CN108340567A - 一种便捷芯片覆膜仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：包括壳体和设置在所述壳体中的芯片装载模块、加热压模刀模块以及直线运动驱动模块，所述芯片装载模块包括芯片盒，所述芯片盒上设置有开口，所述加热压模刀模块包括芯片压模和平行设置在所述芯片压模上方的压模转接板，所述芯片压模的上表面固定设置有四根压膜导向轴，所述压模转接板上设置有用于与所述压膜导向轴滑动配合的孔，所述芯片压模的下端设置有用于伸入所述开口进行覆膜操作的芯片模具刀，所述芯片压模的上表面还固定设置有加热块和用于固定所述加热块的压板，所述直线运动驱动模块的输出端与所述压模转接板连接。

Description

一种便捷芯片覆膜仪

技术领域

本发明涉及一种便捷芯片覆膜仪，属于微流控芯片技术领域。

背景技术

传统检测手段是手工提取样本中的DNA，然后在试管内或载玻片上进行一系列复杂的生化反应；接下来的是扩增流程，在手工加入PCR反应混合液之后，通过PCR仪进行冲刷、萃取、过滤或是缠绕；最后的检测步骤需要借助体积庞大的电泳仪得到检测结果。如上所述，传统的检测需要经过多个步骤，操作繁琐，检测效率低下。

为满足国内种业分子检测需求，增强农作物品种权保护意识，提升精准育种的技术水平，迫切需求操作简单、价格亲民、定制灵活且延展性强的测试检测平台，如今把生物样品的反应和检测集成到一块小型芯片上来，开发出了微流控SNP芯片，其检测效率高，成本低。微流控SNP芯片制作过程很重要的一步是在SNP芯片上进行覆膜操作，传统的覆膜仪结构复杂，覆膜工艺复杂。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种覆膜工艺简单的便捷芯片覆膜仪。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：包括壳体和设置在所述壳体中的芯片装载模块、加热压模刀模块以及直线运动驱动模块，所述壳体包括底座，所述芯片装载模块包括芯片盒，所述芯片盒上设置有开口，所述加热压模刀模块包括芯片压模和平行设置在所述芯片压模上方的压模转接板，在所述芯片压膜和所述压模转接板之间设置有四根压膜导向轴，所述芯片压模的下端设置有用于伸入所述开口进行覆膜操作的芯片模具刀，所述芯片压模的上表面还固定设置有加热块和用于固定所述加热块的压板，所述直线运动驱动模块的输出端与所述压模转接板连接。

所述底座上固定设置有滑块，所述芯片装载模块还包括芯片盒抽屉，所述芯片盒抽屉底部固定设置有与所述滑块滑动配合的直线导轨，在所述底座上所述直线导轨的运动轨迹的末端设置有直线导轨限位板，在所述底座上靠近所述芯片盒抽屉的覆膜工作位处固定设置有接近开关，在底座上设置有与直线导轨接触的柱塞阻尼器，所述芯片盒抽屉的顶面设置有用于放置所述芯片盒的矩形凹槽，所述芯片盒包括芯片盒底板和盖合在所述芯片盒底板上的芯片盒盖板，所述芯片盒底板上设置有用于放置芯片和膜片的凹槽，所述开口设置在所述芯片盒盖板上。

所述直线运动驱动模块设置在所述壳体中的上压板上，所述上压板通过四根立柱固定设置在所述底座上，所述上压板下端设置有用于导向的导向装置，所述导向装置包括导向气缸板和固定设置在所述上压板下端的导向支撑柱，所述导向气缸板包括板形底座和设置在所述板形底座两端的柱型凸台，在所述板形底座中心设置有与所述直线运动驱动模块的输出轴固定连接的通孔，所述导向支撑柱通过直线轴承与所述柱型凸台滑动连接，在所述压模转接板的上端设置有呈法兰盘状的导向轴支撑座，所述导向轴支撑座上设置有用于与所述直线运动驱动模块的所述输出轴固定的通孔。

在所述底座上设置有框架，在所述框架的四周设置有挡板，所述框架内还设置有用于散热的风扇，所述框架的顶部设置有顶板，所述顶板上的设置有散热口，所述挡板上设置有供所述芯片装载模块拉出的窗口。

所述芯片盒的侧边设置有用于拖拉所述芯片盒抽屉的拉手，所述芯片盒的两侧边设置有与所述芯片盒底板固定的用于夹紧所述芯片盒盖板的锁紧侧板。

所述压膜导向轴固定设置在所述芯片压模的上表面，在所述压膜导向轴上套设有的自适应弹簧，所述压模转接板上设置有用于与所述压膜导向轴滑动配合的孔，所述自适应弹簧的上端通过导向轴挡圈和螺钉与所述压模转接板固定连接使得所述压模转接板不能从所述压膜导向轴上脱落，所述加热块和所述芯片压模均采用高导热效率的材料。

