直線步進(jìn)電機(jī)在全自動(dòng)生化分析儀上的應(yīng)用

直線步進(jìn)電機(jī)在自動(dòng)生化分析儀上的應(yīng)用

自動(dòng)生化分析儀是把臨床生化分析的取樣、加試劑、去干擾、混合、保溫反應(yīng)、檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示和輸出，以及清洗等實(shí)驗(yàn)操作步驟實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作的儀器。

自動(dòng)生化分析儀的自動(dòng)加樣、取樣功能是通過其加樣系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。加樣系統(tǒng)中的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般包括：懸臂機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。國(guó)內(nèi)目前的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般采用旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)諸如：同步帶、齒輪齒條，滾珠絲桿之類；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與懸臂機(jī)構(gòu)相連，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加樣取樣功能。滾珠絲桿缺點(diǎn)是體積大，成本高，對(duì)機(jī)構(gòu)調(diào)校要求高，而且滾珠絲桿一般螺距較大，造成機(jī)構(gòu)分辨率不高。而其他傳動(dòng)方式的缺點(diǎn)在于精度不高，再就是噪音比較大，最關(guān)鍵的是壽命無法保證，從而影響了產(chǎn)品的整體質(zhì)量和檔次，與國(guó)外同類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。圖1是傳統(tǒng)的傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)。

圖1 傳統(tǒng)的傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)

而直線步進(jìn)電機(jī)以其高精度，高可靠性彌補(bǔ)以上缺陷的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)生化分析儀的精確加樣，自動(dòng)裝載。

圖2是直線步進(jìn)電機(jī)在生化分析儀加樣臂上的典型應(yīng)用。

圖2 直線步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)

由于直線步進(jìn)在電機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換，使懸臂機(jī)構(gòu)與電機(jī)直接連接，在做到機(jī)構(gòu)盡量精巧簡(jiǎn)潔的同時(shí)，無須中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的機(jī)械機(jī)構(gòu)使其能夠做到更高精度，更高效率以及更高壽命。

更簡(jiǎn)潔：直線步進(jìn)電機(jī)的在結(jié)構(gòu)上的特性帶來了它在使用上的便利。事實(shí)上，直線步進(jìn)電機(jī)之所以在自動(dòng)生化分析領(lǐng)域有如此成功的應(yīng)用，原因是其簡(jiǎn)潔、精確、靈敏高可靠性的特點(diǎn)完美的契合了自動(dòng)生化分析儀對(duì)線性運(yùn)動(dòng)控制性能要求。

更高精度：直線步進(jìn)電機(jī)采用acme螺桿傳動(dòng)，螺桿一次碾壓成型，傳動(dòng)精度可以做0.0005mm/mm，最高分辨率可達(dá)0.0015mm。此外為了達(dá)到更高精度，可以配上反向消隙螺母，它能夠消除背隙，達(dá)到更高的傳動(dòng)精度。

更高效率：與齒輪齒條傳動(dòng)或者同步帶傳動(dòng)等自動(dòng)生化分析儀中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，直線步進(jìn)電機(jī)無疑有著更高的傳動(dòng)效率。首先是其acme螺桿與一般的v形螺紋相比，其29°牙形角效率更高，并且由于它專門為傳動(dòng)設(shè)計(jì)，所以表面光潔度、螺距精度以及公差都不是v形螺紋可以比擬的。