專利名稱：一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芯片自動裝載裝置，特別是涉及一種微陣列芯片掃描儀的芯片 自動裝載裝置。
背景技術(shù)：
微陣列是先把來自細(xì)胞、組織和其他來源的生物樣品信使RNA用熒光染料進(jìn)行 標(biāo)記得到cDNA，然后用含有成千上萬個基因的玻璃微陣列芯片與cDNA進(jìn)行雜交，熒光 標(biāo)記的cDNA分子與芯片上相匹配的DNA序列發(fā)生雜交反應(yīng)，使得芯片上的點(diǎn)呈現(xiàn)出熒 光信號，熒光信號的強(qiáng)度和基因表達(dá)的豐度成正相。微陣列技術(shù)的作用就像生物微處理 器，能夠在基因組規(guī)模上對基因表達(dá)譜、病人基因型、藥物代謝、疾病的發(fā)生和進(jìn)展過 程等進(jìn)行快速和定量的分析。微陣列芯片檢測技術(shù)隨著生物芯片技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而 生。微陣列芯片掃描儀是應(yīng)用微陣列芯片檢測技術(shù)，集光機(jī)電技術(shù)于一身，來探測熒光 標(biāo)記微陣列芯片反應(yīng)結(jié)果的儀器。一臺典型的微陣列芯片掃描儀主要由芯片裝載裝置、光源、光學(xué)鏡頭、光探測 器和掃描運(yùn)動平臺組成。芯片被裝載裝置安裝到光學(xué)鏡頭的前焦面上，光源發(fā)出的光照 射到生物芯片表面，芯片表面的熒光探針被激發(fā)出熒光，經(jīng)光學(xué)鏡頭成像到探測器上， 探測器每次只探測到芯片上很小面積發(fā)出的熒光，掃描運(yùn)動平臺高速運(yùn)動，使芯片相對 于光學(xué)鏡頭做二維的運(yùn)動，存儲分析芯片每一位置的熒光信號，掃描后獲取整張芯片的 fn息ο目前市場上出現(xiàn)了一些可以自動裝載芯片的微陣列芯片掃描儀，其芯片自動裝 載裝置大都結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，有些在芯片的自動裝載過程或掃描過程中還經(jīng)常會出 現(xiàn)芯片損壞或振裂的現(xiàn)象。發(fā)明專利US 4159875的玻片裝載機(jī)構(gòu)有兩個玻片儲存盒，一 個用來存儲待檢玻片，另一個用來存儲檢驗過的芯片，體積比較大，且芯片只能由下到 上依次被取出或存儲；玻片盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，條碼帶在玻片盒上，而現(xiàn)在用的微陣列芯片其 條碼大多被標(biāo)記在芯片上。一些用于顯微觀察的儀器也用到玻片自動裝載裝置，例如發(fā) 明專利US 6847481 Bl所提到的顯微鏡玻片自動裝載框包含玻片框、XY運(yùn)動平臺和玻片 選擇臂三部分，把玻片從一個存儲框裝載到顯微鏡操作臺，工作完畢后卸載到另一個存 儲框，此裝置可以完成玻片的自動裝載和卸載，但玻片在裝卸及工作過程中是裸露的， 沒有任何保護(hù)，容易被污染或損壞；另外由于用于顯微鏡觀測，觀測過程中可以通過顯 微鏡的調(diào)焦來使成像清晰，所以沒有考慮玻片工作表面定位問題，不適合微陣列芯片的 自動裝載。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種微陣列芯片掃描儀的自動芯片裝載裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于它包括卡盒、卡盒進(jìn)出倉裝置和定位倉；所述卡盒內(nèi)安裝有 微陣列芯片，當(dāng)微陣列芯片掃描儀處于非工作狀態(tài)時，所述卡盒放置于微陣列芯片掃描 儀的掃描平臺外；所述卡盒進(jìn)出倉裝置與定位倉連接，所述卡盒進(jìn)出倉裝置能自動的將 所述卡盒裝載到所述定位倉中；所述定位倉安裝于微陣列芯片掃描儀的掃描平臺上方， 所述定位倉用于定位所述卡盒中的微陣列芯片的工作表面。