JPH0766294B2 - 電磁ポンプ等の負荷駆動回路の調整方法およびその調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電磁ポンプ等の電気機器（負荷）を駆動する
電気回路の出力調整・設定を行う方法およびその装置に
関する。

［従来の技術］ 通常、電磁ポンプ等の電気的負荷の出力特性が所定のも
のになるように、駆動回路中の調整部材（抵抗など）を
調整する作業工程が製造途上に設けられている。そし
て、特に石油燃焼器の燃料供給等に用いられる電磁ポン
プは、吐出流量のばらつきを厳密に一定範囲に収めなけ
ればならない。

かかる電磁ポンプにおいて、プランジャータイプを例に
とって説明すると、駆動はパルス電圧を印加して行う
が、このパルス幅に応じてポンプ出力は定まる。そこ
で、その精密なる調整のために、従来では、ポンプ駆動
用の電気回路に電源を引加して、回路を動作せしめ、ポ
ンプ（負荷）に印加される電圧（または電流）波形を作
業者がオシロスコープにて観察しながら、同波形が目標
とする基準の範囲内になるように調整用抵抗を調整する
方法が一般に採用されていた。

ところが、このような調整法は、作業の能率の点で劣
り、調整精度を落とさないためには、多くの作業時間を
要するとともに、作業者の熟練を必要としていた。

また、例えば特開昭59−105105号公報に示されるよう
に、制御回路（コントローラ）自体により、負荷に供給
される駆動パルスを監視して基準値と比較し、もって補
正したパルス幅出力を得るようにしたものがあるが、同
公報に示されるような装置では、負荷に供給される駆動
パルスの電流（電圧）値を、負荷そのものでなく、検出
用抵抗にて検出しており、予め駆動回路中に別個の検出
用回路を設けている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、作業能
率が良好で、調整精度を高く維持することができ、しか
も負荷回路に何ら特別な付加構成を要することなく、簡
単な構成にて、出力の自動調整を行うことができる電磁
ポンプ等の負荷駆動回路の調整方法およびその調整装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、電磁ポンプ等の負荷を駆動する電気回路にお
ける負荷への通電量を設定する調整用抵抗を、該負荷が
目標基準状態で駆動されるように調整する方法であっ
て、該回路を作動させたときに該負荷が接続された端子
間に印加される出力のパルス幅を測定し、この測定した
パルス幅と基準パルス幅とを比較し、この偏差に応じて
調整用抵抗の抵抗値を変更するものである。

また、本発明は、電磁ポンプ等の負荷の出力を設定・調
整するための抵抗を有した負荷駆動用の電気回路と、負
荷を駆動させたときの負荷両端の出力を測定する測定回
路と、この測定値に基づき上記抵抗の抵抗値を可変し調
整するための調整制御手段とを備えた負荷駆動回路の調
整装置であって、上記調整制御手段は、上記測定回路に
よる測定値に基き負荷両端の出力パルス幅をカウントす
る計数手段と、この計数手段により求めたパルス幅と基
準パルス幅との偏差を演算する演算手段と、この偏差に
基いて所定のステップ数の信号を出力する出力手段とを
有し、さらに、この所定のステップ数の信号を受けて上
記抵抗の抵抗値を可変するための駆動力を発生するパル
スモータおよび駆動機構を設けたものである。

［作用］ この調整方法および装置によれば、負荷が接続された端
子間に印加される出力パルス幅が測定され、基準のパル
スと比較され、この偏差に基いて調整用の抵抗の抵抗値
が変更される。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例による調整装置（調整機）
全体の概略ブロック構成を示す。

同図において、１は電磁ポンプ駆動回路11の基板で、こ
の基板１には、後述する電気回路の他、電源印加用およ
び電磁ポンプ接続用の複数のコネクターピン２（ａ〜
ｅ）および出力調節用の抵抗（調整ボリューム）３が設
けられている。なお、実際には電磁ポンプは基板調整後
に電気的に接続される。４は上記ポンプ基板１に対する
駆動電源、５は基板１の回路によるポンプ駆動用の出力
パルスを測定するパルス測定回路であり、この回路内に
調整に当たってのダミーの電磁ポンプが設けられている
（詳細は後述）。

