JP2012107972A - Translocation control unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、汎用カップに採取した内容物を、他の容器に正確に移し替えるための技術に関する。 The present invention relates to a technique for accurately transferring contents collected in a general-purpose cup to another container.
健康診断などで実施される尿検査の際には、図16に示すような採尿カップHCが用いられており、被験者自身がトイレで尿を採尿カップ2に採取するのに用いられる。採尿カップHCに採取された尿は、医師や看護師、検査技師などが手作業で検査用の試験管に移し替え、複数の検査が行われる。
A urine collection cup HC as shown in FIG. 16 is used for a urine test performed in a medical examination or the like, and the subject himself / herself collects urine in the
従来は、採尿カップHC内の尿LQを試験管などの他の容器に移し替える際に、分注用の器具DB(例えば、特許文献1の図6に示す分注・廃液ノズル115)を用いていた。 Conventionally, when transferring the urine LQ in the urine collection cup HC to another container such as a test tube, a dispensing instrument DB (for example, the dispensing / waste liquid nozzle 115 shown in FIG. 6 of Patent Document 1) is used. It was.
しかしながら、特許文献1の技術のように、採尿カップHC内に分注用の器具DB(図16)を入れると所定量の尿を移し替えることは可能であるが、尿LQが付着した器具を洗浄する必要が生じてしまう。一方で、分注用の器具DBを用いずに、正確な量を採尿カップHCから他の容器に移し替えることが困難であると考えられていた(患者により採取された尿LQの量がバラバラである等の理由から)。
However, as in the technique of
この発明は、内容物を入れた状態の採尿カップから、分注用の器具を使用することなく、他の容器に正確に内容物を移し替えることが可能な移し替え制御の実現を目的とする。 An object of the present invention is to realize transfer control capable of accurately transferring contents from a urine collection cup containing contents to another container without using a dispensing device. .
(1)この発明の移し替え制御装置は、
内容物を入れた容器を傾斜させる傾斜手段を制御して、内容物を他の容器に移し替えるための移し替え制御装置であって、
他の容器に移し替えられた内容物の量が、少なくとも第1の所定量および第2の所定量であることを検知するセンサと、
単位時間当たりの移し替え量が設定値になるように、前記傾斜手段により前記内容物を入れた容器が傾斜される速度を制御する傾斜速度制御手段と、
前記センサから第1の所定量および第2の所定量を検知したことを受けると、当該第1の所定量の検知を受けた時間および当該第2の所定量の検知を受けた時間に基づいて、設定量の内容物を移し替え終わる反転時間を算出する手段と、
前記反転時間に達すると、前記傾斜手段を反転させように制御する手段と、
を備えたこと、
を特徴とする。
(1) The transfer control device of the present invention comprises:
A transfer control device for controlling the tilting means for tilting the container containing the contents and transferring the contents to another container,
A sensor for detecting that the amount of contents transferred to another container is at least a first predetermined amount and a second predetermined amount;
Inclination speed control means for controlling the speed at which the container containing the contents is inclined by the inclination means so that the transfer amount per unit time becomes a set value;
When receiving the first predetermined amount and the second predetermined amount from the sensor, based on the time when the first predetermined amount is detected and the time when the second predetermined amount is detected , Means for calculating the reversal time when the set amount of contents is transferred, and
Means for controlling to invert the tilting means when the inversion time is reached;
Having
It is characterized by.
これにより、他の容器に移し替えられている内容物の量を、正確に把握してすることが可能となり、分注用の器具を使用せずに所定量の移し替え制御を行うことができる。 This makes it possible to accurately grasp the amount of contents transferred to another container, and to perform a predetermined amount of transfer control without using a dispensing device. .
(2)この発明の移し替え制御装置は、さらに、
前記容器が傾斜される角度に対応づけて、所定の単位時間当たりの流量に対応する回転速度を記憶した記憶部を備え、
前記傾斜速度制御手段は、前記記憶部を参照して、前記内容物を入れた容器が傾斜される速度を制御すること、
を特徴とする。
(2) The transfer control device of the present invention further includes:
Corresponding to the angle at which the container is tilted, the storage unit stores a rotation speed corresponding to a predetermined flow rate per unit time,
The tilt speed control means refers to the storage unit and controls the speed at which the container containing the contents is tilted;
It is characterized by.
これにより、各角度に対応する回転速度を記憶した記憶部を参照するだけで、単位時間当たりの流量が所定値になるように制御することができる。 Thereby, it is possible to control the flow rate per unit time to be a predetermined value only by referring to the storage unit storing the rotation speed corresponding to each angle.
(3)この発明の移し替え制御装置は、
前記単位時間当たりの流量が、前記傾斜される角度について一定の値に設定されたこと、
を特徴とする。
(3) The transfer control device of the present invention is:
The flow rate per unit time is set to a constant value for the angle of inclination;
It is characterized by.
これにより、一定の単位時間当たりの流量に基づいて、移し替えを終える時間を正確に算出することができる。 Thereby, based on the flow volume per fixed unit time, the time which finishes transfer can be calculated correctly.
(4)この発明の移し替え制御装置は、さらに、
前記容器が傾斜される角度に対応づけて、内容物の残り容積を記憶した記憶部、
前記容器に入っている内容物の量が残り容積以下とならない最大の角度を初期傾斜角度として決定し、当該初期傾斜角度まで傾斜するように前記傾斜手段を制御する手段、
を備えたこと、
を特徴とする。
(4) The transfer control device of the present invention further includes:
A storage unit that stores the remaining volume of the contents in association with the angle at which the container is inclined,
Means for determining the maximum angle at which the amount of contents contained in the container does not become the remaining volume or less as the initial inclination angle, and controlling the inclination means to incline to the initial inclination angle;
Having
It is characterized by.
これにより、液面が注ぎ口付近まで到達した初期傾斜角度から、内容物の移し替えを開始することができる。 Thereby, the transfer of the contents can be started from the initial inclination angle at which the liquid level reaches the vicinity of the spout.
