混匀装置、混匀磁吸机构及自动化分析设备的制作方法

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1.本实用新型涉及混匀装置，具体涉及用于生物样品和试剂等的混匀装置。本实用新型还涉及与该混匀装置配合使用的磁吸装置、包含混匀装置和磁吸装置的混匀磁吸机构以及包含该混匀装置或混匀磁吸机构的自动化分析设备。

背景技术：

2.生物样品的自动分析需要在多孔板（例如96深孔板）内将生物样品与处理试剂、磁珠等混匀。自动混匀可借助于机械往复运动、抽吸或通入样品中的气流，使得孔内混合物受到不同方向的力而产生涡流，达到充分混合的效果。在使用磁珠的情况下，混匀后要进行磁吸操作，将混合物中的磁珠吸附于孔底或孔壁，以进行后续分析（例如免疫分析）。
3 216498935 u公开了一种生化分析仪用混匀装置，其通过动力轴带动偏心轮转动，偏心轮推动随动轴承，从而使孔板部绕枢轴转动，实现孔板部的上下摆动，达到将孔板内的溶液混匀的效果。然而，这种结构的混匀装置，由于偏心轮在转动过程中使得混匀装置整体受力不均匀，导致混匀装置在工作过程中会出现较大幅度的晃动，产生较大的噪音，同时导致整机在工作过程中无法平稳运行，混匀效果较差。
4 206818503 u公开了一种微孔板混匀装置及其流式细胞仪，为了解决偏心轮式混匀装置工作时的机器噪音问题，其在混匀驱动机构与微孔板安装部件之间设置减噪机构，混匀驱动机构能够驱动微孔板安装部件做旋转运动，微孔板安装部件在做旋转运动时能使减噪机构产生变形，减噪机构能够通过变形吸收微孔板安装部件在做旋转运动时产生的噪音，从而使整个混匀装置工作时的噪音较低。但是，该方案并未解决偏心轮式混匀装置在工作过程中出现的较大幅度的晃动问题，也未能解决混匀效果较差的问题。
5 216039616 u公开了一种基于磁珠法的核酸提取设备及其用的磁吸装置，其中摆动驱动模块用于驱使磁吸模块摆动至位于混匀管的外壁面处的磁吸位置，及用于驱使磁吸模块摆动至远离混匀管的磁吸释放位置。在该装置中，磁吸操作与混匀操作分离，样品混匀后，机器驱动磁吸装置靠近样品进行磁吸操作。这样的设置使得机器整体上占据较大空间，不利于小型化，并且需要增设额外的运动机构，使得机构较为复杂。此外，摆动驱动模块及磁吸模块的往复运动也使得磁吸操作的效率变低。
6.有鉴于此，本领域需要一种改进的混匀装置、磁吸装置及自动化分析设备以克服现有技术中存在的上述缺陷。

