CN102922525A - 机械手、玻片自动装卸系统和数字病理切片扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械手、玻片自动装卸系统和数字病理切片扫描仪。本发明所提供的机械手包括：装卸框，所述装卸框围成容置空间，所述容置空间其中一侧的所述装卸框上包括有水平推片，所述容置空间另外一侧的所述装卸框上包括有卡杆。本发明所提供的机械手结构设计简单，通过水平推片和卡杆的配合就能够实现后续玻片的装载和卸载，并且操作方便、不易出错，在提高效率的同时降低了成本。

Description

机械手、玻片自动装卸系统和数字病理切片扫描仪

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种机械手、玻片自动装卸系统和数字病理切片扫描仪。

背景技术

数字病理切片扫描仪是结合显微技术、计算机处理技术和图像处理技术制作出的一种可自动扫描获得清晰、准确、能保存的数字化切片信息的仪器。利用数字病理切片扫描仪可对数字玻片进行浏览、分析、讨论等，并且不受时间与空间的限制，较之传统的在显微镜下的阅片方式，数字病理切片扫描仪操作更加方便、功能更加强大且应用更加广泛。因而自从它首次诞生以来就倍受到科研、医疗、教学界的关注。2012年5月29日公开的公开号为US2012/0075457A1的美国专利文献揭露了一种全自动的数字病理切片扫描仪，其切片（以下也称玻片）中样本可自动扫描到计算机进行图像储存，然后可以将储存的图像信息传送到网络进行共享，整个过程都可以全自动进行。

但是，目前市场上的数字病理切片扫描仪在装载玻片过程中多为一次性装载玻片，一次装载玻片的数量有限，通常为5片，在完成一次扫描后，需要将扫描仪停下来，从载物台上一次性的取出所有的玻片，放入新的玻片，再进行新一轮的扫描。这种方式使得在装载和卸载玻片的过程中，扫描仪处于停滞状态，大大的降低了工作效率，提高了时间成本。虽然有部分数字病理切片扫描仪在装载玻片过程中也采用玻片自动装载系统，但该系统机械手的设计过于复杂，多采用钳子钳住玻片的方式进行玻片的装载和卸载。这种方式控制困难，易出错，而且成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有数字病理切片扫描仪自动装卸玻片的系统复杂，易出错的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种用于玻片装载卸载的机械手，包括：

装卸框，所述装卸框围成容置空间，所述容置空间其中一侧的所述装卸框上包括有水平推片，所述容置空间另外一侧的所述装卸框上包括有卡杆。

可选的，所述机械手还包括传动杆，所述装卸框连接所述传动杆。

可选的，所述装卸框为弓形边框，所述水平推片连接所述弓形边框其中一端的内侧，所述卡杆连接所述弓形边框中另一端的内侧。

可选的，所述卡杆有两个，两个所述卡杆并排设置。

可选的，所述装卸框包括顺次连接形成凹形的第一边框、第二边框和第三边框，所述水平推片连接所述第一边框，所述卡杆连接所述第三边框。

可选的，所述第一边框与所述第三边框相互平行，并且所述第一边框与所述第三边框垂直连接所述第二边框。

可选的，所述第三边框面向所述容置空间的一侧包括旋转装置，所述卡杆通过所述旋转装置连接所述第三边框。

可选的，所述卡杆有两个，两个所述卡杆并排设置。

本发明同时提供了一种玻片自动装卸系统，包括：

如上所述的用于玻片装载卸载的机械手，所述机械手能够水平移动；

能够三维移动的载物台，所述载物台包括载玻片槽和卡槽，所述载玻片槽用于盛放玻片；

能够上下移动的载玻片盒，所述载玻片盒包括有多层隔层，每个所述隔层用于放置所述玻片，每个所述隔层包括两个相对的开口，所述玻片通过所述开口进出所述隔层；

电机，用于带动所述机械手、所述述载物台和所述载玻片盒的移动。

本发明还提供了一种数字病理切片扫描仪，其特征在于，所述数字病理切片扫描仪包括如上所述的玻片自动装卸系统。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明所提供的机械手结构设计简单，通过水平推片和卡杆的配合就能够实现后续对玻片的装载和卸载，并且操作方便且不易出错，在提高效率的同时降低了成本。

