JP6368841B1 - 注射液自動吸引装置 - Google Patents
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Description
内部に注射液が収容されたアンプルの状態を制御するアンプル制御部と、シリンジの状態を制御するシリンジ制御部と、を備えた注射液自動吸引装置であって、
前記アンプル制御部は、前記アンプルを切断するアンプル切断ユニットを有し、
前記シリンジ制御部は、前記シリンジの内部への前記注射液の吸引を行う注射液吸引ユニットを有することを特徴とする。
前記アンプルを複数載置可能なアンプル載置トレーユニットと、
前記アンプルを所定の位置に搬送するアンプル搬送ユニットと、を有することを特徴とする。
前記シリンジを複数載置可能なシリンジ載置トレーユニットと、
前記シリンジを所定の位置に搬送するシリンジ搬送ユニットと、を有することを特徴とする。
また、これらの図において、符号1は、本実施形態に係る注射液自動吸引装置を示す。
また、これらの図の中で大文字のX、Y及びZで示す軸方向おいて、矢印の先端方向を前方、基端方向を後方と称することとする。
また、シリンジ制御部Cとして、アンプルa内の注射液を吸引する注射液吸引ユニット15と、複数のシリンジcを載置可能なシリンジ載置トレーユニット16と、シリンジ載置トレーユニット16に載置されたシリンジcを所定の位置に搬送するシリンジ搬送ユニット17と、吸引ノズルsを載置する吸引ノズル載置ユニット18と、を備えている。
さらに、上記した各ユニットの動作速度や動作開始のタイミング、動作停止の位置等を制御する制御ユニット19を備えている。
また、制御ユニット19の底面にはキャスター1cが設けられており、注射液自動吸引装置1を任意の場所に容易に移動させることができる。
さらに、筺体の側面には、操作パネル1d及びボタン部1eが設けられている。注射液自動吸引装置1の使用者は、操作パネル1dを用いることで、例えば、各ユニットの稼働状態の監視及び制御や、各トレーユニット上のアンプルa及びシリンジcの状態の確認等を行うことができる。ボタン部1eには、電源のオン・オフの切り替えボタンや、非常停止ボタン等が含まれる。
以下、図3〜図14を用いて、上記した注射液自動吸引装置1の各ユニットの具体的な構成について説明する。
ここで、筺体1aの底面を土台Fと称することとする。
また、アンプル搬送ユニット12、アンプル切断ユニット14、注射液吸引ユニット15、吸引ノズル載置ユニット18が有するスライドテーブルとして、例えば、加圧空気の流入出により摺動動作を制御するエアスライドテーブルが好適に用いられる。
詳述すれば、アンプル載置トレー111の底面に回転ユニット112が連結され、回転ユニット112は、カップリング部材113を介して、ステッピングモータユニットMと連結されている。また、回転ユニット112、カップリング部材113、ステッピングモータユニットM及び原点検出センサOは、支持筺体114内部に、安定的に支持された状態で収められている。
図3(a)では、合計で60個のアンプルaを載置可能となっているが、アンプル載置孔111aの数は特に限定されない。
本体部Mbは、制御ユニット19により、所定の時間間隔で、所定の角度ずつ回転するように制御されており、これに同期して軸部Maが回転する。
なお、以下に示す他のユニットが有するステッピングモータユニットMも、同様の構成である。
センサドグOaとして、例えば、スリットカムが用いられる。また、原点回転センサObとして、例えば、フォトセンサが用いられる。このようにすることで、注射液自動吸引装置1起動時に、原点回転センサObが、スリットカムのスリット位置を検出し、制御ユニット19へ伝達することで、ステッピングモータユニットMが原点に回転させられる。
なお、以下に示す他のユニットが有する原点検出センサOも、同様の構成である。
Y軸移動手段122a及びスライドレール122bは、共にY軸方向と平行となるように、支持テーブル121aに設けられている。また、スライドレール122bの上面にはスライドガイド122cがY軸方向に摺動自在に嵌め合わされており、X軸移動手段122dを、円滑な摺動動作を確保しつつ安定的に支持している。
X軸移動手段122dは、X軸方向と平行となるように、Y軸移動手段122a及びスライドガイド122cに設けられている。
