JP2008197037A - Dispensing device, controller thereof, and dispensing method - Google Patents

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JP2008197037A JP2007034464A JP2007034464A JP2008197037A JP 2008197037 A JP2008197037 A JP 2008197037A JP 2007034464 A JP2007034464 A JP 2007034464A JP 2007034464 A JP2007034464 A JP 2007034464A JP 2008197037 A JP2008197037 A JP 2008197037A
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Kazunari Matsuzaki
一成 松崎
Ryokichi Hirata
亮吉 平田
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dispensing device realizing fine delivery in a dispensing device, such as a biochemical automatic analysis apparatus that delivers through a syringe, a flexible tube, and a nozzle. <P>SOLUTION: In the dispensing device having a syringe 1 with an internal space, a piston 2 that undergoes reciprocating motion, while contacting the syringe internal surface, a branch unit 3 having a passage 4 communicated with the internal space of the piston that branches a passage from the piston into two directions, a nozzle 5 communicated with one of branched passages via a tube, a pump 7 communicating with another passage of the branched passages, a solenoid valve 6 arranged on the pathway in which the piston undergoes reciprocating motion by a motor 13, having a shaft 9 connected with the piston and thereby sucking and delivering liquid from the top end of the nozzle, the operating direction of the shaft, the operating direction of the piston, the flow direction of the branched passage in the branch unit, the flow direction of the tube, and the orientation of the nozzle are arranged on the same straight line. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、必要量の液体試料を反応容器に精度良く分注する分注装置に関する。   The present invention relates to, for example, a dispensing device that dispenses a required amount of a liquid sample into a reaction container with high accuracy.

従来例1の分注装置およびこれを備えた分析装置は、シリンジに対してピストンを相対移動させられるポンプ機構部と、ピストンを移動させるため駆動力を付与するためのモータと、モータを制御するための制御手段と、目的量の液体を吸引・吐出させるために必要なモータに対する制御量を、目的量の液体を吐出させるときにシリンジに対するピストンの相対位置に応じて演算するための演算手段と、を備えたものである(例えば、特許文献1参照)。   The dispensing apparatus and the analysis apparatus including the same according to Conventional Example 1 control a pump mechanism unit that can move a piston relative to a syringe, a motor that applies a driving force to move the piston, and the motor. And control means for calculating a control amount for a motor necessary for sucking and discharging a target amount of liquid according to a relative position of the piston with respect to the syringe when discharging the target amount of liquid; (See, for example, Patent Document 1).

図10は、従来例1の実施の形態の分注装置の一例を示す断面図である。図10に示した分注装置105は、血液などの試料を吸引し、その試料を試験片120,121の試薬パッド120A,121Aに点着するためのものである。この分注装置105は、ノズル150に対してフレキシブルチューブ151を介してポンプユニット152を連結した構成を有している。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a dispensing apparatus according to an embodiment of Conventional Example 1. The dispensing apparatus 105 shown in FIG. 10 is for sucking a sample such as blood and spotting the sample on the reagent pads 120A and 121A of the test pieces 120 and 121. The dispensing device 105 has a configuration in which a pump unit 152 is connected to a nozzle 150 via a flexible tube 151.

ポンプユニット152は、ノズル150に対して吸引力または吐出力を作用させるためのものである。このポンプユニット152は、図11、図12(a)および図12(b)に示したように、支持プレート153に対して、ポンプ機構部154およびパルスモータ155を固定した構成を有しており、ポンプ機構部154とパルスモータ155との間がガイドブロック156によって接続されている。   The pump unit 152 is for applying a suction force or a discharge force to the nozzle 150. The pump unit 152 has a configuration in which the pump mechanism 154 and the pulse motor 155 are fixed to the support plate 153 as shown in FIGS. 11, 12 (a), and 12 (b). The pump mechanism 154 and the pulse motor 155 are connected by a guide block 156.

支持プレート153は、ポンプ機構部154を固定するための起立壁153Aと、パルスモータ155を固定するための水平壁153Bとを有しており、起立壁153Aにおいて筐体103の側壁139に固定されている。この支持プレート153には、水平壁153Bから起立壁153Aに連続するスリット153Cが設けられている。このスリット153Cは、水平壁153Bに設けられ部分においてパルスモータ155の直動シャフト155Bが挿通されるのを許容し、起立壁153Aに設けられた部分において後述するガイドブロック156の移動を許容する。   The support plate 153 has an upright wall 153A for fixing the pump mechanism 154 and a horizontal wall 153B for fixing the pulse motor 155, and is fixed to the side wall 139 of the housing 103 at the upright wall 153A. ing. The support plate 153 is provided with a slit 153C that continues from the horizontal wall 153B to the standing wall 153A. The slit 153C allows the linear motion shaft 155B of the pulse motor 155 to be inserted in a portion provided in the horizontal wall 153B, and allows a later-described guide block 156 to move in a portion provided in the standing wall 153A.

ポンプ機構部154は、ノズル150の内部に圧力変動を生じさせるためのものであり、シリンジ154Aの内部に、シリンジ154Aに対して相対動可能にピストン154Bが挿入された構成を有している。シリンジ154Aは、支持プレート153の起立壁153Aに固定されている。ピストン154Bは、ガイドブロック156を介して後述するパルスモータ155の直動シャフト155Bに連結されている。ガイドブロック156には、パルスモータ155の直動シャフト155Bの下端部およびピストン154Bの上端部がそれぞれ固定されているとともに、スリット153Cにおける起立壁153Aに設けられた部分に対して係合されている。   The pump mechanism unit 154 is for causing a pressure fluctuation in the nozzle 150, and has a configuration in which a piston 154B is inserted into the syringe 154A so as to be movable relative to the syringe 154A. The syringe 154A is fixed to the upright wall 153A of the support plate 153. The piston 154B is connected to a linear motion shaft 155B of a pulse motor 155 described later via a guide block 156. The guide block 156 has a lower end portion of the linear motion shaft 155B of the pulse motor 155 and an upper end portion of the piston 154B fixed thereto, and is engaged with a portion provided on the standing wall 153A of the slit 153C. .

パルスモータ155は、ピストン153を上下動させるための動力を発生させるためのものであり、モータ駆動部155A、およびこのモータ駆動部155Aの中心に螺号された直動シャフト155Bを有している。このパルスモータ155は、モータ駆動部155Aによって直動シャフト155Bに回転力を作用させることにより、直動シャフト155Bが上下動するように構成されている。そして、直動シャフト155Bは、上述のようにガイドブロック156を介してピストン154Bに連結されている。そのため、直動シャフト155Bを上下動させた場合には、直動シャフト155Bの運動に連動してピストン154Bが上下動する。これにより、ポンプ機構部154は、ノズル150(図10参照)の内部に圧力変動を生じさせることができる。   The pulse motor 155 is for generating power for moving the piston 153 up and down, and has a motor drive unit 155A and a linear motion shaft 155B screwed at the center of the motor drive unit 155A. The pulse motor 155 is configured such that the linear motion shaft 155B moves up and down by applying a rotational force to the linear motion shaft 155B by the motor driving unit 155A. The linear motion shaft 155B is connected to the piston 154B via the guide block 156 as described above. Therefore, when the linear motion shaft 155B is moved up and down, the piston 154B moves up and down in conjunction with the movement of the linear motion shaft 155B. Thereby, the pump mechanism part 154 can produce a pressure fluctuation inside the nozzle 150 (refer FIG. 10).

