用于微流控芯片的切割打孔一体机的制作方法

本实用新型涉及切割打孔装置技术领域，具体涉及一种用于微流控芯片的切割打孔一体机。

背景技术：

微流控技术是指微米级机构中操控纳升至皮升体积实现流体流动、传热、化学反应的技术与科学，广泛应用于生物芯片、化工医药、能源、航空航天等领域，微流控技术同时具有生成速率快、反应时间短、混合充分、无交叉污染等特点，属于21世纪新兴技术，近年来国内外发展较快，并得到应用。

目前微通道制造材料以单晶硅、玻璃和高分子聚合物为主，近年来以高分子聚合物聚二甲基硅氧烷(pdms)为材料加工微通道的方式成为微流控芯片制造的主要方式，pdms作为一种有弹性的透明的高分子聚合物，满足微流控通道成型度高、热稳定性好、光学性能好、生物兼容性等优点，在微流控芯片制备过程中被广泛应用。

目前，微流控芯片，如基于聚二甲基硅烷(pdms)等高分子软材料的芯片在切割打孔方面的制造设备都没有成像系统或者没有和打孔针同轴的成像系统，难以在芯片的切割与打孔中做到高精度的对准。同时，现有设备手持驱动力臂较短或无力臂，按压费力。如公开号为107322682a的专利，该专利无成像系统，定位需要肉眼观察光斑所在位置，易使打孔定位发生偏差，影响芯片制备质量。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于微流控芯片的切割打孔一体机，该切割打孔一体机不仅能够对微流控芯片进行切割和打孔操作，而且精度高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于微流控芯片的切割打孔一体机，包括工作台、十字调节平台、切割打孔装置以及显示器；

所述工作台的台面上开设有通孔，所述十字调节平台设置于工作台上，其具有用于光线透过的透明区域，所述透明区域用于放置待加工的微流控芯片；

所述切割打孔装置包括一固定于工作台上方的安装平台，所述安装平台上安装有一对压杆，每根压杆上均铰接有竖直的导杆；所述安装平台上对应于所述导杆的位置开设有导向孔，所述导杆穿过所述导向孔，且导杆的下端部分别连接有打孔机构和切割刀片；

所述工作台中位于通孔的下方设有显微镜，用于对微流控芯片上的打孔和切割区域局部放大；所述显示器与所述显微镜电连接，用于显示放大的图像。

进一步地，所述安装平台通过一对支撑柱安装于工作台的上方。

进一步地，每根压杆均对应设置有一对导杆，所述一对导杆的上端部固定于一u型连接座上，所述压杆的中部通过u型连接件铰接于所述u型连接座上。

进一步地，所述导向孔中安装有导向套，所述导杆穿接于所述导向套中。

进一步地，所述压杆上还铰接有用于压杆回复的气缸。

进一步地，所述打孔机构包括主体部、驱动推板以及顶出机构；

所述主体部中设有沿轴向贯通的腔体，主体部的下端固连有用于打孔的顶管，且所述顶管内腔与所述腔体连通；

所述驱动推板固连于所述导杆与主体部上，用于驱动主体部轴向移动；所述驱动推板中开设有与所述腔体连通的穿孔，且所述穿孔与所述腔体共轴线；

所述顶出机构包括顶针以及一体设置于顶针上端的倒t型端头，所述顶针依次穿过所述穿孔、腔体与顶管，并凸出于顶管；所述端头上套装有压缩弹簧，所述端头的外侧固设有一端盖，所述压缩弹簧通过所述端头与端盖限位。

进一步地，所述驱动推板的下表面设有与所述腔体相匹配的导向凸台，所述导向凸台与腔体内壁上设有螺纹，所述导向凸台螺纹连接于所述腔体中。

进一步地，所述顶管的下端形成有斜角。

进一步地，所述顶管可拆卸地安装于主体部的下端。

进一步地，所述主体部的下端形成有外径较小的插管部，所述顶管的上端具有与所述插管部匹配的插装部，所述顶管通过所述插装部与插管部可拆卸地插装于所述主体部上。

进一步地，所述驱动推板上位于端头的外侧设有限位凸圈，所述限位凸圈与驱动推板一体成型，所述端盖固定连接于所述限位凸圈上。

进一步地，所述端盖螺纹连接于所述限位凸圈上。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型的用于微流控的切割打孔一体机，能够对微流控芯片上的打孔和切割区域局部放大，并显示在外接的显示器上，配合配合x、y轴十字调节平台，从而实现精确切割与定位打孔。

