CN115418316A - 用于pcr仪的仓门装置和pcr仪 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种用于PCR仪的仓门装置和PCR仪。该仓门装置包括：基座，被布置在PCR仪的主体部分，并且包括样品安装腔；驱动部件，固定在基座上，并且包括动力输出轴；第一传动件，被固定地耦合至动力输出轴以随动力输出轴转动，并且包括滑槽；第二传动件，包括相互平行布置的转轴和动杆，动杆被至少部分地容纳在滑槽中，以响应于第一传动件的转动而在滑槽中滑动；以及仓门组件，固定地耦合至转轴，以在转轴的驱动下绕转轴在关闭位置和打开位置之间转动，在关闭位置，仓门组件封闭样品安装腔的开口，在打开位置，仓门组件偏离样品安装腔。该仓门装置具有紧凑的结构，能够适用于紧凑型PCR仪以实现自动开门和关门，并能够使仓门关闭地更加可靠。

Description

用于PCR仪的仓门装置和PCR仪

技术领域

本申请的示例实施例总体涉及PCR仪领域，特别地涉及用于PCR仪的仓门装置和PCR仪。

背景技术

聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction，PCR）是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。PCR仪又叫基因扩增仪，主要用于科研及临床的基因扩增、定性PCR基因扩增、荧光/酶免终点定量DNA基因扩增、基因芯片等其他基因分析应用的基因扩增等。PCR仪是分子生物学研究中的一种极其重要的工具，其已被世界各地实验室广泛使用，应用于多种多样的实验应用，如分子克隆、基因表达分析、基因分型、测序和突变。

PCR仪中具有用于容纳待测样品的样品容纳腔。为了便于样品能够在相对密闭的环境中实现有效地扩增和检测，PCR仪通常会具有用于封闭样品容纳腔的仓门。在一些PCR仪中，特别是一些紧凑型PCR仪中，仓门一般需要手动开启或关闭。

发明内容

本申请的目的是提供一种用于PCR仪的仓门装置和PCR仪，以解决或者至少部分地解决传统的PCR仪中存在的上述问题和/或其他潜在问题。

在本申请的第一方面，提供了一种用于PCR仪的仓门装置。该仓门装置包括：基座，被布置在所述PCR仪的主体部分，并且包括用于容纳待测样品的样品安装腔；驱动部件，固定在所述基座上，并且包括动力输出轴；第一传动件，被固定地耦合至所述动力输出轴以随所述动力输出轴转动，并且包括滑槽；第二传动件，包括相互平行布置的转轴和动杆，所述动杆被至少部分地容纳在所述滑槽中，以响应于所述第一传动件的转动而在所述滑槽中滑动；以及仓门组件，固定地耦合至所述转轴，以在所述转轴的驱动下绕所述转轴在关闭位置和打开位置之间转动，在所述关闭位置，所述仓门组件封闭所述样品安装腔的开口，在所述打开位置，所述仓门组件偏离所述样品安装腔。

根据本申请实施例的仓门装置具有紧凑的尺寸，能够适用于紧凑型PCR仪以实现自动开门和关门。此外，通过第一传动件和第二传动件来进行传动，能够使仓门关闭的更加可靠和严实，从而保证了PCR仪的可靠性和稳定性。

在一些实施例中，所述驱动部件包括舵机。

在一些实施例中，所述第一传动件包括：凸轮连接件，被固定地耦合至所述动力输出轴，并且包括内腔；以及弹性板件，被固定地耦合至所述动力输出轴，并且被布置在所述内腔中，以与所述内腔的第一壁限定所述滑槽。

在一些实施例中，所述弹性板件包括：U型弹簧片，包括通过U型连接部连接的第一分支和第二分支，所述第一分支与所述第一壁限定所述滑槽，并且包括被固定地耦合至所述动力输出轴的弯折部，所述第二分支抵接在所述内腔的与所述第一壁相对的第二壁上。

在一些实施例中，凸轮连接件包括：凸起部，布置在所述内腔的所述第二壁上以供所述第二分支抵接。

在一些实施例中，第二传动件还包括：合页主动凸轮，包括所述动杆和固定地耦合至所述转轴的端部的转轴耦合部；以及至少一个动门合页，与所述合页主动凸轮间隔开而固定地布置至所述转轴上，以随所述转轴转动，并且包括耦合至所述仓门组件的仓门耦合部。

在一些实施例中，所述转轴呈柱状，并且在与所述合页主动凸轮和所述至少一个动门合页对应的位置设置有坡面，以便于将所述合页主动凸轮和所述至少一个动门合页经由紧固件而固定地耦合至所述转轴。

在一些实施例中，仓门装置还包括：转接架，被固定至所述基座，并且适于固定所述驱动部件。

在一些实施例中，基座还包括：多个搭接件，沿所述转轴的轴向布置以形成适于供所述转轴穿过的穿孔，并且包括：至少一对限位搭接件，被布置在所述至少一个动门合页的每个动门合页在轴向上的两侧；以及端部搭接件，其中所述合页主动凸轮在轴向上被布置在所述端部搭接件和所述转接架之间。

