用于PCR仪的热盖装置和PCR仪

摘要

本申请的实施例提供了一种用于PCR仪的热盖装置和PCR仪。该热盖装置包括：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，并且包括：热盖顶板；以及热盖底板，被布置为相对于热盖顶板沿纵向方向移动；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，并且适于沿横向方向从第一远离位置移动到接近位置；以及连杆，可枢转地耦合在连杆支架和热盖底板之间，以驱动热盖底板沿纵向方向从升起位置移动到加温位置。以此方式，能够降低PCR仪的控制复杂度的同时显著降低了PCR仪的结构、成本和体积，从而利于PCR仪的小型化。

权利要求

1.一种用于PCR仪的热盖装置，其特征在于，包括：

驱动部件（101），包括输出轴；

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）从闲置位置移动到工作位置，并且包括：热盖顶板（1021）；以及

热盖底板（1022），被布置为能够相对于所述热盖顶板（1021）沿纵向方向（V）移动；

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；

连杆（1032），可枢转地耦合在所述连杆支架（1031）和所述热盖底板（1022）之间，以在所述连杆支架（1031）从所述第一远离位置移动到所述接近位置期间驱动所述热盖底板（1022）沿所述纵向方向（V）从升起位置移动到加温位置，在所述升起位置，所述热盖底板（1022）与所述PCR仪中的样本盒间隔开预定距离，在所述加温位置，所述热盖底板（1022）抵接所述样本盒；

导轨（1037），沿所述横向方向（H）布置；以及

立板（1038），固定地耦合至所述热盖组件（102），并且包括耦合至所述导轨（1037）的滑块；以及前限位块（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（1038）；

仓板（107），包括覆盖热盖顶板（1021）的顶部的顶壁；以及仓板移动组件（108），耦合在所述连杆支架（1031）和所述仓板（107）之间，以在所述连杆支架（1031）从所述第一远离位置移动到所述接近位置期间驱动所述仓板（107）沿所述横向方向（H）从打开位置移动到遮蔽位置，其中所述立板（1038）包括：

缺口槽（1041），沿所述纵向方向（V）延伸，并且

所述连杆（1032）包括：

驱动端，可转动地耦合至所述连杆支架（1031）；

从动端，可转动地耦合至所述热盖底板（1022）；以及滑动轮（1042），耦合至所述从动端，并至少部分地被容纳在所述缺口槽（1041）中，并且适于在所述缺口槽（1041）中移动；

并且其中所述仓板移动组件（108）包括：

连杆安装板（1081），固定地耦合至所述连杆支架（1031）；

至少一个转接片（1082），被固定地耦合至所述仓板（107）；以及至少一个拉杆组件，被至少部分地布置在所述热盖顶板（1021）中并且位于所述连杆安装板（1081）和所述转接片（1082）之间，所述拉杆组件包括：第一拉杆（1083），所述第一拉杆（1083）的第一端可转动地耦合至所述连杆安装板（1081）；

第二拉杆（1084），所述第二拉杆（1084）的第一端可转动地耦合至所述转接片（1082）；

以及

第三拉杆（1085），所述第三拉杆（1085）的第一端可转动地耦合在所述热盖顶板（1021）上，第二端可转动地耦合至所述第二拉杆（1084）的第二端，并且其中所述第一拉杆（1083）的第二端耦合至所述第三拉杆（1085）。

2. 根据权利要求1所述的热盖装置，其特征在于，所述传动组件（103）还包括：传动带（1033）；以及

丝杠（1034），经由所述传动带（1033）耦合至所述输出轴，所述丝杠（1034）还被耦合至所述连杆支架（1031），以在所述输出轴沿所述第一旋转方向运动期间使所述连杆支架（1031）从第二远离位置经由所述第一远离位置移动到所述接近位置，在所述第二远离位置和所述第一远离位置之间，所述连杆支架（1031）和所述热盖组件（102）之间保持预定距离。

3.根据权利要求2所述的热盖装置，其特征在于，其中所述热盖顶板（1021）和所述连杆支架（1031）中的一个包括滑杆，另一个包括滑杆孔（1035），并且所述滑杆适于插入到所述滑杆孔（1035）中以将所述连杆支架（1031）耦合至所述热盖顶板（1021），并允许所述连杆支架（1031）和所述热盖顶板（1021）之间相对移动。