(8)この発明の移し替え制御装置は、
内容物を入れた容器を傾斜させる傾斜手段を制御して、内容物を他の容器に移し替えるための移し替え制御装置であって、
単位時間当たりの移し替え量が設定値になるように、前記傾斜手段により前記容器が傾斜される速度を制御する手段と、
前記単位時間当たりの移し替え量から算出される反転時間に達すると、前記傾斜手段を反転させように制御する手段と、
を特徴とする。
(8) The transfer control device of the present invention comprises:
A transfer control device for controlling the tilting means for tilting the container containing the contents and transferring the contents to another container,
Means for controlling the rate at which the container is tilted by the tilting means so that the transfer amount per unit time becomes a set value;
Means for controlling the tilting means to be reversed when the reversal time calculated from the transfer amount per unit time is reached;
It is characterized by.
これにより、容器が傾斜される速度を、容器の形状に応じて、単位時間当たりの移し替え量が設定値になるように制御することができる。 Thereby, the speed at which the container is tilted can be controlled so that the transfer amount per unit time becomes a set value according to the shape of the container.
1.内容物移し替え装置100の構造
本発明の内容物移し替え装置100の構造を図1に示す。図1は、動作前の内容物移し替え装置100の状態を示す側面図である。なお、以下の実施形態では、容積200mLの採尿カップHCに尿LQが140mLが入っている状態から、他の容器である試験管BTに10mL(設定量)を移し替える場合を例として説明する。
1. Structure of
まず、図1に示す内容物移し替え装置100が備える採尿カップ傾斜装置TD、試験管受け台BSによって行われる一連の動作について、図1および図8、図10を用いて簡単に説明する。
First, a series of operations performed by the urine collection cup tilting device TD and the test tube cradle BS provided in the
採尿カップ傾斜装置TDは、図1に示す状態から動作を開始し、リフトプレートLPを前方向DR1、上方向DR2に順に移動させて採尿カップHCを保持する(図8)。さらに、図10に示すように、尿LQの液面が採尿カップHCの縁に達する手前の所定角度(初期傾斜角度α)まで採尿カップHCを傾斜させる。一方、試験管受け台BSは、尿LQが移し替えやすいように、試験管BTを方向DR3に旋回させる(図8)。 The urine collection cup tilting device TD starts operation from the state shown in FIG. 1, and moves the lift plate LP in the forward direction DR1 and the upward direction DR2 in order to hold the urine collection cup HC (FIG. 8). Further, as shown in FIG. 10, the urine collection cup HC is inclined to a predetermined angle (initial inclination angle α) before the liquid level of the urine LQ reaches the edge of the urine collection cup HC. On the other hand, the test tube cradle BS rotates the test tube BT in the direction DR3 so that the urine LQ can be easily transferred (FIG. 8).
図10に示す状態から、採尿カップ傾斜装置TDは、採尿カップHCをさらに傾斜させる。これにより、尿が採尿カップHCから試験管BTに移し替えられる。このとき、予め設定された単位時間当たりの流量Qで移し替えられるように、採尿カップHCを傾斜させる速度(回転速度)が制御される(後述する)。 From the state shown in FIG. 10, the urine collection cup tilting device TD further tilts the urine collection cup HC. As a result, urine is transferred from the urine collection cup HC to the test tube BT. At this time, the speed (rotational speed) for tilting the urine collection cup HC is controlled so as to be transferred at a preset flow rate Q per unit time (described later).
つぎに、図1に示す内容物移し替え装置100の各部の構造について、具体的に説明する。
Below, the structure of each part of the
図1に示す採尿カップHCには、予め患者などにより採取された尿LQが入れられている。採尿カップHCは、機械により自動的に、または人間がコースターCOの上に載置して配置される。また、コースターCOが載置されるコースター受け台CSには、尿LQの容積を算出するための重量センサ3が設けられている。コースター受け台CSは、載置面FDに対して固定されている。
In the urine collection cup HC shown in FIG. 1, urine LQ collected in advance by a patient or the like is placed. The urine collection cup HC is arranged automatically by a machine or by a human being placed on the coaster CO. The coaster cradle CS on which the coaster CO is placed is provided with a
図1の採尿カップ傾斜装置TDは、コースターCOを介して採尿カップHCを持ち上げるためのリフトプレートLPと、リフトプレートLPを採尿カップHCに対して前後方向に移動させるモーター4aと、リフトプレートLPを上下方向に移動させるモーター4bと、モーター4aとモーター4bとを一体的に固定する固定プレートFPと、回転軸AX1を中心として回転するスイングプレートSPと、スイングプレートSPを回転させるためのモーター4dと、スイングプレートSPに一体的に固着されるレールプレートRPとを備える。
The urine collection cup tilting device TD in FIG. 1 includes a lift plate LP for lifting the urine collection cup HC via the coaster CO, a
図1に示すリフトプレートLPは、前方向DR1に移動した後、上方向DR2に移動したときに、コースターCOの縁を下から持ち上げることが可能な形状(例えば、コの字型)に成形される。 The lift plate LP shown in FIG. 1 is formed into a shape (for example, a U-shape) that allows the edge of the coaster CO to be lifted from below when moved in the upward direction DR2 after moving in the forward direction DR1. The
図2は、図1に示す内容物移し替え装置100のα矢視図である。モーター4dは、図2に示すように、片側の筐体HSに取り付けられており、モーター4dの駆動軸はスイングプレートSPに噛み合っている。このため、モーター4dの駆動軸が回転すると、これと噛み合うスイングプレートSPが図1に示すDR4方向(反転のときは、DR5方向)に回転する構造となっている。
FIG. 2 is a view of the
図1の試験管受け台BSは、他の容器である試験管BTを採尿カップHCの開口部に近づけるための装置である。このため、試験管受け台BSは、図1に示すように、試験管BTを保持するためのスイング部SWと、回転軸AX2を介してスイング部SWに連結される固定部FXと、スイング部SWを所定角度まで旋回させるためのモーター4cとを備える(図1)。
