Sample rack manipulation device, liquid sample analysis system, and operation method

Abstract

The present application relates to a sample rack manipulation device, a liquid sample analysis system and an operation method. The sample rack manipulation device includes: a sample rack storage area, which is configured to arrange a plurality of sample racks side by side therein, and each of the plurality of sample racks is configured to carry one or more sample containers containing samples; a sampling area, wherein the sample in the sample container on the sample rack is sampled in the sampling area; an entry lane and an exit lane for the sample rack to enter and exit the sampling area respectively; and a shuttle mechanism, which is configured to transport the sample rack from the sample rack storage area to the entry lane, and is configured to transport the sample rack back to the sample rack storage area through the exit lane. Since the sample rack manipulation device has the entry lane and the exit lane that are independent of each other, the entry of the subsequent sample rack and the exit of the previous sample rack do not interfere with each other, such that the two processes can be performed at the same time, thereby greatly increasing the throughput of the sample rack manipulation device.

Description

SAMPLE RACK MANIPULATION DEVICE, LIQUID SAMPLE ANALYSIS SYSTEM, AND OPERATION METHODCROSS-REFERECE TO RELATED PATENT APPLICATION

[0001] The present application claims the benefit of and priority to CN Application No. 202411128753.0 filed on August 16, 2024, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.FIELD

[0002] The present application relates to the field of medical technology, and in particular to a sample rack manipulation device, a liquid sample analysis system and an operation method.BACKGROUND

[0003] The content in this section merely provides background information related to the present application, which may not constitute conventional technology.

[0004] Various analysis and testing instruments (also called automatic analyzers or sample analysis systems) for detecting samples (such as blood) in sample containers are widely used in the medical field, particularly in clinical medicine and laboratory medicine. Due to a large quantity of samples to be processed, current analysis and testing instruments include a sample rack manipulation device, which can automatically load, transport and unload the sample rack carrying the sample container, so as to replace manual operations by automatically transporting the sample container to the sampling area of the testing instrument for sampling and testing in accordance with predetermined rules, thereby improving operational efficiency.

[0005] In the conventional technology, the sample rack manipulation device typically includes a single transport lane with two functions for the sample rack to enter and exit the sampling area. The sample rack enters the sampling area through the transport lane, and after sampling is completed, the sample rack can only be transported out of the sampling area through the transport lane again. However, after the sampling of a first sample rack is completed, if a second sample rack needs to be transported to the sampling area, since the single transport lane is occupied by the sampled first sample rack, the second sample rack can be transported to the sampling area only after the first sample rack has completely exited the sampling area through the transport lane. Due to the structure of this device, the efficiency of transporting the sample racks is relatively low, resulting in a low throughput of the sample rack manipulation device, and making it difficult to meet practical requirements.

[0006] Therefore, it is necessary to provide a sample rack manipulation device with a higher throughput.SUMMARY

[0007] In view of the above technical issues of the sample rack manipulation device in the conventional technology, an object of the present application is to provide a sample rack manipulation device with a higher throughput. During the process of transporting the plurality of sample racks by means of the sample rack manipulation device, the subsequent sample rack can be transported to the sampling area without waiting for the previous sample rack to completely exit the sampling area.

[0008] Another object of the present application is to provide a sample rack manipulation device for continuously transporting the plurality of sample racks to the sampling area with a higher transport efficiency.

[0009] Another object of the present application is to provide a sample rack manipulation device with compact structure and small overall volume.

[0010] Still another object of the present application is to provide an operation method for the sample rack manipulation device according to the embodiments of the present application, aiming to improve the efficiency of transporting the sample racks.

[0011] According to a first aspect of the present application, a sample rack manipulation device is provided. The sample rack manipulation device includes: a sample rack storage area, which is configured to arrange a plurality of sample racks side by side therein, wherein each of the plurality of sample racks is configured to carry one or more sample containers containing samples; a sampling area, wherein the sample in the sample container on the sample rack is sampled in the sampling area; an entry lane and an exit lane, which are the lanes for the sample rack to enter and exit the sampling area respectively; and a shuttle mechanism, which is configured to transport the sample rack from the sample rack storage area to the entry lane for the sample rack to enter the sampling area through the entry lane, and is configured to transport the sample rack back to the sample rack storage area through the exit lane.

[0012] In some embodiments, the sample rack manipulation device further includes a sampling lane and a conveying mechanism disposed in the sampling area. The sampling lane has an entry end for the sample rack to enter, an exit end for the sample rack to exit, and an intermediate portion between the entry end and the exit end. The conveying mechanism is configured to convey the sample rack entering into the entry end from the entry lane along the sampling lane to a sampling position located in the intermediate portion for sampling, and the conveying mechanism is configured to convey the sampled sample rack along the sampling lane to an exit position located at the exit end and transfer the sample rack to the exit lane.

[0013] In some embodiments, the entry lane and the exit lane are parallel to the sampling lane, the entry lane is arranged adjacent to the entry end, and the exit lane is arranged adjacent to the exit end. Moreover, in a transverse direction perpendicular to the sampling lane, the entry lane and the exit lane are located between the sample rack storage area and the sampling lane; and the entry lane, the sampling lane and the exit lane jointly form a unidirectional transportation loop for the sample rack.

[0014] In some embodiments, the sample rack manipulation device is configured such that at least two of the sample racks are simultaneously located in the unidirectional transportation loop during operation.

[0015] In some embodiments, the sample rack storage area includes a loading / unloading area and a buffer area located on the same side of the sampling lane. In the transverse direction, the loading / unloading area is arranged in correspondence with the entry end, and the buffer area is arranged in correspondence with the exit end. Moreover, a transfer area for the passage of the shuttle mechanism is disposed between the loading / unloading area and the buffer area.

[0016] In some embodiments, the shuttle mechanism is further configured to transport the sample rack between the loading / unloading area and the buffer area.

[0017] In some embodiments, the shuttle mechanism is further configured to transport the sample rack from the buffer area to the entry lane for sampling, and the shuttle mechanism is configured to transport the sampled sample rack back to the buffer area through the exit lane.

[0018] In some embodiments, the conveying mechanism includes at least two longitudinal push-pull structures and one transverse push-pull structure disposed at the sampling lane along the sampling lane. The at least two longitudinal push-pull structures are configured to successively push or pull the sample rack along the sampling lane to and through the sampling position until eventually reaching the exit position. The transverse push-pull structure is arranged at the exit end of the sampling lane, and is configured to transfer the sample rack located at the exit position to the shuttle mechanism in the exit lane.

[0019] In some embodiments, the at least two longitudinal push-pull structures include a first longitudinal push-pull structure and a second longitudinal push-pull structure. The first longitudinal push-pull structure has a first initial position located at the entry end and a handover position located in the intermediate portion. The first longitudinal push-pull structure is configured to move between the first initial position and the handover position, thereby pushing or pulling the sample rack from the entry end to the sampling position, and the first longitudinal push-pull structure is configured to return to the first initial position along the sampling lane after moving to the handover position. The second longitudinal push-pull structure has a second initial position located at the handover position and a final position located at the exit position. The second longitudinal push-pull structure is configured to move from the second initial position to the final position, thereby pushing or pulling the sample rack from the sampling position to the exit position, and the second longitudinal push-pull structure is configured to return to the second initial position along the sampling lane after moving to the final position.

[0020] In some embodiments, each of the first longitudinal push-pull structure and the second longitudinal push-pull structure has a delivery member and a first shift lever connected to the delivery member. The delivery member is configured to move along the sampling lane, so that the first shift lever connected to the delivery member is driven to move along the sampling lane. The first shift lever of the first longitudinal push-pull structure and the first shift lever of the second longitudinal push-pull structure are configured to push or pull the sample rack to move in the sampling lane. The transverse push-pull structure has a second shift lever, which is configured to transfer the sample rack located at the exit position in a lifting manner or in a pushing or pulling manner from the sampling lane to the shuttle mechanism in the exit lane.

