CN217425225U - 高通量数字切片扫描系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高通量数字切片扫描系统，包括进片仓组、退片仓组、扫描单元及控制单元。扫描单元包括扫描仪及X轴移载台。进片仓组及退片仓组设置于X轴移载台的两侧；进片仓组包括进片托盘及进片驱动单元，进片驱动单元驱动进片托盘沿Z轴升降；退片仓组包括退片托盘及退片驱动单元，退片驱动单元驱动退片托盘沿Z轴升降；X轴移载台通过移载驱动单元驱动；控制单元驱动移载驱动单元、进片驱动单元及退片单元，使X轴移载台分别在进片托盘及退片托盘上完成进片及退片。本实用新型进片、退片与X轴方向进给分开驱动，互不干涉，缩短了一个扫描过程所需耗费的时间，系统效率高；同时，解决了取片易失败的问题。

Description

高通量数字切片扫描系统

技术领域

本实用新型涉及显微镜自动扫描设备领域，具体涉及一种高通量数字切片扫描系统。

背景技术

随着社会的发展进步，人们对自身身体健康状况的关注也在持续增加，健康体检和其他类型的检验也相应增多。那些比较大型的医疗机构和大型检测机构因而都有了大容量数字切片扫描系统的需要。但市面上现有的高通量扫描系统或多或少都还存在一些不足。

现有的高通量扫描系统大多采用如下结构：其退片仓与进片仓分别位于扫描仪X轴的左右正上方；从进片仓取片和退片到退片仓，与扫描仪X轴方向的进给共用一个驱动电机；切片架直接堆叠在X轴的上方，依靠X轴电机驱动弹性取片器强行抽出进片仓最底下的一个切片架并扫描；退片时，X轴电机驱动顶出机构，顶起切片架，撑开退片仓的活动卡爪，待切片架越过卡爪后，卡爪复位挡住切片架，切片架留在退片仓内，顶出机构复位。

其弊端在于：

1、这种一个电机司多职的方式导致扫描仪的一个扫描过程耗费的时间很长；其中真正的扫描时间只占到整个过程的一小部分，导致系统最终效率很低；

2、当进片仓内切片架数量超过一定量时，大量切片架和切片产生的过大正压力将造成取片失败；

3、当退片仓内的切片架数量过多时，因负载过大，切片架顶出机构可能顶不起切片架，而造成退片失败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高通量数字切片扫描系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

高通量数字切片扫描系统，包括进片仓组、退片仓组、扫描单元及控制单元，所述扫描单元包括扫描仪及X轴移载台；所述进片仓组及所述退片仓组设置于所述X轴移载台的两侧；所述进片仓组包括进片托盘及进片驱动单元，所述进片驱动单元驱动所述进片托盘沿Z轴升降；所述退片仓组包括退片托盘及退片驱动单元，所述退片驱动单元驱动所述退片托盘沿Z轴升降；所述X轴移载台通过移载驱动单元驱动；所述控制单元驱动所述移载驱动单元、进片驱动单元及退片单元，使所述X轴移载台分别在所述进片托盘及所述退片托盘上完成进片及退片。

一种实施方式中，所述进片仓组包括进片托盘检测板，所述进片托盘检测板设有沿Z轴分布的传感元件，以检测所述进片托盘的Z轴位置；所述退片仓组包括退片托盘检测板，所述退片托盘检测板设有沿Z轴分布的传感元件，以检测所述退片托盘的Z轴位置。

一种实施方式中，所述进片仓组包括第一复位检测器，所述第一复位检测器设置于所述进片托盘的下行程终止位置，以检测所述进片托盘的复位信息；所述退片仓组包括第二复位检测器，所述第二复位检测器设置于所述退片托盘的下行程终止位，以检测所述退片托盘的复位信息。

一种实施方式中，所述进片仓组包括第一切片架检测板，所述第一切片架检测板设有沿Z轴分布的传感元件，以检测所述进片托盘承载的切片架数量；所述退片仓组包括第二切片架检测板，所述第二切片架检测板设有沿Z轴分布的传感元件，以检测所述退片托盘承载的切片架数量。

一种实施方式中，所述扫描仪为若干台，对应于所述X轴移载台沿X轴排布。

一种实施方式中，所述进片仓组和/或所述退片仓组的仓体从上到下依次包括固定面板、若干立柱及固定底板，所述若干立柱为型材。

一种实施方式中，所述移载驱动单元驱动、进片驱动单元及退片驱动单元采用电动丝杆驱动组件。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型中，进片、退片与X轴方向进给分开驱动，各电机各司其职，互不干涉，大大缩短了扫描仪一个扫描过程所需耗费的时间，系统效率高；

