[发明专利]塑料微流控芯片自动对准装置

摘要

本发明的塑料微流控芯片自动对准装置是一种高精度的、主要用于塑料微流控芯片的基片、盖片间的自动对准，其对准精度高于3μm，采用显微视觉伺服的控制方式实现基片、盖片上标记间的对准，进而达到基片、盖片对准之目的，整套装置主要由减振装置、光学子系统、四轴运动平台、镜头位置调节装置、粗定位装置、盖片操作装置以及预联接装置组成，整个对准过程分为预对准、对准、预联接三个工序，对准过程中，基片保持不动，通过四轴运动平台实现盖片微小位姿的调整，为减小标记对准误差，采用了分视场的方式，即应用两个相同的可自动变焦、聚焦的显微视觉系统，而预联接采用了热熔接的原理，本发明的突出特点就是所有运动都是在以工控机为核心的计算机控制系统控制下自动实现的，另外，整套装置还具有结构紧凑、操作方便等优点，该对准台可扩展作为普通芯片的自动对准装置。

主权项

1、一种塑料微流控芯片自动对准装置，其特征在于：至少应包括减振装置、光学子系统(7)、四轴运动平台(8)、镜头位置调节装置、粗定位装置(13)、盖片操作装置(9)、预联接装置(10)，所述的减振装置由隔振橡胶垫(1)和减振台(2)构成，减振台(2)安装在隔振橡胶垫(1)上；底座(3)安装在减振台(2)上，运动平台支撑板(5)与底座(3)之间安装有四根大支柱(4)，载物台(7)与运动平台支撑板(5)之间安装有四根小支柱(6)，运动平台支撑板(5)上设有供光学镜头通过的两个通孔，四轴运动平台(8)安装在运动平台支撑板(5)上，盖片操作装置(9)通过操作臂(901)同Z轴移动平台(803)连接，载物台(7)的两对边上分别安装有两个导轨气缸(11、11′)，两个导轨气缸(11、11′)上分别连接有预联接装置(10、10′)，两个预联接装置(10、10′)的中间安放有盖片操作装置(9)，在载物台(7)安放盖片操作装置(9)的相对位置处设有定位柱(701)和真空沟道(702)，真空沟道(702)同盖片操作装置(9)上的真空沟道(908)相对应；所述的光学子系统(12)由两套自动变焦调焦的光学镜头和CCD摄像头构成，光学镜头安装在镜头支架上，镜头支架穿过底座(3)中心的孔安装在减振台(2)上；CCD摄像头安装在镜头座上，镜头座安装在减振台(2)上；所述的四轴运动平台(8)由X轴、Y轴和Z轴移动平台、Z轴转动平台和两个连接板构成，Z轴移动平台(803)通过L形连接板(805)与Z轴转动平台(804)连接，Z轴转动平台(804)通过连接板(806)与Y轴移动平台(802)连接，Y轴移动平台(802)固连在X轴移动平台(801)上，X轴移动平台(801)安装在运动平台支撑板(5)上；所述的粗定位装置(13)由笔形气缸支架(1301)、笔形气缸(1302)、拉伸弹簧(1303)、弹簧悬挂螺钉(1304)、转轴螺钉(1305)、定位拔片(1306)、定位拔杆(1307)、定位柱、真空沟道构成，笔形气缸支架(1301)安装在载物台(7)的侧面上，笔形气缸(1302)安装在笔形气缸支架(1301)上，定位拔片(1306)通过转轴螺钉(1305)安装在载物台(7)上，定位拔片(1306)同笔形气缸(1302)相对处为凹槽，凹槽相对面为V形口，V形口的两端部安装有定位拔杆(1307)，定位拔片(1306)上设有供拉伸弹簧(1303)固定的螺钉(1304)；所述的盖片操作装置(9)由操作臂(901)、盖片吸盘(902)、柔性柱(904)、真空接头(903)、调节螺母(905)构成，盖片吸盘(902)的上端面安装有柔性柱A(904)、柔性柱B(905)、柔性柱C(906)，三个柔性柱分别通过调节螺母(907)安装在操作臂(901)上，盖片吸盘(902)的下端面设有真空沟道(906)，真空接头(903)的一端安装在盖片吸盘(902)的真空沟道(908)上，另一端穿过操作臂(901)上的孔；