WO2023121114A1 - 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법 - Google Patents

마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2023121114A1
WO2023121114A1 PCT/KR2022/020255 KR2022020255W WO2023121114A1 WO 2023121114 A1 WO2023121114 A1 WO 2023121114A1 KR 2022020255 W KR2022020255 W KR 2022020255W WO 2023121114 A1 WO2023121114 A1 WO 2023121114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
disk
assembly
well forming
support
well
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/020255
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이문근
이태재
노동기
배남호
이경균
박유민
이석재
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220173119A external-priority patent/KR20230096857A/ko
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Publication of WO2023121114A1 publication Critical patent/WO2023121114A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/04—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing using rollers or endless belts

Definitions

  • the present invention relates to a microwell forming apparatus and a method for manufacturing a disk having microwells.
  • PCR Polymerase Chain Reaction
  • a digital PCR device capable of mounting a sample and processing and analyzing a PCR process is required.
  • the rotating type digital PCR apparatus rotates a disk to accommodate the sample, inserts the sample into the disk, spreads the sample on the inner wall of the disk by centrifugal force, and controls the temperature of the sample to perform the PCR process.
  • a plurality of micro-wells for accommodating samples are provided on the inner wall of a disk applied to a rotating digital PCR device.
  • microwells are spaced apart at equal intervals along the inner circumferential surface of the disk, and are formed in the form of grooves having a predetermined depth so that samples can be individually accommodated by centrifugal force when the disk rotates.
  • a disk and a film having a plurality of microwells are separately manufactured, and the film having the microwells is attached to the inner circumferential surface of the disk using an epoxy material adhesive to manufacture the disk.
  • the epoxy material used during bonding is autofluorescent during UV exposure, causing confusion in the process of detecting the fluorescence signal while rotating the amplified sample. There was a problem affecting the PCR test because the shape was not clearly molded.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to directly mold a micro-well on a disk, to prevent the self-fluorescence problem due to the shape defect of the micro-well and the use of a bonding agent, and to prevent the manufacturing process It is to provide a micro-well forming device capable of simplifying the process and a method for manufacturing a disk having micro-wells.
  • Another object of the present invention is to provide a microwell forming apparatus and a method for manufacturing a disc having a microwell, which can reduce manufacturing cost by preventing contamination of the disc and improving productivity and workability through simplification of the manufacturing process. .
  • a microwell forming apparatus for solving the above problems includes a well forming assembly configured to form microwells in a disk, the well forming assembly is disposed inside the disk, and the disk and a stamping roll configured to form the micro-wells on the inner circumferential surface of the disk by pressing the disk while being rotated in contact with the inner circumferential surface of the disk.
  • the stamping roll may have an outer diameter smaller than an inner diameter of the disc, and may press an inner circumferential surface of the disc at an eccentric position with respect to the disc.
  • the stamping roll may include a protrusion-shaped pattern formed on an outer circumferential surface, and the pattern may have a shape and size corresponding to the micro-well.
  • the well forming assembly includes a drive shaft configured to rotate the stamping roll; a roll support housing rotatably supporting the driving shaft; and a roll driving actuator configured to rotate the driving shaft.
  • the well forming assembly may include a heater accommodated inside the drive shaft and configured to heat the stamping roll by dissipating heat; and a temperature sensor configured to sense the temperature of the heater.
  • the well forming assembly may further include a cooling unit configured to prevent the well forming assembly from being heated by heat emitted from the heater accommodated inside the driving shaft.
  • the device may further include a disk holder spaced apart from the well forming assembly and configured to support an outer surface of the disk.
  • the disk holder may include a main shaft disposed opposite to the stamping roll contacting the inner circumferential surface of the disk and configured to support the disk while being rotated in a direction opposite to the direction in which the stamping roll rotates in contact with the outer circumferential surface of the disk; a plurality of driven shafts spaced apart from the main shaft and configured to support an outer circumferential surface of the disk at a plurality of locations; and a support plate disposed opposite to the stamping roll along an axial direction of the disk to support an outer surface of the disk.
  • the disk holder includes a support housing for supporting the main shaft, the plurality of driven shafts, and the support plate; And it may further include a support actuator configured to rotate the main shaft.
  • the disk holder may further include a temperature controller configured to heat or cool the main shaft.
  • the device may further include a roll transfer device configured to support the disk holder and move the well forming assembly in vertical and longitudinal directions.
  • the roll transfer device may include a support structure supporting the disk holder; a vertical drive assembly disposed on the support structure and configured to convert rotational motion into linear motion to move the well forming assembly in the vertical direction; and a front and rear driving assembly configured to support the well forming assembly, move up and down by the vertical driving assembly, and move the well forming assembly in the forward and backward directions.
  • the vertical drive assembly may include a plurality of support units spaced apart from each other in the vertical direction; a screw shaft rotatably coupled to the plurality of support units; a transfer nut that supports the front and rear driving assembly and is screwed to the screw shaft to move along an outer surface of the screw shaft when the screw shaft rotates and elevates the front and rear driving assembly; and a shaft driving actuator configured to rotate the screw shaft.
  • the vertical drive assembly may include an upper and lower guide rail fixed to the support structure; and a vertical transfer block coupled to the front and rear driving assembly and configured to slide along the vertical guide rail while moving up and down by the front and rear driving assembly.
  • the front and rear driving assembly may include a lifting bracket coupled to and supported by the transfer nut and the vertical transfer block, and moving the well forming assembly in the vertical direction while being moved up and down by the transfer nut; a forward and backward driving actuator disposed on the elevating bracket and configured to move the well forming assembly in the forward and backward directions while extending or contracting; Front and rear guide blocks coupled to the elevating bracket and disposed in a fixed state; and a forward/backward moving rail coupled to the well forming assembly and sliding in the forward/backward direction by being guided by the forward/backward guide block when the well forming assembly moves.
  • a shaft holder configured to rotatably support the driving shaft may be further included.
  • the shaft holder may include a post member; a holding plate coupled to and supported by the post member; and a support roller rotatably coupled to the holding plate and rotated by the driving shaft while supporting the driving shaft.
  • the well forming assembly may further include a vacuum chamber accommodated therein and converting an internal space into a vacuum or atmospheric pressure state.
  • the vacuum chamber includes a base plate; a chamber housing coupled to the base plate, disposed above the base plate, accommodating the well forming assembly therein, and having an entrance at one side thereof; a vacuum line communicating with the chamber housing and configured to form the chamber housing in a vacuum state; And it may include an opening and closing door configured to open and close the entrance.
  • the vacuum chamber may further include a detection sensor configured to detect an object entering or exiting the chamber housing from a front of the entrance.
  • a frame assembly configured to support the vacuum chamber and dispose it at a position spaced apart from the ground may be further included.
  • a controller configured to control driving of the well forming assembly, the disk holder, and the roll transfer device may be further included.
  • a method for manufacturing a disk with micro-wells according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes injection molding a disk and a cover; forming microwells in the disk; and forming a disk assembly by coupling the cover to the disk.
  • Forming the microwells on the disk may include fixing the disk; and forming the microwells on the inner circumferential surface of the disc by pressing and heating the inner circumferential surface of the disc at a position eccentric with respect to the center of the disc.
  • micro-wells are directly molded on the disk, problems of autofluorescence due to shape defects of the micro-wells and the use of a bonding agent can be prevented, and the manufacturing process can be simplified.
  • microwells are directly formed on a disk to simplify the manufacturing process, contamination of the disk due to bonding is prevented, productivity and workability are improved, and manufacturing cost can be reduced.
  • Effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram schematically illustrating a state in which a disk is pressed by a well forming assembly of a micro well forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view illustrating a well forming assembly of a micro well forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a well forming assembly of a micro well forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view illustrating a state in which a heater and a temperature sensor are disposed inside a well forming assembly of a micro well forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram schematically illustrating a state in which a disk holder of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention supports a disk.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a disk holder of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which a disk holder and a well forming assembly are coupled to a roll transfer device of a micro well forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a vertical driving assembly of a roll transfer device of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a front and rear drive assembly of a roll transfer device of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a side view illustrating a state in which the front and rear driving assemblies and well forming assemblies of the roll transfer device of the microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention are coupled.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a shaft holder of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a vacuum chamber of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a vacuum chamber of the microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention viewed from the bottom.
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a state in which a frame assembly of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled to a vacuum chamber.
  • 15 is a conceptual diagram schematically illustrating a disk manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a disk having microwells according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a flowchart illustrating a process of forming microwells in a disc in a method of manufacturing a disc having microwells according to an embodiment of the present invention.
  • a “module” or “unit” for a component used in this specification performs at least one function or operation.
  • a “module” or “unit” may perform a function or operation by hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • a plurality of “modules” or “units” other than “modules” or “units” to be executed in specific hardware or to be executed in at least one processor may be integrated into at least one module. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram schematically illustrating a state in which a disk is pressed by a well forming assembly of a micro well forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a microwell forming apparatus 100 includes a well forming assembly 110.
  • the well forming assembly 110 is configured to form micro wells MW in a dish-shaped disk D having one surface opened.
  • the well forming assembly 110 includes a stamping roll 111 .
  • the stamping roll 111 forms micro wells MW on the inner circumferential surface of the disk D while being disposed inside the disk D.
  • the stamping roll 111 is accommodated inside the disk (D) and disposed at a set position, and presses the disk (D) while rotating in contact with the inner circumferential surface of the disk (D). It is configured to form a micro well (MW) in.
  • the stamping roll 111 may have an outer diameter (OD) smaller than an inner diameter (ID) of the disk (D).
  • the central axis RC of the stamping roll 111 contacting the inner circumferential surface of the disk D may be disposed at a different position from the central axis DC of the disk D.
  • the stamping roll 111 accommodated in the disk (D) may press the inner circumferential surface of the disk (D) at an eccentric position with respect to the disk (D).
  • the disk D pressed by the stamping roll 111 may be rotated in the circumferential direction by the stamping roll 111 .
  • the stamping roll 111 may include a pattern 111A forming micro wells MW on an inner circumferential surface of the disk D.
  • the pattern 111A may be formed in plurality along the outer circumferential surface of the stamping roll 111 and formed in a protrusion shape.
  • the protrusion-shaped pattern 111A may have a shape and size corresponding to the micro-well MW.
  • the protruding pattern 111A may be formed in a column shape having a height of 10 to 100 ⁇ m and an inclination angle of 1 to 20 degrees in a protruding direction.
  • the protrusion-shaped pattern 111A may be formed in a columnar shape having width, length, and height of 200 x 200 x 50 ⁇ m, respectively, and an inclination angle of 10 degrees in the protrusion direction.
  • the protrusion-shaped pattern 111A is not necessarily limited thereto, and may be changed in various shapes and sizes.
  • FIG. 2 is a side view showing a well forming assembly of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the well forming assembly of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the well forming assembly 110 includes a drive shaft 112 configured to rotate the stamping roll 111, a roll support housing 113 rotatably supporting the drive shaft 112, and , a roll drive actuator 114 configured to rotate the drive shaft 112 may be further included.
