JPH08259199A - Force balance device - Google Patents
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- JPH08259199A JPH08259199A JP6047895A JP6047895A JPH08259199A JP H08259199 A JPH08259199 A JP H08259199A JP 6047895 A JP6047895 A JP 6047895A JP 6047895 A JP6047895 A JP 6047895A JP H08259199 A JPH08259199 A JP H08259199A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、力平衡装置、特に、治
療機器を支持するアームに力平衡力を与え、治療機器の
上下動等の移動を円滑化する力平衡装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a force balance device, and more particularly to a force balance device for imparting a force balance force to an arm supporting a treatment instrument to facilitate the vertical movement of the treatment instrument.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、治療を目的として人体に超音
波、マイクロ波、レーザーや凍結用エネルギー等を照射
する治療装置が存在する。この治療装置の利用分野の一
つには、温熱治療の分野である。温熱治療とは、がん細
胞が、温度に対して感受性が強く42.5℃で30分程度加温
すると、死滅するが、正常細胞は、あまり損傷を受けな
いことに基づいている。通常治療としては、治療部位に
治療用エネルギーを発生する部分を密着させる。他の利
用分野としては、体内の結石を体外から非侵襲的に治療
する結石破砕装置への応用、凍結療法等がある。2. Description of the Related Art For example, there is a therapeutic apparatus for irradiating a human body with ultrasonic waves, microwaves, lasers or freezing energy for the purpose of treatment. One of the fields of application of this treatment device is in the field of hyperthermia. Hyperthermia is based on the fact that cancer cells are highly sensitive to temperature and die when they are heated at 42.5 ° C for about 30 minutes, but normal cells are less damaged. As a usual treatment, a portion for generating therapeutic energy is brought into close contact with the treatment site. Other fields of application include application to a calculus crushing device that treats calculi inside the body from outside the body non-invasively, and cryotherapy.
【０００３】この種の治療装置では、超音波等のエネル
ギー発生源（以下アプリケータと称する）を治療部位に
位置決めし密着させる必要があることから、アプリケー
タは上下動可能な支持アームに装着されており、その支
持アームに前記アプリケータの重量に釣り合う平衡力を
与え、アプリケータが軽快に上下動するように構成され
ている。上記の平衡力を与える力平衡機構としては、カ
ウンターバランス方式とバネバランス方式が利用されて
おり、前者のカウンターバランス方式は、アプリケータ
が取り付けられた可動アームの他端に重錘を取り付け、
重錘の重量でもってバランスさせるものであり、後者の
バネバランス方式は、前者の重錘の代わりにバネを取り
付け、バネの張力でバランスさせるものである。In this type of treatment device, it is necessary to position and closely contact an energy source such as an ultrasonic wave (hereinafter referred to as an applicator) to the treatment site, so that the applicator is mounted on a vertically movable support arm. The supporting arm is provided with a balancing force that balances the weight of the applicator so that the applicator can move up and down lightly. As the force balancing mechanism that gives the above-mentioned balancing force, a counter balance method and a spring balance method are used, and the former counter balance method attaches a weight to the other end of the movable arm to which the applicator is attached,
The weight is balanced by the weight of the weight. In the latter spring balance method, a spring is attached instead of the former weight, and the tension of the spring is used for balancing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のいずれのバラン
ス方式においても、アプリケータの重量が一定であれば
問題はないが、治療部位、治療目的に適合したアプリケ
ータの交換等でそれの重量が変化した場合には、カウン
ターバランス方式では、それに釣り合う重量の重錘と交
換してやる必要があり、また、バネバランス方式では、
バネの張力を調整するか、釣り合う張力のバネと交換す
る必要がある。いずれのバランス方式においても、バラ
ンス力の調整は人手で行なうことから、調整に時間を要
すると共に重錘の重量、ないし、バネの張力が適切でな
い場合には、平衡がくずれ、極端な場合はアプリケータ
等の重量物体が落下する恐れがあり、落下しないまでも
アプリケータの移動の円滑性が低下し、操作性に欠ける
という問題がある。In any of the above balance methods, there is no problem as long as the weight of the applicator is constant, but the weight of the applicator can be changed by replacing the applicator suitable for the treatment site and the purpose of treatment. If there is a change, in the counter balance method, it is necessary to replace it with a weight of a weight that balances it, and in the spring balance method,
The spring tension should be adjusted or replaced with a spring of balanced tension. In either balance method, the balance force is adjusted manually, so it takes time to adjust, and if the weight of the weight or the tension of the spring is not appropriate, the balance is lost. There is a risk that a heavy object such as a tool will fall, and the smoothness of the movement of the applicator will decrease even before it falls, resulting in a lack of operability.
