CN219824205U - 仓门装置及基因测序仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种仓门装置。包括：支撑件，所述支撑件上设置有与芯片对应的安装孔；仓门，所述仓门相对所述支撑件具有第一位置和第二位置，所述仓门在所述第一位置时封盖所述安装孔、且在所述第二位置时敞开所述安装孔；及驱动机构，所述驱动机构设置在所述支撑件上并与所述仓门连接，所述驱动机构能够自动驱动所述仓门在所述第一位置和所述第二位置之间运动。鉴于仓门在第一位置时封盖安装孔、且在第二位置时敞开安装孔，如此通过驱动机构可以将仓门自动打开或关闭以对芯片进行更换，有效避免人手直接接触仓门，从而降低基因测序仪的生化污染的风险。

Description

仓门装置及基因测序仪

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种仓门装置及包含该仓门装置的基因测序仪。

背景技术

基因测序仪是一种应用极为广泛的医疗器械，基因测序仪可以对DNA进行测序，基因测序仪上设置有仓门装置，在每次测序开始前，可以打开仓门装置的仓门，从而对基因测序仪内的芯片进行安装或拆卸。但是，对于传统的仓门装置，在对仓门装置的仓门进行人工操作的过程中，基因测序仪存在交叉污染的风险，同时操作人员存在生化污染的风险。

发明内容

本申请解决的一个技术问题是如何降低基因测序仪交叉污染的风险。

一种仓门装置，包括：

支撑件，所述支撑件上设置有与芯片对应的安装孔；

仓门，所述仓门相对所述支撑件具有第一位置和第二位置，所述仓门在所述第一位置时封盖所述安装孔、且在所述第二位置时敞开所述安装孔；及

驱动机构，所述驱动机构设置在所述支撑件上并与所述仓门连接，所述驱动机构能够自动驱动所述仓门在所述第一位置和所述第二位置之间运动。

在其中一个实施例中，所述安装孔包括第一孔和第二孔，所述第一孔的底壁面上凹陷形成有第二孔，所述第一孔的横截面尺寸大于所述第二孔的横截面尺寸，在所述第一位置时，所述仓门与所述第一孔配合并封盖所述第二孔。

在其中一个实施例中，所述仓门还相对所述支撑件具有使所述仓门位于所述第一孔之外的中间位置，所述仓门通过直线运动从所述第一位置运动到所述中间位置、并通过旋转运动从所述中间位置运动到所述第二位置。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括第一转轴、第二转轴和传动组件，所述第一转轴转动设置在所述支撑件上，所述第一转轴开设有导向槽，所述第二转轴与所述第一转轴滑动连接，所述仓门固设在所述第二转轴的端部，所述导向槽沿所述第一转轴的轴向和周向分别延伸设定长度，所述传动组件与所述第二转轴连接并与所述导向槽滑动配合；当所述传动组件在所述导向槽中滑动时，所述仓门远离或靠近所述第一位置做直线运动。

在其中一个实施例中，还包括如下方案中的至少一项：

所述第一转轴开设有沿轴向延伸的滑动腔，所述第二转轴与所述滑动腔滑动配合，所述导向槽与所述滑动腔相互连通；

所述仓门的横截面为圆形或椭圆形，所述第二转轴的中轴线与所述仓门的中轴线间隔设置；

所述传动组件包括传动杆和滚轮，所述传动杆与所述第二转轴固定连接，所述滚轮与所述传动杆转动连接并与所述导向槽滑动配合。

在其中一个实施例中，所述仓门装置还包括限位柱，所述支撑件上开设有环绕所述第二转轴设置的限位槽，所述限位柱与所述仓门连接并与所述限位槽滑动配合；当所述限位柱在所述限位槽中滑动时，所述仓门跟随所述第二转轴相对所述第一转轴做旋转运动。

在其中一个实施例中，所述限位柱包括圆柱部和球缺部，所述球缺部凸出设置在所述圆柱部的端面上，所述球缺部的表面与所述限位槽的底壁面接触。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括驱动组件，所述驱动组件包括驱动器、主动齿轮和从动齿轮，所述驱动器与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮与所述第一转轴连接并能够与所述主动齿轮啮合。

