JP2012108061A - Automatic analyzer - Google Patents

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Tsune Yabutani
恒 薮谷
Hideki Yasumoto
英樹 安本
Toshiyuki Inabe
利幸 稲邊
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deterioration diagnosis function and a deterioration specification notification method that can automatically specify a deterioration portion by monitoring secular deterioration.SOLUTION: The configuration of a motor controller 001 is shown in Fig.1. The motor controller 001 drives a stepping motor by using an output pulse. In the motor controller 001, a prediction computing element 004 is mounted to predict the present position of a drive target 008 by using a specific variable that the drive object 008 to be driven by the motor has in calculation. A sensor input from the target object 008 to be driven by the motor is received by an output pulse monitoring device 003 and is compared with information in the prediction computing element 004 by a comparator 006 to discriminate whether or not an abnormality occurs in the drive target 008.

Description

本発明は、血液,尿などの生体サンプルの分析を行う自動分析装置に係り、特に試料と試薬を反応させる反応容器を列状に並べて配置する反応ディスクをモータで回転駆動する自動分析装置に関する。   The present invention relates to an automatic analyzer that analyzes biological samples such as blood and urine, and more particularly to an automatic analyzer that drives a reaction disk, in which reaction containers for reacting a sample and a reagent are arranged in a row, by a motor.

試料と試薬の生化学反応を利用して試料中の測定対象成分を分析する自動分析装置では、単位時間当たりの分析可能数を増やすため、反応を行う反応容器を多数個列状に並べた反応ディスクを回転駆動して、それぞれの反応容器で一定の時間差をもって並行して反応させるシングルラインマルチ項目分析(シングル・マルチ)と呼ばれる分析装置が現在の主流である。この分析装置では、位置が固定された測光光軸を反応ディスク上の反応容器が連続して横切ることで、全ての反応容器での反応過程(吸光度変化)を追跡できる。反応過程での吸光度変化を正確に測定するためには、それぞれの反応容器が測光光軸の前をいつ横切るかを正確に把握し、吸光度を測定するタイミング(通常は、所定時間内に測定された吸光度の積分値や複数点での吸光度の平均値などを測定する)をどの反応容器でも同じになるようにする必要がある。反応容器が測光光軸の前を横切るタイミングを測定する方法として特許文献1に記載された方法が知られている。   In an automated analyzer that analyzes the components to be measured in a sample using the biochemical reaction between the sample and the reagent, a reaction in which a number of reaction vessels are arranged in a line to increase the number of analyzable units per unit time. An analysis apparatus called single-line multi-item analysis (single multi) in which a disk is driven to rotate and react in parallel with a certain time difference in each reaction vessel is the current mainstream. In this analyzer, the reaction process (absorbance change) in all reaction containers can be traced by the reaction containers on the reaction disk continuously crossing the photometric optical axis whose position is fixed. In order to accurately measure the change in absorbance during the reaction process, it is necessary to know exactly when each reaction vessel crosses the photometric optical axis, and to measure the absorbance (usually measured within a given time). It is necessary to make the integrated value of the absorbance and the average value of the absorbance at a plurality of points the same in any reaction vessel. As a method for measuring the timing at which the reaction container crosses the front of the photometric optical axis, a method described in Patent Document 1 is known.

特開平9−80055号公報JP-A-9-80055

特許文献1記載の技術では、反応セルの位置を検出するための検知板は反応セルと一体となっているため、位置検出精度は一定の精度を確保できている。   In the technique described in Patent Document 1, since the detection plate for detecting the position of the reaction cell is integrated with the reaction cell, the position detection accuracy can be ensured to be constant.

しかし、自動分析装置では、生体試料および試薬の少量化が進んでおり、反応容器(反応セル)の寸法は1ミリメートルオーダであると同時に、試薬や検体の吸引・吐出を行う分注ノズルも、1マイクロリットルオーダの液量の取扱いが要求されている。これにより駆動源と伝動部を含めた反応機構の駆動を相当の精度で行う必要がある。   However, in automated analyzers, the volume of biological samples and reagents has been decreasing, and the dimensions of the reaction container (reaction cell) are on the order of 1 millimeter, while the dispensing nozzle for aspirating and discharging reagents and specimens has There is a demand for handling liquid quantities on the order of 1 microliter. As a result, it is necessary to drive the reaction mechanism including the drive source and the transmission unit with considerable accuracy.

