JP3356679B2 - 輸液装置 - Google Patents
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Description
特にシリンジの吸子を押すことで液体を送出する為の駆
動機構に関するものである。
の一例の駆動機構の概要で、図3において1はCPU、
2はモータ駆動回路、3はポテンショメータの出力処理
回路、4はエンコーダ信号処理回路、5はモータ、6は
歯車、7は送りネジ、8はキャリッジ、9はホルダ(吸
子押し部)、10はロータリーエンコーダ、11はポテ
ンシヨメータ動作用フック、12はワイヤー、13はポ
テンショメータ、14はシリンジ外筒、15は吸子であ
る。図3に示した従来の構成は、吸子15が内装された
シリンジ外筒14が固定され、該シリンジ外筒14と平
行に駆動機構の送りネジ7が配置され、該送りネジ7に
係合するキャリッジ8と一体のホルダ9が吸子15の端
部に係合され、送りネジ7は歯車6を介してモータ5と
係合し、モータ5、又は送りネジ7にロータリーエンコ
ーダ10が結合され、送りネジ7と平行な位置にポテン
ショメータ13が配置され該ポテンショメータ13に回
転を与えるワイヤー12の先端にポテンショメータ動作
用フック11が設けられ、該フック11は前記キャリッ
ジ8の移動によりシリンジの残量域に移動してから引っ
かかるよう配置されている。そしてロータリーエンコー
ダ10の出力はエンコーダ信号処理回路4を介して、又
ポテンショメータ13の出力はポテンショメータ出力処
理回路3を介して夫々CPU1に送られて処理され、C
PU1の信号によりモータ駆動回路2によりモータが駆
動され吸子15が所定の速度で所定の区間押されて液体
を送出するように動作する。
開平5ー42218号公報で開示されたものがあり、こ
の公報に記載された内容は、「シリンジ内の吸子を第1
及び第2位置の間を所定の速度で移動させる駆動機構
と、これら第1及び第2位置に各々対応する第3及び第
4位置間に配置されると共に、前記吸子の絶対位置及び
移動量を検知する第1の絶対値リニアエンコーダを備え
た輸液装置。」であり、その要部図面を図4に示す。
の構成は、送りねじとモータが滑ったり、キャリッジが
送りネジから浮いたりした場合に、実際のキャリッジ送
り量を検出できない。また、残量僅少域に関してもワイ
ヤが切れたり、ポテンショメータの接触不良等が発生す
ると検出が不可能となってしまう。又、従来技術の第2
の構成は、キャリッジの移動状況を絶対値形の絶対値リ
ニアエンコーダで検出する構成となっているので、前記
第1の例のように送りネジとモータとの間の滑り、キャ
リッジと送りネジとの浮き等によるエンコーダの出力と
実際の移動量との不一致による検出不能と言う問題は解
決できるが、第2の構成において使用する絶対値リニア
エンコーダは絶対値を検出する構成のもので高価であ
り、更に装着に熟練した技能が必要であるので大変高価
となるという問題がある。本発明は上記のような従来技
術の問題を解決し、吸子の移動を正確に検出して制御で
きる駆動機構を備えた輸液装置を安価に提供することが
課題である。
は、シリンジ外筒内で移動する吸子の送り軸を駆動する
パルス同期式の駆動回路により駆動されるモータと、上
記送り軸に沿って配置した多数のスリットを上記送り軸
方向に互に離間して設けたスリット板及び上記吸子と共
に移動される位置検出部とを有するインクリメンタルリ
ニアエンコーダと、上記送り軸に沿った確定位置に設け
た少くとも1個の確定位置検出センサと、上記モータに
対する移動量指令パルス数と上記インクリメンタルリニ
アエンコーダの出力を示すパルス数とを比較し両者の相
関状態を定める手段と、上記移動量指令パルスをカウン
トする手段と、上記確定位置検出センサが上記吸子の位
置を検知した時に上記カウント手段のカウントを記憶又
はリセットし、次いでカウントを開始せしめる手段とよ
り成り、吸子の絶対位置を認識できることを特徴とす
る。
メンタルリニアエンコーダにより吸子を移動させるキャ
リッジ部の移動動作を直接的に検出することができる。
さらに、取り付け位置の予め確定している個所のセンサ
をキャリッジがよぎった位置から1パルスあたりの移動
量が予め確定している移動指令パルスの数をカウントす
ることで、吸子の絶対位置を認識することができる。こ
れにより、例えば、シリンジの注液終了直前位置や、注
液終了位置を認知することにも利用できる。
を説明する。図1は本発明に成る輸液装置の構成の概要
を示す図で、図3で示した従来技術の第1の例と同じ部
分は同じ符号を付けてその説明を省略する。図1におい
