CN116536135B - Pcr仪的辅助装置和pcr仪 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种PCR仪的辅助装置和PCR仪。辅助装置包括：滑移组件，布置在反应板的至少一侧并适于被驱动以沿横向方向滑移，并且包括：滑轨，以及驱动槽，布置在滑轨朝向反应板的一侧；以及顶升凸轮，耦合在PCR仪用于放置反应板的隔板的容置槽中，并且包括：安装轴；驱动轮，布置在安装轴朝向滑移组件的一侧并位于驱动槽内，并且适于在滑轨沿横向方向滑移期间在滑轨内转动以驱动安装轴绕旋转轴线转动，以及偏心轮，相对于旋转轴线偏心地布置在安装轴朝向隔板的一侧，偏心轮被配置为在随驱动轮转动期间能够抵接反应板以将反应板沿与横向方向垂直的竖直方向抬离隔板。由此，可以消除反应板与隔板间的粘结力，便于移除反应板。

Description

PCR仪的辅助装置和PCR仪

技术领域

本申请的示例实施例总体涉及PCR仪领域，特别地涉及一种PCR仪的辅助装置和PCR仪。

背景技术

聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction，PCR）是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。PCR仪是分子生物学研究中的一种极其重要的工具。其已被世界各地实验室广泛使用，应用于多种多样的实验应用，如分子克隆、基因表达分析、基因分型、测序和突变。

PCR仪反应结束后，PCR仪中装有测试样本的反应板容易与PCR仪内的其他部件紧密粘合，从而不便于用户或机械手从PCR仪中移除反应板。

发明内容

在本申请的第一方面，提供了一种PCR仪的辅助装置。该装置包括：滑移组件，布置在反应板的至少一侧并且适于被驱动以沿横向方向H滑移，并且包括：滑轨；以及驱动槽，布置在滑轨朝向反应板的一侧；以及顶升凸轮，耦合在PCR仪用于放置反应板的隔板的容置槽中，并且包括：安装轴，以旋转轴线为轴心沿轴向方向延伸；驱动轮，布置在安装轴朝向滑移组件的一侧并位于驱动槽内，并且适于在滑轨沿横向方向H滑移期间在滑轨内转动以驱动安装轴绕旋转轴线转动，以及偏心轮，相对于旋转轴线偏心地布置在安装轴朝向隔板的一侧，偏心轮被配置为在随驱动轮转动期间能够抵接反应板以将反应板沿与横向方向H垂直的竖直方向V抬离隔板。

在一些实施例中，安装轴被布置在PCR仪的盖板的安装孔内，盖板与隔板耦合，并且容置槽和安装孔在轴向方向上对齐。

在一些实施例中，偏心轮垂直于旋转轴线的截面形状包括弧线段和连接弧线段的端部的直线段；偏心轮被布置为在初始状态，偏心轮的与直线段对应的平面部抵接或者邻近反应板的下边缘，并且在随驱动轮转动期间偏心轮的对应于弧线段的曲面壁与反应板抵接来将反应板抬离隔板。

在一些实施例中，弧线段的角度小于或者等于180°。

在一些实施例中，驱动轮的轴线被布置为在径向上偏离旋转轴线。

在一些实施例中，驱动槽整体上呈弧形，并且包括：顶升段，被布置为在滑移组件沿横向方向H滑移期间，顶升段与驱动轮接触以驱动安装轴沿第一方向转动，以由此从初始状态转动至顶升状态来将反应板抬离隔板。

在一些实施例中，驱动槽还包括：复位段，布置在顶升段的下游端并与顶升段连通，复位段被配置为在滑移组件沿横向方向H滑移期间，复位段与驱动轮接触以驱动安装轴沿与第一方向相反的第二方向转动，以由此从顶升状态转动至初始状态来将反应板复位。

在一些实施例中，驱动轮包括：驱动轴，耦合在安装轴上；以及第一轴承，套设在驱动轴上并适于在驱动槽内转动。

在一些实施例中，顶升凸轮还包括：第二轴承，被布置在安装轴与安装孔之间，第二轴承与安装轴同轴耦合。

在一些实施例中，偏心轮的平面部与曲面壁的相交处设置有倒角。

在一些实施例中，驱动槽延伸方向的两端的连线沿横向方向H延伸，以在滑轨沿横向方向H滑移期间供驱动轮进出驱动槽。

在一些实施例中，辅助装置还包括扭簧，扭簧的第一端固定地耦合在隔板上，扭簧的第二端耦合在偏心轮上，并在偏心轮从初始状态转动至顶升状态期间相对于第一端移动以使扭簧产生形变，从而使得扭簧为偏心轮从顶升状态回转至初始状态的转动提供驱动力。

在一些实施例中，滑移组件还包括立板，立板立设在反应板的至少一侧，并且其中滑轨耦合在立板上。

在本申请的第二方面，提供了一种PCR仪。该PCR仪包括：热盖组件，适于沿横向方向H从闲置位置移动到工作位置，并且包括热盖底板，热盖底板适于被驱动以在热盖组件处于工作位置时抵接反应板，以及前文中第一方面所提到的辅助装置，其中辅助装置的滑移组件与热盖组件固定地耦合，适于在热盖组件从工作位置向闲置位置移动期间顶升反应板。

