顯微鏡切片自動進給裝置的製作方法
2023-06-14 00:00:26
專利名稱：顯微鏡切片自動進給裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯微鏡切片自動進給裝置。
背景技術：
隨著計算機技術和數碼影像技術在顯微鏡領域的應用，顯微鏡的智能化程度越來越高，如今顯微鏡已經可以在計算機的控制下自動對標本進行掃描、分析，並提取出其中有用的信息。雖然掃描、分析實現自動化了，但向顯微鏡送片、取片的操作還是要人工完成，且整個過程一直需要有人值守，這顯然無法適應大批量自動掃描檢驗的需要，本發明正是為了解決這一問題，設計了一種顯微鏡切片自動進給裝置，滿足顯微鏡M小時無人值守工作的要求，實現全程自動化。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術之不足，提供一種顯微鏡切片自動進給裝置，它主要由切片進給裝置和夾片裝置組成，並使切片進給裝置和夾片裝置密切配合，能夠自動向顯微鏡放置和取回切片，從而實現了顯微鏡操作的全程自動化。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種顯微鏡切片自動進給裝置，包括切片進給裝置和安裝在顯微鏡的載物臺上並能夠與切片進給裝置對應匹配工作的夾片裝置；其中，該切片進給裝置包括一可放置多個切片的切片盒，該切片盒設有用來提供切片自由進出的開口 ；一可帶動切片盒升降的託架，切片盒自由置放在該託架中；一可將切片盒內的切片推送出去的送片推板，該送片推板設在切片盒的一側；該夾片裝置包括一用來容納切片的切片定位槽；一用來對進入切片定位槽的切片進行鎖扣的切片鉤子，該切片鉤子設在切片定位槽的側邊；一用來在切片鉤子解鎖時能夠將切片從切片定位槽中推回切片盒的放片推板，該放片推板位於切片定位槽的一側；該切片進給裝置還包括一在切片進給裝置靠近夾片裝置時能夠將切片鉤子推離鎖扣位的鉤子撥板，該鉤子撥板設在與夾片裝置的切片鉤子對應配合的位置。進一步，該顯微鏡切片自動進給裝置還包括一底板，所述切片進給裝置和裝有夾片裝置的顯微鏡分別安裝在底板的對應位置處，從而使切片進給裝置和夾片裝置能夠相互配合。所述的切片進給裝置的主體安裝在能夠與夾片裝置對應配合的底板上；所述託架位於切片進給裝置主體的一側壁上，切片盒自由地放置在切片盒的託架上，送片推板安裝在切片盒後部的切片進給裝置主體內；鉤子撥板安裝在切片進給裝置主體的側壁上，切片盒的旁邊，其前端超出切片盒開口前端，使得鉤子撥板能夠與夾片裝置的切片鉤子相觸碰。所述的夾片裝置還包括一安裝於顯微鏡的載物臺上的片夾板，所述切片定位槽設在片夾板中對應靠近所述切片進給裝置的一側，所述切片鉤子裝在片夾板中，且其前端露在切片定位槽的槽口外，能夠與切片進給裝置的鉤子撥板相觸碰；所述放片推板位於片夾板中，且其前端正對切片定位槽。所述的切片盒中設有多個切片插槽，各個切片插槽具有喇叭口狀的開口，該各個切片插槽分別由一體設在切片盒中的多個隔板相互間隔而成，該各個隔板的前端呈前窄後寬的梯形結構。所述的切片進給裝置主體中還裝有用來實現託架上下移動的託架電機、託架傳送機構、託架導軌、託架行程限位開關和託架限位擋板；託架安裝在託架導軌中，且託架可沿著託架導軌上下運動，託架傳送機構與託架電機連接，使得託架可在託架電機驅動下運動； 託架行程限位開關裝在託架導軌的上部以對託架的上行實現限位並作為託架復位的起始位；託架限位擋板安裝在託架上，以便在託架運動到極限位置時與託架行程限位開關配合工作。所述的切片進給裝置主體中還裝有用來準確定位切片盒升降位置的定位檢測裝置；該定位檢測裝置由安裝在切片進給裝置主體一側的柵格板和安裝在託架上的光電開關構成；該柵格板上沿豎向開有一排長方形孔，孔的大小、間距、數量與切片盒內切片切片插槽的高度、間距、數量相同；該柵格板的長方形孔與光電開關互相配合，光電開關通過檢測這些長方形孔來定位切片盒的切片插槽的位置。所述的切片進給裝置主體中還裝有用來實現送片推板推送動作的送片推板電機、 送片推板傳送機構、送片推板導軌、滑塊、送片推板行程限位開關和送片推板限位擋板；滑塊安裝在送片推板導軌上，送片推板的尾端和送片推板限位擋板分別固定在滑塊上；送片推板滑塊可沿送片推板導軌做水平運動，送片推板傳動機構與送片推板電機相連，使得送片推板可在送片推板電機驅動下運動；送片推板行程限位開關設在送片推板導軌的後端以對送片推板實現限位並作為送片推板復位的起始位。