液体输出装置及液体输送方法_2

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度检测编码器检测出的所述转子的旋转角度的偏差量,对所述旋转基准位置进行相当于检测出的所述偏差量的修正。
[0052]根据这种液体输送装置,即使当作为检测转子等的旋转角度时的基准的旋转基准位置发生偏差时,由于能够定量地检测出偏差量,因此通过对旋转基准位置进行相当于该偏差量的修正,可以提高旋转角度的检测精度。由此,即使在液体输送装置中重复驱动和停止的情况下,也能够进行高精度的液体输送动作。
[0053]此外,明确了一种液体输送方法,其特征在于,对在进行液体输送时旋转的转子的旋转角度进行检测;以及与切换具有所述转子的驱动机构的驱动和停止同步地切换检测所述转子的旋转角度的检测部的电源的接通和切断。
[0054]—种液体输送装置,其特征在于,具备:驱动机构,具有在输送液体时旋转的转子;编码器,检测所述转子的旋转角度;比较电路,将所述编码器检测出的检测值与规定的基准值进行比较,输出具有高电平或者低电平的信号;以及基准值设定部,检测输出的所述信号,并改变所述基准值。
[0055]根据这种液体输送装置,在对转子的旋转角度进行检测时,能够利用滞后特性降低编码器检测值的变动。通过降低检测值的变动,能够容易准确地检测转子的旋转角度,从而能够对驱动机构的动作进行高精度的控制。由此,可以在液体输送装置中实现高精度的液体输送动作。
[0056]所述液体输送装置优选,所述驱动机构具有压电致动器,使通过被施加驱动信号而振动的振动体与所述转子接触,从而使所述转子旋转,所述压电致动器被施力,使得在所述振动体的振动轨道与前述转子的旋转面平行的状态下,所述振动体的端部与所述转子的外周部接触。
[0057]根据这种液体输送装置,在驱动部中通过转子被振动体施力而在与转子的旋转面垂直的方向上产生力,在即使旋转编码器的光路长度发生变化的情况下,也能够抑制检测值颤动。因此,在通过利用压电致动器使转子旋转从而进行液体输送的液体输送装置中,能够高精度地进行液体输送动作。
[0058]所述液体输送装置优选,具备凸轮,被所述转子的旋转所旋转驱动,由此输送液体,所述驱动机构具有减速部,使所述转子的旋转减速并传递至凸轮,所述检测部对所述减速部的旋转角度进行检测。
[0059]根据这种液体输送装置,能够准确地检测凸轮的旋转角度。S卩,通过利用配置在距离凸轮较近且齿隙影响较小的位置处的减速器检测凸轮的旋转角度,容易准确地检测液体输送时凸轮的旋转动作。此外,由于减速部的减速比越大则相对于凸轮的旋转量的减速部的旋转量越大,因此通过检测减速部的旋转角度,凸轮旋转角度的分辨率增大,从而能够高精度地检测凸轮的旋转角度。由此,容易准确地检测液体输送装置中进行液体输送动作时的液体输送量。
[0060]所述液体输送装置优选,具备凸轮,由所述转子的旋转所旋转驱动,并输送液体,所述驱动机构具有减速部,使所述转子的旋转减速并传递至凸轮,所述检测部对所述凸轮的旋转角度进行检测。
[0061]根据这种液体输送装置,能够准确地检测凸轮的旋转角度。S卩,通过利用设置于凸轮的检测部直接检测凸轮的旋转角度,容易准确地检测液体输送时凸轮的实际动作。此外,由于直接对凸轮的旋转角度进行检测,因此几乎不包含齿隙的影响,即易于得到噪声少的数据。由此,容易准确地检测液体输送装置中进行液体输送动作时的液体输送量。
[0062]所述液体输送装置优选具有再设定部,当进行重复所述驱动机构的驱动和停止的间歇驱动时,存储在所述驱动机构停止时输出的所述信号的电平,当再次驱动所述驱动机构时,将与存储的所述信号的电平相对应的大小的再设定电压施加至所述比较电路的规定端子。
