全自动核酸采样工作站及其采样方法技术

本发明专利技术公开了一种全自动核酸采样工作站及其采样方法，属于核酸采样设备领域。该工作站包括：采样外壳，采样外壳的内部空间通过隔板分为原料区和采样区，在原料区的机架上设置棉签单元、保存管单元和原料机械手，且原料机械手能将棉签单元的棉签、保存管单元的保存管分别夹持并输送；在采样区的机架上设置采样机械手、拧盖单元，且拧盖单元的取料端能进入原料区，将保存管进行取料并返回采样区，采样机械手能夹持棉签孔内的棉签，采样机械手的夹持棉签的活动端能在采样区内移动。原料区自动上料，采样区自动采样，提高了核酸采样的自动化程度，整体设备的标准化作业，有效的提高了核酸采样的效率。酸采样的效率。酸采样的效率。

【技术实现步骤摘要】
全自动核酸采样工作站及其采样方法


[0001]本专利技术属于核酸采样设备领域，尤其涉及一种全自动核酸采样工作站及其采样方法。

技术介绍

[0002]核酸采样成为公共卫生领域大规模、长期持续实施的防疫措施。目前采样工作存在的采样人员工作环境差、防护服费用高、易交差感染等问题。
[0003]为解决上述问题，全自动核酸采样工作站及其采样方法应运而生。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种全自动核酸采样工作站及其采样方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：全自动核酸采样工作站及其采样方法，包括：
[0006]采样外壳，所述采样外壳内部空间通过隔板分为呈正压状态的原料区和呈负压状态的采样区，且在隔板上分别设置自动开合的连接通孔和棉签孔；
[0007]在原料区的机架上设置棉签单元、保存管单元、原料机械手、贴标机和扫码枪，贴标机能对保存管进行贴标，贴标后的保存管在扫码枪处进行扫码，同时原料机械手还分别夹持棉签单元的棉签、保存管单元的保存管分别输送至棉签孔和连接通孔；
[0008]在采样区的机架上设置采样机械手、拧盖单元、消毒单元和保温箱，且拧盖单元的取料端能从连接通孔穿过并进入原料区，将保存管进行取料并返回采样区进行开盖或合盖，所述采样机械手的活动端能夹持棉签孔内的棉签，同时采样机械手的活动端能在采样区内移动，且消毒单元能对该活动端进行消毒，同时采样区上贯穿设置采样口，采样口处可拆卸设置咬合器，棉签能穿过咬合器进行采样，同时保温箱的顶部设置开口直径大于保存管直径的第一进料口。
[0009]进一步的，所述棉签单元包括棉签输送辊，所述棉签输送辊两个为一组设置，且每组的两个棉签输送辊之间的间隙穿过棉签包装，并在两个棉签输送辊的转动下，棉签包装能进行移动，同时在棉签包装的两侧分别设置收料辊，且两侧的收料辊分别与棉签包装两侧的包装纸连接。随着两侧的收料辊进行旋转，将包装纸缠绕在收料辊上，内部的棉签露出，方便采样夹爪进行夹持。
[0010]进一步的，在收料辊和棉签输送辊之间设置至少一个导向辊。导向辊的设置，能有效的对包装纸进行导向，提高收料辊的收料速度和收料质量。
[0011]进一步的，所述保存管单元包括托盘，所述托盘上设置若干保存孔，且保存孔内设置保存管。
[0012]进一步的，在原料区还设置有贴标机，且贴标机能在保存管上进行贴标。
[0013]进一步的，在原料区还设置有扫码枪。当保存管上有标签时，扫码枪进行扫码，识别信息。
[0014]进一步的，所述拧盖单元包括呈垂直设置的第一直线模组和第二直线模组，在水
