JPH0523105U - 分注装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本考案は、分注に使用される駆動用モータか
ら発生する熱量を最大限に抑制した分注装置の提供を目
的とする。 【構成】 本考案は、分注ノズルを備えた本体内にシリ
ンダー、駆動用モータ３を備え、該駆動用モータ３が一
定時間駆動していない時に駆動電流を遮断状態にする構
造にする。

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、一端部に分注ノズルを備えた本体内に、ピストンロッドを有するシ リンダーと、前記ピストンロッドを摺動させる駆動用モータとを収納した分注装 置において、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する駆動制御部を備えたことを特徴とする分注装置であり、 駆動用モータへの駆動電流は、前記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５０％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２０は、上端に凹状の球受け２２ａが形成されており、この球受け２ ２ａ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２１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１３ｂに係止された弾性ダイアフラム２ ５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２ ５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２１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５ ０ｂ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５７ 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

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に分注ノズルを備えた本体内に、
   ピストンロッドを有するシリンダーと、前記ピストンロ
   ッドを摺動させる駆動用モータとを収納した分注装置に
   おいて、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
   流を遮断する駆動制御部を備えたことを特徴とする分注
   装置。
2. 【請求項２】駆動用モータへの駆動電流は、前記駆動信
   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５０％以下にする駆動制御部を備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の分注装置。