所述的切片進給裝置主體中還裝有緩衝彈簧，該緩衝彈簧位於所述送片推板傳送機構與所述滑塊之間，送片推板與切片接觸時可通過此緩衝彈簧進行緩衝。所述的送片推板的厚度尺寸大於切片的厚度尺寸而小於切片盒內相鄰切片插槽之間的間距。所述的切片鉤子安裝在片夾板背面，切片鉤子前部設有一側鉤，其後部通過一銷釘樞接在片夾板前端靠近中間的位置，切片鉤子前端能夠以此銷釘為軸擺動；在片夾板前端一側的邊緣位置設有一縱向條孔，切片鉤子的前端插接一銷釘，且該銷釘通過該縱向條孔伸至片夾板上表面，以使切片鉤子的前部的擺動角度受限於該縱向條孔；所述片夾板的外側還插接一銷釘，此銷釘位於上述兩個銷釘之間，且三個銷釘呈三角形排列，一 V形撥簧彈性抵壓在三個銷釘之間，其彈力使切片鉤子的側鉤能夠對進入切片定位槽的切片進行鎖扣；在切片鉤子的前端還設有一用來將切片鉤子的側鉤推離鎖扣位的前鉤。所述的片夾板中設有一橫向條孔，放片推板的後部插接一銷釘，該銷釘由此橫向條孔伸至片夾板的上表面，放片推板由兩條導軌固定於片夾板背面，放片推板可沿著導軌滑動，導軌將放片推板稍稍抬起，使其與載物臺表面無接觸，一驅動彎板的一端樞接在片夾板上，驅動彎板可以以此為軸轉動，驅動彎板的另一端樞接在放片推板後部的銷釘上，一彈簧彈性抵壓在該驅動彎板上，在彈簧彈力驅動下，當切片鉤子打開時，放片推板可沿導軌運動，將切片推回切片盒中。
6
所述的切片進給裝置還包括一用於檢測切片是否在切片盒內的正確位置的切片感應裝置，該切片感應裝置裝在能夠與切片盒相配合的切片進給裝置主體上。所述的切片進給裝置還包括一條碼掃描儀，該條碼掃描儀裝在能夠與夾片裝置的切片定位槽相配合的切片進給裝置主體上。所述的切片定位槽中靠近切片邊緣的部分其厚度與切片的厚度相當，而其餘部分的厚度則比切片的厚度大，便於安裝切片鉤子和放片推板所述的底板上設有至少三個用於固定顯微鏡且高度可調的腳墊。還包括一電子控制系統，該電子控制系統包括電源模塊、CPU模塊、電機控制模塊、 限位檢測模塊、切片感應模塊、條碼掃描儀模塊和通訊模塊；CPU模塊的輸出分別與電機控制模塊、限位檢測模塊、切片感應模塊、條碼掃描儀模塊和通訊模塊的輸入相連接；電機控制模塊的輸出分別與所述託架電機、送片推板電機相連接；限位檢測模塊的輸出分別與託架行程限位開關、送片推板行程限位開關相連接；切片感應模塊的輸出與切片感應裝置相連接；條碼掃描儀模塊的輸出與條碼掃描儀相連接；通訊模塊與計算機呈雙向傳輸以實現信息的交互傳輸。本發明的有益效果是，由於由切片進給裝置和夾片裝置兩部分組成，且切片進給裝置包括可放置多個切片的切片盒、可帶動切片盒升降的託架和可將切片從切片盒送至載物臺上的的送片推板、用於打開夾片裝置上的切片鉤子的鉤子撥板、用於準確控制切片盒升降以及對切片盒內切片進行精確定位的定位檢測裝置、用於檢測切片是否在切片盒內的正確位置的切片感應裝置、切片盒升降極限位置的託架行程限位開關和送片推板平移極限位置的送片推板行程限位開關等；夾片裝置包括用來容納切片的切片定位槽、用來對進入切片定位槽的切片進行鎖扣的切片鉤子、用來在切片鉤子解鎖時能夠將切片從切片定位槽中推回切片盒的放片推板等；此外，還包括電子控制系統，使得該切片進給裝置和夾片裝置能夠相互配合，自動向顯微鏡送片和取片，從而達到了顯微鏡M小時無人值守的工作要求，實現了顯微鏡檢驗的全程自動化。因此，本發明不但可使人從枯燥重複的操作中解放出來，而且大大提高了顯微鏡的檢驗速度。以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明；但本發明的一種顯微鏡切片自動進給裝置不局限於實施例。
圖1-1是本發明的立體構造示意圖；圖2-1A是本發明的切片進給裝置的正面構造示意圖；圖2-1B是本發明的切片進給裝置的背面構造示意圖；圖2-2A是本發明的切片盒的結構示意圖；圖2-2B是本發明的切片盒(包括切片感應裝置)的俯視圖；圖2-2C是本發明的切片盒的剖視圖；圖2-3是本發明的送片推板部分的結構示意圖；圖2-4是本發明的託架部分的結構示意圖；圖2-5是本發明的切片盒的定位檢測裝置的結構示意圖；圖2-6是本發明的切片感應裝置的工作示意圖3-1是本發明的夾片裝置的正面構造示意圖；圖3-2是本發明的夾片裝置的背面構造示意圖；圖4-1是本發明的底板的結構示意圖；圖5-1是本發明的電子控制系統的系統結構示意圖。