平设置的所述第一直线模组上水平滑动设置连接板，在连接板上设置第一电爪，且所述第一电爪能水平夹持呈竖直状态的保存管，在呈竖直设置的所述第二直线模组上竖直滑动设置旋转电爪，且旋转电爪的工作端竖直朝下，且第一直线模组能带动第一电爪夹持的保存管移动至旋转电爪下方。
[0015]进一步的，在连接板上设置存放凹槽，且所述存放凹槽的开口竖直向上。存放凹槽能放置保存管的底部，同时保存管的中部被第一电爪水平夹持，保证保存管在竖直方向的稳定，随着第一直线模组的运动，当保存管移动至旋转电爪下方时，第二直线模组向下驱动旋转电爪，直至旋转电爪将保存管的瓶盖接触，旋转电爪向内夹持瓶盖，并旋转，拧开瓶盖的同时，第二直线模组向上驱动，将瓶盖与保存管分离，此时保存管的上端是开口的，同理可以实现瓶盖和保存管的拧紧；
[0016]再驱动第一直线模组，将保存管与旋转电爪错开，将保存管的上端露出，待采样机械手夹持棉签采样结束后，移动至保存管的上方，将棉签的头部插入保存管内，随后采样机械手向下运动，将棉签折断，头部掉入保存管，采样机械手夹持棉签的杆部，丢进废料口。
[0017]在折断时，需要保证棉签的头部至折断点的距离大于保存管的开口端的直径，而且使用的这种棉签需要保证，折断是直接的；即使出现折断后仍有部分连接的情况，也可以使用采样机械手夹持棉签，在折断点的位置，与保存管的管口接触并旋转，使棉签的头部完全掉落。如果是单管单人检测，此时，第一直线模组驱动保存管至旋转电爪的下方，旋转电爪在第二直线模组的作用下，完成瓶盖拧紧的操作；若是多人混检，可以根据检测的时间，例如间隔在1分钟以内时，可以保持瓶盖打开，方便第二个棉签的折断；若间隔大于1分钟时，先返回进行瓶盖拧紧，保证保存管内的棉签不受外界干扰。
[0018]进一步的，在采样区还设置有保温箱，保温箱的顶部设置第一进料口，同时在机架上设置与第一进料口配合的第二进料口。在采样机械手的驱动下，夹持采样完成的保存管放入保温箱内。保温箱温度实时反馈，可以始终保持一个恒温的环境，防止出现温度过高导致保存管内的试样出现问题，而且保温箱的设置，可以使保存管的保存条件符合对试管样本的环境温度要求。
[0019]进一步的，在采样区还设置的消毒单元为自动酒精消毒器，所述自动酒精消毒器能对采样机械手的活动端进行消毒。而且自动酒精消毒器可以采样壁挂式酒精消毒器，基本原理是，在侧面设置开口，当夹持端从开口进入后，自动感应，自动完成酒精喷雾消毒，稍等片刻，例如十秒，待消毒完成，内部的排风系统将漂浮的酒精排出。
[0020]在本申请中，采样机械手的活动端即为工作端。
[0021]进一步的，在采样机械手的活动端上还设置有3D视觉传感器和压力传感器。通过采样机械手调整姿态把3D视觉传感器对准采样口，有人按开始按钮后，先拍照，再根据3D视觉传感器的数据判断口腔里采样点位置，采样时压力传感器会感知力的大小，不会让被检测人有不舒适感。
[0022]进一步的，在采样区对应的采样外壳上还设置有贯穿采样区内外的采样口，且采样机械手夹持的棉签能从采样口伸出并进行采样。
[0023]进一步的，在采样口的外侧可拆卸设置咬合器，且所述咬合器上设置咬合环，且咬合环的中部与采样口相通。待采样人员咬住咬合环的外侧，口腔呈打开状态，此时采样棉签从采样口的内侧伸出，沿咬合环的中部进入口腔，对口腔进行核酸采样。
[0024]进一步的，咬合器的可拆卸设置，可以通过磁吸、粘接、卡接等方式。方便一人一个咬合器，防止出现交叉感染。
[0025]进一步的，在采样口对应的机架处设置咬合废料箱，并在所述咬合废料箱的顶部设置开口。当使用后的咬合器废料能从开口处扔下。
[0026]进一步的，在采样外壳上还设置有认证一体机，同时认证一体机还连接语音提示器。此处可以刷身份证，保证信息提供的准确，并且配合语音提示器，能有效判定是否验证成功。