所述壳体中设置有控制电路板，所述壳体上设置有触摸显示屏，所述触摸显示屏与所述控制电路板电连接，接近开关与控制电路板电连接。

所述芯片模具刀上设置有温度传感器，所述加热块和所述温度传感器均与控制电路板电连接。

所述直线运动驱动模块为气缸，所述气缸的进气口设置有气缸过滤器，所述气缸通过气管连接有电磁阀和压力变送器，所述气缸的输出端设置有位移传感器，所述位移传感器、电磁阀和压力变送器均与所述控制电路板电连接。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明包括壳体和设置在壳体中的芯片装载模块、加热压模刀模块以及直线运动驱动模块，芯片装载模块包括芯片盒，芯片盒上设置有开口，加热压模刀模块包括芯片压模和平行设置在芯片压模上方的压模转接板，在芯片压膜和压模转接板之间设置有四根压膜导向轴芯片压模的下端设置有用于伸入开口进行覆膜操作的芯片模具刀，芯片压模的上表面还固定设置有加热块和用于固定加热块的压板，直线运动驱动模块的输出端与压模转接板连接，本覆膜仪只需要将芯片模具刀的温度达到预设温度后，在直线运动驱动模块提供覆膜压力下即可以将膜片覆在芯片上，操作简单，因此本发明的结构简单，覆膜工艺合理。2、本发明底座上固定设置有滑块，芯片装载模块还包括芯片盒抽屉，芯片盒抽屉的底部固定设置有与滑块滑动配合的直线导轨，在底座上靠近芯片盒抽屉的覆膜工作位处固定设置有接近开关，接近开关与控制电路板电连接，控制电路板与触摸显示屏电连接，当芯片盒抽屉通过滑动放入底座中预定位置时，接近开关将电信号传递给控制电路板，控制电路板将电信号传递给触摸显示屏显示芯片盒抽屉已经完成安装，因此，本发明很好的定位功能。3、本发明加热压模刀模块包括平行设置在芯片压模上方的压模转接板，芯片压模的下端设置有芯片模具刀，芯片压模的上表面固定设置有四根压膜导向轴，压膜导向轴上套设有自适应弹簧，压模转接板上设置有用于与压膜导向轴滑动配合的孔，直线运动驱动模块的输出端与压模转接板固定连接，因此，直线运动驱动模块的输出端向压模转接板施压覆膜压力时，芯片模具刀通过适应弹簧的作用能够将压力均匀施加在芯片上。4、本发明芯片压模的上表面固定设置有加热块和用于固定加热块的压板，芯片模具刀上设置有温度传感器，加热块和温度传感器均与控制电路板电连接。工作时，通过触摸显示屏在控制电路板上预设芯片模具刀的温度值，温度传感器将芯片模具刀上的温度信息传递给控制电路板，当芯片模具刀的温度高于预设温度时，控制电路板控制加热块停止发热，当温度未达到预设温度时，控制电路板控制加热块继续发热；因此芯片模具刀能处于最佳覆膜温度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的芯片装载模块的结构示意图；

图3是本发明装有芯片装载模块的底座的结构示意图；

图4是本发明壳体的结构示意图；

图5是本发明的加热压模刀模块的轴侧结构示意图；

图6是本发明的加热压模刀模块的顶部结构示意；

图7是本发明导向装置的剖视示意图；

图8是本发明工作时局部放大的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1～6所示，本发明包括壳体4和设置在壳体4中的芯片装载模块1、加热压模刀模块2以及直线运动驱动模块3，壳体包括底座43，芯片装载模块1包括芯片盒11，芯片盒11上设置有开口111，加热压模刀模块2包括芯片压模21和平行设置在芯片压模21上方的压模转接板23，在芯片压膜21和压模转接板23之间设置有四根压膜导向轴24，芯片压模21的下端设置有用于伸入开口111进行覆膜操作的芯片模具刀22，芯片压模21的上表面还固定设置有加热块26和用于固定加热块26的压板27，直线运动驱动模块3的输出端与压模转接板23连接。本覆膜仪只需要将芯片模具刀22的温度达到预设温度后，在直线运动驱动模块3提供覆膜压力下即可以将膜片覆在芯片上，操作简单。