4.根据权利要求3所述的热盖装置，其特征在于，所述传动组件（103）还包括弹簧（1036），所述弹簧（1036）套设在所述滑杆上，以使所述连杆支架（1031）处于所述第二远离位置和所述第一远离位置之间时与所述热盖组件（102）保持所述预定距离。

5.根据权利要求1所述的热盖装置，其特征在于，所述传动组件（103）还包括：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（1038）。

6.根据权利要求1‑5中任一项所述的热盖装置，其特征在于，所述热盖底板（1022）包括多个光孔（1023），并且所述热盖顶板（1021）包括：

多个光轴（1024），适于插入所述多个光孔（1023）中的相应光孔（1023）中并在其中移动，以允许所述热盖顶板（1021）和所述热盖底板（1022）之间的相对移动。

7. 根据权利要求5所述的热盖装置，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。

8.根据权利要求7所述的热盖装置，其特征在于，还包括：传感器（106），被布置在所述安装底板（1051）上，并且适于检测所述热盖组件（102）的位置。

9.根据权利要求1‑5和7中任一项所述的热盖装置，其特征在于，还包括：密封圈（109），布置在所述热盖底板（1022）的朝向所述样本盒的一侧，以在所述热盖底板（1022）处于所述加温位置时为所述样本盒提供密封。

10.一种PCR仪，其特征在于，包括根据权利要求1‑9中任一项所述的热盖装置。

说明书

用于PCR仪的热盖装置和PCR仪

技术领域

[0001] 本申请的示例实施例总体涉及PCR仪领域，特别地涉及用于PCR仪的热盖装置和PCR仪。

背景技术

[0002] 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。

[0003] 传统的PCR仪中的荧光检测装置通常包括热循环装置和热盖装置。热循环装置用于支撑样本，并且用来对样本从底部进行升温、降温循环处理，从而能够便于待测样本的扩增。热盖装置相当于盖子，覆盖在待测样本的顶部，并且具有一定的恒温温度。热盖装置一方面能够防止待测样本在升温环节中挥发，另一方面热盖装置的恒温温度能够防止待测样本在升温过程中蒸发的水汽在热盖上凝结，来由此防止对检测结果造成的影响。为了使热盖装置能够发挥其上述作用的同时还不影响样本的放置，热盖装置中的热盖板通常需要在横向方向和纵向方向两个方向上运动。要实现上述两个运动，传统的热盖装置一般采用两套驱动机构以及相配套的传动机构。两套动力部件和配套的传动机构带来了运动动作复杂，结构复杂，成本高且体积大等诸多问题。

发明内容

[0004] 在本申请的第一方面，提供了一种以用于PCR仪的热盖装置。热盖装置包括：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，并且包括：热盖顶板；以及热盖底板，被布置为能够相对于热盖顶板沿纵向方向移动；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后沿横向方向从第一远离位置移动到接近位置；以及连杆，可枢转地耦合在连杆支架和热盖底板之间，以在连杆支架从第一远离位置移动到接近位置期间驱动热盖底板沿纵向方向从升起位置移动到加温位置，在升起位置，热盖底板与PCR仪中的样本盒间隔开预定距离，在加温位置，热盖底板抵接样本盒。

[0005] 通过使用根据本申请实施例的用于PCR仪的热盖装置，能够只使用一套驱动部件就能够驱动热盖组件中的热盖底板在横向方向和纵向方向两个方向上运动，降低了控制复杂度的同时显著降低了PCR仪的结构、成本和体积，从而利于PCR仪的小型化。

[0006] 在一些实施例中，传动组件还包括：传动带；以及丝杠，经由传动带耦合至输出轴，丝杠还被耦合至连杆支架，以在输出轴沿第一旋转方向运动期间使连杆支架从第二远离位置经由第一远离位置移动到接近位置，在第二远离位置和第一远离位置之间，连杆支架和热盖组件之间保持预定距离。

[0007] 在一些实施例中，热盖顶板和连杆支架中的一个包括滑杆，另一个包括滑杆孔，并且滑杆适于插入到滑杆孔中以将连杆支架耦合至热盖顶板，并允许连杆支架和热盖顶板之间相对移动。