また分析処理の高スループットを達成するため、かかる装置における駆動部には高速移動性が要求されており、駆動対象の駆動に関してフィードバック手段を用いた位置調節を行っている時間は許容されない。   Further, in order to achieve a high throughput of analysis processing, the drive unit in such an apparatus is required to have high-speed mobility, and the time during which the position adjustment using the feedback means is performed with respect to the drive of the drive target is not allowed.

一方で、製品を低価格で実装するためには、駆動源に比較的安価なステッピングモータを採用し、駆動力の伝達に駆動ベルトを採用する方法が考えられる。この場合、稼動時間や運転環境により駆動ベルトの定期交換の間隔内においても経年劣化が生じる潜在的な可能性を除去することはできておらず、劣化により装置の故障が発生する前にこれを発見することが重要である。   On the other hand, in order to mount a product at a low price, it is conceivable to employ a relatively inexpensive stepping motor as a driving source and a driving belt to transmit driving force. In this case, it is not possible to eliminate the possibility of aging deterioration even within the interval of periodic replacement of the drive belt depending on the operating time and operating environment. It is important to discover.

経年劣化による故障はその定義上、出荷前検査で発見が難しいという課題がある。   By definition, failures due to aging are difficult to detect by pre-shipment inspection.

また、装置の点検を定期的に行うことは網羅性の観点から有利であるが、運転環境や稼動時間によって装置の劣化進行に差異があるので、網羅的に点検を行っても確実に潜在的故障を発見することは困難であり、効率性の観点から不利でもある。   In addition, periodic equipment inspection is advantageous from the viewpoint of completeness, but there is a difference in the progress of deterioration of the equipment depending on the operating environment and operation time. It is difficult to find a failure, and it is also disadvantageous from the viewpoint of efficiency.

一方、部品の定期交換はこれらの発生確率を低減することができるが、その発生を確実に除去することは困難である。   On the other hand, periodic replacement of parts can reduce the probability of these occurrences, but it is difficult to reliably remove such occurrences.

このような経年劣化は突発的な故障を誘引する潜在的可能性がある。駆動ベルトの断絶による駆動部の急激な慣性の変化は、検体の損傷や飛散を生じることがあり、医用装置に要求される信頼性として看過できない課題である。安定な運転性能として許容されるものではない。   Such aging has the potential to induce sudden failures. A sudden change in inertia of the drive unit due to the disconnection of the drive belt may cause damage or scattering of the specimen, which is a problem that cannot be overlooked as the reliability required for medical devices. It is not acceptable as a stable driving performance.

本発明の目的は、反応ディスクの回転駆動系の不具合を高精度で検知することで、故障の発生を未然に防ぐことができる自動分析装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an automatic analyzer that can prevent a failure from occurring by detecting a malfunction of a rotational drive system of a reaction disk with high accuracy.

上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。   The configuration of the present invention for achieving the above object is as follows.

試料と試薬を反応させる反応容器と、該反応容器を列状に配置した反応ディスクと、該反応ディスクを回転駆動するモータと、を備えた自動分析装置において、前記反応容器のそれぞれの位置に対応した位置検知マーカと、該位置検知マーカを検知する第1の検知器と、を備え、更に、前記位置検知マーカとは別に、前記反応容器の特定の位置に対応した原点検知マーカと、該原点検知マーカを検知する第2の検知器と、を備えた自動分析装置。   In an automatic analyzer comprising a reaction vessel for reacting a sample and a reagent, a reaction disk in which the reaction vessels are arranged in a row, and a motor for rotationally driving the reaction disk, the reaction vessel corresponds to each position of the reaction vessel. In addition to the position detection marker, an origin detection marker corresponding to a specific position of the reaction vessel, and the origin An automatic analyzer comprising: a second detector that detects a detection marker.

