CN112623739B - 一种盖玻片装载运输装置 - Google Patents

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Abstract

一种盖玻片装载运输装置，包括装载仓、可升降式托盘、托盘升降机构、盖玻片位置监测装置以及盖玻片水平运送机构，当所述盖玻片位置监测装置监测到所述托盘上的最上层盖玻片上升到位时，所述盖玻片水平运送机构将包含所述最上层盖玻片在内的至少两片盖玻片沿水平方向运送到所述预分离平台上，并通过所述至少一层阶梯的限制使所述最上层盖玻片与其他盖玻片之间形成在水平方向上的错位，再由所述托盘升降机构带动所述托盘使所述最上层盖玻片继续上升至与所述出口对准，进而由所述盖玻片水平运送机构将所述最上层盖玻片运送出所述出口。本发明能够批量化、高效、简易、精确的装载盖玻片，还能避免盖玻片相互粘连。

Description

一种盖玻片装载运输装置
技术领域
本发明涉及一种盖玻片装载运输装置。
背景技术
病理切片是病理标本的一种，一般是取一定大小的病变组织，用病理组织学方法制成病理切片，通常将病变组织包埋在石蜡块里，用切片机切成薄片，再用苏木精－伊红(H-E)染色,用显微镜进一步检查病变，观察病变的发生发展过程，最后作出病理诊断。
与人工进行制片、染片和封片相比，自动染片和封片机的优势是时间段效率高、能做到试剂量的精确控制和染色时间的精确控制，并且能够同时处理多个样品，这就要求能够持续保证有足够数量的盖玻片就位和连续输出到封片装置模块。
目前绝大多数的染色机中的封片模块中的盖玻片装载装置：
大部分都是整体打包纵向或者单片机械分离横向装载的，对于纵向直接装载的装置类型，容易发生单片盖玻片之间粘连导致封片步骤不能顺利完成甚至中途脱落造成器械故障的问题；对于单片机械横向分离的情况又需要很大的行程和空间，适用于大型染片机一次性大量染色封片的情况，对于小批量染色的机器需要的空间过大，并且横向分离装置分离一次就要重新装填，没有储存比较费力。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种盖玻片装载运输装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种盖玻片装载运输装置，包括装载仓、可升降式托盘、托盘升降机构、盖玻片位置监测装置以及盖玻片水平运送机构，所述托盘设置在所述装载仓内，所述托盘升降机构安装在所述装载仓上以带动所述托盘进行升降，所述装载仓具有用于放入盖玻片的入口和用于输出盖玻片的出口，所述出口设置在所述装载仓的第一侧板的上端，所述第一侧板在所述出口处的下方位置设置有包括至少一层阶梯的预分离平台，其中，当所述盖玻片位置监测装置监测到所述托盘上的最上层盖玻片上升到位时，所述盖玻片水平运送机构将包含所述最上层盖玻片在内的至少两片盖玻片沿水平方向运送到所述预分离平台上，并通过所述至少一层阶梯的限制使所述最上层盖玻片与其他盖玻片之间形成在水平方向上的错位，再由所述托盘升降机构带动所述托盘使所述最上层盖玻片继续上升至与所述出口对准，进而由所述盖玻片水平运送机构将所述最上层盖玻片运送出所述出口。
进一步地：
所述托盘升降机构包括电机和基于滚珠丝杠的传动机构。
所述盖玻片位置监测装置包括触动开关或接近传感器。
还包括设置在所述装载仓上的红外测距仪，所述红外测距仪持续测量所述托盘和所述最上层盖玻片的距离，以检测所述托盘上剩余的盖玻片的数目。
所述盖玻片水平运送机构包括电机、设置在所述装载仓上的一对水平滑道和安装在所述滑道上的一对磨砂轮，所述一对磨砂轮由电机驱动沿所述滑道移动，并对到位的盖玻片的两侧施加夹持摩擦作用以带动盖玻片。
