CN104246231B - 排气泵的堆积物感测装置以及排气泵 - Google Patents
排气泵的堆积物感测装置以及排气泵 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种不使流过气体的设备的设置或装置的操作模式的追加、变更等的负担产生就能容易地实施的排气泵的堆积物感测装置。具有:单元(52),检测对旋转体进行旋转驱动的电动机的电动机电流值;电流值存储部(103),仅存储检测出的电动机电流值中的设定值以上的电动机电流值;平均值计算部(104),对所存储的电动机电流值的每单位时间的平均值进行计算;平均值存储部(105),对计算出的平均值进行存储;近似线计算部(106),将所记录的平均值按照时间序列进行排列,对该平均值求取一次近似线;以及差分值计算部(108),对使用一次近似线来计算出的预测电动机电流值与在排气泵的使用开始时的初始电动机电流值的差分值进行求取,以将所述差分值超过预先设定的阈值的时间点判定为排气泵的保养时期的方式构成。
Description
技术领域
本发明涉及排气泵的堆积物感测装置以及排气泵,特别涉及能够对在蚀刻等处理中使用的排气泵内的堆积物进行感测来估计排气泵的保养时期的排气泵的堆积物感测装置以及排气泵。
背景技术
在半导体制造装置中,作为将从蚀刻等的处理装置排出的气体向外部排气的装置,例如使用图8所示的排气泵P。该排气泵P具有由圆筒部1和叶片(blade)部2构成的旋转体R,并且,利用电动机M使旋转体R绕转子轴3旋转驱动。
位于排气泵P的吸气口4侧的气体的分子通过旋转的叶片部2被赋予向下的运动量,由此,被输送至螺纹槽部5的上游,在被螺纹槽部5压缩之后,从排气口6向外部排气。
已知由于上述那样的气体的排气而在涡轮分子泵等排气泵内堆积生成物(例如,参照专利文献1的段落0014)。特别地,在图8中的气体通路的S部中容易堆积生成物。
在专利文献1中,公开了对在该泵内堆积的生成物(也称为“泵内堆积物”。)进行感测的方式。该感测方式是如下这样的方式:在涡轮分子泵中,对使其旋转翼旋转的电动机的电流值进行检测,将检测出的电动机电流值与预先设定的设定电流值比较,在其结果是检测出的电动机电流值与预先设定的设定电流值相比为规定值以上的情况下,通知保养时期(参照该文献1的段落0022等)。
可是,包含专利文献1的涡轮分子泵的排气泵的端用户(enduser)在各种各样的处理中使用排气泵,根据处理的内容,在排气泵内流过的气体的种类、流量也各种各样。因此,根据在排气泵内流过的气体的种类、流量,对排气泵的旋转体进行旋转驱动的电动机的电流值也发生变化。
因此,由于在上述堆积物感测方式中基于预先设定的设定电流值来感测生成物的堆积,所以在不与设定电流值对应的处理中不能正确地感测堆积物。
此外,为了避免错误感测、错误警告,对在使用什么样的流量、种类的气体的处理中使用排气泵的排气泵的使用状况详细地进行调查之后,必须配合该使用状况来变更设定电流值,存在花费长的时间和成本的问题。
因此,本申请人以往申请了如下的新的发明:为了不限处理中使用的气体的种类、流量并且无论在怎样的处理中都更正确地感测在该处理中使用的排气泵内的生成堆积物并进行警告,而在初始处理中求取电动机电流初始值,在事后处理中求取电动机电流当前值,进而,求取电动机电流当前值相对于该电动机电流初始值的变化量,基于这样的变化量来感测泵内堆积物(参照专利文献2)。
在此,如本申请所示,在图8的排气泵P的情况下,关于生成物,当生成物堆积在转子1下部的气体通路的S部中时,排气泵P的最下段的涡轮部2下部的压力上升。其结果是,施加到电动机M的负荷增加,因此,控制电动机电流值以使其向增加方向变化。
因此,本发明者们进行了在气体通路的S部中制作模拟的生成物的堆积状况并对上述生成物的堆积与排气泵P的电动机M的电流变化的关系进行调查的调查试验(参照图9)。其结果是,确认了:如图10所示那样,从泵内堆积物的堆积厚度超过了气体通路的50%(参照上述图9的生成物堆积比率50%)的时间点起,电动机电流值向增加方向显著地变化。
