CN109709036B - 一种三维载玻片夹取装置及载玻片样本分析仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维载玻片夹取装置及载玻片样本分析仪器，包括三维运动平台、设置于所述三维运动平台上的调平机构、连接于所述调平机构且用于夹取载玻片的夹取臂机构以及设置于所述三维运动平台的组件连接处的减震机构；所述调平机构包括调平底板、设置于所述调平底板上且用于调节所述夹取臂机构基础平面的可调面板以及用于调节所述可调面板位置的调节组件，所述夹取臂机构设置于所述可调面板上，达到在高效安全地夹取并移动载玻片的同时，实现在分析检验时载玻片平面的细微调节，使得分析检验更加准确，并且减小载玻片在移动过程中的震动，提高分析效率，减小检验误差。

Description

一种三维载玻片夹取装置及载玻片样本分析仪器

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域,更具体地说，它涉及一种三维载玻片夹取装置及载玻片样本分析仪器。

背景技术

目前，在医疗行业中，载玻片样本的取放及移动多为人工操作，成本高且工时长。并且取放过程中不确定因素多，对检验过程及结果易造成影响。

在检验时由于载玻片需要与显微镜等分析仪器保持一定的相对位置关系，所以对检验装置所放置的平台和装置本身要求较高，且难度大。在显微镜等分析仪器对载玻片进行分析时，一些携带载玻片的运动机构会产生微小震动，震动的平复过程会使聚焦等分析步骤时间增加甚至出错，影响检验效率及结果。

因此，现有技术还有待改进与发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维载玻片夹取装置及载玻片样本分析仪器，实现在分析检验时载玻片平面的细微调节，并且减小载玻片在移动过程中的震动。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种三维载玻片夹取装置，其中，包括三维运动平台、设置于所述三维运动平台上的调平机构、连接于所述调平机构且用于夹取载玻片的夹取臂机构以及设置于所述三维运动平台的组件连接处的减震机构；所述调平机构包括调平底板、设置于所述调平底板上且用于调节所述夹取臂机构基础平面的可调面板以及用于调节所述可调面板位置的调节组件，所述夹取臂机构设置于所述可调面板上。

所述的三维载玻片夹取装置，其中，所述三维运动平台包括分别用于驱动所述调平机构横向、纵向以及竖向移动的横向运动机构、纵向运动机构以及竖向运动机构；所述横向运动机构包括横向基板、设置于所述横向基板上的横向导轨、滑动连接于所述横向导轨且固定连接于所述纵向运动机构的横向滑块以及用于驱动所述纵向运动机构横向移动的横向丝杠驱动件。

所述的三维载玻片夹取装置，其中，所述纵向运动机构包括固定连接于所述横向滑块的纵向基板、设置于所述纵向基板上的纵向导轨、滑动连接于所述纵向导轨且固定连接于所述竖向运动机构的纵向滑块以及用于驱动所述竖向运动机构纵向移动的纵向丝杠驱动件；所述竖向运动机构包括固定连接于所述纵向滑块的底座、设置于所述底座上其对所述调平机构进行导向的交叉导轨以及用于驱动所述调平机构竖向移动的竖向丝杠驱动件。

所述的三维载玻片夹取装置，其中，减震机构包括设置于所述横向运动机构与纵向运动机构之间的横向减震组件，所述横向减震组件包括两个设置于所述横向基板侧面的横向固定滑轮、设置于所述纵向基板下端且位于两个所述横向固定滑轮之间的滑轮支架、设置于所述滑轮支架上的横向活动滑轮以及绕设与所述横向固定滑轮与所述横向活动滑轮外侧的横向柔绳，所述横向基板的侧面还设置有横向固定柱以及设置于所述横向固定柱与横向柔绳之间的横向张紧弹簧。

