JP4694377B2 - Chemical liquid supply system - Google Patents

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Description

本発明は、薬液ポンプを用いて薬液の吸入及び吐出を実施する薬液供給システムに関するものであり、例えば薬液塗布工程など半導体製造装置の薬液使用工程に用いるのに好適な薬液供給システムに関する。 The present invention relates to chemical supply system embodying the suction and discharge of the chemical liquid using a chemical pump, for example of a preferred chemical supply system for use in the chemical use step of a semiconductor manufacturing apparatus such as a chemical coating step.

半導体製造装置の薬液使用工程においては、薬液を半導体ウエハに所定量ずつ塗布するために薬液ポンプが用いられる。 In chemical liquid used process of semiconductor manufacturing equipment, chemical pump is used to apply predetermined amounts of chemical to the semiconductor wafer. その薬液ポンプとして、薬液を充填したポンプ室と圧縮空気を導入する圧力作用室とをベローズやダイアフラム等の仕切部材で仕切り、圧力作用室内のエア圧力を可変調整することにより仕切部材を変位させて薬液の吸引及び吐出を行うようにしたものがある。 As a chemical solution pump, and a pressure action chamber for introducing compressed air to the pump chamber filled with liquid medicine partition in the partition member such as a bellows or a diaphragm, by displacing the partition member by the air pressure of the pressure action chamber to variably adjust there are those to perform the suction and discharge of the chemical liquid.

上記のような薬液ポンプを用いたシステムでは、薬液タンク等に通じる薬液供給配管が設けられており、この薬液供給配管を通じて薬液ポンプに薬液が逐次供給される。 In a system using a chemical solution pump, such as described above, and chemical supply pipe is provided in communication with the liquid tank or the like, chemical liquid is supplied sequentially to the liquid chemical pump through the chemical supply pipe. そして、前記仕切部材の変位に伴い薬液が薬液ポンプのポンプ室内に吸引されるとともに、その後、薬液吐出配管に吐出される。 The chemical association with the displacement of the partition member while being sucked into the pump chamber of the liquid chemical pump, then, is discharged into the solution discharge pipe.

上記システムにおいて、例えば、薬液供給源たる薬液タンク内の薬液の残留量が減った場合には、薬液供給配管を通じて流れる薬液にエア(気体)が混じり、そのエアが薬液ポンプのポンプ室内に流入する。 In the above system, for example, when the residual amount of the chemical liquid in the serving chemical supply source chemical tank has decreased, the mixed air (gas) in the chemical flowing through the chemical liquid supply pipe, the air flows into the pump chamber of the liquid chemical pump . この場合、薬液タンクへの薬液の補充作業が行われるとともに、ポンプ室内のエア抜き作業が行われる。 In this case, the replenishing operation of the chemical liquid to the chemical liquid tank is performed, bleeding operation of the pump chamber takes place. これに関連し、薬液タンクに液面検知センサを設け、液面検知センサにより検知した液面レベルに応じて残留薬液の減りを通知する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In this connection, the liquid level detection sensor provided in the chemical liquid tank, a technique for notifying a decrease of the residual chemical in response to the liquid level has been detected has been proposed by the liquid level detection sensor (e.g., see Patent Document 1).

ここで、薬液タンク内の薬液が無くなった場合など、薬液ポンプのポンプ室内にエアが混入した場合には、例えば薬液ポンプの吸引及び吐出が繰り返し行われてポンプ室内のエア抜きが行われる。 Here, a case where there is no more chemical liquid in the chemical liquid tank, when the air is mixed into the pump chamber of the liquid chemical pump, for example suction and air removal from the discharge repeatedly performed by the pump chamber of the liquid chemical pump is performed. しかしながら、エア抜きが完全に行われたかどうかの確認を行う手段はなく、ポンプ室内にエアが残ったまま薬液ポンプが使用されることで、望みとおりに薬液が吐出できなくなるおそれが生じる。 However, no means for confirming whether or not been carried out completely air vent, that liquid chemical pump while leaving the air in the pump chamber is used, a possibility that the drug solution as desired can not be discharged occurs. 特に薬液の定量吐出を行おうとする場合に、吐出量の精度が低下するといった不都合も生じる。 Especially when attempting to dispensing of the liquid medicine, also occurs inconvenience discharge amount of accuracy decreases. また、薬液タンク内の薬液が無くなった場合以外にも、ポンプ室内にエアが混入する場合も想定され、ポンプ室内におけるエア混入の有無を判定するための技術が望まれる。 Besides if there is no more chemical liquid in the chemical liquid tank, nor is assumed if air is mixed in the pump chamber, techniques for determining the presence or absence of air intrusion in the pump chamber is desired.
特開2000−223393号公報 JP 2000-223393 JP

本発明は、薬液ポンプのポンプ室内への気体の混入を確実に検出し、ひいては薬液ポンプによる薬液の吐出供給を好適に行わせることができる薬液供給システムを提供することを主たる目的とするものである。 The present invention, the mixing of gas into the pump chamber of the liquid chemical pump reliably detected, mainly aims at providing a chemical supply system which can be carried out suitably discharge supply of the chemical by the turn liquid chemical pump is there.

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。 Hereinafter, such an effective means to solve the above problems per will be described while showing effects as necessary. なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成例を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。 In the following, for ease of understanding, show appropriate corresponding configuration example in the embodiment of the invention in parentheses like, but is not limited to the specific configuration shown in this parentheses like.

手段1. It means 1. 薬液を充填するためのポンプ室(ポンプ室13)と、該ポンプ室の容積を可変とする容積可変部材(ベローズ式仕切部材12)とを有し、前記容積可変部材による前記ポンプ室の容積変化に基づいて薬液を吸引又は吐出する薬液ポンプ(薬液ポンプ10)と、 Pumping chamber for filling liquid medicine (the pump chamber 13), and a variable volume member for varying the volume of the pump chamber (bellows-type partition member 12), the volume change of the pump chamber by the volume variation member a chemical pump (liquid chemical pump 10) for sucking or discharging the liquid medicine on the basis of,
前記容積可変部材を作動させるための作動手段(電空レギュレータ28)と、 Actuating means for actuating said variable volume member (the electropneumatic regulator 28),
前記容積可変部材の作動量を検出する作動量検出手段(位置検出器36)と、 Operation amount detecting means for detecting an operation amount of the volume variation member (position detector 36),
前記ポンプ室に通じる薬液出入り口を閉じた状態で、前記作動手段により容積可変部材を変位させるよう変位操作を行う変位操作手段(コントローラ40)と、 In the closed state of the chemical liquid entrance leading to the pump chamber, the displacement operation unit for performing displacement operation so as to displace the variable volume member by said actuating means (the controller 40),
前記変位操作時において前記作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて前記ポンプ室内における気体の有無を判定する判定手段(コントローラ40)と、 Wherein the during the displacement operation based on the operation amount detection result of the operation amount detecting unit determining means for determining whether the gas in the pump chamber (controller 40),
を備えたことを特徴とする薬液供給システム。 Chemical supply system comprising the.

手段1によれば、ポンプ室に通じる薬液出入り口を閉じた状態、すなわちポンプ室内を密閉とした状態で、作動手段により容積可変部材を変位させるよう変位操作が行われ、その際の作動量検出手段による作動量検出結果に基づいてポンプ室内における気体の有無が判定される。 According to means 1, the closed state of the chemical liquid entrance leading to the pump chamber, i.e., in a state in which the pump chamber and sealed, the displacement operated to displace the variable volume member is performed by actuating means, the operation amount detecting means when the presence of gas in the pump chamber based on the operating amount detection result by is determined. 要するに、薬液は非圧縮性流体であるのに対し、気体は圧縮性流体である。 In short, the chemical solution whereas a non-compressible fluid, gas is compressible fluid. そのため、ポンプ室内に薬液のみが存在していれば、ポンプ室密閉状態で容積可変部材の変位操作が行われても、ポンプ室内の容積が変化することはない(容積可変部材は作動しない)。 Therefore, if only chemical in the pump chamber is present, be carried out displacement operation of the variable volume member in the pump chamber closed state, is not the volume of the pump chamber is varied (variable volume member does not operate). これに対し、ポンプ室内に気体が混入していれば、ポンプ室密閉状態で容積可変部材の変位操作が行われると、気体の圧縮又は膨張分だけポンプ室内の容積が変化する(容積可変部材が作動する)。 In contrast, if the gas is mixed into the pump chamber, the displacement operation of the variable volume member in the pump chamber sealed state is performed, the compression or only expansion portion of the pump chamber volume of the gas is changed (the volume variation member Operate). したがって、作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて、ポンプ室内における気体の有無を判定することができる。 Therefore, it is possible on the basis of the operation quantity detection result by the operation quantity detection means, to determine the presence or absence of gas in the pump chamber. その結果、薬液ポンプのポンプ室内への気体の混入を確実に検出し、ひいては薬液ポンプによる薬液の吐出供給を好適に行わせることができるようになる。 As a result, the mixing of gas into the pump chamber of the liquid chemical pump reliably detected, it is possible to suitably perform the discharge supply of the chemical by the thus liquid chemical pump.

例えば、ポンプ室内への気体混入後にその気体の排出作業(エア抜き作業等)が行われる場合に、気体が完全に排出されたかどうかを確実に判断することも可能となる。 For example, when the discharge working of the gas after the gas incorporation into the pump chamber (bleeding operation, etc.) is performed, gas it is possible to reliably determine whether it has been completely discharged.

手段2. It means 2. 薬液を充填するためのポンプ室(ポンプ室13)と、該ポンプ室の容積を可変とする容積可変部材(ベローズ式仕切部材12)と、該容積可変部材を所定方向に付勢する付勢手段(圧縮コイルバネ35)とを有し、前記付勢手段の付勢力に抗して前記容積可変部材を作動させ、その作動に伴う前記ポンプ室の容積変化に基づいて薬液を吸引又は吐出する薬液ポンプ(薬液ポンプ10)と、 Pumping chamber for filling liquid medicine (the pump chamber 13), and the variable volume member for varying the volume of the pump chamber (bellows-type partition member 12), biasing means for biasing the container product variable member in a predetermined direction and a (compression coil spring 35), actuates said variable volume member against the biasing force of the biasing means, liquid chemical pump for sucking or discharging the liquid medicine on the basis of the volume change of the pump chamber with its operating and (liquid chemical pump 10),
前記容積可変部材を作動させるための作動手段(電空レギュレータ28)と、 Actuating means for actuating said variable volume member (the electropneumatic regulator 28),
前記容積可変部材の作動量を検出する作動量検出手段(位置検出器36)と、 Operation amount detecting means for detecting an operation amount of the volume variation member (position detector 36),
前記ポンプ室に通じる薬液吸引口を開いた状態で、前記付勢手段の付勢力に抗して前記作動手段による容積可変部材の変位操作を行い、その後、前記ポンプ室を密閉するとともに前記作動手段による容積可変部材の変位操作を解除する変位操作手段(コントローラ40)と、 With open chemical suction port communicating with the pump chamber, performs displacement operation of the variable volume member by said actuating means against the biasing force of the biasing means, then said actuating means with sealing the pump chamber a displacement operation means for releasing the displacement operation of the variable volume member by (controller 40),
前記変位操作手段によって容積可変部材の変位操作が解除された後、前記作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて前記ポンプ室内における気体の有無を判定する判定手段(コントローラ40)と、 After the displacement operation of the variable volume members is released by the displacement operation unit, judging means for judging whether the gas in the pump chamber based on the operating amount detection result by the operation amount detecting means (the controller 40),
を備えたことを特徴とする薬液供給システム。 Chemical supply system comprising the.

