JPH05212678A - Stirring device of fine grain and method thereof - Google Patents
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- JPH05212678A JPH05212678A JP12514191A JP12514191A JPH05212678A JP H05212678 A JPH05212678 A JP H05212678A JP 12514191 A JP12514191 A JP 12514191A JP 12514191 A JP12514191 A JP 12514191A JP H05212678 A JPH05212678 A JP H05212678A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は微粒子の撹拌混合装置お
よび撹拌混合方法に係り、とくに所定の容器内において
微粒子を均一に撹拌混合する装置および方法であって、
遊離砥粒を高速で噴射してエッチングまたはデポジショ
ンを行なうための装置に用いて好適な撹拌混合装置およ
び方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stirring and mixing apparatus for fine particles and a stirring and mixing method, and more particularly to an apparatus and method for uniformly stirring and mixing fine particles in a predetermined container.
The present invention relates to a stirring and mixing apparatus and method suitable for use in an apparatus for jetting loose abrasive grains at high speed for etching or deposition.
【0002】[0002]
【従来の技術】遊離砥粒をガスとともにノズルによって
高速で噴射し、被加工物をエッチングまたはデポジショ
ン加工するために、従来は図6に示すような装置が用い
られていた。2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus as shown in FIG. 6 has been used for jetting loose abrasive grains together with gas at a high speed by a nozzle to etch or deposit a workpiece.
【0003】この装置は遊離砥粒から成る微粒子を供給
するためのホッパ50を備え、このホッパ50をスクリ
ュコンベア51の入口側に接続するようにし、スクリュ
コンベア51をモータ52で駆動するようにしている。
そしてスクリュコンベア51の下流側の供給口53を混
合容器54の入口部分に接続するようにしている。This apparatus is provided with a hopper 50 for supplying fine particles composed of loose abrasive grains, the hopper 50 is connected to the inlet side of a screw conveyor 51, and the screw conveyor 51 is driven by a motor 52. There is.
The downstream supply port 53 of the screw conveyor 51 is connected to the inlet of the mixing container 54.
【0004】混合容器54は支持台55に支持されると
ともに、混合容器54と支持台55との間にはロードセ
ル56が介装されている。また混合容器54にはレベル
スイッチ57が設けられている。そしてロードセル56
とレベルスイッチ57とがコンローラ58の入力側に接
続されている。このコントローラ58によってモータ5
2を制御するようになっている。The mixing container 54 is supported by a support base 55, and a load cell 56 is interposed between the mixing container 54 and the support base 55. Further, the mixing container 54 is provided with a level switch 57. And load cell 56
And the level switch 57 are connected to the input side of the controller 58. This controller 58 allows the motor 5
2 is controlled.
【0005】このような装置で微粒子を混合する場合に
は、ホッパ50内の微粒子をスクリュコンベア51によ
って混合容器54内に供給する。そして容器54内の微
粒子の量をその重量によってロードセル56で検出する
とともに、このロードセル56によってコントローラ5
8を介してモータ52を制御するようにしている。また
混合容器54内における微粒子の量をレベルスイッチ5
7によって検出するようにしており、このレベルスイッ
チ57によって容器54内の微粒子の量が所定の値を超
えた場合には、モータ52による微粒子の供給を停止す
るようにしている。When fine particles are mixed by such an apparatus, the fine particles in the hopper 50 are supplied into the mixing container 54 by the screw conveyor 51. Then, the load cell 56 detects the amount of fine particles in the container 54 based on its weight, and the load cell 56 controls the controller 5
The motor 52 is controlled via the switch 8. In addition, the level switch 5 controls the amount of fine particles in the mixing container 54.
7, the level switch 57 stops the supply of fine particles by the motor 52 when the amount of fine particles in the container 54 exceeds a predetermined value.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来のこのようなロー
ドセル56を用いた混合装置は、粉粒体重量の一定時間
当りの減量値を検出するようにしているために、混合容
器54に外部から粉粒体を常時追加することができない
欠点がある。しかも微粒子をホッパ50から追加する間
は、1度この定量供給機の自動制御機能を中断して行な
う必要があり、連続運転ができないものである。Since the conventional mixing apparatus using such a load cell 56 is designed to detect the weight reduction value of the granular material per unit time, the mixing container 54 is externally charged. There is a drawback that powder particles cannot always be added. Moreover, while the fine particles are added from the hopper 50, it is necessary to interrupt the automatic control function of the constant quantity feeder once, and continuous operation cannot be performed.
【0007】さらにこのような従来の混合装置によれ
ば、微粒子の供給量が微量である場合には、その追従性
および外乱によって変化した実際の微粒子の供給量の制
御が困難であった。これはロードセル56によって混合
容器54の重量を測定するようにしているからであっ
て、供給量の制御が難しいという問題がある。Further, according to such a conventional mixing apparatus, when the supply amount of the fine particles is very small, it is difficult to control the actual supply amount of the fine particles which has changed due to the followability and disturbance. This is because the weight of the mixing container 54 is measured by the load cell 56, and it is difficult to control the supply amount.