【０００５】この問題を解決するために、例えば、エネ
ルギー源として超音波を用い人体に照射して治療を行な
う場合、治療部位に応じて使用する超音波の周波数、サ
イズの異なる各超音波アプリケータの重量を全て同一に
設計することも考えられる。このようにすれば、アプリ
ケータを取り代えても重錘の重量、ないし、バネの張力
の調整（バランス力の調整）は不要となるが、その反
面、設計が面倒となると共に本来軽量である超音波アプ
リケータをも重くすることになるという問題が生ずる。In order to solve this problem, for example, when ultrasonic waves are used as an energy source to irradiate the human body for treatment, ultrasonic wave applicators having different frequencies and sizes of ultrasonic waves to be used according to the treatment site. It is also possible to design all the weights of the same. In this way, even if the applicator is replaced, it is not necessary to adjust the weight of the weight or the tension of the spring (adjustment of the balance force), but on the other hand, the design is troublesome and the weight is originally light. The problem arises that the ultrasonic applicator also becomes heavy.
【０００６】また、各超音波アプリケータの重量を同一
にしたとしても、超音波アプリケータには、生体へ超音
波が入射し易いように脱気水を満たした水袋、所謂ボー
ラスが設けられており、このボーラス内の水量は、ボー
ラス底面の生体表面との密着度を調整するため可変され
るのが普通である。水の量が変わると超音波アプリケー
タの重量が変化することになる。このような重量の変化
に一定重量の重錘、ないし一定張力のバネでは釣り合わ
せることができない。そのため、現状ではアプリケータ
を保持するアームの可動部分に摩擦を持たせることによ
りこの平衡状態のずれを吸収している。この方法では、
この摩擦のために円滑な動きが得られず操作性に欠ける
と共に、アプリケータの重量が大きく変化する場合に
は、力平衡機構として機能しないという問題が生ずる。Further, even if the weights of the ultrasonic applicators are the same, the ultrasonic applicator is provided with a water bag filled with deaerated water, that is, a so-called bolus so that ultrasonic waves can easily enter the living body. However, the amount of water in the bolus is usually varied to adjust the degree of adhesion of the bottom surface of the bolus to the surface of the living body. If the amount of water changes, the weight of the ultrasonic applicator will change. Such a change in weight cannot be balanced by a weight having a constant weight or a spring having a constant tension. Therefore, at present, the shift of the equilibrium state is absorbed by giving friction to the movable portion of the arm holding the applicator. in this way,
This friction causes a problem that smooth movement cannot be obtained and operability is poor, and when the weight of the applicator changes greatly, it does not function as a force balance mechanism.
【０００７】本発明は、上記に鑑み、アプリケータ等の
重量物体の重量変化にかかわらず、その重量に釣り合っ
たバランス力を発生する力平衡装置を提供することを目
的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a force balancing device that generates a balance force balanced with the weight of a heavy object such as an applicator, regardless of the weight change.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の力平衡装置は、
上記目的を達成するために、バネ等よりなるバランス力
を発生する力平衡手段とは別に、前記力平衡手段が発生
するバランス力に重畳する付加バランス力を付与する調
整用バネを設け、この調整用バネによる付加バランス力
を制御手段でもって重量物体の重量変化に応じて調整す
るようにしたことを特徴としている。また、制御手段
は、重量物体の上下動により付加バランス力が変化しな
いように重量物体の上下動に連動して調整用バネをそれ
のバネ長が変化しないように上下動させる制御機能を備
えていてもよい。The force balancing device of the present invention comprises:
In order to achieve the above-mentioned object, an adjusting spring for providing an additional balance force superposed on the balance force generated by the force balance means is provided separately from the force balance means for generating the balance force formed of a spring or the like. The feature is that the additional balance force of the spring for use is adjusted by the control means according to the weight change of the heavy object. Further, the control means has a control function of moving the adjusting spring up and down in association with the vertical movement of the heavy object so that the additional balance force does not change due to the vertical movement of the heavy object so that the spring length of the adjusting spring does not change. May be.
