一种用于生物芯片制造的点样装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及芯片制造技术领域，特别是涉及一种用于生物芯片制造的点样装置及其使用方法。

背景技术

生物芯片是八十年代末在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，它主要是指通过微加工技术和微电子技术在固格体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。常用的生物芯片分为三大类：即基因芯片、蛋白质芯片和芯片实验室。生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化。芯片上集成的成千上万的密集排列的分子微阵列，能够在短时间内分析大量的生物分子，使人们快速准确地获取样品中的生物信息，效率是传统检测手段的成百上千倍。它将是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。

但现在技术中，生物芯片制造的点样装置一般采用针管清洗重复使用，造成：1、针管内残留使样品交叉污染，很难保证点样的纯净；2、没有针管自动插拔的设置，无法降低人工劳动强度，降低了效率；3、没有正负气压的输气设置，很难保证对样品用量的精准控制。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于生物芯片制造的点样装置及其使用方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于生物芯片制造的点样装置，包括用于支撑的桌台装置，桌台装置上对称设置有两个用于前后移动的纵移装置，纵移装置上面安装有用于横向移动和抓取的定爪装置，定爪装置下面安装有用于活动抓取的动爪装置，定爪装置前面安装有用于输送正负气压的输气装置；桌台装置包括桌台板，桌台板上对称设置有两个滑槽，桌台板上面安装有第一定位块，第一定位块前面放置有点样板，第一定位块一侧设置有通槽，通槽前方设置有第二定位块，第二定位块前面放置有样品盒，样品盒上面均匀分布有若干样品瓶，样品瓶后方均匀分布有若干针管，针管采用中空玻璃管，针管和样品瓶分别与样品盒插拔连接；定爪装置包括第一支板，第一支板前面对称安装有两个第一导轨，第一导轨前面安装有第一直线电机，第一直线电机前面安装有移动架，移动架内对称安装有两个第一气缸，第一气缸下面安装有定爪板，定爪板底部均匀分布有若干定爪指，定爪板一侧设置有第二支板；动爪装置包括第二气缸，第二气缸一侧安装有动爪板，动爪板底部均匀分布有若干动爪指；输气装置包括第三支板，第三支板上面对称安装有两个第三气缸，第三支板下面均匀分布有若干胶套，胶套顶部设置有管接头。

优选的：纵移装置包括立柱，立柱下面安装有滑块，滑块中间安装有丝杠，丝杠前面安装有伺服电机。

如此设置，伺服电机驱动丝杠旋转，推动滑块带动立柱和第一支板前后移动。

优选的：纵移装置包括立柱，立柱下面安装有滑块，滑块一侧安装有第二直线电机，第二直线电机一侧设置有第二导轨。

如此设置，第二直线电机沿第二导轨推动滑块带动立柱和第一支板前后移动。

优选的：定爪指和动爪指都采用聚乙烯材料，定爪指和定爪板一体成型，动爪指和动爪板一体成型。

如此设置，聚乙烯材料保证了定爪指和动爪指的韧性，一体成型保证了定爪指和动爪指结实牢固。

优选的：第一定位块和第二定位块都采用45号钢，第一定位块和第二定位块分别与桌台板铆接在一起。

如此设置，45号钢保证了第一定位块和第二定位块结实耐用，铆接保证了第一定位块和第二定位块稳固可靠。

优选的：第一支板和纵移装置螺栓连接，第一导轨和第一支板螺栓连接，第一直线电机、第一气缸和第三气缸分别与移动架螺栓连接，第一气缸和定爪板螺栓连接，第二气缸分别与第二支板和动爪板螺栓连接，第三气缸和第三支板螺栓连接。