还包括设置在所述装载仓内的多个盖玻片限位柱，所述盖玻片限位柱从所述托盘上穿过并允许所述托盘自由升降，所述盖玻片限位柱设置有弹性自锁钩爪，所述弹性自锁钩爪仅允许盖玻片单方向向上移动，当盖玻片移动到所述弹性自锁钩爪上方后，所述弹性自锁钩爪阻止盖玻片向下移动。
至少在所述盖玻片限位柱的靠近所述出口的部分设置有所述弹性自锁钩爪。
所述弹性自锁钩爪包括支撑套、伸缩杆、弹簧和钩爪主体，所述支撑套的上端和所述钩爪主体的下端分别设置有销轴，所述销轴安装在所述盖玻片限位柱上，所述钩爪主体可借助各自销轴进行转动，所述支撑套下端具有开口，所述伸缩杆可伸缩地插入所述支撑套的下端开口内，所述伸缩杆的下端设置有铰链，所述铰链安装在所述钩爪主体上，所述伸缩杆可绕所述铰链转动，所述弹簧套设在所述伸缩杆上，位于所述铰链与所述支撑套之间。
所述弹性自锁钩爪还包括可移动滑块，所述铰链安装在所述可移动滑块上，所述钩爪主体设置有安装槽，所述可移动滑块安装在所述安装槽中。
所述可移动滑块包括底座和在所述底座上形成的凸块，所述安装槽为适于所述可移动滑块从侧面滑入的倒T形截面槽，所述凸块上形成有铰链孔，所述铰链的转轴安装在所述铰链孔中，所述倒T形截面槽的顶部中间位置形成十字槽，所述铰链安装在所述十字槽的中心以使得所述伸缩杆可在垂直于所述倒T形截面槽的延伸方向转动。
沿所述盖玻片限位柱的长度方向间隔设置有多个所述弹性自锁钩爪。
所述多个盖玻片限位柱包括设置于盖玻片的四角处的四个所述盖玻片限位柱。
本发明具有如下有益效果：
本发明克服现存染片机的技术不足，提供一种能够适用于小型染片机进行小批量染色封片处理的盖玻片装载传送装置，不仅能够实时装填补充，有储存量空间，而且还能够将盖玻片在装置内部进行单片预分离，有效避免多张盖玻片的粘连，实现盖玻片的高效运输。优选实施例中，本发明还能检测托盘上的盖玻片余量情况并在余量不足并及时补充盖玻片。
本发明对不同尺寸生物组织用盖玻片实现批量化装载，经过识别处理后保证盖玻片单片分离且省时高效，达到后续封片机构吸头随取随用、盖玻片数量不足时报警、自动装载和避免盖玻片粘连的效果。
本发明尤其适用于生物组织样品切片自动处理过程，其作为封片过程中的组成部分，是完整流程中的一个重要处理步骤。
附图说明
图1A是本发明一种实施例的盖玻片装载运输装置的整体结构示意图；
图1B是本发明一种实施例的盖玻片装载运输装置的另一视角整体结构示意图；
图2是本发明实施例中的上部运动功能模块整体结构示意图；
图3是本发明实施例中的检测和传动机构结构示意图；
图4是本发明实施例中的阶梯式防盖玻片粘连结构透视图；
图5是本发明实施例中的弹性自锁钩爪结构示意图；
图6是本发明实施例中的弹性自锁钩爪的收紧状态图；
图7是本发明实施例中的弹性自锁钩爪结构的局部结构示意图；
图8是本发明实施例中的弹性自锁钩爪结构的局部爆炸示意图；
图9是本发明实施例中的弹性自锁钩爪和盖玻片限位柱之间的装配结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式做详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参阅图1A至图4，本发明实施例提供一种盖玻片装载运输装置，包括装载仓10、可升降式托盘19、托盘升降机构、盖玻片位置监测装置以及盖玻片水平运送机构，所述托盘19设置在所述装载仓10内，盖玻片12堆叠在托盘19上，所述托盘升降机构安装在所述装载仓10上以带动所述托盘19进行升降，所述装载仓10具有用于放入盖玻片的入口和用于输出盖玻片的出口30，所述出口30设置在所述装载仓10的第一侧板5的上端，所述第一侧板5在所述出口30处的下方位置设置有包括至少一层阶梯29的预分离平台，其中，当所述盖玻片位置监测装置监测到所述托盘19上的最上层盖玻片上升到位时，所述盖玻片水平运送机构将包含所述最上层盖玻片在内的至少两片盖玻片沿水平方向运送到所述预分离平台上，并通过所述至少一层阶梯29的限制使所述最上层盖玻片与其他盖玻片之间形成在水平方向上的错位，再由所述托盘升降机构带动所述托盘19使所述最上层盖玻片继续上升至与所述出口30对准，进而由所述盖玻片水平运送机构将所述最上层盖玻片运送出所述出口30。