[0008] 在一些实施例中，传动组件还包括弹簧，弹簧套设在滑杆上，以使连杆支架处于第二远离位置和第一远离位置之间时与热盖组件保持预定距离。

[0009] 在一些实施例中，传动组件还包括：导轨，沿横向方向布置；以及立板，固定地耦合至热盖组件，并且包括耦合至导轨的滑块。

[0010] 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。

[0011] 在一些实施例中，立板包括：缺口槽，沿纵向方向延伸，并且连杆包括：驱动端，可转动地耦合至连杆支架；从动端，可转动地耦合至热盖底板；以及滑动轮，耦合至从动端，并被至少部分地容纳在缺口槽中，并且适于在缺口槽中移动。

[0012] 在一些实施例中，热盖底板包括：多个光孔，并且热盖顶板包括：多个光轴，适于插入多个光孔中的相应光孔中并在其中移动以允许热盖顶板和热盖底板之间的相对移动。

[0013] 在一些实施例中，热盖装置还包括：安装架，包括：安装底板；以及安装框架，被布置在安装底板上，并且适于布置导轨、前限位块和后限位块中的至少一者。

[0014] 在一些实施例中，热盖装置还包括：传感器，被布置在安装底板上，并且适于检测热盖组件的位置。

[0015] 在一些实施例中，热盖装置还包括：仓板；以及仓板移动组件，耦合在连杆支架和仓板之间，以在连杆支架从第一远离位置移动到接近位置期间驱动仓板从打开位置移动到遮蔽位置。

[0016] 在一些实施例中，仓板移动组件包括：连杆安装板，固定地耦合至连杆支架；至少一个转接片，被固定地耦合至仓板；以及至少一个拉杆组件，被至少部分地布置在热盖顶板中并且位于连杆安装板和转接片之间。

[0017] 在一些实施例中，拉杆组件包括：第一拉杆，第一拉杆的第一端可转动地耦合至连杆安装板；第二拉杆，第二拉杆的第一端可转动地耦合至转接片；以及第三拉杆，第三拉杆的第一端可转动地耦合在热盖顶板上，第二端可转动地耦合至第二拉杆的第二端，并且其中第一拉杆的第二端耦合至第三拉杆。

[0018] 在一些实施例中，热盖装置还包括：密封圈，布置在热盖底板的朝向样本盒的一侧，以在热盖底板处于加温位置时为样本盒提供密封。

[0019] 根据本申请的第二方面，提供了一种PCR仪。该PCR仪包括前文中第一方面的热盖装置。

附图说明

[0020] 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：

[0021] 图1示出了根据本申请的一个实施例的用于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；

[0022] 图2示出了根据本申请的一个实施例的用于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；

[0023] 图3示出了根据本申请的一个实施例的用于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；

[0024] 图4示出了根据本申请的一个实施例的用于PCR仪的热盖装置的侧视示意图，其中仓板处于打开位置；

[0025] 图5示出了根据本申请的一个实施例的用于PCR仪的热盖装置的侧视示意图，其中仓板处于遮蔽位置；

[0026] 图6和图7示出了根据本申请的一个实施例的用于PCR仪的热盖装置的俯视示意图，其中仓板被隐藏以便于示出仓板移动组件的具体结构；

[0027] 图8示出了根据本申请的一个实施例的用于PCR仪的热盖装置从底部观察时的结构示意图。

具体实施方式

[0028] 下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施例。虽然附图中显示了本申请的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

[0029] 在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。

[0030] PCR仪是利用PCR技术通过特定的DNA片段扩增来实现核酸检测、分子克隆、基因表达分析、基因分型、测序和突变等目的。如前文中所提到的，在扩增阶段，需要对变性温度、复性（退火）温度、延伸温度以及作用时间以及循环次数进行稳定可靠地控制。温度过高或不均匀，作用时间不够都会对实验结果有很大的影响。

[0031] 在普通PCR仪的基础上增加一个荧光信号采集系统和计算机分析处理系统的PCR仪称作荧光定量PCR仪。其PCR扩增原理和普通PCR仪扩增原理相同，只是PCR扩增时加入的引物是利用同位素、荧光素等进行标记，使用引物和荧光物质同时与模板特异性结合扩增。