【0008】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、間欠運転のみならず連続運転が可能で
あって、しかも微粒子の供給量が微量である場合でも、
供給量の制御が容易に行ない得るようにした微粒子の撹
拌混合装置および撹拌混合方法を提供することを目的と
するものである。The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to perform not only intermittent operation but continuous operation, and even when the amount of fine particles supplied is very small,
It is an object of the present invention to provide a stirring and mixing apparatus and a stirring and mixing method for fine particles, the supply amount of which can be easily controlled.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、所定の容
器内において微粒子を均一に撹拌混合する装置におい
て、前記微粒子を撹拌する撹拌手段の撹拌抵抗によって
前記容器内の微粒子の量を検出するようにしたものであ
る。According to a first aspect of the invention, in an apparatus for uniformly stirring and mixing fine particles in a predetermined container, the amount of fine particles in the container is detected by the stirring resistance of a stirring means for stirring the fine particles. It was done.
【0010】第2の発明は、上記第1の発明において、
前記撹拌手段を機械−電気変換素子によって構成するよ
うにしたものである。A second invention is the same as the first invention,
The stirring means is configured by a mechanical-electrical conversion element.
【0011】第3の発明は、上記第2の発明において、
前記機械−電気変換素子の一方の表面には共通電極が設
けられ、他方の表面には駆動電極と検出電極とが設けら
れ、前記共通電極と前記駆動電極との間に駆動電圧が印
加されるとともに、前記共通電極と前記検出電極とから
得られる検出出力によって撹拌抵抗を検出するようにし
たものである。A third invention is the same as the second invention,
A common electrode is provided on one surface of the mechanical-electrical conversion element, a drive electrode and a detection electrode are provided on the other surface, and a drive voltage is applied between the common electrode and the drive electrode. At the same time, the stirring resistance is detected by the detection output obtained from the common electrode and the detection electrode.
【0012】第4の発明は、所定の容器内において微粒
子を均一に撹拌混合する方法において、撹拌抵抗が上限
値に達するまで前記容器内に微粒子を供給するととも
に、前記撹拌抵抗が下限値に達するまで前記容器内から
微粒子を外部へ供給するようにしたものである。A fourth aspect of the present invention is a method for uniformly stirring and mixing fine particles in a predetermined container, wherein fine particles are supplied into the container until the stirring resistance reaches an upper limit value and the stirring resistance reaches a lower limit value. Further, the fine particles are supplied from the inside of the container to the outside.
【0013】第5の発明は、所定の容器内において微粒
子を均一に撹拌混合する方法において、前記容器から外
部へ混合された微粒子を連続して供給するとともに、撹
拌抵抗が一定になるように制御しながら前記容器内に微
粒子を供給するようにしたものである。A fifth aspect of the present invention is a method for uniformly stirring and mixing fine particles in a predetermined container, wherein the mixed fine particles are continuously supplied from the container to the outside and the stirring resistance is controlled to be constant. However, the fine particles are supplied into the container.
【0014】[0014]
【作用】第1の発明によれば、容器内において微粒子を
撹拌する撹拌手段の撹拌抵抗によってこの容器内の微粒
子の量が検出されることになる。According to the first aspect of the invention, the amount of the fine particles in the container is detected by the stirring resistance of the stirring means for stirring the fine particles in the container.
【0015】第2の発明によれば、機械−電気変換素子
から成る撹拌手段によって容器内において微粒子が撹拌
混合されるとともに、その撹拌抵抗によって容器内の微
粒子の量が検出されることになる。According to the second invention, the fine particles are stirred and mixed in the container by the stirring means composed of the mechanical-electrical conversion element, and the amount of the fine particles in the container is detected by the stirring resistance.
【0016】第3の発明によれば、機械−電気変換素子
の共通電極と駆動電極との間に駆動電圧を印加すること
によって、機械−電気変換素子が振動して容器内の微粒
子を撹拌する。しかもこの機械−電気変換素子の撹拌抵
抗が共通電極と検出電極とから得られる検出出力によっ
て検出されることになる。According to the third aspect of the invention, by applying a drive voltage between the common electrode and the drive electrode of the electromechanical conversion element, the electromechanical conversion element vibrates to stir the fine particles in the container. .. Moreover, the stirring resistance of the mechanical-electrical conversion element is detected by the detection output obtained from the common electrode and the detection electrode.
【0017】第4の発明によれば、容器内における撹拌
手段の撹拌抵抗が上限値に達するまでこの容器内には微
粒子が供給される。また容器内における微粒子の撹拌抵
抗が下限値に達するまで容器内から微粒子が外部へ供給
されることになる。According to the fourth aspect, the fine particles are supplied into the container until the stirring resistance of the stirring means in the container reaches the upper limit value. Further, the fine particles are supplied from the inside of the container to the outside until the stirring resistance of the fine particles in the container reaches the lower limit value.
【0018】第5の発明によれば、容器から外部へ混合
された微粒子が連続して供給されるとともに、撹拌抵抗
が一定になるように容器内には新たな微粒子が供給され
ることになり、容器内における微粒子の量を一定の値に
フィードバック制御しながら連続して混合された微粒子
を供給できるようになる。According to the fifth aspect, the mixed fine particles are continuously supplied from the container to the outside, and new fine particles are supplied to the container so that the stirring resistance becomes constant. Thus, it becomes possible to continuously supply fine particles while feedback controlling the amount of fine particles in the container to a constant value.