所述卡盒包括一外圍相對于底部突起的芯片框，所述微陣列芯片放置于所述芯 片框中；所述芯片框為矩形，所述芯片框兩個對稱的第一邊框和第二邊框的高度小于所 述微陣列芯片的厚度；另外兩個對稱的第三邊框和第四邊框上分別設(shè)置有至少一個勾形 槽，且所述勾形槽的高度大于所述微陣列芯片厚度的1.1倍，小于所述微陣列芯片厚度的 1.4 倍。所述芯片框的第三邊框上設(shè)置有一異型卡盒接頭；所述芯片框的第四邊框，不 同于所述第三邊框，設(shè)置有一通透的U型開口，所述U型開口的寬度大于或相當(dāng)于大拇 指的寬度；所述第三邊框的勾型槽兩側(cè)相對于該勾型槽對稱地安裝有兩個用于壓緊所述微 陣列芯片的彈性裝置，且所述彈性裝置的伸縮范圍大于所述勾形槽的長度。所述彈性裝置是截面工字形的柱狀旋轉(zhuǎn)體，且中間比較細(xì)的部位與彈性柱安裝 孔直徑和厚度相同；所述柱狀旋轉(zhuǎn)體上面的一端設(shè)置有一柱形凹坑。所述卡盒底面與所述卡盒側(cè)面所夾的一條邊設(shè)置有倒棱或凸出的筋。所述卡盒進(jìn)出倉裝置包括一彈性拉桿，所述拉桿的一端通過滑塊與直線電機(jī)相 連，所述直線電機(jī)安裝在所述定位倉的后端，所述拉桿在所述直線電機(jī)的帶動下沿水平 方向運(yùn)動，且所述拉桿與所述滑塊的連接有間隙；所述拉桿的另一端固連一能與所述卡 盒接頭自動對中并結(jié)合的異型拉桿接頭。所述拉桿接頭和卡盒接頭有一個是凸形的，另一個是凹形的，凸形或凹形接頭 可以是所述拉桿接頭的一部分或是獨(dú)立的元件固聯(lián)于所述拉桿上，也可以是所述卡盒的 一部分或是獨(dú)立的元件固聯(lián)于所述卡盒上，所述凸形或凹形接頭的形狀為圓形、方形或 其它形狀；所述凸形接頭在水平方向上包括靠近所述卡盒或拉桿的細(xì)的“頸”和遠(yuǎn)離所 述卡盒或拉桿相對于所述“頸”較寬的“頭”；所述凹形接頭在水平方向上包括與所述 凸形接頭形狀互補(bǔ)的凹陷。所述定位倉包括一截面呈U型的安裝固定座，所述安裝固定座的底部對稱安裝 有兩塊壓板，所述安裝固定座內(nèi)設(shè)置有一用來壓緊和定位所述卡盒的彈性壓片組件；所 述彈性壓片組件包括滾輪、彈片、彈簧、螺釘和連接片，若干個滾輪分別通過一所述彈 片與所述連接片連接，所述連接片通過所述彈簧和螺釘與所述安裝固定座連接。所述定位倉還包括一對或多對對稱安裝在所述安裝固定座側(cè)面的側(cè)壓導(dǎo)向片， 側(cè)壓導(dǎo)向片的一端固定于安裝固定座上，另一端延伸至安裝固定座內(nèi)部，所述側(cè)壓導(dǎo)向 元件由彈性物質(zhì)制成。所述定位倉上裝有若干個用來使所述壓板與掃描平臺的運(yùn)動方向平行的微調(diào)螺 桿。它還包括一個或多個芯片倉，每個所述芯片倉包含至少一個芯片存儲單元，且 所述芯片存儲單元沿豎直方向排列，所述卡盒沿水平方向進(jìn)出所述芯片倉；所述芯片倉的每個芯片存儲單元設(shè)置有用于間隔并限制所述卡盒相對于所述芯片倉水平運(yùn)動的方向 導(dǎo)槽，且所述方向?qū)Р鄣囊粭l邊與所述卡盒的倒棱或凸出的筋相配合；所述芯片倉內(nèi)側(cè) 壁安裝有多個定位頂珠，所述芯片倉背面安裝有背板，且所述背板上開有矩形通槽。所述卡盒側(cè)壁上開有一與所述芯片倉內(nèi)側(cè)壁的定位頂珠相配合的凹槽。所述定位倉朝向所述芯片倉的側(cè)壁安裝有光電傳感器。