KR101418375B1

KR101418375B1 - 시일재의 압축량을 제어 가능한 게이트 밸브

Info

Publication number: KR101418375B1
Application number: KR1020130047015A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 나가이; 슈이치 아라키; 다카유키 다도코로; 나오미치 야마구치
Original assignee: 가부시키가이샤 브이텍스
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2014-07-10
Also published as: JP5044725B1; US9086165B2; CN103375601B; KR20130121761A; CN103375601A; US20130306896A1; JP2013231461A

Abstract

시일재의 압축량을 생산중과 진공 상태 유지중의 각각의 상태에 있어서 제어함으로써, 시일재의 열화를 억제하여 시일재의 수명을 연장시킬 수 있는 게이트 밸브를 제공한다.
본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 생산중 CLOSE 지령 또는 FULL CLOSE 지령 중 어느 것인가의 지령을 발신하는 장치 제어 유닛(12)과, 상기 각 지령에 대응한 위치 데이터를 저장하는 저장 수단(13)으로 이루어지는 제어 장치(11)를 갖는다. 이 제어 장치(11)는, 상기 각 지령 중 어느 것인가를 수신하고, 대응하는 상기 위치 데이터를 참조하여 위치 신호를 생성하고, 구동 장치(2)의 서보 모터(4)가, 이 위치 신호를 수신하여, 수신한 위치 신호에 대응한 회전력을 액추에이터(5)의 동작으로 변환시키고, 밸브체(1)의 시일재(3)가 상기 각 지령에 대응하여 동작한 밸브체(1)에 의해서 밸브 시트(101)에 가압되고, 압축 상태로서 유지된다.

Description

시일재의 압축량을 제어 가능한 게이트 밸브{A GATE VALVE CAPABLE OF CONTROLLING THE AMOUNT OF COMPRESSION OF A SEALANT}

본 발명은, 전동으로 개폐 동작을 행하는 게이트 밸브에 관한 것으로서, 특히 시일재의 압축량을 제어 가능한 게이트 밸브에 알맞게 이용할 수 있는 것이다.

종래에 반도체 제조 장치 등의 진공실 내를 진공 상태로 유지하기 위하여 사용되는 게이트 밸브로서는, 여러 가지 기구의 것이 제안되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1(일본 공개특허 특개2009-24787호 공보)에는, 가스 통로를 갖는 하우징의 내부에 원형의 밸브 플레이트(밸브체)를 수용함과 함께, 상기 하우징에, 상기 밸브 플레이트에 연결된 샤프트와 이 샤프트를 구동하는 액추에이터를 갖는 구동 장치를 부설하고, 이 구동 장치에 의해 상기 밸브 플레이트를 직선적으로 이동시켜 상기 가스 통로를 개폐하는 것으로서, 예를 들어, 반도체 제조 장치에 있어서의 진공 챔버와 배기 펌프 사이에 설치되고, 이들 진공 챔버와 배기 펌프를 연결하는 상기 가스 통로를 개폐하는 게이트 밸브가 기재되어 있다. 즉, 특허문헌 1의 게이트 밸브는, 전동으로 개폐 동작을 행하는 것이다. 또한, 상기 액추에이터는, 전동 모터와 이 전동 모터에 의해 회전되는 볼 나사와 이 볼 나사에 맞물리는 볼 나사 너트로 형성될 수 있는 것이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 2(일본 공개특허 특개2007-309337호 공보)에는, 밸브 박스(하우징)와, 이 밸브 박스 내에 수납되어 밸브 박스가 대향하는 위치에 각각 설치된 개구의 개폐를 행하는 밸브체 어셈블리와, 이 밸브체 어셈블리의 개폐 동작을 행하는 제 1 구동 장치인 제 1 실린더와, 밸브체 어셈블리의 시일 동작을 행하는 제 2 구동 장치인 제 2 실린더를 구비하며, 상기 밸브 박스는, 개구가 형성되어 있고, 제 1 실린더와 제 2 실린더는, 상기 밸브체 어셈블리에 의한 개폐 동작과 시일 동작을 독립되게 행하도록 시스템의 제어 장치에 의해서 제어되는 게이트 밸브가 기재되어 있다. 또한, 상기 각 실린더에는 Air(공기)원으로부터 Air가 공급되고, 이 각 실린더의 실린더 로드가 동작하게 되어 있으며, 밸브체 어셈블리에는 예를 들어, O-링 등의 시일 링(시일재)이 설치되는 것이 기재되어 있다.

또, 상기 각 특허문헌의 게이트 밸브는, 밸브 박스에 설치되는 밸브 시트에 대하여 밸브체가 대치하여 배치되고, 상기 구동 장치가 상기 밸브체를 상기 밸브 시트 방향으로 구동하고, 시일재를 이 밸브 시트에 가압하고, 이 시일재를 압축 상태로 함으로써 밸브체 및 밸브 시트 안팎의 기밀상태의 확보를 행한다. 이하에서는 이 기밀상태의 확보를 간단하게 시일이라고 칭한다.

특허문헌 1. 일본 공개특허 특개2009-24787호 공보 특허문헌 2. 일본 공개특허 특개2007-309337호 공보

상기 게이트 밸브가 사용되는 제조 장치에 있어서의 제품 생산 제조중(이하, 생산중이라고 약칭함)에는, 이 게이트 밸브를 개재한 진공실 내로의 프로세스 가스의 침입을 차단하면 충분하고, 생산중인 시일재의 압축량은, 진공실 내의 진공 상태를 유지하는 데에 필요한 시일재의 압축량보다 줄여도 된다. 이에 의하면, 생산중에 있어서 시일재의 압축량을 저감시킴으로써, 이 시일재의 열화를 억제하여 시일재의 수명을 연장할 수 있다.

그러나, 상기 각 특허문헌에 기재된 게이트 밸브에서는, 시일재의 압축량은 생산중에 관계없이 제어되지 않으므로, 시일재의 압축량은 생산중에 있어서도 진공실 내의 진공 상태를 유지하는 데에 필요한 시일재의 압축량으로 되게 되어, 이 시일재의 열화를 억제할 수 없어, 시일재의 수명을 연장시킬 수 없다.

