CN215886968U - 一种设备在运输模式下的内部固定装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种设备在运输模式下的内部固定装置，包括限位装置、偏心滚轮传动组件、电机组件、运动导向组件等。电机的输出轴两端固定设置在设备两侧的偏心轮传动组件上，将电机的圆周周期运动转化为工作模块样本舱的上下直线运动；限位装置设置在设备支撑框架的一侧，通过触发限位装置上的微动开关，以确保偏心轮和摇柄在运输模式时形成自锁，电机停止运转。该内部固定装置可减少设备在运输过程中受损风险。

Description

一种设备在运输模式下的内部固定装置
技术领域
本实用新型涉及设备的内部固定装置领域，特别涉及运输时设备的内部固定装置，以减少设备在运输时受损的风险。
背景技术
PCR技术的原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于靶序列两端互补的寡核苷酸引物，由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成。RT-PCR技术就是将RNA逆转录和PCR相结合而形成的。基于PCR和RT-PCR的检测技术不断发展出现了荧光PCR、DNA测序和RNA测序等多种核酸检测方法，它们具有高灵敏度和高特异性等特点，已广泛地运用于人类和动物的疾病诊断(如产前诊断、新生儿筛查以及遗传代谢疾病检测)、法医侦检、亲缘关系分析、种子纯度鉴定、分子标记辅助育种、基因定位和转基因生物检测等等。
不论是PCR还是RT-PCR都是均在PCR分析仪中进行的。作为一种对特定DNA或RNA进行扩增的设备，PCR仪主要包括样本舱、热盖模块和控制模块。用于荧光PCR检测的PCR仪(也称为荧光PCR仪)还包括光学检测模块，可以在PCR/RT-PCR扩增反应中利用激发光源照射反应管，激发荧光染料或含有荧光基团的探针(比如TaqMan或MGB探针、双杂交探针或分子信标探针等)发出荧光，并检测所产生的荧光信号，并利用荧光信号累积实时监测整个PCR/RT-PCR反应进程，定性或定量测定临床样本中可能存在的DNA或RNA。
在PCR仪处于工作模式时，在移动机构的带动下，热循环模块中的试管架或试管座与热盖模块连接在一起，试管中的PCR反应试剂(包括DNA聚合酶、至少一对扩增引物、镁离子、dNTPs等，优选地，还包括至少一条含有荧光基团的探针，如果扩增RNA的话，还应包括逆转录酶)和提取的样本核酸进行多轮核酸扩增反应。比如，中国专利CN2218181Y公开了试管架与安装在试管座上的驱动试管架上下移动的传动装置相连接，试管座安装在机架的水平导轨上并与带动其水平移动的驱动装置相连接，传动装置为曲柄滑块机构或偏心轮机构并且与安装在试管座上的电机相连接。然而，这篇专利存在的问题是在运输过程中，即便电机未开启，曲柄滑块机构或偏心轮机构也会发生晃动或振动，甚至大幅摆动，这会导致试管架未能固定住并与相邻的其他组件发生碰撞而受损，结果很可能不能继续使用，即便能够使用，寿命也会大大缩短。其次，电机不仅要控制驱动试管架上下移动的传动装置，而且还要控制带动试管座水平移动的驱动装置，这使得对试管架运动的控制比较复杂。再者，当在运输过程中，在PCR仪的晃动或碰撞过程中，电机有可能会启动，导致传动装置和驱动装置运转，然而不存在一种补救措施让电机停止运作。