所述卡盒進(jìn)出倉裝置或芯片倉上連接有一卡盒選擇裝置，所述卡盒選擇裝置包 括步進(jìn)電機(jī)、螺桿、導(dǎo)軌、安裝支塊、托架和定位座，所述定位座通過所述安裝支塊固 定在掃描儀整機(jī)內(nèi)，所述步進(jìn)電機(jī)和導(dǎo)軌與所述定位座固連，所述步進(jìn)電機(jī)通過傳動機(jī) 構(gòu)帶動所述螺桿轉(zhuǎn)動，所述螺桿帶動附于其上的滑塊沿所述導(dǎo)軌上下移動；所述托架通 過所述滑塊滑動連接在所述導(dǎo)軌上。所述托架上固連有位置檢測擋板，其高度與所述芯片倉相同，且所述位置檢測 擋板上面開有與所述芯片倉的芯片存儲單元數(shù)量相同的通透的槽，所述槽與所述芯片存 儲單元一一對應(yīng)；所述定位座由上至下依次安裝有至少兩個光電開關(guān)，其中一個所述光 電開關(guān)做為閉環(huán)反饋，防止所述卡盒裝載和卸載時水平方向定位不準(zhǔn)；其余的所述光電 開關(guān)作為限位，限制所述芯片倉上下移動的極限位置。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明設(shè)置了一個承載微 陣列芯片的卡盒，在裝卸承載微陣列芯片及掃描過程中，微陣列芯片一直處于卡盒的保 護(hù)中，不容易被損壞和污染。2、本發(fā)明的卡盒上開有U型凹槽，露出微陣列芯片上的條 碼，不僅方便裝卸微陣列芯片，而且不會影響微陣列芯片掃描儀讀取微陣列芯片上的條 碼。3、本發(fā)明卡盒的勾型槽兩側(cè)對稱地安裝有兩個彈性裝置，用于壓緊微陣列芯片，即 使裝有微陣列芯片的卡盒被倒置或做高速運(yùn)動，微陣列芯片也不會與卡盒脫離。同時， 彈性裝置的伸縮范圍大于勾形槽的長度，從而使微陣列芯片能夠容易被裝入卡盒或被拆 除，并且由于彈性較大，在掃描過程中有效的避免微陣列芯片被振碎。4、本發(fā)明的芯 片倉包括多個方向?qū)Р郏纬啥鄠€獨(dú)立的存儲單元，可以存放多個卡盒，在卡盒進(jìn)出倉 裝置和卡盒選擇裝置的配合動作下可以不按順序的選擇任意指定的卡盒，掃描完成后可 以將卡盒放回原位或其它沒有卡盒的存儲單元中，不需要單獨(dú)的回收倉，芯片倉體積更 小，使用更靈活。5、本發(fā)明的卡盒進(jìn)出倉裝置中采用結(jié)構(gòu)簡單、成本低的拉桿來實(shí)現(xiàn)芯 片裝卸，而不是通常的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴的機(jī)械手。6、本發(fā)明的定位倉內(nèi)設(shè)置有一用 來壓緊卡盒的彈性壓片組件，該彈性壓片組件使微陣列芯片貼緊壓板，而卡盒的邊框不 與壓板接觸，實(shí)現(xiàn)微陣列芯片工作表面定位，掃描過程中無須調(diào)焦，結(jié)構(gòu)更簡單，掃描 速度更快。


圖1是本發(fā)明一個具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明另一個具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明卡盒的結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明彈性橡膠柱的剖視5是本發(fā)明卡盒進(jìn)出倉裝置的結(jié)構(gòu)示意6是拉桿圓形凹形接頭、卡盒圓形凸形接頭相結(jié)合的示意圖
圖7是拉桿方形凸形接頭、卡盒方形凹形接頭相結(jié)合的示意8是本發(fā)明定位倉的立體示意9是本發(fā)明定位倉、微陣列芯片和卡盒的裝配體剖示10是圖9的局部放大11是本發(fā)明定位倉的彈性壓片組件示意12是本發(fā)明芯片倉的后視13是本發(fā)明芯片倉裝入卡盒選擇裝置托架的側(cè)視14是本發(fā)明芯片倉裝入卡盒選擇裝置托架的后視圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本發(fā)明包括一個或多個承載微陣列芯片的卡盒1，一個裝載和卸載 卡盒1的卡盒進(jìn)出倉裝置2，一個用于微陣列芯片定位的定位倉3，一個用于放置卡盒1 的芯片倉4和一個從芯片倉4中選擇指定卡盒1的卡盒選擇裝置5。