JP2598321Y2 - 分注装置 - Google Patents

分注装置

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JP2598321Y2
JP2598321Y2 JP1991077507U JP7750791U JP2598321Y2 JP 2598321 Y2 JP2598321 Y2 JP 2598321Y2 JP 1991077507 U JP1991077507 U JP 1991077507U JP 7750791 U JP7750791 U JP 7750791U JP 2598321 Y2 JP2598321 Y2 JP 2598321Y2
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秀二 田島
光夫 西野
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、血液検体や試薬などの
対象液を試験管やパレット等に分注するための分注装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にこの種の分注装置は、多種類の分
注対象液に対応でき且つ分注量の変化にも簡単に対応で
きるようにし、分注時間の短縮を図って分注能率を上げ
るのみならず、長時間の繰り返し使用に耐え、正確な分
注単位量を確保できることが要求されている。
【0003】従来の分注装置は、シリンダ内に収容した
ピストンロッドを駆動用モータで作動させて分注を行う
ものであり、そのピストンロッドを作動する際に駆動モ
ータに駆動電流を加え、ピストンロッドが止まっている
状態であっても制止用電流を印加してピストンの作動を
制止するように構成されている。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分注装置では、駆動用モータが作動時に駆動用電流と停
止時に停止用電流が印加されるようになっており、その
ために駆動用モータが発熱し易く駆動用モータから発生
する熱がモータを取り付けてあるフレームやモータの回
転軸を通じて分注装置全体に伝わって熱膨張し、駆動系
に支障を来すばかりでなく、分注単位量を変動させる等
の悪影響を及ぼすという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本考案は、上方向にばね
付勢された上下動自在なピストンを備え、上方分割体と
下方分割体とで構成されるシリンダと、前記ピストンの
上端を当接して押下げる回転軸を有する駆動用モータ
と、前記シリンダの上方分割体と下方分割体との間で前
記ピストンの下端面に当接するように配設したカップ状
の弾性ダイアフラムと、前記下方分割体に貫通小孔を設
け、該貫通小孔に連通して設けたノズルとからなり、前
記ピストンと前記駆動用モータの回転軸とを同一軸線上
にして、前記駆動用モータとばね付勢とにより前記ピス
トンを軸方向に摺動させる構成にすると共に、前記駆動
用モータへの駆動電流は駆動信号を検出することによっ
て供給され、且つ該駆動信号の検出が一定時間経過後に
おいても検出されない時に前記駆動電流を遮断又は50
%以下にする駆動制御部を備えた分注装置である。
【0006】
【作用】本考案に係る分注装置は、駆動用モータを駆動
信号により制御し、駆動信号がオフしてから一定時間経
過後は駆動用モータに供給する駆動電流を遮断するか、
駆動電流に対して50%以下の微電流にすることにより
熱の発生を抑え、分注単位量を変動させる熱の悪影響が
なくなる。
【0007】
【実施例】以下において、本考案の実施例につき、図面
を参照して詳細に説明する。図1において、分注装置1
は、その内部を下方分割体16と支持板6により分注室
41とモータ室43とに分割し、分注室41の下部には
分注ノズル35が組み付けてある。そして、下方分割体
16と支持板6とは、所定位置が維持できるように2本
のロッド31により固定され、該ロッド31を介して分
注装置1が上下動できるようにブラケット30で支持さ
れ、該ブラケット30は外部の適宜ロボット等の移動用
機械に取り付けられるようになっている。尚、共通フレ
ーム2は、頂部に信号用コネクタ9が設けてあり、シリ
ンダ10にほぼ対応する位置の側面にシリンダ10内の
圧力を検知するためのセンサが取り付けてある。
【0008】モータ室43は、駆動用モータ3(ステッ
ピングモータ)が支持板6に固定ナット4を介して固定
され該駆動用モータ3の回転軸5は前記固定ナット4を
貫通して分注室41に出没自在に配置してある。そし
て、駆動用モータ3の回転軸5の両側に検出部を配置し
て原点位置用センサ3aを設けている。さらに、支持板
6の上側端部には分注ノズル35が対象物に衝突するの
を検出する衝突検出用センサ7が設けてある。また、駆
動用モータ3の回転方向及び駆動電流の制御をする駆動
制御部50(図2参照)が信号用コネクタ9を介して別
個に設けられている。
【0009】原点位置用センサ3aは、フオトセンサと