  • the roll drive actuator 114 includes a motor generating rotational force, a drive pulley (not shown) rotated by the motor, a power transmission pulley coupled to the drive shaft 112 and rotated together with the drive shaft 112, and a drive pulley. It may include a timing belt (not shown) and a tensioner (not shown) for controlling the tension of the timing belt that connects the power transmission pulley to transmit the rotational force of the driving pulley to the power transmission pulley.
  • the roll driving actuator 114 is not necessarily limited thereto, and may be implemented in various structures capable of rotating the driving shaft 112 .
  • FIG. 4 is a side view illustrating a state in which a heater and a temperature sensor are disposed inside a well forming assembly of a micro well forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the well forming assembly 110 may further include a heater 115 and a temperature sensor 116 .
  • the heater 115 may be accommodated inside the driving shaft 112 and heat the stamping roll 111 by dissipating heat.
  • the heater 115 may generate heat at a preset temperature when the drive shaft 112 rotates, and may be configured to automatically cut off power when the heater 115 generates heat at a temperature higher than a set critical temperature.
  • the temperature sensor 116 is accommodated inside the driving shaft 112 and can detect heating temperatures of the heater 115 and the stamping roll 111 at a location spaced apart from the heater 115 and transmit a signal thereof to an external device. there is.
  • the well forming assembly 110 may form the micro wells MW on the inner circumferential surface of the disk D by heating and pressurizing the disk D.
  • the well forming assembly 110 may further include a cooling unit 117 .
  • the cooling unit 117 may be configured to prevent the well forming assembly 110 from being heated by heat emitted from the heater 115 accommodated inside the driving shaft 112 .
  • the cooling unit 117 includes at least one cold air injection port communicating with the roll support housing 113 in which the heater 115 is accommodated, a cold air supply tube for supplying cold air of a set temperature to the cold air injection port, and a cold air supply.
  • a cold air supply source (not shown) for supplying cold air to the tube may be included.
  • the cooling unit 117 is not necessarily limited thereto, and may be implemented in various shapes and structures capable of preventing the well forming assembly 110 from being heated by heat emitted from the heater 115 .
  • FIG. 5 is a conceptual diagram schematically illustrating a state in which a disk holder of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention supports a disk
  • FIG. 6 is a perspective view showing a disk holder of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention. am.
  • the microwell forming apparatus 100 may further include a disk holder 120 .
  • the disk holder 120 may be configured to be spaced apart from the well forming assembly 110 and support the outer surface of the disk D at a plurality of locations.
  • the disk holder 120 may include a main shaft 121 , a plurality of driven shafts 122 and a support plate 123 .
  • the main shaft 121 is disposed opposite to the stamping roll 111 in contact with the inner circumferential surface of the disk D, and the main shaft 121 is in contact with the outer circumferential surface of the disk D and the direction in which the stamping roll 111 rotates It can support the disk (D) while being rotated in the opposite direction.
  • the plurality of driven shafts 122 are spaced apart from the main shaft 121 and may support the outer circumferential surface of the disk D at a plurality of locations.
  • the plurality of driven shafts 122 may support the outer circumferential surface of the disk D at two or more positions.
  • An actuator (not shown) for providing rotational driving force is connected to at least one of the main shaft 121 and the plurality of middle shafts 122 to rotate at least one of the main shaft 121 and the plurality of middle shafts 122 can drive
  • a holding plate capable of supporting the end of the disk D may be further provided at the ends of the main shaft 121 and the plurality of driven shafts 122 . Through this, it is possible to prevent the disk D supported by the main shaft 121 and the plurality of driven shafts 122 from being moved or separated in the axial direction.
  • the support plate 123 is disposed to face the stamping roll 111 along the axial direction of the disk D, and may support the outer surface of the disk D along the axial direction of the disk D.
  • the disk holder 120 is configured to rotate the main shaft 121, the plurality of driven shafts 122 and the support housing 124 for supporting the support plate 123, and the main shaft 121.
  • a support actuator 125 may be further included.
  • the disk holder 120 may further include a temperature controller 126 .
  • the temperature control device 126 may be accommodated inside the support actuator 125 and may be configured to heat or cool the main shaft 121 to a set temperature.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which a disk holder and a well forming assembly are coupled to a roll transfer device of a micro well forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the microwell forming apparatus 100 may further include a roll transfer apparatus 130 .
  • the roll transfer device 130 may be configured to support the disk holder 120 and move the well forming assembly 110 in a vertical direction and a longitudinal direction.
  • the roll transfer device 130 may include a support structure 131 , an up and down drive assembly 132 and a front and rear drive assembly 133 .
  • the support structure 131 is formed in a tower structure having a predetermined height, and may support the disk holder 120 and the vertical driving assembly 132 .
  • the support structure 131 includes a first plate disposed parallel to the ground, and a second plate vertically disposed on an upper surface of the first plate and supporting the disk holder 120 and the vertical driving assembly 132. It may include a plate and a plurality of ribs that are vertically disposed on the upper surface of the first plate and support both ends of the second plate.
  • the support structure 131 is not necessarily limited thereto and may be implemented in various structures and shapes.
  • the vertical driving assembly 132 may be disposed on the support structure 131 and convert rotational motion into linear motion to move the well forming assembly 110 in the vertical direction.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a vertical driving assembly of a roll transfer device of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the vertical driving assembly 132 includes a plurality of support units 132A spaced apart in the vertical direction and a screw shaft 132B rotatably coupled to the plurality of support units 132A.
  • the up and down drive assembly 132 may include a feed nut 132C and a shaft drive actuator 132D.
  • the transfer nut 132C supports the front and rear drive assembly 133 and is screwed to the outer surface of the screw shaft 132B so that it can move upward or downward along the outer surface of the screw shaft 132B when the screw shaft 132B rotates. there is. Accordingly, the transfer nut 132C may move the front and rear drive assembly 133 up and down.
  • the shaft drive actuator 132D may be connected to the screw shaft 132B and configured to rotate the screw shaft 132B by generating rotational force.
  • the shaft drive actuator 132D includes a motor (not shown) configured to generate rotational force, a first pulley (not shown) coupled to an end of the motor and rotated by the motor, and a screw shaft 132B.
  • a second pulley (not shown) coupled to an end and rotated together with the screw shaft 132B, and a drive belt connecting the first pulley and the second pulley to each other and transmitting the rotational force of the first pulley to the second pulley (not shown). ) may be included.
  • the shaft drive actuator 132D is not necessarily limited thereto and may be implemented in various structures and shapes.
  • the vertical driving assembly 132 may further include an upper and lower guide rail 132E and an upper and lower transfer block 132F.
  • the upper and lower guide rails 132E may be fixedly disposed on the front surface of the support structure 131 and may be disposed such that a longitudinal direction thereof faces an upper and lower direction.
  • the vertical transfer block 132F may be coupled to the front and rear drive assembly 133 and slide along the top and bottom guide rails 132E while being moved up and down by the front and rear drive assembly 133 .
  • the front and rear driving assembly 133 supports the well forming assembly 110, is moved up and down by the vertical driving assembly 132, and may be configured to move the well forming assembly 110 forward and backward. there is.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a front and rear drive assembly of a roll transfer device of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the front and rear driving assembly 133 may include a lifting bracket 133A, a front and rear driving actuator 133B, a front and rear guide block 133C and a front and rear moving rail 133D.
  • the elevating bracket 133A is coupled to and supported by the transport nut 132C and the vertical transport block 132F, and may move the well forming assembly 110 vertically while being moved up and down by the transport nut 132C.
  • the elevating bracket 133A includes a connecting plate coupled to the conveying nut 132C and the vertical conveying block 132F, and coupled to the lower end of the linking plate to include a forward and backward driving actuator 133B, a forward and backward guide block 133C, and It may include a support plate supporting the front and rear movement rail 133D, and a plurality of ribs connecting and supporting the support plate and the connecting plate.
  • the elevating bracket 133A is not necessarily limited thereto and may be implemented in various structures and shapes.
  • the forward and backward driving actuator 133B may be disposed on the elevating bracket 133A and move the well forming assembly 110 forward and backward while extending or contracting.
  • the front and rear driving actuator 133B may include a cylinder body configured to allow fluid to flow into or out of the cylinder body, and a pressure rod that is expanded or contracted by the fluid flowing into or out of the cylinder body.
  • the front and rear driving actuator 133B is not necessarily limited thereto and may be implemented in various structures and shapes.
  • FIG. 10 is a side view illustrating a state in which the front and rear driving assemblies and well forming assemblies of the roll transfer device of the microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention are coupled.
  • the front and rear guide block 133C may be disposed in a fixed state by being coupled to the lower surface of the elevating bracket 133A.
  • a plurality of front and rear guide blocks 133C may be disposed on the lower surface of the elevating bracket 133A along the front and rear directions.
  • the forward/backward movement rail 133D may be coupled to the well forming assembly 110 and disposed in a fixed state, and may be coupled to the forward/backward guide block 133C.
  • the forward and backward movement rail 133D moves together with the well forming assembly 110 and is guided by the front and rear guide blocks 133C in the forward and backward directions. It can slide.
  • the microwell forming apparatus 100 may further include a shaft holder 140 .
  • the shaft holder 140 may be coupled to the support structure 131 and configured to rotatably support the driving shaft 112 .
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a shaft holder of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the shaft holder 140 includes a plurality of post members 141 coupled to and supported by the support structure 131, and a holding plate 142 coupled to and supported by the plurality of post members 141. ) may be included.
  • the shaft holder 140 may include a plurality of support rollers 143 rotatably coupled to the holding plate 142 and rotatably supporting the driving shaft 112 .
  • the plurality of support rollers 143 may be configured to be rotated by the driving shaft 112 while supporting the driving shaft 112 .
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a vacuum chamber of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the microwell forming apparatus 100 may further include a vacuum chamber 150 .
  • the vacuum chamber 150 may accommodate the well forming assembly 110 , the disk holder 120 , the roll transfer device 130 and the shaft holder 140 therein. Further, the vacuum chamber 150 forms an internal space in a vacuum state when the micro wells MW are formed on the disk D, and creates an atmospheric pressure state when the micro wells MW are formed on the disk D. can be converted to
  • FIG. 13 is a perspective view showing a vacuum chamber of the microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention viewed from the bottom.
  • the vacuum chamber 150 may include a base plate 151 , a chamber housing 152 , a vacuum line 153 and an opening/closing door 154 .
  • the base plate 151 may support the roll transfer device 130 , the chamber housing 152 , the vacuum line 153 , and the opening/closing door 154 .
  • the roll transfer device 130 and the chamber housing 152 are supported on the upper surface of the base plate 151, and the vacuum line 153 and the opening/closing door 154 are supported on the lower surface of the base plate 151.
  • the chamber housing 152 may be coupled to the base plate 151 and disposed on the base plate 151 .
  • the chamber housing 152 may have a polyhedron structure in which a predetermined space is formed. Accordingly, the well forming assembly 110, the disk holder 120, the roll transfer device 130, and the shaft holder 140 may be accommodated in the chamber housing 152 coupled to the base plate 151.
  • An entrance 152A may be provided on one side of the chamber housing 152 to communicate the inner space and the outer space of the chamber housing 152 and allow the disk D to enter and exit.
