專利名稱：液體注射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體注射裝置，尤其涉及一種通過推動一在注射器中的柱塞來進(jìn)行液體注射的裝置。
背景技術(shù)：
圖1表示一個已有的液體注射裝置。圖1中，1是一個CPU，2是一個遞增線性編碼器的信號處理電路，3是一個同步脈沖電機，4是一個減速齒輪，5是一個進(jìn)給螺桿，6是一個支架，7是一個裝在支架6上的推進(jìn)支架，用來推動注射器8中的柱塞9，10是一個處理來自一個探測預(yù)定位置的探測傳感器13的信號的電路，該探測器位于注射器中只殘留很少液體時的位置，11是一個由標(biāo)有精密刻度的狹長不透明板形成的遞增線性編碼器，該編碼器處于與進(jìn)給螺桿5平行的位置，12是一個裝在支架6上用來探測遞增線性編碼器脈沖的光耦合器，14是一個連接在支架6上的確定位置探測器，15是一個用來計算發(fā)送給脈沖電機3的指令脈沖個數(shù)的計數(shù)器，16是用來計算從遞增線性編碼器傳來的脈沖個數(shù)的計數(shù)器，17是同步脈沖電機的驅(qū)動電路。
在已有的液體注射裝置中，光耦合器12的輸出信號通過處理電路2到達(dá)脈沖計數(shù)器16，確定位置探測傳感器13的輸出信號通過處理電路10到達(dá)CPU1。計數(shù)器15和16由CPU1進(jìn)行監(jiān)控。
驅(qū)動電路17從CPU1得到指令來驅(qū)動電機3，該指令指示由電機3所控制的移動距離和速度等。電機3通過減速齒輪4和進(jìn)給螺桿5移動支架6。遞增線性編碼器產(chǎn)生一個包含支架6的移動信息的脈沖信號，此信號被光耦合器12獲取并由處理電路2加以處理，然后輸送到脈沖計數(shù)器16，通過這種方式，CPU可以直接監(jiān)視支架6的運動。
通過監(jiān)視指令脈沖計數(shù)器15得到一個單位時間內(nèi)移動指令的數(shù)值，將這個數(shù)值與通過監(jiān)視編碼器脈沖計數(shù)器16得到的實際移動數(shù)值相比較，則可以得出移動指令的值和實際移動距離的數(shù)值的相關(guān)程度。
一旦這個相關(guān)程度確定了，就可根據(jù)該指令數(shù)值的大小確定推進(jìn)支架7的移動距離。
當(dāng)安裝在支架6上的確定位置探測塊14在液體注射的操作過程中通過預(yù)定位置探測傳感器13時，預(yù)定位置探測傳感器13就輸出一個信號，該信號經(jīng)處理電路10處理后作為一個位置信息被送到CPU1。當(dāng)該位置信息被送達(dá)CPU1時，指令脈沖計數(shù)器15輸出一個計算數(shù)值存儲在CPU1中，然后該脈沖計數(shù)器15被CPU1復(fù)位。然后，脈沖計數(shù)器15開始計算從驅(qū)動電路17發(fā)到同步脈沖電機3的指令脈沖數(shù)。每一個被送到電機3的指令脈沖的數(shù)值相對應(yīng)于一個由電機3驅(qū)動的實際移動距離，這樣，通過指令脈沖計數(shù)器15計算被送到電機3的指令脈沖數(shù)，即可得到推進(jìn)支架7和由推進(jìn)支架7帶動的柱塞9的確定位置。
已有的液體注射裝置中，在液體注射過程中，當(dāng)預(yù)定位置探測塊14通過預(yù)定位置探測傳感器13時，通過計算送到脈沖電機3的脈沖，可以得到推進(jìn)支架7的確定位置。由這種方式，可以得到當(dāng)注射液體殘留量很少而要報警從而結(jié)束液體注射的操作的信息。
另外，已有的這種液體注射裝置的操作步驟，例如液體注射操作的開始和結(jié)束由LED或液晶顯示裝置指示。操作錯誤由“嘟嘟”聲或是一段樂曲給予提示。
在上述的已有的液體注射裝置中，在通過指令脈沖驅(qū)動電機3進(jìn)行液體注射的過程中，只有在預(yù)定位置探測塊14檢測到預(yù)定位置傳感器13時才能確定推進(jìn)支架7的確定位置。因此，當(dāng)液體注射過程開始后無法獲取完成液體注射時間的信息。