在一些实施例中，仓门装置还包括：传感器，被布置在所述转接架上，以检测所述凸轮连接件的转动位置。

在一些实施例中，凸轮连接件包括限位件，所述限位件被布置为在所述仓门组件处于所述关闭位置时与所述传感器耦合。

在一些实施例中，检测组件还包括：仓门组件包括：周向壁，具有与所述样品安装腔相匹配的截面形状，以适于在所述仓门组件处于所述关闭位置时至少部分地容纳在所述样品安装腔中；上盖板，被可拆卸地布置在所述周向壁远离所述样品安装腔的端部；以及热盖盘，被布置在由所述周向壁所形成的空间中，并且适于在所述仓门组件处于所述关闭位置时抵接用于容纳所述待测样品的样品盒的顶部。

在一些实施例中，周向壁包括：底部部分，在垂直于所述上盖板的方向上位于远离所述上盖板的一侧，并适于在所述仓门组件处于所述关闭位置时被容纳在所述样品安装腔中，其中所述底部部分的内壁所形成的容纳空间适于容纳所述热盖盘，并且所述容纳空间的截面面积沿远离所述上盖板的方向渐缩，并且具有大于所述热盖盘的截面面积的最小截面面积。

在一些实施例中，周向壁还包括：顶部部分，通过台阶部与所述底部部分连接，并且被布置为在仓门组件处于所述关闭位置时处于所述样品安装腔外部。

在一些实施例中，所述仓门组件还包括：热盖防滚架，被布置在所述热盖盘和所述上盖板之间；以及多个弹簧钉，各自包括：固定部，被固定至所述热盖防滚架；可动部，能够相对于所述固定部移动；以及弹簧，被布置在所述固定部和可动部之间，以使得所述可动部向远离所述上盖板的方向抵压所述热盖盘。

在一些实施例中，所述仓门组件还包括：多个磁体安装腔，适于布置多个磁体，并且所述基座还包括：多个磁吸块，被布置在所述主体部分的与所述多个磁体对应的位置，并且适于在所述仓门组件处于所述关闭位置时与所述多个磁体相互吸引。

在一些实施例中，周向壁至少在所述顶部部分上具有至少一个开槽，以供所述至少一个动门合页插入并被固定至所述仓门组件。

在一些实施例中，仓门装置还包括：开盖备用部件，包括：卡勾部，被布置在所述PCR仪的所述主体部分的内部；以及按压部，固定至所述卡勾部，并且被布置在所述主体部分的外部，所述按压部适于被推压以使得所述卡勾部沿远离仓门组件的方向按压所述凸轮连接件，来实现备用开门。

根据本申请实施例的第二方面提供了一种PCR仪。该PCR仪包括主体部分，至少包括能够实现待测样品的温度控制的扩增装置；以及根据前文中第一方面所述的仓门装置，设置在所述主体部分上。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本申请的一个实施例的PCR仪的结构示意图；

图2示出了根据本申请的一个实施例的仓门装置的结构示意图；

图3示出了根据本申请的一个实施例的基座和转接架组装在一起的结构示意图；

图4示出了根据本申请的一个实施例的基座的结构示意图；

图5示出了根据本申请的一个实施例的转接架的剖视示意图；

图6示出了根据本申请的一个实施例的基座、转接架和驱动部件组装后的结构示意图；

图7示出了根据本申请的一个实施例的除去仓门组件后的仓门装置的结构示意图；

图8示出了根据本申请的一个实施例的安装在转接架上的驱动部件和第一传动件的结构示意图；

图9示出了根据本申请的一个实施例的第二传动件的结构示意图；

图10示出了根据本申请的一个实施例的转轴的结构示意图；

图11示出了根据本申请的一个实施例的第一传动件和第二传动件在仓门组件处于关闭位置时的结构示意图；

图12示出了根据本申请的一个实施例的第一传动件和第二传动件在仓门组件处于打开位置时的结构示意图；

图13示出了根据本申请的一个实施例的仓门组件的剖面示意图；

图14示出了根据本申请的一个实施例的仓门组件除去上盖板后的结构示意图；

图15示出了根据本申请的一个实施例的PCR仪的结构示意图；

图16和图17分别示出了根据本申请的一个实施例的开盖备用部件的结构示意图；

图18示出了根据本申请的一个实施例的使用开盖备用部件开盖时的剖面示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施例。虽然附图中显示了本申请的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。

PCR仪是利用PCR技术通过特定的DNA片段扩增来实现核酸检测、分子克隆、基因表达分析、基因分型、测序和突变等目的的科学仪器。PCR仪一般都具有仓门。一方面，仓门能够被开启以便取放待测样品。另一方面，仓门用于封闭用于容纳待测样品的样品安装腔来便于扩增等。在一些PCR仪中，特别是紧凑型PCR仪中，仓门通常需要手动开启和关闭，容易出现关闭不严或者忘关闭等问题。虽然有一些较大型的PCR仪具备自动开关仓门装置，但是这种自动开关仓门装置占用了较大的体积并且也容易出现关闭不严或者断电后无法开启等问题。