センス回路から構成され、回転軸5の両側に検出部であ
るフオトセンサを配置し、駆動用モータ3の回転軸5が
回転して上下動した時に回転軸5の上部がセンサを遮る
位置から遮らない位置にきたことを検出するようにして
駆動用モータ3の回転軸5の原点位置を検出する。
【0010】衝突検出用センサ7は、駆動用モータ3を
取り付けてある支持板6の端部に備えられていて、分注
ノズル35の先端が誤って対象物に衝突したことを検出
する磁気センサである。本実施例においては磁気センサ
を使用しているが光学的センサでもよい。
【0011】駆動用モータ3は、下向きに突出した固定
ナット4と、この固定ナット4に螺合し上下動自在な回
転軸5とを備え、共通フレーム2に固定したアルミニウ
ム製の支持板6の貫通孔に固定ナット4を挿通させて、
該支持板6で支持され組み込まれている。
【0012】回転軸5は、下部外周に雄ネジ5aを刻設
し、先端に球体8を嵌着してあり、駆動用モータ3の左
右回転駆動で上下方向に昇降動作を行い、下降動作時に
ピストン20を押し下げるものである。
【0013】分注室41は、ピストン20を上下動自在
に収容するシリンダ10が設けられている。ピストン2
0は、上端に凹状の球受け22aが形成されており、こ
の球受け22aで駆動用モータ3の回転軸5の下部先端
の球体8から押圧力を受け、且つ上端の外周に筒部12
よりも外径が大きいバネ受け板23が嵌着してあり、こ
のバネ受け板23とピストン収容部13の肩部19との
間に圧縮バネ15を嵌合して押上力を受けている。従っ
て、球受け22aには、常に駆動用モータ3の回転軸5
の先端に設けてある球体8が接触しており、後述する駆
動用モータ3に駆動電流に対して50%以下の微電流を
供給している時または駆動電流を遮断しても回転軸5は
ピストン20上端の球受け22aから受ける摩擦力のた
めに簡単には動かない。
【0014】シリンダ10は、上方分割体11と下方分
割体16とを合体させて構成され、共通フレーム2に固
定されている。上方分割体11は、摺動自在に嵌合する
ピストンロッド22を真直に案内する筒部12と、ピス
トン本体21と弾性ダイアフラム25とを収容する上方
分注室13aを有し、該筒部12よりも外径が大きいピ
ストン収容部13とを一体に形成し、筒部12の外周に
圧縮バネ15が巻装されていてピストン収容部13の肩
部19で圧縮バネ15の下端を受けている。
【0015】下方分割体16は、側面が共通フレーム2
に固定され、その反対側には2本のロッド31で上部に
ある支持板6と所定位置に維持できるようになってい
る。そして下方分割体16の下部には分注ノズル35が
ネジ穴18を通して螺合され、内部にはピストン本体2
1と該ピストン本体21の上下動によって適宜液量を分
注する弾性ダイアフラム25を備えた収容凹部16aを
設けている。収容凹部16a内の空気は、環状凹溝13
bに係止された弾性ダイアフラム25の上方からピスト
ン本体21で底面28を押すことにより弾性ダイアフラ
ム25の下方側の貫通孔17を通じて分注ノズル35の
中心穴35aに押し出される。 また、ピストン本体2
1を上昇させ、図示していない圧力センサでシリンダ内
の圧力を検知しつつ収容凹部16a内に空気を吸入す
る。
【0016】図2及び図3において、駆動制御部50
は、駆動用モータ3の回転軸5を右回転させる矩形波信
号からなるcw駆動信号50a及び左回転させる矩形波
信号からなるccw駆動信号50bとを入力する駆動相
生成部51と、オアゲート55と、駆動相生成部51と
で生成された信号に基づいてモータを駆動させるドライ
バ部53と、オアゲート55から出力される信号に基づ
いて一定間隔のパルス波形を出力するワンショット57
とから構成されている。
【0017】駆動相生成部51は、いずれか一方のパル
ス波形信号からなる駆動信号50a、50bに基づいて
駆動用モータ3の回転方向、回転量及び回転速度を決め
る位相信号を発生させる。この位相信号は、ドライバ部
53に送られて駆動用モータ3の制御をする。
【0018】ドライバ部53は、駆動相生成部51から
の位相信号に基づいて駆動用モータ3に駆動電流を流し
て回転軸5を回転させる。即ちcw駆動信号50aであ
れば駆動用モータ3の回転軸は右回転しながら下がる方
向に動き、ccw駆動信号50bであれば駆動用モータ
3の回転軸は左回転しながら上がる方向に動く。また、
ドライバ部53は、後述するワンショット57からの信
号に基づいて駆動用モータ3に供給する駆動電流を遮断
するか、駆動電流に対して50%以下の微電流にする構
造になっている。
【0019】オアゲート55は、cw駆動信号50aと
ccw駆動信号50bとの信号の内ハイレベル信号のみ
を出力側Aに出力する。この出力側Aの信号はワンショ
ット57に入力される。ワンショット57は、オアゲー
ト55からのハイレベル信号をトリガにして一定時間の
パルス幅を発生する。そしてこの一定時間のパルス幅を
発生している間に再びオアゲート55からハイレベル信