中国专利CN105039155B公开了传动螺母带动固定在上面的热盖支架上下移动，从而带动热盖上下运动，当热盖向下运动时，就会下压试管架，这又会带动连接支架下压弹簧，从而使得试管架上的样品进入检测模块内进行分析，分析结束后，连接支架在弹簧的带动下自动弹回，带动试管架脱离检测模块。这篇专利也存在运输过程中试管架和热盖支架等组件发生晃动或振动。
因此，有必要提供一种解决方案减少仪器设备在运输过程中受损。
实用新型内容
本实用新型的目的之一在于：提供一种设备在运输模式下的内部固定装置，该内部固定装置包括电机、传动装置、限位装置和微动开关，电机包括电机输出轴，传动装置包括偏心滚轮、滚轮输出轴、摇柄、轴肩螺钉和导轨，电机输出轴与偏心滚轮固定连接，偏心滚轮通过滚轮输出轴与摇柄活动连接，摇柄通过轴肩螺钉与导轨活动连接，并且摇柄可以相对导轨做上、下移动以及相对轴肩螺钉做顺时针和逆时针摆动；限位装置设置在摇柄端部附近，并且当摇柄处于竖直状态时，限位装置与摇柄的该端部之间具有适当的距离；所述设备包括有运输模式，在设备处于运输模式时，摇柄触发微动开关，电机停止运行，限位装置阻止摇柄运动。
作为进一步改进，该内部固定装置包括两个传动装置，分别设置在设备的两侧，电机输出轴的两端分别固定至两个传动装置的偏心滚轮。
作为进一步改进，该内部固定装置还包括与轴肩螺钉活动连接的滑槽，该滑槽与所述导轨滑动连接。
作为进一步改进，该内部固定装置在偏心滚轮附近分别设置有至少两个光耦开关，用于控制电机的开启和关闭。
作为进一步改进，电机是直流电机。
本实用新型的目的之二在于：提供一种检测分析仪，包括支撑框架和固定到支撑框架的运动***，该运动***包括电机、与电机连接的电机输出轴、与电机输出轴固定连接的偏心滚轮、与偏心滚轮活动连接的摇柄以及与摇柄活动连接的导轨；摇柄既可以相对导轨做上、下移动，又可以相对其与导轨的连接点做顺时针和逆时针摆动；在摇柄的端部附近设有限位装置和微动开关，当摇柄处于垂直状态时，摇柄的所述端部与限位装置间隔适当距离；当摇柄触发微动开关时，电机停止运行，限位装置抵靠摇柄的所述端部。
作为进一步改进，所述运动***包括两个偏心轮、两个摇柄以及两个导轨，所述两个偏心轮分别与所述电机输出轴的两端固定连接，每一个偏心轮依次与对应的那个摇柄和导轨活动连接。
作为进一步改进，摇柄与导轨的连接点位于摇柄的中部，摇柄经由滑槽与导轨活动连接。
作为进一步改进，所述检测分析仪是核酸检测分析仪。
作为进一步改进，还包括位置识别***，包括判断样本舱在待机模式的位置识别装置，判断样本舱在工作模式的位置识别装置和样本舱在运输模式的位置识别装置。
作为进一步改进，所述电机为直流电机。
本实用新型的目的之三在于：提供一种检测分析仪，包括支撑框架和固定到支撑框架的运动***，该运动***包括电机、与电机连接的电机输出轴、与电机输出轴固定连接的偏心滚轮、与偏心滚轮活动连接的摇柄以及与摇柄活动连接的导轨；所述分析仪至少包括三种模式：待机模式、工作模式和运输模式，其中，当分析仪处于运输模式时，电机、电机输出轴、偏心滚轮、摇柄以及导轨形成自锁，彼此之间不能相对运动。
作为进一步改进，摇柄既可以相对导轨做上、下移动，又可以相对其与导轨的连接点做顺时针和逆时针摆动。
作为进一步改进，在摇柄的端部附近设有限位装置和微动开关，当摇柄处于垂直状态时，摇柄的所述端部与限位装置间隔适当距离，当摇柄触发微动开关时，电机停止运行，限位装置抵靠摇柄的所述端部。
作为进一步改进，所述运动***包括两个偏心轮、两个摇柄以及两个导轨，所述两个偏心轮分别与所述电机输出轴的两端固定连接，每一个偏心轮依次与对应的那个摇柄和导轨活动连接。