The test tube cradle BS of FIG. 1 is a device for bringing the test tube BT, which is another container, close to the opening of the urine collection cup HC. For this reason, as shown in FIG. 1, the test tube cradle BS includes a swing portion SW for holding the test tube BT, a fixed portion FX connected to the swing portion SW via the rotation axis AX2, and a swing portion. And a
試験管受け台BSのモーター4c(図1)は、載置面FDに対して固定された固定部FXに取り付けられており、モーター4cの駆動軸が回転すると、これと噛み合うネジ機構を備えた回転軸AX2が回転し、回転軸AX2を中心として、スイング部SWが図1に示すDR3の方向に旋回される。図3は、図1に示す内容物移し替え装置100のβ矢視図である。図3に示すように、試験管BTは、採尿カップHCの中心Oに向かうDR3の方向に旋回する。
The
図1に示すように、試験管受け台BSのスイング部SWには、試験管BTが差し込まれている。また、スイング部SWの側壁には、試験管BTの液面位置を検知するための3つの液面センサ(図1に示すトリガーセンサ2a、第1センサ2b、第2センサ2c)が所定位置に取り付けられている。例えば、トリガーセンサ2aは約0.2mL、第1センサ2bは3mL、第2センサ2cは8mLの液面レベルを検知する。
As shown in FIG. 1, a test tube BT is inserted into the swing part SW of the test tube cradle BS. Further, on the side wall of the swing part SW, three liquid level sensors (the
なお、図1のトリガーセンサ2aは、試験管BTに尿が移し替えられ始めたことを検知するための液面センサである。このため、厳密に所定量であることを検知する必要はない。これに対し、図1の第1センサ2bおよび第2センサ2cは、移し替えを終える正確な時間を算出するために、それぞれ所定量の液面レベルを検知する必要がある。このため、第1センサ2bおよび第2センサ2cは、それぞれ所定量に対応する液面位置に向けて正確に取り付けられる。
1 is a liquid level sensor for detecting that urine has started to be transferred to the test tube BT. For this reason, it is not necessary to strictly detect that the amount is a predetermined amount. On the other hand, each of the first sensor 2b and the
なお、図1に示すように、第1センサ2bおよび第2センサ2cは試験管BTの中央位置Cでの液面を測定している。このため、試験管BTが傾斜しても、液面レベルの測定に問題は生じない。これは、試験管BTの形状が第1センサ2bおよび第2センサ2cが取り付けられた付近において円柱であるため、試験管BTが鉛直方向のときの水平面と、傾斜した状態での水平面と、試験管BTの側面とで形成される空間の体積が、中央位置Cを挟んだ両側で等しくなるからである。
As shown in FIG. 1, the first sensor 2b and the
図1に示す内容物移し替え装置100の動作を制御する移し替え制御コンピュータ(移し替え制御装置)200のハードウェア構成について、図4を用いて説明する。
The hardware configuration of a transfer control computer (transfer control device) 200 that controls the operation of the
図4に示すように移し替え制御コンピュータ200は、CPU20、RAM22、表示部24、フラッシュメモリ26、入力手段28、I/O30などを備えている。移し替え制御コンピュータ200には、I/O30を介して、液面センサ2(図1のセンサ2a〜2c)、重量センサ3(図1)、駆動部4(図1のモーター4a〜4d)が接続されている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、移し替え制御コンピュータ200のフラッシュメモリ26には、移し替え制御プログラム32と傾斜速度制御テーブル34が記憶されている。図5に、傾斜速度制御テーブル34のデータ例を示す。なお、図5に示す傾斜速度制御テーブル34では、単位時間当たりの流量Qを4.6375[mL/sec]に設定し、各値を算出している。
As shown in FIG. 4, a
傾斜速度制御テーブル34には、少なくとも採尿カップHCを傾斜する角度θに対応づけられた回転速度nが記憶されている。また、図5に示す傾斜速度制御テーブル34には、さらに、傾斜する角度θに対応づけられた採尿カップHCの残り容積Rが記憶されており、初期傾斜角度αを決定するために用いられる。 The tilt speed control table 34 stores at least the rotational speed n associated with the angle θ at which the urine collection cup HC is tilted. In addition, the tilt speed control table 34 shown in FIG. 5 further stores the remaining volume R of the urine collection cup HC associated with the tilt angle θ, and is used to determine the initial tilt angle α.
移し替え制御プログラム32(図4)は、図5に示す傾斜速度制御テーブル34を参照して、予め設定された単位時間当たりの流量Qの尿LQを試験管BTに移し替えるように、モーター4c(図1)の回転速度nを制御する。具体的には、モーター4c(図1)の回転速度nは、所定角度だけ軸を回転させるために必要なパルス数と、所定角度だけ軸を回転させるのに要する所要時間との関係に基づいて制御される。なお、図5に示す回転速度nの算出方法については、後で説明する。
The transfer control program 32 (FIG. 4) refers to the inclination speed control table 34 shown in FIG. 5 so that the urine LQ of the flow rate Q per unit time set in advance is transferred to the test tube BT. The rotational speed n of (FIG. 1) is controlled. Specifically, the rotational speed n of the
図5に示す残り容積Rは、採尿カップHCを所定角度θだけ傾けたときの最大容積、すなわち、採尿カップHCにどれだけの量(容積)が残っているかを示す値である。例えば、容積Rの値は、採尿カップHCの形状と、各傾斜角度θにおける液面位置とで仕切られる容積を3次元CAD等を用いて算出することで得られる。 The remaining volume R shown in FIG. 5 is a value indicating the maximum volume when the urine collection cup HC is tilted by a predetermined angle θ, that is, how much (volume) remains in the urine collection cup HC. For example, the value of the volume R can be obtained by calculating the volume partitioned by the shape of the urine collection cup HC and the liquid level position at each inclination angle θ using three-dimensional CAD or the like.
なお、図5に示す傾斜速度制御テーブル34を参照すると、10mLの設定量を移し替えるのに必要な傾斜角度(すなわち、移し替えを開始した角度と、移し替えを終えた角度との差)は、最初に採尿カップHCに144mL入っているときは約4°(30°〜34°)であるのに対し、最初に103mL入っているときは約3°(45°〜48°)であり、最初に採尿カップHCに入っている尿LQの量によって異なることが分かる。 In addition, referring to the inclination speed control table 34 shown in FIG. 5, the inclination angle necessary to transfer the set amount of 10 mL (that is, the difference between the angle at which the transfer is started and the angle at which the transfer is finished) is When the first urine collection cup HC contains 144 mL, it is about 4 ° (30 ° to 34 °), whereas when first 103 mL is contained, it is about 3 ° (45 ° to 48 °). It can be seen that it varies depending on the amount of urine LQ initially contained in the urine collection cup HC.
