一种芯片台定位装置制造方法及图纸

一种芯片台定位装置，包括Y轴运动板、定位板、底座、芯片托盘、Z轴方向定位单元和XY平面定位单元；所述Z轴、XY平面定位单元分别带动芯片在Z轴、XY平面上运动，并共用同一动力单元。该芯片台定位装置实现生物芯片在XYZ方向精准定位。由于采用上定位板定位同时也是芯片定位基准面，在制冷片组件加热制冷的温控过程中，热胀冷缩作用整个制冷片组件会往Z向下沉，此时芯片检测面基本保持Z向不变，大幅减少温控时热胀冷缩的变形影响。Z轴方向定位单元和XY平面定位单元共用同一动力单元，减少了零部件的数量，降低制造成本。采用进出仓装置，减少高精密Y轴行程，进一步缩小装置空间，降低系统复杂度和成本。

A chip positioning device

【技术实现步骤摘要】
一种芯片台定位装置
本技术涉及生物医学检测领域，具体的涉及一种芯片台定位装置。
技术介绍
基因测序领域中，以往一般生物芯片放在芯片台的制冷片组件上，此制冷片组件可以对生物芯片加热制冷控制，完成生物反应，芯片台上部有上盖可绕轴旋转或上下平移定位及压紧芯片，上盖装有流体组件，此流体组件进液孔和出液孔分别与生物芯片进液孔和出液孔对齐，实现各种生物试剂流入生物芯片中发生反应，上盖结构中空，中间有一物镜固定在光学平台上用以实现显微成像功能。整体芯片台固定在二维运动平台上，可XY平面扫描运动。但是在上述芯片台中，制冷片组件的热板上表面是基准面，芯片放在制冷片组件上，在加热制冷的温控过程中由于结构的热胀冷缩极易对芯片产生Z方向的高度变化，必须要求物镜时时Z向对焦，不利显微成像。另外在上述芯片台中，要求Y轴行程较长且芯片台上盖后端开口避让物镜，才能实现用户取放芯片，结构复杂。因此，本技术的目的在于实现生物芯片XYZ方向精准定位。由于采用上定位板定位同时也是芯片定位基准面，在制冷片组件加热制冷的温控过程中，热胀冷缩作用整个制冷片组件会往Z向下沉，此时芯片检测面基本保持Z向不变，大幅减少温控时热胀冷缩的变形影响，不用物镜时时Z向对焦，缩短时间。且芯片台采用进出仓装置，减少高精密Y轴行程，进一步缩小装置空间，降低系统复杂度和成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种芯片台定位装置，实现生物芯片检测过程中在XYZ轴方向上的精准定位，并且采用进出仓单元，降低系统复杂度和成本。为达到上述目的，本技术提供了一种芯片台定位装置，包括：定位板2、底座3、芯片托盘4、Z轴方向定位单元和XY平面定位单元；所述定位板2固定设置于Y轴运动板1下方，所述Y轴运动板1用于定位所述定位板2；所述芯片托盘4位于所述定位板2和底座3之间，用于放置芯片5；所述Z轴方向定位单元带动芯片5在Z轴方向上运动，所述XY平面定位单元带动芯片5在XY平面方向上运动；所述Z轴方向定位单元和XY平面定位单元共用同一动力单元。在一些具体实施例中，还包括芯片进出仓单元；在出仓位时，所述芯片托盘4伸出所述定位装置外部，用于取放芯片5；在进仓位时，芯片5位于所述定位板2下方。在一些具体实施例中，所述芯片进出仓单元包括：框架11，用于容纳所述芯片托盘4，框架11上沿进出仓方向的内侧设置有导槽6；第一电机10和传送机构，用于将所述芯片托盘4沿导槽6在出仓位和进仓位之间传送。在一些具体实施例中，所述第一电机10通过电机固定座9固定在框架11上；所述传送机构包括齿轮7和齿条8，所述齿轮7安装在第一电机10输出轴上，所述齿条8安装在芯片托盘4上；所述芯片托盘4上设置有与所述导槽6配合滑动的导轨41；当第一电机10转动时带动齿轮7转动，齿条8带动芯片托盘4沿导槽6运动。在一些具体实施例中，所述Z轴方向定位单元包括：制冷片组件12，通过左滑块20和右滑块22固定连接于底座3，用于对芯片5加热/制冷，控制温度，并用于托起芯片5沿Z轴方向运动；滑块导轨17，设置在框架11两侧，用于与所述左滑块20和右滑块22配合滑动连接。在一些具体实施例中，所述制冷片组件12上设置有多个孔，所述多个孔通过配合设置在左滑块20和右滑块22相应位置上的柱销固定连接于底座3，所述柱销上设置有弹性元件。在一些具体实施例中，所述XY平面定位单元包括：多个定位孔51，设置在所述芯片5上；多个定位销52，设置在所述定位板2的下表面，与所述多个定位孔51对应设置；当所述制冷片组件12托起芯片5沿Z轴方向向定位板2运动时，所述定位孔51插入所述定位销52；推销16，转动连接于所述底座3上，所述芯片5上设置有推销槽161；当所述制冷片组件12托起芯片5沿Z轴方向向定位板2运动时，所述推销16在推销槽161内推动芯片5，使其定位孔51朝向所述定位销52对齐。