JP2007093537A - Liquid sample dispenser - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体試料を反応容器に精度良く分注する液体試料分注装置に関する。 The present invention relates to a liquid sample dispensing apparatus for accurately dispensing a liquid sample into a reaction container.
従来、吸引保持部内の液体試料の液面を一定に保ち、液体試料を精密に吐出する液体試料分注装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図6は、従来の液体試料分注装置の要部を示す構成図である。
液体試料分注装置211は、吸引保持部としての分注プローブ212、圧力発生部としてのシリンジ213、シリンジ駆動用のステッピングモータ214を有している。そして、ステッピングモータ214を駆動するモータ駆動部215、及び、制御部216が備えられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a liquid sample dispensing apparatus that keeps the liquid surface of a liquid sample in a suction holding unit constant and precisely discharges the liquid sample (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 6 is a configuration diagram showing a main part of a conventional liquid sample dispensing apparatus.
The liquid sample dispensing apparatus 211 has a dispensing
この液体試料分注装置はつぎのように動作する。
まず、シリンジ213が吸引駆動され、プローブ212に洗浄水229と液体試料230が順に吸引される。図7(a)に示すように、洗浄水229と液体試料230との間には空気層231が介在している。液体試料230の吸引量は、複数の反応容器219に対して連続して分注を行えるように、各反応容器219毎の所要分注量の総量とし、空気層を介さずに吸引される。 つぎに、シリンジ213が吐出駆動され、プローブ212内の液体試料230が、n個(2つのみ図示)の反応容器219に対して、所定量ずつ吐出される。プローブ212先端の液面234の位置は図7(b)に示すようになる。
各反応容器219に吐出される液体試料230は、更に時分割されており、二度(初回吐出と最終吐出)に分けて吐出される。分割されたn個の分割試料は、各々適宜の異なる分量の分割試料を、順次のタイミングまたは不規則なタイミングで所望の容量(例えば反応容器、希釈用容器)に分注するものである。液体試料の時分割は、制御部216の指令に基づき、初回吐出のための駆動パルスと、最終吐出のための駆動パルスとを分けて出力する。n−1回目の分注が終了した状態を図7(c)に示す。
このように、従来の液体試料分注装置は、吸引保持部内の液体試料の液面を一定に保ち、液体試料を精密に吐出するものである。
First, the syringe 213 is driven to suck, and the
The
Thus, the conventional liquid sample dispensing device keeps the liquid surface of the liquid sample in the suction holding unit constant and precisely discharges the liquid sample.
ところが、従来の液体試料分注装置は、吸引保持部内の液体試料の液面を一定に保ち、液体試料を吐出することができるが、モータに連結された連結されたシリンジ内にあるプランジャの吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)により液体試料の吐出量が変化する可能性があるという問題点があった。 However, the conventional liquid sample dispensing apparatus can discharge the liquid sample while keeping the liquid surface of the liquid sample in the suction holding unit constant, but the discharge of the plunger in the connected syringe connected to the motor. There is a problem that the discharge amount of the liquid sample may change depending on the sliding resistance (frictional force) at the position.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、予め記憶されたシリンジ内にあるプランジャの吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を、アクチュエータの吐出動作パターンを基にした推力指令に加算した値を動作指令とすることにより、液体試料を高精度に分注できる液体試料分注装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and a thrust command based on a discharge operation pattern of an actuator is used for a sliding resistance (friction force) at a discharge position of a plunger in a syringe stored in advance. An object of the present invention is to provide a liquid sample dispensing apparatus that can dispense a liquid sample with high accuracy by using the value added to the operation command.
