按鍵式聚焦拍攝培養物的光照培養箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及生物實驗領域的生物培養設備，具體涉及一種按鍵式聚焦拍攝培養物的光照培養箱。
【背景技術】
[0002]觀察光照培養箱內的實驗情況方便的是采用攝像頭進行視頻監視。《視頻記錄可調光波光照培養箱》(ZL 2013205546840，授權公告日:2014-02-05)作了初步的嘗試，不過，這種在培養箱內膽側壁上開孔，隔著雙層真空玻璃隔板安置高清攝像頭的方式局限性較多。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供一種按鍵式聚焦拍攝培養物的光照培養箱，該光照培養箱通過兩個手輪操作X軸位移裝置與Y軸位移裝置定位拍攝目標，使用兩個按鍵分別操作步進電機正轉與反轉，據此調節攝像頭的物距，達到準確而清晰的成像效果。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:它包括一臺光照培養箱、三套直線軸位移裝置、兩個金屬手輪蓋、兩個手輪、兩個手輪定位螺母、一個攝像頭、一臺計算機、一個步進電機、一個聯軸器、一個步進電機架、步進電機驅動電路、兩個不可重觸發單脈沖發生器以及兩個按鍵；其中，光照培養箱內部的頂部設置有螺絲，第一套直線軸位移裝置通過其金屬底板上的銷釘孔以及光照培養箱內頂部上的螺絲安置在光照培養箱內部的頂部，第一套直線軸位移裝置的滾珠絲桿依次穿過光照培養箱的墻壁以及第一個金屬手輪蓋，然后緊密接觸第一個手輪的軸，該手輪的軸是一個空心的金屬圓柱，其內徑比外徑小0.5cm，所述滾珠絲桿至此縮減其直徑以便穿過并且穿過該手輪的軸心，所述金屬手輪蓋背靠光照培養箱的外墻固定，第一個手輪定位螺母從該滾珠絲桿的外端以螺絲旋入的方式安置到該滾珠絲桿之上并抵住第一個手輪；第二套直線軸位移裝置通過其金屬底板上的銷釘孔以及第一套直線軸位移裝置的滑臺上的銷釘孔安置到第一套直線軸位移裝置的滑臺上；第二套直線軸位移裝置的滾珠絲桿依次穿過光照培養箱的墻壁以及第二個金屬手輪蓋，然后緊密接觸第二個手輪的軸，該手輪的軸是一個空心的金屬圓柱，其內徑比外徑小0.5cm,第二套直線軸位移裝置的滾珠絲桿至此縮減其直徑以便穿過并且穿過第二個手輪的軸心，然后與第二個手輪定位螺母以螺紋咬合，第二個手輪定位螺母抵住第二個手輪，第二個金屬手輪蓋背靠光照培養箱的外墻固定；第三套直線軸位移裝置通過其第一塊金屬板上的銷釘孔以及第二套直線軸位移裝置的滑臺上的銷釘孔安置到第二套直線軸位移裝置的滑臺上；這三套直線軸位移裝置的滾珠絲桿相互垂直；第三套直線軸位移裝置的滾珠絲桿通過聯軸器連接到步進電機的軸，步進電機安置在步進電機架上，步進電機架固定到第三套直線軸位移裝置的金屬底板上；攝像頭安裝在第三套直線軸位移裝置的滑臺上，攝像頭通過攝像頭的USB電纜連接到計算機的USB接口 ；兩個按鍵的一端都連接到電源的負極，每一個按鍵的另一端與一個上拉電阻一起連接到一個不可重觸發單脈沖發生器的下降沿觸發端TR-，兩個不可重觸發單脈沖發生器的信號輸出端Q分別連接到步進電機驅動電路的正轉控制線與反轉控制線，步進電機驅動電路的輸出與步進電機配合。