具體實施例方式實施例，請參見圖1-1所示，本發明的一種顯微鏡切片自動進給裝置，包括底板3、 切片進給裝置6 (包括鉤子撥板5)、安裝在顯微鏡1的載物臺上並能夠與切片進給裝置6對應匹配工作的夾片裝置2和條碼掃描儀7 ；切片進給裝置6和裝有夾片裝置2的顯微鏡1分別安裝在底板3的對應位置處以使切片進給裝置6和夾片裝置2能夠相互配合。切片進給裝置6的結構請參見圖2-1A、圖2-1B所示，該切片進給裝置6包括切片進給裝置主體61、切片盒4、切片盒4的託架M、送片推板21、鉤子撥板5、用於檢測切片是否在切片盒4中的正確位置的切片感應裝置22、用來準確定位切片盒4升降位置的定位檢測裝置(包括柵格板沈和光電開關25)、用於帶動託架M實現升降的託架電機27，用於帶動送片推板21實現推送動作的送片推板電機觀；其中，切片進給裝置主體61安裝在能夠與夾片裝置2對應配合的底板3上；切片盒4設有用來提供切片自由進出的開口 ；託架 24位於切片進給裝置主體61的右側壁上，切片盒4自由地放置在託架M上；送片推板21 安裝在切片盒4後部的切片進給裝置主體61內；鉤子撥板5裝在切片進給裝置主體61的一側壁上部，且鉤子撥板5的前端超過切片盒4的開口端沿而能夠與夾片裝置2的切片鉤子M相觸碰；該切片感應裝置22裝在能夠與切片盒4相配合的切片進給裝置主體61上； 託架電機27和送片推板電機觀均裝在切片進給裝置主體61上；條碼掃描儀7也安裝在切片進給裝置主體61上。切片盒切片盒的結構請參見圖2-2A、圖2-2B、圖2-2C所示，該切片盒4的背部不是完全封閉的，它開有兩個槽43和44，其中槽44用於容納切片感應裝置22，當切片盒4升降時， 切片盒4內的切片依次經過切片感應裝置22的前方，切片感應裝置22可以感應到其正前方是否有切片；槽43是送片推板21推出切片的位置，送片推板21由此位置向前伸出，將切片盒4內的切片推到夾片裝置2中。切片盒4中沿豎向設有多個呈喇叭狀結構的切片插槽41，該各個切片插槽41分別由一體設在切片盒4中的多個隔板42相互間隔而成，且各個隔板42的前端呈前窄後寬的梯形結構。切片由夾片裝置2返回切片盒4時，只要切片在切片盒4的開口範圍內，就可以在切片盒4的喇叭狀結構的導向作用下修正偏差，順利回到切片盒4中。此外，由於各個隔板42的前端呈前窄後寬的梯形結構，因而即使夾片裝置2上的切片和切片盒4的切片插槽41在水平高度上有些偏差，切片也會在梯形結構的引導下順利返回切片盒4。這樣的設計，能夠降低整個系統對裝配調試和運行定位精度的要求，容許一定的偏差，從而大大提高了系統的可靠性和容錯性，能夠在無人值守的情況下連續工作。送片推板關於送片推板21的結構請參見圖2-3所示，切片進給裝置主體61中除了裝有用來實現送片推板21作推送動作的送片推板電機觀外，還裝有送片推板傳送機構216(包括皮帶和皮帶輪)、兩條送片推板導軌214、滑塊219、送片推板行程限位開關213(包括一發射管和一接收管)和送片推板限位擋板212 ；其中，滑塊219安裝在送片推板導軌214上，並能夠沿著送片推板導軌214運動，送片推板21的尾端和送片推板限位擋板212分別固定在滑塊219上；滑塊219通過送片推板傳送機構216與送片推板電機觀相聯接，以使送片推板21能夠在送片推板電機觀的驅動下沿著兩條送片推板導軌214作水平移動；送片推板行程限位開關213設在送片推板導軌214的後端，以對送片推板21實現限位並作為送片推板21復位的起始位。切片進給裝置主體61中還包括一活動塊218，該活動塊218安裝在送片推板導軌 214上，活動塊218可沿導軌214運動，且該活動塊218與送片推板傳送機構216相連接，在活動塊218與滑塊219之間裝有用來緩衝送片推板21的前移以及調整送片推板21的前進行程的緩衝彈簧217，該緩衝彈簧217可以降低送片推板21快速運動時對切片造成的衝擊。 另外，當送片推板21將切片推到夾片裝置2的切片定位槽56底部時，緩衝彈簧217先開始壓縮，並在其壓縮到最短前使送片推板電機觀停止。此時，由於緩衝彈簧217的彈力作用， 使得切片被頂緊在夾片裝置2上，從而可避免送片推板21與切片硬接觸。因此，該送片推板21伸出的距離無需特別精確，即其偏差量只需在緩衝彈簧217的壓縮範圍內即可，既能夠起到頂緊切片的作用，還可以保護切片，避免出現因為伸出距離控制不好而損壞切片。送片推板21的厚度尺寸(約為1. 