ガイドブロック156は、ポンプ機構部154のピストン154Bとパルスモータ155の直動シャフト155Bとの間を連結するためのものであるとともに、直動シャフト155Bの上下動を規制するためのものである。このガイドブロック156は、係合部156Aおよび突出部156Bを有している。係合部156Aは、支持プレート153のスリット153Cにおける起立壁153Aの部分に係合させるためのものである。すなわち、ガイドブロック156は、係合部156Aがスリット153Cに係合することにより、その移動方向が規制されるように構成されている。突出部156Bは、支持プレート153の起立壁153Aに設けられたセンサ157によって検出させるためのものである。センサ157は、ピストン154Bが必要以上に下方に移動させられることを防止するのに利用されるものである。すなわち、制御部172(図13参照)は、センサ157において突出部156Bが検出されたことが確認されたときに、モータ駆動部155Aに対する駆動パルスの入力を中止し、ピストン154Bの下動を停止させる。   The guide block 156 is for connecting the piston 154B of the pump mechanism 154 and the linear motion shaft 155B of the pulse motor 155, and for restricting the vertical movement of the linear motion shaft 155B. The guide block 156 has an engaging portion 156A and a protruding portion 156B. The engaging portion 156A is for engaging with the portion of the upright wall 153A in the slit 153C of the support plate 153. In other words, the guide block 156 is configured such that the moving direction thereof is restricted when the engaging portion 156A is engaged with the slit 153C. The protruding portion 156B is to be detected by a sensor 157 provided on the standing wall 153A of the support plate 153. The sensor 157 is used to prevent the piston 154B from being moved downward more than necessary. That is, the control unit 172 (see FIG. 13) stops the input of the driving pulse to the motor driving unit 155A and stops the downward movement of the piston 154B when it is confirmed that the protruding portion 156B is detected by the sensor 157. Let

図10に示したノズル150は、先端部にチップ158を装着して使用されるものであり、水平方向および垂直方向に移動可能とされている。このノズル150は、ポンプユニット152からの動力により空気を吸引可能な状態と、空気を排出可能な状態とを選択可能とされている。すなわち、ノズル150においては、チップ158を装着した状態において空気を吸引可能な動作を行うことにより試料を吸引してチップ158の内部に試料を保持させることができる一方、空気を排出可能な動作を行うことによりチップ158に保持された試料を吐出することができる。   The nozzle 150 shown in FIG. 10 is used with a tip 158 attached to the tip, and is movable in the horizontal direction and the vertical direction. The nozzle 150 can select a state where air can be sucked by power from the pump unit 152 and a state where air can be discharged. That is, the nozzle 150 performs an operation capable of sucking air in a state where the chip 158 is mounted, thereby sucking the sample and holding the sample inside the chip 158, while performing an operation capable of discharging air. By doing so, the sample held on the chip 158 can be discharged.

ここで、ノズル150における試料の吸引量および吐出量は、ポンプユニット152から付与される動力の大きさ、すなわち図11、図12(a)および図12(b)から予想されるように、シリンジ154Aに対するピストン154Bの相対的な移動距離に依存する。そして、ピストン154Bの移動距離は、パルスモータ155の直動シャフト155Bの移動距離、すなわちモータ駆動部155Aに入力される駆動パルス数に依存する。モータ駆動部155Aに入力する駆動パルス数は、制御部172によって制御される。   Here, the suction amount and the discharge amount of the sample in the nozzle 150 are syringes as expected from the magnitude of the power applied from the pump unit 152, that is, FIG. 11, FIG. 12 (a) and FIG. 12 (b). Depends on the relative travel distance of piston 154B relative to 154A. The moving distance of the piston 154B depends on the moving distance of the linear motion shaft 155B of the pulse motor 155, that is, the number of driving pulses input to the motor driving unit 155A. The number of drive pulses input to the motor drive unit 155A is controlled by the control unit 172.

演算部171において演算された駆動パルス数に応じて制御部172によってモータ駆動部155Aを駆動すれば、ノズル150から吐出される試料の量を全ての試薬パッド120A,121Aにおいて目的量に近づけることができる。   If the motor driving unit 155A is driven by the control unit 172 in accordance with the number of driving pulses calculated by the calculating unit 171, the amount of the sample discharged from the nozzle 150 can be made close to the target amount in all the reagent pads 120A and 121A. it can.

このように、従来例1の分注装置およびこれを備えた分注装置は、演算部において演算された駆動パルス数に応じて制御部によってモータ駆動部を駆動することにより、分注量のばらつきを低減することができる。   As described above, the dispensing device of Conventional Example 1 and the dispensing device having the dispensing device vary the dispensing amount by driving the motor driving unit by the control unit in accordance with the number of driving pulses calculated in the calculating unit. Can be reduced.

従来例2のリニアモータ駆動型分注機構は、リニアモータの可動子にシリンダのピストンを接続し、小形化及び簡素化されると共にボールねじのリード誤差を無視できることにより、ピストンをより正確に位置決めできるものである(例えば、特許文献2参照)。   The linear motor drive type dispensing mechanism of Conventional Example 2 connects the piston of the cylinder to the mover of the linear motor, and is miniaturized and simplified, and the lead error of the ball screw can be ignored, so that the piston can be positioned more accurately. (See, for example, Patent Document 2).

図14は、従来例2の実施の形態のリニアモータ駆動型分注機構を示す断面構成図である。図14において符号201で示されるものは全体形状がほぼ箱形をなすケーシングであり、このケーシング201の端部には、ノズル202を有するシリンダ203が取付けられている。   FIG. 14 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a linear motor drive type dispensing mechanism according to an embodiment of Conventional Example 2. In FIG. 14, a reference numeral 201 denotes a casing whose overall shape is a box shape. A cylinder 203 having a nozzle 202 is attached to an end of the casing 201.

前記シリンダ203に設けられた長手棒状のピストン204は、このシリンダ203から外部へ突出しており、このピストン204はシリンダ203に設けられたガイド220の貫通孔221を貫通して摺動自在に設けられている。前記ケーシング201の内側には、周知の長手形状をなすアクチュエータとしてのリニアモータ222が設けられており、このアクチュエータ222の可動子223は矢印Aの方向に沿って往復移動自在に設けられている。また、このリニアモータ222とピストン204とは互いに平行に配置されている。   A longitudinal rod-shaped piston 204 provided in the cylinder 203 protrudes from the cylinder 203 to the outside, and the piston 204 is slidably provided through a through hole 221 of a guide 220 provided in the cylinder 203. ing. Inside the casing 201 is provided a linear motor 222 as an actuator having a well-known longitudinal shape, and a mover 223 of the actuator 222 is provided so as to be reciprocally movable along the direction of arrow A. The linear motor 222 and the piston 204 are arranged in parallel to each other.

