CN117980748A - 分注装置以及分注方法 - Google Patents
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Abstract
一种分注装置,其构成为能够分注液体,其具备:活塞;第一驱动装置,其驱动所述活塞;注射器,其具有安装分注用吸头的吸头安装部,并收纳所述活塞;压力传感器,其测定所述注射器内的压力;处理装置,其处理所述压力传感器测定出的所述压力的检测信号;块,其具有能够与所述吸头安装部嵌合的孔;以及第二驱动装置,其使所述注射器与所述块的相对位置变化。所述处理装置驱动所述第二驱动装置而使所述吸头安装部与所述孔嵌合,使所述注射器内成为密闭状态,对所述注射器内施加正压或负压,基于施加所述正压或负压后的所述注射器内的所述压力,计算与所述第一驱动装置的驱动量相关联的分注指令值的校正值。
Description
技术领域
本公开涉及分注装置以及分注方法。
背景技术
在医疗领域及生物领域的检查装置中,使用将检体及试剂等液体向其他容器分配的分注装置。分注装置由用于吸引和排出液体的移液管部、将液体吸引到内部的吸头、运送它们的运送装置等构成。
在医疗领域和生物领域的检查中,有时处理微量的液体试样。在该情况下,如果不以所希望的分注量进行分注,则有时会对检查结果造成不良影响,因此要求针对指定量再现性良好且准确地分注。
但是,由于使用环境、装置特性、经年使用引起的劣化、或者试样的特性或状态等干扰的影响,即便使按照设计的动作作用于压力产生单元,有时也不会成为想要的分注量。因此,需要进行分注指令值的校正。
在专利文献1中公开了如下结构的分注装置:“具备:压力传感器,其测定由分注探头12c进行液体吸引时的配管内的压力;计算部34,其计算压力传感器测定出的液体吸引时的压力平均值;存储部37,其存储每个期望的排出量的液体吸引时的压力平均值与排出动作量之间的相关关系;校正部38,其基于计算部34计算出的吸引时的压力平均值和存储在存储部37的相关关系来校正排出动作量;以及控制部31,其基于校正部38校正后的排出动作量来控制注射泵从而排出所期望的排出量”(参照专利文献1的摘要)。
在专利文献2中公开了如下结构的分注装置:“通过与分注探头连接的压力传感器来测定密封液体保持容器内外的压力,根据测定出的压力量来校正泵的动作量。通过计算由压力变化引起的分注流路的变形量来进行泵的动作量的校正”(参照专利文献2的摘要)。
在专利文献3中公开了如下技术:“一种分注装置1,其具备分注液体的多个喷嘴3、使多个喷嘴3在上下方向上移动的喷嘴移动单元4、以及吸入排出单元3a,其将液体吸入采集到在多个喷嘴3的前端安装的分注吸头5内,并且将吸入采集到的液体从分注吸头5排出,分注装置1构成为具备:分注吸头嵌入部7,其在上表面具有与多个喷嘴3对应的多个开口部7a,并且在多个开口部7a嵌入了多个喷嘴3所安装的多个分注吸头5时,在内部形成封闭空间;以及内压检测部8,其检测分注吸头嵌入部7内的压力变化”(参照专利文献3的摘要)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-080964号公报
专利文献2:日本特开2015-169623号公报
专利文献3:日本特开2005-337977号公报
发明内容
发明所要解决的课题
为了再现性良好且准确地吸引和排出液体,分注装置的气密性是重要的。然而,将分注装置内部与外部气体隔断的密封部件与活塞进行滑动运动,因此在它们的接触部产生磨损或劣化,分注的准确性降低。若密封部件的磨损或劣化进展,则无法在吸引以及排出时产生所希望的压力,因此成为吸引量不足以及排出时液体残留的原因。特别是在分注微量的液体时,由于密封部件的磨损或劣化的影响从而精度降低,因此需要进行分注指令值的微量的校正。
如专利文献1那样,在使用液体吸引过程中的压力变化的方法中,在微量的分注中测定的压力平均值的变化量与存储单元中存储的值之间的差极小或者看不到差,因此难以进行基于相关关系的校正。
专利文献2的分注装置将分注探头在密封容器的内部穿孔,与内部的压力值对应地进行排出指令值的校正。然而,由于吸引量降低,因此不仅需要进行喷出量的校正,还需要对液体吸引时的指令值进行校正。虽然能够通过预先吸引足够的量来填补吸引时的液量不足,但是会过度地消耗试剂等消耗品,可能成为运行成本增加的主要原因。
