额
··

DIY蠕动泵

26军2015
通过 .

Shannon FaleyBradly Baer马修·理查森，Taylor LarsenLeon M.贝兰*

范德比尔特大学机械工程系纳什维尔TN37235，美国

*leon.bellan@vanderbilt.edu

为什么这个有用？

图1：全组装蠕动泵

大多数微流体应用需要外部泵送机构。多通道，可单独寻址的泵很贵，通常很大，在95%湿度的细胞培养箱中操作容易失败。在给定时间运行的实验数量受到泵的可用性和费用的限制。灌注含有工程血管系统的人工组织支架需要长期（几天到几周）低流速的连续流动。我们设计了一个便宜的（2个泵大约100美元，每增加2台泵约70美元）蠕动泵送系统，采用Arduino控制步进电机，配备定制3D打印泵头和激光切割安装支架。每台泵的占地面积与NEMA 17步进电机大致相同，使用开源软件可以轻松地单独控制。对于给定的Arduino UNO R3，最多可以堆叠64个电机护罩，每个都能支持两个步进电机，这样就有了扩展的潜力，可以同时控制128个泵。我们成功地实现了两个堆叠的电机护罩，驱动四个独立的步进电机。流速取决于管子直径和步进速度。我们发现1/16“管子的流速范围在~50-250μl/min之间，1/4”管子的流速范围在~500-1500μl/min之间。我们预计，与直流电机驱动的标准蠕动泵相比，这种泵的设计可能对培养箱湿度更有弹性。自从实施离子，这些泵在潮湿条件下连续运行3个月（间歇）。如果发生故障，然而，更换电机的成本是14美元。

图2

我需要什么？

材料：

  • NEMA 17步进电机（14美元，规格，小贩）
  • Arduino UNO R3控制器（25美元，规格，小贩）
  • Arduino Motor Shield（20美元，规格，小贩）
  • M3机械螺钉（4）和六角螺栓（4）（$1，McMaster Carr）
  • DB9公母焊接接头（$9，星际科技
  • 18AWG 4C扬声器电缆（10美元，Monoprice）
  • 弹簧钢
  • ABS长丝
  • 6-32机械螺钉和方螺母（3）（$1，McMaster Carr）

设备：

  • 3D打印机
  • 激光/金属切割机
  • 烙铁和焊料
  • 丁烷焊炬

我做什么？

泵头制造：

  1. 使用ABS灯丝，文件中的3D打印泵头9英尺的阴极射线管
  2. 从刚性的1/4”管子上切下三个15 mm（长）的部分，用作滚轴。
  3. 如图3所示，使用三个6-32机器螺钉和方螺母将油管组装到泵头上。

图3

安装支架制作：

  1. 使用括号模板文件（2000泵安装v4）以及激光切割设备，用弹簧钢制作安装支架，或其他合适的金属。注意平分括号的分数线将以较低的幂被切割。这条线只是一个标记，用于显示在下一步中弯曲括号的位置。
  2. 使用手持丁烷火炬，沿划线加热安装支架并用钳子弯曲。重复此操作，直到安装支架形成直角（见图1）。

电机电气接线：（方向示例见图4）

  1. 将电机导线焊接到DB9公接头上
  2. 将扬声器导线的一端焊接到DB9内螺纹接头上
  3. 将扬声器导线的另一端连接到Arduino电机护罩上

图4电线颜色连接方案示例

泵总成：

  1. 使用M3机器螺钉将安装支架固定到步进电机上，电机和支架之间有相应的六角螺母作为垫片。
  2. 将泵头压到转子轴上。
  3. 使用DB9连接器将电机连接到Arduino

Arduino/电机屏蔽组件：

  1. 遵循adafruit.com提供的组装说明（https://learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield-v2-for-arduino/stacking-shields）.另见图5。

图5

计算机控制：

1。请参阅联机资源以获取简单的入门代码（https://learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield-v2-for-arduino/install-software）

2。加载示例代码以控制两个堆叠的电机护罩同时运行四个独立的泵。（四步进电机

三。开始抽水！多泵演示见视频剪辑：



请点击这里下载DIY蠕动泵文件

挖掘这个
这就是
现在绊倒！
在Facebook上分享
把这个写在“美味”上
在LinkedIn上共享
在Technorati上添加此书签
推特上的帖子
谷歌Buzz（又名谷歌阅读器