前記可動子223には、前記ピストン204が接続され、ねじ224によって所定長さとなるように固定されている。従って、前述の構成において、アクチュエータ222を作動させて可動子223を矢印Aの方向に沿って選択的に往復動させることにより、ピストン204はシリンダ203内で往復動し、ノズル202及びシリンダ203内への薬液等の吸入、あるいは、ノズル202及びシリンダ203からの薬液等の外部への注入を行うことができる。   The piston 204 is connected to the mover 223 and fixed to a predetermined length by a screw 224. Therefore, in the above-described configuration, the actuator 222 is operated to selectively reciprocate the mover 223 along the direction of the arrow A, whereby the piston 204 reciprocates in the cylinder 203, and the nozzle 202 and the cylinder 203 Inhalation of the chemical liquid or the like into the liquid or injection of the chemical liquid or the like from the nozzle 202 and the cylinder 203 to the outside can be performed.

このように、従来例2のリニアモータ駆動型分注機構は、ケースに設けられたリニアモータ等のアクチュエータの可動子にシリンダ内のピストンが直接接続されているため、従来のカップリング、ボールねじ、リニアガイド及び移動体等を用いる必要がなく、機構全体の形状を小型化し、構成を簡略化することができ高精度化ができる。また、多数の分注機構を使用する大形の分析装置等を大幅に小型化することができる。
特開2006−119067公報(第14,15頁、図2,3,4,5) 特開2002−364526公報(第3頁、図1)
Thus, since the piston in the cylinder is directly connected to the mover of the actuator such as the linear motor provided in the case, the linear motor drive type dispensing mechanism of the prior art example 2 has a conventional coupling and ball screw. In addition, it is not necessary to use a linear guide, a moving body, etc., and the shape of the entire mechanism can be reduced in size, the configuration can be simplified, and high accuracy can be achieved. In addition, a large analyzer that uses a large number of dispensing mechanisms can be greatly reduced in size.
JP 2006-119067 A (14th and 15th pages, FIGS. 2, 3, 4 and 5) JP 2002-364526 A (page 3, FIG. 1)

従来、このような分注機構は、生化学分析装置などに搭載され、血液から摂取した血清からなる検体を分注する作業に用いられてきた。生化学分析装置では、分析用の試薬と血清とを混合させて用いるが、試薬が高価であるために試薬量を減らしたいというニーズがあった。その一方、人から採取する血液も、少量であるほうが人への負担が軽減されるために血液の採取量を減らしたいニーズがあった。さらに、環境面からも使用した分析液は、廃液処理されるために、これが低減できれば、無駄なエネルギーを消費することなく処理できるようになるために分析液を少量化するニーズがあった。   Conventionally, such a dispensing mechanism is mounted on a biochemical analyzer or the like, and has been used for an operation of dispensing a sample made of serum taken from blood. In biochemical analyzers, analytical reagents and serum are mixed and used, but there is a need to reduce the amount of reagents because the reagents are expensive. On the other hand, there is a need to reduce the amount of blood collected from a person because the burden on the person is reduced if a small amount of blood is collected. Furthermore, since the analysis solution used also from the environmental viewpoint is treated as a waste solution, if it can be reduced, there is a need to reduce the amount of the analysis solution because it can be processed without consuming unnecessary energy.

しかしながら、分析液を調合するにあたっては、血清量と試薬量にばらつきがあると、分析結果の信頼性が低下する。血清は、人から採取するために粘度などの個体差があり、これらが血清量の分注量の誤差となっており、微量化する際に問題となっていた。また、液体を微量化して分注する場合、液体の質量よりも表面張力や粘度等が、液体の吐出動作に大きく影響を与える。このために、微量な血清を分注する装置がなく、必要とされていたのである。このように微量な液体を扱う装置では、ポンプから液体を吐出するノズルまでの流路設計も重要となり、ポンプ部からノズルまでの距離があまりに長いと、液体が移動する際の抵抗や、チューブの膨張等から正確に圧力が伝達されないために微量な液体の液量精度が悪くなるという問題が生じていた。このために、ポンプからノズルまでの流路を短くするように、ポンプ自体も小型化して装置近傍に配置できることが要求されていた。   However, in preparing the analysis solution, if the amount of serum and the amount of reagent vary, the reliability of the analysis results decreases. Serum has individual differences such as viscosity because it is collected from humans, and these are errors in the amount of serum dispensed, which has been a problem when it is reduced in volume. In addition, when a liquid is dispensed in a minute amount, the surface tension, viscosity, and the like have a greater influence on the liquid ejection operation than the mass of the liquid. For this reason, there was no device for dispensing a small amount of serum, and this was required. In such a device that handles a small amount of liquid, the flow path design from the pump to the nozzle that discharges the liquid is also important.If the distance from the pump unit to the nozzle is too long, the resistance when the liquid moves, the tube Since pressure is not transmitted accurately due to expansion or the like, there has been a problem that the liquid amount accuracy of a minute amount of liquid is deteriorated. For this reason, it has been required that the pump itself can be reduced in size and disposed in the vicinity of the apparatus so as to shorten the flow path from the pump to the nozzle.

このような点を鑑みると、従来の技術では、ポンプの駆動にパルスモータを使用し、ノズルは先端部にチップを装着して吐出をしており、分注量の多い場合はある程度精度よく吐出できるが、パルスモータでは高速度、高加減速度の駆動は困難で吐出時の液切れが悪く、かつノズル先端部のチップに空気が多量に含まれるため微量吐出はできない、もしくは微量吐出ができたとしても分注精度が悪くなるという問題が生じていた。   In view of these points, the conventional technology uses a pulse motor to drive the pump, and the nozzle discharges with a tip attached to the tip. However, it is difficult to drive at high speed and high acceleration / deceleration with a pulse motor, the liquid running out during discharge is poor, and the tip of the nozzle tip contains a large amount of air. However, the problem that the dispensing accuracy deteriorated occurred.

また、リニアモータのリニアガイドと可動子を平行に配置しているため、小形化といいながら側方にスペースを要しているために大型化する問題が生じていた。   In addition, since the linear guide and the mover of the linear motor are arranged in parallel, there is a problem of increasing the size because a space is required on the side although it is said to be downsized.

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、シャフトの動作方向とピストンの動作方向と分岐手段内の分流流路の流れ方向とチューブ内の流れ方向とノズルの向きを同一直線上に配置し側方の省スペース化を図るとともに、制御手段にて所望の吐出量に応じて速度、加速度を調整することで、微量を含む所望の吐出量において精度よく分注する分注装置を提供することを目的とする。また、生化学自動分析装置等のようにシリンジ、フレキシブルチューブ、およびノズルを介して吐出する分注装置において微量吐出を実現する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 problems, and the operation direction of the shaft, the operation direction of the piston, the flow direction of the diversion flow path in the branching means, the flow direction of the tube, and the direction of the nozzle are identical. Dispensing device that arranges on the line and saves space on the side, and adjusts the speed and acceleration according to the desired discharge amount with the control means, and dispenses accurately at the desired discharge amount including trace amounts The purpose is to provide. Moreover, it aims at providing the dispensing apparatus which implement | achieves a trace amount discharge in the dispensing apparatus discharged through a syringe, a flexible tube, and a nozzle like a biochemical automatic analyzer.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。   In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.