[0027]进一步的，在采样口还设置人脸识别摄像头。通过采样口的人脸识别摄像头与认证一体机的身份证人像照片的匹配，保证身份证和采样人员的一致。
[0028]本专利技术的有益技术效果是：
[0029]原料区自动上料，采样区自动采样，提高了核酸采样的自动化程度，同时原料机械手和采样机械手的设置，也可以兼容多种规格的保存管或者棉签，同时条码的打印和贴标，能有效的进行信息的跟踪；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动核酸采样工作站，其特征在于，包括：采样外壳(1)，所述采样外壳(1)的内部空间通过隔板(11)分为呈正压状态的原料区(12)和呈负压状态的采样区(13)，且在隔板(11)上分别设置能够自动开合的连接通孔(111)和棉签孔(112)；在原料区(12)的机架上设置能够自动拆包并上料的棉签单元(2)、用于放置保存管的保存管单元(3)、用于夹持并移动棉签和保存管的原料机械手(4)、用于对保存管进行贴标的贴标机和用于对贴标进行扫描的扫码枪；在采样区(13)的机架上设置采样机械手(5)、拧盖单元(6)、能够对采样机械手的活动端进行消毒的消毒单元和用于保温保存管的保温箱，且拧盖单元(6)上设置能往复穿过连接通孔的取料端，所述采样机械手(5)上设置能夹持棉签和保存管的活动端，采样区上贯穿设置采样口(14)，采样口处可拆卸设置与采样口连通的咬合器(7)，保温箱的顶部设置开口直径大于保存管直径的第一进料口。2.根据权利要求1所述的全自动核酸采样工作站，其特征在于：所述棉签单元(2)包括棉签输送辊(21)，所述棉签输送辊(21)两个为一组设置，且每组的两个棉签输送辊(21)之间的间隙穿过棉签包装，并在两个棉签输送辊(21)的转动下，棉签包装能进行移动，同时在棉签包装的两侧分别设置收料辊(22)，且两侧的收料辊(22)分别与棉签包装两侧的包装纸连接。3.根据权利要求1所述的全自动核酸采样工作站，其特征在于：所述棉签单元(2)为自动拆包部，所述自动拆包部包括：拆包架(23)，所述拆包架(23)上设置工作台(24)；压紧组件(25)，所述压紧组件(25)包括压紧件(26)，所述压紧件(26)连接压紧驱动源(27)，并在压紧驱动源(27)的作用下，所述压紧件(26)压紧位于工作台(24)上的棉签包装；和棉签剥离组件(28)，所述棉签剥离组件(28)包括剥离块(29)，所述剥离块(29)连接剥离驱动源(210)，且所述剥离驱动源(210)驱动剥离块(29)沿棉签的长度方向往复移动，且剥离块(29)的下端面与工作台(24)的间隙小于棉签的高度。4.根据权利要求1所述的全自动核酸采样工作站，其特征在于：在原料机械手(4)和采样机械手(5)的工作端还设置有多功能取放夹爪(8)，所述多功能取放夹爪(8)包括：电动夹爪(81)，所述电动夹爪(81)具有两个对称设置且能够相向或向背运动的驱动臂(82)；和夹块(83)，所述夹块(83)设置两个，且两个夹块(83)分别与两个驱动臂(82)连接，在两个所述夹块(83)的相对侧分别形成有开口相对设置的夹持槽(84)，且所述夹持槽(84)均自夹块(83)的下端延伸至夹块(83)的中部；同时在两个夹块(83)的相对侧还分别设置能够互相咬合的夹持凸齿(85)，所述夹持凸齿(85)位于夹持槽(84)上方。5.根据权利要求4所述的全自动核酸采...

【专利技术属性】
技术研发人员：项旭东，熊斌，张向锋，刘振东，赵永岗，唐建跃，仝泽宪，
申请(专利权)人：昆山市智能制造创新联盟，
类型：发明
国别省市：