CN116496873A - Pcr仪的辅助机构及pcr仪的热盖装置 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种PCR仪的辅助机构及PCR仪的热盖装置。辅助机构包括顶升凸轮，顶升凸轮包括：安装轴，被配置为能够绕旋转轴线转动；以及驱动轮和偏心轮，能够随安装轴转动；以及滑移组件，并适于被驱动以沿开仓方向和与开仓方向相反的关仓方向滑移，包括：立板；滑轨，在滑移组件沿关仓方向滑移期间，被驱动轮抵推以驱动滑轨移动，并且在滑移组件沿开仓方向滑移期间，使驱动轮在滑轨内滑动并使顶升凸轮转动，来将反应板与隔板分离。由此，可以在开仓期间消除反应板与隔板间的粘结力，便于移除反应板。此外，滑轨能够在关仓期间有效地避让顶升凸轮的驱动轮，从而避免反应板在此期间被抬起，保证了后续检测的可靠性。

Description

PCR仪的辅助机构及PCR仪的热盖装置

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PCR仪的辅助机构及PCR仪的热盖装置。

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仪反应结束后，PCR仪中装有测试样本的反应板容易与PCR仪内的其他部件紧密粘合，从而不便于用户或机械手从PCR仪中移除反应板。

发明内容

在本申请的第一方面，提供了一种PCR仪的辅助机构。该辅助机构包括：至少一个顶升凸轮，耦合在PCR仪的隔板的至少一侧的容置槽中，隔板用于放置反应板，顶升凸轮包括：安装轴，被布置为能够相对于隔板绕旋转轴线转动；以及驱动轮和偏心轮，分别偏心地固定在安装轴在轴向上相对的两端；以及至少一个滑移组件，与顶升凸轮对应地布置在PCR仪的反应板的至少一侧，并适于被驱动以沿开仓方向和与开仓方向相反的关仓方向滑移，并且包括：立板；滑轨，活动地耦合在立板朝向反应板的一侧，并且包括驱动槽和导向外侧壁，其中导向外侧壁被布置为在滑移组件沿关仓方向滑移期间，被驱动轮抵推以驱动滑轨运动，来允许驱动轮从滑轨的第一侧经过导向外侧壁而运动至滑轨的第二侧，并且驱动槽被布置为在滑移组件沿开仓方向滑移期间，允许驱动轮在其中滑动并与驱动轮接触以驱动偏心轮绕旋转轴线转动，来由此将反应板沿与关仓方向垂直的竖直方向抬离隔板。

在一些实施例中，滑轨还包括：与导向外侧壁相对布置的随动外侧壁；以及转动耦合部，被布置在随动外侧壁的临近第一侧的端部。

在一些实施例中，滑移组件还包括：转动轴，转动轴的轴向方向平行于旋转轴线；以及第一轴承，布置在转动轴与滑轨的转动耦合部之间，以允许在滑移组件沿关仓方向滑移期间，滑轨绕转动轴转动。

在一些实施例中，滑移组件还包括：限位部，固定地耦合在立板朝向反应板的一侧，并且其中滑轨被布置为：在滑移组件沿关仓方向滑移期间受驱动轮的抵接而从初始位置转动到升起位置，并在驱动轮经过导向外侧壁而运动到第二侧之后从升起位置回落到初始位置，并且在滑移组件沿开仓方向滑移期间受限位部抵接而保持在初始位置。

在一些实施例中，滑移组件还包括：第一扭簧，第一扭簧的第一端固定地耦合在立板上，第一扭簧的第二端固定地耦合在滑轨上，并且第二端被布置为在驱动轮从滑轨的第一侧移动至第二侧期间，相对于第一端移动以使第一扭簧发生形变，从而使第一扭簧为滑轨向初始位置的转动提供驱动力。

在一些实施例中，安装轴被布置在与隔板可拆卸地耦合的盖板的安装孔内，并且偏心轮布置在隔板的容置槽内，并且容置槽和安装孔在安装孔的轴线方向上对齐。

在一些实施例中，偏心轮垂直于旋转轴线的截面形状包括弧线段以及连接在弧线段上的直线段，弧线段的曲率圆心朝向旋转轴线一侧，偏心轮被布置为在初始状态，偏心轮的与直线段对应的平面部抵接或者邻近反应板的下边缘，并且在随驱动轮绕旋转轴线转动期间偏心轮对应于弧线段的曲面壁与反应板抵接来将反应板抬离隔板。

在一些实施例中，弧线段的角度小于或者等于180°。

在一些实施例中，偏心轮的平面部与曲面壁的相交处设置有倒角。

在一些实施例中，顶升凸轮还包括：第二轴承，被布置在安装轴与安装孔之间，第二轴承与安装轴同轴耦合。

在一些实施例中，驱动槽邻近导向外侧壁的内侧壁整体上呈弧形，并且内侧壁临近第二侧的一部分形成顶升段，其中顶升段被布置为在滑移组件沿开仓方向滑移期间，顶升段与驱动轮接触以驱动安装轴沿第一方向转动，以使偏心轮从初始状态转动至顶升状态，来由此将反应板抬离隔板。

在一些实施例中，顶升凸轮还包括：第二扭簧，第二扭簧的第一端固定地耦合在隔板上，第二扭簧的第二端耦合在偏心轮上，并在偏心轮从初始状态转动至顶升状态期间相对于第一端移动以使第二扭簧产生形变，从而使得第二扭簧为偏心轮绕与第一方向相反的第二方向的转动提供驱动力。

在本申请的第二方面，提供了一种PCR仪的热盖装置。该热盖装置包括：热盖组件，适于沿关仓方向从闲置位置移动到工作位置，以及沿开仓方向从工作位置移动至闲置位置，并且包括热盖底板，热盖底板适于被驱动以在热盖组件处于工作位置时抵接反应板，以及上文中第一方面所提到的辅助机构，辅助机构的滑移组件与热盖组件固定地耦合，并且辅助机构适于在热盖组件沿开仓方向移动期间顶升反应板。