在优选的实施例中，所述托盘升降机构包括电机和基于滚珠丝杠的传动机构。托盘19可通过托盘支撑夹板11安装在滚珠丝杠上。电机可通过固定板13固定在所述装载仓10上。
在优选的实施例中，所述盖玻片位置监测装置包括触动开关17或接近传感器。
在优选的实施例中，还包括设置在所述装载仓10上的红外测距仪，所述红外测距仪持续测量所述托盘19和所述最上层盖玻片的距离，以检测所述托盘19上剩余的盖玻片的数目。红外测距仪可通过测距仪底座16固定在所述装载仓10上
在优选的实施例中，所述盖玻片水平运送机构包括电机1、设置在所述装载仓10上的一对水平滑道14和安装在所述滑道14上的一对磨砂轮21，所述一对磨砂轮21由电机1驱动沿所述滑道14移动，并对到位的盖玻片的两侧施加夹持摩擦作用以带动盖玻片。磨砂轮21可通过磨砂轮底座15和固定夹持件20安装在滑道14上。
在优选的实施例中，还包括设置在所述装载仓10内的多个盖玻片限位柱，所述盖玻片限位柱从所述托盘19上穿过并允许所述托盘19自由升降，所述盖玻片限位柱设置有弹性自锁钩爪22，所述弹性自锁钩爪22仅允许盖玻片单方向向上移动，当盖玻片移动到所述弹性自锁钩爪22上方后，所述弹性自锁钩爪22阻止盖玻片向下移动。
参阅图3、图5至图9，在优选的实施例中，至少在所述盖玻片限位柱的靠近所述出口的部分设置有所述弹性自锁钩爪22。
参阅图5至图9，在优选的实施例中，所述弹性自锁钩爪22包括支撑套24、伸缩杆23、弹簧25和钩爪主体27，所述支撑套24的上端和所述钩爪主体27的下端分别设置有销轴26，所述销轴安装在所述盖玻片限位柱上，所述钩爪主体27可借助各自的销轴26进行转动，所述支撑套24下端具有开口，所述伸缩杆23可伸缩地插入所述支撑套24的下端开口内，所述伸缩杆23的下端设置有铰链31，所述铰链31安装在所述钩爪主体27上，所述伸缩杆23可绕所述铰链31转动，所述弹簧25套设在所述伸缩杆23上，位于所述铰链31与所述支撑套24之间。两个销轴26可采用过盈配合插入到10内壁上的孔中，这样销轴26不会旋转，只有支撑套24和钩爪主体27会围绕销轴26旋转运动。
在优选的实施例中，所述弹性自锁钩爪22包括可移动滑块28，所述铰链31安装在所述可移动滑块28上，所述钩爪主体27设置有安装槽，所述可移动滑块28可滑入并安装在所述安装槽中。
在更优选的实施例中，所述可移动滑块28包括底座和在所述底座上形成的凸块，所述安装槽为适于所述可移动滑块28从侧面滑入的倒T形截面槽，所述凸块上形成有铰链孔，所述铰链31的转轴安装在所述铰链孔中，所述倒T形截面槽的顶部中间位置形成十字槽，所述铰链31安装在所述十字槽的中心以使得所述伸缩杆23可在垂直于所述倒T形截面槽的延伸方向转动。
在优选的实施例中，沿所述盖玻片限位柱的长度方向间隔设置有多个所述弹性自锁钩爪22。
在优选的实施例中，所述多个盖玻片限位柱包括设置于盖玻片的四角处的四个所述盖玻片限位柱。
以下结合附图进一步描述本发明具体实施例。
参阅图1A至图4，在一种实施例中，一种生物组织样品切片自动处理系统的盖玻片装载运输装置，其包括：一个双层嵌套的外壳，一个限制盖玻片定位的装载仓10，可升降式托盘19，内胆内壁弹性自锁钩爪22，保险自锁弹性体24，微型磨砂轮21，红外测距仪18(或激光测距仪)，至少一个精密滚珠丝杠9，一套小型单片机处理系统，达到盖玻片的自动装载运输和单片分离的高效省时、实时监控盖玻片的余量并且能适时装载的效果。
