JP2006029340A - 容量注入ポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、チューブセグメント8を介して流体をポンプ送出するための注入ポンプ10を提供し、この注入ポンプ10は、該流体をポンプ送出するための手段と、該チューブセグメント8を該ポンプ10に自動的に装填するための手段とを備える。
【選択図】図1
Description
える薬剤注入システム用の機械的駆動システムが開示されている。カセット内では、単一のカムが入口バルブおよび出口バルブとポンプ機構とを駆動する。
シャフトを備え、該レイシャフトは該爪を作動させるよう作用する。
1. 前記チューブが、前記チューブ圧縮先端部分と前記プラテンとの間に位置する場合に、該チューブを圧縮する工程と、
2. 前記バネ装填カム従動子および前記カム従動子アームがその間に間隔を規定する場合に、前記間隔を閉じるよう前記カムを回転させる工程と、
3. 前記エンコーダが前記カムの位置を示す出力を有し、該カムが複数の位置を有する場合に、前記間隔が閉じた時に該カムの位置変化を決定する工程と、
4. 前記センサが変化可能な出力を有し、該変化が前記顎キャリアの位置を示し、該顎キャリアが複数の位置を有する場合に、前記間隔が閉じたときに該顎キャリアの位置の変化がないことを示す工程と、
5. 前記エンコーダの出力と前記センサの出力とを比較し、前記爪が前記チューブと係合しているために移動できない時に前記間隔が閉じていることを決定する工程と、
6. 前記出力がアラームと関連する場合に、該アラームを作動させる工程と、
7. 前記カムが逆転可能な動作を有する場合に、該カムの動作を逆転させる工程と、
8. 前記カム、カム従動子、顎キャリア、レイシャフト、爪およびチューブ圧縮先端部分の相互作用によって、前記カムの前記逆転によって前記チューブを該先端部分の下側から解放する工程とを含む装置が提供される。
1. 前記ポンプが、関連する装填スロットを有する場合に、該チューブを該装
填スロットに配置する工程と、
2. 前記ポンプが前記チューブを前記ポンプに引き込む手段を有する場合に、該手段を作動させる工程と、
3. 前記ポンプを作動させる工程とを含む。
2. 該ポンプが、顎と、前記チューブと協動して流体を移動させる移動シャトルとを有する場合に、該顎内にて該移動シャトルに対して前記チューブを配置する工程と、
3. 前記顎が閉じることができる場合に、該顎を閉じる工程と、
4. 前記チューブが対向して座するよう前記移動シャトルを循環させる工程と、
5. 前記チューブを介して前記流体のポンプ送出を開始する工程とをさらに含む。
1. 前記チューブが位置を有する場合、前記位置を固定する工程と、
2. 前記注入ポンプが、スライドクランプをこれと関連させて収容するよう適合された複数のセンサを有する場合、該スライドクランプを該センサ内に配置する工程と、
3. 前記センサが、前記スライドクランプがない高い状態と、前記スライドクランプがある低い状態とを有する場合、該複数のセンサの状態を示す工程と、
4. 前記複数のセンサが特定の位置に配置される場合、該複数のセンサの位置を示す工程と、
5. 前記センサの状態とその位置とを比較する工程と、
6. 前記状態情報と前記位置情報とを相関させて前記スライドクランプの前記位置の基準にする工程とを含む。
1. 前記要素のうちの1つを少なくとも1つの精密面で形成する工程と、
2. 残りの要素が相対位置を有する場合、前記精密面からの残りの要素の位置を求める工程とを含む。
2. 前記精密軸からの前記残りの要素の位置を測定する工程と、をさらに含む。
1. 前記チューブを前記チューブ経路に配置する工程と、
2. 前記センサを前記チューブと接触させて前記チューブ経路に配置し、該センサは該チューブに対して垂直関係にある工程と、
3. 前記チューブが横方向の応力勾配を有する場合、該勾配が最小になるように該チューブを前記センサに押しつける工程と、を含む。
1. 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
2. 前記センサを前記チューブ上で回転させ、一方で該チューブを該センサに押しつける工程と、
3. 該チューブがこれに関する横方向容量勾配を有する場合、該容量勾配が最小になるように前記センサを配置する工程と、を含む。
1. 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
2. 前記チューブの応力勾配が最小限になるよう該センサを配置する工程と、を含む。
1. 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
2. 前記チューブの応力勾配が最小限になるよう該センサを配置する工程と、を含む。
。
非線形な依存性を線形化するための手段を備えるポンプが提供される。
