JPH062650A - Measuring pumping device - Google Patents

Measuring pumping device

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Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plunger
motor
amount
discharge
control means
Prior art date
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Pending
Application number
JP15701992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyoharu Omori
豊春 大森
Kikuo Yamamoto
喜久男 山本
Masanori Hoshino
雅宣 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
F D K Eng Kk
Original Assignee
F D K Eng Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by F D K Eng Kk filed Critical F D K Eng Kk
Priority to JP15701992A priority Critical patent/JPH062650A/en
Publication of JPH062650A publication Critical patent/JPH062650A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a measuring pumping plant that is manufacturable inexpensively, and able to simply and accurately actualize such various discharge operating modes as altering discharge at one time and doing split injection, etc., in addition to such advanced and diversified control as optionally altering a speed pattern of discharge flow. CONSTITUTION:This pumping device is provided with a screw feeding mechanism 20 reciprocating a plunger 12 of a plunger pump 10, a stepping motor 30 rotatively driving a feed screw 23 of this feeding mechanism, and a photoelectric sensor 41 detecting a fact that the plunger 12 is situated in a zero position at the advancing side. In addition it is provided with an open-loop type motor controller 50 which gives the number of driving pulses conformed to the specified inlet quantity to the motor 30, rotating it in reverse, and makes the plunger retreat from the zero position, and simultaneously it gives the number of driving pulses conformed to the specified discharge to the motor 30, rotating it forward and advancing the plunger ahead.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metering pump device using a plunger pump that sucks and discharges a very small amount of liquid, and more particularly to a metering pump device that can arbitrarily set the discharge amount.

【0002】[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。
As is well known, a plunger pump adopted in a general metering pump device sucks an amount of liquid corresponding to the amount of retreat (stroke) by retracting a plunger in a cylinder. Then, by moving the plunger forward, the amount of liquid corresponding to the forward stroke is discharged. The amount of suction and the amount of discharge are precisely determined by the backward stroke and forward stroke of the plunger. As a mechanism for driving the plunger of this pump, a cam actuation type and a pneumatic actuation type are generally used.

【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。
In the cam actuated metering pump device, the stroke (discharging amount) of the plunger is precisely set in advance according to the shape of the cam and is used for the purpose of repeating the discharging operation of the same amount. Of course, it is possible to change the discharge amount by changing the cam, but it is very troublesome to manufacture a new cam and replace the cam, and for example, to change the discharge amount each time. It cannot be used for any purpose.

【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。
In the pneumatically operated metering pump device, the stroke of the plunger is set by a mechanical stopper,
The force of the pneumatic cylinder activates the plunger. And
The position of the stopper can be finely and precisely adjusted by a micrometer type operation mechanism, and thus the stroke of the plunger can be varied. By adjusting the dial of the micrometer mechanism, the discharge amount can be set arbitrarily.

【0005】[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。
In the pneumatic actuation type metering pump device, the discharge amount can be varied relatively easily (compared with the cam actuation type) by adjusting the dial of the micrometer mechanism. It has the following problems. A precise micrometer mechanism for adjusting the plunger stroke is required, which makes the device expensive. Ancillary equipment such as a pneumatic cylinder mechanism for driving the plunger, a pneumatic pump mechanism, and a control valve mechanism for the pneumatic cylinder is indispensable, and the device becomes large and expensive. For example, it is not impossible to change the discharge amount each time, but it is not practical at all. In addition, it is not possible to accurately discharge a liquid that has once been inhaled in minute quantities (divided injection). By installing the speed controller of the pneumatic cylinder, adjust the operating speed of the plunger during discharge,
The liquid discharge flow rate can be adjusted according to the application.
However, it is very difficult to change the operating speed of the plunger within the stroke of one discharge operation to perform high-level control that arbitrarily changes the speed pattern of the discharge flow.

【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。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional device, and its object is a small-sized metering pump device which can be manufactured at low cost, and which has a recent electronic technology and a computer. By adopting digital control, which can be performed very easily by technology, various discharge operation modes such as changing the discharge amount and split injection can be realized easily and accurately. It is an object of the present invention to provide a metering pump device capable of performing a variety of advanced controls that arbitrarily change the velocity pattern of the discharge flow.