手段2によれば、ポンプ室に通じる薬液吸引口を開いた状態で、付勢手段の付勢力に抗して作動手段による容積可変部材の変位操作が行われ、その後、ポンプ室が密閉されるとともに作動手段による容積可変部材の変位操作が解除される。 According to the means 2, with open chemical suction port communicating with the pump chamber, the displacement operation of the variable volume member by the operation means is performed against the urging force of the urging means, then, the pump chamber is sealed displacement operation of the variable volume member by actuating means with is released. このとき、容積可変部材の変位操作の解除状態下では、付勢手段には元の状態に復帰しようとする力が作用する。 In this case, under the released state of the displacement operation of the variable volume member, the biasing means force tending to return to the original state acts. そして、その容積可変部材の変位操作解除後において、作動量検出手段による作動量検出結果に基づいてポンプ室内における気体の有無が判定される。 Then, after the displacement operation rescission of the variable volume member, the presence or absence of the gas is determined in the pump chamber based on the operation amount detection result by the operation quantity detection means.

要するに、薬液は非圧縮性流体であるのに対し、気体は圧縮性流体である。 In short, the chemical solution whereas a non-compressible fluid, gas is compressible fluid. そのため、ポンプ室内に薬液のみが存在していれば、ポンプ室密閉状態で容積可変部材の変位操作解除が行われても、ポンプ室内の容積が変化することはない(容積可変部材は作動しない)。 Therefore, if only chemical in the pump chamber is present, be made displacement operation releases variable-volume member in the pump chamber sealed state, there is no possibility that the volume of the pump chamber is varied (variable volume member does not operate) . これに対し、ポンプ室内に気体が混入していれば、ポンプ室密閉状態で容積可変部材の変位操作解除が行われると、付勢手段の付勢力によって、気体の圧縮又は膨張分だけポンプ室内の容積が変化する(容積可変部材が作動する)。 In contrast, if the gas is mixed into the pump chamber, the displacement operation cancellation of variable volume member in the pump chamber sealed state is performed by the biasing force of the biasing means, the gas compression or expansion amount corresponding pump chamber changing volume (volume variation member is activated). したがって、作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて、ポンプ室内における気体の有無を判定することができる。 Therefore, it is possible on the basis of the operation quantity detection result by the operation quantity detection means, to determine the presence or absence of gas in the pump chamber. その結果、薬液ポンプのポンプ室内への気体の混入を確実に検出し、ひいては薬液ポンプによる薬液の吐出供給を好適に行わせることができるようになる。 As a result, the mixing of gas into the pump chamber of the liquid chemical pump reliably detected, it is possible to suitably perform the discharge supply of the chemical by the thus liquid chemical pump.

手段3. It means 3. 前記薬液ポンプは、前記容積可変部材により前記ポンプ室から仕切られてなる圧力作用室(圧力作用室14)を有し、該圧力作用室内の気体圧力が前記作動手段に調整されることにより前記容積可変部材が作動する薬液供給システムにおいて、 The chemical pump, the volume by the volume variation member by comprising partitioned from the pump chamber pressure action chamber has a (pressure action chamber 14), the gas pressure of the pressure action chamber is adjusted to the actuating means in chemical liquid supply system variable member is operated,
前記変位操作手段は、前記作動手段により圧力作用室内の気体圧力を調整することで前記容積可変部材の変位操作を行う手段1又は2に記載の薬液供給システム。 The displacement operating means, chemical supply system according to the means 1 or 2 for the displacement operation of the variable volume member by adjusting the gas pressure of the pressure action chamber by said actuating means.

手段3では、圧力作用室に供給される気体の圧力が作動手段により調整されて容積可変部材の変位操作が行われるようになっており、その変位操作に伴い容積可変部材が作動する。 In section 3, are adapted to the displacement operation of the variable volume members is a pressure of the gas supplied to the pressure action chamber is adjusted by the operation unit is performed, a variable volume member with the displacement operation is activated. そして、上記手段1や手段2のように容積可変部材の変位操作を行う場合には、作動手段によって圧力作用室内の気体圧力の調整が行われる。 Then, when performing displacement operation of the variable volume member as described above means 1 and means 2, the adjustment of the gas pressure in the pressure action chamber is performed by the operation means.

手段4. It means 4. 前記薬液ポンプによる薬液の吸引又は吐出時において前記容積可変部材の目標作動量を設定するとともに、前記作動量検出手段による検出結果から求めた実際の作動量が前記目標作動量に一致するよう前記作動手段の作動状態をフィードバック制御するフィードバック制御手段(コントローラ40)を備えた手段1乃至3のいずれかに記載の薬液供給システム。 The operative sets a target operation amount of the volume variation member during suction or ejection of liquid by the liquid chemical pump, the actual actuation amount obtained from the detection result of the operation amount detecting means coincides with the target operation amount means 1 to 3 chemical supply system as claimed in any one of which includes a feedback control means for feedback controlling the (controller 40) the operating state of the unit.

手段4によれば、薬液ポンプによる薬液の吸引又は吐出時には、容積可変部材の目標作動量と実際の作動量とが一致するよう作動量フィードバック制御が実施される。 According to the means 4, during suction or ejection of the liquid chemical with a chemical solution pump, the operation amount feedback control so that the actual actuation amount and the target actuation amount of volume variation member match is performed. ここで、容積可変部材の作動量とポンプ室の容積変化とは概ね相関を有するため、上記のような作動量フィードバック制御を実施することで、実質的にはポンプ室の容積変化が望みとおりに制御できるようになる。 Here, since it has a generally correlated with the operation amount and the volume change of the pump chamber of variable volume member, by carrying out the operation amount feedback control as described above, in effect as desired volume change of the pump chamber is It will be able to control. これにより、薬液の吸引流量又は吐出流量を所望とする流量に高精度に制御することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to control the suction flow rate or discharge flow rate of the liquid medicine with high accuracy the flow rate to be desired.

またこの場合、作動量フィードバック制御を実施する上では、作動量検出手段は不可欠な構成要素である。 Also in this case, in carrying out the operation amount feedback control, the operation amount detecting means is an integral component. その点、上記手段1や手段2では作動量検出手段の検出結果を用いてポンプ室内の気体有無を判定する構成としたため、気体有無の判定を行うために新規のセンサ等が必要となることはない。 In that respect, because of the determined structure of gas presence in the pump chamber with a detection result of said means 1 and means 2, operation quantity detection means, that the new sensor or the like is required to make a determination of the gas presence is Absent. したがって、構成の簡素化を図る上で望ましいと言える。 Therefore, it can be said that desirable for simplifying the configuration.

手段5. It means 5. 前記ポンプ室内の気体の有無判定に際し、前記作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて前記ポンプ室内における気体量(エア体積)を推定する手段1乃至4のいずれかに記載の薬液供給システム。 Wherein upon the presence judgment in the pump chamber of the gas, chemical supply system according to any of the means 1 to 4 for estimating the amount of gas (air volume) in the pump chamber based on the operating amount detection result by the operation quantity detection means.

薬液ポンプのポンプ室内に気体が混入した場合、その気体量に応じて容積可変部材の作動量が変わり、気体量が多いほど容積可変部材の作動量が大きくなる。 If contaminated with gas into the pump chamber of the liquid chemical pump, the response to the amount of gas to change the operation amount of the variable volume member, the operation amount of the more volume variable member amount gas is large is increased. このとき、気体量と容積可変部材の作動量とには相関があると考えられる。 In this case, it is considered that there is a correlation with the operation amount of the gas volume and the volume varying member. それ故に、手段5によれば、ポンプ室内における気体量を適正に求めることができる。 Therefore, according to the means 5 it can be determined properly the amount of gas in the pump chamber.

手段6. It means 6. 貯留容器(薬液タンク等)内に貯留された薬液を薬液配管(吸引配管21)を通じて前記薬液ポンプに供給するようにした薬液供給システムにおいて、 In chemical liquid supply system adapted to supply to said liquid chemical pump through reservoir chemical liquid agent pipe which is stored in (chemical tank, etc.) in the (suction pipe 21),
前記ポンプ室内の気体の有無判定に際し、前記作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて、前記貯留容器内に貯留された薬液が所定量以下となったことを判定する手段1乃至5のいずれかに記載の薬液供給システム。 Upon existence determination of gas in the pump chamber, on the basis of the operation quantity detection result by the operation quantity detection means, any chemical liquid stored in the storage container is determined means 1 to 5 that when the predetermined condition chemical liquid supply system of the crab described.

貯留容器内に貯留された薬液が減少すると、それに伴い薬液配管を通じて薬液ポンプのポンプ室内に気体(エア)が流入する。 When the chemical liquid stored in the storage container is reduced, the gas (air) flows into the pump chamber of the liquid chemical pump through agent pipe accordingly. かかる場合において、上記のようにポンプ室内における気体の有無が確実に判定できれば、貯留容器内の薬液が所定量以下となったこと(薬液ゼロの状態も含む)が容易に判定できる。 In such a case, if reliably determine the presence or absence of gas in the pump chamber as described above, the chemical liquid inside the storage container (including the chemical zero state) that has become less than a predetermined amount can be easily determined.

このとき、ポンプ室内における気体量(推定値)が規定量以上となった場合に、貯留容器内の薬液が所定量以下になったと判定すると良い。 At this time, when the amount of gas in the pump chamber (estimated value) becomes the specified amount or more, the chemical liquid in the storage vessel it may be determined equal to or less than a predetermined amount. 又は、繰り返し行われる薬液の吸引及び吐出過程において、気体量(推定値)が次第に増えてきた場合に、貯留容器内の薬液が所定量以下になったと判定すると良い。 Or, in the repeating suction and discharge processes of the chemical liquid is carried out, if the amount of gas (estimated value) has increased gradually, chemical solution storage vessel may be determined equal to or less than a predetermined amount.

手段7. It means 7. 前記薬液ポンプにおいて薬液の吸引及び吐出を交互に繰り返し実行するようにした薬液供給システムにおいて、 In chemical liquid supply system to repeatedly executes alternately sucking and discharging the liquid chemical in the liquid chemical pump,
前記判定手段は、前記薬液ポンプでの吸引完了後であって次に薬液吐出を行うまでの間、又は吐出完了後であって次に薬液吸引を行うまでの間に、前記ポンプ室内における気体の有無を判定する手段1乃至6のいずれかに記載の薬液供給システム。 Said determining means, until performing the following chemical suction during or even after the discharge completion of the until then the solution discharge even after the suction completion in the liquid chemical pump, the gas in the pump chamber chemical supply system according to any one of determining whether means 1 to 6.

手段7によれば、薬液ポンプによる薬液の吸引行程及び吐出行程の途中に、ポンプ室内の気体の有無が確実に判定できる。 According to the means 7, in the middle of the suction stroke and discharge stroke of the liquid chemical with a chemical solution pump, the presence or absence of gas in the pump chamber can be reliably determined. これにより、予期しないタイミングでポンプ室内に気体が混入したとしても、それを適時判定できる。 Accordingly, unexpected even as a gas is mixed into the pump chamber at the time, it can be timely determined.

手段8. It means 8. 前記薬液ポンプのポンプ室を複数備え、これら複数のポンプ室を所定順序で用いて吸引動作及び吐出動作を行わせるようにした薬液供給システムにおいて、 A plurality of pump chambers of the chemical pump, the chemical liquid supply system adapted to perform the suction operation and discharge operation using a plurality of pump chambers in a predetermined order,
前記判定手段は、各ポンプ室における薬液の吸引完了後であって次に薬液吐出を行うまでの間、又は吐出完了後であって次に薬液吸引を行うまでの間に、前記ポンプ室内における気体の有無を判定する手段1乃至6のいずれかに記載の薬液供給システム。 Said determining means, until performing the following chemical suction during or even after the discharge completion of the until then the solution discharge even after completion aspiration of liquid chemical in each pump chamber, the gas in the pump chamber chemical supply system according to any one of determining means 1 to 6 the presence of.