因此,通过检测该电动机电流值的变化量,从而能够感测泵内堆积物、或者估计其堆积厚度来预测排气泵的保养时期。
再有,电动机电流值开始上升的泵内堆积物的堆积厚度并不是在全部机型中都为50%,而是根据设计来变动的。此外,例如,如图10以及图11所示,在如排气泵P的运转条件1(流过800sccm的B气体)那样流到排气泵P的气体的流量少的情况下,电动机电流值的变化率变小,因此,不能有意地判定电动机电流值的增加。
进而,电动机电流值还根据排气泵P的个体差异、以及在以相同的流量流过气体的情况下的泵温度发生变化(参照图12)。因此,为了有意地判定电动机电流值的增加,需要至少10%以上的电动机电流增加(ΔI)。
可是,实际的端用户处的排气泵的使用方法是千差万别的,气体量、气体流量根据装置、制法(recipe)的不同而各种各样地变化,此外,在1种制法中也总是发生变化。因此,仅通过对电动机电流值超过了某个阈值的情况进行感测的功能来正确地检测生成物的堆积量是非常困难的。
因此,作为正确地检测生成物的堆积状况的方案,提出了如图13所示那样设置正常检查模式(healthcheckmode)并将流到排气泵的气体种类和气体流量设定为固定的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003–232292号;
专利文献2:国际公开第2011/145444号。
发明内容
发明要解决的课题
可是,实际上,在各端用户方面,为了执行上述模式,会产生流过测定中所使用的气体的设备的设置或装置的操作模式的追加、变更等的负担,因此,该模式的实施存在非常困难的一面。
因此,鉴于上述的背景技术,产生了为了能够提供一种不使流过气体的设备的设置或装置的操作模式的追加、变更等的负担产生就能容易地实施的排气泵的堆积物感测装置而应该解决的技术课题,本发明以解决该课题为目的。
用于解决课题的方案
作为上述的课题解决方案,本申请人提出通过对在处理实施中流过的电动机电流值进行监控来估计生成物的堆积度的方法。
本发明是为了达到上述目的而被提出的,方案1所述的发明提供一种排气泵的堆积物感测装置,所述排气泵通过旋转体的旋转动作来对气体进行排气,所述堆积物感测装置的特征在于,具有:单元,检测对所述旋转体进行旋转驱动的电动机的电动机电流值;电流值存储部,在稳态旋转模式时,仅存储所述电动机电流值中的设定值以上的所述电动机电流值;平均值计算部,对在该电流值存储部中存储的所述电动机电流值的每单位时间的平均值进行计算;以及平均值存储部,对在该平均值计算部中计算出的所述平均值进行存储,还具有:近似线计算部,将在该平均值存储部中存储的存储电流平均值按照时间序列进行排列,对该存储电流平均值求取一次近似线;以及差分值计算部,对使用该一次近似线来计算出的预测电动机电流值与在所述排气泵的使用开始时的初始电动机电流值的差分值进行求取,以将所述差分值超过预先设定的阈值的时间点判定为所述排气泵的保养时期的方式构成。
根据该结构,关于设定值以上的电动机电流值的平均值求取一次近似线,对基于该一次近似线的预测电动机电流值与排气泵的初始电动机电流值的差分值进行求取。而且,将该差分值超过上述阈值的时间点判定为排气泵的保养时期。像这样,本发明仅通过捕捉电动机电流的变化来预测生成物的堆积度并自动地估计保养时期。
进而,在加速模式刚结束之后(也包含制动模式之后不久的再加速时)的规定时间之外,仅在流过正常的电动机电流值的稳态旋转模式的时间,在电流值存储部中存储设定值以上的电动机电流值。因此,能够忽视待机时、加速时和减速时的电动机电流值。
方案2所述的发明提供一种根据方案1所述的排气泵的堆积物感测装置,其特征在于,在所述稳态旋转模式中检测出的所述电动机电流值是,在从所述排气泵的加速模式结束后到所述电动机电流值暂时变为充分小的值的期间之外进行检测。