如此设置，螺栓连接便于拆装维修第一支板、第一导轨、第一直线电机、第一气缸、第三气缸、第一气缸和第三气缸。

优选的：第二支板和定爪板焊接在一起，胶套和第三支板粘贴在一起。

如此设置，焊接保证了第二支板牢固可靠，粘贴保证了胶套的密封。

优选的：丝杠和滑块螺纹连接，伺服电机和桌台板螺栓连接。

如此设置，螺纹连接保证了丝杠推动滑块移动，螺栓连接便于拆装维修伺服电机。

优选的：第二直线电机和滑块螺栓连接，第二导轨和桌台板螺栓连接。

如此设置，螺栓连接便于拆装维修第二直线电机和第二导轨。

本发明还提供一种用于生物芯片制造的点样装置的使用方法，包括如下步骤：

a、将点样板紧贴第一定位块放置在桌台板上，样品盒紧贴第二定位块放置在桌台板上；

b、纵移装置带动第一支板前后移动，而第一支板支撑第一导轨，使第一直线电机带动移动架沿第一导轨水平移动；

c、按步骤b移动架移动至针管上方，第一气缸伸长推动定爪板下降，使针管插入定爪指和动爪指之间，第二气缸推动动爪板移动，带动动爪指将针管夹紧在定爪指内，第一气缸回缩带动针管上升，使针管插入胶套内，第二气缸推动动爪板移动，带动动爪指松开针管；

d、按步骤b移动架移动至样品瓶上方，第三气缸伸长推动第三支板下降，使针管插入样品瓶中，管接头将负气压通过胶套输送进入针管内吸取样品瓶中的样品，而后第三气缸回缩带动第三支板和针管上升；

e、按步骤b移动架移动至点样板上方，第三气缸伸长推动第三支板下降，使针管插入点样板中，管接头将正气压通过胶套输送进入针管内将样品点滴在点样板上，而后第三气缸回缩带动第三支板和针管上升；

f、按步骤b移动架移动至通槽上方，定爪指和动爪指按步骤c反向操作将针管从胶套内拔出，并丢入通槽内。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过针管一次性使用的设置，避免了样品交叉污染，保证了点样的纯净；

2、通过针管自动插拔的设置，降低了人工劳动强度，提高了效率；

3、通过正负气压的输气设置，保证了对样品用量的精准控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种用于生物芯片制造的点样装置的结构示意图；

图2是本发明所述一种用于生物芯片制造的点样装置的桌台装置示意图；

图3是本发明所述一种用于生物芯片制造的点样装置的定爪装置示意图；

图4是本发明所述一种用于生物芯片制造的点样装置的动爪装置示意图；

图5是本发明所述一种用于生物芯片制造的点样装置的输气装置俯视轴侧图；

图6是本发明所述一种用于生物芯片制造的点样装置的输气装置仰视轴侧图；

图7是本发明所述一种用于生物芯片制造的点样装置的实施例1纵移装置示意图；

图8是本发明所述一种用于生物芯片制造的点样装置的实施例2纵移装置示意图。

附图标记说明如下：

1、桌台装置；101、桌台板；102、滑槽；103、点样板；104、第一定位块；105、通槽；106、样品盒；107、第二定位块；108、针管；109、样品瓶；2、定爪装置；201、第一支板；202、第一导轨；203、第一直线电机；204、移动架；205、第一气缸；206、定爪板；207、定爪指；208、第二支板；3、动爪装置；301、动爪板；302、动爪指；303、第二气缸；4、输气装置；401、第三支板；402、第三气缸；403、管接头；404、胶套；5、纵移装置；501、立柱；502、滑块；503、丝杠；504、伺服电机；505、第二直线电机；506、第二导轨。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1-图7所示，一种用于生物芯片制造的点样装置，包括用于支撑的桌台装置1，桌台装置1上对称设置有两个用于前后移动的纵移装置5，纵移装置5上面安装有用于横向移动和抓取的定爪装置2，定爪装置2下面安装有用于活动抓取的动爪装置3，定爪装置2前面安装有用于输送正负气压的输气装置4；桌台装置1包括桌台板101，桌台板101上对称设置有两个滑槽102，桌台板101上面安装有第一定位块104，第一定位块104前面放置有点样板103，第一定位块104一侧设置有通槽105，通槽105前方设置有第二定位块107，第二定位块107前面放置有样品盒106，样品盒106上面均匀分布有若干样品瓶109，样品瓶109后方均匀分布有若干针管108，针管108采用中空玻璃管，针管108和样品瓶109分别与样品盒106插拔连接；定爪装置2包括第一支板201，第一支板201前面对称安装有两个第一导轨202，第一导轨202前面安装有第一直线电机203，第一直线电机203前面安装有移动架204，移动架204内对称安装有两个第一气缸205，第一气缸205下面安装有定爪板206，定爪板206底部均匀分布有若干定爪指207，定爪板206一侧设置有第二支板208；动爪装置3包括第二气缸303，第二气缸303一侧安装有动爪板301，动爪板301底部均匀分布有若干动爪指302；输气装置4包括第三支板401，第三支板401上面对称安装有两个第三气缸402，第三支板401下面均匀分布有若干胶套404，胶套404顶部设置有管接头403。

