JP3475032B2 - 輸液装置 - Google Patents
輸液装置Info
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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。 【0002】 【従来の技術】図3は従来より実施されている輸液装置
の一例の駆動機構の概要で、図1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はエンコーダ出力処理回路、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、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14が固定され、該シリンジ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1
1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
力はエンコーダ出力処理回路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、CPU1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。 【0003】又、他の従来技術の第2の構成として、特
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。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の第1
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
り量を検出ができない。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。 【0005】本発明に成る輸液装置は、シリンジ外筒を
固定する機構と、吸子を押すキャリッジ8とこのキャリ
ッジ8に結合した吸子ホルダ9とを有する駆動機構とを
有し吸子を定方向に押圧して液体を送出する輸液装置に
おいて、前記駆動機構の送り軸と平行なスリット板17
とこのスリット板17に対向するよう上記キャリッジ8
に設けた第1の検出センサ18とを有するインクリメン
タルリニアエンコーダと、シリンジ外筒内の注液残量僅
少域に設定した第2の検出センサ19と、キャリッジ8
に設けたドグ20と、キャリッジ8の移動位置を示す第
1の検出センサ18とスリット板17間で作られる第1
の信号を処理してUP/DOWNカウンタのカウントを
キャリッジ8の位置に応じて増減するためのエンコーダ
出力処理回路4と、第2の検出センサ19がドグ20を
検出したとき上記カウンタをリセットするための第2の
信号を作るセンサ出力処理回路16とを有し、プランジ
ャの絶対位置を示すことを特徴とする。 【0006】 【作 用】上述の如き構成においては、安価なインクリ
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、及び位置を直接的に検出することがで
きる。さらに、注液残量僅少域開始点検出センサをキャ
リッジがよぎった位置からエンコーダからの帰還パルス
をカウントすることで、非接触に、残量域での絶対位置
を認識することができる。 【0007】 【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
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、キヤリッジ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
でシリンジ14の終端近傍の位置にセンサ19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
ーダ出力処理回路4を介して、又、センサ19の出力を
センサ出力処理回路16を介してCPU1に夫々送るよ
うになっている。 【0008】図1に示すように、送りネジ7と平行にス
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
に残量僅少域ドグ20を取り付け、残量僅少域検出セン
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。 【0009】本発明の動作は、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処理回路
4で処理し、CPU1にキャリッジの移動情報として送
りることで、キャリッジ移動を直接モニタすることを実
現している。また、残量僅少域検出センサ19をキャリ
ッジ8に取り付けた残量僅少域ドグ20がよぎることで
発生した信号をセンサ処理回路16で処理し、CPU1
に位置情報として送ることで、その位置からのホトカプ
ラ18で発生したパルス信号をエンコーダ処理回路4で
処理したエンコーダ帰還パルスをUP/DOWNカウン
タに入力し、予め入力されている初期値と比較して、非
接触に残量域での絶対位置を認識することができる。 【0010】本発明の輸液装置で使用される光学式イン
クリメンタルリニアエンコーダの一例としては図2A〜
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、発光素子17−
3と受光素子17−4とを組み合わせたホトカプラ17
−2により構成され、該ホトカプラ17−2の光軸を前
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もの、又は、スリット板17
に近接して平行に反射板17−5を設け、反射板17−
5と反対側に設けたホトカプラ17−2からスリット部
の反射光に対応したパルス信号を得る構成もの17−6
のどちらも採用できるもので作用は同じである。 【0011】本発明の輸液装置で使用されるインクリメ
ンタル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その出力信号を処理回
路で吸子の移動速度、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。 【0012】図2に示したインクリメンタルリニアエン
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。 【0013】 【発明の効果】本発明に成る輸液装置は上記のような構
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、及び残量域
での絶対位置の検出を非接触で実現できる。
図である。 【図2A】本発明に成る輸液装置に使用するインクリメ
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。 【図2B】図2Aに示すスリット板を用いた本発明のイ
ンクリメンタルエンコーダの説明図である。 【図2C】反射板を用いた本発明のインクリメンタルエ
ンコーダの説明図である。 【図3】従来技術に成る第1の例の輸液装置の構成の概
略を説明する図である。 【図4】従来技術に成る第2の例の輸液装置のリニアエ
ンコーダの構成の概略を示す図である。 【符号の説明】 1 CPU 2 モータ駆動回路 3 ポテンショメータ信号処理回路 4 エンコーダ信号処理回路 5 モータ 6 歯車 7 送りねじ 8 キャリッジ 9 ホルダ(吸子押し部) 10 ロータリーエンコーダ 11 ポテンショメータ動作用フック 12 ワイヤ 13 ポテンショメータ 14 シリンジ 15 吸子 16 センサ信号処理回路 17 スリット板 18 ホトカプラ 19 残量僅少域検出センサ 20 残量僅少域検出ドグ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 シリンジ外筒を固定する機構と、吸子を
押すキャリッジ8とこのキャリッジ8に結合した吸子ホ
ルダ9とを有する駆動機構とを有し吸子を定方向に押圧
して液体を送出する輸液装置において、前記駆動機構の
送り軸と平行なスリット板17とこのスリット板17に
対向するよう上記キャリッジ8に設けた第1の検出セン
サ18とを有するインクリメンタルリニアエンコーダ
と、シリンジ外筒内の注液残量僅少域に設定した第2の
検出センサ19と、キャリッジ8に設けたドグ20と、
キャリッジ8の移動位置を示す第1の検出センサ18と
スリット板17間で作られる第1の信号を処理してUP
/DOWNカウンタのカウントをキャリッジ8の位置に
応じて増減するためのエンコーダ出力処理回路4と、 第2の検出センサ19がドグ20を検出したとき上記カ
ウンタをリセットするための第2の信号を作るセンサ出
力処理回路16とを有し、プランジャの絶対位置を示す
ことを特徴とする輸液装置。
Priority Applications (11)
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1997
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