微流控卡盒试剂仓刺破机构与检测仪器的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种微流控卡盒试剂仓刺破机构与检测仪器。


背景技术：

2.随着微流控技术的发展，微流控已经广泛应用在医疗检测技术。微流控是使用微管道处理或操纵微小流体的系统。用于医疗检测的微流控卡盒通常带有试剂容器来储存各种反应试剂。为了避免试剂的污染，试剂容器都是对试剂进行完全的密封。当要使用微流控卡盒进行检测时必须先对试剂容器进行刺破，试剂才能解除密封状态，流进微流控卡盒的管道。一般卡盒试剂容器刺破后，试剂容器首先要满足能与流道连通；其次刺破后试剂容器能与大气连通；同时满足以上两个条件，才不会影响试剂的抽取和注射。
3.一般地，微流控卡盒体积不大，位于微流控卡盒内部的试剂容器体积较小，整个检测流程都集成在一个微流控卡盒内，当传统的刺破装置的可靠度较差时，由于微流控卡盒的试剂容器的刺破不可靠，会导致浪费整个微流控卡盒以及浪费检测时间。


技术实现要素：

4.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种微流控卡盒试剂仓刺破机构与检测仪器，它能够提高刺破可靠性。
5.其技术方案如下：一种微流控卡盒试剂仓刺破机构，所述微流控卡盒试剂仓刺破机构包括：刺破针组件，所述刺破针组件包括若干个刺破件，若干个所述刺破件用于与微流控卡盒的顶盖的若干个薄膜一一对应设置；刺破压块组件，所述刺破压块组件包括至少一个压板，所述压板用于与所述微流控卡盒的顶盖的框体结构对应设置。
6.上述的微流控卡盒试剂仓刺破机构，例如先通过压板移动抵触于微流控卡盒的顶盖的框体结构，并通过顶盖推动若干个试剂容器朝向微流控卡盒的底部移动，使得若干个试剂容器的底端面铝塑膜被微流控卡盒底部的若干个尖刺对应刺穿；此外，通过若干个刺破件移动抵触于微流控卡盒的顶盖的若干个薄膜，使得若干个刺破件将若干个试剂容器的顶端面铝塑膜对应刺穿，其中，薄膜由于具有一定延展性和韧性并不会被刺破件刺穿，而是包裹着刺破件能避免刺破件污染试剂，直到刺破件刺穿试剂容器顶端面的铝塑膜后停止运动。如此能保证微流控卡盒的若干个试剂容器的底端面与顶端面均被刺破，装置的可靠性较高。
7.在其中一个实施例中，所述微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括基板，所述刺破针组件还包括装设于所述基板上的第一推动机构、与所述第一推动机构相连的第一安装板；所述第一安装板上依次间隔地设有若干个连接臂，相邻所述连接臂设有间隔区，若干个所述刺破件一一对应地装设于若干个连接臂上；所述刺破压块组件还包括装设于所述基板上的第二推动机构、与所述第二推动机构相连的第二安装板，所述压板为若干个，若干个所述压板依次地设置于所述第二安装板上，若干个所述压板一一对应地活动地设置于若干个所
述间隔区中。
8.在其中一个实施例中，所述微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括与所述基板相连的支撑板；所述第一推动机构包括装设于所述基板上的第一电机以及滑动地设置于所述支撑板上的滑动板；所述第一电机与所述滑动板相连并用于驱动所述滑动板移动，所述滑动板与所述第一安装板相连。
9.在其中一个实施例中，所述第二推动机构包括装设于所述基板上的第二电机以及装设于所述支撑板上的导向组件；所述第二电机用于驱动所第二安装板移动，所述第二安装板通过所述导向组件滑动地设置于所述支撑板上。
10.在其中一个实施例中，所述导向组件包括固定装设于所述支撑板上的固定板、装设于所述固定板上的导向轴、以及滑动地套设于所述导向轴上的滑动座；所述第二安装板装设于所述滑动座上；所述第一安装板上设有用于所述导向轴穿过的避让口。
11.在其中一个实施例中，所述固定板为两个，两个所述固定板相对间隔设置，所述导向轴两端分别设置于两个所述固定板上；所述导向轴为至少两个；所述滑动座上设置有套设于所述导向轴上的轴承、滑动套、或导向孔。
12.在其中一个实施例中，所述滑动板与所述第一安装板在位于两个所述固定板之间的区域活动，所述滑动板的其中一部分凸出到两个所述固定板之外并与所述第一电机的驱动端相连；所述滑动座与所述第二安装板在位于两个所述固定板之间的区域活动，所述滑动座相对于所述滑动板更加远离于所述支撑板。
