液体喷射控制装置、液体喷射系统及控制方法_4

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13的刻度盘位置,按五个等级增减操作被重复施加于压电元件45的驱动电压波形的重复频率(例如数十[Hz]?数百[Hz])。在刻度盘各位置上例如以与所对应的刻度的数值成正比而以一定量提高的方式预先分配有重复频率指示值。此外,刻度盘位置的等级数并非限定于五等级,可以适当设定级数。另外,也可以是与能量刻度盘811不同的级数。
[0130]这样,在实施例1中,将在手术中手术实施者所进行的操作设定为使用了能量刻度盘811的能量E增减操作和使用了重复频率刻度盘813的重复频率增减操作两个。而且,对于电压振幅,将其设为固定,对每个重复频率将规定的电压振幅上的能量E与上升频率的对应关系预先表格化。例如,如果是将电压振幅设为图11中所示的V5的情况,则使在与各等高线的交点A52、A53、…处的上升频率f52、f53、…与相应的等高线的能量E52、E53、…建立对应,将电压振幅设定为V5而创建关于重复频率F51的数据表。关于其它重复频率,也按同样的要领分别创建数据表。
[0131]此外,在此,将电压振幅设为固定而创建了数据表。与此相对,例如,也可以在图11所示的坐标空间内选定基准线,取得基准线与能量E的各等高线相交的交点处的上升频率及电压振幅而进行表格化。例如,如果是将图11中由虚线所示的直线作为基准线的情况,则可以使与各等高线的交点处的上升频率及电压振幅与相应的等高线的能量E51、E52、…建立对应而创建数据表。此外,图11中由虚线示出的基准线可以不是直线而为例如曲线。
[0132]然后,预先向能量刻度盘811的刻度盘位置1、2、…的各个按升序分配各等高线的能量E51、E52、…作为能量指示值。据此,能够使在将能量刻度盘811转动了一个刻度时的能量E的变化量变为相同程度。
[0133]另一方面,预先向重复频率刻度盘813的刻度盘位置1、2、…的各个从较低的值开始按顺序分配创建了所述数据表的各重复频率作为重复频率指示值。例如,如果不转动能量刻度盘811而转动重复频率刻度盘813的刻度,则就能够不改变能量E而调整切削速度。
[0134]电源按钮82用于切换电源的接通/断开(0N/0FF)。喷射按钮84用于切换脉冲液体射流的喷射开始及喷射停止,提供与图1中示出的喷射踏板83同样的功能。栗驱动按钮85切换液体从送液栗装置20向液体喷射装置30的供给开始及供给停止。
[0135]另外,在操作面板80— I中,液晶监视器87显示有显示画面,该显示画面显示有能量E即一个脉冲的主射流的能量[yj]851、重复频率[Hz ]853、以及将它们相乘后的每单位时间的能量即功率[mW]855,并更新显示各值(以下总括称为“能量信息”)的当前值。在此,被显示于主射流能量851的是能量指示值的当前值,被显示于重复频率853的是重复频率指示值。通过该画面,在手术中,手术实施者能够一边掌握从液体喷射开口部61中喷射的脉冲液体射流所涉及的能量E、重复频率以及每单位时间的能量(功率)等当前值,一边操作。
[0136]此外,在手术中的显示画面上,不必如图12那样全部显示能量E、重复频率以及每单位时间的能量三个,只要为显示能量E以及重复频率中的至少一方的构成即可。另外,除能量E、重复频率等以外,也可以使当前的上升频率(或者上升时间Tpr)和电压振幅中的至少一方或两方同时地显示。并且,各值的显示不局限于通过图12中示出的数值显示来进行的情况,也可以通过仪表显示来进行,或者图表显示能量E、重复频率等随着从脉冲液体射流的喷射开始进行的增减操作的变化。
[0137]图13是示出实施例一中的液体喷射控制装置的功能构成例的框图。如图13所示,液体喷射控制装置70-1具备:操作部71、显示部73、控制部75以及存储部77。
[0138]操作部71通过按钮开关、杠杆开关、拨盘开关、踏板开关等各种开关、触摸面板、触控板、鼠标等输入装置来实现,将对应于操作输入的操作信号输出至控制部75。该操作部71具备能量刻度盘811和重复频率刻度盘813。并且,虽然未图示,但操作部71包括:图1的喷射踏板83、图12中示出的操作面板80-1上的电源按钮82、喷射按钮84、栗驱动按钮85。