反応ディスクは反応容器を円板上やリング上に列状に配置し、その中心部近傍に回転軸を有するものが一般的であるが、反応容器を列状に配置し、回転可能なものであればどのようなものであっても良い。モータはどのようなものであっても良いが、ステッピングモータを使うことで、精度とコストの両立が可能である。位置検知マーカ,原点検知マーカは、その相対位置が変化せず、検知器で検知できるようなものであればどのようなものであっても良い。位置検知マーカとしては、例えば、くし歯状の突起が一定間隔で配置されているようなもの(この場合は検知板と呼称しても良い)であることが好ましい。また、原点検知マーカは1点の位置を特定できれば良いので、位置検知マーカに比べて形状の自由度は高い。針状のものでも利用できる。検知器は、光学的な変化を捉えるものが精度,コストが両立できるため好ましいが、位置を検知できるものであればどのようなものであっても良い。例えば、電気抵抗の変化,静電容量の変化などを測定するもの、あるいは検知板が磁性材で構成され、ホール素子などの磁場の強度を検知するものであっても良い。   In general, reaction disks are arranged such that reaction vessels are arranged in a row on a disk or ring and have a rotation axis in the vicinity of the center, but the reaction vessels are arranged in a row and can be rotated. Anything is acceptable. Any type of motor may be used, but using a stepping motor can achieve both accuracy and cost. The position detection marker and the origin detection marker may be any as long as their relative positions do not change and can be detected by a detector. The position detection marker is preferably, for example, a comb in which comb-like projections are arranged at regular intervals (in this case, it may be called a detection plate). In addition, since the origin detection marker only needs to be able to specify the position of one point, the degree of freedom in shape is higher than that of the position detection marker. Needle-like ones can also be used. A detector that captures an optical change is preferable because it can achieve both accuracy and cost. However, any detector that can detect the position may be used. For example, a device that measures a change in electrical resistance, a change in capacitance, or the like, or a detector plate that is made of a magnetic material and that detects the strength of a magnetic field such as a Hall element may be used.

経年劣化による故障を未然に防止し、突発的に発生する故障対策コストを低減する。また、定期的点検によらず、装置の運転状況による潜在的な故障の発見を可能とし、故障の発見を効率的に行うことができる。また、検体の損傷を回避し、医療用検査装置の高信頼で安定性の高い運転環境を安価に提供することができる。   Prevent failures due to deterioration over time and reduce the cost of countermeasures for sudden failures. Further, it is possible to find a potential failure depending on the operation status of the apparatus without performing periodic inspection, and the failure can be found efficiently. In addition, it is possible to avoid damage to the specimen and provide a highly reliable and highly stable operating environment of the medical examination apparatus at low cost.

本発明の回路構成。The circuit structure of this invention. 反応ディスク機構。Reaction disk mechanism. 検知板の説明図。Explanatory drawing of a detection board. 分布グラフ。Distribution graph. 故障特定モードFailure identification mode

図1を用いて本発明の実施形態について一例を示す。モータコントローラ001は、パルス生成器002,出力パルス監視器003,予測演算器004,センサ入力監視器005,比較器006およびメモリ007から成る。パルス生成器002は要求された速度で目的位置まで駆動対象008を駆動するためにパルス出力を行う。出力パルス監視器003はパルス生成器002が出力するパルス数とパルス幅の記録を行う。予測演算器004は出力パルス監視器003に記録された入力情報である、パルス数とパルス幅に対して、駆動対象008および駆動対象008を構成する系に固有の変数を用いて、駆動対象008の現在位置と停止位置を出力情報として演算する。またセンサ入力監視器005は駆動対象008の位置情報を確認するためのセンサ入力であるが、このセンサは位置制御を目的として使用されるのではなく、駆動対象008が許容範囲を超えて移動し他の構成形に衝突して損害を加えないようにするためのフェイルセーフを目的としている。本発明は、このセンサ入力監視器005をモータコントローラ001の入力情報として積極的に活用し、駆動対象008および駆動対象008を構成する系における故障を誘引する箇所の特定を行う。比較器006は予測演算器004とセンサ入力監視器005とからの入力値に対して比較を行い、比較結果をメモリ007に保存する。メモリ007に保存された結果は後で述べる潜在的な故障の特定を行う際に参照される。また、LED116は運転状態表示用LEDであり、モータコントローラ001の運転状態を表示する。次に、本発明における駆動対象008の一例について図2を用いて説明する。   An example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The motor controller 001 includes a pulse generator 002, an output pulse monitor 003, a prediction calculator 004, a sensor input monitor 005, a comparator 006, and a memory 007. The pulse generator 002 outputs a pulse to drive the drive target 008 to the target position at the requested speed. The output pulse monitor 003 records the number of pulses output by the pulse generator 002 and the pulse width. The prediction calculator 004 uses the variables specific to the system constituting the drive target 008 and the drive target 008 with respect to the number of pulses and the pulse width, which are the input information recorded in the output pulse monitor 003, and the drive target 008. Is calculated as output information. The sensor input monitor 005 is a sensor input for confirming the position information of the drive target 008. This sensor is not used for the purpose of position control, and the drive target 008 moves beyond the allowable range. It is intended to be fail-safe so as not to cause damage by colliding with other components. In the present invention, the sensor input monitor 005 is actively used as input information of the motor controller 001, and the drive target 008 and the location that induces a failure in the system constituting the drive target 008 are specified. The comparator 006 compares the input values from the prediction calculator 004 and the sensor input monitor 005 and stores the comparison result in the memory 007. The result stored in the memory 007 is referred to when identifying a potential fault described later. The LED 116 is an operation state display LED, and displays the operation state of the motor controller 001. Next, an example of the drive target 008 in the present invention will be described with reference to FIG.

