牛小寶　楊波　張亞華　周香凝

摘要：隨著現(xiàn)代人們醫(yī)療水平的提高，醫(yī)院每天都要面對(duì)大量的待化驗(yàn)試管的貼標(biāo)簽處理，這就為真空采血管智能貼標(biāo)系統(tǒng)提供了發(fā)展空間。結(jié)合國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展理念，以科學(xué)技術(shù)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，利用單片機(jī)的相關(guān)原理，智能貼標(biāo)機(jī)配合LIS系統(tǒng)，從醫(yī)院LIS系統(tǒng)獲得的患者相關(guān)信息及檢驗(yàn)項(xiàng)目由上位機(jī)提取需要打印出來(lái)的信息并生成條碼，再將條碼打印到試管上，從而節(jié)省足夠的人力物力又大大地提高了貼標(biāo)的準(zhǔn)確率和效率。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；激光防動(dòng)；自動(dòng)；創(chuàng)新；機(jī)械傳動(dòng)

中圖分類號(hào)：TP393.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2017）10-0168-03

目前，通過全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，醫(yī)院的患者信息收集及信息提取工作已經(jīng)十分成熟，患者病例信息的收集調(diào)用問題得到解決，但是，病人進(jìn)行體檢需抽血化驗(yàn)，必定用到試管，隨之而來(lái)的問題就是醫(yī)院每天都要對(duì)大量待化驗(yàn)試管進(jìn)行貼標(biāo)簽處理，以便記錄患者病例信息。目前，這一工作量巨大的任務(wù)，在國(guó)內(nèi)基本上都是由人工完成。針對(duì)這些問題，通過優(yōu)化現(xiàn)有的打印機(jī)，我們研究了一種可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)貼標(biāo)的試管貼標(biāo)機(jī)。此款貼標(biāo)機(jī)采用激光放松裝置，確保標(biāo)簽位置更加準(zhǔn)確。貼標(biāo)機(jī)的下位機(jī)系統(tǒng)還可以與醫(yī)院LIS系統(tǒng)直接通信，將從醫(yī)院LIS系統(tǒng)獲得的患者相關(guān)信息及檢驗(yàn)項(xiàng)目由上位機(jī)提取需要打印出來(lái)信息并生成條碼，再將條碼打印到試管上，避免病人信息出現(xiàn)錯(cuò)誤。另外，它還增添了分類料倉(cāng)，可以為輸入的血液信息選擇血液品種。

1.設(shè)計(jì)真空采血智能貼標(biāo)系統(tǒng)的必要性

1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)

國(guó)內(nèi)外貼標(biāo)機(jī)，其工作原理均大同小異，都是以標(biāo)簽剝離轉(zhuǎn)移加滾壓貼之而成，但其在控制與制造上卻不盡相同。國(guó)外自動(dòng)化貼標(biāo)機(jī)在早期就開始發(fā)展，并逐漸提高和完善，到目前為止，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了一批商品化的智能貼標(biāo)機(jī)，技術(shù)成熟，可以滿足不同領(lǐng)域的需求，特別在食品、藥品、日化等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)的智能貼標(biāo)機(jī)較國(guó)外起步雖晚，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和行業(yè)的發(fā)展，技術(shù)不斷在進(jìn)步，自動(dòng)化高速貼標(biāo)機(jī)迅速發(fā)展。盡管我國(guó)生產(chǎn)貼標(biāo)機(jī)的種類正在逐步增加，占據(jù)廣大市場(chǎng)的格局，但面對(duì)著龐大的醫(yī)藥市場(chǎng)，基于醫(yī)藥行業(yè)的全自動(dòng)試管貼標(biāo)機(jī)系統(tǒng)這一項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)尚屬空白，因此自動(dòng)試管貼標(biāo)機(jī)具有廣闊的發(fā)展前景。我國(guó)仍然要積極向國(guó)外先進(jìn)貼標(biāo)機(jī)企業(yè)學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，在其基礎(chǔ)上研發(fā)出屬于我們的貼標(biāo)設(shè)備。

1.2當(dāng)今采血管貼標(biāo)面臨的問題

現(xiàn)代醫(yī)療機(jī)構(gòu)每天就診人數(shù)龐大，尤其在采血處，每天會(huì)有不間斷的患者，并且試管的編號(hào)和登記入庫(kù)完全由人工操作，不免會(huì)出現(xiàn)信息出錯(cuò)、標(biāo)簽無(wú)法識(shí)別等問題。而且這種方法效率低下，貼附歪斜、起泡和褶皺，還可能出現(xiàn)貼標(biāo)不規(guī)范導(dǎo)致讀取困難的問題。在采集血液的試管和患者身份的對(duì)應(yīng)問題上如果出現(xiàn)差錯(cuò)將會(huì)造成極大損失。對(duì)于市場(chǎng)上一些現(xiàn)有的貼標(biāo)機(jī)，仍然存在體積龐大、操作不便等問題。

