JPH062650A - 計量ポンプ装置 - Google Patents
計量ポンプ装置Info
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- JPH062650A JPH062650A JP15701992A JP15701992A JPH062650A JP H062650 A JPH062650 A JP H062650A JP 15701992 A JP15701992 A JP 15701992A JP 15701992 A JP15701992 A JP 15701992A JP H062650 A JPH062650 A JP H062650A
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- plunger
- amount
- discharge
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- Reciprocating Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価に製作することができ、ディジタル制御
より、一回ごとに吐出量を変えたり分割注入を行うな
ど、多様な吐出動作モードを簡単かつ正確に実現するこ
とができ、また吐出流の速度パターンを任意に変えるよ
うな高度で多様な制御を行う。 【構成】 プランジャポンプ１０のプランジャ１２を往
復駆動するネジ送り機構２０と、この機構の送りネジ２
３を回転駆動するステッピングモータ３０と、プランジ
ャ１２が前進側の原点に位置したことを検出する光電セ
ンサ４１と、指定された吸入量に対応した数の駆動パル
スをモータ３０に与えてこれを逆転させ、プランジャ１
２を前記原点から後退させるとともに、指定された吐出
量に対応した数の駆動パルスをモータ３０に与えてこれ
を正転させ、プランジャ１２を前進させるオープンルー
プ式のモータ制御装置５０とを備える。
より、一回ごとに吐出量を変えたり分割注入を行うな
ど、多様な吐出動作モードを簡単かつ正確に実現するこ
とができ、また吐出流の速度パターンを任意に変えるよ
うな高度で多様な制御を行う。 【構成】 プランジャポンプ１０のプランジャ１２を往
復駆動するネジ送り機構２０と、この機構の送りネジ２
３を回転駆動するステッピングモータ３０と、プランジ
ャ１２が前進側の原点に位置したことを検出する光電セ
ンサ４１と、指定された吸入量に対応した数の駆動パル
スをモータ３０に与えてこれを逆転させ、プランジャ１
２を前記原点から後退させるとともに、指定された吐出
量に対応した数の駆動パルスをモータ３０に与えてこれ
を正転させ、プランジャ１２を前進させるオープンルー
プ式のモータ制御装置５０とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、微少量の液体を吸入
して吐出するプランジャポンプを用いた計量ポンプ装置
に関し、特に、吐出量を任意に可変設定することができ
る計量ポンプ装置に関する。
して吐出するプランジャポンプを用いた計量ポンプ装置
に関し、特に、吐出量を任意に可変設定することができ
る計量ポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】よく知られているように、一般の計量ポ
ンプ装置に採用されているプランジャポンプは、シリン
ダ内のプランジャを後退させることでその後退量（スト
ローク）に対応した量の液体を吸入し、プランジャを前
進させることでその前進ストロークに対応した量の液体
を吐出する。吸入量と吐出量はプランジャの後退ストロ
ークと前進ストロークによって精密に決定される。この
ポンプのプランジャを駆動する機構としては、カム作動
式のものと、空圧作動式のものが一般的である。
ンプ装置に採用されているプランジャポンプは、シリン
ダ内のプランジャを後退させることでその後退量（スト
ローク）に対応した量の液体を吸入し、プランジャを前
進させることでその前進ストロークに対応した量の液体
を吐出する。吸入量と吐出量はプランジャの後退ストロ
ークと前進ストロークによって精密に決定される。この