5毫米)大於切片的厚度尺寸而小於切片盒4 內相鄰切片插槽之間的間距(約1.7毫米)。該送片推板21可隨滑塊219在送片推板導軌 214上滑動，當送片推板電機觀帶動皮帶輪轉動時，送片推板21和送片推板限位擋板212 也隨之在送片推板導軌214上滑動；當送片推板21運動到左側極限位置時，送片推板限位擋板212會插入送片推板行程限位開關213的發射管和接收管之間，從而擋住發射管發出的光線，導致接收管斷開，由此可以判斷送片推板21已經運行到極限位置，並使送片推板電機觀停止運轉。執行推出切片操作時，切片盒4升降到適當高度，使待推出的切片和送片推板21 處在同一水平面上，然後送片推板電機觀驅動送片推板21向右運動，送片推板21從切片盒4中推出切片。在此之前應先控制顯微鏡，使夾片裝置2運動到與待推出的切片在同一水平面，且其切片定位槽56正對切片盒4的切片插槽41。當切片從切片盒4推出時，剛好進入夾片裝置2的切片定位槽56中。切片盒的託架關於切片盒4的託架M的結構請參見圖2-4所示，切片進給裝置主體61中裝有用來實現託架M上下移動的託架電機27、託架傳送機構222 (包括皮帶和皮帶輪)、託架導軌224、託架行程限位開關227(包括發射管和接收管)和託架限位擋板225 ；託架M安裝在託架導軌224中，且託架24可沿著託架導軌2M上下運動，託架傳送機構222與託架電機27相連接，使得託架M可在託架電機27的驅動下運動；託架行程限位開關227裝在託架行程的上端，以對託架M的上行實現限位並作為託架M復位的起始位；託架限位擋板 225固定在託架M上，並跟隨託架M —起運動。當託架M運行到最上方時，託架限位擋板 225遮擋住託架行程限位開關227，即擋住託架行程限位開關227的發射管的光線，導致託架行程限位開關227的接收管斷開，由此可判斷託架M已運行到上方極限位置，並控制託架電機27停止運轉。
託架M通過柵格板沈和光電開關25對切片盒4內每個切片的位置進行定位，如圖2-1B所示，柵格板沈安裝切片進給裝置主體61上，與託架導軌2M平行。如圖2-5所示，柵格板26上按照切片盒4的切片插槽41的寬度和間距加工有一排長方形孔227，且長方形孔227的數量與切片盒4的切片插槽41的數量相同；光電開關25的發射管和接收管分別位於柵格板沈的兩側，在柵格板沈上有長方形孔的位置，光電開關25無遮擋，接收管接通；沒有長方形孔的位置，光電開關25被遮擋，接收管斷開，通過光電開關25的通斷來控制託架電機27的啟動/停止，可以對每個切片的位置進行定位。託架M復位時，先上升到託架導軌224的最高位置，託架行程限位開關227斷開時停止，然後託架電機27反向轉動，轉而控制託架M向下運動，當光電開關25經過第一個長方形孔時，託架電機27停止，託架M定位在第一個切片的位置，復位動作完成。此時，送片推板21的前端正對切片盒4中的第一個切片，若送片推板21推出，則可以將第一個切片推出到顯微鏡1的夾片裝置2上。通過對光電開關25經過的長方形孔的個數進行計數，就可以對切片盒4中的任意一個切片進行定位，每次定位動作完成時，送片推板21前端總是與當前可操作的切片對準。切片感應裝置關於切片感應裝置的結構請參見圖2-2B、圖2-6所示，該切片感應裝置22的安裝位置靠近切片盒4的背部，通過切片盒4的槽44靠近切片底部。切片插入切片盒4的切片插槽41越深，越接近切片感應裝置22。當切片盒4在託座M的驅動下作升/降動作時，切片盒4內的切片依次經過切片感應裝置22的前方，切片感應裝置22就可以對每個切片的位置情況進行檢測。作為一種優選，切片感應裝置22採用一種微型反射式光電開關45，該微型反射式光電開關45具有一個發射管46和一個接收管47 ；發射管46和接收管47不是對射，而是面向同一個方向，發射管46發出的光線，必須經過前方物體反射，才能進入接收管47。當切片盒4升降時，切片依次通過微型反射式光電開關45，若切片盒4當前位置有切片48，則發射管46發出的光線被切片48反射回接收管47，否則沒有光線返回接收管47。因此，通過接收管47的狀態就可以判斷切片盒4內是否裝有切片。為了判別切片是否完全接觸到切片盒4的底部，必須對微型反射式光電開關45的感應範圍進行限定，只有在切片底邊接觸到切片盒4的底部，即距離微型反射式光電開關45在限定的範圍內時才有效。因為，如果微型反射式光電開關45的感應距離過長，即切片沒有完全插入切片盒4時也能夠感應到切片，則這樣的切片位置顯然是不正常的；如果感應距離過短，則微型反射式光電開關45必須距離切片很近才能感應到，這對裝配和切片位置的要求過高，故難以實現。