在一些具体实施例中，所述推销16的转轴18固定在底座3上，推销16中部有圆孔可绕转轴18转动，推销16的一端为球面结构31可沿导向板19滑动，导向板19固定在框架上，推销16的另一端底部装有拉簧15，并通过拉簧15连接到底座3，导向板19为变截面的曲面形状并且固定在框架11上。在一些具体实施例中，动力单元安装在升降固定座29上，所述升降固定座29固定连接于框架11下方；所述动力单元包括：第二电机23，通过电机安装座24固定安装在所述升降固定座29上；升降滑槽板21，与所述底座3滑动连接，通过第二电机23的转动带动底座3在Z轴方向上运动。在一些具体实施例中，所述第二电机23的输出轴通过联轴器25与丝杆28连接；丝杆28上设置有螺母27，所述螺母27固定连接于所述升降滑槽板21上；所述升降滑槽板21上设置有滑槽斜孔30，滑槽斜孔30与底座3上的圆柱轴滑动连接；当第二电机23转动时，带动丝杆28轴向直线运动，并通过所述螺母27带动所述升降滑槽板21轴向直线运动，所述升降滑槽板21通过滑槽斜孔30推动所述底座3沿Z轴方向运动。综上所述，本技术提供了一种芯片台定位装置，包括定位板2、底座3、芯片托盘4、Z轴方向定位单元和XY平面定位单元；所述Z轴方向定位单元带动芯片5在Z轴方向上运动，所述XY平面定位单元带动芯片5在XY平面上运动；所述Z轴方向定位单元和XY平面定位单元共用同一动力单元。本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：1、该定位装置采用Z轴方向定位单元和XY平面定位单元，实现生物芯片XYZ方向精准定位。由于采用上定位板定位同时也是芯片定位基准面，在制冷片组件加热制冷的温控过程中，热胀冷缩作用整个制冷片组件会往Z向下沉，此时芯片检测面基本保持Z向不变，大幅减少温控时热胀冷缩的变形影响，不用物镜时时Z向对焦，缩短时间。2、该定位装置的Z轴方向定位单元和XY平面定位单元共用同一动力单元，减少了零部件的数量，降低制造成本。3、芯片台采用进出仓装置，减少高精密Y轴行程，进一步缩小装置空间，降低系统复杂度和成本。附图说明图1是本技术定位装置处于出仓位的结构示意图；图2是本技术定位装置处于进仓位的结构示意图；图3是本技术的Z轴方向定位单元的结构示意图；图4是本技术的XY平面定位单元的结构示意图；图5是本技术的定位装置的动力单元的结构示意图。附图标记：1：Y轴运动板；2：定位板；3：底座；4：托盘；41：导轨；5：芯片；51：定位孔；52：定位销；6：导槽；7：齿轮；8：齿条；9：电机固定座；10：第一电机；11：框架；12：制冷片组件；121：定位块；14：弹簧；15：拉簧；16：推销；161：推销槽；17：滑块导轨；18：转轴；19：导向板；20：左滑块；21：升降滑槽板；22：右滑块；23：第二电机；24：电机安装座；25：联轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片台定位装置，其特征在于，包括：定位板(2)、底座(3)、芯片托盘(4)、Z轴方向定位单元和XY平面定位单元；/n所述定位板(2)固定设置于Y轴运动板(1)下方，所述Y轴运动板(1)用于定位所述定位板(2)；/n所述芯片托盘(4)位于所述定位板(2)和底座(3)之间，用于放置芯片(5)；/n所述Z轴方向定位单元带动芯片(5)在Z轴方向上运动，所述XY平面定位单元带动芯片(5)在XY平面方向上运动；/n所述Z轴方向定位单元和XY平面定位单元共用同一动力单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯片台定位装置，其特征在于，包括：定位板(2)、底座(3)、芯片托盘(4)、Z轴方向定位单元和XY平面定位单元；
所述定位板(2)固定设置于Y轴运动板(1)下方，所述Y轴运动板(1)用于定位所述定位板(2)；
所述芯片托盘(4)位于所述定位板(2)和底座(3)之间，用于放置芯片(5)；
所述Z轴方向定位单元带动芯片(5)在Z轴方向上运动，所述XY平面定位单元带动芯片(5)在XY平面方向上运动；
所述Z轴方向定位单元和XY平面定位单元共用同一动力单元。