ポンプのプランジャを駆動する機構としては、カム作動
式のものと、空圧作動式のものが一般的である。
【０００３】カム作動式の計量ポンプ装置では、カムの
形状によってプランジャのストローク（吐出量）を予め
精密に設定してあり、同じ量の吐出動作を繰り返す目的
に利用される。もちろんカムを変えることで吐出量を変
更することが可能であるが、新たなカムを製作すること
もカムを交換することも非常に面倒であるし、例えば一
回ごとに吐出量を変えるような用途には到底使用するこ
とはできない。
形状によってプランジャのストローク（吐出量）を予め
精密に設定してあり、同じ量の吐出動作を繰り返す目的
に利用される。もちろんカムを変えることで吐出量を変
更することが可能であるが、新たなカムを製作すること
もカムを交換することも非常に面倒であるし、例えば一
回ごとに吐出量を変えるような用途には到底使用するこ
とはできない。
【０００４】空圧作動式の計量ポンプ装置では、プラン
ジャのストロークを機械的なストッパで設定しておき、
空圧シリンダの力でプランジャを作動させる。そして、
前記ストッパの位置をマイクロメータ式の操作機構で微
細にかつ精密に調整することができるように構成されて
おり、これでプランジャのストロークを可変することが
できる。このマイクロメータ機構のダイヤル調整で、吐
出量を任意に設定することができる。
ジャのストロークを機械的なストッパで設定しておき、
空圧シリンダの力でプランジャを作動させる。そして、
前記ストッパの位置をマイクロメータ式の操作機構で微
細にかつ精密に調整することができるように構成されて
おり、これでプランジャのストロークを可変することが
できる。このマイクロメータ機構のダイヤル調整で、吐
出量を任意に設定することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】空圧作動式の計量ポン
プ装置では前記のマイクロメータ機構のダイヤル調整で
吐出量を比較的容易に（カム作動式に比べて）可変する
ことができるが、次のような問題点を有している。 プランジャ・ストローク調整のための精密なマイク
ロメータ機構が必要で、装置が高価になる。 プランジャ駆動のための空圧シリンダ機構、空圧ポ
ンプ機構、空圧シリンダの制御バルブ機構などの付帯設
備が不可欠で、装置が大型で高価になる。 例えば一回ごとに吐出量を変えることは不可能では
ないものの、まったく実用的ではない。また、一度吸入
した液体を微量づつ正確に何回かに分けて吐出する（分
割注入）ことはできない。 前記空圧シリンダのスピードコントローラを設ける
ことで、吐出時のプランジャの作動スピードを調整し、
液体の吐出流速を用途に合せて調整することができる。
しかし、一回の吐出動作のストローク内でプランジャの
作動速度を変えて、吐出流の速度パターンを任意に変え
るような高度な制御を行うのは非常に難しい。
プ装置では前記のマイクロメータ機構のダイヤル調整で
吐出量を比較的容易に（カム作動式に比べて）可変する
ことができるが、次のような問題点を有している。 プランジャ・ストローク調整のための精密なマイク
ロメータ機構が必要で、装置が高価になる。 プランジャ駆動のための空圧シリンダ機構、空圧ポ
ンプ機構、空圧シリンダの制御バルブ機構などの付帯設
備が不可欠で、装置が大型で高価になる。 例えば一回ごとに吐出量を変えることは不可能では
ないものの、まったく実用的ではない。また、一度吸入
した液体を微量づつ正確に何回かに分けて吐出する（分
割注入）ことはできない。 前記空圧シリンダのスピードコントローラを設ける
ことで、吐出時のプランジャの作動スピードを調整し、
液体の吐出流速を用途に合せて調整することができる。
しかし、一回の吐出動作のストローク内でプランジャの
作動速度を変えて、吐出流の速度パターンを任意に変え
るような高度な制御を行うのは非常に難しい。
【０００６】この発明は以上のような従来装置の問題点
を改善すべくなされたもので、その目的は、安価に製作
することができる小型の計量ポンプ装置であって、近年
の電子技術およびコンピュータ技術により非常に簡単に
実施することができるディジタル制御を採用して、一回