在一些实施例中，PCR仪还包括：驱动部件，包括输出轴；热盖组件适于在输出轴沿第一旋转方向运动期间被驱动以沿横向方向从闲置位置移动到工作位置，并且还包括：热盖顶板，耦合在立板上，以及传动组件，耦合在输出轴和热盖组件之间，并且包括：连杆支架，耦合至热盖组件，并且适于在输出轴沿第一旋转方向运动期间并在热盖组件移动到工作位置之后沿横向方向从第一远离位置移动到接近位置。

在一些实施例中，传动组件包括：导轨，沿横向方向H布置，并且辅助装置的滑移组件的立板包括耦合至导轨的滑块。

在一些实施例中，传动组件还包括：前限位块，被布置在导轨的第一端，并且适于在热盖组件移动到工作位置后阻挡立板；以及后限位块，被布置在导轨的与第一端相对的第二端附近，并且适于在热盖组件移动到闲置位置后阻挡立板。

在一些实施例中，PCR仪还包括安装架，安装架包括安装底板；以及安装框架，被布置在所述安装底板上，并且适于布置所述导轨、所述前限位块和所述后限位块中的至少一者。

通过使用根据本申请实施例的辅助装置，使得驱动轮在驱动槽内移动，通过驱动槽与驱动轮的相对位移从而带动安装轴转动，进而使得耦合在安装轴上的偏心轮转动至突出于隔板上表面，偏心轮将反应板顶离隔板。反应板与隔板分离后，消除了反应板下方的温控装置内与外界的气压差，并且也消除了反应板与隔板表面的粘接力，方便了用户或机械手移除反应板。

应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了传统PCR仪盖板与隔板的位置关系示意图；

图2示出了本申请实施例的PCR仪的整体结构示意图；

图3示出了根据本申请实施例PCR仪的热盖装置的结构示意图，其中热盖组件处于闲置位置；

图4示出了根据本申请实施例PCR仪的热盖装置的结构示意图，其中热盖组件处于工作位置并且热盖底板处于升起位置；

图5示出了根据本申请实施例PCR仪的热盖装置的结构示意图，其中热盖底板处于加温位置；

图6示出了本申请实施例的辅助装置的分解图；

图7示出了本申请实施例的辅助装置与隔板以及盖板的位置关系示意图；

图8示出了本申请实施例的辅助装置抬升反应板的工作状态示意图；

图9示出了本申请实施例的顶升凸轮结构的剖视图；

图10示出了本申请实施例的顶升凸轮在顶升段内的初始状态示意图；

图11示出了本申请实施例的顶升凸轮的顶升状态示意图；以及

图12示出了本申请实施例的顶升凸轮在复位段内的初始状态示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中示出了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。

在本申请的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“一些实施例”应当理解为“至少一些实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

在本申请的实施例的描述中，竖直方向V是指与重力方向平行的方向，横向方向H是与重力方向垂直的水平方向。方向“上”可以被理解为与重力方向反向；方向“下”可以被理解为与重力方向同向。

图1示出了PCR仪中所使用的反应板3与PCR仪的隔板4的位置关系示意图，如图1所示，上文提到了PCR仪是实现PCR技术的关键仪器，用户使用PCR仪对待测样本进行分子诊断检测时，用户或者机械手需要将装有待测样本的反应板3放置在PCR仪盖板围成的框形区域内，并使得反应板3由PCR仪的隔板4所承接，随后热盖压设在反应板3上方使得反应板3被牢固固定在温控装置内。在PCR仪运行过程中，温控装置对反应板3进行升温、降温的循环处理。处理完成后，用户或者机械手需将反应板3从PCR仪内移除。然而在移除反应板3时，反应板3本身容易与PCR仪内的部件（尤其是PCR仪的隔板4）紧密粘接，用户或者机械手在移除反应板3时操作困难。

发明人发现，产生反应板3与隔板4粘合的原因可能是由于PCR仪运行时，温控装置对反应板3进行升温、降温的循环处理，在这过程中会产生大量水汽。水汽使得反应板3进一步被固设在温控装置内。当检测结束，用户或者机械手需要移除反应板3时，由于热盖对反应板3施加的压力，使反应板3与温控装置和/或隔板4之间存在粘接力，以及温控装置产生的水汽对反应板3施加的压力，双重作用下使得反应板3被移除出PCR仪的操作极为困难。

本申请实施例提供了一种PCR仪的辅助装置，以解决或至少部分地解决传统的PCR仪中所存在的上述问题或者其他前置问题。该辅助装置利用滑移组件1沿横向方向H的滑移，驱使顶升凸轮2将反应板3沿竖直方向V顶离隔板4，由此使得隔板4与反应板3分离。隔板4与反应板3分离后，一方面消除了反应板3与隔板4表面的粘接力，另一方面也消除了温控装置内外的压力差，从而便于后期用户从PCR仪中移除反应板3。

图2示出了根据本申请实施例的PCR仪的整体结构示意图。如图2所示，总体上，根据本申请实施例的PCR仪包括热盖组件102以及PCR仪的辅助装置。在一些实施例中，热盖组件102可以是热盖装置的一部分，热盖装置还可以包括安装架105、驱动部件101、传动组件103等。这将在下文中逐一进行阐述。

图3、图4、图5分别示出了本申请实施例的PCR仪的热盖装置在不同工作状态下的内部结构示意图。如图3至图5所示，安装架105可以包括安装底板1051和安装框架1052。安装框架1052被布置在安装底板1051上，并且包括由横向筋和纵向筋所形成的框架结构。驱动部件101、传动组件103和热盖组件102可以通过安装架105而被安装在PCR仪中。

驱动部件101至少可以驱动热盖组件102沿横向方向H滑移，驱动部件101例如可以包括步进电机，其包括输出轴。输出轴能够在驱动部件101中的驱动机构的驱动下绕自身轴线在第一旋转方向（例如，顺时针）和相反的第二旋转方向（例如，逆时针）运动。

在动力部件101的输出轴沿第一旋转方向运动期间热盖组件102能够被驱动从闲置位置运动到工作位置，并且在第二旋转方向运动期间热盖组件102能够被驱动从工作位置运动到闲置位置。也就是说，热盖组件102能够在动力部件101的驱动下沿横向方向H在闲置位置和工作位置之间运动。在闲置位置，热盖组件102暴露隔板4，以利于将反应板3放置在隔板4上或者从隔板4上移除反应板3。在工作位置，热盖组件102遮挡隔板4以及反应板3，以利于反应板3中的样本进行扩增反应和利于检测。如图2所示，在一些实施例中，热盖组件102背离隔板4的一侧以及热盖顶板1021的上表面还覆盖有仓板6。仓板6能够在样本扩增期间使样本和外界环境隔离。仓板6可以具有倒U形三面式结构。仓板6可以通过冲压而被一体形成。

如图3至图5所示，热盖组件102包括热盖顶板1021和热盖底板1022。根据本申请实施例，热盖组件102的热盖顶板1021和热盖底板1022也可以在横向方向H上一同运动，即，两者在横向方向H上没有相对运动。热盖底板1022可以相对于热盖顶板1021在竖直方向V上移动，从而能够抵接反应板3。热盖底板1022上可以包括用于产生恒温温度的加热板和相关电路等。仓板6的顶壁在顶部覆盖热盖顶板1021的顶部。

传动组件103耦合在驱动部件101的输出轴和热盖组件102之间，并且包括连杆支架1031和连杆1032。连杆支架1031耦合至热盖顶板1021，并且连杆1032可枢转地耦合在连杆支架1031和热盖底板1022之间。

图6示出了本申请实施例的辅助装置的分解图。如图6所示，辅助装置包括相对于PCR仪沿横向方向H运动的至少一个滑移组件1和耦合在滑移组件1上的至少一个顶升凸轮2。顶升凸轮2适于随滑移组件1沿横向方向H运动期间向上顶升PCR仪的反应板3并使之与PCR仪的隔板4分离。

在一些实施例中，滑移组件1可以包括设置在PCR仪的隔板4一侧的立板13。立板13可以沿横向方向H滑移，并相对于隔板4由正对隔板4的工作位置滑移至偏离隔板4的闲置位置。仓板6的侧壁位于立板13的外侧并且能够覆盖立板13。

在一些实施例中，立板13是通过热盖装置中的传动组件103实现沿横向方向H滑移的。如图3至图5所示，在一些实施例中，立板13与热盖顶板1021固定的耦合在一起，从而立板13与热盖组件102可以在驱动部件101输出轴的转动以及传动组件103的带动下，一同沿横向方向H滑移。在一些实施例中，如图3所示，为了便于立板13以及整个热盖组件102沿横向方向H的运动，传动组件103还可以包括导轨1037，导轨1037可以沿横向方向H布置在PCR仪安装架105的安装框架1052的横向筋上。立板13可以包括耦合至导轨1037的滑块，滑块在导轨1037上沿横向方向H滑动，从而保证了立板13在横向方向H运动的平稳性。

在热盖组件102以及立板13运动到工作位置后，为了防止热盖组件102以及立板13的进一步移动，传动组件103可以包括前限位块1039。前限位块1039可以被布置在导轨1037的一端（下称第一端），并且能够在立板13移动到工作位置时阻挡立板13的进一步移动。类似地，在热盖组件102以及立板13从工作位置运动到闲置位置后，为了防止热盖组件102以及立板13的进一步移动，传动组件103还可以包括后限位块1040。后限位块1040可以设置在导轨1037的与第一端相对的第二端附近，以用来阻止立板13在移动到闲置位置的进一步移动。

在一些实施例中，传动组件103可以包括传动带1033和丝杠1034。传动带1033耦合在丝杠1034和驱动部件101的输出轴之间。在一些实施例中，传动带1033可以包括同步带。对应地，丝杠1034的端部以及驱动部件101的输出轴的端部可以设置有能够与同步带啮合的传动轮。以此方式，能够避免因传动打滑而对热盖装置的可靠性造成影响。此外，采用传动带进行传动能够提高整个热盖装置的柔性和可靠性。

当然，应当理解的是，上述关于丝杠1034和驱动部件101的输出轴之间采用传动带1033传动的示例只是示意性的，并不旨在限制本申请的保护范围。只要能够确保丝杠1034和驱动部件101的输出轴在间隔开一定距离的情况下实现两者之间的传动，任意适当的传动装置都是可能的。例如，在一些替代的实施例中，丝杠1034和驱动部件101的输出轴之间也可以采用齿轮箱等传动方式。