2、采用托盘升降的形式，完成进片或退片，解决了传统取片方式可能因正压力过大或切片架顶出机构无法顶起而造成的取片失败的问题；

3、本申请进片仓组与退片仓组的仓体采用型材加工，避免了高昂的开模费用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型扫描单元、进片仓组及退片仓组的拆解示意图；

图3为本实用新型进片仓组结构示意图；

图4为本实用新型进片仓组细节图；

图5为本实用新型扫描单元示意图。

图6为本实用新型控制示意拓扑图。

附图标记说明：

进片仓组100、进片托盘110、进片驱动单元120、进片托盘检测板130、光电对管131、孔带132、第一切片架检测板140、第一复位检测器150、光电对管151、隔绝插板152、固定面板161、立柱162、固定底板163；

退片仓组200、退片托盘210、退片驱动单元220；

扫描单元300、扫描仪310、X轴移载台320、移载驱动单元321、滑台322、取片卡爪323。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参考图1及图2所示，本实用新型公开了一种高通量数字切片扫描系统，其包括进片仓组100、退片仓组200、扫描单元300及控制单元。

其中，扫描单元300包括扫描仪310及X轴移载台320。进片仓组100及退片仓组200设置于X轴移载台320的两侧，以分别在X轴移载台320的作用下完成进片及退片，扫描仪310设置于X轴移载台320的一侧上方，实现切片扫描。

X轴移载台包括移载驱动单元321、滑台322及取片卡爪323，滑台322在移载驱动单元321的驱动下，沿X轴直线进给。取片卡爪323搭载于滑台322上，且取片卡爪322可沿Y轴直线伸缩，以完成进片及退片过程中的切片抓取。取片卡爪322属于本领域常用的卡爪，在此不做赘述。

具体地，进片仓组100包括进片托盘110及进片驱动单元120，进片托盘110用于搭载切片架，进片驱动单元120驱动进片托盘110沿Z轴升降，即可使得切片架在Z轴方向实现升降，使得X轴移载台320移动进片时可操作到最上侧的切片架，实现进片。

同理，退片仓组200包括退片托盘210及退片驱动单元220，退片托盘210用于搭载切片架，退片驱动单元220驱动退片托盘210沿Z轴升降，即可使得切片架在Z轴方向上实现升降，使得X轴移载台320移动退片时可操作到最上侧的切片架，实现退片。

本申请不对移载驱动单元321、进片驱动单元120及退片驱动单元220的结构进行具体限定，只需能完成直线进给即可。本实施例中，移载驱动单元321、进片驱动单元120及退片驱动单元220采用电动丝杆驱动组件。

为了便于对托盘的位置、托盘上的切片架数量等实现检测，进片仓组100与退片仓组200设有各类检测器，以获得检测信息。鉴于进片仓组100与退片仓组200的结构相近，为节约篇幅，本实施例以进片仓组100为例，对相关组成及构造进行解说。

请参考图3及图4所示，进片仓组100包括进片托盘检测板130、第一切片架检测板140及第一复位检测器150。

进片托盘检测板130设有沿Z轴分布的传感元件，以检测进片托盘110的Z轴位置。进片托盘检测板130可采用光栅、霍尔元件、光电对管或其他可实现大行程检测的检测元件，本申请不做限制。本实施例中采用光电对管131与孔带132配合的方式，通过孔带132对光电对管131的间隙性阻隔及计数，实现位置检测。

第一切片架检测板140设有沿Z轴分布的传感元件，以检测进片托盘110中承载的切片架数量。第一切片架检测板140可采用光栅、霍尔元件或其他可实现大行程检测的检测元件，本申请不做限制。

第一复位检测器150设置于进片托盘110的下行程终止位置，以在进片托盘110到达最底部时，检测到进片托盘110的复位信息，以防止过行程，并实现数据校正，防止误差积累。本实施例中，第一复位检测器150采用光电对管151，通过在进片托盘110上设置隔绝插片152，当进片托盘110到底最底部位置时，隔绝插片152插入光电对管151中，阻碍光电接收，引起信号的改变。

进片仓组100的仓体从上到下依次包括固定面板161、若干立柱162及固定底板163。若干立柱162为型材，其连接固定面板161与固定底板163，并在其间隙间形成往托盘放置或取出切片架的空间。

