真空采血管智能贴标系统

牛小宝　杨波　张亚华　周香凝

摘要：随着现代人们医疗水平的提高，医院每天都要面对大量的待化验试管的贴标签处理，这就为真空采血管智能贴标系统提供了发展空间。结合国家创新发展理念，以科学技术理论知识为基础，利用单片机的相关原理，智能贴标机配合LIS系统，从医院LIS系统获得的患者相关信息及检验项目由上位机提取需要打印出来的信息并生成条码，再将条码打印到试管上，从而节省足够的人力物力又大大地提高了贴标的准确率和效率。

关键词：单片机；激光防动；自动；创新；机械传动

中图分类号：TP393.1

文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2017）10-0168-03

目前，通过全国联网，医院的患者信息收集及信息提取工作已经十分成熟，患者病例信息的收集调用问题得到解决，但是，病人进行体检需抽血化验，必定用到试管，随之而来的问题就是医院每天都要对大量待化验试管进行贴标签处理，以便记录患者病例信息。目前，这一工作量巨大的任务，在国内基本上都是由人工完成。针对这些问题，通过优化现有的打印机，我们研究了一种可以实现自动贴标的试管贴标机。此款贴标机采用激光放松裝置，确保标签位置更加准确。贴标机的下位机系统还可以与医院LIS系统直接通信，将从医院LIS系统获得的患者相关信息及检验项目由上位机提取需要打印出来信息并生成条码，再将条码打印到试管上，避免病人信息出现错误。另外，它还增添了分类料仓，可以为输入的血液信息选择血液品种。

1.设计真空采血智能贴标系统的必要性

1.1国内外研究现状及发展动态

国内外贴标机，其工作原理均大同小异，都是以标签剥离转移加滚压贴之而成，但其在控制与制造上却不尽相同。国外自动化贴标机在早期就开始发展，并逐渐提高和完善，到目前为止，市场上已经出现了一批商品化的智能贴标机，技术成熟，可以满足不同领域的需求，特别在食品、药品、日化等行业都有广泛的应用。国内的智能贴标机较国外起步虽晚，但随着我国经济和行业的发展，技术不断在进步，自动化高速贴标机迅速发展。尽管我国生产贴标机的种类正在逐步增加，占据广大市场的格局，但面对着庞大的医药市场，基于医药行业的全自动试管贴标机系统这一项目在国内尚属空白，因此自动试管贴标机具有广阔的发展前景。我国仍然要积极向国外先进贴标机企业学习先进技术，在其基础上研发出属于我们的贴标设备。

1.2当今采血管贴标面临的问题

现代医疗机构每天就诊人数庞大，尤其在采血处，每天会有不间断的患者，并且试管的编号和登记入库完全由人工操作，不免会出现信息出错、标签无法识别等问题。而且这种方法效率低下，贴附歪斜、起泡和褶皱，还可能出现贴标不规范导致读取困难的问题。在采集血液的试管和患者身份的对应问题上如果出现差错将会造成极大损失。对于市场上一些现有的贴标机，仍然存在体积庞大、操作不便等问题。

1.3真空采血智能贴标系统的发展价值

自动试管贴标机具有小巧稳定的特点，代替人工，准确无误地完成巨大的工作量，在市场中占据着比较有优势的竞争地位，相比于同类产品，本设计在外形上更加小巧美观，实用性较强，而且该试管贴标机能够在试管的指定位置粘贴标签，从而提高贴标签的准确度和效率，进而解决人工贴标签造成的标签位置不准确，读标签困难等问题。当代社会发展的两大支柱是科学与技术，社会的高速发展离不开一些新型技术的研发，在某些方面我们需要寻求高效准确的自动控制的机器代替有些落后的人工，实现自动化，顺应发展要求。回到自动贴标签机上，它可以说是完全映证这一理论，利用科学技术研发自动控制机器，弥补了人工上的不足。

2.真空采血智能贴标系统总体设计

2.1总体设计系统结构框图

真空采血智能贴标机通过扫描条形码与医院的LIS系统相连接调取患者身份信息，在上位机和单片机的共同控制下，通过试管仓、旋转贴标机构和打印机组成的机械结构的配合实现自动贴标。总体设计结构框图如图1所示：

2.2真空采血智能贴标机的机械结构

2.2.1贴标机机械结构总体框图

由于贴标机的工作对象为试管，因此我们按照其结构，设计了一种相匹配的自动性试管贴标机，其结构组成见图2。

试管贴标机主要由压辊机构、主副辊机构、左右对称地安装在底板后部中心位置的夹紧装置4和固定在机架上的激光防松装置20等组成。压辊机构主要由安装在1号压辊支撑板2和2号压辊支撑板10上的压辊支架7，通过轴承安装在压辊支架7上的压辊9、握辊11，分别与1号压辊支撑板2、2号压辊支撑板10滑动连接的1号滑槽板3、2号滑槽板8和固定在底板5上并与压辊支架7末端接触的行程开关1等组成。主副辊机构主要由通过机架15安装在底板5前部的主辊14、副辊13、主辊电动机16、回转轴电动机17、通过轴承安装在底板5下面的回转轴18等组成。

2.2.2贴标机夹紧装置

贴标机在贴标过程中，由底板和凸台定位，将打印机置于上面，用夹紧装置夹紧。而试管将放在主副辊之间，由支撑钉定向，启动机器，电动机将会转动，带动回转轴的转动，使托附纸紧张起来，同时打印机将会打印相关信息，这样需要的标签就可以与托附纸完全分开，并且在同一时刻，标识信息也被打印上去。

