一种用于核酸打印机的自动合盖结构及核酸打印机的制作方法

1.本实用新型涉及核酸合成技术领域，尤其涉及一种用于核酸打印机的自动合盖结构及核酸打印机。


背景技术：

2.dna合成设备是设计用于合成结构类似dna或者rna的寡核苷酸的自动化仪器；目前，dna能够技术的其中一大创新方向是通过半导体芯片提高通量，在该种利用芯片进行合成的dna合成设备中，需要将芯片固定安装在机器中，再将进液的管道连接到芯片处，使得原料试剂能够浸没芯片表面，便于合成反应的进行；而为了保证合成过程中芯片不会被外界环境污染，需要将安装芯片的空间闭合，从而与外界环境隔离开；但是，现有的dna合成设备总是需要操作人员手动操作，即始终依靠人力将芯片处的上盖与下盖闭合，较为麻烦。
3.因此，需要一种用于核酸打印机的自动合盖结构及核酸打印机，操作方便，能够自动进行合盖，自动化程度高，也节省人力。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种用于核酸打印机的自动合盖结构及核酸打印机，操作方便，能够自动进行合盖，自动化程度高，也节省人力。所述技术方案如下：
5.本实用新型提供了一种用于核酸打印机的自动合盖结构，包括第一壳盖、第二壳盖、固定基座与至少一组升降组件，所述第二壳盖位于所述固定基座上，所述第二壳盖的上表面开设容纳槽，所述容纳腔用于安装合成核酸的芯片，所述第一壳盖位于所述第二壳盖的上方；
6.所述升降组件包括第一固定轴与升降件，所述第一固定轴位于所述第二壳盖的一侧，且所述第一固定轴与所述固定基座固定连接，所述升降件与所述第一壳盖固定连接，所述升降件套设于所述第一固定轴上，并且所述升降件在竖直方向上与所述第一固定轴相对移动设置。
7.进一步地，所述升降组件还包括导向板，所述导向板竖直固定于所述固定基座上，所述导向板上设置至少一根第一导向轨，所述第一导向轨与所述升降件相匹配，用于供所述升降件沿所述第一导向轨的延伸方向滑动式升降。
8.进一步地，所述升降件包括至少一个第一滑动部，所述第一滑动部与所述第一导向轨一一对应地滑动连接。
9.进一步地，所述导向板还包括限位件，所述限位件位于所述导向板的顶部，用于限定所述第一滑动部的滑动行程。
10.进一步地，所述用于核酸打印机的自动合盖结构还包括温控组件，所述温控组件包括制冷片、散热片与散热风扇，所述制冷片位于所述第二壳盖的底部，所述散热片位于所述制冷片的下方，所述散热风扇位于所述散热片的下方或者所述散热片的侧面。
11.进一步地，所述用于核酸打印机的自动合盖结构还包括平移组件，所述第二壳盖通过所述平移组件与所述固定基座在水平方向上相对移动设置。
12.进一步地，所述平移组件包括第二固定轴与移动件，所述第二固定轴水平设置，所述第二固定轴与所述固定基座的侧面固定连接；所述移动件与所述第二壳盖固定连接，所述移动件套设于所述第二固定轴上，并且所述移动件与所述第二固定轴在水平方向上相对移动设置。
13.进一步地，所述第二壳盖的底部具有至少一个第二滑动部，所述固定基座上固定设置至少一个第二导向轨，所述第二滑动部与所述第二导向轨一一对应地滑动连接。
14.进一步地，所述平移组件还包括拖链，所述拖链用于带动所述温控组件的线组移动。
15.本实用新型还提供一种核酸打印机，包括如上所述的用于核酸打印机的自动合盖结构。
16.实施本实用新型，具有如下有益效果：
17.1、本实用新型采用电机驱动，使得升降件与第一固定轴配合进行相对移动，带动第一壳盖相对于第二壳盖往复升降，无需人为干预，就能够自动进行开合，操作控制方便，合盖稳定，自动化程度高，节省人力。
18.2、采用第一导向轨与第一滑动部之间的滑动连接，能够起到导向作用，提升第一壳盖升降过程中位置的准确性，防止偏移现象的发生，保证第一壳盖能够准确覆盖到第二壳盖上对应的位置，闭合紧密。
