專利名稱：選取用于分析實驗室等的試管并為該試管貼標簽的機器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機化的機器，該機器用于依據被采集血樣的病人 的需求向負責釆集血樣的醫生提供已經選擇好的并貼好標簽的試管。
背景技術：
分析實驗室經常存在一個或多個用于進行各種測試的試管血樣。這些 試管依據分析實驗室所規定的標準具有不同顏色和尺寸的帽。在標準的、正確計算機化的分析實驗室中，應當將每個病人的不同的 測試需求輸入計算機，該計算機向所需的膠粘標簽上面打印 一識別條形碼。 該標簽由采集血樣的醫生或其他負責該任務的職員手工貼到試管上。這樣 很耗時而且很可能出錯，因為完全有可能將一個病人的標簽貼到另一個病 人的試管上，或者將一種測試類型的標簽貼到另一個試管上，導致該測試 結果無效，有時會出現嚴重的后果。存在分配已貼有帶條形碼的標簽的試管的機器，但是由于非常復雜， 這些機器價格很昂貴。它們通常包括一套裝載機， 一個用于從不同的裝載 機拾取試管并將它們放置在貼標簽機下面的自動化選擇夾持器，以及用于 輸送和收集已貼好標簽的試管的系統。該裝載機通常具有垂直地和水平地安裝的帶，用于裝載試管的容器連 在該帶上。試管通常以下落的方式被裝載，該方案需要構建在下落過程中 保持試管的設備，以使得這些試管仍然能被選擇夾持器夾起。但是，該組件經常堵塞，因為試管不能總是正確落下。該i殳備占用空間，使得機器笨 重，并且具有附加成本。
發明內容本發明的目的是提供一種緊湊的、模塊化的、多用途的機器，該機器 向采集血樣的醫生提供相關病人所需的已選擇好的并貼好標簽的試管，并 具有一系列的消除任何錯誤的控制裝置，成^艮低，效率高。該機器基于一種新型的模塊化裝載機，從上面插入容器的試管可以直 接被具有一簡單的釋放裝置的夾持器從裝載機中拾取并由該特殊的拾取夾持器放入收集屜狀物(drawer)中，該拾取夾持器執行試管的從選擇正確 的裝載機至貼標簽的所有運動功能。在當前優選的實施例中，本發明的特征在于一模塊化的裝載機系統， 其包括金屬板屜狀物，由電動機驅動的滑輪設置在該屜狀物的一側，相同 數量的自由滑輪設置在相對側。所述滑輪配合有平帶， 一系列用于容納試 管的特殊容器安裝在該帶上。所述容器由塑料制成，具有一半圓柱狀體部和四個彈性半環繞臂，該 半圓柱狀體部具有允許拾取夾持器卡爪通過的中央開口 ，該半環繞臂將試 管保持在容器中，但當需要取出試管時又能讓試管通過。依據本發明，拾取夾持器包括安裝在可水平移動和垂直移動的滑動件 或類似裝置上的體部。在該夾持器的體部上安裝有一臂， 一滑塊在該臂上 滑動。兩個由層壓鋼制成的彈簧加載卡爪與所述滑塊配合。所述卡爪用于 將待拾取試管保持在其端部處，而一位于后部的由一彈簧推動的楔形元件 用來保持該卡爪半開，以便當夾持器拾取試管時有助于試管的進入，以及 當夾持器夾住試管后使卡爪閉合。該系統使得能夠通過單個設備執行選擇 試管、給該試管貼標簽并將其放入機器操作面上的收集容器所需的所有操 作。所述滑塊在由兩個限位開關控制的齒輪電動機和凸輪的驅動下方便地 與相應的連桿一起往復滑動，所述滑動件在步進電動機的驅動下將夾持器 帶到正確的操作位置。所有這些均由該機器的計算機化的控制單元管理。還是依據本發明， 一位于機器上部的特殊的貼標簽夾持器經由兩個杯 形元件在帽和底部之間夾住待貼標簽的試管，其中一個杯形元件由電動才幾
