專利名稱：牽引裝置及牽引裝置的牽引力控制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及在整體、整形外科等中實行的牽引上使用的牽引裝置及牽引 裝置的牽引力控制方法。
背景技術(shù)：
作為以往的這種牽引裝置，提出了包括將患者的腋下吊起來的提升裝置 和具有將腿部固定的固定器具的坐墊部，通過將坐墊部(患者的上半身)上 下地牽引，治療腰推等的座位牽引裝置(例如，參照專利文獻l)。
此外，作為以往的牽引裝置，提出了具有檢測牽引力的測力傳感器(load cell)，檢測牽引力，并且構(gòu)成為將該檢測信號用于牽引力的驅(qū)動源即電機的 驅(qū)動控制的牽引裝置(例如，參照專利文獻2)。
專利文獻1:特開2003-88540號公報
專利文獻2:特開昭59-118156號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
以往的牽引裝置基于牽引力控制時作為牽引力傳感器的測力傳感器的檢 測輸出而將牽引力顯示在顯示單元上。在該顯示中，使用測力傳感器輸出的 模擬/數(shù)字變換值(A/D值)、與設定的牽引力對應的控制信號即數(shù)字/模擬變 換值(D/A值)。這些A/D值及D/A值使用被校正后的值。
但是，有牽引力傳感器即測力傳感器輸出的零點，因電源接通后緊隨的 過渡狀態(tài)、環(huán)境變化、老化而產(chǎn)生變動的情況。若牽引力傳感器的零點產(chǎn)生 變動，則直接對牽引力的檢測值產(chǎn)生影響。因這種影響，因而有不能高精度 地進行牽引力控制的問題。
本發(fā)明鑒于這樣的情況而完成，目的在于提供能夠高精度地進行牽引力 控制的牽引裝置及牽引裝置的牽引力控制方法。
用于解決課題的.方案為了實現(xiàn)上述目的，通過牽引機構(gòu)對被牽引體施加期望的牽引力的本發(fā) 明的牽引裝置的牽引力控制方法包括通過牽引力傳感器測量所述被牽？ 1體 上所施加的施加牽引力為零的零牽引狀態(tài)時的施加牽引力，并輸出零牽引力
值的步驟；生成將所述零牽引力值與來自控制電路的調(diào)整輸出相加的加法值 的步驟；將所述加法值提供給驅(qū)動所述牽引機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動電路，輸 出與所述加法值對應的驅(qū)動信號的步驟；通過增減所述調(diào)整輸出進行調(diào)整， 以使所述驅(qū)動信號成為使所述被牽引體為所述零牽引狀態(tài)的基準值的步驟； 以及將所述零牽？j力值和通過所述調(diào)整步驟獲得的所述調(diào)整輸出作為各個所 述零牽引力傳感器的零點和所述控制電路的控制輸出的零點的步驟。
所述驅(qū)動信號是脈寬調(diào)制信號，在所述調(diào)整步驟中，調(diào)整所述脈寬調(diào)制 信號，以使其成為由所述脈寬調(diào)制信號的占空比規(guī)定的所述基準值。
也可以在對所述被牽引體施加所述期望的牽引力前實行所述牽引力控制 方法。
也可以在對所述被牽引體停止施加所述期望的牽引力時實行所述牽引力 控制方法。
在上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的牽引裝置的牽引力控制方法中，檢測對被牽引體 所施加的牽引力的牽引力傳感器的輸出，在對所述被牽弓1體所施加的牽引力 為零時進行牽引力傳感器的輸出和控制電路的控制輸出的零點調(diào)整。
此外，對被牽引體施加期望的牽引力的本發(fā)明的牽引裝置包括操作單 元，設定對所述被牽引體施加的牽引力；牽引機構(gòu)，包括所述被牽引體上所 安裝的固定器具和所述固定器具上所連接的鋼絲，對所述被牽引體施加牽引 力；驅(qū)動結(jié)構(gòu)，巻趟所述鋼絲；驅(qū)動電路，對所述驅(qū)動機構(gòu)供給驅(qū)動信號； 牽引力傳感器，檢測所述鋼絲上所施加的牽引力；以及控制電路，基于所述 操作單元所設定的設定牽引力的設定輸出及所述牽引力傳感器的檢測輸出， 對所述驅(qū)動電路供給用于驅(qū)動控制所述驅(qū)動機構(gòu)的控制信號，所述控制電路 在所述被牽引體上所施加的牽引力為零的零牽引力，沒有通過所述操作單元 設定所述設定牽引力時，輸出用亍校正所述牽引力傳感器的輸出的信號，并 調(diào)整所述驅(qū)動信號，以使所述驅(qū)動信號成為不使所述驅(qū)動機構(gòu)產(chǎn)生驅(qū)動力的 基準值。
