JPH1054368A - Bellows pump - Google Patents
Bellows pumpInfo
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- JPH1054368A JPH1054368A JP21347496A JP21347496A JPH1054368A JP H1054368 A JPH1054368 A JP H1054368A JP 21347496 A JP21347496 A JP 21347496A JP 21347496 A JP21347496 A JP 21347496A JP H1054368 A JPH1054368 A JP H1054368A
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- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、吐出量を任意に制
御できるベローズポンプに関し、特に、電子部品製造装
置等で使用される処理用薬液の作成に適用して有効な技
術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bellows pump capable of arbitrarily controlling a discharge amount, and more particularly to a technique which is effective when applied to the preparation of a processing chemical used in an electronic component manufacturing apparatus or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、所定量の液体を供給する定量
吐出ポンプの一つとしてベローズポンプが広く用いられ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, bellows pumps have been widely used as one of fixed-rate discharge pumps for supplying a predetermined amount of liquid.
【0003】このベローズポンプは、ベローズを伸縮運
動させることにより吸入圧と吐出圧を得るものであり、
ベローズの伸縮は一般にモータや空気圧によって制御さ
れる。例えば、特開平7−310838号公報の液体吐
出装置では、モータとボールねじの組み合わせによって
ベローズの伸縮を行っている。また、特開昭62−23
3485号公報のベローズポンプや特開平3−7858
3号公報の複動式ポンプでは、空気圧によって2個のベ
ローズを交互に伸縮させている。This bellows pump obtains a suction pressure and a discharge pressure by making a bellows expand and contract.
The expansion and contraction of the bellows is generally controlled by a motor or air pressure. For example, in the liquid ejection apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-310838, the bellows is expanded and contracted by a combination of a motor and a ball screw. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-23 / 1987
Japanese Patent Application Laid-Open No. H3-3858 discloses a bellows pump.
In the double-acting pump disclosed in Japanese Patent Publication No. 3 (1999), two bellows are alternately expanded and contracted by air pressure.
【0004】一方、特開昭62−103489号公報の
ベローズポンプのように、ポンプのコンパクト化のた
め、ベローズを有するポンプ室を2個並設した形態のも
のも提案されている。なお、この場合には、各ベローズ
は並設された2個の空気圧シリンダにより駆動される。On the other hand, there has been proposed a type in which two pump chambers each having a bellows are juxtaposed in order to make the pump compact, such as a bellows pump disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-103489. In this case, each bellows is driven by two pneumatic cylinders arranged in parallel.
【0005】ところで、このようなベローズポンプは、
定量の液体を比較的低圧で供給できる特性を生かして半
導体製造工程においても多く用いられている。例えば、
特開平7−310838号公報にあるような半導体ウエ
ハ表面へのフォトレジスト液の塗布や、洗浄液等の半導
体製造工程で使用される処理用薬液の作成や供給などに
用いられている。By the way, such a bellows pump is
It is often used in semiconductor manufacturing processes, taking advantage of the ability to supply a fixed amount of liquid at a relatively low pressure. For example,
It is used for applying a photoresist liquid to the surface of a semiconductor wafer as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-310838, and for preparing and supplying a processing chemical such as a cleaning liquid used in a semiconductor manufacturing process.
【0006】この場合、フォトレジスト液の塗布は、ベ
ローズポンプを介して半導体ウエハ上に直接供給され
る。一方、処理用薬液は、水などの基剤を所定量貯留し
た容器内に、一定量の薬剤をベローズポンプにより供給
し、これを撹拌することにより作成される。そして、こ
のようにして作成された処理用薬液をベローズポンプに
よって半導体製造装置に供給することも多く行われてい
る。In this case, the photoresist solution is applied directly onto the semiconductor wafer via a bellows pump. On the other hand, the treatment liquid is prepared by supplying a constant amount of a chemical by a bellows pump into a container in which a predetermined amount of a base such as water is stored, and stirring this. And, the processing chemical liquid thus prepared is often supplied to a semiconductor manufacturing apparatus by a bellows pump.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ここで、半導体の製造
工程において、製品を連続的かつ効率良く製造するため
には、半導体製造装置に対し処理用薬液を常に一定流量
だけ供給することが求められる場合がある。この場合、
処理用薬液の作成に際しては、その原材料となる薬剤を
基剤中に常に一定流量だけ供給する必要があり、さら
に、その濃度を一定にするため、送られる薬剤の量も厳
格に制御されなければならない。Here, in the semiconductor manufacturing process, in order to manufacture products continuously and efficiently, it is required that a processing chemical is always supplied at a constant flow rate to a semiconductor manufacturing apparatus. There are cases. in this case,
When preparing a treatment solution, it is necessary to constantly supply a constant amount of the drug as a raw material to the base, and furthermore, in order to keep the concentration constant, the amount of the drug to be sent must be strictly controlled. No.
【0008】しかしながら、従来のベローズポンプにあ
っては、特開平7−310838号公報のようなモータ
駆動のものでは、ベローズ作動中は安定した定流量が得
られるものの、間欠動作となり常に一定量を供給するこ
とはできない。However, in the case of a conventional bellows pump, a motor-driven pump as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-310838 can provide a stable constant flow rate during the operation of the bellows, but the operation becomes intermittent and the constant amount is always obtained. It cannot be supplied.