在一些实施例中，热盖装置还包括：驱动部件，包括输出轴；热盖组件适于在输出轴沿第一旋转方向运动期间被驱动以沿关仓方向从闲置位置移动到工作位置，并且还包括：热盖顶板，耦合在立板上，以及传动组件，耦合在输出轴和热盖组件之间，并且包括：连杆支架，耦合至热盖组件，并且适于在输出轴沿第一旋转方向运动期间并在热盖组件移动到工作位置之后沿关仓方向从第一远离位置移动到接近位置。

在一些实施例中，传动组件包括：导轨，沿开仓方向布置，并且其中辅助机构的滑移组件的立板包括耦合至导轨的滑块。

在一些实施例中，传动组件还包括：前限位块，被布置在导轨的第一端，并且适于在热盖组件移动到工作位置后阻挡立板；以及后限位块，被布置在导轨的与第一端相对的第二端附近，并且适于在热盖组件移动到闲置位置后阻挡立板。

在一些实施例中，热盖装置还包括安装架，安装架包括：安装底板；以及安装框架，被布置在安装底板上，并且适于布置导轨、前限位块和后限位块中的至少一者。

通过使用根据本申请实施例的辅助机构，驱动轮在驱动槽内移动是，通过驱动槽与驱动轮的相对位移从而驱动轮可以带动安装轴转动，进而使得耦合在安装轴上的偏心轮转动至突出于隔板上表面，偏心轮将反应板顶离隔板。反应板与隔板分离后，消除了反应板下方的温控装置内与外界的气压差，并且也消除了反应板与隔板表面的粘结力，方便了用户或机械手移除反应板。此外，在滑移组件沿关仓方向滑移期间，滑轨能够对驱动轮进行有效避让，从而避免在此期间抬升反应板，保证了反应板以及其中样本的稳定系以及检测的可靠性。

应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

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示出了传统PCR仪盖板与隔板的位置关系示意图；

图2示出了根据本申请实施例的PCR仪的热盖装置的整体结构示意图；

图3示出了根据本申请实施例PCR仪的热盖装置的隐藏仓板后的内部结构示意图，其中热盖组件处于闲置位置；

图4示出了根据本申请实施例PCR仪的热盖装置的内部结构示意图，其中热盖组件处于工作位置并且热盖底板处于升起位置；

图5示出了根据本申请实施例PCR仪的热盖装置的结构示意图，其中热盖底板处于加温位置；

图6示出了根据本申请实施例的PCR仪的辅助机构的分解图；

图7示出了根据本申请实施例的辅助机构与隔板以及盖板的位置关系分解图；

图8示出了根据本申请实施例的辅助机构的滑移组件的整体结构示意图；

图9示出了根据本申请实施例的辅助机构的滑移组件的分解图；

图10示出了根据本申请实施例的辅助机构的顶升凸轮与隔板以及盖板的安装状态示意图；

图11示出了根据本申请实施例的辅助机构的顶升凸轮与隔板以及盖板的分解图；

图12示出了根据本申请实施例的辅助机构的顶升凸轮的整体结构示意图；

图13示出了根据本申请实施例的辅助机构的凸轮与滑轨的配合关系示意图，其中顶升凸轮位于滑轨的第一侧，并处于初始状态；

图14示出了根据本申请实施例的辅助机构的凸轮与滑轨的配合关系示意图，其中驱动轮与滑轨的导向外侧壁抵靠，并驱动滑轨转动；

图15示出了根据本申请实施例的辅助机构的凸轮与滑轨的配合关系示意图，其中顶升凸轮位于滑轨的第二侧，并处于初始状态；以及

图16示出了根据本申请实施例的辅助机构的凸轮与滑轨的配合关系示意图，其中顶升凸轮位于滑轨的驱动槽内，并处于顶升状态。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中示出了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。

在本申请的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“一些实施例”应当理解为“至少一些实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

在本申请的实施例的描述中，竖直方向V是指与重力方向平行的方向，开仓方向O与关仓方向C是与重力方向垂直的水平方向。方向“上”可以被理解为与重力方向反向；方向“下”可以被理解为与重力方向同向。

上文介绍了PCR仪是实现PCR技术的关键仪器，图1示出了传统PCR仪反应板3与隔板4的位置关系示意图。如图1所示，用户使用PCR仪对待测样本进行分子诊断检测时，用户或者机械手需要将装有待测样本的反应板3放置在PCR仪盖板围成的框形区域内，并使反应板3由PCR仪的隔板4所承接，随后热盖压设在反应板3上方使得反应板3被牢固固定在温控装置内。在PCR仪运行过程中，温控装置对反应板3进行升温、降温的循环处理。处理完成后，用户或者机械手需将反应板3从PCR仪内移除。然而在移除反应板3时，反应板3本身容易与PCR仪内的部件（尤其是PCR仪的隔板4）紧密粘结，用户或者机械手在移除反应板3时操作困难。

发明人发现，产生反应板3与隔板4粘合的原因可能是由于PCR仪运行时，温控装置对反应板3进行升温、降温的循环处理，在这过程中会产生大量水汽。水汽使得反应板3进一步被固设在温控装置内。当检测结束，用户或者机械手需要移除反应板3时，由于热盖对反应板3施加的压力，使反应板3与温控装置和/或隔板4之间存在粘结力，以及温控装置产生的水汽对反应板3施加的压力，双重作用下使得反应板3被移除出PCR仪的操作极为困难。