본 발명의 목적은, 시일재의 압축량을 생산중과 진공 상태 유지중의 각각의 상태에 있어서 제어함으로써, 시일재의 열화를 억제하여 시일재의 수명을 연장시킬 수 있는 게이트 밸브를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 밸브 시트에 대하여 밸브체가 대치하여 배치되고, 구동 장치가 상기 밸브체를 상기 밸브 시트 방향으로 구동하고, 시일재를 당해 밸브 시트에 가압하여, 압축 상태로 함으로써 시일을 행하는 게이트 밸브에 있어서, 상기 구동 장치가, 서보 모터와, 상기 밸브체에 접속되고, 당해 서보 모터로부터의 회전력을 직선 동작으로 변환하여 상기 밸브체를 구동하는 액추에이터로 구성되며, 상기 구동 장치에는, 장치에 의한 생산중 CLOSE 지령과 FULL CLOSE 지령으로 이루어지는 지령 중 어느 것인가의 지령을 발신하는 장치 제어 유닛과, 생산중 CLOSE 위치 데이터 및 FULL CLOSE 위치 데이터를 저장하는 저장 수단으로 이루어지는 제어 장치가 접속되고, 상기 제어 장치가, 상기 장치 제어 유닛으로부터, 장치에 의한 생산중 CLOSE 지령과 FULL CLOSE 지령으로 이루어지는 지령 중 어느 것인가의 지령을 수신하고, 상기 저장 수단에 저장한 생산중 CLOSE 위치 데이터 또는 FULL CLOSE 위치 데이터를 참조하여, 생산중 CLOSE 위치 신호 또는 FULL CLOSE 위치 신호를 생성하고, 상기 서보 모터가, 생산중 CLOSE 위치 신호 또는 FULL CLOSE 위치 신호를 수신하여, 이들 신호에 대응한 당해 서보 모터의 회전력을 상기 액추에이터의 동작으로 변환시키고, 상기 시일재가 생산중 CLOSE 지령 또는 FULL CLOSE 지령에 대응하여 동작한 상기 밸브체에 의해서 상기 밸브 시트에 가압하여, 압축 상태로서 유지되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축 상태는 당해 시일재의 압축량이 크고, 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축 상태는, FULL CLOSE 위치로부터 개방 방향으로 상기 액추에이터가 동작됨으로써, 상기 큰 압축량보다 작은 압축량으로 설정되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, 상기 제어 장치는, 상기 장치 제어 유닛으로부터, FULL OPEN 초기화 동작 지령을 수신하고, FULL OPEN 초기화 동작 신호를 생성하고, 상기 서보 모터가, FULL OPEN 초기화 동작 신호를 수신하여, 이 신호에 대응한 당해 서보 모터의 회전력을 상기 액추에이터의 동작으로 변환시키고, 상기 밸브체가, 당해 밸브체의 구동 원점으로 등속으로 구동되고, 당해 구동 원점에 소정 시간 연속으로 미리 설정된 토오크값 이상의 토오크값으로 가압되는 경우에 당해 밸브체의 위치가 FULL OPEN 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고, 상기 제어 장치는, 상기 장치 제어 유닛으로부터, FULL CLOSE 초기화 동작 지령을 수신하고, FULL CLOSE 초기화 동작 신호를 생성하고, 상기 서보 모터가, FULL CLOSE 초기화 동작 신호를 수신하여, 이 신호에 대응한 당해 서보 모터의 회전력을 상기 액추에이터의 동작으로 변환시키고, 당해 가압된 밸브체가, 상기 밸브 시트 방향으로 등속으로 구동하고, 상기 시일재에 소정의 압축량이 되는 토오크값으로 가압되고, 당해 가압된 시일재가 소정 시간 연속으로 상기 압축량이 되는 토오크값 이상의 토오크값으로 가압되는 경우에 당해 밸브체의 위치가 FULL CLOSE 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고, 상기 시일재가 상기 압축량보다 소정의 적은 압축량이 되는 위치가, 생산중 CLOSE 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고, 상기 FULL OPEN 위치부터 FULL CLOSE 위치까지의 거리를 상기 밸브체의 구동량으로서 상기 저장 수단에 저장하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, 상기 FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜ 이상이고, 상기 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, 상기 FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, 상기 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.25 ㎜인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, 상기 제어 장치는, 상기 시일재가 생산중 CLOSE 위치 지령에 대응하여 동작한 상기 밸브체에 의해서 상기 밸브 시트가 가압되어, 압축 상태로서 유지되고 있을 때에, 상기 장치 제어 유닛으로부터의 상기 각지령 중 어느 것인가의 지령이 소정 시간 수신되지 않는 경우, FULL CLOSE 위치 신호로 전환하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, 상기 장치 제어 유닛으로부터의 상기 각 지령 중 어느 것인가의 지령이 수신되지 않는 시간이 4초 이상인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, 상기 제어 장치가, 게이트 밸브 전회(前回) 동작시의 귀환 토오크값 파형과 게이트 밸브 개도(開度) 파형과의 시간경과시의 관계를 미리 귀환 토오크값 파형으로서 저장하는 저장 수단, 및 당해 게이트 밸브 전회 동작시의 귀환 토오크값 파형과 게이트 밸브 개도 파형과의 시간경과시의 관계로부터 검색된 귀환 토오크값 파형을, 현재 계측된 게이트 밸브 동작시의 귀환 토오크값 파형과 현재 계측된 게이트 밸브 개도 파형과의 시간경과시의 관계에 의해서 생성된 귀환 토오크값 파형에 비교함으로써 파형 일치성을 판정하고, 파형이 일치하지 않는다고 판정하였을 때에, 상기 서보 모터의 회전력 지령 방향을 소정 회전 분만큼 반전시키고, 이어서 정지시키는 이상시 동작 지령 수단을 갖고 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 또한, 상기 제어 장치는, 화면에 상기 저장 수단에 저장된 전회 동작시의 귀환 토오크값 파형과 현재 계측된 귀환 토오크값 파형을 시간경과시를 합하여 표시하는 화상 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 게이트 밸브는, 시일재의 압축량을 생산중과 진공 상태 유지중의 각각의 상태에 있어서 제어함으로써, 시일재의 열화를 억제하여 시일재의 수명을 연장시킬 수 있는 게이트 밸브를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브의 생산중 CLOSE시의 시일재의 압축 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브의 FULL CLOSE시의 시일재의 압축 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예의 다른 적용례의 게이트 밸브의 생산중 CLOSE시의 시일재의 압축 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시예의 다른 적용례의 게이트 밸브의 FULL CLOSE시의 시일재의 압축 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브에 있어서의, FULL CLOSE 지령시 또는 생산중 CLOSE 지령시의 동작 플로우를 설명하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브의 시일재의 압축량과 He 가스 리크량의 관계를 그래프로 나타낸 도면이다.
도 8은, 본 발명의 실시예에 있어서의 게이트 밸브에 있어서의, 자동 FULL CLOSE 동작의 동작 플로우를 설명하는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 실시예의 다른 적용례의 게이트 밸브의 제어 장치의 구성을 블럭도로 나타낸 도면이다.
도 10은, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브에 있어서의, 밸브 개도와 귀환 토오크값의 관계를 시계열 파형으로 나타낸 도면이다.
도 11은, 도 9의 게이트 밸브에 있어서의, 이상 동작 정지 동작의 동작 플로우를 설명하는 도면이다.
도 12는, 본 실시예의 게이트 밸브에 있어서의 초기화 동작 지령시의 초기화 동작의 순서를 설명하는 도면이다.

이하에, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

[실시예 1]

본 발명의 실시예의 게이트 밸브에 대하여, 이하에서 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 실시예의 게이트 밸브의 구성을 나타낸 개략도이다.

본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 밸브 시트(101)에 대하여 밸브체(1)가 대치하여 배치되고, 구동 장치(2)가 밸브체(1)를 밸브 시트(101) 방향으로 구동하고, 시일재(3)를 이 밸브 시트(101)에 가압하여, 압축 상태로 함으로써 밸브 시트(101)의 개구부(103)를 통과하는 기체의 시일을 행하도록 되어 있다.