【0009】一方、特開昭62−103489号公報等
のようなベローズを2個使用したポンプでは、ベローズ
を交互に作動させることにより連続的に薬剤を供給でき
るが、従来のこの種のポンプは空気圧駆動のため次のよ
うな問題がある。すなわち、まず第1に、ベローズの動
きが空気の圧力や温度の変化、またそれによる摺動抵抗
などの変化の影響を受け流量が一定しない。第2に、空
気圧使用のため、ベローズを瞬間的に切り替えて所定の
作動速度に短時間で立ち上げることが難しく、吐出流が
脈流となる。このように空気圧駆動のポンプでは、高精
度な定流量を得るのが困難であるという問題があった。On the other hand, in a pump using two bellows as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-103489 or the like, medicine can be continuously supplied by alternately operating the bellows. There are the following problems due to the pneumatic drive. That is, first, the movement of the bellows is affected by changes in the pressure and temperature of the air and the resulting change in sliding resistance, so that the flow rate is not constant. Second, due to the use of air pressure, it is difficult to instantaneously switch the bellows to start up to a predetermined operating speed in a short time, and the discharge flow becomes a pulsating flow. As described above, the pneumatic drive pump has a problem that it is difficult to obtain a highly accurate constant flow rate.
【0010】さらに、空気圧駆動のベローズポンプで
は、ベローズをストローク途中で停止できないため、そ
の吐出量が、1回の吐出動作によって吐出される量の整
数倍に限られ、細かな吐出量調整ができないという問題
もあった。このため、薬剤供給量を細かに制御すること
ができず、その安定化が課題となっていた。Further, in the pneumatically driven bellows pump, the bellows cannot be stopped in the middle of the stroke, so that the discharge amount is limited to an integral multiple of the amount discharged by one discharge operation, and fine discharge amount cannot be adjusted. There was also a problem. For this reason, the medicine supply amount cannot be precisely controlled, and stabilization has been an issue.
【0011】本発明の目的は、脈動のない高精度な定流
量特性を実現したベローズポンプを提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a bellows pump which realizes a constant flow characteristic with high accuracy without pulsation.
【0012】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0014】すなわち、本発明のベローズポンプは、軸
方向に進退移動するベローズをそれぞれ有し、このベロ
ーズの伸縮運動により吸入圧および吐出圧を発生させる
複数のポンプ室を有する。また、各ポンプ室と液体貯蔵
槽とを連通しベローズの後退移動時に液体貯蔵槽内の液
体をポンプ室に案内する流入側流路と、各ポンプ室と液
体吐出ノズルとを連通しベローズの前進移動時にポンプ
室内の液体を吐出ノズルに案内する吐出側流路と、各流
入側流路および各吐出側流路のそれぞれに設けられた逆
止弁とを有する。さらに、ベローズを各々独立して駆動
可能な電動駆動装置とを有し、この電動駆動装置によっ
てベローズの移動量を制御することにより、吐出側流路
から流出する液体の量を制御することを特徴としてい
る。That is, the bellows pump of the present invention has a bellows which moves forward and backward in the axial direction, and has a plurality of pump chambers which generate suction pressure and discharge pressure by the expansion and contraction of the bellows. In addition, the pump chamber communicates with the liquid storage tank, and when the bellows moves backward, the inflow-side flow path guides the liquid in the liquid storage tank to the pump chamber. It has a discharge-side flow path for guiding the liquid in the pump chamber to the discharge nozzle during movement, and a check valve provided in each of the inflow-side flow path and each of the discharge-side flow paths. Further, there is provided an electric drive device capable of independently driving the bellows, and the amount of liquid flowing out from the discharge side flow path is controlled by controlling the amount of movement of the bellows by the electric drive device. And
【0015】この場合、前記の電動駆動装置はそれぞ
れ、電動のモータと、このモータに接続されたねじ部材
と、このねじ部材に螺合すると共に前記のベローズと接
続された駆動部材とを有してなり、モータの回転により
前記の駆動部材を軸方向に駆動させてベローズを進退移
動させようにしても良い。なお、本願においては、モー
タの回転とは、360度以上の変位をも含むモータの正
逆転動作をいう。In this case, each of the electric driving devices has an electric motor, a screw member connected to the motor, and a driving member screwed to the screw member and connected to the bellows. The bellows may be moved forward and backward by driving the driving member in the axial direction by rotation of the motor. In the present application, the rotation of the motor means a forward / reverse operation of the motor including a displacement of 360 degrees or more.
【0016】また、前記のポンプ室を2個とし、前記の
電動駆動装置によってこの2個のポンプ室に交互に吐出
動作を行わせることにより吐出側流路から流出する液体
の量を一定に制御するようにしても良い。Further, the amount of liquid flowing out of the discharge side flow path is controlled to be constant by making the above-mentioned two pump chambers into two and making the two pump chambers perform a discharging operation alternately by the above-mentioned electric driving device. You may do it.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の
形態であるベローズポンプの外観を示す平面図、図2は
そのA−A線に沿った断面図、図3はB−B線に沿った
断面図である。本発明のベローズポンプは、2個の電動
ベローズを並設してそれらを最適制御することにより常
に一定量の薬剤を供給するものであり、当該実施の形態
は、半導体製造工程において使用される処理用薬液の作
成に本発明のベローズポンプを適用したものである。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an appearance of a bellows pump according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB. . The bellows pump of the present invention always supplies a constant amount of medicine by arranging two electric bellows side by side and optimally controlling them, and the present embodiment relates to a process used in a semiconductor manufacturing process. The bellows pump of the present invention is applied to the preparation of a medical solution.