え、該位置センサは、第1の磁極を呈する第1の磁石と、第2の対向する磁極を呈する第2の磁石と、該第1の磁石と該第2の磁石との間に位置するホール効果センサとを備え、該第1および第2の磁石が互いに移動できるようにする。
せる。ポンプ速度、空気の許容量、温度および圧力を決定する関連電子部品から適切な信号を受信すると、ポンプは作動され、流体は流体源から引き出されて一定かつ計量された量ずつポンプから流出する。
るとともに、セットを通る薬剤の自由な流れを防止するよう動作する状態では、このセットをポンプから解放することができる注入ポンプを提供することにある。
要素の相対位置を固定する複数のシャフトを提供することにある。
図2に示すように、ポンプサブアセンブリは、さまざまの関連要素が固定されるハウジング14を有する。ハウジングあるいはシャーシ14は、組み立て及び製作を速めるために、成形プラスチックで作製されることが望ましい。シャーシ14は、シャーシ14と一体成形された後部プレート16をさらに有する。ここで、後部プレート16には複数の開孔部が形成されている。
するために、スライドクランプアクチュエータサポート及び下流プラテン後方プレート580と協動する。
ットはお互いに180度離れて位置している。
既に前述したように、ポンプサブアセンブリは、種々の要素の機能と位置に関する情報を提供する、複数の関連センサーを備える。
を超えるポンプを操作する可能性がある装置の制御メカニズムの入力事項を提供する。従って変動速度モータの速度を正確に制御できる。このような速度制御により生まれる基本的な特徴には、ポンプ10の出力に一時的な可変性を与えることがある。さらにこの速度制御では、個々のストロークあたりのポンプ出力を電子的に制御する線形化と同時に、ポンプ10の時間積分の改良を可能にする。好ましい実施態様では、ストロークあたりの出力の線形化は、前述したように駆動カム100との組み合わせで達成される。ポンプの時間積分出力は、時間に対して計測される出力プロフィールに断続性を生じる時点でポンプ速度を著しく増加することで、さらに正確にすることが可能である。これにより、このような断続性による出力への影響を最小にする。
図13ならびに14では、関連ポンプサブアセンブリから取り外して、バルブサブアセンブリを図示している。バルブサブアセンブリは、図3に図示するピボットシャフトポート36と38でシャーシ14に支持されるバルブピボットシャフト410を含む。
の間にチューブの弾性回復を提供するという、2つの必要事項を最適化する。
図14に図示するように、バルブ動作センサー328と330が、バルブ412と414にそれぞれ関連する。個々のバルブ動作センサー328と330は、バルブブレードタング435のバルブ外部終端444(図15A)のバルブセンサー磁石ポート332Aと334Aに挿入される磁石332と334により作動する。バルブ作動センサーホールスイッチ328と330はその下に、関連したバルブアンビル内でそこから外部に向かって位置する。これらは、関連したソフトウェアと共に、バルブセンサースイッチ328と330からの出力とその駆動モータエンコーダ300(図12)の出力に接続される。これにより、バルブ412と414が正しく作動していないときは、ポンプ10を停止したり、警報を発生したりする。実質的に、このことは、適切なバルブセンサー328と330からの予想される出力と、特定のモータ24ならびに駆動カム位置での予想される信号を比較することで達成される。
実際にIVチューブがポンプ10に存在するか否かを決定する働きをする。チューブ検出センサー332と334の各々は、バルブピボットシャフト410の周りを覆って配置された環状のベアリングまたはチューブセンサーピボット336を含む。チューブセンサーアームウェブ338は、チューブ感知ピボット336から外側に延び、チューブセンサーアームウェブ338から前方に延びているチューブ感知ブレード340と、センサーアームウェブ338から実質的に後方に延びているチューブセンサーフラッグ342とを支える役目をする。センサーブレード340は下方延長を含み、取り付けられた時に、センサーブレード先端344は、適切なバルブアンビルに位置することになる。従って、図17に図示するように、ブレード先端344とバルブアンビルの間にチューブ5を挿入すると、アンビル570からブレード340が上昇され、センサーアームがバルブピボットシャフト410の周りを旋回することになる。これにより、後方に延びているバルブセンサーフラッグ342が下降することになる。従って図17に示すように、チューブ検出センサー光学スイッチ346の隙間348に入っていくフラッグ342によって、チューブ検出センサーの光学スイッチ346とそれを横断している光ビームを遮断する。戻りスプリング350は、チューブ5が存在していない場合は、チューブセンサーブレード先端344が関連バルブアンビル上に置かれる位置に、センサーアームを傾けることになる。