所述的三维载玻片夹取装置，其中，所述减震机构还包括设置于所述纵向运动机构与竖向运动机构之间的纵向减震组件，所述纵向减震组件包括两个设置于所述纵向基板侧面的纵向固定滑轮、设置于所述纵向基板上且位于两个所述纵向固定滑轮之间的纵向活动滑轮以及绕设于所述纵向固定滑轮与所述纵向活动滑轮之间的纵向柔绳，所述纵向基板的侧面还设置有纵向固定柱以及设置于所述纵向固定柱与纵向柔绳之间的纵向张紧弹簧。

所述的三维载玻片夹取装置，其中，所述调平底板上设置有用于支撑所述可调面板的调平中心珠、用于拉紧所述可调面板的拉紧弹簧以及调平螺杆，所述调平螺杆上螺纹连接有用于调整所述可调面板角度的调平螺母以及与所述调平螺母配合固定所述可调面板的支撑螺母。

所述的三维载玻片夹取装置，其中，所述调平底板上设置有V型垫块以及圆形垫块，所述调平底板上设置有两个分别抵接于所述V型垫块和圆形垫块的调平螺杆；所述可调面板上设置有销柱，所述拉紧弹簧的一端连接于所述调平底板且另一端连接于所述销柱；所述调平螺母的外侧设置有用于锁紧所述调平螺母的锁紧螺钉。

所述的三维载玻片夹取装置，其中，所述夹取臂机构包括夹取臂基架、通过转轴转动连接于所述夹取臂基架的活动臂、固定连接于所述夹取臂基架且用于夹取待检物的夹取片以及用于驱动所述夹取片运动的夹取驱动组件。

所述的三维载玻片夹取装置，其中，所述夹取驱动组件包括设置于所述夹取臂基架上的夹取电机支架、固定连接于所述夹取电机支架且用于驱动所述活动臂绕转轴转动的直线电机以及连接于所述活动臂与夹取电机支架之间且用于驱动所述活动臂回位的回位弹簧。

一种载玻片样本分析仪器，其中，包括如上任一项所述的三维载玻片夹取装置。

综上所述，本发明达到在高效安全地夹取并移动载玻片的同时，实现在分析检验时载玻片平面的细微调节，使得分析检验更加准确，并且减小载玻片在移动过程中的震动，提高分析效率，减小检验误差。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例中横向运动机构的结构示意图。

图3是本实施例中纵向运动机构的结构示意图。

图4是本实施例中竖向运动机构的结构示意图。

图5是本实施例中调平机构的轴测图。

图6是本实施例中调平底板的俯视图。

图7是本实施例中夹取臂机构的轴测图。

图8是本实施例中横向减震组件的结构示意图。

图9是本实施例中纵向减震组件的结构示意图。

图中：1、横向运动机构；11、横向步进电机；12、横向电机支架；13、横向丝杠；14、横向螺母；15、横向连接块；16、横向基板；17、横向导轨；18、横向滑块；19、横向联轴器；2、纵向运动机构；21、纵向步进电机；22、纵向电机支架；23、纵向丝杠；24、纵向螺母；25、纵向连接块；26、纵向基板；27、纵向导轨；28、纵向滑块；29、纵向联轴器；3、竖向运动机构；31、竖向步进电机；32、竖向电机支架；33、竖向丝杠；34、竖向螺母；35、竖向连接块；36、底座；37、交叉导轨；38、竖向联轴器；4、调平机构；41、调平螺杆；42、调平螺母；43、支撑螺母；44、拉紧弹簧；45、调平中心珠；46、调平底板；461、V型垫块；462、圆形垫块；47、销柱；48、可调面板；49、锁紧螺钉；5、夹取臂机构；51、活动臂；52、夹取臂基架；53、夹取片；54、转轴；55、直线电机；56、夹取电机支架；57、回位弹簧；6、横向减震组件；61、横向固定滑轮；62、横向柔绳；63、横向固定柱；64、滑轮支架；65、横向张紧弹簧；66、横向活动滑轮；7、纵向减震组件；71、纵向固定滑轮；72、纵向柔绳；73、纵向固定柱；74、纵向活动滑轮；75、纵向张紧弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种三维载玻片夹取装置，如图1所示，包括三维运动平台、设置于所述三维运动平台上的调平机构4、连接于所述调平机构4且用于夹取载玻片的夹取臂机构5以及设置于所述三维运动平台的组件连接处的减震机构。结合图5所示，所述调平机构4包括调平底板46、设置于所述调平底板46上且用于调节所述夹取臂机构5基础平面的可调面板48以及用于调节所述可调面板48位置的调节组件，所述夹取臂机构5设置于所述可调面板48上。所述三维运动平台包括分别用于驱动所述调平机构4横向、纵向以及竖向移动的横向运动机构1、纵向运动机构2以及竖向运动机构3。