另外，操作人員無法根據(jù)“嘟嘟”聲或是樂曲而得知所出現(xiàn)錯誤的類型。因此，操作人員必須親自查看液體注射裝置的小指示器來了解報警的原因，這非常麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決已有的液體注射裝置存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一個液體注射裝置，該裝置包括一個用來推動位于一注射器筒體中的柱塞的推進(jìn)支架，一個用來驅(qū)動該推進(jìn)支架的脈沖電機，一個遞增線性編碼器，該編碼器有一個沿該柱塞移動方向的帶刻度的板，還包括一個和推進(jìn)支架同步移動的位置檢測裝置，一個用來計算編碼器脈沖的計算裝置，一個計算輸送到脈沖電機指令脈沖的裝置，還有一個第一傳感器，該第一傳感器的安裝位置作為一個被送到脈沖電機中的指令脈沖的計算數(shù)字。其中該第一傳感器安放在沿帶有刻度的板的方向的某區(qū)域，該區(qū)域位于推進(jìn)支架與用來進(jìn)行液體注射的柱塞的接觸位置和推進(jìn)支架與該柱塞分離的初始位置之間，當(dāng)位置傳感裝置探測到第一傳感器時計數(shù)裝置被復(fù)位，并且開始根據(jù)推進(jìn)支架的移動計算編碼器的脈沖數(shù)，利用柱塞和推進(jìn)支架的接觸位置和液體注射結(jié)束時在注射器中的適當(dāng)位置之間的距離和一個預(yù)先設(shè)定好的速度，可以計算出完成注射的時間，并顯示出來。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個液體注射裝置，其中液體注射時間可以利用一個預(yù)先設(shè)定好的液體注射速度和推進(jìn)支架的當(dāng)前位置與預(yù)設(shè)的液體注射結(jié)束時其與注射器的適合位置之間的距離來計算出，并加以顯示。推進(jìn)支架的當(dāng)前位置是由被送到電機的指令脈沖的計算數(shù)字而算出的移動距離和液體注射過程開始時由編碼器脈沖計算數(shù)字所得的推進(jìn)支架的位置而計算得出的。
本發(fā)明的又一目的是提供一個液體注射裝置，該裝置至少還包括一個放置在沿著液體注射推進(jìn)支架移動方向的第二傳感器，該第二傳感器的位置作為一個指令脈沖的計算數(shù)字被送到電機，當(dāng)位置探測裝置檢測到第二傳感器時，推進(jìn)支架的當(dāng)前位置自動修正為第二傳感器的位置數(shù)據(jù)，然后通過一個送到電機的指令脈沖的計算數(shù)值確定推進(jìn)支架的位置，該指令脈沖比編碼器的脈沖更為精確。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個液體注射裝置，該裝置還包括一個可以辨認(rèn)當(dāng)前時間的計時器單元，利用當(dāng)前時間和完成注射所需的時間來計算預(yù)計的液體注射結(jié)束時間，并顯示。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個液體注射裝置，該裝置還包括一個發(fā)聲裝置，用其來提示液體注射完成或者到達(dá)預(yù)設(shè)結(jié)束時間。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個液體注射裝置，該裝置還包括設(shè)定操作步驟的設(shè)定裝置，通過聲音來提示操作步驟的裝置，用來比較實際操作步驟和設(shè)定裝置預(yù)先設(shè)定的操作步驟的裝置，和當(dāng)實際操作步驟和預(yù)設(shè)的操作步驟不同時通過聲音來提示的裝置。
下面的說明和附圖有助于進(jìn)一步解釋和理解本發(fā)明如何實現(xiàn)的上述方面和目的。但可以理解的是，下面對于本發(fā)明具體實施例的描述只是對于本發(fā)明的一種舉例說明，而不是對本發(fā)明的限定。在不背離本發(fā)明精神的前提下可以對其進(jìn)行很多改變和修訂，但都不會超出本


圖1表示已有的液體注射裝置。
圖2表示本發(fā)明的液體注射裝置。
具體實施例方式
本發(fā)明的第一個實施例是參照圖2進(jìn)行說明的。圖2中與圖1相同的部分可以參考前面的敘述，在此則省略了對這些部分的詳細(xì)說明。
本發(fā)明如圖2所示，第一傳感器13-1所處的位置作為一個由脈沖計數(shù)器15計算的送到電機3的指令脈沖的計算數(shù)值，該位置作為靠近帶刻度的板11末端的第一位置。