【0018】図1に示すように、当該実施の形態のベロ
ーズポンプは、モータ等の電動駆動装置を格納するモー
タハウジング1mと、ベローズポンプが構成されるポン
プハウジング1pと、薬剤の吸入・吐出を行うバルブハ
ウジング1vとから構成されており、薬剤貯蔵槽(液体
貯蔵槽)31および薬剤供給ノズル(液体吐出ノズル)
32に接続されている。そして、それらの中には、図2
に示されるように、電動ベローズAと電動ベローズBが
それぞれ独立して動作可能な状態で格納されている。な
お、以下の説明において、符号の添字a,bはそれぞれ
電動ベローズA、Bに所属する部材であることを示す。As shown in FIG. 1, the bellows pump according to the present embodiment includes a motor housing 1m for housing an electric driving device such as a motor, a pump housing 1p in which the bellows pump is formed, and a suction and discharge of a medicine. And a medicine storage tank (liquid storage tank) 31 and a medicine supply nozzle (liquid ejection nozzle).
32. And among them, Figure 2
As shown in FIG. 2, the electric bellows A and the electric bellows B are stored in such a manner that they can operate independently. In the following description, the suffixes a and b of the reference numerals indicate members belonging to the electric bellows A and B, respectively.
【0019】ここで、モータハウジング1mには、図2
に示すように、2個のサーボモータ(以下、モータと略
す)2a,2bが格納されており、カップリング3a,
3bによってボールねじ(ねじ部材)4a,4bと接続
されている。また、ボールねじ4a,4bには、駆動軸
(駆動部材)5a,5bに固着されると共にリニアガイ
ド6a,6bに装着されたナット7a,7bが螺合して
いる。従って、当該ベローズポンプでは、モータ2a,
2bの回転によってボールねじ4a,4bが回転し、そ
れに伴って駆動軸5a,5bがリニアガイド6a,6b
に案内されながら、図2において左右方向に進退移動す
るようになっている。Here, FIG.
As shown in FIG. 2, two servomotors (hereinafter abbreviated as motors) 2a and 2b are stored, and couplings 3a and
The ball screw (screw member) 4a, 4b is connected by 3b. Nuts 7a, 7b fixed to drive shafts (drive members) 5a, 5b and mounted on linear guides 6a, 6b are screwed to the ball screws 4a, 4b. Therefore, in the bellows pump, the motors 2a,
2b rotates the ball screws 4a and 4b, and accordingly, the drive shafts 5a and 5b move the linear guides 6a and 6b.
2 and advance and retreat in the left-right direction in FIG.
【0020】また、ボールねじ4a,4bのモータ2
a,2b側は、支持壁8に取り付けられたベアリング9
a,9bによって回転自在に支持されている。さらに、
モータ2a,2bにはエンコーダ10a,10bがそれ
ぞれ取り付けられており、その回転角度や回転数が正確
に計測できるようになっている。なお、当該実施の形態
では、モータ2a,2bの回転運動を駆動軸5a,5b
の直進運動に変換するために、ねじ部材としてボールね
じ4a,4bを用いた例を示したが、台形ねじ等のすべ
りねじを用いてこれを構成しても良い。The motor 2 of the ball screws 4a, 4b
a, 2b side is a bearing 9 attached to the support wall 8;
a and 9b rotatably supported. further,
Encoders 10a and 10b are attached to the motors 2a and 2b, respectively, so that their rotation angles and rotation speeds can be accurately measured. In this embodiment, the rotational motion of the motors 2a, 2b is controlled by the drive shafts 5a, 5b.
Although the example in which the ball screws 4a and 4b are used as the screw members in order to convert the linear motion into the linear motion is shown, a slide screw such as a trapezoidal screw or the like may be used.
【0021】次に、ポンプハウジング1pは、合成樹脂
製の連結プレート11と、薬剤による耐食性を考慮して
フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)等の合成樹脂により形成されたポンプブロック12
とから構成されている。そして、ポンプブロック12内
には、図2,3に示すように、ポンプ室13a,13b
と流入側流路14a,14bおよび吐出側流路15a,
15bが形成されており、これらの中を薬剤が流れるよ
うになっている。Next, the pump housing 1p is provided with a connecting plate 11 made of synthetic resin and polytetrafluoroethylene (PTF) which is a fluorine resin in consideration of corrosion resistance due to chemicals.
Pump block 12 formed of a synthetic resin such as E)
It is composed of As shown in FIGS. 2 and 3, pump chambers 13a and 13b
And the inflow side flow paths 14a, 14b and the discharge side flow path 15a,
15b are formed, through which the medicine flows.