为了保证丝杠1034和驱动部件101的输出轴之间的连接可靠性，在一些实施例中，热盖装置还可以包括立柱104。如图3至图5所示，立柱104可以被布置在安装底板1051上。在一些实施例中，驱动部件101的输出轴的末端可以通过轴承等部件耦合至立柱104的对应位置。类似地，丝杠1034的端部也可以通过轴承等部件耦合至立柱104的对应位置，以确保丝杠1034的可靠性和强度。当然，在一些替代的实施例中，驱动部件101的输出轴和/或丝杠1034的端部也可以不耦合至立柱104，而只是邻近立柱104。立柱104和安装框架1052之间可以通过适当的结构紧固固定，从而进一步提高结构的强度和可靠性。

连杆支架1031包括耦合至丝杠1034的丝杠套。随着丝杠1034在驱动部件101的输出轴的作用下旋转，丝杠套能够在丝杠1034上沿着丝杠1034移动，从而带动连杆支架1031移动。在热盖组件102的适当位置可以包括供丝杠1034穿过的通孔，从而避免热盖组件102与丝杠1034在运动的过程中产生干涉。

如图6所示，滑移组件1还包括滑轨11。滑轨11耦合在立板13朝向PCR仪的隔板4的一侧，从而滑轨11可以同立板13一起沿横向方向H进行滑移。滑轨11朝向PCR隔板4的一侧还开设有驱动槽12。

图7示出了本申请实施例的辅助装置与隔板4以及盖板5的位置关系示意图。如图6和图7所示，顶升凸轮2包括安装轴24，PCR仪的盖板5上开设有安装孔51。安装轴24穿设在安装孔51内并可以在安装孔51内绕自身轴线（下称旋转轴线）转动。安装轴24的两端分别突出于安装孔51。安装轴24朝向立板13的一端耦合有一驱动轮21。驱动轮21被布置在驱动槽12内，适于随驱动槽12沿横向方向H的滑移，而绕安装轴24的轴线转动，从而带动安装轴24绕旋转轴线转动。安装轴24背离立板13的一端设置有一偏心轮22。偏心轮22沿安装轴24径向方向偏心地耦合在安装轴24的端面上。

图8示出了本申请实施例的顶升凸轮2抬升反应板3的工作状态示意图。如图8所示，偏心轮22被布置在反应板3下方，偏心轮22随安装轴24一同转动，进而顶升凸轮2由初始状态转动顶升状态。在这期间，偏心轮22上沿安装轴24径向方向远离安装轴24轴线的一侧侧壁（下文中也称为曲面壁）逐渐转动并与反应板3下表面抵接并朝向反应板3施加向上的顶推力，从而将反应板3向上顶离隔板4。反应板3与隔板4分离后，消除了反应板3下方的温控装置内与外界的气压差，并且也消除了反应板3与隔板4表面的粘接力。

在一些实施例中，顶升凸轮2的初始状态可以被理解为：偏心轮22整体均位于反应板3的边缘的下表面以下。例如，在初始状态，偏心轮22可以接触反应板3的边缘的下表面或者与反应板3的边缘的下表面间隔开小于阈值的距离。顶升凸轮2的顶升状态可以被理解为：偏心轮22中至少有部分抵接反应板3的边缘的下表面并朝向下表面施加向上的抵推力来将反应板3顶升。偏心轮22的具体结构将在下文中进一步阐述。

在一些实施例中，辅助装置可以设置有两个滑移组件1。两个滑移组件1分别布置在隔板4相对的两侧。与之对应地，顶升凸轮2可以设置为两对，并且与之对应地，每个立板13上可以设置有两个（即，一对）滑轨11。例如，每个滑移组件1对应有一对顶升凸轮2，如图6所示。该一对顶升凸轮2分别沿横向方向H间隔开预定距离布置。以此方式，两对顶升凸轮2可以分别抬升反应板3相对的两边的四个角部附近，从而提高了反应板3抬升时的稳定性。

当然，应当理解的是，顶升凸轮2也可以设置为两个。两个顶升凸轮2和对应的滑移组件1可以设置在反应板3的同一侧，也可以分别设置在反应板3的不同侧。以此方式，每个顶升凸轮2能够在滑移组件1滑移期间从一侧顶升反应板3，由此降低了成本。在一些替代的实施中，辅助装置也可以仅有设置在隔板4的一侧的一个滑移组件1以及与之对应的一个顶升凸轮2。

下面将结合图3至图5来描述如何通过驱动部件101以及传动组件103来实现热盖组件102以及滑移组件1的运动的，并且在滑移组件1运动时顶升凸轮2如何将反应板3顶离隔板4的。

图3示出了热盖组件102、立板13处于闲置位置时的立体示意图，如前文中所提到的，在热盖组件102处于闲置位置时，PCR仪中放置反应板3的位置基本没有遮挡，用户此时可以方便地取放反应板3。图4示出了热盖组件102、立板13处于工作位置时的示意图，其中热盖底板1022还处于竖直方向V上的最上位置（下称升起位置），此时热盖组件102位于容纳有待测样本的反应板3的上方，但还不与反应板3接触。图5示出了热盖组件102中的热盖底板1022处于竖直方向V上的最下位置（下称加温位置）时的示意图，此时热盖底板1022与反应板3的顶部抵接，从而使得热盖底板1022中的加热板能够对样本和顶部进行恒温加热。

在热盖组件102在从闲置位置运动到工作位置的运动期间，立板13随热盖组件102同步运动，从而驱动轮21进入驱动槽12内。驱动轮21在驱动槽12内移动，并带动安装轴24转动，从而顶升凸轮2对反应板3完成顶升运动，随后反应板3重新落回到隔板4上。当热盖组件102运动至工作位置后，热盖底板1022向反应板3方向运动，并压在反应板3上对反应板3进行加热或保温的工作。

驱动部件101的输出轴在热盖组件102到达图4所示的工作位置后不会停止转动，而是会在第一旋转方向上继续转动。在驱动部件101的输出轴沿第一旋转方向的继续转动下，由于热盖组件102已经停止了在横向方向H上的进一步运动，连杆支架1031会从图4所示的第一远离位置沿横向方向H朝向热盖组件102移动到图5所示的接近位置。在连杆支架1031从第一远离位置运动到接近位置期间，在连杆1032的作用下，热盖组件102中的热盖底板1022沿竖直方向V从图4所示的升起位置运动到图5所示的加温位置。在连杆支架1031从第一远离位置运动到接近位置期间，仓板6能够被驱动以从打开位置移动遮蔽位置。在遮蔽位置，仓板6覆盖热盖组件102以及反应板3中的样本，从而使样本和外界环境隔离。

与上述过程相对应地，在完成扩增之后，只需要驱动输出轴沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向运动，就能够驱动连杆支架1031从图5所示的接近位置移动到图4所示的第一远离位置。在这期间，连杆1032会带动热盖底板1022从加温位置移动到升起位置。

随着输出轴沿第二旋转方向的进一步旋转，热盖组件102以及滑动组件1会在连杆支架1031的带动下从图4所示的工作位置移动到图3所示的闲置位置。在这期间，滑轨11与顶升凸轮2相对运动，驱动轮21通过驱动槽12。驱动槽12带动驱动轮21绕安装轴24转动，顶升凸轮2工作，对反应板3进行抬升以及回落，以消除反应板3与隔板4之间的粘结力，从而方便用户或机械手移除反应板3。

如图7和图8所示，在一些实施例中，隔板4上还开设有容置槽41，容置槽41朝向反应板3的一侧为开口设置。偏心轮22布置在容置槽41内。当顶升凸轮2位于初始状态时，偏心轮22被完全收纳在容置槽41开口的下方；当顶升凸轮2位于顶升状态时，偏心轮22的至少部分突出于容置槽41的开口，并将反应板3顶离隔板4。

在一些实施例中，偏心轮22垂直于安装轴24的旋转轴线的截面（以下称为横截面）的形状可以包括弧线段以及用于连接弧线段端部的至少一条直线段，其中弧线段位于横截面中远离旋转轴线的一侧。当偏心轮22位于初始状态时，偏心轮22上与横截面的弧线段所对应的曲面壁位于反应板3下边缘的下方；同时，偏心轮22上与横截面的直线段所对应的平面部被布置为抵接在或邻近反应板3的下边缘。

例如，在一些实施例中，偏心轮22的横截面可以是以安装轴24轴线为圆心的扇形或弓形，在顶升凸轮2由初始状态转动至顶升状态的过程中，与偏心轮22横截面中的弧线段所对应的偏心轮22的曲面壁逐渐转动至与反应板3抵接并将反应板3顶离隔板4。

在一些替换的实施例中，偏心轮22横截面中弧线段与安装轴24的外表面在轴向上齐平。也就是说，弧线段的半径等于安装轴24的半径，并且偏心轮22横截面中弧线段的角度（即，弧线段所对应的圆心角）可以小于180°。在另一些替换的实施例中，偏心轮22横截面还可以是半圆形。也就是说，在一些实施例中，弧线段的角度可以等于180°。

在一些实施例中，偏心轮22上与横截面中的直线段相对应的平面部和与横截面中的曲线段对应的曲面壁的连接处开有倒角，以使得顶升凸轮2对反应板3的抬升更加平稳。

图9示出了本申请实施例的顶升凸轮2的结构的剖视图。如图9所示，在一些实施例中，驱动轮21沿安装轴24的径向偏心地布置在安装轴24的端部，即，驱动轮21的轴线偏离于安装轴24的轴线（即，旋转轴线）设置。从而当顶升凸轮2绕旋转轴线转动时，驱动轮21的轴线的运动轨迹是以旋转轴线为圆心、驱动轮21轴线与旋转轴线距离为半径的圆形或至少部分的弧形。相应地，滑轨11上驱动槽12可以被布置为与驱动轮21运动轨迹相适配的弧线。当滑轨11沿横向方向H移动时，通过驱动槽12与驱动轮21发生相对位移，驱动槽12的上方侧壁或下方侧壁与驱动轮21抵接，从而可以带动驱动轮21绕安装轴24的轴线转动。

图10、图11、图12分别示出了顶升凸轮2在驱动槽12内不同位置的状态示意图。如图10至图12所示，在一些实施例中，驱动槽12包括顶升段121。当热盖组件102从工作位置向闲置位置运动期间，滑轨11沿横向方向H滑移，驱动轮21在驱动槽12的顶升段121内运动时。顶升凸轮2由初始状态转动至顶升状态，从而使得偏心轮22转动至突出隔板4上表面，并将反应板3顶起。

进一步地，如图10至图12所示，在一些实施例中，驱动槽12还可以包括复位段122。复位段122与顶升段121朝向横向方向H的一端连通，从而当滑轨11沿横向方向H运动时，驱动轮21可以由顶升段121连续地运动至复位段122内。随着滑轨11沿横向方向H地滑移，驱动轮21在复位段122内由顶升状态沿与第一方向相反的第二方向（例如顺时针）转动至初始状态。此时偏心轮22收回至隔板4上表面以下，反应板3下落，并被隔板4承托。虽然反应板3重新回落至隔板4上方，但是由于顶升凸轮2对反应板3地抬升，降低了反应板3与隔板4粘合的情况，从而方便了用户直接或间接地（例如使用机械手）移除反应板3。上述顶升凸轮2被驱动运动的具体过程将在下文中进一步阐述。

从上文中可以看出，滑轨11沿横向方向H连续滑移，驱动轮21依次在顶升段121和复位段122内运动。驱动轮21在顶升段121运动时安装轴24的转动方向与驱动轮21在复位段122运动时安装轴24的转动方向相反。例如，随着滑轨11沿横向方向H地滑移，驱动轮21在顶升段121运动时，顶升凸轮2绕安装轴24以逆时针方向转动至顶升状态，而当驱动轮21进入复位段122后，顶升凸轮2绕安装轴24以顺时针方向转动回初始状态。

在一些实施例中，驱动轮21相对于安装轴24的旋转轴线的偏离方向与偏心轮22相对于旋转轴线的偏离方向相同，即，驱动轮21和偏心轮22位于旋转轴线沿径向方向的同一侧。在这种情况下，对应的驱动槽12整体为开口向下的波峰状，并且顶升段121与复位段122的连接点位于驱动槽12中沿竖直方向V的最高点，即，图10至图12所示的情况。

在一些替代的实施例中，驱动轮21相对于安装轴24的旋转轴线的偏离方向与偏心轮22相对于旋转轴线的偏离方向也可以相反，即，驱动轮21和偏心轮22位于旋转轴线沿径向方向的相反侧。在这种情况下，对应的驱动槽12整体为开口向上的波谷状，并且顶升段121与复位段122的连接点位于驱动槽12中沿竖直方向V的最低点。

此时，随着滑轨11沿横向方向H的移动，驱动轮21在顶升段121内与顶升段121的上方侧壁抵接，从而驱使安装轴24转动，并使得偏心轮22逐渐突出于隔板4的上表面。当驱动轮21从顶升段121移动至复位段122，复位段122的下方侧壁与驱动轮21抵接，从而推动驱动轮21反向转动至初始状态。

下文中将主要以图10至图12所示的情况为例来描述根据本申请的辅助装置中的顶升凸轮2的具体运动过程。在热盖组件102处于工作位置时，偏心轮22处于初始位置。在初始位置，偏心轮22的平面部抵接或者邻近反应板3的下边缘。当热盖组件102从工作位置向闲置位置运动期间，滑轨11沿横向方向H运动，驱动轮21首先在顶升段121内移动，驱动轮21的周面与顶升段121的下方侧壁抵接，从而随着驱动槽12沿横向方向H的移动，顶升段121下方侧壁推动驱动轮21转动，并带动安装轴24绕旋转轴线转动。安装轴24绕旋转轴线的转动带动偏心轮22转动。由于驱动轮21和偏心轮22都是相对于旋转轴线在径向上偏置的，驱动轮21在顶升段121内的上述转动驱动偏心轮22的曲面壁逐渐与反应板3接触、抵接并施加向上的顶推力，由此反应板3被抬离隔板4一定距离，从而消除了反应板3和隔板4之间的粘合力。

随着滑轨11继续沿横向方向H运动，驱动轮21运动至驱动槽12的复位段122。驱动轮21与复位段122的上方侧壁抵接，顶升凸轮2整体在受到复位段122上方侧壁的推力以及驱动轮21和偏心轮22的重力的作用下，绕旋转轴线反向转动，使得顶升凸轮2从顶升状态回转至初始状态。

返回如图6所示，在一些实施例中，为了方便顶升凸轮2在复位段122内回转，偏心轮22上还耦合有用于驱动顶升凸轮2回转至初始状态的扭簧23。扭簧23的一端（下称第二端）与偏心轮22背离安装轴24的端面耦合，另一端（下称第一端）与PCR仪的隔板4耦合。在扭簧23的中间位置，可以设置有易形变段，例如，弧形拱起等。当顶升凸轮2由初始状态转动至顶升状态时，第二端会相对于第一端移动，从而扭簧23（特别是其易形变段）被扭曲而形变。以此方式，当驱动轮21从顶升段121运动至复位段122，扭簧23可以向顶升凸轮2提供反向转动的扭矩，使得顶升凸轮2由顶升状态回转至初始状态。

在一些实施例中，驱动槽12延伸方向两端的连线沿横向方向H延伸。驱动槽12的两端沿横向方向H开口。在滑轨11沿横向方向H方向移动期间，驱动轮21可以进出驱动槽12。驱动轮21在进入驱动槽12时以及驱动轮21离开驱动槽12时，顶升凸轮2均处于初始状态，从而当滑轨11沿横向方向H或与横向方向H相反的方向进行往复滑移时，驱动轮21均可以进入驱动槽12内，并随驱动槽12运动而绕安装轴24转动。