上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項1に記載の発明は、液体試料を吸引または吐出するノズルと、前記ノズルにフレキシブルチューブを介して接続されたシリンダと、前記シリンダ内を往復し内部圧力を作用させるプランジャと、前記プランジャを往復運動させるアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動部と、前記アクチュエータ駆動部を制御する制御部とを備え、前記ノズルによって吸引保持された前記液体試料を複数の反応容器に所定量ずつ吐出し分注する液体試料分注装置において、前記制御部は前記プランジャの吐出位置における摺動抵抗値を記憶する摺動抵抗記憶部を備え、前記アクチュエータの吐出動作パターンを基にした推力指令に前記予め記憶した摺動抵抗値を加算した値を前記アクチュエータ駆動部への動作指令とするものである。
請求項2に記載の発明は、前記吐出位置を予め設定した箇所とするものである。
請求項3に記載の発明は、前記吐出位置を複数の吐出位置を基に予め演算により求めた任意の箇所とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
The invention described in claim 1 includes a nozzle that sucks or discharges a liquid sample, a cylinder connected to the nozzle through a flexible tube, a plunger that reciprocates in the cylinder and applies an internal pressure, and the plunger. An actuator that reciprocates, an actuator driving unit that drives the actuator, and a control unit that controls the actuator driving unit, and discharges the liquid sample sucked and held by the nozzles to a plurality of reaction containers one by one. In the liquid sample dispensing apparatus for dispensing, the control unit includes a sliding resistance storage unit that stores a sliding resistance value at the discharge position of the plunger, and the thrust command based on the discharge operation pattern of the actuator is set in advance in the thrust command. A value obtained by adding the stored sliding resistance value is used as an operation command to the actuator drive unit. Than is.
In the invention according to claim 2, the discharge position is set in advance.
According to a third aspect of the present invention, the discharge position is an arbitrary place obtained by calculation in advance based on a plurality of discharge positions.
請求項1に記載の発明によると、アクチュエータの吐出動作パターンを基にした推力指令に予め記憶した摺動抵抗値を加算した値をアクチュエータ駆動部への動作指令としたので、シリンジ内にあるプランジャの吐出位置における摩擦力(摺動抵抗)によらず液体試料を精度良く吐出できる。
請求項2に記載の発明によると、吐出位置を予め設定したので、シリンジ内にあるプランジャの吐出位置における摩擦力(摺動抵抗)によらず液体試料を精度良く吐出できる。
請求項3に記載の発明によると、吐出位置を複数の吐出位置を基に予め演算により求めて任意の箇所としたので、シリンジ内にあるプランジャの吐出位置における摩擦力(摺動抵抗)によらず液体試料をさらに精度良く吐出できる。
According to the first aspect of the present invention, the value obtained by adding the sliding resistance value stored in advance to the thrust command based on the discharge operation pattern of the actuator is used as the operation command to the actuator drive unit. The liquid sample can be accurately discharged regardless of the frictional force (sliding resistance) at the discharge position.
According to the second aspect of the present invention, since the discharge position is set in advance, the liquid sample can be discharged accurately regardless of the frictional force (sliding resistance) at the discharge position of the plunger in the syringe.
According to the third aspect of the present invention, since the discharge position is obtained in advance by calculation based on a plurality of discharge positions and is set at an arbitrary position, the friction force (sliding resistance) at the discharge position of the plunger in the syringe is used. The liquid sample can be discharged more accurately.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1を示す液体試料分注装置の構成図である。
図において、1は液体試料分注装置、2はノズル、3はフレキシブルチューブ、4はシリンジ、5はシリンダ、6はプランジャ、7はアクチュエータ、8はアクチュエータ駆動部、9は制御部である。なお、12は液体試料を供給する液体試料容器、13は液体試料を吐出する反応容器、14は液体試料である。