也可以在對所述驅(qū)動信號的所述被牽引體施加所述期望的牽引力前，所 述控制電路調(diào)整所述驅(qū)動信號，以使其成為所述基準值。
5也可以在對所述被牽引體停止施加所述期望的牽引力時，所述控制電路 調(diào)整所述驅(qū)動信號，以使其成為所述基準值。
在上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的牽引裝置中，控制電路停止對驅(qū)動電路輸出向作 為驅(qū)動機構(gòu)的電機的驅(qū)動信號。在停止了這種電機的驅(qū)動的狀態(tài)下，以控制 電路的控制輸出來校正對被牽《1體所施加的牽引力為零時的牽引力傳感器的 輸出，從而將驅(qū)動電路的驅(qū)動信號調(diào)整為原來的牽引力為零時的值。
因此，根據(jù)本發(fā)明的牽引力控制方法和牽引裝置，由于進行牽引力傳感 器的零點調(diào)整，所以即使牽引力傳感器的零點因電源接通后緊隨的過渡狀態(tài)、 環(huán)境變化、老化而變動，也可以按照設定值正確地控制對被牽引體所施加的 牽引力，提高牽引力控制的精度。
發(fā)明效果
如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，由于進行牽引力傳感器和控制電路的控制輸 出的零點調(diào)整，所以即使牽引力傳感器的零點因電源接通后緊隨的過渡狀態(tài)、 環(huán)境變化、老化而變動，也可以按照設定值正確地控制對被牽引體所施加的 牽引力，提高牽引力控制的精度。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的牽引裝置整體的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示圖1所示的本發(fā)明的實施方式的牽引裝置的主要部分的具體
結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是表示圖1所示的本發(fā)明的實施方式的牽引裝置的動作的流程圖。 圖4是表示圖1所示的本發(fā)明的實施方式的牽引裝置的動作的流程圖。 圖5是表示圖1所示的本發(fā)明的實施方式的測力傳感器的零點調(diào)整時的
處理內(nèi)容的流程圖。
圖6是表示圖1所示的本發(fā)明的實施方式的測力傳感器的零點調(diào)整時的
狀態(tài)的說明圖。
圖7是表示本發(fā)明的其他實施方式的牽引裝置的初始牽引時的一例控制 特性的圖。
圖8是表示圖1所示的本發(fā)明的實施方式的牽引裝置的一例牽引力控制 特性的圖。
標號說明
61牽引裝置 2被牽引體
3、 5固定器具 4固定部分 6牽引機構(gòu) 10鋼絲
11、 12滑輪(pulley)
13巻繞輥
14減速機構(gòu)
15電才幾
16轉(zhuǎn)速檢測器
17測力傳感器
20直流放大器
21力口法器
22 PWM變換器
23電機驅(qū)動電路
24操作單元
25控制電路
26顯示驅(qū)動電路
27顯示單元
220比較器
221三角波發(fā)生裝置
230電機驅(qū)動器
231、 232、 233、 234開關(guān)元件
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。圖l表示本發(fā)明的實施 方式的牽引裝置的概略結(jié)構(gòu)。在圖1中，本實施方式的牽引裝置1經(jīng)由固定 器具3和被牽引體2而通過鋼絲0與固定部分4連接。被牽引體2為彈性體， 在圖1中，示意地圖示，例如為人體。