ごとに吐出量を変えたり分割注入を行うなど、多様な吐
出動作モードを簡単かつ正確に実現することができ、ま
た吐出流の速度パターンを任意に変えるような高度で多
様な制御を行うことができるようにした計量ポンプ装置
を提供することにある。
を改善すべくなされたもので、その目的は、安価に製作
することができる小型の計量ポンプ装置であって、近年
の電子技術およびコンピュータ技術により非常に簡単に
実施することができるディジタル制御を採用して、一回
ごとに吐出量を変えたり分割注入を行うなど、多様な吐
出動作モードを簡単かつ正確に実現することができ、ま
た吐出流の速度パターンを任意に変えるような高度で多
様な制御を行うことができるようにした計量ポンプ装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の計量ポンプ装
置は、プランジャの後退量に対応した量の液体を吸入す
るとともに前記プランジャの前進量に対応した量の液体
を吐出するプランジャポンプと、このポンプの前記プラ
ンジャを往復駆動するネジ送り機構と、このネジ送り機
構の送りネジを回転駆動するステッピングモータと、指
定された吸入量に対応した数の駆動パルスを前記モータ
に与えてこれを逆転させ、前記プランジャを後退させる
とともに、指定された吐出量に対応した数の駆動パルス
を前記モータに与えてこれを正転させ、前記プランジャ
を前進させるオープンループ式のモータ制御手段とを備
えたものである。
置は、プランジャの後退量に対応した量の液体を吸入す
るとともに前記プランジャの前進量に対応した量の液体
を吐出するプランジャポンプと、このポンプの前記プラ
ンジャを往復駆動するネジ送り機構と、このネジ送り機
構の送りネジを回転駆動するステッピングモータと、指
定された吸入量に対応した数の駆動パルスを前記モータ
に与えてこれを逆転させ、前記プランジャを後退させる
とともに、指定された吐出量に対応した数の駆動パルス
を前記モータに与えてこれを正転させ、前記プランジャ
を前進させるオープンループ式のモータ制御手段とを備
えたものである。
【０００８】
【作用】前記ステッピングモータは印加される駆動パル
ス数に応じた角度だけ正確に回転変位する。このモータ
の回転変位が前記ネジ送り機構により比例的に正確にプ
ランジャの直動変位に変換される。したがってステッピ
ングモータに印加する駆動パルス数を任意に可変設定す
るという簡単なディジタル制御により、プランジャのス
トローク、すなわち吸入量および吐出量を任意に可変制
御することができる。また、プランジャの作動スピード
はステッピングモータに印加する駆動パルスの周波数に
より任意に制御することができ、これにより吐出流の速
度パターンを多様に制御することができる。
ス数に応じた角度だけ正確に回転変位する。このモータ
の回転変位が前記ネジ送り機構により比例的に正確にプ
ランジャの直動変位に変換される。したがってステッピ
ングモータに印加する駆動パルス数を任意に可変設定す
るという簡単なディジタル制御により、プランジャのス
トローク、すなわち吸入量および吐出量を任意に可変制
御することができる。また、プランジャの作動スピード
はステッピングモータに印加する駆動パルスの周波数に
より任意に制御することができ、これにより吐出流の速
度パターンを多様に制御することができる。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明の一実施例による計量ポンプ
装置の概略構成を示している。この計量ポンプ装置の機
械的な構成は、プランジャポンプ１０と、ネジ送り機構
２０と、ステッピングモータ３０とに大別される。プラ
ンジャポンプ１０はよく知られた構成であり、シリンダ
１１内にプランジャ１２がぴったりと嵌合して挿入され
ていて、プランジャ１２が軸方向に滑らかに往復摺動で
きるようになっている。また、プランジャ１２の先端側
のシリンダ１１内の空間に連通するように吸入ポート１
３と吐出ポート１４が形成されており、両ポートにそれ
ぞれチェック弁１５と１６が装着されている。プランジ
ャ１２が図における右方向に後退すると、シリンダ１１
の空間容積が拡大されて、吸入ポート１３からシリンダ