[0021] In some embodiments, the sample rack manipulation device further includes a controller for controlling the movements of the shuttle mechanism and the conveying mechanism.

[0022] In some embodiments, the sample rack manipulation device further includes a plurality of sensors disposed in the sample rack storage area, the sampling area, the entry lane, the exit lane and the sampling lane. The controller is configured to control the movements of the shuttle mechanism and the conveying mechanism based on signals from the plurality of sensors.

[0023] According to a second aspect of the present application, a liquid sample analysis system is provided. The liquid sample analysis system includes the sample rack manipulation device according to the first aspect of the present application and a sample analysis device.

[0024] According to a third aspect of the present application, an operation method for the sample rack manipulation device according to the first aspect of the present application is provided. The operation method includes the following steps: transporting a first sample rack of the plurality of sample racks from the sample rack  storage area to the sampling area through the entry lane by means of the shuttle mechanism; moving the first sample rack along the sampling lane disposed in the sampling area to a  sampling position for sampling; transporting a second sample rack of the plurality of sample racks from the sample rack  storage area to the sampling area through the entry lane by means of the shuttle mechanism while the first sample rack is sampled; and transporting the sampled first sample rack back to the sample rack storage area through  the exit lane by means of the shuttle mechanism.

[0025] In some embodiments, the sample rack storage area of the sample rack manipulation device includes a loading / unloading area and a buffer area. The step of transporting the first sample rack of the plurality of sample racks from the sample rack storage area to the sampling area through the entry lane by means of the shuttle mechanism includes: firstly transporting the plurality of sample racks from the loading / unloading area to the buffer area and then transporting the first sample rack of the plurality of sample racks from the buffer area to the sampling area through the entry lane by means of the shuttle mechanism.

[0026] In some embodiments, the step of transporting the second sample rack from the sample rack storage area to the sampling area through the entry lane by means of the shuttle mechanism while the first sample rack is sampled includes: transporting the second sample rack from the buffer area to the sampling area through the entry lane by means of the shuttle mechanism while the first sample rack is sampled.

[0027] In some embodiments, the step of transporting the sampled first sample rack back to the sample rack storage area through the exit lane by means of the shuttle mechanism includes: transporting the sampled first sample rack back to the buffer area through the exit lane by  means of the shuttle mechanism; and retaining temporarily the first sample rack in the buffer area for resampling based on  resampling status information for the first sample rack, or transporting the first sample rack back to the loading / unloading area from the buffer area based on sampling end status information for the first sample rack.

[0028] In some embodiments, the step of moving the first sample rack along the sampling lane disposed in the sampling area to the sampling position for sampling is achieved by the at least two longitudinal push-pull structures of the sample rack manipulation device in a successive manner.

[0029] In some embodiments, the step of transporting the sampled first sample rack back to the buffer area through the exit lane by means of the shuttle mechanism includes: firstly transferring the first sample rack from an exit position to the shuttle mechanism located in the exit lane by means of the transverse push-pull structure of the sample rack manipulation device in a lifting manner or in a pushing or pulling manner, and then transporting the first sample rack back to the buffer area through the exit lane by means of the shuttle mechanism.

[0030] The sample rack manipulation device according to the present application has an entry lane and an exit lane which are mutually independent for the sample rack to enter and exit the sampling area respectively. Based on such a structure, when the plurality of sample racks are transported to the sampling area by means of such a sample rack manipulation device, during the sampling of the previous sample rack or during the exit of the previous sample rack from the sampling area after the completion of sampling, the subsequent sample rack can enter the sampling area through the entry lane. The entry of the subsequent sample rack and the exit of the previous sample rack do not interfere with each other, allowing the two processes to be performed at the same time, thereby the subsequent sample rack is transported without waiting for the complete exit of the previous sample rack, such that the plurality of sample racks can be continuously transported to the sampling area. As a result, the efficiency of transporting the sample racks can be improved, and thus the throughput of the sample rack manipulation device is greatly increased, for example, the throughput of the sample rack manipulation device can be increased from a low level to a medium level.

[0031] The plurality of sample racks may be sequentially moved through the sampling position along the sampling lane in a successive manner by means of the at least two longitudinal push-pull structures of the conveying mechanism disposed in the sampling area, thus avoiding unnecessary waiting during the transportation process, such that the plurality of sample racks can be transported at a high efficiency.

[0032] The entry lane and exit lane of the sample rack manipulation device are arranged parallel to the sampling lane and located at the entry end and exit end of the sampling lane respectively, and the loading / unloading area and the buffer area of the sample storage area are located at the entry end and exit end of the sampling lane respectively. The three lanes are arranged in parallel with each other, which can reduce the space occupied by the lanes in a transverse direction (i.e. the direction perpendicular to the sampling lane) , and the loading / unloading area and the buffer area are arranged along the sampling lane, so that the space in a longitudinal direction (i.e. the direction parallel to the sampling lane) can be fully utilized. In this internal structure arrangement, the overall structure of the device is more compact, thereby the volume of the device can be reduced. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

[0033] Embodiments of the present application will be exemplarily described below with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same features or components are denoted by the same reference numerals, and the accompanying drawings are not necessarily drawn to scale. In the accompanying drawings:

[0034] FIG. 1 is a schematic structural view of a liquid sample analysis system according to an embodiment of the present application;

[0035] FIG. 2 schematically shows a swing arm of a sample analysis device of the liquid sample analysis system in FIG. 1 and a sample aspirator held by the swing arm;

[0036] FIG. 3 schematically shows a schematic structural view of a sample rack manipulation device according to a first embodiment of the present application in a top perspective;

[0037] FIG. 4 schematically shows a schematic structural view of the sample rack manipulation device according to the first embodiment of the present application in a top perspective;

[0038] FIG. 5 schematically shows a schematic structural view of a sample rack manipulation device according to a second embodiment of the present application in a top perspective;

[0039] FIG. 6 schematically shows a schematic structural view of the sample rack manipulation device according to the second embodiment of the present application in a top perspective;

[0040] FIG. 7 is a perspective view of a shuttle mechanism disposed between a loading / unloading area and a buffer area according to an embodiment of the present application;

[0041] FIG. 8 is a perspective view showing a conveying mechanism pushing or pulling a sample rack to move in a sampling lane according to an embodiment of the present application;

[0042] FIG. 9 is a flowchart of an operation method for the sample rack manipulation device according to the embodiment of the present application; and

[0043] FIGS. 10 (a) to 10 (r) schematically show a transport process for continuously transporting three sample racks to a sampling area by using the sample rack manipulation device according to the embodiment of the present application. DETAIL DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0044] The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present application, applications and usages. It should be understood that the various accompanying drawings only schematically show the concept and principle of the embodiments of the present application, and do not necessarily show the specific dimensions and a scale in each embodiment of the present application. Specific parts in specific accompanying drawings may be exaggerated to illustrate relevant details or structures of the embodiments of the present application.

[0045] In the description of the embodiments of the present application, the terms such as "first" , "second" and "third" are only used for descriptive purposes, and should not be understood as indicating or implying relative importance or numerical limitation. The term "multiple or plurality of " refers to two or more, unless otherwise explicitly defined. The "throughput" of the sample rack manipulation device refers to the maximum number of sample racks that can be transported by the sample rack manipulation device in a single operation cycle. The "longitudinal direction" refers to a direction parallel to the sampling lane, and the "transverse direction" refers to a direction perpendicular to the sampling lane.