牽引裝置l具有操作單元24;牽引機構(gòu)6;電機(驅(qū)動機構(gòu))15;測力傳感器(牽引力傳感器)17;以及控制電路25。操作單元24設定對被牽 引體2施加的牽引力。牽引機構(gòu)6包括被安裝在被牽引體2上的固定器具5、 以及固定器具5上所連接的鋼絲10。牽引機構(gòu)6對被牽引體2施加牽引力。 電機15巻揚鋼絲10。測力傳感器17檢測鋼絲IO上作用的牽引力?？刂齐?路25取入由操作單元24設定的牽引力的設定輸出及測力傳感器17的檢測輸 出，對電機(驅(qū)動機構(gòu))15進行驅(qū)動控制。
鋼絲10經(jīng)由滑輪11、 12而由巻繞輥13巻繞，其驅(qū)動力是電才幾15的旋 轉(zhuǎn)力，通過減速機構(gòu)14傳遞到巻繞輥13的旋轉(zhuǎn)軸。
轉(zhuǎn)速檢測器16是檢測電機的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速的檢測器。轉(zhuǎn)速檢測器16的檢 測輸出被輸入到控制電路25。
此外，牽引裝置l具有直流放大器20;加法器21;脈寬調(diào)制(PWM) 變換器22;電機驅(qū)動電路23;顯示單元27;以及顯示驅(qū)動電路26。直流放 大器20將測力傳感器17的檢測輸出放大。加法器21將直流放大器20的輸 出信號和從控制電路25輸出的控制信號相力口。 PWM變換器22輸出與加法器 21的輸出電平(level)對應的占空(duty )的脈沖信號。電機驅(qū)動電路23對 電機15輸出驅(qū)動信號。顯示驅(qū)動電路26驅(qū)動顯示單元27。
控制電路25進行以下的牽引力控制處理。首先，控制電路25通過第1 牽引力控制，通過電機15巻揚鋼絲10的松弛部分，從而去除被牽引體2上 所連接的鋼絲10的松弛。接著，控制電路25通過第2牽引力控制，將操作 單元24所設定的設定牽引力換算為牽引量而算出換算值，并基于該換算值而 將所設定的牽引量中的規(guī)定量作為初始目標值，通過電機15連續(xù)地巻揚鋼絲 10直至達到該初始目標值為止。接著，控制電路25通過第3牽引力控制， 由測力傳感器17檢測被牽引體2上所施加的牽引力，并基于該測力傳感器 17的檢測輸出而將設定牽引力作為最終目標值來計算電機15的驅(qū)動停止時 間，同時驅(qū)動所述驅(qū)動機構(gòu)，并在達到了該驅(qū)動停止時間的時刻^f吏電才幾15的 驅(qū)動停止，
操作單元24由多個按鍵(key )構(gòu)成。顯示單元27進行操作單元24的 按鍵功能、治療模式、各種參數(shù)、牽引力、錯誤(error)等的顯示。
下面，圖2表示圖1所示的牽引裝置中的與牽引力控制相關(guān)的具體結(jié)構(gòu)。 在圖2中，在與圖1所示的要素相同的要素上附加相同的標號，并省略重復 的說明。在圖2中，測力傳感器17具有電阻R1、 R2、 R3、 R4組成的電橋電路 (bridge circuit)、以及電阻R5、 R6。電橋電^各上經(jīng)由電阻R5、 R6而凈皮施加 電源電壓。在牽引力作用于鋼絲K)上時，電橋電路的平衡被破壞，從而輸出 與牽引力的大小對應的電平的直流電壓。
直流放大器20將電橋電路的輸出、即測力傳感器17的檢測輸出放大后 的信號TRC ADIN輸入到控制電路25的端子251。以下，有時也將直流放大 器20放大了測力傳感器17的輸出后的輸出稱為測力傳感器17的輸出。
在加法器21中，來自控制電路25的端子252、與操作單元24設定的牽 引力對應的控制輸出TRC-CNT和信號TRC—ADIN被相加。該加法輸出被輸 入到控制電路25的端子253，同時被輸入到構(gòu)成PWM變換器22的比較器 220的反相輸入端子。
另一方面，在比較器220的同相輸入端子上，被輸入從三角波發(fā)生器221 輸出的三角波信號。該三角波信號和加法器21的輸出被比較器220比較，從 而與加法器21的輸出電平對應的占空的脈沖信號被輸出到電機驅(qū)動電路23。