2.本实用新型的用于微流控的切割打孔一体机，其压杆在按下时能够自动回复；同时打孔机构能够自动地将顶管中的残留的碎屑排出，无需手动清理，不影响后续打孔操作，提高了打孔的效率。

附图说明

图1是本实用新型的切割打孔一体机一种实施方式的示意性结构图；

图2是图1中的切割打孔一体机的主视图；

图3是图2中打孔机构的剖面示意图；

其中：100、工作台；110、显微镜；200、十字调节平台；310、支撑柱；320、安装平台；330、压杆；340、导杆；341、导向套；342、u型连接件；343、u型连接座；350、气缸；351、u型板；400、切割刀片；500、打孔机构；510、主体部；511、腔体；512、插管部；520、顶管；521、插装部；530、驱动推板；531、导向凸台；532、穿孔；533、限位凸圈；541、顶针；542、端头；551、压缩弹簧；552、端盖；600、微流控芯片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如背景技术所述，在微流控芯片领域，关于切割打孔方面的制造设备都没有成像系统，难以在芯片的切割与打孔中做到高精度的对准。

请参见图1-2，为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种用于微流控芯片的切割打孔一体机，其包括工作台100、十字调节平台200、切割打孔装置以及显示器(图未示)。

具体的，工作台100的台面上开设有通孔，十字调节平台200设置于工作台100上，其具有用于光线透过的透明区域(图未示)，该透明区域用于放置待加工的微流控芯片600。优选地，所述十字调节平台200具有微调功能，从而能够较为精确地调节微流控芯片600的位置。

优选地，十字调节平台200的位置位于通孔的上方，从而透明区域的位置与通孔大致匹配。该透明区域包括透光孔和透明玻璃板，从而工作台100下方的光线可通过所述通孔、透光孔和透明玻璃板照射于待加工的微流控芯片600上。

切割打孔装置包括一安装平台320，该安装平台320通过一对支撑柱310安装于工作台100的上方。安装平台320上安装有一对压杆330，每根压杆330上均铰接有竖直的导杆340，安装平台320上对应于所述导杆340的位置开设有导向孔，导杆340穿过所述导向孔，且导杆340的下端部分别连接有打孔机构500和切割刀片400。

为了进一步地提高导向的稳定性，优选地，每根压杆330均对应设置有一对导杆340，且一对导杆340的上端部固定于一u型连接座343上，所述压杆330的中部通过u型连接件342铰接于所述u型连接座343上。

本实施例中，每个导向孔中均安装有导向套341，所述导杆340穿接于导向套341中，从而提高了导杆340移动的顺畅性。

本实施例中，安装平台320的下方固设有u型板351，安装平台320上开设有透孔，u型板351与压杆330之间铰接有气缸350，且该气缸350穿过所述透孔。

工作台100中位于通孔的下方设有显微镜110，所述显示器与该显微镜110电连接。

请参见图3，打孔机构500包括主体部510、驱动推板530以及顶出机构。

主体部510整体呈柱体状，其中开设有沿轴向贯通的腔体511，主体部510的下端固连有用于打孔的顶管520，且顶管520的内腔与腔体511连通。本实施例中，主体部510的下端一体形成有外径较小的插管部512，顶管520的上端具有与该插管部512匹配的插装部521，顶管520通过插装部521与插管部512的插接配合安装在主体部510上。

本实施例中，顶管520优选为不锈钢制备而成的，顶管520的下端形成有锋利的斜角。

驱动推板530与一对导杆340固定连接，其下端与主体部510固连，从而驱动主体部510轴向移动，以在微流控芯片600上打孔。

为了提高装配的稳定性，驱动推板530的下表面设有与腔体511相匹配的导向凸台531，导向凸台531插装于腔体511中。本实施例中，导向凸台531的外周面上设有外螺纹，腔体511内壁上对应地设有内螺纹，从而驱动推板530通过导向凸台531螺纹连接于主体部510上。

驱动推板530中还开设有与主体部510的腔体511连通的穿孔532，且该穿孔532与腔体511共轴线。

顶出机构包括顶针541以及一体设置于顶针541上端的倒t型端头542，该顶针541依次穿过穿孔532、腔体511与顶管520，并凸出于顶管520。顶针541优选为不锈钢材质，其具有较高的强度，防止打孔时顶针541因受力而折断。端头542上套装有压缩弹簧551，端头542的外侧固设有一端盖552，压缩弹簧551通过所述端头542与端盖552限位。

优选地，驱动推板530上位于端头542的外侧设有限位凸圈533，限位凸圈533与驱动推板530一体成型，且端盖552固定连接于限位凸圈533上。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。