[0046] FIG. 1 schematically shows the basic structural parts of a liquid sample analysis system 3, and generally shows an outer contour of a sample rack manipulation device 1 in the liquid sample analysis system 3. As shown in FIG. 1, the liquid sample analysis system 3 may include a sample rack manipulation device 1, a sample analysis device 4 and a controller 15. The sample analysis device 4 is primarily configured for aspirating the samples in a sample container in the sample rack manipulation device 1 and analyzing and processing the sample so as to obtain corresponding analysis reports, which are available to hospitals, medical institutions or scientific research institutes for medical research and diagnosis. The sample analysis device 4 may include a swing arm 41 and a sample aspirator 42 (such as a sample probe) as shown in FIG. 2, and one end of the sample aspirator 42 is held by the swing arm 41. The swing arm 41 can swing about a rotation shaft. By swinging the swing arm 41, the other end of the sample aspirator 42 can be aligned with an axis of a sample container that is disposed at a sampling position in a sampling area in the sample rack manipulation device 1, so that the sample aspirator 42 may aspirate samples (such as liquid samples) in the sample container. The sample analysis device 4 is not the focus of the present application, so its structure will not be described in detail herein. The sample analysis device 4 can be selected from any suitable model of sample analysis device available in the market, such as a model of DxC700AU available from Beckman Coulter, Inc.

[0047] The sample rack manipulation device 1 according to various embodiments of the present application will be described below in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

[0048] Referring to FIGS. 3 and 4, a top plan view of a sample rack manipulation device 1 according to a first embodiment of the present application is shown. The sample rack manipulation device 1 may include a sample rack storage area 10, a sampling area 11, a shuttle mechanism 12, and an entry lane C1 and an exit lane C2 which are mutually independent for a sample rack to enter and exit the sampling area respectively. The sample storage area 10 is an area for placing the sample rack 2. One or more sample containers containing samples to be detected may be carried on the sample rack 2, and the sample containers located on the sample rack are schematically shown by black circles in the figure. The shuttle mechanism 12 is a mechanism for transporting the sample rack 2, and it may transport the sample rack 2 from the sample storage area 10 to the entry lane C1 so as to facilitate the sample rack 2 to enter the sampling area 11 through the entry lane. In the sampling area 11, the sample in the sample container on the sample rack 2 may be sampled by the sample aspirator 42 of the sample analysis device 4. After sampling is completed, the shuttle mechanism may transport the sampled sample rack 2 back to the sample storage area 10 through the exit lane C2.

[0049] The sample rack manipulation device according to the present application has an entry lane and an exit lane which are configured for the sample rack to enter and exit the sampling area respectively. In this way, when the plurality of sample racks are transported to the sampling area by means of such a sample rack manipulation device, during the sampling process of the previous sample rack or during the exit of the previous sample rack from the sampling area after the completion of sampling, the subsequent sample rack can enter the sampling area through the entry lane. The entry of the subsequent sample rack and the exit of the previous sample rack do not interfere with each other, allowing the two processes to be performed at the same time, thereby the subsequent sample rack is transported without waiting for the complete exit of the previous sample rack, such that the plurality of sample racks may be continuously transported to the sampling area. As a result, the efficiency of transporting the sample racks can be improved, and thereby the throughput of the sample rack manipulation device is greatly increased, for example, the throughput of the sample rack manipulation device can be increased from a low level to a medium level.

[0050] The structure and function of each part of the sample rack manipulation device 1 according to the embodiment of the present application will be described in detail below.

[0051] Sample rack

[0052] Each sample rack 2 is configured to receive, carry, align and hold one or more sample containers containing samples, and the sample containers are commonly used containers such as test tubes or cups. The sample containers may be arranged in a row on the sample rack 2. For example, the maximum carrying capacity of each sample rack 2 to carry sample containers may be six to ten, and in the embodiment shown in FIGS. 3 to 6, each sample rack 2 carries six sample containers. The maximum carrying capacity of each sample rack may be comprehensively considered based on factors such as the volume of the device, the waiting time for the subsequent sample rack to be loaded, which is not limited in the embodiment of the present application. It can be understood that the number of sample containers actually carried on the sample rack can be determined based on the actual situation, that is to say, the number of sample containers carried on the sample rack 2 may not necessarily reach its maximum carrying capacity during operation.

[0053] Sample rack storage area

[0054] Multiple channels arranged in the longitudinal direction may be provided within the sample storage area 10 of the sample rack manipulation device 1, as shown in FIGS. 3 and 4, and individual sample racks may be arranged side by side in the corresponding channels.

[0055] As shown in FIGS. 5 and 6, in a second embodiment of the present application, the sample storage area 10 may include a loading / unloading area 101 and a buffer area 102 with different functions. Sample racks to be sampled are firstly placed in the loading / unloading area 101 in batches, for example by an operator. Before perform sampling, the sample analysis device 4 usually needs to perform some preparatory work, such as cleaning the sample aspirator, so a predetermined number of sample racks 2 may be transported from the loading / unloading area 101 to the buffer area 102 by means of the shuttle mechanism 12 (which will be described in detail below) for waiting. After the sample analysis device 4 has completed the preparatory work, the sample racks 2 may be transported from the buffer area 102 to the entry lane C1 by means of the shuttle mechanism 12, so that the sample racks 2 can enter the sampling area 11 through the entry lane C1. For example, when the sample analysis device 4 has completed the preparatory work, it will send information indicating the completion of the preparatory work to the controller 15 (which will be described in detail below) for controlling the shuttle mechanism 12. In response to this information, the controller controls the shuttle mechanism to transport the sample rack from the buffer area to the entry lane. After the sampling work is completed, it is needed to wait for the sampling status information for the sample rack fed back from the sample analysis device 4, so the sampled sample rack is firstly transported back to the buffer area through the exit lane C2 by means of the shuttle mechanism 12 to wait for the status information for the sample rack. If the status information for the sample rack indicates "resampling" , the sample rack will be temporarily retained in the buffer area, so that the sample rack will be transported to the sampling area from the buffer area again by means of the shuttle mechanism for resampling. If the status information for the sample rack indicates "sampling end" , the sample rack will be transported back to the loading / unloading area from the buffer area by means of the shuttle mechanism, and the sample rack that has returned to the loading / unloading area may be removed from the sample rack manipulation device by the operator. For example, the sample analysis device 4 sends the status information for the sample rack to the controller 15, and the controller 15 accordingly controls the movement of the shuttle mechanism in response to the status information. In the second embodiment, dividing the sample storage area into the above buffer area and loading / unloading area facilitates to transport the sample racks more efficiently.

[0056] In some embodiments, a transfer area 14 as shown in FIGS. 5 and 6 is provided between the loading / unloading area 101 and the buffer area 102, and the shuttle mechanism 12 may pass through the transfer area 14 to transport the sample rack 2 between the loading / unloading area 101 and the buffer area 102, between the buffer area 102 and the entry lane C1, and between the buffer area 102 and the exit lane C2.

[0057] Shuttle mechanism

[0058] As mentioned above, the shuttle mechanism 12 is configured to transport the sample rack between the lanes and areas of the rack manipulation device and between areas. The shuttle mechanism 12 according to the present application may be a conventional shuttle mechanism in the field. FIG. 7 shows the shuttle mechanism disposed between the loading / unloading area and the buffer area, and no sample rack is carried on the shuttle mechanism. As an example, as shown in FIG. 7, the shuttle mechanism 12 may be provided with a lifting mechanism 121 and a push-pull mechanism 122. For example, the push-pull mechanism 122 may have a hook that can be extended and retracted in forward and backward directions. When the shuttle mechanism 12 is loading the sample rack, the lifting mechanism 121 may firstly lift up the sample rack, then the hook of the push-pull mechanism 122 may extend outwardly to hook the lifted sample rack, and then the hook retracts backwardly to pull the sample rack onto the shuttle mechanism. The process of unloading the sample rack by the shuttle mechanism is the reverse of the process of loading the sample rack by the shuttle mechanism, which will not be described in detail herein. The shuttle mechanism may be configured to move on a predetermined track at least in the longitudinal direction and the transverse direction. The shuttle mechanism 12 may be provided with two motors for driving in the longitudinal direction and in the transverse direction respectively, allowing the movement of the shuttle mechanism. The specific structure of the shuttle mechanism 12 is not limited to the above description.