図2は駆動対象008の一例として挙げるところの、駆動用ステッピングモータ101を駆動源、駆動ベルト102を伝動部に持つ、試験管を有する反応ディスク103と回転機構である。試験管は反応セル104と呼ばれ、生化学反応を利用して生体試料を分析するために使用される。駆動用ステッピングモータ101は、モータドライバIC105を介したモータコントローラ106からの出力パルスに従い回転機構に動力を提供する。この例において、駆動対象は円盤状をした反応ディスク103で、反応ディスク103の円周上には反応セル104が取付けられている。反応ディスク103はディスク回転台107に固定されており、両者はともにディスク回転軸108に対して同軸を共有して取付けられている。図中の反応槽109は反応セル104内の試料および試薬を目的とする生化学反応に最適な温度に保持するため、一定温度の温水が流れる経路である。反応槽109は固定ステージ110へ取付けられており、反応ディスク103および反応セル104から成る系とは機械的に切り離されている。さらに反応ディスク103は、反応セル計数板111およびディスク原点検知板112を実装している。反応セル計数板111およびディスク原点検知板112の実装目的については後述する。駆動用ステッピングモータ101の伝動部が駆動ベルト102である。駆動ベルト102はモータ回転盤113とディスク回転台107の底面円周とを包含している。モータ回転盤113はモータ回転軸114と接続されており、モータ回転軸114はモータ軸受115により駆動用ステッピングモータ101内で支持されている。次に図3を用いて、前記反応セル計数板111およびディスク原点検知板112の説明を行う。   FIG. 2 shows a reaction disk 103 having a test tube and a rotating mechanism having a driving stepping motor 101 as a driving source and a driving belt 102 as a transmission unit, which is cited as an example of the driving object 008. The test tube is called a reaction cell 104 and is used to analyze a biological sample using a biochemical reaction. The driving stepping motor 101 provides power to the rotation mechanism in accordance with an output pulse from the motor controller 106 via the motor driver IC 105. In this example, the drive target is a reaction disk 103 having a disk shape, and a reaction cell 104 is mounted on the circumference of the reaction disk 103. The reaction disk 103 is fixed to a disk rotating table 107, and both are attached to the disk rotating shaft 108 so as to share the same axis. A reaction tank 109 in the figure is a path through which hot water of a constant temperature flows in order to maintain the sample and reagent in the reaction cell 104 at an optimal temperature for the intended biochemical reaction. The reaction tank 109 is attached to the fixed stage 110 and is mechanically separated from the system composed of the reaction disk 103 and the reaction cell 104. Further, the reaction disk 103 is mounted with a reaction cell counting plate 111 and a disk origin detection plate 112. The mounting purpose of the reaction cell counting plate 111 and the disk origin detection plate 112 will be described later. A driving belt 102 is a transmission portion of the driving stepping motor 101. The drive belt 102 includes a motor turntable 113 and a bottom circumference of the disc turntable 107. The motor rotating plate 113 is connected to a motor rotating shaft 114, and the motor rotating shaft 114 is supported in the driving stepping motor 101 by a motor bearing 115. Next, the reaction cell counting plate 111 and the disk origin detection plate 112 will be described with reference to FIG.

図3は、反応ディスク103円周上の反応セル104と、反応セル計数板111およびディスク原点検知板112の相対位置を示した模式図である。反応セル計数板111は鋸刃状をしており、鋸刃の総数は反応セル104の総数と相等である。反応セル計数板111板面に垂直に光軸が入射するように光学式センサを設置することで、鋸刃がスリットの役割を果たし、反応セル計数板111の数、すなわち反応セル104を計数することができる。一方、同様の検知形態であるディスク原点検知板112は反応セル104に対する反応ディスク103上の原点を検出する目的に用いる。なお、ここでいう光学式センサはレーザーのように指向性の高い光源を指し、光軸に対する光度の分散は無視できるものとする。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the relative positions of the reaction cell 104 on the circumference of the reaction disk 103, the reaction cell counting plate 111 and the disk origin detection plate 112. The reaction cell counting plate 111 has a saw blade shape, and the total number of saw blades is equal to the total number of reaction cells 104. By installing an optical sensor so that the optical axis is perpendicularly incident on the surface of the reaction cell counting plate 111, the saw blade acts as a slit and counts the number of reaction cell counting plates 111, that is, the reaction cells 104. be able to. On the other hand, a disk origin detection plate 112 having a similar detection form is used for the purpose of detecting the origin on the reaction disk 103 with respect to the reaction cell 104. The optical sensor here refers to a light source with high directivity such as a laser, and the dispersion of luminous intensity with respect to the optical axis can be ignored.