推進(jìn)支架7從與柱塞9的右手邊與其分離的初始位置開始移動。第一傳感器13-1的位置處于推進(jìn)支架7接觸到柱塞9并開始液體注射過程的位置和推進(jìn)支架初始位置之間的一個部分。因此，當(dāng)推進(jìn)支架從初始位置向左移動時，探測塊14經(jīng)過第一傳感器，此時遞增線性編碼器的脈沖計數(shù)器16被處理電路2清零。推進(jìn)支架7繼續(xù)向左移動，計數(shù)器16開始計算遞增線性編碼器的脈沖，當(dāng)柱塞9與推進(jìn)支架7相接觸，計算出的脈沖數(shù)被儲存下來當(dāng)作為對應(yīng)于此確定位置的編碼器的脈沖數(shù)值。
利用一個預(yù)先設(shè)定好的液體注射速度和柱塞9與推進(jìn)支架7相接觸的確定位置和預(yù)先設(shè)定的注射完成時其處于注射器8中的適當(dāng)位置之間的距離可以計算出液體注射過程從開始到結(jié)束的時間并顯示，該適當(dāng)位置作為送到電機3的指令脈沖加以設(shè)定。
設(shè)置一個確定剩余注射液體量的按鈕(未示出)，在液體注射過程中按下此按鈕，完成注射的時間就被計算并顯示。該時間是通過利用由脈沖計數(shù)器15計算送到電機3的指令脈沖得出的推進(jìn)支架7的移動距離，由脈沖計數(shù)器16的計算數(shù)值得出的推進(jìn)支架7的當(dāng)前位置到注射完成時其處于注射器8中的適當(dāng)位置之間的距離，和一個預(yù)設(shè)好的注射速度而計算得出。
一個第二傳感器13-2，位于由脈沖計數(shù)器15計算得到的送到電機3的指令脈沖數(shù)值所確定的靠近板11的另一端的第二位置。第二傳感器所處的第二位置所對應(yīng)的板11上的位置指示的是注射開始后注射液體的剩余部分。當(dāng)預(yù)定位置探測塊14向左移動經(jīng)過第二傳感器13-2時，推進(jìn)支架7的位置數(shù)據(jù)自動調(diào)整到由第二傳感器13-2所預(yù)設(shè)的位置數(shù)據(jù)。這樣，利用送到電機3的指令脈沖換算出推進(jìn)支架7的位置即可以算出完成液體注射的時間并顯示，這樣得出的推進(jìn)支架7的位置比通過編碼器脈沖算出的位置更為準(zhǔn)確。
一個包括計時器單元的鐘表用來提供當(dāng)前時間，并利用當(dāng)前時間和完成注射時間計算預(yù)期液體注射時間并顯示。
另外，一個具有由CPU1控制的聲音處理電路19的顯示裝置和一個揚聲器被用來當(dāng)液體注射完成時發(fā)出提示聲音。
本發(fā)明的液體注射裝置的另一個實施例包括用來設(shè)置液體注射操作步驟的設(shè)定裝置，利用聲音提示操作步驟的裝置，比較實際操作步驟和設(shè)定裝置預(yù)設(shè)的操作步驟的裝置，當(dāng)實際操作步驟不同于預(yù)設(shè)步驟時，則通過揚聲器等裝置發(fā)出聲音提示。
另外，操作步驟的引導(dǎo)或警告，警告的內(nèi)容，操作時間或是預(yù)期結(jié)束時間的信息等可以利用聲音告知操作人員。
對于本發(fā)明的液體注射裝置，移動距離和推動柱塞的支架的確定位置可以由一個簡單的部件探測，由此可以確定液體注射的完成時間。利用移動距離和液體注射速度可以計算出液體注射結(jié)束時刻并顯示。另外，操作步驟等中的錯誤可以通過聲音提示，以便操作人員作出適當(dāng)?shù)牟僮鳌?br> 盡管本發(fā)明已經(jīng)在優(yōu)選的實施例中做了詳細(xì)的展示和說明，可以理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其形式和細(xì)節(jié)作出很多改進(jìn)，但都不會背離本發(fā)明的精神，本發(fā)明的保護(hù)范圍在權(quán)利要求中作出了限定。
權(quán)利要求