  • the chamber housing 152 includes a front plate, a back plate disposed opposite to the front plate in the front-back direction, a plurality of side plates disposed at both ends of the front plate and the back plate, and the plates (front plate, back plate). and a top plate disposed on an upper end of the plurality of side plates).
  • transparent viewing windows may be provided on each of the front plate, the back plate, and the plurality of side plates.
  • an entrance 152A may be provided on the front plate, and at least one vacuum connector (not shown) may be provided on the back plate.
  • a switch for operating the vacuum line 153 may be provided on the top plate.
  • the chamber housing 152 is not necessarily limited thereto and may be implemented in various structures and shapes.
  • the vacuum line 153 is coupled to the lower surface of the base plate 151 to communicate with the chamber housing 152, and sucks in air inside the chamber housing 152 according to a set control command so that the chamber housing ( 152) can be formed in a vacuum state.
  • the vacuum line 153 passes through the base plate 151 and is connected to a pipe communicating with the inner space of the chamber housing 152, a valve that opens and closes a flow path of the pipe, and a pipe, and generates a suction force so that the chamber housing ( 152) may include a vacuum pump (not shown) that forms the inner space in a vacuum state.
  • the vacuum line 153 is not necessarily limited thereto, and may be implemented in various structures and shapes.
  • the opening and closing door 154 may be configured to open and close the entrance (152A).
  • the opening and closing door 154 includes a rail support bar coupled to the lower surface of the base plate 151, a guide rail that is partially coupled to the front plate of the chamber housing 152 and supported by being coupled to the other rail support bar,
  • An opening and closing plate that opens and closes the entrance (152A) while moving up and down along the guide rail, connects the rail support bar and the opening and closing plate, and closes the entrance (152A) by raising the opening and closing plate while extending, or lowers the opening and closing plate while contracting ( 152A) may include an opening/closing drive actuator that opens.
  • a through hole through which the guide rail and the opening/closing plate can pass may be formed in the base plate 151 .
  • the opening and closing door 154 is not necessarily limited thereto, and may be implemented in various structures and shapes.
  • the vacuum chamber 150 may further include a detection sensor 155 .
  • the detection sensor 155 may be configured to detect an object entering or exiting the chamber housing 152 from the front of the entrance 152A.
  • the detection sensor 155 may be implemented as an area sensor.
  • the detection sensor 155 is not necessarily limited thereto and may be implemented in various structures and shapes.
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a state in which a frame assembly of a microwell forming apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled to a vacuum chamber.
  • the microwell forming apparatus 100 may further include a frame assembly 160 .
  • the frame assembly 160 may be configured to support the vacuum chamber 150 and place it at a position spaced apart from the ground.
  • the frame assembly 160 may include a profile assembly structure (not shown) that forms the framework of a hexahedral structure. A part of the opening and closing door 154 is accommodated inside the profile assembly structure, and the base plate 151 may be seated and supported on the upper surface of the profile assembly structure.
  • the frame assembly 160 may include a reinforcing profile (not shown) disposed inside the profile assembly structure to support the profile assembly structure.
  • the frame assembly 160 includes a front cover detachably coupled to the front of the profile assembly structure, a back cover (not shown) detachably coupled to the rear of the profile assembly structure, and a plurality of coupled to both sides of the profile assembly structure.
  • the frame assembly 160 may include a side cover and a bottom cover (not shown) coupled to the lower surface of the profile assembly structure.
  • stoppers may be provided on the front and rear surfaces of the profile assembly structure to support the front cover and the back cover.
  • catches capable of being gripped by an operator may be provided on the front cover and the back cover, respectively, and vents may be provided on the plurality of side covers.
  • the frame assembly 160 is disposed on the bottom surface of the profile assembly structure and rotates in contact with the ground caster (not shown) configured to move the profile assembly structure, disposed on the bottom surface of the profile assembly structure and extending in the vertical direction While being supported on the ground may further include a pedestal for separating the caster from the ground.
  • the frame assembly 160 is not necessarily limited thereto and may be implemented in various structures and shapes.
  • a circuit breaker, an electromagnetic contactor, a power supply, a noise filter, a converter, a relay, a buzzer, an outlet, a bus bar, a terminal block, and a duct may be disposed inside the frame assembly 160 .
  • the interior of the frame assembly 160 does not necessarily accommodate only the above-described components, and various components may be accommodated as needed.
  • the microwell forming apparatus 100 may further include a controller 170 .
  • the controller 170 is electrically connected to the well forming assembly 110, the disk holder 120, the roll transfer device 130, and the vacuum chamber 150, and receives a control signal input from the outside to form the well forming assembly 110. ), the disc holder 120, the roll transfer device 130, and the driving of the vacuum chamber 150 can be controlled.
  • the controller 170 may include a control box disposed on the base plate 151 .
  • the controller 170 is accommodated in the control box to control driving of the well forming assembly 110, the disk holder 120, the roll transfer device 130 and the vacuum chamber 150, and the well forming assembly 110, It may include a control unit (not shown) configured to detect driving states and abnormalities of the disk holder 120, the roll transfer device 130, and the vacuum chamber 150 in real time.
  • the controller 170 controls the operation and control conditions of the well forming assembly 110, the disk holder 120, the roll transfer device 130, and the vacuum chamber 150, as well as the micro well forming device 100. It may include a display configured to display all information related to its operation.
  • the display may include a first display unit (not shown) displaying almost all information related to control and operation, and a second display unit (not shown) configured to display numbers or characters.
  • the controller 170 may include a command input unit (not shown) capable of inputting a control signal to the control unit through manipulation by an operator.
  • the command input unit includes a touch panel integrally provided with the display, an emergency stop button coupled to the control box and exposed to the outside to stop the operation of the microwell forming apparatus 100 in an emergency, and power to the microwell forming apparatus 100. It may include a power supply button to supply power.
  • the controller 170 may include a speaker (not shown) generating preset sounds according to work conditions.
  • controller 170 is connected to the control unit through a wired/wireless communication method, transmits a control signal to the control unit, or controls a control server (not shown) and a control unit configured to receive control-related information from the control unit.
  • a communication module (not shown) connecting the server may be further included.
  • the controller 170 is not necessarily limited thereto and may be implemented to further include various functions.
  • each configuration for explaining the method for manufacturing a disk having microwells according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as 'disc manufacturing method') is used while describing the microwell forming apparatus 100 for convenience of description.
  • 'disc manufacturing method' each configuration for explaining the method for manufacturing a disk having microwells according to an embodiment of the present invention
  • 15 is a conceptual diagram schematically illustrating a disk manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
  • the disk manufacturing method is performed through the disk manufacturing system 1 .
  • the disk manufacturing system 1 includes an injection device 200 configured to injection mold a disk D and a cover TC, a cleaning device 300 configured to clean the disk D and cover TC, and a disk ( D) a micro well forming device 100 configured to mold a micro well MW and a coupling device 400 configured to couple a cover TC to a disk D to form a disk assembly DA. do.
  • the cleaning device 300 is included in the disk manufacturing system 1, but the entire process of manufacturing the disk D is performed in a clean room, or the disk manufacturing system 1 In the case of being connected to an independent clean space capable of creating a clean environment, the above-described cleaning device 300 may be selectively applied to the disk manufacturing system 1 .
  • the microwell forming apparatus 100 may include a well forming assembly 110, a disk holder 120, a roll transfer device 130, and a vacuum chamber 150. .
  • the well forming assembly 110 is accommodated inside the disk D, is disposed at an eccentric position with respect to the center of the disk D, and presses the disk D while being rotated in contact with the inner circumferential surface of the disk D. And heating may be configured to form a micro-well (MW) on the inner circumferential surface of the disk (D).
  • MW micro-well
  • the disk holder 120 may be spaced apart from the well forming assembly 110 and rotated together with the disk D while supporting the outer surface of the disk D.
  • the roll transfer device 130 may be configured to support the disk holder 120 and move the well forming assembly 110 in a vertical direction and a longitudinal direction.
  • the vacuum chamber 150 accommodates the well forming assembly 110, the disk holder 120, and the roll transfer device 130 therein, and selectively vacuums the inner space when forming the micro well MW on the disk D. It can be configured to remain in the state.
  • a method for manufacturing a disk will be described with reference to the disk manufacturing system 1 described above.
  • 16 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a disk having microwells according to an embodiment of the present invention.
  • the injection device 200 injection molds the disk D and the cover TC (S110).
  • the cleaning device 300 when the disk D and the cover TC are injection-molded by the injection device 200, the cleaning device 300 inserts the disk D and the cover TC is washed to remove foreign substances from the disk D and the cover TC.
  • the cleaning process is for removing foreign substances such as dust or organic matter, and the entire process of manufacturing the disc D is performed in a clean room or an independent clean space where the disc manufacturing system 1 can create a clean environment.
  • the microwell molding device 100 forms the disk D A microwell MW is formed (S120). A process of forming the microwell MW in the disk D by the microwell forming apparatus 100 will be described in more detail.
  • 17 is a flowchart illustrating a process of forming microwells in a disc in a method of manufacturing a disc having microwells according to an embodiment of the present invention.
  • the disk D and the cover TC are injection-molded by the injection device 200, the disk D is mounted and fixed to the disk holder 120 (S121 ).
  • the disk D may be mounted on the disk holder 120 by a worker or mounted on the disk holder 120 by a separately manufactured disk supply device (not shown).
  • the disk supply device includes a tray (not shown) loaded with a plurality of disks D on which microwells MW are not formed, and gripping the disks D from the tray to supply them to the disk holder 120. It may include a configured disk transfer member (not shown) and the like. However, the disk supply device is not necessarily limited thereto and may have more diverse structures and functions.
  • the vacuum chamber 150 maintains the space where the disk D is accommodated at normal pressure, that is, at atmospheric pressure, or forms a vacuum.
  • the internal space in which the disk (D) is accommodated is maintained at atmospheric pressure, or the disk (D) is accommodated. It converts into a vacuum state by inhaling and discharging the air in the internal space.
  • the roll transfer device 130 transfers the well forming assembly 110 into the disk D and brings it into contact with the inner circumferential surface of the disk D.
  • the well forming assembly 110 When the well forming assembly 110 contacts the inner circumferential surface of the disk D, the well forming assembly 110 pressurizes and heats the inner circumferential surface of the disk D while being rotated at a position eccentric with respect to the center of the disk D, Micro wells MW are formed on the inner circumferential surface of the disk D (S122).
  • the well forming assembly 110 stops rotating, and the roll transfer device 130 separates the well forming assembly 110 from the disk D.
  • the vacuum chamber 150 opens an entrance.
  • the coupling device 400 couples the cover TC to the disk D to form a disk assembly DA ( S130).
  • the coupling device 400 may be configured to fuse the cover TC to the disk D using ultrasonic waves or heat.
  • the coupling device 400 is not necessarily limited thereto, and may be configured to bond the cover TC to the disk D using an adhesive or an adhesive film or laser bonding.
  • the cleaning device 300 may selectively clean the disk assembly DA to remove remaining foreign substances from the disk assembly DA.
  • the cleaning process when the entire process of manufacturing the disk D is performed in a clean room, or when the disk manufacturing system 1 is connected to an independent clean space capable of creating a clean environment, the cleaning process described above A cleaning process may optionally be applied.