13.在其中一个实施例中，所述微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括第一传感器、第二传感器与第一触发件；所述第一传感器与所述第二传感器均设置于所述支撑板上，所述第一触发件装设于所述滑动板或第一安装板上，所述第一触发件移动到与所述第一传感器对应的位置时触发所述第一传感器动作，所述第一触发件移动到与所述第二传感器对应的位置时触发所述第二传感器动作。
14.在其中一个实施例中，所述微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括第三传感器、第四传感器与第二触发件；所述第三传感器与所述第四传感器均设置于所述支撑板上，所述第二触发件装设于所述滑动座或第二安装板上，所述第二触发件移动到与所述第三传感器对应的位置时触发所述第三传感器动作，所述第二触发件移动到与所述第四传感器对应的位置时触发所述第四传感器动作。
15.在其中一个实施例中，所述微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括第一连接板与第二连接板；所述第一传感器与所述第二传感器间隔地设置于所述第一连接板上，所述第一连接板装设于所述支撑板上；所述第三传感器与所述第四传感器间隔地设置于所述第二连接板上，所述第二连接板装设于所述支撑板上。
16.一种检测仪器，所述检测仪器包括所述的微流控卡盒试剂仓刺破机构。
17.上述的检测仪器，例如先通过压板移动抵触于微流控卡盒的顶盖的框体结构，并通过顶盖推动若干个试剂容器朝向微流控卡盒的底部移动，使得若干个试剂容器的底端面铝塑膜被微流控卡盒底部的若干个尖刺对应刺穿；此外，通过若干个刺破件移动抵触于微流控卡盒的顶盖的若干个薄膜，使得若干个刺破件将若干个试剂容器的顶端面铝塑膜对应刺穿，其中，薄膜由于具有一定延展性和韧性并不会被刺破件刺穿，而是包裹着刺破件能避免刺破件污染试剂，直到刺破件刺穿试剂容器顶端面的铝塑膜后停止运动。如此能保证微
流控卡盒的若干个试剂容器的底端面与顶端面均被刺破，装置的可靠性较高。
附图说明
18.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。
20.图1为本发明一实施例的微流控卡盒试剂仓刺破机构的其中一视角结构图；
21.图2为本发明一实施例的微流控卡盒试剂仓刺破机构的另一视角结构图；
22.图3为本发明一实施例的刺破针组件装设于基板上的其中一视角结构图；
23.图4为图3的分解结构图；
24.图5为本发明一实施例的刺破压块组件装设于基板上的其中一视角结构图；
25.图6为图5的分解结构图；
26.图7为本发明一实施例的微流控卡盒试剂仓刺破机构的工作结构示意图。
27.10、基板；20、刺破针组件；21、第一推动机构；211、第一电机；212、滑动板；213、滑轨；22、第一安装板；221、连接臂；222、间隔区；223、避让口；23、刺破件；30、刺破压块组件；31、第二推动机构；311、第二电机；312、固定板；313、导向轴；314、滑动座；32、第二安装板；321、压板；40、微流控卡盒；41、顶盖；411、薄膜；412、框体结构；42、试剂容器；421、底端面；422、顶端面；43、尖刺；50、支撑板；61、第一传感器；62、第二传感器；63、第一触发件；64、第一连接板；71、第三传感器；72、第四传感器；73、第二触发件；74、第二连接板。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
29.参阅图1、图3、图5与图7，图1示出了本发明一实施例的微流控卡盒试剂仓刺破机构的其中一视角结构图，图3示出了本发明一实施例的刺破针组件20装设于基板10上的其中一视角结构图，图5示出了本发明一实施例的刺破压块组件30装设于基板10上的其中一视角结构图，图7示出了本发明一实施例的微流控卡盒试剂仓刺破机构的工作结构示意图。本发明一实施例提供的一种微流控卡盒试剂仓刺破机构，微流控卡盒试剂仓刺破机构包括：刺破针组件20与刺破压块组件30。刺破针组件20包括若干个刺破件23。若干个刺破件23用于与微流控卡盒40的顶盖41的若干个薄膜411一一对应设置。具体而言，刺破件23例如为针体或为其它能刺破试剂容器42的顶端面422铝塑膜的结构件。刺破压块组件30包括至少一个压板321。压板321用于与微流控卡盒40的顶盖41的框体结构412对应设置。