[0032] 如前文中所提到的，为了确保样本的有效扩增以及检测的可靠性，PCR仪通常包括热盖装置。热盖装置相当于一个盖子，在扩增和/或检测环境覆盖并封闭用于容纳样本的样本试剂盒（又被称为样本盒）的顶部。热盖装置在工作时能够产生恒温温度（例如在100℃左右），以防止待测样本在升温过程中挥发，同时防止待测样本在升温过程中水汽在热盖上凝结，影响实验结果。

[0033] 为了便于样本的取放，在放置样本时或者完成扩增和检测后，热盖装置中的热盖板通常需要移开工作位置。热盖板移开工作位置或者移入到工作位置通常需要两个方向上的运动，即，横向方向（例如水平方向）和纵向方向（例如竖直方向）。这两个方向上的运动通常需要两套驱动机构来实现。例如，在热盖板移入到工作位置期间，热盖板通常被第一驱动机构驱动以沿横向方向移动到工作位置的上方。此时，热盖板距离样本盒的顶部还有一段距离。接下来，就需要第二驱动机构进一步驱动热盖板在纵向方向上运动，从而使得热盖板移动到工作位置并抵接和封闭样本盒。将热盖板移开工作位置的过程也是类似的。

[0034] 从上述描述可以看出，为了不影响样本取放的同时实现热盖装置的热盖作用，传统的方案一般采用两套驱动机构来驱动热盖板运动，从而使得运动动作复杂，并且增加了控制机构以及控制方法的复杂程度。此外，两套驱动机构还需要配套的传动机构、安装固定机构等等，使得PCR仪的结构复杂，并由此增加了PCR仪的成本和体积，从而不能适用于一些需要紧凑体积的PCR仪的场景或者设备。例如，为了提高处理能力，有的传统方案采用了PCR液体工作站来处理样本。液体工作站是一种集中处理待测样本的仪器设备。液体工作站上设有多个工作位点，每一个工作位点用于放置一台PCR仪。因为每一个工作位点的空间有限，所以对应的PCR仪的体积也受到限制，体积过大的PCR仪便无法应用在液体工作站上。

[0035] 本申请的实施例提供了一种用于PCR仪的热盖装置100，以解决或者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潜在问题。使用根据本申请实施的热盖装置100，通过一套驱动部件101就能够实现热盖装置100中的热盖组件102中具有加热功能的部件（即，下文中将提到的热盖底板）在横向方向和纵向方向两个方向上的运动，降低了控制复杂度的同时显著简化了PCR仪的结构、降低了PCR仪的成本和体积，并进而利于PCR仪的小型化。

[0036] 下面将结合附图来描述根据本申请实施例的热盖装置100。图1示出了根据本申请实施例的热盖装置100的立体示意图。如图1所示，总体上，根据本申请实施的热盖装置100包括驱动部件101、热盖组件102和传动组件103。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。如前文中所提到的，根据本申请实施例的热盖装置100只需要一套驱动部件101就能驱动热盖组件102的热盖底板在横向方向H和纵向方向V上的运动。在一般情况下，横向方向H可以是指水平方向，纵向方向V可以是指竖直方向。

[0037] 热盖组件102包括热盖顶板1021和前面所提到的热盖底板1022。根据本申请的实施例，热盖组件102的热盖顶板1021和热盖底板1022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在纵向方向V上移动，即，两者在纵向方向V上存在相对运动。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。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耦合至热盖组件102，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。下面将结合图1至图3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的运动的。

[0038] 图1示出了热盖组件102处于闲置位置时的立体示意图，在热盖组件102处于闲置位置时，PCR仪中放置样本盒的位置基本没有遮挡，用户此时可以方便地取放样本盒。图2示出了热盖组件102处于工作位置时的示意图，其中热盖底板1022还处于纵向方向上的最上位置（下称升起位置），此时热盖组件102位于容纳有待测样本的样本盒的上方，但还不与样本盒接触。图3示出了热盖组件102中的热盖底板1022处于纵向方向上的最下位置（下称加温位置）时的示意图，此时热盖底板1022与样本盒的顶部抵接，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。在驱动部件101的输出轴沿同一旋转方向（例如第一旋转方向），热盖组件102能够在连杆支架1031的传动作用下从如图1所示的闲置位置运动到图2所示的工作位置。热盖组件102在到达工作位置后就会停止在横向方向H上的运动。此外，在热盖组件102在从闲置运动到工作位置的运动期间，连杆支架1031会随热盖组件
102一起同步运动。实现热盖组件102以及连杆支架1031的上述运动过程的具体方案将在下文中进一步阐述。