号が来ればリトリガされて一定時間のパルス幅を再び発
生する。この様子を図3を用いて説明する。先ずオアゲ
ート55の出力側Aとワンショット57の出力側Bのパ
ルス信号を比較した場合にオアゲート55の出力側Aか
らのパルス信号aによってトリガされたワンショット5
7は一定時間のパルス幅(T2)だけパルス信号を発生
する。もしこの一定時間のパルス幅(T2)内に次のパ
ルス信号bが発生すれば、ワンショット57はリトリガ
され一定時間のパルス幅(T2)のパルス信号を再び発
生する。従って、一定時間のパルス幅(T2)のパルス
信号が発生している間にオアゲート55からハイレベル
の信号が来ればワンショット57の出力波形は継続して
出力することとなる。図3において、T1はこの継続し
た出力波形を表したものである。そしてオアゲート55
の出力側Aからのパルス信号c後に後続するパルス信号
が該パルス信号cにリトリガされた一定時間のパルス幅
(T2)のパルス信号発生内に来なければ、該パルス信
号cでリトリガされた一定時間のパルス幅(T2)のパ
ルス信号の発生経過後にワンショット57の出力側Bの
パルス波形(T1)は終了する。
【0020】ドライバ部53は、ワンショット57から
の出力波形が終了したことを検出すると駆動用モータ3
への駆動電流の供給を遮断状態にする。駆動電流が遮断
すると駆動電流はゼロの状態になるか、駆動電流が常時
供給されているときに比べて50%以下の微電流が駆動
モータに供給されることになる。そのため駆動用モータ
3の発熱はきわめて低く抑えることができる。
【0021】
【本考案の効果】以上説明したように、本考案は、駆動
信号によりモータに供給される駆動電流を遮断するか、
または駆動電流に対して50%以下の微電流にすること
によりモータから発生する熱を最小限に抑えることによ
り分注単位量に関係する分注装置の各部への熱の影響を
なくすことができる。従って、正確な分注機能が維持さ
れ、長時間に亘って分注単位量を一定に保持できるとい
うきわめて有用な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例に係る分注装置の縦断面図であ
る。
【図2】本考案の実施例に係る駆動用モータを制御する
駆動制御部のブロック図である。
【図3】本考案の実施例に係る駆動用モータを制御する
駆動制御部のタイミング関係を表わした図である。
【符号の説明】
1 分注装置 2 共通フレーム 3 駆動用モータ(ステッピングモータ) 3a 原点位置センサ 4 固定ナット 5 回転軸 5a 雄ネジ 6 支持板 7 衝突検出用センサ 8 球体 9 信号用コネクタ 10 シリンダ 11 上方分割体 12 筒部 13 ピストン収容部 13a 上方分注室 13b 環状凹溝 15 圧縮バネ 16 下方分割体 16a 収容凹部 17 貫通孔 18 ネジ穴 19 肩部 20 ピストン 21 ピストン本体 22 ピストンロッド 22a 球受け 23 バネ受け板 25 弾性ダイアフラム 28 底面 30 ブラケット 31 ロッド 35 分注ノズル 35a 中心穴 41 分注室 43 モータ室 50 駆動制御部 50a cw駆動信号 50b ccw駆動信号 51 駆動相生成部 53 ドライバ部 55 オアゲート 57 ワンショット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−111437(JP,A) 特開 平1−206261(JP,A) 特開 平2−164457(JP,A) 特開 昭57−132552(JP,A) 実開 平2−37324(JP,U) 実開 平4−58100(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 1/00 101 G01N 35/00 - 35/10 B01L 3/02

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】上方向にばね付勢された上下動自在なピス
    トンを備え、上方分割体と下方分割体とで構成されるシ
    リンダと、 前記ピストンの上端を当接して押下げる回転軸を有する
    駆動用モータと、 前記シリンダの上方分割体と下方分割体との間で前記ピ
    ストンの下端面に当接するように配設したカップ状の弾
    性ダイアフラムと、 前記下方分割体に貫通小孔を設け、該貫通小孔に連通し
    て設けたノズルとからなり、 前記ピストンと前記駆動用モータの回転軸とを同一軸線
    上にして、前記駆動用モータとばね付勢とにより前記ピ
    ストンを軸方向に摺動させる構成にすると共に、前記駆
    動用モータへの駆動電流は駆動信号を検出することによ
    って供給され、且つ該駆動信号の検出が一定時間経過後
    においても検出されない時に前記駆動電流を遮断又は5
    0%以下にする駆動制御部を備えたことを特徴とする分
    注装置。
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