30.进一步地，微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括基板10。刺破针组件20还包括装设于基板10上的第一推动机构21、与第一推动机构21相连的第一安装板22。第一安装板22上
依次间隔地设有若干个连接臂221。相邻连接臂221设有间隔区222。若干个刺破件23一一对应地装设于若干个连接臂221上。此外，刺破压块组件30还包括装设于基板10上的第二推动机构31、与第二推动机构31相连的第二安装板32。压板321为若干个。若干个压板321依次地设置于第二安装板32上，若干个压板321一一对应地活动地设置于若干个间隔区222中。具体而言，若干个压板321用于与微流控卡盒40的顶盖41的若干个框体结构412对应设置。
31.请再参阅图7，需要说明的是，本实施例中的微流控卡盒40依次设有若干个试剂容器42以及位于若干个试剂容器42的顶端面422上方的盖体。盖体对应于试剂容器42的顶端面422部位设有柔性较好不易刺穿的薄膜411，对应于相邻试剂容器42之间的部位为硬质的框体结构412。微流控卡盒40的底部设有与若干个试剂容器42的底端面421一一对应的若干个尖刺43。具体而言，图7中示意出的微流控卡盒40中的试剂容器42例如为五个，相应地盖体的薄膜411数量为五个，五个薄膜411分别一一对应地位于五个试剂容器42的顶端面422上方。相邻薄膜411的位置为框体结构412，框体结构412相应示意出的为四个。
32.上述的微流控卡盒试剂仓刺破机构，例如先通过第二推动机构31动作带动第二安装板32朝向微流控卡盒40的方向移动，第二安装板32带动若干个压板321移动抵触于微流控卡盒40的顶盖41的若干个框体结构412，并通过顶盖41推动若干个试剂容器42朝向微流控卡盒40的底部移动，使得若干个试剂容器42的底端面421铝塑膜被微流控卡盒40底部的若干个尖刺43对应刺穿；此外，通过第一推动机构21动作带动第一安装板22移动，第一安装板22带动若干个刺破件23移动抵触于微流控卡盒40的顶盖41的若干个薄膜411，使得若干个刺破件23将若干个试剂容器42的顶端面422铝塑膜对应刺穿，其中，薄膜411由于具有一定延展性和韧性并不会被刺破件23刺穿，而是包裹着刺破件23能避免刺破件23污染试剂，直到刺破件23刺穿试剂容器42顶端面422的铝塑膜，第一推动机构21停止运动。其中，若干个压板321一一对应地活动地设置于若干个间隔区222中，即压板321对顶盖41的推动动作不会被第一安装板22所干涉。此外，采用若干个压板321来分别对应地抵触推动顶盖41的若干个框体结构412，以及采用若干个刺破件23一一对应地刺破微流控卡盒40的若干个试剂容器42的顶端面422铝塑膜，如此能保证微流控卡盒40的若干个试剂容器42的底端面421与顶端面422均被刺破，装置的可靠性较高。
33.需要说明的是，压板321也不限于上述实施例中的若干个，还可以例如为一个、两个。即作为一个示例，采用一个或两个压板321来将微流控卡盒40的顶盖41的框体结构412向下压迫，也是可行的方案。
34.请参阅图2至图4，图2示出了本发明一实施例的微流控卡盒试剂仓刺破机构的另一视角结构图，图4示出了图3的分解结构图。在一个实施例中，微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括与基板10相连的支撑板50。第一推动机构21包括装设于基板10上的第一电机211以及滑动地设置于支撑板50上的滑动板212。第一电机211与滑动板212相连并用于驱动滑动板212移动，滑动板212与第一安装板22相连。如此，第一电机211驱动滑动板212沿着支撑板50移动时，滑动板212同步带动第一安装板22移动，第一安装板22移动时便同步带动若干个刺破件23移动，以实现刺破动作。
35.此外，滑动板212在支撑板50上的滑动设置方式具体例如为，在支撑板50上设置有滑轨213，滑动板212装设有与滑轨213配合的滑块(图中未示出)，通过滑块滑动地设置于滑轨213上。