作为进一步改进，摇柄与导轨的连接点位于摇柄的中部，摇柄经由滑槽与导轨活动连接。
作为进一步改进，电机是直流电机。
本实用新型的目的之四在于：提供一种减少设备在运输时受损的方法，该方法包括提供一种设备，该设备包括支撑框架和固定到支撑框架的运动***，该运动***包括电机、与电机连接的电机输出轴、与电机输出轴固定连接的偏心滚轮、与偏心滚轮活动连接的摇柄以及与摇柄活动连接的导轨；在摇柄的端部附近设有限位装置和微动开关，当摇柄处于竖直状态时，限位装置与摇柄的该端部之间具有适当的距离；该设备包括有运输模式；将该设备设置成运输模式，摇柄触发微动开关，电机停止运行，限位装置阻止摇柄运动，电机、电机输出轴、偏心滚轮、摇柄以及导轨形成自锁，彼此之间不能相对运动。
作为进一步改进，还包括工作模式，把设备设置成工作模式，摇柄脱离微动开关，设备解除自锁，摇柄既相对导轨做上、下移动，又相对其与导轨的连接点做顺时针和逆时针摆动。
作为进一步改进，所述运动***包括两个偏心轮、两个摇柄以及两个导轨，所述两个偏心轮分别与所述电机输出轴的两端固定连接，每一个偏心轮依次与对应的那个摇柄和导轨活动连接。
作为进一步改进，摇柄与导轨的连接点位于摇柄的中部，摇柄经由滑槽与导轨活动连接。
作为进一步改进，电机是直流电机。
本实用新型所述的核酸检测分析仪可以设有待机模式、工作模式和运输模式。当仪器处于待机模式时，样本舱处于最低位置，样本舱可以被手动(或电控)拉出。样本舱内有多孔试管座，可以在试管座内放置试管，试管内含实验试剂。偏心滚轮组件中的摇柄与安装在限位块上的微动开关脱离接触。当仪器处在工作实验状态时，启动工作实验时，样本舱上升到最高位，和仪器传动平台底座上安装的热盖组成PCR扩增***，完成预定温度曲线的控温过程。偏心滚轮组件中的摇柄与安装在限位块上的微动开关脱离接触。当仪器运输模式状态时，为了防止样本舱的晃动，保证运输的可靠性，需要固定样本舱。仪器启动运输模式时，样本仪器在最低位置时放入4排8联管，直流电机转动，通过运动转换使样本舱竖直上升到最高位的工作位置，此时样本舱内部的弹簧被压缩，弹簧压力将样本舱与传动平台底座间紧密接触。电机继续运动，右偏心滚轮组件中的摇柄继续摆动，直至触发限位块上的微动开关，输出信号使直流电机停止工作，此时样本舱达到运输位置，仪器处于运输模式。样本舱内部的弹簧仍处于压缩状态，提供足够的弹簧压力，保证样本舱处于稳定的固定状态。
当仪器在运输中受外部竖直方向的振动或冲击作用时，样本舱也不会在内部弹簧压力和向下冲击力的共同作用下，越过传动机构的上死点造成电机反转，使样本舱处于无固定状态；同时限位装置也进一步阻止了电机由于外力作用的继续正向旋转，使样本舱一直处于稳定的固定状态。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的运动原理是：电机通过电机输出轴带动两个偏心滚轮组件，将电机的圆周运动转化为左右偏心滚轮组件中摇柄左右摆动，同时导轨在滑槽中上下滑动。导轨位于设备之样本舱的两侧，随着导轨的上下往复运动，样本舱处于最低位的待机模式、工作模式或运输模式,如图14所示。
在偏心滚轮组件、电机组件、微动开关和限位块相互配合下，在运输中受外部竖直方向的振动或冲击作用时，上述构件一起形成自锁，构件之间彼此不能运动，从而避免了电机反转或继续旋转，使样本舱处于无固定状态而发生位移。因此，保证了荧光定量PCR仪在运输过程中，样本舱一直处于固定位置，减少了仪器的在运输过程中受损的概率以及受损的程度，进而很好地保护了仪器。