【0022】また、ポンプ室13a,13b内には、エ
ンドプレート16a,16bと一体に形成された蛇腹状
のベローズ17a,17bが設けられている。この場
合、ベローズ17a,17bの先端部18a,18b
は、駆動軸5a,5bの先端と連結されている。従っ
て、モータ2a,2bの回転に伴う駆動軸5a,5bの
進退によって、ベローズ17a,17bもまたポンプ室
13a,13b内で伸縮し、図2において左右方向に進
退移動する。そしてこれにより、ポンプ室13a,13
b内にて薬剤を吸入・吐出する圧力が発生する なお、ベローズ17a,17bとエンドプレート16
a,16bもまた、耐食性のためフッ素樹脂等により形
成されている。また、エンドプレート16a,16bの
側部にはOリング19a,19bが取り付けられてい
る。このため、ポンプ室13a,13bは、ベローズ1
7a,17bとエンドプレート16a,16bによっ
て、気密状態でモータハウジング1m側と隔離されてい
る。In the pump chambers 13a and 13b, bellows 17a and 17b are formed integrally with the end plates 16a and 16b. In this case, the tips 18a, 18b of the bellows 17a, 17b
Is connected to the tips of the drive shafts 5a and 5b. Accordingly, the bellows 17a, 17b also expand and contract in the pump chambers 13a, 13b due to the advance and retreat of the drive shafts 5a, 5b accompanying the rotation of the motors 2a, 2b, and move forward and backward in FIG. Thus, the pump chambers 13a, 13
The pressure for inhaling / discharging the medicine is generated in the bellows 17a and 17b and the end plate 16
a and 16b are also made of a fluorine resin or the like for corrosion resistance. Also, O-rings 19a, 19b are attached to side portions of the end plates 16a, 16b. For this reason, the pump chambers 13a and 13b
The motor housing 1m is air-tightly isolated from the motor housing 1m by the end plates 7a and 17b and the end plates 16a and 16b.
【0023】一方、バルブハウジング1vは、ポンプハ
ウジング1pの上下に取り付けられた流入側ブロック2
0と吐出側ブロック21の2個のブロックからなり、そ
れぞれフッ素樹脂等の合成樹脂によって形成されてい
る。ここで、それぞれの内部には、流入側流路22と吐
出側流路23が形成されており、外部のチューブ24を
介して薬剤貯蔵槽31や処理用薬液供給槽33の薬剤供
給ノズル32と接続されている。また、図3に示すよう
に、これらは内部で二股に分岐しており(22a,22
bおよび23a,23b)、それぞれポンプハウジング
1pの流入側流路14a,14bや吐出側流路15a,
15bと接続されている。従って、ベローズ17a,1
7bが後退移動する時には、流入側流路14a,14b
によって薬剤貯蔵槽31内の液体が各ポンプ室13a,
13bに案内され、ベローズ17a,17bの前進移動
する時には各ポンプ室13a,13b内の薬剤が薬剤供
給ノズル32に案内される。On the other hand, the valve housing 1v is provided with an inflow side block 2 mounted on the upper and lower sides of the pump housing 1p.
0 and a discharge-side block 21, each of which is formed of a synthetic resin such as a fluororesin. Here, an inflow-side flow path 22 and a discharge-side flow path 23 are formed inside each of them, and the medicine supply nozzle 32 of the medicine storage tank 31 or the treatment liquid supply tank 33 is connected via an external tube 24. It is connected. Also, as shown in FIG. 3, these are internally branched into two branches (22a, 22a).
b and 23a, 23b), the inflow-side flow paths 14a, 14b and the discharge-side flow paths 15a, 15a, of the pump housing 1p, respectively.
15b. Therefore, the bellows 17a, 1
7b moves backward, the inflow side flow paths 14a, 14b
As a result, the liquid in the medicine storage tank 31 is displaced by each pump chamber 13a,
When the bellows 17a, 17b move forward, the medicine in each pump chamber 13a, 13b is guided to the medicine supply nozzle 32.
【0024】なお、処理用薬液供給槽33には、処理用
薬液の基剤となる水等が供給される基剤供給管34と、
作成された処理用薬液を半導体製造装置(図示せず)に
送給する処理用薬液供給管35がそれぞれ設けられてい
る。そして、所定の薬剤を薬剤供給ノズル32から一定
量で供給することにより、一定濃度の処理用薬液が作成
され、半導体製造装置に供給される。なお、処理用薬液
の作成方法としては、基剤供給管34から常時基剤を供
給して処理用薬剤を連続的に作成しても良いし、一定量
の基剤を処理用薬液供給槽33に溜めて一定量ずつ処理
用薬液を作成しても良い。The processing chemical supply tank 33 is provided with a base supply pipe 34 to which water or the like serving as a base of the processing chemical is supplied.
A processing chemical supply pipe 35 for feeding the prepared processing chemical to a semiconductor manufacturing apparatus (not shown) is provided. Then, a predetermined chemical is supplied from the chemical supply nozzle 32 in a constant amount, whereby a processing chemical solution having a constant concentration is created and supplied to the semiconductor manufacturing apparatus. In addition, as a method of preparing the processing chemical, the processing chemical may be continuously prepared by constantly supplying the base from the base supply pipe 34, or a certain amount of the base may be supplied to the processing chemical supply tank 33. , And a certain amount of the treatment liquid may be prepared.