18对“DIY蠕动泵”的响应

  1. 列昂贝兰 说：
    7月21日，下午2015点35分

    到必要文件的链接似乎有问题。对于那些想要它们的人，我们正在托管文件https://my.vanderbilt.edu/bellanlab/files/2013/07/diypumpfiles.zip

    我们还有一个包含触摸屏界面的代码来控制泵；如果有兴趣请联系我。

  2. 保罗·阿特金森 说：
    7月29日，下午2015点53分

    我想看看触摸屏界面的代码。您还可以提供触摸屏的零件号吗？谢谢您！

  3. 特福雷布希特 说：
    7月30日，下午2015点35分

    我们能得到将管子固定在安装支架通道中的索环的来源或名称吗？

  4. 列昂贝兰 说：
    8月13日，2015点：下午7点16分

    关于油管和相关接头的信息有几个请求。图中所示的管道和配件来自类似的蠕动泵，由可追溯产品制成。（https://traceable.com/products/pumps-flow/3384.html网站见附件和油管组，即网址：https://traceable.com/3370.html）我们可以想象，用科尔·帕尔默的带刺配件组装类似的东西是可能的。（http://www.coleparmer.com/category/barbed_fittings/1446）或者麦克马斯特·卡尔（http://www.mcmaster.com/标准带刺管件/=yhakxr）以及扎带或软管夹和垫圈（如果需要）。还应该可以稍微改变支架模式，以适应不同的配件。

  5. 约拿书 说：
    9月25日，2015年11:55 PM

    我正在尝试3D打印泵头，但原理图是SolidWorks零件文件，我的3D打印机只接受.stl或.gcode文件。我没有SolidWorks，据我所知，没有简单的方法可以将.prt转换为这些文件类型。是否有可能有人转换部件并使其以这些格式之一可用？

  6. 列昂贝兰 说：
    10月12日，2015点：下午5:46

    我们网站上的zip文件现在应该包括stl文件和prt文件。

  7. 列昂贝兰 说：
    11月10日，2015点：下午7点53分

    我们网站上的zip文件现在还包括一个STL文件，用于6辊版本的泵头，提供更平滑的泵送。享受！

  8. 马蒂亚 说：
    11月30日，下午2015点35分

    你好，虽然我完全是在斯洛文尼亚的其他公司工作，我的流浪汉只是电子产品，特别是步进电机驱动器。你的帖子真是太棒了。我找不到什么东西，或者我只是在这里看不到你的联系方式？

  9. 布拉德·道格拉斯 说：
    2月25日，2016年上午11:10

    你好，

    我只是想问清楚管子的尺寸。是1/16英寸ID还是OD？

  10. 乔许卡莱尔 说：
    5月11日，2016在下午1:07

    我在安装泵时遇到问题。我已经按照指示切割了三个部分，但一旦我试着把机器支起来，它们就不合适了。有什么想法吗？链接

  11. 达尔文 说：
    6月7日，2016下午2点50分

    我想下载泵头的文件，但文件似乎不见了。

  12. 列昂贝兰 说：
    6月8日，下午2016点44分44点

    您可以在我们的网站上找到zip文件
    https://my.vanderbilt.edu/bellanlab/resources/资源/

  13. 枕头扇 说：
    6月27日，2016点在凌晨4:30

    这是很好的一份
    颈部疼痛枕头
    身体枕头
    记忆泡沫塑料枕头

  14. 英国任务帮助 说：
    12月6日，2016点在凌晨5点21分

    技术教育的主要目的是培养能够解决任何技术性问题的技术思维。

  15. 格伦钟 说：
    12月27日，下午4点32分2016点

    关于评论4，我发现在VWR价格更低的管道配件组件：项目36934-128：
    https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp？目录编号=36934-128

    感谢您提供这些宝贵的指导。

    格伦

  16. 埃里克 说：
    2月19日，2017年上午11:54

    在哪里可以获得上述触摸屏代码的副本？

  17. 肖恩 说：
    9月24日，2017下午1时19分

    盖茨克市场

  18. 史密斯 说：
    9月25日，2017年上午10:15

    多谢，伙计
    192.168.1.254密码
    Twitbox PC机

留下答复

验证码

*