[0059] Sampling area

[0060] To enable the movement of the sample rack in the sampling area, as shown in FIG. 3, the sample rack manipulation device 1 may be provided with a sampling lane C3 and a conveying mechanism 13 for conveying the sample rack 2 in the sampling area 11. As an example, as shown in FIGS. 3 to 6, the sampling lane C3 is arranged to extend in two opposite directions, namely a first direction D1 and a second direction D2, which are defined as the longitudinal direction of the sample rack manipulation device 1. The sampling lane C3 may have an entry end C31 for the sample rack 2 to enter, an exit end C32 for the sample rack 2 to exit, and an intermediate portion C33 between the entry end C31 and the exit end C32. The conveying mechanism 13 may enable the movement of the sample rack 2 along the sampling lane C3 in the sampling area 11. The conveying mechanism 13 may be configured to convey the sample rack 2 entering into the entry end C31 of the sampling lane C3 from the entry lane C1 along the sampling lane C3 to a sampling position located in the intermediate portion C33 for sampling, and convey the sampled sample rack 2 along the sampling lane C3 to an exit position P1 located at the exit end C32. In this way, individual sample containers on the sample rack 2 may be moved to the sampling position along the sampling lane C3 by means of the conveying mechanism 13. The sampled sample container may be transferred from the exit position P1 to the shuttle mechanism 12 in the exit lane C2 by means of the conveying mechanism 13, and then the sampled sample rack may be transported back to the sample storage area 10 or the buffer area 102 through the exit lane C2 by means of the shuttle mechanism 12.

[0061] It should be noted that the sampling position in the sampling lane is fixed. Therefore, each sample container on each of the plurality of sample racks to be sampled needs to be transported to the sampling position in sequence, so as to facilitate the sampling of the samples in each sample container.

[0062] With reference to FIGS. 5 and 6, an exemplary arrangement of the entry lane, the sampling lane, the exit lane, and the buffer area and the loading / unloading area of the sample storage area will be described in detail below. This arrangement can reasonably allocate the internal space of the sample rack manipulation device, making the structure of the device more compact, and reducing the volume of the device.

[0063] As shown in FIGS. 5 and 6, similar to the sampling lane C3, the entry lane C1 and the exit lane C2 also extend in the first direction D1 and the second direction D2, that is, they are arranged parallel to the sampling lane C3. In the longitudinal direction parallel to the sampling lane C3, the entry lane C1 and the exit lane C2 may be arranged adjacent to the entry end C31 and the exit end C32 of the sampling lane C3 respectively. Moreover, in the transverse direction perpendicular to the sampling lane, the entry lane C1 and the exit lane C2 may be located between the sample rack storage area 10 and the sampling lane C3. The three lanes are arranged in parallel with each other, and the entry lane C1 and the exit lane C2 are sequentially arranged along the sampling lane C3 (i.e., along the longitudinal direction) , so that the space occupied by the lanes in the transverse direction may be reduced, which helps reduce the volume of the device. Moreover, such an arrangement facilitates the shuttle mechanism to transport the sample rack into and out of the sampling area through the entry lane and the exit lane respectively. The entry lane C1, the sampling lane C3 and the exit lane C2 jointly form an unidirectional transportation loop for the shuttle mechanism. During the operation of the sample rack manipulation device, with the path of entry lane-sampling lane-exit lane, the plurality of sample racks may be continuously transported in the unidirectional transportation loop, that is, the sample racks are transported one by one along the above path, so that at least two sample racks may be present in the unidirectional transportation loop simultaneously, thereby increasing the throughput.

[0064] As described in the previous embodiments, the sample rack storage area 10 may include a loading / unloading area 101 and a buffer area 102, and a transfer area 14 may be formed between the loading / unloading area 101 and the buffer area 102. In this case, as shown in FIGS. 5 and 6, the loading / unloading area 101 and the buffer area 102 may be located on the same side (the right side in the figures) of the sampling lane C3 along the sampling lane C3. In the transverse direction, the loading / unloading area 101 and the buffer area 102 may be arranged in correspondence with the entry end C31 and the exit end C32 of the sampling lane C3, respectively, and the transfer area 14 may be arranged in correspondence with the intermediate portion C33 of the sampling lane C3. The term "in correspondence with" herein means that there is a corresponding relationship between the positions or other features of two objects connected by the term. In this embodiment, the loading / unloading area, the transfer area and the buffer area are sequentially arranged along the sampling lane (i.e. along the longitudinal direction) . Moreover, as mentioned above, the entry lane and the exit lane are also arranged along the longitudinal direction. By this arrangement, the space in the longitudinal direction may be fully utilized, which facilitates reducing the volume of the device. In the above embodiment, the exit lane is adjacent to the exit side, and the buffer area is arranged in correspondence with the exit side, that is, the buffer area is closer to the exit lane than the loading / unloading area. Moreover, the entry lane is adjacent to the entry side, and the loading / unloading area is arranged in correspondence with the entry side, that is, the loading / unloading area is closer to the entry lane than the buffer area. By arranging the areas in correspondence with the lanes, the internal space of the device may be allocated more reasonably, and it also facilitates the shuttle mechanism to transport the sample racks between the areas and the lanes. In other embodiments, the buffer area may be arranged closer to the entry lane, and the loading / unloading area may be arranged closer to the exit lane.

[0065] The exemplary structure and operation of the conveying mechanism will be described in detail below with reference to FIGS. 4 to 6.

[0066] To enable the continuous transportation of the plurality of sample racks in the sampling lane, as shown in FIG. 4, the conveying mechanism 13 may have at least two longitudinal push-pull structures (only two longitudinal push-pull structures 132, 133 are schematically shown in FIG. 4) and one transverse push-pull structure 131 disposed at the sampling lane C3, which push-pull structures are disposed along the sampling lane C3. The longitudinal push-pull structure and the transverse push-pull structure can move the sample rack by pushing or pulling it. The at least two longitudinal push-pull structures may be configured to push or pull the sample rack 2 along the sampling lane C3 successively, so that the sample rack 2 is moved to the sampling position for sampling, and passes through the sampling position until eventually reaches the exit position P1 for exiting the sampling area. For a sample rack, its stroke from the entry side C31 to the exit position P1 along the sampling lane C3 is accomplished by means of the at least two longitudinal push-pull structures. In this case, this stroke of the sample rack is divided into multiple sub-strokes, and each longitudinal push-pull structure is only configured for one of the multiple sub-strokes, so that the single transportation time for each longitudinal push-pull structure may be shortened, thereby each longitudinal push-pull structure may perform the transportation task of the sample rack in a shorter period, so as to transport the subsequent sample rack after it has returned to the initial position. Through such successive transportation performed by the at least two longitudinal push-pull structures, the plurality of sample racks may be transported more efficiently, thereby the throughput of the device can be increased.

[0067] The transverse push-pull structure 131 is arranged at the exit end C32 of the sampling lane C3. After the sampled sample rack has been pushed or pulled to the exit position P1, it needs to be moved out of the sampling lane C3. The transverse push-pull structure 131 at the exit end C32 may move the sample rack 2 located at the exit position P1 to the shuttle mechanism 12 in the exit lane C2. The sampled sample rack 2 may then be transported back to the sample storage area or buffer area through the exit lane C2 by means of the shuttle mechanism 12.

[0068] As an example, as shown in FIGS. 5 and 6, the at least two longitudinal push-pull structures may include a first longitudinal push-pull structure 132 and a second longitudinal push-pull structure 133. The first longitudinal push-pull structure 132 is arranged closer to the entry passage C1 than the second longitudinal push-pull structure 133. The first longitudinal push-pull structure 132 may have a first initial position P2 located at the entry end C31 of the sampling lane C3 and a handover position P3 located at the intermediate portion C33. The second longitudinal push-pull structure 133 may have a second initial position P4 and a final position P5 located at the exit position P1. The first longitudinal push-pull structure 132 initially is on standby at the first initial position P2. After the sample rack 2 reaches the entry end C31 through the entry lane C1, the first longitudinal push-pull structure 132 may move to the handover position P3 along the sampling lane C3 to push or pull the sample rack 2 to the expected position. After reaching the handover position P3, the first longitudinal push-pull structure 132 completes its own task, and the subsequent task of transporting the sample rack is performed by the second longitudinal push-pull structure 133 instead of the first longitudinal push-pull structure 132.

