CN113928851A - 扫描设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扫描设备，包括运动平台(1)和检测平台(2)，还包括上下料模块(3)，所述上下料模块(3)包括驱动组件(31)、取料组件(32)和料仓(33)。本发明的设备兼具明场、荧光测试功能，且能够实现全自动上下料。

Description

扫描设备

技术领域

本发明涉及一种扫描设备。

背景技术

切片扫描技术在生物医疗领域有着举足轻重的地位，但是，现有的扫描设备通常只具有单一的明场或荧光检测功能。另外，现有设备的内部功能也较为固定，无法进行增减，使得兼容性较差。例如，具备荧光扫描功能的设备内部普遍没有空间增加明场功能，若强行加入也会造成大量干涉，因此需要重新设计含明场功能的荧光扫描设备。并且，还有一些设备可以实现全自动上下料设备，但是，这类设备在去除自动上下料模块后便无法正常上料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扫描设备。

为实现上述发明目的，本发明提供一种扫描设备，包括运动平台和检测平台，还包括上下料模块，所述上下料模块包括驱动组件、取料组件和料仓。

根据本发明的一个方面，所述驱动组件包括X轴模组、Y轴模组、Z轴模组；

所述X轴模组上设有第一限位感应片、X轴尺条、升降位光电开关、第一、第二限位光电开关、升降感应片和第一到位光电开关；

所述Y轴模组上设有第二限位感应片、Y轴齿条、第三、第四限位光电开关和第二到位光电开关；

所述Z轴模组上设有第三限位感应片、Z轴齿条、对接位置光电开关、第五、第六限位光电开关和第三到位光电开关；

所述取料组件包括取放板和取放料传感器；

所述料仓包括料盘以及与各所述料盘位置对应的料盘传感器。

根据本发明的一个方面，所述上下料模块还包括对射传感器和指示灯；

所述对射传感器位于所述料仓沿Z轴方向的两端，所述指示灯位于所述料仓沿X轴方向的两端。

根据本发明的一个方面，所述检测平台包括滤光反射模块、荧光光源、明场光源、荧光相机和明场相机。

根据本发明的一个方面，所述滤光反射模块包括第一旋转电机、第一转台、滤光片组和第一反射镜；

所述第一转台设置在所述第一旋转电机上，且所述第一转台上设有沿圆周方向相间排列的多个安装工位；

所述第一反射镜安装在其中一个所述安装工位上，所述滤光片组安装在其他所述安装工位上；

所述滤光片组包括滤光片和半透反射镜。

根据本发明的一个方面，所述荧光光源包括第二旋转电机、第二转台、荧光灯和第二反射镜；

所述第二转台设置在所述第二旋转电机上，所述荧光灯沿圆周方向相间设置在所述第二转台上；

所述第二反射镜位于所述荧光光源的发射端，用于将所述荧光光源的出射光向所述滤光反射模块反射。

根据本发明的一个方面，所述明场光源为聚光镜组，所述明场相机位于所述第一反射镜的反光路径上。

根据本发明的一个方面，还包括物镜模块，所述物镜模块包括Z轴驱动模组和物镜切换机构，所述物镜切换机构与所述Z轴驱动模组连接。

根据本发明的一个方面，还包括用于控制各电机的运行及接收检测信号的电控模块和用于在油镜测试中进行滴油的滴油模块；

所述电控模块为控制卡。

根据本发明的一个方面，还包括机柜，所述机柜包括箱体和上盖；

所述箱体上设有可拆卸的侧门、可开合的上下料前门、单盘上下料口、启动开关、散热口、网线接口、相机接口和电源接口。

根据本发明的构思，在扫描设备中设置上下料模块，从而配合运动平台完成全自动上下料，以减小人工成本。另外，扫描装置兼具明场、荧光测试功能，且内部各功能按模块分布，从而可以按需对各功能自由搭配组合，还可增加对应模块功能。例如，可根据需求进行自动上下料或手动上下料，从而可以进行100片或200片的自动上下料，也可以进行5片的手动上下料。本设备还可实现明场、荧光单一检测功能以及明场+荧光的检测功能，而荧光也可选择单波段和多波段，使得本设备可以针对免疫荧光的标本进行高效检测。本设备还在物镜模块中设置了物镜切换机构，其与Z轴驱动模组搭配和实现多种物镜的选配。而滴油模块也为可选择性的设置，从而可在滴油和不滴油功能中进行选配，以满足油镜测试要求。