[0005]所述一套直線軸位移裝置包括兩根光軸、一根滾珠絲桿、兩個法蘭直線軸承、三個直線軸承、三個螺母座、一個滑臺、兩塊金屬板以及一塊金屬底板；其中，兩根光軸以及滾珠絲桿彼此平行，各自穿過一個直線軸承，這三個直線軸承上各自配合有一個螺母座，滑臺是一個金屬板，滑臺上面開設有銷釘孔，滑臺通過螺絲同時固定在上述三個螺母座上；兩塊金屬板各自開設有左、中、右三個圓孔，第一根光軸的兩端分別安裝在這兩塊金屬板的左圓孔上，通過這兩個左圓孔上的螺絲固定，第二根光軸的兩端分別安裝在這兩塊金屬板的右圓孔上，通過這兩個右圓孔上的螺絲固定；兩塊金屬板上中間的圓孔各自通過螺絲安裝一個法蘭直線軸承，滾珠絲桿的一端安置在第一塊金屬板上的法蘭直線軸承中，滾珠絲桿的另一端穿過第二塊金屬板上的法蘭直線軸承，以便配合手輪或者步進電機；兩塊金屬板都安置在直線軸位移裝置的金屬底板上，兩塊金屬板以及金屬底板上分別開設有銷釘孔。
[0006]本實用新型的有益效果是:操作兩個手輪可以讓攝像頭定位光照培養箱內的被拍攝目標，按動兩個按鍵就可以精細地調節攝像頭與被拍攝物體的距離，從而獲得清晰的成像。
[0007]【附圖說明】:
[0008]下面結合附圖進一步說明本實用新型。
[0009]圖1是本實用新型的方框圖，攝像頭位于光照培養箱的上部。
[0010]圖中，1.光照培養箱，2.計算機，3.攝像頭，4.三套直線軸位移裝置，5.步進電機、51.第一個按鍵，52.第二個按鍵，53.第一個不可重觸發單脈沖發生器，54.第二個不可重觸發單脈沖發生器，55.步進電機驅動電路。
【具體實施方式】
[0011]圖1表示攝像頭(3)從光照培養箱(I)的上方往下方視頻記錄植物生長發育情況。其中，攝像頭(3 )通過攝像頭的USB電纜連接到計算機(2 )，安裝在三套直線軸位移裝置(4 )的第三套直線軸位移裝置的滑臺上。
[0012]難于用線條圖描述三套直線軸位移裝置(4)，請到淘寶網上檢索參考。三套直線軸位移裝置(4)的核心是滾珠絲桿，每一根滾珠絲桿依序穿過所在的一套直線軸位移裝置上的第一塊金屬板上的法蘭直線軸承、承載滑臺的直線軸承以及第二塊金屬板上的法蘭直線軸承。通過滾珠絲桿與手輪之間的摩擦，手輪轉動會帶動滾珠絲桿旋轉。因此，安裝在第三套直線軸位移裝置的滑臺上的攝像頭(3)受兩個手輪的作用可以在X、Y軸方向移動，因此可以找到目標物。
[0013]按壓第一個按鍵(51)—次，觸發啟動步進電機正轉的第一個不可重觸發單脈沖發生器(53 )產生一個也只能產生一個脈沖；按壓第二個按鍵(52 ) —次，觸發啟動步進電機反轉的第二個不可重觸發單脈沖發生器(54)產生一個也只能產生一個脈沖。這兩個脈沖連接到步進電機驅動電路(55)的正轉控制線與反轉控制線，步進電機驅動電路(55)的輸出與所采用的步進電機(5)相配合。步進電機(5)轉動，進而使得相應的滾珠絲桿旋轉，從而帶動第三套直線軸位移裝置上的滑臺前后移動，因此改變著滑臺上的攝像頭(3)與被拍攝目標物的距離，實現攝像頭清晰成像。
[0014]需要從光照培養箱(I)的下面往上方拍攝植物的根系時，把三套直線軸位移裝置
(4)通過其金屬底板上的銷釘孔以及光照培養箱(I)內底部的螺絲與光照培養箱(I)對接，在光照培養箱(I)的下部為兩個滾珠絲桿各自開設一個出口就可。
【主權項】
1.按鍵式聚焦拍攝培養物的光照培養箱，其特征是:包括一臺光照培養箱、三套直線軸位移裝置、兩個金屬手輪蓋、兩個手輪、兩個手輪定位螺母、一個攝像頭、一臺計算機、一個步進電機、一個聯軸器、一個步進電機架、步進電機驅動電路、兩個不可重觸發單脈沖發生器以及兩個按鍵；其中，光照培養箱內部的頂部設置有螺絲，第一套直線軸位移裝置通過其金屬底板上的銷釘孔以及光照培養箱內頂部上的螺絲安置在光照培養箱內部的頂部，第一套直線軸位移裝置的滾珠絲桿依次穿過光照培養箱的墻壁以及第一個金屬手輪蓋，然后緊密接觸第一個手輪的軸，該手輪的軸是一個空心的金屬圓柱，其內徑比外徑小0.5cm，所述滾珠絲桿至