基于无线控制的超薄切片自动收集系统技术方案

本发明专利技术公开基于无线控制的超薄切片自动收集系统，包括超薄切片收集器、第一电机驱动器、钻石刀水槽自动补水模块、切片机刀臂摆动计数采集模块、无线手持控制器、第二无线数传模块及PLC。本发明专利技术提供的基于无线控制的超薄切片自动收集系统机械结构简单，用户操作简便，系统便于维护，且能够长时间稳定收集超薄切片。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开基于无线控制的超薄切片自动收集系统，包括超薄切片收集器、第一电机驱动器、钻石刀水槽自动补水模块、切片机刀臂摆动计数采集模块、无线手持控制器、第二无线数传模块及PLC。本专利技术提供的基于无线控制的超薄切片自动收集系统机械结构简单，用户操作简便，系统便于维护，且能够长时间稳定收集超薄切片。【专利说明】基于无线控制的超薄切片自动收集系统
本专利技术涉及实验装置领域，特别涉及一种基于无线控制的超薄切片自动收集系统。
技术介绍
为了了解脑功能结构，研宄人员必须绘制脑基本神经网络，由于其中的轴突和树突的回路极其精密复杂，因此通过电镜对超薄切片成像进而对神经回路三维重建是构建神经回路的有效方法。但是由于所需的超薄切片数量庞大造成人力极大消耗，人工捞取切片环节变得不再可行。目前的超薄切片自动收集系统存在几个问题:一、超薄切片自动收集系统机械传动结构过于复杂，使得传动部分控制策略变得复杂，人为增加了系统复杂度。二、装卸线盘和安装传送带的操作极为繁琐。三、切片收集器导轨位置调整缺乏灵活性。四、不能实现无线控制，将使用者束缚于操作台。五、不能实现动态补水。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于无线控制的超薄切片自动收集系统。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于无线控制的超薄切片自动收集系统，其特征在于，包括超薄切片收集器、第一电机驱动器、钻石刀水槽自动补水模块、切片机刀臂摆动计数采集模块、无线手持控制器、第二无线数传模块及PLC ; 所述第一电机驱动器连接超薄切片收集器的驱动轮电机； 所述钻石刀水槽自动补水模块包括钻石刀水槽、探针式水位传感器、微量注射泵及第二电机驱动器；所述第二电机驱动器连接所述微量注射泵，所述微量注射泵针头伸向所述钻石刀水槽一侧，所述探针式水位传感器中探针伸向所述钻石刀水槽另一侧； 所述切片机刀臂摆动计数采集模块包括切片机刀臂及光电耦合电路；所述光电耦合电路就是将所述切片机刀臂的摆臂行程转化为方波信号，并将方波信号转化为所述PLC可以识别的电平信号； 所述无线手持控制器用于设置所述超薄切片收集器的驱动轮电机运行速度，所述钻石刀水槽自动补水模块的补水延时时间，同时显示刀臂累计摆动次数，并通过所述第二无线数传模块与所述PLC进行数据交换； 所述第二无线数传模块通过串口连接所述PLC，所述PLC通过高速脉冲输出口分别连接所述第一电机驱动器、第二电机驱动器；所述PLC通过高速脉冲输入口分别连接所述探针式水位传感器和所述光电耦合电路； 所述PLC的一路高速脉冲输入口接收由所述光耦电路产生的电平信号并计算脉冲数，用于统计切片机刀臂摆臂次数，同时PLC将摆臂次数通过所述第二无线数传模块回传给所述无线手持控制器； 所述PLC的另一路高速脉冲输入口接收由所述探针式水位传感器产生的感应信号，当所述钻石刀水槽水位低于水位探针高度时，所述探针式水位传感器产生第一感应信号，所述PLC接收到所述第一感应信号后，在所述设定的补水延时时间后，控制所述第二电机驱动器驱动所述微量注射泵运动，提高钻石刀水槽水位，当水面接触到水位探针时，探针式水位传感器产生第二感应信号，所述PLC接收所述第二感应信号控制所述第二电机驱动器停止驱动所述微量注射泵运动； 所述PLC的另一路高速脉冲输出口在接收到所述第二无线数传模块传入的电机速度设置参数控制所述第一电机驱动器驱动所述超薄切片收集器按设置的速度运转。 进一步地，所述超薄切片收集器包括底座、供带轮电机、支撑结构、用于调整驱动轮和传送带之间压力的驱动轮机构、供带线盘结构、收带线盘结构、用于固定带槽压带轮、压带轮及导轨前端滚轴三者的位置并调整三者与水槽的位置和入水角度的导轨及位置调整结构、收带轮摩擦结构、供带轮摩擦结构、通过同步带啮合传动使所述驱动轮机构和所述收带轮摩擦结构同步转动的同步带结构、用于使供带线盘至导轨前端滚轴之间的传送带张紧，使传送带传动平稳的张紧结构及用于对传动带进行导向的第一导向轮；所述驱动轮机构、供带线盘结构、收带线盘结构、张紧结构、所述第一导向轮、所述导轨及位置调整结构分别固定在所述支撑结构上；所述支撑结构、供带轮电机分别固定在所述底座上；所述供带轮摩擦结构通过摩擦盘驱动所述供带线盘结构旋转，并在传送带受到一定张紧力时，所述供带轮摩擦结构与供带线盘结构打滑；所述收带轮摩擦结构通过摩擦盘驱动所述收带线盘结构旋转，并在传送带受到一定张紧力时，所述收带轮摩擦结构与收带线盘结构打滑；所述供带轮电机与供带轮摩擦结构通过联轴器连接，所述供带轮摩擦结构在所述供带轮电机静止时用于为供带轮线盘提供阻力，使所述驱动轮机构拖动传送带时，所述供带线盘结构不会因为惯性作用释放传送带造成张力减小；所述供带轮电机运动时将大包装线盘放在所述收带线盘结构位置，空线盘放在所述供带线盘结构位置，可实现小包装线盘分装功能；传送带依次通过所述供带线盘结构、所述张紧结构、所述第一导向轮、所述导轨及位置调整结构、所述驱动轮机构，最终到达所述收带线盘，从而实现对载有超薄切片传送带的收集。 