ベース部材123aは、X軸方向から見て略L字状であり、X軸移動手段122dの上面に設けられている。
スライドテーブル123bは、ベース部材123aのZ軸方向と平行な面に設けられ、Z軸方向に摺動自在に構成されている。
アンプル搬送用クランプ123dは、ベース部材123cを介して、スライドテーブル123bに設けられている。アンプル搬送用クランプ123dとしては、例えば、加圧空気の流入出により開閉動作を制御するエアチャックが好適に用いられる。
回転シャフト131bは、載置用クランプ131aの底面に連結されている。また、回転シャフト131bの直下に設けられたクランプ開閉用シリンダ131cが、回転シャフト131bを押圧することで、載置用クランプ131aの開閉が行われる。さらに、回転シャフト131bは、回転伝達手段131dを介してステッピングモータユニットMに連結されている。回転伝達手段131dとしては、例えば、複数(図7では2つ)の平歯車が好適に用いられる。
支持テーブル131eには挿通孔が設けられており、この挿通孔に回転シャフト131bを挿通させることで、支持テーブル131eに載置用クランプ131aが載置されている。
2つの駆動プーリ141aは、Y軸方向に直列に配置され、これらに駆動ベルト141bが、適切な張力を保持した状態で巻き付けられている。また、各駆動プーリ141aのX軸方向両側に支持部材147が設けられ、各駆動プーリ141a及び各支持部材147に設けられた挿通孔に、従動シャフト141c及び回転シャフト141dを挿通させられている。こうすることで、各駆動プーリ141aがY軸方向に回転可能に支持される。また、回転シャフト141dは、回転伝達手段141eを介して、ステッピングモータユニットMに連結されている。回転伝達手段141eとしては、例えば、駆動ベルト及び駆動プーリが好適に用いられる。
詳述すれば、ベース部材143aに、X軸方向に摺動可能なスライドテーブル143bが設けられ、スライドテーブル143bにアーム143cが設けられている。また、アーム143cの先端に切断ヘッド143dが設けられている。
詳述すれば、ベース部材144aに、X軸方向に摺動可能なスライドテーブル144bが設けられ、スライドテーブル144bに、上面視で略L字状のアーム144cが設けられている。また、アーム144cの先端にストッパーヘッド144dが設けられている。
詳述すれば、ベース部材145aに、Y軸方向に摺動可能なシリンダ145bが設けられ、シリンダ145bの先端にストッパーヘッド145cが設けられている。シリンダ145bとしては、例えば、ロッドタイプのロボシリンダが好適に用いられる。
頭部回収用ダストボックス148aは、駆動ユニット141を挟んで、切断ユニット143と対向する位置に設けられている。
胴部回収用ダストボックス148bは、吸引時用アンプルストッパー145のベース部材145aの下部近傍に設けられている。
また、図9(b)において、切断ユニット143、回転伝達手段141e、ステッピングモータユニットM、原点検出センサOは、省略している。
スライドレール151bは、Y軸方向と平行となるようにベース部材151aに設けられ、スライドレール151bの上面にはスライドガイド151cがY軸方向に摺動自在に嵌め合わされている。Y軸移動手段151dは、Y軸方向と平行となるように、かつスライドレール151bと隣接するように設けられている。
Y軸移動手段151dは、駆動ブロック151eを介して、後述するベース部材152aに連結されている。
ベース部材152aは、水平面と平行となるように、スライドガイド151cに設けられている。
2つの下側板152bは、X軸方向に間隔を置いて、ベース部材152aに立設されている。
2つの上側板152cは、X軸方向に間隔を置いて、外面が下側板152bの内面に接するようにして設けられている。また、2つの下側板152b及び2つの上側板152cは、回転シャフト152dがX軸方向と平行となるように挿通されることで、連結されている。
回転シャフト152dは、回転伝達手段152eによりステッピングモータユニットMに連結されている。回転伝達手段152eとしては、例えば、複数(図10では2つ)の平歯車が好適に用いられる。
このような構成により、上側板152cがY軸方向に回転可能となっている。
ベース部材153aは、Z軸方向と平行となるように、2つの上側板152cに設けられている。