在電機驅(qū)動電路23中，在電機15的兩端子間經(jīng)由開關(guān)元件231、 232, 例如被施加+24V的電壓。電機15的兩端子經(jīng)由開關(guān)元件232、 234而被接地。 開關(guān)元件231 234基于從控制電路25輸出的控制信號而被導通、截止控制， 以使電機正向或反向地旋轉(zhuǎn)。即，來自控制電路25的控制信號被輸入到電機 驅(qū)動電路23，變換器220的輸出信號被輸出到開關(guān)元件231 234中特定的開 關(guān)元件的柵極(gate)。
參照圖3至圖5'說明上述結(jié)構(gòu)組成的牽引裝置的動作。在這些圖中，在 牽引力控制開始時進行作為牽引力傳感器的測力傳感器17的零點調(diào)整(步驟 30)。這里，參照圖5來具體地說明步驟30的處理內(nèi)容。在步驟30-l中，控 制電路25對電機驅(qū)動電路23輸出控制信號，以停止從電機驅(qū)動電路23向電 機15輸出驅(qū)動信號(比較器220的輸出信號)。其結(jié)果，電機15的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 被停止。此時，沒有施加該牽引力時的測力傳感器的輸出值被存儲在控制電 路內(nèi)的存儲器中。在該狀態(tài)下，被牽引體2上沒有被施加牽引力。因此，具 有作為牽引力傳感器功能的測力傳感器17的此時的輸出值，在老化等中，如 果零點沒有變動，則應該是相當于原來的零(kg)的值。如果測力傳感器17 的輸出是相當于零的值，則在不增加來自控制電路25的端子252的調(diào)整輸出 的狀態(tài)下，由PWM變換器22輸出的PWM信號的占空為50% (基準值)。
9電機15在PWM信號的占空為5()%時被設定，以使其不進行驅(qū)動。此外，在
該步驟30的處理中，'PWM信號被輸入到構(gòu)成電機驅(qū)動電路23的電機驅(qū)動器 230。但是，步驟30的處理中，由于從電機驅(qū)動器230對電機15的輸出被截 止(OFF )，所以電機15不被驅(qū)動。
這里，圖6是表示測力傳感器17的輸出的A7D值(TRC—ADIN)和牽 引力之間的關(guān)系的牽引力數(shù)據(jù)(在出廠時已經(jīng)校正的數(shù)據(jù))。在圖6的牽引力 數(shù)據(jù)中，縱軸表示測力傳感器17的輸出的A/D值。校正該牽引力數(shù)據(jù)的測 力傳感器17的輸出的A/D值的零點。即，將該A/D值的零點校正為上述存 儲器中存儲的、沒有施加牽引力時取得的測力傳感器17的輸出值。例如，沒 有施加牽引力時的測力傳感器17的輸出的A/D值設為IV。這種情況下，進 行將該縱軸的牽引力為Okg時的零點設定為IV的零點校正。根據(jù)以進行了這 種校正的零點作為基準的牽引力和A/D輸入之間的關(guān)系，控制電路25在牽 引力控制時基于測力傳感器17的輸出的A/D值來計算被牽引體上所負載的 牽引力。
接著，進行PWM變換器22的輸出調(diào)整(步驟30-2)。即，調(diào)整PWM 變換器22的輸出信號即PWM信號的占空。該PWM信號的占空通過增減從 控制電路25的端子252輸出的控制輸出TRC CNT的電平來進行。調(diào)整該控 制輸出TRC CNT的電平，以在PWM信號的占空低于50。/。時被增力口，在PWM 信號的占空超過50%時被減少。
接著，增減了從PWM信號控制電路25的端子252輸出的控制輸出TRC CNT的電平的結(jié)果，判定PWM變換器22的輸出信號即PWM信號的占空是 否達到了 50% (步驟30-3 )。在PWM信號的占空沒有達到50%時返回到步 驟30-2，重復相同的處理。
從PWM變換器22輸入到電機驅(qū)動器230的PWM信號，進而從電機驅(qū) 動器230被輸入到控制電路25。使用被輸入到該控制電路25的信號，在控 制電路25中進行PWM信號的占空的判定。
在步驟30-3中PWM信號的占空為50%時，處理轉(zhuǎn)移到步驟30-4。接 著，在步驟30-4中判定PWM信號的占空為50%的狀態(tài)是否持續(xù)了規(guī)定時間 (例如，2秒)。在該判定被否定時，處評—返回到步驟30-2，重復與上述相同 的處理。