또, 상기 구동 장치(2)는, 서보 모터(4)와, 이 서보 모터(4)로부터의 회전력을 직선 동작으로 변환하여 밸브체(1)를 구동하는 액추에이터(5)로 구성된다. 이 액추에이터(5)는 밸브체(1)에 접속된다.

또, 상기 구동 장치(2)는, 제어 장치(11)가 통신 수단(10)을 개재하여 접속된다. 또, 이 제어 장치(11)에는, 저장 수단(13) 및 전력원(14)이 통신 수단(10)을 개재하여 접속된다.

또, 제어 장치(11)에는, 장치 제어 유닛(12)이 설치되어 있다. 이 장치 제어 유닛(12)은, 반도체 제조 장치 등의 장치에 의한 생산중 CLOSE 지령과 FULL CLOSE 지령으로 이루어지는 지령 중 어느 것인가의 지령을 수신하고, 저장 수단(13)에 저장한 생산중 CLOSE 위치 또는 FULL CLOSE 위치 데이터를 참조하여, 생산중 CLOSE 위치 신호 또는 FULL CLOSE 위치 신호를 생성하도록 되어 있다.

또, 상기 서보 모터(4)는, 상기 생산중 CLOSE 위치 신호 또는 FULL CLOSE 위치 신호를 수신하여, 이들 신호에 대응한 회전력을 상기 액추에이터(5)의 동작으로 변환시킨다.

그리고, 상기 시일재(3)는, 상기 생산중 CLOSE 지령 또는 FULL CLOSE 지령에 대응하여 동작한 밸브체(1)에 의해서 밸브 시트(101)에 가압하여, 압축 상태로서 유지된다. 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 이상과 같이 하여, 전동구동에 의한 밸브체(1)의 밸브 시트(101)에 대한 시일재(3)의 가압, 즉 시일을 함으로써 게이트 밸브가 폐쇄되거나 또는 밸브체(1)가 밸브 시트(101)로부터 해리됨으로써 게이트 밸브가 개방된다. 이하에서는, 이 개폐 동작을 간단하게 밸브의 개폐 동작 혹은 게이트 밸브의 동작이라고도 칭한다.

다음으로, 본 실시예의 게이트 밸브(100)의 상세 구성에 대하여 이하에 설명한다.

밸브체(1)에는 시일재(3)가 부착된다. 또, 이 밸브체는, 이 밸브체(1)를 지지하는 스템(21)을 개재하여 샤프트(22)의 상단과 접속된다. 또, 이들 밸브체(1), 스템(21) 및 샤프트(22)의 상단측은, 내부가 공동(空洞)인 박스체 형상의 밸브 박스(102) 내에 수용된다.

이 밸브 박스(102)에는, 밸브체(1)의 시일재(3)가 가압되는 부분인 밸브 시트(101)가 설치되고, 이들 밸브 시트(101) 및 밸브 박스(102)에는 각각 개구부(103)가 설치된다.

또, 밸브 박스의 바닥 덮개(104)에는 관통구멍(25)이 마련되고, 이 관통구멍(25)을 샤프트(22)가 관통함으로써, 샤프트(22)가 상하 이동할 수 있도록 되어 있다.

또, 샤프트(22)의 하단은 내부 실린더(23)와 접속되고, 외부 실린더(24)의 내부에 배치된다. 이 외부 실린더(24)의 상부는, 밸브 박스(102)의 바닥 덮개(104)에 부착된다.

또, 샤프트(22)의 하단부와 관통구멍(25)의 하부와의 사이는, 이 샤프트와 관통구멍(25)을 덮도록 하여 벨로즈(26)가 접속되고, 이에 의해 밸브 박스(102) 내의 기체가 외부 실린더(24) 내에 누출되는 것이 방지되어 있다.

또, 샤프트(22)의 하단측은, 구동 장치(2)의 액추에이터(5)측에 접속된다. 이 액추에이터(5)는, 한쪽으로부터의 모터 등의 회전 구동력을 직선 구동력으로 변환하는 다른 쪽으로 전달하는 볼 스크루 기구(31)와, 이 볼 스크루 기구(31)를 내포하는 케이스(32)로 구성된다.

본 실시예에 있어서는, 볼 스크루 기구(31)의 상단은, 연결 부재(30)를 개재하여 샤프트(22)의 하단과 접속되고, 볼 스크루 기구(31)의 하단은, 회전 구동력 전달 기구(33)의 일단과 접속된다. 이 회전 구동력 전달 기구(33)의 타단은, 서보 모터(4)와 접속된다. 또한, 이 회전 구동력 전달 기구(33)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 풀리 기구(34)에 의해 구성할 수 있으나, 도면에 나타내지 않은 커플링을 이용하여 구성해도 된다.

이상에 의하여, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 서보 모터(4)의 회전을 회전 구동력 전달 기구(33)를 개재하여 볼 스크루 기구(31)로 전달하여 직선 구동력으로 변환함으로써, 전동구동에 의해 밸브체(1)가 상하 이동하여 밸브의 개폐 동작을 행하는 구조로 되어 있다.

본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 상기한 제어 장치(11)를 서보 모터(4)에 접속함으로써, 제어 장치(11)에 의해 서보 모터(4)의 고속도·고토오크 출력·위치결정을 고정밀도로 제어하는 것이 가능하게 되고, 또한 밸브 동작시의 토오크값·회전 속도 등을 컨트롤러측에서 간단하게 모니터할 수 있다.

또, 제어 장치(11)에 의한 서보 모터(4)의 제어에 의해, 고속도로의 급격한 동작 개시, 고속도로부터의 급정지 및 밸브의 시일재가 시일면과 접촉할 때의 진동을 최대한 억제하기 위한 가감속 동작이 가능하게 된다. 또, 가감속의 정도는, 제어 장치(11)측에서 가속도의 수치를 변경함으로써 모터 사양 내에 있어서 자유롭게 변경할 수 있다. 또한, 전동 밸브는, 종래의 에어 구동의 게이트 밸브와 비교하여, 저소음·전력소비량의 저감 등에 의해 환경에 대한 영향이 적다.

이상에 의해, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 제어 장치(11)에 의해 포지션 제어가 가능하기 때문에 밸브체 시일의 압축량을 제어할 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 예를 들어, 제어 장치(11)의 제어 유닛(12)이 반도체 제조 장치 등의 장치에 의한 생산중 CLOSE 지령과 FULL CLOSE 지령 중 어느 것인가의 지령을 수신하고, 저장 수단(13)에 저장한 생산중 CLOSE 위치 또는 FULL CLOSE 위치 데이터를 참조하여, 생산중 CLOSE 위치 신호 또는 FULL CLOSE 위치 신호를 생성하게 되어 있고, 상기 서보 모터(4)는, 상기 생산중 CLOSE 위치 신호 또는 FULL CLOSE 위치 신호를 수신하여, 이들 신호에 대응한 회전력을 상기 액추에이터(5)의 동작으로 변환시킨다. 그리고, 상기 시일재(3)는, 상기 생산중 CLOSE 지령 또는 FULL CLOSE 지령에 대응하여 동작한 밸브체(1)에 의해서 밸브 시트(101)에 가압하여, 압축 상태로서 유지된다.