６は調整制御手段の中心となるマイクロコンピュータ
（この詳細は後述。以下、マイコンという）であり、こ
れら駆動電源４の出力およびパルス測定回路５の信号入
力端子が接触ピンを介して上記コネクターピン２に接続
されている。

７は本装置の動作を操作・指示し、また、調整結果を表
示するための基板調整機制御基板で、マイコン６との間
で所定のプログラムの基に信号の授受を行う。８はマイ
コン６の出力信号を受けて作動するパルスモータ駆動基
板、９は同基板８からのステップ信号出力により駆動さ
れるパルスモータ、10はパルスモータ９により駆動され
る駆動機構であり、この駆動機構10でもって、調整ボリ
ューム３の回転つまみを回転駆動することにより、その
抵抗値が変わり、基板１の電磁ポンプ駆動パルス出力が
調整されるようになっている。

そして、上記マイコン６は、パルス測定回路５の出力を
受け、パルス幅をカウントする計数手段と、この計数手
段により求めたパルス幅と基準パルス幅との偏差を演算
する演算手段と、この偏差に基いてパルスモータ駆動基
板８へ所定のステップ数の信号を出力する出力手段の機
能を備えている。

第２図は基板１の電気信号測定を行うための主要構成と
しての、基板１の電磁ポンプ駆動回路11とパルス測定回
路５部分の具体例を示す。

同図において、電磁ポンプ駆動回路11は、単安定マルチ
バイブレータ等でなる発振回路12と、この回路12により
ON,OFF制御されるトランジスタ13,14等からなり、ポン
プＰ（これは上述したダミーのもの）およびパルス測定
回路５が接続される出力端子15（a,b）を有する。ま
た、発振回路12中に、その発振デューティを調整・設定
し出力パルス幅を制御する可変抵抗を内蔵し、この抵抗
が上述した調整ボリューム３に該当する。

パルス測定回路５は、ポンプＰ接続のための出力端子15
（a,b）に接続される接続ピン16（ａ′,b′）と、信号
路中に介設されたフォトカプラ17と、マイコン６にパル
ス測定信号を出力するための端子18とからなる。

上記電磁ポンプ駆動回路11には後述するように電源接触
ピン２′（ｂ′,c′）を介して電源４より＋141Vが印加
され、発振回路12の発振動作に伴って、出力端子15（a,
b）には波高値＋141Vの所定のデューティのパルスが現
れる。パルス測定回路５は、上記パルスを接続ピン16
（ａ′,b′）を介して受入れ、フォトカプラ17を介して
マイコン６に出力する信号電圧に変換する。すなわち、
端子18より上記ポンプＰ接続用の出力端子15（a,b）の
パルスに同期して、マイコン６に対するパルス測定信号
が出力される。

なお、ポンプ駆動電源４には、一定周期のクロック発振
回路を内蔵し、このクロックが上記発振回路12に端子
ｄ′,e′とd,eの接続を介して入力されている。

また、第１図に戻って、駆動機構10の具体構成を説明す
ると、本実施例では、調整ボリューム３の回転つまみ3a
を回転させるための治具に工夫が施されている。すなわ
ち、パルスモータ９により駆動される駆動機構10の最終
駆動部は、調整作動時に回転つまみ3a上の複数の点を弾
性の付与された状態で押圧する、複数個所（実施例では
３本）に適宜に配された接続（調整）ピン10aから構成
されている。

この構成によれば、従来のプラスまたはマイナスのドラ
イバーを回転治具として使用した場合に比し、迅速か
つ、簡単な構成にてボリューム調整が可能となる。その
理由は、治具としてプラスまたはマイナスのドライバー
を使用した場合は、治具とボリュームの溝が嵌合するま
で、まずドライバーを回転させなければならず、ボリュ
ームが回転したかどうかは、絶えず測定値を監視してい
なければならない。