同一のポンプ室により薬液の吸引及び吐出が交互に繰り返される薬液ポンプの場合、単一の薬液ポンプを用いたシステムでは、薬液の吐出が間欠的に行われることになる。 If the same pump chamber of the chemical pump suction and discharge of the chemical liquid are alternately repeated, in a system using a single liquid chemical pump, so that the discharge of the chemical liquid is intermittently performed. この点、手段8のように複数のポンプ室を所定順序で用いて吸引動作及び吐出動作を行わせることにより、薬液の吐出を途切れさせることなく連続的に実施することが可能となる。 In this respect, by causing the suction operation and discharge operation using a plurality of pumping chambers in a predetermined order as means 8, it is possible to continuously implement without interrupting the discharge of the chemical liquid. また上記構成では、薬液ポンプによる薬液の吸引行程及び吐出行程の途中に、ポンプ室内の気体の有無が確実に判定できる。 In the above configuration, in the middle of the suction stroke and discharge stroke of the liquid chemical with a chemical solution pump, the presence or absence of gas in the pump chamber can be reliably determined. これにより、予期しないタイミングでポンプ室内に気体が混入したとしても、それを適時判定できる。 Accordingly, unexpected even as a gas is mixed into the pump chamber at the time, it can be timely determined.

手段9. It means 9. 前記容積可変部材によるポンプ室の容積変化動作を、薬液吐出時よりも薬液吸引時の方を早くした手段7又は8に記載の薬液供給システム。 Chemical supply system according to the volume-variable volume change operation of the pump chamber by members, means 7 or 8 was quickly towards during chemical suction than during the solution discharge.

手段9によれば、薬液吸引時において、容積可変部材によるポンプ室の容積変化動作が素早く行われる。 According to the means 9, at the time of chemical attraction, volume change operation of the pump chamber by the volume variation member is performed quickly. そのため、薬液吸引後の余剰時間(次の薬液吸引までの余った時間)を用いて、ポンプ室内の気体の有無を判定することができる。 Therefore, it is possible to use the surplus time after chemical suction (extra time to the next chemical solution suction), to determine the presence or absence of gas in the pump chamber. このとき、ポンプ室内の容積変化速度は、薬液吸引時又は吐出時の薬液流量に相関するものであり、薬液吸引時の薬液流量は比較的ラフな精度で良いのに対し、薬液吐出時の薬液流量は高精度に制御されることが要求される。 At this time, the volume rate of change of the pump chamber is to correlate the chemical flow rate during liquid chemical during suction or discharge, while the chemical solution flow rate during liquid chemical suction may be a relatively rough accuracy, chemical during the solution discharge flow rate is required to be controlled with high precision. この点、上記のように薬液吸引時におけるポンプ室の容積変化動作を薬液吐出時よりも早くした構成は、それとは逆の構成(薬液吐出時におけるポンプ室の容積変化動作を薬液吸引時よりも早くした構成)に比して、薬液吐出時の薬液流量を高精度で制御する上で好適な構成であるといえる。 In this respect, the configuration where the volume change operation of the pump chamber during the chemical suction as described above faster than during the solution discharge is therewith than when chemical suction volume change operation of the pump chamber during reverse configuration (the solution discharge is compared to the earlier arrangement), it can be said that the chemical flow rate during the solution discharge is the preferred arrangement in controlling accurately.

手段10. It means 10. 前記判定手段により前記ポンプ室内に気体が入っていると判定された場合に、その旨を報知する手段を備えた手段1乃至9のいずれかに記載の薬液供給システム。 Chemical supply system according to when said pump chamber into a gas is determined to have entered any of the means 1 to 9 comprising means for notifying to that effect by the determining means.

手段10によれば、ポンプ室内に気体が入っていると判定された場合に、その旨が報知されるため、作業者はポンプ室内に気体が混入したことを早期に知ることができる。 According to the means 10, when it is determined to have entered the gas in the pump chamber, because the fact is notified, the operator can know early that gas is mixed into the pump chamber. したがって、例えば薬液供給源(薬液タンク内)の薬液が無くなった場合に、薬液の補充をいち早く行うことができる。 Thus, for example, the chemical liquid supply source when there is no more liquid chemical (solution tank), it is possible to perform quickly the replenishment of chemicals.

(第1の実施の形態) (First Embodiment)
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, a description will be given of a first embodiment embodying the present invention with reference to the accompanying drawings. 本実施の形態は、半導体装置等の製造ラインにて使用される薬液供給システムについて具体化しており、該システムの基本的構成を図1に基づいて説明する。 This embodiment is embodied for chemical supply system for use in production line of semiconductor device will be described with reference to FIG. 1 the basic structure of the system.

図1の薬液供給システムでは、薬液の吸引及び吐出を行うための薬液ポンプ10を備えている。 The chemical supply system of Figure 1 includes a liquid chemical pump 10 for aspirating and discharging the liquid chemical. 薬液ポンプ10において、ポンプハウジング11内には容積可変部材としてのベローズ式仕切部材12が収容されており、このベローズ式仕切部材12によってポンプ室13と圧力作用室14とが区画形成されている。 In liquid chemical pump 10, is in the pump housing 11 are accommodated bellows type partition member 12 as a variable volume member, the pump chamber 13 and the pressure action chamber 14 is partitioned and formed by the bellows-type partition member 12. ベローズ式仕切部材12は、軸方向に伸縮自在のベローズ15と、該ベローズ15の一端部(図の下端部)に取り付けられた仕切板16とを有しており、ベローズ15の他端部(図の上端部)が環状の固定板17に固定されている。 Bellows-type partition member 12 includes a bellows 15 of elastic in the axial direction, the other end portion of the one end portion has a partition plate 16 which is attached to (the lower end in the drawing), the bellows 15 of the bellows 15 ( upper end in the drawing) is fixed to an annular fixing plate 17. ベローズ15の伸縮により仕切板16が移動し、ポンプ室13と圧力作用室14との容積が各々変化する。 Partitioning plate 16 is moved by the expansion and contraction of the bellows 15, the volume of the pump chamber 13 and the pressure action chamber 14 is changed each. この場合、ポンプ室13と圧力作用室14との合計容積は、ベローズ15の伸縮に関係なく不変であるため、例えばポンプ室13の容積増加量は圧力作用室14の容積減少量に相当する(もちろん増減が逆の場合も同様である)。 In this case, the total volume of the pump chamber 13 and the pressure action chamber 14 are the invariable regardless expansion and contraction of the bellows 15, for example volume increase rate of the pump chamber 13 corresponds to the volume reduction of the pressure action chamber 14 ( of course, if increase or decrease the reverse is the same).

ポンプハウジング11には、ポンプ室13に連通する吸引ポート18と吐出ポート19とが形成されており、吸引ポート18に吸引配管21が接続され、吐出ポート19に吐出配管22が接続されている。 The pump housing 11, a suction port 18 communicating with the pump chamber 13 and discharge port 19 are formed, the suction pipe 21 is connected to the suction port 18, the discharge pipe 22 is connected to the discharge port 19. 吸引配管21には吸引側開閉弁である吸引バルブ23が設けられており、吸引バルブ23は電磁弁24の通電状態に応じて開閉される。 The suction pipe 21 the suction valve 23 is provided a suction-side valve, the suction valve 23 is opened and closed in response to energization of the solenoid valve 24. また、吐出配管22には吐出側開閉弁である吐出バルブ25が設けられており、吐出バルブ25は電磁弁26の通電状態に応じて開閉される。 The discharge valve 25 is provided a discharge-side valve on the discharge pipe 22, the discharge valve 25 is opened and closed in response to energization of the solenoid valve 26. 例えば、吸引バルブ23及び吐出バルブ25は、エア圧力により開閉操作されるエアオペレートバルブで構成されており、電磁弁24,26の通電状態に応じて各バルブ23,25に作用するエア圧力が調節され、それに伴い各バルブ23,25が開閉される。 For example, the suction valve 23 and discharge valve 25 is constituted by an air operated valve that is opened and closed by the air pressure, adjusting the air pressure acting on the valves 23 and 25 depending on the energization state of the solenoid valve 24, 26 are, each valve 23, 25 is opened and closed accordingly.

吸引配管21は、ポンプ室13に向けて薬液を供給するための薬液供給通路を構成するものであり、図示しない薬液タンク(薬液貯留容器)内に貯留された薬液、或いは工場の薬液配管より供給される薬液が吸引配管21を通じてポンプ室13に供給される。 Suction pipe 21, which constitutes the chemical liquid supply passage for supplying a chemical liquid toward the pump chamber 13, the chemical liquid stored in the chemical tank (not shown) (the chemical storage vessel), or supplied by agent pipe factory chemical being is supplied to the pump chamber 13 through the suction pipe 21. これにより、ポンプ室13内に薬液が充填される。 Thus, the chemical liquid is filled into the pump chamber 13. また、吐出配管22は、ポンプ室13内に充填された薬液を排出するための薬液排出通路を構成するものであり、ポンプ室13から排出される薬液が吐出配管22を通じて薬液吐出ノズル(図示略)に供給される。 Further, the discharge pipe 22, which constitutes the liquid medicine discharge passage for discharging the liquid medicine filled in the pump chamber 13, the solution discharge nozzle (not shown through the chemical liquid discharge pipe 22 to be discharged from the pump chamber 13 ) is supplied to. 薬液吐出ノズルは、下方に指向されるとともに、回転板等の上に載置された半導体ウエハの中心位置に薬液が滴下されるように配置されており、薬液吐出ノズルから半導体ウエハ上に適量の薬液が滴下されることで、ウエハ表面への薬液の塗布作業が行われるようになっている。 Solution discharge nozzle, while being directed downwards, are arranged such chemical is dropped on the center position of the placed semiconductor wafer on the rotary plate or the like, from the solution discharge nozzle suitable amount of on a semiconductor wafer by chemical is dropped, coating operation of the chemical liquid to the wafer surface is to be carried out.

同じくポンプハウジング11には、圧力作用室14に連通する給排ポート27が形成されており、この給排ポート27に電空レギュレータ28が接続されている。 Also in the pump housing 11 is formed supplying and discharging port 27 communicating with the pressure action chamber 14, the electropneumatic regulator 28 is connected to the supply and discharge port 27. 電空レギュレータ28は、圧力作用室14内のエア圧力を調整するためのエア圧力調整手段を構成するものであり、内蔵された電磁式切替弁の切替操作によって、圧力作用室14に圧縮エアを供給する圧縮エア供給状態と、同圧力作用室14内の圧縮エアを外部に排出する大気開放状態とが切り替えられるようになっている。 Electropneumatic regulator 28 constitutes the air pressure adjusting means for adjusting the air pressure of the pressure action chamber 14, the built-in switching operation of the electromagnetic switching valve, the compressed air to the pressure action chamber 14 a compressed air supply state for supplying, so that the atmosphere open to discharge the compressed air of the same pressure action chamber 14 to the outside is switched.