図18と19に図示するように、チューブ装填サブアセンブリは、シャーシ14に関連する2つのシャフトを利用する。これらの2つのシャフトはチューブ装填カムシャフト510とチューブ装填レイシャフト512である。これら2つのシャフト510、512は、バルブピボットシャフト410と共に、ポンプ全体のさまざまなアセンブリと関連要素の相対的位置についての基準点を与える。これら3つのシャフトの位置を図3に示す。ポンプのすべてのポイントを、これらのシャフトと関係付け、これによってシャーシ14に関係付けると、多種多様な機械部品が精密でなくとも、全体アセンブリに必要な正確性を維持しながら、ポンプの構造を表すことができる。
14と協動して、チューブ5と後部障壁580の後ろの電子部品との間の流体障壁として機能する。後部障壁580はファスナによってシャーシ14に固定され、下流チューブ検出センサースイッチ346のための固定点としても機能している。
中にあり、クラッチタブピボットピン606によってハンドホイールと蝶番になっている。動作中、クラッチタブピボットピン606の周囲で傾けることでクラッチタブ602を作動させると、クラッチカム604は作動ピン594の外側端598に突き当たりそれを押し下げ、これにより作動ピン594は、クラッチバイアススプリング596に対して内側に動き、そしてクラッチピン588は、内側に動いてカムシャフトギア564内のクラッチスロット590との接触が解除され、それによりカムシャフト510は、カムシャフトギア564を回転させることなく、ハンドホイール600によって手動で自由に回転できるようになる。
るすべての装填部品を支持している。さらに、このレイシャフトは、チューブ装填爪514とは異なる速度で駆動されるその他のエレメントを枢軸的に支持している。レイシャフト512の最も内側(最も内側は、シャーシ14に近い領域を形成する)に、上部顎爪652と654がある。
前述のように、チューブ装填サブアセンブリのセンサーアーム690に関連した複数のセンサーがある。これらのセンサーのうちで最も下流にあるのが、図22に示す超音波空気検出器またはトランスデューサー728である。この超音波トランスデューサー728は、前述のように、下流プラテン500内に位置する第2トランスデューサーエレメントと協動して機能する。超音波トランスデューサー728は複合的に枢軸的なハウジング720に納められている。このセンサーハウジング720は、トランスデューサーキャビティ724を含む垂直分割のハウジング部を含む。ハウジング720はさらに実質的に水平に軸方向に延びたサスペンションスロット722を持ち、これ自身が楕円形の結合リング725を持ち、このリングは実質的に楕円形の縦方向に延びたセンサーアームピン保持子723によって形成される。サスペンションスロット722は、センサーハンドルピン799を捕獲するよう機能し、一方で、センサーアセンブリ720がそれに対して前後に動けるようにしている。センサーアセンブリ720はさらに、センサーハウジングリフトピン721と組み合わせて垂直に置かれたセンサーアームピボットスロット578(図7)によって制限されている。センサーハウジングリフトピン721は、リフトピンポート726と746の中に保持され、その中で垂直軸運動ができるようになっており、センサーアームカム630がセンサーアーム690の前方鉗子状端の実質的に下方向の運動を作動させたときに、センサー720がチューブ5の上部に対して揺れるかまたは傾斜できるようになっている。このように、チューブ5の上で回転し得るか、またはチューブ5に関して逆ロッキング運動できるので、センサーハウジング720は、チューブ5と実質的に垂直な圧縮接触の状態になることができる。これにより、チューブは、関連センサーの表面を横切って均等に延伸または伸張でき、それにより関連センサーの下のチューブ5内の容積または応力の勾配をなくすことができ、その結果としてハウジング720に関連したまたは接続したセンサーの応答精度が向上する。本質的に、センサーアーム690に関連したまたはそれによって作動されるすべてのセンサーは、上記の運動を実行して上記の結果を達成するものである。
わせは、前述のように図21に示したトランスデューサーハウジング720に関連した複合ロッカー配置の使用によって達成される、実質的に法線方向でチューブ5上に配置される必要がある。このセンサー内では、超音波検出器720と連続して、複合ロッキング運動がトランスデューサーハウジング720のリフトピン721と楕円ロッカースロット722によって作動されるようになっている。