19.3、本实用新型还设置平移组件，通过第二固定轴与移动件之间的主动驱动，以及第二滑动部与第二导向轨之间的被动滑动，共同实现第二壳盖的水平移动，使得第二壳盖伸出时便于放置芯片，而第二壳盖缩回时能够精准地与第一壳盖闭合，使用方便，移动平稳；同时，还能够自动调整第一壳盖与第二壳盖之间的相对位置，容错率高。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所使用的附图作简单的介绍，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
21.图1为实施例1提供的一种用于核酸打印机的自动合盖结构打开时的正面结构示意图；
22.图2为图1中用于核酸打印机的自动合盖结构打开时的背面结构示意图；
23.图3为实施例1提供的一种用于核酸打印机的自动合盖结构闭合时的正面结构示意图；
24.图4为图3中用于核酸打印机的自动合盖结构闭合时的背面结构示意图；
25.图5为第一壳盖与连接部的连接关系示意图；
26.图6为实施例1中温控组件的半剖面示意图；
27.图7为实施例2提供的一种用于核酸打印机的自动合盖结构打开时的正面结构示意图；
28.图8为图7中用于核酸打印机的自动合盖结构打开时的背面结构示意图；
29.图9为实施例2提供的一种用于核酸打印机的自动合盖结构闭合时的正面结构示意图；
30.图10为图9中用于核酸打印机的自动合盖结构闭合时的背面结构示意图；
31.图11为第二壳盖与第二导向轨的部分结构示意图；
32.图12为图11中第二壳盖的底部结构示意图。
33.其中，图中附图标记对应为：1-第一壳盖，11-进液孔，12-出液孔，2-第二壳盖，21-容纳腔，22-第二滑动部，3-升降组件，31-第一固定轴，32-升降件，320-第一滑动部，321-连接部，33-导向板，330-第一导向轨，331-限位件，4-固定基座，41-第二导向轨，5-温控组件，51-制冷片，52-散热片，53-散热风扇，54-保温层，6-平移组件，61-第二固定轴，62-移动件，63-拖链，7-芯片，8-第一电机，9-第二电机。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了下述图示或下述描述以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
36.实施例1
37.本实施例提供一种核酸打印机，能够用于合成dna或者rna，也能够根据实际需求，控制合成短链dna或者长链dna；在该核酸打印机的内部包括一种用于核酸打印机的自动合盖结构，如说明书附图1～6所示，该用于核酸打印机的自动合盖结构包括第一壳盖1、第二壳盖2、固定基座4与两组升降组件3，其中，固定基座4位于最底部，用于支撑整个用于核酸打印机的自动合盖结构，第二壳盖2即固定于固定基座4上，第一壳盖1位于第二壳盖2的上方，升降组件3位于第一壳盖1的两侧，能够带动第一壳盖1进行升降运动，从而实现与第二壳盖2的开合；而在第二壳盖2的上表面开设有容纳腔21，该容纳腔21用于安装合成核酸的芯片7，在安装之前，第一壳盖1上升，预留出便于芯片7安装的空间，之后在芯片7安装完毕后，第一壳盖1下降，与第二壳盖2之间闭合，整个过程中无需认为操作第一壳盖1和第二壳盖2，即可自动实现合盖，自动化程度高，便利性好。
38.需要说明的是，第一壳盖1上设置进液孔11与出液孔12，且每一对进液孔11与出液孔12均与一个芯片7相对应设置，其中，进液孔11用于向芯片7注入原料试剂，以使得合成反应能够在芯片7上进行，而合成反应进行过程中，除了会产生目标产物，还会产生废液，则出
液孔12用于导出芯片7上合成反应所产生的废液，保证合成反应能够持续稳定地进行。
39.在本说明书的一个可能的实施方式中，该容纳腔21的边壁可以设置磁性部，以便于芯片7的安装，同时还能够起到防呆作用；该容纳腔21可以选择设置为多个，使得第二壳盖2上能够安装多个芯片7，进而实现核酸打印机的多通道同步合成，提升合成效率。
40.具体地，如图1与图3所示，升降组件3包括第一固定轴31与升降件32，其中，第一固定轴31位于第二壳盖2的一侧，且第一固定轴31与固定基座4上表面固定连接，而升降件332套设在第一固定轴31上，且能够在竖直方向上相对于第一固定轴31相对移动，同时，升降件32还与第一壳盖1固定连接，以使得升降件32升降时，同步带动第一壳盖1升降，实现自动开合功能。
