JP2654387B2 - 機械化分注装置 - Google Patents
機械化分注装置Info
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- JP2654387B2 JP2654387B2 JP63030746A JP3074688A JP2654387B2 JP 2654387 B2 JP2654387 B2 JP 2654387B2 JP 63030746 A JP63030746 A JP 63030746A JP 3074688 A JP3074688 A JP 3074688A JP 2654387 B2 JP2654387 B2 JP 2654387B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動化学分析装置等に使用され、液体を定
量する機械化分注装置に関するものである。
量する機械化分注装置に関するものである。
自動化学分析装置に使用される機械化分注装置として
は、プランジヤの移動により液体を吸引，吐出するもの
（特開昭62−106341号公報）があつた。
は、プランジヤの移動により液体を吸引，吐出するもの
（特開昭62−106341号公報）があつた。
第２図は従来のプランジャを用いた機械化分注装置を
示す図である。本装置は、分注用チツプ１を着脱する先
端部２、先端部２上部に位置する胴体部３、先端部２及
び胴体部３を貫く大気連通孔４、大気連通孔４内を移動
するプランジヤ５、パルスモータ6a、カツプリング6b、
ボールネジ6c、プランジヤ保持部材6d、プランジヤの上
下移動部6e、軸受部材6fよりなるプランジヤ駆動機構
６、モータ7a、上下移動部7b、軸受部材7cよりなり、先
端部２からプランジヤ駆動機構６までの部分を上下移動
させる上下移動機構７、分注用チツプ１、液体８が入つ
ている容器９を搬送する容器運搬機構10（紙面に垂直に
移動）、プランジヤ駆動機構６、上下移動機構及び運搬
機構10の動作を制御するコントローラ11、プランジヤ駆
動機構６と連動して胴体部３の外側をしゆう動する分注
用チツプ押出し部材12及びチツプ取外し部材14、保持ぶ
部材13よりなる。
示す図である。本装置は、分注用チツプ１を着脱する先
端部２、先端部２上部に位置する胴体部３、先端部２及
び胴体部３を貫く大気連通孔４、大気連通孔４内を移動
するプランジヤ５、パルスモータ6a、カツプリング6b、
ボールネジ6c、プランジヤ保持部材6d、プランジヤの上
下移動部6e、軸受部材6fよりなるプランジヤ駆動機構
６、モータ7a、上下移動部7b、軸受部材7cよりなり、先
端部２からプランジヤ駆動機構６までの部分を上下移動
させる上下移動機構７、分注用チツプ１、液体８が入つ
ている容器９を搬送する容器運搬機構10（紙面に垂直に
移動）、プランジヤ駆動機構６、上下移動機構及び運搬
機構10の動作を制御するコントローラ11、プランジヤ駆
動機構６と連動して胴体部３の外側をしゆう動する分注
用チツプ押出し部材12及びチツプ取外し部材14、保持ぶ
部材13よりなる。
この機械化分注装置は次の様にして液体を他の容器に
移しかえる。容器運搬機構10により容器９を分注用チツ
プ１の下方に位置させ、上下移動機構７により分注用チ
ツプ１が液体８に浸漬するまで下降させた後、プランジ
ヤ駆動機構６によりプランジヤ５を所定量上昇させて分
注用チツプ１内に液体８を吸引し、次に上下移動機構７
により分注用チツプ１を上昇させ、容器運搬機構10によ
り液体８を移し換えるべき別の容器９を分注用チツプ１
の下方に位置させ、上下移動機構７により分注用チツプ
１を下降させて、分注用チツプ１を容器９内に挿入した
後、プランジヤ駆動機構６によりプランジヤ５を所定量
下降させ液体８を吐出する。この吐出時のプランジヤ移
動量は吸引時のプランジヤ移動量に対して一定量多目に
設定し、分注用チツプ１内に液体が残ることを防ぐ。次
いで容器運搬機構10により、分注用チツプ１を廃棄する
廃棄孔（図示せず）を分注装置下方に運搬し、ここでプ
ランジヤ駆動機構６を駆動して分注用チツプ押出し部材
12を介してチツプ取外し部材14を下方向に押し、分注用
チツプ１を取り外す。
移しかえる。容器運搬機構10により容器９を分注用チツ
プ１の下方に位置させ、上下移動機構７により分注用チ
ツプ１が液体８に浸漬するまで下降させた後、プランジ
ヤ駆動機構６によりプランジヤ５を所定量上昇させて分