  • the micro wells MW are directly molded on the disk D, the problem of autofluorescence due to the shape defect of the micro wells MW and the use of a bonding agent is prevented, and the manufacturing process is simplified. can do.
  • micro-well (MW) is directly molded on the disk (D) to simplify the manufacturing process, contamination of the disk (D) due to bonding is prevented, and productivity and workability are improved. Manufacturing cost can be reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

디스크에 직접 마이크로 웰을 형성하여 마이크로 웰의 형상 불량 및 본딩제의 사용으로 인한 자가형광 문제를 예방하고, 제조 공정을 간소화할 수 있는 마이크로 웰 성형 장치를 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치는 디스크에 마이크로 웰을 형성하도록 구성되는 웰 성형 조립체를 포함하고, 웰 성형 조립체는, 디스크의 내부에 배치되고, 디스크의 내주면에 접촉된 상태로 회전되면서 디스크를 가압하여 디스크의 내주면에 마이크로 웰을 형성하도록 구성되는 스탬핑 롤을 포함한다.

Description

마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법
본 발명은 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법에 관한 것이다.
중합효소연쇄반응(PCR; Polymerase Chain Reaction)은 핵산을 포함하는 샘플 용액을 반복적으로 가열 및 냉각하여 핵산의 특정 염기 서열을 갖는 부위를 연쇄적으로 복제하여 그 특정 염기 서열 부위를 갖는 핵산을 기하급수적으로 증폭하는 기술로써, 변성(Denaturation), 결합(Annealing), 및 신장(Extension) 등의 일련의 온도 효소 반응 단계로 진행될 수 있다.
이와 같은, 중합효소연쇄반응 시험을 수행하기 위해서는 시료의 장착과 PCR 과정 처리 및 분석이 가능한 디지털 PCR 장치를 필요로 한다.
회전 방식의 디지털 PCR 장치는 시료가 수용될 디스크를 회전시키면서 디스크의 내부로 시료를 투입하여 원심력에 의해 디스크의 내벽에 시료가 퍼지도록 하고, 시료의 온도를 제어하여 PCR 과정을 수행하도록 구성된다.
회전 방식의 디지털 PCR 장치에 적용되는 디스크의 내벽에는 시료가 수용되는 다수의 마이크로 웰이 마련된다.
마이크로 웰은 디스크의 내주면을 따라 등간격으로 이격 배치되고, 디스크의 회전 시 원심력에 의해 시료가 개별적으로 수용될 수 있도록 소정의 깊이를 갖는 홈 형태로 형성된다.
한편, 종래에는 디스크와, 복수의 마이크로 웰이 형성된 필름을 개별 제작하고, 에폭시 소재의 접착제를 이용하여 마이크로 웰이 형성된 필름을 디스크의 내주면에 부착하여 디스크를 제작하였다.
그러나, 이의 경우 복잡한 제조 과정으로 인하여 제조 비용이 증가하고, 필름을 디스크의 내주면에 본딩할 경우, 필름과 디스크 사이로 이물질 등이 유입되는 문제점이 있었다.
또한, 필름을 디스크의 내주면에 본딩할 경우 본딩 시 사용되는 에폭시 소재가 자외선 노광 시 자가형광되어 증폭된 시료를 회전시키면서 형광 신호를 검출하는 과정에 혼란을 주고, 별도 제작되는 필름의 경우 마이크로 웰의 형상이 명확히 성형되지 않아 PCR 시험에 영향을 미치는 문제점이 있었다.
한편, 종래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 사출성형을 통해 디스크의 내주면에 직접 마이크로 웰을 성형하는 방법이 제안되었으나, 사출성형을 이용하여 디스크의 내주면에 마이크로 웰을 직접 성형하는 방법은 실질적으로 실현이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 디스크에 직접 마이크로 웰을 성형하여, 마이크로 웰의 형상 불량 및 본딩제의 사용으로 인한 자가형광 문제를 예방하고, 제조 공정을 간소화할 수 있는 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조 공정의 간소화를 통하여, 디스크의 오염을 방지하고, 생산성 및 작업성을 향상시켜 제조 비용을 절감할 수 있는 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치는 디스크에 마이크로 웰을 형성하도록 구성되는 웰 성형 조립체를 포함하고, 상기 웰 성형 조립체는, 상기 디스크의 내부에 배치되고, 상기 디스크의 내주면에 접촉된 상태로 회전되면서 상기 디스크를 가압하여 상기 디스크의 내주면에 상기 마이크로 웰을 형성하도록 구성되는 스탬핑 롤을 포함한다.
상기 스탬핑 롤은 상기 디스크의 내경 보다 작은 외경의 크기를 가지며, 상기 디스크에 대하여 편심된 위치에서 상기 디스크의 내주면을 가압할 수 있다.
상기 스탬핑 롤은, 외주면에 형성되는 돌기 형상의 패턴을 포함하고, 상기 패턴은 상기 마이크로 웰에 대응되는 형상 및 크기를 가질 수 있다.
상기 웰 성형 조립체는, 상기 스탬핑 롤을 회전시키도록 구성되는 구동축; 상기 구동축을 회전 가능하게 지지하는 롤 지지 하우징; 및 상기 구동축을 회전시키도록 구성되는 롤 구동 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
상기 웰 성형 조립체는, 상기 구동축의 내부에 수용되고, 열을 발산하여 상기 스탬핑 롤을 가열하도록 구성되는 히터; 및 상기 히터의 온도를 감지하도록 구성되는 온도센서를 더 포함할 수 있다.
상기 웰 성형 조립체는, 상기 구동축의 내부에 수용된 상기 히터로부터 발산되는 열에 의하여 상기 웰 성형 조립체가 가열되는 것을 방지하도록 구성되는 냉각 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 웰 성형 조립체로부터 이격 배치되어 상기 디스크의 외면을 지지하도록 구성되는 디스크 홀더를 더 포함할 수 있다.
상기 디스크 홀더는, 상기 디스크의 내주면에 접촉된 상기 스탬핑 롤에 대향 배치되고, 상기 디스크의 외주면에 접촉되어 상기 스탬핑 롤이 회전되는 방향과 반대 방향으로 회전되면서 상기 디스크를 지지하도록 구성되는 주동축; 상기 주동축으로부터 이격 배치되고, 복수의 위치에서 상기 디스크의 외주면을 지지하도록 구성되는 복수의 종동축; 및 상기 디스크의 축방향을 따라 상기 스탬핑 롤에 대향 배치되어 상기 디스크의 외면을 지지하도록 구성되는 지지판을 포함할 수 있다.
상기 디스크 홀더는, 상기 주동축, 상기 복수의 종동축 및 상기 지지판을 지지하는 서포트 하우징; 및 상기 주동축을 회전시키도록 구성되는 서포트 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
상기 디스크 홀더는, 상기 주동축을 가열 또는 냉각시키도록 구성되는 온도조절장치를 더 포함할 수 있다.
상기 디스크 홀더를 지지하고, 상기 웰 성형 조립체를 상하 방향 및 전후 방향을 따라 이동시키도록 구성되는 롤 이송 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 롤 이송 장치는, 상기 디스크 홀더를 지지하는 지지 구조물; 상기 지지 구조물에 배치되고, 회전운동을 직선운동으로 변환하여 상기 웰 성형 조립체를 상기 상하 방향으로 이동시키도록 구성되는 상하 구동 조립체; 및 상기 웰 성형 조립체를 지지하고, 상기 상하 구동 조립체에 의해 승강되며, 상기 웰 성형 조립체를 상기 전후 방향으로 이동시키도록 구성되는 전후 구동 조립체를 포함할 수 있다.
상기 상하 구동 조립체는, 상기 상하 방향을 따라 이격 배치되는 복수의 서포트 유닛; 상기 복수의 서포트 유닛에 회전 가능하게 결합되는 스크류 샤프트; 상기 전후 구동 조립체를 지지하고, 상기 스크류 샤프트에 나사결합되어 상기 스크류 샤프트의 회전 시 상기 스크류 샤프트의 외면을 따라 이동하면서 상기 전후 구동 조립체를 승강시키는 이송 너트; 및 상기 스크류 샤프트를 회전시키도록 구성되는 샤프트 구동 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 상하 구동 조립체는, 상기 지지 구조물에 고정 배치되는 상하 안내 레일; 및 상기 전후 구동 조립체에 결합되고, 상기 전후 구동 조립체에 의해 승강되면서 상기 상하 안내 레일을 따라 슬라이드 이동되도록 구성되는 상하 이송 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 전후 구동 조립체는, 상기 이송 너트 및 상기 상하 이송 블록에 결합되어 지지되고, 상기 이송 너트에 의해 승강되면서 상기 웰 성형 조립체를 상기 상하 방향으로 이동시키는 승강 브라켓; 상기 승강 브라켓에 배치되고, 신장되거나 수축되면서 상기 웰 성형 조립체를 상기 전후 방향으로 이동시키도록 구성되는 전후 구동 액추에이터; 상기 승강 브라켓에 결합되어 고정된 상태로 배치되는 전후 안내 블록; 및 상기 웰 성형 조립체에 결합되고, 상기 웰 성형 조립체의 이동 시 상기 전후 안내 블록에 가이드되어 상기 전후 방향으로 슬라이드 이동되는 전후 이동 레일을 포함할 수 있다.
상기 구동축을 회전 가능하게 지지하도록 구성되는 샤프트 홀더를 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트 홀더는, 포스트 부재; 상기 포스트 부재에 결합되어 지지되는 홀딩 플레이트; 및 상기 홀딩 플레이트에 회전 가능하게 결합되고, 상기 구동축을 지지하면서 상기 구동축에 의해 회전되는 지지 롤러를 포함할 수 있다.
상기 웰 성형 조립체가 내부에 수용되고, 내부공간을 진공 또는 대기압 상태로 전환 가능한 진공챔버를 더 포함할 수 있다.
상기 진공챔버는, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 결합되어 상기 베이스 플레이트의 상부에 배치되고, 내부에 상기 웰 성형 조립체가 수용되며, 일 측에 출입구가 마련되는 챔버 하우징; 상기 챔버 하우징과 연통되고, 상기 챔버 하우징을 진공상태로 형성하도록 구성되는 진공라인; 및 상기 출입구를 개폐하도록 구성되는 개폐도어를 포함할 수 있다.
상기 진공챔버는, 상기 출입구의 전방에서 상기 챔버 하우징으로 출입하는 대상을 감지하도록 구성되는 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 진공챔버를 지지하여 지면으로부터 이격된 위치에 배치시키도록 구성되는 프레임 조립체를 더 포함할 수 있다.
