專利名稱：顯微掃描平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微小物體分析、計算、分類以及臨床病理分析研究、細(xì)胞觀察分類、圖象分析的顯微技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種顯微掃描平臺。
背景技術(shù)：
在臨床上常通過采血、組織切片細(xì)胞培養(yǎng)等，用顯微鏡來觀察分析細(xì)胞結(jié)構(gòu)及組織生長過成。臨床上需要通過一種裝置將它安裝在顯微鏡上，以達(dá)到能夠快速準(zhǔn)確的測量、觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)，以及進(jìn)行分類病理觀察研究，及時確診病因，帶來事半功倍的效果。
目前，國外已有達(dá)到類似功能的裝置，它們能夠?qū)崿F(xiàn)在顯微鏡上的X、Y軸方向的運動，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，X、Y軸運動通常是用滾珠絲桿來完成的。其中一些裝置在Z軸能進(jìn)行移動，但它是通過調(diào)節(jié)顯微鏡Z軸來實現(xiàn)的，只能用于特定的顯微鏡，通用性受到影響，且價格昂貴，通常在5000-10000美金左右。而國內(nèi)同類的裝置，是對顯微鏡進(jìn)行了改裝，其應(yīng)用范圍受到影響，且價格較貴。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種顯微掃描平臺，用于安裝在現(xiàn)有的顯微鏡上，可實現(xiàn)X、Y乃至Z軸方向三維空間的精確運動，重復(fù)精度高，制造成本低。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明設(shè)計的顯微掃描平臺是獨立于顯微鏡的裝置，它由底座(固定在顯微鏡上)、X軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)、Y軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)組成，X軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)設(shè)置在Y軸滑塊上，隨Y軸滑塊一體移動，Y軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)設(shè)置在底座上，Y軸滑塊在其雙向移動牽引機構(gòu)的牽引下雙向移動。
上述X軸和Y軸的雙向移動牽引機構(gòu)都是由步進(jìn)電機、柔性鋼絲、收絲輪、放絲輪和轉(zhuǎn)向滾輪構(gòu)成。收絲輪、放絲輪套在步進(jìn)電機軸上，分別將兩根柔性鋼絲一端按順時針和反時針方向纏繞收絲輪、放絲輪相同轉(zhuǎn)數(shù)，然后各通過一個轉(zhuǎn)向滾輪將兩根鋼絲的另一端固定在滑塊的兩邊，滑塊在牽引機構(gòu)作用下保持張緊狀態(tài).。
上述的X軸滑塊形狀為一長方體且中間保持透光，用于平穩(wěn)地承受醫(yī)學(xué)研究分析的載玻片。
本發(fā)明進(jìn)一步還設(shè)計了Z軸運動的機構(gòu)，由Z軸升降組件和牽引組件組成，它們位于整個平臺的底座與Y軸滑塊之間。其中Z軸升降組件包括升降絲桿、升降絲輪、升降螺母、滾動軸承和軸承座。升降絲桿套上滾動軸承，軸承座固定在底座上，升降絲輪固定在升降絲桿上端，升降螺母與Y軸滑塊固定在一起。牽引組件包括步進(jìn)電機、柔性鋼絲、收絲輪、放絲輪，收絲輪、放絲輪套在步進(jìn)電機軸上，將一根鋼絲兩端按順時針和反時針方向分別纏繞收絲輪、放絲輪相同轉(zhuǎn)數(shù)，鋼絲的中間段分別纏繞在升降絲輪上。
本掃描平臺在三維運動時，X軸滑塊、Y軸滑塊以及Z軸平臺能持各自運動狀態(tài)且不會相互干擾。
本發(fā)明能實現(xiàn)載玻片在顯微平臺上按軟件規(guī)定的路線在X，Y軸方向移動，并能在Z軸方向升降，以便在不同位置分析調(diào)焦并采圖，載玻片移動到不同位置后，能按醫(yī)生的要求精確回到上一個觀測位，并且能夠?qū)崿F(xiàn)載玻片的微動，直接將本裝置安裝于現(xiàn)有的顯微鏡上，不用改裝原顯微鏡，在大部分顯微鏡上都能使用，結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低。