본 실시예의 게이트 밸브는, 상기 장치 제어 유닛(12)이, 상기 생산중 CLOSE 지령과 FULL CLOSE 지령에 부가하여, FULL OPEN 지령과 초기화 동작 지령 중 어느 것인가의 지령을 수신하고, 저장 수단(13)에 저장한 생산중 CLOSE 위치, FULL CLOSE 위치 데이터, FULL OPEN 위치 데이터 또는 초기화 동작 데이터를 참조하여, 생산중 CLOSE 위치 신호, FULL CLOSE 위치 신호, FULL OPEN 위치 신호 또는 초기화 동작 신호를 생성하도록 구성해도 된다. 이 때, 상기 서보 모터(4)는, 상기 생산중 CLOSE 위치 신호, FULL CLOSE 위치 신호, FULL OPEN 위치 신호 또는 초기화 동작 신호를 수신하여, 이들 신호에 대응한 회전력을 상기 액추에이터(5)의 동작으로 변환시킨다.

여기서, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는 FULL OPEN(밸브체(1)의 개방 방향으로의 최대 이동시의 위치)부터 FULL CLOSE까지의 이동(스트로크)을 산출하여 결정하고 있다. 이 이동량의 산출 처리는, 예를 들어 제어 장치(11)에 의한 상기 초기화 동작 지령의 발신에 의거하여 행해진다.

또, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, FULL OPEN 위치는 밸브체(1)의 초기 위치, 즉 도 1에 나타낸 내부 실린더(23)의 단면(端面)(23A)과 외부 실린더(24)의 저면(24A)이 맞닿는 위치에 상당하는 좌표가 되나, 밸브체(1)의 초기 위치가 정해지는 위치라면 다른 위치여도 된다. 그리고, 이 초기 위치를 게이트 밸브(100)의 구동 원점으로 할 수 있다. 이하에서는, 이 초기 위치를 구동 원점이라고도 칭한다.

또, 실린더(24)의 저면(24A) 위에는 하드 스토퍼(41)가 설치되어 있고, 이에 의해 실린더(23)의 단면(23A)과 실린더(24)의 저면(24A)의 사이에 하드 스토퍼(41)가 개재함으로써, 실린더(23)의 단면(23A)과 실린더(24)의 저면(24A)의 사이의 충돌에 의한 각각의 파손을 방지하도록 되어 있다.

또, 상기한 밸브체(1)의 초기 위치는, 이 하드 스토퍼(41)에 실린더(23)의 단면(23A)이 미리 설정한 토오크값으로 가압될 때의 게이트 밸브(100)의 좌표위치를 초기 위치로 하고 통신 수단(10)을 개재하여 저장 수단(13)으로 기억할 수 있다. 설정한 토오크값의 검지는 서보 모터(4)에 의한 모터 토오크의 귀환 토오크의 검지에 의해서 행한다.

도 2는, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브의 생산중 CLOSE시의 시일재의 압축 상태를 나타낸 부분 단면도이며, 도 3은, 이 게이트 밸브의 FULL CLOSE시의 시일재의 압축 상태를 나타낸 부분 단면도이다. 본 실시예에서는, 샤프트(22)를 상하 이동시키는, 즉 직선 이동시키는 경우에 적용되는 구조이며, 밸브체(1)에 부착되는 시일재는, 개구부(103)의 시일을 완전하게 하기 위하여, 밸브체(1)의 밸브 시트(101)에의 접촉하는 단면의 2개소에서 밸브체(1)와 밸브 시트(101)의 시일이 행해진다.

도 4는, 본 발명의 실시예의 다른 적용례의 게이트 밸브의 생산중 CLOSE시의 시일재의 압축 상태를 나타낸 부분 단면도이고, 도 5는, 이 게이트 밸브의 FULL CLOSE시의 시일재의 압축 상태를 나타낸 부분 단면도이다. 이 예에서는, 샤프트(22)와 액추에이터 사이에 설치한 도면에 나타내지 않은 롤 캠 기구를 이용하여 이 샤프트(22)를 밸브 시트 방향으로 이동시키는 경우에 적용되는 구조이며, 밸브체(1)에 부착되는 시일재는, 개구부(103)의 시일을 완전하게 하기 위하여, 밸브체(1)의 밸브 시트(101)에의 접촉하는 단면의 2개소에서 밸브체(1)와 밸브 시트(101)의 시일이 행해진다.

상기한 구성으로 함으로써, 게이트 밸브의 사용에 있어서의 생산중에는, 밸브체(1)와 밸브 시트(101) 사이를 이동하는 프로세스 가스의 차단을 할 수 있다. 또, 밸브체(1)를 개재하여 진공 상태를 유지하는 시일재(3)의 압축량에 비하여, 제조 생산중인 시일재(3)의 압축량은 저감할 수 있다.

그래서, 본 실시예의 게이트 밸브에서는, 상기한 구성이기 때문에, 제어 장치(11)에 의해 밸브체(1)의 위치 제어를 하여 시일재(3)의 압축량을 제어할 수 있다. 그리고, 생산중인 시일재(3) 압축량과 밸브체(1)를 개재하여 진공 상태를 유지하는 압축량을 2점 위치, 즉 생산중 CLOSE 위치 및 FULL CLOSE 위치로서 제어할 수 있다.

또, 게이트 밸브는 가동의 대부분은 제품생산시이므로, 생산중인 시일재의 압축량을 줄임으로써, 시일재의 열화를 경감시키는 것이 가능하다. 이하에, FULL CLOSE 지령시 또는 생산중 CLOSE 지령시의 동작 플로우를 설명한다.

도 6은, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브에 있어서의, FULL CLOSE 지령시 또는 생산중 CLOSE 지령시의 동작 플로우를 설명하는 도면이다. 먼저, 장치 제어 유닛(12)에 의해, FULL CLOSE 지령 또는 생산중 CLOSE 지령이 발신된다(S1). 다음으로, 이 발신된 지령이 FULL CLOSE 지령인지 여부가 판단된다(S2).

YES인 경우, 미리 저장 수단(13)에 저장되어 있는 밸브체(1)의 FULL CLOSE 위치 좌표가 호출되어(S3) FULL CLOSE 신호가 생성되고, 이 FULL CLOSE 신호에 의거하여 서보 모터(4)가 회전하여(S4) 이 회전에 의거하여 밸브체(1)가 이동되어, 밸브체(1)는 상기 지령에 의해 지시한 좌표에의 동작이 완료된다(S5). 이에 의해, 밸브체(1)의 시일재(3)의 압축량은, FULL CLOSE에 대응하는 압축량이 된다.

