液體噴射控制裝置、液體噴射系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠按用戶意愿設(shè)定脈沖液體射流的強(qiáng)度而能提高操作性的液體噴射控制裝置、液體噴射系統(tǒng)及控制方法。在液體噴射控制裝置(60-1)中,噴射管部種類取得部(651)辨別裝配在主體部(40)上的噴射管部(50)的噴射管部種類,取得符合所辨別的噴射管部種類的符合對應(yīng)關(guān)系。另外,電壓振幅設(shè)定部(654)參照符合對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)與驅(qū)動電壓波形的上升沿相關(guān)的上升沿指標(biāo)值和通過重復(fù)頻率刻度盤(713)輸入的重復(fù)頻率指示值來設(shè)定驅(qū)動電壓波形的電壓振幅,以使動能成為通過能量刻度盤(711)輸入的能量指示值。
【專利說明】
液體噴射控制裝置、液體噴射系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及控制液體噴射裝置的液體噴射控制裝置等,該液體噴射裝置利用壓電元件呈脈沖狀噴射液體。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有呈脈沖狀噴射液體來切削切削對象物的技術(shù)。脈沖狀的液體噴射是從噴嘴脈動地噴出的液體射流,在本說明書中適度地稱為“脈沖液體射流(Pulsed Liquid Jet)”。
[0003]脈沖液體射流的用途有很多種,例如,專利文獻(xiàn)I中提議了在醫(yī)療領(lǐng)域用于外科手術(shù)的技術(shù)。在這種情況下,切削對象物是生物體組織,液體是生理鹽水。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I:日本特開2005-152127號公報
[0007]作為一種生成脈沖液體射流的機(jī)構(gòu),已知有利用壓電元件的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)通過向壓電元件施加脈沖波狀的驅(qū)動電壓,從而壓電元件使工作流體(流體)內(nèi)產(chǎn)生瞬間壓力,由此呈脈沖狀噴射液體。因此,當(dāng)變更脈沖液體射流的強(qiáng)度時,控制施加給壓電元件的驅(qū)動電壓。于是,考慮以操作刻度盤、操作按鈕等操作部指示施加于壓電元件的驅(qū)動電壓的特性值、例如驅(qū)動電壓波形的振幅(為電壓振幅,也可以稱為驅(qū)動電壓的大小),從而使得脈沖液體射流的強(qiáng)度可變的方式。
[0008]但是,已經(jīng)知道的是,即使改變以操作部指示的驅(qū)動電壓的特性值,有時還是會出現(xiàn)無法按照用戶所想的那樣改變切削對象物的切削深度、切削體積等切削形態(tài)的情況。例如,已經(jīng)知道的是,即使用戶將電壓振幅改變?yōu)?倍、4倍、或者1/2、1/4,切削深度、切削體積也未必能夠按照該變化進(jìn)行變化,這一點將在后面詳細(xì)說明。當(dāng)將脈沖液體射流用于外科手術(shù)用途時,未能獲得符合外科醫(yī)生的操作感的作用,成為問題。
[0009]另一方面,如果脈沖液體射流的噴射周期是可變的,則可以使每單位時間的切削深度、切削體積增減,可以調(diào)整切削對象物的切削速度。但是,如果改變噴射周期,則驅(qū)動電壓波形的形狀會發(fā)生變化,由此,一個脈沖的脈沖液體射流的強(qiáng)度等可能發(fā)生變化。因此,在改變噴射周期的前后,一個脈沖的脈沖液體射流所引起的切削深度、切削體積會發(fā)生變化,即使縮短噴射周期,換言之,即使提高噴射頻率,也有可能發(fā)生無法獲得符合用戶意愿的與噴射頻率成比例的切削速度的情況。
[0010]而且,例如在外科手術(shù)用途中,根據(jù)手術(shù)方式、切除部位等的不同而分開使用液體所通過的噴射管部分的形狀、長度、管徑、材質(zhì)或者噴嘴直徑等不同的多種液體噴射裝置,由一個脈沖的脈沖液體射流所引起的切削深度、切削體積也有可能隨所使用的液體噴射裝置的噴射管部分的種類而發(fā)生變化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的,其目的在于,提議一種能夠按用戶意愿設(shè)定脈沖液體射流的強(qiáng)度而能提高操作性(使V、勝手)的技術(shù)。
[0012]用于解決上述問題的第一發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,對壓電元件施加給定的驅(qū)動電壓波形,以對來自液體噴射裝置的脈沖液體射流的噴射進(jìn)行控制,所述液體噴射裝置利用所述壓電元件呈脈沖狀噴射液體,并且,所述液體噴射裝置構(gòu)成為形成有所述液體的噴射口的噴射管部相對于包括所述壓電元件的主體部裝卸自如,所述液體噴射控制裝置具備:種類辨別部,辨別所述噴射管部的噴射管部種類;對應(yīng)關(guān)系取得部,從針對每個噴射管部種類確定的對應(yīng)關(guān)系中取得符合所辨別出的所述噴射管部種類的符合對應(yīng)關(guān)系,所述對應(yīng)關(guān)系是與所述脈沖液體射流的動能相關(guān)的第一指示值、與所述脈沖液體射流的每單位時間的噴射次數(shù)相關(guān)的第二指示值、和與所述驅(qū)動電壓波形的電壓振幅及所述驅(qū)動電壓波形的上升沿相關(guān)的指標(biāo)值的對應(yīng)關(guān)系;第一操作部,用于輸入所述第一指示值;第二操作部,用于輸入所述第二指示值;以及電壓振幅設(shè)定部,參照所述符合對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)所述指標(biāo)值和所述第二指示值來設(shè)定所述驅(qū)動電壓波形的電壓振幅,使得所述動能成為所述第一指示值。
[0013]另外,作為其它發(fā)明,也可以構(gòu)成為一種控制方法,其對壓電元件施加給定的驅(qū)動電壓波形,以對來自液體噴射裝置的脈沖液體射流的噴射進(jìn)行控制,所述液體噴射裝置利用所述壓電元件呈脈沖狀噴射液體,并且,所述液體噴射裝置構(gòu)成為形成有所述液體的噴射口的噴射管部相對于包括所述壓電元件的主體部裝卸自如,所述控制方法包括:辨別所述噴射管部的噴射管部種類;從針對每個噴射管部種類確定的對應(yīng)關(guān)系中取得符合所辨別出的所述噴射管部種類的符合對應(yīng)關(guān)系,所述對應(yīng)關(guān)系是與所述脈沖液體射流的動能相關(guān)的第一指示值、與所述脈沖液體射流的每單位時間的噴射次數(shù)相關(guān)的第二指示值、和與所述驅(qū)動電壓波形的電壓振幅及所述驅(qū)動電壓波形的上升沿相關(guān)的指標(biāo)值的對應(yīng)關(guān)系;輸入所述第一指示值;輸入所述第二指示值;以及參照所述符合對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)所述指標(biāo)值和所述第二指示值來設(shè)定所述驅(qū)動電壓波形的電壓振幅,使得所述動能成為所述第一指示值。
[0014]如后所述,由脈沖液體射流引起的切削深度、切削體積與脈沖液體射流的動能的相關(guān)性高。另一方面,該切削深度、切削體積與動能的關(guān)系有時會因液體噴射裝置的噴射管部分的種類而有所不同。根據(jù)第一發(fā)明等,辨別主體部上裝配的噴射管部的噴射管部種類,并取得對該噴射管部種類確定的符合對應(yīng)關(guān)系。然后,當(dāng)輸入了與脈沖液體射流的動能相關(guān)的第一指示值和與脈沖液體射流的每單位時間的噴射次數(shù)相關(guān)的第二指示值時,按照符合對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)驅(qū)動電壓波形的指標(biāo)值和第二指示值設(shè)定驅(qū)動電壓波形的電壓振幅,以使動能成為第一指示值。據(jù)此,即使變更了噴射管部的種類,也能通過直接指示脈沖液體射流的動能來實現(xiàn)與用戶的意愿、操作感相符的切削深度、切削體積,能夠提高操作性。
[0015]并且,由于能夠指示脈沖液體射流的每單位時間的噴射次數(shù),因此,例如可以在維持第一指示值的情況下增減噴射次數(shù)。從而,能夠調(diào)整切削速度,而在改變噴射次數(shù)的前后由一個脈沖的脈沖液體射流引起的切削深度、切削體積不會發(fā)生變化,可實現(xiàn)操作性的提尚O
[0016]第二發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,其在第一發(fā)明的基礎(chǔ)上,所述噴射管部具有保持該噴射管部的種類信息的第一保持部,所述種類辨別部從自所述第一保持部中讀出保持信息的第一讀出部的讀出結(jié)果取得所述種類信息并辨別所述噴射管部種類。
[0017]根據(jù)該第二發(fā)明,通過從噴射管部所具有的第一保持部取得噴射管部的種類信息,從而能夠辨別裝配在主體部上的噴射管部的噴射管部種類。
[0018]第三發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,其在第一發(fā)明的基礎(chǔ)上,所述種類辨別部取得所述噴射管部的形狀信息和重量信息中的至少任一方來辨別所述噴射管部種類。
[0019]根據(jù)該第三發(fā)明,通過取得噴射管部的形狀信息、重量信息,從而能夠辨別裝配在主體部上的噴射管部的噴射管部種類。
[0020]第四發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,其在第一?第三任一發(fā)明的基礎(chǔ)上,所述噴射管部具有保持符合該噴射管部的噴射管部種類的所述符合對應(yīng)關(guān)系的第二保持部,所述對應(yīng)關(guān)系取得部從自所述第二保持部中讀出保持信息的第二讀出部的讀出結(jié)果取得所述符合對應(yīng)關(guān)系。
[0021]根據(jù)該第四發(fā)明,能夠從噴射管部所具有的第二保持部取得符合裝配在主體部上的噴射管部的噴射管部種類的符合對應(yīng)關(guān)系。
[0022]第五發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,其在第一?第四任一發(fā)明的基礎(chǔ)上,還具備用于輸入與所述指標(biāo)值相關(guān)的第三指示值的第三操作部。
[0023]根據(jù)該第五發(fā)明,能夠輸入與驅(qū)動電壓波形的電壓振幅有關(guān)的第三指示值。
[0024]第六發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,其在第一?第五任一發(fā)明的基礎(chǔ)上,還具備下降沿形狀設(shè)定部,用于根據(jù)所述第二指示值,可變地設(shè)定所述驅(qū)動電壓波形的下降沿形狀。
[0025]根據(jù)該第六發(fā)明,通過可變地設(shè)定驅(qū)動電壓波形的下降沿形狀,從而能夠控制脈沖液體射流的重復(fù)噴射,使得在維持規(guī)定的或者期望的驅(qū)動電壓波形的上升沿形狀的同時,使脈沖液體射流的每單位時間的噴射次數(shù)成為第二指示值。
[0026]第七發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,其在第一?第六任一發(fā)明的基礎(chǔ)上,還具備顯示控制部,用于進(jìn)行使所述第一指示值及所述第二指示值中的至少一方顯示的控制。
[0027]根據(jù)該第七發(fā)明,能夠顯示與脈沖液體射流的動能有關(guān)的第一指示值和與脈沖液體射流的每單位時間的噴射次數(shù)有關(guān)的第二指示值中的至少一方。由此,能夠視覺確認(rèn)用戶指不的當(dāng)如的脈沖液體射流的動能、表不每單位時間的嗔射次數(shù)的指標(biāo)等。因此,能夠進(jìn)一步提高操作性。