次に、故障を誘引する箇所を検知する手段と、その種類を特定する手段の説明を行う。前述のように、自動分析装置に要求される機械的精度が高いので、装置が一般的に有する寸法誤差はその装置固有のものであり、画一的な判定基準でもって潜在的故障の種類を特定することはできない。この課題に対し本発明では、モータコントローラ001が実装するメモリ007に保存された比較結果を蓄積・分析を行い、比較結果の履歴を利用して装置固有の機械的誤差との識別を行った後潜在的故障の種類の特定を行う手段を提供するものである。   Next, a means for detecting a location that induces a failure and a means for specifying the type will be described. As described above, since the mechanical accuracy required for an automatic analyzer is high, the dimensional error generally possessed by the device is unique to the device, and the type of potential failure can be determined by uniform judgment criteria. It cannot be specified. In the present invention, after the comparison result stored in the memory 007 mounted by the motor controller 001 is accumulated / analyzed and the mechanical error specific to the apparatus is identified using the history of the comparison result. It provides a means for identifying the type of potential failure.

前述のメモリ007に保存される比較結果の例としては、比較器006が算出する出力パルス監視器003とセンサ入力監視器005の差分と、その差分を得た駆動の発生確率が挙げられる。ここで、図2からなる回転系は、メンテナンスモードと呼ばれる運転モードを実装しており、通常の装置運用時と異なる自己診断モードで回転系を駆動するとする。通常運転時は点灯しているLED116はLEDの表示を制御するLED制御用レジスタ009の記憶内容に基づき、メンテナンスモードにおいて点滅を開始し、その周期は1Hzである。このメンテナンスモードにおいて、反応ディスク103が一回転するのに所要する時間に関して出力パルス監視器003とセンサ入力監視器005との差分計算結果Δtとすると、所要Δtが得られた駆動の発生確率P(Δt)について図4のような分布図が得られる。縦軸がP(Δt)であり、横軸がΔtを表している。このようなばらつきの発生原因として、スリット寸法のばらつきが考えられる。なお、一回転駆動の完了には、センサ出力によるスリット計数が反応セル104数と等しくなったときとし、計数を開始してから完了するまでの時間をセンサ入力監視器005が測定することにより達成できる。このメンテナンスモードの時間中、予測演算器004の移動予測値とセンサ出力から得られる到達時間の差異について、比較器006により結果を判断し、その内容をメモリ007内に保存する。   Examples of the comparison result stored in the memory 007 include the difference between the output pulse monitor 003 and the sensor input monitor 005 calculated by the comparator 006, and the drive occurrence probability that obtained the difference. Here, it is assumed that the rotating system shown in FIG. 2 is mounted with an operation mode called a maintenance mode, and the rotating system is driven in a self-diagnosis mode different from that during normal apparatus operation. During normal operation, the lit LED 116 starts blinking in the maintenance mode based on the stored contents of the LED control register 009 that controls the display of the LED, and the cycle is 1 Hz. In this maintenance mode, if the difference calculation result Δt between the output pulse monitor 003 and the sensor input monitor 005 with respect to the time required for the reaction disk 103 to make one rotation, the occurrence probability P () of the drive in which the required Δt is obtained. A distribution map as shown in FIG. 4 is obtained for Δt). The vertical axis represents P (Δt), and the horizontal axis represents Δt. As a cause of the occurrence of such variations, variations in slit dimensions can be considered. It should be noted that the completion of the one-rotation driving is achieved when the slit count based on the sensor output becomes equal to the number of reaction cells 104, and the sensor input monitor 005 measures the time from the start to the completion of the count. it can. During the maintenance mode time, the comparator 006 determines the result of the difference between the movement predicted value of the prediction calculator 004 and the arrival time obtained from the sensor output, and the contents are stored in the memory 007.

