CN115876515B - 一种冰冻切片机及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰冻切片机及使用方法，涉及病理切片装置技术领域。本发明包括支撑座、第一传动模块、第二传动模块、第一弹性片、第二弹性片，所述第一传动模块通过所述第一弹性片与所述第二传动模块的上端转动连接，所述第二传动模块通过所述第二弹性片与所述支撑座的上端转动连接，所述第一传动模块用于驱动所述第一传动模块相对所述第二传动模块进行前倾或后倾运动，所述第二传动模块用于驱动所述第二传动模块相对所述支撑座进行前倾或后倾运动。本发明的冰冻切片机及使用方法能够实现切片精度高且连续切片的每一片厚度都保持一致。

Description

一种冰冻切片机及使用方法

技术领域

本发明涉及病理切片装置，具体涉及一种冰冻切片机及使用方法。

背景技术

冰冻切片机指低温使组织达到一定硬度可以快速制作用于观察的组织切片的仪器，主要由切片装置和制冷系统组成，其中切片装置在切片前，提前调整好刀具的角度及位置，然后在切片时保持刀具不动，工作人员转动转轮将样品托上的样品移动至刀具处进行切片。在切片过程中，样品的进给是手动进行，主要靠使用人员的经验与感觉，因此在需要切较薄的切片时，往往会导致切片的精度不高，而且在连续切片时，很难保证每一片切片的厚度都一致。

发明内容

本发明提供一种能够实现切片精度高且连续切片的每一片厚度都保持一致的冰冻切片机及使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

本发明提供一种冰冻切片机，包括支撑座、第一传动模块、第二传动模块、第一弹性片、第二弹性片，所述支撑座下方设置有制冷室，所述支撑座的上端一侧设置有凸台，所述凸台上滑动连接有刀具，所述第一传动模块通过所述第一弹性片与所述第二传动模块的上端转动连接，所述第二传动模块通过所述第二弹性片与所述支撑座的上端转动连接，所述第一传动模块一端设置有样品托，所述第一传动模块上设置有计数传感器，所述计数传感器上连接有PLC控制器，所述PLC控制器的控制端与所述第二传动模块连接，所述第一传动模块用于驱动所述第一传动模块相对所述第二传动模块进行前倾或后倾运动，所述第二传动模块用于驱动所述第二传动模块相对所述支撑座进行前倾或后倾运动。

进一步的，所述第一传动模块包括穿设于所述支撑座下部的手拨轴、设置于所述手拨轴一端的偏心凸轮、套设于所述偏心凸轮的连动杆以及与所述连动杆销轴连接的T形连动板，所述T形连动板一端与所述样品托固定连接且另一端通过所述第一弹性片与所述第二传动模块的上端转动连接，所述计数传感器套设于所述手拨轴上。

进一步的，所述第二传动模块包括设置于所述支撑座上端的线性电机、套设于所述线性电机的输出轴上的连动架以及与所述连动架固定连接的活动板，所述活动板的上端通过所述第一弹性片与所述T形连动板转动连接，所述活动板的下端通过所述第二弹性片与所述支撑座的上端转动连接，所述PLC控制器的控制端与所述线性电机连接。

进一步的，所述连动架一侧设置有竖向的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽相通，所述线性电机的输出轴上设置有横向的限位杆，所述线性电机的输出轴位于所述第一凹槽内，所述限位杆的两端位于所述第二凹槽内，所述线性电机的输出轴的直径小于所述第一凹槽的直径，所述限位杆的两端的直径小于第二凹槽的直径。

进一步的，所述连动架上穿设有横向的第一固定轴，所述支撑座下部穿设有横向的第二固定轴，所述第一固定轴与所述第二固定轴之间连接有拉伸弹簧。

本发明还提供一种冰冻切片机使用方法，包括如下步骤：

S1：首先进行预设，在程序中设定所述第二传动模块相对所述支撑座前倾和后倾的速度快于所述第一传动模块相对所述第二传动模块前倾和后倾的速度，所述第二传动模块相对所述支撑座前倾和后倾的距离小于所述第一传动模块相对所述第二传送模块前倾和后倾的距离，其中所述第一传动模块相对所述第二传动模块每次前倾和后倾的距离均相同，所述第二传动模块相对所述支撑座除首次前倾以外，每次后倾/前倾的距离是上一次前倾/后倾的距离加一个固定值；