注用チツプ１内に液体８を吸引し、次に上下移動機構７
により分注用チツプ１を上昇させ、容器運搬機構10によ
り液体８を移し換えるべき別の容器９を分注用チツプ１
の下方に位置させ、上下移動機構７により分注用チツプ
１を下降させて、分注用チツプ１を容器９内に挿入した
後、プランジヤ駆動機構６によりプランジヤ５を所定量
下降させ液体８を吐出する。この吐出時のプランジヤ移
動量は吸引時のプランジヤ移動量に対して一定量多目に
設定し、分注用チツプ１内に液体が残ることを防ぐ。次
いで容器運搬機構10により、分注用チツプ１を廃棄する
廃棄孔（図示せず）を分注装置下方に運搬し、ここでプ
ランジヤ駆動機構６を駆動して分注用チツプ押出し部材
12を介してチツプ取外し部材14を下方向に押し、分注用
チツプ１を取り外す。
次に前記分注機構において、分注動作を続けていくと
きの吸引される液体量の変化の様子を調べた結果を示
す。第３図において横軸は連続的に分注させたときの分
注動作回数、縦軸は分注量及び胴体部の温度上昇度の測
定結果である。このように、分注回数を重ねていくと、
プランジヤ５が上昇して液体を吸引する動作において、
吸引される液体量は低下する。また、分注動作を続けて
いくと胴体部の温度は上昇する。これは、パルスモータ
6aで発生し保持部材13を介して伝導する熱と大気連通孔
４内をプランジヤ５がしゆ動するときに発生する摩擦熱
による。
きの吸引される液体量の変化の様子を調べた結果を示
す。第３図において横軸は連続的に分注させたときの分
注動作回数、縦軸は分注量及び胴体部の温度上昇度の測
定結果である。このように、分注回数を重ねていくと、
プランジヤ５が上昇して液体を吸引する動作において、
吸引される液体量は低下する。また、分注動作を続けて
いくと胴体部の温度は上昇する。これは、パルスモータ
6aで発生し保持部材13を介して伝導する熱と大気連通孔
４内をプランジヤ５がしゆ動するときに発生する摩擦熱
による。
次にこの吸引液体量の低下と分注装置胴体部の温度上
昇の関係について述べる。プランジヤ断面積と液体を吸
引するときのプランジヤ移動量の積をＶとすると、プラ
ンジヤ５が上昇して大気連動孔４の下側から大気連通孔
４に吸引される空気体積もＶである。（なお分注用チツ
プ１の根元から若干量の空気が漏れるが、この漏れ量の
Ｖに対する比率は１％程度と小さく一定なので以降無視
する。）大気連通孔４に吸引された空気は胴体部と熱交
換するためその温度Ｔは上昇する。その際、分注装置胴
体部の熱容量はμオーダの空気の熱容量に比して充分
大きく、また胴体部からの熱伝達も充分大きいため、大
気連通孔４に吸引された空気温度は瞬時に胴体部とほぼ
同じ値になる。したがつて、第３図で測定した胴体部の
温度は、大気連通孔４に吸引された後の空気の温度とみ
なすことができる。大気圧で室温レベルの空気は近似的
に理想気体とみなせるので、PV＝RT（R;気体定数）の関
係式と、空気の圧力Ｐが吸引前後で変わらないことか
ら、吸引された空気の体積が吸引前後の温度の変化率に
比例して変化することになる。したがつて、第３図に現
われている分注量の低下が、空気の熱膨張に因るとする
ならば、吸引前の周囲環境温度をT1K、先端部の温度をT
2Kとすると、吸引された空気の体積は吸引前のT2/T1倍
になり、この空気体積膨張分Ｖ×（T2−T1）/T1が液体
吸引量の低下として現われるはずである。第４図におい
て、この予測値（破線）を実験値（実線）と比較したと
ころ、この両者はよく一致した。以上の結果から、分注
量低下の原因が、大気連通孔４に吸引された空気の熱膨
張に因ると断定できる。本実験では胴体部の温度上昇度
の最大値は10℃前後、また分注量の低下量は３％程度で
あつた。従来の装置では、胴体部の温度は分注動作の履
歴により変わるため、以上述べた理由により分注量が変
動するという問題点がある。
昇の関係について述べる。プランジヤ断面積と液体を吸
引するときのプランジヤ移動量の積をＶとすると、プラ
ンジヤ５が上昇して大気連動孔４の下側から大気連通孔
４に吸引される空気体積もＶである。（なお分注用チツ
プ１の根元から若干量の空気が漏れるが、この漏れ量の
Ｖに対する比率は１％程度と小さく一定なので以降無視
する。）大気連通孔４に吸引された空気は胴体部と熱交
換するためその温度Ｔは上昇する。その際、分注装置胴
体部の熱容量はμオーダの空気の熱容量に比して充分