[0063]根据这种液体输送装置,即使在在驱动机构停止期间由于外力等的影响而使凸轮或转子的位置发生偏移的情况下,也能够在驱动机构再开始驱动时,以与驱动停止时相同的状态对凸轮或转子的旋转进行控制。由此,即使在液体输送装置中进行重复驱动与停止的间歇驱动的情况下,也能够对液体输送量进行高精度的控制。
[0064]此外,明确了一种液体输送方法,具有:检测输送液体时旋转的转子的旋转角度;将检测出的检测值与规定的基准值进行比较,输出具有高电平或低电平的信号;以及检测输出的所述信号,使所述基准值变化。
[0065]根据这种液体输送方法,在对转子的旋转角度进行检测时,利用滞后特性能够减小编码器所检测的转子的旋转角度的检测值的变动。通过减小检测值的变动容易准确地检测转子的旋转角度,因而能够对驱动机构的动作进行高精度的控制。由此,能够实现高精度的液体输送。
[0066]实施方式
[0067](液体输送装置)
[0068]图1为液体输送装置1的整体立体图。图2为液体输送装置1的分解图。如图所示,有时将液体输送装置1进行粘附的一侧(生物体侧)作为“下”,其相反侧作为“上”而进行说明。
[0069]液体输送装置1为用于输送液体的装置。液体输送装置1具有具备主体10、贮液盒20及贴敷部30。如图2所示,主体10、贮液盒20及贴敷部30可以分离,在使用时则可以如图1所示组装为一体。液体输送装置1适用于例如将贴敷部30粘附在生物体上,将贮存于贮液盒20的液体(例如胰岛素)定期地进行注射。当贮液盒20中贮存的液体用完后,更换贮液盒20,而主体10及贴敷部30继续使用。
[0070](栗部5)
[0071]图3为液体输送装置1的截面图。图4为液体输送装置1的内部透视俯视图,也示出栗部5的结构。图5为栗部5的概要说明图。
[0072]栗部5具有用于输送贮存在贮液盒20内的液体的栗的功能,具备管21、多个棘爪22、凸轮11、以及驱动机构12。
[0073]管21是用于输送液体的管。管21的上游侧(以液体的输送方向为基准时的上游侧)与贮液盒20的液体贮存部26相连通。管21具有被棘爪22推压时闭塞,而来自棘爪22的力被解除时复原程度的弹性。管21沿贮液盒20的管引导壁25的内表面配置为部分圆弧形。管21的圆弧形的部分配置在管引导壁25的内表面与多个棘爪22之间。管21的圆弧的中心与凸轮11的旋转中心一致。
[0074]棘爪22是用于闭塞管21的部件。棘爪22受到来自凸轮11的力,从动地动作。棘爪22具有棒状的轴部和锷状的推压部,呈T字状。棒状的轴部与凸轮11相接触,锷状的推压部与管21相接触。棘爪22被支撑为可以沿轴方向移动。
[0075]多个棘爪22从凸轮11的旋转中心处以放射状等间隔地配置。多个棘爪22配置于凸轮11与管21之间。在此,设置有7根棘爪22。
[0076]凸轮11在外周的多个位置处(图5中为4处)设有突起部11A。在凸轮11的外周配置有多个棘爪22,在这些棘爪22的外侧配置有管21。棘爪22被凸轮11的突起部11A推压,由此管21闭塞。棘爪22离开突起部22后,由于管21的弹力使得管21恢复原来的形状。凸轮11旋转时,7根棘爪22依次被突起部11A推压,管21从输送方向的上游侧依顺序闭塞。由此,使得管21发生蠕动运动,填充于内部的液体被管21挤压而输送。
[0077](驱动机构12)
[0078]驱动机构12是用于旋转驱动凸轮11的机构,如图4所示,具有压电致动器121、转子122和减速传递机构123。