S2：将样品放到所述制冷室内进行冰冻处理，并在达到预设温度后取出；

S3：将样品放到所述样品托上，并调整刀具与所述样品托之间的角度和距离；

S3：开始转动所述第一传动模块，使所述第一传动模块开始相对所述第二传动模块前倾，此时所述计数传感器响应并传递给所述PLC控制器，然后所述PLC控制器控制所述第二传动模块相对所述支撑座前倾一段距离，所述第一传动模块在此期间始终处于转动状态，直到所述第一传动模块相对所述第二传动模块前倾到最低点时，停止转动所述第一传动模块，此时完成了对样品的首次切片；

S4：继续转动所述第一传动模块，使所述第一传动模块开始相对所述第二传动模块后倾，此时所述计数传感器响应并传递给所述PLC控制器，然后所述PLC控制器控制所述第二传动模块相对所述支撑座后倾一段距离，所述第一传动模块在此期间始终处于转动状态，直到所述第一传动模块相对所述第二传动模块后倾到最高点时，停止转动所述第一传动模块，此时完成了首次切片后的回退；

S5：重复S3和S4，直到切出实验所需的样品片数。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的冰冻切片机及使用方法中，通过第一传动模块相对第二传动模块前倾和后倾以及第二传动模块相对支撑座前倾和后倾来实现对样品的连续切片，具体是通过设置第一弹性片、第二弹性片，使得第一传动模块与第二传动模块之间、第二传动模块与支撑座之间的角度发生改变；计数传感器会根据当前第一传动模块相对第二传动之间的位置给PLC控制器发送信号，当转动第一传动模块，使第一传动模块相对第二传动模块前倾时，PLC控制器控制第二传动模块相对支撑架前倾，当样品托前倾到最低点，即切下一片样品时，继续转动第一传动模块，使第一传动模块相对第二传动模块后倾时，PLC控制器控制第二传动模块相对支撑架后倾，直到样品托后倾到最高点，此时完成了对样品的一次切片及回退，循环几次直到切下所需的样品片数。由此可见，工作人员只需将样品移动到刀具处，样品的进给是通过冰冻切片机的程序来自动完成，每次切片厚度对应的样品进给距离都在程序中提前设定，不需要工作人员凭感觉和经验来对样品进给，所以提高了每次切片的精度。

附图说明

图1为本发明的冰冻切片机的结构示意图；

图2为本发明的冰冻切片机的右视图；

图3为本发明的冰冻切片机的左视剖面图；

图4为本发明的冰冻切片机的拆除刀具和样品托后的正视图；

图5为本发明的冰冻切片机的拆除刀具和样品托后侧视图；

图6为本发明的冰冻切片机的第一传动模块结构示意图；

图7为本发明的冰冻切片机的第二传动模块结构示意图；

图8为本发明的冰冻切片机的第一凹槽和第二凹槽部分正视剖面图；

图9为本发明的冰冻切片机的第一凹槽和第二凹槽部分侧面仰视图；

图10本为发明的冰冻切片机的第一弹性片和第二弹性片的结构示意图；

图11本为发明的冰冻切片机的样品托在切片和回退过程时的运行轨迹图；

图中：1支撑座，2凸台，3刀具，4样品托，5 T形连动板，6连动杆，7第一弹性片，8活动板，9第二弹性片，10连动架，11第一固定轴，12拉伸弹簧，14第二固定轴，15限位杆，16线性电机，17手拨轴，18计数传感器，19偏心凸轮，20第一凹槽，21第二凹槽。

实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一方面，本发明提供一种冰冻切片机，如图1至图11所示，包括支撑座1、第一传动模块、第二传动模块、第一弹性片7、第二弹性片9，支撑座1下方设置有制冷室，支撑座1的上端一侧设置有凸台2，凸台2上滑动连接有刀具3，第一传动模块通过第一弹性片7与第二传动模块的上端转动连接，第二传动模块通过第二弹性片9与支撑座1的上端转动连接，第一传动模块一端设置有样品托4，第一传动模块上设置有计数传感器18，计数传感器18上连接有PLC控制器，PLC控制器的控制端与第二传动模块连接，第一传动模块用于驱动第一传动模块相对第二传动模块进行前倾或后倾运动，第二传动模块用于驱动第二传动模块相对支撑座1进行前倾或后倾运动。