在专利文献3中,其目的在于,通过检测一次性吸头的安装的不良情况,将分注时的失败防患于未然。在分注动作中,无问题地安装吸头是重要的要素之一,但为了进行用于准确分注的校正,需要测定分注装置内部的密封部件的性能和状态。
因此,本公开提供一种使分注微量的液体时的分注指令值最佳化的技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本公开的分注装置构成为能够分注液体,其中,所述分注装置具备:活塞;第一驱动装置,其驱动所述活塞;注射器,其具有安装分注用吸头的吸头安装部,并收纳所述活塞;压力传感器,其测定所述注射器内的压力;处理装置,其处理所述压力传感器测定出的所述压力的检测信号;块,其具有能够与所述吸头安装部嵌合的孔;以及第二驱动装置,其使所述注射器与所述块的相对位置变化,所述处理装置进行如下处理:驱动所述第二驱动装置而使所述吸头安装部与所述孔嵌合,使所述注射器内成为密闭状态,对所述注射器内施加正压或负压,基于施加所述正压或负压后的所述注射器内的所述压力,计算与所述第一驱动装置的驱动量相关联的分注指令值的校正值。
根据本说明书的记述和附图,与本公开相关联的进一步的特征变得清楚。另外,本公开的方式通过要素以及多种要素的组合以及以下的详细记述和所附的专利保护范围的方式来实现。本说明书的记述只不过是典型的例示,在任何意义上都不限定本公开的专利保护范围或应用例。
发明效果
根据本公开的技术,能够使分注微量液体时的分注指令值最佳化。通过以下实施方式的说明,上述以外的课题、结构及效果变得明确。
附图说明
图1A是表示第一实施方式的自动分析装置的分注装置的结构的概略图。
图1B是表示使吸头安装部与检查用块的孔嵌合的状态的概略图。
图2是表示能否使用分注装置的判定方法以及分注指令值的校正方法的流程图。
图3A是用于决定分注指令值的分注指令值图的一例。
图3B是用于决定分注指令值的分注指令值映射图的一例。
图4是表示对管内施加了负压时的压力值的推移波形的图表。
图5是表示对管内施加了正压时的压力值的推移波形的图表。
图6A是表示第二实施方式的自动分析装置的结构的概略图。
图6B是表示使吸头安装部与穿孔吸头嵌合的状态的概略图。
图7是表示第二实施方式的能否使用分注装置的判定方法以及分注指令值的校正方法的流程图。
图8是表示第三实施方式的自动分析装置的结构的概略图。
图9是表示第三实施方式的能否使用分注装置的判定方法以及分注指令值的校正方法的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。此外,以下所示的附图根据本公开而示出了具体的实施方式,但它们是为了理解本公开,决不是为了限定性地解释本公开。
[第一实施方式]
<自动分析装置的结构例>
图1A是表示第一实施方式的自动分析装置的分注装置100的结构的概略图。自动分析装置是自动分析血液、尿等生物试样的成分的装置。在图1中,分注装置100的一部分构成要素示出了截面。分注装置100从搭载在自动分析装置的试样容器和试剂容器(未图示)采集液体,分注到反应容器(未图示)。分注装置100设置在构成为能够在水平方向(XY方向)和上下方向(Z方向)上驱动的未图示的自动工作台(驱动装置)上。
分注装置100具备基座101、电动机102、联轴器103、螺纹轴104、螺母105、滑块106、线性引导件107、活塞108、注射器固定基座109、注射器110、吸头拆卸部111、弹簧材料112、解析部113、压力传感器114、吸头安装部115、密封部件116、检查用块117以及计算机118。
基座101的YZ平面上的截面形状呈L字型。在基座101的上部设置有电动机102(驱动装置)。在基座101以自由旋转的方式设置有经由联轴器103与电动机102的旋转轴连接的螺纹轴104。作为螺纹轴104,例如能够使用梯形丝杠或滚珠丝杠等。
在螺纹轴104设置有螺纹轴104经过的滑块106和与螺纹轴104螺合的螺母105。滑块106的Y方向一端部与沿着Z方向设置在基座101的线性引导件107连接,螺母105和滑块106分别能够沿着图1所示的箭头Z的方向(Z方向)上下移动。另外,滑块106的Y方向的另一端部与向下方突出的活塞108接合,构成为不旋转而上下移动。