請求項1に記載の発明は、内部空間を有するシリンジ1とシリンジ内面に接触しながら往復運動するピストン2と前記ピストン内部空間と連通し、前記ピストンからの流路を2方向に分流する流路4を有する分岐手段3と分流流路の一方とチューブを介して連通されたノズル5と、前記分流流路の他方はポンプ7と連通しており、その経路上に電磁弁6を配置し、前記ピストンと接続されたシャフト9を有するモータ13によってピストンを往復動作させて、前記ノズル先端より液を吸引、吐出させる分注装置において、前記シャフトの動作方向と、前記ピストンの動作方向と、前記分岐手段内の前記分流流路の流れ方向と、前記チューブ内の流れ方向と、前記ノズルの向きを同一直線上に配置したものである。   According to the first aspect of the present invention, a syringe 1 having an internal space, a piston 2 that reciprocates while contacting the inner surface of the syringe, and the piston internal space communicate with each other, and a flow path that divides the flow path from the piston in two directions. 4, the branching means 3, the nozzle 5 communicated with one of the diversion channels through a tube, the other of the diversion channels is in communication with a pump 7, and an electromagnetic valve 6 is arranged on the path, In a dispensing apparatus for reciprocating a piston by a motor 13 having a shaft 9 connected to the piston to suck and discharge liquid from the nozzle tip, the operating direction of the shaft, the operating direction of the piston, The flow direction of the branch flow path in the branching unit, the flow direction in the tube, and the direction of the nozzle are arranged on the same straight line.

請求項2記載の発明は、前記シリンジ内径と、前記分岐手段内の前記分流流路の内径と、前記チューブ内径と、前記ノズル内径とを同一内径もしくはテーパー面で結合したものである。   According to a second aspect of the present invention, the inner diameter of the syringe, the inner diameter of the diversion channel in the branching unit, the inner diameter of the tube, and the inner diameter of the nozzle are combined with the same inner diameter or a tapered surface.

請求項3記載の発明は、内部空間を有するシリンジ1とシリンジ内面に接触しながら往復運動するピストン2と前記ピストン内部空間と連通し、前記ピストンからの流路を2方向に分流する流路4を有する分岐手段3と分流流路の一方とチューブを介して連通されたノズル5と、前記分流流路の他方はポンプ7と連通しており、その経路上に電磁弁6を配置し、前記ピストンと接続されたシャフト9を有するモータ13によってピストンを往復動作させて、前記ノズル先端より液を吸引、吐出させる分注装置コントローラにおいて、前記分注装置コントローラが、上位コントローラからの作業指令を受けるモーションコントローラと、前記モーションコントローラから移動指令を受けつけて前記モータを制御するサーボドライブを備えたものである。   The invention according to claim 3 is a flow path 4 that communicates with a syringe 1 having an internal space, a piston 2 that reciprocates while contacting the inner surface of the syringe, and the internal space of the piston, and that divides the flow path from the piston in two directions. The branching means 3 having one of the branch flow passages, the nozzle 5 communicated with the tube via the tube, the other of the branch flow passages communicates with the pump 7, and the electromagnetic valve 6 is disposed on the path, In a dispenser controller in which the piston is reciprocated by a motor 13 having a shaft 9 connected to the piston to suck and discharge liquid from the tip of the nozzle, the dispenser controller receives a work command from a host controller. A motion controller and a servo drive that receives a movement command from the motion controller and controls the motor A.

請求項4記載の発明は、前記モーションコントローラが、吐出条件が書かれたテーブルを備えたものである。   According to a fourth aspect of the present invention, the motion controller includes a table in which discharge conditions are written.

請求項5記載の発明は、前記サーボドライブにフィードフォワード制御が組み込まれ、設定吐出量に応じてフィードフォワード値を調整するものである。   According to a fifth aspect of the present invention, feedforward control is incorporated in the servo drive, and the feedforward value is adjusted according to the set discharge amount.

請求項6記載の発明は、前記サーボドライブに外乱オブザーバが組み込まれ、前記モータの動作を制御するものである。   According to a sixth aspect of the present invention, a disturbance observer is incorporated in the servo drive to control the operation of the motor.

請求項7記載の発明は、前記サーボドライブが、所望の吐出量に応じて速度、加速度の少なくともどちらか一方を調整するように構成されているものである。   According to a seventh aspect of the present invention, the servo drive is configured to adjust at least one of speed and acceleration in accordance with a desired discharge amount.

請求項8記載の発明は、前記サーボドライブが、吐出対象の液体の粘度に応じて速度、加減速を調整するように構成されているものである。   The invention according to claim 8 is configured such that the servo drive adjusts the speed and acceleration / deceleration according to the viscosity of the liquid to be ejected.

請求項9記載の発明は、内部空間を有するシリンジ1とシリンジ内面に接触しながら往復運動するピストン2と前記ピストン内部空間と連通し、前記ピストンからの流路を2方向に分流する流路4を有する分岐手段3と分流流路の一方とチューブを介して連通されたノズル5と、前記分流流路の他方はポンプ7と連通しており、その経路上に電磁弁6を配置し、前記ピストンと接続されたシャフト9を有するモータ13によってピストンを往復動作させて、前記ノズル先端より液を吸引、吐出させる分注装置の吐出方法において、前記液の吐出量が少なくなるにしたがって、速度、加速度の少なくともどちらか一方を高くするように設定するものである。   According to the ninth aspect of the present invention, the syringe 1 having the internal space, the piston 2 that reciprocates while contacting the inner surface of the syringe, and the piston internal space communicate with the flow path 4 that divides the flow path from the piston in two directions. The branching means 3 having one of the branch flow passages, the nozzle 5 communicated with the tube via the tube, the other of the branch flow passages communicates with the pump 7, and the electromagnetic valve 6 is disposed on the path, In the dispensing method of the dispensing device in which the piston is reciprocated by the motor 13 having the shaft 9 connected to the piston to suck and discharge the liquid from the tip of the nozzle, the speed is increased as the discharge amount of the liquid decreases. At least one of the accelerations is set to be high.

請求項10記載の発明は、前記液の吐出量1μL以下場合、加速度を50m/s、速度を50mm/s以上で前記ピストンを駆動させ、前記ノズルから前記液を吐出させるものである。 In a tenth aspect of the present invention, when the liquid discharge amount is 1 μL or less, the piston is driven at an acceleration of 50 m / s 2 and a speed of 50 mm / s or more, and the liquid is discharged from the nozzle.

請求項1および請求項2に記載の発明によると、押し出し水の伝送ロスを低減することができ、分注液を精度よく吐出できる。   According to invention of Claim 1 and Claim 2, the transmission loss of extrusion water can be reduced and dispensing liquid can be discharged accurately.

請求項3および請求項4に記載の発明によると、所望の吐出量に応じてモータを制御することで分注時の液切れがよくなり、分注液を精度よく吐出できる。   According to the third and fourth aspects of the present invention, by controlling the motor in accordance with the desired discharge amount, the liquid runs out during dispensing, and the dispensing liquid can be discharged accurately.

請求項5に記載の発明によると、所望の吐出量におけるモータの速度または加速度を調整することができ、分注液を精度よく吐出できる。   According to the invention described in claim 5, the speed or acceleration of the motor in a desired discharge amount can be adjusted, and the dispensing liquid can be discharged with high accuracy.

