一种全自动树木年轮切片装置的制作方法

本发明涉及环境研究，尤其涉及一种全自动树木年轮切片装置。

背景技术：

1、树木年轮是在树木茎干的韧皮部里的一圈形成层。在一年中，形成层细胞分裂活动的快慢是随着季节变化而变动的，生长在温带地区和有雨季、旱季交替的热带地区的树木才有年轮，而生长在四季气候变化不大的地区的树木则 年轮不明显。在树木的年轮上，蕴含着大量的气候、天文、 医学和环境等方面的历史信息，为了更好的对树木年轮的信息进行分析，为此出现了树木年代学，树轮年代学主要有两方面的作用，一方面是利用树木年轮分析判定过去人类文化遗存的年代，另一方面是对过去气候（包括温度、降水）和环境进行重建和研究。树木年轮相关研究已从年轮宽度的测量发展至精细化信息提取的阶段，当前科研人员更多的需要从逐年样本中做进一步实验分析，因此需要对百年甚至千年长度的树木年轮样本进行逐年的剥离，在对树木年轮样品进行剥离时，会使用到切片装置。

2、传统的树木年轮样品剥离是按照年轮时间序列在显微镜下用手术刀将每一年木质部切割、刮切、剥离开，将剥离下来的每一年的木质部装入离心管中备用。使用手术刀手工剥离时，由于树轮样芯容易滚动，因此在操作的时候手术刀容易划伤手指，同时使用显微镜持手术刀操作费时费力，工作效率低，手工操作由于不同的工作人员经验和能力不同，容易对样品造成损坏，多切或少切，手上的汗液等也会对样品造成污染；在样品夹台面上切片后，逐年的切片之间容易造成混乱，影响实验精确率，并且在对树木年轮进行切片分析时为了保证数据的准确性，往往需要对多个年轮进行切片，此时通过人工剥离的话，相对较为麻烦，为了增加切片速度设置了切片装置，从而用于进行批量处理，但是由于树轮呈不规则状，非标准圆形，有的年轮之间间隙大有的间隙小，现有的年轮切片设备无法根据不同年轮轮廓进行切片，使得切下的样品可能含有不同年轮，容易造成前后年轮样品的相互污染，从而影响实验数据，并且现有的切片装置相对而言自动化程度较低，需要人为处理的步骤过多。

技术实现思路

1、本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，本发明实施例提供一种全自动树木年轮切片装置，以解决现有的切片取样装置无法根据树木年轮轮廓进行不同位置的取样，从而导致样片污染现象的技术问题。

2、本发明实施例采用下述技术方案：一种全自动树木年轮切片装置，包括用于将年轮进行放置的放置盘，用于对年轮轮芯处位置进行定位的定位柱，还包括用于对年轮进行取样的取样机构，用于对年轮轮廓位置进行定位便于对不同年轮进行取样的年轮定位机构，用于使取样机构移动使其对不同位置年轮进行取样并使其能够将样品进行分类存储的驱动机构，用于使取样完成后的取样机构进行自动复位的复位机构，所述复位机构第三导向轨道，所述第三导向轨道中设置有软性波纹管，所述软性波纹管端部设置有储液盒，所述第三导向轨道端部上方设置有液压盒，所述液压盒和储液盒之间通过连接管连接，所述储液盒顶部设置有复位伸缩杆。

3、进一步，所述驱动机构包括驱动部件和样品存储部件，所述驱动部件包括出样盒，所述出样盒分为左右两部分，所述出样盒的左侧部分设置有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的输出端设置有推板，且推板位于所述出样盒的右侧部分中，所述出样盒的右侧部分内设置有导向板，所述导向板中开设有通槽，且通槽内放置有若干取样针管，且推板与取样针管抵触，每个所述取样针管上方均设置有顶出块，所述顶出块上端设置有顶出板，且顶出板与顶出块固定连接，所述顶出板顶部设置有挤压伸缩杆，且顶出板与挤压伸缩杆输出端连接，所述导向板的端部设置有两个所述夹持头，且每个所述夹持头外侧都设置有控制伸缩杆，所述夹持头的下方设置有导向杆，所述夹持头和导向板之间设置有折贴连接带。

4、进一步，所述取样针管横截面呈t字形，且取样针管外径小于通槽直径，所述取样针管顶部位于导向板的上方，所述导向板的顶部呈斜面，所述导向杆呈倾斜设置。

5、进一步，所述样品存储部件包括存样盒，所述存样盒与出样盒滑动连接，且存样盒内设置有定位板，所述定位板中开设有通槽，所述通槽内设置有若干存样管，每个所述存样管位置与取样针管位置一一对应，且存样管内径大于取样针管下端外径，所述出样盒端部呈开口状。

6、进一步，所述取样机构包括第一导向轨道，所述第一导向轨道与出样盒高度相同，且第一导向轨道与出样盒开口端连接，所述第一导向轨道内顶部设置有挤压块，所述挤压块两端设置有第一电动伸缩杆，且第一电动伸缩杆通过连接架与第一导向轨道连接，所述第一导向轨道底端设置有复位块。