根据本发明的一个方案，上下料模块中具有三色的指示灯，从而可根据指示灯进行对应操作，以提高取放料的便捷度，并能减少误操作(即错放)概率。并且，对应的料盘放置位置还具有相应的料盘传感器，从而可防止料盘放置不到位而导致撞机。另外，上下料模块中的各轴模组还具有相应的起限位感应作用的光电开关和感应片，从而可以进一步确保取放料的准确性。而运动平台则通过导轨叠放实现小空间，长行程取放，从而也在一定程度上减小了设备体积。

附图说明

图1示意性表示本发明一种实施方式的扫描设备隐藏上下料模块的内部结构图；

图2示意性表示本发明一种实施方式的扫描设备的内部结构图；

图3示意性表示本发明一种实施方式的上下料模块的结构图；

图4示意性表示本发明一种实施方式的X轴模组的结构图；

图5示意性表示本发明一种实施方式的Y轴模组的结构图；

图6示意性表示本发明一种实施方式的Z轴模组的结构图；

图7示意性表示本发明一种实施方式的取料组件的结构图；

图8示意性表示本发明一种实施方式的料仓的结构图；

图9示意性表示本发明一种实施方式的检测平台的轴测图；

图10示意性表示本发明一种实施方式的扫描设备的内部俯视图；

图11示意性表示本发明一种实施方式的检测平台的光路图；

图12示意性表示本发明一种实施方式的扫描设备的外部结构图；

图13示意性表示本发明一种实施方式的扫描设备的外部背面图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

参见图1，本发明的医疗扫描设备，包括运动平台1、检测平台2、电控模块5和滴油模块7。其中，运动平台1用于使物料在扫描设备中流转，电控模块5用于控制各电机的运行及接收检测信号。滴油模块7用于在油镜测试中进行滴油，从而使设备满足油镜测试需求。本发明中，电控模块5为控制卡，从而可以有效减少其放置空间。运动平台1通过导轨叠加组成，从而可以使得占用空间较小，运动行程较大。检测平台2则可提供相应光路，以为扫描提供光学支持。

如图2所示，本发明的扫描设备中还设有上下料模块3，其位于扫描设备的一侧，用于与运动平台1配合完成多盘物料的全自动上下料工作，从而使得本设备自动化程度较高，能够减少人员操作，以节约人工成本。本发明中，上下料模块3可根据需求整体拆装，使得模块可根据需求自由搭配。并且，上下料模块3中可流转的切片数量也可按需选择，例如可以为200片或100片等。

参见图3，上下料模块3包括驱动组件31、取料组件32、料仓33、对射传感器34和指示灯35。驱动组件31包括X轴模组311、Y轴模组312、Z轴模组313。其中，对射传感器34位于料仓33沿Z轴方向的两端，用于检测料盘是否放置到位，若未放置到位则会触发；指示灯35位于料仓33沿X轴方向的两端，用于显示料仓该位置当前状态，其利用三种颜色显示有料、无料及料盘正在检测状态；料仓33则用于放置料盘。

参见图4，X轴模组311上设有第一限位感应片3111、X轴尺条3112、升降位光电开关3113、第一、第二限位光电开关3114,3115、升降感应片3116和第一到位光电开关3117。如此，X轴模组311即可用于在取放料时带动料盘进行X向的移动。其中，第一限位感应片3111用于检测取放料位置是否到位，若到达取放位置，则会触发；第一、第二限位光电开关3114,3115则用于限定料盘在X轴方向的行程；X轴齿条3112用于检测取放料位置，根据对第一、第二限位光电开关3114,3115的触发，检测当前位置是否正确；升降位光电开关3113和升降感应片3116用于判定取料位置，即，当光电开关触发时，在X轴方向上，料盘与取料夹爪的位置重合；第一到位光电开关3117用于判断安全位置和取料限位，即，在复位时，当该光电开关触发时，X轴取料机构与料盘的位置存在重合，与Y，Z的光电开关配合，确认先进行复位的轴，在正常运行时，当光电开关触发时，则表示Z轴可以进行下降，当光电开关脱离时，则表示Z轴可以进行上升。

参见图5，Y轴模组312上设有第二限位感应片3121、Y轴齿条3122、第三、第四限位光电开关3123,3124和第二到位光电开关3125。如此，Y轴模组312即可用于在取放料时带动料盘进行Y向的移动。其中，第二限位感应片3121用于检测取放料位置是否到位，若到达取放位置，则会触发；第三、第四限位光电开关3123,3124则用于限定料盘在Y轴方向的行程；Y轴齿条3122用于检测取放料位置，根据对第三、第四限位光电开关3123,3124的触发，检测当前位置是否正确；第二到位光电开关3125用于判断取放料位置，即，该光电开关与Y轴齿条3122相互配合，分别表示Y向料仓取料位置到位和Y向对接位置到位这两个位置。