优选的：纵移装置5包括立柱501，立柱501下面安装有滑块502，滑块502中间安装有丝杠503，丝杠503前面安装有伺服电机504，伺服电机504驱动丝杠503旋转，推动滑块502带动立柱501和第一支板201前后移动；定爪指207和动爪指302都采用聚乙烯材料，定爪指207和定爪板206一体成型，动爪指302和动爪板301一体成型，聚乙烯材料保证了定爪指207和动爪指302的韧性，一体成型保证了定爪指207和动爪指302结实牢固；第一定位块104和第二定位块107都采用45号钢，第一定位块104和第二定位块107分别与桌台板101铆接在一起，45号钢保证了第一定位块104和第二定位块107结实耐用，铆接保证了第一定位块104和第二定位块107稳固可靠；第一支板201和纵移装置5螺栓连接，第一导轨202和第一支板201螺栓连接，第一直线电机203、第一气缸205和第三气缸402分别与移动架204螺栓连接，第一气缸205和定爪板206螺栓连接，第二气缸303分别与第二支板208和动爪板301螺栓连接，第三气缸402和第三支板401螺栓连接，螺栓连接便于拆装维修第一支板201、第一导轨202、第一直线电机203、第一气缸205、第三气缸402、第一气缸205和第三气缸402；第二支板208和定爪板206焊接在一起，胶套404和第三支板401粘贴在一起，焊接保证了第二支板208牢固可靠，粘贴保证了胶套404的密封；丝杠503和滑块502螺纹连接，伺服电机504和桌台板101螺栓连接，螺纹连接保证了丝杠503推动滑块502移动，螺栓连接便于拆装维修伺服电机504。

实施例2

如图8所示，实施例2与实施例1的区别在于：纵移装置5包括立柱501，立柱501下面安装有滑块502，滑块502一侧安装有第二直线电机505，第二直线电机505一侧设置有第二导轨506，第二直线电机505沿第二导轨506推动滑块502带动立柱501和第一支板201前后移动；第二直线电机505和滑块502螺栓连接，第二导轨506和桌台板101螺栓连接，螺栓连接便于拆装维修第二直线电机505和第二导轨506。

本发明还提供一种用于生物芯片制造的点样装置的使用方法，包括如下步骤：

a、将点样板103紧贴第一定位块104放置在桌台板101上，样品盒106紧贴第二定位块107放置在桌台板101上；

b、伺服电机504驱动丝杠503旋转，推动滑块502带动立柱501和第一支板201前后移动，或者第二直线电机505沿第二导轨506推动滑块502带动立柱501和第一支板201前后移动，而第一支板201支撑第一导轨202，使第一直线电机203带动移动架204沿第一导轨202水平移动；

c、按步骤b移动架204移动至针管108上方，第一气缸205伸长推动定爪板206下降，使针管108插入定爪指207和动爪指302之间，第二气缸303推动动爪板301移动，带动动爪指302将针管108夹紧在定爪指207内，第一气缸205回缩带动针管108上升，使针管108插入胶套404内，第二气缸303推动动爪板301移动，带动动爪指302松开针管108；

d、按步骤b移动架204移动至样品瓶109上方，第三气缸402伸长推动第三支板401下降，使针管108插入样品瓶109中，管接头403将负气压通过胶套404输送进入针管108内吸取样品瓶109中的样品，而后第三气缸402回缩带动第三支板401和针管108上升；

e、按步骤b移动架204移动至点样板103上方，第三气缸402伸长推动第三支板401下降，使针管108插入点样板103中，管接头403将正气压通过胶套404输送进入针管108内将样品点滴在点样板103上，而后第三气缸402回缩带动第三支板401和针管108上升；

f、按步骤b移动架204移动至通槽105上方，定爪指207和动爪指302按步骤c反向操作将针管108从胶套404内拔出，并丢入通槽105内。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。