驅動，另一個在軸承上旋轉。這兩個杯形元件安裝在滑塊上，上部滑塊#1一彈簧向下推動，而下部 滑塊被一由步進電動機驅動的齒形帶往上拉動。所有這些均由機器的電控 單元管理，并受限位開關控制。所述貼標簽夾持器裝有一橡膠滾輪，該滾輪安裝在由致動器或類似裝 置驅動的臂上，該致動器使得該滾輪在所述試管被貼標簽夾持器夾住時置 靠于試管上，以使從普通標簽打印機的打印頭出來的膠粘標簽被插入滾輪 和試管之間并粘貼在試管上。夾持器通過一簡單的釋放系統將貼好標簽的試管存放在機器操作面上 的屜狀物中。依據本發明，該設備還包括電子管理裝置、數據存儲和處理裝置、數 據輸入和視頻通信裝置、以及用于控制從屜狀物中拾取試管的裝置。依據本發明，該機器還裝有管理軟件、報警燈和蜂鳴器、以及適當的 用于控制不同部件的運動及試管和膠粘標簽的正常供給的傳感器。


從下面參照附圖對以非限制性示例給出的當前優選的實施例的說明中，可清楚看到本發明的其它特征性目的和優點，在附圖中 圖l示出完整的裝載機； 圖2示出試管容器的正視圖、側視圖及剖視圖； 圖3示出具有三個帶的裝載機和拾取夾持器的局部俯視圖； 圖4示出具有兩個屜狀物的機器型式的側視圖； 圖5示出具有三個屜狀物的機器型式的后視圖； 圖6示出將貼好標簽的試管存放到屜狀物的拾取夾持器的視圖。
具體實施方式
參照附圖，特別是圖1，裝載機被構造在一U形的金屬板展狀物9上， 該屜狀物9安裝在滑軌29上以允許裝載。聯接板30和31安裝在所述裝載
機的上部。 一軸14插入在聯接板30與基部18之間， 一由齒輪電動才幾15 通過齒輪副16驅動的滑輪11與所述軸相連接。一配有兩個張緊螺桿32和33的軸插入在聯接板31與基部之間， 一滑 輪10與該軸相連接。其上安裝有下文將要描述的試管容器的帶12插入在 兩個滑輪10與11上。由桿觸發的微型開關17檢驗試管是否存在，并且當 試管推動所述桿時，該微型開關將使齒輪電動機停止運轉，從而控制帶的 運動。如圖2所示，試管容器包括一具有固定孔6和6b的矩形區段l、四個 半圓形壁2和2b以及四個環繞并保持試管7的彈性臂3，其底部靠置于屜 狀物的頂部。較低的半圓形壁2b具有兩個附加件4，該附加件用作支腳將 重量卸到隔音基部8上，并保持帶完全垂直。殼體5允許如上所述的控制 微型開關的桿通過。圖3示出拾取夾持器26的體部以及滑塊20,該拾取夾持器26安裝在 導向件27上并由齒形帶28拉動，該滑塊20由齒輪電動機21經由偏心螺 栓22和連桿23驅動。兩個由層壓鋼制成的彈簧加載卡爪19安裝在滑塊 20上。所述卡爪的形狀使得可將待拾取的試管保持在這些卡爪的端部，并 形成一縮頸18，楔形元件24被彈簧25推入該縮頸中。圖4示出一種機器型式，該機器具有兩個層疊的裝載屜狀物9和9b 以及夾持器26,該夾持器通過滑塊41和42(42在圖5中示出)由帶33-34 拉動在導向件31-32上上下運動，該帶33-34由步進電動機35通過帶40 驅動。在導向件30上運行的配重38懸掛在齒形帶39上。圖4和圖5示出貼標簽夾持器的體部，其具有滑塊50及50b在其上滑 動的導向件49。滑塊50通過彈簧47被向下推動。齒輪電動機45安裝在 使杯形元件26轉動的滑塊50b的臂上，而在一軸承上轉動的杯形元件48 則安裝在滑塊50上。滑塊50由步進電動機29通過一齒形帶56向上拉動， 在帽與底部之間夾持住試管，并使試管旋轉。圖4還示出限位開關58和59、打印機51 (該打印機具有打印頭54 和顯示器52)、致動器53和電控單元61，該致動器將滾輪57推向需要貼