本发明的冰冻切片机中，通过第一传动模块相对第二传动模块前倾和后倾以及第二传动模块相对支撑座1前倾和后倾来实现对样品的连续切片，具体是通过设置第一弹性片7、第二弹性片9，使得第一传动模块与第二传动模块之间、第二传动模块与支撑座1之间的角度发生改变；计数传感器18会根据当前第一传动模块相对第二传动之间的位置给PLC控制器发送信号，当转动第一传动模块，使第一传动模块相对第二传动模块前倾时，PLC控制器控制第二传动模块相对支撑架前倾，当样品托4前倾到最低点，即切下一片样品时，继续转动第一传动模块，使第一传动模块相对第二传动模块后倾时，PLC控制器控制第二传动模块相对支撑架后倾，直到样品托4后倾到最高点，此时完成了对样品的一次切片及回退，循环几次直到切下所需的样品片数。由此可见，工作人员只需将样品移动到刀具3处，样品的进给是通过冰冻切片机的程序来自动完成，每次切片厚度对应的样品进给距离都在程序中提前设定，不需要工作人员凭感觉和经验来对样品进给，所以提高了切片的精度。

本发明一实施例中，第一传动模块包括穿设于支撑座1下部的手拨轴17、设置于手拨轴17一端的偏心凸轮19、套设于偏心凸轮19的连动杆6以及与连动杆6销轴连接的T形连动板5，T形连动板5一端与样品托4固定连接且另一端通过第一弹性片7与第二传动模块的上端转动连接，计数传感器18套设于手拨轴17上。通过设置手拨轴17、偏心凸轮19、连动杆6以及T形连动板5，转动手拨轴17时，可以使连动杆6进行偏心运动，由于连动杆6一端与T形连动板5销轴连接，因此手拨轴17每转动半圈，即可使T形连动板5相对第二传动模块由后倾的最高点运动至前倾的最低点或者由前倾最低点运动至后倾最高点；可以设定初始位置为T形连动板5相对第二传动模块后倾的最高点，开始转动手拨轴17，T形连动板5相对第二传动模块前倾、第二传动模块相对支撑座1前倾，当手拨轴17转了半圈时，此时T形连动板5相对第二传动模块前倾到最低点，继续转动手拨轴17，T形连动板5相对第二传动模块后倾、第二传动模块相对支撑座1后倾，直到转完一圈时，此时T形连动板5相对第二传动模块后倾到最高点，上述的第二传动模块相对支撑座1的前倾、后倾运动都是由计数传感器18和PLC控制器进行检测及控制。

本发明一实施例中，第二传动模块包括设置于支撑座1上端的线性电机16、套设于线性电机16的输出轴上的连动架10以及与连动架10固定连接的活动板8，活动板8的上端通过第一弹性片7与T形连动板5转动连接，活动板8的下端通过第二弹性片9与支撑座1的上端转动连接，PLC控制器的控制端与线性电机16连接。PLC控制器接收计数传感器18发送的信号，并控制线性电机16的输出轴的上升与下降，当线性电机16的输出轴下降时，连动架10和活动板8也随着下降，这个过程是活动相对支撑座1前倾运动；当线性电机16的输出轴上升时，连动架10与活动板8也随着上升，这个过程是活动板8相对支撑座1后倾运动。

本发明一实施例中，连动架10一侧设置有竖向的第一凹槽20和第二凹槽21，第一凹槽20和第二凹槽21相通，线性电机16的输出轴上设置有横向的限位杆15，线性电机16的输出轴位于第一凹槽20内，限位杆15的两端位于第二凹槽21内，线性电机16的输出轴的直径小于第一凹槽20的直径，限位杆15的两端的直径小于第二凹槽21的直径。线性电机16的输出轴上升时，限位杆15也上升，而限位杆15在第二凹槽21内，因此限位杆15会顶着连动架10上升；线性电机16的输出轴下降时，限位杆15也下降，此时连动架10在自身重力的作用下，也会随着限位杆15下降；由于设置线性电机16的输出轴的直径小于第一凹槽20的直径，限位杆15的两端的直径小于第二凹槽21的直径，这样设计的目的是使连动架10相对线性电机16的输出轴和限位杆15都能够具有前倾和后倾的活动空间。