請求項6に記載の発明によると、シリンジの個体差、長時間の使用による摺動コンディションの変化によらずモータを所望どおりに動作させることができ、分注液を精度よく吐出できる。   According to the sixth aspect of the present invention, the motor can be operated as desired regardless of individual differences of syringes and changes in sliding condition due to long-term use, and dispensed liquid can be discharged accurately.

請求項7に記載の発明によると、所望の吐出量に応じてモータの速度または加速度の少なくともどちらか一方を調整することで、分注時の液切れがよくなり、分注液を精度よく吐出できる。   According to the seventh aspect of the present invention, by adjusting at least one of the speed and acceleration of the motor according to the desired discharge amount, the liquid runs out during the dispensing, and the dispensing liquid is discharged accurately. it can.

請求項8に記載の発明によると、吐出対象の液体の粘度に応じてモータの速度または加減速を調整することで分注時の液切れがよくなり、ノズル先端における分注液の粘度による表面張力の違いによらず分注液を精度よく吐出できる。   According to the invention described in claim 8, by adjusting the speed or acceleration / deceleration of the motor in accordance with the viscosity of the liquid to be discharged, the liquid breakage at the time of dispensing is improved, and the surface due to the viscosity of the dispensing liquid at the nozzle tip Dispensing liquid can be discharged accurately regardless of tension.

請求項9および請求項10に記載の発明によると、ピストンを高速度、高加減速度で駆動することで従来に比べて、より微量の吐出を実現するとともに液切れがよくなり、分注液を精度よく吐出できる。   According to the invention described in claim 9 and claim 10, by driving the piston at a high speed and a high acceleration / deceleration, a small amount of discharge is realized and the liquid breakage is improved as compared with the prior art. Can be discharged 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に本発明による分注装置の構成図を示す。1はシリンジ、2はピストン、3は分岐手段、4は分岐流路、5はノズル、6は電磁弁、7はポンプ、15はチューブ、16は貯水タンク9はモータシャフト、10A、10Bはリニアブッシュ、8は可動子、11Aは検出器、11Bはリニアスケール、12は固定子、13はモータ、14は分注装置コントローラである。   FIG. 1 shows a configuration diagram of a dispensing apparatus according to the present invention. 1 is a syringe, 2 is a piston, 3 is a branching means, 4 is a branch channel, 5 is a nozzle, 6 is a solenoid valve, 7 is a pump, 15 is a tube, 16 is a water storage tank 9 is a motor shaft, and 10A and 10B are linear Bush, 8 is a mover, 11A is a detector, 11B is a linear scale, 12 is a stator, 13 is a motor, and 14 is a dispenser controller.

モータ13は、空隙を介して可動子8と固定子12間での磁気的作用により直動移動するリニアモータから構成されている。可動子8にはモータシャフト9が嵌合されて形成され、リニアブッシュ10A、10Bで直動可能に支持されており、モータシャフト9の一端はピストン2が連結され、モータ13で生じる直動動作がモータシャフト9を介してピストン2へ伝えられる。また、他端は、リニアスケール11Bを備えており、可動子8の移動量を検出器11Aで検出し、コントローラ14に位置情報を伝送し、制御されている。   The motor 13 is composed of a linear motor that moves linearly by a magnetic action between the mover 8 and the stator 12 via a gap. The mover 8 is formed by fitting a motor shaft 9 and is supported by linear bushes 10 </ b> A and 10 </ b> B so as to be linearly movable. One end of the motor shaft 9 is connected to the piston 2, and the linear motion generated by the motor 13. Is transmitted to the piston 2 via the motor shaft 9. The other end is provided with a linear scale 11B, and the amount of movement of the mover 8 is detected by the detector 11A, and the positional information is transmitted to the controller 14 and controlled.

また、ピストン2はシリンジ1の内部を図示しないシール材を介して往復移動するように摺動している。シリンジ1の先端には、3方向流路からなる分岐手段3を備えており、電磁弁6を開閉することでシリンジ1からノズル5への分岐流路4と、ポンプ7からの流路を切り替える。各々の流路はシリコン等からなるチューブで連結されている。本実施例で示すようにモータシャフト9の動作方向とピストン2の動作方向と分岐手段内の分岐流路4の方向とチューブ15方向とノズル5の向きを同一直線上になるように配置されている。また、図2に示すようにシリンジの内径をφA、分岐手段の入力部の開口径をφB、チューブの内径をφC、ノズル入力部の開口径をφDとし、すべてを同値にする。もしくは、それぞれの直径が異なる場合には、連結部内径の段差によって流体抵抗が発生しないようにテーパーを付けて接続する。   The piston 2 slides so as to reciprocate inside the syringe 1 via a sealing material (not shown). At the tip of the syringe 1 is provided with a branching means 3 consisting of a three-way flow path, and by switching the solenoid valve 6, the branch flow path 4 from the syringe 1 to the nozzle 5 and the flow path from the pump 7 are switched. . Each flow path is connected by a tube made of silicon or the like. As shown in this embodiment, the operation direction of the motor shaft 9, the operation direction of the piston 2, the direction of the branch flow path 4 in the branching means, the direction of the tube 15 and the direction of the nozzle 5 are arranged on the same straight line. Yes. Also, as shown in FIG. 2, the syringe inner diameter is φA, the opening diameter of the input part of the branching means is φB, the inner diameter of the tube is φC, the opening diameter of the nozzle input part is φD, and all are set to the same value. Alternatively, when the diameters are different from each other, the connection is made with a taper so that a fluid resistance is not generated due to a step of the inner diameter of the connecting portion.

次に、分注装置コントローラの構成について説明する。分注装置コントローラ14は、図3に示すように上位コントローラ17との通信やI/O信号処理、サーボドライブ19への指令を出すモーションコントローラ18と、モーションコントローラ18からの指令を受け、モータ13の制御を行うサーボドライブ19から構成されている。分注装置コントローラ14は上位コントローラ17から作業指令を受け、図4に示すような吐出条件が書かれたテーブル20から分注作業に適した移動量、速度および加速度からなる指令をサーボドライブ19に渡し、サーボドライブ19では位置速度制御によって、モータ13へ電流を通電している。モータ13の移動量は検出器11Aからフィードバックされている。   Next, the configuration of the dispensing device controller will be described. As shown in FIG. 3, the dispensing device controller 14 communicates with the host controller 17, performs I / O signal processing, a motion controller 18 that issues a command to the servo drive 19, and receives a command from the motion controller 18, The servo drive 19 is configured to control the above. The dispensing device controller 14 receives a work command from the host controller 17 and sends a command including a movement amount, speed and acceleration suitable for the dispensing work to the servo drive 19 from the table 20 in which the discharge conditions as shown in FIG. In the servo drive 19, a current is supplied to the motor 13 by position speed control. The amount of movement of the motor 13 is fed back from the detector 11A.

サーボドライブの内部構成を図5および図6に示す。図5は速度フィードフォワードを速度指令に組み込んだ例であり、エンコーダからのフィードバックにあらかじめ設定した速度フィードフォワード値を速度指令に加算する。このような制御系を組むことで指令に対して遅れが少なく目標位置へ移動させることできる。   The internal configuration of the servo drive is shown in FIGS. FIG. 5 shows an example in which speed feedforward is incorporated in the speed command, and a speed feedforward value set in advance is added to the speed command from the encoder. By constructing such a control system, it is possible to move to the target position with little delay with respect to the command.