41.而在本实施例中，该升降组件3中还设置第一电机8，该第一电机8与第一固定轴31的一端连接，能够为升降件32的升降提供动力；而两组升降组件3相配合，两个第一电机8同步驱动，能够提升第一壳盖1升降时的平衡性，保证闭合时的准确性，也避免第一壳盖1倾斜导致的与第二壳盖2之间的异常磕碰，整体稳定性好，可靠性高。
42.具体地，如图1与图5所示，升降件32包括连接部321，该连接部321由升降件32向第一壳盖1的位置延伸，用于与第一壳盖1固定连接；在本实施例中，该连接部321与第一壳盖1的顶部表面固定连接，连接处的接触面大，固定可靠性高。
43.具体地，如图2与图3所示，升降组件3还包括导向板33，该导向板33竖直设置于固定基座4上，导向板33中朝向第一壳盖1的一面上设置两根第一导向轨330，而升降件32包括两个第一滑动部320，该第一滑动部320与第一导向轨330一一对应地滑动连接，以使得升降件32能够沿第一导向轨330的延伸方向滑动式升降，滑动平稳性好；而在本实施例中，第一导向轨330与第一固定轴31平行设置，且两者均竖直设置，能够对升降件32的移动方向起到导向作用，保证升降移动的准确性；另外，在本说明书的一个可能的实施方式中，导向板33上可以仅设置一根导向轨330，节省导向板33的加工成本。
44.此外，在本说明书的另一个可能的实施方式中，升降组件3可以设置为斜向升降结构，即第一固定轴31一端固定于固定基座4上，而另一端斜向上延伸，同时，升降件32带动第一壳盖1也斜向升降；同样地，第一导向轨与第一固定轴31平行设置，从而保证整个升降件32移动的协调性，谢先生将结构能够合理利用空间，有效避让核酸打印机中的其他部件，适配多种不同的核酸打印机结构。
45.具体地，如图2与图4所示，导向板33还包括限位件331，该限位件位于导向板33的顶部，当第一滑动部320向上移动到达该限位件331所处的位置时，能够被限位件331挡住，而无法继续向上移动，能够有效限定第一滑动部320的滑动行程(即最大滑动距离)，也能够防止升降件32从第一导向轨330的顶部滑出，导致升降件32意外脱落，损坏第一壳盖1，限位件331的设置能够显著提升整体结构的安全性。
46.具体地，如图1所示，该用于核酸打印机的自动合盖结构还包括温控组件5，用于维持芯片7的工作环境温度在预设温度的范围之内，而在本实施例中，该预设温度可以选择为0～90
°
，在该预设温度范围内，更有利于芯片7上合成反应的进行；如图6所示，该温控组件5包括制冷片51、散热片52与散热风扇53，其中，制冷片51设置于第二壳体2的底部，并且，制冷片51对应容纳腔21设置，即制冷片51可以选择设置为两个及两个以上，以使得过多的热量能够朝向芯片7下方转移；散热片52位于制冷片51的下方，散热风扇53又设置于散热片52
的下方或者散热片52的侧面，能够加快散热片52区域内的空气流动，从而提升散热效果，通过制冷片51、散热片52以及散热风扇53所形成的一条散热路径，能够有效散热，避免过热现象发生。
47.具体地，而在本说明书的一个可能的实施方式中，制冷片51为帕尔贴制冷片，一面吸热，另一面散热，导热效果优秀，能够在保证芯片7的工作环境温度稳定的情况下，有效进行散热，避免过热现象的发生，安全性高。
48.可选地，在本说明书的另一个可能的实施方式中，容纳腔21周围的边壁与底部可以设置为导热材质，设为导热层，则导热层的设置能够便于过多热量向下转移，经由制冷片51、散热片52以及散热风扇53散出；而对于导热层周围的边壁(不包括底部边壁)，可以选择设置一圈保温层54，采用保温材料制备而成；相对应地，第一壳盖1也可以选择为保温材质，进一步提升保温效果。
49.在本说明书的一个可能的实施方式中，导热层与散热片的材质均可以选择铝或者铜等导热性能优秀的材质；而在本说明书的另一个可能的实施方式中，制冷片51与导热层之间还设置导热硅脂，制冷片51与散热片52之间也设置导热硅脂，以进一步提升散热效果。
