一种微流控芯片注塑成型机及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种微流控芯片注塑成型机及其控制方法，涉及微流控芯片制造领域。其技术要点是：一种微流控芯片注塑成型机，包括机壳、底座，底座上设置有与其垂直的固定板，固定板的一侧壁设置有第一电加热板，底座上滑动设置有靠近或远离第一电加热板的夹紧加热组件，底座上设置有驱动夹紧加热组件往复运动的驱动组件，机壳位于固定板的上方开设有用于放入模具的放入口；机壳位于放入口的上方设置有注料管，机壳上设置有用于固定注料管的固定组件；机壳上设置有用于控制注料管进行注料的气动注料组件。本发明专利技术具有稳定性好、生产效率高的优点。

A microfluidic chip injection molding machine and its control method

The invention discloses a microfluidic chip injection molding machine and a control method thereof, which relates to the field of microfluidic chip manufacturing. The technical points are as follows: a microfluidic chip injection molding machine, including a shell and a base, on the base is provided with a fixed plate which is perpendicular to it, on one side of the fixed plate is provided with a first electric heating plate, on the base is sliding provided with a clamping heating component close to or far away from the first electric heating plate, on the base is provided with a driving component which drives the reciprocating movement of the clamping heating component, and the shell is located at the fixed position The upper part of the fixed plate is provided with a put in port for putting the mold; the casing is provided with a material injection pipe above the put in port, and the casing is provided with a fixed component for fixing the material injection pipe; the casing is provided with a pneumatic material injection component for controlling the material injection pipe for material injection. The invention has the advantages of good stability and high production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片注塑成型机及其控制方法
本专利技术涉及微流控芯片制造领域，更具体地说，它涉及一种微流控芯片注塑成型机及其控制方法。
技术介绍
微流控技术将分析化学、生物、医学、微机电加工技术集成到微米尺度的芯片上，具有自动化程度高、集成度高、耗样少、分析速度快等优点，已广泛用于生化分析、医学、电子等领域。以聚二甲基硅氧烷（PDMS）、橡胶等聚合物作为材质的软质微流控芯片成本低、生物相容性好，已被广泛用于微流控芯片的制作。目前，实验室中常用的成型方法是：从注塑孔向模具内注入液态PDMS，将模具送入烘箱加速固化成型，再用小刀切割得到芯片。上述成型方法存在缺陷：由于模具底面放置在烘箱的底壁上，而模具其他面与空气接触，烘箱内通过热空气对模具进行加热，模具容易受热不均，导致芯片固化成型失败；而且固化过程中常常因外力导致模具晃动，也会使微流控芯片成型失败；人工注入液态PDMS，难以精准控制注入量，过多造成浪费，过少导致微流控芯片成型失败，降低生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的一在于提供一种微流控芯片注塑成型机，其具有稳定性好、生产效率高的优点。为实现上述目的一，本专利技术提供了如下技术方案：一种微流控芯片注塑成型机，包括机壳，所述机壳内设置有底座，所述底座上设置有与其垂直的固定板，所述固定板的一侧壁设置有第一电加热板，所述底座上滑动设置有靠近或远离第一电加热板的夹紧加热组件，所述夹紧加热组件包括移动板和第二电加热板，所述移动板与底座滑移连接且与固定板平行，所述第二电加热板位于移动板朝向第一电加热板的一侧，所述底座上设置有驱动夹紧加热组件往复运动的驱动组件，所述机壳位于固定板的上方开设有用于放入模具的放入口；所述机壳位于放入口的上方设置有注料管，所述机壳上设置有用于固定注料管的固定组件；所述机壳上设置有用于控制注料管进行注料的气动注料组件。通过采用上述技术方案，工作时，将模具放入第一电加热板和第二电加热板之间，驱动组件带动夹紧加热组件朝向第一电加热板运动，直至第一电加热板和第二电加热板夹紧模具，气动注料组件通过注料管向模具内注入液态PDMS，注射完毕后，对第一电加热板和第二电加热板通电进行加热，由于模具的位置固定不动，稳定性好，而且通过第一电加热板和第二电加热板对模具加热，加热均匀，温度容易控制，芯片固化成品率高，采用动注料组件自动注料，注料精度高且效率高。