[0039] 驱动部件101的输出轴在热盖组件102到达图2所示的工作位置后不会停止转动，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2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3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沿纵向方向V从图2所示的升起位置运动到图3所示的加温位置。

[0040] 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3所示的接近位置移动到图2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会在连杆1032的带动下从图2所示的工作位置移动到图1所示的闲置位置。

[0041] 结合图1至图3以及上述描述可以看出，热盖组件102以及热盖组件102中的热盖底板1022的运动过程可以通过一套驱动部件101来实现。也就是说，控制热盖组件102从闲置位置运动到工作位置并且其中的热盖底板1022从升起位置运动到加温位置，只需要控制驱动部件101的输出轴沿同一方向（即，第一旋转方向）旋转即可，期间并不需要停止或者换向等操作。类似地，要控制热盖底板1022从加温位置运动到升起位置，并且热盖组件102从工作位置运动到闲置位置，也只需要控制驱动部件101的输出轴一直沿第二旋转方向运动即可。以此方式，能够显著降低控制热盖组件的复杂度。此外，所需要的驱动部件101以及相关传动部件的减少使得热盖装置100的结构更为简单，且成本更低并且有利于小型化，从而能够使用在液体工作站中。

[0042] 在一些实施例中，热盖装置100还可以包括安装架105。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仪中或者液体工作站的工作位中。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上并包括由横向筋和纵向筋所形成的框架结构。在一些实施例中，驱动部件101可以被安装在安装底板1051上，从而使得结构更加稳固。

[0043] 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100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100的柔性和可靠性。

[0044] 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传动的示例是指示意性的，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。

[0045] 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100还可以包括立柱104。如图1至图3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。

[0046] 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。

[0047] 如上文中所提到的，热盖组件102从图1所示的闲置位置移动到图2所示的工作位置的过程期间，连杆支架1031和热盖组件102之间的距离保持基本不变，即，连杆支架1031也从图1所示的第二远离位置与热盖组件102一起运动到图2所示的第一远离位置。

[0048] 在连杆支架1031从图1所示的第二远离位置到图2所示的第一远离位置运动期间，为了使连杆支架1031与热盖顶板1021保持预定距离，在一些实施例中，传动组件103还可以包括弹簧1036。弹簧1036设置在热盖顶板1021和连杆支架1031之间。在连杆支架1031从图1所示的第二远离位置运动到图2所示的第一远离位置期间，弹簧1036能够提供足够的弹性力推动热盖顶板1021以及整个热盖组件102一起从闲置位置运动到工作位置，并且使热盖顶板1021和连杆支架1031之间保持预定的距离。

[0049] 为了保证热盖组件102沿横向方向H运动的平稳性，在一些实施例中，传动组件103还可以包括导轨1037以及立板1038。如图1至图3所示，导轨1037可以沿横向方向H布置在安装框架1052的横向筋上。立板1038固定地耦合至热盖组件102，例如可以耦合至热盖组件102的热盖顶板1021。立板1038可以包括耦合至导轨1037的滑块。在热盖组件102在闲置位置和工作位置运动期间，滑块在导轨1037上沿横向方向H滑动，从而保证了热盖组件102在横向方向H运动的平稳性。

[0050] 在热盖组件102运动到工作位置后，为了防止热盖组件102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），并且能够在热盖组件102移动到工作位置时阻挡立板1038以及热盖组件102的进一步移动。类似地，在热盖组件102从工作位置运动到闲置位置后，为了防止热盖组件102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，以用来防止热盖组件102在移动到闲置位置的进一步移动。

[0051] 在一些实施例中，热盖装置100还可以包括传感器106，例如被布置在安装底板1051的适当位置，用来检测热盖组件102的位置。在一些实施例中，传感器106可以通过当热盖组件102移动到预定位置而被触发的方式来检测热盖组件102的位置。例如，在一些实施例中，传感器106可以当热盖组件102移动到闲置位置时被触发以产生触发信号，从而使得控制单元能够根据该触发信号而停止驱动部件101的驱动。例如，在一些实施例中，传感器
106可以包括光电开关，并且在立板1038或者热盖组件102的其他适当的位置可以包括能够与光电开关干涉的干涉杆1046或干涉条。干涉杆1046能够随热盖组件102同步移动。当热盖组件102移动到闲置位置时，干涉杆1046能够触发光电开关从而产生触发信号。