注射器固定基座109固定在基座101的下端部。在注射器固定基座109上连接有注射器110。注射器110在其内部收纳活塞108。在注射器110的前端设置有吸头安装部115。吸头安装部115具有朝向下方前端变细的形状。例如,在自动分析装置的分析动作开始时,使分注装置100移动的自动工作台进行驱动,在吸头安装部115安装液体分注用吸头(未图示)。
在吸头安装部115的上方设置有吸头拆卸部111。吸头拆卸部111可以是U字形的切口,也可以设置直径比吸头的开口部的直径小的通孔。通过与吸头拆卸部111的上端和基座101连接的弹簧材料112,始终向上方对吸头拆卸部111施加力,并且构成为沿Z方向上下自由移动。作为弹簧材料112,例如能够使用弹簧等。
活塞108和注射器110构成移液管机构,通过上述的上下移动的机构发挥泵的作用。为了作为泵发挥功能,在上下移动的活塞108与注射器110之间组装有密封部件116。活塞108成为贯穿密封部件116的形状,能够使活塞108顺畅地滑动,在动作时密闭,使得空气不会流入或流出分注装置100的内部。
当驱动了电动机102时,滑块106动作,并且活塞108动作。当使活塞108动作时,分注装置的管内的压力发生变化。压力传感器114与吸头安装部115的上部连接,测定管内的压力变化。另外,“管内”是指活塞108与注射器110之间的空间、吸头安装部115的内部空间、吸头安装部115与压力传感器114的连接管内。压力传感器114也可以具有A/D变换器。压力传感器114将测定出的压力值以模拟信号或数字信号的形式输出到解析部113。
解析部113(处理装置)具有处理器以及存储装置。解析部113通过执行存储在存储器中的程序,对压力传感器114测定出的压力值进行存储和解析,向电动机102反馈校正指令值。
检查用块117在评价分注装置100的内部的密封部件的性能以及状态时使用。检查用块117可以相对于自动分析装置能够装卸,也可以被固定。检查用块117具有与吸头安装部115嵌合的孔1171。检查用块117具有不会因吸头安装部115的嵌合而引起塑性变形的机械强度。在图1中,从孔1171的入口到前端部紧前为止的内径是固定的,但内径也可以朝向下方变小。孔1171的前端部的内径朝向下方变小,孔1171的前端封闭。
虽然省略了图示,但计算机118(处理装置)是具有处理器、存储器、存储装置、显示装置、输入输出装置的任意的计算机终端。计算机118的处理器通过执行存储在存储器的程序,来控制整个自动分析装置的动作,特别是控制电动机102以及自动工作台的驱动。此外,可以由一个计算机终端构成解析部113和计算机118,也可以构成为计算机118能够实现解析部113的功能。
图1B是表示使吸头安装部115与检查用块117的孔1171嵌合的状态的概略图。如图1B所示,吸头安装部115的相对于前端部靠上方的外径与孔1171的入口的内径大致相等,在吸头安装部115与孔1171的嵌合状态下,孔1171的内部被密闭。
此外,也可以代替将分注装置100安装在自动工作台,而在基座101上连接驱动装置,使其沿水平方向以及上下方向移动。或者,也可以代替使分注装置100移动,而使检查用块117移动。即,只要能够变更吸头安装部115与检查用块117的相对位置,则驱动装置的结构没有限定。
<能否使用分注装置的判定方法>
图2是表示能否使用分注装置100的判定方法以及分注指令值的校正方法的流程图。
(步骤S200)
分注装置100是在图1A所示的初始位置停止的状态。例如,当用户经由计算机118的输入装置输入了用于开始判定能否使用分注装置100的指示时,自动分析装置的计算机118开始用于判定能否使用分注装置100的动作。
(步骤S201)
计算机118驱动自动工作台,使分注装置100移动到检查用块117的上方后下降,由此使分注装置100的吸头安装部115与检查用块117的孔1171嵌合。通过嵌合,管内成为密闭状态。
(步骤S202)
解析部113开始记录由压力传感器114测定的管内的压力值。
(步骤S203)
计算机118驱动电动机102,使活塞108向压缩方向(下方向)或吸引方向(上方向)移动。由此,管内向正压状态或负压状态变化。
(步骤S204)
计算机118在使活塞108移动了任意的移动量之后,停止电动机102的驱动而使活塞108停止。
(步骤S205)
解析部113在从开始记录管内的压力值起经过了预定时间后,停止管内的压力值的记录。也可以代替本步骤,解析部113测定从吸头安装部115与检查用块117刚嵌合后经过预定时间后的压力值以及使活塞108刚移动了任意的移动量后经过预定时间后的压力值。
