基于Arduino控制的简易蠕动式步进泵结构

小流量流体输送场景里，常规蠕动泵的辊轮卡滞、软管磨损不均一直是实训装置里最容易出故障的点，这套适配Arduino控制的步进驱动蠕动结构，从装配公差匹配上做了针对性的调整。三辊轮的星型传动架没有采用常见的悬臂轴设计，每个辊轮的安装位都预留了0.02mm的轴向窜动间隙，配合嵌入式的法兰轴承，既避免辊轮转动时蹭到泵壳内壁增大步进电机的负载，也能让辊轮对软管的挤压力度保持周向均匀，不会出现局部压力过大导致软管提前疲劳开裂的问题。泵壳的安装座做了一体化的凸台定位，和NEMA17步进电机的端面贴合时，不需要额外加调整垫片就能保证电机输出轴和传动架的同轴度，装配时只要拧紧紧固螺丝就能完成动力端的对接，不会出现偏心导致的转动卡顿、丢步问题。控制端的驱动模块直接通过插针和Arduino控制板连接，引脚定义预留了按键启停、转速调节的接口，电路布线时特意把动力线和信号线分开走槽，避免步进电机运转时的脉冲干扰影响控制信号的稳定性，实际调试时不用额外加磁环滤波就能稳定实现0.1ml/min到10ml/min的流量调节。软管的走管槽在进出口位置做了圆弧过渡，没有尖锐的棱角，软管装配时顺着槽位推入就能被辊轮自然压紧，不用刻意拉扯调整位置，更换不同壁厚的硅胶管时，只需要微调传动架的轴向固定螺丝就能适配压紧量，不用重新加工泵壳零件。泵体的外露结构没有做多余的装饰性曲面，所有棱角都倒了1mm的圆角，既避免实训操作时划伤手，也能减少3D打印时的支撑用量，打印完成后只需要简单去除支撑毛刺就能直接装配，不用做二次打磨处理。辊轮和传动架的连接螺丝采用防松设计，长时间正反转交替运转也不会出现螺丝松动导致的辊轮脱落问题，流体输送时不会出现断流、回流的情况，能满足小剂量试剂输送、小型水循环实验的使用需求。