[0028]第八發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,其在第一?第七任一發(fā)明的基礎(chǔ)上,對所述脈沖液體射流的動量在2[nNs(納牛頓秒)]以上2[mNs(毫牛頓秒)]以下、或者所述脈沖液體射流的動能在2[nJ(納焦耳)]以上200[mJ(毫焦耳)]以下的所述液體噴射裝置進(jìn)行控制。
[0029]根據(jù)該第八發(fā)明,脈沖液體射流的動量在2[nNs]以上2[mNs]以下、或者動能在2[nj]以上200[mJ]以下,能夠在該范圍內(nèi)控制液體噴射裝置。因此,適合切削例如生物體組織、食品、凝膠材料、橡膠或塑料等樹脂材料等柔性材料。
[0030]第九發(fā)明是一種液體噴射控制裝置,其在第一?第八任一發(fā)明的基礎(chǔ)上,對用于通過所述脈沖液體射流切削生物體組織的所述液體噴射裝置進(jìn)行控制。
[0031 ]根據(jù)該第九發(fā)明,例如可以控制適合外科手術(shù)用途的脈沖液體射流的強(qiáng)度。
[0032]第十發(fā)明是一種液體噴射系統(tǒng),其具備第一?第九任一發(fā)明的液體噴射控制裝置;液體噴射裝置;以及送液栗裝置。
[0033]根據(jù)該第十發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)起到第一?第九發(fā)明的作用效果的液體噴射系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0034]圖1是液體噴射系統(tǒng)的整體構(gòu)成例的示意圖。
[0035]圖2是液體噴射裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3的(a)和(b)是壓電元件的一周期的驅(qū)動電壓波形以及液體噴射開口部中的液體的流速波形的示意圖。
[0037]圖4的(a)?(C)是質(zhì)量通量、動量通量和能通量的示意圖。
[0038]圖5的(a)?(C)是在切削對象物的切削樣式的仿真中使用的主射流的流速波形示意圖。
[0039]圖6的(a)?(f)是仿真結(jié)果(切削深度)示意圖。
[0040]圖7的(a)?(f)是仿真結(jié)果(切削體積)示意圖。
[0041]圖8的(a)和(b)是施加了上升沿頻率不同的驅(qū)動電壓波形時的、主射流的流速波形的仿真結(jié)果示意圖。
[0042]圖9的(a)和(b)是施加了電壓振幅不同的驅(qū)動電壓波形時的、主射流的流速波形的仿真結(jié)果示意圖。
[0043]圖10的(a)和(b)是施加了重復(fù)頻率不同的驅(qū)動電壓波形時的、主射流的流速波形的仿真結(jié)果示意圖。
[0044]圖11是預(yù)定的重復(fù)頻率下的能量E與上升沿頻率及電壓振幅的對應(yīng)關(guān)系示意圖。
[0045]圖12是實施例1中的液體噴射控制裝置的操作面板示意圖。
[0046]圖13是示出實施例1中的液體噴射控制裝置的功能構(gòu)成例的框圖。
[0047]圖14是實施例1中的能量轉(zhuǎn)換表的數(shù)據(jù)構(gòu)成例的示意圖。
[0048]圖15是示出噴射管部辨別表的數(shù)據(jù)構(gòu)成例的圖。
[0049]圖16是示出實施例1中噴射脈沖液體射流時控制部所進(jìn)行的處理流程的流程圖。
[0050]圖17是實施例2中的液體噴射控制裝置的操作面板示意圖。
[0051 ]圖18是示出實施例2中的液體噴射控制裝置的功能構(gòu)成例的框圖。
[0052]圖19是實施例2中的能量轉(zhuǎn)換表的數(shù)據(jù)構(gòu)成例的示意圖。
[0053]圖20是示出實施例2中噴射脈沖液體射流時控制部所進(jìn)行的處理流程的流程圖。
[0054]圖21是示出發(fā)貨時容納噴射管部的包裝袋的一個例子的圖。
[0055]符號說明
[0056]I液體噴射系統(tǒng)、10容器、20送液栗裝置、30液體噴射裝置、40主體部、43壓電元件、45膜片、47讀出部、49主體側(cè)保持部、50噴射管部、53噴射管、55噴嘴、551液體噴射開口部、57壓力室、59噴射管側(cè)保持部、60(60-1,60-2)液體噴射控制裝置、61,61a操作部、711能量刻度盤、713重復(fù)頻率刻度盤、715a上升沿(立6上識I5)頻率刻度盤、62顯示部、63通信部、64攝像部、85讀碼器、86重量計(gravimeter)、65,65a控制部、651,65 Ia噴射管部種類取得部、652,652a壓電元件控制部、653,653a上升沿頻率設(shè)定部、654,654a電壓振幅設(shè)定部、655重復(fù)頻率設(shè)定部、656栗控制部、657能量顯示控制部、67,67a存儲部、671,671a能量轉(zhuǎn)換表、673噴射管部辨別表
【具體實施方式】
[0057]下面,說明用于實施本發(fā)明的液體噴射控制裝置、液體噴射系統(tǒng)以及控制方法的一方式。需要注意的是,本發(fā)明并不限定于下面說明的實施方式,可適用本發(fā)明的方式也不限定于下面的實施方式。并且,在附圖中,對于相同的部分標(biāo)注相同的標(biāo)記。
[0058][整體構(gòu)成]
[0059]圖1是本實施方式中的液體噴射系統(tǒng)I的整體構(gòu)成例的示意圖。該液體噴射系統(tǒng)I用于柔性材料、例如以生物體組織為切削對象物的外科手術(shù)、以食品為切削對象物的食品加工、凝膠材料的加工、橡膠或塑料等樹脂材料的切削加工等用途,其噴射動量在2 [ nNs (納牛頓秒(于7 二二一卜V秒))]以上2[mNs(毫牛頓秒(?]二二一卜V秒))]以下、或者動能在2[nj(納焦耳(于乂夕二一少))]以上200[mJ(毫焦耳(烈夕二一少))]以下的脈沖液體射流來切削切削對象物。下面例示了將液體噴射系統(tǒng)I用于外科手術(shù)的用途來進(jìn)行患處(生物體組織)的切開、切除、或者破碎(將它們統(tǒng)稱為“切削”)的情況。并且,本實施方式中的動量通量以及動量指的是僅考慮脈沖液體射流的噴射方向分量的標(biāo)量、即大小,以此進(jìn)行說明。
[0060]如圖1所示,液體噴射系統(tǒng)I具備收容液體的容器1、送液栗裝置20、向切削對象物(本實施方式中是生物體組織)呈脈沖狀噴射液體的液體噴射裝置30、以及液體噴射控制裝置60。
[0061 ]并且,液體噴射控制裝置60具備操作面板70和噴射踏板81作為操作單元,操作面板70用于在手術(shù)中輸入動能的增減操作等各種操作,噴射踏板81用于外科醫(yī)生用腳踩踏而切換脈沖液體射流的噴射開始和噴射停止。除此以外,液體噴射控制裝置60還適當(dāng)具備:實現(xiàn)存儲卡821的數(shù)據(jù)讀寫的讀寫器82、用于與外部的服務(wù)器裝置100通信的通信裝置83、攝像裝置84、讀碼器85以及重量計86。
[0062]容器10收容水、生理鹽水、藥液等液體。送液栗裝置20始終以規(guī)定的壓力或規(guī)定的流量使收容在容器1中的液體經(jīng)由連接管91、93而供給至液體噴射裝置30。
[0063]液體噴射裝置30具備在主體殼體41的內(nèi)部具有壓電元件43等(參照圖2)的主體部40、和在基臺51上立設(shè)有管狀的噴射管53的噴射管部50,液體噴射裝置30構(gòu)成為噴射管部50相對于主體部40裝卸自如。該液體噴射裝置30是在手術(shù)中由外科醫(yī)生手持操作的部分(手持件),對從送液栗裝置20供給的液體賦予脈動而產(chǎn)生脈沖流,使產(chǎn)生的脈沖流通過噴射管53并最終從設(shè)在噴嘴55上的液體噴射開口部551 (參照圖2)作為脈沖液體射流噴射。
[0064]在此,對于外科手術(shù)用的手持件,準(zhǔn)備有噴射管部分的形狀、長度、管徑、材質(zhì)或者噴嘴直徑等不同的手持件,在手術(shù)時,選擇性地使用適于手術(shù)方式、切除部位等的手持件。作為噴射管部分的種類,例如可列舉長度為15[cm]、30[cm]或者50[cm]的不銹鋼制的種類;長度為l[m]、1.5[m]或者2[m]的柔軟的PEEK管等。關(guān)于噴射管部分的形狀,可列舉直線形狀、彎曲形狀等各種各樣的形狀。在本實施方式中,通過使包括噴射管53的噴射管部50相對于具備壓電元件43等的主體部40裝卸自如,從而構(gòu)成為共享用于產(chǎn)生脈沖流的壓電元件43等而只將噴射管部分更換為適合手術(shù)方式等的噴射管部分。更詳細(xì)而言,基臺51的構(gòu)成是相同的,從立設(shè)有不同長度、材質(zhì)等的噴射管53的多種噴射管部50中選擇對應(yīng)于手術(shù)方式等的噴射管部50來將其裝配于主體部40上加以使用。
[0065]另外,脈沖流的意思是,液體的流速、壓力在時間上大幅且急劇變化的液體的脈動流動。同樣,呈脈沖狀噴射液體是指,通過噴嘴的液體的流速在時間上大幅變化的液體的脈動噴射。本實施方式中示出了噴射通過對定常流(steady flow)賦予周期性脈動而產(chǎn)生的脈沖液體射流的例子,但是,本發(fā)明同樣還能適用于重復(fù)液體的噴射和非噴射的間歇性的、斷續(xù)的脈沖液體射流的噴射。
[0066]圖2是示出沿液體噴射方向切斷液體噴射裝置30后的簡要截面圖的圖,示出了主體殼體41與基臺51的嵌合狀態(tài)。需要注意的是,為了便于圖示,圖2所示的部件、部分的縱向及橫向的縮小比例與實際不同。
[0067]主體部40的主體殼體41呈一端開口的箱形,在筒狀的內(nèi)部空間中配設(shè)有用于使壓力室57的容積變化的壓電元件43以及膜片45而被構(gòu)成。另一方面,噴射管部50的基臺51在立設(shè)有噴射管53—側(cè)的相反側(cè)的面上具有形成壓力室57的凹部511。在該液體噴射裝置30中,當(dāng)將噴射管部50裝配于主體部40上時,將基臺51的凹部511嵌入主體殼體41的開口端,通過使彼此卡定的鎖定機(jī)構(gòu)等將內(nèi)部封閉。需要注意的是,可適當(dāng)選擇主體部40與噴射管部50的裝卸單元。
[0068]膜片45是圓盤狀的金屬薄板,其外周部分在裝配噴射管部50時被夾在主體殼體41與基臺51之間而被固定。壓電元件43例如為層疊型壓電元件,在膜片45與主體殼體41的底板411之間,一端被固定于膜片45,另一端被固定于底板411。
[0069]壓力室57是被膜片45和基臺51的凹部511包圍的空間。在基臺51上形成有各自與壓力室57連通的入口流路513和出口流路515。出口流路515的內(nèi)徑形成得比入口流路513的內(nèi)徑大。入口流路513與連接管93連接,將從送液栗裝置20供給的液體導(dǎo)入壓力室57。噴射管53的一端與出口流路515連接,將在壓力室57內(nèi)流動的液體導(dǎo)入噴射管53。噴嘴55插入噴射管53的另一端(前端),噴嘴55具有內(nèi)徑比噴射管53的內(nèi)徑小的液體噴射開口部551。
[0070]另外,噴射管部50具備作為第一保持(擔(dān)持)部的噴射管側(cè)保持部59,該噴射管側(cè)保持部59保持分配給該噴射管部50的噴射管部種類的噴射管部ID作為噴射管部50的種類信息,主體部40具備作為第一讀出部的讀出部47,用于從噴射管側(cè)保持部59中讀出噴射管部ID。這些噴射管側(cè)保持部59和讀出部47被配設(shè)在噴射管部50以及主體部40的合適位置,以便成為在主體殼體41與基臺51的嵌合狀態(tài)下能夠由讀出部47進(jìn)行噴射管側(cè)保持部59的讀出的位置關(guān)系。噴射管側(cè)保持部59例如由存儲噴射管部ID的IC(Integrated Circuit,集成電路)標(biāo)簽構(gòu)成。另一方面,讀出部47由從IC標(biāo)簽中讀出噴射管部ID的IC標(biāo)簽讀取器構(gòu)成,將讀出的噴射管部ID輸出至液體噴射控制裝置60。或者,也可以使用將噴射管部ID編碼后的信息碼(例如,既可以為條形碼,也可以為二維碼)來構(gòu)成噴射管側(cè)保持部59。在這種情況下,讀出部47由讀出信息碼的讀碼器構(gòu)成,對讀出的信息碼進(jìn)行解析并將噴射管部ID輸出至液體噴射控制裝置60。另外,主體部40具備通過布線與液體噴射控制裝置60連接的主體側(cè)保持部49。
[0071]需要注意的是,雖然采用了噴射管側(cè)保持部59和讀出部47以在主體殼體41與基臺51的嵌合狀態(tài)下讀出部47能夠進(jìn)行讀出的位置關(guān)系被配置在噴射管部50以及主體部40的構(gòu)成,但只要能讀出存儲在IC標(biāo)簽中的信息,也可以按其它配置位置關(guān)系進(jìn)行配置。例如,也可以按在成為嵌合狀態(tài)之前的靠近位置或接觸狀態(tài)下能夠進(jìn)行讀出的位置關(guān)系進(jìn)行配置。
