JP2009529847A - ポンプの機械式ピストンのピストン制御システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2005年12月2日に出願された、題名「SYSTEM AND METHOD FOR POSITION CONTROL OF A MECHANICAL PISTON IN A PUMP」の米国仮特許出願第60/741,660号、および2006年9月1日に出願された、題名「SYSTEM AND METHOD FOR POSITION CONTROL OF A MECHANICAL PISTON IN A PUMP」の米国仮特許出願第60/841,725号の優先権を主張し、両出願は本明細書にすべての目的のために参照によって援用される。
本発明は、概して流体ポンプに関する。より具体的には、本発明の実施形態は、半導体製造において有用である、モータ駆動式単段または多段ポンプの機械式ピストン位置を制御するシステムおよび方法に関する。
Claims (22)
- ポンプと、
該ポンプ内に備わっている分注ポンプを駆動するブラシレスDCモータと、
該ポンプを制御するソフトウェア命令を保持するコンピュータ可読媒体と、
該コンピュータ可読媒体と該ポンプとに通信可能に連結されるプロセッサと
を含み、
該ソフトウェア命令は、半導体製造工程における制御スキームにしたがって、該ブラシレスDCモータの回転角度を制御する該プロセッサによって実行可能である、ポンプシステム。 - 前記分注ポンプは、ピストン排出量ポンプであって、
分注チャンバと、
ピストンと、
該分注チャンバと該ピストンとの間に配置された分注段階ダイヤフラムと、
該ピストンと前記ブラシレスDCモータとを接続する親ネジと
を含む、請求項1に記載のポンプシステム。 - 前記ブラシレスDCモータに連結され、前記ピストンの即時位置フィードバックを提供する前記プロセッサと連絡する位置センサをさらに含む、請求項2に記載のポンプシステム。
- 前記位置センサは、前記ブラシレスDCモータに内部的にまたは外部的に結合される、請求項3に記載のポンプシステム。
- 前記位置センサは、回転角度0.045度での前記ピストンの制御を容易にする測定値を提供するよう作動する、請求項3に記載のポンプシステム。
- 前記位置センサは、1000、2000、または8000ラインのエンコーダである、請求項3に記載のポンプシステム。
- 前記制御スキームは、前記分注ポンプが作動している間、前記ブラシレスDCモータによる熱発生を最小限にするように構成される、請求項1に記載のポンプシステム。
- 前記制御スキームは、単一サイクルの間、少なくとも2つの制御装置周波数で前記ブラシレスDCモータを稼働するように構成される、請求項1に記載のポンプシステム。
- 前記少なくとも2つの制御装置周波数は、前記単一サイクルの分注部分に対する第1の周波数を含む、請求項8に記載のポンプシステム。
- 前記第1の周波数は、30kHzである、請求項9に記載のポンプシステム。
- 前記制御スキームは、圧力信号の平坦性によって特徴付けられる望ましい分注プロファイルを提供するように構成される、請求項1に記載のポンプシステム。
- 前記制御スキームは、分注の間は、第1の周波数で前記ブラシレスDCモータを稼働し、非分注動作の間は、第2の周波数に低下させるように構成される、請求項1に記載のポンプシステム。
- 前記ポンプは、単段ポンプまたは多段ポンプである、請求項1に記載のポンプシステム。
- 分注チャンバと、
ピストンと、
該分注チャンバと該ピストンとの間に配置された分注段階ダイヤフラムと、
ブラシレスDCモータと、
該ピストンと該ブラシレスDCモータとを接続する親ネジと
を含むピストン排気量ポンプである分注ポンプを備えており、
該ブラシレスDCモータは、コンピュータ可読媒体上で具現化され、かつ、制御スキームを実装するプロセッサによって実行可能であるソフトウェア命令によって制御され、該プロセッサは、該コンピュータ可読媒体と該ポンプとに通信可能に結合される、ポンプ。 - 前記ブラシレスDCモータに結合され、前記ピストンの即時位置フィードバックを提供する前記プロセッサと連絡する位置センサをさらに含む、請求項14に記載のポンプ。
- 前記位置センサは、前記ブラシレスDCモータに内部的または外部的に結合される、請求項15に記載のポンプ。
- 前記位置センサは、回転角度0.045度での前記ピストンの制御を容易にする測定値を提供するように作動する、請求項15に記載のポンプ。
- 前記制御スキームは、単一サイクルの間、少なくとも2つの制御装置周波数で前記ブラシレスDCモータを稼働することによって、熱発生を最小にするように構成されており、該少なくとも2つの制御装置周波数は、該単一サイクルの分注部分に対する第1の周波数を含む、請求項14に記載のポンプ。
- 前記機械式ピストンをブラシレスDCモータに接続することと、
該機械式ピストンの即時位置フィードバックのための位置センサを使用することと、
制御スキームを実装するソフトウェア命令にしたがって、該ブラシレスDCモータの制御ループの動作周波数を制御することと
を含んでおり、
該ソフトウェア命令は、コンピュータ可読媒体上で具現化され、かつ、プロセッサによって実行可能であり、
該プロセッサは、該コンピュータ可読媒体と該ポンプとに通信可能に結合され、
該制御スキームは、分注の間は、該ブラシレスDCモータの該動作周波数を増加し、該機械式ピストンの位置制御を向上させ、非分注動作の間は、該ブラシレスDCモータの該動作周波数を減少させて、熱発生を最小にする、
ポンプ内の機械式ピストンの位置を制御する方法。 - サイクルの分注部分の間、前記ブラシレスDCモータの前記動作周波数を約30kHzに増加させることをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- サイクルの非分注部分の間、前記ブラシレスDCモータの前記動作周波数を約10kHzに減少させることをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記ポンプは、単段または多段のポンプである、請求項19に記載の方法。
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