[0079]压电致动器121是利用压电元件的振动使转子122旋转的的致动器。压电致动器121通过对粘结在矩形振动体的两面的压电元件施加驱动信号,从而使振动体振动。振动体的端部配置在能够与转子相接触的位置上。振动体振动时,该振动体的端部按照椭圆轨道或8字轨道等规定的轨道振动,在振动轨道的一部分与转子122进行间歇性的接触,从而使转子122被驱动旋转。压电致动器121通过一对弹簧(弹簧部件)向转子122施力,使得振动体的端部与转子122接触。进行施力,使得在振动体的振动轨道与转子122的旋转面平行的状态下,振动体的端部与转子122的外周部相接触。
[0080]转子122为通过压电致动器121使其旋转的被驱动体。转子122上形成有构成减速传递机构123的一部分的转子小齿轮。
[0081]减速传递机构123是将转子122的旋转以规定的减速比传递至凸轮11的机构。减速传递机构123由转子小齿轮、传递齿轮123A和凸轮齿轮构成(参照图7)。转子小齿轮是与转子122安装为一体的小齿轮。传递齿轮123A具有与转子小齿轮啮合的大齿轮,以及与凸轮齿轮啮合的小齿轮,具有将转子122的旋转力传递至凸轮11的功能。凸轮齿轮与凸轮11安装为一体,被支撑为能够与凸轮11 一同旋转。并且,减速传递机构123的减速比在此设定为40。S卩,转子122旋转一圈,凸轮11旋转1/40圈。
[0082]此外,在构成栗部5的管21、多个棘爪22、凸轮11以及驱动机构12中,凸轮11及驱动机构12设置于主体10,管21及多个棘爪22设置于液盒20。在主体10还设置有:检测部40,用于测算凸轮11等的旋转角度;控制部50,对压电致动器121等进行控制;以及电池19,向压电致动器121等提供电力。
[0083](检测部40、控制部50)
[0084]图6为对液体输送装置1的检测部40及控制部50进行说明的框图。图7为对驱动机构12具备的各种检测部40进行说明的图。
[0085]检测部40具有:凸轮旋转检测部41,用于检测凸轮11的旋转状态;第一转子旋转角度检测部43和第二转子旋转角度检测部44,用于检测转子22的旋转状态;以及转子旋转检测部45。在此,凸轮11或转子22的“旋转状态”是指相对于各自设定的旋转基准位置的旋转量,作为凸轮11或转子22的旋转角度来检测。
[0086]凸轮旋转检测部41为具备由发光部41A及受光部41B构成的光反射器的旋转式编码器。发光部41A是照射用于检测检测对象(在此为凸轮11)的旋转角度的光的光源,例如采用发光二极管。受光部41B是接收检测对象被发光部41A照射后所反射的光的受光部,例如采用光电二极管。在本实施方式中,凸轮11上形成有凸轮侧反射部111,凸轮侧反射部111反射来自发光部41A的光,受光部41B接收被反射的光。图8为形成于凸轮11的凸轮侧反射部111的说明图。如图8所示,在凸轮11的齿轮部形成有1个凸轮侧反射部111。并且,每个产品的凸轮侧反射部111相对于突起部11A的位置关系不同。受光部41B输出与受光量对应的电压信号,检测部40(凸轮旋转检测部41)根据该电压信号的大小,向控制部50输出具有高电平和低电平的输出信号CAM_Z。
[0087]第一转子旋转角度检测部43是具备发光部43A及受光部43B的旋转式编码器,第二转子旋转角度检测部44是具备发光部44A及受光部44B旋转式编码器。这些部件具有与凸轮旋转检测部41大致相同的结构。此外,转子旋转检测部45也同样是旋转式编码器,具备发光部45A及受光部45B。第一转子旋转角度检测部43与第二转子旋转角度检测部44,配置在相对于转子122的旋转方向错开规定的旋转角度的位置(参考图7)。
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