50.通过上述的实施例可以看出，本实用新型具有以下有益效果：
51.1、本实用新型采用电机驱动，使得升降件与第一固定轴配合进行相对移动，带动第一壳盖相对于第二壳盖往复升降，无需人为干预，就能够自动进行开合，操作控制方便，合盖稳定，自动化程度高，节省人力。
52.2、采用第一导向轨与第一滑动部之间的滑动连接，能够起到导向作用，提升第一壳盖升降过程中位置的准确性，防止偏移现象的发生，保证第一壳盖能够准确覆盖到第二壳盖上对应的位置，闭合紧密。
53.3、采用温控组件对容纳腔周围进行散热，有效维持芯片的工作环境温度，使得工作环境处在利于芯片上合成反应发生的范围之内，同时，也避免温度过热，损毁芯片。
54.实施例2
55.本实施例与实施例1的不同之处在于，如图7～12所示，该用于核酸打印机的自动合盖结构还包括平移组件6，而第二壳盖2通过该平移组件6与固定基座4在水平方向上相对移动设置，即在本实施例中，能够同时实现竖直方向与水平方向两个方向上的相对移动。
56.具体地，如图7与图8所示，平移组件6包括第二固定轴61与移动件62，其中，第二固定轴61水平设置，且第二固定轴61的一端与固定基座4的侧面固定连接，保证第二固定轴61的结构稳定性；而移动件62与第二固定轴61相对移动连接，以使得移动件62能够在水平方向上移动，而移动件62又与第二壳盖2固定连接，以使得移动件62移动时带动第二壳盖2共同移动；如图11所示，移动件62的顶部横向延伸出连接板，用于与第二壳盖2连接，以弥补两者在水平方向上的位置差，而以图11与图12中所示方向为基准，当移动件62向左移动时，第二壳盖2伸出，此时能够方便地将芯片7安装到容纳腔21中，安装完毕后，移动件62向右移动，带动第二壳盖2缩回，之后升降件32带动第一壳盖1下降，使得第一壳盖1与第二壳盖2闭合；此外，当第一壳盖1与第二壳盖2之间出现错位而导致闭合不紧密时，即可进一步调整第二壳盖2在水平方向上的相对位置，消除错位。
57.具体地，该平移组件6中还包括第二电机9，该第二电机9与第二固定轴61上远离第二壳盖2的一端连接，用于驱动移动件62在水平方向上移动；而在本实施例中，第二固定轴
61与移动件62为滚轴丝杆或者直链丝杆驱动，传动效果好，驱动稳定性好；在本说明书的另一个可能的实施方式中，第一固定轴31与升降件32也可以选择为滚轴丝杆或者直链丝杆驱动。
58.具体地，如图9与图10所示，固定基座4上还设置两个第二导向轨41，用于导向第二壳盖2的平移方向；相对应地，如图12所示，在第二壳盖2的底部具有两个第二滑动部22，分别位于第二壳盖2的两侧，该第二滑动部与第二导向轨41一一对应地滑动连接，进一步提升第二壳盖2平移的准确性与稳定性；而第二导向轨41与第二固定轴61平行设置，两者相配合，导向效果更好。
59.具体地，如图8所示，平移组件6还包括拖链63，该拖链63用于带动温控组件5的线组移动；在本实施例中，为了维持工作环境温度的稳定，在芯片7的安装位置周边设置一系列控制元件，温控组件5的线组即为一系列控制元件的连接线，包括帕尔贴制冷片线、温度传感器线与温度开关线等，则通过拖链63能够拖动这些线组往复移动，从而保护线组不会因为第二壳盖2的移动而损坏，整个核酸打印机的运行稳定性好，也能够节省维修成本。
60.实施本实施例，除了能够具有实施例1的有益效果，还能够具有以下有益效果：
61.4、本实用新型还设置平移组件，通过第二固定轴与移动件之间的主动驱动，以及第二滑动部与第二导向轨之间的被动滑动，共同实现第二壳盖的水平移动，使得第二壳盖伸出时便于放置芯片，而第二壳盖缩回时能够精准地与第一壳盖闭合，使用方便，移动平稳；同时，还能够自动调整第一壳盖与第二壳盖之间的相对位置，容错率高。
62.以上所描述的仅为本实用新型的一些实施例而已，并不用于限制本实用新型，本行业的技术人员应当了解，本实用新型还会有各种变化和改进，任何依照本实用新型所做的修改、等同替换和改进都落入本实用新型所要求的保护的范围内。