附图说明
图1是待机模式示意图。
图2是待机模式时内部正视图。
图3是待机模式时内部后侧视图。
图4是待机模式时内部侧视图。
图5是工作模式示意图。
图6是工作模式时内部正视图。
图7是工作模式时内部后侧视图。
图8是工作模式时内部。
图9是运输模式示意图。
图10是运输模式时内部正视图。
图11是运输模式时内部后侧视图。
图12是运输模式时内部侧视图。
图13是核酸检测分析仪的内部结构示意图。
图14是运动原理图。
具体实施方式
如图1和14所示的一种设备在运输模式下的内部固定装置，包括电机121、传动装置110、限位装置140和微动开关213。两个传动装置110分别设置在设备的两侧，传动装置110包括偏心滚轮111、摇柄112和导轨131。电机121包括电机输出轴122，电机输出轴122的两端分别与左右两个偏心滚轮111固定连接，每一个偏心滚轮111分别通过滚轮输出轴114与对应的摇柄112活动连接，摇柄112再通过轴肩螺钉115与对应的导轨131活动连接。本专利所述的固定连接是指相互连接的构件之间不能发生相对位移和转动，只能作为一个整体发生相对位移或者转动。本专利所述的活动连接是指相互连接的构件既可以作为一个整体发生相对位移或者转动，彼此之间又可以发生相对位移或者转动。限位装置140设置在其中一个摇柄112之端部的附近，并且当传动装置110处于上死点时，摇柄112处于竖直状态，摇柄112的该端部与限位装置140之间具有适当的距离，该距离既保证了当摇柄从上死点可以摆动至限位装置，又可以通过限位装置阻止电机由于外力作用继续正向旋转，使设备处于稳定的自锁状态。在一个实施例中，微动开关213设在限位装置和摇柄112之端部的附近，也可以直接设置在限位装置140上。当摇柄112到达上死点并继续摆动直到触发微动开关213后，电机121停止转动。微动开关213也可以不安装在限位装置140上，而是设置在限位装置140和摇柄112之间。所述固定仪器的装置还包括与导轨131滑动配合的滑槽132(如图13所示)。
如图1至13所示的核酸检测分析仪，包括运动***、样本舱300、光学***和支撑框架700。
样本舱300包括存放试管310的样品块(Sample Block)(图中未示出)、热循环装置、风扇安装板330、与导轨131连接的下托板340。
在风扇安装板330和下托板340之间设置有储能装置，储能装置选自但不限于弹簧350。风扇安装板330底部安装有弹簧导柱351，弹簧导柱351套接在弹簧350内，下托板340上开设有供弹簧导柱351穿出的孔。当下托板340向上移动时，下托板340推动放置在其上的弹簧350向上移动，弹簧350又推着设置在其上的风扇安装板330向上移动，直到样本舱300上升到最高位置，试管310与支架平台710相互抵靠。此时电机121停止转动，核酸检测分析仪进入工作模式，完成预定的温度曲线的控温过程和PCR反应过程的检测。在一个方案中，样本舱的上方设置有热盖。热循环装置包括散热器320和帕尔贴(未示出)。
两个传动装置分别设置在样本舱300的两侧，每一个传动装置包括偏心滚轮111、摇柄112和导轨131。电机输出轴122的两端分别固定在左、右侧的偏心滚轮111上，偏心滚轮111与摇柄112通过滚轮输出轴114活动连接，导轨131通过轴肩螺钉115活动连接到摇柄112上，并且与滑槽132滑动配合。限位装置140安装在支架700的右侧，并位于传动装置处于上死点时摇柄112的左侧。限位装置140与该状态下的摇柄112之间设有适当的距离，该距离既保证了当摇柄112从上死点摆动至限位装置140后，限位装置140可阻止电机121由于外力作用继续正向旋转，使样本舱300在运输模式时处于稳定的自锁状态。微动开关213设在限位装置140上，当摇柄112到达上死点并继续摆动触发微动开关213后，电机121停止转动。