参阅图1A至图9，在一种实施例中，一种生物组织样品切片自动处理系统的盖玻片装载运输装置，其中，托盘19的初始位置是在整个装置的底部，在第一侧板5的对面是一个卷帘式的可升降柔性板，盖玻片从柔性板的下部入口放入后，被装载仓10限制并卡住，然后由小型步进电机1等驱动滚珠丝杠9旋转，给托盘19一个竖直方向的力，左侧的三个和右侧的一个滚珠丝杠是夹板托盘的传动模块，由步进电机和滚珠丝杠实现托盘的竖直方向的运动；在盖玻片向上运动时，顶部的红外测距仪18和触动开关17，同时作为监测模块对盖玻片的余量和位置进行监测，因为盖玻片的透光性和相邻两个盖玻片之间的空隙会令光产生反射和折射，反映给红外探测器就可以得出盖玻片的余量和盖玻片的位置，当其最上层的盖玻片触碰到触动开关时，发送信号到微型磨砂轮模块，将最上层的盖玻片运送到预备位置；这里的预备位置是因为设置了一个阶梯式的过渡平台(如图4)，从而让最上层的盖玻片能在磨砂轮的作用下卡在阶梯位置，令取用盖玻片的时候有充足的余量并且能够解决盖玻片粘连的问题，这样就利用高度差将相邻的两个盖玻片分离；同时在装载仓10的内部又设置了适当间隔的弹性自锁钩爪22，该模块由支撑套、伸缩杆、弹簧和可移动钩爪组成，要达到的目的是在盖玻片向上运动时不起阻挠作用，而阻止盖玻片向下掉落，优选至少在所述盖玻片限位柱的靠近所述出口的部分设置有所述弹性自锁钩爪，能够防止在要填充盖玻片时上部的待用盖玻片不足，而且还能保证盖玻片在以上描述的梯度出口处保持水平，让后续的吸盘吸取和盖片过程开始不会发生盖玻片移位的情况。
参阅图1A，在优选的实施例中，一个带有数个角码8的铝制外壳，外壳采用铝型材6，保证装置有足够的强度并且装配简单，外壳上安装角板用以固定步进电机1。
参阅图2，在优选的实施例中，利用一个滚珠丝杠9和三个光滑丝杠固定承载装载仓，滚珠丝杠9安装在滚珠丝杆螺母座7，托盘19借助滚珠丝杠9托载盖玻片向上移动。
参阅图2，在优选的实施例中，装载仓的顶部安装有触动开关27和小型PLC连接再连接步进电机1形成负反馈，令顶端的盖玻片触碰到触动开关后，发送信号给磨砂轮模块，启动磨砂轮将顶端的盖玻片单片平移到第一侧板5出口处待用。本实施例可确保盖玻片的最上层单片和装载仓顶部形成良好的接触，便于运出吸出盖玻片。
参阅图3，在优选的实施例中，位于装载仓的四个竖边上有线性阵列的数个弹性自锁钩爪22，钩爪的结构设置使其只能向上单方向移动，并且在弹簧25的作用下可以保持一个复位的力，当其受到向下的力时，由于伸缩杆的极限位置限制，使其卡住，但向上运动时伸缩杆就能够缩进支撑套24内(如图6所示)，使盖玻片只能向上方移动，避免下滑，卡片。
参阅图3，在优选的实施例中，装载仓采用下部分平滑矩形结构，上部分采用阶梯型结构，阶梯侧面分布有数个小型磨砂轮21，磨砂轮提供给盖玻片“登梯”的力(如图4所示)，让盖玻片始终在阶梯上有充足的备量，另外在装载仓的顶部还安装激光(红外)测距仪18。由于盖玻片是透光的，红外光照射在底板上才会外圈反射回，因此可结合检测盖玻片的堆叠厚度来判断装置内盖玻片的备量，实现实时的监控，适时的补充。
参阅图5，在优选的实施例中，弹性钩爪22可以绕销26进行圆周运动，支撑套24也会绕铰链31转动，弹簧25中的直杆可以压缩进支撑套24中，(如图6所示)但是向下的运动就会被整个弹性钩爪22给限制住，从而达到自锁的目的，让盖玻片不能向下运动而卡住。
本发明实施例能够批量化、高效、简易、精确的装载盖玻片，还能避免盖玻片相互粘连。本发明实施例可以对各种生物组织用盖玻片实现批量化装载，经过识别处理后保证盖玻片单片分离且省时高效。
