JPS63243881A - 自動試料注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体クロマトグラフなどの分析機器の自動試料
注入′ＪＡ置に関するものである。

（従来の技術） 液体クロマトグラフ用の自動試料注入装置（オートサン
プラ）では、試料瓶や試料容器はランク又はターンテー
ブル上に配置されており、試料注入時には試料吸入針が
所定の試料瓶等に挿入され、マイクロシリンジにより試
料が試料吸入針に吸入される。吸入された試料は高圧六
方バルブを介して液体クロマトグラフの流路に必要量だ
け注入されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） 試料吸入針を所定の試料瓶等の上方位置まで水平方向に
移動させた後、試料吸入針を垂直方向に下降させて試料
吸入針を試料瓶等に挿入するが、このとき試料吸入針を
移動させる機構の経時変化などにより試料吸入針を水平
方向に移動させる部分に抵抗が増加した場合、例えば試
料吸入針を試料瓶等の中央に正確に差し込むことができ
ず、試料吸入針が試料瓶等の縁に当るという事故が発生
する。このとき試料吸入針を下降させるパルスモータの
トルクが大きい場合は試料吸入針が曲ってしまう。

本発明は、試料吸入針を所定位置の試料瓶等の上方に移
動させる機構に経時変化が生じた場合でも、試料吸入針
を正確に試料瓶等の中央に移動させ、誤動作しないで試
料を注入することのできる自動試料注入装置を提供する
ことを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 第１図に試料瓶をサンプルラックに並べる方式に本発明
を適用した場合について説明する。

２は試料吸入針であり、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向にそ
れぞれ移動させる３個のパルスモータ４Ｘ、４Ｙ、４Ｚ
が移動機構に設けられている。６Ｘ、６Ｙ、６Ｚはそれ
ぞれパ／Ｌ／スモ−１４Ｘ、４Ｙ、４Ｚの駆動回路であ
り、パルスモータ制御手段８からパルス信号が入力され
、そのパルス信号に従ってパルスモータ４Ｘ、４Ｙ、４
Ｚを動作させる。

１０Ｘ、ＩＯＹ、１０２はそれぞれ試料吸入針２のホー
ムポジションを検出するホームポジションセンサである
。

１２は別途設けられたセンサ１４により、又はホームポ
ジションセンサ１０ＺとＺ方向のパルスモータ４Ｚのパ
ルス数とから試料吸入針２が試料に正しく到達したか否
かを検出する異常検出手段である。

１６は異常検出手段１２が異常を検出したとき試料吸入
針２をホームポジションに戻し、パルスモータ４Ｘと４
Ｙのいずれか又は両方に与えるパルス信号のパルスレー
トを小さくして再度注入動作を行なわせる再駆動手段で
ある。

（実施例） 第２図は一実施例を表わす。

試料吸入針２は移動部材２０ＹにＺ方向（垂直方向）に
移動可能に取りつけられており、移動部材２０ＹはＺ方
向に移動できるとともに、移動部材２０Ｘに沿ってＹ方
向にも移動可能に取りつけられている。移動部材２０Ｘ
はＸ方向に移動することができる。移動部材２０ＸのＸ
方向の移動、移動部材２０ＹのＹ方向及び２方向の移動
はそれぞれパルスモータ４Ｘ、４Ｙ、４Ｚ　（第１図）
から動力伝達機構を経て駆動される。移動部材２０Ｘ、
２０Ｙ、２０Ｚ及びパルスモータ４Ｘ、４Ｙ。

４Ｚは移動機構を構成する。

移動部材２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚにはそれぞれホームポ
ジションを検出するホームポジションセンサ（フォトセ
ンサ）ＩＯＸ、ＩＯＹ、ｌ０Ｚ（第１図）が設けられて
いる。

試料吸入針２は第３図に示されるように移動部材２０Ｙ
にバネ２２を介して取りつけられており。

試料吸入針２が移動部材２０ＹとともにＺ方向に移動す
るが、試料吸入針２の先端が固定物に当った場合にはバ
ネ２２が縮むことができるようになっている。

移動部材２０Ｙにはセンサ（フォトセンサ）２４が設け
られており、試料吸入針２にはセンサ２４のアクチュエ
ータ２６が設けられている。試料吸入針２の先端が固定
物に当ってバネ２２が縮んだ場合にアクチュエータ２６
がセンサ２４内に入り、センサ２４が動作するようにな
っている。

２８はサンプルラックであり、サンプルラック２８には
複数個の試料瓶３０が配列されている。

３２は液体クロマトグラフの試料注入用インジェクショ
ンボートである。インジェクションポート３２は第４図
に示されるように六方バルブ３４に取りつけられ、六方
バルブ３４にはサンプルループ３６が設けられている。

３８は移動相４０を供給するポンプ、４２はカラムであ
る。

インジェクションポート３２から注入された試料はいっ
たんサンプルループ３６へ保持され、六方バルブ３４が
切り換えられることによってサンプルループ３６中の試
料が移動相４０とともにカラム４２へ送られる。

次に、一実施例の制御系を第５図に示す。

５８はマイクロコンピュータシステムであり、第１図に
おけるパルスモータ制御手段８、再駆動手段１６及び異
常検出手段１２を実現するものである。

マイクロコンピュータシステム５８にはＲＡＭ４６とＲ
ＯＭ４８がバス５０を介してＣＰＵ４４に接続されてい
る。パルスモータ駆動回路６Ｘ。

６Ｙ、６Ｚはインターフェイス５２を介してバス５０に
接続されており、ホームポジションセンサｉｏｘ、ｔｏ
ｙ、ｉｏｚもインターフェイス５４を介してバス５０に
接続され、センサ１４もインターフェイス５６を介して
バス５０に接続されている。