根据该结构,通过在电动机电流值暂时变为充分小的值之前的时间之外收集数据,从而仅在排气泵的稳态旋转模式中的电动机电流值稳定了的时间,执行成为有效的数据的电动机电流值的存储处理。
方案3所述的发明提供一种根据方案1或2所述的排气泵的堆积物感测装置,其特征在于,所述电动机电流值的设定值是,在各处理中能取得至少一个包含电动机电流值的最大值(峰值电流值)的数据的范围内尽量大的值。
根据该结构,在排气处理中的各处理中,取得至少一个电动机电流值的数据,因此,全部处理的电动机电流值对平均值的计算做出贡献。
方案4所述的发明提供一种根据方案1至3所述的任一个排气泵的堆积物感测装置,其特征在于,所述电动机电流值的差分值的阈值是,根据各个排气泵的生成物的堆积状况来决定。
根据该结构,电动机电流值的差分值的阈值是考虑到各个排气泵的生成物的堆积状况来特别决定的。因此,即使在生成物的堆积速度等按照各个排气泵的每一个而不同的情况下,也以与该堆积速度等对应的阈值为基准来判断电动机电流值的差分值是否超过该阈值。
方案5所述的发明提供一种排气泵,其特征在于,具备方案1至方案4中的任一项所述的排气泵的堆积物感测装置。
根据该结构,获得具有上述方案1至方案4所述的作用的排气泵。
发明的效果
方案1所述的发明能够在不使流过气体的设备的设置或装置的操作模式的追加、变更等的负担产生的情况下把握排气泵内的生成物的堆积状况而容易地估计排气泵的保养时期。
进而,即使在通常处理时以外不会流过的那样的大的电动机电流值流过了的情况下,也能够使其影响最小。此外,具有仅通过基于设定值以上的电动机电流值的平均值求取一次近似线就能够容易地判定排气泵的保养时期且计算上述平均值的算法简单的优点。
进而此外,不仅能够忽视加速时和减速时的通过电动机驱动器流出的最大的电动机电流值,也能够忽视在待机时等的非有效的电动机电流值。因此,在待机时等的电动机电流值不超过规定值的情况下,不使用各个数据来计算平均值,因此,即使在电动机电流值极端地小的状况下,也不受其影响,能够计算电动机电流值的平均值。
此外,在通常处理时以外不会流过的那样的大的电动机电流值流过了的情况下,也能够使其影响最小。
方案2所述的发明仅在排气泵的稳态旋转模式中的电动机电流值稳定了的时间执行成为有效的数据的电动机电流值的存储处理,因此,除了方案1所述的发明的效果之外,还能够忽视泵运转的加速模式刚结束之后的通过电动机驱动器流出的最大的电动机电流值。
这样,由于在待机时等的电动机电流值不超过规定值的情况下的数据不在平均值的计算中采用,所以,具有即使在待机时等的电动机电流值极端地小的状况下也不受其影响的特有的效果。
在方案3所述的发明中,各处理中的最大的电动机电流值对平均值的计算做出贡献,因此,除了方案1或2所述的发明的效果之外,还能够更加正确地计算全部处理中的电动机电流值的平均值。
在方案4所述的发明中,即使在生成物的堆积速度按照每个排气泵而不同的情况下,也将与各个排气泵的堆积速度相称的阈值作为基准,判断电动机电流值的差分值是否超过该阈值。因此,除了方案1、2或3所述的发明的效果之外,还能够更正确地判断排气泵的保养时期。
方案5所述的发明获得一种排气泵,不使流过气体的设备的设置或装置的操作模式的追加、变更等的负担产生就能够容易地实施,即使在待机时等的电动机电流值极端地小的状况下,也不受其影响,能够正确地计算电动机电流值的平均值。
附图说明
图1是对处理时的电动机电流的变化进行说明的图。
图2是说明本发明的基于规定值以上的电动机电流值来计算平均值等的方法的图。
图3是对基于多个种类的设定值以上的电动机电流分别计算一次近似线的情况进行比较并说明的图。
图4是在图8的排气泵的泵控制装置中装入了作为本发明的一个实施方式的堆积物感测装置的例子的功能框图。
图5是示出本发明的微型计算机部的内部结构例的框图。
图6是示出本发明的堆积物感测装置的工作步骤的一个例子的流程图。
图7–A是说明在设定值X(A)以上的电动机电流值的情况下的加速时、减速时的电动机电流对一次近似线的影响的图。