Z軸移動手段153bは、ベース部材153aのZ軸方向と平行な面に設けられている。
ベース部材154aは、Z軸移動手段153bに設けられている。
スライドテーブル154bは、ベース部材154aのZ軸方向と平行な面に設けられ、Z軸方向に摺動自在に構成されている。
吸引用クランプ154cは、スライドテーブル154bの下方端部に設けられ、シリンジcのプランジャを把持することができる。
スライドテーブル155aは、ベース部材154aの水平面と平行な面に設けられ、Y軸方向に摺動自在に構成されている。
保持用クランプ155bは、スライドテーブル155aのY軸方向端部に設けられ、シリンジcのバレルを把持することができる。
詳述すれば、シリンジ載置トレー161の底面に回転ユニット162が連結され、回転ユニット162は、カップリング部材163を介して、ステッピングモータユニットMと連結されている。また、回転ユニット162、カップリング部材163、ステッピングモータユニットM及び原点検出センサOは、支持筺体164内部に、安定的に支持された状態で収められている。
図11(a)では、合計で30個のシリンジc及び注射針iが載置可能となっているが、シリンジ載置孔161aの数は特に限定されない。
ベース部材171aに、Y軸方向と平行となるように、スライドレール171bが設けられ、スライドレール171bの上面にはスライドガイド171cがY軸方向に摺動自在に嵌め合わされている。Y軸移動手段171dは、Y軸方向と平行となるように、かつスライドレール171bと隣接するように設けられている。
Y軸移動手段171dは、駆動ブロック171eを介して、後述するベース部材172aに連結されている。
ベース部材172aは、水平面と平行となるように、スライドガイド171cに設けられ、2つの側板172cは、X軸方向に間隔を置いて、ベース部材172aに立設されている。
ベース部材172bは薄板状であり、Z軸方向と平行となるように、2つの側板172cに設けられている。
Z軸移動手段172dは、ベース部材172bのZ軸方向と平行な面に設けられている。
軸部174aは、本体部174bの底面から突出するように、ロータリーアクチュエータに連結されており、ロータリーアクチュエータの回転に同期して回転する。
ベース部材175aは、軸部174aに連結されている。
シリンジ搬送用クランプ175bは、ベース部材175aのZ軸方向と平行な面に設けられ、シリンジcのバレルを把持することができる。
詳述すれば、ベース部材181の上面に、X軸方向に摺動可能なスライドテーブル182が設けられ、スライドテーブル182の上面に、薄板状の吸引ノズルストッパー183が設けられている。また、吸引ノズルストッカー184は、ベース部材181のZ軸方向と平行な面に設けられ、吸引ノズルを載置するための吸引ノズル載置孔184aが設けられている。
以下、図15〜図24を用いて、注射液自動吸引装置1の動作について説明する。
なお、以下に説明する動作は、1本のアンプルa内部の注射液を1本のシリンジc内部に吸引し、シリンジcを、患者への処置に適用可能な状態とするまでの各工程を説明したものである。
また、これらの図おいて、図16(b)以外のステッピングモータユニットM及び原点検出センサOは、省略している。
まず、アンプル搬送ユニット12において、X軸移動手段122d及び移載ユニット123が、Y軸移動手段122aによりY軸方向前方に摺動し、アンプル載置トレーユニット11の上方で停止する(図15(a)の動作a)。詳述すれば、位置座標としてアンプルピックアップポイントP1が設定されており、アンプル搬送用クランプ123dとアンプルピックアップポイントP1のXY軸方向における位置座標が同一となった時点で、Y軸方向の摺動が一時停止される。
まず、切断位置決定ユニット13において、載置検出センサ134が、載置用クランプ131aにアンプルaが載置されたことを検出する(図16(a)の動作f)。そして、回転シャフト131bが、回転伝達手段131dを介してステッピングモータユニットMにより回転する。これにより、載置用クランプ131aが回転する(図16(a)の動作g)。
まず、アンプル搬送用クランプ123dが、スライドテーブル123bにより鉛直下方に摺動し、載置用クランプ131a上のアンプルaを把持する。そして、スライドテーブル123bが鉛直上方に摺動することにより、アンプルaがピックアップされる(図16(b)の動作j)。