【０００９】[0009]
【作用】この発明の作用は、次の通りである。調整用バ
ネは、力平衡手段のバランス力に重畳する付加バランス
力を発生する。調整用バネが発生する付加バランス力は
調整用バネの張力に応じて変化するので、重量物体の取
り換え等で重量物体の重量が変化し力平衡手段のバラン
ス力と釣り合わない場合には調整用バネの張力を調整
し、変化した重量分に相当するバランス力を付加すれば
重量物体の重量変化に関係なく、その重量に釣り合うバ
ランス力を付与することができる。制御手段は、重量物
体の重量変化分に相当するバランス力が生じるように調
整用バネの張力を調整することで、力平衡手段のバラン
ス力に重畳される付加バランス力を調整する。The operation of the present invention is as follows. The adjusting spring generates an additional balancing force that is superimposed on the balancing force of the force balancing means. Since the additional balancing force generated by the adjusting spring changes according to the tension of the adjusting spring, if the weight of the heavy object changes due to the replacement of the heavy object, etc. If the tension of is adjusted and a balance force corresponding to the changed weight is added, a balance force that balances the weight of the heavy object can be imparted regardless of the weight change of the heavy object. The control unit adjusts the tension of the adjustment spring so that a balance force corresponding to the weight change of the heavy object is generated, thereby adjusting the additional balance force superimposed on the balance force of the force balance unit.
【００１０】具体的には、重量物体の重量が変化しても
その位置が変わらなければ、力平衡手段のバランス力と
重量物体の重量とが釣り合っていることであることか
ら、制御手段は重量物体の変更等による重量変化にかか
わらず、重量物体の位置が変化しないように調整用バネ
の張力を調整し、重量変化分に対応する付加バランス力
が、力平衡手段のバランス力に加わるように制御する。
したがって、重量物体の重量変化にかかわらず、それに
対応したバランス力を付与することが可能となる。ま
た、制御手段は、重量物体の上下動に連動して調整用バ
ネのバネ長が変化しないように上下動させるので、重量
物体の上下位置により、調整用バネによる調整された付
加バランス力が変化することがなく、重量物体は上下ど
の位置でも釣り合い、その位置で停止させることができ
る。Specifically, if the position of the heavy object does not change even when the weight of the heavy object changes, it means that the balance force of the force balancing means and the weight of the heavy object are in balance, and therefore the control means is in control of the weight. Adjusting the tension of the adjustment spring so that the position of the heavy object does not change regardless of the change in weight due to changes in the object, etc., so that the additional balance force corresponding to the change in weight is added to the balance force of the force balancing means. Control.
Therefore, it is possible to apply a balance force corresponding to the change in the weight of the heavy object. Further, since the control means moves up and down in association with the vertical movement of the heavy object so that the spring length of the adjustment spring does not change, the additional balance force adjusted by the adjustment spring changes depending on the vertical position of the heavy object. Without doing so, the heavy object can be balanced at any position vertically and can be stopped at that position.
【００１１】なお、調整用バネによる付加バランス力に
は、力平衡手段のバランス力に加算されるプラスの付加
バランス力と、減算されるマイナスの付加バランス力と
を含んでいる。すなわち、力平衡手段が重量Ｗと釣り合
うバランス力を発生するものである場合、移動体の重量
がＷ＋△Ｗとなった場合は、調整用バネは＋△Ｗのバラ
ンス力を付与するように制御手段で制御され、Ｗ−△Ｗ
となった場合には、−△Ｗのバランス力を付与するよう
に制御手段で制御される。The additional balancing force of the adjusting spring includes a positive additional balancing force added to the balancing force of the force balancing means and a negative additional balancing force subtracted from it. That is, when the force balance means generates a balance force that balances the weight W, and when the weight of the moving body becomes W + ΔW, the adjustment spring is controlled to give a balance force of + ΔW. Controlled by means, W-ΔW
In the case of, the control means controls so as to give a balancing force of -ΔW.