また、図6は、外乱オブザーバをトルク指令に組み込んだ例である。エンコーダからのフィードバックにピストンの摺動抵抗等の外乱をモデル化した値をトルク指令から差分することで、ピストンの動きをモデル化してモータの最適な動作を行わせるものである。   FIG. 6 shows an example in which a disturbance observer is incorporated in the torque command. The value obtained by modeling the disturbance such as the sliding resistance of the piston in the feedback from the encoder is subtracted from the torque command, so that the movement of the piston is modeled and the optimum operation of the motor is performed.

次に分注作業について図1を用いて説明する。初期状態においては、シリンジ1の内部、分岐手段4の内部、チューブ15、ノズル5には押し出し水が充填されている。押し出し水をノズル5先端まで充填するためには、電磁弁6を開の状態にし、ポンプ7を駆動させて貯水タンク16よりノズル5へ押し出し水を送液する。ノズル5先端まで押し出し水が充填された後、電磁弁6を閉の状態にする。続いて、モータ13を駆動し、図面上側へ向かってモータシャフト9を動作させる。この動作によりノズル5先端の押し出し水がノズル5内部に吸い込まれ、ノズル5先端に空気層が形成される。この状態で図示しない移動手段を用いてノズル5先端を液体試料に挿入し、さらにモータ13を駆動し、図面上側へ向かってモータシャフト9を動作させると、液体試料がノズル5先端より吸い込まれて、ノズル5内部は図7に示すように液体試料、空気層、押し出し水という並びでノズル5内に配置される。吐出の際は、設定吐出量に応じて分注装置コントローラ14よりモータ13の駆動ストロークが演算され、図面下側へ向かってモータシャフト9を動作させると、ノズル5先端部では押し出し水より空気層を介して液体試料が押し出される。なお、空気層は、液体試料が押し出し水と接触することにより液体試料の濃度が希釈され分析の際の誤差とならないように、分離層として機能している。   Next, the dispensing operation will be described with reference to FIG. In the initial state, the inside of the syringe 1, the inside of the branching means 4, the tube 15, and the nozzle 5 are filled with extruded water. In order to fill the extruded water up to the tip of the nozzle 5, the electromagnetic valve 6 is opened and the pump 7 is driven to feed the extruded water from the water storage tank 16 to the nozzle 5. After the extruded water is filled up to the tip of the nozzle 5, the electromagnetic valve 6 is closed. Subsequently, the motor 13 is driven to operate the motor shaft 9 toward the upper side of the drawing. By this operation, the extruded water at the tip of the nozzle 5 is sucked into the nozzle 5 and an air layer is formed at the tip of the nozzle 5. In this state, when the tip of the nozzle 5 is inserted into the liquid sample using a moving means (not shown), the motor 13 is further driven, and the motor shaft 9 is operated toward the upper side of the drawing, the liquid sample is sucked from the tip of the nozzle 5. As shown in FIG. 7, the inside of the nozzle 5 is arranged in the nozzle 5 in the order of the liquid sample, the air layer, and the extruded water. At the time of discharge, the drive stroke of the motor 13 is calculated from the dispensing device controller 14 according to the set discharge amount, and when the motor shaft 9 is operated downward in the drawing, the air layer is formed from the extruded water at the tip of the nozzle 5. A liquid sample is extruded through The air layer functions as a separation layer so that the concentration of the liquid sample is not diluted when the liquid sample comes into contact with the extruded water and becomes an error in the analysis.

次に、本実施例における詳細な分注作業の吐出条件について図8を用いて説明する。吐出量の均一性を評価するCV値という指標を1%〜2%以下という安定した状態に保つための必要速度、および必要加速度は吐出量に関係しており、それぞれ図8(a)、図8(b)のように表される。すなわち吐出量を微量化していくと、より高速、より高加速度な動きが必要となるのである。さらに、前述したように血液から採取した血清を分注する場合、個人差によって粘度にばらつきが発生する。バイオ関連の用途においても分注する試薬によって、粘度や表面張力に違いがある。一般に粘度が大きくなると吐出時の流体抵抗が増加し、その結果、吐出量が少なくなるため、吐出量は液体試料の粘度や表面張力などの物性にも依存することになる。粘度の変化に依らず吐出量を一定に保つためには図8(a)、図8(b)の関係に加えて、粘度に応じた速度、加速度の補正が必要となる。以上より、図8(c)、(d)に示すような粘度と速度補正値および加速度補正値の関係をテーブル20にしてモーションコントローラ18内部に記憶し、設定吐出量と液体の粘度に応じてモーションコントローラ18内部で速度補正値および加速度補正値を演算し、サーボドライブに指令を渡してモータを動かすことで、粘度の変動に依らず、所望の吐出量を正確に吐出させることができる。表面張力に関しても同様に吐出量との関係をテーブルにすることで表面張力の違いに依らず、所望の吐出量を正確に吐出させることができる。   Next, detailed dispensing conditions for dispensing work in this embodiment will be described with reference to FIG. The required speed and the required acceleration for keeping the CV value index for evaluating the uniformity of the discharge amount in a stable state of 1% to 2% or less are related to the discharge amount. It is expressed as 8 (b). That is, as the discharge amount is reduced, movement at higher speed and higher acceleration is required. Furthermore, as described above, when serum collected from blood is dispensed, the viscosity varies due to individual differences. Even in bio-related applications, there are differences in viscosity and surface tension depending on the reagent dispensed. Generally, when the viscosity increases, the fluid resistance at the time of discharge increases, and as a result, the discharge amount decreases. Therefore, the discharge amount also depends on physical properties such as the viscosity and surface tension of the liquid sample. In order to keep the discharge amount constant regardless of the change in viscosity, in addition to the relationship shown in FIGS. 8A and 8B, it is necessary to correct the speed and acceleration in accordance with the viscosity. As described above, the relationship between the viscosity, the speed correction value, and the acceleration correction value as shown in FIGS. 8C and 8D is stored in the motion controller 18 as a table 20 according to the set discharge amount and the viscosity of the liquid. By calculating the speed correction value and the acceleration correction value in the motion controller 18 and passing a command to the servo drive to move the motor, it is possible to accurately discharge a desired discharge amount regardless of viscosity fluctuations. Similarly, regarding the surface tension, it is possible to accurately discharge a desired discharge amount regardless of the difference in surface tension by using a table of the relationship with the discharge amount.