液体試料分注装置1は、液体試料を吸引保持するノズル2、液体試料を流すフレキシブルチューブ3、シリンジ4、プランジャ6に連結されたアクチュエータ7、アクチュエータ駆動部8および制御部9からなる。制御部9は、主としてアクチュエータ駆動部8を制御するもので、CPU10とシリンジ4内におけるプランジャ6の摺動抵抗(摩擦力)を記憶する摺動抵抗記憶部11とからなる。
ノズル2は先端部が細く成形された中空体であり、鉛直方向に姿勢を保たれている。そして、液体試料容器12の液体試料14を吸引し、反応容器13に液体試料14を吐出し、図示しない洗浄水容器の洗浄水についても吸引・吐出する。
シリンジ4は、液体試料分注装置1の一定の位置に配置されており、フレキシブルチューブ3を介してノズル2に接続されている。プランジャ6をシリンジ4の後方に移動した時には液体試料14を吸引しシリンジ4内の容積が増加し、シリンジ4の前方に移動した時には液体試料14を吐出しシリンジ4内の容積が減少する。
アクチュエータ7はシリンジ4内のプランジャ6を上下動可能なものであり、アクチュエータ駆動部8によって駆動される。
アクチュエータ駆動部8は制御部9に接続されており、制御部9から出力された動作指令に基づいてアクチュエータ 7を駆動する。
制御部9は、CPU10と摺動抵抗記憶部11を有しており、ノズル2が液体試料14(試料や試薬)を吐出するようアクチュエータ駆動部8を制御する。
CPU10は、予めオペレータにより入力されるか、或るいは、液体試料容器12等に表示された識別マークから読み取られた試料数と所望の分析項目に基づいて、各種液体試料14に関する所要の分注量及び分注順序に対応するようにアクチュエータ駆動部8を制御する。さらに、CPU10は、必要に応じて洗浄水および/または空気層の吸引動作のためにもアクチュエータ駆動部8を制御する。
摺動抵抗記憶部11はシリンジ4内にあるプランジャ6の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を記憶する。このため、制御部9はシリンジ4内にあるプランジャ6の座標系を定義し、プランジャ6がシリンジ4の先端へ移動したときの座標を0、シリンジ4の後方へ移動したときの任意の座標をpとしている。そして、プランジャ6の決められた吐出位置pにおける摺動抵抗(摩擦力)f(p)をフォースゲージ等を用いて予め計測する。計測結果を図2に示す。図2はシリンジ内にあるプランジャ6の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を示す図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid sample dispensing apparatus showing Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, 1 is a liquid sample dispensing device, 2 is a nozzle, 3 is a flexible tube, 4 is a syringe, 5 is a cylinder, 6 is a plunger, 7 is an actuator, 8 is an actuator drive unit, and 9 is a control unit. Note that 12 is a liquid sample container for supplying a liquid sample, 13 is a reaction container for discharging the liquid sample, and 14 is a liquid sample.
The liquid sample dispensing apparatus 1 includes a nozzle 2 for sucking and holding a liquid sample, a flexible tube 3 for flowing the liquid sample, a syringe 4, an actuator 7 connected to a plunger 6, an actuator driving unit 8 and a control unit 9. The control unit 9 mainly controls the actuator driving unit 8 and includes a
The nozzle 2 is a hollow body with a thin tip and is maintained in the vertical direction. Then, the
The syringe 4 is arranged at a fixed position of the liquid sample dispensing apparatus 1 and is connected to the nozzle 2 via the flexible tube 3. When the plunger 6 is moved to the rear of the syringe 4, the
The actuator 7 is capable of moving the plunger 6 in the syringe 4 up and down and is driven by the actuator driving unit 8.
The actuator driving unit 8 is connected to the control unit 9 and drives the actuator 7 based on the operation command output from the control unit 9.
The control unit 9 includes a
The
The sliding resistance storage unit 11 stores the sliding resistance (frictional force) at the discharge position of the plunger 6 in the syringe 4. For this reason, the control unit 9 defines the coordinate system of the plunger 6 in the syringe 4, and sets the coordinate when the plunger 6 moves to the tip of the syringe 4 to 0, and the arbitrary coordinate when the plunger 6 moves to the rear of the syringe 4. p. Then, the sliding resistance (friction force) f (p) at the determined discharge position p of the plunger 6 is measured in advance using a force gauge or the like. The measurement results are shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing the sliding resistance (friction force) at the discharge position of the plunger 6 in the syringe.