標簽的試管的體部。圖5和圖6示出一種機器型式，該機器具有三個層疊的裝載屜狀物9、 9b和9c,以及兩個柱狀導向件31和32, —個導向件位于一側。導向件27 安裝于其上的滑塊41和42在導向件31和32上垂直運動。夾持器26的體 部由帶28拉動在導向件27上水平地滑動，該帶28由步進電動機36驅動。 整個組件由兩個通過步進電動機35驅動的帶33和34上下拉動。懸掛在帶 39上并通過導向件30被引導的配重38補償組件26、 27和36的重量，以 便于步進電動機35的工作。如圖5和圖6所示，拾取夾持器將試管從裝栽機中取出并將其放到貼 標簽夾持器中。貼完標簽之后，該拾取夾持器將試管取回并放入容器57， 該容器具有兩個開口以允許夾著試管的夾持器通過。在容器57的后面可以 看到釋放臂58和(底部)屜狀物60。圖6示出^Li文入存放容器57的貼過標簽的試管7、屜狀物60和釋放 臂58。有利地，如已經說明的那樣，該設備將配備一控制單元， 一軟件程序， 狀態傳感器(presence sensor)，限位傳感器，定位傳感器，電源組，備 用電池，鍵盤，報警燈，報警蜂鳴器，開關，以及電子設備有效操作所需 的任何裝置。為了簡化附圖和技術說明，沒有描述上述裝置。沒有示出電子器件和控制單元的詳細的配線圖，因為依據市場上購買 的各種部件的選擇，有大量的等價方案存在。這些配線圖因此屬于本領域技術人員的知識范圍；有著無數的解決方案，因此不需要提及它們并且即 使提及也是有限的。同樣，應用軟件也可以有許多不同的結構。 下面參照附圖l至6對依據本發明的機器的操作進行闡述。 應首先對控制單元的軟件進行編程，以使機器獲得不同的功能，并能 識別放置在裝載機中的每個類型的試管的位置。當機器接通電源時，控制單元61搜索傳感器的基準，并將拾取夾持器 26置于一靠近裝載機的"待命"位置，同時，滑塊20在傳感器43的控制 下縮回。當操作控制單元61的"發送，，鍵后，該控制單元從它所連接的計
算機中獲取與病人需要的測試有關的所有信息，分析數據，并將病人的姓名及其它與測試有關的信息"打印"到顯示器52上以消除將身份弄錯的危 險。然后，當裝載到每個裝載機內的所有試管的位置都存儲到存儲器中后， 步進電動機35移動拾取夾持器26直到彈簧加載夾持器19位于選定的裝載 機旁邊。然后，步進電動機36移動卡爪至選定的帶。控制單元起動齒輪電 動機21直到凸輪22在傳感器43的控制下轉動半圏。滑塊向前移動，并且 在彈簧加載卡爪19間夾住試管7。所述試管將楔形元件24推回，以允許 彈簧加載卡爪19夾緊試管。控制單元再次起動齒輪電動機21，使凸輪22 在傳感器43的控制下轉動另一個半圏。然后，滑塊返回，并將選定的試管 帶出裝載機。當微型開關17從試管的推力釋放時，該開關將閉合觸點并起動齒輪電 動機15，該電動機移動帶12，直到使一新試管推動微型開關17的桿(圖 l和圖3)并打開觸點。同時，控制單元向步進電動機35和36發送將拾取夾持器26移動到兩 個杯形元件46和48 (圖4)處的脈沖。然后控制單元起動齒輪電動機21, 該電動機將試管置于兩個杯形元件下方。