2.内容物移し替え装置100の動作
図6のフローチャートなどを用いて、内容物移し替え装置100(図1)の動作および制御処理について説明する。
2. Operation of
まず、移し替え制御プログラム32(図4)による制御を受けて、図1のモーター4aが駆動し、図7に示すように、リフトプレートLPを採尿カップの方向DR1に移動させる(図6のステップS02)。
First, under the control of the transfer control program 32 (FIG. 4), the
さらに、モーター4bが駆動し、リフトプレートLPを上方向DR2に移動させる(図6のステップS04)。これにより、図8に示すように、採尿カップHCが、コースターCOごと持ち上げられる。このとき、採尿カップHCの開口部が、図9Aに示す注ぎ口成形用の型MLに押し込まれて把持され、注ぎ口PSが設けられる。
Further, the
図9Aは、図8に示す内容物移し替え装置100のγ断面矢視図であり、図9Aでは、突起PJが取り付けられるレールプレートRPを点線で示している。図9Aに示すように、注ぎ口成形用の型MLは、注ぎ口PSに対応する位置を除いてC型に配置された、複数の突起PJを備えている。また、図9Bに示すように、各突起PJは、下方向に開いたテーパー状に成形されており、採尿カップHCがリフトプレートLPによって持ち上げられた際に、それぞれの突起PJが採尿カップHCの開口部を外側から押圧して注ぎ口PSが設けられる。
9A is a γ cross-sectional arrow view of the
また、図6のステップS04と同時に(またはステップS04の前後に)、モーター4cが駆動し、スイング部SWを所定角度まで旋回させる。これにより、図8に示すように、回転軸AX1の付近(つまり、採尿カップHCの注ぎ口PS付近)に、試験管BTの口が近づけられる。
Further, simultaneously with step S04 in FIG. 6 (or before and after step S04), the
さらに、CPU20(図4)は、採尿カップHCの重量を重量センサ3から取得し、これに基づいて尿LQの容積を算出する(図6のステップS06)。例えば、重量センサ3から取得した重量の値から、採尿カップHCおよびコースターCOの重さを差し引いて、比重から演算すればよい。
Further, the CPU 20 (FIG. 4) acquires the weight of the urine collection cup HC from the
さらに、移し替え制御プログラム32による制御を受けて、モーター4dが駆動して、スイングプレートSPを回転させ、所定の初期傾斜角度αまで、採尿カップHCを傾斜させる(図6のステップS08)。初期傾斜角度αに致るまでの回転速度は、特に限定されないが、液垂れが生じない程度で、できるだけ速やかに行うのがよい。
Further, under the control of the
所定の初期傾斜角度αは、ステップS08で算出した尿LQの容積に基づいて、図5に示す傾斜速度制御テーブル34を参照することで得られる。具体的には、ステップS08で算出した容積が、残り容積R以下とならない最大の角度θを初期傾斜角度αとして決定する。例えば、図6のステップS06で得られた尿LQの容積が140mLであった場合には、図5の傾斜速度制御テーブル34から、容積Rが140mL以下とならない最大の角度である31°を初期傾斜角度αとする。 The predetermined initial inclination angle α is obtained by referring to the inclination speed control table 34 shown in FIG. 5 based on the volume of the urine LQ calculated in step S08. Specifically, the maximum angle θ at which the volume calculated in step S08 does not become the remaining volume R or less is determined as the initial inclination angle α. For example, if the volume of the urine LQ obtained in step S06 of FIG. 6 is 140 mL, the initial angle of 31 °, which is the maximum angle at which the volume R does not become 140 mL or less, is determined from the inclination speed control table 34 of FIG. The inclination angle α is assumed.
以上の処理により、図10に示す状態、すなわち、尿LQの液面が採尿カップHCの注ぎ口PS付近に達し、内容物の移し替えが可能な状態になる。その後、移し替え制御処理(図6のステップS10)が以下のように行われる。 By the above processing, the state shown in FIG. 10, that is, the liquid level of the urine LQ reaches the vicinity of the spout PS of the urine collection cup HC, and the contents can be transferred. Thereafter, the transfer control process (step S10 in FIG. 6) is performed as follows.
3.移し替え制御処理(ステップS10)の詳細
移し替え制御プログラム32による移し替え制御処理(図6のステップS10)の詳細について、図11のフローチャート、図12のグラフなどを用いて以下に説明する。図12は、移し替え開始からの経過時間tと、既に移し替えられた内容物の容積(総分注量)Vとの関係を示すグラフである。
3. Details of Transfer Control Process (Step S10) Details of the transfer control process (step S10 in FIG. 6) by the
図6のステップS08において、所定の初期傾斜角度αまで、採尿カップHCを傾斜させた後、CPU20(図4)は、傾斜速度制御テーブル34を参照して、初期傾斜角度αから移し替え開始速度n0を決定する(図11のステップS12)。具体的には、移し替え開始速度n0は、移し替えの開始時に液垂れの発生を防止するため、初期傾斜角度αに対応する回転速度nを所定倍(例えば、2.5倍程度)した値とする。例えば、図5の傾斜速度制御テーブル34を参照すると、α=31°のとき、回転速度は151.4[pps]なので、その2.5倍の速さ378.5[pps]が、移し替え開始速度n0として決定される。 In step S08 of FIG. 6, after the urine collection cup HC is tilted to a predetermined initial tilt angle α, the CPU 20 (FIG. 4) refers to the tilt speed control table 34 and starts the transfer start speed from the initial tilt angle α. n0 is determined (step S12 in FIG. 11). Specifically, the transfer start speed n0 is a value obtained by multiplying the rotation speed n corresponding to the initial inclination angle α by a predetermined value (for example, about 2.5 times) in order to prevent the occurrence of liquid dripping at the start of transfer. And For example, referring to the inclination speed control table 34 in FIG. 5, when α = 31 °, the rotational speed is 151.4 [pps], and therefore, the speed 378.5 [pps] that is 2.5 times that is the transfer start speed n0. It is determined.