１１内に液体が吸入される。またプランジャ１２が左方
向に前進すると、シリンダ１１の容積が縮小されて、シ
リンダ１１内の液体が吐出ポート１４から吐出される。
そして前述したように、液体の吸入量はプランジャ１２
の後退ストローク量によって決まり、吐出量はプランジ
ャ１２の前進ストローク量によって決まる。
装置の概略構成を示している。この計量ポンプ装置の機
械的な構成は、プランジャポンプ１０と、ネジ送り機構
２０と、ステッピングモータ３０とに大別される。プラ
ンジャポンプ１０はよく知られた構成であり、シリンダ
１１内にプランジャ１２がぴったりと嵌合して挿入され
ていて、プランジャ１２が軸方向に滑らかに往復摺動で
きるようになっている。また、プランジャ１２の先端側
のシリンダ１１内の空間に連通するように吸入ポート１
３と吐出ポート１４が形成されており、両ポートにそれ
ぞれチェック弁１５と１６が装着されている。プランジ
ャ１２が図における右方向に後退すると、シリンダ１１
の空間容積が拡大されて、吸入ポート１３からシリンダ
１１内に液体が吸入される。またプランジャ１２が左方
向に前進すると、シリンダ１１の容積が縮小されて、シ
リンダ１１内の液体が吐出ポート１４から吐出される。
そして前述したように、液体の吸入量はプランジャ１２
の後退ストローク量によって決まり、吐出量はプランジ
ャ１２の前進ストローク量によって決まる。
【００１０】ネジ送り機構２０は前記プランジャ１２の
後端側に配設されている。送りネジ２３は支持プレート
２１と２２に取り付けられた軸受２５と２６に回転自在
に支持されて、プランジャ１２と平行に配置されてい
る。プランジャ１２の後端突出部分は支持プレート２１
に取り付けられたスライドガイド２７を貫通しており、
送りネジ２３の軸まわりに装着されている直動ブロック
（ボールナット）２４がプランジャ１２の後端に機械的
に結合されている。送りネジ２３が回転されると、その
回転方向と回転量に応じて直動ブロック２４が送りネジ
２３に沿って右または左に移動し、その動きと一体にポ
ンプ１０のプランジャ１２が前進または後退する。
後端側に配設されている。送りネジ２３は支持プレート
２１と２２に取り付けられた軸受２５と２６に回転自在
に支持されて、プランジャ１２と平行に配置されてい
る。プランジャ１２の後端突出部分は支持プレート２１
に取り付けられたスライドガイド２７を貫通しており、
送りネジ２３の軸まわりに装着されている直動ブロック
（ボールナット）２４がプランジャ１２の後端に機械的
に結合されている。送りネジ２３が回転されると、その
回転方向と回転量に応じて直動ブロック２４が送りネジ
２３に沿って右または左に移動し、その動きと一体にポ
ンプ１０のプランジャ１２が前進または後退する。
【００１１】ステッピングモータ３０は送りネジ２３の
後端側に配設された支持プレート３３に取り付けられて
いて、そのロータ軸３１が継手３２によって送りネジ２
３に直結されている。このステッピングモータ３０によ
って送りネジ２３を任意に回転駆動し、プランジャ１２
を往復作動させる。このモータ３０からプランジャ１２
までの駆動系には機械的な遊びはほとんどなく、モータ
３０の回転量とプランジャ１２のストローク量とは高精
度に直線的に対応している。
後端側に配設された支持プレート３３に取り付けられて
いて、そのロータ軸３１が継手３２によって送りネジ２
３に直結されている。このステッピングモータ３０によ
って送りネジ２３を任意に回転駆動し、プランジャ１２
を往復作動させる。このモータ３０からプランジャ１２
までの駆動系には機械的な遊びはほとんどなく、モータ
３０の回転量とプランジャ１２のストローク量とは高精
度に直線的に対応している。
【００１２】プランジャ１２の前進側の原点位置を検出
するために、ネジ送り機構２０のスライドガイド２７の
部分に光電センサ４１が取り付けられている。プランジ
ャ１２が適宜に設定された原点位置まで前進すると、プ
ランジャ１２に付けられたマーク（図示省略）が光電セ
ンサ４１の検出点に達し、そのとき光電センサ４１から
検出信号が出力されるようになっている。
するために、ネジ送り機構２０のスライドガイド２７の