ポンプハウジング11にはケース体31が組み付けられており、ポンプハウジング11に形成された貫通孔32にはケース体31側に突出するようにして細長円柱状のロッド33が摺動可能に挿通されている。 The pump housing 11 has the case body 31 is assembled, elongated cylindrical rod 33 as the through hole 32 formed in the pump housing 11 protrudes into the case body 31 side is slidably inserted there. すなわち、ロッド33は、一端が圧力作用室14内に突出し、他端がケース体31で囲まれた内部空間に突出している。 That is, the rod 33 protrudes into one end pressure action chamber 14, the other end protrudes into the inner space surrounded by the case body 31. ロッド33の圧力作用室14側の端部にはベローズ式仕切部材12の仕切板16が結合されており、仕切板16の移動(すなわちベローズ15の伸縮動作)に伴いロッド33が図の上下方向に往復動する。 Vertical to the ends of the pressure action chamber 14 side of the rod 33 is coupled partition plate 16 of the bellows-type partition member 12, the rod 33 with the movement of the partition plate 16 (i.e. expansion and contraction of the bellows 15) FIG. It reciprocates in.

また、ロッド33のケース体31側の端部にはバネ受け板34が連結されており、このバネ受け板34とポンプハウジング11の外壁面との間には圧縮コイルバネ35が介在されている。 Further, the end portion of the case body 31 side of the rod 33 are coupled spring-receiving plate 34, the compression coil spring 35 is interposed between the outer surface of the spring receiving plate 34 and the pump housing 11. ロッド33は、圧縮コイルバネ35の付勢力により常に図の上方へ付勢されている。 Rod 33 is always urged upward in the drawing by the urging force of the compression coil spring 35. 圧縮コイルバネ35は、圧力作用室14内のエア圧力とは相反する向きにベローズ式仕切部材12を付勢するための付勢手段に相当する。 Compression coil spring 35 is the air pressure of the pressure action chamber 14 corresponds to the biasing means for biasing the bellows-type partition member 12 in opposite directions.

上記構成により、圧力作用室14内に圧縮エアが導入されない状態(大気開放状態)では、圧縮コイルバネ35の付勢力によりベローズ式仕切部材12のベローズ15が収縮状態とされ、ポンプ室13内の容積が増加する。 With the above structure, the state in which the compressed air to the pressure action chamber 14 not introduced (atmosphere release state), the bellows 15 of the bellows-type partition member 12 is a contracted state by the urging force of the compression coil spring 35, the volume of the pump chamber 13 There is increased. このとき、吸引バルブ23を開弁、吐出バルブ25を閉弁させることにより、吸引配管21を通じてポンプ室13内に薬液が吸入される。 At this time, opening the suction valve 23, by closing the discharge valve 25, the drug solution is sucked into the pump chamber 13 through the suction pipe 21. また、圧縮エア供給状態では、図示しない空圧源から供給される圧縮エアが電空レギュレータ28と給排ポート27とを通じて圧力作用室14内に導入され、圧力作用室14内のエア圧力と圧縮コイルバネ35の付勢力とのバランスに応じてベローズ15が伸長されてポンプ室13内の容積が減少する。 Further, the compressed air supply state, is introduced into the pressure action chamber 14 compressed air supplied from the air pressure source (not shown) through an electropneumatic regulator 28 and the supply and discharge port 27, compressed air pressure of the pressure action chamber 14 bellows 15 is extended volume of the pump chamber 13 decreases in accordance with the balance between the biasing force of the coil spring 35. このとき、吸引バルブ23を閉弁、吐出バルブ25を開弁させることにより、ポンプ室13内に充填されている薬液が吐出配管22を通じて排出される。 At this time, closes the suction valve 23, by opening the discharge valve 25, the drug solution filled in the pump chamber 13 is discharged through the discharge pipe 22.

ケース体31内には、ロッド33の移動量(すなわちベローズ15の伸縮量)を検出するための位置検出器36が設けられている。 The case body 31, the position detector 36 for detecting the moving amount of the rod 33 (i.e. amount of expansion and contraction of the bellows 15) is provided. なお図1において、符号37はロッド33を往復動可能に保持するためのリニアベアリングであり、符号38は圧力作用室14からのエア漏れを防止するための軸シールである。 In FIG. 1, reference numeral 37 is a linear bearing for holding the rod 33 capable of reciprocating, reference numeral 38 is a shaft seal for preventing air leakage from the pressure action chamber 14.

コントローラ40は、CPUや各種メモリ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成される電子制御装置であり、薬液ポンプ10による薬液の吸引及び吐出の状態を制御する。 The controller 40 is an electronic control unit configured as a microcomputer composed of a CPU, various memories, and controls the state of the suction and discharge of liquid chemical with a chemical solution pump 10. コントローラ40には、本システム全体を統括して管理する管理コンピュータ(図示略)から吸引/吐出信号、吸引速度指令及び吐出流量指令が入力されるとともに、位置検出器36から位置検出信号が入力される。 The controller 40, the suction / discharge signal from the management computer (not shown) that manages oversees entire system, with suction velocity command and the discharge flow rate command is input, the position detection signal is input from the position detector 36 that. そして、コントローラ40は、都度入力される信号に基づいて電磁弁24,26を通電又は非通電の状態として吸引バルブ23と吐出バルブ25の開閉状態を制御する一方、電空レギュレータ28に対する制御指令値(エア圧力指令値)を算出して該指令値により電空レギュレータ28の状態を制御する。 Then, the controller 40, while controlling the opening and closing state of the intake valve 23 and the discharge valve 25 as the state of energization or non-energization of the solenoid valve 24, 26 based on a signal each time the input, the control command value for the electropneumatic regulator 28 controlling the state of the electropneumatic regulator 28 by finger command value to calculate the (air pressure command value). このとき特に、コントローラ40は、薬液の吸引時及び吐出時においてベローズ15の伸縮に伴う仕切板16(ロッド33)の移動速度が目標の移動速度となるよう電空レギュレータ28の状態をフィードバック制御する。 In particular this time, the controller 40 feedback controls the state of the electropneumatic regulator 28 so that the moving speed of the partition plate 16 due to expansion and contraction of the bellows 15 during the time and discharge suction of the chemical solution (the rod 33) becomes the target moving speed of . 加えて、コントローラ40は、位置検出器36の位置検出信号に基づいて吐出流量値を算出し、該算出値を管理コンピュータ等に出力する。 In addition, the controller 40 calculates the discharge flow rate value based on the position detection signal of the position detector 36, and outputs the calculated value to the management computer or the like.

次に、コントローラ40における吐出流量制御の概要を図2を用いて説明する。 It will now be described with reference to FIG. 2 an outline of the discharge flow rate control in the controller 40.

コントローラ40は、吸引速度指令に基づいて薬液吸引時における仕切板16の移動速度を算出するとともに、吐出流量指令に基づいて薬液吐出時における仕切板16の移動速度を算出する。 The controller 40 calculates the moving speed of the partition plate 16 in the liquid chemical attraction based on the suction speed command, it calculates a moving speed of the partition plate 16 in the solution discharge based on the discharge flow rate command. ここで、薬液吐出時における移動速度の算出時には、移動速度と吐出流量との関係を表すポンプ吐出特性に基づいて同移動速度の算出が行われる。 Here, when calculating the moving speed during the solution discharge is calculated for the moving speed is carried out based on the pump discharge characteristics representing the relationship between the moving speed and the discharge flow rate. 具体的には、仕切板16の移動量と薬液ポンプ10の吐出量とは図3に示す関係にある。 Specifically, the discharge amount of movement and liquid chemical pump 10 of the partition plate 16 are in a relationship shown in FIG. 図3によれば、仕切板16の移動量に対するポンプ吐出量が線形となり、この関係を用いて仕切板16の移動速度が算出される。 According to FIG. 3, the pump discharge amount relative to the amount of movement of the partition plate 16 becomes linear, the moving speed of the partition plate 16 by using this relation is calculated.

ここで、吐出流量をQ、ベローズ有効面積をA、仕切板16の移動距離をX、仕切板16の移動時間をtとして、ポンプ吐出特性を数式化すると、同特性は、 Here, the discharge flow rate Q, the bellows effective area A, the moving distance of the partition plate 16 X, the travel time of the partition plate 16 as t, the pump discharge characteristic mathematically expresses, the characteristics,
Q=A*X/t Q = A * X / t
として表される。 It expressed as. 上記数式において「X/t」が仕切板16の移動速度に相当し、該式によっても移動速度算出が可能となる。 "X / t" corresponds to the moving speed of the partition plate 16 in the above equation, it is possible to be the moving speed calculated by the formula.

また、コントローラ40は、吸引/吐出信号に基づいて吸引時の移動速度と吐出時の移動速度との何れかを選択する。 Further, the controller 40 selects one of the moving speed at the time of suction and discharge time of the moving speed based on the suction / discharge signal. このとき選択される移動速度が、仕切板16の目標移動速度に相当する。 Moving speed to be selected this time corresponds to a target speed of movement of the partition plate 16. そして、仕切板16の目標移動速度と仕切板16の実際の移動速度(実移動速度)との偏差に基づいてエア圧力指令値を算出するとともに、そのエア圧力指令値に基づいて電空レギュレータ28の駆動を制御する。 Then, the actual moving speed of the target movement velocity and the partition plate 16 of the partition plate 16 to calculate the air pressure command value based on the deviation (actual moving speed), the air pressure command electric based on values ​​pneumatic regulator 28 to control the drive.

一方、コントローラ40は、薬液ポンプ10に設けた位置検出器36の検出結果に基づいて仕切板16の実際の移動速度(実移動速度)を算出する。 On the other hand, the controller 40 calculates the actual movement speed of the partition plate 16 (actual moving speed) based on a detection result of the position detector 36 provided in the liquid chemical pump 10. この実移動速度の算出値は、電空レギュレータ28のフィードバック制御に用いられる他、都度の吐出流量の演算に用いられる。 Calculated value for the actual moving speed, the other used for feedback control of the electropneumatic regulator 28 is used in the calculation of the discharge flow rate at each time. 吐出流量演算に関して、コントローラ40は、前述したポンプ吐出特性(例えば図3の関係)を用いて仕切板16の実移動速度を吐出流量に変換し、その結果を吐出流量値として管理コンピュータ等に出力する。 Respect discharge flow rate calculation, the controller 40 converts the actual moving speed of the partition plate 16 by using the above-described pump discharge characteristics (e.g. relationship in FIG. 3) to the discharge flow rate, the output to the management computer like the result as the discharge flow rate value to.

ところで、上記構成の薬液供給システムにおいて、吸引配管21を通じて流れる薬液に気体が混じると、その気体が薬液ポンプ10のポンプ室13内に流入する。 Incidentally, the chemical liquid supply system having the above-described configuration, when the gas in the chemical flowing through the suction pipe 21 is mixed, the gas flows into the pump chamber 13 of the chemical pump 10. かかる場合、ポンプ室13内に気体が混入することで、薬液の吐出量に誤差が生じて吐出量制御精度が低下するおそれが生じる。 In such a case, since the gas is mixed into the pump chamber 13, the discharge amount control accuracy error occurs in the discharge amount of the chemical liquid may occur to deteriorate. また、薬液供給源である薬液タンク内の薬液が減った場合、或いは薬液が無くなった場合に上記のようにポンプ室13内に気体が混入する。 Also, if the decreased liquid chemical of the chemical tank is chemical supply source, or a gas is mixed into the pump chamber 13 as described above when the liquid medicine is gone. そこで本実施の形態では、薬液ポンプ10のポンプ室13内に気体が混入したことを、電空レギュレータ28によるエア圧力と位置検出器36の検出結果とに基づいて判定する手法について提案する。 In this embodiment, that the gas is mixed into the pump chamber 13 of the chemical pump 10, it proposes determining method based on the detection result of the air pressure and the position detector 36 according to the electropneumatic regulator 28.