CPU20(図4)は、ステップS12で決定した移し替え開始速度n0で、回転軸AX1を中心として採尿カップHCを傾斜させ(図11のステップS14)、さらに、液面がトリガーセンサ2aに検知されたか否かを検知する(図11のステップS16)。図12のグラフに示すように、容積V0の液面がトリガーセンサ2aに検知される時間t0まで、総分注量Vは、移し替え開始速度n0に対応する傾きで直線的に増加する。なお、単位時間当たりの流量Qの変化は、図12のグラフにおいて傾きで表される。
The CPU 20 (FIG. 4) tilts the urine collection cup HC around the rotation axis AX1 at the transfer start speed n0 determined in step S12 (step S14 in FIG. 11), and the liquid level is detected by the
液面がトリガーセンサ2aに検知されると(図11のステップS16のYes)、CPU20(図4)は、傾斜速度制御テーブル34を参照して、移し替えられる尿LQの単位時間当たりの流量Qが設定値になるように、モーター4dの回転速度nを制御する(図11のステップS18)。すなわち、液面がトリガーセンサ2aに検知された後は、図5に示す傾斜角度制御テーブル34の回転速度nと同じになるようにモーター4dの回転速度が制御される。
When the liquid level is detected by the
すなわち、時間t0からt1までは、図12のグラフに示すように、設定された単位時間当たりの流量に対応する傾きに近づくように制御される。このとき、時間t0からt1までのグラフの傾きは、時間t0までの傾きより小さくなる(単位時間当たりの流量Qが1/2.5倍に減少したため)。なお、図12のグラフから、時間t0を過ぎてから、単位時間当たりの流量Qが一定になるには少し時間がかかっているが、これは慣性力による影響がしばらく残っているためである。 That is, from time t0 to t1, as shown in the graph of FIG. 12, control is performed so as to approach a slope corresponding to the set flow rate per unit time. At this time, the slope of the graph from time t0 to t1 is smaller than the slope to time t0 (because the flow rate Q per unit time has decreased by 1 / 2.5). From the graph of FIG. 12, it takes a while for the flow rate Q per unit time to become constant after the time t0, but this is because the influence of the inertial force remains for a while.
その後、CPU20(図4)は、液面が第1センサ2bに検知された時間t1を記憶し(図11のステップS20)、さらに、液面が第2センサ2cに検知された時間t2をRAM22に記憶する(図11のステップS22)。すなわち、図12のグラフに示す、容積V1のときの時間t1、および容積V2のときの時間t2が記憶される。
Thereafter, the CPU 20 (FIG. 4) stores the time t1 when the liquid level is detected by the first sensor 2b (step S20 in FIG. 11), and further stores the time t2 when the liquid level is detected by the
さらに、CPU20(図4)は、ステップS20およびステップS22でRAM22に記憶したデータに基づいて、設定量V3を移し替え終わるまでの時間t3を、以下のように算出する(図11のステップS24)。
Further, the CPU 20 (FIG. 4) calculates a time t3 until the set amount V3 is transferred based on the data stored in the
図12のグラフでは、時間t1からt2までの間に、容積がV1からV2に増加している。このため、単位時間当たりの容積増加率ΔVは、(V2−V1)/(t2−t1)となる(y=ax+bの傾きaに相当)。また、y=ax+bに、x=t1のとき、y=V1を条件として代入すると、b=V1−t1(V2−V1)/(t2−t1)である。そうすると、例えば、(t1,V1)=(0.5,2.8)、(t2,V2)=(1.8,8)であったとき、a=4となり、b=0.8となる。 In the graph of FIG. 12, the volume increases from V1 to V2 between times t1 and t2. For this reason, the volume increase rate ΔV per unit time is (V2−V1) / (t2−t1) (corresponding to a slope a of y = ax + b). Further, when x = t1 and y = V1 is substituted into y = ax + b as a condition, b = V1-t1 (V2-V1) / (t2-t1). Then, for example, when (t1, V1) = (0.5, 2.8) and (t2, V2) = (1.8, 8), a = 4 and b = 0.8.
これより、時間t3を算出するための式y=4x+0.8が得られる。よって、採尿カップHCから、試験管BTに設定量V3(10mL)だけ分注するときの時間t3は、t3=2.3[s]となる。つまり、移し替えを開始してから2.3秒後に採尿カップHCを反転させればよいことになる。なお、時間t1からは1.8秒後、時間t2からは0.5秒後に相当する。 As a result, the equation y = 4x + 0.8 for calculating the time t3 is obtained. Therefore, the time t3 when dispensing the set amount V3 (10 mL) from the urine collection cup HC into the test tube BT is t3 = 2.3 [s]. That is, the urine collection cup HC may be reversed after 2.3 seconds from the start of transfer. This corresponds to 1.8 seconds after time t1 and 0.5 seconds after time t2.
最後に、CPU20(図4)は、算出した上記時間t3に達したときに、採尿カップを素早く図1のDR5方向に反転させるように、モーター4dを制御する(図11のステップS26)。なお、採尿カップHCの回転はできるだけ速やかに行うべきであり、例えば、図11のステップS12で決定した移し替え開始速度n0で、逆方向に反転させればよい。
Finally, when the calculated time t3 is reached, the CPU 20 (FIG. 4) controls the
以上の処理により、予め設定した単位時間当たりの流量Qに基づいて、所定量の尿LQを正確に移し替えることができる。 With the above processing, a predetermined amount of urine LQ can be accurately transferred based on a preset flow rate Q per unit time.
4.傾斜速度制御テーブル34のデータについて
図5に示す傾斜速度制御テーブル34の各データを算出する方法について、図13を用いて以下に説明する。図13は、図5に示す傾斜速度制御テーブル34において、パルス数N、単位時間当たりの流量Q、容積差ΔR、所要時間Δtのデータ項目を追加したものである。
4). Regarding Data of Inclination Speed Control Table 34 A method of calculating each data of the inclination speed control table 34 shown in FIG. 5 will be described below with reference to FIG. FIG. 13 is a table in which data items of the number of pulses N, the flow rate Q per unit time, the volume difference ΔR, and the required time Δt are added to the gradient speed control table 34 shown in FIG.
各角度θについて、単位時間当たりの流量Q(例えば、4.6375[mL/sec])を設定すると、以下のように、各角度θに対応する回転速度nを算出することができる。 When the flow rate Q per unit time (for example, 4.6375 [mL / sec]) is set for each angle θ, the rotational speed n corresponding to each angle θ can be calculated as follows.