(步骤S206)
解析部113基于所记录的管内的压力值,判定分注装置100的密封部件116是否有异常,从而判定分注装置100能否使用。关于基于压力值判定能否使用分注装置100的详细内容,在后面叙述。在判定为不能使用分注装置100的情况下(NG),处理转移到步骤S207。在判定为能够使用分注装置100的情况下(OK),处理转移到步骤S208。
(步骤S207)
解析部113向计算机118发送表示不能使用分注装置100的信号。计算机118生成错误通知画面,并使显示装置进行显示。在错误通知画面中,可以包含催促用户维修分注装置100的消息。
(步骤S208)
解析部113基于所记录的压力值,计算分注指令值的校正值,并校正分注指令值。分注指令值是与所期望的液体的分注量相对的活塞108的移动量(电动机102的驱动量)。解析部113将校正后的分注指令值向计算机118发送。在本步骤中取得的校正后的分注指令值在自动分析装置的分析动作中的分注动作时使用。
(步骤S209)
计算机118驱动自动工作台,使分注装置100向上方移动,从检查用块117卸下分注装置100。
(步骤S210)
计算机118结束能否使用分注装置100的判定以及分注指令值的校正的流程,转移到自动分析装置的分析动作。自动分析装置的分析动作能够采用公知的方法。
<分注指令值的校正方法>
图3A是用于决定分注指令值的分注指令值映射图300a的一例。分注指令值映射图300a的横轴表示从开始记录压力值起经过预定时间后的管内的压力值Pt。分注指令值映射图300a的纵轴表示在后述的分注量试验中计算出的适当的分注指令值。
对分注装置100的内部赋予正压,在从开始记录压力值起经过预定时间后的管内的压力值Pt(步骤S205)为P1(P1>0)的情况下,适当的分注指令值为V1。在压力值Pt为P2(P2>0,P1>P2)的情况下,适当的分注指令值为V2(V1<V2)。对分注装置100的内部赋予负压,在压力值Pt为P3(P3<0)的情况下,适当的分注指令值为V1。在压力值Pt为P4(P4<0,|P3|>|P4|)的情况下,适当的分注指令值为V2。
如上所述,在压力值Pt的绝对值大的情况下,密封部件116的磨损或劣化小,分注指令值与实际的吸引量及排出量之间的差小,因此分注指令值可以小。另一方面,在压力值Pt的绝对值小的情况下,密封部件116的磨损或劣化变大,分注指令值与实际的吸引量及排出量之间的差变大,因此需要增大分注指令值。
图3B是用于决定分注指令值的分注指令值映射图300b的一例。可以代替图3A所示的分注指令值映射图300a,使用图3B所示的分注指令值映射图300b来决定分注指令值。分注指令值映射图300b的横轴表示从开始记录压力值起在预定时间内变化的管内的压力值的变化量ΔP。
对分注装置100内部赋予负压,在从开始记录压力值起预定时间内的管内的压力值的变化量ΔP为P5(P5>0)的情况下,适当的分注指令值为V3。在压力值的变化量ΔP为P6(P6>0,P5<P6)的情况下,适当的分注指令值为V4(V3<V4)。这样,在赋予压力为负压的情况下,ΔP向大气压侧推移,因此ΔP>0。在对分注装置100内部赋予正压,压力值的变化量ΔP为P7(P7<0)的情况下,适当的分注指令值为V3。在压力值的变化量ΔP为P8(P8<0,|P7|<|P8|)的情况下,适当的分注指令值为V4。在赋予压力为正压的情况下,ΔP向大气压侧推移,因此ΔP<0。
如上所述,在压力值的变化量ΔP的绝对值大的情况下,密封部件116的磨损或劣化进展,分注指令值与实际的吸引量及排出量之间的差变大,因此需要增大分注指令值。另一方面,在压力值的变化量ΔP的绝对值小的情况下,密封部件116的磨损或劣化小,分注指令值与实际的吸引量和排出量之间的差小,因此可以减小分注指令值。
分注指令值映射图300a以及300b可以存储在解析部113的存储装置,也可以存储在计算机118的存储装置,由解析部113与计算机118进行通信来读出。
能够组合在预先设定的各种条件下测定出的压力值的推移和分注试验的结果来生成分注指令值映射图300a以及300b。更具体而言,能够如以下那样生成分注指令值映射图300a以及300b。首先,将分注装置100的吸头安装部115嵌合到检查用块117的孔1171,驱动活塞108进行密封部件116的耐压评价。可以通过施加正压(活塞108的压缩)和施加负压(活塞108的吸引)中的任意一个来进行耐压评价。