NO인 경우, 미리 저장 수단(13)에 저장되어 있는 밸브체(1)의 생산중 CLOSE 위치 좌표가 호출되어(S6) 생산중 CLOSE 신호가 생성되고, 이 생산중 CLOSE 신호 에 의거하여 서보 모터(4)가 회전하여(S7) 이 회전에 의거하여 밸브체(1)가 이동되어, 밸브체(1)는 상기 지령에 의해 지시한 좌표에의 동작이 완료된다(S8). 이에 의해, 밸브체(1)의 시일재(3)의 압축량은, 생산중 CLOSE에 대응하는 압축량이 된다.

따라서, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축 상태는 이 시일재의 압축량이 크고, 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축 상태는, FULL CLOSE 위치보다 개방 방향으로 상기 액추에이터가 동작됨으로써, 상기 큰 압축량보다 작은 압축량으로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브에 있어서, FULL OPEN 지령시는, 상기 의 FULL CLOSE 지령시 또는 생산중 CLOSE 지령시의 동작 플로우에 관계없이, 밸브체(1)는 초기 위치까지 이동된다.

또, 본 실시예의 게이트 밸브(100)에 있어서는, 저장 수단(13)에 상기 FULL CLOSE 지령을 한 횟수를 저장할 수 있고, 이 저장한 FULL CLOSE 지령을 한 횟수를 도면에 나타내지 않은 표시 수단에 표시함으로써, 용이하게 FULL CLOSE 지령을 한 횟수를 파악할 수 있다.

이에 의해, 미리 설정한 시일재의 교환에 필요로 하는 횟수에 도달하였는지를 용이하게 검출할 수 있게 된다. 이는 즉, 시일재의 압축량을 몇 번 FULL CLOSE 위치로 했는지를 용이하게 파악할 수 있어, 시일재(3)의 열화 상황을 용이하게 추측할 수 있다. 이에 의해, 상기 표시 수단의 FULL CLOSE 지령을 한 횟수를 봄으로써, 미리 시일재의 교환 시기를 파악해 둘 수 있어, 사용하고 있는 시일재를 낭비 없이 사용할 수 있거나, 시일재의 열화에 의한 밸브의 개폐 동작 불량에 기인하여 제품 생산에 방해가 되는 것을 방지하거나 할 수 있다.

도 7은, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브의 시일재의 압축량과 He 가스 리크량과의 관계를 그래프로 나타낸 도면이다. 이 도면은, 시일재(3)의 압축량에 대한He 리크량의 관계(밸브체(1)의 안팎이 진공-대기 상태일 때의 시일시의 밸브체(1)와 밸브 시트(101) 사이를 누출하는(리크하는) He 리크량)이다.

시일재(3)의 압축량을 늘림으로써 He 리크량은 감소하나, He 리크량의 사양을 만족한다면 시일재(3)를 과도하게 압축할 필요는 없다. He 리크량이 사양을 만족하고 있으면, 시일재(3)의 압축량이 적은 쪽이 시일의 열화를 억제할 수 있다. 또, 시일재(3)의 압축량이 줄어듦으로써, 서보 모터(4)의 토오크도 감소하기 때문에 소비 전력을 억제할 수 있다. 본 실시예의 게이트 밸브에 의하면, 상기한 2점 위치 제어를 행함으로써, 이들 효과를 나타낼 수 있다.

또, 도 7의 시일재의 압축량과 He 가스 리크량과의 관계에 의해, 상기 FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜ 이상이며, 상기 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기한 실시예의 게이트 밸브(100)는, 상기 FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜이거나 또는 상기 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.25 ㎜인 것이 바람직하다.

또, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 상기 제어 장치(11)는, 상기 시일재가 생산중 CLOSE 지령에 대응하여 동작한 상기 밸브체(1)에 의해서 상기 밸브 시트(101)가 가압되어, 압축 상태로서 유지되어 있을 때에, 상기 장치 제어 유닛(12)으로부터의 지령이 소정 시간 수신되지 않는 경우, 생산중 CLOSE 위치 신호를 FULL CLOSE 위치 신호로 전환하는 것을 특징으로 하고 있다. 이 생산중 CLOSE 위치 신호로부터 FULL CLOSE 위치 신호로의 전환은, 제어 장치(11)에 의해서 자동으로 행해지도록 되어 있다.

상기한 바와 같이, 게이트 밸브는 가동의 대부분은 제품생산시이므로, 제어 장치(11)에의 장치 제어 유닛(12)으로부터의 지령은 연속적으로 계속된다. 여기서, 지령이 끊어지는 경우는, 생산중의 에러 발생에 의한 정지시나 메인터넌스시인 것이 대부분이다. 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 상기한 구성에 의해, 장치 제어 유닛(12)으로부터, 상기 에러 발생에 의한 정지시나 메인터넌스시를 상정하여, FULL CLOSE의 신호가 없더라도 자동적으로 밸브체(1)를 FULL CLOSE 위치까지 동작시킬 수 있다. 이 동작 플로우에 대하여, 이하에 설명한다.

도 8은, 본 발명의 실시예에 있어서의 게이트 밸브에 있어서의, 자동 FULL CLOSE 동작의 동작 플로우를 설명하는 도면이다. 먼저, 밸브체(1)의 위치가 생산중 CLOSE시 위치의 유지중일 때에(S11), 제어 장치(11)가 장치 제어 유닛(12)으로부터의 지령이 4초 이상 없는지 여부가 판단된다(S12).

YES인 경우, 미리 저장 수단(13)에 저장되어 있는 밸브체(1)의 FULL CLOSE 위치 좌표가 호출되어(S13) FULL CLOSE 신호가 생성되고, 이 FULL CLOSE 신호에 의거하여 서보 모터(4)가 회전하여(S14) 이 회전에 의거하여 밸브체(1)가 이동되어, 밸브체(1)는 상기 지령에 의해 지시한 좌표에의 동작이 완료된다(S15). 이에 의해, 밸브체(1)의 시일재(3)의 압축량은, FULL CLOSE에 대응하는 압축량이 된다.

NO인 경우, 즉 장치 제어 유닛(12)으로부터의 지령이 4초 미만에 있었을 경우에는, 밸브체(1)의 위치 좌표가 유지된다(S16).

이와 같이, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 상기 장치 제어 유닛으로부터의 지령이 수신되지 않는 시간이 4초 이상인 것을 특징으로 하고 있다. 이는, 1회의 지령 사이의 타임 러그는 가장 늦더라도 4초 이상이기 때문에, 그 이상의 타임 러그는 이상 동작 또는 예정 생산이 종료되어 장치가 아이들 상태로 된 경우나 정기 메인터넌스에 의한 장치 아이들 상태 등의 다른 의도한 동작이 있었다고 판단해야 하는 것으로부터 설정되어 있고, 이와 같이 구성함으로써 밸브의 밸브체 시일부로부터의 프로세스 가스의 리크를 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 상기한 지령은, 상기의 생산중 CLOSE 지령, FULL CLOSE 지령에 부가하여, FULL OPEN 지령 및 초기화 동작 지령을 포함하여 구성해도 된다. 즉, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 상기 제어 장치(11)는, 상기 시일재가 생산중 CLOSE 지령에 대응하여 동작한 상기 밸브체(1)에 의해서 상기 밸브 시트(101)가 가압되어, 압축 상태로서 유지되어 있을 때에, 상기 장치 제어 유닛(12)으로부터의 상기 생산중 CLOSE 지령, FULL CLOSE 지령, FULL OPEN 지령 또는 초기화 동작 지령 중 어느 것인가의 지령이 소정 시간 수신되지 않는 경우, 생산중 CLOSE 위치 신호를 FULL CLOSE 위치 신호로 전환하도록 구성해도 된다.