【0019】[0019]
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る微粒子の撹拌
混合装置41を示している。この装置41はパウダービ
ームエッチングやパウダービームデポジションのための
遊離砥粒から成る微粒子を均一に混合するための装置で
ある。EXAMPLE FIG. 1 shows an agitating and mixing apparatus 41 for fine particles according to an example of the present invention. This device 41 is a device for uniformly mixing fine particles composed of loose abrasive grains for powder beam etching and powder beam deposition.
【0020】この装置はガスを圧縮する圧縮機1を備え
ている。圧縮機1は高圧供給管2に接続されるととも
に、この高圧供給管2には圧力調整開閉弁3が接続され
ている。そして開閉弁3の下流側にはガスを加熱して乾
燥させるドライヤ4が接続されている。ドライヤ4の下
流側は圧力調整弁5を有する管路と高圧管6とに接続さ
れるようになっている。This device comprises a compressor 1 for compressing gas. The compressor 1 is connected to a high pressure supply pipe 2, and a pressure adjusting on-off valve 3 is connected to the high pressure supply pipe 2. A dryer 4 for heating and drying gas is connected to the downstream side of the on-off valve 3. The downstream side of the dryer 4 is connected to a pipeline having a pressure control valve 5 and a high pressure pipe 6.
【0021】高圧管6には圧力調整弁7が接続されると
ともに、この圧力調整弁7はジョイント8を介して高圧
流体供給室9に接続されるようになっている。そしてこ
の高圧流体供給室9の上側の部分はフィルタ10によっ
て微粒子撹拌混合室11から区画されている。この微粒
子撹拌混合室11は上蓋33と下蓋34とから成る混合
容器によって構成されており、この容器が撹拌混合装置
41の中央部を構成している。A pressure adjusting valve 7 is connected to the high pressure pipe 6, and the pressure adjusting valve 7 is connected to a high pressure fluid supply chamber 9 via a joint 8. The upper part of the high-pressure fluid supply chamber 9 is separated from the particulate stirring and mixing chamber 11 by the filter 10. The fine particle stirring / mixing chamber 11 is composed of a mixing container including an upper lid 33 and a lower lid 34, and this container constitutes the central portion of the stirring / mixing device 41.
【0022】混合室11の上の約1/3の容積の部分を
区画するようにフィルタ12が取付けられている。そし
てこのフィルタ12によって区画されている中央の閉空
間には排気管13が接続されている。排気管13には排
気量調整用開閉弁14が接続されている。開閉弁14の
下流側は排気管15に接続されるようになっている。A filter 12 is attached so as to define a portion having a volume of about 1/3 above the mixing chamber 11. An exhaust pipe 13 is connected to the central closed space defined by the filter 12. An exhaust amount adjusting on-off valve 14 is connected to the exhaust pipe 13. The downstream side of the on-off valve 14 is connected to the exhaust pipe 15.
【0023】混合室11内における遊離砥粒から成る微
粒子16は微粒子吸引口17によって吸引されるように
なっている。この吸引口17は微粒子吸引管18の先端
部に接続されている。また上記フィルタ12の中央の閉
空間の下面が集微粒子板19を構成しており、ここで集
められた微粒子が吸引口17および吸引管18を通して
外部へ供給されるようになっている。The fine particles 16 made of free abrasive grains in the mixing chamber 11 are sucked by the fine particle suction port 17. The suction port 17 is connected to the tip of a fine particle suction pipe 18. Further, the lower surface of the central closed space of the filter 12 constitutes a particulate collection plate 19, and the particulates collected here are supplied to the outside through the suction port 17 and the suction pipe 18.
【0024】吸引管18には開閉弁20が接続されると
ともに、この開閉弁20の下流側は微粒子固気供給管2
1に接続されている。そしてこの供給管21の先端部は
上記圧力調整弁5の下流側に接続された吸引ノズル22
に接続されるようになっている。このノズル22におい
て微粒子固気混合流23が形成され、この混合流23が
噴射ノズル24によって被加工物25に噴射されるよう
になっている。なお被加工物25は被加工物装着台26
上に載置されるとともに、正しく位置決めが行なわれる
ようになっている。An on-off valve 20 is connected to the suction pipe 18, and a downstream side of this on-off valve 20 is a particulate solid gas supply pipe 2.
It is connected to 1. The tip end of the supply pipe 21 is a suction nozzle 22 connected to the downstream side of the pressure control valve 5.
It is designed to be connected to. A fine particle solid-gas mixture flow 23 is formed in the nozzle 22, and the mixture flow 23 is jetted to the workpiece 25 by the jet nozzle 24. The workpiece 25 is a workpiece mounting table 26.
It is placed on top and is properly positioned.
【0025】上記被加工物25を載置する装着台26は
防塵ケース27によって覆われるようになっている。そ
してこのケース27を貫通するように微粒子回収管28
が設けられており、しかもこの回収管28は開閉バルブ
29を備えている。回収管28の先端部はノズル24を
囲むように配されている制御管30に接続されている。The mounting table 26 on which the workpiece 25 is placed is covered with a dustproof case 27. Then, a fine particle recovery pipe 28 is formed so as to penetrate the case 27.
The recovery pipe 28 is provided with an opening / closing valve 29. The tip of the recovery pipe 28 is connected to a control pipe 30 arranged so as to surround the nozzle 24.