本申请的实施例提供了一种PCR仪200和用于PCR仪的仓门装置100，以解决或者至少部分地解决传统的PCR仪中存在的上述问题或者其他潜在问题。图1示出了根据本申请实施例的PCR仪200的结构示意图。如图1所示，根据本申请实施例的PCR仪200总体上包括两个部分，即，主体部分201和仓门装置100。主体部分201即为PCR仪200中除了仓门装置100外的其他部分，主体部分201具有壳体结构，壳体结构中至少具有用于对待测样品的温度进行管理（例如，升温、保持、降温等）的扩增部件以及控制单元（未示出）。在主体部分201的外部的适当位置可以包括用户操作界面。例如，图1中示出了PCR仪200具有以触摸屏2011为例的用户操作界面，其可以位于主体部分201的顶部，以便于用户操作。从图1中可以看出，根据本申请实施例的PCR仪200是一种紧凑型PCR仪200，其具有小巧的体积，便于搬运或携带。这种紧凑型PCR仪200的内部的装配空间极为有限。要在有限的空间内装配多个零部件本身就是一件极具挑战的任务。用于这种紧凑型PCR仪200的传统的仓门装置100一般都采用手动开启和关闭的方式操作。这容易出现前文中所提到的仓门关闭不严或者忘关闭等各种问题。

本申请的实施例提供了一种仓门装置100，能够为PCR仪、特别是紧凑型PCR仪200带来仓门自动开启和关闭功能，同时还能够确保关闭的可靠性以及在某些紧急情况下（例如断电后）的紧急备用开门。当用户需要打开仓门以取放待测样品时，用户例如只需要点击触摸屏2011中所显示的开门按钮，控制单元可以响应于该操作而向仓门装置100中的相关部件发送指令以使得仓门能够实现自动开启。在完成待测样品取放后，用户只需要点击关门按钮，在控制单元的控制下，仓门就能够实现自动关闭，并且能够保证关闭的可靠性。图2中示出了根据本申请实施例的仓门装置100，其可以被布置在前文中所提到的主体部分201上。从图中可以看出，根据本申请实施例的仓门装置100具有紧凑的结构。

如图2所示，根据本申请实施例的仓门装置100总体上包括基座101、驱动部件102、第一传动件103、第二传动件104和仓门组件105。基座101被布置在PCR仪200的主体部分201上。图3和图4示出了从不同角度观察时的基座101的立体视图。如图3和图4所示，基座101包括用于容纳待测样品的样品安装腔1011。被容纳在样品安装腔1011中的待测样品能够被PCR仪200的主体部分201中的扩增装置进行温度管理，从而实现待测样品的有效扩增。样品安装腔1011的顶部具有便于取放待测样品的开口1012。

驱动部件102被固定在基座101上。例如，在一些实施例中，根据本申请实施例的仓门装置100还可以包括转接架106。转接架106能够用来固定驱动部件102。也就是说，在一些实施例中，驱动部件102可以经由转接架106而被间接地固定在基座101上。如图3所示，转接架106可以通过适当的方式被固定至基座101的适当位置，其中适当的方式可以包括：诸如螺钉的紧固件连接、焊接、粘接、卡扣连接以及铆接等方式。采用转接架106来固定驱动部件102能够使得基座101更容易被生产和制造。当然，应当理解的是，在一些替代的实施例中，基座101和转接架106也可以是一体成型的。

图5示出了示例性转接架106的结构，如图5所示，在一些实施例中，转接架106可以包括用于固定驱动部件102的安装部1061以及通孔1062。除此之外，转接架106还可以具有便于和基座101的其他部分配合的凸起部或者卡接部等，以便于转接架106在装配到基座101上时的定位和固定。图6示出了驱动部件102通过转接架106装配在基座101上的立体示意图。

如图6所示，驱动部件102包括动力输出轴1021，动力输出轴1021穿过转接架106的通孔1062以便于经由第一传动件103和第二传动件104对仓门组件105进行驱动。在一些实施例中，根据本申请实施例的仓门装置100可以采用舵机作为驱动部件102。舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的闭环控制执行模块。相比于同样具有闭环控制的伺服电机而言，舵机具有更紧凑的尺寸和更低的成本，从而使仓门装置100更加紧凑，并且成本更低。

仓门组件105用来封闭样品安装腔1011的开口1012（也即封闭PCR仪200的内部）。仓门组件105能够被驱动部件102驱动以在关闭位置和打开位置之间转动，在关闭位置，如图2所示，仓门组件105封闭样品安装腔1011的开口1012。在打开位置，仓门组件105偏离样品安装腔1011，以露出开口1012来便于取放待测样品。

