CN210616741U - 用于微流控芯片的打孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于微流控芯片的打孔装置，包括主体部、驱动推板以及顶出机构；主体部中设有沿轴向贯通的腔体，主体部的下端固连有用于打孔的顶管，且顶管内腔与腔体连通；驱动推板固连于主体部的上端，用于驱动主体部轴向移动；驱动推板中开设有与腔体连通的穿孔，且穿孔与腔体共轴线；顶出机构包括顶针以及一体设置于顶针上端的倒T型端头，顶针依次穿过穿孔、腔体与顶管，并凸出于顶管；端头上套装有压缩弹簧，端头的外侧固设有一端盖，压缩弹簧通过端头与端盖限位。本实用新型的打孔装置，能够自动排出碎屑，无需手动清理，不影响后续打孔操作，提高了打孔的效率。

Description

用于微流控芯片的打孔装置

技术领域

本实用新型涉及打孔装置技术领域，具体涉及一种用于微流控芯片的打孔装置。

背景技术

微流控技术是指微米级机构中操控纳升至皮升体积实现流体流动、传热、化学反应的技术与科学，广泛应用于生物芯片、化工医药、能源、航空航天等领域，微流控技术同时具有生成速率快、反应时间短、混合充分、无交叉污染等特点，属于21世纪新兴技术，近年来国内外发展较快，并得到应用。

目前微通道制造材料以单晶硅、玻璃和高分子聚合物为主，近年来以高分子聚合物聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料加工微通道的方式成为微流控芯片制造的主要方式，PDMS作为一种有弹性的透明的高分子聚合物，满足微流控通道成型度高、热稳定性好、光学性能好、生物兼容性等优点，在微流控芯片制备过程中被广泛应用。在微流控芯片加工过程中，将液态的PDMS试剂和固化剂混合后浇注在刻有微通道硅板凸模上，然后待其固化后取下，在其一侧表面形成凹陷下去的微通道，然后将微通道粘在光滑的玻璃板或者硅胶板上，形成中间密封的微通道，然后在微通道的进出口位置打孔，然后插入细小的管子，实现对微通道内流体的通入和流出。

目前现有的微流控芯片打孔技术主要采用注射器式打孔器手动打孔，注射器式打孔器形状类似于医用注射器但没有内部活塞杆，外筒底部有个金属针头，打孔时操作者手握打孔器，根据打孔经验目视确定打孔位置，然后手动将打孔器针头扎入PDMS芯片上，然后慢慢拔出，完成打孔过程。该打孔方式存在打孔位置定位不准确、打孔通道偏斜、排屑困难等缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于微流控芯片的打孔装置，能够自动排出碎屑，无需手动清理，不影响后续打孔操作，提高了打孔的效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于微流控芯片的打孔装置，包括主体部、驱动推板以及顶出机构；

所述主体部中设有沿轴向贯通的腔体，主体部的下端固连有用于打孔的顶管，且所述顶管内腔与所述腔体连通；

所述驱动推板固连于主体部的上端，用于驱动主体部轴向移动；所述驱动推板中开设有与所述腔体连通的穿孔，且所述穿孔与所述腔体共轴线；

所述顶出机构包括顶针以及一体设置于顶针上端的倒T型端头，所述顶针依次穿过所述穿孔、腔体与顶管，并凸出于顶管；所述端头上套装有压缩弹簧，所述端头的外侧固设有一端盖，所述压缩弹簧通过所述端头与端盖限位。

进一步地，所述驱动推板的下表面设有与所述腔体相匹配的导向凸台，所述导向凸台插装于所述腔体中。

进一步地，所述导向凸台螺纹连接于所述腔体中。

进一步地，所述顶管的下端形成有斜角。

进一步地，所述顶管可拆卸地安装于主体部的下端。

进一步地，所述主体部的下端形成有外径较小的插管部，所述顶管的上端具有与所述插管部匹配的插装部，所述顶管通过所述插装部与插管部可拆卸地插装于所述主体部上。

进一步地，所述驱动推板上位于端头的外侧设有限位凸圈，所述限位凸圈与驱动推板一体成型，所述端盖固定连接于所述限位凸圈上。

进一步地，所述端盖螺纹连接于所述限位凸圈上。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型的用于微流控芯片的打孔装置，能够在微流控芯片上加工通孔，且孔径可控，孔壁光滑。