本申请的实施例提出了一种PCR仪的辅助机构和使用该辅助机构的热盖装置。根据本申请的各种实施例，通过使用该辅助机构，热盖装置可以沿关仓方向C从闲置位置移动至工作位置并盖设在反应板3上方，从而对反应板3进行加热、保温、降温等操作；热盖装置还可以沿开仓方向O从工作位置移动至闲置位置并将反应板3暴露出来，从而便于用于移除反应板3。热盖装置还包括辅助机构，热盖装置在沿开仓方向O滑移期间，辅助机构被驱动，辅助机构中的顶升凸轮2工作并将反应板3向上顶离隔板4，从而消除了反应板3与隔板4表面的粘结力，同时也消除了温控装置内外的压力差，从而便于后期用户从PCR仪中移除反应板3。此外，辅助机构中的顶升凸轮2还可以在热盖装置沿关仓方向C从闲置位置运动到工作位置期间保持大致静止，以避免将反应板3抬离隔板4，从而提高了反应板3位置放置的准确性，进而方便PCR仪进行检测工作。

图2示出了根据本申请实施例的PCR仪的热盖装置的整体结构示意图。如图2所示，总体上，根据本申请实施例的热盖装置包括热盖组件102以及辅助机构。在一些实施例中，热盖装置还可以包括安装架105、驱动部件101、传动组件103等。辅助机构包括具有立板13的滑移组件1。热盖装置和辅助机构的具体结构将在下文中逐一进行阐述。

图3、图4、图5分别示出了本申请实施例的PCR仪的热盖装置在不同工作状态下的内部结构示意图。如图3至图5所示，安装架105可以包括安装底板1051和安装框架1052。安装框架1052被布置在安装底板1051上，并且包括由横向筋和纵向筋所形成的框架结构。驱动部件101、传动组件103和热盖组件102可以通过安装架105而被安装在PCR仪中。

驱动部件101至少可以驱动热盖组件102沿开仓方向O或关仓方向C滑移，驱动部件101例如可以包括步进电机，其包括输出轴。输出轴能够在驱动部件101中的驱动机构的驱动下绕自身轴线在第一旋转方向（例如，顺时针）和相反的第二旋转方向（例如，逆时针）运动。

在驱动部件101的输出轴沿第一旋转方向运动期间，热盖组件102能够被驱动沿关仓方向C从闲置位置运动到工作位置，并且在第二旋转方向运动期间，热盖组件102能够被驱动沿开仓方向O从工作位置运动到闲置位置。也就是说，热盖组件102能够在驱动部件101的驱动下沿开仓方向O或关仓方向C在闲置位置和工作位置之间运动。在闲置位置，热盖组件102暴露隔板4，以利于将反应板3放置在隔板4上或者从隔板4上移除反应板3。在工作位置，热盖组件102遮挡隔板4以及反应板3，以利于反应板3中的样本进行扩增反应和利于检测。

返回如图2所示，在一些实施例中，热盖组件102背离隔板4的一侧以及热盖顶板1021的上表面还覆盖有仓板6。仓板6能够在样本扩增期间使样本和外界环境隔离。仓板6可以具有倒U形三面式结构。仓板6可以通过冲压而被一体形成。

热盖组件102包括热盖顶板1021和热盖底板1022。根据本申请实施例，热盖组件102的热盖顶板1021和热盖底板1022也可以在开仓方向O或关仓方向C上一同运动，即，两者在开仓方向O或关仓方向C上没有相对运动。热盖底板1022可以相对于热盖顶板1021在竖直方向V上移动，从而能够抵接反应板3。热盖底板1022上可以包括用于产生恒温温度的加热板和相关电路等。仓板6的顶壁在顶部覆盖热盖顶板1021的顶部。

传动组件103耦合在驱动部件101的输出轴和热盖组件102之间，并且包括连杆支架1031和连杆1032。连杆支架1031耦合至热盖顶板1021，并且连杆1032可枢转地耦合在连杆支架1031和热盖底板1022之间。

图3示出了热盖组件102、立板13处于闲置位置时的立体示意图。在热盖组件102处于图3所示的闲置位置时，PCR仪中放置反应板3的位置基本没有遮挡，用户此时可以方便地取放反应板3。图4示出了热盖组件102、立板13处于工作位置时的示意图，其中热盖底板1022还处于竖直方向V上的最上位置（下称升起位置），此时热盖组件102位于容纳有待测样本的反应板3的上方，但还不与反应板3接触。图5示出了热盖组件102中的热盖底板1022处于竖直方向V上的最下位置（下称加温位置）时的示意图，此时热盖底板1022与反应板3的顶部抵接，从而使得热盖底板1022中的加热板能够对样本和顶部进行恒温加热。

如前文中所提到的，在驱动部件101的输出轴沿第一旋转方向运动期间，热盖组件102能够被驱动沿关仓方向C从闲置位置运动到工作位置。驱动部件101的输出轴在热盖组件102到达图4所示的工作位置后不会停止转动，而是会在第一旋转方向上继续转动。在驱动部件101的输出轴沿第一旋转方向的继续转动下，由于热盖组件102已经停止了在关仓方向C上的进一步运动，连杆支架1031会从图4所示的第一远离位置沿关仓方向C朝向热盖组件102移动到图5所示的接近位置。在连杆支架1031从第一远离位置运动到接近位置期间，在连杆1032的作用下，热盖组件102中的热盖底板1022沿竖直方向V从图4所示的升起位置运动到图5所示的加温位置。在连杆支架1031从第一远离位置运动到接近位置期间，仓板6能够被驱动以从打开位置移动遮蔽位置。在遮蔽位置，仓板6覆盖热盖组件102以及反应板3中的样本，从而使样本和外界环境隔离。