【0026】上記撹拌混合装置41を構成する容器の上
蓋33には微粒子供給管31が接続されるとともに、こ
の微粒子供給管31には微粒子供給調整弁32が接続さ
れている。また混合室11内には複数枚のバイモルフ板
35が配されており、その基端側の部分36が片持ち支
持されて容器内に配されている。A fine particle supply pipe 31 is connected to the upper lid 33 of the container constituting the stirring and mixing device 41, and a fine particle supply adjusting valve 32 is connected to the fine particle supply pipe 31. Further, a plurality of bimorph plates 35 are arranged in the mixing chamber 11, and a base end side portion 36 of the bimorph plate 35 is cantilevered and arranged in the container.
【0027】バイモルフ板35が撹拌手段を構成してお
り、図2〜図4に示すように、その一方の表面には共通
電極37が設けられるとともに、他方の表面には駆動電
極38と検出電極39とが設けられている。すなわちこ
のバイモルフ板35は撹拌手段と検出手段とを兼用する
構造を有している。The bimorph plate 35 constitutes a stirring means. As shown in FIGS. 2 to 4, a common electrode 37 is provided on one surface of the bimorph plate 35, and a driving electrode 38 and a detection electrode are provided on the other surface. And 39 are provided. That is, the bimorph plate 35 has a structure that serves both as a stirring means and a detection means.
【0028】図1に示す装置はパウダービームエッチン
グおよびデポジション装置であって、圧縮機1は高圧気
体の供給源を構成している。ここで供給されるガスとし
ては空気かドライ窒素が用いられる。高圧ガスはドライ
ヤ4で加熱して水分を除去し、吸引ノズル22と高圧管
6とに分れて供給される。高圧管6側のガスは微粒子撹
拌混合装置41の高圧流体供給室9に供給され、サーメ
ットから成るフイルタ10を通して混合室11に入る。
そして混合室11内において高圧ガスは微粒子16をエ
アバイブレートして均一に分散混合させる。The apparatus shown in FIG. 1 is a powder beam etching and deposition apparatus, and the compressor 1 constitutes a high pressure gas supply source. Air or dry nitrogen is used as the gas supplied here. The high-pressure gas is heated by the dryer 4 to remove moisture, and then divided into the suction nozzle 22 and the high-pressure pipe 6 and supplied. The gas on the high-pressure pipe 6 side is supplied to the high-pressure fluid supply chamber 9 of the fine particle stirring and mixing apparatus 41, and enters the mixing chamber 11 through the filter 10 made of cermet.
Then, in the mixing chamber 11, the high pressure gas air-vibrates the fine particles 16 to uniformly disperse and mix them.
【0029】混合室11内の微粒子は集微粒子板19に
集められ、吸引管18の吸引口17から微粒子固気供給
管21を流れ、吸引ノズル22の出口側においてガスの
高圧流に微粒子を含む固気2相流が混合される。この混
合流23がノズル24によって被加工物25に高速噴射
され、この被加工物25をエッチングまたはデポジショ
ンすることになる。The fine particles in the mixing chamber 11 are collected by the fine particle collecting plate 19, flow from the suction port 17 of the suction pipe 18 through the fine particle solid gas supply pipe 21, and the high pressure gas flow contains the fine particles at the outlet side of the suction nozzle 22. The solid-gas two-phase flow is mixed. The mixed flow 23 is jetted at a high speed onto the work piece 25 by the nozzle 24, and the work piece 25 is etched or deposited.
【0030】ここで重要なのは、微粒子撹拌混合室11
内において微粒子16をノズル24へ一定の流量で均一
に分散化して供給するために、混合室11内の微粒子1
6の均一分散化をいかに最適化させるかにある。What is important here is the fine particle stirring and mixing chamber 11
In order to uniformly disperse and supply the fine particles 16 to the nozzle 24 at a constant flow rate inside the fine particle 1 in the mixing chamber 11,
6 is how to optimize the uniform dispersion.
【0031】一般に微粒子16の粒径が10μm以下に
なると、微粒子間同志の凝集もあって、上蓋33または
下蓋34の内部へ微粒子が付着し、撹拌混合することが
非常に難しくなる。Generally, when the particle diameter of the fine particles 16 is 10 μm or less, the fine particles adhere to the inside of the upper lid 33 or the lower lid 34 due to the aggregation of the fine particles, which makes it very difficult to stir and mix.
【0032】そこで本実施例に係る装置においては、こ
の問題を解決するために1個または複数のバイモルフ板
35を利用し、このバイモルフ板35に100〜500
Vであって50〜1200Hzの交流電圧を印加するよ
うにしている。バイモルフ板35は図1に示すようにそ
の支持部36が混合室11の外周側に片持ち支持されて
いるために、このバイモルフ板35の自由端側が板厚方
向に振動するようになり、この振動によって混合室11
内の微粒子16が撹拌混合される。Therefore, in the apparatus according to the present embodiment, in order to solve this problem, one or a plurality of bimorph plates 35 are used, and the bimorph plates 35 each have a thickness of 100 to 500.
An AC voltage of 50 to 1200 Hz is applied. As shown in FIG. 1, since the supporting portion 36 of the bimorph plate 35 is cantilevered on the outer peripheral side of the mixing chamber 11, the free end side of the bimorph plate 35 vibrates in the plate thickness direction. Mixing chamber 11 due to vibration
The fine particles 16 therein are mixed by stirring.