在其中一个实施例中，所述仓门装置还包括光耦和挡片，所述光耦和所述挡片中的其中一者与所述主动齿轮固定连接且另一者与所述支撑件固定连接，在所述第一位置时，所述挡片挡住所述光耦。

一种基因测序仪，包括芯片和上述中任一项所述的仓门装置，所述芯片与所述安装孔对应。

本申请的一个实施例的一个技术效果是：鉴于仓门在第一位置时封盖安装孔、且在第二位置时敞开安装孔，如此通过驱动机构可以将仓门自动打开或关闭以对芯片进行更换，有效避免人手直接接触仓门，从而降低基因测序仪存在交叉污染的风险，也降低操作人员存在生化污染的风险。

附图说明

图1为一实施例提供的基因测序仪的局部立体结构示意图。

图2为图1所示基因测序仪中仓门装置在仓门处于第一位置时的立体结构示意图。

图3为图2所示仓门装置在仓门处于第二位置时的立体结构示意图。

图4为图2所示仓门装置在去除支撑件后的立体结构示意图。

图5为图2所示仓门装置在去除支撑件和仓门后的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1、图2和图3，本申请一实施例中提供的基因测序仪10包括芯片和仓门装置20，通过打开仓门装置20可以对芯片进行安装和拆卸，从而可以实现芯片的更换，以便基因测序仪10对基因进行测序。仓门装置20包括支撑件100、仓门200和驱动机构300。

参阅图2、图3和图4，在一些实施例中，支撑件100可以为平板状结构，支撑件100上设置有安装孔110，例如，安装孔110为贯穿孔，管状孔沿厚度方向贯穿整个支撑件100。安装孔110包括第一孔111和第二孔112，第一孔111的横截面尺寸大于第二孔112的横截面尺寸，第二孔112由第一孔111的底壁面的一部分凹陷形成，如此使得整个安装孔110实际为台阶孔，第二孔112的底壁面剩余未被凹陷的部分将形成台阶面113，显然，台阶面113位于第一孔111和第二孔112两者的连通处。基因测序仪10内的芯片与安装孔110对应，使得芯片能够通过该安装孔110进行更换。在其他实施例中，安装孔110的横截面尺寸可以沿支撑件100的厚度方向保持恒定。

在一些实施例中，仓门200的结构与第一孔111的形状相适配，仓门200的横截面可以为圆形，即仓门200为圆形板状结构。当然，仓门200的横截面还可以为椭圆形。仓门200可以相对支撑件100具有第一位置21、第二位置22和中间位置，在第一位置21时，仓门200与第一孔111配合并承载在台阶面113上，台阶面113对仓门200起到限位作用，仓门200将封盖第二孔112，使得仓门200对整个安装孔110起到封盖作用，此时，仓门200处于第一位置21。在基因测序仪10处于检测状态时，仓门200将处于第一位置21，防止灰尘、液滴或光线等通过安装孔110进入至基因测序仪10内部而干扰检测过程。在中间位置时，仓门200位于第一孔111之外并与支撑件100间隔设置，仓门200可以位于第二孔112的正上方而对第二孔112形成遮盖作用，即仓门200沿支撑件100厚度方向上的正投影能够覆盖第二孔112。在第二位置22时，仓门200与支撑件100之间的间隔距离可以等于在中间位置时仓门200与支撑件100之间的间隔距离，仓门200沿支撑件100厚度方向上的正投影位于第二孔112的覆盖范围之外，使得仓门200完全敞开第二孔112，即仓门200敞开整个安装孔110。

可以简单理解为仓门200在第一位置21时完全封盖安装孔110，在中间位置时半封盖安装孔110，在第二位置22时完全敞开安装孔110。仓门200可以第一位置21、第二位置22和中间位置之间往复运动。当仓门200在第二位置22时，可以通过安装孔110对芯片进行更换。当仓门200在第一位置21时，可以使得芯片已更换完毕后的基因测序仪10对基因进行测序。