[0052] 当然，应当理解的是，上述关于传感器106包括光电开关的实施例只是示意性的，并不旨在限制本申请的保护范围。只要能够在热盖组件102移动到闲置位置时提供触发信号，其他任意适当的传感器106也是可能的。例如，在一些实施例中，传感器106还可以包括霍尔元件、微动开关等。

[0053] 在热盖组件102运动到工作位置后，受到前限位块1039的阻挡，立板1038以及热盖组件102无法在横向方向H上进一步移动。此时，驱动部件101的输出轴还在沿第一旋转方向旋转并驱动丝杠1034运动。丝杠1034的旋转运动继续带动丝杠套以及连杆支架1031运动，从而使得连杆支架1031从第一远离位置运动到接近位置。

[0054] 为了确保连杆支架1031相对于热盖组件102的平稳运动，在一些实施例中，热盖组件102和连杆支架1031可以通过滑杆和滑杆孔1035结构耦合。例如，在一些实施例中，热盖组件102中的热盖顶板1021和连杆支架1031中的一者可以包括滑杆，而另一者包括滑杆孔1035。例如，热盖顶板1021可以包括滑杆，而连杆支架1031包括滑杆孔1035，或者连杆支架
1031可以包括滑杆，而热盖顶板1021可以包括滑杆孔1035。滑杆可以插入到滑杆孔1035中以允许热盖顶板1021和连杆1032之间能够相对移动。在一些实施例中，连杆支架1031和热盖顶板1021之间设置的弹簧1036可以套设在滑杆上。弹簧1036可以至少部分地位于滑杆孔
1035中。在连杆支架1031从第一远离位置运动到接近位置期间，弹簧1036被压缩并可以完全位于滑杆孔1035中。

[0055] 在连杆支架1031从第一远离位置移动到接近位置期间，连杆1032驱动热盖底板1022从升起位置移动到加温位置。为了便于对热盖底板1022的平稳驱动，在一些实施例中，在立板1038上可以包括缺口槽1041。缺口槽1041沿纵向方向V延伸。与之对应地，连杆1032可以包括可转动地耦合至连杆支架1031的驱动端以及可转动地耦合至热盖底板1022的从动端。在从动端上，连杆1032还可以包括滑动轮1042。滑动轮1042至少部分地布置在缺口槽
1041中，并且能够在连杆支架1031在第一远离位置和接近位置运动期间在缺口槽1041中移动，从而将连杆支架1031在横向方向H上的运动转换为滑动轮1042沿缺口槽1041在纵向方向V上的运动，由此带动热盖底板1022在升起位置和加温位置之间移动。

[0056] 为了进一步确保热盖顶板1021和热盖底板1022的相对运动的平稳性，在一些实施例中，热盖底板1022还可以包括多个光孔1023。与之对应地，热盖顶板1021可以包括多个光轴1024，多个光轴1024被容纳在相应的光孔1023中，并且光孔1023的壁能够相对于对应的光轴1024移动，以由此允许热盖底板1022沿着光轴1024在升起位置和加温位置之间运动，从而保证了两者相对移动的可靠性和平稳性。

[0057] 为了减少在样本扩增时外界环境对样本的影响，在一些实施例中，热盖装置100还可以包括仓板107。仓板107能够在样本扩增期间使样本和外界环境隔离。仓板107可以具有倒U形三面式结构，即，包括顶壁和两个侧壁。图4和图5示出了热盖装置100的侧视图，其中示出了仓板107的一个侧壁。仓板107的侧壁位于立板1038的外侧并且能够覆盖立板1038。仓板107的顶壁在顶部覆盖热盖顶板1021的顶部。仓板107可以通过冲压而被一体形成。

[0058] 仓板107可以在打开位置和遮蔽位置之间移动，这可以通过仓板移动组件108来实现。在连杆支架1031从第一远离位置运动到接近位置期间，仓板107能够在仓板移动组件108的带动下从图4所示的打开位置移动到图5所示的遮蔽位置。下面将通过图6和图7来描述仓板移动组件108的示例结构和运动方式。