裝有微陣列芯片的卡 盒1被安插在芯片倉4內(nèi)，卡盒選擇裝置5可以通過托架與芯片倉4連接，也可以與卡盒 進(jìn)出倉裝置2連接(如圖2所示)。在卡盒選擇裝置5的帶動下，芯片倉4與卡盒進(jìn)出倉 裝置2沿豎直方向做相對的移動，移動到指定的卡盒1與卡盒進(jìn)出倉裝置2對齊，卡盒進(jìn) 出倉裝置2把卡盒1從芯片倉4內(nèi)抽出，然后固定在定位倉3中，定位倉3與微陣列芯片 掃描儀(以下簡稱掃描儀)的掃描平臺固聯(lián)，準(zhǔn)確調(diào)整掃描物鏡與掃描平臺的位置，然后 掃描卡盒1內(nèi)的微陣列芯片。上述實(shí)施例中，對于單通量微陣列芯片掃描儀可以只有一個芯片倉4，也可以沒 有芯片倉4，卡盒1直接裝載到掃描平臺上；對于高通量微陣列芯片掃描儀則根據(jù)需要設(shè) 置一個或多個芯片倉4，且芯片倉4可以同時容納多個卡盒1。如圖3所示，卡盒1包括一四圍相對于底部突起的芯片框11，微陣列芯片6可以 放置于該芯片框11中。芯片框11兩個對稱的第一邊框12和第二邊框12'，其高度小于 微陣列芯片6的厚度；另外的不同于第一邊框12和第二邊框12'的兩個對稱的邊框—— 第三邊框13和第四邊框13'上，分別設(shè)置有至少一個勾形槽14，且勾形槽14的高度大 于微陣列芯片6厚度的1.1倍，小于微陣列芯片6厚度的1.4倍?？ê?的第三邊框的勾 型槽14兩側(cè)相對于該勾型槽14對稱地安裝有兩個彈性橡膠柱15，用于壓緊微陣列芯片 6，即使裝有微陣列芯片6的卡盒1被倒置或做高速運(yùn)動，微陣列芯片6也不會與卡盒1 脫離。彈性橡膠柱15的伸縮范圍大于勾形槽14的長度，從而使微陣列芯片6能夠容易 被裝入卡盒1或被拆除，并且由于彈性較大，在掃描過程中有效的避免微陣列芯片6被振 碎。為方便裝卸微陣列芯片6且不影響掃描儀讀取微陣列芯片6上的條碼61，卡盒1的 第四邊框13'，不同于卡盒1的第三邊框13，設(shè)置有通透的U型開口 16，U型開口 16 的寬度一般會大于或相當(dāng)于大拇指的寬度。上述實(shí)施例中，卡盒1的第三邊框13上設(shè)置有一 C形卡盒接頭17。上述實(shí)施例中，卡盒1側(cè)壁上開有凹槽18，便于卡盒1插入芯片倉3后被固定。上述實(shí)施例中，卡盒1底面與卡盒1側(cè)面所夾的一條邊設(shè)置有倒棱或凸出的筋， 以防止卡盒1插入芯片倉4時被反插。
上述實(shí)施例中，卡盒1表面為不產(chǎn)生熒光的黑色物質(zhì)，以免在掃描過程中產(chǎn)生 雜光影響檢測結(jié)果。上述實(shí)施例中，芯片框11的形狀由微陣列芯片6的形狀決定，一般由四個邊組 成，也可以根據(jù)微陣列芯片6形狀由多個邊組成。上述實(shí)施例中，彈性橡膠柱15是截面工字形的柱狀旋轉(zhuǎn)體(如圖4所示)，中間 比較細(xì)的部位與彈性柱安裝孔(圖中未示出)直徑和厚度相同，裝入彈性柱安裝孔后，彈 性橡膠柱15兩邊比較粗的部位卡緊卡盒1，這樣的結(jié)構(gòu)可靠、成本低，并使彈性橡膠柱 15容易裝卸。為了適應(yīng)不同尺寸的微陣列芯片6，在彈性橡膠柱15上面的一端設(shè)置一柱 形凹坑19，以加大彈性橡膠柱15的彈性范圍?？ê羞M(jìn)出倉裝置2用以自動的將承載微陣列芯片6的卡盒1從芯片倉4裝載到定 位倉3進(jìn)行檢測，檢測完畢再自動卸載到芯片倉3。如圖5所示，卡盒進(jìn)出倉裝置2包 括一拉桿21，拉桿21的一端通過滑塊22與直線電機(jī)23相連，直線電機(jī)23安裝在定位 倉3的后端，拉桿21在直線電機(jī)23的帶動下沿水平方向運(yùn)動。