如前文中所提到的，仓门组件105在关闭位置和打开位置之间的这种转动通过驱动部件102经由第一传动件103和第二传动件104的驱动来实现，由此能够有效地保证仓门关闭的可靠性，并且能够实现紧急开启等功能。

图7示出了驱动部件102、第一传动件103和第二传动件104装配在基座101上的立体示意图，并且图8示出了固定在转接架106上的驱动部件102以及固定地耦合在驱动部件102的动力输出轴1021上的第一传动件103的示例结构。如图7和图8所示，第一传动件103被固定地耦合至驱动部件102的动力输出轴1021，并且能够随动力输出轴1021的转动而转动。第一传动件103包括滑槽1037。第二传动件104包括相互平行的转轴1041和动杆1042。转轴1041固定地耦合至仓门组件105，以使仓门组件105能够围绕转轴1041在关闭位置和打开位置之间转动。动杆1042被部分地容纳在第一传动件103的滑槽1037中，从而使得在第一传动件103随动力输出轴1021转动时，动杆1042能够在滑槽1037中滑动，从而实现仓门组件105围绕转轴1041的转动。

如图8所示，在一些实施例中，第一传动件103可以包括凸轮连接件1031和弹性板件1033。凸轮连接件1031和弹性板件1033都被固定地耦合至动力输出轴1021。例如，在一些实施例中，凸轮连接件1031和弹性板件1033可以通过诸如螺钉等的紧固件、过盈配合、键配合等方式而被固定地耦合至动力输出轴1021。凸轮连接件1031和弹性板件1033两者都能够随动力输出轴1021的转动而转动。

在一些实施例中，如图8所示，凸轮连接件1031可以包括内腔1032。弹性板件1033可以被布置在内腔1032中，并且与内腔1032的其中一个内壁（下称第一壁）共同限定前文中所提到的滑槽1037。在一些实施例中，弹性板件1033可以包括U型弹簧片。U型弹簧片总体上呈U型，并且可以包括通过U型连接部连接的两个分支，即，第一分支1035和第二分支1036。U型弹簧片能够在其中一个分支受到大致垂直于分支的压力或拉力时向该分支以及另一个分支提供弹性力。第一分支1035和第二分支1036的长度可以不同，以便于在安装时适配所安装部位的结构和尺寸。例如，第一分支1035可以长于第二分支1036。第一分支1035和第一壁限定用于供动杆1042在其中滑动的滑槽1037。第一分支1035可以包括弯折部1034。弯折部1034用于被固定地耦合至动力输出轴1021。第二分支1036抵接在凸轮连接件1031的内腔1032的第一壁相对的第二壁上。

通过这样设置，在第二壁向第二分支1036提供的反作用力的作用下，第一分支1035能够向位于滑槽1037内的动杆1042提供弹性挤压力，从而便于仓门的可靠关闭。在一些实施例中，为了便于第二壁在适当的位置向第二分支1036提供反作用力，凸轮连接件1031可以包括形成在第二壁上的凸起部1038，来供第二分支1036抵接。在一些实施例中，凸轮连接件1031可以通过模制等方式一体成型。

图9示出了第二传动件104的示例性结构。如图9所示，在一些实施例中，第二传动件104还可以包括合页主动凸轮1043以及至少一个动门合页1044。前文中提到的第二传动件104的动杆1042可以是合页主动凸轮1043的一部分。除了动杆1042外，合页主动凸轮1043还可以包括耦合至转轴1041的端部的转轴耦合部。图9中示出了第二传动件104可以包括两个动门合页1044。当然，应当理解的是，这只是示意性的，并不旨在限制本申请的保护范围。根据仓门组件105的长度不同，动门合页1044的数目以及它们之间的间距都可以被灵活调整。动门合页1044和合页主动凸轮1043间隔开布置并且固定在转轴1041上。两个动门合页1044具有相同的结构。每个动门合页1044还包括用于与仓门组件105固定连接的仓门耦合部1045，这将在下文中做进一步阐述。

图10示出了转轴1041的示例性结构。如图10所示，转轴1041可以呈柱状，例如圆柱状，以更加便于生产和制造。当然，应当理解的是，转轴1041呈圆柱状只是示例性的，并不旨在限制本申请的保护范围，转轴1041也可以具有其他任意适当的截面形状，例如，转轴1041的截面形状可以包括但不限于诸如矩形、五边形、六边形等的多边形、椭圆形等形状。下文中将主要以便于制造的圆柱状转轴1041为例来描述根据本申请实施例的构思。对于具有其他截面形状的转轴1041也是类似的，在下文中将不再分别赘述。