[0072]在如上所述構(gòu)成的液體噴射系統(tǒng)I中,基于液體噴射控制裝置60的控制,收容在容器10中的液體通過送液栗裝置20而以規(guī)定的壓力或規(guī)定的流量經(jīng)由連接管93被供給到液體噴射裝置30。另一方面,當(dāng)基于液體噴射控制裝置60的控制向壓電元件43施加驅(qū)動信號時,壓電元件43進(jìn)行伸縮(圖2的箭頭A)。施加于壓電元件43的驅(qū)動信號是按照規(guī)定的重復(fù)頻率(例如數(shù)十[Hz]?數(shù)百[Hz])反復(fù)施加的,因此,每周期地,壓電元件43反復(fù)伸縮。由此,對在壓力室57內(nèi)流動的定常流的液體賦予脈動,從液體噴射開口部551重復(fù)噴射脈沖液體射流。
[0073]圖3的(a)是示出施加于壓電元件43的一周期的驅(qū)動信號的驅(qū)動電壓波形LU的一個例子的圖,其中一同示出了液體噴射開口部551中的液體的流速波形L13。并且,圖3的(b)是提取出圖3的(a)所示的流速波形L13的峰中的最高峰的流速波形(主峰部分)SI的圖。
[0074]圖3的(a)所示的Tp是重復(fù)周期(驅(qū)動電壓波形的一周期的時間),其倒數(shù)是上述的重復(fù)頻率。需要注意的是,重復(fù)周期Tp是l[ms(毫秒)]?100[ms]左右,驅(qū)動電壓波形上升到最大電壓所需的時間(上升沿時間)Tpr是10[ys(微秒)]?1000[ys]左右。重復(fù)周期Tp設(shè)定為比上升沿時間Tpr長的時間。并且,當(dāng)將上升沿時間Tpr的倒數(shù)作為上升沿頻率時,重復(fù)頻率設(shè)定為比上升沿頻率低的頻率。上升沿頻率以及上升沿時間均為一種與驅(qū)動電壓的上升沿有關(guān)的指標(biāo)值(上升沿指標(biāo)值)。
[0075]例如,假設(shè)壓電元件43在被施加正電壓時伸長,則在上升沿時間Tpr急劇伸長,膜片45被壓電元件43推壓而向壓力室57側(cè)彎曲。當(dāng)膜片45向壓力室57側(cè)彎曲時,壓力室57的容積變小,壓力室57內(nèi)的液體被推出壓力室57。在此,由于出口流路515的內(nèi)徑大于入口流路513的內(nèi)徑,因此,出口流路515的流體慣性以及流體阻力小于入口流路513的流體阻力。從而,由于壓電元件43急劇伸長而被推出壓力室57的液體的大部分通過出口流路515而導(dǎo)入噴射管53,并通過內(nèi)徑小于噴射管53的內(nèi)徑的液體噴射開口部551而變成脈沖狀液滴、SP脈沖液體射流后高速噴射。
[0076]在上升到最大電壓之后,驅(qū)動電壓緩慢下降。這時,壓電元件43花費比上升沿時間Tpr更長的時間收縮,膜片45被壓電元件43拉回而向底板411側(cè)彎曲。當(dāng)膜片45向底板411側(cè)彎曲時,壓力室57的容積變大,液體從入口流路513導(dǎo)入壓力室57內(nèi)。
[0077]需要注意的是,由于送液栗裝置20以規(guī)定的壓力或者規(guī)定的流量向液體噴射裝置30供給液體,因此,如果壓電元件43不進(jìn)行伸縮動作,則在壓力室57內(nèi)流動的液體(定常流)經(jīng)由出口流路515導(dǎo)入噴射管53,并從液體噴射開口部551噴射出。該噴射是恒速且低速的液流,因此,可以稱為定常流(定常流)。
[0078][原理]
[0079]脈沖液體射流的特征值基于在圖3的(a)中與驅(qū)動電壓波形Lll一同示出的一個脈沖的射流在液體噴射開口部551處的流速波形LI 3。其中,需要關(guān)注的是在圖3的(b)中提取示出的、在緊跟驅(qū)動電壓的上升沿之后產(chǎn)生的最大流速的主峰部分(峰波的射流:圖3的(a)的SI)。除此之外的其它低峰是由壓電元件43伸長時在壓力室57內(nèi)產(chǎn)生的壓力變動的波在噴射管53內(nèi)往復(fù)反射而附帶性地噴射的射流所引起,決定切削對象物的切削深度、切削體積等切削樣式的是流速最大的峰波(先頭波)的射流(下面稱為主射流)。
[0080]當(dāng)想通過改變脈沖液體射流的強(qiáng)度來改變切削對象物的切削深度、切削體積時,會對壓電元件43的驅(qū)動電壓波形加以控制??紤]有由外科醫(yī)生指示作為其電壓特性值的驅(qū)動電壓波形的上升沿頻率、驅(qū)動電壓波形的振幅(電壓振幅)來進(jìn)行該驅(qū)動電壓波形的控制的方法。例如,考慮有在固定了電壓振幅的狀態(tài)下由外科醫(yī)生指示上升沿頻率(還可以是上升沿時間Tpr)、或者在固定了上升沿頻率的狀態(tài)下指示電壓振幅的方法。這是因為電壓振幅、其上升沿頻率(上升沿時間Tpr)給主射流的流速波形帶來很大的影響。在驅(qū)動電壓上升到最大電壓之后的緩慢下降的期間的驅(qū)動電壓對主射流的流速波形影響并不是很大。因此,認(rèn)為如果提高上升沿頻率或者增大電壓振幅,則與其成比例地,切削深度將變深,切削體積將變大。
[0081]但是,已經(jīng)得知,實際達(dá)到的切削對象物的切削深度、切削體積有時未必會按照電壓特性值的增減來變化,有時會降低操作性。例如,可能會發(fā)生即使外科醫(yī)生將電壓振幅設(shè)為2倍,但切削深度、切削體積并沒有按期望增加,或者即使將電壓振幅設(shè)為1/2,但切削深度、切削體積并沒有如想象地減少的情況。因此,出現(xiàn)了未能達(dá)到外科醫(yī)生所期望的切削深度、切削體積的事情。這是導(dǎo)致手術(shù)時間變長的一大問題。
[0082]并且,除了脈沖液體射流的強(qiáng)度之外,有時還想調(diào)整切削速度。作為這種情況下的做法,可考慮由外科醫(yī)生指示驅(qū)動電壓波形的重復(fù)頻率的方法。例如,提高重復(fù)頻率相當(dāng)于增加脈沖液體射流每單位時間的噴射次數(shù),最終達(dá)到的切削深度、切削體積會發(fā)生變化。
[0083]但是,如果改變重復(fù)頻率,則驅(qū)動電壓波形會發(fā)生變化,因此,存在即使改變了重復(fù)頻率,但每單位時間的切削深度、切削體積也沒有成比例地變化,導(dǎo)致對外科醫(yī)生而言操作性差的情況。具體地,例如考慮有單純地在時間軸方向上擴(kuò)大或縮小驅(qū)動電壓波形整體來改變重復(fù)頻率的方法。但是,在該方法中,對主射流的流速波形帶來很大影響的上升沿頻率會發(fā)生變動,因此,如上所述,脈沖液體射流的強(qiáng)度發(fā)生變化。因此,無法獲得與重復(fù)頻率成比例的如期的切削速度。
[0084]為此,著眼于主射流的流速波形,針對由該主射流的流速波形決定的若干個參數(shù)探討了與切削深度及切削體積的相關(guān)性。這是因為,如果能夠發(fā)現(xiàn)與切削深度、切削體積相關(guān)性高的參數(shù),則可以以最適合達(dá)到與外科醫(yī)生的操作感相符的切削深度、切削體積的驅(qū)動電壓波形來控制壓電元件43。
[0085]為此,首先,基于液體噴射開口部551處的主射流的流速波形v[m/s],探討了通過液體噴射開口部551的主射流的質(zhì)量通量[kg/s]、動量通量[N]、以及能通量[W]。質(zhì)量通量是通過液體噴射開口部551的液體的每單位時間的質(zhì)量[kg/s] ο動量通量是通過液體噴射開口部551的液體的每單位時間的動量[N]。能通量是通過液體噴射開口部551的液體的每單位時間的能量[W]。需要注意的是,能量是指動能(運動工氺少年一),下面也稱為“能量(工專年一)”。
[0086]在液體噴射開口部551,液體被釋放到自由空間,因此,可以將壓力大致視為“O”。并且,與液體的射流噴射方向正交的方向(液體噴射開口部551的徑向)的速度也可以大致視為“O”。假設(shè)在液體噴射開口部551的徑向上沒有液體的速度分布,則可以按照下式(I)、
(2)、(3)求出通過液體噴射開口部551的質(zhì)量通量Jm[kg/s]、動量通量Jp[N]、以及能通量Je[W]。S[m2 ]表示噴嘴的截面積,P [kg/m3 ]表示工作流體密度。
[0087]Jm = S.P.ν...(1)
[0088]Jp = S.P.V2...(2)
[0089]Je = l/2.P.S.v3...(3)
[0090]圖4是示出根據(jù)圖3的(b)所示的主射流的流速波形求出的質(zhì)量通量Jm(a)、動量通量Jp(b)、以及能通量Je(C)的圖。如果在從主射流的流速波形的上升沿(立^上力巧)至下降沿(立^下識.9)的時間(持續(xù)時間)T內(nèi)對這些質(zhì)量通量Jm、動量通量Jp及能通量Je分別進(jìn)行積分,則能夠求出作為主射流從液體噴射開口部551噴射的液體的質(zhì)量、動量和能量。
[0091]按照上述要領(lǐng)算出的質(zhì)量通量Jm、動量通量Jp、能通量Je、質(zhì)量、動量以及能量各值被考慮可能決定由一個脈沖的射流所引起的切削深度及切削體積。但是,這些都是包括對應(yīng)定常流的量的物理量,重要的是減去了定常流的貢獻(xiàn)量的值。
[0092]于是,關(guān)于圖4的(a)的質(zhì)量通量Jm,定義從質(zhì)量通量Jm的峰值(最大值)減去定常流的質(zhì)量通量Jm_BG[kg/s]所得的最大質(zhì)量通量Jm_max[kg/s]、和從作為主射流自液體噴射開口部551流出的液體的質(zhì)量中去除對應(yīng)定常流的量所得的、在圖4的(a)中用影線表示的流出質(zhì)量M[kg]這兩個參數(shù)。以下式(4)表示流出質(zhì)量M。
[0093]【數(shù)學(xué)式I】
[0094]M = J( Jm_Jm_BG)dt …(4)
[0095]關(guān)于圖4的(b)的動量通量Jp,定義從動量通量Jp的峰值(最大值)減去定常流的動量通量Jp_BG[N]所得的最大動量通量Jp_max[N]、和從作為主射流自液體噴射開口部551流出的液體的動量中去除對應(yīng)定常流的量所得的、在圖4的(b)中用影線表示的動量P[Ns]這兩個參數(shù)。以下式(5)表示動量P。
[0096]【數(shù)學(xué)式2】
[0097]P = J (Jp-Jp_BG)dt …(5)
[0098]關(guān)于圖4的(C)的能通量Je,定義從能通量Je的峰值(最大值)減去定常流的能通量Je_BG[W]所得的最大能通量Jejnax[W]、和從作為主射流自液體噴射開口部551流出的液體的能量中去除對應(yīng)定常流的量所得的、在圖4的(C)中用影線表示的能量E[J]這兩個參數(shù)。以下式(6)表示能量E。
[0099]【數(shù)學(xué)式3】
[0100]E = J(Je-Je_BG)dt ---(6)
[0101]不過,上述式(4)、(5)、(6)中的積分區(qū)間是在各流速波形中從主射流的上升沿至下降沿的時間(持續(xù)時間)T。
[0102]然后,利用數(shù)值仿真,探討了最大質(zhì)量通量Jm_max、流出質(zhì)量M、最大動量通量Jp_max、動量P、最大能通量Je_max以及能量E這六個參數(shù)分別與切削深度及切削體積有多大程度的相關(guān)。
[0103]在此,脈沖液體射流是流體,切削對象物是柔軟的彈性體。因此,為了進(jìn)行脈沖液體射流對切削對象物的破壞舉動的仿真,必須在柔軟彈性體側(cè)設(shè)定了適當(dāng)?shù)钠茐拈撝抵筮M(jìn)行所謂的流體與結(jié)構(gòu)體(這里是柔軟彈性體)的耦合(連成)分析(流固耦合分析(FSI))。作為仿真的計算方法,例如可列舉采用有限元法(FEM:Finite Element Method)的方法、采用以SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics:光滑粒子流體動力學(xué))等為代表的粒子法的方法、組合了有限元法和粒子法的方法等。由于適用的方法并不受特別限定,所以省略詳細(xì)說明,但是,鑒于分析結(jié)果的穩(wěn)定性、計算時間等,選擇最佳方法來進(jìn)行了仿真。