圖1是本發(fā)明的總結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是掃描平臺的X軸向移動結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是掃描平臺的Y軸向移動結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是掃描平臺的Z軸向運動結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是Z軸升降組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明參見圖1，本顯微掃描平臺由底座1、X軸滑塊2及其雙向移動牽引機構(gòu)3、Y軸滑塊4及其雙向移動牽引機構(gòu)5和Z軸升降組件6和牽引組件7組成，X軸滑塊2及其雙向移動牽引機構(gòu)3設(shè)置在Y軸滑塊4之上，隨Y軸滑塊4一體移動，同時X軸滑塊可雙向牽引機構(gòu)3的牽引下在Y軸滑塊上左右(沿X軸)滑動，X軸滑塊2上可放載玻片。Y軸滑塊4及其雙向移動牽引機構(gòu)5設(shè)置在Z軸升降組件6之上，Y軸滑塊4在其雙向移動牽引機構(gòu)5的牽引下在Z軸升降組件6上雙向移動。Z軸升降組件6和牽引組件7位于整個平臺的底座1上，托起Y軸滑塊4和X軸滑塊2。底座1固定在顯微鏡上。
以下是X、Y、Z軸方向運動的詳細(xì)結(jié)構(gòu)X軸方向參見圖2它的雙向移動牽引機構(gòu)由步進(jìn)電機3-2、柔性鋼絲3-3、收絲輪3-1a、放絲輪3-1b和轉(zhuǎn)向滾輪3-4構(gòu)成。步進(jìn)電機3-2軸上套上一個收絲輪3-1a和一個放絲輪3-1b，先把柔性鋼絲3-3一端固定在收絲輪3-1a上，再把鋼絲在收絲輪3-1a上順時針纏繞3轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)向滾輪3-4將鋼絲另一端固定在X軸滑塊2右邊。在放絲輪3-1b上同樣用一根鋼絲固定纏繞在上面，區(qū)別是反時針纏繞3轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)向滾輪3-4將鋼絲另一端固定在X軸滑塊2左邊。通過同時順時針旋轉(zhuǎn)收絲輪3-1a和反時針旋轉(zhuǎn)放絲輪3-1b，使鋼絲拉緊，然后將收絲輪3-1a和放絲輪3-1b用螺栓固定在電機軸上，假定步進(jìn)電機正轉(zhuǎn)0.9°，收絲輪(￠4)收絲0.0314MM，放絲輪(￠4)放絲0.0314MM，由于鋼絲已拉緊，消除了彈性變形，這樣在鋼絲的拉動下，X軸滑塊精確向右移動0.0314MM，假若步進(jìn)電機反轉(zhuǎn)0.9°，放絲輪(￠4)收絲0.0314MM，收輪絲(￠4)放絲0.0314MM，X軸滑塊精確向左移動0.0314MM。
Y軸方向參見圖3它雙向移動牽引機構(gòu)由步進(jìn)電機5-1、柔性鋼絲5-3、收絲輪5-2a、放絲輪5-2b和轉(zhuǎn)向滾輪5-4構(gòu)成。步進(jìn)電機5-1軸上套上一個收絲輪5-2a和一個放絲輪5-2b，先把鋼絲一端固定在收絲輪5-2a上，再把鋼絲在收絲輪5-2a上順時針纏繞3轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)向滾輪5＝4將鋼絲另一端固定在Y軸滑塊4右邊。在放絲輪5-2b上同樣用一根鋼絲固定纏繞在上面，區(qū)別是反時針纏繞3轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)向滾輪5-4將鋼絲另一端固定在Y軸滑塊4左邊。移動關(guān)系與X軸方向類似。
Z軸方向參見圖4和圖5其牽引組件參見圖4，包括步進(jìn)電機7-2、柔性鋼絲7-3、收絲輪7-1a、放絲輪7-1b，它們由底座1做支撐。步進(jìn)電機7-2軸上套上一個收絲輪7-1a和一個放絲輪7-1b，先把柔性鋼絲7-3一端固定在收絲輪7-1a上，再把柔性鋼絲7-3在收絲輪7-1a上順時針纏繞3轉(zhuǎn)，然后將柔性鋼絲7-3依次在4個升降組件6上順時針纏繞2轉(zhuǎn)，最后把柔性鋼絲7-4在放絲輪7-1b上反時針纏繞3轉(zhuǎn)，通過同時順時針旋轉(zhuǎn)收絲輪7-1a和反時針旋轉(zhuǎn)放絲輪7-1b，使柔性鋼絲7-3拉緊，然后將收絲輪7-1a和放絲輪7-1b用螺栓固定在電機軸上。Z軸升降組件參見圖5，包括升降絲桿6-3、升降絲輪6-2、升降螺母6-4、底座1和軸承座6-1。升降絲桿6-3下端裝在與Y軸滑塊4固定的升降螺母6-4內(nèi)，升降絲輪6-2與升降絲桿6-3上端固定，假定步進(jìn)電機正轉(zhuǎn)0.9°放絲輪(￠4)收絲0.0314MM，收輪絲(￠4)放絲0.0314MM，4個升降絲輪(￠12)同時精確旋轉(zhuǎn)0.9*4/12＝0.3°，升降絲桿螺距為1MM，升降絲桿旋轉(zhuǎn)0.3°，掃描平臺Y軸滑塊將上升1*0.3/360＝0.0008MM.