[0139]显示部73通过LCD(Liquid Crystal D i sp I ay,液晶显示器)、EL显示器(Electroluminescence display,电致发光显示器)等显示装置来实现,显示部73以从控制部75输入的显不彳目号为依据而显不图12中不出的显不画面等各种画面。例如,图12的液晶监视器87相当于此。
[0140]控制部75通过CPU(CentralProcessing Unit,中央处理单元)、DSP(DigitalSignal Processor,数字信号处理器)等微处理器、ASIC(Applicat1n SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)等控制装置及运算装置来实现,控制部75综合控制液体喷射系统I的各部。该控制部75具备:压电元件控制部751、栗控制部756、作为显示控制部的能量显示控制部757。此外,构成控制部75的各部可以由专用的模块电路等硬件构成。
[0141]压电元件控制部751具备作为上升指标值设定部的上升频率设定部752、电压振幅设定部753以及重复频率设定部754,根据能量刻度盘811的刻度盘位置和重复频率刻度盘813的刻度盘位置,上升频率设定部752设定驱动电压波形的上升频率,电压振幅设定部753设定驱动电压波形的电压振幅,重复频率设定部754设定驱动电压波形的重复频率。
[0142]该压电元件控制部751按照各部752、753、754已设定的上升频率、电压振幅以及重复频率而设定驱动电压波形,并执行使已设定的波形的驱动信号施加于压电元件45的控制。那时,压电元件控制部751作为上升形状设定部而按图10的(a)中示出的要领可变地设定驱动电压波形的下降部分的波形形状(下降波形),以便使重复频率成为由重复频率设定部754作为重复频率指示值而已设定的频率。
[0143]栗控制部756向送液栗装置20输出驱动信号而驱动送液栗装置20。能量显示控制部757执行将已分配给选择中的能量刻度盘811的刻度盘位置的能量指示值(即能量E的当前值)、已分配给选择中的重复频率刻度盘813的刻度盘位置的重复频率指示值(即重复频率的当前值)、以及将它们相乘而求出的每单位时间的能量显示于显示部73的控制。
[0144]存储部77通过R0M(ReadOnly Memory,只读存储器)和闪存R0M、RAM(RandomAccess Memory,随机存取存储器)等各种IC(Integrated Circuit,集成电路)存储器、硬盘等存储介质来实现。在存储部77预先存储或者每次处理都暂时性地存储用于使液体喷射系统I工作而实现该液体喷射系统I所具备的各种功能的程序和在该程序的执行中使用的数据等。
[0145]并且,在存储部77中存储有能量转换表771。该能量转换表771是参照图11而设定了上述的每个重复频率的能量E与上升频率及电压振幅的对应关系的数据表。
[0146]图14是示出能量转换表771的数据构成例的图。如图14所示,能量转换表771是将重复频率刻度盘813的刻度盘位置(刻度)、已分配给该刻度盘位置的重复频率指示值、能量刻度盘811的刻度盘位置、已分配给该刻度盘位置的能量指示值、上升频率以及电压振幅建立对应的数据表,按每个重复频率设定有规定的电压振幅V001上的能量E与上升频率的对应关系。
[0147]参照该能量转换表771,上升频率设定部752从能量转换表771中读出与选择中的能量刻度盘811及重复频率刻度盘813的各刻度盘位置的组合对应的上升频率而设定,且在操作了能量刻度盘811以及重复频率刻度盘813中的任意一个的情况下,从能量转换表771中读出与各刻度盘811、813的刻度盘位置的组合对应的上升频率而更新该设定。电压振幅设定部753将电压振幅固定性地设定为V_001。