【００１２】[0012]
【実施例】つぎに、この発明の好ましい一実施例につい
て図面を参照して詳細に説明する。 図１は、一実施例
の概略構成図で、ハイパサーミア装置の超音波アプリケ
ータの支持スタンドに適用したものである。図におい
て、１は超音波エネルギーを発生する超音波アプリケー
タ、２は超音波アプリケータ１を支持するアームで、実
施例では逆Ｌ字形に形成されており、その垂直部が本体
３にリニアベアリング等を介して矢印で示す上下方向に
移動自在に保持されている。４はアーム２の垂直部の下
部に固定されアーム２と一体に上下動する固定板、５は
一端が本体（固定部）に他端が固定板４に連結されたバ
ランス用バネで、その張力が超音波アプリケータ１とア
ーム２の重量と釣り合うように設定されており、周知の
バネ方式の力平衡機構を構成している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of one embodiment, which is applied to a support stand of an ultrasonic applicator of a hyperthermia device. In the figure, reference numeral 1 is an ultrasonic applicator for generating ultrasonic energy, and 2 is an arm for supporting the ultrasonic applicator 1. In the embodiment, the arm is formed in an inverted L shape, and its vertical portion is a linear bearing on the main body 3. It is held so as to be movable in the vertical direction indicated by the arrow via the above. Reference numeral 4 denotes a fixing plate which is fixed to the lower part of the vertical portion of the arm 2 and moves up and down integrally with the arm 2. Reference numeral 5 denotes a balance spring having one end connected to the main body (fixing portion) and the other end connected to the fixing plate 4, and its tension. Is set so as to balance the weights of the ultrasonic applicator 1 and the arm 2, and constitutes a well-known spring type force balancing mechanism.
【００１３】図中、点線で囲まれた部分がこの発明によ
り設けられたもので、６はバネ支持板（可動部材）で本
体３に設けられたリニアガイド７で上下移動自在に支持
されている。８はバネ支持板６に螺合するボールネジ
で、その上端は本体３の上部に固定されたステッピング
モータ９に連結し、下端はリニアガイド７の下端に水平
に固定された保持板にベアリングを介して回動自在に支
持されている。上記ステッピングモータ９とボールネジ
８とで移動手段を構成している。なお、ステッピングモ
ータ９はその回転量、すなわち、バネ支持板６の上下位
置を検出するためのエンコーダーを備えている。10は前
記ステッピングモータ９を制御するコントローラ、11は
距離センサ、12は後述のモードを切り換えるスイッチ、
13は上端が前記バネ支持板６に、下端が固定板４にそれ
ぞれ固定され、前記バランス用バネ５が発生するバラン
ス力に重畳する付加バランス力を発生する調整用バネで
ある。In the figure, a portion surrounded by a dotted line is provided by the present invention, and 6 is a spring support plate (movable member) supported by a linear guide 7 provided on the main body 3 so as to be vertically movable. . Reference numeral 8 denotes a ball screw screwed to the spring support plate 6, the upper end of which is connected to a stepping motor 9 fixed to the upper portion of the main body 3, and the lower end of which is supported by a holding plate horizontally fixed to the lower end of the linear guide 7 via a bearing. And is rotatably supported. The stepping motor 9 and the ball screw 8 constitute a moving means. The stepping motor 9 is provided with an encoder for detecting the rotation amount thereof, that is, the vertical position of the spring support plate 6. Reference numeral 10 is a controller for controlling the stepping motor 9, 11 is a distance sensor, 12 is a switch for switching modes described later,
Reference numeral 13 is an adjusting spring whose upper end is fixed to the spring support plate 6 and whose lower end is fixed to the fixed plate 4, and which generates an additional balance force superposed on the balance force generated by the balance spring 5.
