[發明專利]面向離心微流控的CD式芯片裝夾機構

有效

• 申請號: 201710573120.4
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107552119B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 苑偉政;何洋;呂湘連;周興攀;曹小寶;盧宇超;王圣坤;楊儒元;常洪龍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B01L9/00
• 分類號: B01L9/00;B01L3/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明屬于微流控領域，公開了一種面向離心微流控的CD式芯片裝夾機構，它包括芯片托架1、杠桿2、推桿3、定位彈珠4、電機軸卡槽5、導向塊6和導向槽7。沿著導向槽7插入芯片到底，由于導向塊6的橫向定位功能，加上與電機軸卡槽5的相互配合，能保證芯片到達準確位置，電機軸卡槽5中的定位彈珠4彈起，芯片完全定位；當需要取出芯片時，只需推動推桿3，通過杠桿2作用，芯片便自動彈出。托架之間的距離可以方便調節，因而能適應不同尺寸的芯片。該面向離心微流控的CD式芯片裝夾機構參照光驅原理設計，能方便裝夾定位芯片，具有結構簡單、操作便捷、可靠且適應性強的優點。

技術領域

本發明涉及離心式微流控芯片裝夾固定領域中的一種新機構，具體而言，本發明提供了一種面向離心微流控的CD式芯片裝夾機構。

技術背景

微流控分析(Microfluidic Analysis)是微型全分析系統的主要組成部分，而將化學分析的多種功能集成在郵票大小的芯片上的微流控芯片(Microfluidics Chip)又是當前最活躍的發展前沿，代表著21世紀分析儀器走向微型化、集成化的發展方向，已成為國內外許多著名實驗室的奮斗目標。

離心式微流控芯片不需要繁雜的外圍驅動設備，只需要調節轉速就能控制驅動力，且不受地球引力的約束，因而具有極大的優越性。但是其芯片的裝夾和固定卻一直沒有方便快捷可靠的機構和技術，這嚴重影響了實驗的發展。

發明內容

本發明的目的是針對現有離心式微流控芯片裝夾固定機構的缺陷，提供一種方便快捷可靠的CD式芯片裝夾機構。

一種面向離心微流控的CD式芯片裝夾機構，包括芯片托架1、杠桿2、推桿3、定位彈珠4、電機軸卡槽5、導向塊6和導向槽7。

所述芯片托架1中間軸線上開有導向槽7，導向槽7兩側布置有導向塊6，導向槽7端部開口較大以便于芯片插入，在導向槽7末端制有燕尾槽電機軸卡槽5；所述的燕尾槽電機卡槽5可根據芯片大小以及芯片上卡槽適當調整尺寸和形狀，能保證芯片橫向定位、保證傳動強度可靠和芯片所占面積不影響芯片結構；所述芯片托架1的尺寸可根據芯片尺寸調節，以適應不同尺寸芯片；所述導向塊6通過螺釘等與導向槽7連接，以便在調節電機軸卡槽5尺寸時可以調節導向槽7尺寸，保證導向精度。

在電機軸卡槽5處布置帶有彈簧的定位彈珠4，彈簧在外力作用下壓縮，定位彈珠4在彈簧作用力下可上下運動，其與芯片球形凹槽配合并頂靠芯片以對其定位；芯片下方布置有伺服電機來驅動芯片轉動；導向槽7和電機軸卡槽5外圍布置有杠桿2和推桿3組合使用的彈出機構，當需要取出芯片時，推動推桿3帶動杠桿2工作將芯片推出卡槽，所述的杠桿2與推桿3可由任何適當剛性材料制造，例如不銹鋼或者有機玻璃等。

上述面向離心微流控的CD式芯片裝夾機構的工作過程如下：將帶有相應定位塊的芯片沿著導向槽7插入到底，導向槽7和導向塊6的橫向定位功能保證芯片插入方向的準確性，而后芯片繼續插入直至芯片定位塊與燕尾槽電機軸卡槽5相互配合，定位彈珠4在彈簧作用下與芯片定位塊上的球形凹坑相互配合、卡緊，這保證了芯片在準確位置完全定位；同時芯片定位塊推動杠桿2帶動推桿3彈出，推桿3伸出芯片托架1端部；當實驗完成需要取出芯片時，只需推動推桿3，通過杠桿2作用，芯片便自動彈出。當芯片尺寸變化時，只需調整托架之間的距離即可，因而能適應不同尺寸的芯片。

該面向離心微流控的CD式芯片裝夾機構，類似光驅工作原理，打破了傳統裝夾的固有方式和思路，具有結構簡單、操作便捷、可靠性好且適應性強的優點，并且移植性好，可以方便地移植到其它設備上，具有普適性。

附圖說明

圖1表示的是整個裝夾機構的俯視圖。

圖2表示的是裝夾芯片后的俯視圖。

圖3表示的是裝夾芯片后的剖視圖和局部放大圖。