【0033】しかもこのバイモルフ板35の撹拌抵抗
は、共通電極37と検出電極39とによって得られる検
出電圧で検知されることになる。なお図4から明らかな
ように、検出電極39はバイモルフ板35の裏面であっ
てその先端側の部分に形成されている。Moreover, the stirring resistance of the bimorph plate 35 is detected by the detection voltage obtained by the common electrode 37 and the detection electrode 39. As is apparent from FIG. 4, the detection electrode 39 is formed on the back surface of the bimorph plate 35 and on the tip side thereof.
【0034】このようなバイモルフ板35を用いて検出
電圧によって撹拌抵抗を検出するようにすると、連続的
に微粒子の供給量を検出することができる。すなわち図
3の曲線のように、微粒子の量と検出電圧の静特性に基
いて微粒子の供給量を得ることができるために、上限と
下限の設定値と目標値とを自在に設定できる便利さがあ
る。By using such a bimorph plate 35 to detect the stirring resistance by the detection voltage, it is possible to continuously detect the supply amount of the fine particles. That is, as shown by the curve in FIG. 3, since it is possible to obtain the supply amount of fine particles based on the static amount characteristics of the amount of fine particles and the detection voltage, it is convenient to freely set the upper and lower limit set values and target values. There is.
【0035】つぎにこの装置による微粒子の量の制御動
作を説明する。微粒子流量調整バルブ32によって微粒
子供給管31から微粒子16を混合室11内に供給する
が、この場合にバイモルフ板35に駆動電圧を加える
と、検出電極39から取出される検出電圧は図5の曲線
の下限値から上限値の間の値を検出する。Next, the control operation of the amount of fine particles by this device will be described. The fine particles 16 are supplied into the mixing chamber 11 from the fine particle supply pipe 31 by the fine particle flow rate adjusting valve 32. In this case, when a driving voltage is applied to the bimorph plate 35, the detection voltage extracted from the detection electrode 39 is the curve of FIG. The value between the lower limit value and the upper limit value of is detected.
【0036】検出電極39によって検出される検出出力
が上限値を超えた場合には、調整弁32が閉じる。そし
て圧力調整開閉弁3を通して高圧のガスの一部を吸引ノ
ズル22側へ流すとともに、他部は高圧管6から高圧流
体供給室9側へ流す。また排気量調整用開閉弁14は、
微粒子供給管31および微粒子供給調整弁32から微粒
子を混合室11へ供給する場合は開放されていたが、こ
の場合は排気量調整用開閉弁14は一定の排気圧に調整
して排気管15側へ流す役目を果す。なおこのときに開
閉弁14の開閉を断続するようにしてもよい。ここでは
高圧のエアバイブレータの原理に基いて混合室11内で
撹拌混合を行なっている。When the detection output detected by the detection electrode 39 exceeds the upper limit value, the adjusting valve 32 is closed. Then, a part of the high-pressure gas is made to flow to the suction nozzle 22 side through the pressure adjusting on-off valve 3, and the other part is made to flow from the high-pressure pipe 6 to the high-pressure fluid supply chamber 9 side. Further, the on-off valve 14 for adjusting the displacement is
When the fine particles are supplied from the fine particle supply pipe 31 and the fine particle supply adjusting valve 32 to the mixing chamber 11, it is opened, but in this case, the exhaust amount adjusting on-off valve 14 is adjusted to a constant exhaust pressure and the exhaust pipe 15 side. Play the role of flowing to. At this time, the on-off valve 14 may be opened and closed. Here, stirring and mixing are performed in the mixing chamber 11 based on the principle of a high-pressure air vibrator.
【0037】つぎに図5の設定目標値、すなわち上限値
から下限値の間の任意の値を設定し、撹拌混合する場合
の動作を説明する。ここでは図5の設定値(目標値)と
して示した値を利用する。この場合には前述の動作と同
様に、調整弁32および微粒子供給管31を介して混合
室11へ微粒子16を供給する。そしてバイモルフ板3
5の検出電極39によって目標値に達したことを検出す
ると、調整弁32を閉じて微粒子16の供給を停止す
る。Next, the operation in the case where the set target value in FIG. 5, that is, an arbitrary value between the upper limit value and the lower limit value is set and the mixture is stirred and mixed, will be described. Here, the value shown as the set value (target value) in FIG. 5 is used. In this case, the fine particles 16 are supplied to the mixing chamber 11 via the regulating valve 32 and the fine particle supply pipe 31 as in the above-described operation. And the bimorph board 3
When the detection electrode 39 of No. 5 detects that the target value has been reached, the regulating valve 32 is closed and the supply of the fine particles 16 is stopped.
【0038】つぎに開閉弁20を開き、吸引口17から
微粒子16を吸引して吸引ノズル22で高圧ガスと混合
させ、ノズル24から高速噴射流として被加工物25に
噴射させ、被加工面をエッチングまたはデポジション加
工する。Next, the on-off valve 20 is opened, the fine particles 16 are sucked from the suction port 17 and mixed with the high-pressure gas by the suction nozzle 22, and the high-speed gas is jetted from the nozzle 24 to the workpiece 25 as a high-speed jet flow, and the workpiece surface is Etching or deposition processing.
