液体喷射控制装置、液体喷射系统及控制方法制造方法及图纸

一种液体喷射控制装置、液体喷射系统及控制方法，能够按照用户的意愿来设定脉冲液体射流的强度，从而提高易用性。在液体喷射控制装置(70-1)中，操作部(71)包括：用于输入与液体喷射装置所喷射的脉冲液体射流的动能相关的能量指示值的能量刻度盘(811)；以及用于输入与脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数相关的重复频率指示值的重复频率刻度盘(813)。另外，控制部(75)具备电压振幅设定部(753)该电压振幅设定部(753)基于重复频率指示值和与驱动电压波形的上升相关的上升指标值，设定驱动电压波形的电压振幅，以使动能成为能量指示值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用压电元件来控制以脉冲状喷射液体的液体喷射装置的液体喷射控制装置、液体喷射系统及控制方法。
技术介绍
已知有以脉冲状喷射液体来对切削对象物进行切削的技术。脉冲状的液体的喷射是从喷嘴脉动地喷射的液体射流，本说明书中适当地称之为“脉冲液体射流(PulsedLiquidJet)”。脉冲液体射流的用途很广泛，例如，在专利文献1中，提出了在医疗领域中作为外科手术用所利用的技术。在该情况下，切削对象物为生物组织，液体为生理盐水。[现有技术文献][专利文献1]日本特开2005-152127号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的问题)已知在1个生成脉冲液体射流的机构中，使用压电元件的机构。其为通过将脉冲波状的驱动电压施加于压电元件，压电元件在工作流体(流体)内产生瞬间的压力，将液体以脉冲状喷射出的机构。因此，若要改变脉冲液体射流的强度，要对施加于压电元件的驱动电压进行控制。因此，可以考虑一种通过对施加于压电元件的驱动电压的特性值、例如驱动电压波形的振幅(是电压振幅，也可称作驱动电压的大小)，利用操作刻度盘或操作按钮等操作部进行指示，改变脉冲液体射流的强度的方法。然而发现，即使改变由操作部所指示的驱动电压的特性值，也会有无法如用户所想那样改变切削对象物的切削深度和切削体积之类的切削状态的情况。详细会在后面叙述，已知的是，例如，即使用户将电压振幅变为2倍或4倍，又或者是1/2、1/4，切削深度和切削体积也不一定会如此改变。在将脉冲液体射流用于外科手术用途的情况下，无法得到与术者的操作感一样的作用，会成为问题。另一方面，如果可以改变脉冲液体射流的喷射周期，就能够增加或减少每单位时间的切削深度和切削体积，能调整对切削对象物的切削速度。然而，若改变喷射周期，驱动电压波形的形状会改变，因此1个脉冲的液体射流的强度等会改变。因此，在改变喷射周期的前后，1个脉冲的脉冲液体射流的切削深度和切削体积会变化，即使缩短喷射周期，换言之，提高喷射频率，也会产生无法得到与符合用户意图的喷射频率成比例的切削速度的情况。本专利技术鉴于上述问题所设计，其目的在于，提出一种技术，其使得可以按照用户的意图，设定脉冲液体射流的强度，从而提高易用性。(用于解决问题的手段)用于解决上述问题的第1专利技术提供一种液体喷射控制装置，其向压电元件施加预定的驱动电压波形，控制来自液体喷射装置的脉冲液体射流的喷射，该液体喷射装置使用该压电元件呈脉冲状喷射液体，其特征在于，所述液体喷射控制装置包括：第1操作部，用于输入与所述脉冲液体射流的动能相关的第1指示值；第2操作部，用于输入与所述脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数相关的第2指示值；以及电压振幅设定部，基于所述第2指示值和与所述驱动电压波形的上升相关的指标值，设定所述驱动电压波形的电压振幅，以使所述动能成为所述第1指示值。另外，作为其他专利技术，也可以提供一种控制方法，其向压电元件施加预定的驱动电压波形，控制来自液体喷射装置的脉冲液体射流的喷射，该液体喷射装置使用该压电元件呈脉冲状喷射液体，其特征在于，所述控制方法包括：输入与所述脉冲液体射流的动能相关的第1指示值；输入与所述脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数相关的第2指示值；以及基于所述第2指示值和与所述驱动电压波形的上升相关的指标值，设定所述驱动电压波形的电压振幅，以使所述动能成为所述第1指示值。根据该第1专利技术，当输入与脉冲液体射流的动能相关的第1指示值和与脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数相关的第2指示值时，基于第2指示值和与驱动电压波形上升相关的指标值，设定驱动电压波形的电压振幅，以使动能成为第1指示值。如后所述，切削深度、切削体积与脉冲液体射流的动能的相关性高。因此，通过直接指示脉冲液体射流的动能，能够实现与用户意愿和操作感觉相称的切削深度和切削体积，从而能够提高易用性。