[0059] 在一些实施例中，仓板移动组件108可以包括连杆安装板1081、至少一个转接片1082和至少一个拉杆组件。连杆安装板1081的一端固定地耦合至连杆支架1031，并且能够随着连杆支架1031的运动而运动。连杆安装板1081的另一端分别转动地耦合至至少一个拉杆组件。在图6和图7所示的示例中，分别示出了仓板移动组件108包括在仓板107的移动方向的左右两侧对称布置的两个转接片1082和对应的两个拉杆组件。以此方式，能够使得仓板107的移动更加平稳。应当理解的是，图6和图7所示出的这种方式只是示意性的，并不旨在限制本申请的保护范围。在一些替代的实施例中，转接片1082和拉杆组件的数目也可以分别为一个。下文中将主要以图6和图7所示的示例为例来描述本申请的构思，对于其他情况也是类似的，在下文中将不再分别赘述。

[0060] 在一些实施例中，连杆安装板1081与拉杆组件耦合的一端可以呈具有两个分支的叉形结构，两个分支分别耦合至拉杆组件，从而能够使得仓板移动组件108的运动更加平稳。转接片1082固定地耦合至仓板107，例如，耦合至仓板107的顶壁。在连杆安装板1081随连杆支架1031在第一远离位置和接近位置移动期间，在拉杆组件的带动下，转接片1082以及与之固定耦合的仓板107能够在打开位置和遮蔽位置之间移动。

[0061] 在一些实施例中，每个拉杆组件可以包括三个拉杆，即，第一拉杆1083、第二拉杆1084和第三拉杆1085。第一拉杆1083的第一端耦合至连杆安装板1081，第二端耦合至第三拉杆1085。例如，在图6和图7所示的示例中，第一拉杆1083的第二端耦合至第三拉杆1085的两端之间的预定位置，即，第一拉杆1083的第二端耦合至第三拉杆1085的中间的预定位置。
在一些替代的实施例中，第一拉杆1083的第二端也可以耦合至第三拉杆1085的其他位置，例如，耦合至如下文中将要提到的第三拉杆1085的第二端。第二拉杆1084的第一端可转动地耦合至转接片1082。第三拉杆1085的第一端可转动地耦合至热盖顶板1021上。第三拉杆
1085的第二端可转动地耦合至第二拉杆1084的第二端。以此方式，在连杆支架1031从第一远离位置向接近位置运动期间，连杆安装板1081通过拉杆组件带动转接片1082以及与之固定耦合的仓板107从打开位置运动到遮蔽位置。

[0062] 具体而言，假设热盖组件102已经在驱动部件101的驱动下从闲置位置运动到了如图6所示的工作位置。此时，连杆支架1031处于第一远离位置，仓板107此时位于打开位置。随着驱动部件101的输出轴的继续转动，连杆支架1031从第一远离位置向接近位置移动，由此带动连杆安装板1081朝向拉杆组件移动并最终运动到图7所示的位置，使得仓板107能够从打开位置运动到遮蔽位置。连杆支架1031的反向运动也是类似的。

[0063] 在一些实施例中，拉杆组件可以位于热盖顶板1021之中，从而使得结构更加紧凑。热盖顶板1021中可以包括容纳槽，容纳槽能够用来容纳拉杆组件。容纳槽的结构被适当地设置，使得拉杆组件在运动过程中不会和容纳槽的侧壁干涉的同时，容纳槽的侧壁还能够提供一定的引导作用。例如，容纳槽的壁在邻近第二拉杆1084的第一端附近可以设置有横向导向结构，从而能够利于转接片1082沿横向方向H的运动。

[0064] 在一些实施例中，为了确保热盖底板1022在加温位置时与样本盒的可靠接触和密封，热盖装置100还可以包括密封圈109，如图8所示。密封圈109被布置在热盖底板1022的朝向样本盒的一侧，并且围绕样本布置，从而使得能够在热盖底板1022处于加温位置时为样本盒提供密封，进一步有利于温度的精确控制，从而利于提高扩增的有效性。

[0065] 本申请的另一方面还提供了一种PCR仪。除了包括其他必要部件之外，该PCR仪包括前文中所描述的热盖装置100。通过使用该热盖装置100，由于使用一套驱动部件101就能够驱动热盖组件102在两个方向（即，横向方向H和纵向方向V）的运动，这样能够使PCR仪的结构更加简单、紧凑并且成本更低。

[0066] 以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例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施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。