[0104]進(jìn)行仿真時,設(shè)流體密度=I [g/cm3 ]、液體噴射開口部551的直徑=0.15 [mm]、噴射距離(從液體噴射開口部551到切削對象物表面的距離)=0.5[mm]。并且,假設(shè)切削對象物是表面平整的柔軟彈性體,作為其物理模型,使用了密度= l[g/cm3]、按楊氏模量換算具有9[kPa]左右(按剪切彈性模量換算具有3[kPa]左右)的彈性模量的Mooney-Rivlin超彈性體。作為破壞閾值,采用了偏差等效應(yīng)變(偏差相當(dāng)辦)=0.7。
[0105]對于主射流的流速波形,設(shè)想了各種各樣的主射流的流速波形,對于正弦波、三角波以及矩形波三種波形,準(zhǔn)備了振幅(流速的最大值)在12[m/s]?76[m/s]的范圍內(nèi)、持續(xù)時間在63[ys]?200[ys]的范圍內(nèi)變更三種而得的共27種。需要注意的是,定常流的流速設(shè)為l[m/s]ο
[0106]圖5是示出仿真中作為主射流的流速波形施加的正弦波(a)、矩形波(b)及三角波(c)的圖,分別準(zhǔn)備了用實線表示的持續(xù)時間為63[ys]的波形、用點劃線表示的持續(xù)時間為125[ys]的波形、和用雙點劃線表示的持續(xù)時間為200[ys]的波形。然后,施加準(zhǔn)備好的波形作為主射流的流速波形而生成脈沖液體射流,對擊入上述柔軟彈性體時的柔軟彈性體的破壞舉動進(jìn)行了仿真,從而探討了切削深度、切削體積。
[0107]在圖6中,以縱軸為切削對象物的切削深度、以橫軸為最大質(zhì)量通量Jm_max(a)、流出質(zhì)量M(b)、最大動量通量Jp_max(c)、動量P(d)、最大能通量Je_max(e)以及能量E(f)繪制了仿真的結(jié)果。在圖6中,以標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為63[ys]的正弦波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果,以“ ?”標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為125[ys]的正弦波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果,以標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為200[ys]的正弦波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果。并且,以“+”標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為63[ys]的三角波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果,以“X”標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為125[ys]的三角波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果,以“ ■”標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為200[ys]的三角波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果。并且,以“ ?”標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為63[ys]的矩形波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果,以涂黑的三角形標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為125[ys]的矩形波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果,以“一”標(biāo)示示出了施加持續(xù)時間為200[ys]的矩形波作為主射流的流速波形時的仿真結(jié)果。
[0?08]如上半部分的圖6的(a)、(c)、(e)所示,最大質(zhì)量通量Jm_max、最大動量通量Jp_max以及最大能通量Je_max這三個參數(shù)各自與切削深度之間的關(guān)系隨著作為主射流的流速波形施加的波形的形狀而存在很大差異,可以得知兩者的相關(guān)性低。尤其是,由于質(zhì)量通量是與流速成比例的值,因此,給出了切削深度并不僅僅根據(jù)主射流的最大流速而確定的啟不O
[0109]接著,觀察在下半部分的圖6的(b)、(d)、(f)中示出的流出質(zhì)量M、動量P以及能量E這三個參數(shù)各自與切削深度之間的關(guān)系,關(guān)于流出質(zhì)量M與切削深度的關(guān)系,其隨著作為主射流的流速波形施加的波形的形狀而存在很大差異,相關(guān)性低。相反,在與動量P、能量E的關(guān)系中,由施加的波形形狀引起的差異小,各標(biāo)示大致分布在同一曲線上。在動量P與能量E之間,動量P的差異更加小。因此,可以說,切削深度與動量P、能量E的相關(guān)性高,尤其是,與動量P具有很好的相關(guān)性。
[0110]需要注意的是,在此針對液體噴射開口部的直徑設(shè)為0.15[_]、噴射距離設(shè)為0.5[_]的情況進(jìn)行了仿真,但是,對于其它的液體噴射開口部直徑、其它的噴射距離也進(jìn)行了仿真,可以確認(rèn),切削深度與動量P、能量E具有高相關(guān)性這一定性趨勢并沒有太大變化。
[0111]在圖7中,以縱軸為切削對象物的切削體積、以橫軸為最大質(zhì)量通量Jm_max(a)、流出質(zhì)量M(b)、最大動量通量Jp_max(c)、動量P(d)、最大能通量Je_max(e)以及能量E(f)繪制了仿真的結(jié)果。作為主射流的流速波形施加的波形與標(biāo)示的種類之間的關(guān)系同圖6。
[0112]如上半部分的圖7的(a)、(c)、(e)所示,最大質(zhì)量通量Jm_max、最大動量通量Jp_max以及最大能通量Je_max這三個參數(shù)各自與切削體積之間的關(guān)系雖不至于其與切削深度之間的關(guān)系那樣,但也隨著作為主射流的流速波形施加的波形形狀而有差異,可認(rèn)為兩者的相關(guān)性低。
[0113]接著,觀察在下半部分的圖7的(b)、(d)、(f)中示出的流出質(zhì)量M、動量P以及能量E這三個參數(shù)各自與切削體積之間的關(guān)系,關(guān)于流出質(zhì)量M與切削體積的關(guān)系,與切削深度同樣地,其隨著作為主射流的流速波形施加的波形形狀而存在很大差異,相關(guān)性低。相反,在與動量P、能量E的關(guān)系中,與切削深度同樣地,由施加的波形形狀引起的差異小,各標(biāo)示大致分布在同一直線上。并且,與動量P相比,能量E的差異更小。因此,可以說,切削體積與動量P、能量E具有高相關(guān)性,尤其是,與能量E具有很好的相關(guān)性。
[0114]需要注意的是,在此針對液體噴射開口部的直徑設(shè)為0.15[_]、噴射距離設(shè)為0.5[_]的情況進(jìn)行了仿真,但是,對于其它的液體噴射開口部直徑、其它的噴射距離也進(jìn)行了仿真,可以確認(rèn),切削體積與動量P、能量E具有高相關(guān)性這一定性趨勢并沒有太大變化。
[0115]基于以上探討的結(jié)果,在本實施方式中,著眼于能量E。于是,事先對實際上施加于壓電元件45的代表性的驅(qū)動電壓波形進(jìn)行了仿真,獲得了能量E與上升沿頻率、電壓振幅以及重復(fù)頻率的對應(yīng)關(guān)系。
[0116]為此,首先,將控制參數(shù)設(shè)為可變,通過仿真求出了主射流的流速波形。例如,利用基于將液體噴射裝置的流路系統(tǒng)替換為流體(流路)阻力、流體慣性、流體依從性(流體二 y
等的模型的、通過采用等效電路法的數(shù)值仿真而能容易地進(jìn)行仿真?;蛘撸粢獙で蟾呔?,也可以利用采用了有限元法(FEM)、有限體積法(FVM)等的流體仿真。
[0117]第一,固定電壓振幅和重復(fù)頻率,施加階段性改變了上升沿頻率的驅(qū)動電壓波形,通過仿真求出了主射流的流速波形。圖8的(a)是示出所施加的驅(qū)動電壓波形的一個例子的圖。各驅(qū)動電壓波形是電壓振幅為V2、重復(fù)周期Tp為T2、上升沿時間Tpr從T21至T25階段性延長(上升沿頻率階段性降低)的波形。
[0118]圖8的(b)是示出施加了圖8的(a)所示的上升沿頻率不同的各驅(qū)動電壓波形時的主射流的流速波形的仿真結(jié)果的圖。如圖8的(b)所示,當(dāng)降低上升沿頻率(從上升沿時間Tpr上來說是延長)時,主射流的流速波形的上升沿的開始時機(jī)不變而上升沿期間的持續(xù)時間延長,流速振幅(流速的最大值)也變小。
[0119]第二,固定上升沿頻率和重復(fù)頻率,施加階段性改變了電壓振幅的驅(qū)動電壓波形,通過仿真求出了主射流的流速波形。圖9的(a)是示出所施加的驅(qū)動電壓波形的一個例子的圖。各驅(qū)動電壓波形是上升沿時間Tpr為T31、重復(fù)周期Tp為T33、電壓振幅從V31至V35階段性變小的波形。
[0120]圖9的(b)是示出施加了圖9的(a)所示的電壓振幅不同的驅(qū)動電壓波形時的主射流的流速波形的仿真結(jié)果的圖。如圖9的(b)所示,當(dāng)縮小電壓振幅時,與降低上升沿頻率時不同,主射流的流速波形維持上升沿期間的持續(xù)時間而流速振幅(流速的最大值)變小。
[0121]第三,固定上升沿頻率和電壓振幅,施加階段性改變了重復(fù)頻率的驅(qū)動電壓波形,通過仿真求出了主射流的流速波形。圖10的(a)是示出所施加的驅(qū)動電壓波形的一個例子的圖。各驅(qū)動電壓波形是上升沿時間Tpr為T4、電壓振幅為V4、并通過在時間軸方向上擴(kuò)大驅(qū)動電壓上升到最大電壓之后的下降沿形狀而使重復(fù)周期Tp從T41階段性延長至T45(階段性降低重復(fù)頻率)的波形。
[0122]圖10的(b)是示出施加了圖10的(a)所示的重復(fù)頻率不同的驅(qū)動電壓波形時的主射流的流速波形的仿真結(jié)果的圖。如圖10的(b)所示,當(dāng)降低重復(fù)頻率(從重復(fù)周期Tp上來說是延長)時,主射流的流速波形的持續(xù)時間延長,但程度不如降低上升沿頻率時那樣大。流速振幅(流速的最大值)維持原樣。
[0123]接著,對獲得的每個主射流的流速波形求出了能量E。詳細(xì)地,按照參照圖10說明的要領(lǐng)改變重復(fù)頻率的同時,針對各個重復(fù)頻率,進(jìn)行了按照參照圖8說明的要領(lǐng)固定電壓振幅而改變上升沿頻率時的仿真、和按照參照圖9說明的要領(lǐng)固定上升沿頻率而改變電壓振幅時的仿真。之后,求出了在各仿真中獲得的主射流的流速波形的能量E。
[0124]圖11是示出以規(guī)定的重復(fù)頻率(例如記為“F51”)獲得的能量E與上升沿頻率及電壓振幅的對應(yīng)關(guān)系的圖。該圖11是在縱軸為上升沿頻率、橫軸為電壓振幅的坐標(biāo)空間中畫出關(guān)于能量E的等高線而獲得的圖。各等高線的能量E51、E52、…隨著靠近圖11的左下而變低,隨著靠近右上而以規(guī)定量增大。需要注意的是,雖未圖示,但如果將其它重復(fù)頻率下獲得的能量E繪制在相同的坐標(biāo)空間中來畫出等高線的話,則可以得到與在該重復(fù)頻率下的能量E與上升沿頻率及電壓振幅的對應(yīng)關(guān)系相應(yīng)的等高線圖。
[0125]在此,需要關(guān)注的是,相對于各坐標(biāo)軸方向的參數(shù),能量E并不是線性變化的。例如,在圖11所示的能量E與上升沿頻率及電壓振幅的對應(yīng)關(guān)系中,考慮使上升沿頻率固定(例如f5)而使電壓振幅可變來控制壓電元件43的驅(qū)動電壓波形的情況。當(dāng)欲使能量E的變化量為一定時,在能量E51?E52之間必須要有電壓振幅V51?V52之間的電壓振幅變化,在能量E52?E53之間必須要有電壓振幅V52?V53之間的電壓振幅變化。但是,電壓振幅V51?V52之間的電壓振幅間隔與電壓振幅V52?V53之間的電壓振幅間隔不同。隨著能量E變大,該現(xiàn)象表現(xiàn)得更為顯著。因此,當(dāng)進(jìn)行固定上升沿頻率而使電壓振幅按一定量變化的操作時,能量E并不是按所想的那樣變化,因此,可能會出現(xiàn)切削深度、切削體積不按外科醫(yī)生的意愿/感覺發(fā)生變化等狀況??梢哉f,在進(jìn)行固定電壓振幅而使上升沿頻率按一定量變化的操作時也是同樣。
