一种微流控芯片的制作装置

本发明属于微流控芯片制作。

背景技术：

1、微流控芯片技术是在一块微米尺度的芯片上，利用微通道精准控制、操作和生成微尺度流体的技术，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

2、制作微流控芯片除了需要特定的等离子处理外，还有打孔、切边以及键合等一系列操作步骤。目前，高校和科研机构的实验室绝大部分是通过人工操作来制作微流控芯片的。微流控芯片一般都是一次性使用，人工制作微流控芯片不仅费时费力，而且由于每次打孔位置、切边形状大小、键合距离等都会产生一定的偏差，导致精准度低下，难以在后续精密机械操作领域得到广泛应用。

技术实现思路

1、本发明是为了解决人工制作微流控芯片不仅费时费力，操作过程中还会产生偏差，精度低的问题，现提供一种微流控芯片的制作装置。

2、一种微流控芯片的制作装置包括：移动装置1、切割打孔装置2和固定装置3，所述移动装置1用于带动所述切割打孔装置2的工作面靠近或远离所述固定装置3的承载面，所述固定装置3用于固定制作微流控芯片的材料；

3、所述切割打孔装置2包括：旋转平台2-1、打孔模块2-2、切边模块2-3、旋转电机2-4和悬挂支撑模块2-5；

4、所述打孔模块2-2用于对pdms材料进行打孔，所述切边模块2-3用于切割pdms材料；

5、所述旋转平台2-1的上表面为连接面，所述旋转平台2-1的下表面包括两个镜像对称设置的斜面，所述打孔模块2-2和切边模块2-3分别固定在两个斜面上；

6、所述旋转电机2-4通过所述悬挂支撑模块2-5固定在移动装置1上，所述旋转电机2-4的转轴与所述连接面固定连接，当所述旋转电机2-4带动旋转平台2-1旋转时，能够使得所述打孔模块2-2或切边模块2-3的工作面与所述固定装置3的承载面相互平行且正对。

7、进一步的，上述打孔模块2-2包括主板和多个打孔器，所述主板为矩形，主板的一条中线上开有条形槽，所述多个打孔器均嵌在该条形槽中，并能够沿该条形槽移动。

8、进一步的，每个打孔器的背部均固定有一个螺杆，该螺杆从主板的一侧穿至主板的另一侧并与一个螺母螺纹连接。

9、进一步的，上述条形槽边沿标注有刻度。

10、进一步的，上述移动装置1包括：支撑架1-1、移动平台1-2、两个法兰螺母1-3、第一丝杆1-4、从动轮1-5、基座1-6、同步带1-7、主动轮1-8、第二丝杆1-9和移动电机1-11；

11、所述固定装置3位于所述基座1-6的上表面；

12、所述移动平台1-2为条形板状结构，所述移动平台1-2靠近两端的位置各开有一个通孔，所述第一丝杆1-4和第二丝杆1-9分别穿过两个通孔，使得所述第一丝杆1-4和第二丝杆1-9呈镜像对称结构，所述两个法兰螺母1-3分别与所述第一丝杆1-4和第二丝杆1-9螺纹连接且两个法兰螺母1-3均固定在所述移动平台1-2下表面；

13、所述支撑架1-1固定在所述基座1-6一侧，所述支撑架1-1用于支撑所述第一丝杆1-4且所述第一丝杆1-4与所述支撑架1-1之间转动配合，所述第一丝杆1-4与所述基座1-6上表面相互垂直；

14、所述第二丝杆1-9末端与所述基座1-6另一侧转动配合，所述移动电机1-11位于所述移动平台1-2上方，所述移动电机1-11的转轴与第二丝杆1-9的顶端同轴固定连接；

15、所述从动轮1-5同轴套固在所述第一丝杆1-4末端，所述主动轮1-8同轴套固在所述第二丝杆1-9末端，所述同步带1-7同时与所述从动轮1-5和主动轮1-8相互啮合；

16、当所述移动电机1-11旋转时，能够依次通过第二丝杆1-9、主动轮1-8、同步带1-7和从动轮1-5带动所述第一丝杆1-4旋转，并使得移动平台1-2能够沿所述第一丝杆1-4和第二丝杆1-9长度方向移动。

17、进一步的，上述移动电机1-11的转轴通过所述联轴器1-10与第二丝杆1-9的顶端同轴固定连接。

18、进一步的，上述第一丝杆1-4和所述第二丝杆1-9均通过深沟球轴承与所述基座1-6转动配合。

19、进一步的，上述固定装置3包括：载芯平台3-1、四个夹爪、夹爪电机3-3、轨道板3-4、纵轨道3-11和横轨道3-14；

20、所述基座1-6上表面开有电机腔1-12，所述夹爪电机3-3位于该电机腔1-12内，所述夹爪电机3-3的转轴与所述轨道板3-4的中心垂直固定连接，使得所述轨道板3-4与所述基座1-6上表面相互平行，所述轨道板3-4上开有四条180°的弧形轨道，四条弧形轨道的一端均位于以所述轨道板3-4的中心为圆心的一个圆上且相互之间相差90°，四条弧形轨道的一端均位于以所述轨道板3-4的中心为圆心的另一个圆上，四条弧形轨道的开口均朝向顺时针方向或逆时针方向，所述四个夹爪分别嵌在四条弧形轨道内；

21、所述载芯平台3-1通过支撑柱架设在所述轨道板3-4上方，所述载芯平台3-1上开有纵轨道3-11和横轨道3-14，所述纵轨道3-11和横轨道3-14相互垂直交叉设置且交点与所述轨道板3-4的中心正对，所述四个夹爪中不相邻的两个夹爪嵌入在纵轨道3-11内，所述四个夹爪中剩余的两个夹爪嵌入在横轨道3-14内，所述载芯平台3-1上表面开有用于放置浮法玻璃4-2的浮法玻璃槽3-12，所述浮法玻璃槽3-12内开有用于放置pdms材料块4-1的pdms材料槽3-13，所述浮法玻璃槽3-12和pdms材料槽3-13的几何中心与纵轨道3-11和横轨道3-14的交点重合，所述pdms材料槽3-13上设有与所述切边模块2-3上切割刀片相互正对的刀片槽3-15；

22、当所述夹爪电机3-3带动所述轨道板3-4旋转时，能够使得四个夹爪同时朝所述轨道板3-4的中心聚拢或向所述轨道板3-4的边缘散开。

23、进一步的，上述四个夹爪分别为两个长夹爪3-2和两个短夹爪3-5，

24、所述两个长夹爪3-2同时位于纵轨道3-11或横轨道3-14内，

25、所述两个短夹爪3-5同时位于横轨道3-14或纵轨道3-11内。

26、进一步的，上述基座1-6上表面开有控制腔，所述控制腔用于放置控制器，所述控制器用于分别驱动旋转电机2-4、移动电机1-11和夹爪电机3-3正转或反转以及启动或停止。

27、本发明的有益效果包括：

28、1、本发明通过机械自动化操作，摆脱人工操作的局限性，能让所述装置在制作微流控芯片的过程中效率更高，操作更简便。

29、2、本发明整体结构小巧，便于携带，能够不受限于实验室和复杂多样的实验工具，有良好的实验环境适应能力。

30、3、本发明通过系列步骤使制作的微流控芯片其外观、尺寸、形状统一标准化，仅内部微通道不同，可制作不同种类的芯片，完成不同的功能，提高实验效率。

31、4、本发明中的打孔模块和切边模块可拆卸更换，且打孔模块的孔距、数量均可调节，可较好地适用于不同要求、种类、形状的芯片制作。