部分に光電センサ４１が取り付けられている。プランジ
ャ１２が適宜に設定された原点位置まで前進すると、プ
ランジャ１２に付けられたマーク（図示省略）が光電セ
ンサ４１の検出点に達し、そのとき光電センサ４１から
検出信号が出力されるようになっている。
【００１３】また、ステッピングモータ３０のロータ軸
３１の回転方向の原点位置を検出するために、送りネジ
２３にマーク板４２が取り付けられているとともに、支
持プレート２２の部分に光電センサ４３が取り付けられ
ている。マーク板４２には円周上に一箇所だけマークが
付いており、そのマークが光電センサ４３の検出点に来
たときに光電センサ４３から検出信号が出力される。
３１の回転方向の原点位置を検出するために、送りネジ
２３にマーク板４２が取り付けられているとともに、支
持プレート２２の部分に光電センサ４３が取り付けられ
ている。マーク板４２には円周上に一箇所だけマークが
付いており、そのマークが光電センサ４３の検出点に来
たときに光電センサ４３から検出信号が出力される。
【００１４】ステッピングモータ３０の回転をマイクロ
プロセッサを用いたモータ制御装置５０により制御し
て、プランジャポンプ１０の作動を制御する。
プロセッサを用いたモータ制御装置５０により制御し
て、プランジャポンプ１０の作動を制御する。
【００１５】モータ制御装置５０の概略構成を図２に示
している。図２のように、パルス発生部５１から出力さ
れる多相の駆動パルス列が駆動部５２で増幅されてステ
ッピングモータ３０に供給される。マイクロプロセッサ
５３はパルス発生部５１および駆動部５３を制御して、
ステッピングモータ３０の回転を制御する。マイクロプ
ロセッサ５３に対してキーボードなどの入力部５４から
吸入量や吐出量あるいは吐出速度などの各種の制御情報
を入力する。入力部５４による入力情報やマイクロプロ
セッサ５３の応答情報などが液晶パネルなどを用いた表
示部５５に表示される。また、前述の原点検出用の光電
センサ４１と４３の出力もマイクロプロセッサ５３に入
力される。
している。図２のように、パルス発生部５１から出力さ
れる多相の駆動パルス列が駆動部５２で増幅されてステ
ッピングモータ３０に供給される。マイクロプロセッサ
５３はパルス発生部５１および駆動部５３を制御して、
ステッピングモータ３０の回転を制御する。マイクロプ
ロセッサ５３に対してキーボードなどの入力部５４から
吸入量や吐出量あるいは吐出速度などの各種の制御情報
を入力する。入力部５４による入力情報やマイクロプロ
セッサ５３の応答情報などが液晶パネルなどを用いた表
示部５５に表示される。また、前述の原点検出用の光電
センサ４１と４３の出力もマイクロプロセッサ５３に入
力される。
【００１６】マイクロプロセッサ５３は次のようにして
プランジャ１２を前進側の原点位置に正確に位置決めす
る。この位置決めの制御手順を図３のフローチャートに
示している。まずステップ３０１でパルス発生部５１と
駆動部５２を制御し、ステッピングモータ３０を比較的
小さな速度で正転させる。これによりプランジャ１２は
ゆっくりと前進（図１の左方向）する。このようにプラ
ンジャ１２を前進作動させた状態で、ステップ３０２に
て前記光電センサ４１から検出信号が出力されるのを待
ち、検出信号が出力されたなら次のステップ３０３にて
前記光電センサ４３から検出信号が出力されるのを待
ち、検出信号が出力されたなら次のステップ３０４，３
０５に進み、モータ駆動パルス列のゼロ位相のタイミン
グでステッピングモータ３０を停止させる。このときの
プランジャ１２の停止位置が原点である。
プランジャ１２を前進側の原点位置に正確に位置決めす
る。この位置決めの制御手順を図３のフローチャートに
示している。まずステップ３０１でパルス発生部５１と
駆動部５２を制御し、ステッピングモータ３０を比較的
小さな速度で正転させる。これによりプランジャ１２は
ゆっくりと前進（図１の左方向）する。このようにプラ
ンジャ１２を前進作動させた状態で、ステップ３０２に
て前記光電センサ４１から検出信号が出力されるのを待
ち、検出信号が出力されたなら次のステップ３０３にて
前記光電センサ４３から検出信号が出力されるのを待