同理，退片仓组200包括退片托盘检测板、第二切片架检测板及第二复位检测器，在此不做赘述。

为进一步提高扫描效率，请参考图5所示，扫描仪310为若干台，对应于X轴移载台320沿X轴排布。本实施例中，扫描仪310为两台。如此，可以多台扫描仪310一并工作，实现多工位作业。

为进一步理解本实用新型的工作原理，结合图6，对本实用新型做进一步描述。

当准备开始扫描时，将需要扫描的切片装入切片架中；

通过操控面板，将进片托盘110升到最高位置；

设置进片托盘110的运动步长：如果一次想放入一个切片架，则将运动步长设置为一个切片架；如果一次想放入五个切片架，则将运动步长设置为五个切片架，等等；

同理，设置退片托盘210的运动步长；

将多个切片架一起放置在进片托盘110上。

扫描开始时，系统发布命令，控制单元自动检测出目前进片仓内的切片架数量，然后作出“已满仓”或者“可以继续放片”的提示，提示信息显示在操作面板(带信息显示)上。

当用户完成放片操作后，系统主控模块会检测当前进片仓内的切片架数量和进片托盘110位置，并控制进片托盘110运动，使进片仓中最上方的切片架正好位于扫描仪310的X轴取片位置，即：当扫描仪310执行X轴运动加载切片架命令时，X轴移载台320刚好可操作到进片仓中最上方的切片架。

当前一个切片架已完全进入扫描仪310扫描区域并离开进片仓时，系统主控模块会自动将下一个切片架运输到扫描仪310X轴取片位置，方便下一次X轴取片。如此反复，直至全部切片扫完。

当扫描开始时，控制系统会检测退片仓中的切片架数量，并自动控制滑退片托盘运动到适当位置，即：当扫描仪310完成扫描，由X轴移载台320带动扫描完成的切片架进入退片仓时，该切片架刚好可以堆叠到退片仓中切片架的最上层。用户也可以通过操控面板控制退片仓的退片托盘210运动，将其中的切片架抬升至适当位置，以方便用户取出退片仓内扫描完成的切片架。为了方便用户操作，用户可通过操控面板选择需要取出的切片架数量，为防止掉落，数量最多为5个。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.高通量数字切片扫描系统，包括进片仓组、退片仓组、扫描单元及控制单元，所述扫描单元包括扫描仪及X轴移载台，其特征在于：

所述进片仓组及所述退片仓组设置于所述X轴移载台的两侧；所述进片仓组包括进片托盘及进片驱动单元，所述进片驱动单元驱动所述进片托盘沿Z轴升降；所述退片仓组包括退片托盘及退片驱动单元，所述退片驱动单元驱动所述退片托盘沿Z轴升降；

所述X轴移载台通过移载驱动单元驱动；

所述控制单元驱动所述移载驱动单元、进片驱动单元及退片单元，使所述X轴移载台分别在所述进片托盘及所述退片托盘上完成进片及退片。

2.如权利要求1所述的高通量数字切片扫描系统，其特征在于：

所述进片仓组包括进片托盘检测板，所述进片托盘检测板设有沿Z轴分布的传感元件，以检测所述进片托盘的Z轴位置；所述退片仓组包括退片托盘检测板，所述退片托盘检测板设有沿Z轴分布的传感元件，以检测所述退片托盘的Z轴位置。

3.如权利要求1所述的高通量数字切片扫描系统，其特征在于：

所述进片仓组包括第一复位检测器，所述第一复位检测器设置于所述进片托盘的下行程终止位置，以检测所述进片托盘的复位信息；

所述退片仓组包括第二复位检测器，所述第二复位检测器设置于所述退片托盘的下行程终止位，以检测所述退片托盘的复位信息。

4.如权利要求2所述的高通量数字切片扫描系统，其特征在于：

所述进片仓组包括第一切片架检测板，所述第一切片架检测板设有沿Z轴分布的传感元件，以检测所述进片托盘承载的切片架数量；所述退片仓组包括第二切片架检测板，所述第二切片架检测板设有沿Z轴分布的传感元件，以检测所述退片托盘承载的切片架数量。

5.如权利要求1所述的高通量数字切片扫描系统，其特征在于：所述扫描仪为若干台，对应于所述X轴移载台沿X轴排布。

6.如权利要求1所述的高通量数字切片扫描系统，其特征在于：

所述进片仓组和/或所述退片仓组的仓体从上到下依次包括固定面板、若干立柱及固定底板，所述若干立柱为型材。

7.如权利要求1所述的高通量数字切片扫描系统，其特征在于：所述移载驱动单元驱动、进片驱动单元及退片驱动单元采用电动丝杆驱动组件。

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