一种用于纸基微流控芯片的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于纸基微流控芯片的控制装置，包括底座，所述底座上设置有驱动模块、旋转模块和执行模块，所述旋转模块包括转轴和至少两凸轮，所述转轴和所述驱动模块连接，所述转轴穿设过所述凸轮，用以驱动所述凸轮旋转；所述执行模块包括顶杆和支撑座，所述支撑座设置在所述底座上；所述顶杆的一端和所述凸轮抵接，所述顶杆的中部和所述支撑座铰接；所述凸轮能够推动所述顶杆，以利用所述顶杆的游离端控制微流阀的开闭。本发明专利技术能够减小控制装置的体积，有利于实现控制装置的小型化和集成化。

【技术实现步骤摘要】
一种用于纸基微流控芯片的控制装置
本专利技术涉及微流控芯片领域，具体涉及一种用于纸基微流控芯片的控制装置。
技术介绍
纸基微流控芯片是以纤维素纸材料代替传统的玻璃、硅或高聚物等材料，在纸基底上加工出互相联通的微流体通道的微型分析器件，具有以下鲜明的优势与特点：(1)纸基材料种类丰富、价格低廉，可进行低成本大批量生产；(2)不需要外源泵进行微流驱动，液体可通过毛细作用在纸基芯片上自动流动；(3)微型纸基流道用于储存试剂和进行反应，试剂消耗量小；(4)纸材料生物兼容性好，可采用不同的化学修饰手段；(5)纸基微流控芯片操作相对简便，容易使用。纸基微流控芯片技术的以上特点，使其对于医护人员和医疗设备紧缺的地区和基层医院具有重要意义，是降低社会医疗成本，优化社会医疗资源分配，替代传统大型疾病诊断设备的有效技术手段之一。微流控芯片通常会在较小的面积上集成多个独立的功能单元，需要对多种不同的流体分时操纵，从而完成整个分析检测过程。但是，每个流体的操纵都单独配置电机和驱动器，会导致控制系统的体积较大，因而不利于实现分析装置的小型化和集成化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于纸基微流控芯片的控制装置，其能够减小控制装置的体积，有利于实现控制装置的小型化和集成化。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于纸基微流控芯片的控制装置，包括底座，所述底座上设置有驱动模块、旋转模块和执行模块，所述旋转模块包括转轴和至少两凸轮，所述转轴和所述驱动模块连接，所述转轴穿设过所述凸轮，用以驱动所述凸轮旋转；所述执行模块包括顶杆和支撑座，所述支撑座设置在所述底座上；所述顶杆的一端和所述凸轮抵接，所述顶杆的中部和所述支撑座铰接；所述凸轮能够推动所述顶杆，以利用所述顶杆的游离端控制微流阀的开闭。进一步的，所述顶杆通过滚轮与所述凸轮抵接，所述滚轮和所述顶杆转动连接。进一步的，所述凸轮通过键连接与所述转轴固定。进一步的，所述旋转模块还包括支架，所述支架设置在所述底座上，所述转轴和所述支架转动连接。进一步的，所述转轴通过轴承和所述支架连接。进一步的，所述顶杆通过扭簧和所述支撑座连接。进一步的，所述底座上设置有下仓，所述下仓上开设有凹槽，用于嵌设芯片。进一步的，所述底座上设置有上仓，所述支撑座设置在所述上仓的上表面，且芯片位于所述上仓的下方，所述上仓上开设有操作孔，以供所述顶杆的游离端穿设。进一步的，所述转轴通过联轴器和所述驱动模块连接。进一步的，所述驱动模块包括伺服电机、步进电机或直流电机。本专利技术的有益效果：顶杆的一端和凸轮抵接，顶杆的中部和支撑座铰接，并且顶杆的游离端能够控制微流阀的打开和关闭；转轴在带动凸轮旋转的过程中，利用顶杆和凸轮表面的抵接，使得顶杆会根据凸轮的外轮廓做相应的运动，顶杆与支撑座铰接的端部能够在凸轮的推动下围绕铰接点转动，从而根据杠杆原理利用顶杆的游离端推动微流阀的打开或关闭，因而能够减小控制装置的体积，有利于实现控制装置的小型化和集成化。附图说明图1是本专利技术的整体示意图；图2是本专利技术的部分示意图。图中标号说明：1、底座；2、驱动模块；3、支架；4、转轴；41、联轴器；5、凸轮；6、支撑座；7、顶杆；71、滚轮；8、上仓；81、操作孔；9、下仓。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。参照图1和图2所示，本专利技术的一种用于纸基微流控芯片的控制装置的一实施例，包括底座1、驱动模块2、旋转模块和执行模块，其中驱动模块2、旋转模块和执行模块均设置在底座1上。驱动模块2和旋转模块连接，从而能够利用旋转模块驱动执行模块控制微流阀的打开和关闭。旋转模块包括转轴4和至少两凸轮5，其中转轴4穿设过凸轮5的中心，从而能够利用转轴4带动凸轮5运动。转轴4的一端连接有驱动模块2，从而能够利用驱动模块2带动转轴4旋转，以利用转轴4带动固定在其上的凸轮5旋转。其中，凸轮5的轮廓曲线需要根据微流阀的开闭时间设计，同时，不同的凸轮5的安装位置需要根据纸基微流控芯片的反应时间而定。