生化、免疫分析仪器高速化应用提案
装置概要
生化、免疫分析仪器是用于检测、分析生命化学物质的仪器,通过检查体液样本(如血液,尿液等),助力高效、准确的疾病诊断,提升医疗效率。在设备摆臂、反应盘、试剂盘等众多关键工位的应用上,面向设备高效、提速课题的提出,东方马达重磅推出高速化应用提案。通过搭载高精度、低振动、高分辨率的步进电动机PKP系列,优化改善甩液、撞针、磨壁、残液、结晶、气泡产生等多项痛点难题,推动提高检测效率课题的实现。以下为您介绍各工位应用提案:
系统构成

工位:试剂盘工位
稳定、高效的旋转试剂杯应用: 降低振动、提高效率 *仅供示意
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解决方案:5相·步进电动机PKP系列·高分辨率型 ・低振动 ・高容许转动惯量 ・运行轨迹优化&指令过滤器功能 动作概况:通过皮带传动机构依次旋转调用需要的试剂杯。 痛点: 为提升检测效率,提速旋转试剂杯使得试剂产生剧烈晃动, 液体表面的翻滚导致掺入空气,易形成气泡甚至溅出。 产生的气泡将导致取样针吸取气泡,引起取剂量不足, 最终影响检测结果。 ![]() |
低振动的5相·高分辨率型产品,助力更稳定检测
●5相·高分辨率型步进电动机,分辨率进一步提升◇ 分辨率提升
从电动机结构上进一步减少基本步距角(每转1000分割),有效实现更低振动、更低噪音。

◇ 低振动、低噪音
振动对比:2相标准型>2相高分辨率型>5相标准型>5相高分辨率型

高容许转动惯量,运行更平稳
●惯性比的确认痛点分析:
若选用的步进电动机的惯性比大,则起动、停止时的过冲现象与回冲现象也变大,因而影响起动、稳定时间,同时可能促使试剂产生剧烈晃动、翻滚的现象。
控制器输出的脉冲信号,若其加减速时的脉冲速度为阶梯状变化时,剧烈加减速时段差会增大。较大的惯性负载,甚至可能导致无法运行的情况。
惯性比:
负载转动惯量的评估,惯性比的确认,是步进电动机选型过程中重要的选型要素之一。确认使用满足惯性比参考值的电动机,是改善液体晃动、翻滚的重要要素。
为使得选用的电动机运行更正确,请确认其惯性比在下表的参考值以下。
●高分辨率型步进电动机的高容许转动惯量
5相·高分辨率型步进电动机的转子转动惯量规格普遍更高。
驱动相同的负载时,故惯性比更低。
因此运行更加稳定,有效改善试剂在起动、停止时的晃动、翻滚现象,优化检测效果,提高检测效率。

◇实验参考:
相同负载、转矩安全率相近的条件下,不同惯性比的对比测试效果:
相比标准型,高分辨率型步进电动机的启动、停止振动更小,定位时间更短。
相同负载、转矩安全率相近的条件下,不同惯性比的对比测试效果:
相比标准型,高分辨率型步进电动机的启动、停止振动更小,定位时间更短。

运行轨迹的合理规划,优化运动过程
痛点分析:
控制器输出的脉冲信号,剧烈的加减速时段差会增大转盘在起动、停止时地振动,从而引起液体产生晃动等现象。
梯形/三角形驱动方式:

调试优化
在启动、停止平稳(满足选型安全率)的前提下,尽可能延长加减速时间的梯形驱动,甚至为三角形驱动,是平稳运行的驱动方式选择,因此也尽可能使得容器中的液体保持平稳地转移。
活用指令过滤器功能,启停更丝滑
痛点分析:
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