【0039】この場合に設定量の微粒子16は混合室1
1の内部からノズル24へ微量供給される。そのままで
あると当然設定値の下限値まで微粒子16を放出させて
バイモルフ板35が下限値を検出し、下限値の表示が行
なわれる。そこでまた微粒子16を調整弁32を介して
供給することになる。In this case, the set amount of fine particles 16 is in the mixing chamber 1
A small amount is supplied to the nozzle 24 from inside 1. If it is left as it is, of course, the fine particles 16 are discharged to the lower limit value of the set value, the bimorph plate 35 detects the lower limit value, and the lower limit value is displayed. Therefore, the fine particles 16 are also supplied via the adjusting valve 32.
【0040】しかるにこの場合には、設定値が上限値か
ら下限値まで変化し、微粒子の撹拌量が異なるために、
撹拌混合の品質は目標値にフィードバック制御する方式
よりも劣る。However, in this case, since the set value changes from the upper limit value to the lower limit value and the stirring amount of fine particles is different,
The quality of stirring and mixing is inferior to the method of feedback control to the target value.
【0041】図2〜図4に示すバイモルフ板35の駆動
電極38に200Vで50Hzの交流電圧を印加した場
合に、微粒子16の撹拌抵抗によるバイモルフ板35の
検出電圧は、図5に示される。ここで撹拌抵抗による検
出電圧と微粒子量の曲線上に、上限値、目標値、下限値
をそれぞれ設定値として示している。FIG. 5 shows the detection voltage of the bimorph plate 35 due to the stirring resistance of the fine particles 16 when an AC voltage of 200 V and 50 Hz is applied to the drive electrode 38 of the bimorph plate 35 shown in FIGS. Here, the upper limit value, the target value, and the lower limit value are shown as set values on the curve of the detection voltage by the stirring resistance and the amount of fine particles.
【0042】図5の目標値に設定する場合には、微粒子
16の撹拌抵抗をバイモルフ板35の検出電圧から検知
し、目標の微粒子量になるように検出電圧で検知しなが
ら、高圧ガスでエアバイブレーションして撹拌混合し、
吸引管18の吸引口17から微粒子を含む固気2相流と
して放出する微粒子量だけ、微粒子供給調整弁32を調
整して連続的に混合室11へ供給する。すなわち混合室
11内の微粒子の放出量と供給量は、バイモルフ板35
の目標検出電圧を設定することによって等しくなる。When the target value shown in FIG. 5 is set, the stirring resistance of the fine particles 16 is detected from the detection voltage of the bimorph plate 35, and the high voltage gas is used to detect the stirring voltage of the bimorph plate 35 while the high voltage gas is used. Vibrate, stir and mix,
The particle supply adjusting valve 32 is adjusted to supply the mixing chamber 11 continuously by the amount of the particles discharged from the suction port 17 of the suction pipe 18 as a solid-gas two-phase flow containing particles. That is, the discharge amount and the supply amount of the fine particles in the mixing chamber 11 are determined by the bimorph plate 35.
It becomes equal by setting the target detection voltage of.
【0043】このことによって、混合室11内で一定
量、すなわち目標設定量の微粒子16の均一分散と撹拌
混合を行なうことができ、均一分散化された微粒子を含
む固気2相流を高圧ガスと混ぜて微粒子混合流23とし
てノズル24から高速の微粒子を含む固気噴流を噴射さ
せ、被加工物25の表面を均一にエッチングまたはデポ
ジション加工することができる。As a result, it is possible to uniformly disperse a fixed amount of the fine particles 16 in the mixing chamber 11, that is, a target set amount, and to stir and mix, and to generate a solid-gas two-phase flow containing the uniformly dispersed fine particles into a high pressure gas. It is possible to jet a solid gas jet containing high-speed fine particles from the nozzle 24 as the fine particle mixed flow 23, and uniformly etch or deposit the surface of the workpiece 25.
【0044】バイモルフ板35には駆動電極38と検出
電極39とが設けられているために、微粒子16をエア
バイブレーションして撹拌混合するとともに、バイモル
フ板35でも撹拌できる併用効果がある。従って従来よ
りも一層撹拌混合効果は倍加するものである。Since the bimorph plate 35 is provided with the driving electrode 38 and the detection electrode 39, there is a combined effect that the fine particles 16 are air-vibrated to be stirred and mixed, and also the bimorph plate 35 can be stirred. Therefore, the effect of stirring and mixing is doubled as compared with the conventional case.
【0045】[0045]
【発明の効果】第1の発明は、微粒子を撹拌する撹拌手
段の撹拌抵抗によって容器内の微粒子の量を検出するよ
うにしたものである。従って容器内の微粒子の量を重さ
によって検出することなく微粒子の量を検出することが
でき、とくに微量の微粒子の供給に好適なものとなる。According to the first aspect of the invention, the amount of fine particles in the container is detected by the stirring resistance of the stirring means for stirring the fine particles. Therefore, the amount of fine particles can be detected without detecting the amount of fine particles in the container by weight, which is particularly suitable for supplying a minute amount of fine particles.