上述实施例中，底座43上固定设置有滑块13，芯片装载模块1还包括芯片盒抽屉12，芯片盒抽屉12底部固定设置有与滑块13滑动配合的直线导轨44，在底座上直线导轨44的运动轨迹的末端设置有直线导轨限位板45，在底座43上靠近芯片盒抽屉12的覆膜工作位处固定设置有接近开关49，在底座43上设置有与直线导轨44接触的柱塞阻尼器47，芯片盒抽屉12的顶面设置有用于放置芯片盒11的矩形凹槽121，芯片盒11包括芯片盒底板112和盖合在芯片盒底板112上的芯片盒盖板113，芯片盒底板112上设置有用于放置芯片和膜片的凹槽114，开口111设置在芯片盒盖板113上。芯片放置于凹槽114中，芯片上放置有膜片，进行覆膜操作时芯片模具刀22透过开口111将膜片覆在芯片上。

上述实施例中，如图7～8所示，直线运动驱动模块3设置在壳体4中的上压板410上，上压板410通过四根立柱固定设置在底座43上，上压板410下端设置有用于导向的导向装置6，导向装置6包括导向气缸板61和固定设置在上压板410下端的导向支撑柱62，导向气缸板61包括板形底座611和设置在板型底座611两端的柱型凸台612，在板形底座611中心设置有与直线运动驱动模块3的输出轴31固定连接的通孔613。导向支撑柱62通过直线轴承63与柱型凸台612滑动连接，导向支撑柱62足够长，使得导向装置6不会从导向支撑柱62上脱落。在压模转接板23的上端设置有呈法兰盘状的导向轴支撑座28，导向轴支撑座28上设置有用于与直线运动驱动模块3的输出轴31固定的通孔281。

上述实施例中，壳体4中设置有控制电路板5，壳体4上设置有触摸显示屏46，触摸显示屏46与控制电路板5电连接，接近开关49与控制电路板5电连接，当芯片盒抽屉12靠近接近开关49时，接近开关49将电信号传递给控制电路板5，控制电路板5将电信号传递给触摸显示屏46显示芯片盒抽屉12已经完成安装。芯片模具刀22上设置有温度传感器，加热块26和温度传感器均与控制电路板5电连接。工作时，通过触摸显示屏46在控制电路板5上预设芯片模具刀22的温度值，温度传感器将芯片模具刀22上的温度信息传递给控制电路板5，当芯片模具刀22的温度高于预设温度时，控制电路板5控制加热块26停止发热，当温度未达到预设温度时，控制电路板5控制加热块26继续发热；当芯片模具刀22达到预设温度时，通过触摸显示屏46操作直线运动驱动模块3向下运动，向压模转接板23施加压力，芯片压模21在压膜导向轴24和自适应弹簧25的驱使下运动，芯片压模21下端的芯片模具刀22进入开口111中，在自适应弹簧25的弹性压力下将膜片均匀热覆于芯片上。

上述实施例中，直线运动驱动模块3为气缸，在气缸的进气口设置有气缸过滤器31，气缸通过气管连接有电磁阀和压力变送器，气缸的输出端设置有位移传感器，位移传感器、电磁阀和压力变送器均与控制电路板5电连接，工作时，操作人员通过触摸显示屏46实施覆膜操作，位移传感器将气缸输出端的位移信息传递给控制电路板5，电磁阀和压力变送器将气缸的压力和气路等信息传递给控制电路板5，控制电路板5将收集到的信息实时传递给触摸显示屏46，操作人员通过触摸显示屏46可以监控芯片覆膜过程。

上述实施例中，芯片盒11的侧边设置有用于拖拉芯片盒抽屉12的拉手14。芯片盒11的两侧边设置有与芯片盒底板112固定的用于夹紧芯片盒盖板113的锁紧侧板115。

上述实施例中，芯片模具刀22和芯片压模21通过销钉进行定位，芯片模具刀22通过螺钉固定在芯片压模21的底端。

上述实施例中，压膜导向轴24固定设置在芯片压模21的上表面，在压膜导向轴24上套设有的自适应弹簧25，压模转接板23上设置有用于与压膜导向轴24滑动配合的孔。自适应弹簧25的上端通过导向轴挡圈29和螺钉与压模转接板23固定连接使得压模转接板23不能从所述压膜导向轴24上脱落。加热块26和芯片压模21均采用高导热效率的材料，实现加热块26与芯片压模21快速均匀导热。

上述实施例中，在底座43上设置有框架41，在框架41的四周设置有挡板42，框架41内还设置有用于散热的风扇，框架41的顶部设置有顶板，顶板上的设置有散热口，挡板42上设置有供芯片装载模块1拉出的窗口48。