为了便于合页主动凸轮1043和动门合页1044被固定地耦合至转轴1041上，在一些实施例中，转轴1041在设置合页主动凸轮1043和动门合页1044的位置处可以设置有坡面1046，如图10所示。在装配合页主动凸轮1043和动门合页1044时，用于紧固合页主动凸轮1043和动门合页1044的紧固件可以抵接在坡面1046上而不容易发生滑动。此外，在合页主动凸轮1043和动门合页1044的对应位置可以形成有与坡面1046匹配的平面结构。通过该平面结构与坡面1046匹配并且紧固件抵接在坡面1046上，能够保证合页主动凸轮1043和动门合页1044被可靠地固定在所述转轴1041上，并随转轴1041转动。

返回参考图6和图7，在一些实施例中，为了避免转轴1041在转动时发生偏转、轴向移位等情况下，基座101上还可以包括多个搭接件1013。多个搭接件1013可以沿转轴1041的轴向布置以形成供转轴1041穿过的穿孔，即，转轴1041在轴向上穿设在多个搭接件1013中。

在一些实施例中，多个搭接件1013可以包括至少一对限位搭接件。限位搭接件被布置在动门合页1044的两侧，以限制动门合页1044在轴向上的移动。此外，多个搭接件1013还可以包括邻近转轴1041的轴向端部布置的一对端部搭接件。端部搭接件能够避免转轴1041发生径向偏摆。合页主动凸轮1043在轴向上位于其中一个端部搭接件和转接架106之间。通过设置包括限位搭接件和端部搭接件的多个搭接件1013，能够使得转轴1041在被驱动转动时，只会发生绕自身轴线的转动，而不会发生径向和轴向上的平移。在一些实施例中，多个搭接件1013中的至少一些搭接件1013和转轴1041之间可以设置有轴承（未示出）。例如，在一些实施例中，轴承可以被布置在两个端部搭接件和转轴1041之间。当然，在一些替代的实施例中，轴承也可以被布置在所有搭接件1013和转轴1041之间。

图11和图12分别示出了第一传动件103和第二传动件104在仓门组件105处于关闭位置和打开位置时的位置示意图。当要打开仓门组件105时，例如，用户通过点击PCR仪200的触摸屏2011所显示的图形用户界面中的开门按钮。控制单元会响应于该操作向驱动部件102发送驱动信号，从而使得图11中示出的驱动部件102的动力输出轴1021顺时针转动。动力输出轴1021带动凸轮连接件1031和弹性板件1033一起顺时针转动。第二传动件104的动杆1042因为被限定在滑槽1037内，当凸轮连接件1031和弹性板件1033一起顺时针转动时，凸轮连接件1031和弹性板件1033会挤压并驱动动杆1042在滑槽1037内移动，从而使得第二传动件104的转轴1041也发生顺时针转动。转轴1041进而带动仓门组件105转动，使得仓门组件105被打开，即，从图11所示的状态转动到图12所示的状态。

当仓门组件105要关闭时，图12中所示的驱动部件102的动力输出轴1021逆时针转动。动力输出轴1021带动凸轮连接件1031和弹性板件1033一起逆时针转动。第二传动件104的动杆1042因为被限定在滑槽1037内，当凸轮连接件1031和弹性板件1033一起逆时针转动时，弹性板件1033会挤压并驱动动杆1042在滑槽1037内移动，从而使得第二传动件104的转轴1041也发生逆时针转动，并最终带动仓门组件105转动，使得仓门组件105被关闭，也就是由图12所示的状态转动到图11所示的状态。

如图12所示，在一些实施例中，为了便于驱动部件102在仓门组件105到达开门位置或关门位置时停止驱动，仓门装置100还可以包括传感器107。例如，如图12所示的示例性实施例中，传感器107可以被布置在转接架106上，用来检测凸轮连接件1031的转动位置。在一些实施例中，传感器107可以是光电开关。

在一些实施例中，凸轮连接件1031上还包括限位件1039，如图8所示。当仓门组件105从打开位置转动到关闭位置时，限位件1039刚好处于光电开关的位置处以与光电开关耦合（例如通过遮挡等方式）。光电开关此时会向控制单元发送信号以确认仓门组件105已到达关闭位置，从而可以控制驱动部件102停止驱动。

当然，应当理解的是，上述关于传感器107的设置位置、类型的实施例只是示意性的，并不旨在限制本申请的保护范围。只要能够检测凸轮连接件1031的转动位置以便于驱动部件102在适当的时机停止驱动，传感器107的任意适当的位置以及类型都是可能的。例如，在一些实施例中，传感器107也可以包括但不限于：红外传感器、微动开关和霍尔元件等。

图13和图14示出了仓门组件105的示例性结构，其中图13示出了仓门组件105沿长度方向剖开后的剖面视图，图14示出了仓门组件105去掉上盖板1052等部件后的立体视图。如图13和图14所示，在一些实施例中，仓门组件105可以包括周向壁1051。周向壁1051即为沿周向所形成的壁，其可以限定内部空间。周向壁1051大致可以具有与样品安装腔1011的截面形状相匹配的截面形状，从而使得在仓门组件105处于关闭位置时，周向壁1051能够被至少部分地容纳在样品安装腔1011中。

