[发明专利]液体喷射控制装置、液体喷射系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制使用压电元件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。

背景技术

已知以脉冲状喷射液体并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中脉动式地被喷射的液体的射流，在本说明书中适当称为“脉冲液体射流(PulsedLiquidJet)”。

脉冲液体射流的用途各种各样，例如，在专利文献1中已经提出作为在医疗领域中的外科手术用而利用的技术。在这种情况下，切削对象物成为生物体组织，液体成为生理盐水。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2005－152127号公报

在生成脉冲液体射流的机构之一中，已知有使用了压电元件的机构。是一种通过将脉冲波状的驱动电压施加于压电元件，从而压电元件使瞬时压力在工作流体(液体)内产生并以脉冲状喷射液体的机构。因此，在变更脉冲液体射流的强度的情况下，就要控制向压电元件施加的驱动电压。于是，考虑如下办法：通过在操作刻度盘、操作按钮等操作部中指示向压电元件施加的驱动电压的特性值例如驱动电压波形的振幅(就是电压振幅，也可以说是驱动电压的大小)来使脉冲液体射流的强度可变。

然而，已经知道即使使在操作部中指示的驱动电压的特性值变化，也有无法使切削对象物的切削深度、切削体积等切削形态如用户所愿变化的情况。详情将在后面说明，已经知道，例如即使用户已将电压振幅变为2倍或4倍、或者1/2、1/4，切削深度和切削体积也未必按照那样变化。在将脉冲液体射流应用在外科手术用途中的情况下，不能获得符合手术实施者的操作感觉的作用，可能成为问题。

另一方面，如果使脉冲液体射流的喷射周期可变，则就能够使每单位时间的切削深度、切削体积增减，可调整对切削对象物进行切削的速度。然而，如果改变喷射周期，则驱动电压波形的形状就变化，因此，一个脉冲的液体喷射流的强度等可能变化。因此，在改变喷射周期的前后由一个脉冲的脉冲液体射流所产生的切削深度、切削体积会变化，即使使喷射周期缩短换而言之使喷射频率提高，也可能发生无法获得符合用户意图的与喷射频率成正比的切削速度的情况。

发明内容

本发明鉴于上述的问题而设计，其目的在于提供能够使脉冲液体射流的强度变为按照用户意图的设定而使使用便利性提高的技术。

用于解决以上问题的第一方面涉及液体喷射控制装置将给定的驱动电压波形施加于压电元件，并对来自使用该压电元件而以脉冲状喷射液体的液体喷射装置的脉冲液体射流的喷射进行控制，所述液体喷射控制装置具备：第一操作部，用于输入所述脉冲液体射流的动能有关的第一指示值；第二操作部，用于输入所述脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数有关的第二指示值；以及上升指标值设定部，根据所述驱动电压波形的电压振幅和所述第二指示值，设定所述驱动电压波形的上升有关的指标值以便使所述动能成为所述第一指示值。

另外，作为另一方面，可以构成控制方法，将给定的驱动电压波形施加于压电元件，并对使用该压电元件而以脉冲状喷射液体的液体喷射装置的脉冲液体射流的喷射进行控制，所述控制方法包括：输入所述脉冲液体射流的动能有关的第一指示值；输入所述脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数有关的第二指示值；以及根据所述驱动电压波形的电压振幅和所述第二指示值，设定所述驱动电压波形的上升有关的指标值，以便使所述动能成为所述第一指示值。

根据该第一方面等，当输入脉冲液体射流的动能有关的第一指示值和脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数有关的第二指示值时，根据驱动电压波形的电压振幅和第二指示值，设定驱动电压波形的上升有关的指标值以便使动能成为第一指示值。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高。因此，通过直接指示脉冲液体射流的动能，从而能够实现与用户意图、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。

并且，能够同时指示脉冲液体射流的每单位时间的喷射次数。据此，例如能够维持着第一指示值的情况下增减喷射次数。因此，能够不会使在改变了喷射次数的前后由一个脉冲的脉冲液体射流所产生的切削深度和切削体积变化而调整切削速度，谋求提高使用便利性。

另外，根据第一方面的液体喷射控制装置，在本发明的第二方面中，所述液体喷射控制装置还具备第三操作部，所述第三操作部用于输入所述电压振幅有关的第三指示值。

根据该第二方面，能够输入驱动电压波形的电压振幅有关的第三指示值。