另一方面，在步驟30-4中判定為PWM信號的占空為50%的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間時，判定零點(Okg點)的調(diào)整結(jié)束。這里，圖6也是表示控制輸
出TRC—CNT和牽引力之間的關(guān)系的牽引力數(shù)據(jù)。在圖6的牽引力數(shù)據(jù)中， 縱軸還表示控制輸出的D/A值。在圖6的牽引力數(shù)據(jù)中，校正從控制電路25 輸出的表示與牽引力的設定值對應的大小的控制信號即D/A值(TRC一CNT ) 的零點(步驟30-5)。即，將在步驟30-4中判定為PWM信號的占空為50% 的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間時的控制輸出的D/A值作為控制輸出D/A的零點的值 進行校正。例如，PWM信號的占空被校正為50%時的控制輸出D/A值設為 pV。這種情況下，進行在該縱軸的牽引力為Okg時將控制輸出D/A的零點設 定為pV的零點校正。根據(jù)以該零點為基準的牽引力和控制輸出TRC-CNT 之間的關(guān)系，控制電路25計算與被牽引體上施加的設定牽引力對應的控制輸 出TRC-CNT的值。
將校正后的控制輸出D/A值的零點的值的上述牽引力數(shù)據(jù)存儲在控制電 路內(nèi)的存儲器中(步驟30-6),結(jié)束該測力傳感器零點調(diào)整的處理。如以上 所示，圖6的牽引力數(shù)據(jù)的零點校正用測力傳感器17的輸出和控制電路的控 制輸出分別單獨地進行。該存儲器中存儲的牽引力數(shù)據(jù)以后被用于操作單元 24的牽引力的設定、牽引力控制。即，該牽引力數(shù)據(jù)用于基于測力傳感器17 的輸出的八/D值，計算被牽引體上所負載的牽引力。此時，使用將沒有施加 該牽引力時的測力傳感器的輸出值校正為零點的數(shù)據(jù)。此外，該牽引力數(shù)據(jù) 用于根據(jù)被牽引體上所施加的牽引力，計算控制輸出TRC CNT的輸出值。 此時，對判定為PWM信號的占空為50%的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間時的控制輸 出TRC-CNT的值使用將控制輸出TRC CNT的輸出值作為零點的數(shù)據(jù)。在 以下的牽引力控制中，使用上述那樣校正后的牽引力數(shù)據(jù)，根據(jù)測力傳感器 17的輸出來計算被牽引體上所施加的牽引力。此外，使用該牽引力數(shù)據(jù)，設 定與對被牽引體上施加的設定牽引力對應的控制電路的輸出信號的大小。
該步驟30也可以在牽引力控制動作停止時(停止對被牽引體施加期望的 牽引力時)進行。
返回到圖3及圖4進行說明。在圖3及圖4中，通過用戶使用操作單元 24而設定作為期望的目標值的牽引力，在用于開始牽引動作的開關(guān)被操作時， 電機15被驅(qū)動(步驟300 )。接著，基于轉(zhuǎn)速檢測器16的檢測輸出來判定電 機旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速R是否達到了 R--R() (Ro設為與初始牽引時的牽引量對應的旋 轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速)(步驟301 )。在步驟3()1的判定為'否定'時，返回到步驟300,繼續(xù)進行電機15的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
此外，步驟301的判定為'肯定'時，停止電機15的驅(qū)動(步驟302)。 接著，判定牽引力F是否為F=F，(步驟303 )。即，判定被牽引體2上所施加 的牽引力F是否達到了足夠巻揚鋼絲10的松弛部分的牽引力F,。該牽引力 F,的判定，用圖6的牽引力數(shù)據(jù)，使用基于測力傳感器17的輸出的A/D值 (TRC—AD1N )算出的牽引力。該牽引力F!在本實施方式中例如被設定為5kg。 在步驟303的判定為'否定，時，返回到步驟300。由此，為了巻揚鋼絲IO 的松弛部分，使電機15稍微旋轉(zhuǎn)后停止，重復該動作，直至牽引力F為F=F, 為止。