【００１４】ここで、上記調整用バネ13の長さをｌ、バ
ネ定数をｋ、バネの張力をＦとすると、Ｆ＝ｋｌの特性
がある。したがって、ステッピングモータ９で、バネ支
持板６が上下動されるとバネ長ｌが変化し、バランス用
バネ５の張力で定まるバランス用バネに重畳される調整
用バネによる付加バランス力、すなわち、アーム２に作
用するトータルバランス力が変化し、アーム２を含むア
プリケータ１の重量に釣り合うバランス力を発生させる
ことができる。つぎに、上記構成による装置の動作につ
いて説明する。なお、説明の便宜上、超音波アプリケー
タ１に付設されているボーラス内に水が注入されておら
ず、その重量にアームの重量を加えた重量Ｗに釣り合う
バランス力を発生するようにバランス用バネ５の張力が
設定されていて、調整用バネ13は圧縮状態でそれの張力
が０であるバネ長Ｌとなる位置にバネ支持板６が位置し
ており、バランス用バネ５によるバランス力に調整用バ
ネ13によるバランス力が付加されていないものとする。When the length of the adjusting spring 13 is 1, the spring constant is k, and the spring tension is F, there is a characteristic of F = kl. Therefore, when the spring support plate 6 is moved up and down in the stepping motor 9, the spring length 1 changes, and the additional balancing force by the adjusting spring superimposed on the balancing spring determined by the tension of the balancing spring 5, that is, the arm. The total balance force acting on 2 changes, and a balance force that balances the weight of the applicator 1 including the arm 2 can be generated. Next, the operation of the apparatus having the above configuration will be described. For convenience of explanation, water is not injected into the bolus attached to the ultrasonic applicator 1, and a balance spring is generated so as to generate a balance force that balances the weight W, which is the weight of the arm plus the weight of the arm. The tension of 5 is set, and the spring 13 for adjusting adjusts the balance force by the balance spring 5 because the spring support plate 6 is located at a position where the tension of the adjusting spring 13 is 0 in the compressed state. It is assumed that the balancing force by the spring 13 is not added.
【００１５】上記の状態で超音波アプリケータ１を上下
させたい場合には、スイッチ12でコントローラ10の制御
モードを“可動モード”に設定する。“可動モード”に
設定するとコントローラ10は距離センサ11の信号に応じ
て、超音波アプリケータ１、すなわち、アーム２の上下
により距離センサ11−支持アーム２の下端に固定した固
定板４間距離が変化しても、固定板４−バネ支持板６間
距離が調整用バネ13の長さＬとなるように、距離センサ
11の信号に応じてステッピングモータ９を制御してバネ
支持板６を上下動させる。すなわち、“可動モード”で
は、超音波アプリケータ１の位置決めのためアームを上
下させるモードであり、このモードではコントローラ10
は距離センサ11の信号を受けて調整用バネ13が一定長を
保つようにバネ支持板６をアーム２の上下動に応じて移
動させる。その結果、どの上下位置においても重量Ｗと
バランス用バネ５によるバランス力とが釣り合い、超音
波アプリケータ１を軽快に上下動させることができ、且
つ、任意の位置で停止させることができる。When it is desired to move the ultrasonic applicator 1 up and down in the above state, the control mode of the controller 10 is set to the "movable mode" by the switch 12. When the "movable mode" is set, the controller 10 causes the distance between the distance sensor 11 and the fixed plate 4 fixed to the lower end of the support arm 2 by the ultrasonic applicator 1, that is, the vertical movement of the arm 2, in accordance with the signal from the distance sensor 11. Even if the distance is changed, the distance sensor so that the distance between the fixed plate 4 and the spring support plate 6 becomes the length L of the adjusting spring 13.
The stepping motor 9 is controlled according to the signal of 11 to move the spring support plate 6 up and down. That is, the "movable mode" is a mode in which the arm is moved up and down to position the ultrasonic applicator 1, and in this mode the controller 10
Receives the signal from the distance sensor 11 and moves the spring support plate 6 in accordance with the vertical movement of the arm 2 so that the adjusting spring 13 maintains a constant length. As a result, the weight W and the balance force of the balance spring 5 are balanced at any vertical position, and the ultrasonic applicator 1 can be moved up and down lightly and stopped at any position.
【００１６】ボーラスに水を注水する場合は、スイッチ
12でコントローラ10の制御モードを“定常モード”に設
定する。この状態でボーラスに注水するとアーム２を含
む超音波アプリケータ１の重量がＷ＋ｗとなり、バラン
ス用バネ５のバランス力と釣り合わず、超音波アプリケ
ータ１は下方に移動することになる。しかしながら、こ
の“定常モード”ではコントローラ10は、距離センサ11
の信号からアーム２の位置（実施例ではアーム下端の固
定板４の位置）を検出し、その位置が変化しないように
ステッピングモータ９を制御してバネ支持板６を上方に
移動させる。バネ支持板６の移動量は、調整用バネ13が
増加した重量ｗに対応したバランス力を発生する張力と
なる量で、バネ支持板６の移動で、調整用バネ13の長さ
は、Ｌ＋ｌとなり、重量Ｗ＋ｗとバランスする。Switch for pouring water into the bolus
At 12, set the control mode of the controller 10 to "steady mode". When water is poured into the bolus in this state, the weight of the ultrasonic applicator 1 including the arm 2 becomes W + w, which does not balance with the balance force of the balance spring 5, and the ultrasonic applicator 1 moves downward. However, in this "steady mode," the controller 10
The position of the arm 2 (in the embodiment, the position of the fixed plate 4 at the lower end of the arm) is detected from the signal, and the stepping motor 9 is controlled so that the position does not change, and the spring support plate 6 is moved upward. The amount of movement of the spring support plate 6 is an amount that provides tension for generating a balance force corresponding to the increased weight w of the adjustment spring 13, and the length of the adjustment spring 13 is L + 1 when the spring support plate 6 is moved. And balance with the weight W + w.