因此，為了避免出現以上兩種情況，一般將微型反射式光電開關45的感應距離調節為Imm左右。微型反射式光電開關45的感應距離可通過調整其發射管46的發射功率來實現。切片進給裝置6向顯微鏡1送片時，切片感應裝置22即微型反射式光電開關45 先檢測切片盒4當前位置是否有切片，若沒有切片或切片不在切片盒4內的正確位置，則微型反射式光電開關45的接收管47不會接通，此時不應向夾片裝置2送片，可移動切片盒4 的託架M到下一切片位置或停止運行。當切片進給裝置6從夾片裝置2取回切片時，取片操作完成後，若微型反射式光電開關45檢測不到切片盒4內當前位置有切片，則說明切片未正常返回切片盒4，此時切片可能滯留在夾片裝置2上，且切片姿態不確定，若繼續向夾
10片裝置2送片，則可能損壞切片，所以應停止運行。因此，通過切片感應裝置22，可以判別系統的運行狀態，故障發生時，可嘗試自我恢復或停止運行，避免損壞切片或硬體，使系統在無人值守的情況下也能夠安全的運行。夾片裝置夾片裝置2的結構請參見圖3-1、圖3-2所示，該夾片裝置2包括片夾板9、放片推板陽和切片鉤子54。其中，片夾板9為矩形結構，它安裝在顯微鏡1的載物臺上，其左側設有一用於容納切片的開槽，即切片定位槽56 ；該切片定位槽56的尺寸大於切片的尺寸，其寬度大於切片盒4的切片插槽41的寬度，該切片定位槽56與切片呈三面接觸，且其靠近切片邊緣的部分(寬度約10毫米)的厚度(約1毫米)與切片的厚度相當，以避免觀察切片時顯微鏡1的物鏡與片夾板9相干涉(高倍物鏡工作距離很短，物鏡與切片距離很短)；該切片定位槽56的其他部分的厚度約為5毫米。 切片鉤子M的前部設有一側鉤Ml，該切片鉤子M的後部通過一銷釘樞接在片夾板9上，切片鉤子M可以此為軸擺動；在片夾板9的前端設有一縱向條孔59，切片鉤子M 的前部插接一銷釘，銷釘穿過縱向條孔59伸至片夾板9的上表面，切片鉤子M的前部的擺動受限於該縱向條孔59 ；片夾板9的外側還插有一銷釘，且該銷釘與前兩個銷釘呈三角形排列，一 V形撥簧53彈性抵壓在三個銷釘之間，V形撥簧53的彈力使切片鉤子M的側鉤 541能夠對進入切片定位槽56中的切片進行鎖扣；在切片鉤子M的前端還設有一用來將切片鉤子討的側鉤541推離鎖扣位的前鉤M2。片夾板9中還設有一橫向條孔58，放片推板55的後部插接一銷釘，該銷釘由此橫向條孔58伸至片夾板9的上表面，放片推板55由兩條導軌57固定於片夾板9的背面，放片推板陽可沿導軌57滑動。放片推板55由驅動彎板51驅動，驅動彎板51的一端樞接在片夾板9上，驅動彎板51可以以此為軸轉動，驅動彎板51的另一端接在放片推板55後部的銷釘上。彈簧52彈性抵壓在驅動彎板51上，在彈簧52的彈力作用下，當切片鉤子M被打開時，放片推板陽沿導軌57運動，將切片推回到切片盒4中。為了避免放片推板55與載物臺表面摩擦，放片推板導軌57將放片推板55稍微抬起，使放片推板陽與載物臺表面無接觸。驅動彎板51及其彈簧52也與片夾板9表面無接觸，可最大限度地降低放片推板55在運動過程中所受到的摩擦。同時為了保證切片鉤子M 能夠勾住切片，即在切片鉤子M閉合的情況下，切片不會被放片推板55推開，切片鉤子M 的V形撥簧53的彈力應足夠大。底板底板3的結構請參見圖4-1所示，底板3上設有三個腳墊31，腳墊31用於固定顯微鏡1，以確保運轉過程中顯微鏡1的位置不會改變。腳墊31的高度可調，通過調整這三個腳墊31的高度，可以使顯微鏡載物臺上的夾片裝置2與切片盒4內的切片處於同一水平面，且完全平行。切片進給裝置6在底板3上的固定位置可左右調整，以使顯微鏡1和切片進給裝置6有一個恰當的間距。電子控制系統本發明的一種顯微鏡切片自動進給裝置，還包括一電子控制系統8，請參見圖5-1 所示，該電子控制系統8包括電源模塊81、CPU模塊84、電機控制模塊85、限位檢測模塊87、 切片感應模塊86、條碼掃描儀模塊83和通訊模塊82。其中，電源模塊81為整個控制系統提供電源；CPU模塊84是控制系統的核心，可以採用單片機、ARM嵌入式處理器等器件，該 CPU模塊84的輸出分別與電機控制模塊85、限位檢測模塊87、切片感應模塊86、條碼掃描儀模塊83和通訊模塊82的輸入相連接；電機控制模塊85的輸出分別與託架電機27、送片推板電機觀相連接，以實現對託架電機27、送片推板電機觀的控制，如啟動、停止、加速、 減速等；限位檢測模塊87的輸出分別與託架行程限位開關227、送片推板行程限位開關213 相連接，以實時檢測託架行程限位開關227、送片推板行程限位開關213的狀態，並根據託架行程限位開關227和送片推板行程限位開關213的狀態做出相應的動作；切片感應模塊 86與切片感應裝置22相對應，能夠檢測切片盒4當前位置的切片是否處於正確位置；條碼掃描儀模塊83提供連接條碼掃描儀7的接口，通過識別條碼，操作人員就可以把不同的切片數據進行分類保存；通訊模塊82負責控制系統與計算機的信息交互，能夠根據計算機發來的控制命令執行相應的動作，也能夠把運動狀態反饋給計算機。本發明的一種顯微鏡切片自動進給裝置，開始送片前，先執行復位操作，使送片推板21復位到送片推板行程限位開關213的位置；切片盒託架M帶動切片盒4上升，託架行程限位開關227斷開後停止，然後根據切片盒定位柵格板沈和光電開關25的狀態定位到 1號切片位置。控制顯微鏡1的載物臺進行X、Y、Z軸復位。本發明的一種顯微鏡切片自動進給裝置，當切片進給裝置6向夾片裝置2送片時， 切片將被推出並進入切片定位槽56的底部。首先，控制顯微鏡載物臺運動到進片位置，即夾片裝置2的切片定位槽56與切片進給裝置6的切片盒4的切片插槽41對準。在此過程中，隨著片夾板9接近切片進給裝置6，夾片裝置2的切片鉤子M被鉤子撥板5打開。隨後送片推板21伸出，從切片盒4中推出切片。由於片夾板9的切片定位槽56與切片盒4 的切片插槽41正好對齊，所以切片從切片盒4中推出後直接進入切片定位槽56。送片推板21推出過程中，在靠近切片盒4的一側，隨著送片推板21伸出，送片推板21前端接觸切片側面，逐漸將切片從切片盒4中推出；在夾片裝置2的一側，隨著切片被從切片盒4中推出，切片的另一側邊與放片推板陽相接觸，且隨著切片靠近切片定位槽56底部，放片推板 55逐漸縮回，放片推板55的驅動彈簧52相應被壓縮。當切片到達切片定位槽56底部時， 待送片推板21的緩衝彈簧217壓縮一段後，送片推板21停止運動，隨後載物臺帶動夾片裝置2向右運動一段距離(夾片裝置2遠離切片進給裝置6)，切片鉤子M脫離鉤子撥板5時停止，切片鉤子M在V形撥簧53的彈力下閉合併勾住切片。由於切片鉤子M是隨著夾片裝置2向右運動而緩慢閉合的，在切片鉤子M與鉤子撥板5脫離之前，切片鉤子M並不能完全勾到切片，從而不能保證切片會完全跟隨夾片裝置2 —起運動，此時送片推板21的緩衝彈簧217能夠起到一定作用，在緩衝彈簧217的作用下繼續將切片推出，使其跟隨夾片裝置2 —同運動。夾片裝置2最終停下時，切片鉤子M可能會勾在切片側面，而沒有勾住切片角，所以切片距離切片定位槽56底部可能會有一小段空隙。此時再控制送片推板21繼續向右推出一段距離，以使其將切片完全推到切片定位槽56的底部，切片鉤子M完全扣住切片。然後送片推板21縮回，切片保留在夾片裝置2上，從而完成送片過程。本發明的一種顯微鏡切片自動進給裝置，當切片進給裝置6從夾片裝置2取片時， 首先控制顯微鏡載物臺改變高度，使其與當前切片插槽處於同一水位置。然後切片進給裝置6的送片推板21伸出，伸出的距離與加載切片時的距離相同，等待夾片裝置2推回切片。 載物臺帶動夾片裝置2向靠近切片進給裝置6的方向運動，在此過程中，切片鉤子M被鉤子撥板5漸漸打開，當切片鉤子M完全打開時，送片推板21剛好接觸到切片，此時切片位於送片推板21和放片推板55之間。隨後放片推板21縮回，由於放片推板彈簧52的作用， 放片推板陽推動切片跟隨送片推板21向切片盒4的方向運動，最終切片完全退回到切片盒4中。取片動作完成。取片動作完成後，載物臺帶動夾片裝置2遠離切片進給裝置6，此時可上下移動切片盒4，通過柵格板沈和光電開關25定位到下一切片，按照加載流程向顯微鏡送片。如此循環，則可完成全部切片的送、取過程。上述實施例僅用來進一步說明本發明的一種顯微鏡切片自動進給裝置，但本發明並不局限於實施例，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明技術方案的保護範圍內。
權利要求
1.一種顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於包括切片進給裝置和安裝在顯微鏡的載物臺上並能夠與切片進給裝置對應匹配工作的夾片裝置；其中，該切片進給裝置包括一可放置多個切片的切片盒，該切片盒設有用來提供切片自由進出的開口 ；一可帶動切片盒升降的託架，切片盒自由置放在該託架中；一可將切片盒內的切片推送出去的送片推板，該送片推板設在切片盒的一側；該夾片裝置包括一用來容納切片的切片定位槽；一用來對進入切片定位槽的切片進行鎖扣的切片鉤子，該切片鉤子設在切片定位槽的側邊；一用來在切片鉤子解鎖時能夠將切片從切片定位槽中推回切片盒的放片推板，該放片推板位於切片定位槽的一側；該切片進給裝置還包括一在切片進給裝置靠近夾片裝置時能夠將切片鉤子推離鎖扣位的鉤子撥板，該鉤子撥板設在與夾片裝置的切片鉤子對應配合的位置。
2.根據權利要求1所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於進一步，該顯微鏡切片自動進給裝置還包括一底板，所述切片進給裝置和裝有夾片裝置的顯微鏡分別安裝在底板的對應位置處，從而使切片進給裝置和夾片裝置能夠相互配合。
3.根據權利要求2所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片進給裝置的主體安裝在能夠與夾片裝置對應配合的底板上；所述託架位於切片進給裝置主體的一側壁上，切片盒自由地放置在切片盒的託架上，送片推板安裝在切片盒後部的切片進給裝置主體內；鉤子撥板安裝在切片進給裝置主體的側壁上，切片盒的旁邊，其前端超出切片盒開口前端，使得鉤子撥板能夠與夾片裝置的切片鉤子相觸碰。
4.根據權利要求3所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的夾片裝置還包括一安裝於顯微鏡的載物臺上的片夾板，所述切片定位槽設在片夾板中對應靠近所述切片進給裝置的一側，所述切片鉤子裝在片夾板中，且其前端露在切片定位槽的槽口外，能夠與切片進給裝置的鉤子撥板相觸碰；所述放片推板位於片夾板中，且其前端正對切片定位槽。
5.根據權利要求1所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片盒中設有多個切片插槽，各個切片插槽具有喇叭口狀的開口，該各個切片插槽分別由一體設在切片盒中的多個隔板相互間隔而成，該各個隔板的前端呈前窄後寬的梯形結構。
6.根據權利要求3所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片進給裝置主體中還裝有用來實現託架上下移動的託架電機、託架傳送機構、託架導軌、託架行程限位開關和託架限位擋板；託架安裝在託架導軌中，且託架可沿著託架導軌上下運動，託架傳送機構與託架電機連接，使得託架可在託架電機驅動下運動；託架行程限位開關裝在託架導軌的上部以對託架的上行實現限位並作為託架復位的起始位；託架限位擋板安裝在託架上，以便在託架運動到極限位置時與託架行程限位開關配合工作。
7.根據權利要求6所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片進給裝置主體中還裝有用來準確定位切片盒升降位置的定位檢測裝置；該定位檢測裝置由安裝在切片進給裝置主體一側的柵格板和安裝在託架上的光電開關構成；該柵格板上沿豎向開有一排長方形孔，孔的大小、間距、數量與切片盒內切片插槽的高度、間距、數量相同；該柵格板的長方形孔與光電開關互相配合，光電開關通過檢測這些長方形孔來定位切片盒的切片插槽的位置。
8.根據權利要求3所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片進給裝置主體中還裝有用來實現送片推板推送動作的送片推板電機、送片推板傳送機構、送片推板導軌、滑塊、送片推板行程限位開關和送片推板限位擋板；滑塊安裝在送片推板導軌上， 送片推板的尾端和送片推板限位擋板分別固定在滑塊上；送片推板滑塊可沿送片推板導軌做水平運動，送片推板傳動機構與送片推板電機相連，使得送片推板可在送片推板電機驅動下運動；送片推板行程限位開關設在送片推板導軌的後端以對送片推板實現限位並作為送片推板復位的起始位。
9.根據權利要求8所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片進給裝置主體中還裝有緩衝彈簧，該緩衝彈簧位於所述送片推板傳送機構與所述滑塊之間，送片推板與切片接觸時可通過此緩衝彈簧進行緩衝。