【0025】ところで、ポンプハウジング1pの流入側
流路14a,14bやバルブハウジング1vの吐出側流
路23には、流入側逆止弁25a,25bおよび吐出側
逆止弁26a,26bが形成されており、それぞれ一方
向にのみ薬剤が流れるようになっている。ここで、その
構造を逆止弁25aを例にとって説明する。なお、各逆
止弁は全て同様の構造となっている。By the way, inflow-side check valves 25a and 25b and discharge-side check valves 26a and 26b are formed in the inflow-side flow paths 14a and 14b of the pump housing 1p and the discharge-side flow path 23 of the valve housing 1v. In each case, the medicine flows only in one direction. Here, the structure will be described taking the check valve 25a as an example. Each check valve has the same structure.
【0026】この逆止弁25aは、図4に示すように、
ポンプブロック12と、流入側ブロック20に設けられ
た下側ブロック36との間に配設されている。ポンプブ
ロック12内には、球形状で直径Rの弁体27を上下方
向に移動自在に収容する弁収容室28が形成されてい
る。また、弁収容室28の下端は、下側ブロック36に
形成された流通路29と連通している。なお、流通路2
9は、流入側ブロック20の流入側流路22aとも連通
している。This check valve 25a, as shown in FIG.
It is arranged between the pump block 12 and the lower block 36 provided on the inflow side block 20. A valve housing chamber 28 is formed in the pump block 12 to house a spherical valve element 27 having a diameter R movably in the vertical direction. The lower end of the valve storage chamber 28 communicates with a flow passage 29 formed in the lower block 36. The flow passage 2
Reference numeral 9 also communicates with the inflow-side passage 22a of the inflow-side block 20.
【0027】一方、この流通路29の内径は、弁体27
の直径Rよりも小さく設定されている。従って、図4の
実線で示した位置に弁体27があるときには、流通路2
9は弁体27によって閉じられることになる。これに対
し、弁体27が弁収容室28に沿ってその上部に移動
し、図4で一点鎖線で示す位置に引き上げられると、流
通路29が開き流入側流路22aと流入側流路14aと
が連通する。On the other hand, the inner diameter of the flow passage 29 is
Is set to be smaller than the diameter R. Therefore, when the valve element 27 is located at the position shown by the solid line in FIG.
9 will be closed by the valve body 27. On the other hand, when the valve body 27 moves to the upper part along the valve accommodating chamber 28 and is raised to the position shown by the dashed line in FIG. 4, the flow passage 29 opens and the inflow side flow passage 22a and the inflow side flow passage 14a Communicates with
【0028】このように、ベローズ17aが後退してポ
ンプ室13aに吸入圧が生ずると弁体27が引き上げら
れて弁が開き流入側流路22aから薬剤が流入する。ま
た、ベローズ17aが前進してポンプ室13aに吐出圧
が生じると、吸入時とは逆に弁体27が流通路29を塞
いで弁が閉じ、流入側流路22a側への薬剤の逆流が妨
げられる。なお、吐出側逆止弁26aではこれとは逆
に、ポンプ室13aに吸入圧が生ずると弁が閉じ、吐出
圧が生じると弁が開く動作となる。従って、電動ベロー
ズAでは流入側逆止弁25aと吐出側逆止弁26aによ
って、また、電動ベローズBでは流入側逆止弁25bと
吐出側逆止弁26bによって、薬剤の吸入・吐出が制御
される。As described above, when the bellows 17a retreats and a suction pressure is generated in the pump chamber 13a, the valve body 27 is raised, the valve is opened, and the medicine flows in from the inflow-side flow path 22a. Further, when the bellows 17a moves forward and a discharge pressure is generated in the pump chamber 13a, the valve 27 closes the flow passage 29 and the valve closes, and the backflow of the drug to the inflow-side flow passage 22a is reversed, as opposed to at the time of suction. Hindered. Conversely, the discharge-side check valve 26a closes when a suction pressure is generated in the pump chamber 13a, and opens when a discharge pressure is generated. Therefore, the suction and discharge of the medicine are controlled by the inflow side check valve 25a and the discharge side check valve 26a in the electric bellows A, and by the inflow side check valve 25b and the discharge side check valve 26b in the electric bellows B. You.
【0029】次に、このような構成のベローズポンプを
用いて薬剤を供給する場合におけるポンプ制御方式につ
いて説明する。Next, a description will be given of a pump control method in the case where a medicine is supplied using the bellows pump having such a configuration.
【0030】図5は、当該ベローズポンプの制御パター
ンの一例を示すフローチャートである。この図5は、電
動ベローズA(以下、ベローズAと略す)の動作速度と
電動ベローズB(以下、ベローズBと略す)の動作速度
および、当該ベローズポンプから吐出される薬剤の流量
を縦軸に、時間Tを横軸にしてベローズポンプの制御パ
ターンを示している。FIG. 5 is a flowchart showing an example of a control pattern of the bellows pump. FIG. 5 shows the operating speed of the electric bellows A (hereinafter abbreviated as bellows A), the operating speed of the electric bellows B (hereinafter abbreviated as bellows B), and the flow rate of the medicine discharged from the bellows pump on the vertical axis. , And the time T represents the control pattern of the bellows pump on the horizontal axis.
