸液针7c、清洗针7d、吸液针7e、清洗针7f和吸液针7g，即吸液针和清洗针间隔设置。吸液针7a和清洗针7b分别对应的两个杯位相邻；清洗针7b和吸液针7c分别对应的两个杯位之间间隔两个杯位；吸液针7c和清洗针7d分别对应的两个杯位相邻；清洗针7d和吸液针7e分别对应的两个杯位之间间隔两个杯位；吸液针7e和清洗针7f分别对应的两个杯位相邻；清洗针7f和吸液针7g分别对应的两个杯位之间间隔两个杯位。

对于多个磁铁，三根清洗针(7b、7d、7f)对应的杯位外部不设有磁铁。设有磁铁的杯位如下：吸液针7a对应的杯位、吸液针7a对应杯位一侧的两个杯，这三个杯位位于同一磁铁安装架31上；清洗针7b和吸液针7c分别对应的两个杯位之间的两个杯位、以及吸液针7c对应的杯位，这三个杯位位于同一磁铁安装架31上；清洗针7d和吸液针7e分别对应的两个杯位之间的两个杯位、以及吸液针7e对应的杯位，这三个杯位位于同一磁铁安装架31上；清洗针7f和吸液针7g分别对应的两个杯位之间的两个杯位、以及吸液针7g对应的杯位，这三个杯位位于同一磁铁安装架31上。共十二个磁铁。

对于多个混匀组件42，分别对应底物针7h对应的杯位、清洗针7f对应的杯位、清洗针7d对应的杯位、清洗针7b对应的杯位，即共四个杯位。混匀组件42的混匀棒421用于将对应杯位进行混匀。

四根吸液针(7a、7c、7e、7g)、三根清洗针(7b、7d、7f)和一根底物针(7h)分别穿过混匀板41和/或混匀轴422。

以一个目标反应杯22的运动为例对本实用新型的工作原理和过程说明如下：工作原理：混匀板41和升降针架51同步上下移动，而混匀板41带动混匀组件42移动，升降针架51带动多个针移动。换句话说，多个混匀组件42和多根针同步上下移动，多根针为：四根吸液针(7a、7c、7e、7g)、三根清洗针(7b、7d、7f)和一根底物针(7h)。当多个混匀组件42和多根针往下移动时，四根吸液针(7a、7c、7e、7g)、三根清洗针(7b、7d、7f)和一根底物针(7h)伸入对应的杯位中的反应杯22内部，多个混匀组件42的混匀棒421位于其对应的反应杯22的外部；当多个混匀组件42和多根针往上移动时，离开各自对应的反应杯22、位于对应的反应杯22的上方以不阻挡清洗盘21和反应杯22的转动。

工作过程：从升降针架51的上方面向清洗盘21，步进电机23驱动清洗盘21逆时针步进式旋转，每次旋转的跨度为两个所述杯位之间的距离。

第一步：目标反应杯22进入清洗盘21被驱动旋转经过一组磁铁安装架31，磁铁吸附磁珠，吸液针7a吸出废液。

外部机械手将装有废液和磁珠混合液的目标反应杯22放入清洗盘21上的杯位，清洗盘21被驱动旋转，目标反应杯22到达吸液针7a对应杯位一侧的两个杯位时，磁珠被对应杯位外部的磁铁吸附，当目标反应杯22位于吸液针7a对应的杯位时，混匀板41和升降针架51被各自对应的丝杆电机驱动同步往下移动，带动多个混匀组件42和多根针同步往下移动，吸液针7a伸入目标反应杯22内，吸取杯内的废液。然后混匀板41和升降针架51往上移动，步进电机23驱动清洗盘21继续旋转。

第二步：往目标反应杯22内注入清洗液并混匀后，目标反应杯22经过磁铁安装架31时磁铁吸附磁珠，最后吸液针吸取废液。

往目标反应杯22内注入清洗液并混匀：目标反应杯22到达清洗针7b对应杯位，混匀组件42和多根针同步往下移动，清洗针7b伸入目标反应杯22内，往反应杯22内注入清洗液，同时所述杯位对应的混匀组件42的混匀棒421位于目标反应杯22外部，直流电机43带动混匀棒421旋转，混匀棒421的凸起周期性的接触目标反应杯22，拖动目标反应杯22旋转，同时推动反应杯22朝垂直于混匀棒421的方向移动，实现目标反应杯22的旋转和震荡，使目标反应杯22内的清洗液和磁珠混合，充分清洗磁珠。