まず、アンプル切断ユニット14において、載置検出センサ146が、アンプル受け142にアンプルaが載置されたことを検出する(図17(a)の動作m)。そして、切断時用アンプルストッパー144のスライドテーブル144bにより、アーム144c及びストッパーヘッド144dが、X軸方向前方に摺動する(図17(a)の動作n)。そして、アンプルaは、ストッパーヘッド144dにより、アンプル載置孔142aの内壁に押圧されることで固定される。
まず、シリンジ搬送ユニット17において、Y軸移動ユニット171以外の部材が、Y軸移動ユニット171によりY軸方向前方に摺動し、シリンジ載置トレーユニット16の上方で停止する(図17(b)の動作r)。詳述すれば、位置座標としてシリンジピックアップポイントP3が設定されており、シリンジ搬送用クランプ175bとシリンジピックアップポイントP3のXY軸方向における位置座標が同一となった時点で、Y軸方向の摺動が一時停止される。
まず、注射液吸引ユニット15において、保持用クランプ155bが、スライドテーブル155aにより、Y軸方向前方に摺動する(図19(a)の動作v)。
まず、アンプル切断ユニット14において、回転シャフト141dが、回転伝達手段141eを介してステッピングモータユニットMにより回転する。これにより、駆動プーリ141aが回転し、駆動ベルト141bが駆動する。そして、アンプル受け142及びアンプルaが、位置座標として設定された吸引ポイントP5まで移動し、回転動作が一時停止される(図20(b)の動作aa)。
注射液吸引ユニット15からシリンジ搬送ユニット17への、シリンジcの受け渡しは、シリンジ搬送工程2と逆の工程を辿るため、説明を省略する。
そして、シリンジcをZ軸移動ユニット172により鉛直上方に摺動させることで、吸引ノズルsが、シリンジcから脱離する(図23(a)の動作an)。
まず、アンプル載置トレーユニット11において、ステッピングモータユニットMが作動し、回転ユニット112を介して、アンプル載置トレー111が回転する。これにより、切断前の新たなアンプルaが、アンプルピックアップポイントP1に位置させられることとなる(図示せず)。
なお、この工程は、アンプル搬送工程1におけるアンプルaがピックアップされた後であれば、何れのタイミングで行っても良い。
A アンプル制御部
11 アンプル載置トレーユニット
111 アンプル載置トレー
112 回転ユニット
113 カップリング部材
114 支持筺体
12 アンプル搬送ユニット
121 支持部材
122 搬送ユニット
123 移載ユニット
13 切断位置決定ユニット
131 アンプル載置ユニット
132 位置決定センサ
133 アンプル情報検出センサ
134 載置検出センサ
14 アンプル切断ユニット
141 駆動ユニット
142 アンプル受け
143 切断ユニット
144 切断時用アンプルストッパー
145 吸引時用アンプルストッパー
146 載置検出センサ
147 支持部材
148 ダストボックス
C シリンジ制御部
15 注射液吸引ユニット
151 Y軸移動ユニット
152 吸引角変更ユニット
153 Z軸移動ユニット
154 吸引用クランプユニット
155 保持用クランプユニット
16 シリンジ載置トレーユニット
161 シリンジ載置トレー
162 回転ユニット
163 カップリング部材
164 支持筺体
17 シリンジ搬送ユニット
171 Y軸移動ユニット
172 Z軸移動ユニット
173 X軸移動手段
174 回転ユニット
175 搬送用クランプユニット
18 吸引ノズル載置ユニット
181 ベース部材
182 スライドテーブル
183 吸引ノズルストッパー
184 吸引ノズルストッカー
19 制御ユニット
1a 筺体
1b 清浄器
1c キャスター
1d 操作パネル
1e ボタン部
a アンプル
c シリンジ
i 注射針
s 吸引ノズル
M ステッピングモータユニット
O 原点検出センサ
F 土台
X カッティングマーク
Claims (12)
- 内部に注射液が収容されたアンプルの状態を制御するアンプル制御部と、シリンジの状態を制御するシリンジ制御部と、を備えた注射液自動吸引装置であって、