如图9所示，在一些实施例中，驱动轮21可以包括耦合在安装轴24端部的驱动轴211以及同轴套设在驱动轴211上的第一轴承212。第一轴承212的内圈与驱动轴211耦合，外圈抵接在驱动槽12上方侧壁或下方侧壁上，从而当驱动槽12的侧壁推动驱动轮21绕安装轴24轴线转动时，第一轴承212可以减小驱动槽12侧壁与驱动轮21的摩擦力，从而方便了顶升凸轮2的转动和复位。

在一些实施例中，顶升凸轮2还包括同轴套设在安装轴24外侧的第二轴承25，第二轴承25的内圈与安装轴24耦合，第二轴承25的外圈与安装孔51内壁抵接。第二轴承25的设置，减小了安装轴24绕自身轴线转动时与盖板5之间的摩擦力，一方面提高了顶升凸轮2转动和复位的稳定性，另一方面也降低了盖板5与安装轴24的磨损，延长了反应板3的辅助装置的使用寿命。

以上关于顶升段121以及复位段122的介绍只是示意性的，并不旨在限定本申请的保护范围，在一些实施例中，顶升段121和/或复位段122，也可以是呈直线状的。在另一些实施例中顶升段121和/或复位段122也可以是多段的折线。应当理解的是，凡是通过侧壁与驱动轮21的抵接，进而带动驱动轮21绕安装轴24转动的结构均可用于本申请实施例中。

在一些实施例中，驱动轮21与安装轴24可以为同轴设置。安装轴24的转动可以是基于驱动槽12与驱动轮21相对位移时，驱动槽12上方侧壁或下方侧壁施加给驱动轮21的摩擦力而产生的。例如驱动槽12整体延伸方向平行于横向方向H设置，驱动轮21的周面与驱动槽12的上方侧壁或下方侧壁紧贴。

在这种情况下，驱动轮21可以不再使用轴承，而是增大与上方侧壁和下方侧壁之间的摩擦力。例如，在驱动轮21与安装轴24同轴设置的情况下，在滑轨11随立板13沿横向方向H滑移时，与驱动轮21与安装轴24偏心设置的方式类似，驱动轮21与驱动槽12的顶升段121的上方侧壁接触发生相对位移，顶升段121的上方侧壁施加于驱动轮21周面的摩擦力带动驱动轮21沿第一方向转动，从而带动转动轴24以及偏心轮22转动。偏心轮22的转动会使曲面段抵推反应板3，并将反应板3抬离隔板4，来由此消除粘合力。

随着滑轨11的进一步向前移动，驱动轮21进入驱动槽12的复位段122。在复位段122，驱动轮21与复位段122的下方侧壁接触并发生相对位移。复位段122的下方侧壁施加于驱动轮21周面的摩擦力带动驱动轮21沿第二方向转动，从而带动转动轴24以及偏心轮22转动。偏心轮22的转动会使曲面段向下运动离开反应板3。

综上所述，通过使用根据本申请实施例的辅助装置，能够在热盖组件从工作位置向闲置位置运动期间将反应板3顶升离开4一段距离以消除粘接力，从而便于后续反应板3的取放，提高工作效率。

以上已经描述了本申请的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实现的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文公开的各个实现方式。

Claims (17)

1.一种PCR仪的辅助装置，其特征在于，包括：

滑移组件（1），布置在反应板（3）的至少一侧并且适于被驱动以沿横向方向（H）滑移，并且包括：

滑轨（11）；

驱动槽（12），布置在所述滑轨（11）朝向所述反应板（3）的一侧；以及

立板（13），所述立板（13）立设在所述反应板（3）的至少一侧，并且其中所述滑轨（11）耦合在所述立板（13）上；以及

顶升凸轮（2），耦合在所述PCR仪用于放置所述反应板（3）的隔板（4）的容置槽（41）中，并且包括：

安装轴（24），以旋转轴线为轴心沿轴向方向延伸；

驱动轮（21），布置在所述安装轴（24）朝向所述滑移组件（1）的一侧并位于所述驱动槽（12）内，并且适于在所述滑轨（11）沿所述横向方向（H）滑移期间在所述滑轨（11）内转动以驱动所述安装轴（24）绕所述旋转轴线转动，以及

偏心轮（22），相对于所述旋转轴线偏心地布置在所述安装轴（24）朝向所述隔板（4）的一侧，所述偏心轮（22）被配置为在随所述驱动轮（21）转动期间能够抵接所述反应板（3）以将所述反应板（3）沿与所述横向方向（H）垂直的竖直方向（V）抬离所述隔板（4）。

2.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，所述安装轴（24）被布置在所述PCR仪的盖板（5）的安装孔（51）内，所述盖板（5）与所述隔板（4）耦合，并且所述容置槽（41）和所述安装孔（51）在所述轴向方向上对齐。

3.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，所述偏心轮（22）垂直于所述旋转轴线的截面形状包括弧线段和连接弧线段的端部的直线段；