如图3，我们可以看到在机器运转中，试管和主副辊、压辊之间的运动原理见图3，压辊9在向下的作用里下会使得向辊支架触发启动开关，致使电动机启动，然后带动回转轴的转动，根据图3的运动方向，试管12将会顺时针转动，这样就可以将脱离了托附纸的标签稳固的粘贴再试管上，当完成了贴标过程，我们可以拉动握辊，这样行程开关会恢复到初始状态，回转电动机将会停止转动。以上就是贴标机自动贴标试管的全过程。

2.2.3贴标机激光持紧装置

根据实际分析可知，托附纸在回转轴的作用下旋转，需要在一种紧张的状态下进行，否则其松动会造成托附纸最后的美观和质量，因此，我们针对这个问题设计了激光持紧的装置，如图4所示。

血液信息来选择对应的标识，例如，血型、血量、血液状态。选择好相应的血液，将其水平放置在传输带上，启动机器，机器会自动完成入库的操作，并且按照信息以批次的方式导出标签信息。如果核对过程失败，那么贴标机将会自动挑选出不合格的血液将其输出，然后再次进行核对的操作，直至核对成功。紧接着，会通过控制管理系统来读取应该打印的标签信息，然后按照血液的流向自动人库。

3.创新与发展

相比于其他产品，我们的产品可以独立打印标签并对血液信息进行核对、批量血液入库、还实现了对重复打印标签授权、血液贴签全过程电子信息化管理，通过该产品可以完成血袋自动贴签明细、贴签批次和血液种类汇总。自动试管贴签机内部附有使用记录表等电子设备，可以追溯到每袋血液贴签操作人、血型和血量、血液去向、标签打印次数、授权者、重复贴签原因、销毁记录等数据。同时，我们的产品具有自身独特的技术，如激光放松装置以及可添加式的多分类料仓，相比于竞争对手来言占据着技术优势。市场上的自动贴标机五花八门，但是大多针对食品、盒子、书本、塑胶壳等，并没有在医药市场上广泛运用，药品制造业是自动贴标的大用家。由于行业的特殊性，需要提高贴标的速度，考虑到这些问题，我们加入了提供贴标前灯检及贴标后自动人瓶托的附加功能。本产品利用激光防松装置，做到非接触、无污染。从经济角度来说，通过长时间不断改善技术、降低成本，此款贴标机适应于各种企业，所以该款自动贴标机在未来的市场上具有极大的发展空间。目前医院的LIS系统与体检系统的联网技术被推广，人们更加注重产品设计带来的直接利益，我们的自动贴标机在这方面将会拥有广阔的市场。

4.真空采血智能贴标系统的优势

4.1真空采血智能贴标系统的技术优势

针对在此过程中的效率提升需求，我们提出设计使用以激光感应技术、单片机技术、机械传动和压力感应为基础的真空采血管智能贴标系统。自动贴标机通过扫描条形码与医院的LIS系统相连接调取患者身份信息，在上位机和单片机的共同控制下，通过试管仓、旋转贴标机构和打印机组成的机械结构的配合可以独立打印标签并对血液信息进行核对、批量血液入库、还实现了对重复打印标签授权、血液贴签全过程电子信息化管理，通过该产品可以完成血袋自动贴签明细、贴签批次和血液种类汇总。自动试管贴签机内部附有使用记录表等电子设备，可以追溯到每袋血液贴签操作人、血型和血量、血液去向、标签打印次数、授权者、重复贴签原因、销毁记录等数据。

此外，全自动贴标机整机坚实耐用，三角结构稳定。机器贴标的贴附效率高、位置准确、质量好、稳定性高，可以大大减少错误，节省时间，实现了自动控制技術与医疗的进一步结合，是现代医疗必不可少的组成部分。

同时，我们的产品具有自身独特的技术，如激光放松装置以及可添加式的多分类料仓，相比于竞争对手来言占据着技术优势。

4.2真空采血智能贴标系统的市场优势

自动试管贴标机在国内市场中的供给量较少，但是相比于医疗系统的快速发展，自动试管贴标机的需求量大幅度增加。当前市场上，国内对于该类产品的开发相对较少，因而竞争对手也比较少，迎合当今信息一体化的发展趋势，该类产品可以参与到当今医疗LIS系统中去，促进医疗系统的发展更加完善，既可单机使用，亦能够满足联线使用，更容易获得医院部门的青睐。而且相比竞争对手，本产品还具有小巧灵敏，使用方便，信息更加准确的优点。因此该产品具有广阔的发展前景。

另一方面，市场上的自动贴标机五花八门，但是大多针对食品、盒子、书本、塑胶壳等，并没有在医药市场上广泛运用，药品制造业是自动贴标的大用家，由于行业的特殊性，设备需要很高的运行速度，考虑到这个问题，贴标机提供了贴标前灯检及贴标后自动人瓶托的附加功能。本产品利用激光防松装置，做到非接触、无污染。从经济角度来说，经过长时间不断改善技术、降低成本、市场竞争等等各方面，此款贴标机价格适应大中小企业的接受，以及在性能上满足广大企业的需求，以至自动贴标机在未来的市场具有极大的空间。

5.总结

当今时代是科技飞速发展的时代，人们面对越来越繁忙的生活，就需要更快节奏的生活运作，这其中离不开科技的应用，因此，学会将先进的科学技术与实际生活中联系起来是非常有必要的，而此次的真空采血智能贴标系统正是社会与科技的结合体现。而在日益飞速发展的当今社会，现代化水平不断提高的医院，电子化机械化水平也在不断地要求中迈进新的信息时代，便捷化高效率并且取代人的主观因素影响，这种种的一切迹象都表明医院的飞速高效方向的发展离不开此种产品，也更不能忽视其在信息化时代所发挥的作用。其诱人的前景不仅在医学方面获得的应用，而且在其他领域也有着巨大的利用价值。如今各种高科技的发展，未来自动化的应用将不可估量。