[0126]進(jìn)而,本實施方式中,使液體噴射裝置30中多個種類的噴射管部50相對于主體部40裝卸自如,而上述的能量E與上升沿頻率及電壓振幅之間的對應(yīng)關(guān)系有時會因裝配于主體部40上的噴射管部50的噴射管部種類而不同,因此應(yīng)當(dāng)考慮這一點。
[0127]為此,在本實施方式中,作為手術(shù)中外科醫(yī)生進(jìn)行的操作,至少接收能量E的增減操作和重復(fù)頻率的增減操作。并且,針對可裝配于主體部40上的噴射管部50的各噴射管部種類各自,事先按上述的要領(lǐng)改變重復(fù)頻率的同時,獲得等高線圖,并取得每個重復(fù)頻率的能量E與上升沿頻率及電壓振幅的對應(yīng)關(guān)系而加以表格化。然后,在手術(shù)時,參照針對裝配于主體部40上的噴射管部50的噴射管部種類確定的對應(yīng)關(guān)系作為符合對應(yīng)關(guān)系。即、在手術(shù)過程中,根據(jù)外科醫(yī)生進(jìn)行的能量E的增減操作以及重復(fù)頻率的增減操作,指定根據(jù)與所指示的重復(fù)頻率相關(guān)的符合對應(yīng)關(guān)系指示的能量E所對應(yīng)的上升沿頻率及電壓振幅,從而控制壓電元件43的驅(qū)動。
[0128](實施例1)
[0129]首先,對實施例1進(jìn)行說明。圖12是實施例1中的液體噴射控制裝置60-1所具備的操作面板70-1的示意圖。如圖12所示,操作面板70-1上配設(shè)有作為第一操作部的能量刻度盤711、作為第二操作部的重復(fù)頻率刻度盤713、電源按鈕72、噴射按鈕73、栗驅(qū)動按鈕74以及液晶監(jiān)視器75。
[0130]能量刻度盤711用于輸入作為第一指示值的能量E的指示值(能量指示值),其構(gòu)成為能夠選擇例如帶有“I”?“5”刻度的五個級別的刻度盤位置。外科醫(yī)生通過切換能量刻度盤711的刻度盤位置,從而按五個級別對能量E進(jìn)行增減操作。對各刻度盤位置,例如以與對應(yīng)的刻度的數(shù)值成比例地按一定量逐級增大的方式事先分配有能量指示值。需要注意的是,刻度盤位置的級數(shù)并不限定于五個級別,可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定,例如可以設(shè)為“大” “中”“小”三個級別、或者能夠進(jìn)行無級(非階段性)調(diào)整;等等。
[0131]重復(fù)頻率刻度盤713用于輸入作為第二指示值的重復(fù)頻率的指示值(重復(fù)頻率指示值),與能量刻度盤711同樣,構(gòu)成為能夠選擇例如“I”?“5”五個級別的刻度盤位置。需要注意的是,假設(shè)外科醫(yī)生主要進(jìn)行能量E的增減操作,重復(fù)頻率刻度盤713也可以構(gòu)成為具備激活開關(guān),用于切換對重復(fù)頻率刻度盤713的操作的有效/無效。外科醫(yī)生通過切換重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置,從而按五個級別對重復(fù)施加于壓電元件43的驅(qū)動電壓波形的重復(fù)頻率(例如數(shù)十[Hz]?數(shù)百[Hz])進(jìn)行增減操作。對各刻度盤位置,例如以與對應(yīng)的刻度的數(shù)值成比例地按一定量逐級升高的方式事先分配有重復(fù)頻率指示值。需要注意的是,刻度盤位置的級數(shù)并不限定于五個級別,可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定級數(shù)。另外,還可以是與能量刻度盤711不同的級數(shù)。
[0132]這樣,在實施例1中,外科醫(yī)生在手術(shù)過程中進(jìn)行的操作設(shè)為兩個操作、S卩、使用能量刻度盤711進(jìn)行的能量E的增減操作和使用重復(fù)頻率刻度盤713進(jìn)行的重復(fù)頻率的增減操作。于是,固定上升沿頻率,對應(yīng)每個重復(fù)頻率,事先使規(guī)定的上升沿頻率下的能量E與電壓振幅之間的對應(yīng)關(guān)系表格化。例如,如果將上升沿頻率設(shè)為圖11所示的f5時,使與各等高線的交點A51、A52、…處的電壓振幅V51、V52、…對應(yīng)于相應(yīng)的等高線的能量E51、E52、…,從而創(chuàng)建上升沿頻率為f5的關(guān)于重復(fù)頻率F51的數(shù)據(jù)表。對于其它重復(fù)頻率也按照相同要領(lǐng)分別創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。更詳細(xì)而言,預(yù)先對可裝配于主體部40上的噴射管部50的各噴射管部種類各自創(chuàng)建該數(shù)據(jù)表。
[0133]需要注意的是,在此是固定上升沿頻率來創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。相反,還可以是,例如在圖11所示的坐標(biāo)空間內(nèi)定下基準(zhǔn)線,獲得基準(zhǔn)線與能量E的各等高線相交的各交點處的上升沿頻率及電壓振幅來創(chuàng)建表格。例如,如果以圖11中用虛線示出的直線作為基準(zhǔn)線時,也可以使與各等尚線的交點處的上升沿頻率及電壓振幅對應(yīng)于相應(yīng)的等尚線的能量E 51、E52、…來創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。需要注意的是,圖11中虛線所示的基準(zhǔn)線還可以不是直線而例如是曲線。
[0134]于是,對能量刻度盤711的每個刻度盤位置1、2、…按照遞升順序分配各等高線的能量E51、E52、…作為能量指示值。由此,能夠使能量刻度盤711移動一個刻度時的能量E的變化量為同程度。
[0135]另一方面,對重復(fù)頻率刻度盤713的每個刻度盤位置1、2、...按照從低值到高值的順序分配創(chuàng)建了所述數(shù)據(jù)表的各重復(fù)頻率作為重復(fù)頻率指示值。例如,如果不移動能量刻度盤711而僅移動重復(fù)頻率刻度盤713的刻度,則可以在不改變能量E的情況下調(diào)整切削速度。
[0136]電源按鈕72用于切換電源的開/關(guān)。噴射按鈕73用于切換脈沖液體射流的噴射開始及噴射停止,提供與圖1所示的噴射踏板81相同的功能。栗驅(qū)動按鈕74用于切換從送液栗裝置20向液體噴射裝置30供給液體的供給開始及供給停止。
[0137]并且,在操作面板70-1上,顯示有能量E、即一個脈沖的主射流的能量[yj]751、重復(fù)頻率[Hz]753、和將它們相乘后的每單位時間的能量、即功[mW]755的顯示畫面顯示在液晶監(jiān)視器75上,并且,在液晶監(jiān)視器75上更新顯示各值(下面統(tǒng)稱為“能量信息”)的當(dāng)前值。在此,在主射流能量751上顯示的是能量指示值的當(dāng)前值,在重復(fù)頻率753上顯示的是重復(fù)頻率指示值。通過該顯示畫面,在手術(shù)過程中,外科醫(yī)生能夠邊掌握從液體噴射開口部551噴射的脈沖液體射流有關(guān)的能量E、重復(fù)頻率、每單位時間的能量(功)等當(dāng)前值的同時,邊進(jìn)行作業(yè)。
[0138]需要注意的是,在手術(shù)過程中的顯示畫面上無需如圖12這樣將能量E、重復(fù)頻率以及每單位時間的能量這三個全部顯示,構(gòu)成為顯示能量E以及重復(fù)頻率中至少一方即可。并且,除了能量E、重復(fù)頻率等之外,還可以一并顯示當(dāng)前的上升沿頻率(或者上升沿時間Tpr)和電壓振幅中的至少一方或雙方。并且,各值的顯示并不限定于通過圖12所示的數(shù)值的顯示來進(jìn)行各值的顯示這種情況,還可以通過儀表顯示來進(jìn)行各值的顯示,或者也可以用圖表來顯示從開始噴射脈沖液體射流起伴隨增減操作的能量E、重復(fù)頻率等的變化。
[0139]圖13是示出實施例1中的液體噴射控制裝置的功能構(gòu)成例的框圖。如圖13所示,液體噴射控制裝置60-1具備:操作部61、顯示部62、通信部63、攝像部64、讀碼器85、重量計86、控制部65以及存儲部67。
[0140]操作部61通過按鈕開關(guān)、杠桿開關(guān)、刻度盤開關(guān)、踏板開關(guān)等各種開關(guān)、觸摸面板、跟蹤板、鍵盤、鼠標(biāo)等輸入裝置來實現(xiàn),向控制部65輸出對應(yīng)于操作輸入的操作信號。該操作部61具備能量刻度盤711以及重復(fù)頻率刻度盤713。并且,雖未圖示,但操作部61包括圖1的噴射踏板81、圖12所示的操作面板70-1上的電源按鈕72、噴射按鈕73、栗驅(qū)動按鈕74。
[0141]顯示部62通過LCD(Liquid Crystal D i sp I ay:液晶顯示器)、EL顯示器(Electroluminescence display:電致發(fā)光顯示器)等顯示裝置來實現(xiàn),基于從控制部65輸入的顯示信號,顯示圖12所示的顯示畫面等各種畫面。例如,圖12的液晶監(jiān)視器75相當(dāng)于顯示部62。
[0142]通信部63是在控制部65的控制下用于與外部裝置(例如服務(wù)器裝置100)之間收發(fā)在裝置內(nèi)部利用的信息的通信裝置。圖1的通信裝置83相當(dāng)于通信部63。作為通信部63的通信方式,可應(yīng)用經(jīng)由符合規(guī)定的通信標(biāo)準(zhǔn)的線纜進(jìn)行有線連接的形式、經(jīng)由被稱為底座(Cradle)的兼用作充電器的中間裝置進(jìn)行連接的形式、利用無線通信進(jìn)行無線連接的形式等各種方式。
[0143]攝像部64為照相機(jī)、掃描儀等攝像裝置,圖1的攝像裝置84相當(dāng)于攝像部64。為取得噴射管部50的形狀信息而設(shè)置該攝像部64,攝像部64對噴射管部50的外觀適當(dāng)進(jìn)行攝像,并將生成的圖像數(shù)據(jù)輸出至控制部65。
[0144]為讀出將噴射管部ID編碼后的信息碼而設(shè)置讀碼器85。該讀碼器85適當(dāng)?shù)刈x出信息碼加以解析,并將噴射管部ID輸出至控制部65。
[0145]為取得噴射管部50的重量信息而設(shè)置重量計86,重量計86適當(dāng)?shù)販y量噴射管部50的重量,并將測量值輸出至控制部65。
[0146]控制部65通過CPU(CentralProcessing Unit:中央處理單元)、DSP(DigitalSignal Processor:數(shù)字信號處理器)等微處理器、ASIC(Applicat1n SpecificIntegrated Circuit:專用集成電路)等控制裝置及運算裝置來實現(xiàn),其統(tǒng)一控制液體噴射系統(tǒng)I的各部分。該控制部65具備作為種類辨別部及對應(yīng)關(guān)系取得部的噴射管部種類取得部651、壓電元件控制部652、栗控制部656以及作為顯示控制部的能量顯示控制部657。需要注意的是,構(gòu)成控制部65的各部也可以由專用的模塊電路等硬件構(gòu)成。
[0147]噴射管部種類取得部651通過取得讀出部47從噴射管側(cè)保持部59中讀出的噴射管部ID591來辨別裝配在主體部40上的噴射管部50的噴射管部種類,并通過從存儲部67中讀出所取得的噴射管部ID的能量轉(zhuǎn)換表來取得符合對應(yīng)關(guān)系。
[0148]壓電元件控制部652具備上升沿頻率設(shè)定部653、電壓振幅設(shè)定部654以及重復(fù)頻率設(shè)定部655,并且,根據(jù)能量刻度盤711的刻度盤位置和重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置,由上升沿頻率設(shè)定部653設(shè)定驅(qū)動電壓波形的上升沿頻率,由電壓振幅設(shè)定部654設(shè)定驅(qū)動電壓波形的電壓振幅,由重復(fù)頻率設(shè)定部655設(shè)定驅(qū)動電壓波形的重復(fù)頻率。