【0007】[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。
SUMMARY OF THE INVENTION A metering pump device according to the present invention includes a plunger pump which sucks in an amount of liquid corresponding to the amount of retreat of the plunger and discharges an amount of liquid corresponding to the amount of advance of the plunger. A screw feed mechanism that reciprocally drives the plunger of the pump, a stepping motor that rotationally drives a feed screw of the screw feed mechanism, and a drive pulse of a number corresponding to a designated suction amount are given to the motor to reverse the same. , An open-loop motor control means for moving the plunger backward, applying a number of drive pulses corresponding to a specified discharge amount to the motor to rotate the motor forward, and moving the plunger forward. is there.

【0008】[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。
The stepping motor is accurately rotationally displaced by an angle corresponding to the number of driving pulses applied. The rotational displacement of the motor is proportionally and accurately converted into the linear displacement of the plunger by the screw feeding mechanism. Therefore, the stroke of the plunger, that is, the amount of suction and the amount of discharge can be variably controlled by simple digital control in which the number of drive pulses applied to the stepping motor is arbitrarily variably set. Further, the operation speed of the plunger can be arbitrarily controlled by the frequency of the drive pulse applied to the stepping motor, and thus the speed pattern of the discharge flow can be variously controlled.

【0009】[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。
1 shows the schematic construction of a metering pump device according to an embodiment of the present invention. The mechanical configuration of this metering pump device is roughly divided into a plunger pump 10, a screw feed mechanism 20, and a stepping motor 30. The plunger pump 10 has a well-known structure, and the plunger 12 is fitted and inserted into the cylinder 11 so that the plunger 12 can smoothly slide back and forth in the axial direction. Further, the suction port 1 is connected so as to communicate with the space inside the cylinder 11 on the tip side of the plunger 12.
3 and the discharge port 14 are formed, and check valves 15 and 16 are attached to both ports, respectively. When the plunger 12 retracts to the right in the figure, the cylinder 11
And the liquid is sucked into the cylinder 11 through the suction port 13. When the plunger 12 moves leftward, the volume of the cylinder 11 is reduced and the liquid in the cylinder 11 is discharged from the discharge port 14.
And, as described above, the amount of liquid suction is
And the discharge amount is determined by the forward stroke amount of the plunger 12.

【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。
The screw feed mechanism 20 is arranged on the rear end side of the plunger 12. The feed screw 23 is rotatably supported by bearings 25 and 26 attached to the support plates 21 and 22, and is arranged parallel to the plunger 12. The rear end protruding portion of the plunger 12 is a support plate 21.
Penetrates the slide guide 27 attached to
A linear motion block (ball nut) 24 mounted around the axis of the feed screw 23 is mechanically coupled to the rear end of the plunger 12. When the feed screw 23 is rotated, the linear motion block 24 moves to the right or left along the feed screw 23 according to the rotation direction and the amount of rotation, and the plunger 12 of the pump 10 moves forward or backward together with the movement. To do.

【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。
The stepping motor 30 is attached to a support plate 33 arranged on the rear end side of the feed screw 23, and its rotor shaft 31 is connected by a joint 32 to the feed screw 2.
It is directly connected to 3. The stepping motor 30 drives the feed screw 23 to rotate arbitrarily to move the plunger 12
To reciprocate. From this motor 30 to the plunger 12
There is almost no mechanical play in the drive system up to, and the rotation amount of the motor 30 and the stroke amount of the plunger 12 correspond linearly with high accuracy.

【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。
A photoelectric sensor 41 is attached to the slide guide 27 of the screw feed mechanism 20 in order to detect the origin position of the plunger 12 on the forward side. When the plunger 12 moves forward to an appropriately set origin position, a mark (not shown) attached to the plunger 12 reaches the detection point of the photoelectric sensor 41, and at that time, the photoelectric sensor 41 outputs a detection signal. ing.