拉桿21與滑塊22的連 接是有間隙的，且拉桿21本身有一定的彈性，使得拉桿21在力的作用下可以被的傾斜或 折彎，沒有力的作用時又能夠恢復(fù)原位。拉桿21的另一端固連一圓形拉桿接頭24，拉 桿接頭24的形狀、大小與卡盒1的卡盒接頭17的形狀、大小相吻合，芯片倉4上下移動 時，拉桿接頭24能在各個卡盒1的卡盒接頭17中上下穿梭；拉桿接頭24與卡盒接頭17 沿水平方向?qū)R時，拉桿21可以帶動卡盒1水平移動，將卡盒1從芯片倉4中抽出并從 定位倉3前端將卡盒1拉進(jìn)定位倉3中進(jìn)行定位，檢測完畢后拉桿21再將卡盒1從定位 倉3中推出并插入芯片倉4中，從而實(shí)現(xiàn)卡盒1的裝載和卸載。拉桿接頭24和卡盒接頭 17邊緣有倒圓，即使運(yùn)動有些誤差，兩接頭不能完全對中，也可以通過倒圓所形成的斜 坡傾斜或折彎拉桿21，而自動對中并結(jié)合。上述實(shí)施例中，拉桿接頭24和卡盒接頭17有一個是凸形的，另一個是凹形的， 凸形或凹形接頭可以是拉桿21的一部分或是獨(dú)立的元件固聯(lián)于拉桿21上，也可以是卡盒 1的一部分或是獨(dú)立的元件固聯(lián)于卡盒1上。凸形接頭在水平方向上包括靠近卡盒1或拉 桿21的細(xì)的“頸”和遠(yuǎn)離卡盒1或拉桿21相對于“頸”較寬的“頭”，凹形接頭在水 平方向上包括與凸形接頭形狀互補(bǔ)的凹陷。卡盒接頭17和拉桿接頭24的形狀可以是圓 形、方形或其它形狀(如圖6、圖7所示)。如圖8 圖11所示，定位倉3安裝于掃描儀的掃描平臺上方(圖中未示出)，其 包括一截面呈U型的安裝固定座31，安裝固定座31的底部對稱安裝有兩塊壓板32，安裝 固定座31內(nèi)設(shè)置有一用來壓緊卡盒1的彈性壓片組件33，該彈性壓片組件33使微陣列 芯片6貼緊壓板32，而卡盒1的兩個邊框12、12'不與壓板32接觸，實(shí)現(xiàn)微陣列芯片6 工作表面定位。彈性壓片組件33包括滾輪331、彈片332、彈簧333、螺釘334和連接片 335，四個滾輪331分別通過一彈片332與連接片335連接(僅以此為例，并不限于此)， 連接片335通過彈簧333和螺釘334與安裝固定座31連接，旋轉(zhuǎn)螺釘334可以使彈性壓 片組件33整體相對于安裝固定座31移動，調(diào)節(jié)彈簧333和彈片332彈性形變程度，進(jìn)而 改變彈性壓片組件33對卡盒1的壓緊程度。在卡盒1被裝載或卸載時，滾輪331可以減 小摩擦，使進(jìn)出更順暢。定位倉3還包括一對或多對對稱安裝在安裝固定座31側(cè)面的側(cè) 壓導(dǎo)向片34，側(cè)壓導(dǎo)向元件34由彈性物質(zhì)制成，其一端固定于安裝固定座31上，另一端延伸至安裝固定座31內(nèi)部，可以給卡盒1指向定位倉3中心的力，在卡盒1被裝載或 卸載過程中減小側(cè)向阻尼并起導(dǎo)向和定位作用，使得卡盒1能夠沿定位倉3中心平穩(wěn)的進(jìn)
出ο上述實(shí)施例中，定位倉3上還裝有三個微調(diào)螺桿35，調(diào)節(jié)各微調(diào)螺桿35的高 度，可以使壓板32與掃描平臺的運(yùn)動方向平行，直至物鏡光軸與壓板32垂直，而微陣列 芯片6在裝載后工作面貼緊壓板32，從而只需對微陣列芯片上的一個點(diǎn)調(diào)焦就可使掃描 過程中，微陣列芯片6工作表面上的點(diǎn)總位于掃描物鏡的物面上。上述實(shí)施例中，定位倉3朝向芯片倉4一端的側(cè)壁裝有一光電傳感器36，用來在 定位倉3與芯片倉4指定的存儲單元對齊時，檢測其中是否有卡盒1 (如圖5所示)。如圖12所示，芯片倉4包含24個芯片存儲單元41，即可以一次容納24張卡盒 1，為節(jié)省空間，沿豎直方向排列芯片存儲單元41，卡盒1可以沿水平方向進(jìn)出芯片倉 4。