进一步的，所述夹紧加热组件还包括底板和连接板，所述底板位于移动板的下方且与移动板固定连接，所述底板的下方设置有连接板，所述底板上沿移动板的移动方向开设有腰形孔，所述底板上设置有穿过腰形孔且与连接板螺纹连接的调节螺栓。通过采用上述技术方案，通过腰形孔可以调节移动板的位置，从而改变第一电加热板和第二电加热板的间距，适应不同厚度的模具。进一步的，所述夹紧加热组件还包括限位条，所述限位条固定于固定板垂直于底座的两侧壁上，所述限位条沿移动板的移动方向设置且凸出于第一电加热板朝向移动板的一面。通过采用上述技术方案，模具的侧壁可以设置与限位条配合的放置块，模具放入时限位条起到预定位和支撑作用，从而方便夹住模具。进一步的，所述夹紧加热组件还包括连接第二电加热板和移动板的减振结构，所述减振结构包括减振螺栓、减振螺母和减振弹簧，所述第二电加热板的边缘开设有若干安装孔，所述移动板上开设有与安装孔同轴的滑动孔，所述减振螺栓依次穿过安装孔和滑动孔，且减振螺母与减振螺栓凸出于滑动孔的一端螺纹连接。通过采用上述技术方案，驱动组件带动夹紧加热组件朝向第二电加热板运动夹紧模具时，减振弹簧被压缩起到减振缓冲的作用，避免第二电加热板与模具直接碰撞造成损坏。进一步的，所述驱动组件包括电机、丝杠、滑动座、导向杆和导向座，所述丝杠和导向杆平行且沿移动板移动方向设置，所述电机固定于底座的一端且与丝杠同轴固定连接，所述滑动座与丝杠滑动连接，所述导向座与导向杆滑动连接，所述滑动座和导向座均位于连接板下方且与连接板固定连接。通过采用上述技术方案，电机带动丝杠转动，丝杠带动滑动座沿丝杠轴向运动，从而夹紧或者松开模具，导向杆起到导向作用。进一步的，所述机壳的一侧壁开设有进风孔，所述机壳内壁在进风孔处设置有进气扇，所述机壳与进风孔相对的一侧壁上开设有若干出风孔。通过采用上述技术方案，加热结束后，机壳内的温度较高，进气扇将外界冷空气吸入机壳内，对模具和夹紧加热组件进行散热，热空气从出风孔排出机壳，从而方便取出模具，而且有利于快速进行下一次注塑成型工作，提高成型效率。进一步的，还包括XYZ三轴运动平台，所述XYZ三轴运动平台位于固定组件与机壳之间，所述XYZ三轴运动平台的Z轴垂直于放入口所在平面。通过采用上述技术方案，当机壳内放置有多个模具时，通过XYZ三轴运动平台带动注料管运动，从而对多个模具进行注料，注料精度高，注料速度快，提高成型效率。进一步的，所述固定组件包括连接板、卡箍、密封接头和抵紧螺栓，所述连接板与Z轴固定连接，所述卡箍与连接板远离Z轴的一侧壁固定连接，所述抵紧螺栓贯穿卡箍且与卡箍螺纹连接。通过采用上述技术方案，注料管放入卡箍内，并与密封接头连通，拧紧抵紧螺栓从而使注料管位置固定，注料管内的液体PDMS用完后，方便取下注料管进行清洗。进一步的，所述气动注料组件包括微型气泵、进气管、出气管、电磁阀和针阀，所述进气管依次与针阀、电磁阀和微型气泵连通，所述出气管的一端与微型气泵连通，其另一端与注料管连通。通过采用上述技术方案，电磁阀用于控制进气管的通断，针阀用于调节气体流量，微型气泵使得空气从进气管进入，并从出气管进入注料管，将注料管内的液体压入模具内。本专利技术的目的二在于提供一种如目的一所述的微流控芯片注塑成型机的控制方法，其具有稳定性好、生产效率高的优点。为实现上述目的二，本专利技术提供了如下技术方案：一种如目的一中所述的微流控芯片注塑成型机的控制方法，包括如下步骤：配置步骤：配置第一电加热板和第二电加热板的加热温度、加热时间，配置注料管的容积、注射速度和目标注射体积；安装步骤：将液态原料装入到注料管中，并将注料管安装于固定组件上，将模具从放入口放入第一电加热板和第二电加热板之间，控制驱动组件驱动夹紧加热组件夹紧模具；注射步骤：控制气动注料组件将注料管内的液态原料注入至模具内，控制夹紧加热组件对模具进行加热，使液态原料固化；开模步骤：加热时间结束后，控制夹紧加热组件解除对模具的夹紧，取出模具，开模，取出固化后的产品。通过采用上述技术方案，由于模具的位置固定不动，稳定性好，而且通过第一电加热板和第二电加热板对模具加热，加热均匀，温度容易控制，芯片固化成品率高，采用动注料组件自动注料，注料精度高且效率高。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）通过设置第一电加热板和第二电加热板和驱动组件，驱动组件带动夹紧加热组件朝向第一电加热板运动，直至第一电加热板和第二电加热板夹紧模具，此时对第一电加热板和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片注塑成型机，包括机壳（26），其特征在于，所述机壳（26）内设置有底座（1），所述底座（1）上设置有与其垂直的固定板（2），所述固定板（2）的一侧壁设置有第一电加热板（3），所述底座（1）上滑动设置有靠近或远离第一电加热板（3）的夹紧加热组件，所述夹紧加热组件包括移动板（4）和第二电加热板（5），所述移动板（4）与底座（1）滑移连接且与固定板（2）平行，所述第二电加热板（5）位于移动板（4）朝向第一电加热板（3）的一侧，所述底座（1）上设置有驱动夹紧加热组件往复运动的驱动组件，所述机壳（26）位于固定板（2）的上方开设有用于放入模具的放入口（29）；/n所述机壳（26）位于放入口（29）的上方设置有注料管（30），所述机壳（26）上设置有用于固定注料管（30）的固定组件；/n所述机壳（26）上设置有用于控制注料管（30）进行注料的气动注料组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片注塑成型机，包括机壳（26），其特征在于，所述机壳（26）内设置有底座（1），所述底座（1）上设置有与其垂直的固定板（2），所述固定板（2）的一侧壁设置有第一电加热板（3），所述底座（1）上滑动设置有靠近或远离第一电加热板（3）的夹紧加热组件，所述夹紧加热组件包括移动板（4）和第二电加热板（5），所述移动板（4）与底座（1）滑移连接且与固定板（2）平行，所述第二电加热板（5）位于移动板（4）朝向第一电加热板（3）的一侧，所述底座（1）上设置有驱动夹紧加热组件往复运动的驱动组件，所述机壳（26）位于固定板（2）的上方开设有用于放入模具的放入口（29）；
所述机壳（26）位于放入口（29）的上方设置有注料管（30），所述机壳（26）上设置有用于固定注料管（30）的固定组件；
所述机壳（26）上设置有用于控制注料管（30）进行注料的气动注料组件。