与上述过程相对应地，在完成扩增之后，只需要驱动输出轴沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向运动，就能够驱动连杆支架1031从图5所示的接近位置移动到图4所示的第一远离位置。在这期间，连杆1032会带动热盖底板1022从加温位置移动到升起位置。随着输出轴沿第二旋转方向的进一步旋转，热盖组件102以及滑移组件1会在连杆支架1031的带动下从图4所示的工作位置移动到图3所示的闲置位置。

在一些实施例中，前文中所提到的辅助机构的滑移组件1的立板13可以是由传动组件103驱动，以实现沿关仓方向C或开仓方向O滑移的。在另一些实施例中，立板13可以与热盖组件102耦合，并随热盖组件102沿开仓方向O或沿关仓方向C滑移。当热盖组件102位于工作位置时，立板13正对隔板4布置，当热盖组件102滑移至闲置位置时，立板13偏离隔板4布置。

如图3至图5所示，在一些实施例中，为了便于立板13以及整个热盖组件102沿关仓方向C或开仓方向O的运动，传动组件103还可以包括导轨1037，导轨1037可以沿关仓方向C布置在PCR仪安装架105的安装框架1052的横向筋上。立板13可以包括耦合至导轨1037的滑块，滑块在导轨1037上沿关仓方向C或开仓方向O滑动，从而保证了立板13在关仓方向C或开仓方向O运动的平稳性。

在热盖组件102以及立板13运动到工作位置后，为了防止热盖组件102以及立板13的进一步移动，传动组件103可以包括前限位块1039。前限位块1039可以被布置在导轨1037的一端（下称第一端），并且能够在立板13移动到工作位置时阻挡立板13的进一步移动。类似地，在热盖组件102以及立板13从工作位置运动到闲置位置后，为了防止热盖组件102以及立板13的进一步移动，传动组件103还可以包括后限位块1040。后限位块1040可以设置在导轨1037的与第一端相对的第二端附近，以用来阻止立板13在移动到闲置位置的进一步移动。

在一些实施例中，传动组件103可以包括传动带1033和丝杠1034。传动带1033耦合在丝杠1034和驱动部件101的输出轴之间。在一些实施例中，传动带1033可以包括同步带。对应地，丝杠1034的端部以及驱动部件101的输出轴的端部可以设置有能够与同步带啮合的传动轮。以此方式，能够避免因传动打滑而对热盖装置的可靠性造成影响。此外，采用传动带1033进行传动能够提高整个热盖装置的柔性和可靠性。

当然，应当理解的是，上述关于丝杠1034和驱动部件101的输出轴之间采用传动带1033传动的示例只是示意性的，并不旨在限制本申请的保护范围。只要能够确保丝杠1034和驱动部件101的输出轴在间隔开一定距离的情况下实现两者之间的传动，任意适当的传动装置都是可能的。例如，在一些替代的实施例中，丝杠1034和驱动部件101的输出轴之间也可以采用齿轮箱等传动方式。

为了保证丝杠1034和驱动部件101的输出轴之间的连接可靠性，在一些实施例中，热盖装置还可以包括立柱104。立柱104可以被布置在安装底板1051上。在一些实施例中，驱动部件101的输出轴的末端可以通过轴承等部件耦合至立柱104的对应位置。类似地，丝杠1034的端部也可以通过轴承等部件耦合至立柱104的对应位置，以确保丝杠1034的可靠性和强度。当然，在一些替代的实施例中，驱动部件101的输出轴和/或丝杠1034的端部也可以不耦合至立柱104，而只是邻近立柱104。立柱104和安装框架1052之间可以通过适当的结构紧固固定，从而进一步提高结构的强度和可靠性。

连杆支架1031包括耦合至丝杠1034的丝杠套。随着丝杠1034在驱动部件101的输出轴的作用下旋转，丝杠套能够在丝杠1034上沿着丝杠1034移动，从而带动连杆支架1031移动。在热盖组件102的适当位置可以包括供丝杠1034穿过的通孔，从而避免热盖组件102与丝杠1034在运动的过程中产生干涉。

图6示出了根据本申请实施例的PCR仪的辅助机构的分解图，图7示出了根据本申请实施例的辅助机构与隔板以及盖板的位置关系分解图。如图6和图7所示，除了前文中所提到的布置在反应板3至少一侧的滑移组件1外，辅助机构还包括耦合在滑移组件1上的顶升凸轮2。在图6和图7所示的实施例中，滑移组件1和对应的顶升凸轮2分别被布置在反应板3的两侧，并且每侧具有两个滑移组件1和两个顶升凸轮2。两个顶升凸轮2分别沿开仓方向O间隔开预定距离布置。以此方式，两对顶升凸轮2可以分别抬升反应板3相对的两侧的四个角部附近，从而提高了反应板3抬升时的稳定性。

当然，应当理解的是，顶升凸轮2也可以设置为两个。两个顶升凸轮2和对应的滑移组件1可以设置在反应板3的同一侧，也可以分别设置在反应板3的不同侧。以此方式，每个顶升凸轮2能够在滑移组件1滑移期间从一侧顶升反应板3，由此降低了成本。在一些替代的实施中，辅助机构也可以仅有设置在隔板4的一侧的一个滑移组件1以及与之对应的一个顶升凸轮2。下文中将主要以图示的实施例来描述根据本公开的构思。应当理解的是，对于前文中所提到的其他情况也是类似地，在下文中将不再分别赘述。

滑移组件1随热盖组件102沿关仓方向C和开仓方向O滑移。在滑移组件1沿开仓方向O滑移期间，顶升凸轮2在滑移组件1滑移的驱动下发生转动，并抵推反应板3的下边沿，从而将反应板3沿垂直于开仓方向O的竖向方向V抬离隔板4。关于滑移组件1与顶升凸轮2的具体结构以及二者的配合关系，将在下文中进行详细阐述。