도 9는, 상기 본 발명의 실시예의 다른 적용례의 게이트 밸브의 제어 장치의 구성을 블럭도로 나타낸 도면이다. 이 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 다른 적용례의 게이트 밸브(100)는, 상기 제어 장치(11)가, 게이트 밸브 전회 동작시의 귀환 토오크값 파형과 게이트 밸브 개도 파형과의 시간경과시의 관계를 미리 귀환 토오크값 파형(이하, 전회 동작시 귀환 토오크값 파형이라고 칭함)으로서 저장하는 저장 수단(51)과, 이 전회 동작시 귀환 토오크값 파형을, 현재 계측된 게이트 밸브 동작시의 귀환 토오크값 파형과 현재 계측된 게이트 밸브 개도 파형과의 시간경과시의 관계에 의해서 생성된 귀환 토오크값 파형(이하, 현 계측시 동작시 귀환 토오크값 파형이라고 칭함)에 비교함으로써 파형 일치성을 판정하고, 파형이 일치하지 않는다고 판정하였을 때에, 상기 서보 모터(4)의 회전력 지령 방향을 소정 회전분만큼 반전시키고, 이어서 정지시키는 이상시 동작 지령 수단(52)을 갖고 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.

도 10은, 실시예의 게이트 밸브(100)에 있어서의, 밸브 개도와 귀환 토오크값의 관계를 시계열 파형으로 나타낸 도면이다. 서보 모터(4)를 사용함으로써 통상동작중의 귀환 토오크값을 모니터하는 것은 용이하게 행할 수 있다. 본 실시예에서는, 도 10에 나타낸 바와 같은 전회 동작시 귀환 토오크값 파형을 저장 수단(51)에 보존하고, 이를 현 계측시 동작시 귀환 토오크값 파형에 비교함으로써, 현 계측시 동작시 귀환 토오크값 파형이 전회 동작시 귀환 토오크값 파형과는 다른 경우, 이를 이상 토오크값 검지라고 하고, 이상시 동작 지령 수단(52)에 의해서 게이트 밸브의 동작을 긴급정지시키고, 서보 모터(4)를 1회전분만큼 반전시킨 후에 서보 모터(4)의 서보 상태를 해제시킨다. 이상의 동작 플로우에 대하여, 이하에 설명한다.

도 11은, 도 9의 게이트 밸브에 있어서의, 이상 동작 정지 동작의 동작 플로우를 설명하는 도면이다. 먼저, 제어 장치(11)가, 저장 수단(51)에, 측정하고 저장된 현 계측시 동작시 귀환 토오크값 파형을 호출한다(S21). 다음으로, 전회 동작시 귀환 토오크값 파형과 현 계측시 동작시 귀환 토오크값 파형을 비교하여, 일치하는지 여부를 판단한다(S22).

YES인 경우, 계속해서 지령을 내고, 게이트 밸브의 운전을 계속한다(S23).

NO인 경우, 서보 모터(4)의 동작을 정지하고(S24), 서보 모터(4)를 지령시의 방향과는 반대 방향으로 1회전분만큼 반전시키고(S25), 또한 서보 모터(4)의 동작을 정지하고(S26), 서보 모터(4)의 서보 상태를 해제한다(S27).

본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 이와 같이 구성함으로써, 특히 밸브체 등의 부품이 장치 부품과 충돌한 경우에 자동적으로 긴급정지하기 때문에, 이 게이트 밸브(100)의 파손을 최소한으로 할 수 있다.

또, 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 제어 장치(11)는, 화면에 저장 수단(51)에 저장된 전회 동작시의 귀환 토오크값 파형과 현재 계측된 귀환 토오크값 파형을 시간경과시를 합하여 표시하는 화상 표시 장치(53)를 구비하여 구성해도 된다.

이 화상 표시 장치(53)를 구비함으로써, 게이트 밸브(100)의 운전시에 상기 저장 수단(51)에 저장된 전회 동작시의 귀환 토오크값 파형과 현재 계측된 귀환 토오크값 파형을 시간경과시를 합하여 표시한 화면을 시인할 수 있고, 게이트 밸브(100)의 이상 동작 상황을 신속하게 파악할 수 있게 된다.

본 발명의 게이트 밸브는, 상기 제어 장치는, 상기 장치 제어 유닛으로부터, FULL OPEN 초기화 동작 지령을 수신하고, FULL OPEN 초기화 동작 신호를 생성하고, 상기 서보 모터가, FULL OPEN 초기화 동작 신호를 수신하여, 이 신호에 대응한 당해 서보 모터의 회전력을 상기 액추에이터의 동작으로 변환시키고, 상기 밸브체가, 당해 밸브체의 구동 원점으로 등속으로 구동되고, 당해 구동 원점에 가압되고, 당해 가압된 밸브체가 소정 시간 연속으로 미리 설정된 토오크값 이상의 토오크값으로 가압되는 경우에 당해 밸브체의 위치가 FULL OPEN 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고, 상기 제어 장치는, 상기 장치 제어 유닛으로부터 FULL CLOSE 초기화 동작 지령을 수신하고, FULL CLOSE 초기화 동작 신호를 생성하고, 상기 서보 모터가 FULL CLOSE 초기화 동작 신호를 수신하여, 이 신호에 대응한 당해 서보 모터의 회전력을 상기 액추에이터의 동작으로 변환시키고, 당해 가압된 밸브체가, 상기 밸브 시트 방향으로 등속으로 구동하고, 상기 시일재에 소정의 압축량이 되는 토오크값으로 가압되고, 당해 가압된 시일재가 소정 시간 연속으로 상기 압축량이 되는 토오크값 이상의 토오크값으로 가압되는 경우에 당해 밸브체의 위치가 FULL CLOSE 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고, 상기 시일재가 상기 압축량보다 소정의 적은 압축량이 되는 위치가, 생산중 CLOSE 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고, 상기 FULL OPEN 위치로부터 FULL CLOSE 위치까지의 거리를 상기 밸브체의 구동량으로서 상기 저장 수단에 저장하는 것을 특징으로 하고 있다. 이하에, 상기의 동작의 순서에 대하여 상세하게 설명한다.

도 12는, 본 실시예의 게이트 밸브에 있어서의 초기화 동작 지령시의 초기화 동작의 순서를 설명하는 도면이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 초기화 동작의 순서는 FULL OPEN 초기화 단계와 FULL CLOSE, 생산중 CLOSE 초기화 단계로 나뉘어지나, 이들 단계는 어느 쪽부터 시작해도 되고, 또한 본 실시예의 게이트 밸브는 어느 쪽 단계부터 시작하더라도 불균일이 적은 정밀도가 높은 초기화 동작을 행할 수 있다. 이하에, 초기화 동작의 순서의 일례를 설명한다.