大きく、また胴体部からの熱伝達も充分大きいため、大
気連通孔４に吸引された空気温度は瞬時に胴体部とほぼ
同じ値になる。したがつて、第３図で測定した胴体部の
温度は、大気連通孔４に吸引された後の空気の温度とみ
なすことができる。大気圧で室温レベルの空気は近似的
に理想気体とみなせるので、PV＝RT（R;気体定数）の関
係式と、空気の圧力Ｐが吸引前後で変わらないことか
ら、吸引された空気の体積が吸引前後の温度の変化率に
比例して変化することになる。したがつて、第３図に現
われている分注量の低下が、空気の熱膨張に因るとする
ならば、吸引前の周囲環境温度をT1K、先端部の温度をT
2Kとすると、吸引された空気の体積は吸引前のT2/T1倍
になり、この空気体積膨張分Ｖ×（T2−T1）/T1が液体
吸引量の低下として現われるはずである。第４図におい
て、この予測値（破線）を実験値（実線）と比較したと
ころ、この両者はよく一致した。以上の結果から、分注
量低下の原因が、大気連通孔４に吸引された空気の熱膨
張に因ると断定できる。本実験では胴体部の温度上昇度
の最大値は10℃前後、また分注量の低下量は３％程度で
あつた。従来の装置では、胴体部の温度は分注動作の履
歴により変わるため、以上述べた理由により分注量が変
動するという問題点がある。
本発明の目的は、以上述べた胴体部の温度変化によつ
て分注量が変動するという問題点を解決し、分注精度を
向上させるための手段を提供することにある。
て分注量が変動するという問題点を解決し、分注精度を
向上させるための手段を提供することにある。
上記目的は、分注時の胴体部温度変化を低減すること
により達成される。基本的には、胴体部に温度変化をも
たらす熱源からの熱遮蔽をするとともに、熱源の熱が機
械化分注装置の胴体部以外の他の構造物に移動しやすく
することにより達成される。以下にその内容を述べる。
により達成される。基本的には、胴体部に温度変化をも
たらす熱源からの熱遮蔽をするとともに、熱源の熱が機
械化分注装置の胴体部以外の他の構造物に移動しやすく
することにより達成される。以下にその内容を述べる。
胴体部の温度上昇要因は前述したようにパルスモータ
6aへの通電による発熱、プランジヤ５と大気連通孔４と
のしゆう動による摩擦発熱がある。そこでプランジヤ５
を取外して、大気連通孔４内をプランジヤ５がしゆう動
することによつて発生する摩擦熱がない状態にして、パ
ルスモータ6aを駆動させたときの温度上昇度を調べたと
ころ（第３図破線）、パルスモータ6aで発生し保持部材
13を介して伝達する熱による温度上昇全体に対する寄与
分は90％前後、残りの10％前後が摩擦熱による寄与分で
あることが明らかになつた。従つて、パルスモータ6aの
発熱を有効に除去もしくは胴体部への伝導を抑止すれ
ば、胴体部の温度変動を従来の1/10程度に低減できる。
これに関する手段は以下の通りである。
6aへの通電による発熱、プランジヤ５と大気連通孔４と
のしゆう動による摩擦発熱がある。そこでプランジヤ５
を取外して、大気連通孔４内をプランジヤ５がしゆう動
することによつて発生する摩擦熱がない状態にして、パ
ルスモータ6aを駆動させたときの温度上昇度を調べたと
ころ（第３図破線）、パルスモータ6aで発生し保持部材
13を介して伝達する熱による温度上昇全体に対する寄与
分は90％前後、残りの10％前後が摩擦熱による寄与分で
あることが明らかになつた。従つて、パルスモータ6aの
発熱を有効に除去もしくは胴体部への伝導を抑止すれ
ば、胴体部の温度変動を従来の1/10程度に低減できる。
これに関する手段は以下の通りである。
胴体部近傍、及び胴体部温度に寄与するプランジヤ駆
動機構用パルスモータの少なくとも一方について、その
放熱を促進する手段を設ける。
動機構用パルスモータの少なくとも一方について、その
放熱を促進する手段を設ける。
前記パルスモータから胴体部への伝熱経路の熱抵抗を
大きくする。
大きくする。
本発明による分注装置の作用を説明する。パルスモー
タ6a,及び胴体部３からの放熱を促進させる手段、及び
保持部材13中における熱抵抗の大きい材料を介在させる
手段を採用する場合には、胴体部の温度変化を小さくで
き、分注精度を向上できる。
タ6a,及び胴体部３からの放熱を促進させる手段、及び
保持部材13中における熱抵抗の大きい材料を介在させる
手段を採用する場合には、胴体部の温度変化を小さくで
き、分注精度を向上できる。
