JP2018526210A - 自動圧電ストローク調整 - Google Patents
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Abstract
電圧較正データ及び位置較正データを生成する工程と、これらデータを用いてマスター参照点を確立する工程と、前記マスター参照点を利用して圧電アクチュエータ及びバルブ閉鎖構造のうちの少なくとも1つの摩耗を決定する工程と、を備える。噴射システムを作動する別の方法は、制御要素へのユーザの情報入力を備える。別の方法は、噴射バルブの1または複数の構成要素の予防的メンテナンスのため、圧電アクチュエータに関する電圧データ及び位置データを用いる工程を備える。
Description
Claims (33)
- 噴射システムのための噴射流体材料の噴射プロファイルを較正する方法であって、
前記噴射システムは、噴射ディスペンサと、前記噴射ディスペンサに動作可能に結合された制御要素と、を有しており、
前記噴射ディスペンサは、バルブシートと、バルブ閉鎖構造と、圧電アクチュエータを有する圧電起動機構と、を有しており、
当該方法は、
前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、当該バルブ閉鎖構造が前記バルブシートと衝突していない非衝突位置と、当該バルブ閉鎖構造の少なくとも一部が前記バルブシートと衝突している衝突位置と、の間で移動させる工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に電圧データを生成する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に当該バルブ閉鎖構造の位置をセンサ装置を用いて検出する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に位置データを生成する工程と、
前記電圧データ及び前記位置データを用いて参照点を確立する工程と、
前記参照点を利用して、前記圧電アクチュエータに適用される前記電圧を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記バルブ閉鎖構造が移動される時に速度データを生成する工程と、
前記電圧データ、前記位置データ及び前記速度データを用いて参照点を確立する工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記参照点を利用する工程は、更に、低粘性流体材料のために衝突速度を低減してシール力を増大するべく、前記参照点を利用する工程を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記参照点を利用する工程は、更に、高粘性流体材料のために衝突速度を増大してシール力を低減するべく、前記参照点を利用する工程を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記参照点を利用する工程は、更に、前記圧電起動機構、前記バルブ閉鎖構造及び前記バルブシートのうちの少なくとも1つの摩耗特性を決定するべく、前記参照点を利用する工程を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記センサ装置は、更に、リニアエンコーダを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記バルブ閉鎖構造の位置を検出する工程は、更に、前記バルブ閉鎖構造に直接取り付けられたセンサ装置を用いて、前記バルブ閉鎖構造の位置を検出する工程を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記電圧データ及び前記位置データを用いて参照点を確立する工程は、更に、前記電圧データ及び前記位置データをプロットする工程を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記位置データは、更に、非衝突位置データと衝突位置データとを有しており、
前記参照点を確立する工程は、更に、
前記非衝突位置データの少なくとも一部から第1傾向線を生成する工程と、
前記衝突位置データの少なくとも一部から第2傾向線を生成する工程と、
前記第1傾向線と前記第2傾向線との交点を決定して、前記参照点を確立する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記第1傾向線及び前記第2傾向線を生成する工程、及び、前記交点を決定する工程は、更に、
前記非衝突位置データの直線部分から第1直線傾向線を生成する工程と、
前記衝突位置データの直線部分から第2直線傾向線を生成する工程と、
前記第1直線傾向線と前記第2直線傾向線との交点を決定して、前記参照点を確立する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 噴射システムのための噴射流体材料の噴射プロファイルを較正する方法であって、
前記噴射システムは、噴射ディスペンサと、前記噴射ディスペンサに動作可能に結合された制御要素と、を有しており、
前記噴射ディスペンサは、圧電アクチュエータを有する圧電起動機構と、バルブ閉鎖構造と、非衝突較正位置にある前記バルブ閉鎖構造から所定距離離れて位置決めされた機械的ストッパと、を有しており、
当該方法は、
前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、当該バルブ閉鎖構造が前記機械的ストッパと衝突していない前記非衝突較正位置と、当該バルブ閉鎖構造の少なくとも一部が前記機械的ストッパと衝突している衝突較正位置と、の間で移動させる工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に電圧較正データを生成する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に当該バルブ閉鎖構造の位置をセンサ装置を用いて検出する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に位置較正データを生成する工程と、
前記電圧較正データ及び前記位置較正データを用いてマスター参照点を確立する工程と、
前記マスター参照点を利用して、前記圧電起動機構及び前記バルブ閉鎖構造のうちの少なくとも1つの摩耗を決定する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記マスター参照点を利用する工程は、更に、
所定時間に亘って前記マスター参照点を記憶する工程と、
前記記憶されたマスター参照点を、現在のマスター参照点と比較する工程と、
前記圧電起動機構及び前記バルブ閉鎖構造のうちの少なくとも1つの摩耗を決定するか予防的メンテナンスを予報するべく、前記比較を利用する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記マスター参照点を利用する工程は、更に、
所定時間に亘って前記位置較正データ及び前記電圧較正データを記憶する工程と、
前記記憶された位置較正データ及び電圧較正データを、現在の位置較正データ及び電圧較正データと比較する工程と、
前記圧電起動機構及び前記バルブ閉鎖構造のうちの少なくとも1つの摩耗を決定するか予防的メンテナンスを予報するべく、前記比較を利用する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記圧電起動機構は、更に、
複数の圧電要素を有する圧電スタックと、
前記圧電スタックと前記バルブ閉塞構造との間に位置決めされた増幅器と、
を有する
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記圧電起動機構及び前記バルブ閉鎖構造のうちの少なくとも1つの摩耗が許容範囲外である時、ユーザに警報する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 前記バルブ閉鎖構造が前記バルブシートに衝突するサイクル数を追跡する工程と、
前記電圧較正データ及び前記位置較正データ並びに前記サイクル数を利用して、前記圧電起動機構、前記バルブ閉鎖構造及び前記バルブシートのうちの少なくとも1つの製品寿命を決定する工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 前記圧電起動機構、前記バルブ閉鎖構造及び前記バルブシートのうちの少なくとも1つの製品寿命をユーザに警報する工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記バルブ閉鎖構造が前記バルブシートに衝突するサイクル数を追跡する工程と、
前記電圧較正データ及び前記位置較正データ並びに前記サイクル数を利用して、前記圧電起動機構、前記バルブ閉鎖構造及び前記バルブシートのうちの少なくとも1つの予防的メンテナンスの必要性を決定する工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 前記圧電起動機構、前記バルブ閉鎖構造及び前記バルブシートのうちの少なくとも1つの予防的メンテナンスの必要性をユーザに警報する工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 噴射システムのための噴射流体材料の噴射プロファイルを較正する方法であって、
前記噴射システムは、噴射ディスペンサと、前記噴射ディスペンサに動作可能に結合された制御要素と、を有しており、
前記噴射ディスペンサは、バルブシートと、バルブ閉鎖構造と、圧電アクチュエータを有する圧電起動機構と、非衝突較正位置にある前記バルブ閉鎖構造から所定距離離れて位置決めされた機械的ストッパと、を有しており、
当該方法は、
前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、当該バルブ閉鎖構造が前記バルブシートと衝突していない非衝突位置と、当該バルブ閉鎖構造の少なくとも一部が前記バルブシートと衝突している衝突位置と、の間で移動させる工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に電圧データを生成する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に当該バルブ閉鎖構造の位置をセンサ装置を用いて検出する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に位置データを生成する工程と、
前記電圧データ及び前記位置データを用いて参照点を確立する工程と、
前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、当該バルブ閉鎖構造が前記機械的ストッパと衝突していない前記非衝突較正位置と、当該バルブ閉鎖構造の少なくとも一部が前記機械的ストッパと衝突している衝突較正位置と、の間で移動させる工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に電圧較正データを生成する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に当該バルブ閉鎖構造の位置をセンサ装置を用いて検出する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に位置較正データを生成する工程と、
前記電圧較正データ及び前記位置較正データを用いてマスター参照点を確立する工程と、
前記参照点を前記マスター参照点と比較して、前記バルブシートの摩耗を決定する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - ユーザによる噴射システムの作動方法であって、
前記噴射システムは、噴射ディスペンサと、前記噴射ディスペンサに動作可能に結合された制御要素と、を有しており、
前記噴射ディスペンサは、圧電アクチュエータを有する圧電起動機構と、バルブシートと、バルブ閉鎖構造と、非衝突較正位置にある前記バルブ閉鎖構造から所定距離離れて位置決めされた機械的ストッパと、を有しており、
当該方法は、
流体タイプ、噴射周波数及び液滴サイズのうちの少なくとも1つを示す作動パラメータの入力をユーザから前記制御要素を介して受容する工程と、
少なくとも部分的に前記作動パラメータに基づいて、前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、当該バルブ閉鎖構造が前記機械的ストッパと衝突していない前記非衝突較正位置と、当該バルブ閉鎖構造の少なくとも一部が前記機械的ストッパと衝突している衝突較正位置と、の間で移動させることによって、マスター較正プロファイルを決定する工程と、
前記制御要素を用いて前記噴射システムに前記マスター較正プロファイルを適用する工程と、
前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、当該バルブ閉鎖構造が前記バルブシートと衝突していない非衝突較正位置と、当該バルブ閉鎖構造の少なくとも一部が前記バルブシートと衝突している衝突較正位置と、の間で移動させることによって、較正噴射プロファイルを決定する工程と、
前記較正噴射プロファイルを前記噴射システムに適用する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 噴射ディスペンサと、前記噴射ディスペンサに動作可能に結合された制御要素と、を有する噴射システムにおいてメンテナンスを実施する方法であって、
前記噴射ディスペンサは、バルブ閉鎖構造と、バルブシートと、圧電アクチュエータを有する圧電起動機構と、を有しており、
当該方法は、
前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、第1位置と第2位置との間で移動させる工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に電圧データを生成する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に当該バルブ閉鎖構造の位置をセンサ装置を用いて検出する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に位置データを生成する工程と、
前記噴射システムの1または複数の構成要素の予防的メンテナンスのために前記電圧データ及び前記位置データを用いる工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記1または複数の構成要素は、前記圧電起動機構、前記圧電アクチュエータ、前記バルブシート、及び、前記バルブ閉鎖構造、のうちの少なくとも1つである
ことを特徴とする請求項22に記載の方法。 - 前記電圧データ及び前記位置データを用いて、前記予防的メンテナンスの必要性を示す警報を生成する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項22に記載の方法。 - 前記電圧データ及び前記位置データを用いる工程は、更に、前記1または複数の構成要素の摩耗特性を決定するために前記電圧データ及び前記位置データを用いる工程を有する
ことを特徴とする請求項22に記載の方法。 - 前記摩耗特性を示す警報を生成する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項25に記載の方法。 - 噴射システムのための噴射流体材料の噴射プロファイルを較正する方法であって、
前記噴射システムは、噴射ディスペンサと、前記噴射ディスペンサに動作可能に結合された制御要素と、を有しており、
前記噴射ディスペンサは、バルブシートと、バルブ閉鎖構造と、圧電アクチュエータを有する圧電起動機構と、を有しており、
当該方法は、
前記バルブ閉鎖構造の所望のストローク長さについてユーザからの入力を受容する工程と、
前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、当該バルブ閉鎖構造が前記バルブシートと衝突していない非衝突位置と、当該バルブ閉鎖構造の少なくとも一部が前記バルブシートと衝突している衝突位置と、の間で移動させる工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に電圧データを生成する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に当該バルブ閉鎖構造の位置をセンサ装置を用いて検出する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に位置データを生成する工程と、
少なくとも部分的に前記電圧データ及び前記位置データに基づいて、参照点を決定する工程と、
少なくとも部分的に前記電圧データ及び前記位置データに基づいて、前記バルブ閉鎖構造の前記所望のストローク長さに帰結する前記バルブ閉鎖構造の位置に対応するトップ電圧を決定する工程と、
前記参照点と前記トップ電圧とを用いて、前記圧電アクチュエータに適用される前記電圧を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記参照点と前記トップ電圧とを用いて、前記圧電アクチュエータに適用される前記電圧を調整する工程は、更に、
前記バルブシートに接触する前記バルブ閉鎖構造の位置に対応する前記電圧を、前記参照点によって具現化される電圧に調整する工程と、
前記バルブシートから最大距離となる前記バルブ構造の位置に対応する前記電圧を、前記トップ電圧に調整する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項27に記載の方法。 - 前記位置データは、更に、非衝突位置データと衝突位置データとを有しており、
前記参照点を決定する工程は、更に、
前記非衝突位置データの少なくとも一部から第1傾向線を生成する工程と、
前記衝突位置データの少なくとも一部から第2傾向線を生成する工程と、
前記第1傾向線と前記第2傾向線との交点を決定して、前記参照点を確立する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項27に記載の方法。 - 前記トップ電圧を決定する工程は、更に、
前記参照点において具現化される位置と前記バルブ閉鎖構造の前記所望のストローク長さとの間の差を決定することによって、前記バルブ閉鎖構造の位置を決定する工程と、
前記バルブ閉鎖構造の前記位置と前記第1傾向線とを用いて前記トップ電圧を決定する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項29に記載の方法。 - 噴射システムのための噴射流体材料の噴射プロファイルを較正する方法であって、
前記噴射システムは、噴射ディスペンサと、前記噴射ディスペンサに動作可能に結合された制御要素と、を有しており、
前記噴射ディスペンサは、圧電アクチュエータを有する圧電起動機構と、バルブ閉鎖構造と、非衝突較正位置にある前記バルブ閉鎖構造から所定距離離れて位置決めされた機械的ストッパと、を有しており、
当該方法は、
前記圧電アクチュエータに電圧を適用して、前記バルブ閉鎖構造を、当該バルブ閉鎖構造が前記機械的ストッパと衝突していない前記非衝突較正位置と、当該バルブ閉鎖構造の少なくとも一部が前記機械的ストッパと衝突している衝突較正位置と、の間で移動させる工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に電圧較正データを生成する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に当該バルブ閉鎖構造の位置をセンサ装置を用いて検出する工程と、
前記バルブ閉鎖構造が移動される時に位置較正データを生成する工程と、
少なくとも部分的に前記電圧較正データ及び前記位置較正データに基づいて、前記圧電アクチュエータに適用される前記電圧に対する前記バルブ閉鎖構造の変位量の比を示す参照ゲインを決定する工程と、
少なくとも部分的に前記参照ゲインに基づいて、前記圧電起動機構及び前記バルブ閉鎖構造のうちの少なくとも1つの摩耗特性を決定する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記摩耗特性を決定する工程は、更に、
所定時間に亘って前記参照ゲインを記憶する工程と、
前記記憶された参照ゲインを、現在の参照ゲインと比較する工程と、
前記圧電起動機構及び前記バルブ閉鎖構造のうちの少なくとも1つの摩耗を決定するか予防的メンテナンスを予報するべく、前記比較を利用する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項31に記載の方法。 - 前記摩耗特性を決定する工程は、更に、
前記参照ゲインを、予め決定されたゲイン範囲 と比較する工程と、
前記圧電起動機構及び前記バルブ閉鎖構造のうちの少なくとも1つの摩耗を決定するか予防的メンテナンスを予報するべく、前記比較を利用する工程と、
を有する
ことを特徴とする請求項31に記載の方法。
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