至該步驟300 303為止，是第1牽引力控制處理。
這里，在上述牽引力控制中，重復進行了使電機稍微旋轉(zhuǎn)后停止，判定 是否達到了規(guī)定的牽引力F,。作為其他的方法，如圖7所示，在牽引力控制 的開始后的緊隨的初始牽引時，為了巻揚了鋼絲10的松弛部分而達到足夠的 牽引力F, (5kg)為止的牽引，也可以進行以下的牽引力控制。首先，使控制 輸出TRC CNT上升。接著，將控制電路25的控制輸出TRC—CNT和直流放 大器20的輸出信號TRC ADIN進行比較，在有2kg以上的差時，停止使控 制電路25的控制輸出TRC CNT上升。然后，在該牽引力的差為lkg以內(nèi)時 再開始使控制輸出TRC CNT上升。重復進行這些牽引力控制，直至牽引力 達到F,為止。
另一方面，在步驟303的判定為'肯定，時，結(jié)束第l牽引力控制處理， 轉(zhuǎn)移到使牽引力實質(zhì)上作用于被牽引體2的第2牽引力控制處理。
即，再次開始電機的驅(qū)動(步驟304 )。接著，判定牽引量L是否達到了 L=L0 (在本實施方式中，U設為將目標值即牽引力Fi換算為牽引量所得的值 的例如75%)(步驟305 )。在該判定中，牽引量基于轉(zhuǎn)速檢測器16檢測出的 轉(zhuǎn)速來算出。如果步驟305的判定為'否定，，則處理返回到步驟304,如果 為'肯定，，則進入下一個處理步驟。
第2牽引力控制處理的概要如上所述，^^步驟305中，也可以用牽引力 取代牽引量來進行判斷。以下，說明用牽引力進行判斷的具體的動作。
如圖8所示，在第2牽引力控制處理中，使控制輸出TRC CNT以設定 的速度上升，直至達到設定牽引力F,為止。此時，控制輸出TRC-CNT的大 小使用圖6的牽引力數(shù)據(jù)，基于設定牽引力Fi來計算。在控制輸出TRC-CNT達到了設定牽引力i;i后，保持其值。接著，直流放大器20的輸出信號TRC一 ADIN換算為牽引量并在達到了設定牽引力Fi的75% (圖8中A的地點)的 時刻t。，即如果步驟305的判定為'肯定'，則降低控制輸出TRC-CNT的值 (在圖8中相當于B)，直至其達到設定牽引力Fj的75%的電平(level)。
從該位置轉(zhuǎn)移到使控制輸出TRC CNT的電平按設定后的牽引速度上升 的第3牽引力控制處麥。在該第3牽引力控制處理中，在被牽引體上所施加 的牽引力正好為目標值即設定牽引力F,的狀態(tài)下進行使電機15的牽引停止的 控制。
在第3牽引處理中，首先，在時刻tn，停止電機15的驅(qū)動(步驟306)。 接著，基于測力傳感器17的檢測輸出，計算為了在被牽引體2上所施加的牽 引力達到設定牽引力F,所需要的電機15的驅(qū)動時間At (步驟307)。接著， 驅(qū)動電機15,并且將對電機15的驅(qū)動時間進行計時的定時器T復位(步驟 308、 309 )。接著，判定電機15的驅(qū)動時間T是否達到了 T=At (步驟310)。 電機15的驅(qū)動時間T在時刻tnl達到了 T=At的情況下，停止電機15的驅(qū)動 (步驟311 )。
如以上說明，根據(jù)本實施方式的牽引裝置，由于在牽引力控制開始時進 行牽引力傳感器的零點調(diào)整，所以即使牽引力傳感器的零點因電源接通后緊 隨的過渡狀態(tài)、環(huán)境變化、老化而變動，也可以按照設定值正確地控制對被 牽？ 1體施加的牽引力，提高牽引力控制的精度。
本申請要求2006年12月1日在日本申請的特愿2006-325802號的優(yōu)先 權(quán)，并將其內(nèi)容引用于本申請。
工業(yè)上的實用性
本發(fā)明能夠適用于在整體、整形外科等方面所使用的牽引裝置和牽引力 控制方法。根據(jù)本發(fā)明的牽引裝置，由于在牽引力控制開始時進行牽引力傳 感器的零點調(diào)整，所以即使牽引力傳感器的零點因電源接通后緊隨的過渡狀 態(tài)、環(huán)境變化、老化而變動，也可以按照設定值正確地控制對被牽引體施加 的牽引力，提高牽引力控制的精度。