参见图6，Z轴模组313上设有第三限位感应片3131、Z轴齿条3132、对接位置光电开关3133、第五、第六限位光电开关3134,3135和第三到位光电开关3136。如此，Z轴模组313即可用于在取放料时带动料盘进行Z向的移动。其中，第三限位感应片3131用于检测取放料位置是否到位，若到达取放位置，则会触发；第五、第六限位光电开关3134,3135则用于限定料盘在Z轴方向的行程；Z轴齿条3132用于检测取放料位置，根据对第五、第六限位光电开关3134,3135的触发，检测当前位置是否正确；对接位置光电开关3133用于在每次从对接位置取放料盘时，使取料机构先停在该位置；第三到位光电开关3136用于判断位置和取料限位，即，用来判断当前取料机构位置在Z向上是否与料盘重合或者在非取料位置，在复位时，与XY轴光电开关配合，确认先复位轴，而当该光电开关被Z轴齿条3132触发时，则表示Y轴可以前进，当脱离时，则表示X轴可以移动。

如此，由于在不同位置复位会使先运动的轴不同，因此三轴模组中的各光电开关相互配合，可在断电后确认取料机构的当前位置，以免复位时发生碰撞，并能承担正常运行时的下个动作触发的条件。

参见图7，取料组件32包括取放板321和取放料传感器322。其中，取放板321用于完成料盘的自动取放，取放料传感器322则用于检测取放板321上是否有料盘。

参见图8，料仓33包括料盘331以及与各料盘331位置对应的料盘传感器332。其中，料盘331用于放置玻片，料盘传感器332用于检测所在位置是否有料盘，若有料盘，则会触发。

参见图9至图11，检测平台2包括滤光反射模块21、荧光光源22、明场光源23、荧光相机24和明场相机25。其中，荧光相机24和明场相机25分别用于荧光测试和明场测试的采图。荧光光源22和明场光源23则用于在测试时提供光源。如此，使得本发明的扫描设备成为一台可兼容自动上下料及荧光和明场检测功能的多功能设备。

滤光反射模块21包括第一旋转电机211、第一转台212、滤光片组213和第一反射镜214。第一转台212设置在第一旋转电机211上，且第一转台212上设有沿圆周方向相间排列的多个安装工位，使得侧置的第一旋转电机211可以驱动第一转台212转动以切换不同工位。第一反射镜214安装在其中一个安装工位上，用于在明场测试时使用；滤光片组213则安装在其他安装工位上，具体包括滤光片2131和半透反射镜2132。如此，滤光反射模块21可以实现多种滤光片的切换。其中，明场光源23为聚光镜组，明场相机25位于第一反射镜214的反光路径上。

荧光光源22包括第二旋转电机221、第二转台222、荧光灯223和第二反射镜224。第二转台222设置在第二旋转电机221上，荧光灯223沿圆周方向相间设置在第二转台222上，使得侧置的第二旋转电机221可以驱动第二转台222转动以切换不同波段的荧光。第二反射镜224位于荧光光源22的发射端，用于将荧光光源22的出射光向滤光反射模块21反射。而荧光灯223(荧光B，荧光G，荧光U)则与各滤光片2131(滤光片B，滤光片G，滤光片UV)对应，如此，荧光光源22可以实现多波段荧光(不限于三种)的快速切换。

如图11所示，本发明在明场测试时按照明场光路A，具体为使明场光源23发出的光透过切片，再经过第一反射镜224反射在明场相机25上成像。在荧光测试时按照荧光光路B，具体为使荧光光源22发出一定波段的光线，通过第二反射镜224反射，经过镜筒和滤光反射模块21后过滤掉其他杂光，再通过半透反射镜使部分光线向下照射到切片上，经过切片后，再向上通过半透反射镜进入荧光相机24。而通过光路示意图可知，本发明的扫描设备中的荧光和明场功能可单独实现，互不影响和干涉，也可相互配合，任意搭配。当然，上述光路也可按需进行再次折弯设计，而其他机构的排布与本实施方式相似即可。

本发明的扫描设备还包括物镜模块4，物镜模块4包括Z轴驱动模组41和物镜切换机构42，物镜切换机构42与Z轴驱动模组41连接，且物镜切换机构42能对多个物镜进行精确切换及定位。如此，使得本设备可选择多种物镜并进行自动切换使用，从而可以满足不同倍率的扫描。