次に、微量吐出における具体的な吐出条件について説明する。図9(a)と図9(b)はそれぞれ、外乱オブザーバを機能させた時の吐出量1μLと吐出量2.5μLにおけるCV値と速度および加速度の関係を表している。2.5μLの吐出、1μLの吐出ともに、速度および加速度を大きくすることでCV値が小さくなる(吐出量のばらつきが小さくなる)ことがわかった。特に、1μLすなわち微量域の吐出では、速度、加速度が小さくなるとCV値が極端に悪くなることがわかった。実験検証の結果、1μLの設定吐出量において、ばらつきの少ない安定した吐出を得ようとした場合、ノズル径、0.1mm〜0.5mm、チューブ長、300mm〜2000mmという吐出条件では、モータシャフト端の加速度、56m/s、速度、53mm/sの条件で吐出する必要があることが明らかとなった。 Next, specific discharge conditions in a small amount of discharge will be described. FIG. 9A and FIG. 9B respectively show the relationship between the CV value, velocity, and acceleration when the discharge amount is 1 μL and the discharge amount is 2.5 μL when the disturbance observer functions. It was found that for both 2.5 μL discharge and 1 μL discharge, the CV value decreases (the discharge amount variation decreases) by increasing the speed and acceleration. In particular, it was found that in the case of 1 μL, that is, in a small amount of region, the CV value becomes extremely worse when the speed and acceleration are reduced. As a result of the experiment verification, when trying to obtain a stable discharge with little variation at a set discharge amount of 1 μL, the motor shaft end is used under the discharge conditions of nozzle diameter, 0.1 mm to 0.5 mm, tube length, and 300 mm to 2000 mm. It became clear that it was necessary to discharge under the conditions of an acceleration of 56 m / s 2 , a speed of 53 mm / s.

以上のように、微量から比較的量の多い領域までの分注作業では、液体の特性から求められる粘度や表面張力と動作条件である液体の吸入量等のパラメータを図3に示したコントローラに設定吐出量との関係についてのテーブルを持ち、任意の吐出量に対するモータへの移動指令に反映させ、最適な速度および加速度で、所定の移動量を移動するように制御するものである。   As described above, in dispensing work from a very small amount to a relatively large amount of region, parameters such as the viscosity and surface tension obtained from the characteristics of the liquid and the amount of liquid sucked which is the operating condition are stored in the controller shown in FIG. It has a table about the relationship with the set discharge amount, reflects it in the movement command to the motor for an arbitrary discharge amount, and controls to move a predetermined movement amount at an optimum speed and acceleration.

なお、ノズル先端における液体試料の粘度による表面張力の違い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。   Since the liquid sample can be discharged with high accuracy regardless of the difference in surface tension due to the viscosity of the liquid sample at the nozzle tip, it can be applied to bio-related and medical-related devices that require suction and discharge.

実施例の分注装置の構成図Configuration diagram of dispensing apparatus of embodiment 流路の構成を示す図Diagram showing flow path configuration コントローラのシステム構成図Controller system configuration diagram 吐出条件を記述したテーブルTable describing discharge conditions 速度フィードフォワードを速度指令に組み込んだ制御ブロック図Control block diagram with speed feed forward incorporated in speed command 外乱オブザーバをトルク指令に組み込んだ制御ブロック図Control block diagram incorporating disturbance observer in torque command ノズル内の吸引状態を示す図The figure which shows the suction state in the nozzle (a)速度と吐出量の関係、(b)加速度と吐出量の関係、(c)粘度と速度補正値の関係、(d)粘度と加速度補正値の関係(A) Relationship between speed and discharge amount, (b) Relationship between acceleration and discharge amount, (c) Relationship between viscosity and speed correction value, (d) Relationship between viscosity and acceleration correction value (a)速度とCV値の関係、(b)加速度とCV値の関係(A) Relationship between speed and CV value, (b) Relationship between acceleration and CV value 第1従来例の分注装置を示す断面図Sectional drawing which shows the dispensing apparatus of the 1st prior art example 第1従来例のポンプユニットの正面図Front view of first conventional pump unit (a)第1従来例のポンプユニットの破断した正面図、(b)第1従来例のポンプユニットのIvb−Ivb線の断面図(A) The front view which fractured | ruptured the pump unit of the 1st prior art example, (b) Sectional drawing of the Ivb-Ivb line of the pump unit of the 1st prior art example 第1従来例の分析装置のブロック図Block diagram of the analyzer of the first conventional example 第2従来例の断面構成図Cross-sectional configuration diagram of the second conventional example

符号の説明Explanation of symbols

1 シリンジ
2 ピストン
3 分岐手段
4 分岐流路
5 ノズル
6 電磁弁
7 ポンプ
8 可動子
9 モータシャフト
10A、10B リニアブッシュ
11A 検出器
11B リニアスケール
12 固定子
13 モータ
14 分注装置コントローラ
15 チューブ
16 貯水タンク
17 上位コントローラ
18 モーションコントローラ
19 サーボドライブ
20 テーブル
103 筐体
105 分注装置
120,121 試験片
120A,121A 試薬パッド
139 筐体の側壁
150 ノズル
151 フレキシブルチューブ
152 ポンプユニット
153 支持プレート
153A 起立壁
153B 水平壁
153C スリット
154 ポンプ機構部
154A シリンジ
154B ピストン
155 パルスモータ
155A モータ駆動部
155B 直動シャフト
156 ガイドブロック
156A 係合部
156B 突出部
157 センサ
158 チップ
171 演算部
172 制御部
201 ケーシング
202 ノズル
203 シリンダ
204 ピストン
220 ガイド
221 貫通孔
222 アクチュエータ(リニアモータ)
223 可動子
224 ねじ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Syringe 2 Piston 3 Branching means 4 Branching flow path 5 Nozzle 6 Electromagnetic valve 7 Pump 8 Movable element 9 Motor shaft 10A, 10B Linear bush 11A Detector 11B Linear scale 12 Stator 13 Motor 14 Dispensing device controller 15 Tube 16 Water storage tank 17 Host controller 18 Motion controller 19 Servo drive 20 Table 103 Housing 105 Dispensing device 120, 121 Test piece 120A, 121A Reagent pad 139 Housing side wall 150 Nozzle 151 Flexible tube 152 Pump unit 153 Support plate 153A Standing wall 153B Horizontal wall 153C Slit 154 Pump mechanism 154A Syringe 154B Piston 155 Pulse motor 155A Motor drive unit 155B Linear motion shaft 156 Guide block 156A Engaging portion 156B projecting portion 157 sensor 158 chip 171 arithmetic unit 172 control unit 201 casing 202 nozzle 203 cylinder 204 piston 220 guide 221 through hole 222 actuator (linear motor)
223 Mover 224 Screw

Claims (10)