技术实现要素：

7.本实用新型的一个方面提供一种混匀装置，其包括：偏心轮，包括轮体和偏心轴；驱动装置，所述驱动装置的驱动轴连接至所述偏心轮的偏心轴；y向混匀基座，其设置有y向滑块，并且与所述偏心轮的轮体连接；x向混匀基座，其设置有y向滑槽，所述y向滑块与所述y向滑槽滑动连接，因而所述y向混匀基座能沿所述y向滑槽在y向移动，并且所述x向混匀基座设置有x向滑块；支撑框架，其包括x向滑槽，所述x向滑块与所述x向滑槽滑动连接，因而
所述x向混匀基座能沿所述x向滑槽在x向移动；以及样品孔板，其可拆卸地设置在y向混匀基座上；并且其中，所述y向混匀基座和所述x向混匀基座位于不同的z向高度。
8.在一些实施方式中，所述偏心轮不与所述x向混匀基座直接连接。
9.在一些实施方式中，所述y向滑块设置在所述y向混匀基座的与所述样品孔板相对的一侧。
10.在一些实施方式中，所述x向滑块设置在所述x向混匀基座的与所述样品孔板相对的一侧。
11.在一些实施方式中，所述偏心轮的轮体通过滚动轴承连接至所述y向混匀基座。
12.在一些实施方式中，所述混匀装置还包括归零传感器，用于感测所述y向混匀基座和/或所述x向混匀基座的位置，以发送信号控制所述驱动装置的开关。
13.本实用新型的另一方面提供一种混匀磁吸机构，其包括：上述任一种混匀装置，以及磁吸装置，其包括磁吸块和磁吸驱动器，所述磁吸驱动器驱动磁吸块朝着所述样品孔板方向运动至预定位置以进行磁吸操作。
14.在一些实施方式中，所述磁吸装置设置在所述支撑框架内。
15.本实用新型的另一方面提供一种自动化分析设备，其包括本文所述的任何一种混匀装置，或包括本文所述的任何一种混匀磁吸机构。
16.在本实用新型中，偏心轮被驱动后，其带动y向混匀基座沿y向往复运动，同时通过y向滑块和y向滑槽的配合关系，偏心轮在x向的运动被传导至x向混匀基座，从而带动x向混匀基座沿x向往复运动。因此，x向和y向混匀基座在相互平行的平面内均匀摆动，使得样品孔板产生均匀振动，孔板内的样品因而被有效混匀。而且，由于偏心轮的x和y向的运动被分配至z向上不同的平行平面内的x向和y向运动，因而基座不会出现较大幅度的晃动，更为平稳。此外，磁吸装置可被包括在支撑框架内，从而使得整个混匀磁吸机构的结构更为紧凑，并且由于避免了在更大范围内的移动而提高了磁吸操作的效率。
附图说明
17.本实用新型将参考附图进行更详细的描述。需要注意的是，图示的方案仅作为本实用新型实施方式的代表性示例，并且为更清楚地阐释示例性实施方式的细节，附图中的元件并非按实际尺寸等比例绘制，实际元件的数量可以变化，实际元件的相对位置关系与图示基本保持一致，并且某些元件并未示出。在存在多个实施例的情况下，当在之前实施例中已描述的一个或多个特征也可以适用于另一个实施例时，为简要起见，在后的一个或多个实施例不再赘述这些可重复适用的特征，该在后的一个或多个实施例应被理解为已描述了这些可重复适用的特征，除非另有说明。本领域技术人员在阅读本实用新型后将意识到，在一个图中显示的一个或多个特征可以与在另一个图中的一个或多个特征组合，以构建出一个或多个未在附图中具体示出的替代性实施方式，这些替代性实施方式也构成本实用新型的一部分。
18.图1 显示根据本实用新型的一个实施方式的混匀磁吸机构的立体结构示意图。
19.图2是图1所示的混匀磁吸机构的另一视角的立体结构图。
20.图3是图1所示的混匀磁吸机构的俯视图。
21.图4是用于本实用新型的混匀装置的一个示例性实施方式的偏心轮的立体结构
图。
22.图5示意性显示图4所示的偏心轮与混匀基座的连接方式。
具体实施方式
23.以下结合附图详细描述本实用新型的示例性实施方式。需要理解的是，本实用新型的范围不限于所公开的实施方式，本领域技术人员在阅读本实用新型公开的内容后，基于本实用新型的启示，可对这些示例性实施方式进行修改和变化，而无需付出创造性劳动，这些修改与变化意在被包含在所附权利要求书概括的范围内。
24.本实用新型中提及的x向、y向和z向分别对应附图中所示的xyz坐标系中的x、y和z方向。术语x向、y向和z向在本文中仅在其相对意义上使用，并且仅为表述方便使用，即，被描述为x向的元件也可以被描述为y向或z向，相应地，被描述为y向和z向的元件被描述为x向，依此类推。而且，可以使用其他指代性术语（例如第一方向、第二方向、
…
等）来替代。
25.图1 示意性显示根据本实用新型的一个实施方式的混匀磁吸机构10，其包括混匀装置和磁吸装置。在该实施方式中，混匀装置包括偏心轮30，如图4所示，其包括轮体26和偏心轴16。偏心轮30的偏心距可根据需要（例如所需的振幅）设定，例如可以为2至4 mm。优选地，偏心距可为2 mm、2.5 mm、3 mm、3.5 mm或4 mm，更优选地为2.5 mm。
26.混匀装置还包括驱动装置（例如电机）17，其驱动轴（未示出）连接至偏心轮30的偏心轴16。如图4所示，偏心轴16上可设置有多个孔31，通过多个（例如4个或者8个）顶丝固定至电机17的驱动轴上，从而驱动偏心轴16转动，带动轮体26在x和y向的平面内旋转。
27.混匀装置包括y向混匀基座13，其与偏心轮30的轮体26连接。如图5所示，轮体26以柔性连接的方式连接至基座13，例如通过滚珠轴承24（如深沟球轴承24）连接至基座13。在该实施方式中，偏心轮30设置在基座13的端部。在其他实施方式中，偏心轮30可设置在基座13的其他位置，例如侧边。
28.在y向混匀基座13上可拆卸地设置有样品孔板11，例如96深孔板，其可通过孔板固定块22被维持在y向混匀基座13上，以在混匀和磁吸操作过程中保持稳定。
29.y向混匀基座13设置有y向滑块32（图2），位于y向混匀基座13的与样品孔板11相对的一侧。滑块32的数量为至少一个，但优选成对出现，以实现更均匀的作用力分布和整体稳定性。在该实施方式中，滑块32a和32b大体上平均地分布在基座13的x向的两端。
30.混匀装置还包括x向混匀基座14，其相对于y向混匀基座13位于不同的z向高度。具体地，在该实施方式中，x向混匀基座14设置在y向混匀基座13的远离样品孔板11的一侧。x向混匀基座14设置有y向滑槽18（18a和18b），y向滑块32与y向滑槽18滑动连接，因而在偏心轮30的带动下，y向混匀基座13能沿y向滑槽18在y向移动。
31.x向混匀基座14还设置有x向滑块19，位于x向混匀基座14的与样品孔板11相对的一侧。滑块19的数量为至少一个，但优选成对出现，以实现更均匀的作用力分布和整体稳定性。在该实施方式中，滑块19a至19d大体上平均地分布在基座14的四个角落处。替代性地，滑块19可以为两个，均匀分布在基座14在y方向的两个侧边处。
32.混匀装置还包括支撑框架20，其包括x向滑槽33（如图3所示）， x向滑块19与x向滑槽33滑动连接，因而x向混匀基座14能沿x向滑槽33在x向移动。在该实施方式中，x向滑槽33显示为4个，分别为滑槽33a至33d，分别与滑块19a至19d对应。
33.在该实施方式中，偏心轮30不与x向混匀基座14直接连接，而只与y向混匀基座13直接连接。因此，偏心轮30被驱动后，其带动y向混匀基座13沿y向往复运动，同时偏心轮30在x向的运动通过y向滑块32和y向滑槽18的配合关系而被传导至x向混匀基座14，从而带动x向混匀基座14沿x向往复运动。因此，x向和y向混匀基座的运动受制于偏心轮30的驱动而在相互平行的平面内均匀摆动，从而使得样品孔板产生均匀振动，孔板内的样品因而被有效混匀。而且，由于偏心轮的x和y向的运动被分配至z向上不同的平行平面内的x向和y向运动，因而基座不会出现较大幅度的晃动，更为平稳。
34.混匀装置还可包括归零传感器15，用于感测y向混匀基座13和/或所述x向混匀基座14的位置，以发送信号控制驱动装置17的开关，从而在混匀完成后使得y向混匀基座13和/或所述x向混匀基座14精确地停留在期望的预定位置。进一步地，在该实施方式中，支撑框架20、驱动装置17等可设置在底板21上，以使机身更稳固。
35.虽然上述混匀装置是作为混匀磁吸机构的一部分描述的，但本领域技术人员可以预见，该混匀装置可作为一个独立装置而适用于各种需要样品混匀操作的自动分析设备中。
36.此外，虽然上述混匀装置是按照图示的xyz坐标系描述的，但本领域技术人员可以预见，上述y向混匀基座13也可以被更改为x向混匀基座13，因而具有x向滑块32。相应地，x向混匀基座14可被更改为y向混匀基座14，因而具有y向滑块19和x向滑槽18。这些结构变化未脱离本发明的本质，不会对本发明的效果造成实质性的影响，因此意在被包括在权利要求的范围内。
37.本实用新型的上述混匀磁吸机构实施方式还包括磁吸装置。磁吸装置包括磁吸块23（例如钕铁硼磁铁）和磁吸驱动器12（例如丝杆电机）。在混匀操作完成后，磁吸驱动器12驱动磁吸块23朝着所述样品孔板11方向运动至预定位置以进行磁吸操作。当需要撤销磁吸操作时，磁吸驱动器12驱动磁吸块23朝着远离样品孔板11的方向运动至原始位置。
38.在该实施方式中，磁吸装置可被包括在支撑框架20内，例如在x向混匀基座14的下方，从而使得整个混匀磁吸机构的结构更为紧凑，并且由于避免了在更大范围内的移动而提高了磁吸操作的效率。
39.本实用新型在另一方面提供一种自动化分析设备，其包括如本文所述的任何一种混匀装置，或包括如本文所述的任何一种混匀磁吸机构。所述自动化分析设备例如是自动化免疫分析设备，用于实现目标分子或细胞的检测或分析。在具体的实施例中，所述自动化分析设备例如是单分子或单细胞微流控分析设备。
40.以上所述皆为本实用新型实施方式的代表性示例，且仅为说明性目的提供。本实用新型预期在一个实施方式中使用的一个或多个技术特征，在不违背实施方式的目的的情况下，可以添加至另一个实施方式中，以形成改进或替代的实施方式。同理，在一个实施方式中使用的一个或多个技术特征，在不违背实施方式的目的的情况下可以被省略或替代，以形成替代的或简化的实施方式。此外，在一个实施方式中使用的一个或多个技术特征，在不违背实施方式的目的的情况下，可与另一个实施方式中的一个或多个技术特征组合，以形成改进的或替代的实施方式。本实用新型意在包括所有以上改进的、替代的、简化的技术方案。

技术特征：

1.一种混匀装置，其特征在于，包括：偏心轮，包括轮体和偏心轴；驱动装置，所述驱动装置的驱动轴连接至所述偏心轮的偏心轴；y向混匀基座，其设置有y向滑块，并且与所述偏心轮的轮体连接；x向混匀基座，其设置有y向滑槽，所述y向滑块与所述y向滑槽滑动连接，因而所述y向混匀基座能沿所述y向滑槽在y向移动，并且所述x向混匀基座设置有x向滑块；支撑框架，其包括x向滑槽，所述x向滑块与所述x向滑槽滑动连接，因而所述x向混匀基座能沿所述x向滑槽在x向移动；以及样品孔板，其可拆卸地设置在y向混匀基座上；并且其中，所述y向混匀基座和所述x向混匀基座位于不同的z向高度。2.根据权利要求1所述的混匀装置，其特征在于，所述偏心轮不与所述x向混匀基座直接连接。3.根据权利要求1或2任一项所述的混匀装置，其特征在于，所述y向滑块设置在所述y向混匀基座的与所述样品孔板相对的一侧。4.根据权利要求1或2任一项所述的混匀装置，其特征在于，所述x向滑块设置在所述x向混匀基座的与所述样品孔板相对的一侧。5.根据权利要求1所述的混匀装置，其特征在于，所述偏心轮的轮体通过滚动轴承连接至所述y向混匀基座。6.根据权利要求1所述的混匀装置，其特征在于，所述混匀装置还包括归零传感器，用于感测所述y向混匀基座和/或所述x向混匀基座的位置，以发送信号控制所述驱动装置的开关。7.一种混匀磁吸机构，其特征在于，包括：权利要求1至6任一项所述的混匀装置，以及磁吸装置，其包括磁吸块和磁吸驱动器，所述磁吸驱动器驱动磁吸块朝着所述样品孔板方向运动至预定位置以进行磁吸操作。8.根据权利要求7所述的混匀磁吸机构，其特征在于，所述磁吸装置设置在所述支撑框架内。9.一种自动化分析设备，其特征在于，其包括权利要求1至6任一项所述的混匀装置，或包括权利要求7或8所述的混匀磁吸机构。

技术总结

本实用新型提供一种混匀装置，其包括：偏心轮；驱动装置；Y向混匀基座，其与偏心轮的轮体连接；Y向混匀基座能沿Y向滑槽在Y向移动；X向混匀基座，能沿X向滑槽在X向移动；支撑框架；以及样品孔板，其中Y向混匀基座和X向混匀基座位于不同的Z向高度。本实用新型还提供一种混匀磁吸机构，其包括该混匀装置和磁吸装置，其中磁吸装置设置在所述支撑框架内。本实用新型还提供包含该混匀装置或混匀磁吸机构的自动化分析设备。所述X向和Y向混匀基座在相互平行的平面内均匀摆动，从而使得样品孔板产生均匀振动，孔板内的样品因而被有效混匀。此外，磁吸装置被包括在支撑框架内使得整个混匀磁吸机构的结构更为紧凑。构的结构更为紧凑。构的结构更为紧凑。