36.请参阅图2、图5与图6，图6示出了图5的分解结构图。在一个实施例中，第二推动机构31包括装设于基板10上的第二电机311以及装设于支撑板50上的导向组件。第二电机311用于驱动所第二安装板32移动。第二安装板32通过导向组件滑动地设置于支撑板50上。如此，第二电机311动作时推动第二安装板32移动，第二安装板32通过导向组件沿着支撑板50移动，运行稳定性较好。
37.请参阅图2、图5与图6，在一个实施例中，导向组件包括固定装设于支撑板50上的固定板312、装设于固定板312上的导向轴313、以及滑动地套设于导向轴313上的滑动座314。第二安装板32装设于滑动座314上。第一安装板22上设有用于导向轴313穿过的避让口223。如此，导向组件能实现第二安装板32滑动地设置于支撑板50上，同时导向组件的设置方式不会与第一安装板22及装设于支撑板50上的滑动板212造成干涉，整体结构较为紧凑，体积较小，布置合理。
38.请参阅图2、图5与图6，在一个实施例中，固定板312为两个，两个固定板312相对间隔设置，导向轴313两端分别设置于两个固定板312上。具体而言，导向轴313为至少两个。可选地，滑动座314上设置有套设于导向轴313上的轴承、滑动套、或导向孔。需要说明的是，固定板312还可以是一个、三个或其它数量，在此不进行限定，可以根据实际需求进行设置。同样地，导向轴313可以是一个、两个、三个或其它数量，在此不进行限定，可以根据实际需求进行设置。
39.请参阅图2至图4，在一个实施例中，滑动板212与第一安装板22在位于两个固定板312之间的区域活动，滑动板212的其中一部分凸出到两个固定板312之外并与第一电机211的驱动端相连。
40.请参阅图2、图5与图6，同样地，滑动座314与第二安装板32在位于两个固定板312之间的区域活动，滑动座314相对于滑动板212更加远离于支撑板50。
41.请参阅图2至图4，在一个实施例中，微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括第一传感器61、第二传感器62与第一触发件63。第一传感器61与第二传感器62均设置于支撑板50上，第一触发件63装设于滑动板212或第一安装板22上，第一触发件63移动到与第一传感器61对应的位置时触发第一传感器61动作，第一触发件63移动到与第二传感器62对应的位置时触发第二传感器62动作。如此，通过第一传感器61与第二传感器62能获取到第一安装板22所处的位置，能较好地控制第一安装板22的下压刺破动作。
42.具体而言，第一传感器61与第二传感器62均例如为光耦传感器，第一触发件63为能够切断光耦传感器的光耦信号的挡板，当挡板移动到第一传感器61的位置时，挡板能将第一传感器61的光耦信号切断，第一传感器61相应能判断到第一安装板22移动到位，此时第一安装板22的位置例如为初始位置；当挡板移动到第二传感器62的位置时，挡板能将第二传感器62的光耦信号切断，第二传感器62相应能判断到第一安装板22移动到位，此时第一安装板22所在位置例如为刺破件23下压将试剂容器42的顶端面422铝塑膜刺破的位置。
43.作为一个可选的方案，第一传感器61与第二传感器62还可以例如为接近开关，第一触发件63为能与接近开关相互配合感应的感应件，感应件移动靠近第一传感器61的位置时能被第一传感器61感应到，第一传感器61便相应判断到第一安装板22移动到位，此时第一安装板22的位置例如为初始位置；感应件移动靠近第二传感器62的位置时能被第二传感器62感应到，第二传感器62便相应判断到第一安装板22移动到位，此时第一安装板22所在
位置例如为刺破件23下压将试剂容器42的顶端面422铝塑膜刺破的位置。
44.请参阅图2、图5与图6，在一个实施例中，微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括第三传感器71、第四传感器72与第二触发件73。第三传感器71与第四传感器72均设置于支撑板50上。第二触发件73装设于滑动座314或第二安装板32上，第二触发件73移动到与第三传感器71对应的位置时触发第三传感器71动作，第二触发件73移动到与第四传感器72对应的位置时触发第四传感器72动作。如此，通过第三传感器71与第四传感器72能获取到第二安装板32所处的位置，能较好地控制第二安装板32的下压刺破动作。类似于第一传感器61与第二传感器62，第三传感器71与第四传感器72例如可以是光耦传感器或接近开关等等，在此不进行限定。
