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、測試項目多等特點，還有快速、簡便、微量等優(yōu)點，在實驗室和臨床檢驗中得到了廣泛的應(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)傳動方式的一項專利技術(shù)產(chǎn)品，它能夠在實現(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,以及清洗等實驗操作步驟實現(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)來實現(xiàn)的。加樣系統(tǒng)中的機械執(zhí)行機構(gòu)一般包括：懸臂機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)。國內(nèi)目前的驅(qū)動機構(gòu)一般采用旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機與傳動機構(gòu)諸如：同步帶、齒輪齒條，滾珠絲桿之類；傳動機構(gòu)與懸臂機構(gòu)相連，從而實現(xiàn)自動加樣取樣功能。滾珠絲桿缺點是體積大，成本高，對機構(gòu)調(diào)校要求高，而且滾珠絲桿一般螺距較大，造成機構(gòu)分辨率不高。而其他傳動方式的缺點在于精度不高，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。 [align=center] 圖1 傳統(tǒng)傳動方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，綜合成本高[/align] 而直線步進(jìn)電機以其高精度，高可靠性彌補以上缺陷的同時實現(xiàn)了自動生化分析儀的精確加樣，自動裝載。 下圖是直線步進(jìn)電機在生化分析儀加樣臂上的典型應(yīng)用 [align=center] 圖2 直線步進(jìn)電機結(jié)構(gòu)簡潔，便于整體設(shè)計[/align] 由于直線步進(jìn)在電機內(nèi)部實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動到直線運動的轉(zhuǎn)換，使懸臂機構(gòu)與電機直接連接，在做到機構(gòu)盡量精巧簡潔的同時，無須中間傳動環(huán)節(jié)的機械機構(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)電機的在結(jié)構(gòu)上的特性帶來了它在使用上的便利。事實上，直線步進(jìn)電機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完美的契合了自動生化分析儀對線性運動控制性能要求。 更高精度：直線步進(jìn)電機采用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構(gòu)相比，直線步進(jìn)電機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度牙形角效率更高，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。 [align=center] 圖3 Acme螺紋和V形螺紋對比[/align] 更高壽命：由于作為直線步進(jìn)電機專利結(jié)構(gòu)設(shè)計（專利號中國ZL200330102644.4， 美國 6.932，319），以及專業(yè)化的線性傳動制造工藝保證整體機構(gòu)的高壽命，另外其自潤滑的螺母材料和高質(zhì)量的螺桿加工工藝，也為其提供高壽命保證。事實上，在正常負(fù)載條件下，電機至少能達(dá)到500萬次循環(huán)的壽命。 直線步進(jìn)電機技術(shù)簡介 步進(jìn)電機是由磁性轉(zhuǎn)子鐵芯通過與由定子產(chǎn)生的脈沖電磁場相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，直線步進(jìn)電機在電機內(nèi)部把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為線性運動。直線步進(jìn)電機，或稱線性步進(jìn)電機，首先出現(xiàn)在美國1968年的第3，402，308號專利上，是頒發(fā)給William Henschke的，從此以后，直線步進(jìn)電機被廣泛應(yīng)用于包括制造、精密校準(zhǔn)、精密流體測量、精確位置移動等諸多高精度要求領(lǐng)域。 直線步進(jìn)電機的基本原理是采用一根螺桿和螺母相嚙合，采取某種方法防止螺桿螺母相對轉(zhuǎn)動，從而使螺桿軸向移動。一般而言，目前有兩種實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的方式，第一種是在電機內(nèi)置一個帶內(nèi)螺紋的轉(zhuǎn)子，以轉(zhuǎn)子的內(nèi)螺紋和螺桿相嚙合而實現(xiàn)線性運動，第二種是以螺桿作為電機出軸，在電機外部通過一個外部驅(qū)動螺母和螺桿相嚙合從而實現(xiàn)直線運動。這樣做的結(jié)果是大大簡化了設(shè)計，使得在許多應(yīng)用領(lǐng)域中能夠在不安裝外部機械聯(lián)動裝置的情況下直接使用直線步進(jìn)電機進(jìn)行精密的線性運動。 [align=center] 圖4 一個典型的固定軸直線步進(jìn)電機示意圖[/align] 由與螺桿相比，驅(qū)動螺桿的螺母顯得更為重要，直線步進(jìn)電機采用的是青銅注塑內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)子，這種綜合考慮了物理穩(wěn)定性和潤滑性能的專利產(chǎn)品，在具有低摩擦系數(shù)的同時又有相當(dāng)優(yōu)異的熱膨脹性能。兩方面的優(yōu)異性能，保證了直線步進(jìn)電機的高壽命。下圖是以青銅材料為參照的電機壽命曲線。 [align=center] 圖5 電機壽命曲線圖[/align] 直線步進(jìn)電機在國內(nèi)的成功應(yīng)用 目前國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)直線步進(jìn)電機的廠商并不多，海頓電機（常州）有限公司是目前國內(nèi)唯一專業(yè)生產(chǎn)直線步進(jìn)電機的廠家，公司成立以來一直都致力于優(yōu)化客戶的線形運動解決方案，提高客戶的產(chǎn)品性能。尤其是在是在生化分析領(lǐng)域，海頓電機更是以其優(yōu)異的性價比，良好的售后服務(wù)和強大的技術(shù)支持為客戶所稱道。同時海頓客戶化定制的產(chǎn)品完全做到了針對生化分析儀量身定做，從而為設(shè)計工程師提供了更大的設(shè)計空間，為客戶提升產(chǎn)品的綜合性能提供了良好的先行條件。海頓電機結(jié)構(gòu)簡潔、免維護、高壽命的特點使其具有更低的綜合成本使其迅速在生化分析領(lǐng)域被接受，優(yōu)異的性能使其在應(yīng)用中得到廣泛的認(rèn)可和贊譽，而海頓素來為人稱道的售后服務(wù)使其在市場上不斷開拓進(jìn)取。 海頓扎根中國市場三年多以來迅速以絕對優(yōu)勢占領(lǐng)了相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的市場份額，與國內(nèi)外多加知名廠家建立了良好的合作關(guān)系，如深圳邁瑞、南京英諾華等。此外海頓還長期與國內(nèi)多叫名牌院校和科研院所建立合作關(guān)系，為推動國內(nèi)該產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步作出自己的貢獻(xiàn)。