[0069] Two embodiments of the first longitudinal push-pull structure 132 and the second longitudinal push-pull structure 133 successively transporting the sample rack are given below, but are not limited to the two embodiments.

[0070] First embodiment

[0071] The second initial position P4 of the second longitudinal push-pull structure 133 is located at the handover position P3. It can be understood that the second initial position P4 does not necessarily coincide with the handover position P3 exactly, for example, the second initial position P4 is closely adjacent to the handover position P3, and it is necessary to ensure that the first longitudinal push-pull structure 132, when moved to the handover position P3, will not interfere with the second longitudinal push-pull structure 133 located at the second initial position P4. During operation, the second longitudinal push-pull structure 133 initially is on standby at the second initial position P4 (i.e., the handover position P3) . The first longitudinal push-pull structure 132 moves from the first initial position P2 to the handover position P3 along the sampling lane C3 in the first direction D1, thereby pushing or pulling all of the sample containers on the sample rack 2 to the sampling position sequentially. After reaching the handover position P3, the first longitudinal push-pull structure 132 completes its own task and thus returns to the first initial position P2 along the sampling lane C3 in the second direction D2, awaiting transportation of the subsequent sample rack. The subsequent task of transporting this sample rack is performed by the second longitudinal push-pull structure 133 located at the handover position P3. The second longitudinal push-pull structure 133 moves from the handover position P3 (i.e., the second initial position P4) to the final position P5 along the sampling lane C3 in the first direction D1, thereby pushing or pulling the sampled sample rack to the exit position P1. After reaching the final position P5, the second longitudinal push-pull structure 133 completes its own task and thus returns to the second initial position P4 along the sampling lane C3 in the second direction, awaiting transportation of the subsequent sample rack.

[0072] Second embodiment

[0073] The second initial position P4 of the second longitudinal push-pull structure 133 is not located at the handover position P3, but is located between the handover position P3 and the final position P5, at a certain distance from the handover position P3. During operation, the second longitudinal push-pull structure 133 initially is on standby at the second initial position P4. The first longitudinal push-pull structure 132 moves from the first initial position P2 to the handover position P3 along the sampling lane C3 in the first direction D1, . For example, six sample containers are carried on the sample rack 2. For the sake of description, these six sample containers are sequentially numbered as #1 to #6 in the first direction D1. The first longitudinal push-pull structure 132 pushes or pulls the sample containers #1 to #3 to the sampling position sequentially, that is, the predetermined number is three. Different from the first embodiment, in the second embodiment, the first longitudinal push-pull structure 132 only pushes or pulls some but not all of the sample containers on the sample rack to the sampling position sequentially. When the first longitudinal push-pull structure 132 moves to the handover position P3, the last sample container of the predetermined number of sample containers (in this embodiment, the last sample container is the sample container #3) is precisely pushed or pulled to the sampling position, enabling sampling of the sample in this sample container. During the sampling process, the first longitudinal push-pull structure 132 returns to the first initial position P2 along the sampling lane C3 in the second direction D2, awaiting transportation of the subsequent sample rack. At the same time, in order to in succession to the first longitudinal push-pull structure 132, the second longitudinal push-pull structure 133 moves from the second initial position P4 to the handover position P3 along the sampling lane C3 in the second direction D2. For example, the second longitudinal push-pull structure 133 moves to the handover position P3 exactly when the sampling of the sample container #3 is completed, which can save unnecessary waiting time, thereby improving the operational efficiency of the device. Then, the second longitudinal push-pull structure 133 moves from the handover position P3 to the final position P5 along the sampling lane C3 in the first direction D1, thereby pushing or pulling the remaining sample containers #4 to #6 to the sampling position sequentially, and subsequently pushing or pulling the sampled sample rack to the exit position P1. After reaching the final position P5, the second longitudinal push-pull structure 133 may return to the second initial position P4 to prepare for transportation of the subsequent sample rack.

[0074] It can be understood that the final position P5 of the second initial position P4 being located at the exit position P1 does not necessarily mean that the final position P5 is completely coincident with the exit position P1, and it can also mean that the final position P5 is close to the exit position P1, but the relative position relationship between them should meet the following condition: when the second longitudinal push-pull structure 133 moves to the final position P5, the sample rack 2 is exactly pushed or pulled to the exit position P1.

[0075] As an example, a method for achieving the movement of the sample rack along the sampling lane by the pushing or pulling of the conveying mechanism is provided below.

[0076] FIG. 8 shows that the conveying mechanism pushes or pulls the sample rack to move in the sampling lane, and only one longitudinal push-pull structure of the conveying mechanism is shown. Since the structures of the first longitudinal push-pull structure 132 and the second longitudinal push-pull structure 133 are substantially the same, only the first longitudinal push-pull structure 132 shown in FIG. 8 is taken as an example to describe the structure of the longitudinal push-pull structure. Referring to FIG. 8, each of the first longitudinal push-pull structure 132 and the second longitudinal push-pull structure 133 may have a delivery member 134 and a first shift lever 135 connected to the delivery member 134. The delivery member 134 is configured to drive the first shift lever 135 to move along the sampling lane C3. As shown in FIG. 8, the first shift lever 135 may have a driven part 136 and an engagement part 137 connected to each other. The driven part 136 may be connected to the delivery member 134 so as to move under the driving of the delivery member 134. The engagement part 137 may abut against the sample rack 2, for example, against a side wall of the sample rack 2. In this way, as the first shift lever 135 moves along the sampling lane C3, the engagement part 137 may push or pull the sample rack 2 to move along the sampling lane C3. The first longitudinal push-pull structure 132 and the second longitudinal push-pull structure 133 accomplish their respective tasks of transporting the sample rack by means of their respective first shift levers. Therefore, the operational modes of the first shift lever of the first longitudinal push-pull structure 132 and the first shift lever of the second longitudinal push-pull structure 133 can be consistent with those of the first longitudinal push-pull structure 132 and the second longitudinal push-pull structure 133 which described in the first and second embodiments above. That is, the first shift lever of the first longitudinal push-pull structure 132 pushes or pulls all of the sample containers on the sample rack to the sampling position sequentially, or pushes or pulls a predetermined number of sample containers of one or more sample containers on the sample rack to the sampling position sequentially. Correspondingly, the first shift lever of the second longitudinal push-pull structure 133 pushes or pulls the sampled sample rack to the exit position P, or pushes or pulls the remaining sample containers on the sample rack to the sampling position sequentially, and pushes or pulls the sampled sample rack through the sampling position and ultimately to the exit position P1. Specific reference may be made to the first embodiment and second embodiment above, which will not be described in detail herein.

[0077] The transverse push-pull structure 122 may have a second shift lever (not shown in the figure) , and the second shift lever may have a structure similar to the first shift lever, which will not be described in detail herein. When the sampled sample rack is transported by the longitudinal push-pull structures to the exit position P1, the second shift lever of the transverse push-pull structure 122 located at the exit end C32 may transfer the sample rack from the sampling lane C3 to the shuttle mechanism 12 in the exit lane C2, for example, in a lifting manner or in a pushing or pulling manner. The sampled sample rack may then be transported back to the sample storage area or the buffer area through the exit lane C2 by the shuttle mechanism 12.