【0031】まず、時刻t1 においてベローズAを作動
させる。すなわち、モータ2aを駆動して駆動軸5aを
動かしベローズ17aを前進(図2において左側に移
動)させる。これにより、ポンプ室13a中にあった薬
剤が吐出され始める。このとき、ベローズ17aは一気
に速度V1 に立ち上げられるので、図5の最下部に示し
たように、吐出流量は時刻t1 において流量Qまで一気
に立ち上がる。[0031] First of all, to operate the bellows A at time t 1. That is, the motor 2a is driven to move the drive shaft 5a to move the bellows 17a forward (to the left in FIG. 2). Thus, the medicine in the pump chamber 13a starts to be discharged. At this time, since the bellows 17a is raised to stretch velocity V 1, as shown at the bottom of FIG. 5, the discharge flow rate rises suddenly at time t 1 to the flow rate Q.
【0032】次に、時刻t1 から若干遅く時刻t2 にお
いてベローズBを作動させる。すなわち、モータ2bを
駆動して駆動軸5bを動かしベローズ17bを後退(図
2において右側に移動)させる。これにより、ポンプ室
13b内に薬剤が吸入され始める。このとき、ベローズ
17bはベローズ17aよりも速い速度V2 にて作動さ
れるため、薬剤吸入は、ベローズAからの薬剤吐出が終
了する前に終了する(時刻t3 )。そして、時刻t4 に
てベローズAからの薬剤吐出が終了すると、ベローズA
に代わって、時刻t3 から時刻t4 まで待機していたベ
ローズBを薬剤吐出側に作動させ、ポンプ室13b内か
ら薬剤を吐出させる。このとき、ベローズAからベロー
ズBへの交代は瞬時に行われるため、ポンプからの吐出
流量は一定のまま維持される。Next, operate the bellows B in some slow time t 2 from time t 1. That is, the motor 2b is driven to move the drive shaft 5b to move the bellows 17b backward (to the right in FIG. 2). Thereby, the medicine starts to be sucked into the pump chamber 13b. At this time, the bellows 17b is to be operated at a faster rate V 2 than the bellows 17a, drug inhalation is terminated before the medicine ejection from the bellows A is completed (time t 3). Then, when the ejection of the medicine from the bellows A ends at time t 4 , the bellows A
On behalf of the bellows B on standby from time t 3 to time t 4 is operated to the medicine discharge side, to expel medicament from the pump chamber 13b. At this time, since the change from the bellows A to the bellows B is performed instantaneously, the discharge flow rate from the pump is maintained constant.
【0033】一方、薬剤を吐出するベローズが交代した
後、ベローズAでは、先程のベローズBと同様に、時刻
t5 からt6 にかけて薬剤の吸入が行われる。そして、
ベローズBの薬剤吐出が時刻t7 にて終了すると、再び
ベローズAが吐出側にまわり、吐出流量を一定に維持す
る。On the other hand, after the bellows for ejecting drug was replaced, the bellows A, similar to the previous bellows B, the intake of the drug is performed from time t 5 toward t 6. And
When the medicine ejection of the bellows B is completed at time t 7, again bellows A around the discharge side, to maintain the discharge flow rate constant.
【0034】このように、当該ベローズポンプでは、電
動ベローズの立ち上がり性能を生かし、これを2個交互
に用いることによって、常にポンプからの吐出流量を一
定に維持することが可能となる。As described above, in the bellows pump, it is possible to always maintain a constant discharge flow rate from the pump by using the rising performance of the electric bellows and alternately using two of them.
【0035】さらに、図6に当該ベローズポンプの制御
パターンの他の例を示す。なお、図6も図5と同様の構
成となっている。FIG. 6 shows another example of the control pattern of the bellows pump. FIG. 6 also has the same configuration as FIG.
【0036】図6の制御パターンでは、ベローズAとベ
ローズBとが交代で薬剤を吐出するという点では図5の
ものと同様であるが、この場合には吐出側のベローズが
交代するときの両ベローズA,Bの動作速度制御に特徴
がある。すなわち、時刻t11においてベローズAが速度
V1 にて薬剤を吐出し始めると共に、時刻t12において
ベローズBが速度V2 にて薬剤吸入を始めるところまで
は図5の場合と同様である。しかしながら、当該制御パ
ターンでは、ベローズAはその動作速度を時刻t13から
t14にかけて速度V1 から0まで徐々に減速して行く。
その一方で、ベローズBは、ベローズAの減速と時を同
じくして、その動作速度を0から速度V1 まで徐々に加
速して行く。この時、両ベローズA,Bからの吐出流量
は図6の点線で示したように変化して行くが、その総量
は常にQのまま維持される。すなわち、電動ベローズで
は、その速度制御が正確かつ容易である特性を生かし
て、常にポンプからの吐出流量を一定に維持するように
制御している。なお、この場合には、図5のように急激
な立ち上がりや立ち下がりがなく、しかも両ベローズ
A,Bの駆動時に存在する微少な過渡現象をも吸収する
ことができるので、より安定した吐出流量を得ることが
できる。The control pattern shown in FIG. 6 is similar to that shown in FIG. 5 in that the bellows A and the bellows B alternately eject the medicine. The operation speed control of the bellows A and B is characteristic. That is, the bellows A starts ejecting the drug at a velocity V 1 at time t 11, the bellows B is at a speed V 2 at time t 12 to the point where start drug intake is the same as that of FIG. However, in the control pattern, the bellows A is gradually decelerated from the speed V 1 toward t 14 the operating speed from the time t 13 to 0.