2.根据权利要求1所述的芯片台定位装置，其特征在于，还包括芯片进出仓单元；
在出仓位时，所述芯片托盘(4)伸出所述定位装置外部，用于取放芯片(5)；
在进仓位时，芯片(5)位于所述定位板(2)下方。


3.根据权利要求2所述的芯片台定位装置，其特征在于，所述芯片进出仓单元包括：
框架(11)，用于容纳所述芯片托盘(4)，框架(11)上沿进出仓方向的内侧设置有导槽(6)；
第一电机(10)和传送机构，用于将所述芯片托盘(4)沿导槽(6)在出仓位和进仓位之间传送。


4.根据权利要求3所述的芯片台定位装置，其特征在于，所述第一电机(10)通过电机固定座(9)固定在框架(11)上；所述传送机构包括齿轮(7)和齿条(8)，所述齿轮(7)安装在第一电机(10)输出轴上，所述齿条(8)安装在芯片托盘(4)上；所述芯片托盘(4)上设置有与所述导槽(6)配合滑动的导轨(41)；当第一电机(10)转动时带动齿轮(7)转动，齿条(8)带动芯片托盘(4)沿导槽(6)运动。


5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片台定位装置，其特征在于，所述Z轴方向定位单元包括：
制冷片组件(12)，通过左滑块(20)和右滑块(22)固定连接于底座(3)，用于对芯片(5)加热/制冷，控制温度，并用于托起芯片(5)沿Z轴方向运动；
滑块导轨(17)，设置在框架(11)两侧，用于与所述左滑块(20)和右滑块(22)配合滑动连接。


6.根据权利要求5所述的芯片台定位装置，其特征在于，所述制冷片组件(12)上设置有多个孔，所述多个孔通过配合设置在左滑块(20)和右滑块(22)相应位置上的柱销固定连接于底座(3)，所述柱销上设置有弹性元件。


7.根据权利要求5所述的芯片台定位装置，其特征在于，所述XY平面定位单元包括：
多个定位孔(51)，设置在所述芯片(5)上；多个定位销(52)，设置在所述定位板(2)的下表面，与所述多个定位孔(51)对应设置；当所述制冷片组件(12)托起芯片(5)沿Z轴方向向定位板(2)运动时，所述定位孔(51)插入所述定位销(52)；
推销(16)，转动连接于所述底座(3)上，所述芯片(5)上设置有推销槽(161)；当所述制冷片组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金磊，陈子天，
申请(专利权)人：赛纳生物科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11