具体而言，在一些实施例中，周向壁1051可以包括当仓门组件105处于关闭位置时位于样品安装腔1011中的下半部分（下文中也将被称为底部部分1054）和位于样品安装腔1011外部的上半部分（下文中将被称为顶部部分1055）。周向壁1051的顶部部分1055和底部部分1054之间可以具有台阶部1056。从图13和图14可以看出，在一些实施例中，顶部部分1055的横截面积可以大于底部部分1054的横截面积，从而在两者之间形成台阶部1056。

仓门组件105还可以包括位于周向壁1051的顶部部分1055的顶部开口处的上盖板1052。上盖板1052以适当的方式耦合至周向壁1051的顶部的端部来封闭周向壁1051的顶部开口。例如，在一些实施例中，上盖板1052可以通过卡扣连接、紧固件连接等适当的方式可拆卸地布置在周向壁1051的远离样品安装腔1011的端部。

在一些实施例中，仓门组件105还可以包括热盖盘1053。热盖盘1053被布置在周向壁1051的底部部分1054所包围的容纳空间中，并且能够在仓门组件105处于关闭位置时抵接用于容纳待测样品的样品盒的顶部。除了热盖盘1053外，仓门组件105还可以包括电路板1070等器件，以用于控制热盖盘1053以恒定温度发热。这些器件可以被布置在热盖盘1053的邻近上盖板1052的一侧。在待测样品扩增期间，热盖盘1053能够保持在例如100℃~120℃之间的恒定温度，从而能够便于对待测样品进行温度管理的同时，还能够避免样品由于受热蒸发的蒸汽冷凝所导致的样品浓度变化，从而提高检测的可靠性。热盖盘1053的数目可以为两个或更多个。

在一些实施例中，周向壁1051的底部部分1054的内壁所包围的容纳空间的横截面积可以沿远离上盖板1052的方向渐缩，并且在底部开口处具有最小截面面积，该最小截面面积大于热盖盘1053的截面面积。以此方式，热盖盘1053在被设置在底部部分1054所形成的容纳空间时，其能够被限位在底部部分1054在竖直方向上的某个位置而不会从周向壁1051的底部开口掉落。当仓门组件105转动到关闭位置时，用于容纳待测样品的样品盒的顶部能够接触并抵接热盖盘1053，并且可以适当地将热盖盘1053顶起一定距离，从而保证热盖盘1053和样品盒的可靠接触。也就是说，底部部分1054所形成的容纳空间的横截面积在沿远离上盖板1052的方向渐缩，一方面能够避免热盖盘1053从周向壁1051中滑出，另一方面还能够允许热盖盘1053在抵接样品盒时向上移动一定距离来保证可靠接触和抵接。

在一些实施例中，为了进一步确保热盖盘1053的位置稳定性并且保证热盖盘1053和样品盒的可靠接触和抵接，仓门组件105还可以包括热盖防滚架1057以及多个弹簧钉1058。热盖防滚架1057可以被布置在热盖盘1053和上盖板1052之间，例如，可以被布置在顶部部分1055所包围的空间中。多个弹簧钉1058可以沿平行于上盖板1052的长度方向分多列布置。例如，图14中示出了具有两列弹簧钉1058。弹簧钉1058可以包括固定部和可动部。弹簧钉1058的固定部和可动部之间可以设置有压缩弹簧。在弹簧钉1058的固定部固定在热盖防滚架1057上时，可动部能够向远离上盖板1052的方向（即，图13中向下）抵压热盖盘1053。以此方式，一方面，弹簧钉1058能够防止热盖盘1053在周向壁1051内部发生偏转。另一方面，在仓门组件105处于关闭位置时，在样品盒顶部抵接热盖盘1053的情况下，弹簧钉1058还能够向热盖盘1053施加一定压力，从而进一步确保了热盖盘1053和样品盒顶部的可靠接触和抵接。

在一些实施例中，仓门组件105还可以包括多个磁体安装腔1059。例如，在一些实施例中，磁体安装腔1059可以布置在顶部部分1055和底部部分1054之间的台阶部1056上。当然，应当理解的是，磁体安装腔1059可以布置在周向壁1051的其他任意适当的位置。多个磁体分别被布置在多个磁体安装腔1059中。基座101还可以包括多个磁吸块，被布置在与多个磁体对应的位置。以此方式，在仓门组件105处于关闭位置时，磁体和对应的磁吸块能够相互吸引以进一步保证仓门关闭的可靠性。在一些实施例中，磁吸块可以是能够被磁体吸引的铁质部件。此外，在一些实施例中，磁吸块和磁体的位置可以互换。例如，在一些实施例中，磁吸块可以被布置在仓门组件105的磁体安装腔1059中，而磁体布置在基座101的适当位置。此外，在一些替代的实施例中，磁吸块也可以是磁体。