1.一種液體注射裝置，包括一個用來推動一個在注射器(8)筒體中的柱塞(9)的推進(jìn)支架(7)，一個驅(qū)動推進(jìn)支架(7)的脈沖電機(3)，一個具有沿著柱塞(9)移動方向放置的帶有小槽(slits)的板(11)的遞增線性編碼器(incremental linear encoder)，和一個與推進(jìn)支架(7)同步移動的位置探測裝置(14)，還包括一個計算來自編碼器的編碼器脈沖的計數(shù)裝置(16)，一個計算對脈沖電機(3)指令脈沖的裝置(15)，一個傳感器(13-1)，該傳感器(13-1)的安裝位置作為送到脈沖電機(3)的指令脈沖的計算數(shù)字而得出，其中，該傳感器(13-1)位于沿著帶小槽的板(11)的方向的一個區(qū)域，該區(qū)域位于液體注射時推進(jìn)支架(7)和柱塞(9)相接觸的位置和推進(jìn)支架(7)與柱塞(9)分離的初始位置之間，其中當(dāng)傳感器(13-1)被位置探測裝置(14)檢測到時計數(shù)裝置(16)被復(fù)位，并且開始計算由推進(jìn)支架(7)的移動產(chǎn)生的編碼器脈沖，其中液體注射的完成時間是利用柱塞(9)和推進(jìn)支架(7)的接觸位置和液體注射結(jié)束時其處于注射器中的適當(dāng)位置之間的距離與預(yù)先設(shè)定的液體注射速度而計算得出，并加以顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的液體注射裝置，其中完成液體注射的時間是利用一個預(yù)先設(shè)定的液體注射速度和推進(jìn)支架(7)的當(dāng)前位置與預(yù)設(shè)的液體注射完成時其所處于的注射器中的適當(dāng)位置之間的距離而計算出的，并顯示，推進(jìn)支架(7)的當(dāng)前位置通過累計其移動距離和推進(jìn)支架(7)的位置得到，該移動距離通過送到電機的指令脈沖的計算數(shù)字得出，推進(jìn)器的位置由在液體注射開始時編碼器脈沖的計算數(shù)字得出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液體注射裝置，還包括至少一個附加的處于沿液體注射推進(jìn)支架(7)移動方向的傳感器(13-2)，該傳感器(13-2)所處的位置作為一個送到電機(3)的指令脈沖的計算數(shù)字而得出，其中當(dāng)附加傳感器(13-2)被位置檢測裝置(14)檢測到時，推進(jìn)支架(7)的當(dāng)前位置自動修改為附加傳感器(13-2)的位置數(shù)據(jù)，然后該推進(jìn)支架(7)的位置通過一個送到電機(3)的指令脈沖的計算數(shù)字加以確定，該指令脈沖比編碼器脈沖更為精確。
4.如權(quán)利要求1，2或3所述的液體注射裝置，還包括一個獲取當(dāng)前時間的計時器單元，其中預(yù)期液體注射結(jié)束時間通過當(dāng)前時間和注射完成時間可以算出，并顯示。
5.如權(quán)利要求1，2，3或4所述的液體注射裝置，還包括一個發(fā)聲裝置，其中完成液體注射時間或預(yù)期完成時間可以通過一個聲音被提示。
6.如權(quán)利要求1，2，3，4或5所述的液體注射裝置，還包括用來設(shè)定液體注射操作順序的設(shè)定裝置，通過聲音提示操作順序的裝置，比較實際操作順序和設(shè)定裝置預(yù)先設(shè)定的順序的裝置，和當(dāng)實際操作順序與預(yù)設(shè)操作順序不同時通過聲音提示的裝置。
全文摘要
一個第一傳感器(13－1)，該第一傳感器(13－1)的安裝位置作為一個送到一脈沖電機(3)的指令脈沖的計算數(shù)字，該傳感器沿一編碼器的帶有刻度的板(11)的方向放置，位于液體注射開始時推進(jìn)支架(7)與柱塞(9)相接觸的位置和推進(jìn)支架(7)與柱塞(9)相分離的初始位置之間的區(qū)域。一個用來計算編碼器脈沖的計算裝置，當(dāng)?shù)谝粋鞲衅?13－1)被一和推進(jìn)支架同步移動的位置探測裝置(14)檢測到時，該裝置被復(fù)位并開始計算根據(jù)推進(jìn)支架的移動而得到的編碼器脈沖。液體注射完成時間通過柱塞(9)和推進(jìn)支架(7)的接觸位置和液體注射結(jié)束時相對于注射器的位置之間的距離和一個預(yù)設(shè)的液體注射速度來計算得出。
文檔編號A61M5/145GK1406641SQ02141419
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月30日
發(fā)明者喜屋武順一, 富永克己, 山崎和英, 小島誠二 申請人:日本伺服株式會社, 伺服技術(shù)系統(tǒng)公司, 株式會社Jms