[0148]重复频率设定部754从能量转换表771中读出与选择中的重复频率刻度盘813的刻度盘位置对应的重复频率指示值而设定重复频率,且在操作了重复频率刻度盘813的情况下,从能量转换表771中读出已被选择的刻度盘位置的重复频率指示值而更新重复频率的设定。
[0149][处理的流程]
[0150]图15是示出在喷射脉冲液体射流时控制部75所执行的处理的流程的流程图。首先,栗控制部756驱动送液栗装置20,压电元件控制部751驱动压电元件45而开始脉冲液体射流的喷射(步骤SI 11)。此时,上升频率设定部752取得选择中的能量刻度盘811及重复频率刻度盘813的刻度盘位置,并从能量转换表771中读出与该组合对应的上升频率而设定。另外,电压振幅设定部753读出能量转换表771中所设定的电压振幅而作为固定值进行设定。并且,重复频率设定部754从能量转换表771中读出已分配给选择中的重复频率刻度盘813的刻度盘位置的重复频率指示值,设定重复频率。然后,压电元件控制部751按照那些上升频率、电压振幅以及重复频率而设定驱动电压波形,并将已设定的驱动电压波形的驱动信号施加于压电元件45。
[0151]另外,能量显示控制部757执行使能量信息显示于显示部73的控制(步骤S113)。例如,能量显示控制部757从能量转换表771中读出已分配给能量刻度盘811的刻度盘位置的能量指示值,并算出作为与在步骤Slll中读出的重复频率指示值之积的每单位时间的能量。然后,能量显示控制部757进行将显示有这些能量指示值、重复频率指示值以及每单位时间的能量作为能量信息的显示画面显示于显示部73的处理。此外,关于每单位时间的能量,不局限于在能量信息的显示控制时算出的构成,也可以设置为预先在能量转换表771中设定等而将其读出的构成。
[0152]其后,控制部75在直至判断为通过操作喷射踏板83和喷射按钮84而结束脉冲液体射流的喷射为止的期间(步骤S133:否),在步骤SI 15中监视能量刻度盘811的操作,且在步骤S123中监视重复频率刻度盘813的操作。
[0153]而且,在操作了能量刻度盘811的情况下(步骤SI15:是),上升频率设定部752从能量转换表771中读出对应于已被选择的刻度盘位置与选择中的重复频率刻度盘813的刻度盘位置的组合的上升频率,并更新上升频率的设定(步骤S117)。其后,压电元件控制部751按照已设定的重复频率、上升频率以及电压振幅而设定驱动电压波形,并将已设定的驱动电压波形的驱动信号施加于压电元件45(步骤S119)。
[0154]另外,能量显示控制部757执行从能量转换表771中读出已分配给所选择的刻度盘位置的能量指示值并更新显示部73的显示的控制(步骤S121)。
[0155]另一方面,在操作了重复频率刻度盘813的情况下(步骤S123:是),重复频率设定部754从能量转换表771中读出已分配给所选择的刻度盘位置的重复频率指示值,并更新重复频率的设定(步骤S125)。接着,上升频率设定部752从能量转换表771中读出对应于已被选择的刻度盘位置与选择中的能量刻度盘811的刻度盘位置的组合的上升频率,并更新上升频率的设定(步骤S127)。其后,压电元件控制部751按照已设定的重复频率、上升频率以及电压振幅而设定驱动电压波形,并将已设定的驱动电压波形的驱动信号施加于压电元件45 (步骤 SI 29)。
[0156]另外,能量显示控制部757执行从能量转换表771中读出已分配给所选择的刻度盘位置的重复频率并更新显示部73的显示的控制(步骤S131)。
[0157]根据实施例1,对每个重复频率预先设定规定的电压振幅上的能量E与上升频率的对应关系,能够根据该对应关系而设定对达到符合操作感觉的切削深度及切削体积最适合的上升频率,进而控制压电元件45的驱动电压波形。例如,如果使能量刻度盘811转动一个刻度,则能量E就变化相当于刻度间隔那样大,因此能够实现与用户的意图和操作感觉相称的切削深度和切削体积,能够使使用便利性提高。
[0158]并且,能够使重
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