2.本实用新型的用于微流控芯片的打孔装置，能够自动地将顶管中的残留的碎屑排出，无需手动清理，不影响后续打孔操作，提高了打孔的效率。

附图说明

图1是本实用新型的用于微流控芯片的打孔装置的剖面示意图；

其中：100、主体部；110、腔体；120、插管部；200、顶管；210、插装部；300、驱动推板；310、导向凸台；320、穿孔；330、限位凸圈；410、顶针；420、端头；510、压缩弹簧；520、端盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如背景技术所述，现有技术中一般用注射器式打孔器对PDMS芯片进行手动打孔，这种打孔方式存在打孔位置定位不准确、打孔通道偏斜、排屑困难等缺点，不仅打孔效率低，而且加工得到的孔道质量参差不齐。

为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种用于微流控芯片的打孔装置，主要用于对PDMS等软质芯片进行打孔，其结构包括主体部100、驱动推板300以及顶出机构。

请参阅图1，主体部100整体呈柱体状，其中开设有沿轴向贯通的腔体110，主体部100的下端固连有用于打孔的顶管200，且顶管200的内腔与腔体110连通。优选地，顶管200可拆卸地安装于主体部100上，从而方便更换不同外径的顶管200，从而可以在微流控芯片上加工不同孔径的通孔。本实施例中，主体部100的下端一体形成有外径较小的插管部120，顶管200的上端具有与该插管部120匹配的插装部210，顶管200通过插装部210与插管部120的插接配合可安装在主体部100上。当然，本领域技术人员可以了解，在其他实施方式中，顶管200与主体部100之间包括但不限于插接配合。

本实施例中，顶管200优选为不锈钢制备而成的，顶管200的下端形成有锋利的斜角，不仅便于打孔，而且使得加工的孔道内壁光滑。

驱动推板300固连于主体部100的上端，用于提供驱动力，以驱动主体部100轴向移动，从而在微流控芯片上打孔。该驱动源包括但不限于人力、气缸、液压缸、电机等。

为了提高装配的稳定性，驱动推板300的下表面设有与腔体110相匹配的导向凸台310，导向凸台310插装于腔体110中。本实施例中，导向凸台310的外周面上设有外螺纹，腔体110内壁上对应地设有内螺纹，从而驱动推板300通过所述导向凸台310螺纹连接于主体部100上。

驱动推板300中还开设有与主体部100的腔体110连通的穿孔320，且该穿孔320与腔体110共轴线。

顶出机构包括顶针410以及一体设置于顶针410上端的倒T型端头420，该顶针410依次穿过穿孔320、腔体110与顶管200，并凸出于顶管200。顶针410优选为不锈钢材质，其具有较高的强度，防止打孔时顶针410因受力而折断。端头420上套装有压缩弹簧510，端头420的外侧固设有一端盖520，压缩弹簧510通过所述端头420与端盖520限位。

优选地，驱动推板300上位于端头420的外侧设有限位凸圈330，限位凸圈330与驱动推板300一体成型，且端盖520固定连接于限位凸圈330上。本实施例中，端盖520螺纹连接于限位凸圈330上。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种用于微流控芯片的打孔装置，其特征在于，包括主体部、驱动推板以及顶出机构；

所述主体部中设有沿轴向贯通的腔体，主体部的下端固连有用于打孔的顶管，且所述顶管内腔与所述腔体连通；

所述驱动推板固连于主体部的上端，用于驱动主体部轴向移动；所述驱动推板中开设有与所述腔体连通的穿孔，且所述穿孔与所述腔体共轴线；

所述顶出机构包括顶针以及一体设置于顶针上端的倒T型端头，所述顶针依次穿过所述穿孔、腔体与顶管，并凸出于顶管；所述端头上套装有压缩弹簧，所述端头的外侧固设有一端盖，所述压缩弹簧通过所述端头与端盖限位。

2.如权利要求1所述的用于微流控芯片的打孔装置，其特征在于，所述驱动推板的下表面设有与所述腔体相匹配的导向凸台，所述导向凸台插装于所述腔体中。

3.如权利要求2所述的用于微流控芯片的打孔装置，其特征在于，所述导向凸台螺纹连接于所述腔体中。

4.如权利要求1所述的用于微流控芯片的打孔装置，其特征在于，所述顶管的下端形成有斜角。

5.如权利要求1所述的用于微流控芯片的打孔装置，其特征在于，所述顶管可拆卸地安装于主体部的下端。

6.如权利要求5所述的用于微流控芯片的打孔装置，其特征在于，所述主体部的下端形成有外径较小的插管部，所述顶管的上端具有与所述插管部匹配的插装部，所述顶管通过所述插装部与插管部可拆卸地插装于所述主体部上。

7.如权利要求1所述的用于微流控芯片的打孔装置，其特征在于，所述驱动推板上位于端头的外侧设有限位凸圈，所述限位凸圈与驱动推板一体成型，所述端盖固定连接于所述限位凸圈上。

8.如权利要求7所述的用于微流控芯片的打孔装置，其特征在于，所述端盖螺纹连接于所述限位凸圈上。

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