横向运动机构1与纵向运动机构2、纵向运动机构2与竖向运动机构3的连接处均设置有减震机构，通过弹簧的拉力使振幅减小，震动减弱，消除运动时产生的抖动，纵向运动机构2与夹取臂机构5的连接处设有调平机构4，用于调整夹取臂机构5的姿态。

如图2所示，所述横向运动机构1包括横向基板16、设置于所述横向基板16上的横向导轨17、滑动连接于所述横向导轨17且固定连接于所述纵向运动机构2的横向滑块18以及用于驱动所述纵向运动机构2横向移动的横向丝杠13驱动件。

具体的，所述纵向运动机构2通过螺钉刚性连接于横向运动机构1上的横向滑块18上，所述横向丝杠13驱动件包括设置在横向基板16上的横向电机支架12，横向电机支架12通过螺栓固定在横向基板16上，横向电机支架12上固定有横向步进电机11，横向电机支架12与横向基板16之间设置有横向丝杠13，横向步进电机11通过横向联轴器19驱动横向丝杠13转动，横向丝杠13上螺纹连接有横向螺母14，横向螺母14上固定连接有横向连接块15，纵向运动机构2通过螺钉刚性连接于横向连接块15。横向步进电机11带动横向丝杠13转动，从而使横向螺母14带动横向连接块15产生移动，横向连接块15带动纵向运动机构2在横向滑块18与横向导轨17的导向作用下做横向位移运动。

如图3所示，所述纵向运动机构2包括固定连接于所述横向滑块18的纵向基板26、设置于所述纵向基板26上的纵向导轨27、滑动连接于所述纵向导轨27且固定连接于所述竖向运动机构3的纵向滑块28以及用于驱动所述竖向运动机构3纵向移动的纵向丝杠23驱动件。

具体的，所述竖向运动机构3通过螺钉刚性连接于纵向运动机构2上的纵向滑块28上，所述纵向丝杠23驱动件包括设置在纵向基板26上的纵向电机支架22，纵向电机支架22通过螺栓固定在纵向基板26上，纵向电机支架22上固定有纵向步进电机21，纵向电机支架22与纵向基板26之间设置有纵向丝杠23，纵向步进电机21通过纵向联轴器29驱动纵向丝杠23转动，纵向丝杠23上螺纹连接有纵向螺母24，纵向螺母24上固定连接有纵向连接块25，竖向运动机构3通过螺钉刚性连接于纵向连接块25。纵向步进电机21带动纵向丝杠23转动，从而使纵向螺母24带动纵向连接块25产生移动，纵向连接块25带动竖向运动机构3在纵向滑块28与纵向导轨27的导向作用下做纵向位移运动。

如图4所示，所述竖向运动机构3包括固定连接于所述纵向滑块28的底座36、设置于所述底座36上其对所述调平机构4进行导向的交叉导轨37以及用于驱动所述调平机构4竖向移动的竖向丝杠33驱动件。