ては送りネジ7と平行にリニアエンコーダのスリット板
17を設け、キャリッジ8にホトカプラ18を前記スリ
ット板17に対向して設け、前記スリット板17の近傍
で予め位置の確定している個所に確定位置検出センサ1
9を設け、該センサ19を動作させる為のドグ20を前
記キャリッジ8に設けてあり、前記ホトカプラ18の出
力をエンコーダ信号処理回路4を介して、CPU1から
モニタ、管理できるエンコーダパルスカウンタ22に送
るようになっており、又、確定位置検出センサ19の出
力を確定位置検出センサ信号処理回路16を介してCP
U1に夫々送るようになっている。
タの移動量、速度などの駆動指令をパルスで行なうパル
ス同期式のものとし、CPU1からの指令パルスにより
モータ5の駆動を行なうようになっている。さらに、こ
の指令パルスはCPU1からモニタ、管理できる指令パ
ルスカウンタ21に送られている。またこの指令パルス
は、均一ピッチの歯車6を固定減速比とし、動作域全体
にわたり均一ピッチの送りネジ7を用いることにより、
1パルスあたりの移動量が予め確定しているものとす
る。
リット板17を配置し、該スリット板17に対向して、
吸子15を押すホルダ9に固定的に係合したキャリッジ
8に固着されたホトカプラ18を配置してインクリメン
タルリニアエンコーダを構成する。また、キャリッジ8
に確定位置検出ドグ20を取り付け、確定位置検出セン
サ19をキャリッジ8の移動により動作させる構造とな
っている。
式モータ駆動回路23へ送られる指令パルスによりモー
タ5が回転し、歯車6と送りねじ7の作用でキャリッジ
8が動作すると、送り軸方向に配置したスリット板17
と、キャリッジ8に固着されたホトカプラ18との間で
発生したパルス信号をエンコーダ信号処理回路4で処理
し、エンコーダパルスカウンタ22にキャリッジの移動
情報として送ることで、CPU1はキャリッジ移動を直
接モニタすることができる。この時、CPU1は単位時
間毎に指令パルスカウンタ21をモニタすることで認識
できる移動指令量と、エンコーダパルスカウンタ22を
モニタすることで認識できるキャリッジ8の実際の移動
量を比較することで、指令と実移動に関する2種類のパ
ルス間の相関状態を検出できる。ここで、相関状態が維
持されているならば、正しく指令通りキャリッジ8が動
作していることが成立するので、予め絶対位置の確定し
ている確定位置検出センサ19をキャリッジ8に取り付
けた確定位置検出ドグ20がよぎることで発生した信号
を確定位置検出センサ信号処理回路16で処理し、CP
U1に位置情報として送ることで、該センサの出力で指
令パルスカウンタ21の値を記憶又はリセットし、指令
パルスの1パルスあたりの移動量が予め確定しているの
で、その位置からCPU1がパルス同期式モータ駆動回
路23へ送るモータ5への移動指令である指令パルスの
カウントを開始することで、キャリッジ8の絶対位置を
認識することができる。従って、該キャリッジ8に固着
されたホルダ9に係合された吸子15の絶対位置を認識
することができる。
駆動させながら確定位置センサ19を初めて通過したと
きに、初めて絶対位置を認識することができるので、確
定位置検出センサ19を動作範囲の中に複数設置してお
けば、多くの箇所からの動作開始に対しても早期に吸子
の絶対位置を認識することができる構成となる。
クリメンタルリニアエンコーダの一例としては図2A及
び図2Bに示すように不透明な平板に細いスリット17
−1を等間隔に設けたスリット板17と、このスリット
板17を挟む位置に設けた発光素子18−1と受光素子
18−2とを組み合わせたホトカプラ18により構成さ
れ、該ホトカプラ18の光軸18−3を前記スリット板
17のスリット17−1がよぎることでパルス信号が得
られる構成の透過形のもの、又は、図2Cに示すように
スリット板17を挟む一方の側に発光素子18−1と受
光素子18−2を並設し、上記スリット板17を挟む他
方の側に反射板18−4を設け、この反射板18−4か
らスリット部の反射光18−5に対応したパルス信号を
得る構成の反射形のものとしどちらも適用できるもので
作用は同じである。
ンタルリニアエンコーダは前記のように不透明な平板に
等間隔に細かいスリットを設けた簡単な構成であり、前
記の従来技術の第2の例で示したリニアエンコーダは絶
対値形エンコーダであり、図4に示すように透過部と遮
光部の両方に其の幅が順次狭くなる複数の透過部を設け
るという複雑な構成で高価であるのに対し本発明のスリ
ット板は極めて安価に構成できるもので処理回路を通し
てその出力信号を確定位置検出センサの出力信号と併せ