图4是表示在耐压评价中对管内施加负压时的压力值的推移波形400的图表。吸头安装部115与检查用块117嵌合时的压力值P11为正压。在使活塞108以任意的移动量进行上升动作后(膨胀),压力值降低至P12(P12<0)。在密封部件116的磨损或劣化未发展的情况下,在从开始测定压力值起经过预定时间后的时间点T1,压力值有时稍微上升而成为压力值P13,但也有时保持压力值P12地推移。
另一方面,在密封部件116的磨损或劣化进展的情况下,有时成为双点划线所示的压力分布401。在压力分布401中,在时间点T1成为压力值P14(P14<0,P14>P13),向大气压侧变化。
在密封部件116的磨损或劣化进一步发展的情况下,有时成为单点划线所示的压力分布402。在压力分布402中,在时间点T1压力值成为P15(P15<0,P15>P14),向大气压侧变化。这样,在通过活塞108对磨损和劣化的进展状态不同的密封部件116施加任意的相同的动作(膨胀)时,能够利用所测定的压力分布出现差异的情况。
在密封部件116由于磨损或劣化而无法将分注装置100的内部充分密闭的情况下,如压力分布402那样,在使活塞108以任意的移动量进行了上升动作时,不是本来应该得到的压力值P12,而是停留在降低至比初始动作故障判定值Th1(Th1>P12)高的压力值P16(P16<0,P16>P12)。另外,在时间点T1,成为比预先设定的故障判定值Th2(Th2>Th1)高的压力值P15(P15<0)。在该情况下,无法再现性良好地吸引液体,因此无法得到分注再现性,难以通过分注指令值的校正来解决。
另一方面,在密封部件116的磨损或劣化微小的情况下,如压力分布401那样,使活塞108以任意的移动量进行了上升动作时的压力值(P12)比初始动作故障判定值Th1低,时间点T1的压力值(P14)比故障判定值Th2低。在该情况下,能够通过分注指令值的校正来应对。吸引液体时的液量相对于规定值减少,在排出液体时也产生排出液量的减少以及液体在吸头内的残留,因此吸引指令值以及排出指令值都需要进行校正。
这样,通过将活塞108以任意的移动量进行了上升动作时的压力值与初始动作故障判定值Th1进行比较,或者将经过预定时间后的时间点T1的压力值与故障判定值Th2进行比较,能够判定密封部件116是否发生了故障(磨损或劣化)。更具体而言,在初始动作故障判定值Th1或故障判定值Th2比测定出的压力值更接近大气压的情况下,能够判定为能够使用分注装置100。另一方面,在测定出的压力值比初始动作故障判定值Th1或故障判定值Th2更接近大气压的情况下,判定为不能使用分注装置100。
图5是表示在耐压评价中对管内施加正压时的压力值的推移波形500的图表。吸头安装部115与检查用块117嵌合时的压力值P21为正压。在使活塞108以任意的移动量进行了下降动作后(压缩),压力值上升至压力值P22(P22>0)。在密封部件116的磨损或劣化未进展的情况下,在从开始测定压力值起经过了预定时间后的时间点T1,压力值稍微减少而成为压力值P23,但也有时以压力值P22的状态推移。
另一方面,在密封部件116的磨损或劣化进展的情况下,有时成为双点划线所示的压力分布501。在压力分布501中,在时间点T1成为压力值P24(P24>0,P24<P23),向大气压侧变化。
在密封部件116的磨损或劣化进一步进展的情况下,有时成为单点划线所示的压力分布502。在压力分布502中,在时间点T1压力值成为P25(P25>0,P25<P24),向大气压侧变化。这样,与赋予负压时同样地,在利用活塞108对磨损或劣化的进展状态不同的密封部件116赋予任意的相同动作(压缩)时,能够利用所测定的压力分布出现差异的情况。
在密封部件116由于磨损或劣化而无法将分注装置100的内部充分密闭的情况下,如压力分布502那样,在使活塞108以任意的移动量进行了下降动作时,不是本来应该得到的压力值P22,而是停留在上升至比初始动作故障判定值Th3(Th3<P22)低的压力值P26。另外,在时间点T1,成为比预先设定的故障判定值Th4(Th4<Th3)低的压力值P25(P25>0)。在该情况下,无法再现性良好地喷出液体,因此无法得到分注再现性,难以通过分注指令值的校正来解决。