前記アンプル制御部は、前記アンプルを載置可能なアンプル載置トレーユニットと、前記アンプルを切断するアンプル切断ユニットと、前記アンプルを前記アンプル載置トレーユニットから前記アンプル切断ユニットに搬送するアンプル搬送ユニットと、を有し、
前記シリンジ制御部は、前記シリンジを載置可能なシリンジ載置トレーユニットと、前記シリンジの内部への前記注射液の吸引を行う注射液吸引ユニットと、前記シリンジを前記シリンジ載置トレーユニットから前記注射液吸引ユニットに搬送するシリンジ搬送ユニットと、を有し、
前記アンプル載置トレーユニット及び前記シリンジ載置トレーユニットは、それぞれ独立して設けられ、
前記アンプル搬送ユニット及び前記シリンジ搬送ユニットは、それぞれ独立して設けられていることを特徴とする注射液自動吸引装置。 - 前記アンプル切断ユニットには、前記アンプルを略垂直に載置可能なアンプル受けが設けられ、
前記注射液吸引ユニットには、前記シリンジを略垂直に保持可能な保持用クランプユニットと、前記シリンジを略垂直に保持し、垂直方向に摺動可能な吸引用クランプユニットと、が設けられ、
前記注射液吸引ユニットは、保持した前記シリンジを、前記アンプル受けに載置された前記アンプルの内部に挿通させることを特徴とする、請求項1に記載の注射液自動吸引装置。 - 前記アンプル載置トレーユニットには、前記アンプルを略垂直に載置可能なアンプル載置孔が設けられ、
前記シリンジ載置トレーユニットには、前記シリンジを略垂直に載置可能なシリンジ載置孔が設けられ、
前記アンプル搬送ユニットには、前記アンプルを略垂直に保持可能なアンプル搬送用クランプが設けられ、
前記シリンジ搬送ユニットには、前記シリンジを略垂直に保持可能なシリンジ搬送用クランプが設けられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の注射液自動吸引装置。 - 前記アンプル載置トレーユニットは略円柱形状であり、その中心軸を中心に回転可能に構成され、
前記アンプル載置孔は、前記アンプル載置トレーユニットの円周に沿って複数設けられていることを特徴とする、請求項3に記載の注射液自動吸引装置。 - 前記シリンジ載置トレーユニットは略円柱形状であり、その中心軸を中心に回転可能に構成され、
前記シリンジ載置孔は、前記シリンジ載置トレーユニットの円周に沿って複数設けられていることを特徴とする、請求項3又は4に記載の注射液自動吸引装置。 - 前記シリンジ載置トレーユニットには、注射針を載置可能であることを特徴とする、請求項1〜5の何れかに記載の注射液自動吸引装置。
- 前記アンプル制御部は、前記アンプルの切断位置を決定する切断位置決定ユニットを有することを特徴とする、請求項1〜6の何れかに記載の注射液自動吸引装置。
- 前記シリンジ制御部は、前記シリンジの先端に装着される吸引ノズルを載置する、吸引ノズル載置ユニットを有することを特徴とする、請求項1〜7の何れかに記載の注射液自動吸引装置。
- 前記アンプル制御部は、前記アンプルに付されたラベルの情報を読み取るアンプル情報検出センサを有することを特徴とする、請求項1〜8の何れかに記載の注射液自動吸引装置。
- 前記注射液吸引ユニットは、前記シリンジの先端の角度を変更可能であることを特徴とする、請求項1〜9の何れかに記載の注射液自動吸引装置。
- 前記アンプル切断ユニットは、前記アンプルの頭部を押圧する切断ヘッドを有することを特徴とする、請求項1〜10の何れかに記載の注射液自動吸引装置。
- 内部に注射液が収容されたアンプルを切断し、シリンジの内部への前記注射液の吸引を行う注射液自動吸引方法であって、
アンプル搬送ユニットにより、アンプル載置トレーユニットに載置された前記アンプルをアンプル切断ユニットに搬送するアンプル搬送工程と、
前記アンプル搬送ユニットとそれぞれ独立して設けられたシリンジ搬送ユニットにより、前記アンプル載置トレーユニットとそれぞれ独立して設けられたシリンジ載置トレーユニットに載置された前記シリンジを、注射液吸引ユニットに搬送するシリンジ搬送工程と、
アンプル切断ユニットにより前記アンプルを切断するアンプル切断工程と、
注射液吸引ユニットにより前記シリンジの内部への前記注射液の吸引を行う注射液吸引工程と、を備えることを特徴とする注射液自動吸引方法。
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