图8和图9示出了辅助机构中滑移组件的结构示意图。如图8和图9，滑移组件1中设置在PCR仪隔板4一侧的立板13可以选择沿开仓方向O或关仓方向C滑移。例如，立板13可以沿开仓方向O从与隔板4正对的状态滑移至偏离隔板4的状态，立板13也可以沿关仓方向C从与隔板4偏离的状态滑移至正对隔板4的状态。

如图9所示，除了立板13外，滑移组件1还包括滑轨11。滑轨11活动地耦合在立板13朝向反应板3的一侧，并且还开设有驱动槽12以及导向外侧壁14。在一些实施例中，滑轨11整体上可以为呈矩形形状的板状件。导向外侧壁14为滑轨11的矩形形状的一个侧边。与之对应地，滑轨11还可以包括与导向外侧壁14相对布置的随动外侧壁。驱动槽12布置在导向外侧壁14和随动外侧壁之间。应当理解的是，滑轨11整体上具有矩形形状的实施例只是示意性的，并不旨在现在本公开的保护范围。只要能够实现本文中所提到的功能，滑轨11可以具有任意适当的形状。本文中将主要以图示的矩形形状为例来描述滑轨11的构思。对于滑轨11具有其他形状的示例也是类似的，在下文中将不再分别赘述。

图10和图11示出了本申请实施例的辅助机构中顶升凸轮与隔板以及盖板的安装状态示意图，图12示出了顶升凸轮的整体结构示意图。如图10至图12，顶升凸轮2包括穿设在盖板5的安装孔51内的安装轴24，安装轴24可以在安装孔51内绕旋转轴线转动。在一些实施例中，旋转轴线与安装轴24的轴线重合，即安装轴24可以在安装孔51内绕自身轴线转动。安装轴24朝向隔板4的一端耦合有偏心轮22。偏心轮22被布置反应板3边沿的下方。安装轴24背离偏心轮22的一端耦合有驱动轮21，驱动轮21相对于安装轴24偏心布置，即，驱动轮21的轴线沿径向方向偏离旋转轴线。

在一些实施例中，隔板4上还开设有容置槽41，容置槽41朝向反应板3的一侧为开口设置。偏心轮22布置在容置槽41内。当顶升凸轮2位于初始状态时，偏心轮22被完全收纳在容置槽41开口的下方；当顶升凸轮2位于顶升状态时，偏心轮22的至少部分突出于容置槽41的开口，并将反应板3顶离隔板4。

在一些实施例中，偏心轮22垂直于旋转轴线的截面（以下称为横截面）的形状可以包括弧线段以及用于连接弧线段端部的至少一条直线段，其中弧线段位于横截面中远离旋转轴线的一侧。当偏心轮22位于初始状态时，偏心轮22上与横截面的弧线段所对应的曲面壁位于反应板3下边缘的下方；同时，偏心轮22上与横截面的直线段所对应的平面部被布置为抵接在或邻近反应板3的下边缘。

例如，在一些实施例中，偏心轮22的横截面可以是以安装轴24轴线为圆心的扇形或弓形，在顶升凸轮2由初始状态转动至顶升状态的过程中，与偏心轮22横截面中的弧线段所对应的偏心轮22的曲面壁逐渐转动至与反应板3抵接并将反应板3顶离隔板4。

在一些替换的实施例中，偏心轮22横截面中弧线段与安装轴24的外表面在轴向上齐平。也就是说，弧线段的半径等于安装轴24的半径，并且偏心轮22横截面中弧线段的角度（即，弧线段所对应的圆心角）可以小于180°。在另一些替换的实施例中，偏心轮22横截面还可以是半圆形。也就是说，在一些实施例中，弧线段的角度可以等于180°。

在一些实施例中，偏心轮22上与横截面中的直线段相对应的平面部和与横截面中的曲线段对应的曲面壁的连接处开有倒角，以使得顶升凸轮2对反应板3的抬升更加平稳。

在一些实施例中，顶升凸轮2还包括同轴套设在安装轴24外侧的第二轴承25，第二轴承25的内圈与安装轴24耦合，第二轴承25的外圈与安装孔51内壁抵接。第二轴承25的设置，减小了安装轴24绕自身轴线转动时与盖板5之间的摩擦力，一方面提高了顶升凸轮2转动和复位的稳定性，另一方面也降低了盖板5与安装轴24的磨损，延长了反应板3的辅助机构的使用寿命。

图13至图15示出了滑移组件沿关仓方向C滑移时，顶升凸轮与滑轨的位置关系。如图13至图15所示，在滑移组件1沿关仓方向C滑移期间，驱动轮21与滑轨11的导向外侧壁14抵接，通过驱动轮21与导向外侧壁14接触时的抵推力，使得滑轨11相对于立板13的位置发生改变，滑轨11对驱动轮21进行避让，从而使得驱动轮21可以从滑轨11的第一侧运动至滑轨11与第一侧相对的第二侧，此时顶升凸轮2始终处于初始状态。在一些实施例中，滑轨11对驱动轮21的避让可以通过滑轨11绕转动轴的转动来实现。

具体而言，在一些实施例中，立板13上固定地耦合有转动轴131。转动轴131的轴线方向可以平行于安装轴24的轴线方向。与之对应地，滑轨11上还设置有转动耦合部。例如，在一些实施例中，转动耦合部布置在随动外侧壁的邻近第一侧的端部。转动耦合部可以为容纳转动轴131穿过的转动孔。转动孔套设在转动轴131上并且能够相对于转动轴131转动，从而滑轨11可以相对于安装轴24转动。在滑移组件1沿关仓方向C滑移期间，驱动轮21与滑轨11的导向外侧壁14抵接。随着滑移组件1沿关仓方向C的继续滑移，滑轨11被驱动轮21抵推并绕转动轴131转动而从初始位置转动到升起位置，从而对驱动轮21进行避让，以便驱动轮21从滑轨11的第一侧移动至滑轨11的第二侧。