먼저, 제어 장치(11)의 장치 제어 유닛(12)으로부터 FULL OPEN 초기화 동작 지령이 출력된다(S31). 제어 장치(11)는, 이 FULL OPEN 초기화 동작 지령을 수신하고, FULL OPEN 초기화 동작 신호를 생성한다. 다음으로, 서보 모터(4)가, FULL OPEN 초기화 동작 신호를 수신하여, 이 신호에 대응한 서보 모터(4)의 회전력을 액추에이터(5)의 동작으로 변환한다. 그리고, 밸브체(1)가 구동 원점(예를 들어, 실린더(23)의 단면(23A)과 실린더(24)의 저면(24A)이 맞닿는 위치)으로 등속으로 구동되고, 구동 원점에 가압된다. 또한, 등속으로 밸브체(1)를 구동함으로써 속도의 불균일에 기인하는 FULL OPEN 위치 결정의 불균일을 방지할 수 있다.

다음으로, 이 가압된 밸브체(1)가 소정 시간 연속으로 미리 설정된 토오크값 이상의 토오크값으로 가압되는 경우에 당해 밸브체의 위치가 FULL OPEN 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장된다. 보다 구체적으로는, 이 가압된 밸브체(1)가 연속해서 미리 설정된 토오크값(토오크 역치) 이상인지가 귀환 토오크의 검지의 산출에 의해 판별되고(S32), NO인 경우에는, S31의 순서로 되돌아오나, YES인 경우에는 타이머 카운트가 개시된다(S33).

다음으로, 타이머 카운트가 시작되고 나서 소정 시간 경과하였는지 여부가 제어 장치(11)에 의해서 측정된다(S34). 이 때, 타이머 카운트의 소정 시간 내에 상기 귀환 토오크값이 토오크 역치 미만이 되는 경우에는 NO가 되어 다시 타이머 카운트가 0부터 개시된다.

이에 비하여, 타이머 카운트의 소정 시간을 넘어 상기 기간 토오크값이 토오크 역치 이상인 경우에는 YES가 되고, 밸브체(1)의 현재 위치의 좌표가 FULL OPEN 위치 데이터로서 저장 수단(13)에 저장된다(S35). 또한, 상기 토오크 역치는, 예를 들어, 밸브체(1)가 완전히 초기 위치에 배치되어 있다고 판단할 수 있는 토오크값을 100%이라고 하였을 때, 40% 이상으로 하는 것이 바람직하며, 미리 설정치가 저장 수단(13)에 저장되어 있다. 또, 소정 시간은 1초 이상이 바람직하다. 이상으로 FULL OPEN 초기화 단계가 완료된다.

다음으로, 제어 장치(11)의 장치 제어 유닛(12)으로부터 FULL CLOSE 초기화 동작 지령이 출력된다(S41). 제어 장치(11)는, 이 FULL CLOSE 초기화 동작 지령을 수신하고, FULL CLOSE 초기화 동작 신호를 생성한다. 다음으로, 서보 모터(4)가, FULL CLOSE 초기화 동작 신호를 수신하여, 이 신호에 대응한 서보 모터(4)의 회전력을 액추에이터(5)의 동작으로 변환한다. 다음으로, 상기 가압된 밸브체(1)가, 밸브 시트 방향으로 등속으로 구동하고, 시일재(3)에 소정의 압축량이 되는 토오크값으로 가압된다. 또한, 등속으로 밸브체(1)를 구동함으로써 속도의 불균일에 기인하는 FULL OPEN 위치 결정의 불균일을 방지할 수 있다.

다음으로, 이 가압된 시일재(3)가 소정 시간 연속으로 상기 압축량이 되는 토오크값 이상의 토오크값으로 가압되는 경우에, 밸브체(1)의 위치가 FULL CLOSE 위치 데이터로서 저장 수단(13)에 저장된다. 보다 구체적으로는, 이 가압된 시일재(3)가 연속해서 미리 설정된 토오크값(토오크 역치) 이상인지, 즉 이 가압된 시일재(3)가 연속해서 미리 설정된 압축량 이상인지가 귀환 토오크의 검지의 산출에 의해 판별되고(S42), NO인 경우에는 S41의 순서로 되돌아오나, YES인 경우에는 타이머 카운트가 개시된다(S43).

다음으로, 타이머 카운트가 시작되고 나서 소정 시간 경과하였는지 여부가 제어 장치(11)에 의해서 측정된다(S44). 이 때, 타이머 카운트의 소정 시간 내에 상기 귀환 토오크값이 토오크 역치 미만이 되는 경우에는 NO가 되어 다시 타이머 카운트가 0부터 개시된다.

이에 비하여, 타이머 카운트의 소정 시간을 넘어 상기 기간 토오크값이 토오크 역치 이상인 경우에는 YES가 되고, 밸브체(1)의 현재 위치의 좌표가 FULL CLOSE 위치 데이터로서 저장 수단(13)에 저장된다(S45). 또한, 상기 토오크 역치는, 시일재(3)의 압축량이 0.35 ㎜가 되는 토오크값이 바람직하며, 미리 설정치가 저장 수단(13)에 저장되어 있다. 또, 소정 시간은 3초 이상이 바람직하다.

다음으로, 시일재(3)가 상기 압축량보다 소정의 적은 압축량이 되는 위치, 즉 시일재(3)가 상기 토오크 역치보다 소정의 적은 토오크값이 되는 위치가 제어 장치(11)에 의해서 산출되고(S46), 생산중 CLOSE 위치 데이터로서 저장 수단(13)에 저장된다. 또한, 상기 토오크 역치는, 시일재(3)의 압축량이 0.35 ㎜가 되는 토오크값이 바람직하다. 이상으로 FULL CLOSE 초기화 단계가 완료된다.

그리고, FULL OPEN 위치부터 FULL CLOSE 위치까지의 거리를 밸브체(1)의 구동량(스트로크량)으로서 저장 수단(13)에 저장된다. 즉, FULL OPEN(밸브체(1)의 개방 방향으로의 최대 이동시의 위치)부터 FULL CLOSE까지의 이동(스트로크)의 산출이 이루어져 저장 수단(13)에 저장된다. 본 실시예의 게이트 밸브(100)는, 이상의 FULL OPEN 초기화 단계와 FULL CLOSE, 생산중 CLOSE 초기화 단계에 의해, 초기화 동작이 완료된다.