上述顯微鏡專用掃描平臺性能長寬＜250MM，高度＜25MM，能夠?qū)崿F(xiàn)三維空間運動(X，Y，Z)在X，Y軸方向雙向運動精度＜0.04MM、雙向運動重復(fù)精度＜0.05MM、移動距離40MM，Z軸方向雙向運動精度＜0.001MM、雙向運動重復(fù)精度＜0.002MM，移動距離2MM.制造成本＜3000元。
權(quán)利要求
1.顯微掃描平臺，其特征在于它由底座、X軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)、Y軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)組成，X軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)設(shè)置在Y軸滑塊上，Y軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)設(shè)置在底座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微掃描平臺，其特征在于兩套雙向移動牽引機構(gòu)都是由步進(jìn)電機、柔性鋼絲、收絲輪、放絲輪和轉(zhuǎn)向滾輪構(gòu)成，收絲輪、放絲輪套在步進(jìn)電機軸上，分別將兩根鋼絲一端按順時針和反時針方向纏繞收絲輪、放絲輪相同轉(zhuǎn)數(shù)，然后各通過一個轉(zhuǎn)向滾輪將兩根鋼絲的另一端固定在滑塊的兩邊，滑塊在牽引機構(gòu)作用下保持張緊狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯微掃描平臺，其特征在于X軸滑塊形狀為一長方體且中間保持透光，用于承受醫(yī)學(xué)研究分析的載玻片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯微掃描平臺，其特征在于它還具有Z軸升降組件和牽引組件，位于底座與Y軸滑塊之間，Z軸升降組件包括升降絲桿、升降絲輪、升降螺母、滾動軸承，軸承座等，升降絲桿套上滾動軸承，軸承座固定在底座上，升降絲輪固定在升降絲桿上端，升降螺母與Y軸滑塊固定在一起；牽引組件包括步進(jìn)電機、柔性鋼絲、收絲輪、放絲輪，收絲輪、放絲輪套在步進(jìn)電機軸上，將一根鋼絲兩端按順時針和反時針方向分別纏繞收絲輪、放絲輪相同轉(zhuǎn)數(shù)，鋼絲的中間段分別纏繞在各升降絲輪上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯微掃描平臺，其特征在于整個顯微掃描平臺尺寸限制為長寬≤250MM，高≤25MM。
全文摘要
本發(fā)明是一種顯微掃描平臺，它由底座、X軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)、Y軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)組成，X軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)設(shè)置在Y軸滑塊上，隨Y軸滑塊一體移動，Y軸滑塊及其雙向移動牽引機構(gòu)設(shè)置在底座上，Y軸滑塊在其雙向移動牽引機構(gòu)的牽引下雙向移動。本發(fā)明進(jìn)一步還設(shè)計了Z軸運動的機構(gòu)，由Z軸升降組件和牽引組件組成，它們位于整個平臺的底座與Y軸滑塊之間。本發(fā)明獨立于顯微鏡的裝置，用于安裝在現(xiàn)有的顯微鏡上，可實現(xiàn)X、Y乃至Z軸方向三維空間的精確運動，重復(fù)精度高，制造成本低。
文檔編號G02B21/24GK1619348SQ200310111008
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月22日
發(fā)明者吳永東, 魯廣洲, 夏俊培 申請人:重慶天海醫(yī)療設(shè)備有限公司