参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，驱动机构300设置在支撑件100上并与仓门200连接，驱动机构300能够自动驱动仓门200在第一位置21、第二位置22和中间位置之间运动。驱动机构300包括第一转轴310、第二转轴320、传动组件330和驱动组件340。第一转轴310穿设在支撑件100中，使得第一转轴310与支撑件100转动连接。第一转轴310上开设有滑动腔311和导向槽312，滑动腔311由第一转轴310的端面沿第一转轴310的轴向凹陷设定深度形成，故滑动腔311沿第一转轴310的轴向延伸。导向槽312由第一转轴310的外侧面凹陷形成，使得导向槽312连通外界和滑动腔311，导向槽312沿第一转轴310的轴向和周向分别延伸设定长度。可以理解，假如导向槽312仅沿第一转轴310的轴向延伸时，则导向槽312在第一转轴310的周向上所延伸的长度为零；假如导向槽312仅沿第一转轴310的周向延伸时，则导向槽312在第一转轴310的轴向上所延伸的长度为零。鉴于导向槽312同时沿第一转轴310的轴向和周向延伸，故导向槽312在第一转轴310的周向和轴向上均存在一定的延伸长度。第二转轴320可以与第一转轴310同轴设置，第二转轴320与滑动腔311滑动配合，使得第二转轴320能够在滑动腔311中相对第一转轴310沿第一转轴310的轴向上下滑动，仓门200可以通过焊接的方式固定在第二转轴320的端部，使得仓门200与第二转轴320始终保持同步运动，即仓门200将跟随第二转轴320运动。在仓门200的横截面为圆形的情况下，第二转轴320的中轴线与仓门200的中轴线间隔设置，可以理解为第二转轴320相对仓门200偏心设置，即第二转轴320并未穿过仓门200的中心。在其他实施例中，滑动腔311也可以通过开设在第一转轴310外侧面上的滑动槽替换，只要能使得第二转轴320能够相对第一转轴310沿轴向滑动即可。当仓门200的横截面为长方形时，第二转轴320的中轴线可也与仓门200的中轴线重合，可以理解为第二转轴320的中轴线穿过仓门200的中心。

参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，传动组件330包括传动杆331和滚轮332，传动杆331的一部分可以收容在滑动腔311中，使得传动杆331的一端与第二转轴320固定连接，即传动杆331将跟随第二转轴320产生同步运动。滚轮332转动套设在传动杆331上，使得滚轮332能够相对传动杆331绕传动杆331的轴线产生转动，滚轮332与导向槽312滑动配合，使得滚轮332能够沿导向槽312所限定的轨迹进行滑动。通过设置滚轮332，当滚轮332在导向槽312中滑动时，滚轮332可以相对传动杆331产生转动，从而使得滚轮332与导向槽312的侧壁面之间形成滚动摩擦，减少滚轮332与导向槽312的侧壁面之间的摩擦阻力，使得滚轮332在导向槽312中顺利滑动。在其他实施例中，也可以不设置滚轮332，将传动杆331直接与导向槽312滑动配合即可。

参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，驱动机构300还包括驱动组件340，驱动组件340包括驱动器341、主动齿轮342和从动齿轮343，驱动器341可以为电机，电机的外壳可以固定在支撑件100上，电机的输出轴与主动齿轮342连接，从动齿轮343可以套设在第一转轴310之外，从而实现从动齿轮343与第一转轴310之间的连接关系。例如从动齿轮343可以与第一转轴310一体连接，又如，从动齿轮343也可以与第一转轴310分体连接。主动齿轮342可以与从动齿轮343相互啮合。当电机带动主动齿轮342转动时，第一转轴310将跟随从动齿轮343绕第一转轴310的中轴线产生转动。当然，驱动组件340还可以包括传动齿轮344，传动齿轮344位于主动齿轮342和从动齿轮343之间，且传动齿轮344同时与主动齿轮342和从动齿轮343相互啮合，使得电机通过主动齿轮342和传动齿轮344带动从动齿轮343和第一转轴310转动。