执行模块包括顶杆7和支撑座6，支撑座6设置在底座1上，顶杆7的一端和凸轮5抵接，顶杆7的中部位置和支撑座6铰接，并且顶杆7的游离端能够控制微流阀的打开和关闭。转轴4在带动凸轮5旋转的过程中，利用顶杆7和凸轮5表面的抵接，使得顶杆7会根据凸轮5的外轮廓做相应的运动，顶杆7与支撑座6铰接的端部能够在凸轮5的推动下围绕铰接点转动，从而根据杠杆原理利用顶杆7的游离端推动微流阀的打开或关闭。因而利用驱动模块2驱动多组凸轮5转动，从而控制多组微流阀的打开和关闭，因而能够减小控制装置的体积，有利于实现控制装置的小型化和集成化。顶杆7通过滚轮71和凸轮5抵接，同时上述滚轮71和顶杆7转动连接。利用滚轮71和凸轮5抵接能够减少顶杆7和凸轮5抵接时，顶杆7和凸轮5的损伤，因而对顶杆7和凸轮5均具有一定的保护作用。同时利用滚轮71和凸轮5的抵接，能够减小凸轮5推动顶杆7运动时的阻力，以提高力传递的效率。顶杆7通过扭簧和支撑座6连接，本实施例中扭簧处于被扭转的状态，因而扭簧能够利用弹性力压设滚轮71，以使得滚轮71能够始终与凸轮5的表面抵接，以保证凸轮5和顶杆7力传递时的稳定性。为了便于凸轮5和转轴4的装配，本实施例中凸轮5通过键连接与转轴4固定。转轴4的侧壁上设置有键，同时凸轮5上对应开设有键槽，利用键与键槽的卡嵌力实现凸轮5和转轴4的锁定。此外，凸轮5的侧壁上设置有顶丝孔，从而能够利用顶丝进一步加强凸轮5和转轴4之间的固定。旋转模块还可以包括支架3，本实施例中支架3固定在底座1的上表面。转轴4架设在支架3上，并且能够与支架3转动连接。利用支架3支撑转轴4能够施加给转轴4支撑力，从而改变转轴4的悬臂梁结构，能够减小转轴4的弯曲形变和位置的偏移。转轴4通过轴承与支架3转动连接，从而能够减小转轴4旋转时的阻力，同时对转轴4也具有一定的保护作用。转轴4通过联轴器41和驱动模块2连接，以便于力矩的传递。其中，驱动模块2包括伺服电机、步进电机或直流电机。底座1上设置有下仓9，下仓9上开设有用于嵌设芯片的凹槽。通过将芯片嵌设在凹槽内，从而实现纸基微流控芯片的固定。本实施例中由于纸基微流控芯片的侧边设置有凸块，因而通过在下仓9上开设能够嵌设凸块的凹槽，因而利用凸块和凹槽的配合能够实现芯片位置的相对锁定。当然，凹槽也可以直接适配芯片，从而能够直接将芯片嵌设在凹槽中。底座1上设置有上仓8，其中支撑座6固定设置在上仓8的上表面，同时芯片放置在上仓8的下方。上仓8位于芯片的上方开设有操作孔81，并且顶杆7的游离端能够穿设过上述操作孔81，从而便于使用。本实施例中底座1上设置有上仓8和下仓9，利用上仓8和下仓9的配合能够实现芯片位置的锁定。以上所述实施例仅是为充分说明本专利技术而所举的较佳的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于纸基微流控芯片的控制装置，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有驱动模块、旋转模块和执行模块，所述旋转模块包括转轴和至少两凸轮，所述转轴和所述驱动模块连接，所述转轴穿设过所述凸轮，用以驱动所述凸轮旋转；所述执行模块包括顶杆和支撑座，所述支撑座设置在所述底座上；所述顶杆的一端和所述凸轮抵接，所述顶杆的中部和所述支撑座铰接；所述凸轮能够推动所述顶杆，以利用所述顶杆的游离端控制微流阀的开闭。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于纸基微流控芯片的控制装置，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有驱动模块、旋转模块和执行模块，所述旋转模块包括转轴和至少两凸轮，所述转轴和所述驱动模块连接，所述转轴穿设过所述凸轮，用以驱动所述凸轮旋转；所述执行模块包括顶杆和支撑座，所述支撑座设置在所述底座上；所述顶杆的一端和所述凸轮抵接，所述顶杆的中部和所述支撑座铰接；所述凸轮能够推动所述顶杆，以利用所述顶杆的游离端控制微流阀的开闭。


2.如权利要求1所述的用于纸基微流控芯片的控制装置，其特征在于，所述顶杆通过滚轮与所述凸轮抵接，所述滚轮和所述顶杆转动连接。


3.如权利要求1所述的用于纸基微流控芯片的控制装置，其特征在于，所述凸轮通过键连接与所述转轴固定。


4.如权利要求1所述的用于纸基微流控芯片的控制装置，其特征在于，所述旋转模块还包括支架，所述支架设置在所述底座上，所述转轴和所述支架转动连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：潘鹏，马海波，栗昕，刘新宇，
申请(专利权)人：苏州微湃医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32