要するに、薬液は非圧縮性流体であるのに対し、気体は圧縮性流体である。 In short, the chemical solution whereas a non-compressible fluid, gas is compressible fluid. そのため、ポンプ室13内が薬液で満たされ、かつ同ポンプ室13の出入り口が共に閉鎖された状態(吸引バルブ23及び吐出バルブ25が共に閉じられた状態)では、電空レギュレータ28によるエア圧力が増加又は減少してもベローズ15は伸縮せず、位置検出器36により検出されるベローズ伸縮量(ベローズ長)は不変となる。 Therefore, the pump chamber 13 is filled with a chemical solution, and in a state where the entrance of the pump chamber 13 is closed together (Condition suction valve 23 and discharge valve 25 is closed both), the air pressure by the electropneumatic regulator 28 be increased or decreased bellows 15 is not stretchable, the bellows expansion amount detected by the position detector 36 (bellows length) is unchanged. これに対し、ポンプ室13内に気体が混入した場合には、同じくポンプ室13の出入り口が共に閉鎖された状態(吸引バルブ23及び吐出バルブ25が共に閉じられた状態)において、電空レギュレータ28によるエア圧力が増加又は減少するとそれに合わせてベローズ15が伸縮し、それが位置検出器36により検出される。 In contrast, when the gas is mixed in the pump chamber 13, also in a state where the entrance of the pump chamber 13 is closed together (state in which the suction valve 23 and discharge valve 25 is closed together), the electropneumatic regulator 28 bellows 15 expands and contracts accordingly when the air pressure is increased or decreased by, it is detected by the position detector 36.

その基本原理を図4により説明する。 The basic principle will be described with reference to FIG. なお図4において、(a)は密閉空間であるシリンダS内が体積比で「液体:気体=1:0」となる場合を、(b)はシリンダS内が体積比で「液体:気体=1:1」となる場合を、(c)はシリンダS内が体積比で「液体:気体=0:1」となる場合を、それぞれ示している。 Note In FIG. 4, (a) is in the by volume ratio cylinder S is a closed space "liquid: gas = 1: 0" and the case made, (b) the "liquid in the cylinder S is in a volume ratio: gas = 1: a case where a 1 "," liquid (c) is a volume ratio in the cylinder S: gas = 0: the case where a 1 ", respectively. そして、ピストンPに図の下方向の力F1を印加した時のピストンPの変位量ΔXを図示している。 Then, it illustrates the displacement amount ΔX of the piston P when applying a downward force F1 of FIG piston P.

図4の(a)の場合、シリンダS内に液体のみが入っており、ピストンPに力F1を印加してもピストンPは変位しない(ΔX=0)。 For Figure 4 (a), only the liquid has entered the cylinder S, the piston P is not displaced even by applying a force F1 on the piston P (ΔX = 0). これに対し、(b),(c)の場合には、ピストンPに力F1を印加することに伴い、シリンダS内の気体の膨張分に相当する変位量ΔXだけピストンPが変位する。 In contrast, in the case of (b), (c) is due to applying a force F1 on the piston P, by a displacement amount ΔX corresponding to the expansion amount of the gas in the cylinder S the piston P is displaced. この場合、ピストンPが変位するかどうかによって、シリンダS内における気体の有無が判別できる。 In this case, depending on whether the piston P is displaced, the presence or absence of gas in the cylinder S can be determined.

ここで、ピストンPの変位量ΔXはシリンダS内の気体量(エア体積)に対応するものとなり、概ね図5に示す関係が成立する。 Here, the displacement amount ΔX of the piston P becomes corresponds to the amount of gas in the cylinder S (air volume), generally the relationship shown in FIG. 5 is established. 図5によれば、変位量ΔXが分かれば、シリンダS内の気体量(エア体積)を知ることができる。 According to FIG. 5, knowing the amount of displacement [Delta] X, it is possible to know the amount of gas in the cylinder S (the air volume). 図5の関係は、気体の状態方程式(PV=nRT)に基づき求められる。 Relationship of FIG. 5 is determined based on the gas state equation (PV = nRT).

図1のシステム構成においては、図6に示すように薬液の吸引及び吐出に合わせてエア混入の判定が行われる。 In the system configuration of Figure 1, the determination of air intrusion in accordance with the suction and discharge of liquid medicine is performed as shown in FIG. 図6において、(a)は電空レギュレータ28によるエア圧力の変化(すなわち、圧力作用室14内の圧力変化)を、(b),(c)は薬液ポンプ10におけるベローズ収縮の状態を、(d)は吸引バルブ23の開閉状態を、(e)は吐出バルブ25の開閉状態を、それぞれ示している。 In FIG. 6, (a) the change in air pressure by the electropneumatic regulator 28 (i.e., pressure changes of the pressure action chamber 14), and the (b), (c) the state of the bellows contraction in liquid chemical pump 10, ( d) the opening and closing state of the intake valve 23, the opening and closing state of (e) the discharge valve 25, respectively. なお、(b),(c)のうち、(b)はポンプ室13内へのエア混入が生じていない場合を、(c)はエア混入が生じた場合を示す。 Incidentally, (b), of (c), shows a case where (b) is the air mixed into the pump chamber 13 does not occur, (c) is the air intrusion occurs. 本例では、コントローラ40によって、薬液ポンプ10による薬液の吸引行程(図6のt1〜t2)と吐出行程(図6のt3〜t4)との間にエア混入判定が行われるようになっている。 In this example, the controller 40, so that the air intrusion determination is made between the suction stroke of the liquid chemical with a chemical solution pump 10 (t1 to t2 in FIG. 6) and the discharge stroke (t3 to t4 in FIG. 6) .

図6において、まずタイミングt1では、吸引バルブ23=開放、吐出バルブ25=閉鎖とされ、その状態で電空レギュレータ28によりエア圧力が徐々に減じられる。 In FIG. 6, the first timing t1, is a suction valve 23 = open, discharge valve 25 = closed, air pressure is reduced gradually by electropneumatic regulator 28 in this state. それに伴いベローズ15が収縮し、吸引配管21を通じてポンプ室13内に薬液が吸引される。 Bellows 15 along with it to contract, the chemical liquid is sucked into the pump chamber 13 through the suction pipe 21. そして、タイミングt2で吸引バルブ23が閉鎖される。 Then, the suction valve 23 is closed at the timing t2.

タイミングt2では、ポンプ室13内への薬液吸引が完了し、かつ同ポンプ室13が密閉された状態となる。 At the timing t2, the chemical solution suction into the pump chamber 13 is completed, and a state in which the pump chamber 13 is sealed. この状態で、引き続き電空レギュレータ28によるエア圧力の低減が行われる。 In this state, subsequently reducing the air pressure by the electropneumatic regulator 28 is performed. なおここでは、タイミングt2においてエア圧力をステップ的に減圧側に変化させている。 Note here is stepwise varied in vacuum side air pressure at the timing t2. このとき、ポンプ室13内にエアが混入していなければ、図6の(b)に示すように、ベローズ15が更に収縮することはない。 At this time, if the air is mixed in the pump chamber 13, as shown in (b) of FIG. 6, the bellows 15 will not be further contracted. これに対し、ポンプ室13内にエアが混入していると、図6の(c)に示すように、エア圧力変化に応じてベローズ15が収縮する(図6のA)。 In contrast, when the air in the pump chamber 13 is mixed, as shown in (c) of FIG. 6, the bellows 15 contracts in response to air pressure changes (A in Figure 6). このベローズ15の収縮が位置検出器36により検出されることで、エア混入が判定できる。 By contraction of the bellows 15 is detected by the position detector 36, air intrusion can be determined. エア混入が発生していると判定された場合には、エア混入を報知するための報知信号がコントローラ40から警告装置等に出力される。 If the air intrusion is determined to have occurred, the notification signal for notifying the air intrusion is outputted to the warning device and the like from the controller 40.

このとき特に、コントローラ40は、位置検出器36の検出結果に基づいてエア混入の程度(すなわち、ポンプ室13内のエア体積)を推定する。 In particular this time, the controller 40 estimates the degree of air contamination (i.e., air volume of the pump chamber 13) based on a detection result of the position detector 36. そして、推定したエア体積が所定以上である場合に警告を行う。 The air volume was estimated a warning when the predetermined or more. また、コントローラ40は、推定したエア体積と所定の液体切れ判定値とを比較し、エア体積>液体切れ判定値となった場合に、薬液供給源(薬液タンク)の薬液が無くなったと判定しても良い。 Further, the controller 40 compares the air volume estimated and a predetermined liquid depletion determination value, when it becomes an air volume> Liquid depletion determination value, it is determined that there is no more chemical chemical supply source (chemical tank) it may be. その他、薬液吸引の都度行われるエア混入判定でエア混入発生が所定回繰り返して判定された場合、又はエア体積が増加傾向にある場合(エア体積が次第に増えてきた場合)に、警告や液体切れ判定を行うようにしても良い。 Other, if air contamination generated by air intrusion decision made each time of the chemical liquid suction is determined by repeating predetermined times, or if the air volume is increasing (if the air volume has increased gradually), warning or liquid out it may be to perform the judgment.

そしてその後、タイミングt3では、吐出バルブ25が開放され、その状態で電空レギュレータ28によりエア圧力が徐々に増やされる。 Thereafter, at timing t3, the discharge valve 25 is opened, the air pressure is gradually increased by the electropneumatic regulator 28 in this state. それに伴いベローズ15が伸長し、ポンプ室13内の薬液が吐出配管22側に吐出される。 Bellows 15 is extended accordingly, liquid chemical in the pump chamber 13 is discharged to the discharge pipe 22 side. その後、タイミングt4で吐出バルブ25が閉鎖される。 Thereafter, the discharge valve 25 is closed at timing t4. 以降、上記のタイミングt1〜t4と同じ動作が繰り返し行われる。 Later, the same operation as the above-mentioned timing t1~t4 is repeated.

現実の薬液供給システムとしては薬液ポンプ10を複数設けており、各ポンプ10が交互に吐出動作と供給動作とを繰り返し実行することにより、連続的な薬液供給動作が実現可能となっている。 The real chemical supply system is provided with a plurality of liquid chemical pump 10, by the pump 10 is repeatedly executed and the supply operation and the discharging operation alternately, a continuous chemical supply operation can be realized. 図7には、2つの薬液ポンプ10a,10bを有するシステムについての概略構成を示す。 Figure 7 shows a schematic configuration of a system having two liquid chemical pump 10a, a 10b. 図7に示す2つの薬液ポンプ10a,10bはいずれも前記図1で説明した薬液ポンプ10と同様の構成を有するものであり、各ポンプの構成部材については同様の符号を付すとともにその説明を省略する。 Two liquid chemical pump 10a shown in FIG. 7, 10b are those having the same configuration as the liquid chemical pump 10 described in FIG. 1 either, not be described in conjunction with subjecting the same reference numerals components of each pump to. なお、各薬液ポンプ10a,10bの吸引配管21は共通の吸引口(薬液タンク或いは工場の薬液配管)に接続されるとともに、吐出配管22は共通の吐出口(薬液吐出ノズル)に接続されている。 Each liquid chemical pump 10a, together with the suction pipe 21 and 10b are connected to a common suction port (agent pipe of the chemical tank or plant), the discharge pipe 22 is connected to a common discharge port (solution discharge nozzle) .