另一方面,在密封部件116的磨损或劣化微小的情况下,如压力分布501那样,使活塞108以任意的移动量进行了下降动作时的压力值(P22)比初始动作故障判定值Th3高,时间点T1的压力值(P24)比故障判定值Th4高。在该情况下,能够通过分注指令值的校正来应对。液体吸引时的液量相对于规定值减少,在液体排出时也产生排出液量的减少以及液体在吸头内的残留,所以吸引指令值以及排出指令值都需要校正指令值。
这样,通过将活塞108以任意的移动量进行了下降动作时的压力值与初始动作故障判定值Th3进行比较,或者将经过预定时间后的时间点T1的压力值与故障判定值Th4进行比较,能够判定密封部件116是否发生了故障(磨损或劣化)。更具体而言,在初始动作故障判定值Th3或故障判定值Th4比测定出的压力值更接近大气压的情况下,判定为能够使用分注装置100。另一方面,在测定出的压力值比初始动作故障判定值Th3或故障判定值Th4更接近大气压的情况下,判定为不能使用分注装置100。
在耐压试验之后,对搭载有磨损条件或劣化条件的密封部件116的分注装置100进行分注量试验,试验与分注指令值相对的实际分注量。作为分注量试验的方法,例如能够选择重量法以及荧光量分析法等。重量法是用分析天平来称量分注前后的液体的重量的方法。荧光量分析法是通过使用光度计测定光的强度来对分注后的液体的液量进行评价的方法。
以下,对于根据分注量试验的结果来计算校正值的方法,以图4所示的耐压评价为例进行说明。在经过预定时间后的时间点T1,压力值成为P14的分注装置100的分注液量成为相对于分注指令值不足的状态。能够基于根据分注量试验计算出的分注液量相对于分注指令值的不足量,计算所需的校正值。根据分注量试验计算出的分注液量与校正值之和成为适当的分注指令值。对各种磨损状态、劣化状态的分注装置100进行上述试验,根据这些蓄积数据来生成近似曲线,由此得到分注指令值映射图。
<第一实施方式的总结>
如上所述,第一实施方式的分注装置100具备:活塞108;驱动活塞108的电动机102(第一驱动装置);具有安装分注用吸头的吸头安装部115并收纳活塞108的注射器110;测定注射器110内的压力的压力传感器114;对压力传感器114测定出的压力的检测信号进行处理的解析部113以及计算机118(处理装置);具有能够与吸头安装部115嵌合的孔1171的检查用块117;使注射器110与检查用块117的相对位置变化的自动工作台(第二驱动装置)。计算机118驱动自动工作台来使吸头安装部115与孔1171嵌合,使注射器内成为密闭状态,对注射器内施加正压或负压,基于注射器内的压力来计算与电动机102的驱动量关联的分注指令值的校正值。
这样,使用检查用块117将管内密闭来施加压力,测定施加压力后的压力,由此能够判定分注装置100内部的密封状态。另外,在分注微量液体的情况下,也能够检测压力的微量的变化,能够使分注指令值最佳化。另外,即使在密封部件116磨损或劣化的情况下,在压力值未达到故障判定值Th2或Th4(故障判定值Th2或Th4更接近大气压)时,能够判定为能够使用分注装置100,因此能够降低维护的频率,作为结果,能够降低成本。
[第二实施方式]
<自动分析装置的结构例>
图6A是表示第二实施方式的自动分析装置的结构的概略图。在第二实施方式中,与第一实施方式的不同点在于,不设置检查用块117,代替检查用块117的孔1171而使用具有内部封闭的形状的穿孔吸头601。分注装置100的结构与第一实施方式相同。穿孔吸头601保持在穿孔吸头保持部600。穿孔吸头601用于以下目的:对于通过薄膜等将试剂等密封在保管容器中的状态进行开封。对于不承担穿孔工序的分注装置100,第一实施方式中的运用是有效的,本实施方式对于承担穿孔工序的分注装置100是有效的。
图6B是表示使吸头安装部115嵌合在穿孔吸头601的状态的概略图。如图6B所示,吸头安装部115的前端部的外径与穿孔吸头601的开口部的内径大致相等,在吸头安装部115与穿孔吸头601的嵌合状态下,穿孔吸头601的内部被密闭。
<能否使用分注装置的判定方法>
图7是表示第二实施方式的能否使用分注装置100的判定方法及分注指令值的校正方法的流程图。
(步骤S700)
分注装置100是在图6A所示的初始位置停止的状态。例如,当用户经由计算机118的输入装置输入了用于开始判定能否使用分注装置100的指示时,自动分析装置的计算机118开始用于判定能否使用分注装置100的动作。