[0078] Controller

[0079] To enable each component in the sample rack manipulation device to move in accordance with a desired operation flow, as shown in FIG. 1, the sample rack manipulation device 1 includes a controller 15 for control. For example, the controller 15 may control the movements of the shuttle mechanism 12 and the conveying mechanism 13. As an example, multiple position sensors (not shown in the figure) may be arranged in the entry lane C1, the exit lane C2, the sampling lane C3, the loading / unloading area 101, the buffer area 102 and the transfer area 14. These position sensors may sense the positions of the shuttle mechanism 12 and the conveying mechanism 13 in real time and convert them into output signals that are sent to the controller 15. The controller 15 may control the movements of the shuttle mechanism 12 and the conveying mechanism 13 based on the output signals. For example, multiple position sensors are arranged in the sampling lane C3. When the position sensor senses that the sample rack 2 has reached the entry end C31 of the sampling lane C3, the position sensor generates a first output signal and sends it to the controller 15. In response to the first output signal, the controller 15 controls the first longitudinal push-pull structure initially located at the entry end C31 to push or pull the sample rack to move along the sampling lane. For example, the controller 15 may also control the swing of the swing arm 41 of the sample analysis device 4. When the position sensor in the sampling lane C3 senses that the sample container on the sample rack 2 has reached the sampling position, the position sensor generate a second output signal and sends it to the controller 15. In response to the second output signal, the controller 15 controls the swing arm 41 to swing, such that the sample aspirator 42 held by the swing arm 41 may be aligned with the axis of the sample container at the sampling position for sampling. As described in the above embodiment, the movement of the shuttle mechanism 12 may be achieved by the driving of two motors. Therefore, the controller 15 may control the movement of the shuttle mechanism 12 by controlling the operation of the two motors.

[0080] The application further provides an operation method for the sample rack manipulation device according to the embodiments of the present application. FIG. 9 is a flowchart of the operation method, and as shown in FIG. 9, the operation method includes the following steps.

[0081] In step S1, a first sample rack of the plurality of sample racks is transported from the sample rack storage area to the sampling area through the entry lane.

[0082] In step S2, the first sample rack is moved along the sampling lane disposed in the sampling area to a sampling position for sampling.

[0083] In step S3, a second sample rack of the plurality of sample racks is transported from the sample rack storage area to the sampling area through the entry lane while the first sample rack is sampled.

[0084] In step S4, the sampled first sample rack is transported to the sample rack storage area through the exit lane.

[0085] In steps S1, S3 and S4, the transportations of the first sample rack and the second sample rack may be achieved by the above shuttle mechanism.

[0086] It can be understood that, the operation method further includes transporting a third sample rack from the rack storage area to the sampling area through the entry lane while the second sample rack is sampled. The steps of the above method may be repeated based on the actual number of sample racks for transportation, which will not be described in detail herein.

[0087] In the case that the sample rack storage area 10 includes a loading / unloading area 101 and a buffer area 102, in step S1, the plurality of sample racks including at least the first sample rack and the second sample rack are firstly transported from the loading / unloading area 101 to the buffer area 102, and then the first sample rack is transported from the buffer area 102 to the sampling area 11 through the entry lane C1. In step S3, the second sample rack is transported from the buffer area 102 to the sampling area 11 through the entry lane C1. In step S4, the sampled first sample rack is transported to the buffer area 102 through the exit lane C2, and the first sample rack is temporarily retained in the buffer area 102 based on the resampling status information for the first sample rack, so as to be transported to the sampling area again for resampling, or the first sample rack is transported back to the loading / unloading area 101 from the buffer area 102 based on the sampling end status information for the first sample rack, so as to remove the sample rack from the sample rack manipulation device.

[0088] In the steps of the above method, the movement of the sample rack 2 along the sampling lane C3 may be achieved by the conveying mechanism 13 disposed at the sampling lane C3. In the case that the conveying mechanism 13 includes at least two longitudinal push-pull structures and one transverse push-pull structure, the step S2 of moving the first sample rack to the sampling position along the sampling lane for sampling may be achieved by the at least two longitudinal push-pull structures. In this case, in step S4, the first sample rack is firstly transferred from the exit position P1 to the shuttle mechanism 12 located in the exit lane C2 by means of the transverse push-pull structure in a lifting manner or in a pushing or pulling manner, and the first sample rack is then transported back to the buffer area 102 through the exit lane C2 by means of the shuttle mechanism 12.

[0089] According to this operation flow, since the used sample rack manipulation device has an entry lane and an exit lane which are mutually independent for the sample rack to enter and exit the sampling area respectively, the subsequent second sample rack may enter the sampling area through the entry lane during the sampling of the first sample rack or during the exit of the sampling area after the completion of sampling of the first sample rack. The entry of the subsequent sample rack and the exit of the previous sample rack do not interfere with each other, and the two processes may be performed at the same time, so that the subsequent sample rack may be transported without waiting for the previous sample rack to completely exit. As a result, the plurality of sample racks may be continuously transported to the sampling area, thereby the efficiency of transporting the sample racks can be improved, and thus the throughput of the sample rack manipulation device is greatly increased, for example, the throughput of the sample rack manipulation device can be increased from a low level to a medium level.

[0090] With reference to FIGS. 10 (a) to 10 (r) , the operation method for the sample rack manipulation device according to the embodiments of the present application will be described below in more detail based on for example three sample racks are to be transported and seven sample containers (shown as black circles in the figures) are carried on each sample rack, and the conveying mechanism includes two longitudinal push-pull structures, namely a first longitudinal push-pull structure and a second longitudinal push-pull structure.

[0091] FIGS. 10 (a) to 10 (r) show the general process of transporting a sample rack from the buffer area to the sampling area through the entry lane and transporting the sampled sample rack back to the buffer area through the exit lane. In order to more clearly show the transportation path of the sample rack, the shuttle mechanism for transporting the sample rack and the transverse push-pull structure of the conveying mechanism are omitted in the figures. In FIGS. 10 (a) to 10 (r) , the buffer area is arranged at an upper right side, while the loading / unloading area is arranged at a lower right side along the sampling lane, opposite to the buffer area. In order to more clearly show the process of transporting the sample rack between the buffer area and the sampling area through the unidirectional transportation loop consisting of the entry lane, the sampling lane and the exit lane, and the process of transporting the sample rack between the loading / unloading area and the buffer area is omitted in the figures.

[0092] As shown in FIG. 10 (a) , there are three sample racks to be transported in the buffer area. These three sample racks have previously transported from the loading / unloading area to the buffer area by means of the shuttle mechanism (this process is not shown in FIGS. 10 (a) to 10 (r) ) . For the sake of illustration, these three sample racks are called as a first sample rack, a second sample rack and a third sample rack from left to right, and the seven sample containers on each sample rack are numbered as #1 to #7 respectively.

[0093] As shown in FIG. 10 (b) , firstly, the first sample rack is transported to the sampling area, and the first sample rack is transported out of the buffer area by means of the shuttle mechanism (not shown in the figure) .

[0094] As shown in FIG. 10 (c) , the first sample rack is firstly transported to the entry lane, and then through the entry lane into the sampling area via the entry end of the sampling lane.

[0095] As shown in FIG. 10 (d) , the first longitudinal push-pull structure located at the entry end moves from the first initial position along the sampling lane in the first direction, thereby pushing or pulling the first sample rack to move along the sampling lane. As shown in FIG. 10 (e) , the first longitudinal push-pull structure moves to the handover position, and thus, for example, the sample containers #1 to #3 on the first sample rack is sequentially pushed or pulled to the sampling position in the sampling lane, enabling the sampling of the samples in the sample containers #1 to #3 sequentially. When the first longitudinal push-pull structure reaches the handover position, the sample container #3 is exactly pushed or pulled to the sampling position, enabling the sampling of the sample in the sample container #3. During sampling, the first longitudinal push-pull structure returns to the first initial position along the sampling lane in the second direction opposite to the first direction, so as to wait for the subsequent sample rack to be transported. Meanwhile, the second longitudinal push-pull structure moves from the second initial position to the handover position along the sampling lane, so as to continuously push or pull the sample rack in succession to the first push-pull structure. FIG. 10 (e) shows the second longitudinal push-pull structure moving along the sampling lane towards the handover position in the second direction. When the second longitudinal push-pull structure moves to the handover position, the sampling of the sample container #3 has been completed, for example, the sampling of the sample container #3 is exactly completed. Subsequently, the second longitudinal push-pull structure moves from the handover position along the sampling lane in the first direction, such that the remaining sample containers #4 to #7 are sequentially pushed or pulled to the sampling position, enabling the sampling of the sample containers #4 to #7.