[0149]該壓電元件控制部652進(jìn)行按照各部653、654、655設(shè)定的上升沿頻率、電壓振幅以及重復(fù)頻率來設(shè)定驅(qū)動電壓波形,并使所設(shè)定的波形的驅(qū)動信號施加于壓電元件43的控制。這時,壓電元件控制部652作為上升沿形狀設(shè)定部,按照圖10的(a)所示的要領(lǐng)將驅(qū)動電壓波形的下降沿部分的波形形狀(下降沿波形)設(shè)為可變,以使重復(fù)頻率成為被重復(fù)頻率設(shè)定部655設(shè)為重復(fù)頻率指示值的頻率。
[0150]栗控制部656向送液栗裝置20輸出驅(qū)動信號,驅(qū)動送液栗裝置20。能量顯示控制部657進(jìn)行在顯示部62上顯示分配給選擇中的能量刻度盤711的刻度盤位置的能量指示值(SP能量E的當(dāng)前值)、分配給選擇中的重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置的重復(fù)頻率指示值(SP重復(fù)頻率的當(dāng)前值)、和將它們相乘所求得的每單位時間的能量的控制。
[0151 ]存儲部67通過R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)、閃存R0M、RAM(RandomAccess Memory:隨機(jī)存取存儲器)等各種IC存儲器、或者硬盤等存儲介質(zhì)實現(xiàn),并適當(dāng)包括讀其數(shù)據(jù)的裝置。該存儲部67中事先存儲有用于啟動液體噴射系統(tǒng)I來實現(xiàn)該液體噴射系統(tǒng)I所具有的各種功能的程序、執(zhí)行該程序的過程中使用的數(shù)據(jù)等,或者每次處理時對程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時存儲。該存儲部67包括圖1的存儲卡821、讀寫器82。
[0152]另外,在存儲部67中存儲多個能量轉(zhuǎn)換表671、6711、6712、6713、……。參照圖11,這些能量轉(zhuǎn)換表671、6711、6712、6713、……是分別規(guī)定上述的每個重復(fù)頻率的能量E與上升沿頻率及電壓振幅的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表、且是針對可裝配于主體部40上的噴射管部50的各噴射管部種類規(guī)定了對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表。需要注意的是,在此對能量轉(zhuǎn)換表6711、6712、6713、……未進(jìn)行例示,但它們是針對(對應(yīng))每個噴射管部種類而確定的能量轉(zhuǎn)換表,其形式與671相同。
[0153]圖14是示出實施例1中的能量轉(zhuǎn)換表671的數(shù)據(jù)構(gòu)成例的圖,例示了噴射管部ID為“ID_001”的能量轉(zhuǎn)換表671。如圖14所示,能量轉(zhuǎn)換表671是噴射管部ID、重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置(刻度)、分配給該刻度盤位置的重復(fù)頻率指示值、能量刻度盤711的刻度盤位置、分配給該刻度盤位置的能量指示值、電壓振幅、及上升沿頻率相互對應(yīng)的數(shù)據(jù)表,對應(yīng)每個重復(fù)頻率,設(shè)有規(guī)定的上升沿頻率f_001下的能量E與電壓振幅的對應(yīng)關(guān)系。
[0154]例如,在通過讀出部47從噴射管側(cè)保持部59中讀出的噴射管部ID為“ID_001”的情況下,噴射管部種類取得部651從對應(yīng)每個噴射管部種類確定的能量轉(zhuǎn)換表671、6711、6712、6713、……之中取得圖14的能量轉(zhuǎn)換表671作為符合對應(yīng)關(guān)系。以下,將作為符合對應(yīng)關(guān)系所取得的能量轉(zhuǎn)換表也稱為“符合能量轉(zhuǎn)換表”。在這種情況下,上升沿頻率設(shè)定部653將上升沿頻率固定地設(shè)定為f_001。電壓振幅設(shè)定部654從符合能量轉(zhuǎn)換表671中讀出與選擇中的能量刻度盤711和重復(fù)頻率刻度盤713的各刻度盤位置的組合對應(yīng)的電壓振幅并加以設(shè)定,并且,當(dāng)能量刻度盤711及重復(fù)頻率刻度盤713中的任意一個被操作了時,從符合能量轉(zhuǎn)換表671中讀出與各刻度盤711、713的刻度盤位置的組合對應(yīng)的電壓振幅并更新該設(shè)定。
[0155]另外,重復(fù)頻率設(shè)定部655從符合能量轉(zhuǎn)換表671中讀出與選擇中的重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置對應(yīng)的重復(fù)頻率指示值來設(shè)定重復(fù)頻率,并且,當(dāng)重復(fù)頻率刻度盤713被操作了時,從符合能量轉(zhuǎn)換表671中讀出所選擇的刻度盤位置的重復(fù)頻率指示值并更新重復(fù)頻率的設(shè)定。
[0156]返回至圖13。在存儲部67中還適當(dāng)存儲噴射管部辨別表673。圖15是示出噴射管部辨別表673的數(shù)據(jù)構(gòu)成例的圖。如圖15所示,噴射管部辨別表673是與噴射管部ID建立對應(yīng)地設(shè)定有形狀條件和重量條件的數(shù)據(jù)表。在形狀條件中設(shè)定有對應(yīng)的噴射管部ID的噴射管部50的例如外形形狀,在重量條件中設(shè)定有對應(yīng)的噴射管部ID的噴射管部的重量。因此,即使是不清楚噴射管部ID(即噴射管部種類)的噴射管部,如果知道形狀和重量中任一方或雙方的話,則也能夠使用噴射管部辨別表673來判斷是對應(yīng)哪個噴射管部ID(即噴射管部種類)的噴射管部。噴射管部種類取得部651也可以如后所述地參照該噴射管部辨別表673來辨別主體部40上裝配的噴射管部50的噴射管部種類。
[0157][處理的流程]
[0158]圖16是示出噴射脈沖液體射流時控制部65所執(zhí)行的處理的流程的流程圖。首先,噴射管部種類取得部651控制讀出部47讀出噴射管部ID591,從而取得讀出部47從噴射管側(cè)保持部59中讀出的噴射管部ID(步驟S101)。然后,噴射管部種類取得部651從存儲在存儲部67中的每個噴射管部種類的能量轉(zhuǎn)換表671、6711、6712、6713、……之中讀出在步驟SlOl中取得的噴射管部ID的符合能量轉(zhuǎn)換表(步驟S103)。
[0159]然后,按照符合能量轉(zhuǎn)換表,栗控制部656驅(qū)動送液栗裝置20,壓電元件控制部652驅(qū)動壓電元件43而開始脈沖液體射流的噴射(步驟Slll )。此時,上升沿頻率設(shè)定部653讀出作為固定值而設(shè)定在符合能量轉(zhuǎn)換表中的上升沿頻率并加以設(shè)定。并且,電壓振幅設(shè)定部654取得選擇中的能量刻度盤711和重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置,并從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出對應(yīng)于該組合的電壓振幅而加以設(shè)定。進(jìn)而,重復(fù)頻率設(shè)定部655從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出分配給選擇中的重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置的重復(fù)頻率指示值,并設(shè)定重復(fù)頻率。然后,壓電元件控制部652按照這些上升沿頻率、電壓振幅以及重復(fù)頻率設(shè)定驅(qū)動電壓波形,并將設(shè)定的驅(qū)動電壓波形的驅(qū)動信號施加于壓電元件43。
[0160]另外,能量顯示控制部657執(zhí)行使能量信息顯示于顯示部62的控制(步驟S113)。例如,能量顯示控制部657從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出分配給能量刻度盤711的刻度盤位置的能量指示值,并算出其與在步驟Slll中讀出的重復(fù)頻率指示值之積、即每單位時間的能量。然后,能量顯示控制部657在顯示部62上對將這些能量指示值、重復(fù)頻率指示值以及每單位時間的能量作為能量信息顯示的顯示畫面進(jìn)行顯示處理。需要注意的是,關(guān)于每單位時間的能量,并不限于在進(jìn)行能量信息的顯示控制時將其算出的構(gòu)成,也可以構(gòu)成為在能量轉(zhuǎn)換表中預(yù)先進(jìn)行設(shè)定等來對其進(jìn)行讀出。
[0161]然后,在至根據(jù)噴射踏板81、噴射按鈕73的操作判斷為結(jié)束脈沖液體射流的噴射為止的期間(步驟SI33:否),控制部65在步驟SI 15中監(jiān)視能量刻度盤711的操作,并在步驟S123中監(jiān)視重復(fù)頻率刻度盤713的操作。
[0162]之后,當(dāng)操作了能量刻度盤711時(步驟S115:是),電壓振幅設(shè)定部654從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出與所選擇的刻度盤位置和選擇中的重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置的組合對應(yīng)的電壓振幅,并更新電壓振幅的設(shè)定(步驟S117)。之后,壓電元件控制部652根據(jù)所設(shè)定的重復(fù)頻率、上升沿頻率以及電壓振幅,設(shè)定驅(qū)動電壓波形,并向壓電元件43施加所設(shè)定的驅(qū)動電壓波形的驅(qū)動信號(步驟S119)。
[0163]并且,能量顯示控制部657進(jìn)行從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出分配給所選擇的刻度盤位置的能量指示值并更新顯示部62的顯示的控制(步驟S121)。
[0164]另一方面,當(dāng)操作了重復(fù)頻率刻度盤713時(步驟SI23:是),重復(fù)頻率設(shè)定部655從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出分配給所選擇的刻度盤位置的重復(fù)頻率指示值,并更新重復(fù)頻率的設(shè)定(步驟SI25) O接著,電壓振幅設(shè)定部654從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出與所選擇的刻度盤位置和選擇中的能量刻度盤711的刻度盤位置的組合對應(yīng)的電壓振幅,并更新電壓振幅的設(shè)定(步驟S127)。之后,壓電元件控制部652根據(jù)所設(shè)定的重復(fù)頻率、上升沿頻率以及電壓振幅設(shè)定驅(qū)動電壓波形,并向壓電元件43施加所設(shè)定的驅(qū)動電壓波形的驅(qū)動信號(步驟S129)。
[0165]并且,能量顯示控制部657進(jìn)行從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出分配給所選擇的刻度盤位置的重復(fù)頻率并更新顯示部62的顯示的控制(步驟S131)。
[0166]根據(jù)該實施例1,針對在液體噴射裝置30中可裝配于主體部40上的噴射管部50的各噴射管部種類各自預(yù)先對應(yīng)每個重復(fù)頻率確定在規(guī)定的上升沿頻率下的能量E與電壓振幅的對應(yīng)關(guān)系(每個噴射管部種類的能量轉(zhuǎn)換表671、6711、6712、6713、……)。然后,能夠在手術(shù)之前,辨別主體部40上裝配的噴射管部50的噴射管部種類,并取得符合所辨別的噴射管部種類的符合對應(yīng)關(guān)系。然后,在手術(shù)過程中,通過參照符合對應(yīng)關(guān)系,從而能夠設(shè)定最適合達(dá)到符合操作感的切削深度及切削體積的電壓振幅來控制壓電元件43的驅(qū)動電壓波形。例如,如果將能量刻度盤711移動一個刻度,則能量E變化相當(dāng)于刻度間隔的量,因此,能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的意愿、操作感相符的切削深度、切削體積,能夠提高操作性。
