带压电电机的 PMBi 泵

全球独一无二的实验室泵

芬兰 Ginolis 公司为其国际医疗技术客户开发了一种高精度分配泵：由 PiezoMotor 公司的压电技术驱动的直线电机确保了所需的纳升精度。

精确且可重复的体积分配：通过 PMBi 泵，Ginolis 在这一领域取得了突破性进展。这种完全可集成的泵在精度和低维护设计方面在市场上无与伦比，它有两种型号，适用于不同的容量。PMB 是 PiezoMotor Bellows（压电电机波纹管）的缩写，即泵的核心部件：由压电驱动的波纹管系统。泵配备瑞典制造商 PiezoMotor 生产的电机，具有精度高、设计紧凑、动力强劲的特点。

Ginolis 公司总部位于芬兰奥卢，以模块化自动化平台为基础，提供从标准产品到定制系统的广泛解决方案。公司成立于 2010 年，在点胶、微型生产和精密机器人领域拥有多项专利，并与许多世界领先的诊断公司合作。

多功能、智能化和低维护设计

PMBi 泵是最近才推出的产品，目前已拥有众多买家，它用途广泛，智能化程度高，维护要求极低。它既可集成到 Ginolis 生产的自动化平台中，也可作为独立产品使用，还可作为入门套件提供，包括泵、脱气器、软管、阀门和陶瓷喷嘴。

"Ginolis 技术总监兼开发主管 Markku Känsäkoski 表示："我们于 2013 年根据客户需求开发了最初的泵。"他当时使用的解决方案根本无法提供所需的精度。这就是为什么要求我们开发一种能够满足精度要求的泵。PiezoMotor 公司的参与也是由客户直接促成的"。最终，我们开发出了一次性定制泵，并于 2019 年通过改进通信接口对其进行了修改，使其适用于大规模生产。

压电电机驱动风箱

Ginolis PMBi 泵的原理是利用高精度压电电机收缩和膨胀波纹管。波纹管将先前吸入的体积精确地置换到一个封闭的腔体内。磁阀在短时间内（100 微秒）打开，释放出液滴。这样，每秒最多可分配 100 个液滴。压电电机的使用消除了波纹管系统中的摩擦，因此泵的使用寿命极长，而且无需更换密封件。该泵尺寸仅为 127 x 44.5 x 148.5 毫米，配备 RS-232 和 RS-485 接口；可选配以太网连接。集成的压力传感器可控制流体管路中的堵塞、泄漏和空气，并在预分配过程中监控泵的上游压力产生和压力稳定情况。

"该泵分配的流体液滴大小为 1 纳升。这就要求流体室的运动精度非常高。此外，电机不能有任何后坐力，而压电电机可以实现这一点"，Ginolis 公司的 Markku Känsäkoski 强调说。这种独特的泵配备了标准的 Twin LT20和Twin LT40 线性 电动机，失速力分别为 20 N 和 40 N。

高单位体积力

压电电机通常用于要求最高精度和微型化的应用中。这种坚固耐用的高精度电机采用创新的、经过时间验证的 Piezo LEGS 技术，可在纳米甚至亚纳米范围内实现无间隙运动。当施加电压时，反压电效应会导致某些陶瓷材料变形。

施加电压可启动有刷直流电机。压电腿由陶瓷制成，成对排列，一般共有四或六条腿，既可驱动直线电机，也可驱动旋转电机。这些电机尤其适用于移动和保持应用，因为驱动杆始终由至少一对压电腿保持。这样就不需要为保持位置施加额外的力，还能确保在关闭状态下的高保持力。与传统电机相比，它们具有众多优势，包括单位体积力大（从几牛顿到 450 牛顿）、出色的动态性能和微型化能力，以及在速度和出色精度方面的高度灵活性。

今后将扩大合作

"Känsäkoski 说："在技术上，我们开发了一种具有独特设计的泵，并申请了专利。该泵作为标准设备安装在 Ginolis 公司的点胶平台 "Cecilia-L "上，这是一种紧凑型、高精度、非接触式点胶和吸液平台。Cecilia-L 是众多医疗技术应用、微流控芯片和墨盒打印以及生物芯片和微型化检测的自动流体处理的理想选择。该平台配有两到四个 PMBi 分配泵。

从开发阶段到大规模生产，与 PiezoMotor 的合作都非常令人满意，并具有建设性。有了合适的编码器，就可以缩短开发所需的时间。Känsäkoski 说："目前，我们的重点是机器人和自动化"。"但我们对高精度装配工艺也有需求。毫无疑问，我们今后将更多地与 PiezoMotor 合作"。