종래의 초기화 동작에서는, 밸브체의 스트로크 엔드 근방에 리미트 스위치나 포토 마이크로 센서 등을 설치하고, 출력된 신호에 의해 위치내기를 하고 있었기 때문에, 즉 고정 위치에서 위치내기를 하고 있었기 때문에, 시일성이 고르지 않았으나, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브는, 이상과 같이 초기화 동작을 행하고 있으므로, 밸브의 개체 차이가 있는 경우에 있어서도, 초기화 동작에 의해 FULL CLOSE 위치를 산출·설정할 수 있으므로, 시일 성능의 불균일이 없고, 더욱이 상기 센서 등을 필요로 하지 않으므로 경제적인 게이트 밸브를 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브는, 상기한 바와 같이 구성하였으므로, 시일재의 압축량을 생산중과 진공 상태 유지중의 각각의 상태에 있어서 제어함으로써, 시일재의 열화를 억제하여 시일재의 수명을 연장시킬 수 있는 게이트 밸브를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브는, 상기한 구성에 한정되지 않고, 상기한 실시예의 효과를 나타내는 범위에 있어서, 다른 구성을 적용할 수 있다.

또, 본 발명의 실시예의 게이트 밸브는, 반도체 제조 장치, 액정 제조 장치, 유기 EL 제조 장치, 태양전지 제조 장치 및 하드 디스크 제조 장치에 적용할 수 있고, 그 밖의 제조 장치에도 적용할 수 있다.

Claims

진공실을 구비하는 제조 장치에 사용되며, 밸브 시트에 대하여 밸브체가 대치하여 배치되고, 구동 장치가 상기 밸브체를 상기 밸브 시트 방향으로 구동하고, 시일재를 당해 밸브 시트에 가압하고, 압축 상태로 함으로써 시일을 행하는 게이트 밸브에 있어서,
상기 구동 장치가, 서보 모터와, 상기 밸브체에 접속되고, 당해 서보 모터로부터의 회전력을 직선 동작으로 변환하여 상기 밸브체를 구동하는 액추에이터로 구성되며,
상기 구동 장치에는, 상기 제조 장치에 의한 생산중 CLOSE 지령과 FULL CLOSE 지령으로 이루어지는 지령 중 어느 것인가의 지령을 발신하는 장치 제어 유닛과, 생산중 CLOSE 위치 데이터 및 FULL CLOSE 위치 데이터를 저장하는 저장 수단으로 이루어지는 제어 장치가 접속되고,
상기 제어 장치가, 상기 장치 제어 유닛으로부터, 상기 제조 장치에 의한 생산중 CLOSE 지령과 FULL CLOSE 지령으로 이루어지는 지령 중 어느 것인가의 지령을 수신하고, 상기 저장 수단에 저장한 생산중 CLOSE 위치 데이터 또는 FULL CLOSE 위치 데이터를 참조하여, 생산중 CLOSE 위치 신호 또는 FULL CLOSE 위치 신호를 생성하고,
상기 서보 모터가, 생산중 CLOSE 위치 신호 또는 FULL CLOSE 위치 신호를 수신하여, 이들 신호에 대응한 당해 서보 모터의 회전력을 상기 액추에이터의 동작으로 변환시키고,
상기 시일재가 생산중 CLOSE 지령 또는 FULL CLOSE 지령에 대응하여 동작한 상기 밸브체에 의해서 상기 밸브 시트에 가압하고, 압축 상태로서 유지되는 것
을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 1 항에 있어서,
FULL CLOSE 위치로부터 개방 방향으로 상기 액추에이터가 동작됨으로써, 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축 상태의 압축량은, FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축 상태의 압축량 보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 장치 제어 유닛으로부터, FULL OPEN 초기화 동작 지령을 수신하고, FULL OPEN 초기화 동작 신호를 생성하고,
상기 서보 모터가, FULL OPEN 초기화 동작 신호를 수신하여, 이 신호에 대응한 당해 서보 모터의 회전력을 상기 액추에이터의 동작으로 변환시키고,
상기 밸브체가, 당해 밸브체의 구동 원점으로 등속으로 구동되고, 구동 원점에 소정 시간 연속으로 미리 설정된 토오크값 이상의 토오크값으로 가압되는 경우에 당해 밸브체의 위치가 FULL OPEN 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고,
상기 제어 장치는, 상기 장치 제어 유닛으로부터, FULL CLOSE 초기화 동작 지령을 수신하고, FULL CLOSE 초기화 동작 신호를 생성하고,
상기 서보 모터가, FULL CLOSE 초기화 동작 신호를 수신하여, 이 신호에 대응한 당해 서보 모터의 회전력을 상기 액추에이터의 동작으로 변환시키고,
당해 가압된 밸브체가, 상기 밸브 시트 방향으로 등속으로 구동하고, 상기 시일재에 소정의 압축량이 되는 토오크값으로 가압되고, 당해 가압된 시일재가 소정 시간 연속으로 상기 압축량이 되는 토오크값 이상의 토오크값으로 가압되는 경우에 당해 밸브체의 위치가 FULL CLOSE 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고,
상기 시일재가 상기 압축량보다 소정의 적은 압축량이 되는 위치가, 생산중 CLOSE 위치 데이터로서 상기 저장 수단에 저장되고,
상기 FULL OPEN 위치부터 FULL CLOSE 위치까지의 거리를 상기 밸브체의 구동량으로서 상기 저장 수단에 저장하는 것
을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜ 이상이고, 상기 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 4 항에 있어서,
상기 FULL CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.35 ㎜인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 4 항에 있어서,
상기 생산중 CLOSE 위치에 대응한 상기 시일재의 압축량은 0.25 ㎜인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 시일재가 생산중 CLOSE 위치 지령에 대응하여 동작한 상기 밸브체에 의해서 상기 밸브 시트가 가압되어, 압축 상태로서 유지되어 있을 때에, 상기 장치 제어 유닛으로부터의 상기 생산중 CLOSE 위치 지령과 FULL CLOSE 지령으로 이루어지는 지령 중 어느 것인가의 지령이 소정 시간 수신되지 않는 경우, FULL CLOSE 위치 신호로 전환하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 7 항에 있어서,
상기 장치 제어 유닛으로부터의 상기 각 지령 중 어느 것인가의 지령이 수신되지 않는 시간이 4초 이상인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 장치가, 게이트 밸브 전회 동작시의 귀환 토오크값 파형과 게이트 밸브 개도 파형과의 시간경과시의 관계를 미리 귀환 토오크값 파형으로서 저장하는 저장 수단, 및 당해 게이트 밸브 전회 동작시의 귀환 토오크값 파형과 게이트 밸브 개도 파형과의 시간경과시의 관계로부터 검색된 귀환 토오크값 파형을, 현재 계측된 게이트 밸브 동작시의 귀환 토오크값 파형과 현재 계측된 게이트 밸브 개도 파형과의 시간경과시의 관계에 의해서 생성된 귀환 토오크값 파형에 비교함으로써 파형 일치성을 판정하고, 파형이 일치하지 않는다고 판정하였을 때에, 상기 서보 모터의 회전력 지령 방향을 소정 회전분만큼 반전시키고, 이어서 정지시키는 이상시 동작 지령 수단을 갖고 구성되는 것
을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 9 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 화면에 상기 저장 수단에 저장된 전회 동작시의 귀환 토오크값 파형과 현재 계측된 귀환 토오크값 파형을 시간경과시를 합하여 표시하는 화상 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.