本发明所提供的玻片自动装卸系统总体结构简易，装载卸载玻片的过程简单，不易出错，该玻片自动装卸系统具有高效快速的特点，易于控制，并且可以通用设计，具有广泛的市场前景。

附图说明

图1为本发明实施例一用于玻片装载卸载的机械手的俯视示意图；

图2为本发明实施例一用于玻片装载卸载的机械手的正视示意图；

图3为本发明实施例二用于玻片装载卸载的机械手的俯视示意图；

图4为本发明实施例玻片自动装卸系统的示意图。

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例一用于玻片装载卸载的机械手的俯视示意图。本发明实施例中，用于玻片装载卸载的机械手1包括装卸框，该装卸框包括顺次连接形成凹形（也可以说是U型或者C型）的第一边框11、第二边框12和第三边框13，该装卸框围成容置空间10，容置空间10其中一侧的装卸框的第一边框11上连接有水平推片14，容置空间10另外一侧的装卸框的第三边框13上连接有卡杆15。本实施例中，第一边框11与第三边框13相互平行，并且第一边框11与第三边框13垂直连接第二边框12，这种垂直连接的方式使得装卸框的形状更加规则，有利于装卸框与扫描仪中的其它器件配合。优选的，连接在第三边框13上的卡杆15有两个，两个卡杆15并排。由于卡杆15是后续用于将玻片勾回载玻片盒2（请参考图4）中的，因而这种两个卡杆15并排设置的方式有利于该机械手1能够平稳地将玻片勾回载玻片盒2。

本实施例的机械手1还包括有传动杆16，装卸框通过第一边框11连接传动杆16，后续机械手1可以通过该传动杆16与电机相连，从而达到通过电机控制机械手1运动的目的。需要说明的是，在本发明的其它实施例中，传动杆16可以被省略，电机直接与装卸框连接，从而控制机械手1的运动。

请结合参考图1和图2，其中图2为本发明实施例一用于玻片装载卸载的机械手1的正视示意图。从图2中可以看到，第二边框12和第三边框13略高于水平推片14。本实施例优选的，第三边框13面向容置空间10的一侧包括旋转装置135，卡杆15通过旋转装置135连接第三边框13，使得卡杆15可以绕图2中的双向箭头方向旋转，在这种情况下，卡杆15既可以旋转成水平状态，如图2中卡杆15的实线状态（亦可参考图1中的卡杆15），也可以旋转成竖直状态，如图2中所示的虚线状态。当卡杆15旋转成水平状态时，卡杆15也略高于水平推片14，而当卡杆15旋转成竖直状态时，卡杆15与水平推片14等高（即卡杆15的最低点与水平推片14的最低点处在同一水平高度）。上面提到第二边框12、第三边框13和旋转成水平状态的卡杆15都略高于水平推片14。这样可以更好的保证后续水平推片14在将玻片推入载玻片槽30（请参考图4）的过程中，第二边框12、第三边框13和卡杆15能够在载玻片槽30上方自由移动，而不与载玻片槽30发生触碰。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，卡杆15也可以不用通过旋转装置135连接第三边框13，而是以竖直状态固定连接于第三边框13的右侧（即卡杆15以图2中的虚线状态固定连接于第三边框13的右侧），并且卡杆15保持与水平推片14等高（即卡杆15的最低点与水平推片14的最低点处在同一水平高度）。

请参考图3，图3为本发明实施例二用于玻片装载卸载的机械手1的俯视示意图。从图3中可以看到，本发明实施例中用于玻片装载卸载的机械手1与实施例一中的机械手1各部分结构大体相同。不同之处在于，本实施例中，装卸框不包括第一边框11、第二边框12和第三边框13，而是包括一个弓形（或者说半圆环形）的边框17，该弓形的边框17同样围成容置空间10，容置空间10其中一侧的装卸框（也可以说是边框17其中一端的内侧）连接有水平推片14，容置空间10另外一侧的装卸框（也可以说是边框17另一端的内侧）连接有卡杆15。本实施例用于玻片装载卸载的机械手1其它部分的结构和连接关系可参照实施例一中的机械手1。