【００１７】なお、ボーラス内への注水量に応じてｗは
刻々変化するが、この変化に応じて“定常モード”で
は、注水量ｗの変化にかかわらずアーム２が定位置を保
つようにバネ支持板６の位置を調整するので、ｌはｗの
変化に応じて刻々変化し、ｗの変化に対応したバランス
力をバランス用バネのバランス力に付加するので、常に
釣り合い状態を保つ。すなわち、“定常モード”では、
距離センサ11でアーム２の位置を検出し、その位置が変
化しないようにバネ支持板６の位置を調整するので、超
音波アプリケータ１の重量変化分に応じて調整用バネの
張力が自動的に調整され平衡が保たれる。ボーラス内に
注水された超音波アプリケータ１を上下させる場合に
は、スイッチ12でコントローラ10の制御を“可動モー
ド”に設定する。Note that w changes momentarily according to the amount of water injected into the bolus. In response to this change, in the "steady mode", the arm 2 is kept in a fixed position regardless of changes in the amount of water injected w. Since the position of the support plate 6 is adjusted, l changes momentarily according to the change of w, and the balance force corresponding to the change of w is added to the balance force of the balance spring, so that the balance state is always maintained. That is, in "steady mode",
Since the distance sensor 11 detects the position of the arm 2 and adjusts the position of the spring support plate 6 so that the position does not change, the tension of the adjusting spring is automatically adjusted according to the change in weight of the ultrasonic applicator 1. Is adjusted to maintain balance. When the ultrasonic applicator 1 poured into the bolus is moved up and down, the switch 12 sets the control of the controller 10 to the "movable mode".
【００１８】この“可動モード”では、先に説明したよ
うに、コントローラ10は調整用バネ13の一定長Ｌ＋ｌを
保つようにバネ支持板６をアーム２の上下動に応じて移
動させるので、両バネによるバランス力は上下位置に関
係なくアームの重量を含む超音波アプリケータ１の重量
Ｗ＋ｗと釣り合い、スムーズに上下移動できる。なお、
上記説明では、超音波アプリケータの重量変化をボーラ
ス内の注水量の変化としたが、重量の相違する異種エネ
ルギー発生源（マイクロ波、レーザー、凍結用エネルギ
ー等）アプリケータ、ないし、重量の異なる同種エネル
ギー源アプリケータの交換使用する場合にも、本発明の
力平衡装置は適用できるものである。この場合、アプリ
ケータの交換時その重量が０となりアームの跳ね上がり
を防止するためにブレーキ手段を設けておくのが望まし
い。In this "movable mode", as described above, the controller 10 moves the spring support plate 6 in accordance with the vertical movement of the arm 2 so as to maintain the constant length L + 1 of the adjusting spring 13, so that The balance force of the spring balances with the weight W + w of the ultrasonic applicator 1 including the weight of the arm, regardless of the vertical position, and enables smooth vertical movement. In addition,
In the above description, the change in the weight of the ultrasonic applicator is referred to as the change in the amount of water injected into the bolus. However, different energy sources (microwave, laser, freezing energy, etc.) applicators with different weights or different weights are used. The force balance device of the present invention can be applied even when the same type energy source applicator is used for replacement. In this case, it is desirable to provide a braking means in order to prevent the arm from jumping up because the weight of the applicator becomes zero when it is replaced.