【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。
A mark plate 42 is attached to the feed screw 23 and a photoelectric sensor 43 is attached to the support plate 22 in order to detect the origin of the stepping motor 30 in the rotational direction of the rotor shaft 31. ing. The mark plate 42 has only one mark on the circumference, and when the mark reaches the detection point of the photoelectric sensor 43, the photoelectric sensor 43 outputs a detection signal.

【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。
The rotation of the stepping motor 30 is controlled by a motor control device 50 using a microprocessor to control the operation of the plunger pump 10.

【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。
A schematic structure of the motor control device 50 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the multi-phase drive pulse train output from the pulse generation unit 51 is amplified by the drive unit 52 and supplied to the stepping motor 30. The microprocessor 53 controls the pulse generator 51 and the driver 53,
The rotation of the stepping motor 30 is controlled. Various control information such as an inhalation amount, an ejection amount, or an ejection speed is input to the microprocessor 53 from an input unit 54 such as a keyboard. Information input by the input unit 54, response information of the microprocessor 53, and the like are displayed on the display unit 55 using a liquid crystal panel or the like. Further, the outputs of the photoelectric sensors 41 and 43 for detecting the origin are also input to the microprocessor 53.

【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。
The microprocessor 53 accurately positions the plunger 12 at the origin position on the forward side as follows. The control procedure of this positioning is shown in the flowchart of FIG. First, in step 301, the pulse generator 51 and the driver 52 are controlled to rotate the stepping motor 30 forward at a relatively low speed. This causes the plunger 12 to slowly move forward (to the left in FIG. 1). With the plunger 12 thus moved forward, in step 302, the photoelectric sensor 41 waits for the detection signal to be output. If the detection signal is output, the photoelectric sensor 43 is output in the next step 303. Wait for the detection signal to be output, and if the detection signal is output, proceed to the next steps 304, 3
In step 05, the stepping motor 30 is stopped at the zero phase timing of the motor drive pulse train. The stop position of the plunger 12 at this time is the origin.

【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)。
The most common operation mode of the metering pump device is an operation of sucking a specified amount of liquid and discharging the same amount. The control procedure of this normal operation mode is shown in the flowchart of FIG. When the desired discharge amount is set by the input unit 54 and then started in the normal operation mode, the microprocessor 53 converts the designated discharge amount (synonymous with the suction amount) into the motor drive pulse number in step 401. In the next step 402, an acceleration pattern when the motor is started and a deceleration pattern when the motor is stopped are set. Then, the stepping motor 30 is reversely rotated by a predetermined amount in a predetermined speed pattern and stopped (step 403). As a result, the plunger 12 retracts from the origin by a certain amount, and a designated amount of liquid is sucked into the cylinder 11. Next, the stepping motor 30 is rotated forward by a predetermined amount in a predetermined speed pattern and stopped (step 404). Plunger 12
Moves forward by a certain amount, and the specified amount of liquid is transferred to the cylinder 11
Is discharged from. It is to be noted that when the stepping motor 30 is rotated in the normal direction → stopped, it is confirmed whether or not the plunger 12 has returned to the origin (step 405).
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。
An example of the rotational speed pattern of the motor 30 in the normal operation mode is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the stepping motor 30 is started at a low speed equal to or lower than the self-starting frequency, gradually increased to a constant speed, and decelerated in a symmetrical pattern and then stopped. The maximum speed of the motor rotation and the acceleration / deceleration rate are appropriately set according to the amount of liquid to be sucked and discharged, as shown by the dotted line in the figure.

【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。
As described above, since the operating speed pattern of the plunger 12 at the time of discharging can be freely set by digital control, an appropriate speed and speed change of the discharging flow can be realized according to the characteristics of the liquid to be discharged and the intended use. can do. When the intake / discharge amount is changed for each operation in the normal operation mode, the discharge amount for each time is programmed as in the NC control, whereby completely automatic control is possible.