図7において、左側の薬液ポンプ10aはベローズ15が収縮状態にあり、かかる状態では、その後ベローズ15が伸長することによりポンプ室13内に充填された薬液の吐出が行われる。 7, the left side of the chemical pump 10a has a bellows 15 in the contracted state, in such a state, then the bellows 15 is discharged liquid medicine filled in the pump chamber 13 is performed by extending. また、右側の薬液ポンプ10bはベローズ15が伸長状態にあり、かかる状態では、その後ベローズ15が収縮することによりポンプ室13への薬液吸引が行われる。 Further, the right of the chemical pump 10b has the bellows 15 is in the extended state, in such a state, then the bellows 15 is liquid chemical suction into the pump chamber 13 is carried out by contracting.

コントローラ40は、2つの薬液ポンプ10a,10bを制御対象として、前述したとおり都度入力される信号に基づいて吸引バルブ23と吐出バルブ25との開閉状態を制御する一方、各電空レギュレータ28に対する制御指令値(エア圧力指令値)を算出して該指令値により電空レギュレータ28の状態を制御する。 Controller 40, two chemical pumps 10a, 10b as the control object, while controlling the opening and closing state of the suction valve 23 and discharge valve 25 based on a signal each time the input as described above, control for the electropneumatic regulator 28 controlling the state of the electropneumatic regulator 28 by finger command value by calculating a command value (air pressure command value). また、コントローラ40は、前述したエア混入判定機能を有しており、各薬液ポンプ10a,10bに設けた位置検出器36の検出結果に応じてポンプごとにエア混入判定を実行する。 The controller 40 has an air contamination determination function described above, to perform the air intrusion determination for each pump in accordance with a detection result of the position detector 36 provided the liquid chemical pump 10a, the 10b.

図8は、本薬液供給システムにおける薬液吐出動作を説明するためのタイムチャートである。 Figure 8 is a time chart for explaining the solution discharge operation in the present liquid chemical supply system. 図8においては、2つの薬液ポンプ10a,10bが交互に吸引動作と吐出動作とを繰り返すことにより、半導体ウエハに対して連続的な薬液供給が実現される。 In Figure 8, the two liquid chemical pumps 10a, by 10b repeats the discharge operation and the suction operation alternately, a continuous chemical supply to the semiconductor wafer can be realized. なお図8の説明では便宜上、一方の薬液ポンプ10をポンプ(A)、他方の薬液ポンプ10をポンプ(B)とするとともに、吸引バルブ及び吐出バルブにも(A),(B)を付して区別する。 For the sake of convenience in the description of FIG. 8, denoted by one of the chemical pump 10 pumps (A), the other liquid chemical pump 10 with a pump (B), to the suction valve and discharge valve (A), (B) It distinguishes Te.

さて、タイミングa以前は、ポンプ(A)が図7の薬液ポンプ10aの状態、ポンプ(B)が図7の薬液ポンプ10bの状態にあり、吸引バルブ及び吐出バルブは何れも閉鎖されている。 Now, timing a past, a pump (A) is a liquid chemical pump 10a in FIG. 7 states, there pump (B) is in the state of the liquid chemical pump 10b in FIG. 7, suction valve and discharge valve are both closed. そして、タイミングa以降、START信号の立ち上がりに伴い各ポンプでの薬液吸引及び吐出が行われる。 Then, after the timing a, the chemical suction and discharge of each pump with the rise of the START signal is performed.

すなわち、ポンプ(A)側では、タイミングaで吐出バルブ(A)が開放された後、電空レギュレータ28によるエア圧力上昇に伴いベローズ15が伸長し、薬液吐出が行われる(タイミングb〜g)。 In other words, the pump in the (A) side, after the discharge valve (A) is opened at the timing a, the bellows 15 with the air pressure rise due to the electropneumatic regulator 28 is extended, the solution discharge is performed (timing b to g) . また、ポンプ(A)での薬液吐出に並行して、ポンプ(B)側では、タイミングc〜dで吸引バルブ(B)が開放されて薬液の吸引が行われる。 In parallel to the solution discharge at the pump (A), a pump (B) side, the suction of the chemical solution is carried out is open the suction valve (B) at a timing c to d.

そして、ポンプ(B)において、薬液の吸引完了後には、電空レギュレータ28によるエア圧力の一時的な減圧処理が行われ(タイミングd〜e)、そのエア圧力の減圧に対するポンプ挙動に応じてエア混入の有無が判定される。 Then, the pump (B), and after aspiration completion of the chemical solution, temporary depressurization of the air pressure by the electropneumatic regulator 28 is performed (timing d-e), depending on the pump behavior with respect to pressure reduction of the air pressure air the presence or absence of contamination is determined. このとき、エア圧力の減圧に応じてベローズの伸縮が生じると、それが位置検出器36により検出され、ポンプ室13内へのエア混入があったと判定される。 At this time, the expansion and contraction of the bellows occurs in response to the reduced pressure of the air pressure, it is detected by the position detector 36, is determined that the air mixed into the pump chamber 13.

その後、タイミングfで吐出バルブ(B)が開放される。 Thereafter, the discharge valve (B) is opened at a timing f. タイミングgでは、ポンプ(B)側で電空レギュレータ28によるエア圧力上昇に伴いベローズ15が伸長し、薬液吐出が行われる(タイミングg〜i)。 At timing g, the bellows 15 is extended along with the air pressure rise due electropneumatic regulator 28 by a pump (B) side, the solution discharge is performed (timing G to I). ポンプ(A)で薬液の吸引が完了するタイミングhでは、電空レギュレータ28によるエア圧力の一時的な減圧処理が行われる。 In the pump (A) suction of the chemical solution at the completion timing h, a temporary pressure reduction processing of the air pressure by the electropneumatic regulator 28 it is performed. そして、前記同様、エア圧力の減圧に対するポンプ挙動に応じてエア混入の有無が判定される。 Then, the same, the presence or absence of air intrusion is determined depending on the pump behavior with respect to reduced pressure of the air pressure.

以後、ポンプ(A),(B)で交互に吸引/吐出動作が行われ、薬液吐出ノズルの先端部からは連続的に薬液が吐出される。 Thereafter, the pump (A), carried out the suction / discharge operation alternately (B), continuously chemical is ejected from the tip of the solution discharge nozzle. 上記一連の行程によれば、ポンプ(A)による薬液の吐出期間TAと、ポンプ(B)による薬液の吐出期間TBとが連続して設定され、途切れることなく薬液が連続吐出される。 According to the series of strokes, a discharge period TA of the liquid medicine by the pump (A), a discharge period TB of the chemical by the pump (B) is set continuously, chemical solution is continuously discharged without interruption. また、薬液の吐出速度が一定に制御されることから、各吐出期間TA,TBが同一となり、薬液の安定供給が可能となる。 Further, since the discharge speed of the liquid medicine is controlled to be constant, the discharge time period TA, TB is the same, it is possible to stably supply of the chemical.

ここで、各ポンプ(A),(B)における薬液の吸引速度と吐出速度とを比較すると、吸引速度の方が大きくなっている。 Wherein each pump (A), is compared with the suction speed and the discharge speed of the liquid chemical in (B), towards the suction speed is increased. すなわち、ポンプ室13内への薬液吸引に要する時間は、薬液の吐出に要する時間よりも短くなっている。 That is, the time required for chemical suction into the pump chamber 13 is shorter than the time required for discharge of the chemical liquid. したがって、薬液の吸引/吐出動作が繰り返される際に、薬液吸引を早くすませ、その薬液吸引後の余剰時間(次の薬液吸引までの余った時間)を用いて、ポンプ室13内のエア混入判定を実施することができる。 Accordingly, when the suction / discharge operation of the liquid medicine is repeated, finished early chemical suction, excess time after the drug solution aspirated (extra time to the next chemical solution suction) using, air intrusion determination of the pump chamber 13 it can be carried out. これによって、上記のように薬液の吸引/吐出動作の途中にエア混入判定を行いつつも、ポンプ(A),(B)の各吐出期間TA,TBを同一とすることも可能となっている。 Thus, even while performing the air intrusion determination in the middle of the suction / discharge operation of the liquid medicine, as described above, the pump (A), has become possible to equalize the respective discharge periods TA, TB of the (B) .

なお、薬液吸引時の薬液流量は比較的ラフな精度で良いのに対し、薬液吐出時の薬液流量は高精度に制御されることが要求される。 Incidentally, the drug solution flow rate during liquid chemical attraction whereas relatively to be a rough accuracy, chemical flow rate during the solution discharge is required to be controlled with high precision. この点、上記のように薬液の吸引速度の方を大きくした構成は、それとは逆の構成(薬液の吐出速度の方を大きくした構成)に比して、薬液吐出時の薬液流量を高精度で制御する上で好適な構成であるといえる。 In this respect, the configuration having an increased towards the suction speed of the drug solution as described above, as compared with the reverse configuration (configuration in which increasing towards the discharge speed of the liquid chemical) from that, high precision chemical flow rate during the solution discharge It said to be a suitable configuration in controlling in.

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the present embodiment described above exerts following excellent effects.

薬液ポンプ10において、ポンプ室13内を密閉状態として電空レギュレータ28によりエア圧力を変化させ、その時のベローズ伸縮量(ベローズ長の変化)に基づいてエア混入判定を実施するようにしたため、ポンプ室13内にエアが混入した場合にそのエア混入を確実に検出することができる。 In liquid chemical pump 10, the pump chamber 13 the air pressure is changed by electropneumatic regulator 28 as a closed state, which is adapted to implement the air intrusion determination based on bellows expansion amount at that time (the change in bellows length), the pump chamber it is possible to reliably detect the air intrusion when air is mixed in 13. エア混入の検出結果によれば、薬液タンクで薬液が無くなったことも判定できる。 According to the detection result of the air contamination, also it can determine that there is no more liquid chemical in the chemical tank. このとき、エア混入後にエア抜き作業が行われる場合に、気体が完全に排出されたかどうかを確実に判断することも可能となる。 At this time, when the bleeding operation is performed after air intrusion, gas it is possible to reliably determine whether it has been completely discharged. したがって、薬液ポンプ10による薬液の吐出供給を好適に行わせることができるようになる。 Therefore, it is possible to suitably perform the discharge supply of the chemical with a chemical solution pump 10.

薬液の吸引又は吐出時において、ベローズ式仕切部材12を構成する仕切板16の移動速度をフィードバック制御する構成(すなわち、作動量フィードバック制御を実施する構成)としたため、ポンプ室13の容積変化が望みとおりに制御できるようになる。 During the suction or discharge of the chemical liquid, configuration for feedback controlling the movement speed of the partition plate 16 of the bellows-type partition member 12 (i.e., configured to implement the operation amount feedback control) due to the volume change of the pump chamber 13 is desired It will be able to control as. これにより、薬液の吸引流量又は吐出流量を所望とする流量に高精度に制御することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to control the suction flow rate or discharge flow rate of the liquid medicine with high accuracy the flow rate to be desired.

この場合、作動量フィードバック制御を実施する上では、位置検出器36は不可欠な構成要素である。 In this case, in carrying out the operation amount feedback control, the position detector 36 is an integral component. その点、位置検出器36の検出結果を用いてポンプ室13内のエア混入を判定する上記構成では、エア混入判定を行うために新規のセンサ等が必要となることはない。 In that respect, in the determining the configuration of the air contamination of the pump chamber 13 by using the detection result of the position detector 36, never new sensor or the like is required to perform the air intrusion determination. したがって、構成の簡素化を図る上で望ましいと言える。 Therefore, it can be said that desirable for simplifying the configuration. 例えば、薬液タンク内の液面レベルを検出する液面検知センサ等を用い、該センサの検出結果から液切れを判定する従来技術も存在するが、本実施の形態の構成では、液面検知センサが必要となることはなく構成が簡素化できる。 For example, using the liquid surface detection sensor for detecting the liquid level in the liquid tank, even prior art to determine the liquid out from the detection result of the sensor exist, in the configuration of the present embodiment, the liquid surface detection sensor configuration rather that it is necessary to be simplified.