芯片倉4的每個芯片存儲單元41設(shè)置有用于間隔卡盒1并限制卡盒1相對于芯片倉 4運(yùn)動的方向?qū)Р?2，方向?qū)Р?2的一條邊與卡盒1的倒棱或凸出的筋相配合，防止反 插。芯片倉4內(nèi)側(cè)壁安裝有多個定位頂珠43，與卡盒1側(cè)壁上的凹槽19相配合，用來在 芯片倉4內(nèi)定位和壓緊卡盒1，使載有微陣列芯片6及卡盒1的芯片倉4在搬運(yùn)或安裝于 掃描儀內(nèi)時，微陣列芯片6及卡盒1是穩(wěn)定不會脫落的。為防止卡盒1因裝載力度過大 使卡盒1從芯片倉4背部滑出，或由于誤操作而將卡盒1從芯片倉4背面頂出，芯片倉4 背面安裝有背板44，且背板44上開有矩形通槽45，能夠由背部清楚觀察到芯片倉4中卡 盒1的裝載情況。微陣列芯片6裝入卡盒1后，卡盒1的第二邊框12'朝向芯片倉4， 由正面插入芯片倉4，為防止微陣列芯片6及卡盒1在裝載和掃描過程中有灰塵的落入， 影響檢測結(jié)果，微陣列芯片6有熒光標(biāo)記的有效工作表面朝下。如圖13、圖14所示，卡盒選擇裝置5包括步進(jìn)電機(jī)51、螺桿52、導(dǎo)軌53、安裝 支塊54、托架55和定位座56，定位座56通過安裝支塊54固定在掃描儀整機(jī)內(nèi)，步進(jìn)電 機(jī)51和滑軌53與定位座56固連，步進(jìn)電機(jī)51通過傳動機(jī)構(gòu)帶動螺桿52轉(zhuǎn)動，螺桿52 又帶動附于其上的滑塊(圖中未標(biāo)出)沿導(dǎo)軌53上下移動。托架55通過滑塊滑動連接 在滑軌53上，芯片倉4可以從托架55上裝載或卸載。步進(jìn)電機(jī)51帶動螺桿52轉(zhuǎn)動， 芯片倉4和托架55沿導(dǎo)軌53上下移動。托架55上固連有位置檢測擋板57，其高度與 芯片倉4相同，且位置檢測擋板57上面開有與芯片倉4的芯片存儲單元41數(shù)量相同的通 透的槽，槽的間距等于芯片存儲單元41之間的間距，即槽與芯片存儲單元41一一對應(yīng)。 定位座56上由上至下依次安裝有三個光電開關(guān)581、582、583，位置檢測擋板57隨托架 55上下移動時，位于中間位置的光電開關(guān)582遇到位置檢測擋板57上的槽時被打開，不 遇到位置檢測擋板57上的槽時處于關(guān)閉狀態(tài)，光電開關(guān)582做為閉環(huán)反饋，防止卡盒1 裝載和卸載時定位不準(zhǔn)，位于兩端的光電開關(guān)581、583作為限位，限制芯片倉4上下移 動的極限位置。本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以 有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進(jìn)行的改進(jìn)和 等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于它包括卡盒、卡盒進(jìn) 出倉裝置和定位倉；所述卡盒內(nèi)安裝有微陣列芯片，當(dāng)微陣列芯片掃描儀處于非工作狀 態(tài)時，所述卡盒放置于微陣列芯片掃描儀的掃描平臺外；所述卡盒進(jìn)出倉裝置與定位倉 連接，所述卡盒進(jìn)出倉裝置能自動的將所述卡盒裝載到所述定位倉中；所述定位倉安裝 于微陣列芯片掃描儀的掃描平臺上方，所述定位倉用于定位所述卡盒中的微陣列芯片的 工作表面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于 所述卡盒包括一外圍相對于底部突起的芯片框，所述微陣列芯片放置于所述芯片框中； 所述芯片框為矩形，所述芯片框兩個對稱的第一邊框和第二邊框的高度小于所述微陣列 芯片的厚度；另外兩個對稱的第三邊框和第四邊框上分別設(shè)置有至少一個勾形槽，且所 述勾形槽的高度大于所述微陣列芯片厚度的1.1倍，小于所述微陣列芯片厚度的1.4倍。