상기 웰 성형 조립체, 상기 디스크 홀더 및 상기 롤 이송 장치의 구동을 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법은 디스크 및 커버를 사출 성형하는 단계; 상기 디스크에 마이크로 웰을 형성하는 단계; 및 상기 디스크에 상기 커버를 결합하여 디스크 조립체를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 디스크에 마이크로 웰을 형성하는 단계는, 상기 디스크를 고정시키는 단계; 및 상기 디스크의 중심에 대하여 편심된 위치에서 상기 디스크의 내주면을 가압 및 가열하여 상기 디스크의 내주면에 상기 마이크로 웰을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 디스크에 직접 마이크로 웰을 성형하므로, 마이크로 웰의 형상 불량 및 본딩제의 사용으로 인한 자가형광 문제를 예방하고, 제조 공정을 간소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 디스크에 직접 마이크로 웰을 성형하여 제조 공정을 간소화하므로, 본딩으로 인한 디스크의 오염을 방지하고, 생산성 및 작업성을 향상시켜 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 웰 성형 조립체가 디스크를 가압하는 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 웰 성형 조립체를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 웰 성형 조립체의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 웰 성형 조립체의 내부에 히터 및 온도센서가 배치된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 디스크 홀더가 디스크를 지지하는 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 디스크 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 롤 이송 장치에 디스크 홀더 및 웰 성형 조립체가 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 롤 이송 장치의 상하 구동 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 롤 이송 장치의 전후 구동 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 롤 이송 장치의 전후 구동 조립체와 웰 성형 조립체가 결합된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 샤프트 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 진공챔버를 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 진공챔버를 저면에서 바라본 상태를 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 프레임 조립체가 진공챔버에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 제조 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법 중 디스크에 마이크로 웰을 형성하는 과정을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 웰 성형 조립체가 디스크를 가압하는 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치(100)(이하 '마이크로 웰 성형 장치(100)'라 함)는 웰 성형 조립체(110)를 포함한다.
웰 성형 조립체(110)는 일면이 개구된 접시 형상의 디스크(D)에 마이크로 웰(MW)을 형성하도록 구성된다.
웰 성형 조립체(110)는 스탬핑 롤(111)을 포함한다.
스탬핑 롤(111)은 디스크(D)의 내부에 배치된 상태에서 디스크(D)의 내주면에 마이크로 웰(MW)을 형성한다.
구체적으로, 스탬핑 롤(111)은 디스크(D)의 내부에 수용되어 설정 위치에 배치되고, 디스크(D)의 내주면에 접촉된 상태로 회전되면서 디스크(D)를 가압하여 디스크(D)의 내주면에 마이크로 웰(MW)을 형성하도록 구성된다.
스탬핑 롤(111)은 디스크(D)의 내경(ID) 보다 작은 외경(OD)의 크기를 가질 수 있다.
디스크(D)의 내주면에 접촉된 스탬핑 롤(111)의 중심축(RC)은 디스크(D)의 중심축(DC)과 다른 위치에 배치될 수 있다.
즉, 디스크(D)에 수용된 스탬핑 롤(111)은 디스크(D)에 대하여 편심된 위치에서 디스크(D)의 내주면을 가압할 수 있다.
이때, 스탬핑 롤(111)에 가압되는 디스크(D)는 스탬핑 롤(111)에 의해 원주방향으로 회전될 수 있다.
스탬핑 롤(111)은 디스크(D)의 내주면에 마이크로 웰(MW)을 형성하는 패턴(111A)을 포함할 수 있다.
패턴(111A)은 스탬핑 롤(111)의 외주면을 따라 복수로 형성되고, 돌기 형상으로 형성될 수 있다.
돌기 형상의 패턴(111A)은 마이크로 웰(MW)에 대응되는 형상 및 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 돌기 형상의 패턴(111A)은 높이가 10 ~ 100 ㎛ 이고, 돌출 방향으로 1 ~ 20 도의 경사각을 갖는 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 일 예로, 돌기 형상의 패턴(111A)은 가로, 세로, 높이가 각각 200 x 200 x 50 ㎛ 이고, 돌출 방향으로 10 도의 경사각을 갖는 기둥형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 돌기 형상의 패턴(111A)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상 및 크기로 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 웰 성형 조립체를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 웰 성형 조립체의 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 웰 성형 조립체(110)는 스탬핑 롤(111)을 회전시키도록 구성되는 구동축(112)과, 구동축(112)을 회전 가능하게 지지하는 롤 지지 하우징(113)과, 구동축(112)을 회전시키도록 구성되는 롤 구동 액추에이터(114)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 롤 구동 액추에이터(114)는 회전력을 발생시키는 모터, 모터에 의해 회전되는 구동풀리(미도시), 구동축(112)에 결합되어 구동축(112)과 함께 회전되는 동력전달 풀리, 구동풀리와 동력전달 풀리를 연결하여 구동풀리의 회전력을 동력전달 풀리에 전달하는 타이밍 벨트(미도시) 및 타이밍 벨트의 장력을 제어하는 텐셔너(미도시) 등을 포함할 수 있다. 그러나, 롤 구동 액추에이터(114)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 구동축(112)을 회전시킬 수 있는 다양한 구조로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 웰 성형 조립체의 내부에 히터 및 온도센서가 배치된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 4를 참조하면, 웰 성형 조립체(110)는 히터(115)와, 온도센서(116)를 더 포함할 수 있다.
히터(115)는 구동축(112)의 내부에 수용되고, 열을 발산하여 스탬핑 롤(111)을 가열하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 히터(115)는 구동축(112)의 회전 시 미리 설정된 온도로 발열되고, 설정된 임계온도 보다 높은 온도로 발열될 경우 자동으로 전원이 차단되도록 구성될 수 있다.
온도센서(116)는 구동축(112)의 내부에 수용되고, 히터(115)로부터 이격된 위치에서 히터(115) 및 스탬핑 롤(111)의 발열온도를 감지하고, 이의 신호를 외부 장치에 전송할 수 있다.
이에, 웰 성형 조립체(110)는 디스크(D)를 가열하면서 가압하여 디스크(D)의 내주면에 마이크로 웰(MW)을 형성할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 웰 성형 조립체(110)는 냉각 유닛(117)을 더 포함할 수 있다.
냉각 유닛(117)은 구동축(112)의 내부에 수용된 히터(115)로부터 발산되는 열에 의하여 웰 성형 조립체(110)가 가열되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 냉각 유닛(117)은 히터(115)가 수용된 롤 지지 하우징(113)과 연통되는 적어도 하나의 냉기주입포트와, 냉기주입포트에 설정 온도의 냉기를 공급하는 냉기공급튜브 및 냉기공급튜브에 냉기를 공급하는 냉기공급원(미도시)을 포함할 수 있다. 그러나, 냉각 유닛(117)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 히터(115)로부터 발산되는 열에 의하여 웰 성형 조립체(110)가 가열되는 것을 방지할 수 있는 다양한 형태 및 구조 등으로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 디스크 홀더가 디스크를 지지하는 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 디스크 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 마이크로 웰 성형 장치(100)는 디스크 홀더(120)를 더 포함할 수 있다.
디스크 홀더(120)는 웰 성형 조립체(110)로부터 이격 배치되어 복수의 위치에서 디스크(D)의 외면을 지지하도록 구성될 수 있다.
디스크 홀더(120)는 주동축(121), 복수의 종동축(122) 및 지지판(123)을 포함할 수 있다.
주동축(121)은 디스크(D)의 내주면에 접촉된 스탬핑 롤(111)에 대향 배치되고, 주동축(121)은 디스크(D)의 외주면에 접촉되어 스탬핑 롤(111)이 회전되는 방향과 반대 방향으로 회전되면서 디스크(D)를 지지할 수 있다.
복수의 종동축(122)은 주동축(121)으로부터 이격 배치되고, 복수의 위치에서 디스크(D)의 외주면을 지지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 종동축(122)은 2개 이상의 위치에서 디스크(D)의 외주면을 지지할 수 있다.
주동축(121) 및 복수의 중동축(122) 중 적어도 어느 하나에는 회전 구동력을 제공하기 위한 액추에이터(미도시)가 연결되어 주동축(121) 및 복수의 중동축(122) 중 적어도 하나를 회전 구동시킬 수 있다.
예를 들어, 주동축(121)과, 복수의 종동축(122)의 단부에는 디스크(D)의 단부를 지지할 수 있는 걸림판이 더 마련될 수 있다. 이를 통해, 주동축(121)과, 복수의 종동축(122)에 지지된 디스크(D)가 축 방향으로 유동되거나 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
지지판(123)은 디스크(D)의 축방향을 따라 스탬핑 롤(111)에 대향 배치되고, 디스크(D)의 축방향을 따라 디스크(D)의 외면을 지지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 디스크 홀더(120)는 주동축(121), 복수의 종동축(122) 및 지지판(123)을 지지하는 서포트 하우징(124)과, 주동축(121)을 회전시키도록 구성되는 서포트 액추에이터(125)를 더 포함할 수 있다.
또한, 디스크 홀더(120)는 온도조절장치(126)를 더 포함할 수 있다.
온도조절장치(126)는 서포트 액추에이터(125)의 내부에 수용되고, 주동축(121)을 설정온도로 가열 또는 냉각시키도록 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 롤 이송 장치에 디스크 홀더 및 웰 성형 조립체가 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7을 참조하면, 마이크로 웰 성형 장치(100)는 롤 이송 장치(130)를 더 포함할 수 있다.
롤 이송 장치(130)는 디스크 홀더(120)를 지지하고, 웰 성형 조립체(110)를 상하 방향 및 전후 방향을 따라 이동시키도록 구성될 수 있다.
롤 이송 장치(130)는 지지 구조물(131), 상하 구동 조립체(132) 및 전후 구동 조립체(133)를 포함할 수 있다.
지지 구조물(131)은 소정의 높이를 가지는 타워 구조로 형성되고, 디스크 홀더(120) 및 상하 구동 조립체(132)를 지지할 수 있다.
예를 들어, 지지 구조물(131)은 지면에 대하여 평행하게 배치되는 제1 플레이트와, 제1 플레이트의 상면에 수직으로 배치되고, 디스크 홀더(120) 및 상하 구동 조립체(132)가 지지되는 제2 플레이트와, 제1 플레이트의 상면에 수직으로 배치되고, 제2 플레이트의 양 단부를 지지하는 복수의 리브 등을 포함할 수 있다. 그러나, 지지 구조물(131)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
상하 구동 조립체(132)는 지지 구조물(131)에 배치되고, 회전운동을 직선운동으로 변환하여 웰 성형 조립체(110)를 상하 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 롤 이송 장치의 상하 구동 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상하 구동 조립체(132)는 상하 방향을 따라 이격 배치되는 복수의 서포트 유닛(132A)과, 복수의 서포트 유닛(132A)에 회전 가능하게 결합되는 스크류 샤프트(132B)를 포함 할 수 있다.
상하 구동 조립체(132)는 이송 너트(132C) 및 샤프트 구동 액추에이터(132D)를 포함할 수 있다.
이송 너트(132C)는 전후 구동 조립체(133)를 지지하고, 스크류 샤프트(132B)의 외면에 나사결합되어 스크류 샤프트(132B)의 회전 시 스크류 샤프트(132B)의 외면을 따라 상측 또는 하측으로 이동할 수 있다. 이에, 이송 너트(132C)는 전후 구동 조립체(133)를 승강시킬 수 있다.