該控制單元然后起動步進電動機 29,滑塊50上升直到它夾住位于兩杯形元件46和48之間的試管。依據試 管的不同類型，該試管將滑塊50b推到編程高度，以便在由分析實驗室確 定的高度處粘貼標簽。試管在彈簧47的壓力下保持被夾緊在杯形元件內。當滑塊50b上升時，其釋放限位開關58，該限位開關向控制單元發送 信號。控制單元啟動齒輪電動機21直至檢測到限位開關43的信號，以將 空的拾取夾持器的滑塊20縮回。在滑塊20的縮回運動中，彈簧加載卡爪 19#>強制分開以允許試管離開，并允許楔形元件24被容納在縮頸18中， 以使彈簧加載卡爪19保持半開以有利于隨后的夾取。當檢測到傳感器43的脈沖后，控制單元起動致動器53,該致動器將 橡膠滾輪57推向試管7。同時，該控制單元啟動齒輪電動機45,該電動機 使試管旋轉，并發送信號至打印標簽的打印機51。標簽從打印頭54出來， 從涂有硅樹脂的帶上剝離，并保持平直直到它經過橡膠滾輪57及旋轉的試
管7之間，并粘貼到所述試管的周邊。與打印機對話的中央單元被告知打印已經發生并停止對致動器53和 齒輪電動機45提供動力；該中央單元反向起動步進電動機29直至檢測到 限位開關58的信號。然后該中央單元起動齒輪電動機21以拾取夾持器卡 爪中的試管，直至檢測到限位開關43的信號，此時，該中央單元再次起動 步進電動機29直至檢測到限位開關59的信號，且貼標簽夾持器完全打開。當已經檢測到限位開關59的信號時，控制單元起動步進電動機35以 使夾持器下降允許試管離開杯形元件46 (圖6)所需的量。然后該控制單 元起動步進電動機36以將拾取夾持器移動到(圖中的)右側直到試管位于 容器57中，該容器配有一屜狀物。該控制單元然后再次起動齒輪電動機 21以將滑塊20帶回。試管由臂58保持住，安裝有彈簧的卡爪19敞開， 以允許所述試管落入屜狀物60中。當卡爪19被移開以允許試管退出時， 楔形元件24在彈簧25的推動下將容納在縮頸19中，夾持器將為拾取下一 個試管做好準備。以上所描迷的過程是用于一個試管的選取和貼標簽的循環。所述循環將重復與測試所需的試管一樣多的次數。在試管容器57中安裝有檢查屜狀物中是否存在試管的光電元件(未示 出)。該裝置不允許轉換為另一個病人除非所有的試管都已被移走，以防 止由于遺忘導致的錯誤。安裝有其它傳感器以確保設備的正確操作，但這些傳感器沒有被描述 因為在本申請的范圍中提及這些傳感器沒有意義而且即使提及也是有限 的。該機器還配備有帶備用電池的特殊電源組，其允許終止當前的操作或 者使該機器獨立操作。已參照當前優選的實施例說明了本發明。但是，在實踐中，隨著技術 的發展，可引入其它安全設備、變型和修改，所有這些均在本申請的保護 范圍之內。例如，該機器可以是落地式的以適用于一個或兩個血液采樣托 架單元，放置于手推車上以在醫院病房中使用，或安裝在桌子頂部的下方，其上部從桌子頂部突出，以形成一個完整的血液采樣站。該機器可以獨立操作或者與登記用臺式計算機(booking desk computer )相連。
權利要求
1. 一種自動選取用于血液測試及類似用途的試管并為該試管貼標 簽的機器，其特征在于，該機器包括一套模塊化的安裝在該機器工作表面 以下的試管裝載機和試管選取裝置，而標簽打印和粘貼裝置、貼好標簽的 試管的存放裝置、視頻通信裝置、鍵盤、報警燈、以及有效操作所需要的 其它裝置均安裝在所述工作表面之上。