目标反应杯22经过磁铁安装架31时磁铁吸附磁珠：混匀板41和升降针架51往上移动，步进电机23驱动清洗盘21逆时针旋转，带动目标反应杯22转动三个杯位，经过这三个杯位时，目标反应杯22内的磁珠被这三个杯位外的磁铁吸附。

吸液针吸取废液：目标反应杯22转到第三个杯位时，进入吸液针7c对应的杯位，混匀组件42和多根针同步往下移动，吸液针7c进入目标反应杯22吸出废液。

重复第二步两次，第一次重复时，清洗针7d往目标反应杯22内注入清洗液并混合，磁铁吸附磁珠，吸液针7e吸出废液；第二次重复时，清洗针7f往目标反应杯22内注入清洗液并混合，磁铁吸附磁珠，吸液针7g吸出废液。

如此，目标反应杯22内的磁珠经过三次注入清洗液清洗。

第三步：往目标反应杯22内注入底物后，目标反应杯22离开所述装置。

当目标反应杯22经过吸液针7g对应的杯位后，目标反应杯22内的废液被吸出，磁珠经过三次清洗，可以重新注入底物进行检测了。此时目标反应杯22到达底物针7h对应的杯位，底物针7h往目标反应杯22内注入底物，同时被混匀组件42驱动混匀，清洗盘21继续旋转，装有底物的目标反应杯22被机械手取出，重新进入其它的检测线。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种带混合结构的磁珠分离和清洗装置，包括安装部件、磁性的磁珠吸附装置(3)，以及设置在安装部件上的从下到上依次布置的清洗盘部件、混匀装置(4)和针组件，清洗盘部件包括被驱动旋转的环形的清洗盘(21)和安装在清洗盘(21)上的多个反应杯(22)，针组件包括升降针架(51)和安装在升降针架(51)上的多个针，其特征在于，混匀装置(4)包括混匀板(41)和垂直安装在混匀板(41)上的多个混匀组件(42)，针垂直穿过混匀板(41)和/或混匀组件(42)后进入反应杯(22)，混匀组件(42)包括混匀棒(421)，混匀棒(421)中心轴和反应杯(22)中心轴平行且位于反应杯(22)外部，混匀棒(421)一端设有凸起，混匀棒(421)被驱动旋转，带动凸起间隔的抵靠和拖动反应杯(22)。

2.根据权利要求1所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：混匀组件(42)还包括混匀轴(422)和轴承(424)，混匀轴(422)穿过混匀板(41)、共运动的套接在混匀棒(421)的外部，轴承(424)两侧分别连接混匀轴(422)和混匀板(41)。

3.根据权利要求2所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：混匀装置(4)还包括直流电机(43)和同步带(44)，直流电机(43)设置在混匀板(41)上，同步带(44)位于混匀板(41)下方，同步带(44)两端分别连接直流电机(43)和混匀轴(422)。

4.根据权利要求3所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：混匀组件(42)还包括同步轮(426)，同步轮(426)套接在混匀轴(422)位于混匀板(41)下方的外部，同步轮(426)连接同步带(44)。

5.根据权利要求1所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：安装部件包括安装板(11)和设置在安装板(11)上的升降基座(12)，清洗盘部件设置在安装板(11)上，混匀装置(4)和针组件可升降的安装在升降基座(12)上。

6.根据权利要求5所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：混匀装置(4)和针组件分别连接一丝杆电机。

7.根据权利要求5所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：清洗盘部件还包括固定在安装板(11)上的清洗盘安装架，清洗盘(21)可转动的安装在清洗盘安装架上。

8.根据权利要求7所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：清洗盘部件还包括步进电机(23)，步进电机(23)连接并驱动清洗盘(21)步进式旋转。

9.根据权利要求7所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：磁珠吸附装置(3)包括多个磁铁安装架(31)和多个磁铁，多个磁铁安装架(31)间隔固定在清洗盘安装架上，每个清洗盘安装架上间隔设有多个磁铁。

10.根据权利要求1所述的带混合结构的磁珠分离和清洗装置，其特征在于：针包括吸取废液的吸液针、注入清洗液的清洗针和注入底物的底物针。

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