1.3真空采血智能貼標(biāo)系統(tǒng)的發(fā)展價(jià)值

自動(dòng)試管貼標(biāo)機(jī)具有小巧穩(wěn)定的特點(diǎn)，代替人工，準(zhǔn)確無(wú)誤地完成巨大的工作量，在市場(chǎng)中占據(jù)著比較有優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)地位，相比于同類產(chǎn)品，本設(shè)計(jì)在外形上更加小巧美觀，實(shí)用性較強(qiáng)，而且該試管貼標(biāo)機(jī)能夠在試管的指定位置粘貼標(biāo)簽，從而提高貼標(biāo)簽的準(zhǔn)確度和效率，進(jìn)而解決人工貼標(biāo)簽造成的標(biāo)簽位置不準(zhǔn)確，讀標(biāo)簽困難等問題。當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的兩大支柱是科學(xué)與技術(shù)，社會(huì)的高速發(fā)展離不開一些新型技術(shù)的研發(fā)，在某些方面我們需要尋求高效準(zhǔn)確的自動(dòng)控制的機(jī)器代替有些落后的人工，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，順應(yīng)發(fā)展要求?；氐阶詣?dòng)貼標(biāo)簽機(jī)上，它可以說(shuō)是完全映證這一理論，利用科學(xué)技術(shù)研發(fā)自動(dòng)控制機(jī)器，彌補(bǔ)了人工上的不足。

2.真空采血智能貼標(biāo)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

真空采血智能貼標(biāo)機(jī)通過掃描條形碼與醫(yī)院的LIS系統(tǒng)相連接調(diào)取患者身份信息，在上位機(jī)和單片機(jī)的共同控制下，通過試管倉(cāng)、旋轉(zhuǎn)貼標(biāo)機(jī)構(gòu)和打印機(jī)組成的機(jī)械結(jié)構(gòu)的配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)貼標(biāo)?？傮w設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示：

2.2真空采血智能貼標(biāo)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)

2.2.1貼標(biāo)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)總體框圖

由于貼標(biāo)機(jī)的工作對(duì)象為試管，因此我們按照其結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種相匹配的自動(dòng)性試管貼標(biāo)機(jī)，其結(jié)構(gòu)組成見圖2。

試管貼標(biāo)機(jī)主要由壓輥機(jī)構(gòu)、主副輥機(jī)構(gòu)、左右對(duì)稱地安裝在底板后部中心位置的夾緊裝置4和固定在機(jī)架上的激光防松裝置20等組成。壓輥機(jī)構(gòu)主要由安裝在1號(hào)壓輥支撐板2和2號(hào)壓輥支撐板10上的壓輥支架7，通過軸承安裝在壓輥支架7上的壓輥9、握輥11，分別與1號(hào)壓輥支撐板2、2號(hào)壓輥支撐板10滑動(dòng)連接的1號(hào)滑槽板3、2號(hào)滑槽板8和固定在底板5上并與壓輥支架7末端接觸的行程開關(guān)1等組成。主副輥機(jī)構(gòu)主要由通過機(jī)架15安裝在底板5前部的主輥14、副輥13、主輥電動(dòng)機(jī)16、回轉(zhuǎn)軸電動(dòng)機(jī)17、通過軸承安裝在底板5下面的回轉(zhuǎn)軸18等組成。

2.2.2貼標(biāo)機(jī)夾緊裝置

貼標(biāo)機(jī)在貼標(biāo)過程中，由底板和凸臺(tái)定位，將打印機(jī)置于上面，用夾緊裝置夾緊。而試管將放在主副輥之間，由支撐釘定向，啟動(dòng)機(jī)器，電動(dòng)機(jī)將會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，使托附紙緊張起來(lái)，同時(shí)打印機(jī)將會(huì)打印相關(guān)信息，這樣需要的標(biāo)簽就可以與托附紙完全分開，并且在同一時(shí)刻，標(biāo)識(shí)信息也被打印上去。

如圖3，我們可以看到在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中，試管和主副輥、壓輥之間的運(yùn)動(dòng)原理見圖3，壓輥9在向下的作用里下會(huì)使得向輥支架觸發(fā)啟動(dòng)開關(guān)，致使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，然后帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)圖3的運(yùn)動(dòng)方向，試管12將會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以將脫離了托附紙的標(biāo)簽穩(wěn)固的粘貼再試管上，當(dāng)完成了貼標(biāo)過程，我們可以拉動(dòng)握輥，這樣行程開關(guān)會(huì)恢復(fù)到初始狀態(tài)，回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)將會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。以上就是貼標(biāo)機(jī)自動(dòng)貼標(biāo)試管的全過程。

2.2.3貼標(biāo)機(jī)激光持緊裝置

根據(jù)實(shí)際分析可知，托附紙?jiān)诨剞D(zhuǎn)軸的作用下旋轉(zhuǎn)，需要在一種緊張的狀態(tài)下進(jìn)行，否則其松動(dòng)會(huì)造成托附紙最后的美觀和質(zhì)量，因此，我們針對(duì)這個(gè)問題設(shè)計(jì)了激光持緊的裝置，如圖4所示。

血液信息來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)，例如，血型、血量、血液狀態(tài)。選擇好相應(yīng)的血液，將其水平放置在傳輸帶上，啟動(dòng)機(jī)器，機(jī)器會(huì)自動(dòng)完成入庫(kù)的操作，并且按照信息以批次的方式導(dǎo)出標(biāo)簽信息。如果核對(duì)過程失敗，那么貼標(biāo)機(jī)將會(huì)自動(dòng)挑選出不合格的血液將其輸出，然后再次進(jìn)行核對(duì)的操作，直至核對(duì)成功。緊接著，會(huì)通過控制管理系統(tǒng)來(lái)讀取應(yīng)該打印的標(biāo)簽信息，然后按照血液的流向自動(dòng)人庫(kù)。

3.創(chuàng)新與發(fā)展

相比于其他產(chǎn)品，我們的產(chǎn)品可以獨(dú)立打印標(biāo)簽并對(duì)血液信息進(jìn)行核對(duì)、批量血液入庫(kù)、還實(shí)現(xiàn)了對(duì)重復(fù)打印標(biāo)簽授權(quán)、血液貼簽全過程電子信息化管理，通過該產(chǎn)品可以完成血袋自動(dòng)貼簽明細(xì)、貼簽批次和血液種類匯總。自動(dòng)試管貼簽機(jī)內(nèi)部附有使用記錄表等電子設(shè)備，可以追溯到每袋血液貼簽操作人、血型和血量、血液去向、標(biāo)簽打印次數(shù)、授權(quán)者、重復(fù)貼簽原因、銷毀記錄等數(shù)據(jù)。同時(shí)，我們的產(chǎn)品具有自身獨(dú)特的技術(shù)，如激光放松裝置以及可添加式的多分類料倉(cāng)，相比于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)言占據(jù)著技術(shù)優(yōu)勢(shì)。市場(chǎng)上的自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)五花八門，但是大多針對(duì)食品、盒子、書本、塑膠殼等，并沒有在醫(yī)藥市場(chǎng)上廣泛運(yùn)用，藥品制造業(yè)是自動(dòng)貼標(biāo)的大用家。由于行業(yè)的特殊性，需要提高貼標(biāo)的速度，考慮到這些問題，我們加入了提供貼標(biāo)前燈檢及貼標(biāo)后自動(dòng)人瓶托的附加功能。本產(chǎn)品利用激光防松裝置，做到非接觸、無(wú)污染。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，通過長(zhǎng)時(shí)間不斷改善技術(shù)、降低成本，此款貼標(biāo)機(jī)適應(yīng)于各種企業(yè)，所以該款自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)在未來(lái)的市場(chǎng)上具有極大的發(fā)展空間。目前醫(yī)院的LIS系統(tǒng)與體檢系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被推廣，人們更加注重產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)的直接利益，我們的自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)在這方面將會(huì)擁有廣闊的市場(chǎng)。

4.真空采血智能貼標(biāo)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

4.1真空采血智能貼標(biāo)系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

針對(duì)在此過程中的效率提升需求，我們提出設(shè)計(jì)使用以激光感應(yīng)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)和壓力感應(yīng)為基礎(chǔ)的真空采血管智能貼標(biāo)系統(tǒng)。自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)通過掃描條形碼與醫(yī)院的LIS系統(tǒng)相連接調(diào)取患者身份信息，在上位機(jī)和單片機(jī)的共同控制下，通過試管倉(cāng)、旋轉(zhuǎn)貼標(biāo)機(jī)構(gòu)和打印機(jī)組成的機(jī)械結(jié)構(gòu)的配合可以獨(dú)立打印標(biāo)簽并對(duì)血液信息進(jìn)行核對(duì)、批量血液入庫(kù)、還實(shí)現(xiàn)了對(duì)重復(fù)打印標(biāo)簽授權(quán)、血液貼簽全過程電子信息化管理，通過該產(chǎn)品可以完成血袋自動(dòng)貼簽明細(xì)、貼簽批次和血液種類匯總。自動(dòng)試管貼簽機(jī)內(nèi)部附有使用記錄表等電子設(shè)備，可以追溯到每袋血液貼簽操作人、血型和血量、血液去向、標(biāo)簽打印次數(shù)、授權(quán)者、重復(fù)貼簽原因、銷毀記錄等數(shù)據(jù)。

此外，全自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)整機(jī)堅(jiān)實(shí)耐用，三角結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。機(jī)器貼標(biāo)的貼附效率高、位置準(zhǔn)確、質(zhì)量好、穩(wěn)定性高，可以大大減少錯(cuò)誤，節(jié)省時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制技術(shù)與醫(yī)療的進(jìn)一步結(jié)合，是現(xiàn)代醫(yī)療必不可少的組成部分。

同時(shí)，我們的產(chǎn)品具有自身獨(dú)特的技術(shù)，如激光放松裝置以及可添加式的多分類料倉(cāng)，相比于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)言占據(jù)著技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

4.2真空采血智能貼標(biāo)系統(tǒng)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)試管貼標(biāo)機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中的供給量較少，但是相比于醫(yī)療系統(tǒng)的快速發(fā)展，自動(dòng)試管貼標(biāo)機(jī)的需求量大幅度增加。當(dāng)前市場(chǎng)上，國(guó)內(nèi)對(duì)于該類產(chǎn)品的開發(fā)相對(duì)較少，因而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也比較少，迎合當(dāng)今信息一體化的發(fā)展趨勢(shì)，該類產(chǎn)品可以參與到當(dāng)今醫(yī)療LIS系統(tǒng)中去，促進(jìn)醫(yī)療系統(tǒng)的發(fā)展更加完善，既可單機(jī)使用，亦能夠滿足聯(lián)線使用，更容易獲得醫(yī)院部門的青睞。而且相比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，本產(chǎn)品還具有小巧靈敏，使用方便，信息更加準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。因此該產(chǎn)品具有廣闊的發(fā)展前景。

另一方面，市場(chǎng)上的自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)五花八門，但是大多針對(duì)食品、盒子、書本、塑膠殼等，并沒有在醫(yī)藥市場(chǎng)上廣泛運(yùn)用，藥品制造業(yè)是自動(dòng)貼標(biāo)的大用家，由于行業(yè)的特殊性，設(shè)備需要很高的運(yùn)行速度，考慮到這個(gè)問題，貼標(biāo)機(jī)提供了貼標(biāo)前燈檢及貼標(biāo)后自動(dòng)人瓶托的附加功能。本產(chǎn)品利用激光防松裝置，做到非接觸、無(wú)污染。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間不斷改善技術(shù)、降低成本、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)等等各方面，此款貼標(biāo)機(jī)價(jià)格適應(yīng)大中小企業(yè)的接受，以及在性能上滿足廣大企業(yè)的需求，以至自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)在未來(lái)的市場(chǎng)具有極大的空間。

5.總結(jié)

當(dāng)今時(shí)代是科技飛速發(fā)展的時(shí)代，人們面對(duì)越來(lái)越繁忙的生活，就需要更快節(jié)奏的生活運(yùn)作，這其中離不開科技的應(yīng)用，因此，學(xué)會(huì)將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與實(shí)際生活中聯(lián)系起來(lái)是非常有必要的，而此次的真空采血智能貼標(biāo)系統(tǒng)正是社會(huì)與科技的結(jié)合體現(xiàn)。而在日益飛速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，現(xiàn)代化水平不斷提高的醫(yī)院，電子化機(jī)械化水平也在不斷地要求中邁進(jìn)新的信息時(shí)代，便捷化高效率并且取代人的主觀因素影響，這種種的一切跡象都表明醫(yī)院的飛速高效方向的發(fā)展離不開此種產(chǎn)品，也更不能忽視其在信息化時(shí)代所發(fā)揮的作用。其誘人的前景不僅在醫(yī)學(xué)方面獲得的應(yīng)用，而且在其他領(lǐng)域也有著巨大的利用價(jià)值。如今各種高科技的發(fā)展，未來(lái)自動(dòng)化的應(yīng)用將不可估量。