具体的，所述交叉导轨37优选为交叉滚柱导轨，底座36上设置有竖向电机支架32，竖向电机支架32上设置有竖向步进电机31以及竖向丝杠33，竖向步进电机31通过竖向联轴器38带动竖向丝杠33转动，竖向丝杠33上螺纹连接有竖向螺母34，竖向螺母34上固定连接有竖向连接块35。调平机构4通过交叉导轨37和竖向连接块35连接到竖向运动机构3，竖向步进电机31带动竖向丝杠33转动，从而是竖向螺母34带动竖向连接块35产生移动，竖向连接块35带动调平机构4在交叉导轨37的导向作用下做竖向的位移运动。

如图8所示，减震机构包括设置于所述横向运动机构1与纵向运动机构2之间的横向减震组件6，所述横向减震组件6包括两个设置于所述横向基板16侧面的横向固定滑轮61、设置于所述纵向基板26下端且位于两个所述横向固定滑轮61之间的滑轮支架64、设置于所述滑轮支架64上的横向活动滑轮66以及绕设与所述横向固定滑轮61与所述横向活动滑轮66外侧的横向柔绳62，所述横向基板16的侧面还设置有横向固定柱63以及设置于所述横向固定柱63与横向柔绳62之间的横向张紧弹簧65。

具体的，转动连接于滑轮支架64的横向活动滑轮66充当动滑轮，滑轮支架64通过螺钉刚性固定在纵向基板26上。横向张紧弹簧65的一端通过横向固定柱63固定在横向基板16上，另一端与绕过三个滑轮的横向柔绳62相连，所述横向固定柱63优选为螺纹连接于横向基板16上的螺钉。两个横向固定滑轮61之间分别连接一个横向张紧弹簧65，通过两个横向张紧弹簧65的拉力，使得横向运动机构1与纵向运动组件紧紧贴合，从而减小震动产生的影响。

如图9所示，所述减震机构还包括设置于所述纵向运动机构2与竖向运动机构3之间的纵向减震组件7，所述纵向减震组件7包括两个设置于所述纵向基板26侧面的纵向固定滑轮71、设置于所述纵向基板26上且位于两个所述纵向固定滑轮71之间的纵向活动滑轮74以及绕设于所述纵向固定滑轮71与所述纵向活动滑轮74之间的纵向柔绳72，所述纵向基板26的侧面还设置有纵向固定柱73以及设置于所述纵向固定柱73与纵向柔绳72之间的纵向张紧弹簧75。

具体的，纵向张紧弹簧75的一端通过纵向固定柱73固定在纵向基板26上，另一端与绕过三个滑轮的纵向柔绳72相连，所述纵向固定柱73优选为螺纹连接于纵向基板26上的螺钉。两个纵向固定滑轮71之间分别连接一个纵向张紧弹簧75，通过两个纵向张紧弹簧75的拉力，使得纵向运动机构2与纵向运动组件紧紧贴合，从而减小震动产生的影响。

如图5与图6所示，所述调平底板46上设置有用于支撑所述可调面板48的调平中心珠45、用于拉紧所述可调面板48的拉紧弹簧44以及调平螺杆41，所述调平螺杆41上螺纹连接有用于调整所述可调面板48角度的调平螺母42以及与所述调平螺母42配合固定所述可调面板48的支撑螺母43。

所述调平底板46上设置有V型垫块461以及圆形垫块462，所述调平底板46上设置有两个分别抵接于所述V型垫块461和圆形垫块462的调平螺杆41；所述可调面板48上设置有销柱47，所述拉紧弹簧44的一端连接于所述调平底板46且另一端连接于所述销柱47；所述调平螺母42的外侧设置有用于锁紧所述调平螺母42的锁紧螺钉49。