图7–B是说明基于设定值X–1(A)以上的电动机电流值的平均值等的计算方法的图。
图8是示出排气泵的一个例子的剖面图。
图9是模拟地制作出图8的排气泵内的气体通路中的生成物的堆积状况的状态的说明图,a)是示出在生成物堆积比率为25%时的状态的图,b)是示出在该比率为50%时的状态的图,c)是示出在该比率为75%时的状态的图。
图10是在图9的模拟的堆积物存在的状况下运转图8的排气泵来测定该排气泵的电动机的电流时的生成物堆积比率与电动机电流的关系的说明图。
图11是对在图10的条件2和条件3各个条件下运转图8的排气泵来测定该排气泵的电动机的电流时的生成物堆积比率与电动机电流的关系进行比较并说明的图。
图12是对在排气泵的处理时的电动机电流的变化模式进行例示的说明图。
图13是示出在处理执行时和正常检查模式执行时的电动机电流值的变化的情况的图。
图14是示出对每单位时间的电动机电流的峰值进行比较的方法的说明图。
图15是示出存储电动机电流的峰值的方法的说明图。
图16是示出检测电动机电流的泵运转模式的说明图。
具体实施方式
为了达到提供一种不使流过气体的设备的设置或装置的操作模式的追加、变更等的负担产生就能容易地实施的排气泵的堆积物感测装置的目的,本发明是一种排气泵的堆积物感测装置,所述排气泵通过旋转体的旋转动作来对气体进行排气,所述堆积物感测装置的特征在于,具有:单元,检测对所述旋转体进行旋转驱动的电动机的电动机电流值;电流值存储部,在稳态旋转模式时,仅存储所述电动机电流值中的设定值以上的所述电动机电流值;平均值计算部,对在该电流值存储部中存储的所述电动机电流值的每单位时间的平均值进行计算;以及平均值存储部,对在该平均值计算部中计算出的所述平均值进行存储,还具有:近似线计算部,将在该平均值存储部中存储的存储电流平均值按照时间序列进行排列,对该存储电流平均值求取一次近似线;以及差分值计算部,对使用该一次近似线来计算出的预测电动机电流值与在所述排气泵的使用开始时的初始电动机电流值的差分值进行求取,以将所述差分值超过预先设定的阈值的时间点判定为所述排气泵的保养时期的方式构成。
作为捕捉电动机电流值的变化的方法,也考虑以下3种方法(比较例),但是,这些方法分别具有实施困难的缺点。例如,作为第一方法,考虑如图14所示那样对每单位时间的电动机电流的峰值进行比较的方法。
可是,根据该方法,当为了搜寻短时间的电动机电流的峰值而例如使泵运转的待机时间(包含无负荷运转时间)长期持续时,有电动机电流的峰值也大致变为零的情况。因此,电动机电流的峰值的变化幅度变大,不实用。
此外,作为第二方法,举出如图15所示那样存储电动机电流的峰值的方法。可是,即使忽视在泵的加速时和减速时的电动机电流的峰值,在通常的处理时由于预想不到的情况,而在稳态旋转模式时,在比处理时的电动机电流值大的电动机电流值流过了的情况下,存储该电动机电流值,也不能正确地检测电动机电流值的变化。
在此,也考虑将上述2种方法组合起来的情况。可是,在该情况下,也由于第一方法或第二方法的任一个的缺点而难以正确地把握电动机电流值。
进而,作为第三方法,也考虑取全部电动机电流值的平均的方法(参照图3中的全部电流平均值以及点划线的一次近似线)。可是,在该情况下,在泵运转的待机时等,电动机电流值有时极端地变小,难以正确地把握生成物的堆积状况。
因此,本发明提出了能够除去对上述电动机电流值的变化进行捕捉的方法(比较例)的缺点、仅采用规定值以上的大小的电动机电流值作为有效的数据来正确地计算电动机电流值的平均值的方法。
即,本发明的电动机电流值的计算方法是比较每个短时间的电动机电流值的方法的一种,但是,仅采用规定值以上的有效的数据作为比较的电动机电流值,并且,结合生成物的堆积状况来计算其平均值。
但是,为了正确地把握电动机电流值,即使在稳态旋转模式时,也忽视在加速模式刚结束之后的规定时间内流过的电动机电流值(也包含由于泵负荷造成的转速降低之后的再加速时)。