薬液ポンプ10は、電空レギュレータ28により調整されるエア圧力を駆動源として薬液の吸引又は吐出を行うため、電動モータによる流量制御を行う電動式システムとは異なり、熱による弊害が生じるおそれがなく、温度管理を要する薬液であっても好適に使用できる。 Chemical pump 10 for suctioning or discharging of the liquid medicine to the air pressure adjusted by the electropneumatic regulator 28 as a drive source, unlike the electric system for performing flow rate control by the electric motor, there is no possibility that adverse effects of heat is generated even chemical requiring temperature control can be suitably used. また、電動式アクチュエータの構成に比べて、ポンプ駆動系の構成の簡素化を図ることもできる。 Further, as compared with the configuration of the electric actuator, it is also possible to simplify the construction of the pump driving system.

2つの薬液ポンプ10を用い、これら各ポンプ10を交互に吸引動作及び吐出動作させる構成としたため、薬液の吐出を途切れさせることなく連続的に実施することが可能となる。 Using two liquid chemical pump 10, since each of these pumps 10 and configured to suction operation and discharge operation alternately, it is possible to continuously implement without interrupting the discharge of the chemical liquid. また、既述したとおりベローズ式仕切部材12(仕切板16)の移動速度をフィードバック制御する構成としたため、各ポンプでの薬液吐出に要する時間を毎回一定とすることができるため、薬液の安定供給が可能となる。 Further, since a configuration in which feedback control of the moving speed of as bellows-type partition member 12 already described (partition plate 16), since the time required for the solution discharge of each pump can be each constant, stable supply of the chemical it is possible.

薬液ポンプ10により連続吐出を行う場合に、薬液の吸引完了後であって次に薬液吐出を行うまでの間にエア混入判定を実施するようにしたため、予期しないタイミングでポンプ室13内にエアが混入したとしても、それを適時判定できる。 When performing continuous discharge by a chemical solution pump 10, due to so as to implement the air intrusion determination until performing the following chemical dispensing even after aspiration completion of the chemical solution, air into the pump chamber 13 at unexpected timing even mixed, it can be timely determined.

薬液ポンプ10において、薬液の吸引速度を吐出速度よりも大きくし、薬液吸引後の余剰時間(次の薬液吸引までの余った時間)を用いてエア混入判定を実施するようにしたため、良好なる薬液吐出精度を維持しつつ、エア混入判定を適正に行うことができるようになる。 In liquid chemical pump 10, the suction speed of the chemical liquid is larger than the discharge speed, because it so as to implement the air intrusion determination using the surplus time after chemical suction (extra time to the next chemical solution suction), Naru good chemical while maintaining discharge accuracy, it is possible to perform properly the air intrusion determination.

(第2の実施の形態) (Second Embodiment)
上記実施の形態では、薬液ポンプ10において、ポンプ室13内を密閉状態として電空レギュレータ28によりエア圧力を変化させ、その時のベローズ伸縮量に基づいてエア混入判定を実施したが、本第2の実施の形態では、エア混入判定に関する上記手法を変更する。 In the above embodiment, the liquid chemical pump 10, the pump chamber 13 the air pressure is changed by electropneumatic regulator 28 as sealed, has been carried out air intrusion determination based on bellows expansion amount at that time, the second in the embodiment, to change the approach regarding air intrusion determination. すなわち、本実施の形態では、まず吸引バルブ23を開放して吸引可能とした後、電空レギュレータ28のエア圧力を制御し、圧縮コイルバネ35の付勢力に抗してベローズ式仕切部材12を変位させる。 In other words, in this embodiment, after enabling suction by first opening the suction valve 23 controls the air pressure of the electropneumatic regulator 28, the bellows partition member 12 against the urging force of the compression coil spring 35 displaced make. 次に、ポンプ室13を密閉状態とし、その状態で電空レギュレータ28のエア圧力制御状態を解除する。 Then, the pump chamber 13 to a closed state, to release the air pressure control state of the electropneumatic regulator 28 in this state. そして、その時のベローズ長の変化に基づいてエア混入判定を実施する。 Then, to implement the air intrusion determination based on a change in the bellows length at that time.

本実施の形態におけるエア混入判定の概要を図9を用いてより具体的に説明する。 Description of air intrusion determination in this embodiment will be described more specifically with reference to FIG. なおここでは、ポンプ室13内へのエア混入が生じる場合を想定して説明する。 Note here it will be described on the assumption that air mixed into the pump chamber 13 occurs.

まず図9の(a)に示すように、吸引バルブ23=開放、吐出バルブ25=閉鎖とした状態で、ベローズ長が所定の長さXになるよう電空レギュレータ28のエア圧力Pinを制御する。 First, as shown in FIG. 9 (a), the suction valve 23 = opening, in a state with the discharge valve 25 = closed, controls the air pressure Pin of the electropneumatic regulator 28 so that the bellows length is a predetermined length X . このとき、エア圧力Pinの上昇に伴い、圧縮コイルバネ35の付勢力に抗してベローズ式仕切部材12が変位する(図示の例ではベローズ15が伸長している)。 At this time, with an increase in air pressure Pin, against the urging force of the compression coil spring 35 bellows-type partition member 12 is displaced (in the illustrated example the bellows 15 is extended).

次に、図9の(b)に示すように、吸引バルブ23と吐出バルブ25を共に閉鎖してポンプ室13を密閉状態とし、その状態で電空レギュレータ28のエア圧力Pinを0とする。 Next, as shown in (b) of FIG. 9, the pump chamber 13 and sealed by both closing the suction valve 23 and discharge valve 25, and 0 the air pressure Pin at the electropneumatic regulator 28 that state. すると、圧縮コイルバネ35には、元の状態(無負荷状態)に復帰しようとする力が作用する。 Then, the compression coil spring 35, the force that tries to return to its original state (no-load state) acts. すなわち、ベローズ式仕切部材12には、圧縮コイルバネ35のバネ力F2が図の下向きに作用し、そのバネ力F2によってポンプ室13内の混入エアが膨張する。 That is, the bellows partition member 12, the spring force F2 of the compression coil spring 35 acts downward in the figure, mixing air in the pump chamber 13 by the spring force F2 is inflated. これにより、ポンプ室13内の容積が増加し、ベローズ長がΔXだけ変動する。 Thus, the volume of the pump chamber 13 increases, the bellows length is varied by [Delta] X. このベローズ長の変化を位置検出器36にて検出することにより、エア混入が判定できる。 By detecting the change in the bellows length by the position detector 36, air intrusion can be determined. なお、ポンプ室13内にエアが混入していない場合には、電空レギュレータ28のエア圧力Pinを0とした後もポンプ室13内の容積が変化することはない(ΔX=0となる)。 In the case where the air is not mixed in the pump chamber 13, it does not change the volume of the pump chamber 13 even after the air pressure Pin of the electropneumatic regulator 28 is set to 0 (a [Delta] X = 0) .

本実施の形態の場合、ベローズ長の変動量ΔXは圧縮コイルバネ35のバネ特性に依存したものとなり、その変動量とエア体積とは図10に示す関係となる。 In the present embodiment, the variation ΔX of the bellows length becomes more dependent on the spring characteristics of the compression coil spring 35, the relationship shown in FIG. 10 and its variation amount and the air volume. 図10を用いることにより、ベローズ長の変動量ΔXが分かれば、ポンプ室13内のエア体積を知ることができる。 By using FIG. 10, knowing the variation ΔX of the bellows length, it is possible to know the air volume of the pump chamber 13.

以上第2の実施の形態によれば、上記第1の実施の形態と同様、ポンプ室13内にエアが混入した場合にそのエア混入を確実に検出することができる。 According to the second embodiment above, as in the first embodiment, the air intrusion can be reliably detected when the air is mixed into the pump chamber 13. したがって、薬液ポンプ10による薬液の吐出供給を好適に行わせることができるようになる。 Therefore, it is possible to suitably perform the discharge supply of the chemical with a chemical solution pump 10.

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。 The present invention is not limited to the description of the above embodiment, it may be embodied as follows.

上記実施の形態では、薬液ポンプ10により連続吐出を行う場合に、薬液の吸引完了後であって次に薬液吐出を行うまでの間にエア混入判定を実施する構成としたが(図6参照)、これを変更し、薬液の吐出完了後であって次に薬液吸引を行うまでの間にエア混入判定を実施するようにしても良い。 In the above embodiment, when performing continuous discharge by a chemical solution pump 10, a configuration for implementing the air intrusion determination until performing the following chemical dispensing even after aspiration completion of the chemical solution (see FIG. 6) , change this may be carried out air intrusion determination until performing the following chemical suction even after completion discharge of the chemical liquid. すなわち、薬液の吸引完了後にエア混入判定を行う構成に代えて、薬液の吸引開始前にエア混入判定を行う構成とする。 That is, instead of the configuration for performing the air intrusion determination after aspiration completion of the chemical solution, a configuration in which the air intrusion determination before starting the suction of the chemical solution.

上記実施の形態では、薬液ポンプ10において薬液の吸引/吐出動作が繰り返される都度、毎回エア混入判定を実施する構成としたが、これ以外に、所定回の吸引/吐出動作が行われる度にエア混入判定を実施するようにしても良い。 In the above embodiment, every time the suction / discharge operation of the liquid chemical in the liquid chemical pump 10 is repeated, it is configured to carry out air intrusion determination each time, air in addition to this, each time a predetermined number of sucking / discharging operation is performed contamination determination may be carried out. また、作業者等による入力指示に従いエア混入判定を実施するようにしても良い。 It is also possible to implement the air intrusion determination in accordance with an input instruction by the operator or the like.

上記実施の形態では、エア混入判定を実施する際、電空レギュレータ28によるエア圧力をステップ的に減圧側に変化させたが、これに代えて、同エア圧力をステップ的に増圧側に変化させても良い。 In the above embodiment, when performing the air intrusion determination, although the air pressure by the electropneumatic regulator 28 is changed to step depressurize side, instead of this, stepwise varied pressure increasing by the same air pressure and it may be. また、エア混入判定に際し、電空レギュレータ28によるエア圧力を減圧側又は増圧側に徐変させるようにしても良い。 Further, when the air intrusion determination, the air pressure by the electropneumatic regulator 28 may be made to gradually change the vacuum side or the pressure increasing.

上記実施の形態では、圧力作用室14内のエア圧力を減圧する際、電空レギュレータ28を大気開放状態としたが、これを変更する。 In the above embodiment, when depressurizing the air pressure of the pressure action chamber 14, but the electropneumatic regulator 28 and the atmosphere open state to change this. 例えば、電空レギュレータ28に真空源を接続し、その真空源の作動により圧力作用室14内を負圧とする。 For example, a vacuum source connected to the electropneumatic regulator 28, a negative pressure the pressure action chamber 14 by the operation of the vacuum source. こうしたエア圧力の操作によってベローズ等の作動量を任意に制御できる。 Arbitrarily control the operation of the bellows or the like by the operation of such air pressure. この場合、ケース体31内に設けた圧縮コイルバネ35を無くすことが可能となる。 In this case, it is possible to eliminate the compression coil spring 35 provided in the case body 31.