まず、図13に示す採尿カップHC内の残り容積Rの差、容積差ΔRをおよび単位時間当たりの流量Qを、(式)Δt=ΔR/Q(設定値)に代入して、各角度θについての所要時間Δtが得られる。さらに、回転速度nは、n=80/Δtで得られる。ここで、80は、採尿カップHCを1度だけ傾斜させるのに必要なパルス数である。 First, the difference of the remaining volume R in the urine collection cup HC shown in FIG. 13, the volume difference ΔR, and the flow rate Q per unit time are substituted into (expression) Δt = ΔR / Q (set value), and each angle θ The required time Δt for is obtained. Further, the rotation speed n is obtained by n = 80 / Δt. Here, 80 is the number of pulses required to tilt the urine collection cup HC by 1 degree.
なお、図5の傾斜角度制御テーブル34のように、少なくとも傾斜角度θと回転速度nを対応づけたテーブルさえ記憶しておけば、上記のような計算をその都度行う必要は無い。 As long as at least the table in which the tilt angle θ is associated with the rotation speed n is stored as in the tilt angle control table 34 of FIG. 5, the above calculation need not be performed each time.
図14は、単位時間当たりの流量Qを一定に保つときの、採尿カップHCの傾斜角度θとその角度θにおける回転速度nとの関係を示すグラフである。図14に示すグラフには、回転速度nが最小になるピーク角度θp(図14に点Pで示す)が存在する。これは、図13のデータにおいて、θ=52°のときに回転速度nが最小となるピーク角度θpが存在することに対応する。 FIG. 14 is a graph showing the relationship between the inclination angle θ of the urine collection cup HC and the rotational speed n at the angle θ when the flow rate Q per unit time is kept constant. In the graph shown in FIG. 14, there is a peak angle θp (indicated by a point P in FIG. 14) at which the rotation speed n is minimized. This corresponds to the fact that there is a peak angle θp at which the rotational speed n is minimum when θ = 52 ° in the data of FIG.
すなわち、採尿カップHCの傾斜を開始してから、採尿カップHCの底に達するまでの間(図15Aの状態)は、容積差ΔR(図13)は徐々に大きくなるので、図14に示すように回転速度nは減少する(単位時間当たりの流量Qを一定に保つため)。さらに、採尿カップHCの底に初めて達すると(図15Bの状態)、ピーク角度θp(図13に示すθ=52°)で、容積差ΔRが最大となり、回転速度nが最小になる。その後、さらに、採尿カップHCを傾斜させると、容積差ΔR(図13)は徐々に小さくなるので、図14に示すように回転速度nは増加する(単位時間当たりの流量Qを一定に保つため)。 That is, since the volume difference ΔR (FIG. 13) gradually increases from the start of the inclination of the urine collection cup HC until the bottom of the urine collection cup HC is reached (state of FIG. 15A), as shown in FIG. In addition, the rotational speed n decreases (in order to keep the flow rate Q per unit time constant). Further, when the bottom of the urine collection cup HC is reached for the first time (state of FIG. 15B), the volume difference ΔR becomes maximum and the rotation speed n becomes minimum at the peak angle θp (θ = 52 ° shown in FIG. 13). Thereafter, when the urine collection cup HC is further tilted, the volume difference ΔR (FIG. 13) gradually decreases, so that the rotational speed n increases as shown in FIG. 14 (to keep the flow rate Q per unit time constant). ).
また、図14のグラフおける回転速度nの減少率は、液面が採尿カップHCの底(図15Bの状態)に近づくほど大きくなる。これは、採尿カップHCの液面が底面に近づくほど、容積差ΔR(図13)の増加率が大きくなるからためである。さらに、ピーク角度θp(図13に示すθ=52°)を超えると、図14のグラフに示す回転速度nの増加率は、徐々に大きくなる。これは、採尿カップHCの液面が底面を超えると(図15Cの状態)、容積差ΔR(図13)の減少率が徐々に小さくなるからである。 Further, the rate of decrease of the rotational speed n in the graph of FIG. 14 increases as the liquid level approaches the bottom of the urine collection cup HC (state of FIG. 15B). This is because the rate of increase of the volume difference ΔR (FIG. 13) increases as the liquid level of the urine collection cup HC approaches the bottom surface. Furthermore, when the peak angle θp (θ = 52 ° shown in FIG. 13) is exceeded, the increasing rate of the rotational speed n shown in the graph of FIG. 14 gradually increases. This is because when the liquid level of the urine collection cup HC exceeds the bottom surface (state of FIG. 15C), the decreasing rate of the volume difference ΔR (FIG. 13) gradually decreases.
5.その他の実施形態
なお、上記実施形態では、傾斜角度θに対応づけて回転速度nが記憶された傾斜角度制御テーブル34(図5)を用いて制御することとしたが、これに限られず、容器の形状に対応した計算式から同様のデータを得て制御するようにしてもよい。
5. Other Embodiments In the above-described embodiment, control is performed using the tilt angle control table 34 (FIG. 5) in which the rotation speed n is stored in association with the tilt angle θ. Similar data may be obtained and controlled from a calculation formula corresponding to the shape.
なお、上記実施形態では、所定の単位時間当たりの流量Qを、傾斜角度制御テーブル34と同じ設定にして、傾斜角度(回転速度)を制御することとしたが、これに限られず、傾斜角度制御テーブル34の設定とは異なる流量になるように制御するようにしてもよい。例えば、図5に示す単位時間当たりの流量Qを、設定値4.6375 [mL/sec]として生成された傾斜角度制御テーブル34を用いて、設定値の2倍、すなわち9.275[mL/sec]の単位時間当たりの流量を得たいような場合は、傾斜角度制御テーブル34の各角度θに対応する回転速度nを2倍すればよい。 In the above-described embodiment, the flow rate Q per predetermined unit time is set to the same setting as that of the tilt angle control table 34, and the tilt angle (rotational speed) is controlled. You may make it control so that it may become a flow volume different from the setting of the table 34. FIG. For example, the flow rate Q per unit time shown in FIG. 5 is twice the set value by using the tilt angle control table 34 generated as the set value 4.6375 [mL / sec], that is, a unit of 9.275 [mL / sec]. When it is desired to obtain a flow rate per hour, the rotational speed n corresponding to each angle θ of the tilt angle control table 34 may be doubled.