ち、検出信号が出力されたなら次のステップ３０４，３
０５に進み、モータ駆動パルス列のゼロ位相のタイミン
グでステッピングモータ３０を停止させる。このときの
プランジャ１２の停止位置が原点である。
【００１７】計量ポンプ装置のもっとも一般的な作動モ
ードは、指定した量の液体を吸入して同量を吐出する動
作である。この通常作動モードの制御手順を図４のフロ
ーチャートに示している。入力部５４で希望する吐出量
を設定してから通常作動モードで起動すると、マイクロ
プロセッサ５３は指定された吐出量（吸入量と同義）を
ステップ４０１でモータ駆動パルス数に換算する。また
次のステップ４０２ではモータ起動時の加速パターンお
よびモータ停止時の減速パターンを設定する。そして所
定量だけ所定速度パターンでステッピングモータ３０を
逆転させて停止させる（ステップ４０３）。これでプラ
ンジャ１２が一定量だけ原点から後退し、指定した量の
液体がシリンダ１１内に吸引される。次に所定量だけ所
定速度パターンでステッピングモータ３０を正転させて
停止させる（ステップ４０４）。これでプランジャ１２
が一定量だけ前進し、指定した量の液体がシリンダ１１
から吐出される。なお、ステッピングモータ３０を正転
→停止させたときに、プランジャ１２が前記の原点に戻
ったか否かを確認し（ステップ４０５）、もし原点に戻
らなかった場合は異常処理で対処する（ステップ４０
６）。
ードは、指定した量の液体を吸入して同量を吐出する動
作である。この通常作動モードの制御手順を図４のフロ
ーチャートに示している。入力部５４で希望する吐出量
を設定してから通常作動モードで起動すると、マイクロ
プロセッサ５３は指定された吐出量（吸入量と同義）を
ステップ４０１でモータ駆動パルス数に換算する。また
次のステップ４０２ではモータ起動時の加速パターンお
よびモータ停止時の減速パターンを設定する。そして所
定量だけ所定速度パターンでステッピングモータ３０を
逆転させて停止させる（ステップ４０３）。これでプラ
ンジャ１２が一定量だけ原点から後退し、指定した量の
液体がシリンダ１１内に吸引される。次に所定量だけ所
定速度パターンでステッピングモータ３０を正転させて
停止させる（ステップ４０４）。これでプランジャ１２
が一定量だけ前進し、指定した量の液体がシリンダ１１
から吐出される。なお、ステッピングモータ３０を正転
→停止させたときに、プランジャ１２が前記の原点に戻
ったか否かを確認し（ステップ４０５）、もし原点に戻
らなかった場合は異常処理で対処する（ステップ４０
６）。
【００１８】通常作動モードでのモータ３０の回転速度
パターンの一例を図５に示している。図５のように、自
起動周波数以下の低速でステッピングモータ３０を起動
して、一定速度まで徐々に増速し、また対称なパターン
で減速してから停止させる。なお、吸入吐出する液量に
よってモータ回転の最高速度や加減速率を図の点線で示
すように適宜に設定する。
パターンの一例を図５に示している。図５のように、自
起動周波数以下の低速でステッピングモータ３０を起動
して、一定速度まで徐々に増速し、また対称なパターン
で減速してから停止させる。なお、吸入吐出する液量に
よってモータ回転の最高速度や加減速率を図の点線で示
すように適宜に設定する。
【００１９】前記のように吐出時のプランジャ１２の作
動速度パターンをディジタル制御により自由に設定する
ことができるので、吐出する液体の特性や用途に応じた
適切な吐出流の速度および速度変化を実現することがで
きる。また、通常作動モードの一回の動作ごとに吸入吐
出量を変える場合、ＮＣ制御のように各回の吐出量をプ
ログラムしておくことで、完全に自動制御が可能であ
る。
動速度パターンをディジタル制御により自由に設定する
ことができるので、吐出する液体の特性や用途に応じた
適切な吐出流の速度および速度変化を実現することがで
きる。また、通常作動モードの一回の動作ごとに吸入吐
出量を変える場合、ＮＣ制御のように各回の吐出量をプ
ログラムしておくことで、完全に自動制御が可能であ
る。
【００２０】図６には前述した分割注入モードでプラン
ジャポンプ１０を作動させる際のモータ３０の制御パタ
ーンを示している。図６から明らかなように、一回の吸