て吸子の移動速度、移動量、絶対位置等の情報に変換処
理することにより高精度の検出信号を安価に得られる特
徴がある。
コーダは光学式であるが、スリット板の位置に進行方向
にN、S極を交互に一定ピッチで着磁した磁気スケール
板を配置し、ホトセンサの位置に磁気検出器を配置した
磁気式のインクリメンタルリニアエンコーダを使用する
こともできる。
成であるから、簡単な構成により吸子を押圧するキャリ
ッジの実際の動作を検出して吸子の移動量、絶対位置の
検出を実現できる。
図である。
ンタルエンコーダのスリット板を示す概略説明図であ
る。
ンクリメンタルエンコーダの説明図である。
ンコーダの説明図である。
略を説明する図である。
ンコーダの構成の概略を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 シリンジ外筒内で移動する吸子の送り軸
を駆動するパルス同期式の駆動回路により駆動されるモ
ータと、上記送り軸に沿って配置した多数のスリットを
上記送り軸方向に互に離間して設けたスリット板及び上
記吸子と共に移動される位置検出部とを有するインクリ
メンタルリニアエンコーダと、上記送り軸に沿った確定
位置に設けた少くとも1個の確定位置検出センサと、上
記モータに対する移動量指令パルス数と上記インクリメ
ンタルリニアエンコーダの出力を示すパルス数とを比較
し両者の相関状態を定める手段と、上記移動量指令パル
スをカウントする手段と、上記確定位置検出センサが上
記吸子の位置を検知した時に上記カウント手段のカウン
トを記憶又はリセットし、次いでカウントを開始せしめ
る手段とより成り、吸子の絶対位置を認識できることを
特徴とする輸液装置。 - 【請求項2】 インクリメンタルリニアエンコーダが光
学式で透過形のものであることを特徴とする請求項1に
記載の輸液装置。 - 【請求項3】 インクリメンタルリニアエンコーダが光
学式で反射形のものであることを特徴とする請求項1に
記載の輸液装置。 - 【請求項4】 インクリメンタルリニアエンコーダが磁
気式であることを特徴とする請求項1に記載の輸液装
置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP08958498A JP3356679B2 (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 輸液装置 |
Publications (2)
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JPH11267202A JPH11267202A (ja) | 1999-10-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08958498A Expired - Lifetime JP3356679B2 (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 輸液装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3356679B2 (ja) |
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DK2890432T3 (en) * | 2012-08-29 | 2017-09-25 | Unitract Syringe Pty Ltd | SUPPLY DRIVE MECHANISMS WITH CONTROLLED VARIABLE SPEED FOR PHARMACEUTICAL SUPPLY PUMPS |
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EP4104878A1 (en) * | 2015-08-20 | 2022-12-21 | Tandem Diabetes Care, Inc. | Drive mechanism for infusion pump |
CN105597185A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-25 | 北京英诺达医疗科技有限公司 | 注射泵的防过量装置及方法 |
-
1998
- 1998-03-19 JP JP08958498A patent/JP3356679B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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