なお、上記実施形態では、予め設定する単位時間当たりの流量Qを一定の値、すなわち、図12のグラフ(流量Qに対応する傾きaの部分)で示されるような線形の方程式から得られる値としたが、これに限られず、例えば、一定の割合で増加または減少する値(非線形の方程式から得られる値)に、各角度θにおける単位時間当たりの流量Qを設定してもよい。 In the above embodiment, the flow rate Q per unit time set in advance is a constant value, that is, a value obtained from a linear equation as shown in the graph of FIG. 12 (the portion of the slope a corresponding to the flow rate Q). However, the present invention is not limited to this. For example, the flow rate Q per unit time at each angle θ may be set to a value that increases or decreases at a constant rate (a value obtained from a nonlinear equation).
また、上記実施形態では、単位時間当たりの流量Qを一定の値に設定して回転速度nを変化させたが、回転速度nを一定の値に設定して単位時間当たりの流量Qを変化させてもよい。このとき、移し替えを開始してからの総流量(時間的に変化する流量を加算したもの)が設定量となったときに、採尿カップHCを反転させればよい。 In the above embodiment, the flow rate Q per unit time is set to a constant value and the rotation speed n is changed. However, the rotation speed n is set to a constant value and the flow rate Q per unit time is changed. May be. At this time, the urine collection cup HC may be reversed when the total flow rate after adding the transfer (a sum of flow rates that change with time) reaches the set amount.
なお、上記実施形態では、移し替え開始速度n0を、移し替えの開始時に液垂れの発生を防止するため、初期傾斜角度αに対応する回転速度nを所定倍(例えば、2.5倍程度)した値としたが(図11のステップS12)、これに限られず、例えば、移し替え開始速度n0を、初期傾斜角度αに対応する回転速度nと同じにしてもよい。このとき、単位時間当たりの流量Qは、移し替え開始から一定となるため、センサ2を設けなくても(図1)、t3=V3/Qの関係より、単位時間当たりの流量Qと、移し替える設定量V3から、移し替えを終わる時間t3を簡単に算出することができる。
In the above embodiment, the transfer start speed n0 is set to a predetermined multiple (for example, about 2.5 times) the rotation speed n corresponding to the initial inclination angle α in order to prevent the occurrence of dripping at the start of the transfer. However, the present invention is not limited to this. For example, the transfer start speed n0 may be the same as the rotation speed n corresponding to the initial inclination angle α. At this time, since the flow rate Q per unit time is constant from the start of the transfer, even if the
なお、上記実施形態では、採尿カップHCを傾斜させるための回転軸AX1(図1)を採尿カップHCの注ぎ口付近に設けたが、これに限られず、例えば、採尿カップHCの重心位置に回転軸AX1(図1)を設けて、液面の揺れを低減させてもよい。 In the above embodiment, the rotation axis AX1 (FIG. 1) for tilting the urine collection cup HC is provided near the spout of the urine collection cup HC. However, the present invention is not limited to this. An axis AX1 (FIG. 1) may be provided to reduce the fluctuation of the liquid level.
なお、上記実施形態では、試験管BTを傾斜させることとしたが(図8)、これに限られず、試験管BTを傾斜させないようにしてもよい。 In the above embodiment, the test tube BT is inclined (FIG. 8). However, the present invention is not limited to this, and the test tube BT may not be inclined.
なお、上記実施形態では、尿LQの粘性や表面張力を考慮しないデータ(図5の傾斜角度制御テーブル34)を用いて制御したが、これに限られず、尿LQの粘性や表面張力を考慮して補正したデータを用いて制御してもよい。 In the above embodiment, control is performed using data (inclination angle control table 34 in FIG. 5) that does not consider the viscosity and surface tension of urine LQ. However, the present invention is not limited to this, and the viscosity and surface tension of urine LQ are considered. Control may be performed using the corrected data.
なお、上記実施形態では、注ぎ口PSを設ける際に、容器を安定に保持するとともに、液の幅を狭めて液垂れを防止するという目的から、採尿カップHCの開口部を少し変形させているが(図9A)、これに限られず、採尿カップHCの開口部を全く変形させないようにしてもよい。 In the above embodiment, when the spout PS is provided, the opening of the urine collection cup HC is slightly deformed for the purpose of holding the container stably and preventing liquid dripping by narrowing the width of the liquid. However, the present invention is not limited to this, and the opening of the urine collection cup HC may not be deformed at all.
なお、上記実施形態では、底が平面の採尿カップHCを用いることとしたが、これに限られず、底が平面でない容器(例えば、底が曲面の容器)を用いることもできる。 In the above embodiment, the urine collection cup HC having a flat bottom is used. However, the present invention is not limited to this, and a container having a non-planar bottom (for example, a container having a curved bottom) can also be used.
なお、上記実施形態では、内容物として尿(液体)を移し替えることとしたが、これに限られず、他の液体または粉状(粒状)の固体を移し替えるようにしてもよい。 In the above embodiment, urine (liquid) is transferred as the contents, but the present invention is not limited to this, and other liquids or powdered (granular) solids may be transferred.
Claims (8)
他の容器に移し替えられた内容物の量が、少なくとも第1の所定量および第2の所定量であることを検知するセンサと、
単位時間当たりの移し替え量が設定値になるように、前記傾斜手段により前記内容物を入れた容器が傾斜される速度を制御する傾斜速度制御手段と、
前記センサから第1の所定量および第2の所定量を検知したことを受けると、当該第1の所定量の検知を受けた時間および当該第2の所定量の検知を受けた時間に基づいて、設定量の内容物を移し替え終わる反転時間を算出する手段と、
前記反転時間に達すると、前記傾斜手段を反転させように制御する手段と、
を備えたこと、
を特徴とする移し替え制御装置。 A transfer control device for controlling the tilting means for tilting the container containing the contents and transferring the contents to another container,
A sensor for detecting that the amount of contents transferred to another container is at least a first predetermined amount and a second predetermined amount;
Inclination speed control means for controlling the speed at which the container containing the contents is inclined by the inclination means so that the transfer amount per unit time becomes a set value;
When receiving the first predetermined amount and the second predetermined amount from the sensor, based on the time when the first predetermined amount is detected and the time when the second predetermined amount is detected , Means for calculating the reversal time when the set amount of contents is transferred, and
Means for controlling to invert the tilting means when the inversion time is reached;
Having
A transfer control device characterized by.