7、进一步，所述第一导向轨道底端呈开口状，所述第一导向轨道与控制伸缩杆滑动连接。

8、进一步，所述年轮定位机构包括第二导向轨道，所述第二导向轨道设置在第一导向轨道的下方，且第一导向轨道与第二导向轨道位置相对应，所述第二导向轨道内设置有传动带，所述第二导向轨道与传动带之间设置有定位块，所述定位块传动带之间滑动连接，所述传动带一端设置有驱动电机，所述驱动电机下方和传动带另外一端均设置有传动柱，所述传动柱顶端转动连接有复位架，所述复位架上方设置有复位弹簧，所述复位弹簧设置在复位块的端部下方，所述第二驱动导轨底端开设有滑槽，所述滑槽内设置有连接柱，所述连接柱与传动带连接，所述连接柱自上而下依次设置有连接板、辅助移动板、活动板和复位板，所述连接板和定位板之间设置有安装弹簧，所述活动板和复位板之间设置有复位弹簧，所述辅助移动板和活动板分别设置在第二导向轨道中通槽的上下处，所述连接板和辅助移动板之间设置有第一感应器和第二感应器，所述第二导向轨道末端设置有感应开关。

9、进一步，所述第一导向轨道和第二导向轨道横截面均为弧形。

10、与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

11、其一，通过年轮定位机构可以对树木年轮位置进行定位，从而避免一个年轮进行多次取样，并且可以避免在取样过程中一个样品中含有多个年轮，从而导致年轮之间出现污染，同时年轮定位机构中的第二导向轨道呈弧形设置，使得通过年轮定位机构在对年轮进行定位时，每一次定位出来的取样点不在一条直线上，不仅可以有效避免进行横向切割取样时，取样范围小的问题，同时采用每个点取样点不在一条直线，在进行取样时，还可以避免取样后树木年轮之间结构发生变化，使得周围的树木材质会填补到取样位置，同时取样过程中如果取样树木采用较为刚死不久的树木，此时进行采样后，树木可能还会有树脂的存样，由于经过采样后树脂流出，进入到其他位置，此时采用直线采样可能还会将前一个采样位置流出的树脂取走，从而影响到检测数据，在实际使用中，由于年轮是树木在生长过程中受季节影响形成的，一年产生一轮。每年春季，气候温和，雨量充沛， 树木生长很快，形成的细胞体积大，数量多，细胞壁较薄，材质疏松，颜色较浅，称为早材或春材，而在秋季，气温渐凉，雨量稀少，树木生长缓慢，形成的细胞体积小，数量少，细胞壁较厚，材质紧密，颜色较深，称为晚材或秋材。同一年的春材和秋材合称为年轮。第一年的秋材和第二年的春材之间，界限分明，成为年轮线，表明树木每年生长交替的转折点，受到上述年轮至今的变化影响，由于树木每个年轮之间都会出现密度变化，当密度发生变化时此时相对应的硬度也会发生变化，此时通过年轮定位机构中的触碰头检测密度变化位置，从而就可以对每个年轮之间的分界线位置进行区分，从而达到通过年轮定位机构可以对不同年轮轮廓进行精准位置区分，使得后续采样机构在进行采样时都可以精准采样，有效避免了出现年轮污染的情况发生；

12、其二，通过取样机构可以自动使取样针管进行位置定位，使得每个取样针管都落在年轮定位机构定位后的位置处，并且当取样针管位置确定完成后，可以对取样针管进行同时操作，达到同时对多个年轮进行同步取样的作用，由于在进行年轮研究时，此时可能会研究较为年长的树木，树木可能含有成百上千个年轮，此时同时取样可以有效避免现有的设备在进行取样时根据不同年轮位置调整取样针管进行单独取样，从而导致需要消耗较多时间的情况发生，并且当取样完成后取样针管会自动复位，便于后续进行收回，有效的增加了设备的自动化程度，减少了人为干预的次数，且由于每个取样针管的大小都是相同的，使得在进行取样时每个样品的大小都是相同的，可以避免取样时出现取样大小不同的情况发生；

13、其三，通过驱动机构和复位机构可以使取样针管进行自动化移动，且当取样针管取样完成后可以自动回收，便于对取样后的取样针管内的样品进行去除，使得每个样品都会被单独存放，避免样品混合存放导致样品之间出现样品污染的现象，且在进行样品存放时是批量化处理，有效的增加了处理效率；

14、综上处理，该装置在使用时只需要将操作者将年轮放置到放置盘上即可，后续取样过程中无任何人为干预的情况发生，减少了人与年轮接触的次数，从而避免手上的汗液等也会对样品造成污染的情况发生，并且后续可以自动对年轮进行取样存样，使得此自动化程度较高，且在取样过程中可以不受年轮轮廓大小对不同位置的年轮进行取样，同时由于采用批量化处理，有效的提高了设备的工作效率。