45.参阅图2至图6，在一个实施例中，微流控卡盒试剂仓刺破机构还包括第一连接板64与第二连接板74。第一传感器61与第二传感器62间隔地设置于第一连接板64上，第一连接板64装设于支撑板50上。第三传感器71与第四传感器72间隔地设置于第二连接板74上，第二连接板74装设于支撑板50上。
46.具体而言，第一电机211例如为贯通轴式电机，贯通轴式电机设有转动螺母与驱动丝杆，驱动丝杆装设于转动螺母中以及与滑动板212相连，贯通轴式电机工作时带动转动螺母转动，转动螺母转动时带动驱动丝杆移动，驱动丝杆移动时即带动滑动板212移动。需要说明的是，第一推动机构21不限于采用第一电机211，还可以采用气缸、电缸、液压缸、齿轮驱动等等，在此不进行限定。类似地，第二电机311具体例如为贯通轴式电机，当然也可以是气缸、电缸、液压缸、齿轮驱动等等，在此不进行限定。
47.在一个实施例中，一种检测仪器，检测仪器包括上述任一实施例微流控卡盒试剂仓刺破机构。
48.上述的检测仪器，例如先通过第二推动机构31动作带动第二安装板32朝向微流控卡盒40的方向移动，第二安装板32带动若干个压板321移动抵触于微流控卡盒40的顶盖41的若干个框体结构412，并通过顶盖41推动若干个试剂容器42朝向微流控卡盒40的底部移动，使得若干个试剂容器42的底端面421铝塑膜被微流控卡盒40底部的若干个尖刺43对应刺穿；此外，通过第一推动机构21动作带动第一安装板22移动，第一安装板22带动若干个刺破件23移动抵触于微流控卡盒40的顶盖41的若干个薄膜411，使得若干个刺破件23将若干个试剂容器42的顶端面422铝塑膜对应刺穿，其中，薄膜411由于具有一定延展性和韧性并不会被刺破件23刺穿，而是包裹着刺破件23能避免刺破件23污染试剂，直到刺破件23刺穿试剂容器42顶端面422的铝塑膜，第一推动机构21停止运动。其中，若干个压板321一一对应地活动地设置于若干个间隔区222中，即压板321对顶盖41的推动动作不会被第一安装板22所干涉。此外，采用若干个压板321来分别对应地抵触推动顶盖41的若干个框体结构412，以及采用若干个刺破件23一一对应地刺破微流控卡盒40的若干个试剂容器42的顶端面422铝塑膜，如此能保证微流控卡盒40的若干个试剂容器42的底端面421与顶端面422均被刺破，装置的可靠性较高。
49.需要说明的是，该“连接臂221”可以为“第一安装板22的一部分”，即“连接臂221”与“第一安装板22的其他部分”一体成型制造；也可以与“第一安装板22的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“连接臂221”可以独立制造，再与“第一安装板22的其他部分”组合成一个整体。如图2至图4所示，一实施例中，“连接臂221”为“第一安装板22”一体成型制造的
一部分。
50.需要说明的是，该“压板321”可以为“第二安装板32的一部分”，即“压板321”与“第二安装板32的其他部分”一体成型制造；也可以与“第二安装板32的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“压板321”可以独立制造，再与“第二安装板32的其他部分”组合成一个整体。如图2、图5与图6所示，一实施例中，“压板321”为“第二安装板32”一体成型制造的一部分。
51.需要说明的是，该“第一连接板64”、“第二连接板74”可以为“支撑板50的一部分”，即“第一连接板64”、“第二连接板74”与“支撑板50的其他部分”一体成型制造；也可以与“支撑板50的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“第一连接板64”、“第二连接板74”可以独立制造，再与“支撑板50的其他部分”组合成一个整体。
52.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
54.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
55.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
58.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。