【００１９】また、上記の実施例では、両バネの下端を
支持アームに連結したが、上端を支持アームに連結し、
下端を固定部に連結するようにしてもよい。この場合に
は、使用するバネは引張りバネとなる。さらに、上記の
説明では、バランス用バネの発生するバランス力が最小
重量の重量物体としてのアプリケータにバランスさせ、
増加方向の重量変化にバランスさせるためにバランス用
バネのバランス力に調整用バネのバランス力が加算され
るように構成したが、バランス用バネの発生するバラン
ス力を最大重量のアプリケータにバランスさせ、減少方
向の重量変化とバランスさせる場合には、調整用バネの
バランス力がバランス用バネのバランス力より減算され
るように構成すればよい。In the above embodiment, the lower ends of both springs are connected to the support arm, but the upper ends are connected to the support arm,
You may make it connect a lower end to a fixed part. In this case, the spring used is a tension spring. Further, in the above description, the balancing force generated by the balancing spring is balanced by the applicator as a heavy object having the minimum weight,
In order to balance the weight change in the increasing direction, the balance spring's balance force is added to the adjustment spring's balance force, but the balance spring's balance force is balanced by the maximum weight applicator. In the case of balancing with the weight change in the decreasing direction, the balance force of the adjusting spring may be subtracted from the balance force of the balancing spring.
【００２０】本発明の実施の態様としては、上記実施例
のほか以下の態様がある。 （１）請求項１に記載の装置において、バランス力発生
手段がバネであることを特徴とする力平衡装置。 （２）請求項１に記載の装置において、前記バランス力
発生手段と前記調整バネがコイルバネであり、両コイル
バネが同軸状に配設されていることを特徴とする力平衡
装置。 （３）請求項１に記載の装置において、前記調整バネの
一端は上下動可能な可動部材に固定されており、前記制
御手段は前記可動部材の上下位置を変化させて前記調整
バネの張力を可変し、付加バランス力を調整するもので
あることを特徴とする力平衡装置。 （４）請求項１に記載の装置において、前記制御手段は
重量物体の位置を検出する位置検出手段を備え、前記重
量物体の位置が変化しないように前記調整バネの付加バ
ランス力を調整すると共に、前記調整バネの付加バラン
ス力が変化しないように、前記調整バネを前記重量物体
の上下動に応じて上下動させるものであることを特徴と
する力平衡装置。The embodiments of the present invention include the following embodiments in addition to the above embodiments. (1) The device according to claim 1, wherein the balance force generating means is a spring. (2) The force balancing device according to claim 1, wherein the balance force generating means and the adjusting spring are coil springs, and both coil springs are coaxially arranged. (3) In the device according to claim 1, one end of the adjustment spring is fixed to a movable member that can move up and down, and the control means changes the vertical position of the movable member to adjust the tension of the adjustment spring. A force balancing device characterized by being variable and adjusting an additional balancing force. (4) In the apparatus according to claim 1, the control means includes position detection means for detecting the position of the heavy object, and adjusts the additional balance force of the adjustment spring so that the position of the heavy object does not change. A force balancing device, wherein the adjusting spring is moved up and down according to the vertical movement of the heavy object so that the additional balancing force of the adjusting spring does not change.
【００２１】（５）請求項１に記載の装置において、バ
ランス力発生手段が重りであることを特徴とする力平衡
装置。 （６）重量物体を支持し上下動可能な支持アームと、一
端が前記アームに連結され他端が固定部に連結され前記
アームにバランス力を付与するバランス用バネと、一端
が前記アームに連結し、他端が上下に移動可能な可動部
材に連結され前記バランス用バネのバランス力に重畳す
る付加バランス力を付与する調整用バネと、前記可動部
材の駆動手段と、前記駆動手段を制御し前記可動部材の
上下位置を調整する制御手段とを備え、前記制御手段
は、前記アームの位置を検出する位置検出手段を備えて
おり、この位置検出手段の位置検出信号に基づいて前記
アーム位置が変化しないように前記可動部材の上下位置
を制御する第１の制御モードと前記支持アームの上下動
に連動して前記可動部材を上下動させる第２の制御モー
ドとを有していることを特徴とする力平衡装置。(5) The force balancing device as set forth in claim 1, wherein the balance force generating means is a weight. (6) A support arm that supports a heavy object and can move up and down, a balance spring that has one end connected to the arm and the other end connected to a fixed portion to apply a balance force to the arm, and one end connected to the arm The other end is connected to a movable member that can move up and down, and an adjustment spring that gives an additional balance force that is superimposed on the balance force of the balance spring, a drive means for the movable member, and a drive means are controlled. A control means for adjusting the vertical position of the movable member, the control means includes a position detection means for detecting the position of the arm, and the arm position is determined based on a position detection signal of the position detection means. It has a first control mode for controlling the vertical position of the movable member so as not to change and a second control mode for vertically moving the movable member in conjunction with the vertical movement of the support arm. Force balancing device according to claim.