此縮減其直徑以便穿過并且穿過該手輪的軸心，所述金屬手輪蓋背靠光照培養箱的外墻固定，第一個手輪定位螺母從該滾珠絲桿的外端以螺絲旋入的方式安置到該滾珠絲桿之上并抵住第一個手輪；第二套直線軸位移裝置通過其金屬底板上的銷釘孔以及第一套直線軸位移裝置的滑臺上的銷釘孔安置到第一套直線軸位移裝置的滑臺上；第二套直線軸位移裝置的滾珠絲桿依次穿過光照培養箱的墻壁以及第二個金屬手輪蓋，然后緊密接觸第二個手輪的軸，該手輪的軸是一個空心的金屬圓柱，其內徑比外徑小0.5cm，第二套直線軸位移裝置的滾珠絲桿至此縮減其直徑以便穿過并且穿過第二個手輪的軸心，然后與第二個手輪定位螺母以螺紋咬合，第二個手輪定位螺母抵住第二個手輪，第二個金屬手輪蓋背靠光照培養箱的外墻固定；第三套直線軸位移裝置通過其第一塊金屬板上的銷釘孔以及第二套直線軸位移裝置的滑臺上的銷釘孔安置到第二套直線軸位移裝置的滑臺上；這三套直線軸位移裝置的滾珠絲桿相互垂直；第三套直線軸位移裝置的滾珠絲桿通過聯軸器連接到步進電機的軸，步進電機安置在步進電機架上，步進電機架固定到第三套直線軸位移裝置的金屬底板上；攝像頭安裝在第三套直線軸位移裝置的滑臺上，攝像頭通過攝像頭的USB電纜連接到計算機的USB接口 ；兩個按鍵的一端都連接到電源的負極，每一個按鍵的另一端與一個上拉電阻一起連接到一個不可重觸發單脈沖發生器的下降沿觸發端TR-，兩個不可重觸發單脈沖發生器的信號輸出端Q分別連接到步進電機驅動電路的正轉控制線與反轉控制線，步進電機驅動電路的輸出與步進電機配合。
2.根據權利要求1所述的按鍵式聚焦拍攝培養物的光照培養箱，其特征是:所述一套直線軸位移裝置包括兩根光軸、一根滾珠絲桿、兩個法蘭直線軸承、三個直線軸承、三個螺母座、一個滑臺、兩塊金屬板以及一塊金屬底板；其中，兩根光軸以及滾珠絲桿彼此平行，各自穿過一個直線軸承，這三個直線軸承上各自配合有一個螺母座，滑臺是一個金屬板，滑臺上面開設有銷釘孔，滑臺通過螺絲同時固定在上述三個螺母座上；兩塊金屬板各自開設有左、中、右三個圓孔，第一根光軸的兩端分別安裝在這兩塊金屬板的左圓孔上，通過這兩個左圓孔上的螺絲固定，第二根光軸的兩端分別安裝在這兩塊金屬板的右圓孔上，通過這兩個右圓孔上的螺絲固定；兩塊金屬板上中間的圓孔各自通過螺絲安裝一個法蘭直線軸承，滾珠絲桿的一端安置在第一塊金屬板上的法蘭直線軸承中，滾珠絲桿的另一端穿過第二塊金屬板上的法蘭直線軸承，以便配合手輪或者步進電機；兩塊金屬板都安置在直線軸位移裝置的金屬底板上，兩塊金屬板以及金屬底板上分別開設有銷釘孔。
【專利摘要】按鍵式聚焦拍攝培養物的光照培養箱，通過兩個手輪操作攝像頭在水平面定位拍攝目標，使用兩個按鍵在豎直方向調節攝像頭的物距使之清晰成像。其中，三套直線軸位移裝置相互垂直地安裝，攝像頭安裝在第三套直線軸位移裝置的滑臺上，兩個手輪通過摩擦各自控制一套直線軸位移裝置的滾珠絲桿，步進電機的軸通過聯軸器連接到第三套直線軸位移裝置的滾珠絲桿，兩個按鍵的一端都連接到電源的負極，每一個按鍵的另一端與一個上拉電阻一起連接到一個不可重觸發單脈沖發生器的下降沿觸發端TR-，兩個不可重觸發單脈沖發生器的信號輸出端Q分別連接到步進電機驅動電路的正轉控制線與反轉控制線。
【IPC分類】C12M1-00, C12M1-36, C12M3-00, G03B15-05, A01G9-16
【公開號】CN204550609
【申請號】CN201520034750
【發明人】曾藝
【申請人】丁鳳
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年1月19日