入動作で所定量の液体を吸入した後、プランジャ１２を
複数回に分けて所定量づつ前進させ、所定量づつ分割注
入（吐出）することができる。
ジャポンプ１０を作動させる際のモータ３０の制御パタ
ーンを示している。図６から明らかなように、一回の吸
入動作で所定量の液体を吸入した後、プランジャ１２を
複数回に分けて所定量づつ前進させ、所定量づつ分割注
入（吐出）することができる。
【００２１】液体の粘度によっては、プランジャ１２の
前進作動を停止させたときに（吐出完了時）、液体の慣
性効果で設定より若干多い液体が吐出されることがあ
る。このような現象を液だれと称している。この液だれ
現象を防止するには、ステッピングモータ３０の回転制
御パターンを図７のように設定するのが効果的である。
図７に示すように、プランジャ１２を前進→停止させて
吐出動作を終了した直後に、プランジャ１２を少しだけ
後退させて停止させる。この後退による液体の吸入作用
で前記の慣性効果による液だれを防ぐことができる。
前進作動を停止させたときに（吐出完了時）、液体の慣
性効果で設定より若干多い液体が吐出されることがあ
る。このような現象を液だれと称している。この液だれ
現象を防止するには、ステッピングモータ３０の回転制
御パターンを図７のように設定するのが効果的である。
図７に示すように、プランジャ１２を前進→停止させて
吐出動作を終了した直後に、プランジャ１２を少しだけ
後退させて停止させる。この後退による液体の吸入作用
で前記の慣性効果による液だれを防ぐことができる。
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
計量ポンプ装置は、プランジャポンプのプランジャをス
テッピングモータを回転駆動源としてネジ送り機構によ
り作動させるように構成するとともに、ステッピングモ
ータの回転をオープンループ式の制御装置で制御するよ
うに構成している。ステッピングモータの回転量および
回転速度はオープンループ制御でも非常に高精度に制御
することができ、このモータの回転量と速度がネジ送り
機構により非常に高精度にプランジャのストローク量と
速度に変換される。したがって、ステッピングモータの
電気的な制御でプランジャポンプを精密に制御すること
ができる。しかも、マイクロプロセッサなどを用いた簡
単で安価なディジタル制御回路でステッピングモータの
回転をさまざまな作動モードで制御することができるの
で、一回ごとに吐出量を変えたり分割注入を行うなど、
多様な吐出動作モードを簡単かつ正確に実現することが
でき、また吐出流の速度パターンを任意に変えるような
高度で多様な制御を簡単に行うことができる。
計量ポンプ装置は、プランジャポンプのプランジャをス
テッピングモータを回転駆動源としてネジ送り機構によ
り作動させるように構成するとともに、ステッピングモ
ータの回転をオープンループ式の制御装置で制御するよ
うに構成している。ステッピングモータの回転量および
回転速度はオープンループ制御でも非常に高精度に制御
することができ、このモータの回転量と速度がネジ送り
機構により非常に高精度にプランジャのストローク量と
速度に変換される。したがって、ステッピングモータの
電気的な制御でプランジャポンプを精密に制御すること
ができる。しかも、マイクロプロセッサなどを用いた簡
単で安価なディジタル制御回路でステッピングモータの
回転をさまざまな作動モードで制御することができるの
で、一回ごとに吐出量を変えたり分割注入を行うなど、
多様な吐出動作モードを簡単かつ正確に実現することが
でき、また吐出流の速度パターンを任意に変えるような
高度で多様な制御を簡単に行うことができる。
【００２３】また、プランジャポンプとネジ送り機構と
ステッピングモータとからなる機械的な構成は従来のこ
の種の計量ポンプ装置に比べて格段に簡単であり、電気
的なモータ制御回路を加えても全体として大幅なコスト
ダウンになるし、装置を小型化することも容易である。
ステッピングモータとからなる機械的な構成は従来のこ
の種の計量ポンプ装置に比べて格段に簡単であり、電気
的なモータ制御回路を加えても全体として大幅なコスト
ダウンになるし、装置を小型化することも容易である。