作为加速模式结束之后的规定时间,考虑到在加速模式刚结束之后流过的电动机电流值而设为在该电动机电流值暂时稳定为充分小的值之前的时间。
因此,通过使用在上述运转模式中所采用的规定值以上的电动机电流值的平均值,从而获得以下的优越的优点。
(1)在运转待机时等电动机电流值不超过规定值的情况下,不使用该电动机电流值来计算平均值。因此,即使在运转待机时等成为有效的数据的电动机电流值极端地小的状况下,在计算上述平均值时也不受其影响。即,获得对上述全部电流平均方法的改善效果。
(2)即使在通常处理时以外不会流过的那样的大的电动机电流值流过了的情况下,也能够使其影响最小。即,获得对上述峰值电流值存储方法的改善效果。
(3)上述有效的电动机电流值的基准值被设定为在图10中示出的容易受到生成物的堆积状况的影响的大小的电动机电流值以上。由此,在由于生成物的堆积状况导致的电动机电流值的变化大的条件下,能够有意地比较电动机电流的数据。
但是,电动机电流值的设定值未必需要设为1个,也考虑同时计算所有种类并且采用容易捕捉电动机电流值的变化的设定值的方法或者在选定了多个种类的设定值之后根据堆积物感测条件、环境等采用在各设定值间进行加权后的值的方法。
(4)计算平均值的算法简单,端用户的负担也比以往例子大幅度地减轻。
实施例
以下,一边参照图1至图7,一边对本发明的优选的实施方式进行说明。再有,关于在排气泵内的生成物的堆积与排气泵的电动机的电流变化的关系,与在背景技术中说明了的关系相同。
即,如图8所示,生成物在转子1下部的气体通路(S部)中堆积。当生成物堆积时,排气泵P的最下段的涡轮部2下部的压力上升。其结果是,施加到电动机M的负荷增加,因此,控制电动机电流值以使其向增加方向变化。
在本系统中,作为通过生成物的堆积度检测上述电动机电流值的变化的装置来利用。因此,前提为在端用户处的处理时的气体负荷模式方面没有变化。如果流到排气泵的气体种类以及气体流量固定,则如图10所示那样,随着生成物的堆积度增加,电动机电流值也增加。
再有,实际上,流到排气泵的气体种类和气体流量并不是那么重要,重要的是应用于排气泵的气体负荷模式为固定。
例如,若考虑图1所示那样的在处理时的电动机电流值的变化,则可认为:即使在端用户处的气体种类以及气体流量的设定方面没有变化的情况下,电动机电流值也在短期内由于泵温度、气体温度以及气体流量等各种各样的理由每次一点一点地发生变化,但是,在长期内,由于生成物的堆积状况,电动机电流值以逐渐增大的方式发生变化。
此外,并非总是施加泵负荷,例如,也设想在处理的间歇完全不施加负荷的状况,即,未流过电动机电流值的状况、或者流过非常小的电流的待机时的状况。进一步而言,在泵旋转的加速时或减速时,也有通过电动机驱动器流出的最大的电动机电流值流过的情况。
在电动机电流值的监控中,当进行上述加速或减速时,峰值的电动机电流值为电动机驱动器的额定电动机电流值。因此,首先,需要忽视加速和减速时的电动机电流值的操作。
在此,在本发明的排气泵的工作模式中有悬浮时(Levitation)、加速时(Acceleration)、稳态旋转时(NormalOperation)、减速时(Brake)这4种工作模式,端用户执行处理是仅在稳态旋转模式时。
可是,也有加速模式表示到额定转速的大约90%左右的情况,因此,在加速模式之后不久至达到额定转速的期间,持续流过最大的电动机电流值。此外,在由于制动时或泵负荷的影响等转速变为稳态转速的90%以下时进行再加速的情况下,与刚加速之后同样地,在达到额定转速之前的期间,持续流过最大电动机电流值(参照图16)。
因此,在本发明的电动机电流值的监控中,出于忽视加速模式刚结束之后的稳态旋转模式时(也包含由于泵负荷造成的转速降低之后的再加速时)的电动机电流值的目的,对电动机电流值暂时变为充分小的值进行确认,并且,采用之后的电动机电流值用于监控。
