直線步進(jìn)電機(jī)在全自動生化分析儀上的應(yīng)用
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引言生化分析儀是臨床診斷中常用的重要儀器之一，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步，生化分析儀由手工操作進(jìn)入機(jī)械化、自動化階段。自動生化分析儀具有精度高、重復(fù)性好、功能齊全、測試項(xiàng)目多等特點(diǎn)，還有快速、簡便、微量等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室和臨床檢驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前在國內(nèi)全自動生化分析儀市場上，雖然國產(chǎn)品牌正迎頭趕上，但仍舊是國外產(chǎn)品占主導(dǎo)地位，究其原因主要是國產(chǎn)品牌在可靠性和自動化程度上還有一定差距。直線步進(jìn)電機(jī)是應(yīng)用于自動生化分析儀加樣系統(tǒng)中的有別與傳統(tǒng)傳動方式的一項(xiàng)專利技術(shù)產(chǎn)品，它能夠在實(shí)現(xiàn)精確加樣和自動裝載的同時保證系統(tǒng)的高壽命和高可靠性。
直線步進(jìn)電機(jī)在自動生化分析儀上的應(yīng)用
自動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、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)自動化操作的儀器。
自動生化分析儀的自動加樣、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)動機(jī)構(gòu)。國內(nèi)目前的驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般采用旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)諸如：同步帶、齒輪齒條，滾珠絲桿之類；傳動機(jī)構(gòu)與懸臂機(jī)構(gòu)相連，從而實(shí)現(xiàn)自動加樣取樣功能。滾珠絲桿缺點(diǎn)是體積大，成本高，對機(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，與國外同類產(chǎn)品的競爭中處于不利地位。圖1是傳統(tǒng)的傳動方式結(jié)構(gòu)。
圖1 傳統(tǒng)的傳動方式結(jié)構(gòu)
而直線步進(jìn)電機(jī)以其高精度，高可靠性彌補(bǔ)以上缺陷的同時實(shí)現(xiàn)了自動生化分析儀的精確加樣，自動裝載。
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)動到直線運(yùn)動的轉(zhuǎn)換，使懸臂機(jī)構(gòu)與電機(jī)直接連接，在做到機(jī)構(gòu)盡量精巧簡潔的同時，無須中間傳動環(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)之所以在自動生化分析領(lǐng)域有如此成功的應(yīng)用，原因是其簡潔、精確、靈敏高可靠性的特點(diǎn)完美的契合了自動生化分析儀對線性運(yùn)動控制性能要求。
更高精度：直線步進(jìn)電機(jī)采用acme螺桿傳動，螺桿一次碾壓成型，傳動精度可以做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)到更高的傳動精度。
更高效率：與齒輪齒條傳動或者同步帶傳動等自動生化分析儀中常用的傳動機(jī)構(gòu)相比，直線步進(jìn)電機(jī)無疑有著更高的傳動效率。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設(shè)計，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。
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