[发明专利]一种全自动免疫分析仪高速离心转盘及定位控制方法

说明书

本发明属于电动机驱动技术领域，公开了一种全自动免疫分析仪高速离心转盘及定位控制方法，包括离心转盘、电机驱动器、直流无刷电机、试剂卡槽和绝对编码器；离心转盘质量集中在中心轴处，外缘为扇形条状结构，以最大程度减小质量，在半径一定的条件下减小转动惯量；直流无刷电机按照S型曲线开环加速运转至特定速度，带动直连安装在电机输出轴上的离心转盘转动，使试剂卡槽内样品分离，待分离完成后降低电机转速，当速度降低到设定速度时电机闭环运动，配合电机输出通轴另一端安装的光电绝对编码器检测离心转盘位置，运用PID控制算法精确控制离心转盘停止在规定位置，提高全自动免疫分析仪高速离心转盘的定位精度，方便机械臂对样品采取后续处理。

技术领域

本发明属于电动机驱动技术领域，尤其涉及一种全自动免疫分析仪高速离心转盘及定位控制方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：现代医学快速发展，不仅在医学方法上不断创新，还对医学检测的效率提出了更高的要求。全自动免疫分析仪是临床检验中经常使用的重要分析仪器之一，涉及多学科，且要求高精度、高可靠性，是一个十分复杂的系统。全自动免疫分析仪将医学临床检测中手动条码扫描操作、取卡刺破操作、试剂加样操作、高速离心操作、振荡弃卡操作等全部实现自动化，较半自动免疫分析仪而言，极大程度的提高了检测效率。全自动免疫分析仪要实现完全的自动化，其核心就是系统的精度，而系统的精度影响因素之一就是全自动免疫分析仪中离心模块定位的准确性和精度。离心模块的作用是将放置在离心转盘试剂卡槽内的样品在高速旋转产生的离心力作用下完成分离。若离心模块内的离心转盘定位精确不准确，则需要人为参与调整离心转盘的位置，同时也会增加更换试剂的时间，降低分析效率，影响加样机械臂采取后续操作，降低控制系统的控制精度。由于离心转盘上需要放置一定量的试剂卡槽，其半径必须大于特定值，且试剂卡槽需安装在离心转盘的末端，这样使得离心转盘的转动惯量较大，容易造成离心转盘启动与制动较难，定位精度不够。目前市面上的全自动免疫分析仪高速离心模块定位精度不准确，是一种半自动式的仪器，需要人为参与调整试剂的位置，降低分析效率，降低控制系统的控制精度，更有甚者，可能会使受检测者的结果混乱，造成重大的医学事故；且现有的全自动免疫分析仪高速离心电机机型多为交流伺服电机或者步进电机，若为交流伺服电机，其电机与伺服驱动器为闭环控制，当电机驱动大惯量离心转盘运转时会在启停阶段由于惯量不匹配而产生较大误差，使电机无法继续运行；若电机为步进电机，必须要装配减速机才能够带动大惯量离心转盘，但是这样会导致电机转动速度达不到要求的转速；现有的离心模块的离心转盘因技术上的不成熟以及加工难度大，未对其进行结构优化，整个离心转盘质量大，结构笨重，造成离心转盘的转动惯量进一步增加，为提高控制精度，减轻驱动电机的负载，必须设计一款既满足离心模块的运动要求又能最大限度的减小转动惯量的离心转盘以及其精确控制方法。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前的全自动免疫分析仪的离心模块存在离心转盘结构笨重、转速无法达到分离试剂的要求、离心转盘无法精确定位、自动化程度低等缺点。

解决上述技术问题的难度和意义：本发明所设计的全自动免疫分析仪的离心转盘利用三维仿真软件进行立体建模，对结构进行优化，在离心转盘半径不变的情况下，最大程度的降低离心转盘的转动惯量，使得离心转盘启动与制动快，定位精度高。本发明所提出的全自动免疫分析仪离心转盘精确定位控制方法，结合直流无刷电机的特点和安装在电机输出轴上的绝对光电编码器，利用S型加减速曲线以及PID控制算法控制全自动免疫分析仪离心转盘精准停止在固定的位置，提高了全自动免疫分析仪的效率以及定位精度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种全自动免疫分析仪高速离心转盘及定位控制方法。

本发明是这样实现的，一种全自动免疫分析仪高速离心转盘的定位控制方法，所述全自动免疫分析仪高速离心转盘的定位控制方法包括：

第一步，安装离心转盘以及用于精确定位的控制装置，利用定位仪器计算离心转盘安装零点与绝对编码器安装零点之间的相对值；