作为在稳态旋转模式中被监控的电动机电流值的采用开始的定时,根据生成物的堆积与排气泵的电动机的电流变化的关系,优选在加速模式结束后流过的电动机电流值暂时变为电动机电流值的上限的至少1/2以下。
在图2所示的具体例子中,将成为有效的数据的基准的电动机电流值的设定值设为X(A),仅在比该设定值X(A)大的电动机电流值流过了的情况下,对该电动机电流值进行存储处理。在该情况下,关于电动机电流值的设定值,能够同时计算所有种类而不是1种,并且,采用容易捕捉电动机电流值的变化的设定值。(参照图3)
然后,基于所存储的电动机电流值,按照每1个处理计算每个短时间的平均值,并且,依次存储这些平均值。存储平均值的间隔为例如1天1次~2次左右就足够,但是,并不限定于此。
接着,按照时间序列对所存储的多个平均值进行绘图,求取进行绘图后的平均值的一次近似线。使用根据泵使用开始时(实际使用排气泵的端用户刚将排气泵装入到处理执行装置中之后的处理执行时)的平均值计算出的一次近似线(因变量是时间),对将来的某个时间点的电动机电流值的差分值进行计算并预测。对计算出的电动机电流值的差分值超过了根据生成物堆积状况而另外设定的阈值的时间进行求取,将所求取的时间点判定为排气泵的保养时期。
再有,上述一次近似线(一次近似式)原理上是通过例如最小二乘法来求取的,但是,能够使用公知的计算一次近似式的软件(利用函数、利用分析工具、利用图表制作功能等)。
(实施的具体的方式例)图4是示出在图8的排气泵P的泵控制装置中装入了本发明的堆积物感测装置的实施方式例的功能框图。
图4的泵控制装置50具有:统一控制排气泵P的微型计算机部51、驱动排气泵P的电动机M的电动机驱动器52、基于来自微型计算机部51的指令在与包含顾客的处理装置(未图示)的顾客装置等外部装置之间进行通信的通信单元53、基于来自微型计算机部51的指令对排气泵P的运转状况等进行显示的显示单元54、以及对微型计算机部51进行设定值等的输入的输入操作单元55,上述电动机驱动器52具备作为检测电动机M的电流值的电动机电流值检测单元的功能。
如图5所示,微型计算机部51具有:工作模式判断部100、电流值读入处理部101、设定值比较部102、电流值存储部103、平均值计算部104以及平均值存储部105。
工作模式判断部100判断排气泵P的工作模式是否为额定旋转模式(在加速模式刚结束之后的规定期间之外)。此外,电流值读入处理部101在上述额定旋转模式时读入对上述的旋转体R进行旋转驱动的电动机电流值。
此外,设定值比较部102比较电动机电流值和设定值X(A),判定电动机电流值是否为设定值(A)以上。进而,电流值存储部103仅存储该电动机电流值中的设定值(A)以上的数据。
平均值计算部104对设定值(A)以上的大小的电动机电流值计算每单位时间的平均值。此外,平均值存储部105对按照每单位时间计算出的平均值进行存储。
上述电流值存储部103和平均值存储部105能够采用例如将内置在微型计算机部51中的未图示的非易失性存储介质的一部分确保为存储区域并且使该存储区域存储电动机电流值等数据的方式、或除此以外的方式。
此外,微型计算机部51具有近似线计算部106、预测电流值计算部107以及差分值计算部108。近似线计算部106将上述电动机电流值的多个平均值按照时间序列进行排列,对这些平均值求取一次近似线。
此外,预测电流值计算部107使用一次近似线来计算电动机电流值(预测电流值)。进而,差分值计算部108对计算出的预测电流值与上述排气泵P的使用开始时(实际使用排气泵的端用户刚将排气泵装入到处理执行装置之后的处理执行时)的电动机电流值(初始电动机电流值)的差分值进行求取。再有,图5中的附图标记110表示存储初始电动机电流值的初始电流值存储部。
进而此外,微型计算机部51具备保养时期判定部109,该保养时期判定部109求取上述差分值超过预先设定的阈值(设定值)S的时间点,将所求取的该时间点判定为排气泵P的保养时期。