(步骤S701)
计算机118驱动自动工作台,在使分注装置100移动到穿孔吸头保持部600的上方之后使其下降,从而使分注装置100的吸头安装部115与穿孔吸头601嵌合。通过嵌合,管内成为密闭状态。
(步骤S702~S708)
步骤S702~S708与在第一实施方式中参照图2说明的步骤S202~S208相同,因此省略说明。
(步骤S709)
计算机118结束能否使用分注装置100的判定以及分注指令值的校正的流程,转移至自动分析装置的分析动作(针对密封的容器的穿孔工序)。自动分析装置的分析动作能够采用公知的方法。
<第二实施方式的总结>
如上所述,第二实施方式的分注装置100不需要检查用块117,能够在取得穿孔吸头601的定时判定能否使用分注装置100。这样,在穿孔工序前进行能否使用的判定,在不能使用的状态时,在显示装置中显示错误或请求维护的通知,从而能够防止将密封的试剂浪费地开封。其结果,能够降低浪费的试剂成本。
[第三实施方式]
<自动分析装置的结构例>
图8是表示第三实施方式的自动分析装置的结构的概略图。在第三实施方式中,代替检查用块117,设置具备YZ截面为L字形的孔801的检查用块800,在从孔801开始先连接的空气流路上依次连接了阀802、调节器803以及泵804。其他方面与第一实施方式相同。孔801具有以L字型贯通检查用块800内部的形状。孔801成为与吸头安装部115嵌合的形状,具有不会发生由嵌合引起的塑性变形的机械强度。此外,孔801的形状不限于L字形,只要贯通检查用块800即可,能够采用任意的形状。
阀802能够连通或切断检查用块800与调节器803之间的空气回路。泵804能够产生正压或负压来施加于管内。通过并用泵804和喷射器系统等,还能够选择性地赋予正压或负压。在能够由泵804控制产生压力的情况下,也可以没有调节器803。
阀802、调节器803以及泵804的动作由计算机118控制。
在第一施方式及第二实施方式中,通过使分注装置100的活塞108动作来作为泵使用,但在第三实施方式中,泵804承担其作用。泵804具有以下的性能:能够产生比使活塞108动作而产生的压力的变化量大的变化量。通过使对分注装置100内施加的正压或负压而导致的压缩状态及膨胀状态相对于大气压差压变大,除了能够缩短测定时间之外,还能够显著地捕捉压力的变化量。
另一方面,为了通过分注装置100的单体产生大的压差,泵性能与分注装置100的公称容量相关。例如,为了成为高的正压赋予状态,需要克服压缩空气的反作用力而推入活塞108,电动机102需要选择高转矩的电动机。另外,在公称容量小的分注装置100的情况下,有时无法确保活塞108的充分的行程从而无法形成想要的压力的压缩状态或膨胀状态。这在赋予负压的状态下也可以说是同样的。
因此,还能够通过选择高输出转矩的电动机,增加公称容量来应对,但高输出电动机的选择以及公称容量的增加导致装置尺寸的大型化,也导致分注装置100内部的空气容量增加,因此分注精度降低。其中,装置尺寸与分注精度分别处于折衷的关系,但如图8所示,通过在回路中设置泵804,能够维持分注装置100的小型化,并且实现高分注精度的分注装置。
<能否使用分注装置的判定方法>
图9是表示第三实施方式的能否使用分注装置100的判定方法及分注指令值的校正方法的流程图。
(步骤S900)
分注装置100是在初始位置(未图示)停止的状态。例如,当用户经由计算机118的输入装置输入了用于开始判定能否使用分注装置100的指示时,自动分析装置的计算机118开始用于判定能否使用分注装置100的动作。
(步骤S901)
计算机118驱动自动工作台,使分注装置100移动到检查用块800的上方后下降,由此使分注装置100的吸头安装部115与孔801嵌合(图8所示的状态)。通过嵌合,管内成为密闭状态。在本实施方式中,“管内”是指活塞108与注射器110之间的空间、吸头安装部115的内部空间、吸头安装部115与压力传感器114的连接管内、以及从孔801到泵804的连接管内。
此时,检查用块800的孔801、阀802、调节器803以及泵804连通,阀802为打开状态。调节器803设定为任意的压力值,预先设定了向管内赋予的压力值。
(步骤S902)
步骤S902与在第一实施方式中参照图2说明的步骤S202相同。