具体的，夹取臂机构5通过螺钉刚性连接到调平机构4上，其中V型垫块461与圆形垫块462通过过盈配合安装到调平底板46的安装槽中。调平机构4中，通过拉紧弹簧44对两端销柱47的拉力来拉紧可调面板48与调平底板46，通过两个调平螺杆41和调平中心珠45对可调面板48进行支撑。两个调平螺杆41分别顶在调平底板46中的V型垫块461和圆形垫块462上，通过调平螺母42与支撑螺母43的螺纹配合使调平螺母42固定在可调面板48上，通过调平螺母42与调平螺杆41的螺纹配合使调平螺母42在拉紧弹簧44的拉力作用下靠近或远离调平底板46。从而通过调节载玻片，使光轴与载玻片平面近乎垂直。

从而，其具有一个固定点和两个活动点，通过活动点的调节，使该三点确定一个平面的改变，即通过两个可调的调平螺杆41与一个调平中心珠45可使可调面板48的平面在一定范围内自由变化。调节完成后通过锁紧螺钉49固定调平螺杆41与调平螺母42的相对位置来锁定调整后的平面。

如图7所示，所述夹取臂机构5包括夹取臂基架52、通过转轴54转动连接于所述夹取臂基架52的活动臂51、固定连接于所述夹取臂基架52且用于夹取待检物的夹取片53以及用于驱动所述夹取片53运动的夹取驱动组件。

所述夹取驱动组件包括设置于所述夹取臂基架52上的夹取电机支架56、固定连接于所述夹取电机支架56且用于驱动所述活动臂51绕转轴54转动的直线电机55以及连接于所述活动臂51与夹取电机支架56之间且用于驱动所述活动臂51回位的回位弹簧57。

具体的，活动臂51通过转轴54连接到夹取臂基架52上，夹取片53通过螺钉刚性连接到活动臂51上，直线电机55通过螺钉固定于夹取电机支架56上，回位弹簧57的两端固定于活动臂51和夹取电机支架56上，通过直线电机55的驱动与回位弹簧57的拉力，实现活动臂51带动夹取片53绕转轴54转动从而完成夹取任务。

在通过调节机构调节夹取臂机构5的基础平面后，夹取臂机构5内部通过直线电机55与回位弹簧57配合使夹取臂机构5张开或闭合。在需要夹取臂机构5张开时，直线电机55顶出驱动活动臂51转动，活动臂51带动夹取片53张开；在需要夹取臂机构5闭合时，直线电机55缩回，活动臂51在回位弹簧57的弹性回复力作用下转回初始位置，从而带动夹取片53闭合。

因此，本申请通过夹取臂机构5与三维运动平台的配合，来快速地取放载玻片以及携带载玻片做三个轴向的平移，解决了费时费力的问题，也避免了人或除此装置外的物体接触载玻片，保证样本分析检测的准确性。

同时，通过夹取臂机构5连接端的调平机构4，可以实现载玻片姿态的微调，使载玻片与显微镜等分析仪器在分析检验时具有最佳的位置关系，解决了对放置平台以及装置本身要求高的问题，即降低了成本又提升了分析检验的精确度。

在携带载玻片运动时，通过减震机构的减震作用，可极大的减弱运动中产生的微小抖动，减少平复时间，提高分析检验的效率和精确度。

本申请还提供一种载玻片样本分析仪器，包括如上所述的三维载玻片夹取装置；具体如上所述。

综上所述，本申请实现了在高效安全地夹取并移动载玻片的同时，实现在分析检验时载玻片平面的细微调节，使得分析检验更加准确，并且减小载玻片在移动过程中的震动，提高分析效率，减小检验误差。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种三维载玻片夹取装置，其特征是：包括三维运动平台、设置于所述三维运动平台上的调平机构、连接于所述调平机构且用于夹取载玻片的夹取臂机构以及设置于所述三维运动平台的组件连接处的减震机构；所述调平机构包括调平底板、设置于所述调平底板上且用于调节所述夹取臂机构基础平面的可调面板以及用于调节所述可调面板位置的调节组件，所述夹取臂机构设置于所述可调面板上；