3.如權(quán)利要求2所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于 所述芯片框的第三邊框上設(shè)置有一異型卡盒接頭；所述芯片框的第四邊框，不同于所述 第三邊框，設(shè)置有一通透的U型開口，所述U型開口的寬度大于或相當(dāng)于大拇指的寬 度。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在 于所述第三邊框的勾型槽兩側(cè)相對于該勾型槽對稱地安裝有兩個用于壓緊所述微陣列 芯片的彈性裝置，且所述彈性裝置的伸縮范圍大于所述勾形槽的長度。
5.如權(quán)利要求4所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于 所述彈性裝置是截面工字形的柱狀旋轉(zhuǎn)體，且中間比較細(xì)的部位與彈性柱安裝孔直徑和 厚度相同；所述柱狀旋轉(zhuǎn)體上面的一端設(shè)置有一柱形凹坑。
6.如權(quán)利要求1 5所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在 于所述卡盒底面與所述卡盒側(cè)面所夾的一條邊設(shè)置有倒棱或凸出的筋。
7.如權(quán)利要求1 6所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在 于所述卡盒進(jìn)出倉裝置包括一彈性拉桿，所述拉桿的一端通過滑塊與直線電機(jī)相連， 所述直線電機(jī)安裝在所述定位倉的后端，所述拉桿在所述直線電機(jī)的帶動下沿水平方向 運(yùn)動，且所述拉桿與所述滑塊的連接有間隙；所述拉桿的另一端固連一能與所述卡盒接 頭自動對中并結(jié)合的異型拉桿接頭。
8.如權(quán)利要求7所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于 所述拉桿接頭和卡盒接頭有一個是凸形的，另一個是凹形的，凸形或凹形接頭可以是所 述拉桿接頭的一部分或是獨(dú)立的元件固聯(lián)于所述拉桿上，也可以是所述卡盒的一部分 或是獨(dú)立的元件固聯(lián)于所述卡盒上，所述凸形或凹形接頭的形狀為圓形、方形或其它形 狀；所述凸形接頭在水平方向上包括靠近所述卡盒或拉桿的細(xì)的“頸”和遠(yuǎn)離所述卡盒 或拉桿相對于所述“頸”較寬的“頭”；所述凹形接頭在水平方向上包括與所述凸形接 頭形狀互補(bǔ)的凹陷。
9.如權(quán)利要求1 8所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在 于所述定位倉包括一截面呈U型的安裝固定座，所述安裝固定座的底部對稱安裝有兩 塊壓板，所述安裝固定座內(nèi)設(shè)置有一用來壓緊和定位所述卡盒的彈性壓片組件；所述彈 性壓片組件包括滾輪、彈片、彈簧、螺釘和連接片，若干個滾輪分別通過一所述彈片與所述連接片連接，所述連接片通過所述彈簧和螺釘與所述安裝固定座連接。
10.如權(quán)利要求9所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于 所述定位倉還包括一對或多對對稱安裝在所述安裝固定座側(cè)面的側(cè)壓導(dǎo)向片，側(cè)壓導(dǎo)向 片的一端固定于安裝固定座上，另一端延伸至安裝固定座內(nèi)部，所述側(cè)壓導(dǎo)向元件由彈 性物質(zhì)制成。
11.如權(quán)利要求9或10所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在 于所述定位倉上裝有若干個用來使所述壓板與掃描平臺的運(yùn)動方向平行的微調(diào)螺桿。