權(quán)利要求
1.一種牽引裝置的牽引力控制方法，用于通過牽引機構(gòu)對被牽引體施加期望的牽引力的牽引裝置，包括通過牽引力傳感器測量所述被牽引體上所施加的施加牽引力為零的零牽引狀態(tài)時的所述施加牽引力，并輸出零牽引力值的步驟；生成將所述零牽引力值與來自控制電路的調(diào)整輸出相加的加法值的步驟；將所述加法值提供給驅(qū)動所述牽引機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動電路，輸出與所述加法值對應的驅(qū)動信號的步驟；通過增減所述調(diào)整輸出進行調(diào)整，以使所述驅(qū)動信號成為使所述被牽引體為所述零牽引狀態(tài)的基準值的步驟；以及將所述零牽引值和通過所述調(diào)整步驟獲得的所述調(diào)整輸出作為各個所述零牽引力傳感器的零點和所述控制電路的控制輸出的零點的步驟。
2. 如權(quán)利要求1所述的牽引裝置的牽引力控制方法，所述驅(qū)動信號是脈 寬調(diào)制信號，在所述調(diào)整步驟中，調(diào)整所述脈寬調(diào)制信號，以使其成為由所 述脈寬調(diào)制信號的占空比規(guī)定的所述基準值。
3. 如權(quán)利要求1所述的牽引裝置的牽引力控制方法，在對所述被牽引體 施加所述期望的牽引力前實行所述牽引力控制方法。
4. 如權(quán)利要求1所述的牽引裝置的牽引力控制方法，在對所述被牽引體 停止施加所述期望的'牽引力時實行所述牽引力控制方法。
5. —種牽引裝置，對被牽引體施加期望的牽引力，包括 操作單元，設定對所述被牽引體施加的牽引力；牽引機構(gòu)，包括所述被牽引體上所安裝的固定器具和所述固定器具上所連接的鋼絲，對所述被牽引體施加牽引力； 驅(qū)動結(jié)構(gòu)，巻揚所述鋼絲； 驅(qū)動電路，對所述驅(qū)動機構(gòu)供給驅(qū)動信號； 牽引力傳感器，檢測所述鋼絲上所施加的牽引力；以及 控制電路，基于所述操作單元所設定的設定牽引力的設定輸出及所述牽引力傳感器的檢測輸出，對所述驅(qū)動電路供給用于驅(qū)動控制所述驅(qū)動機構(gòu)的控制信號，所述控制電路在所述被牽引體上所施加的牽引力為零的零牽引力，沒有 通過所述操作單元設定所述設定牽引力時，輸出用于校正所述牽引力傳感器 的輸出的信號，并調(diào)整所述驅(qū)動信號，以使所述驅(qū)動信號成為不使所述驅(qū)動 機構(gòu)產(chǎn)生驅(qū)動力的基準值。
6. 如權(quán)利要求5所述的牽引裝置，在對所述驅(qū)動信號的所述被牽引體施 加所述期望的牽引力前，所述控制電路調(diào)整所述驅(qū)動信號，以使其成為所述 基準值。
7. 如權(quán)利要求5所述的牽引裝置，在對所述被牽引體停止施加所述期望 的牽引力時，所述控制電路調(diào)整所述驅(qū)動信號，以使其成為所述基準值。
全文摘要
通過牽引機構(gòu)對被牽引體施加期望的牽引力的本發(fā)明的牽引裝置的牽引力控制方法具有通過牽引力傳感器測量被牽引體上所施加的施加牽引力為零的零牽引狀態(tài)時的施加牽引力，并輸出零牽引值的步驟；生成將零牽引值與來自控制電路的調(diào)整輸出相加的加法值的步驟；將加法值提供給驅(qū)動牽引機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動電路，輸出與加法值對應的驅(qū)動信號的步驟；通過增減調(diào)整輸出進行調(diào)整，以使驅(qū)動信號成為使被牽引體為零牽引狀態(tài)的基準值的步驟；以及將零牽引值和通過調(diào)整步驟獲得的調(diào)整輸出作為各個零牽引力傳感器的零點和控制電路的控制輸出的零點的步驟。
文檔編號A61F5/042GK101541270SQ200780044089
公開日2009年9月23日 申請日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者田中升 申請人:伊藤超短波株式會社