[0096] As shown in FIG. 10 (f) , the first longitudinal push-pull structure has returned to the first initial position, and the sample container #7 is pushed or pulled by the second longitudinal push-pull structure to the sampling position for sampling. During the sampling process, the transportation of the second sample rack to the sampling area begins, and the second sample rack is transported out of the buffer area by means of the shuttle mechanism.

[0097] As shown in FIG. 10 (g) , the second sample rack is firstly transported to the entry lane, and then through the entry lane into the sampling area via the entry end of the sampling lane.

[0098] As shown in FIG. 10 (h) , similar to the first sample rack, the second sample rack entering the sampling area is also pushed or pulled by the first longitudinal push-pull structure so as to move along the sampling lane in the first direction. Moreover, after the sampling of the sample containers #4 to #7 on the first sample rack has been completed, the second longitudinal push-pull structure continuously moves along the sampling lane in the first direction and ultimately to the final position, thereby pushing or pulling the sampled first sample rack to the exit position. FIG. 10 (h) shows that the first sample rack is pushed or pulled to the exit position.

[0099] As shown in FIG. 10 (i) , the sampled first sample rack is transferred from the sampling lane to the shuttle mechanism located in the exit lane by means of the transverse push-pull structure (not shown in the figure) located at the exit side, for example, in a lifting manner or in a pushing or pulling manner.

[0100] As shown in FIGS. 10 (j) to 10 (k) , during the transportation process of the sampled first sample rack back to the buffer area by means of the shuttle mechanism through the exit lane, the second sample rack entering the sampling area is moved along the sampling lane in the first direction by means of the first longitudinal push-pull structure and the second longitudinal push-pull structure of the conveying mechanism, thereby moving the sample containers on the second sample rack to the sampling position in sequence. The specific process is similar to that of the first sample rack, which will not be described in detail herein.

[0101] FIG. 10 (l) shows that the sampled first sample rack has been transported back to the buffer area to facilitate corresponding actions based on the status information for the first sample rack. If the status information indicates "resampling" , the first sample rack is temporarily retained in the buffer area to facilitate the first sample rack to be transported to the sampling area from the buffer area again by means of the shuttle mechanism for resampling. If the status information indicates "sampling end" , the first sample rack will be transported back to the loading / unloading area from the buffer area by means of the shuttle mechanism, and the first sample rack that has returned to the loading / unloading area may be removed from the sample rack manipulation device.

[0102] As shown in FIG. 10 (m) , during the sampling process of the sample containers on the second sample rack, the transportation of the third sample rack to the sampling area begins, and the third sample rack is transported out of the buffer area by means of the shuttle mechanism.

[0103] As shown in FIG. 10 (n) , the third sample rack is firstly transported to the entry lane, and then through the entry lane into the sampling area via the entry end of the sampling lane.

[0104] As shown in FIG. 10 (o) , the third sample rack entering the sampling area is also pushed or pulled by the first longitudinal push-pull structure so as to move along the sampling lane in the first direction. Similar to the first sample rack, after the sampling of the sample containers on the second sample rack has been completed, the second longitudinal push-pull structure continuously moves along the sampling lane in the first direction and ultimately to the final position, thereby pushing or pulling the sampled second sample rack to the exit position. FIG. 10 (o) shows that the second sample rack is pushed or pulled to the exit position.

[0105] As shown in FIG. 10 (p) , similar to the first sample rack, the sampled second sample rack is transferred from the sampling lane to the shuttle mechanism located in the exit lane by means of the transverse push-pull structure, for example, in a lifting manner or in a pushing or pulling manner.

[0106] As shown in FIGS. 10 (q) to 10 (r) , during the transportation process of the sampled second sample rack back to the buffer area by means of the shuttle mechanism through the exit lane, the third sample rack entering the sampling area is moved along the sampling lane in the first direction by means of the first longitudinal push-pull structure and the second longitudinal push-pull structure of the conveying mechanism, thereby pushing or pulling the sample containers on the third sample rack to the sampling position in sequence, and the subsequent process of the third sample rack is similar to that of the first sample rack. FIG. 10 (r) shows that the sampled second sample rack is transported back to the buffer area, and its subsequent process is similar to that of the first sample rack, which will not be described in detail herein.

[0107] The general operation flow of continuously transporting three sample racks to the sampling area by means of the sample rack manipulation device according to the embodiment of the present application are described as above. The number of sample racks to be transported is not limited to three, and the control timing of the controller for controlling the shuttle mechanism and the conveying mechanism may be set based on actual requirements to enable the transportation of more sample racks. The number of sample containers on each sample rack is not limited to seven, and each sample rack may be configured to carry more or less sample containers based on actual requirements.

[0108] Various embodiments and variants of the present application have been described in detail herein, but these embodiments and variants are not exhaustive, and the above embodiments and variants may be combined with each other in any suitable manner to obtain embodiments and variants not explicitly listed herein. It should be understood by those skilled in the art that the present application is not limited to the specific embodiments and variations described above, but may include various other possible conjunctions and combinations. Other modifications and variations can be achieved by those skilled in the art without departing from the essence and scope of the present application. All these modifications and variations fall within the scope of the present application. Moreover, all members described herein can be replaced by other technically equivalent members.