在此,关于与电动机电流值的变化的差分值进行比较的阈值S的决定,由于考虑到生成物的堆积速度按照每个排气泵P而不同,所以在确认了各个排气泵P的生成物的堆积状况之后个别地进行设定。再有,关于阈值S的设定方法,考虑2种方法。第一方法是直接设定与初始电流值的差分S的方法,使用上述的比较处理来判定保养时期。此外,第二方法是设定判定为保养时期的电流值的方法,在该方法的情况下,直接与预测电流值进行比较来判定保养时期。
在本实施例中,执行图6所示的流程图的各处理。首先,在步骤S101中,工作模式判断部100判断排气泵P的工作模式是否为额定旋转模式(在加速模式刚结束之后的规定期间之外)。其结果是,仅在为上述额定旋转模式的情况下,在步骤S102中,用电流值读入部101读入对旋转体R进行旋转驱动的电动机电流值。
像这样在本实施例中,对电动机M的电流值稳定的时间即稳态旋转模式时且在加速模式刚结束之后(也包含制动模式之后不久的再加速时)电流值暂时大致变为零之后的时间进行确认,之后,基于读入的电动机电流值进行下述的处理。
之后,在步骤S103中,设定值比较部102比较读入的电动机电流值和设定值X(A),判定电动机电流值是否为设定值X(A)以上。在其结果是电动机电流值为设定值X(A)以上的情况下,在步骤S104中,利用电流值存储部103对该设定值X(A)以上的电动机电流值依次进行存储处理。
像这样在本系统中,将在电动机驱动器52中检测出的电动机电流值读入到缓冲器内,仅拾取所读入的电动机电流值中的设定值X(A)以上的有效的数据并存储到存储区域中。
接着,在步骤S105中,平均值计算部104基于设定值X(A)以上的电动机电流值,计算每单位时间的平均值。然后,在步骤S106中,利用平均值存储部105对计算出的平均值依次进行存储处理。
之后,在步骤S107中,利用近似线计算部106按照时间序列排列电动机电流值的多个平均值,基于这些平均值求取一次近似线。接着,在步骤S108中,估计电流值计算部107使用求取的一次近似线来计算预测电动机电流值。
接着,在步骤S109中,差分值计算部108对计算出的预测电流值与排气泵P的使用开始时的电动机电流值(初始电动机电流值)的差分值进行求取。
然后,在步骤S110中,保养时期判定部109对所求取的差分值与预先确定的阈值S即根据生成物的堆积状况来设定的值S进行比较。然后,求取上述差分值超过阈值S的时间点,将该求取的时间点判断并估计为排气泵P的保养时期。
估计的保养时期能够采用从通信单元53向外部装置输出或者在显示单元54中进行显示等各种处理。
再有,在本实施例中,在电动机电流值的设定值为大小X(A)的情况下,在考虑到加速时和减速时的电动机电流时,如图7–A所示那样,与不考虑该电动机电流时相比,一次近似线向上方稍微移动。此外,在将电动机电流值的设定值从大小X(A)变更为大小X–1(A)的情况下,如图7–B所示那样,对平均值的计算做出贡献的数据增加,一次近似线向下方稍微移动。
在本实施例中,电动机电流值的差分值的阈值是考虑到各个排气泵的生成物的堆积状况而特别决定的。因此,即使在生成物的堆积速度等按照各个排气泵的每一个而不同的情况下,也将与该堆积速度等对应的阈值(设定值)作为基准,判断电动机电流值的差分值是否超过该阈值。因此,能够更正确地判断排气泵的保养时期。
如上所述,根据本发明,关于设定值以上的电动机电流值的平均值求取一次近似线,对基于该一次近似线计算出的电流值与排气泵的使用开始时的电动机电流值的差分值进行求取。然后,将该差分值超过上述设定值的时间点设为排气泵的保养时期。
这样,能够在不使流过气体的设备的设置或装置的操作模式的追加、变更等的负担产生的情况下,把握排气泵内的生成物的堆积状况而知晓排气泵的保养时期。在该情况下,仅通过基于设定值以上的电动机电流值的平均值求取一次近似线就能够容易地判定上述保养时期。
特别地,即使在通常处理时以外不会流过的那样的大的电动机电流值流过了的情况下,也能够使其影响最小。此外,具有计算上述平均值的算法简单的优越的效果。