2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片注塑成型机，其特征在于，所述夹紧加热组件还包括底板（6）和连接板（7），所述底板（6）位于移动板（4）的下方且与移动板（4）固定连接，所述底板（6）的下方设置有连接板（7），所述底板（6）上沿移动板（4）的移动方向开设有腰形孔（8），所述底板（6）上设置有穿过腰形孔（8）且与连接板（7）螺纹连接的调节螺栓（9）。


3.根据权利要求1所述的一种微流控芯片注塑成型机，其特征在于，所述夹紧加热组件还包括限位条（11），所述限位条（11）固定于固定板（2）垂直于底座（1）的两侧壁上，所述限位条（11）沿移动板（4）的移动方向设置且凸出于第一电加热板（3）朝向移动板（4）的一面。


4.根据权利要求1所述的一种微流控芯片注塑成型机，其特征在于，所述夹紧加热组件还包括连接第二电加热板（5）和移动板（4）的减振结构，所述减振结构包括减振螺栓（12）、减振螺母（13）和减振弹簧（14），所述第二电加热板（5）的边缘开设有若干安装孔（15），所述移动板（4）上开设有与安装孔（15）同轴的滑动孔（16），所述减振螺栓（12）依次穿过安装孔（15）和滑动孔（16），且减振螺母（13）与减振螺栓（12）凸出于滑动孔（16）的一端螺纹连接。


5.根据权利要求1所述的一种微流控芯片注塑成型机，其特征在于，所述驱动组件包括电机（20）、丝杠（21）、滑动座（22）、导向杆（23）和导向座（24），所述丝杠（21）和导向杆（23...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅塔格斯·加绍·艾哈迈德，刘佳新，路锟，蔡俊杰，王勇，
申请(专利权)人：德运康明厦门生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35