在一些实施例中，前文中所提到的动门合页1044可以通过周向壁1051在顶部部分1055处的开槽1050而被固定在仓门组件105内部的适当位置，从而能够在转轴1041的转动下，经由动门合页1044带动仓门组件105在打开位置和关闭位置之间转动。

在一些实施例中，为了确保PCR仪200能够在一些突发或紧急情况（例如突然断电等）下实现紧急备用开门，仓门装置100还可以包括开盖备用部件108。图15示出了根据本申请实施例的PCR仪200从后部观察时的立体示意图。如图15所示，开盖备用部件108可以被设置在PCR仪200的适当位置（例如后部某处）。

图16示出了开盖备用部件108的立体视图，并且图17示出了开盖备用部件108的分解视图。如图16和图17所示，在一些实施例中，开盖备用部件108可以包括卡勾部1081和固定连接至卡勾部1081的按压部1082。卡勾部1081和按压部1082可以通过诸如紧固件连接、卡扣连接、焊接、粘接等适当的方式固定在一起。在一些替代的实施例中，卡勾部1081和按压部1082也可以是一体成形的。卡勾部1081位于PCR仪200的主体部分201的内部。按压部1082位于主体部分201的外部，并且能够被用户沿竖直方向向下按压。例如，在需要紧急备用开盖时，用户可以向下按压（如图18中的箭头所示）开盖备用部件108的按压部1082。在按压部1082被向下按压时，能够带动卡勾部1081沿远离仓门组件105的方向移动，并由此按压凸轮连接件1031，如图18所示。以此方式，凸轮连接件1031以及弹性板件1033能够顺时针旋转一定角度，从而能够驱动动杆1042移动一定距离，并进而通过第二传动件104驱动转轴1041使仓门组件105偏离开口1012一定距离。此时，用户便可以通过向仓门组件105施加外力，从而将仓门组件105打开，取出待测样品，从而实现了在紧急情况下的开盖操作，由此提高了PCR仪200的可靠性。

在一些实施例中，仓门组件100还可以包括用于使开盖备用部件108复位的弹簧。用户通过按压开盖备用部件108完成紧急备用开盖并松开对按压部1082的按压后，开盖备用部件108能够在弹簧的作用下返回到原位。在开盖备用部件108的原位位置，卡勾部1081不与凸轮连接件1031发生接触。弹簧可以是设置在开盖备用部件108上部的拉伸弹簧或者设置在开盖备用部件108下部的压缩弹簧。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (19)

1.一种用于PCR仪（200）的仓门装置（100），包括：

基座（101），被布置在所述PCR仪（200）的主体部分（201），并且包括用于容纳待测样品的样品安装腔（1011）；

驱动部件（102），被固定在所述基座（101）上，并且包括动力输出轴（1021）；

第一传动件（103），被固定地耦合至所述动力输出轴（1021）以随所述动力输出轴（1021）转动，并且包括滑槽（1037）；

第二传动件（104），包括相互平行布置的转轴（1041）和动杆（1042），所述动杆（1042）被至少部分地容纳在所述滑槽（1037）中，以响应于所述第一传动件（103）的转动而在所述滑槽（1037）中滑动；以及

仓门组件（105），固定地耦合至所述转轴（1041），以在所述转轴（1041）的驱动下绕所述转轴（1041）在关闭位置和打开位置之间转动，在所述关闭位置，所述仓门组件（105）封闭所述样品安装腔（1011）的开口（1012），在所述打开位置，所述仓门组件（105）偏离所述样品安装腔（1011）。

2.根据权利要求1所述的仓门装置（100），其中所述驱动部件（102）包括舵机。

3.根据权利要求1或2所述的仓门装置（100），其中所述第一传动件（103）包括：

凸轮连接件（1031），被固定地耦合至所述动力输出轴（1021），并且包括内腔（1032）；以及

弹性板件（1033），被固定地耦合至所述动力输出轴（1021），并且被布置在所述内腔（1032）中，以与所述内腔（1032）的第一壁限定所述滑槽（1037）。

4.根据权利要求3所述的仓门装置（100），其中所述弹性板件（1033）包括：

U型弹簧片，包括通过U型连接部连接的第一分支（1035）和第二分支（1036），所述第一分支（1035）与所述第一壁限定所述滑槽（1037），并且包括被固定地耦合至所述动力输出轴（1021）的弯折部（1034），所述第二分支（1036）抵接在所述内腔（1032）的与所述第一壁相对的第二壁上。

5.根据权利要求4所述的仓门装置（100），其中所述凸轮连接件（1031）包括：

凸起部（1038），布置在所述内腔（1032）的所述第二壁上以供所述第二分支（1036）抵接。

6.根据权利要求3所述的仓门装置（100），其中所述第二传动件（104）还包括：

合页主动凸轮（1043），包括所述动杆（1042）和固定地耦合至所述转轴（1041）的端部的转轴耦合部；以及

至少一个动门合页（1044），与所述合页主动凸轮（1043）间隔开而固定地布置至所述转轴（1041）上，以随所述转轴（1041）转动，并且包括耦合至所述仓门组件（105）的仓门耦合部（1045）。