本发明一实施例中，连动架10上穿设有横向的第一固定轴11，支撑座1下部穿设有横向的第二固定轴14，第一固定轴11与第二固定轴14之间连接有拉伸弹簧12。通过设置第一固定轴11、第二固定轴14、拉伸弹簧12，当限位杆15下降时，连动架10和活动板8的下降不仅受自身重力影响，还受到拉伸弹簧12的回弹力的影响，因此连动架10和活动板8的下降速度会更快，即第二传动模块相对支撑座1前倾运动完成的速度更快。

另一方面，本发明还提供一种冰冻切片机使用方法，包括以下步骤：

S1：首先进行预设，在程序中设定第二传动模块相对支撑座1前倾和后倾的速度快于第一传动模块相对第二传动模块前倾和后倾的速度，第二传动模块相对支撑座1前倾和后倾的距离小于第一传动模块相对第二传送模块前倾和后倾的距离，其中第一传动模块相对第二传动模块每次前倾和后倾的距离均相同，第二传动模块相对支撑座1除首次前倾以外，每次后倾/前倾的距离是上一次前倾/后倾的距离加一个固定值；

通过上述设定，每次切片时，进给动作先完成，而后再是通过转动第一传动模块使第一传动模块相对第二传动模块前倾到样品托4最低点进行切片，对于样品托4上的样品而言，相当于是先将样品向前挪一小段距离，再将样品移动到刀具3处，其中将样品向前挪一小段距离是由线性电机16提供动力，而将样品移动到刀具3处是由人工提供动力，因此相比于先将样品移动到刀具3处再将样品向前挪一小段距离的切片方式，切割冰冻的样品时能够使线性电机16少消耗电力，节省资源，且回退时，先将样品向后挪一小段距离，再将样品移动到第一传动模块相对第二传动模块后倾的最高点，这种方式，能够避免在回退过程中样品再次被刀具3切割；

根据切片厚度不同，得出的固定值的数值也不同，但第二传动模块相对支撑座1首次前倾的距离不受切片厚度的影响，切片前需要向PLC控制器中输入想要切片的厚度，程序会自动运行与该切片厚度对应的固定值，若设需求切片的厚度为A，对应的固定值为B，第二传动模块相对支撑座1首次前倾的距离为C，则在需求切片的厚度为A时，首次第二传动模块相对支撑座1前倾的距离为C，首次后倾的距离为C+B，第二次前倾的距离为C+B+B，第二次后倾的距离为C+B+B，这样设定，一方面是为了防止回退过程中样品刮蹭到刀具3上，另一方面是为了下一次前倾能够继续切下来一片样品；

一般第一次切下来的样品切片，会出现较薄或较厚的情况，因此实际上选择样品切片时，会舍弃第一次切下来的样品切片；

S2：将样品放到制冷室内进行冰冻处理，并在达到预设温度后取出；制冷室的目的即为样品制冷，制冷后样品才可以正常的进行切割；

S3：将样品放到样品托4上，并调整刀具3与样品托4之间的角度和距离；刀具3的角度可调且位置能通过滑动来调节，使用时，刀具3需要调整到预设的角度与位置，具体是将刀具3调整到当第一传动模块首次相对第二传动模块前倾且第二传动模块首次相对支撑座1前倾时，刀具3能够与样品接触并切割下来一片样品切片，此时刀具3的角度与位置为预设值；

S3：开始转动第一传动模块，使第一传动模块开始相对第二传动模块前倾，此时计数传感器18响应并传递给PLC控制器，然后PLC控制器控制第二传动模块相对支撑座1前倾一段距离，第一传动模块在此期间始终处于转动状态，直到第一传动模块相对第二传动模块前倾到最低点时，停止转动第一传动模块，此时完成了对样品的首次切片；

开始转动手拨轴17，在连动杆6的偏心运动作用下，使T形连动板5相对活动板8前倾，同时，计数传感器18检测到手拨轴17转动，进而将信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制线性电机16的输出轴下降，从而带动活动板8相对支撑座1前倾，当手拨轴17转了半圈时，此时样品被切下来一片；

S4：继续转动第一传动模块，使第一传动模块开始相对第二传动模块后倾，此时计数传感器18响应并传递给PLC控制器，然后PLC控制器控制第二传动模块相对支撑座1后倾一段距离，第一传动模块在此期间始终处于转动状态，直到第一传动模块相对第二传动模块后倾到最高点时，停止转动第一传动模块，此时完成了首次切片后的回退；

继续转动手拨轴17，使T形连动板5相对活动板8后倾，同时，计数传感器18检测到手拨轴17开始转第二个半圈，进而将信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制线性电机16的输出轴上升，从而带动活动板8相对支撑座1后倾，当手拨轴17又转完半圈时，此时完成了样品切片的回退。