本发明的工作过程如下：

根据芯片覆膜的温度，操作人员通过触摸显示屏46设置芯片模具刀22的温度和直线运动驱动装置3输出端的压力值，然后将芯片和膜片放入芯片盒底板112中的凹槽114中，盖上芯片盒盖板113，将芯片盒11放入芯片盒抽屉12的矩形凹槽121中，芯片盒抽屉12通过底部的直线导轨44与滑块13滑动配合进入壳体4中，芯片盒抽屉12靠近接近开关49，接近开关49将电信号传递给控制电路板5，触摸显示屏46上显示芯片和膜片就位，操作人员通过触摸显示屏46发出覆膜指令，控制电路板5使得直线运动驱动装置3输出端的向下运动对压模转接板23施压，芯片压模21在压膜导向轴24和自适应弹簧25的驱使下，芯片模具刀22将膜片覆在芯片上。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：包括壳体和设置在所述壳体中的芯片装载模块、加热压模刀模块以及直线运动驱动模块，所述壳体包括底座，所述芯片装载模块包括芯片盒，所述芯片盒上设置有开口，所述加热压模刀模块包括芯片压模和平行设置在所述芯片压模上方的压模转接板，在所述芯片压膜和所述压模转接板之间设置有四根压膜导向轴，所述芯片压模的下端设置有用于伸入所述开口进行覆膜操作的芯片模具刀，所述芯片压模的上表面还固定设置有加热块和用于固定所述加热块的压板，所述直线运动驱动模块的输出端与所述压模转接板连接。

2.如权利要求1所述的一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：所述底座上固定设置有滑块，所述芯片装载模块还包括芯片盒抽屉，所述芯片盒抽屉底部固定设置有与所述滑块滑动配合的直线导轨，在所述底座上所述直线导轨的运动轨迹的末端设置有直线导轨限位板，在所述底座上靠近所述芯片盒抽屉的覆膜工作位处固定设置有接近开关，在底座上设置有与直线导轨接触的柱塞阻尼器，所述芯片盒抽屉的顶面设置有用于放置所述芯片盒的矩形凹槽，所述芯片盒包括芯片盒底板和盖合在所述芯片盒底板上的芯片盒盖板，所述芯片盒底板上设置有用于放置芯片和膜片的凹槽，所述开口设置在所述芯片盒盖板上。

3.如权利要求1所述的一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：所述直线运动驱动模块设置在所述壳体中的上压板上，所述上压板通过四根立柱固定设置在所述底座上，所述上压板下端设置有用于导向的导向装置，所述导向装置包括导向气缸板和固定设置在所述上压板下端的导向支撑柱，所述导向气缸板包括板形底座和设置在所述板形底座两端的柱型凸台，在所述板形底座中心设置有与所述直线运动驱动模块的输出轴固定连接的通孔，所述导向支撑柱通过直线轴承与所述柱型凸台滑动连接，在所述压模转接板的上端设置有呈法兰盘状的导向轴支撑座，所述导向轴支撑座上设置有用于与所述直线运动驱动模块的所述输出轴固定的通孔。

4.如权利要求2所述的一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：在所述底座上设置有框架，在所述框架的四周设置有挡板，所述框架内还设置有用于散热的风扇，所述框架的顶部设置有顶板，所述顶板上的设置有散热口，所述挡板上设置有供所述芯片装载模块拉出的窗口。

5.如权利要求2所述的一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：所述芯片盒的侧边设置有用于拖拉所述芯片盒抽屉的拉手，所述芯片盒的两侧边设置有与所述芯片盒底板固定的用于夹紧所述芯片盒盖板的锁紧侧板。

6.如权利要求1所述的一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：所述压膜导向轴固定设置在所述芯片压模的上表面，在所述压膜导向轴上套设有的自适应弹簧，所述压模转接板上设置有用于与所述压膜导向轴滑动配合的孔，所述自适应弹簧的上端通过导向轴挡圈和螺钉与所述压模转接板固定连接使得所述压模转接板不能从所述压膜导向轴上脱落，所述加热块和所述芯片压模均采用高导热效率的材料。

7.如权利要求2所述的一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：所述壳体中设置有控制电路板，所述壳体上设置有触摸显示屏，所述触摸显示屏与所述控制电路板电连接，接近开关与控制电路板电连接。

8.如权利要求7所述的一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：所述芯片模具刀上设置有温度传感器，所述加热块和所述温度传感器均与控制电路板电连接。

9.如权利要求7所述的一种便捷芯片覆膜仪，其特征在于：所述直线运动驱动模块为气缸，所述气缸的进气口设置有气缸过滤器，所述气缸通过气管连接有电磁阀和压力变送器，所述气缸的输出端设置有位移传感器，所述位移传感器、电磁阀和压力变送器均与所述控制电路板电连接。