在滑移组件1沿开仓方向O滑移期间，驱动轮21从滑轨11的第二侧进入驱动槽12，并与驱动槽12中顶升段121抵接，顶升段121在抵推驱动轮21并使驱动轮21绕旋转轴线转动的同时会受到来自驱动轮21的反作用力。在一些实施例中，为了便于驱动轮21从第二侧进入驱动槽12，在驱动槽12的邻近随动外侧壁的内侧壁邻近第二侧的端部具有倾斜结构，从而使得驱动槽12在第二侧具有较大的开口，来由此利于驱动轮21从第二侧进入驱动槽12。

为了避免滑移组件1沿开仓方向O滑移期间，滑轨11相对于立板13发生不必要的活动，在一些实施例中，滑移组件1还可以包括限位部15，限位部15固定地耦合在立板13上。例如，在一些实施例中，限位部15可以一体地形成在立板13上。当驱动轮21位于驱动槽12内部时，滑轨11被限位部15所限位，从而避免了滑移组件1沿开仓方向O运动时，滑轨11相对于立板13活动，造成驱动槽12对驱动顶升凸轮2转动的能力减弱的情况。

在一些实施例中，转动轴131与滑轨11套设在转动轴131上的转动孔之间还布置有第一轴承17。第一轴承17的内圈与转动轴131耦合，外圈与转动孔内壁耦合，从而使得滑轨11相对于转动轴131的转动更加顺畅。

在另一些实施例中，滑移组件1还包括第一扭簧16。第一扭簧16的第一端固定地耦合在立板13上，第二端固定地耦合在滑轨11上。第一扭簧16的第二端在驱动轮21从滑轨11的第一侧移动至第二侧期间，相对于第一端移动以使第一扭簧16发生形变，从而使第一扭簧16为滑轨11向初始位置的回转提供驱动力。在滑移组件1沿关仓方向C滑移期间，当驱动轮21经过导向外侧壁14并与导向外侧壁14脱离后，第一扭簧16驱动滑轨11绕转动轴131沿与第一方向相反的第二方向转动，并使得滑轨11回转到与限位部15抵接的初始位置。在滑移组件1沿关仓方向C运动到位后，驱动轮21位于第二侧并与驱动槽12在开仓方向O上对齐的位置，以利于在滑移组件1沿开仓方向O移动的过程中，驱动轮21进入驱动槽12。

在一些替代的实施例中，第一扭簧16也可以使用弹簧或弹性片等可以蓄能并弹性形变的元件，以实现驱动滑轨11复位至初始位置这一功能。

前文中描述了滑轨11相对于立板13转动的转动轴线（即，转动轴131的轴线）是垂直于立板13的。当然，滑轨11也可以采用绕其他轴线的转动方式来进行避让。例如，在一些替代的实施例中，滑轨11相对于立板13的转动的轴线也可以是平行于立板13的。例如转动轴131的轴线可以是平行于立板13所在平面水平布置的（即，安装轴24的轴线平行于开仓方向O或关仓方向C），从而使得在滑移组件1沿关仓方向C滑移期间，滑轨11可以相对于顶升凸轮2沿靠近或远离隔板4的方向摆动。在这样的实施例中，前文中所提到的仓板6等部件可以设置避让开口等。

当滑移组件1沿关仓方向C滑移时，驱动轮21与滑轨11的导向外侧壁14抵接。驱动轮21与导向外侧壁14接触后，驱动轮21推动滑轨11沿远离反应板3的方向摆动，从而滑轨11对驱动轮21进行避让，驱动轮21由滑轨11的第一侧移动至滑轨11的第二侧。随后滑轨11可以在自重和/或第一扭簧16的驱动下复位至初始位置。当滑移组件1沿开仓方向O滑移时，驱动轮21可以由第二侧进入驱动槽12，并在驱动槽12的顶升段121侧壁的抵推下绕旋转轴线转动。

在一些替代的实施例中，滑轨11也可以不是相对于立板13转动而实现避让的，而是相对于立板13沿某一方向滑移而实现避让。例如，在一些实施例中，立板13上可以设置有允许滑轨11沿竖直方向V运动的滑槽，并且滑轨11可以位于滑槽中。当滑移组件1沿关仓方向C滑移时，驱动轮21与滑轨11的导向外侧壁14抵接，并推动滑轨11沿滑槽向上滑移，从而滑轨11对驱动轮21进行避让，以便驱动轮21从滑轨11的第一侧移动至第二侧。当驱动轮21移动至第二侧后，滑轨11可以在第一扭簧16或者自重的作用下复位至初始位置，以便滑移组件1在沿开仓方向O滑移时，驱动轮21可以顺利地从第二侧进入到驱动槽12内。

图15至图16示出了本申请实施例的滑移组件沿开仓方向O滑移，并且顶升凸轮由初始状态运动至顶升状态的过程。如图15至图16所示，在滑移组件1沿开仓方向O滑移期间，驱动轮21从滑轨11的第二侧进入驱动槽12，并经过驱动槽12后从滑轨11上相对于第二侧的第一侧滑出。驱动槽12邻近导向外侧壁14的内侧壁可以包括一段向上拱起的弧线部分，并且至少包括顶升段121。在一些实施例中，驱动槽12邻近导向外侧壁14的内侧壁邻近第二侧的一部分形成顶升段121。

当驱动轮21在顶升段121内运动时，顶升段121与驱动轮21外周面抵接，并抵推驱动轮21转动，从而带动顶升凸轮2整体绕旋转轴线沿第一方向由初始状态转动至顶升状态。当顶升凸轮2绕旋转轴线从初始状态转动至顶升状态时，偏心轮22上沿安装轴24径向方向远离安装轴24轴线的一侧侧壁（下文中也称为曲面壁）逐渐转动并与反应板3下表面抵接并朝向反应板3施加向上的顶推力，从而将反应板3向上顶离隔板4反应板3与隔板4分离后可以平衡反应板3内外的气压，消除反应板3与隔板4之间的粘结，从而方便反应板3与隔板4的分离。