S5：重复S3和S4，直到切出实验所需的样品片数。根据自己的需求，想切几片，就至少转几圈手拨轴17。

值得注意的是，第一弹性片7和第二弹性片9均可以选用铍铜弹簧片，且铍铜弹簧片的形状可以是长条形也可以是L形；计数传感器18可以选用霍尔传感器。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种冰冻切片机，其特征在于，包括支撑座、第一传动模块、第二传动模块、第一弹性片、第二弹性片，所述支撑座下方设置有制冷室，所述支撑座的上端一侧设置有凸台，所述凸台上滑动连接有刀具，所述第一传动模块通过所述第一弹性片与所述第二传动模块的上端转动连接，所述第二传动模块通过所述第二弹性片与所述支撑座的上端转动连接，所述第一传动模块一端设置有样品托，所述第一传动模块上设置有计数传感器，所述计数传感器上连接有PLC控制器，所述PLC控制器的控制端与所述第二传动模块连接；

所述第一传动模块包括穿设于所述支撑座下部的手拨轴、设置于所述手拨轴一端的偏心凸轮、套设于所述偏心凸轮的连动杆以及与所述连动杆销轴连接的T形连动板，所述T形连动板一端与所述样品托固定连接且另一端通过所述第一弹性片与所述第二传动模块的上端转动连接，所述计数传感器套设于所述手拨轴上；

所述第二传动模块包括设置于所述支撑座上端的线性电机、套设于所述线性电机的输出轴上的连动架以及与所述连动架固定连接的活动板，所述活动板的上端通过所述第一弹性片与T形连动板转动连接，所述活动板的下端通过所述第二弹性片与所述支撑座的上端转动连接，所述PLC控制器的控制端与所述线性电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种冰冻切片机，其特征在于，所述连动架一侧设置有竖向的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽相通，所述线性电机的输出轴上设置有横向的限位杆，所述线性电机的输出轴位于所述第一凹槽内，所述限位杆的两端位于所述第二凹槽内，所述线性电机的输出轴的直径小于所述第一凹槽的直径，所述限位杆的两端的直径小于第二凹槽的直径。

3.根据权利要求2所述的一种冰冻切片机，其特征在于，所述连动架上穿设有横向的第一固定轴，所述支撑座下部穿设有横向的第二固定轴，所述第一固定轴与所述第二固定轴之间连接有拉伸弹簧。

4.一种冰冻切片机使用方法，其特征在于，利用权利要求1-3中任一所述的冰冻切片机进行使用，包括如下步骤：

S1：首先进行预设，在程序中设定所述第二传动模块相对所述支撑座前倾和后倾的速度快于所述第一传动模块相对所述第二传动模块前倾和后倾的速度，所述第二传动模块相对所述支撑座前倾和后倾的距离小于所述第一传动模块相对所述第二传动模块前倾和后倾的距离，其中所述第一传动模块相对所述第二传动模块每次前倾和后倾的距离均相同，所述第二传动模块相对所述支撑座除首次前倾以外，每次后倾/前倾的距离是上一次前倾/后倾的距离加一个固定值；

S2：将样品放到所述制冷室内进行冰冻处理，并在达到预设温度后取出；

S3：将样品放到所述样品托上，并调整刀具与所述样品托之间的角度和距离；

S3：开始转动所述第一传动模块，使所述第一传动模块开始相对所述第二传动模块前倾，此时所述计数传感器响应并传递给所述PLC控制器，然后所述PLC控制器控制所述第二传动模块相对所述支撑座前倾一段距离，所述第一传动模块在此期间始终处于转动状态，直到所述第一传动模块相对所述第二传动模块前倾到最低点时，停止转动所述第一传动模块，此时完成了对样品的首次切片；

S4：继续转动所述第一传动模块，使所述第一传动模块开始相对所述第二传动模块后倾，此时所述计数传感器响应并传递给所述PLC控制器，然后所述PLC控制器控制所述第二传动模块相对所述支撑座后倾一段距离，所述第一传动模块在此期间始终处于转动状态，直到所述第一传动模块相对所述第二传动模块后倾到最高点时，停止转动所述第一传动模块，此时完成了首次切片后的回退；

S5：重复S3和S4，直到切出实验所需的样品片数。

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