[0167]并且,能夠增減重復(fù)頻率,以使能量E達(dá)到能量指示值。從而,例如,如果不移動能量刻度盤711的刻度而僅移動重復(fù)頻率刻度盤713的刻度,則能夠在將一個脈沖的脈沖液體射流所引起的切削深度、切削體積保持為一定的情況下將切削速度調(diào)整為與重復(fù)頻率成比例那樣的符合意愿的切削速度,可實現(xiàn)操作性的提高。
[0168](實施例2)
[0169]接下來,對實施例2進(jìn)行說明。對于與實施例1相同的部分標(biāo)注相同的符號。圖17是實施例2中的液體噴射控制裝置60-2所具備的操作面板70-2的示意圖。如圖17所示,在操作面板70-2上配設(shè)有能量刻度盤711、重復(fù)頻率刻度盤713、作為第三操作部的上升沿頻率刻度盤715a、電源按鈕72、噴射按鈕73、栗驅(qū)動按鈕74以及液晶監(jiān)視器75。
[0170]上升沿頻率刻度盤715a用于輸入作為第三指示值的上升沿頻率的指示值(上升沿頻率指示值),其構(gòu)成為能夠選擇例如帶有“I”?“5”刻度的五個級別的刻度盤位置。與重復(fù)頻率刻度盤713同樣地,該上升沿頻率刻度盤715a也可以構(gòu)成為具備激活開關(guān)。外科醫(yī)生通過切換上升沿頻率刻度盤715a的刻度盤位置,從而按五個級別對上升沿頻率進(jìn)行增減操作。對各刻度盤位置,例如以與對應(yīng)的刻度的數(shù)值成比例地按一定量逐級增大的方式事先分配有上升沿頻率指示值。需要注意的是,刻度盤位置的級數(shù)并不限定于五個級別,可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定級數(shù)。并且,也可以是與能量刻度盤711、重復(fù)頻率刻度盤713不同的級數(shù)。
[0171]這樣,在實施例2中,外科醫(yī)生在手術(shù)過程中進(jìn)行的操作設(shè)為三個操作、S卩、使用能量刻度盤711進(jìn)行的能量E的增減操作、使用重復(fù)頻率刻度盤713進(jìn)行的重復(fù)頻率的增減操作、和使用上升沿頻率刻度盤715a進(jìn)行的上升沿頻率的增減操作。并且,對應(yīng)每個重復(fù)頻率,事先使能量E與上升沿頻率及電壓振幅之間的對應(yīng)關(guān)系表格化。如果著眼于圖11所示的能量E51,例如使頻率間隔為等間隔的上升沿頻率f 61、f 62、…與和等高線的交點A61、A62、...處的電壓振幅V61、V62、…相對應(yīng)來創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。更詳細(xì)而言,預(yù)先對可裝配于主體部40上的噴射管部50的各噴射管部種類各自創(chuàng)建該數(shù)據(jù)表。并且,對上升沿頻率刻度盤715a的每個刻度盤位置1、2...依次分配上升沿頻率f61、f62、…作為上升沿頻率指示值。
[0172]圖18是示出實施例2中的液體噴射控制裝置的功能構(gòu)成例的框圖。如圖18所示,液體噴射控制裝置60-2具備操作部61a、顯示部62、控制部65a以及存儲部67a。
[0173]操作部61a具備能量刻度盤711、重復(fù)頻率刻度盤713以及上升沿頻率刻度盤715a。
[0174]并且,控制部65a具備噴射管部種類取得部651a、壓電元件控制部652a、栗控制部656以及能量顯示控制部657。壓電元件控制部652a具備上升沿頻率設(shè)定部653a、電壓振幅設(shè)定部654a以及重復(fù)頻率設(shè)定部655。
[0175]存儲部67a存儲多個能量轉(zhuǎn)換表671a、671al、671a2、671a3、……、和噴射管部辨別表673。與實施例1同樣,能量轉(zhuǎn)換表671a、671al、671a2、671a3……是分別規(guī)定能量E與上升沿頻率及電壓振幅之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表、且是針對可裝配于主體部40上的噴射管部50的各噴射管部種類規(guī)定了對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表。需要注意的是,在此對能量轉(zhuǎn)換表671al、671a2、671a3、……未進(jìn)行例示,但它們分別是對應(yīng)每個噴射管種類而確定的能量轉(zhuǎn)換表,其形式與671a相同。
[0176]圖19是示出實施例2中的能量轉(zhuǎn)換表671a的數(shù)據(jù)構(gòu)成例的圖,例示了噴射管部ID為“ID_001”的能量轉(zhuǎn)換表671a。如圖19所示,能量轉(zhuǎn)換表671a是噴射管部ID、重復(fù)頻率刻度盤713的刻度盤位置(刻度)、分配給該刻度盤位置的重復(fù)頻率指示值、能量刻度盤711的刻度盤位置、分配給該刻度盤位置的能量指示值、上升沿頻率刻度盤715a的刻度盤位置、分配給該刻度盤位置的上升沿頻率指示值、及電壓振幅相互對應(yīng)的數(shù)據(jù)表,對應(yīng)每個重復(fù)頻率,設(shè)有能量E、電壓振幅和上升沿頻率的對應(yīng)關(guān)系。
[0177]例如,在通過讀出部47從噴射管側(cè)保持部59中讀出的噴射管部ID為“ID_001”的情況下,噴射管部種類取得部651a從對應(yīng)每個噴射管部種類確定的能量轉(zhuǎn)換表671a、671al、671a2、671a3、……之中取得圖19的能量轉(zhuǎn)換表671a作為符合對應(yīng)關(guān)系(符合能量轉(zhuǎn)換表671a)。在這種情況下,上升沿頻率設(shè)定部653a從符合能量轉(zhuǎn)換表671a中讀出與選擇中的上升沿頻率刻度盤715a的刻度盤位置對應(yīng)的上升沿頻率指示值并設(shè)定上升沿頻率,并且,在上升沿頻率刻度盤715a被操作了時,從符合能量轉(zhuǎn)換表671a中讀出所選擇的刻度盤位置的上升沿頻率指示值并更新上升沿頻率的設(shè)定。電壓振幅設(shè)定部654a從符合能量轉(zhuǎn)換表671中讀出與選擇中的能量刻度盤711、重復(fù)頻率刻度盤713和上升沿頻率刻度盤715a的各刻度盤位置的組合對應(yīng)的電壓振幅并加以設(shè)定,并且,當(dāng)能量刻度盤711、重復(fù)頻率刻度盤713和上升沿頻率刻度盤715a中任意一個被操作了時,從符合能量轉(zhuǎn)換表671a中讀出與各刻度盤711、713、715a的刻度盤位置的組合對應(yīng)的電壓振幅并更新該設(shè)定。
[0178][處理的流程]
[0179]圖20是示出噴射脈沖液體射流時控制部65a所執(zhí)行的處理的流程的流程圖。需要注意的是,對與圖16相同的處理步驟標(biāo)注相同的符號。
[0180]實施例2中,在步驟S203中,噴射管部種類取得部651a從存儲部67中存儲的每個噴射管部種類的能量轉(zhuǎn)換表671a、671al、671a2、671a3、……之中讀出在步驟SlOl中取得的噴射管部ID的符合能量轉(zhuǎn)換表。
[0181]然后,在步驟S211中,上升沿頻率設(shè)定部653a從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出分配給選擇中的上升沿頻率刻度盤715a的刻度盤位置的上升沿頻率指示值而設(shè)定上升沿頻率。
[0182]并且,在步驟S233中監(jiān)視上升沿頻率刻度盤715a的操作。而且,在操作了上升沿頻率刻度盤715a的情況下(步驟S233:是),上升沿頻率設(shè)定部653a從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出分配給所選擇的刻度盤位置的上升沿頻率指示值,并更新上升沿頻率的設(shè)定(步驟S235)。接著,電壓振幅設(shè)定部654a從符合能量轉(zhuǎn)換表中讀出與所選擇的刻度盤位置和選擇中的能量刻度盤711及重復(fù)頻率刻度盤713的各刻度盤位置的組合對應(yīng)的電壓振幅,并更新電壓振幅的設(shè)定(步驟S237)。之后,壓電元件控制部652a按照所設(shè)定的重復(fù)頻率、上升沿頻率以及電壓振幅設(shè)定驅(qū)動電壓波形,并將所設(shè)定的驅(qū)動電壓波形的驅(qū)動信號施加于壓電元件43(步驟 S239)。
[0183]根據(jù)該實施例2,針對在液體噴射裝置30中可裝配于主體部40上的噴射管部50的各噴射管部種類各自預(yù)先對應(yīng)每個重復(fù)頻率確定能量E與上升沿頻率及電壓振幅之間的對應(yīng)關(guān)系(每個噴射管部種類的能量轉(zhuǎn)換表671a、671al、671a2、671a3、……)。由此,即使對上升沿頻率進(jìn)行增減,也能夠控制壓電元件43的驅(qū)動電壓波形,使得能量E成為能量指示值。
[0184](變形例)
[0185]以上,對涉及兩個實施例的實施方式進(jìn)行了說明,但能夠應(yīng)用本發(fā)明的方式不局限于上述的方式。例如,在上述實施方式中,預(yù)先將能量轉(zhuǎn)換表存儲于液體噴射控制裝置60的存儲部67中,并將分配給裝配于主體部40上的噴射管部50的噴射管部ID的符合能量轉(zhuǎn)換表用于壓電元件43的控制。與此相對地,符合能量轉(zhuǎn)換表不限于從液體噴射控制裝置60的存儲部67中讀出的構(gòu)成。
[0186]例如,也可以構(gòu)成為從存儲并管理每個噴射管部ID的能量轉(zhuǎn)換表的外部的服務(wù)器裝置100中取得符合能量轉(zhuǎn)換表。在這種情況下,噴射管部種類取得部651、651a將能量轉(zhuǎn)換表的發(fā)送請求與在圖16、圖20的步驟SlOl中取得的噴射管部ID—起發(fā)送給服務(wù)器100。響應(yīng)于此,服務(wù)器裝置100執(zhí)行將與發(fā)送請求一起通知的噴射管部ID的能量轉(zhuǎn)換表發(fā)送給液體噴射控制裝置60的處理。噴射管部種類取得部651、651a也可以按這種方式從服務(wù)器裝置100取得符合能量轉(zhuǎn)換表。
[0187]另外,也可以采用在讀出部47從噴射管側(cè)保持部59中讀出的噴射管部ID的能量轉(zhuǎn)換表未存儲在存儲部67中的情況下,通過詢問服務(wù)器裝置100來取得符合能量轉(zhuǎn)換表的構(gòu)成。
[0188]另外,也可以采用將噴射管側(cè)保持部一同包裝在出貨時容納噴射管部50的包裝袋或包裝箱上、或?qū)⑵湔迟N在外表面的構(gòu)成。圖21是示出包裝袋110的一個例子的圖,在其內(nèi)部容納有噴射管部50,并一同包裝有存儲了符合其噴射管部種類的符合能量轉(zhuǎn)換表的存儲卡821a。在這種情況下,在手術(shù)之前,通過液體噴射控制裝置60的讀寫器82從存儲卡821a中讀出取得符合能量轉(zhuǎn)換表。
[0189]另外,也可以采用噴射管側(cè)保持部59作為第二保持部而存儲符合能量轉(zhuǎn)換表的構(gòu)成。在這種情況下,讀出部47作為第二讀出部而從噴射管側(cè)保持部59中讀出符合能量轉(zhuǎn)換表,噴射管部種類取得部651、651a如上所述地從讀出部47取得被讀出的符合能量轉(zhuǎn)換表。
[0190]另外,也可以采用預(yù)先將能量轉(zhuǎn)換表存儲于主體側(cè)保持部49中的構(gòu)成。在這種情況下,噴射管部種類取得部651、651a通過從主體側(cè)保持部49中讀出通過讀出部47從噴射管側(cè)保持部59中讀出的噴射管部ID的能量轉(zhuǎn)換表來取得符合能量轉(zhuǎn)換表。