以下、本発明の実施例を第１図の構成図を用いて説明
する。本実施例は、パルスモータ6aから胴体部３への伝
熱経路にあたる保持部材13bを熱抵抗の大きいセラミツ
クス等の非金属材料で構成し、パルスモータ6a、胴体部
３を冷却する送風機15a,15bを、またパルスモータ6aの
周囲にフイン16を各々設けたものである。上記各構成要
素の効果を次に述べる。送風機15a及びフイン16は、パ
ルスモータ6aで発生した熱の周囲空気への放熱を促進す
ることにより胴体部３への伝熱量を減らし、胴体部３の
温度変化を小さくする。送風機15bは、胴体部３へ伝わ
つてきた熱の放熱を促進することにより、またパルスモ
ータ6aから胴体部３への伝熱経路上にある熱抵抗の大き
い保持部材13bは、胴体部３への伝熱量を減らすことに
より、胴体部３の温度変化が小さくするものである。さ
らに、本実施例では、パルスモータ6aから胴体部３への
熱の伝達を防止するとともに、パルスモータ6aで発生す
る熱を保持部材13aを介して熱容量の大きい上下移動部7
a、7b、7c関係の他の構造物へ熱の伝達を誘導するか
ら、胴体部３への熱の移動はさらに低減される。
する。本実施例は、パルスモータ6aから胴体部３への伝
熱経路にあたる保持部材13bを熱抵抗の大きいセラミツ
クス等の非金属材料で構成し、パルスモータ6a、胴体部
３を冷却する送風機15a,15bを、またパルスモータ6aの
周囲にフイン16を各々設けたものである。上記各構成要
素の効果を次に述べる。送風機15a及びフイン16は、パ
ルスモータ6aで発生した熱の周囲空気への放熱を促進す
ることにより胴体部３への伝熱量を減らし、胴体部３の
温度変化を小さくする。送風機15bは、胴体部３へ伝わ
つてきた熱の放熱を促進することにより、またパルスモ
ータ6aから胴体部３への伝熱経路上にある熱抵抗の大き
い保持部材13bは、胴体部３への伝熱量を減らすことに
より、胴体部３の温度変化が小さくするものである。さ
らに、本実施例では、パルスモータ6aから胴体部３への
熱の伝達を防止するとともに、パルスモータ6aで発生す
る熱を保持部材13aを介して熱容量の大きい上下移動部7
a、7b、7c関係の他の構造物へ熱の伝達を誘導するか
ら、胴体部３への熱の移動はさらに低減される。
第１図には、保持部材13bを熱抵抗の大きい材料で構
成すること、送風機15を設けること、フイン16を設ける
ことの３つの方法を同時に行う例を示したが、パルスモ
ータ6aからの発熱量に応じて上記の方法の内の１つの方
法を採用するか、あるいは２つ以上の方法を組合せるか
を選択するのが適当である。また、保持部材13bに熱抵
抗の大きい非金属材料を用いる替わりに、セラミツク
ス，プラスチツクス，ゴム等の熱抵抗の大きい非金属材
料を胴体部３と保持部材13bの接触部に介在させても断
熱効果がある。
成すること、送風機15を設けること、フイン16を設ける
ことの３つの方法を同時に行う例を示したが、パルスモ
ータ6aからの発熱量に応じて上記の方法の内の１つの方
法を採用するか、あるいは２つ以上の方法を組合せるか
を選択するのが適当である。また、保持部材13bに熱抵
抗の大きい非金属材料を用いる替わりに、セラミツク
ス，プラスチツクス，ゴム等の熱抵抗の大きい非金属材
料を胴体部３と保持部材13bの接触部に介在させても断
熱効果がある。
以上説明したように本発明にかかる分注装置において
は、分注時の胴体部の温度変化を小さくでき、胴体部温
度変化による分注量の変動を小さくできるので、分注精
度を向上できる。
は、分注時の胴体部の温度変化を小さくでき、胴体部温
度変化による分注量の変動を小さくできるので、分注精
度を向上できる。
第１図は本発明による分注装置の実施例の構成を示す部
分断面図、第２図は従来の機械化分注装置の構成を示す
部分断面図、第３図および第４図は従来の機械化分注装
置における測定結果を示す図である。 １……分注用チツプ、４……大気連通孔、５……プラン
ジヤ、6a……プランジヤ駆動機構用パルスモータ、７
（7a〜7c）……上下移動機構、８……液体、９……容
器、10……運搬機構、11……コントローラ、13……保持
部材、15……送風機、16……フイン。
分断面図、第２図は従来の機械化分注装置の構成を示す
部分断面図、第３図および第４図は従来の機械化分注装
置における測定結果を示す図である。 １……分注用チツプ、４……大気連通孔、５……プラン