【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。
FIG. 6 shows a control pattern of the motor 30 when operating the plunger pump 10 in the above-mentioned split injection mode. As is apparent from FIG. 6, after a predetermined amount of liquid is sucked in by one suction operation, the plunger 12 can be moved forward by a predetermined amount in a plurality of times and divided injection (discharging) can be performed by a predetermined amount.

【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。
Depending on the viscosity of the liquid, when the forward movement of the plunger 12 is stopped (when the ejection is completed), the liquid may be ejected with a slightly larger amount than the set amount due to the inertial effect of the liquid. This phenomenon is called dripping. In order to prevent this dripping phenomenon, it is effective to set the rotation control pattern of the stepping motor 30 as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, immediately after the plunger 12 is moved forward and then stopped to end the discharge operation, the plunger 12 is slightly retracted and stopped. The liquid sucking action due to this retreat can prevent dripping due to the inertial effect.

【0022】[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。
As described in detail above, the metering pump device of the present invention is configured such that the plunger of the plunger pump is operated by the screw feeding mechanism using the stepping motor as the rotational driving source and the rotation of the stepping motor is controlled. It is configured to be controlled by an open loop type control device. The rotation amount and rotation speed of the stepping motor can be controlled with extremely high accuracy even with open loop control, and the rotation amount and speed of this motor are converted to the stroke amount and speed of the plunger with very high accuracy by the screw feed mechanism. It Therefore, the plunger pump can be precisely controlled by electrical control of the stepping motor. Moreover, since the rotation of the stepping motor can be controlled in various operation modes with a simple and inexpensive digital control circuit using a microprocessor or the like, the discharge amount can be changed or divided injection can be performed each time.
It is possible to easily and accurately realize various discharge operation modes, and it is possible to easily perform various advanced controls such as arbitrarily changing the speed pattern of the discharge flow.

【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。
Further, the mechanical structure including the plunger pump, the screw feed mechanism and the stepping motor is remarkably simple as compared with the conventional metering pump device of this type, and even if an electric motor control circuit is added, the whole structure is improved. As a result, the cost is greatly reduced, and it is easy to downsize the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a mechanical system of a metering pump device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同上実施例装置の電気系の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an electric system of the apparatus of the above embodiment.

【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。
FIG. 3 is a flowchart of origin positioning control in the apparatus of the above embodiment.

【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。
FIG. 4 is a flowchart of a normal operation mode in the apparatus according to the same embodiment.

【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。
FIG. 5 is a motor rotation control pattern diagram in a normal operation mode in the above-described embodiment apparatus.

【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。
FIG. 6 is a motor rotation control pattern diagram in a split injection mode in the apparatus of the above embodiment.

【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。
FIG. 7 is a motor rotation control pattern diagram in which a dripping prevention mode is added in the device of the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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
10 Plunger Pump 12 Plunger 20 Screw Feed Mechanism 23 Feed Screw 24 Direct Acting Block 30 Stepping Motor 41 Photoelectric Sensor 42 Mark Plate 43 Photoelectric Sensor 50 Motor Control Device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A plunger pump that sucks in an amount of liquid corresponding to the amount of retreat of the plunger and discharges an amount of liquid corresponding to the amount of advance of the plunger, and a screw feed mechanism that reciprocally drives the plunger of the pump. , A stepping motor that rotationally drives the feed screw of this screw feed mechanism, and a drive pulse of a number corresponding to the specified suction amount are applied to the motor to reverse it, move the plunger backward, and discharge the specified discharge. A metering pump device comprising: an open-loop motor control unit that applies a number of drive pulses corresponding to the amount to the motor to rotate the motor forward and to move the plunger forward.
【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。
2. The motor control means includes control means for starting the motor at an appropriate low speed and then accelerating the motor to a predetermined speed and decelerating to the appropriate low speed and then stopping the motor. The metering pump device according to claim 1.
【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。
3. The metering pump device according to claim 1, wherein the motor control means includes control means for intermittently rotating the motor in a normal amount intermittently.
【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。
4. The metering pump device according to claim 1, wherein the motor control means includes control means for rotating the motor in a normal direction and stopping the motor to reversely rotate the motor by an appropriate amount immediately after the motor is stopped.
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