前記容器が傾斜される角度に対応づけて、所定の単位時間当たりの流量に対応する回転速度を記憶した記憶部を備え、
前記傾斜速度制御手段は、前記記憶部を参照して、前記内容物を入れた容器が傾斜される速度を制御すること、
を特徴とする移し替え制御装置。 The transfer control device according to claim 1, further comprising:
Corresponding to the angle at which the container is tilted, the storage unit stores a rotation speed corresponding to a predetermined flow rate per unit time,
The tilt speed control means refers to the storage unit and controls the speed at which the container containing the contents is tilted;
A transfer control device characterized by.
前記単位時間当たりの流量が、前記傾斜される角度について一定の値に設定されたこと、
を特徴とする移し替え制御装置。 In the transfer control device according to claim 1 or 2,
The flow rate per unit time is set to a constant value for the angle of inclination;
A transfer control device characterized by.
前記容器が傾斜される角度に対応づけて、内容物の残り容積を記憶した記憶部、
前記容器に入っている内容物の量が残り容積以下とならない最大の角度を初期傾斜角度として決定し、当該初期傾斜角度まで傾斜するように前記傾斜手段を制御する手段、
を備えたこと、を特徴とする移し替え制御装置。 In the transfer control device according to any one of claims 1 to 3,
A storage unit that stores the remaining volume of the contents in association with the angle at which the container is inclined,
Means for determining the maximum angle at which the amount of contents contained in the container does not become the remaining volume or less as the initial inclination angle, and controlling the inclination means to incline to the initial inclination angle;
A transfer control device characterized by comprising:
コンピュータを、
他の容器に移し替えられた内容物の量が、少なくとも第1の所定量および第2の所定量であることを検知するセンサ、
単位時間当たりの移し替え量が設定値になるように、前記傾斜手段により前記内容物を入れた容器が傾斜される速度を制御する傾斜速度制御手段、
前記センサから第1の所定量および第2の所定量を検知したことを受けると、当該第1の所定量の検知を受けた時間および当該第2の所定量の検知を受けた時間に基づいて、設定量の内容物を移し替え終わる反転時間を算出する手段、
前記反転時間に達すると、前記傾斜手段を反転させように制御する手段、
として機能させることを特徴とする移し替え制御プログラム。 A transfer control program for controlling the tilting means for tilting the container containing the contents and transferring the contents to another container,
Computer
A sensor for detecting that the amount of contents transferred to another container is at least a first predetermined amount and a second predetermined amount;
A tilt speed control means for controlling the speed at which the container containing the contents is tilted by the tilt means so that the transfer amount per unit time becomes a set value;
When receiving the first predetermined amount and the second predetermined amount from the sensor, based on the time when the first predetermined amount is detected and the time when the second predetermined amount is detected , Means for calculating the reversal time when the set amount of contents is transferred,
Means for controlling the tilting means to reverse when the inversion time is reached;
Transfer control program characterized by functioning as
他の容器に移し替えられた内容物の量が、少なくとも第1の所定量および第2の所定量であることをセンサにより検知し、
単位時間当たりの移し替え量が設定値になるように、前記傾斜手段により前記内容物を入れた容器が傾斜される速度を制御し、
前記センサから第1の所定量および第2の所定量を検知したことを受けると、当該第1の所定量の検知を受けた時間および当該第2の所定量の検知を受けた時間に基づいて、設定量の内容物を移し替え終わる反転時間を算出し、
前記反転時間に達すると、前記傾斜手段を反転させように制御する、
ことを特徴とする移し替え制御方法。 A transfer control method for controlling the tilting means for tilting the container containing the contents and transferring the contents to another container,
A sensor detects that the amount of the contents transferred to another container is at least a first predetermined amount and a second predetermined amount;
Control the speed at which the container containing the contents is tilted by the tilting means so that the transfer amount per unit time becomes a set value,
When receiving the first predetermined amount and the second predetermined amount from the sensor, based on the time when the first predetermined amount is detected and the time when the second predetermined amount is detected , Calculate the reversal time to finish transferring the set amount of contents,
When the reversal time is reached, the tilting means is controlled to be reversed.
A transfer control method characterized by that.
他の容器に移し替えられた内容物の量を測定するセンサと、
前記内容物を入れた容器が傾斜される速度を制御する制御部と、
を備えた、内容物を他の容器に移し替えるための内容物移し替え装置であって、
前記制御部は、単位時間当たりの移し替え量が設定値になるように、前記傾斜手段により前記容器が傾斜される速度を制御し、前記センサから第1の所定量および第2の所定量を検知したことを受けると、当該第1の所定量の検知を受けた時間および当該第2の所定量の検知を受けた時間に基づいて、設定量の内容物を移し替え終わる反転時間を算出し、当該反転時間に達すると、前記傾斜手段を反転させること、
を特徴とする内容物移し替え装置。 Tilting means for tilting the container containing the contents;
A sensor for measuring the amount of content transferred to another container;
A controller for controlling the speed at which the container containing the contents is inclined;
A content transfer device for transferring contents to another container, comprising:
The control unit controls a speed at which the container is tilted by the tilting means so that a transfer amount per unit time becomes a set value, and sets a first predetermined amount and a second predetermined amount from the sensor. Upon receiving the detection, based on the time when the first predetermined amount of detection is received and the time when the second predetermined amount of detection is received, the reversal time for ending the transfer of the set amount of contents is calculated. Reversing the tilting means when the reversal time is reached,
Content transfer device characterized by
単位時間当たりの移し替え量が設定値になるように、前記傾斜手段により前記容器が傾斜される速度を制御する手段と、
前記単位時間当たりの移し替え量から算出される反転時間に達すると、前記傾斜手段を反転させように制御する手段と、
を備えたこと、
を特徴とする移し替え制御装置。 A transfer control device for controlling the tilting means for tilting the container containing the contents and transferring the contents to another container,
Means for controlling the rate at which the container is tilted by the tilting means so that the transfer amount per unit time becomes a set value;
Means for controlling the tilting means to be reversed when the reversal time calculated from the transfer amount per unit time is reached;
Having
A transfer control device characterized by.
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