所述偏心轮（22）被布置为在初始状态，所述偏心轮（22）的与所述直线段对应的平面部抵接或者邻近所述反应板（3）的下边缘，并且在随所述驱动轮（21）转动期间所述偏心轮（22）对应于所述弧线段的曲面壁与所述反应板（3）抵接来将所述反应板（3）抬离所述隔板（4）。

4.根据权利要求3所述的辅助装置，其特征在于，所述弧线段的角度小于或者等于180°。

5.根据权利要求3所述的辅助装置，其特征在于，所述驱动轮（21）的轴线被布置为在径向上偏离所述旋转轴线。

6.根据权利要求5所述的辅助装置，其特征在于，所述驱动槽（12）整体上呈弧形，并且包括：

顶升段（121），被布置为在所述滑移组件（1）沿横向方向（H）滑移期间，所述顶升段（121）与所述驱动轮（21）接触以驱动所述安装轴（24）沿第一方向转动，以由此从所述初始状态转动至顶升状态来将所述反应板（3）抬离所述隔板（4）。

7.根据权利要求6所述的辅助装置，其特征在于，所述驱动槽（12）还包括：

复位段（122），布置在所述顶升段（121）的下游端并与所述顶升段（121）连通，所述复位段（122）被配置为在所述滑移组件（1）沿所述横向方向（H）滑移期间，所述复位段（122）与所述驱动轮（21）接触以驱动所述安装轴（24）沿与所述第一方向相反的第二方向转动，以由此从所述顶升状态转动至所述初始状态来将所述反应板（3）复位。

8. 根据权利要求1-7中任一项所述的辅助装置，其特征在于，所述驱动轮（21）包括：

驱动轴（211），耦合在所述安装轴（24）上；以及

第一轴承（212），套设在所述驱动轴（211）上并适于在所述驱动槽（12）内转动。

9.根据权利要求2所述的辅助装置，其特征在于，所述顶升凸轮（2）还包括：

第二轴承（25），被布置在所述安装轴（24）与所述安装孔（51）之间，所述第二轴承（25）与所述安装轴（24）同轴耦合。

10.根据权利要求3-7中任一项所述的辅助装置，其特征在于，所述偏心轮（22）的所述平面部与所述曲面壁的相交处设置有倒角。

11.根据权利要求1-7中任一项所述的辅助装置，其特征在于，所述驱动槽（12）延伸方向的两端的连线沿所述横向方向（H）延伸，以在所述滑轨（11）沿所述横向方向（H）滑移期间供所述驱动轮（21）进出所述驱动槽（12）。

12.根据权利要求6或7所述的辅助装置，其特征在于，还包括：

扭簧（23），所述扭簧（23）的第一端固定地耦合在所述隔板（4）上，所述扭簧的第二端耦合在所述偏心轮（22）上，并在所述偏心轮（22）从所述初始状态转动至所述顶升状态期间相对于所述第一端移动以使所述扭簧产生形变，从而使得所述扭簧为所述偏心轮（22）从所述顶升状态回转至所述初始状态的转动提供驱动力。

13. 一种PCR仪，其特征在于，包括：

热盖组件（102），适于沿横向方向（H）从闲置位置移动到工作位置，并且包括热盖底板（1022），所述热盖底板（1022）适于被驱动以在所述热盖组件（102）处于所述工作位置时抵接反应板（3），以及

权利要求1-12任一项所述的辅助装置，

其中所述辅助装置的滑移组件（1）与所述热盖组件（102）固定地耦合，并且适于在所述热盖组件（102）从所述工作位置向所述闲置位置移动期间顶升所述反应板（3）。

14.根据权利要求13所述的PCR仪，其特征在于，还包括：

驱动部件（101），包括输出轴；

所述热盖组件（102）适于在所述输出轴沿第一旋转方向运动期间被驱动以沿横向方向（H）从所述闲置位置移动到所述工作位置，并且还包括：

热盖顶板（1021），耦合在所述滑移组件（1）的立板（13）上，以及

传动组件（103），耦合在所述输出轴和所述热盖组件（102）之间，并且包括：连杆支架（1031），耦合至所述热盖组件（102），并且适于在所述输出轴沿所述第一旋转方向运动期间并在所述热盖组件（102）移动到所述工作位置之后沿所述横向方向（H）从第一远离位置移动到接近位置。

15. 根据权利要求14所述的PCR仪，其特征在于，所述传动组件（103）包括：

导轨（1037），沿所述横向方向（H）布置，并且

其中所述辅助装置的所述滑移组件（1）的所述立板（13）包括耦合至所述导轨（1037）的滑块。

16. 根据权利要求15所述的PCR仪，其特征在于，所述传动组件（103）还包括：

前限位块（1039），被布置在所述导轨（1037）的第一端，并且适于在所述热盖组件（102）移动到所述工作位置后阻挡所述立板（13）；以及

后限位块（1040），被布置在所述导轨（1037）的与所述第一端相对的第二端附近，并且适于在所述热盖组件（102）移动到所述闲置位置后阻挡所述立板（13）。

17. 根据权利要求16所述的PCR仪，其特征在于，还包括安装架（105），所述安装架（105）包括：

安装底板（1051）；以及

安装框架（1052），被布置在所述安装底板（1051）上，并且适于布置所述导轨（1037）、所述前限位块（1039）和所述后限位块（1040）中的至少一者。