所述三维运动平台包括分别用于驱动所述调平机构横向、纵向以及竖向移动的横向运动机构、纵向运动机构以及竖向运动机构；所述横向运动机构包括横向基板、设置于所述横向基板上的横向导轨、滑动连接于所述横向导轨且固定连接于所述纵向运动机构的横向滑块以及用于驱动所述纵向运动机构横向移动的横向丝杠驱动件；

所述纵向运动机构包括固定连接于所述横向滑块的纵向基板、设置于所述纵向基板上的纵向导轨、滑动连接于所述纵向导轨且固定连接于所述竖向运动机构的纵向滑块以及用于驱动所述竖向运动机构纵向移动的纵向丝杠驱动件；所述竖向运动机构包括固定连接于所述纵向滑块的底座、设置于所述底座上其对所述调平机构进行导向的交叉导轨以及用于驱动所述调平机构竖向移动的竖向丝杠驱动件；

减震机构包括设置于所述横向运动机构与纵向运动机构之间的横向减震组件，所述横向减震组件包括两个设置于所述横向基板侧面的横向固定滑轮、设置于所述纵向基板下端且位于两个所述横向固定滑轮之间的滑轮支架、设置于所述滑轮支架上的横向活动滑轮以及绕设于所述横向固定滑轮与所述横向活动滑轮外侧的横向柔绳，所述横向基板的侧面还设置有两个横向固定柱以及设置于所述横向固定柱与横向柔绳之间的两个横向张紧弹簧；

所述减震机构还包括设置于所述纵向运动机构与竖向运动机构之间的纵向减震组件，所述纵向减震组件包括两个设置于所述纵向基板侧面的纵向固定滑轮、设置于所述竖向运动机构的底座上且位于两个所述纵向固定滑轮之间的纵向活动滑轮以及绕设于所述纵向固定滑轮与所述纵向活动滑轮之间的纵向柔绳，所述纵向基板的侧面还设置有两个纵向固定柱以及设置于所述纵向固定柱与纵向柔绳之间的两个纵向张紧弹簧。

2.根据权利要求1所述的三维载玻片夹取装置，其特征是：所述调平底板上设置有用于支撑所述可调面板的调平中心珠、用于拉紧所述可调面板的拉紧弹簧以及调平螺杆，所述调平螺杆上螺纹连接有用于调整所述可调面板角度的调平螺母以及与所述调平螺母配合固定所述可调面板的支撑螺母。

3.根据权利要求2所述的三维载玻片夹取装置，其特征是：所述调平底板上设置有V型垫块以及圆形垫块，所述调平底板上设置有两个分别抵接于所述V型垫块和圆形垫块的调平螺杆；所述可调面板上设置有销柱，所述拉紧弹簧的一端连接于所述调平底板且另一端连接于所述销柱；所述调平螺母的外侧设置有用于锁紧所述调平螺母的锁紧螺钉。

4.根据权利要求1所述的三维载玻片夹取装置，其特征是：所述夹取臂机构包括夹取臂基架、通过转轴转动连接于所述夹取臂基架的活动臂、固定连接于所述活动臂且用于夹取待检物的夹取片以及用于驱动所述夹取片运动的夹取驱动组件。

5.根据权利要求4所述的三维载玻片夹取装置，其特征是：所述夹取驱动组件包括设置于所述夹取臂基架上的夹取电机支架、固定连接于所述夹取电机支架且用于驱动所述活动臂绕转轴转动的直线电机以及连接于所述活动臂与夹取电机支架之间且用于驱动所述活动臂回位的回位弹簧；在需要所述夹取臂机构张开时，直线电机顶出驱动所述活动臂转动，所述活动臂带动夹取片张开；在需要所述夹取臂机构闭合时，直线电机缩回，所述活动臂在回位弹簧的弹性回复力作用下转回初始位置，从而带动夹取片闭合。

6.一种载玻片样本分析仪器，其特征是：包括如权利要求1-5任一项所述的三维载玻片夹取装置。

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