ジヤ、6a……プランジヤ駆動機構用パルスモータ、７
（7a〜7c）……上下移動機構、８……液体、９……容
器、10……運搬機構、11……コントローラ、13……保持
部材、15……送風機、16……フイン。
Claims (2)
- 【請求項１】胴体部と、胴体部の内部を移動されるプラ
ンジャーと、胴体部に連結されプランジャーの移動によ
る胴体部内の気体の移動により液体を吸引又は排出する
液体吸引、排出のための先端部とを有する分注装置、前
記胴体部を把持するための第１の保持部材、前記プラン
ジャーの移動のための第１の駆動装置、該駆動装置を保
持するための第２の保持部材、両保持部材を機械的に連
係保持する第３の保持部材、該第３の保持部材を機械的
に移動可能に支持する第４の保持部材、該第４の保持部
材に支持された前記第３の保持部材を上下動させて前記
分注装置を分注対象の容器に対して接近あるいは離反さ
せるための第２の駆動装置および第２の駆動装置のため
の支持台、前記先端部に対応した位置に容器を移動させ
るための運搬機構、前記第１、第２の駆動装置と運搬機
構を所定のシーケンスに従って動かすコントローラとよ
りなり、前記第１の保持部材は熱伝導率の小さい部材で
構成され、よって第１の駆動装置の発生する熱が前記胴
体部に伝わることを低減するとともに第１の駆動装置の
発生する熱が前記支持台に誘導されることを特徴とする
機械化分注装置。 - 【請求項２】前記胴体部または第１の駆動装置の発生す
る熱の放熱を促進する手段を設けた特許請求の範囲第１
項記載の機械化分注装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63030746A JP2654387B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 機械化分注装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63030746A JP2654387B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 機械化分注装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01206261A JPH01206261A (ja) | 1989-08-18 |
| JP2654387B2 true JP2654387B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=12312245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63030746A Expired - Lifetime JP2654387B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 機械化分注装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2654387B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0519961U (ja) * | 1991-08-27 | 1993-03-12 | プレシジヨン・システム・サイエンス株式会社 | 分注装置 |
| JP2598321Y2 (ja) * | 1991-09-02 | 1999-08-09 | プレシジョン・システム・サイエンス株式会社 | 分注装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5550285A (en) * | 1978-10-09 | 1980-04-11 | Copyer Co Ltd | Method and apparatus for transfer system recording |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP63030746A patent/JP2654387B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01206261A (ja) | 1989-08-18 |
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