샤프트 구동 액추에이터(132D)는 스크류 샤프트(132B)에 연결되고, 회전력을 발생시켜 스크류 샤프트(132B)를 회전시키도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 샤프트 구동 액추에이터(132D)는 회전력을 발생시키도록 구성되는 모터(미도시)와, 모터의 단부에 결합되어 모터에 의해 회전되는 제1 풀리(미도시), 스크류 샤프트(132B)의 단부에 결합되어 스크류 샤프트(132B)와 함께 회전되는 제2 풀리(미도시), 그리고 제1 풀리 및 제2 풀리를 서로 연결하고, 제1 풀리의 회전력을 제2 풀리에 전달하는 구동벨트(미도시) 등을 포함할 수 있다. 그러나, 샤프트 구동 액추에이터(132D)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
또한, 상하 구동 조립체(132)는 상하 안내 레일(132E) 및 상하 이송 블록(132F)을 더 포함할 수 있다.
상하 안내 레일(132E)은 지지 구조물(131)의 전면에 고정 배치되고, 길이방향이 상하 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
상하 이송 블록(132F)은 전후 구동 조립체(133)에 결합되고, 전후 구동 조립체(133)에 의해 승강되면서 상하 안내 레일(132E)을 따라 슬라이드 이동되도록 구성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 전후 구동 조립체(133)는 웰 성형 조립체(110)를 지지하고, 상하 구동 조립체(132)에 의해 승강되며, 웰 성형 조립체(110)를 전후 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 롤 이송 장치의 전후 구동 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 전후 구동 조립체(133)는 승강 브라켓(133A), 전후 구동 액추에이터(133B), 전후 안내 블록(133C) 및 전후 이동 레일(133D)을 포함할 수 있다.
승강 브라켓(133A)은 이송 너트(132C) 및 상하 이송 블록(132F)에 결합되어 지지되고, 이송 너트(132C)에 의해 승강되면서 웰 성형 조립체(110)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
예를 들어, 승강 브라켓(133A)은 이송 너트(132C) 및 상하 이송 블록(132F)에 결합되는 연결판과, 연결판의 하단부에 결합되어 전후 구동 액추에이터(133B), 전후 안내 블록(133C) 및 전후 이동 레일(133D)을 지지하는 지지판과, 지지판과 연결판을 연결 및 지지하는 복수의 리브 등을 포함할 수 있다. 그러나, 승강 브라켓(133A)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
전후 구동 액추에이터(133B)는 승강 브라켓(133A)에 배치되고, 신장되거나 수축되면서 웰 성형 조립체(110)를 전후 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 전후 구동 액추에이터(133B)는 내부로 유체가 유입되거나, 유출되도록 구성되는 실린더 바디와, 실린더 바디로 유입되거나 유출되는 유체에 의해 신장되거나, 수축되는 가압 로드 등을 포함할 수 있다. 그러나, 전후 구동 액추에이터(133B)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 롤 이송 장치의 전후 구동 조립체와 웰 성형 조립체가 결합된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 전후 안내 블록(133C)은 승강 브라켓(133A)의 저면에 결합되어 고정된 상태로 배치될 수 있다.
예를 들어, 전후 안내 블록(133C)은 전후 방향을 따라 승강 브라켓(133A)의 저면에 복수로 배치될 수 있다.
전후 이동 레일(133D)은 웰 성형 조립체(110)에 결합되어 고정된 상태로 배치되고, 전후 안내 블록(133C)에 결합될 수 있다. 그리고, 전후 구동 액추에이터(133B)에 의해 웰 성형 조립체(110)가 이동될 경우, 전후 이동 레일(133D)은 웰 성형 조립체(110)와 함께 이동되면서 전후 안내 블록(133C)에 가이드되어 전후 방향으로 슬라이드 이동될 수 있다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 마이크로 웰 성형 장치(100)는 샤프트 홀더(140)를 더 포함할 수 있다.
샤프트 홀더(140)는 지지 구조물(131)에 결합되고, 구동축(112)을 회전 가능하게 지지하도록 구성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 샤프트 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 샤프트 홀더(140)는 지지 구조물(131)에 결합되어 지지되는 복수의 포스트 부재(141)와, 복수의 포스트 부재(141)에 결합되어 지지되는 홀딩 플레이트(142)를 포함할 수 있다.
또한, 샤프트 홀더(140)는 홀딩 플레이트(142)에 회전 가능하게 결합되고, 구동축(112)을 회전 가능하게 지지하는 복수의 지지 롤러(143)를 포함할 수 있다.
복수의 지지 롤러(143)는 구동축(112)을 지지하면서 구동축(112)에 의해 회전되도록 구성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 진공챔버를 나타낸 사시도이다.
도 12를 참조하면, 마이크로 웰 성형 장치(100)는 진공챔버(150)를 더 포함할 수 있다.
진공챔버(150)는 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120), 롤 이송 장치(130) 및 샤프트 홀더(140)가 내부에 수용될 수 있다. 그리고, 진공챔버(150)는 디스크(D)에 마이크로 웰(MW)을 성형할 경우 내부공간을 진공상태로 형성하고, 디스크(D)에 마이크로 웰(MW)이 성형된 경우 내부공간을 대기압 상태로 전환할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 진공챔버를 저면에서 바라본 상태를 나타낸 사시도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 진공챔버(150)는 베이스 플레이트(151), 챔버 하우징(152), 진공라인(153) 및 개폐도어(154)를 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(151)는 롤 이송 장치(130), 챔버 하우징(152), 진공라인(153) 및 개폐도어(154)를 지지할 수 있다.
예를 들어, 베이스 플레이트(151)의 상면에는 롤 이송 장치(130)와 챔버 하우징(152)이 지지되고, 베이스 플레이트(151)의 하면에는 진공라인(153)과 개폐도어(154)가 지지될 수 있다.
챔버 하우징(152)은 베이스 플레이트(151)에 결합되어 베이스 플레이트(151)의 상부에 배치될 수 있다.
챔버 하우징(152)은 내부에 소정의 공간이 형성되는 다면체 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 베이스 플레이트(151)에 결합된 챔버 하우징(152)의 내부에는 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120), 롤 이송 장치(130) 및 샤프트 홀더(140)가 수용될 수 있다.
챔버 하우징(152)의 일 측에는 챔버 하우징(152)의 내부공간과 외부공간을 연통시키고, 디스크(D)의 출입이 가능한 출입구(152A)가 마련될 수 있다.
예를 들어, 챔버 하우징(152)은 프런트 플레이트, 전후 방향으로 프런트 플레이트에 대향 배치되는 백 플레이트, 프런트 플레이트와 백 플레이트의 양 단부에 배치되는 복수의 사이드 플레이트 및 상기 플레이트들(프런트 플레이트, 백 플레이트 및 복수의 사이드 플레이트)의 상단부에 배치되는 탑 플레이트를 포함할 수 있다. 여기서, 프런트 플레이트, 백 플레이트 및 복수의 사이드 플레이트에는 각각 투명한 투시창이 마련될 수 있다. 그리고, 프런트 플레이트에는 출입구(152A)가 마련되고, 백 플레이트에는 적어도 하나의 진공 커넥터(미도시)가 마련될 수 있다. 그리고, 탑 플레이트에는 진공라인(153)의 작동을 위한 스위치가 마련될 수 있다. 그러나, 챔버 하우징(152)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
도 13을 참조하면, 진공라인(153)은 베이스 플레이트(151)의 하면에 결합되어 챔버 하우징(152)과 연통되고, 설정된 제어 명령에 따라 챔버 하우징(152) 내부의 공기를 흡입하여 챔버 하우징(152)을 진공상태로 형성할 수 있다.
예를 들어, 진공라인(153)은 베이스 플레이트(151)를 관통하여 챔버 하우징(152)의 내부공간과 연통되는 배관, 배관의 유로를 개폐하는 밸브 및 배관과 연결되고 흡입력을 발생시켜 챔버 하우징(152)의 내부공간을 진공상태로 형성하는 진공펌프(미도시) 등을 포함할 수 있다. 그러나, 진공라인(153)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 개폐도어(154)는 출입구(152A)를 개폐하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 개폐도어(154)는 베이스 플레이트(151)의 하면에 결합되는 레일 지지바, 일부는 챔버 하우징(152)의 프런트 플레이트에 결합되고 다른 일부는 레일 지지바에 결합되어 지지되는 가이드 레일, 가이드 레일을 따라 승강하면서 출입구(152A)를 개폐하는 개폐 플레이트, 그리고 레일 지지바와 개폐 플레이트를 연결하고, 신장되면서 개폐 플레이트를 상승시켜 출입구(152A)를 폐쇄하거나, 수축되면서 개폐 플레이트를 하강시켜 출입구(152A)를 개방하는 개폐 구동 액추에이터를 포함할 수 있다. 이때, 베이스 플레이트(151)에는 가이드 레일과, 개폐 플레이트가 통과 가능한 관통공이 형성될 수 있다. 그러나, 개폐도어(154)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
진공챔버(150)는 감지 센서(155)를 더 포함할 수 있다.
감지 센서(155)는 출입구(152A)의 전방에서 챔버 하우징(152)으로 출입하는 대상을 감지하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 감지 센서(155)는 에어리어 센서로 구현될 수 있다. 그러나, 감지 센서(155)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰 성형 장치의 프레임 조립체가 진공챔버에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 14를 참조하면, 마이크로 웰 성형 장치(100)는 프레임 조립체(160)를 더 포함할 수 있다.
프레임 조립체(160)는 진공챔버(150)를 지지하여 지면으로부터 이격된 위치에 배치시키도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 프레임 조립체(160)는 육면체 구조의 골조를 이루는 프로파일 조립 구조물(미도시)을 포함할 수 있다. 프로파일 조립 구조물의 내부에는 개폐도어(154)의 일부가 수용되고, 프로파일 조립 구조물의 상면에는 베이스 플레이트(151)가 안착 및 지지될 수 있다. 또한, 프레임 조립체(160)는 프로파일 조립 구조물의 내부에 배치되어 프로파일 조립 구조물을 지지하는 보강 프로파일(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 프레임 조립체(160)는 프로파일 조립 구조물의 전면에 탈착 가능하게 결합되는 프런트 커버, 프로파일 조립 구조물의 후면에 탈착 가능하게 결합되는 백 커버(미도시), 프로파일 조립 구조물의 양 측면에 결합되는 복수의 사이드 커버 및 프로파일 조립 구조물의 하면에 결합되는 바텀 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로파일 조립 구조체의 전면과 후면에는 프런트 커버 및 백 커버를 지지하는 스토퍼(미도시)가 마련될 수 있다. 그리고, 프런트 커버와 백 커버에는 각각 작업자가 파지 가능한 캐치가 마련되고, 복수의 사이드 커버에는 벤트가 마련될 수 있다. 또한, 프레임 조립체(160)는 프로파일 조립 구조물의 저면에 배치되고 지면에 접촉되어 회전되면서 프로파일 조립 구조물을 이동시키도록 구성되는 캐스터(미도시)와, 프로파일 조립 구조물의 저면에 배치되고 상하 방향으로 신장되면서 지면에 지지되어 캐스터를 지면으로부터 이격시키는 받침대를 더 포함할 수 있다. 그러나, 프레임 조립체(160)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 형상으로 구현될 수 있다.
한편, 프레임 조립체(160)의 내부에는 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120), 롤 이송 장치(130) 및 진공챔버(150)와 전기적으로 연결되는 전장품들(미도시)이 수납될 수 있다.