在一些实施例中，顶升凸轮2的初始状态可以被理解为：偏心轮22整体均位于反应板3的边缘的下表面以下。例如，在初始状态，偏心轮22可以接触反应板3的边缘的下表面或者与反应板3的边缘的下表面间隔开小于阈值的距离。顶升凸轮2的顶升状态可以被理解为：偏心轮22中至少有部分抵接反应板3的边缘的下表面并朝向下表面施加向上的抵推力来将反应板3顶升。

当顶升凸轮2完成对反应板3的抬升后，驱动轮21与驱动槽12的顶升段121分离。随着立板13沿开仓方向O的进一步滑移，驱动轮21继续相对地在驱动槽12内移动。在这个过程中，顶升凸轮2可以在重力的作用下由顶升状态回转至初始状态。反应板3由于失去顶升凸轮2的推力，而重新回落至隔板4上。由于反应板3在刚才的抬升过程中已经被抬升并与隔板4分离，反应板3与隔板4之间的粘结力被有效地消除，从而利于后续的反应板3的取放。在一些实施例中，驱动轮21与偏心轮22位于旋转轴线的同一侧，从而使得顶升凸轮2的整体重心偏离旋转轴线，以由此利于顶升凸轮2在重力的作用下由顶升状态回转至初始状态。

在一些实施例中，偏心轮22上还耦合有用于驱动顶升凸轮2回转至初始状态的第二扭簧23。第二扭簧23的一端（下称第二端）与偏心轮22背离安装轴24的端面耦合，另一端（下称第一端）与PCR仪的隔板4耦合。在第二扭簧23的中间位置，可以设置有易形变段，例如，弧形拱起等。当顶升凸轮2由初始状态转动至顶升状态时，第二端会相对于第一端移动，从而第二扭簧23（特别是其易形变段）被扭曲而形变。以此方式，当驱动轮21脱离驱动槽12后，第二扭簧23可以向顶升凸轮2提供反向转动的扭矩，使得顶升凸轮2由顶升状态回转至初始状态。

通过使用根据本公开实施例的辅助机构，能够在滑移组件1随热盖组件102沿开仓方向O滑移期间，将反应板3抬离隔板4一定距离，从而有效地消除两者之间的粘结力，来由此利于反应板3后续的移出。此外，在滑移组件1沿关仓方向C滑移期间，滑轨11能够对驱动轮21进行有效避让，从而避免在此期间抬升反应板3，保证了反应板3以及其中样本的稳定系以及检测的可靠性。

以上已经描述了本申请的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现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现的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文公开的各个实现方式。

Claims (17)

1.一种PCR仪的辅助机构，其特征在于，包括：

至少一个顶升凸轮（2），耦合在所述PCR仪的隔板（4）的至少一侧的容置槽（41）中，所述隔板（4）用于放置反应板（3），所述顶升凸轮（2）包括：

安装轴（24），被布置为能够相对于所述隔板（4）绕旋转轴线转动；以及

驱动轮（21）和偏心轮（22），分别偏心地固定在所述安装轴（24）在轴向上相对的两端；以及

至少一个滑移组件（1），与所述顶升凸轮（2）对应地布置在所述PCR仪的反应板（3）的至少一侧，并适于被驱动以沿开仓方向（O）和与所述开仓方向（O）相反的关仓方向（C）滑移，并且包括：

立板（13）；

滑轨（11），活动地耦合在所述立板（13）朝向所述反应板（3）的一侧，并且包括驱动槽（12）和导向外侧壁（14），

其中所述导向外侧壁（14）被布置为在所述滑移组件（1）沿所述关仓方向（C）滑移期间，被所述驱动轮（21）抵推以驱动所述滑轨（11）运动，来允许所述驱动轮（21）从所述滑轨（11）的第一侧经过所述导向外侧壁（14）而运动至所述滑轨（11）的第二侧，并且

所述驱动槽（12）被布置为在所述滑移组件（1）沿所述开仓方向（O）滑移期间，允许所述驱动轮（21）在其中滑动并与所述驱动轮（21）接触以驱动所述偏心轮（22）绕所述旋转轴线转动，来由此将所述反应板（3）沿与所述关仓方向（C）垂直的竖直方向（V）抬离所述隔板（4）。

2. 根据权利要求1所述的辅助机构，其特征在于，所述滑轨（11）还包括：

与所述导向外侧壁（14）相对布置的随动外侧壁；以及

转动耦合部，被布置在所述随动外侧壁的临近所述第一侧的端部。

3. 根据权利要求2所述的辅助机构，其特征在于，所述滑移组件（1）还包括：

转动轴（131），所述转动轴（131）的轴向方向平行于所述旋转轴线；以及

第一轴承（17），布置在所述转动轴（131）与所述滑轨（11）的所述转动耦合部之间，以允许在所述滑移组件（1）沿所述关仓方向（C）滑移期间，所述滑轨（11）绕所述转动轴（131）转动。

4. 根据权利要求1-3中任一项所述的辅助机构，其特征在于，所述滑移组件（1）还包括：

限位部（15），固定地耦合在所述立板（13）朝向所述反应板（3）的一侧，并且

其中所述滑轨（11）被布置为：在所述滑移组件（1）沿所述关仓方向（C）滑移期间受所述驱动轮（21）的抵接而从初始位置转动到升起位置，并在所述驱动轮（21）经过所述导向外侧壁（14）而运动到所述第二侧之后从所述升起位置回落到所述初始位置，并且在所述滑移组件（1）沿所述开仓方向（O）滑移期间受所述限位部（15）抵接而保持在所述初始位置。