【0046】第2の発明によれば、撹拌手段が機械−電
気変換手段から構成されているために、この機械−電気
変換手段の振動によって容器内の微粒子が撹拌混合され
るとともに、その撹拌抵抗によって微粒子の量が検出さ
れることになり、高精度の検出が可能になる。According to the second invention, since the stirring means is composed of the mechanical-electrical converting means, the fine particles in the container are stirred and mixed by the vibration of the mechanical-electrical converting means, and the stirring resistance thereof. As a result, the amount of fine particles is detected, which enables highly accurate detection.
【0047】第3の発明によれば、機械−電気変換素子
の共通電極と駆動電極とに駆動電圧が印加されることに
よって、この変換素子が振動して撹拌混合が行なわれる
ことになる。そしてその撹拌抵抗が共通電極と検出電極
とから得られる検出出力によって検出されることにな
る。従ってこのような機械−電気検出手段によって撹拌
手段と検出手段との兼用が可能になる。According to the third aspect of the present invention, by applying a drive voltage to the common electrode and the drive electrode of the electromechanical conversion element, the conversion element vibrates and stirring and mixing are performed. Then, the stirring resistance is detected by the detection output obtained from the common electrode and the detection electrode. Therefore, such a mechanical-electrical detection means makes it possible to use both the stirring means and the detection means.
【0048】第4の発明によれば、撹拌抵抗が上限値に
達するまで容器内に微粒子を供給するとともに、撹拌抵
抗が下限値に達するまで容器から微粒子を外部へ供給す
るようにしたものである。従って上限値と下限値の間の
値に微粒子の量が調整されるようにして微粒子を含む固
気2相流を間欠的に供給することが可能になる。According to the fourth invention, the fine particles are supplied into the container until the stirring resistance reaches the upper limit value, and the fine particles are supplied from the container to the outside until the stirring resistance reaches the lower limit value. .. Therefore, it becomes possible to intermittently supply the solid-gas two-phase flow containing fine particles by adjusting the amount of fine particles to a value between the upper limit value and the lower limit value.
【0049】第5の発明によれば、容器から外部へ混合
された微粒子を連続して供給するとともに、撹拌抵抗が
一定になるように制御しながら容器内に微粒子を供給す
るようにしているために、容器内の微粒子の量が一定の
値になるように制御しながら連続的に微粒子をガスと混
合して供給することが可能になる。According to the fifth aspect, the fine particles mixed are continuously supplied from the container to the outside, and the fine particles are supplied into the container while controlling the stirring resistance to be constant. Moreover, it becomes possible to continuously mix and supply the fine particles with the gas while controlling the amount of the fine particles in the container to a constant value.
【図1】本発明の一実施例に係る微粒子の撹拌混合装置
を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a stirring and mixing apparatus for fine particles according to an embodiment of the present invention.
【図2】バイモルフ板の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a bimorph plate.
【図3】バイモルフ板の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a bimorph plate.
【図4】バイモルフ板の底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the bimorph plate.
【図5】微粒子の量とバイモルフ板の検出電圧との関係
を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amount of fine particles and the detection voltage of a bimorph plate.
【図6】従来の撹拌混合装置を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a conventional stirring and mixing apparatus.
1 圧縮機 2 高圧供給管 3 圧力調整開閉弁 4 ドライヤ 5 圧力調整弁 6 高圧管 7 圧力調整弁 8 ジョイント 9 高圧流体供給室 10 フィルタ 11 微粒子撹拌混合室 12 フィルタ 13 排気管 14 排気量調整用開閉弁 15 排気管 16 微粒子 17 微粒子吸引口 18 微粒子吸引管 19 集微粒子板 20 開閉弁 21 微粒子固気供給管 22 吸引ノズル 23 微粒子固気混合流 24 ノズル 25 被加工物 26 被加工物装着台 27 防塵ケース 28 微粒子回収管 29 開閉バルブ 30 制御管 31 微粒子供給管 32 微粒子供給調整弁 33 混合容器(上蓋) 34 混合容器(下蓋) 35 バイモルフ板 36 支持部 37 共通電極 38 駆動電極 39 検出電極 40 ベース 41 撹拌混合装置 50 ホッパ 51 スクリュコンベア 52 モータ 53 供給口 54 混合容器 55 支持台 56 ロードセル 57 レベルスイッチ 58 コントローラ 1 Compressor 2 High-pressure supply pipe 3 Pressure adjustment on-off valve 4 Dryer 5 Pressure adjustment valve 6 High-pressure pipe 7 Pressure adjustment valve 8 Joint 9 High-pressure fluid supply chamber 10 Filter 11 Fine particle agitation mixing chamber 12 Filter 13 Exhaust pipe 14 Open / close for exhaust amount adjustment Valve 15 Exhaust pipe 16 Fine particles 17 Fine particle suction port 18 Fine particle suction pipe 19 Fine particle plate 20 Open / close valve 21 Fine particle solid gas supply pipe 22 Suction nozzle 23 Fine particle solid gas mixture flow 24 Nozzle 25 Work piece 26 Work piece mounting stand 27 Dustproof Case 28 Particle recovery pipe 29 Open / close valve 30 Control pipe 31 Particle supply pipe 32 Particle supply adjustment valve 33 Mixing container (upper lid) 34 Mixing container (lower lid) 35 Bimorph plate 36 Support part 37 Common electrode 38 Drive electrode 39 Detection electrode 40 Base 41 Stirring Mixing Device 50 Hopper 51 Screw Conveyor 52 Mo 53 supply ports 54 mixing vessel 55 support stand 56 load cell 57 level switch 58 Controller
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成3年8月21日[Submission date] August 21, 1991
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0004[Correction target item name] 0004
【補正方法】追加[Correction method] Added
【補正内容】[Correction content]
【0004】混合容器54は支持台55に支持されると
ともに、混合容器54と支持台55との間にはロードセ
ル56が介装されている。また混合容器54にはレベル
スイッチ57が設けられている。そしてロードセル56
とレベルスイッチ57とがコントローラ58の入力側に