次に本発明が提供する判定基準の説明を行う。図4で表されるようなばらつきは検査装置ごとに異なるので、装置ごとに固有の判定基準を得ることが課題となるのは前述の通りである。本発明は図4の横軸について、Δtの平均値μより3σより長い(あるいは短い)差異が測定された場合、潜在的な異常が発生したと判断する。図4はある検査装置の稼動履歴に依存して得られる装置固有の特性であるので、この判定方法を採用すれば製品同士で異なる判定基準を提供することができる。ここでσはメンテナンスモード試行回数全体に対する、所要時間差異の標準偏差である。   Next, determination criteria provided by the present invention will be described. Since the variation as shown in FIG. 4 is different for each inspection apparatus, it is as described above that obtaining a unique determination standard for each apparatus becomes a problem. The present invention determines that a potential abnormality has occurred on the horizontal axis in FIG. 4 when a difference longer (or shorter) than 3σ than the average value μ of Δt is measured. Since FIG. 4 shows the characteristic unique to the apparatus obtained depending on the operation history of a certain inspection apparatus, different determination criteria can be provided between products by adopting this determination method. Here, σ is the standard deviation of the required time difference with respect to the total number of maintenance mode trials.

前述したスリット寸法のばらつきは、正常動作の範囲内であると考えられるが、図2および図3で特徴化される機構において発生し得る異常動作、すなわち潜在的な故障としては、駆動ベルト102のたわみ、駆動用ステッピングモータ101のモータ軸受115の摩滅によるモータ回転軸114の逸脱がある。また、正常ではあるが、異常と判断する恐れのある事象として、反応セル計数板111へ付着する結露によるセンサの誤認識がある。たわみやモータ回転軸114逸脱はいずれも劣化が進行すると視覚的に発見が可能なものであるが、本発明では視覚的に発見し得るよりも以前に故障の潜在的可能性を特定するものであり、かつセンサ誤認識を正常動作であると判断する手段を提供する。   The aforementioned slit dimension variation is considered to be within the range of normal operation, but abnormal operation that can occur in the mechanism characterized in FIGS. There is deflection and deviation of the motor rotation shaft 114 due to wear of the motor bearing 115 of the driving stepping motor 101. Further, as an event that is normal but may be determined to be abnormal, there is a sensor misrecognition due to condensation adhering to the reaction cell counting plate 111. Both the deflection and the deviation of the motor rotating shaft 114 can be visually detected as deterioration progresses. However, the present invention specifies the possibility of failure before it can be visually detected. There is provided a means for determining that there is a sensor misrecognition as a normal operation.

この判定基準によって異常と判定された場合、メンテナンスモードから発生原因を特定する運転モードに移行する。メンテナンスモードにおいて1Hzで点滅していたLED116異常原因特定モードに移行すると同時に点滅周期を変化させるので、ユーザはモードが移行したことを確認することができる。原因特定モードにおける点滅周期は0.5Hzである。このモードにおける動作フローを、図4を用いて説明する。第1の特定手段はディスク原点検知板112を利用した、反応セル計数板111に付着する結露の検出方法である。反応セル計数板111で反応セル104を計数することにより一回転する時間を測定すると同時に、ディスク原点検知板112と光学センサを用いて所要する時間の測定を同時に行う。反応セル計数板111とディスク原点検知板112とで測定対象である、反応ディスク103が一回転する時間は相等しく、かつ唯一の円周上検知板であるディスク原点検知板112に寸法ばらつきは発生し得ない。このようにして、反応セル計数板111とディスク原点検知板112とで一回転する時間に差異が生じた場合は、反応セル計数板111への結露付着による所要時間差異であると判定する。   When it is determined that there is an abnormality based on this determination criterion, the operation mode is shifted from the maintenance mode to the operation mode for identifying the cause of occurrence. Since the blinking period is changed at the same time as the transition to the LED 116 abnormality cause identification mode that has been blinking at 1 Hz in the maintenance mode, the user can confirm that the mode has shifted. The blinking cycle in the cause identification mode is 0.5 Hz. The operation flow in this mode will be described with reference to FIG. The first identification means is a method for detecting condensation adhering to the reaction cell counting plate 111 using the disk origin detection plate 112. The time required for one rotation is measured by counting the reaction cells 104 with the reaction cell counting plate 111, and at the same time, the required time is simultaneously measured using the disk origin detection plate 112 and the optical sensor. The reaction cell counting plate 111 and the disk origin detection plate 112 are measured, and the reaction disk 103 is rotated for the same time, and the disk origin detection plate 112, which is the only on-circumference detection plate, has dimensional variations. I can't. In this way, if there is a difference in the time for one rotation between the reaction cell counting plate 111 and the disk origin detection plate 112, it is determined that the required time difference is due to condensation on the reaction cell counting plate 111.

第2の原因特定手段は、n回転する間の所要時間を測定し、駆動用ステッピングモータ101のモータ軸受115の摩滅を特定するものである。図2のように駆動用ステッピングモータ101を駆動ベルト102により伝動すると、ディスク回転軸108に対して垂直方向に常に荷重がかかる。この荷重により、駆動用ステッピングモータ101内モータ軸受115が摩滅しZ方向に対してモータ回転軸114に傾斜が生じる。この傾斜により、モータ回転軸114とモータ軸受115との摩擦力が増加し駆動用ステッピングモータ101のモータ出力は低下する。この低下は、前述の反応セル計数板111およびディスク原点検知板112両検知板にそれぞれ遅延時間として認識される。さらに、この摩擦力はモータ回転軸114が回転している間常にモータ出力の低下の原因となるので、この遅延時間を一回転当たりΔt1と仮定すると、n回転では遅延合計が(n*Δt1)となり、第3の特定手段において説明するベルトのたわみにより生じる時間差異とは区別することができる。   The second cause identifying means measures the time required for n rotations and identifies wear of the motor bearing 115 of the driving stepping motor 101. When the driving stepping motor 101 is transmitted by the driving belt 102 as shown in FIG. 2, a load is always applied in the direction perpendicular to the disk rotation shaft 108. Due to this load, the motor bearing 115 in the driving stepping motor 101 is worn, and the motor rotation shaft 114 is inclined with respect to the Z direction. Due to this inclination, the frictional force between the motor rotating shaft 114 and the motor bearing 115 increases, and the motor output of the driving stepping motor 101 decreases. This decrease is recognized as a delay time by the above-described reaction cell counting plate 111 and the disc origin detection plate 112 both detection plates. Further, since this frictional force always causes a decrease in motor output while the motor rotating shaft 114 is rotating, assuming that this delay time is Δt1 per rotation, the total delay is (n * Δt1) at n rotations. Thus, it can be distinguished from the time difference caused by the deflection of the belt described in the third specifying means.

第3の原因特定手段は、第1および第2で取得した、一回転する場合の所要時間とn回転する場合の所要時間とを測定し、時間差異の伝播の有無を調べ、駆動ベルト102のたわみを特定するものである。駆動ベルト102は経年劣化によりたわみが発生することが避けられず、放置すると駆動ベルト102の断絶を招く可能性がある。駆動ベルト102のたわみは、モータ回転盤113やディスク回転台107と駆動ベルト102の接触部の遊びが増加する。この増加は一回転の所要時間で測定において差異として認識されるが、モータ軸受115摩滅時のようにn回転した場合に差異が伝播されるものではない。この特性により、駆動ベルト102のたわみを判定することができる。   The third cause identifying means measures the time required for one rotation and the time required for n rotations acquired in the first and second, and checks whether or not a time difference is propagated. It is to identify the deflection. The drive belt 102 is inevitably bent due to aging, and if left untreated, the drive belt 102 may be disconnected. The deflection of the driving belt 102 increases play at the contact portion between the motor rotating disk 113 and the disk rotating table 107 and the driving belt 102. This increase is recognized as a difference in the measurement in the time required for one rotation, but the difference is not propagated when the motor bearing 115 is rotated n times as in the case of wear. Based on this characteristic, the deflection of the drive belt 102 can be determined.

本発明では特定した原因ごとに異なる表示方法によりユーザに通知することができる。差異を潜在的な故障であると比較器006が認識すると、モータコントローラ001内に容易されたレジスタのビットに特定結果を書込む。この書込みアクセスが発生すると、モータコントローラ001は割込み要求信号を上位CPUに対して発行し、上位CPUはGUIを介してユーザに報告する。故障の潜在性を認識したモータコントローラ106では、異常特定モードの周期で点滅しているLEDを、通常運転時の点灯に復帰させることはできない。これは医用装置に要求される信頼性を保持することを目的としている。メンテナンスモードを電源立ち上げ時毎に実施するように設定していると、故障の潜在性が保守点検者によって改善されない限り、故障が検知され通常運転が実施されることはない。   In the present invention, the user can be notified by a different display method for each identified cause. When the comparator 006 recognizes that the difference is a potential failure, it writes the specific result into the bits of the facilitated register in the motor controller 001. When this write access occurs, the motor controller 001 issues an interrupt request signal to the host CPU, and the host CPU reports to the user via the GUI. The motor controller 106 that has recognized the potential of failure cannot return the LED blinking at the cycle of the abnormality identification mode to lighting during normal operation. This is intended to maintain the reliability required for medical devices. If the maintenance mode is set to be performed every time the power is turned on, the failure is not detected and normal operation is not performed unless the potential for failure is improved by the maintenance inspector.

