一种激光跟随式位置检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种激光跟随式位置检测系统，包括：跟随致动装置、激光测距传感器、光栅尺、光栅读数头，所述光栅尺与所述跟随致动装置平行布置；所述激光测距传感器和光栅读数头设置在所述跟随致动装置上，并通过所述跟随致动装置的致动进行直线往复运动；所述激光测距传感器和光栅读数头安装在所述跟随致动装置的同一位置，且所述激光测距传感器和光栅读数头对向布置；所述光栅读数头面向所述光栅尺布置，通过所述光栅尺和光栅读数头获取所述激光测距传感器的直线位移。本发明专利技术还提供一种激光跟随式位置检测方法。本发明专利技术提供的激光跟随式位置检测系统及方法，可进行跟随式检测，结构简单，成本低，检测精度高，且使用方便。且使用方便。且使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种激光跟随式位置检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及生物细胞处理
，尤其涉及一种激光跟随式位置检测系统及方法。

技术介绍

[0002]在目前在对生物细胞进行处理时，会涉及到细胞分离技术，常常需要用到分离杯，生物细胞液通过分离杯的高速旋转进行梯度分离，从而分离得到不同类型的细胞。分离杯可以实现很好的细胞分离效果，但是需要借助传感器测量分离杯内细胞液的容量，以此来判别细胞分离系统是否进行相对应的动作，例如重新将分离杯充满细胞液；排除所有细胞液；开始进行离心分离等动作。
[0003]现有技术中通过传感器测量分离杯内细胞液的容量通常通过以下方式解决：
[0004]采用线阵CCD的方式：即在分离杯的一侧放置一个线阵CCD作为光源，在分离杯另一侧放置一个光源接收器，当活塞在分离杯内进行往复移动时，活塞会挡住一部分光源，而活塞中间有一小段透明结构，可允许光通过，从而在光源接收器上出现一段两端黑影中间亮光的信号点，光源接收器感应到这段特殊的信号点，并反馈给系统控制中心，从而给出相对应的反馈，可判别活塞位置，通过内置在检测系统的体积公式算出分离杯内剩余的细胞液的体积。该方式需要购买特定规格的线阵CCD，上述CCD价格昂贵，成本高；需从海外购买，购买不便，且周期不稳定。
[0005]采用称重相减的方式：即将分离杯内分离出的细胞液收集到产品袋中，然后通过称重传感器秤出产品袋内细胞液的重量，再用预先测定的分离杯内细胞液的总重量减去分离出去的细胞液的重量，即得到分离杯内剩余细胞液的重量，通过重量和密度关系即可得到分离杯内剩余的细胞液的体积。该方式增加了很多机械结构以及元器件，影响检测精度的因素变多，例如机械结构安装的精度，元器件的检测精度等。无论是装配、成本还是加工都大大增加了检测的不便。