On the other hand, the bellows B is the same time a reduction of the bellows A, the operating speed gradually accelerated from 0 to the speed V 1. At this time, the discharge flow rate from both bellows A and B changes as shown by the dotted line in FIG. 6, but the total amount is always maintained at Q. In other words, the electric bellows is controlled so as to always maintain a constant discharge flow rate from the pump by utilizing the characteristic that the speed control is accurate and easy. In this case, since there is no sudden rise or fall as shown in FIG. 5, and a small transient phenomenon existing when the bellows A and B are driven can be absorbed, a more stable discharge flow rate can be obtained. Can be obtained.
【0037】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,
【0038】たとえば、前記の実施の形態では、モータ
2a,2bとしてサーボモータを使用した例を示した
が、例えばステッピングモータや超音波モータなど、正
確な回転角制御ができるモータであれば何れの種類のモ
ータでも良い。また、逆止弁の構造は、前述のものには
限られず、磁気を用いて弁体を移動させるものなど任意
の構成を採用することができる。さらに、ポンプ室の数
も2つには限られず、さらに多数のポンプ室を適宜制御
するようにしても良い。For example, in the above-described embodiment, an example is shown in which servo motors are used as the motors 2a and 2b. However, any motor that can accurately control the rotation angle, such as a stepping motor or an ultrasonic motor, is used. Any type of motor may be used. Further, the structure of the check valve is not limited to the above-described one, and any structure such as one that moves the valve body using magnetism can be adopted. Further, the number of pump chambers is not limited to two, and a larger number of pump chambers may be appropriately controlled.
【0039】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野である半導体製造工程で使
用される処理用薬液の作成に適用した場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、たとえば、作
成した処理用薬液を半導体製造装置に供給することに使
用できる他、精密機械や他の電子部品の製造工程にも適
用できる。In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the preparation of a processing chemical solution used in a semiconductor manufacturing process, which is a field of application, has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be used to supply the prepared processing chemical liquid to a semiconductor manufacturing apparatus, and can also be applied to a manufacturing process of a precision machine or another electronic component.
【0040】[0040]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.
【0041】(1)ベローズの動作速度、移動量を電気
的に制御できるので、吐出量を任意かつ高精度に制御で
きるという効果がある。すなわち、2個のベローズを交
代作動させたり、ベローズをストローク途中で正確に停
止させたり等、種々の動作制御が可能となり、吐出量の
設定を自由に行うことができる。従って、一定流量を脈
動なく吐出し続けることや、任意の量を間欠動作で吐出
することなど、従来空気圧動作では実現できなかった特
性を得ることができる。(1) Since the operation speed and the movement amount of the bellows can be electrically controlled, the discharge amount can be arbitrarily and precisely controlled. That is, various operation controls, such as alternately operating the two bellows and stopping the bellows accurately during the stroke, are possible, and the discharge amount can be set freely. Therefore, it is possible to obtain characteristics that cannot be realized by the conventional pneumatic operation, such as continuously discharging a constant flow rate without pulsation and discharging an arbitrary amount by an intermittent operation.
【0042】(2)電動の駆動装置を採用しているた
め、吐出に寄与するベローズを瞬間的に切り換えること
ができ、ベローズが切り換わる際の脈動が少ないという
効果がある。また、流量を途中で任意に変化させること
も可能であるため、ベローズをオーバーラップさせて吐
出動作させることもでき、これによりさらに脈動を少な
くすることができる。(2) Since the electric drive device is employed, the bellows contributing to the discharge can be instantaneously switched, and there is an effect that there is little pulsation when the bellows are switched. In addition, since the flow rate can be arbitrarily changed in the middle, the discharge operation can be performed with the bellows overlapped, whereby the pulsation can be further reduced.