【図１】この発明の一実施例による計量ポンプ装置の機
械系の概略構成図である。
械系の概略構成図である。
【図２】同上実施例装置の電気系の概略構成図である。
【図３】同上実施例装置における原点位置決め制御のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】同上実施例装置における通常作動モードのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】同上実施例装置における通常作動モードのモー
タ回転制御パターン図である。
タ回転制御パターン図である。
【図６】同上実施例装置における分割注入モードのモー
タ回転制御パターン図である。
タ回転制御パターン図である。
【図７】同上実施例装置における液だれ防止モードを加
えたモータ回転制御パターン図である。
えたモータ回転制御パターン図である。
１０ プランジャポンプ １２ プランジャ ２０ ネジ送り機構 ２３ 送りネジ ２４ 直動ブロック ３０ ステッピングモ
ータ ４１ 光電センサ ４２ マーク板 ４３ 光電センサ ５０ モータ制御装置
ータ ４１ 光電センサ ４２ マーク板 ４３ 光電センサ ５０ モータ制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】 プランジャの後退量に対応した量の液体
を吸入するとともに前記プランジャの前進量に対応した
量の液体を吐出するプランジャポンプと、 このポンプの前記プランジャを往復駆動するネジ送り機
構と、 このネジ送り機構の送りネジを回転駆動するステッピン
グモータと、 指定された吸入量に対応した数の駆動パルスを前記モー
タに与えてこれを逆転させ、前記プランジャを後退させ
るとともに、指定された吐出量に対応した数の駆動パル
スを前記モータに与えてこれを正転させ、前記プランジ
ャを前進させるオープンループ式のモータ制御手段と、 を備えたことを特徴とする計量ポンプ装置。 - 【請求項２】 前記モータ制御手段は、前記モータを適
宜な低速で起動してから所定速度まで加速するととも
に、適宜な低速まで減速してから停止させる制御手段を
含んでいることを特徴とする請求項１に記載の計量ポン
プ装置。 - 【請求項３】 前記モータ制御手段は、前記モータを適
宜量づつ間欠的に正転させる制御手段を含んでいること
を特徴とする請求項１に記載の計量ポンプ装置。 - 【請求項４】 前記モータ制御手段は、前記モータを正
転させて停止させた直後に適宜量だけ逆転させる制御手
段を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の計量
ポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15701992A JPH062650A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 計量ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15701992A JPH062650A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 計量ポンプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062650A true JPH062650A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15640408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15701992A Pending JPH062650A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 計量ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062650A (ja) |
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