技术实现思路

[0006]为了至少解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案是提供一种激光跟随式位置检测系统及方法。本专利技术提供的激光跟随式位置检测系统及方法，结构简单，成本低，检测精度高，且使用方便。
[0007]本专利技术提供的技术方案为：
[0008]本专利技术提供一种激光跟随式位置检测系统，包括：跟随致动装置、激光测距传感器、光栅尺、光栅读数头，所述光栅尺与所述跟随致动装置平行布置；所述激光测距传感器和光栅读数头设置在所述跟随致动装置上，并通过所述跟随致动装置的致动进行直线往复运动；所述激光测距传感器和光栅读数头安装在所述跟随致动装置的同一位置，且所述激光测距传感器和光栅读数头对向布置；所述光栅读数头面向所述光栅尺布置，通过所述光栅尺和光栅读数头获取所述激光测距传感器的直线位移。
[0009]进一步地，所述跟随致动装置为丝杆机构；所述丝杆机构通过螺旋传动带动所述激光测距传感器和光栅读数头一起往复直线运动。
[0010]进一步地，还包括控制器，所述跟随致动装置、激光测距传感器和光栅读数头均与所述控制器电连接；所述激光测距传感器和光栅读数头向所述控制器反馈检测信号，所述控制器控制所述跟随致动装置运动。
[0011]进一步地，还包括分离杯，所述分离杯包括透明杯体和活塞；所述跟随致动装置与所述分离杯的轴线平行布置；所述激光测距传感器面向所述分离杯布置；所述激光测距传感器发出的激光束穿透所述透明杯体，探测所述活塞的距离。
[0012]进一步地，所述活塞与所述透明杯体贴合的外壁上设置有内凹圆弧槽，所述内凹圆弧槽槽底的最低点为K点；在所述激光测距传感器与所述活塞各部位之间的距离中，所述激光测距传感器与所述K点之间的距离为唯一值Y。
[0013]进一步地，所述丝杆机构带动所述激光测距传感器上下移动；通过检测所述K点的距离，进行所述活塞的跟随式位置检测。
[0014]进一步地，通过所述光栅读出头和光栅尺获取所述活塞的位移，进而获取所述分离杯内剩余细胞液体积。
[0015]进一步地，所述激光测距传感器跟随丢失时，所述丝杆机构带动所述激光测距传感器往复运动寻找所述K点，直至确定所述活塞的位置。
[0016]进一步地，还包括显示器，所述显示器与所述控制器电连接；所述控制器通过所述显示器进行所述剩余细胞液体积的实时显示。
[0017]本专利技术还提供一种根据上述激光跟随式位置检测系统的检测方法，
[0018]S1：通电，测试光栅读出头和激光测距传感器是否可以检测信号；
[0019]S2：基准点确定；将活塞移动至分离杯最底端，通过丝杆机构带动激光测距传感器和光栅读数头移动至活塞位置处上下移动；当控制器接收到激光测距传感器反馈数值为唯一值Y时，获取光栅读数头读取的数值，并作为基准数值X0，此时所述活塞所在的位置为基准点；
[0020]S3：所述活塞在工作过程中进行移动；控制器控制丝杆机构，使激光测距传感器和光栅读数头随着活塞一起上下运动；控制器接收到激光测距传感器反馈数值为唯一值Y时，获取光栅读出头读取的数值X，通过与基准数值X0作比较，可获取活塞的位置；通过内置在控制器中的体积公式计算转换，可获取分离杯内剩余细胞液体积，并通过显示器进行剩余细胞液体积的实时显示。
[0021]本专利技术提供的激光跟随式位置检测系统及方法与现有技术相比存在的有益效果是：
[0022]本专利技术通过将激光位移传感器的器件和光栅尺组合在一起，并安装在所述跟随致动装置的同一位置，且所述激光测距传感器和光栅读数头对向布置；通过所述光栅尺和光栅读数头获取所述激光测距传感器的直线位移；从而实现位置检测，传感器易购买，结构简单，成本低。
[0023]活塞上设置有内凹圆弧槽，内凹圆弧槽槽底的最低点为K点；在所述激光测距传感器与所述活塞各部位之间的距离中，所述激光测距传感器与所述K点之间的距离为唯一值Y；从而能够进行特定位置的识别，检测方式简单，检测精度高。
[0024]通过丝杆机构带动激光测距传感器和光栅读数头与活塞同步运动，可实现对活塞位置的跟随式检测；且如果发生激光测距传感器跟随丢失的情况，可以通过丝杆机构带动激光测距传感器往复运动寻找K点，直至确定活塞的位置；检测方便，可靠性高。
[0025]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术的保护范围。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例中的激光跟随式位置检测系统的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例中的激光跟随式位置检测方法的流程示意图；
[0028]其中，1激光测距传感器，1
‑
1激光束，2光栅尺，3光栅读数头，4丝杆机构，5分离杯，5
‑
1透明杯体，5
‑
2活塞，5
‑
21K点，6气动泵。
具体实施方式
[0029]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光跟随式位置检测系统，其特征在于，包括：跟随致动装置、激光测距传感器、光栅尺、光栅读数头，所述光栅尺与所述跟随致动装置平行布置；所述激光测距传感器和光栅读数头设置在所述跟随致动装置上，并通过所述跟随致动装置的致动进行直线往复运动；所述激光测距传感器和光栅读数头安装在所述跟随致动装置的同一位置，且所述激光测距传感器和光栅读数头对向布置；所述光栅读数头面向所述光栅尺布置，通过所述光栅尺和光栅读数头获取所述激光测距传感器的直线位移。2.根据权利要求1所述的激光跟随式位置检测系统，其特征在于，所述跟随致动装置为丝杆机构；所述丝杆机构通过螺旋传动带动所述激光测距传感器和光栅读数头一起往复直线运动。3.根据权利要求2所述的激光跟随式位置检测系统，其特征在于，还包括控制器，所述跟随致动装置、激光测距传感器和光栅读数头均与所述控制器电连接；所述激光测距传感器和光栅读数头向所述控制器反馈检测信号，所述控制器控制所述跟随致动装置运动。4.根据权利要求3所述的激光跟随式位置检测系统，其特征在于，还包括分离杯，所述分离杯包括透明杯体和活塞；所述跟随致动装置与所述分离杯的轴线平行布置；所述激光测距传感器面向所述分离杯布置；所述激光测距传感器发出的激光束穿透所述透明杯体，探测所述活塞的距离。5.根据权利要求4所述的激光跟随式位置检测系统，其特征在于，所述活塞与所述透明杯体贴合的外壁上设置有内凹圆弧槽，所述内凹圆弧槽槽底的最低点为K点；在所述激光测距传感器与所述活塞各部位之间的距离中，所述激光测距传感器与所述K点之间的距离为唯一值Y。6.根据权利要求5所述的激光跟随式位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏东兵，
申请(专利权)人：衷博瑞佳生物技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：