つぎに、本実施例の動作について図3、4を用いて説明する。
図3はアクチュエータ制御部のフローを示す図、図4はノズルの吸引状態を示す図である。
(1) 先ず、摺動抵抗(摩擦力)を記憶する(F0)。
予め計測したシリンジ4内の決められた吐出位置pにおける摺動抵抗(摩擦力)f(p)を摺動抵抗記憶部に記憶する(図2)。
(2) 洗浄水を吸引する(F1)。
アクチュエータ7によりシリンジ4内のプランジャ6が吸引駆動されると、ノズル2から図示しない洗浄水容器の洗浄水15を吸引する(図4(a))。または、図示しない弁と図示しない別のフレキシブルチューブを介して図示しないポンプからフレキシブルチューブとノズル2に洗浄水を供給してもよい。
(3) 空気を吸引する(F2)。
アクチュエータ7によりシリンジ4内のプランジャ6が吸引駆動され、ノズル2からシリンジ4内に空気16を吸引する(図4(b))。
(4) 液体試料を吸引する(F3)。
アクチュエータ7によりシリンジ4内のプランジャ6が吸引駆動され、ノズル2から液体試料容器12の液体試料14を吸引する(図4(c))。
(5) 液体試料を吐出する(F4)。
吐出動作パターンを基にしたアクチュエータ7への推力指令と、予め記憶したシリンジ4内にあるプランジャ6の決められた吐出位置pにおける摺動抵抗(摩擦力)f(p)とを加算したものを新しい推力指令として、アクチュエータ7によりシリンジ4内のプランジャ6が決められた吐出位置pから吐出駆動され、ノズル2から反応容器13へ液体試料14を吐出する(図4(d))。
(6) 吐出ごとに(2)〜(5)を繰り返す。
このように、本実施例ではシリンジ4内にあるプランジャ6の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を予め記憶しておき、この摺動抵抗を加算した値をアクチュエータ駆動部への動作指令ととしたので、シリンジ4内にあるプランジャ6の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)によらず液体試料を精度良く吐出できる。
なお、本実施例では空気の吸引量、液体試料の吸引量および吐出位置を一定としたが、これらの量は液体試料の吐出量に応じて、予め実験に基づき求めておけばよい。また、オペレータがノズル2の下に液体試料容器12、反応容器13を準備することを想定しているが、制御部9がアクチュエータ7と同期してノズル2もしくは図示しない液体試料容器12、反応容器13を搭載したテーブル等を制御し、自動的に液体試料を吸引・吐出してもよい。さらに、複数回分の分注量の液体試料を吸引しておき、複数の反応容器13に連続して液体試料を吐出してもよい。
本発明が特許文献1、2と異なる部分は、シリンジ4内にあるプランジャ6の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を予め記憶しておき、この摺動抵抗を加算した値をアクチュエータ駆動部への動作指令とする点である。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of the actuator control unit, and FIG. 4 is a diagram illustrating a suction state of the nozzle.
(1) First, the sliding resistance (friction force) is stored (F0).
The sliding resistance (friction force) f (p) at a predetermined discharge position p in the syringe 4 measured in advance is stored in the sliding resistance storage unit (FIG. 2).
(2) Aspirate the washing water (F1).
When the plunger 6 in the syringe 4 is sucked and driven by the actuator 7, the cleaning
(3) Suction air (F2).
The plunger 6 in the syringe 4 is sucked and driven by the actuator 7, and the
(4) Aspirate the liquid sample (F3).
The actuator 6 sucks and drives the plunger 6 in the syringe 4 and sucks the
(5) Discharge the liquid sample (F4).
The sum of the thrust command to the actuator 7 based on the discharge operation pattern and the sliding resistance (friction force) f (p) at the predetermined discharge position p of the plunger 6 in the syringe 4 stored in advance. As a new thrust command, the actuator 7 is driven to discharge the plunger 6 in the syringe 4 from the determined discharge position p, and the
(6) Repeat (2) to (5) for each discharge.
Thus, in this embodiment, the sliding resistance (friction force) at the discharge position of the plunger 6 in the syringe 4 is stored in advance, and the value obtained by adding this sliding resistance is used as an operation command to the actuator drive unit. Therefore, the liquid sample can be discharged with high accuracy regardless of the sliding resistance (frictional force) at the discharge position of the plunger 6 in the syringe 4.