[0191]另外,在上述實施方式中,雖然例示了在噴射管部50的合適位置具備噴射管側(cè)保持部59的構(gòu)成,但也可以使在出貨時容納噴射管部50的包裝袋或包裝箱具備噴射管側(cè)保持部。例如,也可以使噴射管側(cè)保持部59圖形碼化,從而如圖21所示,使將噴射管部ID編碼后的條形碼、二維碼等信息碼111顯示(印刷或者粘貼印刷好的密封紙一少紙)等)在包裝袋110的表面。該信息碼111由液體噴射控制裝置60的讀碼器85讀出。在將該噴射管部50從包裝袋110等中拿出并裝配在了主體部40上時等進(jìn)行讀碼器85對信息碼111的讀出,讀碼器85讀出信息碼111并解析后將噴射管部ID輸出至控制部65。在這種情況下,噴射管部種類取得部651、651a從讀碼器85取得噴射管部ID。
[0192]或者,也可以構(gòu)成為,代替信息碼111而將存儲有噴射管部ID的IC標(biāo)簽粘貼或包裝在包裝袋110上,而另一方面,通過設(shè)于液體噴射控制裝置60的IC標(biāo)簽讀取器(未圖示)從IC標(biāo)簽讀出噴射管部ID來獲取該噴射管部ID。
[0193]另外,也可以構(gòu)成為,取代噴射管部ID等噴射管部50的種類信息而通過取得噴射管部50的形狀信息來辨別噴射管部種類。例如,噴射管部種類取得部651、651a取得來自攝像部64的圖像數(shù)據(jù)作為噴射管部50的形狀信息。在這種情況下,用戶在將噴射管部50從包裝袋110等中拿出并裝配在主體部40上之前,進(jìn)行用于通過攝像部64對噴射管部50的外觀進(jìn)行攝像的操作。噴射管部種類取得部651、651a首先對作為形狀信息而取得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理,提取噴射管部50的外形形狀。然后,參照噴射管部辨別表673,從作為形狀條件而被設(shè)定的外形形狀中指定與所提取的外形形狀一致的外形形狀來取得其噴射管部ID。
[0194]另外,也可以通過取得噴射管部50的重量信息來辨別噴射管部種類。例如,噴射管部種類取得部651、651a將來自重量計86的測量值作為噴射管部50的重量信息而取得。在這種情況下,用戶在將噴射管部50從包裝袋110等中拿出并裝配在主體部40上之前,進(jìn)行用于通過重量計86測量噴射管部50的重量的操作。噴射管部種類取得部651、651a參照噴射管部辨別表673,從作為重量條件而被設(shè)定的重量之中指定與所取得的重量信息一致的重量來取得其噴射管部ID。
[0195]另外,也可以使用形狀信息和重量信息雙方,取得所取得的形狀信息符合其形狀條件且所取得的重量信息符合其重量條件的噴射管部ID。另外,也可以采用經(jīng)由操作部61、61a手動輸入噴射管部ID的構(gòu)成。
[0196]此外,在上述實施方式中,說明了通過能量刻度盤711來階段性地對能量E進(jìn)行增減操作的情況、通過重復(fù)頻率刻度盤713來階段性地對重復(fù)頻率進(jìn)行增減操作的情況、通過上升沿頻率刻度盤715a來階段性地對上升沿頻率進(jìn)行增減操作的情況。與此相對地,各刻度盤711、713、715a也可以構(gòu)成為,在標(biāo)有刻度的刻度盤位置之間(中間位置)上也能非階段性(無段階)地調(diào)整能量指示值、重復(fù)頻率指示值、上升沿頻率指示值。
[0197]作為具體的處理,例如如果著眼于能量刻度盤711,在選擇了刻度間的刻度盤位置的情況下,參照能量轉(zhuǎn)換表671、6711、6712、6713、……(例如圖14)、能量轉(zhuǎn)換表671a、671 a 1、671 a2、671 a3、……(例如圖19)來讀出與所選擇的能量E前后的刻度的刻度盤位置對應(yīng)的能量指示值、與這些能量指示值對應(yīng)的電壓振幅。然后,利用讀出的各個電壓振幅進(jìn)行線性插值(線形補(bǔ)間),從而指定與當(dāng)前選擇的刻度盤位置間的能量E對應(yīng)的電壓振幅。
[0198]為了進(jìn)一步提高精度,除了所選擇的能量E的前后之外,還可以讀出與更加前后的刻度的刻度盤位置(能量指示值)對應(yīng)的電壓振幅。然后,也可以利用讀出的各個電壓振幅以多項式插值(多項式補(bǔ)間)等來進(jìn)行插值,從而指定與當(dāng)前選擇的刻度盤位置間的能量E對應(yīng)的電壓振幅。
[0199]并且,當(dāng)選擇了重復(fù)頻率刻度盤713或者上升沿頻率刻度盤715a的刻度盤位置之間(中間位置)時,也可以通過進(jìn)行同樣的插值來指定電壓振幅。
[0200]并且,在上述實施方式中,如參照圖10的(a)所說明地,為了增減重復(fù)頻率,可變地設(shè)定下降沿形狀。相對于此,也可以在時間軸方向上單純地擴(kuò)大或縮小整個驅(qū)動電壓波形來增減重復(fù)頻率。這時,邊按照上述的要領(lǐng)改變重復(fù)頻率的同時,邊進(jìn)行創(chuàng)建能量轉(zhuǎn)換表671、6711、6712、6713、……、能量轉(zhuǎn)換表 671a、671al、671a2、671a3、……時所進(jìn)行的仿真。
[0201]并且,在上述實施方式中,例示了上升沿頻率作為上升沿指標(biāo)值。相對于此,還可以采用上升沿時間Tpr,以此來代替上升沿頻率。
[0202]并且,能量刻度盤711、重復(fù)頻率刻度盤713、上升沿頻率刻度盤715a并不限于通過刻度盤開關(guān)來實現(xiàn)的情況,例如也可以通過杠桿開關(guān)、按鈕開關(guān)等來實現(xiàn)。并且,也可以將顯示部62形成為觸摸面板,通過基于軟件的按鍵開關(guān)等來實現(xiàn)。這時,用戶對作為顯示部62的觸摸面板進(jìn)行觸摸操作來輸入能量指示值、重復(fù)頻率指示值、上升沿頻率指示值。
[0203]并且,在上述實施方式中說明了由壓電元件控制部652、652a根據(jù)所設(shè)定的上升沿頻率、電壓振幅以及重復(fù)頻率來設(shè)定驅(qū)動電壓波形(例如,圖16的步驟S111、S119等)。相對于此,也可以是針對上升沿頻率、電壓振幅及重復(fù)頻率的可獲得的組合中的各個組合預(yù)先生成一周期的驅(qū)動電壓波形,并作為與該組合對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)存儲在存儲部67、67a中。于是,也可以讀出與所設(shè)定的上升沿頻率、電壓振幅及重復(fù)頻率的組合對應(yīng)的波形數(shù)據(jù),向壓電元件43施加按照讀出的波形數(shù)據(jù)的驅(qū)動信號。
[0204]并且,在上述實施方式中披露了噴射動量為2nNs以上2mNs以下、或者動能在2nJ以上200mJ以下的脈沖液體射流的構(gòu)成,但是,更優(yōu)選的是噴射動量在20nNs以上200yNs以下、或者動能在40nJ以上1mJ以下的脈沖液體射流的構(gòu)成。由此,能夠適合切削生物體組織、凝膠材料。
【主權(quán)項】
1.一種液體噴射控制裝置,其特征在于,對壓電元件施加給定的驅(qū)動電壓波形,以對來自液體噴射裝置的脈沖液體射流的噴射進(jìn)行控制, 所述液體噴射裝置利用所述壓電元件呈脈沖狀噴射液體,并且, 所述液體噴射裝置構(gòu)成為形成有所述液體的噴射口的噴射管部相對于包括所述壓電元件的主體部裝卸自如, 所述液體噴射控制裝置具備: 種類辨別部,辨別所述噴射管部的噴射管部種類; 對應(yīng)關(guān)系取得部,從針對每個噴射管部種類確定的對應(yīng)關(guān)系中取得符合所辨別出的所述噴射管部種類的符合對應(yīng)關(guān)系,所述對應(yīng)關(guān)系是與所述脈沖液體射流的動能相關(guān)的第一指示值、與所述脈沖液體射流的每單位時間的噴射次數(shù)相關(guān)的第二指示值、和與所述驅(qū)動電壓波形的電壓振幅及所述驅(qū)動電壓波形的上升沿相關(guān)的指標(biāo)值的對應(yīng)關(guān)系; 第一操作部,用于輸入所述第一指示值; 第二操作部,用于輸入所述第二指示值;以及 電壓振幅設(shè)定部,參照所述符合對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)所述指標(biāo)值和所述第二指示值來設(shè)定所述驅(qū)動電壓波形的電壓振幅,使得所述動能成為所述第一指示值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射控制裝置,其特征在于, 所述噴射管部具有保持該噴射管部的種類信息的第一保持部, 所述種類辨別部從自所述第一保持部中讀出保持信息的第一讀出部的讀出結(jié)果取得所述種類信息并辨別所述噴射管部種類。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射控制裝置,其特征在于, 所述種類辨別部取得所述噴射管部的形狀信息和重量信息中的至少任一方來辨別所述噴射管部種類。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的液體噴射控制裝置,其特征在于, 所述噴射管部具有保持符合該噴射管部的噴射管部種類的所述符合對應(yīng)關(guān)系的第二保持部, 所述對應(yīng)關(guān)系取得部從自所述第二保持部中讀出保持信息的第二讀出部的讀出結(jié)果取得所述符合對應(yīng)關(guān)系。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的液體噴射控制裝置,其特征在于,所述液體噴射控制裝置還具備: 第三操作部,用于輸入與所述指標(biāo)值相關(guān)的第三指示值。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的液體噴射控制裝置,其特征在于,所述液體噴射控制裝置還具備: 下降沿形狀設(shè)定部,根據(jù)所述第二指示值,可變地設(shè)定所述驅(qū)動電壓波形的下降沿形狀。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的液體噴射控制裝置,其特征在于,所述液體噴射控制裝置還具備: 顯示控制部,進(jìn)行使所述第一指示值及所述第二指示值中的至少一方顯示的控制。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的液體噴射控制裝置,其特征在于, 所述液體噴射控制裝置對所述脈沖液體射流的動量在2nNs以上2mNs以下、或者所述脈沖液體射流的動能在2nJ以上200mJ以下的所述液體噴射裝置進(jìn)行控制。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的液體噴射控制裝置,其特征在于, 所述液體噴射控制裝置對用于通過所述脈沖液體射流切削生物體組織的所述液體噴射裝置進(jìn)行控制。10.一種液體噴射系統(tǒng),其特征在于,具備: 權(quán)利要求1至9中任一項所述的液體噴射控制裝置; 液體噴射裝置;以及 送液栗裝置。11.一種控制方法,其特征在于,對壓電元件施加給定的驅(qū)動電壓波形,以對來自液體噴射裝置的脈沖液體射流的噴射進(jìn)行控制, 所述液體噴射裝置利用所述壓電元件呈脈沖狀噴射液體,并且, 所述液體噴射裝置構(gòu)成為形成有所述液體的噴射口的噴射管部相對于包括所述壓電元件的主體部裝卸自如, 所述控制方法包括: 辨別所述噴射管部的噴射管部種類; 從針對每個噴射管部種類確定的對應(yīng)關(guān)系中取得符合所辨別出的所述噴射管部種類的符合對應(yīng)關(guān)系,所述對應(yīng)關(guān)系是與所述脈沖液體射流的動能相關(guān)的第一指示值、與所述脈沖液體射流的每單位時間的噴射次數(shù)相關(guān)的第二指示值、和與所述驅(qū)動電壓波形的電壓振幅及所述驅(qū)動電壓波形的上升沿相關(guān)的指標(biāo)值的對應(yīng)關(guān)系; 輸入所述第一指示值; 輸入所述第二指示值;以及 參照所述符合對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)所述指標(biāo)值和所述第二指示值來設(shè)定所述驅(qū)動電壓波形的電壓振幅,使得所述動能成為所述第一指示值。
【文檔編號】A61B17/3205GK105832382SQ201610056744
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】柄沢潤, 柄沢潤一
【申請人】精工愛普生株式會社