1.发明的目的和基本思路

开盖机等医疗器材是核酸检测、 抽血化验和尿检等使用的离心管或试管的主要开盖器材， 随着科学技术的迅速发展， 给医疗上带来了较广阔的应用领域和市场， 但同时也提出了更高的要求。 从未来看，开盖机是新型医疗器械的重要发展方向， 一体化自动智能开盖机、 便携式开盖机的生产企业将在市场有所作为。

主要适用于医疗方面， 与试管相关的检测都可以使用， 如血液的检测， 尿液的检测， 或是我们日下最常见的核酸的检测都可以使用该设备来减轻人工取样的繁琐步骤， 同时能够大幅度提高液体检验的效率， 减少了医护人员的工作任务。

我们生产的这类产品是针对试管检测一类的一项半自动化技术，主要是通过人为干预将试管放在仪器握爪下面， 采用红外感应器实时判断采样管位置的同时发出开关盖的信号， 自动识别后将试管管盖夹紧并完成开关盖的动作。

         在设备上还运用了许多的机械和电路结构的设计， 如我们采用的新型的旋转机构， 使拧盖组件能够进行横向伸长切换， 以此来满足实际工作中不同规格试管的开盖。 并且我们还通过对电机的研究和开发来控制完成对旋转机构和拧盖机构的正向驱动， 当移动至试管盖上并且与试管盖接触， 通过缓冲弹簧使导套压向试管盖时有所缓冲， 防止形成硬性碰撞， 或压力过大直接压坏试管盖或者试管， 拧盖旋转头移动至试管盖上， 并且伸入试管盖的凹槽中， 拧盖旋转电机工作带动主动轮转动， 通过皮带传动带动传动带轮转动， 传动带轮轴以及拧盖旋转头也随着转动， 带动试管盖逆时针旋转， 同时伴随着升降机构的升降电机反向驱动， 带动拧盖机构向上运动，因此，拧盖旋转头以及试管盖呈螺旋式上升， 从而实现快速对试管的开盖动作。

同时在显示屏上我们还设计了有人机界面功能， 可以方便人工通过触屏传达信号的同时来修改运行参数， 如夹爪的收紧和松开动作的程度参数。

设备采用典型的顺序控制系统,动作周期由可编程序控制器单片机进行。 单片机具有可靠、 抗扰能力强、 编程简单等优点， 已成为替代传统继电接触器控制线路的升级换代产品。

2.创新点：
（1） 采用舵机控制连杆夹爪的创新机械设计，可针对不同管径进行夹紧操作，成本只是成品电动夹爪的10%，功能和性能相同的基础上， 大大降低了开盖机的价格。
（2） 对旋转步进电机的驱动电流进行实时监测，驱动电流变大说明管盖拧紧阻力变大，预判管盖即将拧好进行降速，防止出现拧死的情况，避免试剂管拧坏的情况。
（3） 采用对射传感器和码盘来监测开关盖的实时转速，PID算法控制在不同状态时开关盖的速度一致，最大化提高开盖的效率，开/关盖分别可在1.5秒内完成。

（4） 采用短距离反射式光电传感器来检测试剂管是否到位， 配合整机的人体工程学设计， 让操作人员以最小的动作幅度完成开盖、取样、 关盖的动作流程。

3.技术指标

本产品的主要设计指标如下：

（1）开/关盖分别可在1.5秒内完成。

（2）设计合理、定位准确，操作简单，能同时适用于10ml-30ml试管的自动开盖。

         （3）适用塑料和玻璃两种材质的试管及塑料盖和橡胶盖。

因开盖机在使用中作为工具为企业生产提供方便，市场上已出现类似的产品。但现有产品存在着体积大占用生物柜空间、适配管径单一或需要更换卡爪、价格昂贵客户吸引力不够等因素。

（1）本项目产品同样使用感应触发自动智能完成开关盖操作，无需按钮或脚踏开关，减少医护人员工作量。

（2）可适配市面上直径10-30mm的螺口病毒保存管（可以根据客户要求定制夹具）。适配螺口范围大，并可根据需要调整10混1，20混1管子大小，并自动计数，可定制，市场广阔。
         （3）自动化程序高，彩色触屏显示，方便医护人员操作。带计数功能，记录样品管加入数量。