下面介绍仓门装置20的工作原理：

参阅图3、图4和图5，在仓门200处于第一位置21的情况下，当驱动器341通过主动齿轮342和传动齿轮344带动从动齿轮343转动时，从动齿轮343将驱动第一转轴310产生转动，鉴于第二转轴320偏心设置，且仓门200收容在第一孔111中，通过第一孔111的限位作用，第二转轴320将无法带动仓门200绕第二转轴320的中轴线产生转动。在第一转轴310转动的过程中，滚轮332将在导向槽312中滑动，鉴于导向槽312同时在第一转轴310的轴向和周向上均延伸一定的长度，故滚轮332将沿第一转轴310的轴向和周向同时运动一定距离，使得第二转轴320相对第一转轴310沿第一转轴310的轴向做直线向上运动。当滚轮332运动至导向槽312的最上端时，滚轮332将相对导向槽312运动到极限位置，仓门200将向上运动到极限位置，即仓门200停止继续向上运动，此时，仓门200将位于中间位置，故仓门200从第一位置21通过直线运动而运动至中间位置。

当驱动器341带动第一转轴310继续沿原方向转动时，由于位于中间位置的仓门200完全位于安装孔110之外，从而消除安装孔110对仓门200转动的限位作用，此时，第二转轴320不再相对第一转轴310产生滑动和转动，仓门200和第二转轴320将跟随第一转轴310产生同步转动，使得仓门200绕第二转轴320的中轴线产生转动，当仓门200转动180°之后，仓门200将从中间位置抵达至第二位置22。此时，鉴于仓门200已经完全敞开安装孔110，可以通过安装孔110对基因测序仪10内的芯片进行更换。

当芯片更换完成之后，可以使得驱动器341带动第一转轴310方向运动，使得仓门200从第二位置22做转动运动而运动至中间位置，接着从中间位置做直线运动而运动至第一位置21，使得仓门200在第一位置21封堵安装孔110，确保基因测序仪10能够正常开展测试工作。

在一些实施例中，支撑件100上还是设置有限位槽120，限位槽120可以为圆弧形槽，且限位槽120环绕第二转轴320设置。仓门装置20还包括限位柱500，限位柱500凸出设置在仓门200厚度方向上的表面，限位柱500与限位槽120滑动配合，使得限位柱500能够在限位槽120所限定的路径内滑动。可以理解，在仓门200从第一位置21沿直线向上运动至中间位置的过程中，限位柱500相对限位槽120向上运动，故限位柱500无法沿限位槽120的延伸方向产生滑动。在仓门200于中间位置和第二位置22之间作转动运动的过程中，故限位柱500将沿限位槽120的延伸方向产生滑动。例如，当限位柱500滑动至限位槽120的其中一端时，限位柱500相对限位槽120滑动到一个极限位置，仓门200处于第二位置22；当限位柱500滑动至限位槽120的另外一端时，限位柱500相对限位槽120滑动到另一个极限位置，仓门200处于中间位置。故通过限位柱500和限位槽120的配合，可以对仓门200的转动轨迹进行约束，减少仓门200在转动过程中摆动的几率，提高仓门200的转动精度，也对仓门200转动的极限位置进行限位，确保仓门200准确转动至中间位置或第二位置22。

参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，限位柱500包括圆柱部510和球缺部，圆柱部510的一端与仓门200固定连接，球缺部凸出设置在圆柱部510的另一端的端面上。在仓门200于第一位置21和中间位置之间做直线运动时，圆柱部510与限位槽120配合。在仓门200于第二位置22和中间位置之间做转动运动时，球缺部与限位槽120配合，球缺部的表面与限位槽120的底壁面接触。鉴于球缺部的表面为球面的一部分，故球缺部的表面与限位槽120的底壁面之间的接触为点接触，可以减小运动球缺部在旋转在限位槽120滑动的摩擦阻力，使得仓门200的转动更加顺畅。支撑件100还可以选择自润滑材料制成，如此可以进一步减少球缺部在限位槽120中滑动时的摩擦阻力。

参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，仓门装置20还包括光耦610和挡片620，光耦610和挡片620中的其中一者与主动齿轮342固定连接且另一者与支撑件100固定连接。例如光耦610设置在主动齿轮342上，挡片620则设置在支撑件100上，当仓门200在第一位置21时，挡片620挡住光耦610，当仓门200离开第一位置21之后，挡片620停止挡住光耦610。可以在支撑件100上设置灯带，灯带环绕仓门200设置，灯带通过光耦610所反馈的信息可以点亮或熄灭。例如当仓门200在第一位置21时，灯带可以熄灭。当仓门200离开第一位置21之后，即仓门200不在第一位置21时，灯带可以点亮，故仓门200在第一位置21和第二位置22之间运动的过程中，灯带可以始终处于点亮状态，从而提示仓门200正在运动，需要注意防护，提升人机交互体验。