예를 들어, 프레임 조립체(160)의 내부에는 차단기, 전자접촉기, 파워, 노이즈 필터, 변환기, 릴레이, 버저, 콘센트, 부스바, 단자대 및 덕트 등이 배치될 수 있다. 그러나, 프레임 조립체(160)의 내부에는 반드시 상술한 부품들만이 수납되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 부품들이 수납될 수도 있다.
마이크로 웰 성형 장치(100)는 컨트롤러(170)를 더 포함할 수 있다.
컨트롤러(170)는 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120), 롤 이송 장치(130) 및 진공챔버(150)와 전기적으로 연결되고, 외부에서 입력된 제어신호를 수신하여 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120), 롤 이송 장치(130) 및 진공챔버(150)의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(170)는 베이스 플레이트(151)에 배치되는 컨트롤 박스를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(170)는 컨트롤 박스에 수용되어 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120), 롤 이송 장치(130) 및 진공챔버(150)의 구동을 제어하고, 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120), 롤 이송 장치(130) 및 진공챔버(150)의 구동 상태 및 이상을 실시간 감지하도록 구성되는 컨트롤 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(170)는 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120), 롤 이송 장치(130) 및 진공챔버(150)의 구동 상태 및 제어 조건 등은 물론, 마이크로 웰 성형 장치(100)의 작동과 관련된 모든 정보가 표시되도록 구성되는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 제어 및 작동에 관련된 거의 모든 정보가 표시되는 제1 디스플레이부(미도시)와, 숫자 또는 문자 등이 표시되도록 구성되는 제2 디스플레이부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(170)는 작업자의 조작을 통해 컨트롤 유닛에 제어신호를 입력 가능한 명령 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. 명령 입력부는 디스플레이와 일체로 마련된 터치 패널부와, 컨트롤 박스에 결합되어 외부로 노출되고 비상 시 마이크로 웰 성형 장치(100)의 작동을 멈추는 비상 정지 버튼과, 마이크로 웰 성형 장치(100)에 전원을 공급하는 전원 공급 버튼 등을 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(170)는 작업상황에 따라 미리 설정된 소리를 발생시키는 스피커(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(170)는 유무선 통신방식을 통해 컨트롤 유닛에 접속되어, 컨트롤 유닛에 제어 신호를 전송하거나, 컨트롤 유닛으로부터 제어와 관련된 정보를 수신하도록 구성되는 제어서버(미도시) 및 컨트롤 유닛과 제어서버를 연결하는 통신모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 그러나, 컨트롤러(170)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 기능을 더 포함하도록 구현될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법에 대하여 설명한다.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법(이하 '디스크 제조 방법'이라 함)을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 마이크로 웰 성형 장치(100)를 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하고, 동일하거나 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 제조 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 15를 참조하면, 본 디스크 제조 방법은 디스크 제조 시스템(1)을 통해 수행된다.
디스크 제조 시스템(1)은 디스크(D) 및 커버(TC)를 사출 성형하도록 구성되는 사출 장치(200), 디스크(D) 및 커버(TC)를 세척하도록 구성되는 크리닝 장치(300), 디스크(D)에 마이크로 웰(MW)을 성형하도록 구성되는 마이크로 웰 성형 장치(100) 및 디스크(D)에 커버(TC)를 결합하여 디스크 조립체(DA)를 형성하도록 구성되는 결합 장치(400)를 포함한다.
참고로, 본 실시예에서는 디스크 제조 시스템(1)에 크리닝 장치(300)가 포함된 것으로 설명하고 있으나, 디스크(D)를 제조하는 전과정이 클린룸 내에서 진행되거나, 디스크 제조 시스템(1)이 클린 환경을 조성할 수 있는 독립된 청정공간으로 연결된 형태일 경우, 상술한 크리닝 장치(300)는 디스크 제조 시스템(1)에 선택적으로 적용될 수 있다.
도 7 및 도 14를 참조하면, 마이크로 웰 성형 장치(100)는 웰 성형 조립체(110)와, 디스크 홀더(120)와, 롤 이송 장치(130)와, 진공챔버(150)를 포함할 수 있다.
웰 성형 조립체(110)는 디스크(D)의 내부에 수용되어 디스크(D)의 중심에 대하여 편심된 위치에 배치되고, 디스크(D)의 내주면에 접촉된 상태로 회전되면서 디스크(D)를 가압 및 가열하여 디스크(D)의 내주면에 마이크로 웰(MW)을 형성하도록 구성될 수 있다.
디스크 홀더(120)는 웰 성형 조립체(110)로부터 이격 배치되고, 디스크(D)의 외면을 지지하면서 디스크(D)와 함께 회전되도록 구성될 수 있다.
롤 이송 장치(130)는 디스크 홀더(120)를 지지하고, 웰 성형 조립체(110)를 상하 방향 및 전후 방향을 따라 이동시키도록 구성될 수 있다.
진공챔버(150)는 웰 성형 조립체(110), 디스크 홀더(120) 및 롤 이송 장치(130)를 내부에 수용하고, 디스크(D)에 마이크로 웰(MW)을 성형 시 내부공간을 선택적으로 진공상태로 유지하도록 구성될 수 있다.
상술한 디스크 제조 시스템(1)을 참조하여 디스크 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 사출 장치(200)가 디스크(D) 및 커버(TC)를 사출 성형한다(S110).
이때, 디스크 제조 시스템(1)에 크리닝 장치(300)가 마련될 경우, 사출 장치(200)에 의해 디스크(D) 및 커버(TC)가 사출 성형되면, 크리닝 장치(300)가 디스크(D) 및 커버(TC)를 세척하여 디스크(D) 및 커버(TC)로부터 이물질을 제거한다. 그러나, 크리닝 과정은 먼지나 유기물과 같은 이물질을 제거하기 위한 것으로, 디스크(D)를 제조하는 전과정이 클린룸 내에서 진행되거나, 디스크 제조 시스템(1)이 클린 환경을 조성할 수 있는 독립된 청정공간으로 연결된 형태일 경우, 상술한 크리닝 과정은 선택적으로 적용될 수 있다.사출 장치(200)에 의해 디스크(D) 및 커버(TC)가 사출 성형되면,마이크로 웰 성형 장치(100)가 디스크(D)에 마이크로 웰(MW)을 형성한다(S120).마이크로 웰 성형 장치(100)가 디스크(D)에 마이크로 웰(MW)을 형성하는 과정에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법 중 디스크에 마이크로 웰을 형성하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7, 도 14 및 도 17을 참조하면, 사출 장치(200)에 의해 디스크(D) 및 커버(TC)가 사출 성형되면, 디스크(D)를 디스크 홀더(120)에 거치하여 고정시킨다(S121).
여기서, 디스크(D)는 작업자에 의해 디스크 홀더(120)에 거치되거나, 별도로 제작된 디스크 공급 장치(미도시)에 의해 디스크 홀더(120)에 거치될 수 있다.
예를 들어, 디스크 공급 장치는 마이크로 웰(MW)이 형성되지 않은 다수의 디스크(D)가 적재된 트레이(미도시)와, 트레이로부터 디스크(D)를 파지하여 디스크 홀더(120)에 공급하도록 구성되는 디스크 이송체(미도시) 등을 포함할 수 있다. 그러나, 디스크 공급 장치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 더 다양한 구조 및 기능을 가질 수 있다.
디스크(D)가 디스크 홀더(120)에 거치되면, 진공챔버(150)가 디스크(D)가 수용된 공간을 상압상태, 즉, 대기압상태로 유지하거나, 진공상태로 형성한다.
구체적으로, 디스크(D)가 디스크 홀더(120)에 거치되면, 진공챔버(150)가 출입구를 폐쇄한 뒤, 디스크(D)가 수용된 내부공간을 대기압상태로 유지하거나, 디스크(D)가 수용된 내부공간의 공기를 흡입 및 배출하여 진공 상태로 전환한다.
디스크(D)가 수용된 공간이 대기압상태 혹은 진공상태가 되면, 롤 이송 장치(130)가 웰 성형 조립체(110)를 디스크(D)의 내부로 이송하여 디스크(D)의 내주면에 접촉시킨다.
웰 성형 조립체(110)와 디스크(D)의 내주면이 접촉되면, 웰 성형 조립체(110)가 디스크(D)의 중심에 대하여 편심된 위치에서 회전되면서 디스크(D)의 내주면을 가압 및 가열하여, 디스크(D)의 내주면에 마이크로 웰(MW)을 형성한다(S122).
디스크(D)의 내주면에 마이크로 웰(MW)이 형성되면, 웰 성형 조립체(110)가 회전을 멈추고, 롤 이송 장치(130)가 웰 성형 조립체(110)를 디스크(D)로부터 이격시킨다.
웰 성형 조립체(110)가 디스크(D)로부터 이격되면, 진공챔버(150)가 출입구를 개방한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 디스크(D)에 마이크로 웰(MW)이 형성되면, 결합 장치(400)가 디스크(D)에 커버(TC)를 결합하여 디스크 조립체(DA)를 형성한다(S130).
예를 들어, 결합 장치(400)는 초음파 또는 열 등을 이용하여 디스크(D)에 커버(TC)를 융착하도록 구성될 수 있다. 그러나, 결합 장치(400)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 접착제 또는 접착필름 또는 레이저 본딩 등을이용하여 디스크(D)에 커버(TC)를 접합하도록 구성될 수도 있다.