2. 如權利要求l所述的機器，其特征在于，所述裝載機包括平帶， 在平帶上安裝有用于容納各種類型試管的容器，所述容器安裝有圍繞并保 持試管的半環繞臂，容許試管在被夾持器拾取時通過；所述容器的支腳靠 置在屜狀物頂部以卸下其重量；并且所述屜狀物安裝在滑軌上，使得可取 出整個裝載機以便裝載。
3. 如權利要求1和2所述的機器，其特征在于，所述容器安裝于其 上的帶由電動機驅動，并且該帶的運動由通過試管體部觸發的傳感器控制。
4. 如上述權利要求中的一個或多個所述的機器，其特征在于，所述 機器包括自動檢測所需的試管、將其從正確的裝載機中取出并將其送至打 印機的裝置。
5. 如權利要求4所述的機器，其特征在于，所迷裝置包括拾取夾持 器，所述拾取夾持器具有安裝在一滑塊上的兩個彈簧加載卡爪，該滑塊通 過由限位開關控制的齒輪電動機、凸輪和連桿前后運動；并且一由彈簧推 動的楔形元件插入在兩個彈簧加載卡爪之間保持該卡爪半開，以準備再次 夾取。
6. 如權利要求5所述的機器，其特征在于，拾取夾持器安裝在導向 件和滑塊上，該導向件和滑塊通過由步進電動機驅動的齒形帶和一補償配 重使拾取夾持器水平地和垂直地運動。
7. 如權利要求1至6中的一個或多個所述的機器，其特征在于，所 述機器包括用于將標簽粘貼到試管上的裝置，該裝置包括轉動的杯形元件， 其中 一個杯形元件由電動機驅動，所述杯形元件安裝在用于在試管的帽和 底部之間保持試管的滑塊上。
8. 如權利要求7所述的機器，其特征在于，所述粘貼裝置包括一靠 置于試管上的橡膠滾輪，該橡膠滾輪安裝在由致動器或類似裝置推動的臂 上；并且從打印機出來的膠粘標簽被插入所述滾輪與旋轉試管之間。
9. 如權利要求7和8所述的機器，其特征在于，用于將試管保持在 杯形元件之間的滑塊中的一個由步進祠服電動機經由齒形帶驅動，以便將 試管相對于打印機定位于一編程高度，從而可將標簽粘貼到試管上的編程 位置。
10. 如上述權利要求中的一個或多個所述的機器，其特征在于，貼好 標簽的試管通過拾取夾持器和用于釋放試管的臂存放到裝有屜狀物的容器 中。
11. 如權利要求10所述的機器，其特征在于，所述屜狀物配備有檢 查試管是否存在的裝置，所述裝置防止在存在試管的情況下轉換到不同的 病人。
12. 如上述權利要求中的一個或多個所述的機器，其特征在于，所述 機器包括配備有緩沖電池組的電源裝置，從而該機器可終止當前的操作或 獨立工作。
13. 如上述權利要求中的一個或多個所述的自動選取試管并給該試 管貼標簽的機器，所述試管用于接納血樣以用于測試及類似用途，該機器 基本如前面參照附圖所描述和示出的那樣。
全文摘要
本發明包括一種選取用于分析實驗室等的試管并為該試管貼標簽的機器。所述機器用于依據被采集血樣的病人的需求向采集血樣的醫生提供已經選擇好的并貼好標簽的試管。本發明包括一種自動化的計算機化的機器，該機器包括用于裝載試管的裝置、用于選擇及傳送試管的裝置、用于打印標簽并將標簽粘貼到試管體部上的裝置、用于存放貼好標簽的試管的裝置、電子控制管理裝置、數據輸入和視頻通信裝置、以及獨立電源裝置。
文檔編號B65C3/00GK101146715SQ200680008059
公開日2008年3月19日 申請日期2006年3月13日 優先權日2005年3月15日
發明者L·A·賈卡洛內 申請人:Seac單一成員有限責任公司