假如采用手动的方式将仓门200打开，故人手将接触仓门200，导致基因测序仪10存在交叉污染的风险，同时操作人员存在生化污染的风险。而对于上述实施例中的基因测序仪10，鉴于通过驱动机构300可以将仓门200自动打开或关闭以对芯片进行更换，如此可以有效避免人手直接接触仓门200，从而降低基因测序仪10存在交叉污染的风险，也降低操作人员存在生化污染的风险。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种仓门装置，其特征在于，包括：

支撑件，所述支撑件上设置有与芯片对应的安装孔；

仓门，所述仓门相对所述支撑件具有第一位置和第二位置，所述仓门在所述第一位置时封盖所述安装孔、且在所述第二位置时敞开所述安装孔；及

驱动机构，所述驱动机构设置在所述支撑件上并与所述仓门连接，所述驱动机构能够自动驱动所述仓门在所述第一位置和所述第二位置之间运动。

2.根据权利要求1所述的仓门装置，其特征在于，所述安装孔包括第一孔和第二孔，所述第一孔的底壁面上凹陷形成有第二孔，所述第一孔的横截面尺寸大于所述第二孔的横截面尺寸，在所述第一位置时，所述仓门与所述第一孔配合并封盖所述第二孔。

3.根据权利要求2所述的仓门装置，其特征在于，所述仓门还相对所述支撑件具有使所述仓门位于所述第一孔之外的中间位置，所述仓门通过直线运动从所述第一位置运动到所述中间位置、并通过旋转运动从所述中间位置运动到所述第二位置。

4.根据权利要求1所述的仓门装置，其特征在于，所述驱动机构包括第一转轴、第二转轴和传动组件，所述第一转轴转动设置在所述支撑件上，所述第一转轴开设有导向槽，所述第二转轴与所述第一转轴滑动连接，所述仓门固设在所述第二转轴的端部，所述导向槽沿所述第一转轴的轴向和周向分别延伸设定长度，所述传动组件与所述第二转轴连接并与所述导向槽滑动配合；当所述传动组件在所述导向槽中滑动时，所述仓门远离或靠近所述第一位置做直线运动。

5.根据权利要求4所述的仓门装置，其特征在于，还包括如下方案中的至少一项：

所述第一转轴开设有沿轴向延伸的滑动腔，所述第二转轴与所述滑动腔滑动配合，所述导向槽与所述滑动腔相互连通；

所述仓门的横截面为圆形或椭圆形，所述第二转轴的中轴线与所述仓门的中轴线间隔设置；

所述传动组件包括传动杆和滚轮，所述传动杆与所述第二转轴固定连接，所述滚轮与所述传动杆转动连接并与所述导向槽滑动配合。

6.根据权利要求4所述的仓门装置，其特征在于，所述仓门装置还包括限位柱，所述支撑件上开设有环绕所述第二转轴设置的限位槽，所述限位柱与所述仓门连接并与所述限位槽滑动配合；当所述限位柱在所述限位槽中滑动时，所述仓门跟随所述第二转轴相对所述第一转轴做旋转运动。

7.根据权利要求6所述的仓门装置，其特征在于，所述限位柱包括圆柱部和球缺部，所述球缺部凸出设置在所述圆柱部的端面上，所述球缺部的表面与所述限位槽的底壁面接触。

8.根据权利要求4所述的仓门装置，其特征在于，所述驱动机构还包括驱动组件，所述驱动组件包括驱动器、主动齿轮和从动齿轮，所述驱动器与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮与所述第一转轴连接并能够与所述主动齿轮啮合。

9.根据权利要求8所述的仓门装置，其特征在于，所述仓门装置还包括光耦和挡片，所述光耦和所述挡片中的其中一者与所述主动齿轮固定连接且另一者与所述支撑件固定连接，在所述第一位置时，所述挡片挡住所述光耦。

10.一种基因测序仪，其特征在于，包括芯片和权利要求1至9中任一项所述的仓门装置，所述芯片与所述安装孔对应。