5.根据权利要求4所述的辅助机构，其特征在于，所述滑移组件（1）还包括：

第一扭簧（16），所述第一扭簧（16）的第一端固定地耦合在所述立板（13）上，所述第一扭簧（16）的第二端固定地耦合在所述滑轨（11）上，并且所述第二端被布置为在所述驱动轮（21）从所述滑轨（11）的所述第一侧移动至所述第二侧期间，相对于所述第一端移动以使所述第一扭簧（16）发生形变，从而使所述第一扭簧（16）为所述滑轨（11）向所述初始位置的转动提供驱动力。

6.根据权利要求1-3和5中任一项所述的辅助机构，其特征在于，所述安装轴（24）被布置在与所述隔板（4）可拆卸地耦合的盖板（5）的安装孔（51）内，并且

所述偏心轮（22）布置在所述隔板（4）的容置槽（41）内，并且所述容置槽（41）和所述安装孔（51）在所述安装孔（51）的轴线方向上对齐。

7.根据权利要求1-3和5中任一项所述的辅助机构，其特征在于，所述偏心轮（22）垂直于所述旋转轴线的截面形状包括弧线段以及连接在弧线段上的直线段，所述弧线段的曲率圆心朝向所述旋转轴线一侧；

所述偏心轮（22）被布置为在初始状态，所述偏心轮（22）的与所述直线段对应的平面部抵接或者邻近所述反应板（3）的下边缘，并且在随所述驱动轮（21）绕所述旋转轴线转动期间所述偏心轮（22）对应于所述弧线段的曲面壁与所述反应板（3）抵接来将所述反应板（3）抬离所述隔板（4）。

8.根据权利要求7所述的辅助机构，其特征在于，所述弧线段的角度小于或者等于180°。

9.根据权利要求7所述的辅助机构，其特征在于，所述偏心轮（22）的所述平面部与所述曲面壁的相交处设置有倒角。

10.根据权利要求1-3、5、8和9中任一项所述的辅助机构，其特征在于，所述顶升凸轮（2）还包括：

第二轴承（25），被布置在所述安装轴（24）与所述安装孔（51）之间，所述第二轴承（25）与所述安装轴（24）同轴耦合。

11.根据权利要求1-3、5、8和9中任一项所述的辅助机构，其特征在于，所述驱动槽（12）邻近所述导向外侧壁（14）的内侧壁整体上呈弧形，并且所述内侧壁临近所述第二侧的一部分形成顶升段（121），并且

其中所述顶升段（121）被布置为在所述滑移组件（1）沿所述开仓方向（O）滑移期间，所述顶升段（121）与所述驱动轮（21）接触以驱动所述安装轴（24）沿第一方向转动，以使所述偏心轮（22）从初始状态转动至顶升状态，来由此将所述反应板（3）抬离所述隔板（4）。

12.根据权利要求11所述的辅助机构，其特征在于，所述顶升凸轮（2）还包括：

第二扭簧（23），所述第二扭簧（23）的第一端固定地耦合在隔板（4）上，所述第二扭簧（23）的第二端耦合在所述偏心轮（22）上，并在所述偏心轮（22）从所述初始状态转动至所述顶升状态期间相对于所述第一端移动以使所述第二扭簧（23）产生形变，从而使得所述第二扭簧（23）为所述偏心轮（22）绕与第一方向相反的第二方向的转动提供驱动力。

13. 一种PCR仪的热盖装置，其特征在于，包括：

热盖组件（102），适于沿关仓方向（C）从闲置位置移动到工作位置，以及沿开仓方向（O）从工作位置移动至闲置位置，并且包括热盖底板（1022），所述热盖底板（1022）适于被驱动以在所述热盖组件（102）处于所述工作位置时抵接所述反应板（3）；以及

根据权利要求1-12中任一项所述的辅助机构，所述辅助机构的滑移组件（1）与所述热盖组件（102）固定地耦合，并且所述辅助机构适于在所述热盖组件（102）沿所述开仓方向（O）移动期间顶升所述反应板（3）。

14. 根据权利要求13所述的热盖装置，其特征在于，还包括：

驱动部件（101），包括输出轴，并且

其中所述热盖组件（102）适于在所述输出轴沿第一旋转方向运动期间被驱动以沿关仓方向（C）从闲置位置移动到工作位置，并且还包括：

热盖顶板（1021），耦合在所述立板（13）上，以及

传动组件（103），耦合在所述输出轴和所述热盖组件（102）之间，并且包括：连杆支架（1031），耦合至所述热盖组件（102），并且适于在所述输出轴沿所述第一旋转方向运动期间并在所述热盖组件（102）移动到所述工作位置之后沿所述关仓方向（C）从第一远离位置移动到接近位置。

15. 根据权利要求14所述的热盖装置，其特征在于，所述传动组件（103）包括：

导轨（1037），沿所述开仓方向（O）布置，并且

其中所述辅助机构的所述滑移组件（1）的立板（13）包括耦合至所述导轨（1037）的滑块。

16. 根据权利要求15所述的热盖装置，其特征在于，所述传动组件（103）还包括：

前限位块（1039），被布置在所述导轨（1037）的第一端，并且适于在所述热盖组件（102）移动到所述工作位置后阻挡所述立板（13）；以及

后限位块（1040），被布置在所述导轨（1037）的与所述第一端相对的第二端附近，并且适于在所述热盖组件（102）移动到所述闲置位置后阻挡所述立板（13）。

17. 根据权利要求16所述的热盖装置，其特征在于，还包括安装架（105），所述安装架（105）包括：

安装底板（1051）；以及

安装框架（1052），被布置在所述安装底板（1051）上，并且适于布置所述导轨（1037）、所述前限位块（1039）和所述后限位块（1040）中的至少一者。