【００２２】（７）上記（６）に記載した装置におい
て、前記可動部材の駆動手段はボールネジとステッピン
グモータと、前記可動部材の位置検出手段とよりなるこ
とを特徴とする力平衡装置。上記（１）〜（７）の構
成、特に（２）の構成によれば装置をコンパクトに構成
できる。 （８）請求項１に記載の装置において、バランス力発生
手段が重錘であることを特徴とする力平衡装置。 （９）請求項１に記載の装置において、重量物体が超音
波アプリケータであることを特徴とする力平衡装置。(7) The force balancing device as set forth in (6) above, wherein the driving means for the movable member comprises a ball screw, a stepping motor, and a position detecting means for the movable member. According to the configurations (1) to (7), particularly the configuration (2), the device can be made compact. (8) The force balancing device as claimed in claim 1, wherein the balance force generating means is a weight. (9) The force balancing device according to claim 1, wherein the heavy object is an ultrasonic applicator.
【００２３】[0023]
【効果】本発明の力平衡装置によれば、重量物体の重量
変化にかかわらず、その重量に釣り合ったバランス力を
常に発生することができる。その結果、重量物体を円滑
に移動させ、その任意の移動位置で停止することができ
ることから操作性に優れた力平衡装置が得られる。特
に、本発明の力平衡装置をハイパサーミア装置等の治療
装置の重量物体の支持スタンドに用いた場合には、使用
者の負担を軽減できると共に位置決め作業が迅速に行な
得るので総治療時間の短縮化できることから、患者の負
担も軽減できる。[Effect] According to the force balancer of the present invention, it is possible to always generate a balance force balanced with the weight of a heavy object regardless of the change in weight of the heavy object. As a result, since the heavy object can be smoothly moved and stopped at the arbitrary moving position, a force balance device excellent in operability can be obtained. In particular, when the force balancing device of the present invention is used as a support stand for a heavy object of a treatment device such as a hyperthermia device, the burden on the user can be reduced and positioning work can be performed quickly, so that the total treatment time can be shortened. Since this can be realized, the burden on the patient can be reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の一実施例の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
１…超音波アプリケータ ２…アーム
３…本体 ４…固定板 ５…バランス用バネ ６…バネ支持板（可動部材） ７…リニアガイド
８…ボールネジ ９…ステッピングモータ 10…コントローラ
11…距離センサ 12…モード切換スイッチ 13…調整用バネ1 ... Ultrasonic applicator 2 ... Arm
3 ... Main body 4 ... Fixed plate 5 ... Balancing spring 6 ... Spring support plate (movable member) 7 ... Linear guide
8 ... Ball screw 9 ... Stepping motor 10 ... Controller
11 ... Distance sensor 12 ... Mode selector switch 13 ... Adjusting spring
Claims (1)
ムに作用して前記重量物体と平衡するバランス力を発生
する力平衡手段を備えたものであって、前記平衡手段の
バランス力に重畳するバランス力を付与する調整バネを
設けると共に、前記重量物体の重量に応じて前記調整バ
ネのバランス力を調整する制御手段を設けたことを特徴
とする力平衡装置。1. An arm for supporting a weight object, and force balance means for acting on the arm to generate a balance force for balancing the weight object, the force balance means superimposing on the balance force of the balance means. A force balancing device, comprising: an adjusting spring for imparting a balancing force; and a control means for adjusting the balancing force of the adjusting spring according to the weight of the heavy object.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6047895A JPH08259199A (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Force balance device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6047895A JPH08259199A (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Force balance device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08259199A true JPH08259199A (en) | 1996-10-08 |
Family
ID=13143432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6047895A Pending JPH08259199A (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Force balance device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08259199A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020240950A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | ソニー株式会社 | Robot device and control method for robot device, and load compensation device |
-
1995
- 1995-03-20 JP JP6047895A patent/JPH08259199A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020240950A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | ソニー株式会社 | Robot device and control method for robot device, and load compensation device |
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