从以上的描述可知，本发明所提供的机械手1结构设计简单，通过水平推片和卡杆的配合就能够实现后续对玻片的装载和卸载，操作方便且不易出错，在提高效率的同时降低了成本。

本发明同时提供了一种玻片自动装卸系统。本发明所提供的玻片自动装卸系统包括如上所述的用于玻片装载卸载的机械手、载玻片盒、载物台和电机。

请结合参考图1、图2和图4，其中图4为本发明实施例玻片自动装卸系统的示意图。本发明实施例提供的玻片自动装卸系统包括如上所述实施例一中的机械手1、载玻片盒2、载物台3和电机（图中未显示）。图4中，机械手1设置在载物台3的右侧，而载玻片盒2设置于机械手1中装卸框围成的容置空间10。

载玻片盒2包括有多层隔层（图中未标注），其中每个隔层都可以用于放置玻片。在图4显示的载玻片盒2中，每个隔层的左右两侧具有相对的开口20。图4中虽然仅显示出了其中的右侧开口20，但是本领域技术人员可以根据图4及本说明书的内容知道，该载玻片盒2的左侧面同样具有与右侧面开口20相对的开口20。玻片可以通过这些相对的各个开口20进出该载玻片盒2的各个隔层。载玻片盒2可以上下移动，当其中一个隔层中的玻片已经扫描完成后，可以上下移动载玻片盒2，使得未扫描的玻片所在的隔层正对载物台3的载玻片槽30，从而使得该未扫描玻片能够通过机械手1的装载作用装载到载玻片槽30上，从而使该未扫描玻片得到扫描。

载物台3包括有载玻片槽30和卡槽31。载玻片槽30用于装载玻片，本实施例中优选的，载玻片槽30的宽度与玻片的宽度大致相等，这样，无论是将玻片推入载玻片槽30还是将玻片从载玻片槽30勾出，玻片都能较好地沿着载玻片槽30作平稳移动，亦即无论是将玻片从载玻片盒2内推出还是将玻片勾回载玻片盒2，玻片都能够平稳移动。卡槽31可以看作是卡杆15的部分运动轨道，它与载玻片槽30的的深度相等，这样，卡杆15从最初在卡槽31内开始向右运动，当它移动到载玻片槽30左端时便会开始勾动载玻片槽30内的玻片，最后将玻片勾回载玻片盒2中。载物台3可以做三维移动，当它装载好未扫描的玻片之后，可移动到切片扫描仪的显示镜系统的相应位置进行扫描，扫描完成后又可以移动回到装玻片时的位置，并可将扫描后的玻片卸载，然后重新装载新的未扫描的玻片进行下一轮的扫描操作，如此不间断的往复循环，因而该玻片自动装卸系统可以大大提高切片扫描仪的工作效率。

机械手1可以左右移动，当它处于如图4所示的状态时，假设载物台3还没有装载玻片，而载物台3和载玻片盒2都已经调整到合适位置。此时，可使得机械手1向左移动，机械手1的水平推片14就会进入到载玻片盒2的对应隔层（图中未标注）中，推动该隔层中的玻片（图中未显示），使得该玻片从该隔层中被推出，并刚好沿着载物台3上的载玻片槽30装载到载物台3上。而只要利用卡杆15勾住载玻片槽30上的玻片，再将机械手1从左向右移动，就能够将载物台3上的玻片重新勾回载玻片盒2中，从而达到卸载该玻片的目的。

前面已经提到本发明实施例所提供的玻片自动装卸系统还包括电机，该电机的作用是控制机械手1、载玻片盒2和载物台3的进行相应的移动。

虽然上面的描述过程对本发明实施例提供的玻片自动装卸系统的装载过程和卸载过程已有提及，但是为了让本领域技术人员更加清楚和完整地理解该玻片自动装卸系统的装载过程和卸载过程，以下将对此过程作具体说明。

本发明实施例提供的玻片自动装卸系统的装载过程包括以下步骤：

步骤一，上下移动载玻片盒2，使载玻片盒2位于机械手1的装卸框所围成的容置空间10所在位置，并使得载玻片盒2中所要装载玻片的所在隔层和机械手1的水平推片14处在同一水平高度，同时该隔层的其中一侧开口20（如图4中的右侧开口20）与水平推片14相对。

步骤二，移动载物台3，使载物台3到达与载玻片盒2中所要装载玻片的所在隔层对接（即：使得该隔层左侧的未显示出的开口与载玻片槽30对接），从而使得载玻片槽30、该隔层和水平推片14处在同一水平线上。