本实用新型的电机121优选为直流电机。电机输出轴122的两端固定连接到设备两侧的偏心轮111上，将电机121的圆周周期运动转化为样本舱300的上、下直线运动。
电机121、风扇安装板330、下托板340、弹簧350和支架平台710共同构成分析仪的上、下传动施力装置。
根据核酸检测分析仪的使用情况，分析仪处于待机状态、运行检测的工作状态和运输模式等不同的状态。在分析仪的不同状态下，样本舱位于分析仪的不同位置。分析仪在待机状态时，样本舱处于其在分析仪的较低位置。分析仪在工作状态时，样本舱处于其在分析仪的较高位置。在搬运核酸检测分析仪时，样本舱在分析仪中的位置相比工作模式时略低，但比待机状态时高。
为了判断分析仪处于什么状态，核酸检测分析仪还设置了位置识别***200，以判断样本舱在分析仪中的位置。所述识别***包括判断样本舱在待机模式的第一光耦开关211，判断样本舱在工作模式的第二光耦开关212和样本舱在运输模式的微动开关213。所述第一光耦开关211和第二光耦开关212安装在支撑框架上并分别位于偏心滚轮的左右两侧。偏心滚轮转动带动摇柄上升到最高位置后，偏心滚轮继续同方向转动，在摇柄继续摆动的方向上设置有微动开关213，微动开关偏离摇柄的竖直位置。位置识别装置包括但不限于光耦开关、微动开关、位置感应开关等。
如图1至4所示，分析仪选择待机模式时，摇柄和偏心滚轮的滚轮输出轴114位于最低位置，此时挡条113正好挡住第一光耦开关211的光通路。分析仪的控制***获得第一光耦开关的光通路未通的信号，电机不会旋转，检测***也不会运行。
如图5至8所示，当分析仪选择工作模式时，通过分析仪控制***启动电机121运转，电机正向转动，电机的圆周运动带动偏心滚轮111顺时针旋转，摇柄112摆动。导轨131随摇柄的摆动在滑槽132中向上移动。下托板340随导轨同步向上移动。下托板340推动安装在其上的弹簧350向上移动，弹簧又推动与其接触的风扇安装板330向上移动至样本舱的最高位置，放在样品块中的试管顶住支架平台，支架平台对样本舱有一个向下的压力。施于样本舱上的支架平台下压力和弹簧压力使得样本舱稳定地保持在工作位。具体的，偏心滚轮从待机模式顺时针旋转90度，摇柄的上段先向右侧摆动。偏心滚轮进一步顺时针旋转90度，摇柄的上段向左侧摆动。当传动装置处于上死点时，挡条113正好挡住了第二光耦开关212。分析仪控制***获得第二光耦开关的光通路未通的信息，停止电机运转，启动检测。
为了防止样本舱晃动，保证运输可靠性，在运输过程中需要固定样本舱。如图9至12所示，当分析仪选择运输模式时，控制***首先让样本舱处于待机状态时的位置，样本舱内放入合适数量的空试管310(比如4排8联管)。然后启动电机转动，随着电机的转动，样本舱竖直上升到工作状态位置。此时下托板和风扇安装板之间的弹簧350被压缩。电机继续正向转动，摇柄的经过上死点后摆动并触碰到微动开关213，触发微动开关工作。控制***获得微动开关触发的信号后，电机停止转动。由于摇柄偏离上死点并不是很多，下托板和风扇安装板之间的弹簧仍处于压缩状态，足够的弹簧压力保证样本舱处于稳定的固定位状态。