接続されている。このコントローラ58によってモータ
52を制御するようになっている。The mixing container 54 is supported by a support base 55, and a load cell 56 is interposed between the mixing container 54 and the support base 55. Further, the mixing container 54 is provided with a level switch 57. And load cell 56
A level switch 57 and is connected to the input side of the con preparative roller 58. The motor 52 is controlled by the controller 58.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0034】このようなバイモルフ板35を用いて検出
電圧によって撹拌抵抗を検出するようにすると、連続的
に微粒子の供給量を検出することができる。すなわち図
5の曲線のように、微粒子の量と検出電圧の静特性に基
いて微粒子の供給量を得ることができるために、上限と
下限の設定値と目標値とを自在に設定できる便利さがあ
る。By using such a bimorph plate 35 to detect the stirring resistance by the detection voltage, it is possible to continuously detect the supply amount of the fine particles. Ie figure
As shown by the curve in FIG. 5 , since the amount of fine particles supplied can be obtained based on the static amount characteristics of the amount of fine particles and the detection voltage, there is the convenience that the upper and lower limit set values and target values can be freely set. ..
Claims (5)
拌混合する装置において、 前記微粒子を撹拌する撹拌手段の撹拌抵抗によって前記
容器内の微粒子の量を検出するようにしたことを特徴と
する微粒子の撹拌混合装置。1. An apparatus for uniformly stirring and mixing fine particles in a predetermined container, wherein the amount of fine particles in the container is detected by the stirring resistance of a stirring means for stirring the fine particles. Stirrer mixer.
ることを特徴とする請求項1に記載の微粒子の撹拌混合
装置。2. The stirring and mixing apparatus for fine particles according to claim 1, wherein the stirring means is a mechanical-electrical conversion element.
は共通電極が設けられ、他方の表面には駆動電極と検出
電極とが設けられ、前記共通電極と前記駆動電極との間
に駆動電圧が印加されるとともに、前記共通電極と前記
検出電極とから得られる検出出力によって撹拌抵抗を検
出するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の撹
拌混合装置。3. A common electrode is provided on one surface of the electromechanical conversion element, and a drive electrode and a detection electrode are provided on the other surface of the electromechanical conversion element, and a drive electrode is provided between the common electrode and the drive electrode. The stirring / mixing device according to claim 2, wherein a stirring resistance is detected by a detection output obtained from the common electrode and the detection electrode while a voltage is applied.
拌混合する方法において、 撹拌抵抗が上限値に達するまで前記容器内に微粒子を供
給するとともに、 前記撹拌抵抗が下限値に達するまで前記容器内から微粒
子を外部へ供給するようにしたことを特徴とする微粒子
の撹拌混合方法。4. A method for uniformly stirring and mixing fine particles in a predetermined container, wherein fine particles are supplied into the container until the stirring resistance reaches an upper limit value, and the inside of the container until the stirring resistance reaches a lower limit value. A method for stirring and mixing fine particles, characterized in that fine particles are supplied from the outside to the outside.
拌混合する方法において、 前記容器から外部へ混合された微粒子を連続して供給す
るとともに、撹拌抵抗が一定になるように制御しながら
前記容器内に微粒子を供給するようにしたことを特徴と
する微粒子の撹拌方法。5. A method for uniformly stirring and mixing fine particles in a predetermined container, wherein the mixed fine particles are continuously supplied from the container to the outside, and the stirring resistance is controlled to be constant while controlling the container. A method of stirring fine particles, characterized in that fine particles are supplied into the inside.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12514191A JPH05212678A (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Stirring device of fine grain and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12514191A JPH05212678A (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Stirring device of fine grain and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05212678A true JPH05212678A (en) | 1993-08-24 |
Family
ID=14902880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12514191A Pending JPH05212678A (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Stirring device of fine grain and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05212678A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010284634A (en) * | 2008-09-03 | 2010-12-24 | Ricoh Co Ltd | Apparatus for pulverization |
US7958773B2 (en) * | 2005-10-07 | 2011-06-14 | Brabender Gmbh & Co. Kg | Method for rapid testing of the quality of cereals, grits and flours by measuring the aggregation of gluten |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP12514191A patent/JPH05212678A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7958773B2 (en) * | 2005-10-07 | 2011-06-14 | Brabender Gmbh & Co. Kg | Method for rapid testing of the quality of cereals, grits and flours by measuring the aggregation of gluten |
US8555707B2 (en) | 2005-10-07 | 2013-10-15 | Brabender Gmbh & Co. Kg | Device for rapid testing of the quality of cereals, grits and flours by measuring the aggregation of gluten |
JP2010284634A (en) * | 2008-09-03 | 2010-12-24 | Ricoh Co Ltd | Apparatus for pulverization |
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