(步骤S903)
计算机118驱动泵804,对管内施加正压和负压中的任意一个。
(步骤S904)
计算机118驱动阀802,从打开状态变为关闭状态。
(步骤S905~S910)
步骤S905~S910与在第一实施方式中参照图2说明的步骤S205~S210相同,因此省略说明。
<第三实施方式的总结>
如上所述,第三实施方式的分注装置100在判定能否使用时,使用与泵804连接的检查用块800,通过泵804使管内的压力上升或降低。由此,与通过活塞108的动作而使管内的压力上升或降低的情况相比,能够相对于大气压使差压变大。作为结果,除了能够缩短测定时间之外,还能够显著地捕捉压力的变化量。
[变形例]
本公开并不限于上述的实施方式,包括各种变形例。例如,上述实施方式是为了容易理解地说明本公开而详细地说明的实施方式,未必需要具备所说明的全部结构。另外,能够将某实施方式的一部分置换为其他实施方式的结构。另外,也可以在某实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外,对于各实施方式的一部分结构,还能够追加、删除或置换其他实施方式的一部分结构。
附图标记的说明
100分注装置
101基座
102电动机
103联轴器
104螺纹轴
105螺母
106滑块
107线性引导件
108活塞
109注射器固定基座
110注射器
111吸头拆卸部
112弹簧材料
113解析部
114压力传感器
115吸头安装部
116密封部件
117检查用块
118计算机
601穿孔吸头
800检查用块
801孔
802阀
803调节器
804泵。
Claims (9)
1.一种分注装置,其构成为能够分注液体,其特征在于,
所述分注装置具备:
活塞;
第一驱动装置,其驱动所述活塞;
注射器,其具有安装分注用吸头的吸头安装部,并收纳所述活塞;
压力传感器,其测定所述注射器内的压力;
处理装置,其处理所述压力传感器测定出的所述压力的检测信号;
块,其具有能够与所述吸头安装部嵌合的孔;以及
第二驱动装置,其使所述注射器与所述块的相对位置变化,
所述处理装置驱动所述第二驱动装置而使所述吸头安装部与所述孔嵌合,从而使所述注射器内成为密闭状态,对所述注射器内施加正压或负压,基于施加所述正压或负压后的所述注射器内的所述压力,计算与所述第一驱动装置的驱动量相关联的分注指令值的校正值。
2.根据权利要求1所述的分注装置,其特征在于,
所述处理装置使用表示所述压力与得到所希望的分注量的分注指令值之间的关系的分注指令值映射图来计算所述校正值。
3.根据权利要求1所述的分注装置,其特征在于,
所述处理装置基于施加所述正压或负压后的所述压力,判定能否使用所述分注装置,在能够使用的情况下,计算所述校正值,在不能使用的情况下,向输出装置输出错误。
4.根据权利要求3所述的分注装置,其特征在于,
在从施加了所述正压或负压起经过预定时间后的压力是相对于预定的阈值接近大气压的值的情况下,所述处理装置判定为不能使用所述分注装置。
5.根据权利要求1所述的分注装置,其特征在于,
所述处理装置驱动所述第一驱动装置来驱动所述活塞,由此对所述注射器内施加正压或负压。
6.根据权利要求1所述的分注装置,其特征在于,
所述孔的一端部开放,另一端部封闭。
7.根据权利要求1所述的分注装置,其特征在于,
所述块是保持底部封闭的穿孔吸头的穿孔吸头保持部,
所述孔是所述穿孔吸头。
8.根据权利要求1所述的分注装置,其特征在于,
所述分注装置还具备与所述孔连接的泵,
所述处理装置通过驱动所述泵来对所述注射器内施加正压或负压。
9.一种分注方法,其由分注装置的处理装置执行,其特征在于,
所述分注装置具备:
第一驱动装置,其驱动活塞;以及
第二驱动装置,其使收纳所述活塞的注射器与块的相对位置变化,其中,所述块具有能够与所述注射器的吸头安装部嵌合的孔,
所述方法包含:
通过所述处理装置驱动所述第二驱动装置来使所述吸头安装部与所述孔嵌合,由此使所述注射器内成为密闭状态;
通过所述处理装置向所述注射器内施加正压或负压;以及
由所述处理装置基于所述分注装置的压力传感器测定的施加所述正压或负压后的所述注射器内的压力,计算与所述第一驱动装置的驱动量相关联的分注指令值的校正值。
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