In this embodiment, the air suction amount, the liquid sample suction amount, and the discharge position are fixed, but these amounts may be obtained in advance based on experiments in accordance with the liquid sample discharge amount. In addition, it is assumed that the operator prepares the liquid sample container 12 and the
The difference between the present invention and Patent Documents 1 and 2 is that the sliding resistance (friction force) at the discharge position of the plunger 6 in the syringe 4 is stored in advance, and the value obtained by adding this sliding resistance is the actuator drive unit. It is a point to be an operation command to.
本実施例の構成は、実施例1と同様なので説明は省略する。
予めシリンジ4内にあるプランジャ6の決められた一箇所の吐出位置p0における摩擦力(摺動抵抗)f(p0)をフォースゲージ等により計測しておく。
Since the configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
The frictional force (sliding resistance) f (p 0 ) at a predetermined discharge position p 0 of the plunger 6 in the syringe 4 is measured with a force gauge or the like in advance.
つぎに、本実施例の動作について説明する。
(1) 摺動抵抗(摩擦力)を記憶する(F0)。
予め計測したシリンジ4内の決められた一箇所の吐出位置p0における摺動抵抗(摩擦力)f(p0)を摺動抵抗記憶部に記憶する。
(2) 洗浄水の吸引(F1)、 (3) 空気の吸引(F2)、 (4) 液体試料の吸引(F3)は、実施例1に同じである。
(5) 液体試料を吐出する(F4)。
吐出動作パターンを基にしたアクチュエータ7への推力指令と、予め記憶したシリンジ4内にあるプランジャ6の決められた一箇所の吐出位置p0における摺動抵抗(摩擦力)f(p0)とを加算したものを新しい推力指令として、アクチュエータ7によりシリンジ4内のプランジャ6が予め決められた一箇所の吐出位置p0から吐出駆動され、ノズル2から反応容器13へ液体試料14を吐出する(図4(d))。
(6) 吐出ごとに(2)〜(5)を繰り返す。
このように、分注用アクチュエータ制御部9に摺動抵抗記憶部を備え、摺動抵抗記憶部に前記分注用アクチュエータに連結されたシリンジ内にあるプランジャの決められた一箇所の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を記憶し、前記分注用アクチュエータ制御部9が、前記分注用アクチュエータの吐出動作パターンを基にした推力指令に予め記憶された分注用アクチュエータに連結されたシリンジ内にあるプランジャの決められた一箇所の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を加算した値を動作指令とすることができるため、シリンジ内にあるプランジャの決められた一箇所の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)によらず液体試料を精度良く吐出できる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
(1) Memorize sliding resistance (frictional force) (F0).
The sliding resistance (friction force) f (p 0 ) at one predetermined discharge position p 0 in the syringe 4 measured in advance is stored in the sliding resistance storage unit.
(2) Washing water suction (F1), (3) Air suction (F2), (4) Liquid sample suction (F3) is the same as in Example 1.
(5) Discharge the liquid sample (F4).
The thrust command to the actuator 7 based on the discharge operation pattern and the sliding resistance (friction force) f (p 0 ) at a predetermined discharge position p 0 of the plunger 6 in the syringe 4 stored in advance. As a new thrust command, the plunger 6 in the syringe 4 is driven to discharge from a predetermined discharge position p 0 by the actuator 7 and the
(6) Repeat (2) to (5) for each discharge.
In this way, the dispensing actuator control unit 9 includes the sliding resistance memory unit, and the sliding resistance memory unit is connected to the dispensing actuator at a predetermined discharge position of the plunger in the syringe. Syringe that stores sliding resistance (frictional force) and that is connected to a dispensing actuator in which the dispensing actuator control unit 9 is stored in advance in a thrust command based on a discharge operation pattern of the dispensing actuator Since the value obtained by adding the sliding resistance (frictional force) at one determined discharge position of the plunger inside can be used as the operation command, the plunger at the predetermined discharge position of the plunger within the syringe is determined. A liquid sample can be discharged with high accuracy regardless of sliding resistance (frictional force).
本実施例の構成は、実施例1と同様なので説明は省略する。本実施例はプランジャ6の予め決められた複数の吐出位置と摩擦力とを予め計測した結果を用いたものである。
つぎに、本実施例の動作について説明する。
制御部9の動作は図3のフローと同じである。制御部9が、液体試料を精度良く吐出するためには、予めシリンジ4内にあるプランジャ6の複数の吐出位置p0、p1、p2、p3、p4における摺動抵抗(摩擦力)f(p0)、f(p1)、f(p2)、f(p3)、f(p4)をフォースゲージ等により計測しておく。
Since the configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. In the present embodiment, results obtained by measuring in advance a plurality of predetermined discharge positions and frictional forces of the plunger 6 are used.
Next, the operation of this embodiment will be described.
The operation of the control unit 9 is the same as the flow of FIG. In order for the controller 9 to accurately discharge a liquid sample, sliding resistance (frictional force) at a plurality of discharge positions p 0 , p 1 , p 2 , p 3 , and p 4 of the plunger 6 in the syringe 4 in advance. ) F (p 0 ), f (p 1 ), f (p 2 ), f (p 3 ), f (p 4 ) are measured with a force gauge or the like.
(1) 摺動抵抗(摩擦力)を記憶する(F0)。
予め計測したシリンジ4内の決められた複数の吐出位置p0、p1、p2、p3、p4における摺動抵抗(摩擦力)f(p0)、f(p1)、f(p2)、f(p3)、f(p4)を摺動抵抗記憶部に記憶しておく。
(2) 洗浄水の吸引(F1)、(3) 空気の吸引(F2)、 (4) 液体試料の吸引(F3)は、実施例1に同じである。
(5) 液体試料を吐出する(F4)。
吐出動作パターンを基にしたアクチュエータ7への推力指令と、予め記憶したシリンジ4内にあるプランジャ6の決められた複数の吐出位置p0、p1、p2、p3、p4における摺動抵抗(摩擦力)f(p0)、f(p1)、f(p2)、f(p3)、f(p4)とを加算したものを新しい推力指令として、アクチュエータ7によりシリンジ4内のプランジャ6が予め決められた複数の吐出位置p0、p1、p2、p3、p4のうちのいずれかから吐出駆動され、ノズル2から反応容器13へ液体試料14を吐出する(図4(d))。
(6) 吐出ごとに(2)〜(5)を繰り返す。
このように、制御部9に摺動抵抗記憶部を備え、摺動抵抗記憶部にアクチュエータ7に連結されたシリンジ4内にあるプランジャ6の決められた複数の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を記憶し、制御部9が、アクチュエータ7の吐出動作パターンを基にした推力指令に予め記憶されたアクチュエータ7に連結されたシリンジ4内にあるプランジャ6の決められた複数の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を加算した値を動作指令とすることができるため、シリンジ4内にあるプランジャ6の決められた複数の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)によらず液体試料を精度良く吐出できる。
(1) Memorize sliding resistance (frictional force) (F0).
Sliding resistance (friction force) f (p 0 ), f (p 1 ), f (at a plurality of predetermined discharge positions p 0 , p 1 , p 2 , p 3 , p 4 in the syringe 4 measured in advance. p 2 ), f (p 3 ), and f (p 4 ) are stored in the sliding resistance storage unit.
(2) Washing water suction (F1), (3) Air suction (F2), (4) Liquid sample suction (F3) is the same as in Example 1.
(5) Discharge the liquid sample (F4).
Thrust command to the actuator 7 based on the discharge operation pattern and sliding at a plurality of predetermined discharge positions p 0 , p 1 , p 2 , p 3 , p 4 of the plunger 6 in the syringe 4 stored in advance Add the resistance (frictional force) f (p 0 ), f (p 1 ), f (p 2 ), f (p 3 ), f (p 4 ) as a new thrust command and use the actuator 7 The plunger 6 is driven to discharge from any one of a plurality of predetermined discharge positions p 0 , p 1 , p 2 , p 3 , p 4 and discharges the
(6) Repeat (2) to (5) for each discharge.
As described above, the control unit 9 includes the sliding resistance storage unit, and the sliding resistance (frictional force) at a plurality of determined discharge positions of the plunger 6 in the syringe 4 connected to the actuator 7 is connected to the sliding resistance storage unit. ), And the control unit 9 slides at a plurality of determined discharge positions of the plunger 6 in the syringe 4 connected to the actuator 7 stored in advance in the thrust command based on the discharge operation pattern of the actuator 7. Since the value obtained by adding the dynamic resistance (frictional force) can be used as the operation command, the liquid sample can be accurately measured regardless of the sliding resistance (frictional force) at the specified multiple discharge positions of the plunger 6 in the syringe 4. Can discharge well.
本実施例の構成は、実施例1と同様なので説明は省略する。本実施例は、シリンジ4内にあるプランジャ6の複数の吐出位置を基に任意の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を関数化したものを用いた例である。 Since the configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. The present embodiment is an example using a function of sliding resistance (friction force) at an arbitrary discharge position based on a plurality of discharge positions of the plunger 6 in the syringe 4.
つぎに、本実施例の動作について説明する。
(1) 摺動抵抗(摩擦力)を記憶する(F0)。
予め計測したシリンジ4内にあるプランジャ6の複数の吐出位置p0、p1、p2、p3、p4における摺動抵抗(摩擦力)f(p0)、f(p1)、f(p2)、f(p3)、f(p4)を基に、プランジャ6の任意の吐出位置pにおける摺動抵抗(摩擦力)f(p)をスプライン曲線等の曲線近似式を用いて関数化し摺動抵抗記憶部に記憶しておく。
(2) 洗浄水の吸引(F1)、(3) 空気の吸引(F2)、 (4) 液体試料の吸引(F3)は、実施例1に同じである。
(5) 液体試料を吐出する(F4)。
吐出動作パターンを基にしたアクチュエータ7への推力指令と、予め関数化して記憶したシリンジ4内にあるプランジャ6の任意の吐出位置pにおける摺動抵抗(摩擦力)f(p)とを加算したものを新しい推力指令として、アクチュエータ7によりシリンジ4内のプランジャ6が任意の吐出位置pから吐出駆動され、ノズル2から反応容器13へ液体試料14を吐出する(図4(d))。
(6) 吐出ごとに(2)〜(5)を繰り返す。
このように、制御部9に摺動抵抗記憶部を備え、摺動抵抗記憶部にアクチュエータ7に連結されたシリンジ4内にあるプランジャ6の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)を記憶し、制御部9が、アクチュエータ7の吐出動作パターンを基にした推力指令に予め記憶されたアクチュエータ7に連結されたシリンジ4内にあるプランジャ6の吐出位置における摩擦力(摺動抵抗)を加算した値を動作指令とすることができるため、シリンジ4内にあるプランジャ6の吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)によらず液体試料を精度良く吐出できる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
(1) Memorize sliding resistance (frictional force) (F0).
Sliding resistance (frictional force) f (p 0 ), f (p 1 ), f at a plurality of discharge positions p 0 , p 1 , p 2 , p 3 , p 4 of the plunger 6 in the syringe 4 measured in advance Based on (p 2 ), f (p 3 ), and f (p 4 ), the sliding resistance (friction force) f (p) at an arbitrary discharge position p of the plunger 6 is expressed by a curve approximation formula such as a spline curve. Functioned and stored in the sliding resistance storage unit.
(2) Washing water suction (F1), (3) Air suction (F2), (4) Liquid sample suction (F3) is the same as in Example 1.
(5) Discharge the liquid sample (F4).
The thrust command to the actuator 7 based on the discharge operation pattern was added to the sliding resistance (friction force) f (p) at an arbitrary discharge position p of the plunger 6 in the syringe 4 that was stored in advance as a function. As a new thrust command, the plunger 6 in the syringe 4 is driven to discharge from the arbitrary discharge position p by the actuator 7, and the
(6) Repeat (2) to (5) for each discharge.