在分析仪处于运输模式时，电机是停止转动的，偏心滚轮无法借助电机的转动而继续顺时针旋转或逆时针旋转。当设备在运输中发生意外，受外部竖直方向的振动或冲击作用时，被本装置固定的仪器设备偏心滚轮组件竖直方向力的作用线不会偏离上死点位置，从而避免在内部弹簧压力和向下冲击力的共同作用下产生扭矩，造成电机反转或继续旋转，保证了仪器设备在运输过程中一直处于固定位置，避免仪器的运输受损风险。
在运输中受外部竖直方向的振动或冲击作用时，可能会造成摇柄在运输模式位置意外地进一步向左侧偏摆至内部弹簧失去压力的位置，使样本舱处于无固定状态而发生位移。但由于限位装置的限制，摇柄的这种意外摆动并不会发生。且摇柄在没有抬升力的情况下，也不会发生向右侧反转至最高位并继续反转至内部弹簧失去压力的位置。从而保证样本舱处于稳定的固定位状态。限位装置设置在摇柄的哪一侧，可根据实际设计调整。
核酸检测分析仪的控制***改变直流电机的正反极，电机反转，电机的圆周运动带动偏心滚轮111逆时针旋转，与偏心滚轮连接的摇柄112发生摆动。导轨131随摇柄地摆动在滑槽132中向下移动。下托板在导轨带动下同步向下移动。安装在下托板的弹簧向下移动，试管座同步下移，直到样本舱回到待机模式的位置。具体的，偏心滚轮从工作模式的位置或运输模式的位置逆时针旋转90度，摇柄的上段向右侧摆动。偏心滚轮进一步顺时针旋转90度，摇柄的上段向左侧摆动。直至挡条113再次挡住了第一光耦开关212。分析仪控制***获得第一光耦开关的光通路未通的数据，确定样本舱已回到待机模式的位置，停止电机旋转。
核酸分析仪的光学***包括光源和检测器(比如光电倍增管)，光源产生的激发光会激发试管中的荧光染料或携带荧光基团的探针产生荧光，所产生的荧光可通过检测器进行检测。分析仪的热循环模块可对试管座进行加热和冷却，使得试管中的反应试剂在变性温度、退火温度和延伸温度之间进行循环。
本实用新型“上”、“下”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等方位词为各部件间的相对位置，而并非绝对空间位置，也不是对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种设备在运输模式下的内部固定装置，其特征在于：包括电机、传动装置、限位装置和微动开关，电机包括电机输出轴，传动装置包括偏心滚轮、滚轮输出轴、摇柄、轴肩螺钉和导轨，电机输出轴与偏心滚轮固定连接，偏心滚轮通过滚轮输出轴与摇柄活动连接，摇柄通过轴肩螺钉与导轨活动连接，并且摇柄可以相对导轨做上、下移动以及相对轴肩螺钉做顺时针和逆时针摆动；限位装置设置在摇柄端部附近，并且当摇柄处于竖直状态时，限位装置与摇柄的该端部之间具有适当的距离；所述设备包括有运输模式，在设备处于运输模式时，摇柄触发微动开关，电机停止运行，限位装置阻止摇柄运动。
2.根据权利要求1所述的内部固定装置，其特征在于：包括两个传动装置，分别设置在设备的两侧，电机输出轴的两端分别固定至两个传动装置的偏心滚轮。
3.根据权利要求2所述的内部固定装置，其特征在于：还包括与轴肩螺钉活动连接的滑槽，该滑槽与所述导轨滑动连接。
4.根据权利要求3所述的内部固定装置，其特征在于：在偏心滚轮附近分别设置有至少两个光耦开关，用于控制电机的开启和关闭。
5.根据权利要求1所述的内部固定装置，其特征在于：所述电机是直流电机。
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