上記実施の形態では、薬液ポンプ10として、ポンプ室13と圧力作用室14とをベローズ式仕切部材12により仕切り、圧力作用室14内のエア圧力に応じてベローズ式仕切部材12を作動させて薬液の吸引及び吐出を行わせる構成を採用したが、これとは異なる構成の薬液ポンプを用いる。 In the above embodiment, as the chemical pump 10 and a pump chamber 13 and the pressure action chamber 14 partition the bellows-type partition member 12, to actuate the bellows-type partition member 12 in accordance with the air pressure of the pressure action chamber 14 chemical It is employed a configuration to perform the suction and discharge, using a chemical pump of a different configuration from this. 例えば、容積可変部材として、ベローズ式仕切部材12に代えて、ダイアフラム膜を用いる構成としても良い。 For example, a variable volume member, instead of the bellows-type partition member 12, the diaphragm film may be configured to use. また、容積可変部材を電動式のピストン部材とし、該モータ等の駆動によりピストン位置を調整するようにしても良い。 Furthermore, the volume variation member is a motorized piston member, may be adjusted to piston position by a drive, such as the motor.

上記実施の形態では、複数の薬液ポンプを具備する薬液供給システムの具体例として、複数個の薬液ポンプを組み合わせて各ポンプ間を配管等により接続する構成としたが、それら複数個の薬液ポンプが一体化されたポンプユニットを採用するようにしても良い。 In the above embodiment, as a specific example of a chemical liquid supply system comprising a plurality of chemical pumps, but between each pump by combining a plurality of the chemical pump is configured to be connected by a pipe or the like, their multiple liquid chemical pump it is also possible to adopt an integrated pump unit. これにより、配管等の削減や省スペース化を図ることができる。 Thus, it is possible to reduce or space saving piping.

発明の実施の形態における薬液供給システムの概略を示す構成図である。 It is a schematic diagram showing the chemical liquid supply system according to an embodiment of the invention. コントローラにおける吐出流量制御の概要を示す図である。 Is a diagram showing an outline of the discharge flow rate control in the controller. ポンプ吐出特性を示す図である。 It is a diagram showing a pump discharge characteristic. 気体混入時のピストン変位の状態を示す図である。 It is a diagram showing a state of the piston displacement during the gas incorporation. ピストン変位量とシリンダ内のエア体積との関係を示す図である。 Is a diagram showing the relationship between the air volume of the piston displacement and the cylinder. 薬液ポンプによる吸引/吐出動作とエア混入判定とを説明するためのタイムチャートである。 Is a time chart for explaining a suction / discharge operation and air intrusion determination by liquid chemical pump. 2つの薬液ポンプを有するシステムの概略構成を示す図である。 It is a diagram showing a schematic configuration of a system with two liquid chemical pump. 薬液吐出動作を説明するためのタイムチャートである。 Is a time chart for explaining the chemical liquid discharge operation. 第2の実施の形態におけるエア混入判定の概要を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the outline of the air intrusion determination in the second embodiment. ベローズ長の変動量とポンプ室内のエア体積との関係を示す図である。 It is a diagram showing a relationship between air volume variation the pump chamber of the bellows length.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…薬液ポンプ、12…ベローズ式仕切部材、13…ポンプ室、14…圧力作用室、15…ベローズ、16…仕切板、23…吸引バルブ、25…吐出バルブ、28…電空レギュレータ、35…圧縮コイルバネ、36…位置検出器、40…コントローラ。 10 ... liquid chemical pump, 12 ... bellows partition member 13 ... pump chamber 14 ... pressure action chamber, 15 ... bellows 16 ... partition plate 23 ... suction valve, 25 ... discharge valve, 28 ... electropneumatic regulator, 35 ... a compression coil spring, 36 ... position detector, 40 ... controller.

Claims (10)

  1. 薬液を充填するためのポンプ室と、該ポンプ室の容積を可変とする容積可変部材とを有し、前記容積可変部材による前記ポンプ室の容積変化に基づいて薬液を吸引又は吐出する薬液ポンプと、 A pump chamber for filling the drug solution, and a variable volume member for varying the volume of the pump chamber, and the chemical pump for sucking or discharging the liquid medicine on the basis of the volume change of the pump chamber by the volume variation member ,
    前記容積可変部材を作動させるための作動手段と、 And actuating means for actuating said variable volume member,
    前記容積可変部材の作動量を検出する作動量検出手段と、 And the operation amount detecting means for detecting an operation amount of the variable volume member,
    前記ポンプ室に通じる薬液出入り口を閉じた状態で、前記作動手段により容積可変部材を変位させるよう変位操作を行う変位操作手段と、 In the closed state of the chemical liquid entrance leading to the pump chamber, a displacement operation means for performing displacement operation so as to displace the variable volume member by said actuating means,
    前記変位操作時において前記作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて前記ポンプ室内における気体の有無を判定する判定手段と、 Determining means for determining whether the gas in the pump chamber based on the operating amount detection result by the operation amount detecting means during the displacement operation,
    を備えたことを特徴とする薬液供給システム。 Chemical supply system comprising the.
  2. 薬液を充填するためのポンプ室と、該ポンプ室の容積を可変とする容積可変部材と、該容積可変部材を所定方向に付勢する付勢手段とを有し、前記付勢手段の付勢力に抗して前記容積可変部材を作動させ、その作動に伴う前記ポンプ室の容積変化に基づいて薬液を吸引又は吐出する薬液ポンプと、 Has a pump chamber for filling the drug solution, and the volume variable member for varying the volume of the pump chamber, and a biasing means for biasing the container product variable member in a predetermined direction, the biasing force of the biasing means a liquid chemical pump for sucking or discharging the liquid medicine on the basis of the variable volume member actuates the volume change of the pump chamber with its working against,
    前記容積可変部材を作動させるための作動手段と、 And actuating means for actuating said variable volume member,
    前記容積可変部材の作動量を検出する作動量検出手段と、 And the operation amount detecting means for detecting an operation amount of the variable volume member,
    前記ポンプ室に通じる薬液吸引口を開いた状態で、前記付勢手段の付勢力に抗して前記作動手段による容積可変部材の変位操作を行い、その後、前記ポンプ室を密閉するとともに前記作動手段による容積可変部材の変位操作を解除する変位操作手段と、 With open chemical suction port communicating with the pump chamber, performs displacement operation of the variable volume member by said actuating means against the biasing force of the biasing means, then said actuating means with sealing the pump chamber a displacement operation means for releasing the displacement operation of the variable volume member by,
    前記変位操作手段によって容積可変部材の変位操作が解除された後、前記作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて前記ポンプ室内における気体の有無を判定する判定手段と、 After the displacement operation of the variable volume members is released by the displacement operation means, determination means for determining presence or absence of gas in the pump chamber based on the operating amount detection result by the operation amount detecting means,
    を備えたことを特徴とする薬液供給システム。 Chemical supply system comprising the.
  3. 前記薬液ポンプは、前記容積可変部材により前記ポンプ室から仕切られてなる圧力作用室を有し、該圧力作用室内の気体圧力が前記作動手段に調整されることにより前記容積可変部材が作動する薬液供給システムにおいて、 The chemical pump has a pressure action chamber comprising partitioned from said pump chamber by said variable volume member, chemical liquid the volume variation member by the gas pressure of the pressure action chamber is adjusted to the actuation means is actuated in the supply system,
    前記変位操作手段は、前記作動手段により圧力作用室内の気体圧力を調整することで前記容積可変部材の変位操作を行う請求項1又は2に記載の薬液供給システム。 The displacement operating means, chemical supply system according to claim 1 or 2 performs displacement operation of the variable volume member by adjusting the gas pressure of the pressure action chamber by said actuating means.
  4. 前記薬液ポンプによる薬液の吸引又は吐出時において前記容積可変部材の目標作動量を設定するとともに、前記作動量検出手段による検出結果から求めた実際の作動量が前記目標作動量に一致するよう前記作動手段の作動状態をフィードバック制御するフィードバック制御手段を備えた請求項1乃至3のいずれかに記載の薬液供給システム。 The operative sets a target operation amount of the volume variation member during suction or ejection of liquid by the liquid chemical pump, the actual actuation amount obtained from the detection result of the operation amount detecting means coincides with the target operation amount chemical supply system according to any one of claims 1 to 3 with feedback control means for feedback controlling the operating state of the unit.
  5. 前記ポンプ室内の気体の有無判定に際し、前記作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて前記ポンプ室内における気体量を推定する請求項1乃至4のいずれかに記載の薬液供給システム。 Wherein upon the presence judgment in the pump chamber of the gas, chemical supply system according to any one of claims 1 to 4 for estimating the amount of gas in the pump chamber based on the operating amount detection result by the operation quantity detection means.
  6. 貯留容器内に貯留された薬液を薬液配管を通じて前記薬液ポンプに供給するようにした薬液供給システムにおいて、 Was stored in the storage vessel chemical in the chemical liquid supply system adapted to supply to said liquid chemical pump through agent pipe,
    前記ポンプ室内の気体の有無判定に際し、前記作動量検出手段による作動量検出結果に基づいて、前記貯留容器内に貯留された薬液が所定量以下となったことを判定する請求項1乃至5のいずれかに記載の薬液供給システム。 Upon existence determination of gas in the pump chamber, on the basis of the operation quantity detection result by the operation quantity detection means, the chemical liquid stored in the storage container is of claims 1 to 5 judges that equal to or less than a predetermined amount chemical supply system according to any one.
  7. 前記薬液ポンプにおいて薬液の吸引及び吐出を交互に繰り返し実行するようにした薬液供給システムにおいて、 In chemical liquid supply system to repeatedly executes alternately sucking and discharging the liquid chemical in the liquid chemical pump,
    前記判定手段は、前記薬液ポンプでの吸引完了後であって次に薬液吐出を行うまでの間、又は吐出完了後であって次に薬液吸引を行うまでの間に、前記ポンプ室内における気体の有無を判定する請求項1乃至6のいずれかに記載の薬液供給システム。 Said determining means, until performing the following chemical suction during or even after the discharge completion of the until then the solution discharge even after the suction completion in the liquid chemical pump, the gas in the pump chamber chemical supply system according to any one of claims 1 to 6 determining the presence or absence.
  8. 前記薬液ポンプのポンプ室を複数備え、これら複数のポンプ室を所定順序で用いて吸引動作及び吐出動作を行わせるようにした薬液供給システムにおいて、 A plurality of pump chambers of the chemical pump, the chemical liquid supply system adapted to perform the suction operation and discharge operation using a plurality of pump chambers in a predetermined order,
    前記判定手段は、各ポンプ室における薬液の吸引完了後であって次に薬液吐出を行うまでの間、又は吐出完了後であって次に薬液吸引を行うまでの間に、前記ポンプ室内における気体の有無を判定する請求項1乃至6のいずれかに記載の薬液供給システム。 Said determining means, until performing the following chemical suction during or even after the discharge completion of the until then the solution discharge even after completion aspiration of liquid chemical in each pump chamber, the gas in the pump chamber chemical supply system according to any one of claims 1 to 6 the presence or absence of determining.
  9. 前記容積可変部材によるポンプ室の容積変化動作を、薬液吐出時よりも薬液吸引時の方を早くした請求項7又は8に記載の薬液供給システム。 The volume change operation of the pump chamber by a variable volume member, chemical supply system according to claim 7 or 8 was quickly towards during chemical suction than during the solution discharge.
  10. 前記判定手段により前記ポンプ室内に気体が入っていると判定された場合に、その旨を報知する手段を備えた請求項1乃至9のいずれかに記載の薬液供給システム。 Chemical supply system according to any one of the pump when it is determined to have entered the gas chamber, according to claim 1 to 9 comprising means for notifying to that effect by the determining means.
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