Claims

1.A sample rack manipulation device (1) , characterized in that the sample rack manipulation device (1) comprises:a sample rack storage area (10) , the sample rack storage area (10) is configured to arrange a plurality of sample racks (2) side by side therein, wherein each of the plurality of sample racks (2) is configured to carry one or more sample containers containing samples;a sampling area (11) , wherein the sample in the sample container on the sample rack (2) is sampled in the sampling area (11) ;an entry lane (C1) and an exit lane (C2) , which are the lanes for the sample rack (2) to enter and exit the sampling area (11) respectively; anda shuttle mechanism (12) , which is configured to transport the sample rack (2) from the sample rack storage area (10) to the entry lane (C1) for the sample rack (2) to enter the sampling area (11) through the entry lane (C1) ; and the shuttle mechanism (12) is configured to transport the sample rack (2) back to the sample rack storage area (10) through the exit lane (C2) .2.The sample rack manipulation device (1) according to claim 1, characterized in that the sample rack manipulation device (1) further comprises a sampling lane (C3) and a conveying mechanism (13) disposed in the sampling area (11) ,wherein the sampling lane (C3) has an entry end (C31) for the sample rack (2) to enter, an exit end (C32) for the sample rack (2) to exit, and an intermediate portion (C33) between the entry end (C31) and the exit end (C32) ;wherein the conveying mechanism (13) is configured to convey the sample rack (2) entering into the entry end (C31) from the entry lane (C1) along the sampling lane (C3) to a sampling position located in the intermediate portion (C33) for sampling, and the conveying mechanism (13) is configured to convey the sampled sample rack (2) along the sampling lane (C3) to an exit position (P1) located at the exit end (C32) and transfer the sample rack (2) to the exit lane (C2) .3.The sample rack manipulation device (1) according to claim 2, characterized in thatthe entry lane (C1) and the exit lane (C2) are parallel to the sampling lane (C3) , the entry lane (C1) is arranged adjacent to the entry end (C31) , and the exit lane (C2) is arranged adjacent to the exit end (C32) ; and in a transverse direction perpendicular to the sampling lane (C3) , the entry lane (C1) and the exit lane (C2) are located between the sample rack storage area (10) and the sampling lane (C3) ; andthe entry lane (C1) , the sampling lane (C3) and the exit lane (C2) jointly form an unidirectional transportation loop for the sample rack (2) .4.The sample rack manipulation device (1) according to claim 3, characterized in that the sample rack manipulation device (1) is configured such that at least two of the sample racks (2) are simultaneously located in the unidirectional transportation loop during operation.5.The sample rack manipulation device (1) according to claim 3, characterized in that the sample rack storage area (10) comprises a loading / unloading area (101) and a buffer area (102) located on the same side of the sampling lane (C3) , wherein in the transverse direction, the loading / unloading area (101) is arranged in correspondence with the entry end (C31) , and the buffer area (102) is arranged in correspondence with the exit end (C32) ; and a transfer area (14) for the passage of the shuttle mechanism (12) is arranged between the loading / unloading area (101) and the buffer area (102) .6.The sample rack manipulation device (1) according to claim 5, characterized in that the shuttle mechanism (12) is further configured to transport the sample rack (2) between the loading / unloading area (101) and the buffer area (102) .7.The sample rack manipulation device (1) according to claim 5, characterized in that the shuttle mechanism (12) is further configured to transport the sample rack (2) from the buffer area (102) to the entry lane (C1) for sampling; and the shuttle mechanism (12) is configured to transport the sampled sample rack (2) back to the buffer area (102) through the exit lane (C2) .8.The sample rack manipulation device (1) according to claim 2, characterized in that the conveying mechanism (13) comprises at least two longitudinal push-pull structures and one transverse push-pull structure (131) disposed at the sampling lane (C3) along the sampling lane (C3) ,wherein the at least two longitudinal push-pull structures are configured to successively push or pull the sample rack (2) along the sampling lane (C3) to and through the sampling position until eventually reaching the exit position (P1) ; andthe transverse push-pull structure (131) is arranged at the exit end (C32) of the sampling lane (C3) , and is configured to transfer the sample rack (2) located at the exit position (P1) to the shuttle mechanism (12) in the exit lane (C2) .9.The sample rack manipulation device (1) according to claim 8, characterized in thatthe at least two longitudinal push-pull structures comprise a first longitudinal push-pull structure (132) and a second longitudinal push-pull structure (133) ;wherein the first longitudinal push-pull structure (132) has a first initial position (P2) located at the entry end (C31) and a handover position (P3) located in the intermediate portion (C33) , the first longitudinal push-pull structure (132) is configured to move between the first initial position (P2) and the handover position (P3) , thereby pushing or pulling the sample rack (2) from the entry end (C31) to the sampling position, and the first longitudinal push-pull structure (132) is configured to return to the first initial position (P2) along the sampling lane (C3) after moving to the handover position (P3) ;the second longitudinal push-pull structure (133) has a second initial position (P4) located at the handover position (P3) and a final position (P5) located at the exit position (P1) , the second longitudinal push-pull structure (133) is configured to move from the second initial position (P4) to the final position (P5) , thereby pushing or pulling the sample rack (2) from the sampling position to the exit position (P1) , and the second longitudinal push-pull structure (133) is configured to return to the second initial position (P4) along the sampling lane (C3) after moving to the final position (P5) .10.The sample rack manipulation device (1) according to claim 9, characterized in thateach of the first longitudinal push-pull structure (132) and the second longitudinal push-pull structure (133) has a delivery member (134) and a first shift lever (135) connected to the delivery member (134) ;wherein the delivery member (134) is configured to move along the sampling lane (C3) , so that the first shift lever (135) connected to the delivery member (134) is driven to move along the sampling lane (C3) ;the first shift lever of the first longitudinal push-pull structure (132) and the first shift lever of the second longitudinal push-pull structure (133) are configured to push or pull the sample rack (2) to move in the sampling lane (C3) ;the transverse push-pull structure (131) has a second shift lever, which is configured to transfer the sample rack (2) located at the exit position (P1) in a lifting manner or in a pushing or pulling manner from the sampling lane (C3) to the shuttle mechanism (12) in the exit lane (C2) .11.The sample rack manipulation device (1) according to any one of claims 2 to 10, characterized in that the sample rack manipulation device (1) further comprises a controller (15) for controlling the movements of the shuttle mechanism (12) and the conveying mechanism (13) .12.The sample rack manipulation device (1) according to claim 11, characterized in that the sample rack manipulation device (1) further comprises a plurality of sensors disposed in the sample rack storage area (10) , the sampling area (11) , the entry lane (C1) , the exit lane (C2) and the sampling lane (C3) ; and the controller (15) is configured to control the movements of the shuttle mechanism (12) and the conveying mechanism (13) based on signals from the plurality of sensors.13.A liquid sample analysis system (3) , characterized in that the liquid sample analysis system (3) comprises the sample rack manipulation device (1) according to any one of claims 1 to 12 and a sample analysis device (4) .14.An operation method for the sample rack manipulation device (1) according to any one of claims 1 to 12, wherein the operation method comprises the following steps:transporting a first sample rack of the plurality of sample racks (2) from the sample rack storage area (10) to the sampling area (11) through the entry lane (C1) by means of the shuttle mechanism (12) ;moving the first sample rack along the sampling lane disposed in the sampling area (11) to a sampling position for sampling;transporting a second sample rack of the plurality of sample racks (2) from the sample rack storage area (10) to the sampling area (11) through the entry lane (C1) by means of the shuttle mechanism (12) while the first sample rack is sampled; andtransporting the sampled first sample rack back to the sample rack storage area (10) through the exit lane (C2) by means of the shuttle mechanism (12) .15.The operation method according to claim 14, wherein the sample rack storage area (10) of the sample rack manipulation device (1) comprises a loading / unloading area (101) and a buffer area (102) ,wherein the step of transporting the first sample rack of the plurality of sample racks (2) from the sample rack storage area (10) to the sampling area (11) through the entry lane (C1) by means of the shuttle mechanism (12) comprises: firstly transporting the plurality of sample racks (2) from the loading / unloading area (101) to the buffer area (102) and then transporting the first sample rack of the plurality of sample racks (2) from the buffer area (102) to the sampling area (11) through the entry lane (C1) by means of the shuttle mechanism (12) .16.The operation method according to claim 15, wherein:the step of transporting the second sample rack from the sample rack storage area (10) to the sampling area (11) through the entry lane (C1) by means of the shuttle mechanism (12) while the first sample rack is sampled comprises: transporting the second sample rack from the buffer area (102) to the sampling area (11) through the entry lane (C1) by means of the shuttle mechanism (12) while the first sample rack is sampled.17.The operation method according to claim 15, whereinthe step of transporting the sampled first sample rack back to the sample rack storage area (10) through the exit lane (C2) by means of the shuttle mechanism (12) comprises:transporting the sampled first sample rack back to the buffer area (102) through the exit lane (C2) by means of the shuttle mechanism (12) ; andretaining temporarily the first sample rack in the buffer area (102) for resampling based on resampling status information for the first sample rack, or transporting the first sample rack back to the loading / unloading area (101) from the buffer area (102) based on sampling end status information for the first sample rack.18.The operation method according to claim 14, wherein the step of moving the first sample rack along the sampling lane disposed in the sampling area (11) to the sampling position for sampling is achieved by the at least two longitudinal push-pull structures of the sample rack manipulation device (1) in a successive manner.19.The operation method according to claim 17, wherein the step of transporting the sampled first sample rack back to the buffer area (102) through the exit lane (C2) by means of the shuttle mechanism (12) comprises:firstly transferring the first sample rack from an exit position to the shuttle mechanism (12) located in the exit lane (C2) by means of the transverse push-pull structure of the sample rack manipulation device (1) in a lifting manner or in a pushing or pulling manner, and then transporting the first sample rack back to the buffer area (102) through the exit lane (C2) by means of the shuttle mechanism (12) .

Images