内部空間を有するシリンジとシリンジ内面に接触しながら往復運動するピストンと前記ピストン内部空間と連通し、前記ピストンからの流路を2方向に分流する流路を有する分岐手段と分流流路の一方とチューブを介して連通されたノズルと、前記分流流路の他方はポンプと連通しており、その経路上に電磁弁を配置し、前記ピストンと接続されたシャフトを有するモータによってピストンを往復動作させて、前記ノズル先端より液を吸引、吐出させる分注装置において、
前記シャフトの動作方向と、前記ピストンの動作方向と、前記分岐手段内の前記分流流路の流れ方向と、前記チューブ内の流れ方向と、前記ノズルの向きを同一直線上に配置したことを特徴とする分注装置。
One of the branching means and the branching passage having a flow path for diverting the flow path from the piston in two directions, the syringe having the internal space, the piston reciprocating while being in contact with the inner surface of the syringe, and the piston internal space. The nozzle communicated with the tube and the other of the flow-dividing flow paths communicate with the pump, and an electromagnetic valve is disposed on the path, and the piston is reciprocated by a motor having a shaft connected to the piston. In the dispensing device for sucking and discharging liquid from the nozzle tip,
The operation direction of the shaft, the operation direction of the piston, the flow direction of the branch flow path in the branching means, the flow direction in the tube, and the direction of the nozzle are arranged on the same straight line. Dispensing device.
前記シリンジ内径と、前記分岐手段内の前記分流流路の内径と、前記チューブ内径と、前記ノズル内径とを同一内径もしくはテーパー面で結合したことを特徴とする請求項1記載の分注装置。   2. The dispensing apparatus according to claim 1, wherein the syringe inner diameter, the inner diameter of the diverting flow path in the branching unit, the tube inner diameter, and the nozzle inner diameter are combined with the same inner diameter or a tapered surface. 内部空間を有するシリンジとシリンジ内面に接触しながら往復運動するピストンと前記ピストン内部空間と連通し、前記ピストンからの流路を2方向に分流する流路を有する分岐手段と分流流路の一方とチューブを介して連通されたノズルと、前記分流流路の他方はポンプと連通しており、その経路上に電磁弁を配置し、前記ピストンと接続されたシャフトを有するモータによってピストンを往復動作させて、前記ノズル先端より液を吸引、吐出させる分注装置コントローラにおいて、
前記分注装置コントローラは、上位コントローラからの作業指令を受けるモーションコントローラと、前記モーションコントローラから移動指令を受けつけて前記モータを制御するサーボドライブを備えたことを特徴とする分注装置コントローラ。
One of the branching means and the branching passage having a flow path for diverting the flow path from the piston in two directions, the syringe having the internal space, the piston reciprocating while being in contact with the inner surface of the syringe, and the piston internal space. The nozzle communicated with the tube and the other of the flow-dividing flow paths communicate with the pump, and an electromagnetic valve is disposed on the path, and the piston is reciprocated by a motor having a shaft connected to the piston. In the dispensing device controller that sucks and discharges liquid from the nozzle tip,
The dispenser controller comprises a motion controller that receives a work command from a host controller and a servo drive that receives a movement command from the motion controller and controls the motor.
前記モーションコントローラは、吐出条件が書かれたテーブルを備えたことを特徴とする請求項3記載の分注装置コントローラ。   The dispenser controller according to claim 3, wherein the motion controller includes a table in which discharge conditions are written. 前記サーボドライブには、フィードフォワード制御が組み込まれ、設定吐出量に応じてフィードフォワード値を調整することを特徴とする請求項3記載の分注装置コントローラ。   The dispenser controller according to claim 3, wherein feedforward control is incorporated in the servo drive, and a feedforward value is adjusted according to a set discharge amount. 前記サーボドライブは、外乱オブザーバが組み込まれ、前記モータの動作を制御することを特徴とする請求項3記載の分注装置。   The dispensing apparatus according to claim 3, wherein a disturbance observer is incorporated in the servo drive to control the operation of the motor. 前記サーボドライブは、所望の吐出量に応じて速度、加速度の少なくともどちらか一方を調整するように構成されていることを特徴とする請求項3記載の分注装置コントローラ。   The dispenser controller according to claim 3, wherein the servo drive is configured to adjust at least one of speed and acceleration in accordance with a desired discharge amount. 前記サーボドライブは、吐出対象の液体の粘度に応じて速度、加減速を調整するように構成されていることを特徴とする請求項3記載の分注装置コントローラ。   The dispenser controller according to claim 3, wherein the servo drive is configured to adjust speed and acceleration / deceleration according to the viscosity of the liquid to be ejected. 内部空間を有するシリンジとシリンジ内面に接触しながら往復運動するピストンと前記ピストン内部空間と連通し、前記ピストンからの流路を2方向に分流する流路を有する分岐手段と分流流路の一方とチューブを介して連通されたノズルと、前記分流流路の他方はポンプと連通しており、その経路上に電磁弁を配置し、前記ピストンと接続されたシャフトを有するモータによってピストンを往復動作させて、前記ノズル先端より液を吸引、吐出させる分注装置の吐出方法において、
前記液の吐出量が少なくなるにしたがって、速度、加速度の少なくともどちらか一方を高くするように設定することを特徴とする分注装置の吐出方法。
One of the branching means and the branching passage having a flow path for diverting the flow path from the piston in two directions, the syringe having the internal space, the piston reciprocating while being in contact with the inner surface of the syringe, and the piston internal space. The nozzle communicated with the tube and the other of the flow-dividing flow paths communicate with the pump, and an electromagnetic valve is disposed on the path, and the piston is reciprocated by a motor having a shaft connected to the piston. In the dispensing method of the dispensing device for sucking and discharging the liquid from the nozzle tip,
A method for discharging a dispensing apparatus, wherein the setting is made such that at least one of speed and acceleration is increased as the discharge amount of the liquid decreases.
前記液の吐出量1μL以下場合、加速度を50m/s、速度を50mm/s以上で前記ピストンを駆動させ、前記ノズルから前記液を吐出させることを特徴とする請求項9記載の分注装置の吐出方法。 10. The dispensing apparatus according to claim 9, wherein when the liquid discharge amount is 1 μL or less, the piston is driven at an acceleration of 50 m / s 2 and a speed of 50 mm / s or more to discharge the liquid from the nozzle. Discharge method.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012088254A (en) * 2010-10-22 2012-05-10 Arkray Inc Metering device, metering method, and program
JP2016166876A (en) * 2012-12-19 2016-09-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ Automatic analyzer and analytic method
CN111699241A (en) * 2018-02-20 2020-09-22 雅马哈发动机株式会社 Pickup device for biological object
JP2021524376A (en) * 2018-07-11 2021-09-13 ハミルトン・ボナドゥーツ・アーゲー Dispenser for pulsed pipetting using pipette piston motion controlled based on detection of piston position
JP7339260B2 (en) 2017-12-28 2023-09-05 フォーミュラトリクス・インターナショナル・ホールディング・リミテッド Pipette tip and method for automatically maintaining pipette tip depth in liquid

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012088254A (en) * 2010-10-22 2012-05-10 Arkray Inc Metering device, metering method, and program
JP2016166876A (en) * 2012-12-19 2016-09-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ Automatic analyzer and analytic method
JP7339260B2 (en) 2017-12-28 2023-09-05 フォーミュラトリクス・インターナショナル・ホールディング・リミテッド Pipette tip and method for automatically maintaining pipette tip depth in liquid
CN111699241A (en) * 2018-02-20 2020-09-22 雅马哈发动机株式会社 Pickup device for biological object
JP2021524376A (en) * 2018-07-11 2021-09-13 ハミルトン・ボナドゥーツ・アーゲー Dispenser for pulsed pipetting using pipette piston motion controlled based on detection of piston position
US11911757B2 (en) 2018-07-11 2024-02-27 Hamilton Bonaduz Ag Pipetting device for pulsed pipetting with a pipetting piston movement controlled on the basis of a detection of the piston position
JP7455801B2 (en) 2018-07-11 2024-03-26 ハミルトン・ボナドゥーツ・アーゲー Dispensing device for pulsed pipetting with pipette piston movement controlled based on detection of piston position

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