Thus, the control unit 9 includes a sliding resistance storage unit, and the sliding resistance storage unit stores the sliding resistance (friction force) at the discharge position of the plunger 6 in the syringe 4 connected to the actuator 7, Value obtained by adding the frictional force (sliding resistance) at the discharge position of the plunger 6 in the syringe 4 connected to the actuator 7 stored in advance to the thrust command based on the discharge operation pattern of the actuator 7 by the control unit 9 Therefore, the liquid sample can be discharged with high accuracy regardless of the sliding resistance (friction force) at the discharge position of the plunger 6 in the syringe 4.
なお、シリンジ内にあるプランジャの吐出位置における摺動抵抗(摩擦力)によらず液体試料を精度良く吐出できるので、吸引・吐出が必要なバイオ関連および医療関連の装置等に適用できる。 In addition, since a liquid sample can be accurately discharged regardless of the sliding resistance (frictional force) at the discharge position of the plunger in the syringe, it can be applied to bio-related and medical-related devices that require suction and discharge.
1、211 液体試料分注装置
2 ノズル
3、223 フレキシブルチューブ
4、213 シリンジ
5、220 シリンダ
6 プランジャ
7 アクチュエータ
8 アクチュエータ駆動部
9 制御部
10、226 CPU
11 摺動抵抗記憶部
12 液体試料容器
13 反応容器
14、230 液体試料
15、229 洗浄水
16 空気
212 分注プローブ
212a 先端部
214 ステッピングモータ
215 モータ駆動部
216 制御部
217 プローブ移送部
218 試料容器
219 反応容器
221 ピストン
222 圧力室
224 スライド体
225 ねじ部
227 時分割部
231 空気層
234 液面
1, 211 Liquid sample dispenser
2 nozzles
3, 223 Flexible tube
4, 213 syringe
5, 220 cylinders
6 Plunger
7 Actuator
8 Actuator drive
9 Control unit
10, 226 CPU
11 Sliding resistance memory
12 Liquid sample container
13 Reaction vessel
14,230 Liquid sample
15, 229 Washing water
16 air
212 dispensing probe
212a Tip
214 stepper motor
215 Motor drive
216 Control unit
217 Probe transfer section
218 Sample container
219 reaction vessel
221 piston
222 Pressure chamber
224 slide body
225 thread
227 Time division part
231 Air layer
234 Liquid level
Claims (3)
前記制御部は前記プランジャの吐出位置における摺動抵抗値を記憶する摺動抵抗記憶部を備え、前記アクチュエータの吐出動作パターンを基にした推力指令に前記予め記憶した摺動抵抗値を加算した値を前記アクチュエータ駆動部への動作指令とすることを特徴とする液体試料分注装置。 A nozzle that sucks or discharges a liquid sample, a cylinder connected to the nozzle via a flexible tube, a plunger that reciprocates in the cylinder and applies an internal pressure, an actuator that reciprocates the plunger, and the actuator In a liquid sample dispensing apparatus that includes an actuator driving unit that drives and a control unit that controls the actuator driving unit, and discharges and dispenses the liquid sample sucked and held by the nozzles into a plurality of reaction containers. ,
The control unit includes a sliding resistance storage unit that stores a sliding resistance value at a discharge position of the plunger, and a value obtained by adding the previously stored sliding resistance value to a thrust command based on the discharge operation pattern of the actuator. Is an operation command to the actuator driving unit.
Priority Applications (1)
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JP2005286638A JP2007093537A (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Liquid sample dispenser |
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JP2007093537A true JP2007093537A (en) | 2007-04-12 |
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2005
- 2005-09-30 JP JP2005286638A patent/JP2007093537A/en active Pending
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JP2017526587A (en) * | 2014-08-20 | 2017-09-14 | アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッド | Pipette operation system |
JP2021175681A (en) * | 2014-08-20 | 2021-11-04 | アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッド | Pipette operation system |
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