进而,由于加速模式刚结束之后(也包含制动模式之后不久的再加速时)的电动机电流值不是有效的数据,所以,在电动机电流值暂时大致变为零之前的时间之外收集数据。由此,仅在排气泵的稳态旋转模式中的电动机电流值稳定了的时间,执行成为有效的数据的电动机电流值的存储处理。
因此,能够忽视泵运转的待机时、加速时和减速时的通过电动机驱动器流出的最大的电动机电流值。即,能够忽视待机时、加速时和减速时的通过电动机驱动器流出的最大的电动机电流值。
因此,由于在待机时等的电动机电流值不超过规定值的情况下的数据不在平均值的计算中采用,所以,具有即使在待机时等的电动机电流值极端地小的状况下也不受其影响的优点。
进而,即使在通常处理时以外不会流过的那样的大的电动机电流值流过了的情况下,也能够使其影响最小。此外,即使在生成物的堆积物的速度按照成为感测对象的各个排气泵的每一个而不同的情况下,能够根据各排气泵固有的堆积特性等来计算电动机电流的差分值。
因此,能够适当地设定为容易受到上述生成物的堆积状况的影响的电动机电流值,并且,在由于生成物的堆积状况导致的电动机电流值的变化大时,能够更加正确地计算上述差分值。
再有,关于本发明,只要不脱离本发明的精神,能够做出各种各样的改变,而且,显然本发明包括该改变后的发明。例如,涡轮分子泵的磁力轴承不限于5轴控制结构,可能为3轴控制结构。
附图标记的说明
P排气泵
M电动机
R旋转体
1圆筒部
2叶片部
3转子轴
4排气泵的吸气口
5螺纹槽部
6排气泵的排气口
50泵控制装置
51微型计算机部
52电动机驱动器(电动机电流值检测单元)
100工作模式判断部
101电流值读入部
102设定值比较部
103电流值存储部
104平均值计算部
105平均值存储部
106近似线计算部
107预测电流值计算部
108差分值计算部
109保养时期判定部
110初始电流值存储部。
Claims (6)
1.一种排气泵的堆积物感测装置,所述排气泵通过旋转体的旋转动作来对气体进行排气,所述堆积物感测装置的特征在于,具有:
单元,检测对所述旋转体进行旋转驱动的电动机的电动机电流值;
电流值存储部,在稳态旋转模式时,仅存储所述电动机电流值中的设定值以上的所述电动机电流值;
平均值计算部,对在该电流值存储部中存储的所述电动机电流值的每单位时间的平均值进行计算;以及
平均值存储部,对在该平均值计算部中计算出的所述平均值进行存储,
还具有:
近似线计算部,将在该平均值存储部中存储的存储电流平均值按照时间序列进行排列,对该存储电流平均值求取一次近似线;以及
差分值计算部,对使用该一次近似线来计算出的预测电动机电流值与在所述排气泵的使用开始时的初始电动机电流值的差分值进行求取,
以将所述差分值超过预先设定的阈值的时间点判定为所述排气泵的保养时期的方式构成。
2.根据权利要求1所述的排气泵的堆积物感测装置,其特征在于,在所述稳态旋转模式中检测出的所述电动机电流值是,在从所述排气泵的加速模式结束后到所述电动机电流值暂时变为充分小的值的期间之外进行检测。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的排气泵的堆积物感测装置,其特征在于,所述电动机电流值的所述设定值是,在对所述气体进行排气的各处理中能取得至少一个包含所述电动机电流值的最大值的数据的范围内尽量大的值。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的排气泵的堆积物感测装置,其特征在于,所述电动机电流值的所述设定值是,根据所述排气泵的生成物的堆积状况来决定。
5.一种排气泵,其特征在于,具备权利要求1至权利要求4中的任一项所述的排气泵的堆积物感测装置。
6.根据权利要求3所述的排气泵的堆积物感测装置,其特征在于,所述电动机电流值的所述设定值是,根据所述排气泵的生成物的堆积状况来决定。
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