図25および26に図示するように、スライドクランプ装填サブアセンブリとその関連センサーは一般的に上流プラテン800に関連する。上流プラテン800は後方に向いた流体障壁801を含み、この障壁はシャーシ14(図3)にファスナによって接続される。流体障壁801は、シャーシの後壁と下流プラテン500の後壁と共に、電子アセンブリを液体の侵入から効果的にシールする役目を果たしている。下流プラテン500と同じように、上流プラテン800はさらにその上にチューブスイープ食付き部812を備える。下流プラテン500の内側に向いているシャトルに配された本質的に同一の食付き部により、上流チューブスイープ食付き部812が、チューブの前方シフトを許している。上流プラテン800の前方を向いた端はさらに、複数のチューブ装填爪ネスティングスロット803を備える。これらのスロットはチューブ装填爪ネスティングスロット582と機能的に同じである。さらに、上流プラテンはその中に、下流プラテン食付き部584と同じような前方を向いた食付き部を備える。
ューブ5が通過する。さらに、スライドクランプチャネル824の中には、複数のスライ
ドクランプ装填ピン824A、824Bがあり、これらは、非対称のスライドクランプ8
95(図27)と組み合わされて、スライドクランプ895の望ましい向きを与える役目を果たし、それによってスライドクランプ895はすでにチューブ5の上に置かれているので、ポンプ10内へのチューブ5の望ましい装填方向が実現される。
スライドクランプ装填器は関連する2つの主要なセンサーを有する。これらのセンサーのうちの第1のものは、スライドクランプ溝856の回りの上流プラテン800の中に置かれている。このセンサーは、スライドクランプポジショニングセンサーと呼ばれる。図28に示すように、スライドクランプポジショニングセンサーはセンサーベース880の
上に位置している。センサーベース880の上には、2つの発光ダイオード872、876があり、これらはスライドクランプ溝856の第一の側に前後して配置されている。スライドクランプ溝856の発光ダイオード872、876と反対側には、クランプ溝の側部を横切って、これらに対応するフォトセル870、874の対がある。フォトセル870、874はダイオード872、876と整列して前後に配置されている。ダイオード872、876は光送信パイプ864、868の中に光を照射する。これらのパイプは、スライドクランプ溝856の一側部の上流プラテン800の上に延びている。光パイプ864、868は45度内面反射面863内で終わり、これらの面によりダイオード872、876の出力が水平ビームへと曲げられる。水平ビームは、スライドクランプ溝856内にあるスライドクランプ895によるビームの遮断に適した高さで、スライドクランプ溝856を横切っている。光送信パイプ864、868の反対側に、それに対応した光受信パイプ860、862があり、ダイオード872、876によって発せられた光ビームを受信し、それを受信フォトセル870、874へ転送し、こうすることで光源とセンサーが光通信できるようになっている。光受信パイプ860、862もまた45度内面反射面863を持ち、これは光送信パイプ864、868の45度内面反射面と逆関係になっている。
スライドクランプなし 高 高
クランプあり、開 低 低
クランプあり、閉 高 低
クランプの不完全復帰 低 高
この表から分かるように、2つのセンサーアレイにより、スライドクランプ895の有無の検出だけでなく、そのスライドクランプ溝856内における位置の検出も可能となり、したがって、チューブ5がチューブ経路8内の固定位置にあるときに、スライドクランプ895の開閉状態の表示も与えることができる。
ポンプ10に関連している主要なサブアセンブリのうちで最後のものがポンプハウジング900である。一般的な局面では、このハウジング900は、ポンプアセンブリ10と共に、垂直にスタックできるように適合されており、別の実施態様では、1つの関連制御モジュールから複数のポンプ10を駆動できるようになっている。
タ24とチューブ装填モータ550を支持する役目を果たしている。これらのモータは弾性グロメット960、965内で支持される。このグロメットには回転抑制インデント970、972があり、2つのモータ24、550をしっかりと保持し、インデント970、972と対応インデント係合キー972A、972Bの共同作動により捻転振動を防いでいる。
本発明の好ましい実施態様の説明は、現在好ましい実施態様を示すものであって、本発明の範囲を、添付の請求の範囲より限定的であるといかなるようにも考えるべきものではなく、本発明のその他の同等の実施態様も、本発明の請求の範囲の要素に明白に含まれるものと考える。
Claims (1)
- 図1〜30のいずれかに記載の発明。
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Related Child Applications (1)
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Family Applications (6)
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