参见图12和图13，本发明的扫描设备还包括机柜6，机柜6包括箱体61和上盖62。箱体61上设有可拆卸的侧门611、可开合的上下料前门612、单盘上下料口613、启动开关614、散热口615、网线接口616、相机接口617和电源接口618。其中，启动开关614用于实现设备的启动；单盘上下料口613用于在没有上下料模块3时启用，以实现单盘的上下料；侧门611可通过两个卡扣实现可拆卸，从而便于调试和异常的维护；上下料前门612可通过铰接实现可开合，其用于进行料盘上料工作。散热口615、网线接口616、相机接口617和电源接口618均设置在设备机柜6的背面，散热口615用于实现设备内部散热；网线接口616则用于将内部控制器连接至控制PC；相机接口617用于将内部的预览相机连接至控制PC；电源接口618可连接至墙壁电源插座或插线板电源插口。

综上所述，本发明的扫描设备具有自动上下料、滴油功能、明场检测和荧光检测功能，并可根据需求意搭配。例如，在安装有上下模块时，可进行多盘全自动扫描，而在去除自动上下料模块后，依然可通过机柜上的单盘上下料口来人工完成单盘上下料工作。并且，若设备原始仅具有明场检测功能，则也可直接安装荧光检测模块(单波段或多波段)，而无需对原设备进行修改，从而使设备具有极高的可选择性及兼容性。

以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扫描设备，包括运动平台(1)和检测平台(2)，其特征在于，还包括上下料模块(3)，所述上下料模块(3)包括驱动组件(31)、取料组件(32)和料仓(33)。

2.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，所述驱动组件(31)包括X轴模组(311)、Y轴模组(312)、Z轴模组(313)；

所述X轴模组(311)上设有第一限位感应片(3111)、X轴尺条(3112)、升降位光电开关(3113)、第一、第二限位光电开关(3114,3115)、升降感应片(3116)和第一到位光电开关(3117)；

所述Y轴模组(312)上设有第二限位感应片(3121)、Y轴齿条(3122)、第三、第四限位光电开关(3123,3124)和第二到位光电开关(3125)；

所述Z轴模组(313)上设有第三限位感应片(3131)、Z轴齿条(3132)、对接位置光电开关(3133)、第五、第六限位光电开关(3134,3135)和第三到位光电开关(3136)；

所述取料组件(32)包括取放板(321)和取放料传感器(322)；

所述料仓(33)包括料盘(331)以及与各所述料盘(331)位置对应的料盘传感器(332)。

3.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，所述上下料模块(3)还包括对射传感器(34)和指示灯(35)；

所述对射传感器(34)位于所述料仓(33)沿Z轴方向的两端，所述指示灯(35)位于所述料仓(33)沿X轴方向的两端。

4.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，所述检测平台(2)包括滤光反射模块(21)、荧光光源(22)、明场光源(23)、荧光相机(24)和明场相机(25)。

5.根据权利要求4所述的扫描设备，其特征在于，所述滤光反射模块(21)包括第一旋转电机(211)、第一转台(212)、滤光片组(213)和第一反射镜(214)；

所述第一转台(212)设置在所述第一旋转电机(211)上，且所述第一转台(212)上设有沿圆周方向相间排列的多个安装工位；

所述第一反射镜(214)安装在其中一个所述安装工位上，所述滤光片组(213)安装在其他所述安装工位上；

所述滤光片组(213)包括滤光片(2131)和半透反射镜(2132)。

6.根据权利要求4所述的扫描设备，其特征在于，所述荧光光源(22)包括第二旋转电机(221)、第二转台(222)、荧光灯(223)和第二反射镜(224)；

所述第二转台(222)设置在所述第二旋转电机(221)上，所述荧光灯(223)沿圆周方向相间设置在所述第二转台(222)上；

所述第二反射镜(224)位于所述荧光光源(22)的发射端，用于将所述荧光光源(22)的出射光向所述滤光反射模块(21)反射。

7.根据权利要求4所述的扫描设备，其特征在于，所述明场光源(23)为聚光镜组，所述明场相机(25)位于所述第一反射镜(214)的反光路径上。

8.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，还包括物镜模块(4)，所述物镜模块(4)包括Z轴驱动模组(41)和物镜切换机构(42)，所述物镜切换机构(42)与所述Z轴驱动模组(41)连接。

9.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，还包括用于控制各电机的运行及接收检测信号的电控模块(5)和用于在油镜测试中进行滴油的滴油模块(7)；

所述电控模块(5)为控制卡。

10.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，还包括机柜(6)，所述机柜(6)包括箱体(61)和上盖(62)；

所述箱体(61)上设有可拆卸的侧门(611)、可开合的上下料前门(612)、单盘上下料口(613)、启动开关(614)、散热口(615)、网线接口(616)、相机接口(617)和电源接口(618)。

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