CN109676686A - 一种微流控芯片切割打孔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微流控芯片切割打孔装置，包括主体，主体包括载物台、设置在载物台上的切割装置以及成像装置，载物台上设置有托盘；切割装置设置在包括外壳，外壳内部设置有齿轮轴、与齿轮轴啮合的齿条、固定齿条上的钻切组件、固定在钻切组件上的滑块以及与滑块对应的滑轨；成像装置包括正对托盘的图像获取镜头以及显示主机，显示主机用于显示图像获取镜头获取的图像信息；图像获取镜头包括显微镜镜头和相机镜头。本发明采用精准的齿轮副机械传动和同轴的成像系统，可以轻松、快速、精确的制作出垂直度高，定位准确的打孔装置。
Description
技术领域
本发明涉及微流控芯片加工领域，尤其涉及一种微流控芯片切割打孔装置。
背景技术
微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。微流控核心技术内容包括：微通道结构的设计与制造、微纳尺度流体的驱动与控制、微流器件及系统的集成与封装。
微流控芯片的特点及发展优势：微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点,它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析,并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。
目前，微流控芯片，如基于聚二甲基硅烷(PDMS)等高分子软材料的芯片在切割打孔方面的制造设备都没有成像系统或者没有和打孔针同轴的成像系统，难以在芯片的切割与打孔中做到高精度的对准。同时，现有设备手持驱动力臂较短或无力臂，按压费力。如公开号为107322682A的专利，该专利无成像系统，定位需要肉眼观察光斑所在位置，易使打孔定位发生偏差，影响芯片制备质量。
发明内容
有鉴于此，为了解决现有机械装置采用肉眼观察，打孔定位易发生偏移的技术问题，本发明提供一种微流控芯片切割打孔装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种微流控芯片切割打孔装置，包括主体，所述主体包括载物台、设置在载物台上的切割装置以及成像装置，所述载物台上设置有托盘；所述切割装置包括外壳，所述外壳内部设置有齿轮轴、与所述齿轮轴啮合的齿条、固定所述齿条上的钻切组件、固定在钻切组件上的滑块以及与所述滑块对应的滑轨；所述成像装置包括正对所述托盘的图像获取镜头以及显示主机；所述图像获取镜头包括显微镜镜头和相机镜头。
优选的，所述钻切组件包括与所述齿条以及滑块连接的连接板，所述连接板的下方设置有切刀。
优选的，所述钻切组件包括与所述齿条以及滑块连接的连接板，所述连接板的下方设置有打孔针。
优选的，所述载物台内部设置所述图像获取镜头。
优选的，所述所述外壳内部设置有限位块，所述限位块位于所述齿条上端。
优选的，所述外壳内部设置有复位扭簧，所述复位扭簧套在所述齿轮轴上。
优选的，所述主体上还设置有下压把手，所述下压把手一端与所述齿轮轴连接。
有益效果：
本发明的有益效果是，在制作微流控芯片时，添加了成像系统，采用精准的齿轮副机械传动和同轴的成像系统，可以轻松、快速、精确的制作出垂直度高，定位准确的打孔装置，减少了切割不齐整，打孔垂直度低，打孔位置不精确，切割边和孔边出现毛刺等不利现象。
附图说明
图1为本发明一种微流控芯片切割打孔装置的结构示意图；
图2为本发明一种微流控芯片切割打孔装置的侧视图；
图3为本发明中切割装置的结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3，本发明实施例提出了一种微流控芯片切割打孔装置，包括主体，主体包括载物台1、设置在载物台1上的切割装置2以及成像装置；为了便于移动，载物台1底部可以设置有万向轮，方便移动。
载物台1上设置有托盘3；切割装置2包括外壳，外壳内部设置有齿轮轴4、与齿轮轴4啮合的齿条5、固定齿条5上的钻切组件6、固定在钻切组件6上的滑块7以及与滑块7对应的滑轨8；成像装置包括正对托盘3的图像获取镜头9以及显示主机10，显示主机10用于显示图像获取镜头9获取的图像信息；其中托盘3为透明玻璃，可清晰观察芯片位置，进行精准操作；图像获取镜头9包括显微镜镜头和相机镜头，在使用工作时，显微镜镜头和切刀或打孔针同轴设计，成像无位置和角度偏差，打孔/切割更精确；本设备采用CCD相机镜头和连续可变1.4x～9x的光学倍率的显微镜镜头，配合设备搭载的10.1寸显示屏，使芯片能够在显示器上进行28倍～180倍的放大成像，再由成像系统与打孔针同轴，使得打孔的定位偏差范围保证在1微米以内。为了便于安装和集成，载物台1的内部设置图像获取镜头9。
钻切组件6包括与齿条以及滑块连接的连接板，连接板的下方设置有切刀11。
在使用时，连接板下不仅仅可以使用切刀11，也可以用于连接打孔针12。
外壳内部设置有限位块13，限位块13位于齿条5上端，用于对切割装置2进行限位，防止齿轮轴4超出齿条5的长度范围，防止滑脱。
其中为了便于调节人员操作，载物台1上还设置有调节旋钮14，用于移动托盘3位置，移动托盘3在实际操作中通过调节旋钮实现旋转和移动，方便切割装置2对物体进行切割或打孔工作。
主体上还设置有下压把手15，所述下压把手15一端与齿轮轴4连接。通过操作下压把手15，带动齿轮轴4转动，外壳内部设置有复位扭簧16，复位扭簧16套在齿轮轴4上，松开下压把手15，通过复位扭簧16，齿轮轴4回转，以待下次操作。
运行原理：
当需要对微流控芯片进行打孔或者切割工作时，将PDMS芯片放置在载物透明玻璃片上，通过调节旋钮调节托盘，同时观察显示主机5进行预对准。然后通过下压把手带动齿轮轴4转动，齿轮轴4与齿条5啮合传动，从而齿条5带动钻切组件6上下运动，同时滑块可以在滑轨上精密运动，使钻切组件可以在垂直方向上精准运动，同时观察显示主机10出现切刀或者打孔针的图像，再次操作调节旋钮14进行精确对准，最后通过下压把手15下压切割，对芯片进行裁剪，打孔。
最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种微流控芯片切割打孔装置，包括主体，其特征在于，所述主体包括载物台、设置在载物台上的切割装置以及成像装置，所述载物台上设置有托盘；所述切割装置包括外壳，所述外壳内部设置有齿轮轴、与所述齿轮轴啮合的齿条、固定所述齿条上的钻切组件、固定在钻切组件上的滑块以及与所述滑块对应的滑轨；所述成像装置包括正对所述托盘的图像获取镜头以及显示主机；所述图像获取镜头包括显微镜镜头和相机镜头。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片切割打孔装置，其特征在于，所述钻切组件包括与所述齿条以及滑块连接的连接板，所述连接板的下方设置有切刀。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片切割打孔装置，其特征在于，所述钻切组件包括与所述齿条以及滑块连接的连接板，所述连接板的下方设置有打孔针。
4.根据权利要求2或3所述的微流控芯片切割打孔装置，其特征在于，所述载物台内部设置所述图像获取镜头。
5.根据权利要求1所述的微流控芯片切割打孔装置，其特征在于，所述外壳内部设置有限位块，所述限位块位于所述齿条上端。
6.根据权利要求1所述的微流控芯片切割打孔装置，其特征在于，所述外壳内部设置有复位扭簧，所述复位扭簧套在所述齿轮轴上。
7.根据权利要求1所述的微流控芯片切割打孔装置，其特征在于，所述主体上还设置有下压把手，所述下压把手一端与所述齿轮轴连接。
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