これに対し、本実施例のような調整ピン10aを用いた場
合は、ピン10aとボリューム3aとが接触した時点、位置
からボリュームは回転駆動され、したがって、上述した
偏差に対応するステップ数でパルスモータ９を回転させ
ることで、フィードバックの回数も少なくてよく、速や
かな調整が可能となる。

次に、本実施例の基板調整機のプログラム動作を第３図
に示すフローチャートとともに説明する。

本機においては、２列（左右）で作業を行っており、ま
ず、第１図の基板１が、基板セット位置にある図外の移
動制御される基板設置台上の手前と奥にそれぞれセット
され、スタートスイッチが押されると、電源接触ピン
２′が基板１のコネクターピン２に圧接され、電源がON
され、マイコン６にスタート信号が入力される（ステッ
プS1,S2）。すると、マイコン６は調整台の左右位置を
確認し（ステップS3）、出力パルスが異常なものでない
かどうかを確認し（ステップS4,S5）、異常パルスの場
合、動作不良と判定し、電源をOFFとするとともに、電
源接触ピン２′がコネクターピン２から離れ、警告用の
NGランプを点灯し、動作不良信号を出力する（ステップ
S18,S19）。

パルスが正常と判定されたときは、基板設置台が移動信
号出力（ステッブS6）にしたがって調整位置に送られ、
パルスモータ９および駆動機構10が降下し、他方の台は
基板セット位置に戻ってくる。マイコン６は調整ピン10
aの下限信号待ちとなり（ステップS7,S8）、下限信号を
検知すると調整動作に入る。

この調整動作においては、まず、手前の基板１の出力パ
ルス幅を測定し（ステップS9）、次いで測定したパルス
と基準パルスを比較し、その偏差を計算する（ステップ
S10）。この偏差に基き調整範囲（規格外で調整の必要
がある場合）内であれば、偏差からパルスモータの回転
ステップ数を計算し、その分だけ、ステップモータ９を
回転させる（ステップS11,S20,S21）。そして上記ステ
ップS9〜S11,S20,S21を繰り返す。

また、偏差が調整範囲でなければ（すなわち規格範囲内
にある）、あるいは調整範囲でなくなれば（すなわち規
格範囲内に入った）、調整ピン10aを上昇させる信号を
出力し（ステップS12）、調整ピン10aがボリューム３の
回転つまみ3aから離れるまで時間待ちをし（ステップS1
3）、再びパルス幅を測定し（ステップS14）、規格範囲
内かどうかを判定し（ステップS15）、YESであればOKラ
ンプを点灯し（ステップS16）、NOであればNGランプを
点灯し（ステップS22）、終了信号を出力し、電源がOFF
となり、次のスタート信号待ちとなる（ステップS1
7）。上記ステップを数回繰り返して調整がなされても
規格内に合格しないときは調整不能とされることにな
る。

次に図外の奥側のパルスモータが回転可能になり、奥側
の基板のパルスを測定し、以下、上述した手前と同様の
動作を行う。

ここに、上述の調整法を実施するには、測定パルスの基
準値との偏差から、ステップモータの回転方向とステッ
プ数を求めるために、事前に、ボリューム３の回転つま
み3aの回転角度つまり、パルスモータ９のステップ数に
対する負荷への出力パルス幅の変化率を実験的に求め
て、数式化しておくことが肝要である。

なお、パルス幅が規格範囲内にあるかどうかの確認は、
パルスを数回測定し、その個々の値が規格内にあるか否
かを判定することにより行う。

また、基板セット位置にある基板設置台上に新しく基板
をセットし、スタートとすると、調整済の基板は、基板
セット位置に戻ってくるので、OK/NGランプを確認しな
がら取り外し、良品と不良品の選別を行う。

次に、上述したパルス幅測定動作の詳細を第４図に示す
フローチャートにより説明する。

このパルス幅測定においては、まず、カウントを初期セ
ットし（カウントクリア：ステップS31）、パルス信号
の立上がりを検知し、次いで立下がりを検知する状態と
なる。この信号の立上がりから、立ち下がりまでのHigh
レベルの間、カウントをインクリメントする（ステップ
S32〜S38）。信号レベルがLowレベルになったとき、カ
ウントを終了し、カウント数からパルス幅を計算する
（ステップS39）。