001,106 モータコントローラ
002 パルス生成器
003 出力パルス監視器
004 予測演算器
005 センサ入力監視器
006 比較器
007 メモリ
008 駆動対象
009 LED制御用レジスタ
101 駆動用ステッピングモータ
102 駆動ベルト
103 反応ディスク
104 反応セル
105 モータドライバIC
107 ディスク回転台
108 ディスク回転軸
109 反応槽
110 固定ステージ
111 反応セル計数板
112 ディスク原点検知板
113 モータ回転盤
114 モータ回転軸
115 モータ軸受
116 LED
001, 106 Motor controller 002 Pulse generator 003 Output pulse monitor 004 Prediction calculator 005 Sensor input monitor 006 Comparator 007 Memory 008 Drive target 009 LED control register 101 Drive stepping motor 102 Drive belt 103 Reaction disk 104 Reaction cell 105 Motor driver IC
107 Disc rotating table 108 Disc rotating shaft 109 Reaction tank 110 Fixed stage 111 Reaction cell counting plate 112 Disc origin detection plate 113 Motor rotating plate 114 Motor rotating shaft 115 Motor bearing 116 LED

Claims (7)

試料と試薬を反応させる反応容器と、該反応容器を列状に配置した反応ディスクと、該反応ディスクを回転駆動するモータと、を備えた自動分析装置において、
前記反応容器のそれぞれの位置に対応した位置検知マーカと、該位置検知マーカを検知する第1の検知器と、を備え、
更に、前記位置検知マーカとは別に、前記反応容器の特定の位置に対応した原点検知マーカと、該原点検知マーカを検知する第2の検知器と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
In an automatic analyzer comprising a reaction container for reacting a sample and a reagent, a reaction disk in which the reaction containers are arranged in a row, and a motor for rotationally driving the reaction disk,
A position detection marker corresponding to each position of the reaction vessel, and a first detector for detecting the position detection marker,
In addition to the position detection marker, an origin detection marker corresponding to a specific position of the reaction vessel, a second detector for detecting the origin detection marker,
An automatic analyzer characterized by comprising:
請求項1記載の自動分析装置において、
前記モータはステッピングモータであることを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 1, wherein
The automatic analyzer according to claim 1, wherein the motor is a stepping motor.
請求項1記載の自動分析装置において、
前記ステッピングモータを制御するモータコントローラ内に表示用LED制御用のレジスタを実装し、運転モードの違いによって点灯および点滅周期を変化させることができるモータコントローラを実装する自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 1, wherein
An automatic analyzer that mounts a display LED control register in a motor controller that controls the stepping motor, and mounts a motor controller that can change the lighting and blinking cycle depending on the operation mode.
請求項1記載の自動分析装置において、
前記検知器は前記マーカが光を遮ることに基づいてマーカを検知するフォトインタラプタであることを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 1, wherein
2. The automatic analyzer according to claim 1, wherein the detector is a photo interrupter that detects a marker based on the fact that the marker blocks light.
請求項2記載の自動分析装置において、
前記ステッピングモータの回転制御を行うコントローラを備え、
該コントローラが出力する該ステッピングモータを回転させるためのパルス数とパルス幅とを記録する出力パルス監視器と、該出力パルス監視器に記録されたパルス情報に基づき前記反応ディスクの、現在位置から所定位置に回転するまでの到達予想時間を演算する演算器と、該演算器で予想さえた到達予想時間と、前記第1の検知器及び第2の検知器で測定された現在位置から所定位置に回転するまでの到達時間を比較する比較器と、を備えたことを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 2,
A controller for controlling the rotation of the stepping motor;
An output pulse monitor that records the number of pulses and a pulse width for rotating the stepping motor output by the controller, and a predetermined position from the current position of the reaction disk based on the pulse information recorded in the output pulse monitor An arithmetic unit that calculates an expected arrival time until rotation to a position, an expected arrival time predicted by the arithmetic unit, and a current position measured by the first detector and the second detector from a current position to a predetermined position. An automatic analyzer comprising: a comparator for comparing arrival times until rotation.
請求項4記載の自動分析装置において、
前記到達時間比較は、通常運転モードとは異なる保守点検モードで実施し、かつ該保守点検モードに遷移するための遷移手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 4,
The automatic analysis apparatus characterized in that the arrival time comparison is performed in a maintenance / inspection mode different from the normal operation mode, and has transition means for transitioning to the maintenance / inspection mode.
請求項5記載の自動分析装置において、
前記到達時間を比較して、予め定めた値以上に乖離がある場合は、その旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 5, wherein
An automatic analyzer comprising a notification means for comparing the arrival times and notifying when there is a divergence exceeding a predetermined value.
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