10.根據權利要求5所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的送片推板的厚度尺寸大於切片的厚度尺寸而小於切片盒內相鄰切片插槽之間的間距。
11.根據權利要求4所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片鉤子安裝在片夾板背面，切片鉤子前部設有一側鉤，其後部通過一銷釘樞接在片夾板前端靠近中間的位置，切片鉤子前端能夠以此銷釘為軸擺動；在片夾板前端一側的邊緣位置設有一縱向條孔，切片鉤子的前端插接一銷釘，且該銷釘通過該縱向條孔伸至片夾板上表面，以使切片鉤子的前部的擺動角度受限於該縱向條孔；所述片夾板的外側還插接一銷釘，此銷釘位於上述兩個銷釘之間，且三個銷釘呈三角形排列，一 V形撥簧彈性抵壓在三個銷釘之間，其彈力使切片鉤子的側鉤能夠對進入切片定位槽的切片進行鎖扣；在切片鉤子的前端還設有一用來將切片鉤子的側鉤推離鎖扣位的前鉤。
12.根據權利要求4所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的片夾板中設有一橫向條孔，放片推板的後部插接一銷釘，該銷釘由此橫向條孔伸至片夾板的上表面，放片推板由兩條導軌固定於片夾板背面，放片推板可沿著導軌滑動，導軌將放片推板稍稍抬起，使其與載物臺表面無接觸，一驅動彎板的一端樞接在片夾板上，驅動彎板可以以此為軸轉動，驅動彎板的另一端樞接在放片推板後部的銷釘上，一彈簧彈性抵壓在該驅動彎板上， 在彈簧彈力驅動下，當切片鉤子打開時，放片推板可沿導軌運動，將切片推回切片盒中。
13.根據權利要求3所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片進給裝置還包括一用於檢測切片是否在切片盒內的正確位置的切片感應裝置，該切片感應裝置裝在能夠與切片盒相配合的切片進給裝置主體上。
14.根據權利要求3所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片進給裝置還包括一條碼掃描儀，該條碼掃描儀裝在能夠與夾片裝置的切片定位槽相配合的切片進給裝置主體上。
15.根據權利要求2所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的切片定位槽中靠近切片邊緣的部分其厚度與切片的厚度相當，而其餘部分的厚度則比切片的厚度大， 便於安裝切片鉤子和放片推板。
16.根據權利要求3所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於所述的底板上設有至少三個用於固定顯微鏡且高度可調的腳墊。
17.根據權利要求14所述的顯微鏡切片自動進給裝置，其特徵在於還包括一電子控制系統，該電子控制系統包括電源模塊、CPU模塊、電機控制模塊、限位檢測模塊、切片感應模塊、條碼掃描儀模塊和通訊模塊；CPU模塊的輸出分別與電機控制模塊、限位檢測模塊、 切片感應模塊、條碼掃描儀模塊和通訊模塊的輸入相連接；電機控制模塊的輸出分別與所述託架電機、送片推板電機相連接；限位檢測模塊的輸出分別與託架行程限位開關、送片推板行程限位開關相連接；切片感應模塊的輸出與切片感應裝置相連接；條碼掃描儀模塊的輸出與條碼掃描儀相連接；通訊模塊與計算機呈雙向傳輸以實現信息的交互傳輸。
全文摘要
本發明公開了一種顯微鏡切片自動進給裝置，包括切片進給裝置和安裝在顯微鏡的載物臺上的夾片裝置；切片進給裝置包括可放置多個切片的切片盒、可帶動切片盒升降的託架、可從切片盒的後部推送出切片的送片推板、準確控制切片盒升降的定位檢測裝置，可檢測切片是否在切片盒內正確位置的切片感應裝置和一鉤子撥板；夾片裝置包括用來容納切片的切片定位槽、用來對進入切片定位槽的切片進行鎖扣並與鉤子撥板配合工作的切片鉤子、用來將切片從切片定位槽中推回切片盒的放片推板。該切片進給裝置和夾片裝置對應匹配工作，共同完成向顯微鏡放置、取回切片的操作，從而實現了顯微鏡操作的全程自動化，達到了顯微鏡24小時無人值守而正常工作的要求。
文檔編號G02B21/00GK102267639SQ201010188659
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月1日 優先權日2010年6月1日
發明者康軍, 李延明 申請人:麥克奧迪實業集團有限公司