한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 디스크 조립체(DA)가 형성되면, 크리닝 장치(300)가 선택적으로 디스크 조립체(DA)를 세척하여 디스크 조립체(DA)로부터 잔여 이물질을 제거할 수 있다. 그러나, 크리닝 과정은 상술한 바와 같이 디스크(D)를 제조하는 전과정이 클린룸 내에서 진행되거나, 디스크 제조 시스템(1)이 클린 환경을 조성할 수 있는 독립된 청정공간으로 연결된 형태일 경우, 상술한 크리닝 과정은 선택적으로 적용될 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 디스크(D)에 직접 마이크로 웰(MW)을 성형하므로, 마이크로 웰(MW)의 형상 불량 및 본딩제의 사용으로 인한 자가형광 문제를 예방하고, 제조 공정을 간소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 디스크(D)에 직접 마이크로 웰(MW)을 성형하여 제조 공정을 간소화하므로, 본딩으로 인한 디스크(D)의 오염을 방지하고, 생산성 및 작업성을 향상시켜 제조 비용을 절감할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호]1415170605
[과제번호]P0014175
[부처명]산업통상자원부
[과제관리(전문)기관명]한국산업기술진흥원
[연구사업명]산업혁신기반구축사업
[연구과제명]정밀의료기술 초융합 상용화지원 플랫폼 구축(2/3)
[기여율]6/10
[과제수행기관명]나노종합기술원
[연구기간]2021.01.01 ~ 2021.12.31
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호]1711139190
[과제번호]NNFC-21-01
[부처명]과학기술정보통신부
[과제관리(전문)기관명]나노종합기술원
[연구사업명]한국과학기술원부설나노종합기술원지원(R＆D)-나노종합기
술원(주요사업비)
[연구과제명]디지털PCR을 위한 마이크로웰 reaction 디스크 개발
[기여율]4/10
[과제수행기관명]나노종합기술원
[연구기간]2021.01.01 ~ 2021.12.31

Claims (23)

  1. 디스크에 마이크로 웰을 형성하도록 구성되는 웰 성형 조립체를 포함하고,
    상기 웰 성형 조립체는,
    상기 디스크의 내부에 배치되고, 상기 디스크의 내주면에 접촉된 상태로 회전되면서 상기 디스크를 가압하여 상기 디스크의 내주면에 상기 마이크로 웰을 형성하도록 구성되는 스탬핑 롤을 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스탬핑 롤은 상기 디스크의 내경 보다 작은 외경의 크기를 가지며, 상기 디스크에 대하여 편심된 위치에서 상기 디스크의 내주면을 가압하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스탬핑 롤은,
    외주면에 형성되는 돌기 형상의 패턴을 포함하고,
    상기 패턴은 상기 마이크로 웰에 대응되는 형상 및 크기를 가지는, 마이크로 웰 성형 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 웰 성형 조립체는,
    상기 스탬핑 롤을 회전시키도록 구성되는 구동축;
    상기 구동축을 회전 가능하게 지지하는 롤 지지 하우징; 및
    상기 구동축을 회전시키도록 구성되는 롤 구동 액추에이터를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 웰 성형 조립체는,
    상기 구동축의 내부에 수용되고, 열을 발산하여 상기 스탬핑 롤을 가열하도록 구성되는 히터; 및
    상기 히터의 온도를 감지하도록 구성되는 온도센서를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 웰 성형 조립체는,
    상기 구동축의 내부에 수용된 상기 히터로부터 발산되는 열에 의하여 상기 웰 성형 조립체가 가열되는 것을 방지하도록 구성되는 냉각 유닛을 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 웰 성형 조립체로부터 이격 배치되어 상기 디스크의 외면을 지지하도록 구성되는 디스크 홀더를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디스크 홀더는,
    상기 디스크의 내주면에 접촉된 상기 스탬핑 롤에 대향 배치되고, 상기 디스크의 외주면에 접촉되어 상기 스탬핑 롤이 회전되는 방향과 반대 방향으로 회전되면서 상기 디스크를 지지하도록 구성되는 주동축;
    상기 주동축으로부터 이격 배치되고, 복수의 위치에서 상기 디스크의 외주면을 지지하도록 구성되는 복수의 종동축; 및
    상기 디스크의 축방향을 따라 상기 스탬핑 롤에 대향 배치되어 상기 디스크의 외면을 지지하도록 구성되는 지지판을 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디스크 홀더는,
    상기 주동축, 상기 복수의 종동축 및 상기 지지판을 지지하는 서포트 하우징; 및
    상기 주동축을 회전시키도록 구성되는 서포트 액추에이터를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 디스크 홀더를 지지하고, 상기 웰 성형 조립체를 상하 방향 및 전후 방향을 따라 이동시키도록 구성되는 롤 이송 장치를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 롤 이송 장치는,
    상기 디스크 홀더를 지지하는 지지 구조물;
    상기 지지 구조물에 배치되고, 회전운동을 직선운동으로 변환하여 상기 웰 성형 조립체를 상기 상하 방향으로 이동시키도록 구성되는 상하 구동 조립체; 및
    상기 웰 성형 조립체를 지지하고, 상기 상하 구동 조립체에 의해 승강되며, 상기 웰 성형 조립체를 상기 전후 방향으로 이동시키도록 구성되는 전후 구동 조립체를 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상하 구동 조립체는,
    상기 상하 방향을 따라 이격 배치되는 복수의 서포트 유닛;
    상기 복수의 서포트 유닛에 회전 가능하게 결합되는 스크류 샤프트;
    상기 전후 구동 조립체를 지지하고, 상기 스크류 샤프트에 나사결합되어 상기 스크류 샤프트의 회전 시 상기 스크류 샤프트의 외면을 따라 이동하면서 상기 전후 구동 조립체를 승강시키는 이송 너트; 및
    상기 스크류 샤프트를 회전시키도록 구성되는 샤프트 구동 액추에이터를 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상하 구동 조립체는,
    상기 지지 구조물에 고정 배치되는 상하 안내 레일; 및
    상기 전후 구동 조립체에 결합되고, 상기 전후 구동 조립체에 의해 승강되면서 상기 상하 안내 레일을 따라 슬라이드 이동되도록 구성되는 상하 이송 블록을 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전후 구동 조립체는,
    상기 이송 너트 및 상기 상하 이송 블록에 결합되어 지지되고, 상기 이송 너트에 의해 승강되면서 상기 웰 성형 조립체를 상기 상하 방향으로 이동시키는 승강 브라켓;
    상기 승강 브라켓에 배치되고, 신장되거나 수축되면서 상기 웰 성형 조립체를 상기 전후 방향으로 이동시키도록 구성되는 전후 구동 액추에이터;
    상기 승강 브라켓에 결합되어 고정된 상태로 배치되는 전후 안내 블록; 및
    상기 웰 성형 조립체에 결합되고, 상기 웰 성형 조립체의 이동 시 상기 전후 안내 블록에 가이드되어 상기 전후 방향으로 슬라이드 이동되는 전후 이동 레일을 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  15. 제4항에 있어서,
    상기 구동축을 회전 가능하게 지지하도록 구성되는 샤프트 홀더를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 샤프트 홀더는,
    포스트 부재;
    상기 포스트 부재에 결합되어 지지되는 홀딩 플레이트; 및
    상기 홀딩 플레이트에 회전 가능하게 결합되고, 상기 구동축을 지지하면서 상기 구동축에 의해 회전되는 지지 롤러를 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 웰 성형 조립체가 내부에 수용되고, 내부공간을 진공 또는 대기압 상태로 전환 가능한 진공챔버를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 진공챔버는,
    베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트에 결합되어 상기 베이스 플레이트의 상부에 배치되고, 내부에 상기 웰 성형 조립체가 수용되며, 일 측에 출입구가 마련되는 챔버 하우징;
    상기 챔버 하우징과 연통되고, 상기 챔버 하우징을 진공상태로 형성하도록 구성되는 진공라인; 및
    상기 출입구를 개폐하도록 구성되는 개폐도어를 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 진공챔버는,
    상기 출입구의 전방에서 상기 챔버 하우징으로 출입하는 대상을 감지하도록 구성되는 감지 센서를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 진공챔버를 지지하여 지면으로부터 이격된 위치에 배치시키도록 구성되는 프레임 조립체를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  21. 제10항에 있어서,
    상기 웰 성형 조립체, 상기 디스크 홀더 및 상기 롤 이송 장치의 구동을 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 더 포함하는, 마이크로 웰 성형 장치.
  22. 디스크 및 커버를 사출 성형하는 단계;
    상기 디스크에 마이크로 웰을 형성하는 단계; 및
    상기 디스크에 상기 커버를 결합하여 디스크 조립체를 형성하는 단계를 포함하는, 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 디스크에 마이크로 웰을 형성하는 단계는,
    상기 디스크를 고정시키는 단계; 및상기 디스크의 중심에 대하여 편심된 위치에서 상기 디스크의 내주면을 가압 및 가열하여 상기 디스크의 내주면에 상기 마이크로 웰을 형성하는 단계를 포함하는, 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법.
PCT/KR2022/020255 2021-12-23 2022-12-13 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법 WO2023121114A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210186461 2021-12-23
KR10-2021-0186461 2021-12-23
KR1020220173119A KR20230096857A (ko) 2021-12-23 2022-12-12 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법
KR10-2022-0173119 2022-12-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023121114A1 true WO2023121114A1 (ko) 2023-06-29

Family

ID=86903301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/020255 WO2023121114A1 (ko) 2021-12-23 2022-12-13 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023121114A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH068241A (ja) * 1992-04-25 1994-01-18 Paul Troester Mas Fab ゴム破片の破砕方法とその装置
JP2002292600A (ja) * 2001-03-30 2002-10-08 Mitsui Chemicals Inc マイクロ配管およびその製造方法
CN102967715A (zh) * 2012-10-25 2013-03-13 杭州普施康生物科技有限公司 一种新型酶联免疫生化光盘检测***
JP2016101629A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 デクセリアルズ株式会社 マイクロ流路作製用原盤、転写物、およびマイクロ流路作製用原盤の製造方法
JP2016124263A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 株式会社クラレ 円筒微細構造体の製造方法及びレプリカロールの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH068241A (ja) * 1992-04-25 1994-01-18 Paul Troester Mas Fab ゴム破片の破砕方法とその装置
JP2002292600A (ja) * 2001-03-30 2002-10-08 Mitsui Chemicals Inc マイクロ配管およびその製造方法
CN102967715A (zh) * 2012-10-25 2013-03-13 杭州普施康生物科技有限公司 一种新型酶联免疫生化光盘检测***
JP2016101629A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 デクセリアルズ株式会社 マイクロ流路作製用原盤、転写物、およびマイクロ流路作製用原盤の製造方法
JP2016124263A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 株式会社クラレ 円筒微細構造体の製造方法及びレプリカロールの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015111878A1 (ko) 퓸 제거 장치
WO2014171665A1 (ko) 시험관 그리퍼, 시험관 라벨링 유닛 및 이를 포함하는 시험관 준비 장치
WO2018044067A1 (en) Oven
WO2016117726A1 (en) Cartridge
WO2013119049A1 (ko) 생물학적 시료의 자동 분석 장치 및 방법
WO2020022730A1 (ko) 광학렌즈용 몰드 또는 렌즈의 자동 세척장치 및 세척방법
WO2014109526A1 (ko) 반도체 웨이퍼의 연속 처리 장치 및 방법
WO2011105691A2 (ko) 소재온도 측정장치 및 그 방법
WO2015020305A1 (ko) 패널 부착장치
WO2021162310A1 (en) Humidification apparatus
WO2013191421A1 (ko) 기판 처리 장치
WO2022114441A1 (ko) 케미컬 필터 교체장치
WO2016204424A1 (en) Hybrid substrate processing system for dry and wet process and substrate processing method thereof
WO2020017751A1 (ko) 오븐
WO2023121114A1 (ko) 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법
WO2023018048A1 (ko) 청소기와 도킹 스테이션을 포함하는 청소 장치
WO2009096675A2 (en) Carrier board transfer system for handler that supports testing of electronic devices and method for transferring carrier board in chamber of handler
WO2019231214A1 (en) Cleaner stand and cleaning apparatus having the same
WO2018216949A1 (ko) 접착필름을 이용한 글라스 접착 잔류물질 제거장치 및 이를 이용한 글라스 접착 잔류물질 제거방법
WO2019112208A1 (ko) 분리용 전자 장치 및 이의 공정 방법
WO2019004620A1 (ko) 본딩 헤드 및 이를 갖는 본딩 장치
WO2019066126A1 (en) CURVED DISPLAY PANEL CONNECTING APPARATUS
WO2019194327A1 (ko) 웨이퍼 수납용기
WO2016163626A1 (ko) 광케이블 자동처리장치
WO2022075676A1 (ko) 핵산증폭검사장치 및 이를 구비하는 시료자동분석시스템

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22911747

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1