另外，能够一并指示脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数。由此，例如，可以在维持第1指示值的状态下增减喷射次数。因此，能够在改变喷射次数的前后，在1个脉冲的脉冲液体射流下的切削深度和切削体积不发生变化的情况下调整切削速度，从而可实现易用性的提高。另外，第2专利技术的液体喷射控制装置是，在第1专利技术中，所述液体喷射控制装置还包括第3操作部，该第3操作部用于输入与所述指标值相关的第3指示值。根据该第2专利技术，能输入与驱动电压波形的指标值相关的第3指示值。此外，第3专利技术的液体喷射控制装置是，在第1或第2专利技术中，所述液体喷射控制装置还包括下降形状设定部，该下降形状设定部根据所述第2指示值，将所述驱动电压波形的下降形状设定为能够变。根据该第3专利技术，通过将驱动电压波形的下降形状设定为可变，能够在维持预定或期望的驱动电压波形的上升形状的同时，以使脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数成为第2指示值的方式控制脉冲液体射流的重复喷射。另外，第4专利技术的液体喷射控制装置是，在第1至第3的任一专利技术中，所述液体喷射控制装置还包括显示控制部，该显示控制部用于进行显示所述第1指示值和所述第2指示值中至少之一的控制。根据该第4专利技术，能显示与脉冲液体射流的动能相关的第1指示值和与脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数相关的第2指示值中至少之一。由此，能够在视觉上确认表示用户所指示的当前脉冲液体射流的动能、每单位时间的喷射次数的指标等。因此，能进一步提高易用性。另外，第5专利技术的液体喷射控制装置是，在第1至第4的任一专利技术中，对所述液体喷射装置进行所述脉冲液体射流的动量为2nNs(纳牛秒)以上且2mNs(毫牛秒)以下、或者动能为2nJ(纳焦耳)以上且200mJ(毫焦耳)以下的控制。根据该第5专利技术，脉冲液体射流的动量为2nNs以上且2mNs以下，或者动能为2nJ以上且200mJ以下，能够在该范围内控制液体喷射装置。由此，适合于切削，例如生物组织或食物、凝胶材料、橡胶或塑料等树脂材料等的柔软材料。另外，第6专利技术的液体喷射控制装置是，在第1至第5的任一专利技术中，对所述液体喷射装置进行控制，以利用所述脉冲液体射流来切削生物组织。根据该第6专利技术，能够控制适合于例如外科手术用途的脉冲液体射流的强度。另外，第7专利技术提供一种液体喷射系统，其包括：第1至第6中任一专利技术的液体喷射控制装置；液体喷射装置；以及送液泵装置。根据该第7专利技术，能够实现一种发挥第1至第6专利技术的作用效果的液体喷射系统。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体喷射控制装置，向压电元件施加预定的驱动电压波形，控制来自液体喷射装置的脉冲液体射流的喷射，该液体喷射装置使用所述压电元件呈脉冲状喷射液体，其特征在于，所述液体喷射控制装置包括：第1操作部，用于输入与所述脉冲液体射流的动能相关的第1指示值；第2操作部，用于输入与所述脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数相关的第2指示值；以及电压振幅设定部，基于所述第2指示值和与所述驱动电压波形的上升相关的指标值，设定所述驱动电压波形的电压振幅，以使所述动能成为所述第1指示值。

【技术特征摘要】
2014.12.24 JP 2014-2612551.一种液体喷射控制装置，向压电元件施加预定的驱动电压波形，控
制来自液体喷射装置的脉冲液体射流的喷射，该液体喷射装置使用
所述压电元件呈脉冲状喷射液体，其特征在于，所述液体喷射控制
装置包括：
第1操作部，用于输入与所述脉冲液体射流的动能相关的第1
指示值；
第2操作部，用于输入与所述脉冲液体射流的每单位时间的喷
射次数相关的第2指示值；以及
电压振幅设定部，基于所述第2指示值和与所述驱动电压波形
的上升相关的指标值，设定所述驱动电压波形的电压振幅，以使所
述动能成为所述第1指示值。
2.根据权利要求1所述的液体喷射控制装置，其特征在于，
所述液体喷射控制装置还包括第3操作部，该第3操作部用于
输入与所述指标值相关的第3指示值。
3.根据权利要求1或2所述的液体喷射控制装置，其特征在于，
所述液体喷射控制装置还包括下降形状设定部，该下降形状设
定部根据所述第2指示值，将所述驱动电压波形的下降形状设定为
能够变。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体喷射控制装置，其特征在
于，
所述液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：柄沢润一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP