JPH0658246A - Metering pump device - Google Patents

Metering pump device

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JPH0658246A
JPH0658246A JP20925292A JP20925292A JPH0658246A JP H0658246 A JPH0658246 A JP H0658246A JP 20925292 A JP20925292 A JP 20925292A JP 20925292 A JP20925292 A JP 20925292A JP H0658246 A JPH0658246 A JP H0658246A
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JP
Japan
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plunger
amount
control means
servo motor
metering pump
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Application number
JP20925292A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Hoshino
Toyoharu Omori
Kikuo Yamamoto
豊春 大森
喜久男 山本
雅宣 星野
Original Assignee
F D K Eng:Kk
株式会社エフ・ディー・ケイエンジニアリング
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To cheaply manufacture the device, realize diverse discharge operation mode such as change of discharge quantity at every cycle or divided pouring simply and correctly by digital control, and perform high and diverse control such as optional change of speed pattern of a discharge flow. CONSTITUTION:This metering pump device is provided with a screw feed mechanism 20 to reciprocate the plunger 12 of a plunger pump 10, a servo motor 30 to rotationally drive the feed screw 23 of this mechanism, a rotary encoder 43 directly or indirectly detect the position of the plunger 12, and a motor control device 50 to control the servo motor 30 based on output of the rotary encoder 43 as a feedback signal and retreat and advance the plunger 12 by the quantity corresponding to an indicated suction quantity and discharge quantity.

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 This invention relates to a metering pump device using a plunger pump which suctions and discharges a small amount of liquid, in particular, relates to a metering pump apparatus capable of arbitrarily variably 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。 As is known BACKGROUND ART well, plunger pump which is commonly employed in the metering pump device, the suction amount of the liquid corresponding to the amount of backward movement by retracting the plunger in the cylinder (stroke) and, ejecting a liquid in an amount corresponding to the forward stroke by advancing the plunger. 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。 Intake amount and the discharge amount is precisely determined by the retraction stroke and forward stroke of the plunger. 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。 The mechanism for driving the plunger of the pump, and that of the cam-operated, those of pneumatically operated are common.

【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)をあらかじ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。 [0003] In the metering pump device cam actuated is Yes in advance precisely set the plunger stroke (ejection amount) by the shape of the cam, is used for the purpose of repeating the same amount of discharge operation. 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。 Of course it is possible to change the discharge amount by changing the cam, but to it is very troublesome even to replace the cam to fabricate new cam, such as changing the discharge amount per single possibly it can not be used for applications.

【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、 [0004] In pneumatically operated metering pump device may be set by a mechanical stop the stroke of the plunger,
空圧シリンダの力でプランジャを作動させる。 Actuating the plunger with a force of pneumatic cylinder. そして、 And,
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。 Wherein and a position of the stopper is configured to be able to finely and precisely adjusted by a micrometer type operating mechanism can now varying the stroke of the plunger. 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。 Dial adjustment of the micrometer mechanism, a 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。 Although metering pump device pneumatically operated [0008] can be relatively easily (compared to cam actuated) vary the discharge amount dial adjustment of the micrometer mechanism, following It has a problem, such as. 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。 Precise micrometer mechanism for the plunger stroke adjustment is required, the apparatus becomes expensive. 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。 Pneumatic cylinder mechanism for the plunger drive, pneumatic pump mechanism, auxiliary facilities such as a control valve mechanism of pneumatic cylinder essential, the apparatus becomes expensive large. 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。 For example although it is not impossible to change the discharge amount per single, not at all practical. 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。 Also, once it sucked fluid discharges separately in small amount at a time exactly how many times (splitting infusion) can not. 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、 Wherein by providing the speed controller pneumatic cylinder to adjust the operating speed of the discharge time of the plunger,
液体の吐出流速を用途に合せて調整することができる。 Discharge flow rate of the liquid can be adjusted to suit the application of.
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。 However, by changing the operating speed of the plunger, it is very difficult to perform advanced control such as arbitrary change the speed pattern of the discharge flow in the stroke of a single discharge operation.

【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高精度に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。 [0006] The present invention has been made to improve the above problems of the conventional apparatus, the object is achieved by a small metering pump device can be manufactured at low cost, recent electronic techniques and computers employs a digital control which can be very easily carried out by a technique, such as performing the division injecting changing the discharge amount per one time, it is possible to realize a variety of discharge operation mode easily and accurately, also to provide a arbitrarily varied such sophisticated and diverse control the speed pattern of the discharge flow and can be performed with high precision metering pump device.

【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サーボモータと、前記プランジャの位置を直接あるいは間接に検出する位置検出手段と、この位置検出手段の出力をフィードバック信号として前記サーボモータを制御し、指定された吸入量および吐出量に対応した量だけ前記プランジャを後退および前進させるサーボ制御手段とを備えたものである。 Metering pumps SUMMARY OF THE INVENTION The inventive device includes a plunger pump for discharging the amount of liquid which corresponds to the forward of the plunger as well as the suction amount of the liquid corresponding to the retraction amount of the plunger, the a screw feed mechanism for reciprocating the plunger pump, a servo motor for rotationally driving the feed screw of the screw feed mechanism, a position detecting means for detecting the position of the plunger directly or indirectly, an output of the position detecting means the said servo motor is controlled as a feedback signal, in which a servo control means for retracting and advancing the amount corresponding to the designated intake amount and discharge amount plunger.

【0008】 [0008]

【作用】前記サーボ制御手段によって前記サーボモータの回転変位量および速度をきわめて高精度に制御することができる。 [Action] it is possible to control the rotational displacement and velocity of said servo motor by said servo-control means extremely high precision. このサーボ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。 This rotational displacement of the servomotor is converted into proportionally precise plunger of the linear displacement by the screw feed mechanism. したがってサーボ制御手段による目標値を任意に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とともに、プランジャの作動スピードの制御で吐出流の速度パターンを多様に制御することができる。 A simple digital control of the target value arbitrarily set by the thus servo control means, the stroke of the plunger, i.e. it is possible to arbitrarily variably control the intake amount and the discharge amount, the discharge flow control plunger actuation speed it can be variously control the speed pattern.

【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。 DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 shows a schematic configuration of a metering pump device according to an embodiment of the present invention. 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、サーボモータ30とに大別される。 Mechanical construction of the metering pump device includes a plunger pump 10, the screw feed mechanism 20, it is roughly divided into a servo motor 30. 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。 Plunger pump 10 is a well-known construction, the plunger 12 into the cylinder 11 have been inserted fits snugly, the plunger 12 is made to be smoothly reciprocated in the axial direction. 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13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。 Moreover, the suction port 13 so as to communicate with the discharge port 14 is formed, the check valve 15 and 16 on both port is mounted in the space in the distal end side of the cylinder 11 of the plunger 12. プランジャ1 The plunger 1
2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 When 2 is retracted rightward in FIG., Are enlarged space volume of the cylinder 11, the cylinder 11 from the suction port 13
内に液体が吸入される。 Liquid is sucked within. 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。 Further, when the plunger 12 is advanced to the left, the volume of the cylinder 11 is reduced, the liquid in the cylinder 11 is discharged from the discharge port 14. 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1 Then, as described above, the suction amount of the liquid is determined by the retraction stroke of the plunger 12, the discharge amount of the plunger 1
2の前進ストローク量によって決まる。 Determined by the 2 of the forward stroke.

【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。 [0010] screw feed mechanism 20 is disposed on the rear end side of the plunger 12. 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。 Feed screw 23 is rotatably supported by a bearing 25 and 26 attached to the support plate 21 and 22, disposed in parallel with the plunger 12. プランジャ12の後端突出部分は支持プレート21 Rear protruding portion of the plunger 12 supporting plate 21
に取り付けられたスライドガイド27を貫通しており、 Penetrates the slide guide 27 which is attached to,
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。 Linear block (ball nut) 24 around the axis is mounted in the feed screw 23 is mechanically coupled to the rear end of the plunger 12. 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。 When the feed screw 23 is rotated, the depending on the rotational direction rotation amount to move to the right or left along a linear motion block 24 the feed screw 23, the plunger 12 movement and the pump 10 integrally with the forward or backward to.

【0011】サーボモータ30はステッピングモータあるいはDCサーボモータからなる。 [0011] The servo motor 30 is a stepping motor or a DC servo motor. 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23に直結されている。 Motor 30 is mounted to a support plate 33 disposed on the rear end side of the screw 23 feed, the rotor shaft 31 is directly connected to a screw 23 feeding the joint 32. 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。 Optionally rotating the feed screw 23 by the motor 30, the plunger 12 is reciprocally operated.

【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。 [0012] To detect the home position of the forward side of the plunger 12, the photoelectric sensor 41 is attached to a portion of the slide guide 27 of the screw feed mechanism 20. 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。 When the plunger 12 is advanced until the set home position as appropriate, the plunger 12 marks attached to (not shown) reaches the detection point of the photoelectric sensor 41, then the so detected signal from the photoelectric sensor 41 is output ing.

【0013】また、プランジャ12の可動範囲内での位置を正確に検出するための位置検出手段として、送りネジ23の回転変位を精密に検出するロータリーエンコーダ43が、サーボモータ30の後端部にモータ30のロータ軸31と同軸上に装着されている。 Further, as a position detecting means for accurately detecting the position within the movable range of the plunger 12, the rotary encoder 43 to accurately detect the rotational displacement of the lead screw 23, the rear end portion of the servo motor 30 It is mounted coaxially with the rotor shaft 31 of the motor 30.

【0014】サーボモータ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により次のように制御して、プランジャポンプ10の作動を制御する。 [0014] In the following control by the motor controller 50 using a microprocessor rotation of the servo motor 30, controls 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。 [0015] shows a schematic configuration of a motor control device 50 in FIG. 2. 図2のように、ロータリーエンコーダ43からの回転検出信号に基づいて位置信号生成部54にてプランジャ12の位置信号が生成され、また速度信号生成部55にて前記位置信号からプランジャ12の速度信号が生成される。 As shown in FIG. 2, the position signal of the plunger 12 is generated by the position signal generating unit 54 based on the rotation detection signal from the rotary encoder 43, also rate signal of the plunger 12 from the position signal at a rate signal generating unit 55 There is generated. プランジャ12の現在位置を示す位置信号生成部54からの位置信号とマイクロプロセッサ53 Position signal from the position signal generator 54 indicating the current position of the plunger 12 and the microprocessor 53
からの目標位置信号とが位置制御回路51で比較演算され、プランジャ12を目標位置まで変位させるための制御信号が生成される。 And the target position signal from is comparison operation in the position control circuit 51, a control signal for displacing the plunger 12 to a target position is generated. サーボドライブ回路52は位置制御回路51からの制御信号と速度信号生成部55の出力とに基づいてサーボモータ30を駆動し、プランジャ1 Servo drive circuit 52 drives the servo motor 30 on the basis of the output of the control signal and the speed signal generator 55 from the position control circuit 51, the plunger 1
2を目標位置まで所定の速度で変位させる。 2 to the target position is displaced at a predetermined speed.

【0016】マイクロプロセッサ53に対してキーボードなどの設定部56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。 [0016] inputting various control information, such as intake amount and the ejection amount or the ejection speed to the microprocessor 53 from the setting unit 56 such as a keyboard. 設定部56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57に表示される。 Including response information input information and the microprocessor 53 by setting unit 56 is displayed on the display unit 57 using the liquid crystal panel. また、 Also,
前述の原点検出用の光電センサ41の出力もマイクロプロセッサ53に入力される。 The output of the photoelectric sensor 41 for the aforementioned origin detection is also input to microprocessor 53.

【0017】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。 [0017] The microprocessor 53 to accurately position the plunger 12 in the following manner to the origin position of the forward side. 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。 It shows a control procedure of the positioning in the flowchart of FIG. まずステップ301で位置制御回路51とサーボドライブ回路52を制御し、サーボモータ30を比較的小さな速度で正転させる。 First it controls the position control circuit 51 and the servo drive circuit 52 in step 301, is rotated forward servo motor 30 a relatively small rate. 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。 Thus the plunger 12 is slowly advanced (to the left in FIG. 1). 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3 In a state where the plunger 12 is moved forward operation, Step 3
02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30 Wait for the detection signal from the photoelectric sensor 41 is output at 02, the next step 30 if the detection signal is output
3にて前記ロータリーエンコーダ43から所定位相の信号が出力されるのを待ち、その信号が出力されたなら次のステップ304,305に進み、モータ駆動信号のゼロ位相のタイミングでサーボモータ30を停止させる。 3 in wait for signals of a predetermined phase from the rotary encoder 43 is output, the process proceeds to the next step 304, 305 if the signal is output, stops the servo motor 30 at a timing of the zero phase of the motor drive signal make.
このときのプランジャ12の停止位置が原点である。 Stop position of the plunger 12 at this time is the origin.

【0018】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。 The most common mode of operation of the metering pump device is an operation to suck the liquid in the specified amounts for discharging the same amount. 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。 The control procedure of the normal operating mode is shown in the flowchart of FIG. 設定部56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でモータ回転量に換算する。 If after setting the discharge amount desired by the setting unit 56 starts in the normal operating mode, the microprocessor 53 is converted to the amount of motor rotation amount specified discharging (suction quantity synonymous) at step 401. 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。 And it sets the acceleration pattern and the deceleration pattern when the motor is stopped at the next step 402 the motor starting. そして所定量だけ所定速度パターンでサーボモータ30を逆転させて停止させる(ステップ403)。 Then by a predetermined amount to reverse the servo motor 30 at a predetermined speed pattern is stopped (step 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。 This plunger 12 is retracted from the origin by a certain amount, the liquid in the specified amount is sucked into the cylinder 11. 次に所定量だけ所定速度パターンでサーボモータ30を正転させて停止させる(ステップ404)。 Then it is rotated forward and stops the servo motor 30 at a predetermined speed pattern by a predetermined amount (step 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。 This plunger 12 is advanced by a predetermined amount, the liquid in the specified amount is discharged from the cylinder 11.

【0019】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。 [0019] shows an example of a rotation speed pattern of the motor 30 in the normal operation mode in FIG. 図5のように、自起動周波数以下の低速でサーボモータ30を起動して、 As shown in FIG. 5, to start the servo motor 30 in the following slow self-start frequency,
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。 Gradually increased up to a certain speed Hayashi, also stops after deceleration in a symmetric pattern. 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。 Incidentally, set appropriately to indicate the maximum speed and acceleration rate of the motor rotation by a dotted line in the figure by the amount of liquid suction and discharge.

【0020】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。 [0020] it is possible to freely set by a digital control operation velocity pattern of the discharge time of the plunger 12 as described above, realizes the rate and velocity change of the appropriate discharge flow according to the characteristics and application of the liquid to be ejected can do. 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。 Also, when changing the suction and discharge amount per single operation in the normal operation mode, by leaving programmed each time the discharge amount as NC control, it is possible to fully automatic control.

【0021】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。 [0021] FIG. 6 shows a control pattern of the motor 30 when operating the plunger pump 10 in a split injection mode described above. 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。 As apparent from FIG. 6, after inhalation of a predetermined amount of liquid in a single inhalation operation, divides the plunger 12 to a plurality of times to advance a predetermined amount at a time, can be a predetermined amount at a time divided injection (ejection).

【0022】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。 [0022] Depending on the viscosity of the liquid, (during ejection completed) when the forward operation of the plunger 12 is stopped, there may be a slightly more liquid than the set inertia effect of the liquid ejected. このような現象を液だれと称している。 It is called such a phenomenon dripping with. この液だれ現象を防止するには、サーボモータ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。 To prevent this dripping behavior, to set the rotation control pattern of the servo motor 30 as shown in FIG. 7 is effective. 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。 As shown in FIG. 7, immediately after completion of the discharging operation of the plunger 12 forward → stops, to stop the plunger 12 is retracted slightly. 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。 It can be by inhalation of a vapor by the retraction preventing dripping by the inertia effect.

【0023】なお、前記設定部56では希望する吐出量を例えば立方センチメートルの単位で数値設定するようになっている。 [0023] Note that, so as to numerically set in units of discharge amount for example cubic centimeters desired in the setting unit 56. マイクロプロセッサ53は設定部56の設定数値を読み取り、モータ30の回転量に変換する。 Microprocessor 53 reads the setting value of the setting unit 56, converts the rotation amount of the motor 30.
前述したように、モータ30の回転量と吐出量とは基本的に比例するが、さまざまな要因により特に微小吐出量領域では完全な比例関係にならない場合がある。 As described above, the rotation amount and the discharge amount of the motor 30 is basically proportional, in particular with small ejection amount region by a variety of factors which may not be perfect proportional relationship. そこで、モータ回転量と吐出量との関係を厳密に実測して変換テーブルを作成し、その変換テーブルをマイクロプロセッサ53のメモリに格納しておく。 Therefore, the relationship between the motor rotation amount and the discharge amount strictly measured to create a conversion table and stores the conversion table in the memory of the microprocessor 53. この変換テーブルにしたがってマイクロプロセッサ53が設定部56の吐出量設定値をモータ回転量に変換する。 According to this conversion table microprocessor 53 converts the discharge amount set value of the setting unit 56 to the motor rotation amount. 変換テーブルは取り扱う液体の粘度や比重、温度などをパラメータとして作成することで、非常に高い精度を実現することができる。 The viscosity and specific gravity of the liquid handling conversion tables, by creating a temperature, etc. as parameters, it is possible to achieve a very high accuracy. さらに、変換テーブルの内容を随時較正する処理機能をマイクロプロセッサ53に持たせている。 Further to have a processing function of calibrating the contents of the conversion table from time to time to the microprocessor 53.

【0024】 [0024]

【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サーボ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、サーボモータの回転を閉ループ式のサーボ制御装置で制御するように構成している。 As described above in detail, according to the present invention, the metering pump device of the invention, together with and configured to actuate the screw feed mechanism of the plunger of the plunger pump servo motor as a rotation drive source, the rotation of the servo motor It is configured to be controlled by a servo controller of the closed-loop. サーボモータの回転量および回転速度は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。 Rotation amount and the rotation speed of the servo motor can be controlled with very high precision, the rotation amount and speed of the motor is converted into a stroke amount and the speed of the plunger to a very high accuracy by a screw feed mechanism. したがって、サーボ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。 Therefore, it is possible to precisely control the plunger pump at the electrical control of the servo motor. 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サーボ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、 Moreover, it is possible to control the rotation of the servo motor in different operating modes in a simple and inexpensive digital control circuit using a microprocessor, such as performing the division injecting changing the discharge amount per one time,
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。 You can implement a variety of discharge operation mode easily and accurately, and the speed pattern of the discharge flow can be easily performed sophisticated and diverse control such as arbitrary change the.

【0025】また、プランジャポンプとネジ送り機構とサーボ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 comprising a plunger pump and a screw feed mechanism and the servo motor is much simpler than the conventional this type of metering pump device, the whole be added to electric motor control circuit it becomes significant cost reduction as, it is easy to miniaturize the apparatus.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE 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。 1 is a schematic configuration diagram of a machine system of the 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。 2 is a schematic diagram of the electrical system of the same embodiment apparatus.

【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。 3 is a flowchart of the origin positioning control in the high frequency embodiment apparatus.

【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。 4 is a flowchart of a normal operation mode in the high frequency embodiment apparatus.

【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。 5 is a motor rotation control pattern diagram of the normal operation mode in the high frequency 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。 6 is a motor rotation control pattern diagram of the split injection mode in the high frequency embodiment apparatus.

【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。 7 is a motor rotation control pattern diagram solution was added anyone prevention mode in the high frequency embodiment apparatus.

【符号の説明】 DESCRIPTION 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 サーボモータ 41 光電センサ 43 ロータリーエンコーダ 50 モータ制御装置 10 plunger pump 12 the plunger 20 screw feed mechanism 23 feed screw 24 linear block 30 servo motor 41 photoelectric sensors 43 rotary encoder 50 motor controller

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【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サーボモータと、 前記プランジャの位置を直接あるいは間接に検出する位置検出手段と、 この位置検出手段の出力をフィードバック信号として前記サーボモータを制御し、指定された吸入量および吐出量に対応した量だけ前記プランジャを後退および前進させるサーボ制御手段と、 を備えたことを特徴とする計量ポンプ装置。 And 1. A plunger pump for discharging the amount of liquid which corresponds to the forward of said plunger with inhaled liquid amount corresponding to the retraction amount of the plunger, a screw feed mechanism for reciprocating the plunger of the pump a servo motor for rotationally driving the feed screw of the screw feed mechanism, a position detecting means for detecting the position of the plunger directly or indirectly, controls the servo motor the output of the position detecting means as a feedback signal, designated it has been inhaled mass and a servo control means by an amount corresponding to the discharge amount is retracted and advancing the plunger, metering pump apparatus characterized by comprising a.
  2. 【請求項2】 前記サーボ制御手段は、前記サーボ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。 Wherein said servo control means is configured to accelerate after starting the servo motor at an appropriate low speed to a predetermined speed, and characterized in that it comprises a control means for stopping the decelerated until appropriate slow metering pump device according to claim 1.
  3. 【請求項3】 前記サーボ制御手段は、前記サーボ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。 Wherein said servo control means, a metering pump device according to claim 1, characterized in that it includes a control means for proper amount at a time intermittently forward the servo motor.
  4. 【請求項4】 前記サーボ制御手段は、前記サーボ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。 Wherein said servo control means, a metering pump device according to claim 1, characterized in that it includes a control means for reversing only a proper amount immediately after said by forward to stop the servo motor.
  5. 【請求項5】 任意の吐出量を数値で設定する設定部と、この設定部に設定された吐出量に基づいて前記サーボ制御手段に対する制御目標信号を生成する演算部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の計量ポンプ装置。 Features and wherein setting unit for setting a numerical value of any discharge amount, that an arithmetic unit for generating a control target signal for the servo control means based on the ejection amount set in the setting unit metering pump device according to claim 1,.
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