12.如權(quán)利要求1 11所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征 在于它還包括一個或多個芯片倉，每個所述芯片倉包含至少一個芯片存儲單元，且所 述芯片存儲單元沿豎直方向排列，所述卡盒沿水平方向進(jìn)出所述芯片倉；所述芯片倉的 每個芯片存儲單元設(shè)置有用于間隔并限制所述卡盒相對于所述芯片倉水平運(yùn)動的方向?qū)?槽，且所述方向?qū)Р鄣囊粭l邊與所述卡盒的倒棱或凸出的筋相配合；所述芯片倉內(nèi)側(cè)壁 安裝有多個定位頂珠，所述芯片倉背面安裝有背板，且所述背板上開有矩形通槽。
13.如權(quán)利要求12所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于 所述卡盒側(cè)壁上開有一與所述芯片倉內(nèi)側(cè)壁的定位頂珠相配合的凹槽。
14.如權(quán)利要求12或13所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征 在于所述定位倉朝向所述芯片倉的側(cè)壁安裝有光電傳感器。
15.如權(quán)利要求12或13或14所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其 特征在于所述卡盒進(jìn)出倉裝置或芯片倉上連接有一卡盒選擇裝置，所述卡盒選擇裝置 包括步進(jìn)電機(jī)、螺桿、導(dǎo)軌、安裝支塊、托架和定位座，所述定位座通過所述安裝支塊 固定在掃描儀整機(jī)內(nèi)，所述步進(jìn)電機(jī)和導(dǎo)軌與所述定位座固連，所述步進(jìn)電機(jī)通過傳動 機(jī)構(gòu)帶動所述螺桿轉(zhuǎn)動，所述螺桿帶動附于其上的滑塊沿所述導(dǎo)軌上下移動；所述托架 通過所述滑塊滑動連接在所述導(dǎo)軌上。
16.如權(quán)利要求15所述的一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于 所述托架上固連有位置檢測擋板，其高度與所述芯片倉相同，且所述位置檢測擋板上面 開有與所述芯片倉的芯片存儲單元數(shù)量相同的通透的槽，所述槽與所述芯片存儲單元 一一對應(yīng)；所述定位座由上至下依次安裝有至少兩個光電開關(guān)，其中一個所述光電開關(guān) 做為閉環(huán)反饋，防止所述卡盒裝載和卸載時水平方向定位不準(zhǔn)；其余的所述光電開關(guān)作 為限位，限制所述芯片倉上下移動的極限位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微陣列芯片掃描儀的芯片自動裝載裝置，其特征在于它包括卡盒、卡盒進(jìn)出倉裝置和定位倉；所述卡盒內(nèi)安裝有微陣列芯片，當(dāng)微陣列芯片掃描儀處于非工作狀態(tài)時，所述卡盒放置于微陣列芯片掃描儀的掃描平臺外；所述卡盒進(jìn)出倉裝置與定位倉連接，所述卡盒進(jìn)出倉裝置能自動的將所述卡盒裝載到所述定位倉中；所述定位倉安裝于微陣列芯片掃描儀的掃描平臺上方，所述定位倉用于定位所述卡盒中的微陣列芯片的工作表面。本發(fā)明不僅能有效保護(hù)微陣列芯片不被損壞和污染，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn)，能夠廣泛應(yīng)用于各種微陣列芯片掃描儀中。
文檔編號C12M1/34GK102010817SQ201010247280
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者馮政德, 李剛, 李航, 梅丹陽, 滕慧慧, 王東, 王文君, 秦曉琨, 程京 申請人:博奧生物有限公司, 清華大學(xué)