【図1】本発明の一実施の形態であるベローズポンプの
外観を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing the appearance of a bellows pump according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】図1のB−B線に沿った断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;
【図4】図1のベローズポンプに用いられている逆止弁
の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a check valve used in the bellows pump of FIG. 1;
【図5】図1のベローズポンプの制御例を示すタイムチ
ャートである。FIG. 5 is a time chart showing a control example of the bellows pump of FIG. 1;
【図6】図1のベローズポンプの他の制御例を示すタイ
ムチャートである。FIG. 6 is a time chart showing another control example of the bellows pump of FIG. 1;
1m モータハウジング 1p ポンプハウジング 1v バルブハウジング 2a モータ 2b モータ 3a カップリング 3b カップリング 4a ボールねじ(ねじ部材) 4b ボールねじ(ねじ部材) 5a 駆動軸(駆動部材) 5b 駆動軸(駆動部材) 6a リニアガイド 6b リニアガイド 7a ナット 7b ナット 8 支持壁 9a ベアリング 9b ベアリング 10a エンコーダ 10b エンコーダ 11 連結プレート 12 ポンプブロック 13a ポンプ室 13b ポンプ室 14a 流入側流路 14b 流入側流路 15a 吐出側流路 15b 吐出側流路 16a エンドプレート 16b エンドプレート 17a ベローズ 17b ベローズ 18a 先端部 18b 先端部 19a Oリング 19b Oリング 20 流入側ブロック 21 吐出側ブロック 22 流入側流路 22a 流入側流路 22b 流入側流路 23 吐出側流路 23a 吐出側流路 23b 吐出側流路 24 チューブ 25a 流入側逆止弁 25b 流入側逆止弁 26a 吐出側逆止弁 26b 吐出側逆止弁 27 弁体 28 弁収容室 29 流通路 31 薬剤貯蔵槽(液体貯蔵槽) 32 薬剤供給ノズル(液体吐出ノズル) 33 処理用薬液供給槽 34 基剤供給管 35 処理用薬液供給管 36 下側ブロック A 電動ベローズ B 電動ベローズ 1m Motor housing 1p Pump housing 1v Valve housing 2a Motor 2b Motor 3a Coupling 3b Coupling 4a Ball screw (screw member) 4b Ball screw (screw member) 5a Drive shaft (drive member) 5b Drive shaft (drive member) 6a Linear guide 6b Linear guide 7a Nut 7b Nut 8 Support wall 9a Bearing 9b Bearing 10a Encoder 10b Encoder 11 Connection plate 12 Pump block 13a Pump chamber 13b Pump chamber 14a Inflow side flow path 14b Inflow side flow path 15a Discharge side flow path 15b Discharge side flow path 16a End plate 16b End plate 17a Bellows 17b Bellows 18a Tip 18b Tip 19a O-ring 19b O-ring 20 Inflow-side block 21 Discharge-side block 22 Inlet-side flow path 22a Inflow-side flow path 22b Inflow-side flow path 23 Discharge-side flow path 23a Discharge-side flow path 23b Discharge-side flow path 24 Tube 25a Inflow-side check valve 25b Inflow-side check valve 26a Discharge-side check valve 26b Discharge side check valve 27 Valve element 28 Valve storage chamber 29 Flow passage 31 Drug storage tank (liquid storage tank) 32 Drug supply nozzle (liquid discharge nozzle) 33 Treatment chemical supply tank 34 Base supply pipe 35 Treatment chemical supply pipe 36 Lower block A Electric bellows B Electric bellows
Claims (3)
れ有し、前記ベローズの伸縮運動により吸入圧および吐
出圧を発生させる複数のポンプ室と、 前記各ポンプ室と液体貯蔵槽とを連通し、前記ベローズ
の後退移動時に前記液体貯蔵槽内の液体を前記ポンプ室
に案内する流入側流路と、 前記各ポンプ室と液体吐出ノズルとを連通し、前記ベロ
ーズの前進移動時に前記ポンプ室内の液体を前記吐出ノ
ズルに案内する吐出側流路と、 前記各流入側流路および各吐出側流路のそれぞれに設け
られた逆止弁と、 前記ベローズを各々独立して駆動可能な電動駆動装置と
を有し、 前記電動駆動装置によって前記ベローズの移動量を制御
することにより、前記吐出側流路から流出する液体の量
を制御することを特徴とするベローズポンプ。1. A plurality of pump chambers each having a bellows that moves forward and backward in the axial direction, and generates a suction pressure and a discharge pressure by expansion and contraction of the bellows, and communicates with each of the pump chambers and a liquid storage tank. An inflow-side flow path that guides the liquid in the liquid storage tank to the pump chamber when the bellows moves backward, and communicates with each of the pump chambers and the liquid discharge nozzle, and the liquid inside the pump chamber when the bellows moves forward. A discharge-side flow path that guides the discharge nozzle, a check valve provided in each of the inflow-side flow path and each of the discharge-side flow paths, and an electric drive device that can independently drive the bellows. A bellows pump, wherein the amount of liquid flowing out of the discharge-side flow path is controlled by controlling the amount of movement of the bellows by the electric drive device.
て、前記電動駆動装置はそれぞれ、電動のモータと、前
記モータに接続されたねじ部材と、前記ねじ部材に螺合
すると共に前記ベローズと接続された駆動部材とを有し
てなり、前記モータの回転により前記駆動部材を軸方向
に駆動させて前記ベローズを進退移動させることを特徴
とするベローズポンプ。2. The bellows pump according to claim 1, wherein each of the electric driving devices is an electric motor, a screw member connected to the motor, and screwed to the screw member and connected to the bellows. A bellows pump comprising: a driving member that is driven by the motor and drives the driving member in an axial direction by rotation of the motor to move the bellows forward and backward.
であって、前記ベローズポンプは前記ポンプ室を2個有
してなり、前記電動駆動装置によって前記2個のポンプ
室に交互に吐出動作を行わせることにより前記吐出側流
路から流出する液体の量を一定に制御することを特徴と
するベローズポンプ。3. The bellows pump according to claim 1, wherein the bellows pump has two pump chambers, and the electric driving device alternately discharges the pump chambers to the two pump chambers. The bellows pump controls the amount of liquid flowing out of the discharge-side flow path to be constant by performing the operation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21347496A JPH1054368A (en) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Bellows pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21347496A JPH1054368A (en) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Bellows pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1054368A true JPH1054368A (en) | 1998-02-24 |
Family
ID=16639807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21347496A Pending JPH1054368A (en) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Bellows pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1054368A (en) |
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- 1996-08-13 JP JP21347496A patent/JPH1054368A/en active Pending
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Legal Events
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---|---|---|---|
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