7.根据权利要求6所述的仓门装置（100），其中所述转轴（1041）呈柱状，并且在与所述合页主动凸轮（1043）和所述至少一个动门合页（1044）对应的位置设置有坡面（1046），以便于将所述合页主动凸轮（1043）和所述至少一个动门合页（1044）经由紧固件而固定地耦合至所述转轴（1041）。

8.根据权利要求6所述的仓门装置（100），还包括：

转接架（106），被固定至所述基座（101），并且适于固定所述驱动部件（102）。

9.根据权利要求8所述的仓门装置（100），其中所述基座（101）还包括：

多个搭接件（1013），沿所述转轴（1041）的轴向布置以形成适于供所述转轴（1041）穿过的穿孔，并且包括：

至少一对限位搭接件，被布置在所述至少一个动门合页（1044）的每个动门合页（1044）在轴向上的两侧；以及

一对端部搭接件，邻近所述转轴（1041）的轴向端部布置，并且其中所述合页主动凸轮（1043）在轴向上被布置在所述一对端部搭接件中的一个端部搭接件和所述转接架（106）之间。

10.根据权利要求8所述的仓门装置（100），还包括：

传感器（107），被布置在所述转接架（106）上，以检测所述凸轮连接件（1031）的转动位置。

11.根据权利要求10所述的仓门装置（100），其中所述凸轮连接件（1031）包括限位件（1039），所述限位件（1039）被布置为在所述仓门组件（105）处于所述关闭位置时与所述传感器（107）耦合。

12.根据权利要求6-11中任一项所述的仓门装置（100），其中所述仓门组件（105）包括：

周向壁（1051），具有与所述样品安装腔（1011）相匹配的截面形状，以适于在所述仓门组件（105）处于所述关闭位置时至少部分地容纳在所述样品安装腔（1011）中；

上盖板（1052），被可拆卸地布置在所述周向壁（1051）远离所述样品安装腔（1011）的端部；以及

热盖盘（1053），被布置在由所述周向壁（1051）所形成的空间中，并且适于在所述仓门组件（105）处于所述关闭位置时抵接用于容纳所述待测样品的样品盒的顶部。

13.根据权利要求12所述的仓门装置（100），其中所述周向壁（1051）包括：

底部部分（1054），在垂直于所述上盖板（1052）的方向上位于远离所述上盖板（1052）的一侧，并适于在所述仓门组件（105）处于所述关闭位置时被容纳在所述样品安装腔（1011）中，

其中所述底部部分（1054）的内壁所形成的容纳空间适于容纳所述热盖盘（1053），所述容纳空间的截面面积沿远离所述上盖板（1052）的方向渐缩，并且具有大于所述热盖盘（1053）的截面面积的最小截面面积。

14.根据权利要求13所述的仓门装置（100），其中所述周向壁（1051）还包括：

顶部部分（1055），通过台阶部（1056）与所述底部部分（1054）连接，并且被布置为在仓门组件（105）处于所述关闭位置时处于所述样品安装腔（1011）外部。

15.根据权利要求14所述的仓门装置（100），其中所述仓门组件（105）还包括：

热盖防滚架（1057），被布置在所述热盖盘（1053）和所述上盖板（1052）之间；以及

多个弹簧钉（1058），各自包括：

固定部，被固定至所述热盖防滚架（1057）；

可动部，能够相对于所述固定部移动；以及

弹簧，被布置在所述固定部和可动部之间，以使得所述可动部向远离所述上盖板（1052）的方向抵压所述热盖盘（1053）。

16.根据权利要求14所述的仓门装置（100），其中所述仓门组件（105）还包括：

多个磁体安装腔（1059），适于布置多个磁体，并且所述基座（101）还包括：

多个磁吸块，被布置在所述主体部分（201）的与所述多个磁体对应的位置，并且适于在所述仓门组件（105）处于所述关闭位置时与所述多个磁体相互吸引。

17.根据权利要求14所述的仓门装置（100），其中所述周向壁（1051）至少在所述顶部部分（1055）上具有至少一个开槽，以供所述至少一个动门合页（1044）插入并被固定至所述仓门组件（105）。

18.根据权利要求3所述的仓门装置（100），还包括：

开盖备用部件（108），包括：

卡勾部（1081），被布置在所述PCR仪（200）的所述主体部分（201）的内部；以及

按压部（1082），固定至所述卡勾部（1081），并且被布置在所述主体部分（201）的外部，所述按压部（1082）适于被推压以使得所述卡勾部（1081）沿远离仓门组件（105）的方向按压所述凸轮连接件（1031），来实现备用开门。

19.一种PCR仪（200），包括：

主体部分（201），至少包括能够实现待测样品的温度控制的扩增装置；以及

根据权利要求1-18中任一项所述的仓门装置（100），设置在所述主体部分（201）上。

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