步骤三，水平移动机械手1，从而使得水平推片14进入该隔层，推动要装载的玻片进入载玻片槽30，玻片装载过程完成。

本发明实施例提供的玻片自动装卸系统的卸载玻片过程包括以下步骤：

步骤一，上下移动载玻片盒2，使得载玻片盒2位于机械手1的装卸框所围成的容置空间10所在位置，并且使得载玻片盒2中用于收回玻片的隔层与机械手1的水平推片14处于同一水平高度，同时该隔层的其中一侧开口20（如图4中的右侧开口20）与水平推片14相对。

步骤二，移动载有玻片的载物台3，使得载物台3与载玻片盒2中用于收回玻片的隔层对接，从而使得载玻片槽30、该隔层和水平推片14处在同一水平线上。

步骤三，转动机械手1上的卡杆15，使卡杆15进入卡槽31中卡住玻片。

步骤四，水平移动机械手1，从而使得卡杆15将玻片勾回载玻片盒2，玻片卸载过程完成。

需要说明的是，上述卸载玻片的过程是针对于图2所显示的机械手1而言的，该机械手1通过一个旋转装置135将卡杆15和第三边框13连接在一起，因而可以调节卡杆15发生旋转，进入卡槽31中。但是对于本说明中提到的卡杆15以竖直状态固定连接于第三边框13的方式中，可以通过将载物台3从上往上移动到卡杆15刚好卡入卡槽31中，同样可以实现玻片的卸载。

本发明所提供的玻片自动装卸系统总体结构简易，装载卸载玻片的过程简单，不易出错，该玻片自动装卸系统具有高效快速的特点，易于控制，并且可以通用设计，具有广泛的市场前景。

本发明实施例还提供了一种数字病理切片扫描仪，该数字病理切片扫描仪的特点在于，它包括有如上所述的玻片自动装卸系统，具体结构可以参照本说明书以上所述，在此不再赘述。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于玻片装载卸载的机械手，其特征在于，包括：

装卸框，所述装卸框围成容置空间，所述容置空间其中一侧的所述装卸框上包括有水平推片，所述容置空间另外一侧的所述装卸框上包括有卡杆。

2.如权利要求1所述的用于玻片装载卸载的机械手，其特征在于，所述机械手还包括传动杆，所述装卸框连接所述传动杆。

3.如权利要求1或2所述的用于玻片装载卸载的机械手，其特征在于，所述装卸框为弓形边框，所述水平推片连接所述弓形边框其中一端的内侧，所述卡杆连接所述弓形边框中另一端的内侧。

4.如权利要求3所述的用于玻片装载卸载的机械手，其特征在于，所述卡杆有两个，两个所述卡杆并排设置。

5.如权利要求1或2所述的用于玻片装载卸载的机械手，其特征在于，所述装卸框包括顺次连接形成凹形的第一边框、第二边框和第三边框，所述水平推片连接所述第一边框，所述卡杆连接所述第三边框。

6.如权利要求5所述的用于玻片装载卸载的机械手，其特征在于，所述第一边框与所述第三边框相互平行，并且所述第一边框与所述第三边框垂直连接所述第二边框。

7.如权利要求6所述的用于玻片装载卸载的机械手，其特征在于，所述第三边框面向所述容置空间的一侧包括旋转装置，所述卡杆通过所述旋转装置连接所述第三边框。

8.如权利要求7所述的用于玻片装载卸载的机械手，其特征在于，所述卡杆有两个，两个所述卡杆并排设置。

9.一种玻片自动装卸系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任意一项所述的用于玻片装载卸载的机械手，所述机械手能够水平移动；

能够三维移动的载物台，所述载物台包括载玻片槽和卡槽，所述载玻片槽用于盛放玻片；

能够上下移动的载玻片盒，所述载玻片盒包括有多层隔层，每个所述隔层用于放置所述玻片，每个所述隔层包括两个相对的开口，所述玻片通过所述开口进出所述隔层；

电机，用于带动所述机械手、所述述载物台和所述载玻片盒的移动。

10.一种数字病理切片扫描仪，其特征在于，所述数字病理切片扫描仪包括如权利要求9所述的玻片自动装卸系统。

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