本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (8)

1.一种盖玻片装载运输装置，其特征在于，包括装载仓、可升降式托盘、托盘升降机构、盖玻片位置监测装置以及盖玻片水平运送机构，所述托盘设置在所述装载仓内，所述托盘升降机构安装在所述装载仓上以带动所述托盘进行升降，所述装载仓具有用于放入盖玻片的入口和用于输出盖玻片的出口，所述出口设置在所述装载仓的第一侧板的上端，所述第一侧板在所述出口处的下方位置设置有包括至少一层阶梯的预分离平台，其中，当所述盖玻片位置监测装置监测到所述托盘上的最上层盖玻片上升到位时，所述盖玻片水平运送机构将包含所述最上层盖玻片在内的至少两片盖玻片沿水平方向运送到所述预分离平台上，并通过所述至少一层阶梯的限制使所述最上层盖玻片与其他盖玻片之间形成在水平方向上的错位，再由所述托盘升降机构带动所述托盘使所述最上层盖玻片继续上升至与所述出口对准，进而由所述盖玻片水平运送机构将所述最上层盖玻片运送出所述出口；还包括设置在所述装载仓内的多个盖玻片限位柱，所述盖玻片限位柱从所述托盘上穿过并允许所述托盘自由升降，所述盖玻片限位柱设置有弹性自锁钩爪，所述弹性自锁钩爪仅允许盖玻片单方向向上移动，当盖玻片移动到所述弹性自锁钩爪上方后，所述弹性自锁钩爪阻止盖玻片向下移动；所述弹性自锁钩爪包括支撑套、伸缩杆、弹簧和钩爪主体，所述支撑套的上端和所述钩爪主体的下端分别设置有销轴，所述销轴安装在所述盖玻片限位柱上，所述钩爪主体可借助各自销轴进行转动，所述支撑套下端具有开口，所述伸缩杆可伸缩地插入所述支撑套的下端开口内，所述伸缩杆的下端设置有铰链，所述铰链安装在所述钩爪主体上，所述伸缩杆可绕所述铰链转动，所述弹簧套设在所述伸缩杆上，位于所述铰链与所述支撑套之间；所述弹性自锁钩爪还包括可移动滑块，所述铰链安装在所述可移动滑块上，所述钩爪主体设置有安装槽，所述可移动滑块安装在所述安装槽中；所述可移动滑块包括底座和在所述底座上形成的凸块，所述安装槽为适于所述可移动滑块从侧面滑入的倒T形截面槽，所述凸块上形成有铰链孔，所述铰链的转轴安装在所述铰链孔中，所述倒T形截面槽的顶部中间位置形成十字槽，所述铰链安装在所述十字槽的中心以使得所述伸缩杆可在垂直于所述倒T形截面槽的延伸方向转动。
2.如权利要求1所述的盖玻片装载运输装置，其特征在于，所述托盘升降机构包括电机和基于滚珠丝杠的传动机构。
3.如权利要求1所述的盖玻片装载运输装置，其特征在于，所述盖玻片位置监测装置包括触动开关或接近传感器。
4.如权利要求1所述的盖玻片装载运输装置，其特征在于，还包括设置在所述装载仓上的红外测距仪，所述红外测距仪持续测量所述托盘与所述最上层盖玻片的距离，以检测所述托盘上剩余的盖玻片的数目。
5.如权利要求1至4任一项所述的盖玻片装载运输装置，其特征在于，所述盖玻片水平运送机构包括电机、设置在所述装载仓上的一对水平滑道和安装在所述滑道上的一对磨砂轮，所述一对磨砂轮由电机驱动沿所述滑道移动，并对到位的盖玻片的两侧施加夹持摩擦作用以带动盖玻片。
6.如权利要求1至4任一项所述的盖玻片装载运输装置，其特征在于，至少在所述盖玻片限位柱的靠近所述出口的部分设置有所述弹性自锁钩爪。
7.如权利要求1至4任一项所述的盖玻片装载运输装置，其特征在于，沿所述盖玻片限位柱的长度方向间隔设置有多个所述弹性自锁钩爪。
8.如权利要求1至4任一项所述的盖玻片装载运输装置，其特征在于，所述多个盖玻片限位柱包括设置于盖玻片的四角处的四个所述盖玻片限位柱。
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