次に、本実施例の動作を第６図を参照して説明する。

電源投入時はパルスモータ４Ｘ、４Ｙ、４Ｚがそれぞれ
決められた方向に駆動され、試料吸入針２はホームポジ
ションを検出するホームポジションセンサＩＯＸ、ＩＯ
Ｙ、１０Ｚがオンとなった位置で待機する（ステップＳ
ｌ）。

試料注入を行なう信号が与えられると、マイクロコンピ
ュータシステム５８からパルスモータ駆動回路６Ｘ、６
Ｙ、６Ｚにパルス信号が与えられてパルスモータ４Ｘ、
４Ｙ、４Ｚはそれぞれ指定されたパルス数だけ駆動され
る（ステップＳ２゜Ｓ３．Ｓ４）。

試料吸入針２が正しく試料瓶の中に入ると、センサ２４
はオンしないので、マイクロシリンジ（図示略）により
試料が吸い上げられ、（ステップＳ５．Ｓ６）、試料吸
入針２がインジェクションボート３２の位置に移動させ
られ、インジェクションポート３２からサンプルループ
３６中に試料が導入される（ステップＳ７）。その後、
六方バルブ３４が切り換えられて試料がサンプルループ
３６からカラム４２へ送り出される。

試料吸入針の移動機構が正常に働いているときは、ステ
ップＳｌから８７までのループが繰り返され、試料が順
次導入されていく。しかし、経時変化などにより移動機
構に抵抗が生じてＸ方向とＹ方向に駆動するパルスモー
タ４Ｘ、４Ｙが脱調して試料吸入針２が正しく試料瓶の
中に降りない場合は、ステップＳ５において試料吸入針
２が下降すると試料吸入針２が例えば試料瓶のキャップ
にあたってバネ２２が収縮し、アクチュエータ２６がセ
ンサ２４内に入り、センサ２４がオンとなる。この場合
は、試料吸入針２は上方へ戻され、Ｘ方向及びＹ方向に
ついてもホームポジションに戻される（ステップＳ８）
。そして、ホームポジションセンサＩＯＸ、ＩＯＹが動
作するまでにパルスモータ４Ｘ、４Ｙに与えられたパル
ス数が針側され（ステップＳ９）、このパルス数と先に
ホームポジションから試料瓶の位置に移動させる場合に
パルスモータ４Ｘ、４Ｙに与えられたパルス数とが比較
され、パルス数の変化した方向のパルスモータ４Ｘ、４
Ｙが脱調したと考えられるので、そのパルスモータ４Ｘ
、４Ｙに与えるパルスレートが小さくされて（ステップ
５ＩＯ）、再度注入動作が行なわれる。

パルスモータのパルスレートを小さくするとパルスモー
タのトルクが増大するため、ある程度の試料吸入針移動
機構の抵抗の増加にも打ち勝って正しく動作させること
ができる。

試料吸入針２が正しく試料瓶に挿入されたかどうかを検
出する異常検出手段としてのセンサ２４とアクチュエー
タ２６に代えて、Ｚ方向の移動のパルス数を下方運動中
と上方運動中で計数することによって、それらのパルス
数の差から異常を検出することもできる。この場合、試
料吸入針２として太くて剛性の強いものを使用し、試料
吸入針２を移動部材２０Ｙに直接取りつけ、これに対し
て上下運動を受けもつパルスモータのトルクを小さいも
のにする。したがって試料吸入針が試料瓶のキャップな
どに当ったとしても試料吸入針は曲らない。

実施例では試料瓶がサンプルラックに配置される方式の
自動試料注入装置が例として示されているが１本発明は
ターンテーブルに試料瓶が配置される方式の自動試料注
入装置に適用することもできる。ターンテーブル方式で
は試料吸入針がＸ。

Ｙ方向に移動する代りに１円弧に沿って移動する。

（Ｊ８明の効果） 本発明では試料吸入針が正しく試料瓶などに挿入された
かどうかを検出し、正しく挿入されなかった場合は試料
吸入針をホームポジションに戻して再度吸入動作を行な
うようにしたので、経時変化などにより試料吸入針の移
＠＊構の抵抗が増えて誤動作しやすくなった場合でも、
装置の信頼性を大幅に向上させることができる。

また、トルクの弱いパルスモータであっても、信頼性を
保持しつつ使用できるので、自動試料注入装置が安価に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を示すブロック図、第２図は一実施例の
外観を示す概略斜視図、第３図は同実施例における試料
吸入針取付は部分を示す斜視図、第４図は試料導入部を
示す概略図、第５図は同実施例における制御系の一例を
示すブロック図、第６図は同実施例の動作を示すフロー
チャートである。 ２・・・・・・試料吸入針、 ４Ｘ、４Ｙ、４Ｚ・・・・・・パルスモータ、６Ｘ、６
Ｙ、６Ｚ・・・・・・パルスモータ駆動回路、８・・・
・・・パルスモータ制御手段、１０Ｘ、ＩＯＹ、１０ｚ
・・・・・・ホームポジションセンサ。 １２・・・・・・異常検出手段、 １４・・・・・・センサ、 １６・・・・・・再駆動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料吸入針を三次元に移動させる機構を備え、試
   料瓶等から試料を吸入して分析機器の試料導入部へ導入
   する自動試料注入装置において、試料吸入針を移動させ
   る機構の駆動源としてパルスモータを備え、試料吸入針
   の垂直方向の移動量から試料吸入針が試料に正しく到達
   したか否かを検出する異常検出手段と、異常を検出した
   とき試料吸入針をホームポジションに戻しパルスモータ
   に与えるパルス信号のパルスレートを小さくして再度注
   入動作を行なわせる再駆動手段とを備えたことを特徴と
   する自動試料注入装置。