进一步地，所述供带线盘结构及收带线盘结构分别包括线盘、压带卡子、弹簧扣及第一弹簧；所述线盘主体一侧侧壁设有便于安装所述传送带和压带卡子的开孔；所述线盘主体靠近所述开孔的同侧还设有圆管；所述圆管的内壁一侧设有台阶，所述台阶设有第一定位销，所述第一弹簧一端套接在所述第一定位销上使所述第一弹簧定位；所述圆管内壁另一侧与线盘中心孔相切，其圆形侧壁设有一通孔；所述弹簧扣滑设在所述通孔内，所述弹簧扣侧壁设有限位销用于防止所述弹簧扣脱离所述圆管的侧壁；所述弹簧扣的一端设有第二定位销，所述第二定位销套结所述第一弹簧另一端。 进一步地，所述收带轮摩擦结构及供带轮摩擦结构分别包括带轮法兰、二个轴承、同步带轮轴、同步带轮轴套、第二弹簧、摩擦盘、带轮轴；所述带轮法兰两端分别连接一个所述轴承；所述轴承用于装载所述同步带轮轴和所述带轮轴；所述同步带轮轴为中空结构且轴内侧一端设有台阶，所述同步带轮轴贯穿所述轴承连接所述摩擦盘；所述摩擦盘的轴一端设有台阶，使所述摩擦盘在与同步带轮轴一起转动的同时可以在一定范围内相对于所述同步带轮轴做轴向滑动；所述同步带轮轴套套接在所述同步带轮轴上并锁紧；所述第二弹簧一端套接在所述同步带轮轴套，另一端套接在所述摩擦盘上，从而为所述摩擦盘和所述带轮轴提供压力；所述带轮轴贯穿所述轴承连接所述摩擦盘，其一端的圆形轴肩用于与所述摩擦盘摩擦传动。 进一步地，所述驱动轮机构包括角度调整架、驱动轮挡板、电机支架、四个轴承、驱动轮长轴、驱动轮短轴、两个驱动轮、四个支撑柱、驱动轮电机、电机轴套，第三弹簧及六角花键；所述角度调整架一端为圆孔，所述圆孔与所述收带轮摩擦结构中的所述带轮法兰套接；所述角度调整架另一端为环形槽，所述环形槽与所述驱动轮挡板连接，用于调整所述驱动轮挡板上的驱动轮与所述角度调整架之间角度；所述驱动轮挡板一面连接所述角度调整架，另一面装有两个轴承，用于连接所述驱动轮长轴和所述驱动轮短轴一端；所述电机支架一侧装有两个轴承，用于连接所述驱动轮长轴和所述驱动轮短轴另一端；所述驱动轮长轴一端依次贯穿所述电机支架、所述驱动轮、所述驱动轮挡板、所述角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线控制的超薄切片自动收集系统，其特征在于，包括超薄切片收集器、第一电机驱动器、钻石刀水槽自动补水模块、切片机刀臂摆动计数采集模块、无线手持控制器、第二无线数传模块及PLC；所述第一电机驱动器连接超薄切片收集器的驱动轮电机；所述钻石刀水槽自动补水模块包括钻石刀水槽、探针式水位传感器、微量注射泵及第二电机驱动器；所述第二电机驱动器连接所述微量注射泵，所述微量注射泵针头伸向所述钻石刀水槽一侧，所述探针式水位传感器中探针伸向所述钻石刀水槽另一侧；所述切片机刀臂摆动计数采集模块包括切片机刀臂及光电耦合电路；所述光电耦合电路就是将所述切片机刀臂的摆臂行程转化为方波信号，并将方波信号转化为所述PLC可以识别的电平信号；所述无线手持控制器用于设置所述超薄切片收集器的驱动轮电机运行速度，所述钻石刀水槽自动补水模块的补水延时时间，同时显示刀臂累计摆动次数，并通过所述第二无线数传模块与所述PLC进行数据交换；所述第二无线数传模块通过串口连接所述PLC，所述PLC通过高速脉冲输出口分别连接所述第一电机驱动器、第二电机驱动器；所述PLC通过高速脉冲输入口分别连接所述探针式水位传感器和所述光电耦合电路；所述PLC的一路高速脉冲输入口接收由所述光耦电路产生的电平信号并计算脉冲数，用于统计切片机刀臂摆臂次数，同时PLC将摆臂次数通过所述第二无线数传模块回传给所述无线手持控制器；所述PLC的另一路高速脉冲输入口接收由所述探针式水位传感器产生的感应信号，当所述钻石刀水槽水位低于水位探针高度时，所述探针式水位传感器产生第一感应信号，所述PLC接收到所述第一感应信号后，在所述设定的补水延时时间后，控制所述第二电机驱动器驱动所述微量注射泵运动，提高钻石刀水槽水位，当水面接触到水位探针时，探针式水位传感器产生第二感应信号，所述PLC接收所述第二感应信号控制所述第二电机驱动器停止驱动所述微量注射泵运动；所述PLC的另一路高速脉冲输出口在接收到所述第二无线数传模块传入的电机速度设置参数控制所述第一电机驱动器驱动所述超薄切片收集器按设置的速度运转。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘苏，郭晓菲，季刚，赵旭东，
申请(专利权)人：中国科学院生物物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11