このようにして、負荷に出力されるパルス幅を正確に検
出することができる。

本実施例装置を用いて自動調整を行った結果の一例を示
すと、出力パルス幅のばらつきは、7ms±0.01ms（±0.1
％）で調整時間が13秒／基板２枚（6.5秒／基板１枚）
であったのに対し、従来の手動による調整では、出力パ
ルス幅のばらつきが7ms±0.025ms（±0.4％）で、調整
時間が15秒／基板１枚であり、本発明の方法ないし装置
を採用することにより、大巾な調整精度と作業能率の向
上を図ることが可能となる。

なお、上記のダミーの電磁ポンプを用いた基板調整機に
よる調整を実施して良品と成った基板１には、その後、
実際の機器に搭載される電磁ポンプが電気的に接続され
ることになる。また、上記では負荷として電磁ポンプの
場合を示したが、負荷はこれに限られるものではない。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、負荷両端に印加されるパ
ルス幅を測定し、これと基準パルス幅とを比較し、この
偏差に応じて負荷への出力パルス幅を設定する調整用抵
抗の抵抗値を調整するようにしているので、従来の方法
ないし装置のように、検出電流・電圧値に基いてフィー
ドバックするものや、出力パルス幅をオシロスコープで
作業者が監視しながら手動にて調整するものに比し、調
整のために特別な回路構成を必要とすることなく、簡単
な構成でもって、高精度かつ、高能率に負荷の出力調整
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示す構成
図、第２図はその主要部の構成図、第３図は本装置の動
作を示すフローチャート、第４図は同フローチャートに
おけるパルス幅測定の動作を示すフローチャートであ
る。 １……基板、３……抵抗（調整ボリューム）、3a……回
転つまみ、５……パルス測定回路、６……マイクロコン
ピュータ（調整制御手段）、９……パルスモータ、10…
…駆動機構、10a……接触ピン（調整ピン）、Ｐ……電
磁ポンプ（負荷）。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−85687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−5700（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−178525（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁ポンプ等の負荷を駆動する電気回路に
   おける負荷への通電量を設定する調整用抵抗を、該負荷
   が目標基準状態で駆動されるように調整する方法であっ
   て、該回路を作動させたときに該負荷が接続された端子
   間に印加される出力のパルス幅を測定し、この測定した
   パルス幅と基準パルス幅とを比較し、この偏差に応じて
   予め求めておいた調整用抵抗値の変化量に対するパルス
   幅変化率との関係を用いて調整用抵抗の抵抗値を変更す
   ることを特徴とした電磁ポンプ等の負荷駆動回路の調整
   方法。
2. 【請求項２】電磁ポンプ等の負荷の出力を設定・調整す
   るための抵抗を有した負荷駆動用の電気回路と、負荷を
   駆動させたときの負荷両端の出力を測定する測定回路
   と、この測定値に基づき上記抵抗の抵抗値を可変し調整
   するための調整制御手段とを備えた負荷駆動回路の調整
   装置であって、上記調整制御手段は、上記測定回路によ
   る測定値に基き負荷両端の出力パルス幅をカウントする
   計数手段と、この計数手段により求めたパルス幅と基準
   パルス幅との偏差を演算する演算手段と、この偏差に基
   いて予め求めておいた調整用抵抗値の変化量に対するパ
   ルス幅変化率との関係を用いて所定のステップ数の信号
   を出力する出力手段とを有し、さらに、この所定のステ
   ップ数の信号を受けて上記抵抗の抵抗値を可変するため
   の駆動力を発生するパルスモータおよび駆動機構を設け
   たことを特徴とする電磁ポンプ等の負荷駆動回路の調整
   装置。
3. 【請求項３】上記抵抗は、抵抗値可変用の回転つまみを
   有し、上記駆動機構は、調整作動時に上記回転つまみ上
   の複数の点を弾性の付与された状態で押圧する接触ピン
   を有した請求項２記載の電磁ポンプ等の負荷駆動回路の
   調整装置。