JP4855056B2 - Liquid supply system - Google Patents
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Description
本発明は、複数のポンプを用いて液体の連続吐出を行うための液体供給システムに関するものである。具体的には、半導体製造装置等で使用する薬液の供給、成分分析装置等で使用する試液の供給、ガス圧縮機等で使用する加圧液体の供給などを行う際に適用されるものである。 The present invention relates to a liquid supply system for performing continuous liquid discharge using a plurality of pumps. Specifically, it is applied when supplying a chemical solution used in a semiconductor manufacturing apparatus, a reagent solution used in a component analyzer, a pressurized liquid used in a gas compressor, etc. .
例えば、半導体製造装置の薬液使用工程においては、薬液を半導体ウエハに所定量ずつ塗布するために薬液ポンプが用いられる。その薬液ポンプとして、薬液を充填したポンプ室と圧縮空気を導入する圧力作用室とをダイアフラム等の容積可変部材で仕切り、圧力作用室内の空気圧力を可変調整することにより容積可変部材を変位させて薬液の吸引及び吐出を行うようにしたものがある。またその他に、空気圧力に代えて電動モータにより容積可変部材を変位させ、その変位により薬液の吸引及び吐出を行うようにした薬液ポンプなどがある。 For example, in a chemical solution use process of a semiconductor manufacturing apparatus, a chemical solution pump is used to apply a predetermined amount of a chemical solution to a semiconductor wafer. As the chemical pump, a pump chamber filled with a chemical solution and a pressure working chamber for introducing compressed air are partitioned by a variable volume member such as a diaphragm, and the variable volume member is displaced by variably adjusting the air pressure in the pressure working chamber. There is one that sucks and discharges chemicals. In addition, there is a chemical pump or the like in which the volume variable member is displaced by an electric motor instead of air pressure, and the chemical liquid is sucked and discharged by the displacement.
上記のような薬液ポンプの場合、所定量の薬液を吐出するたびにポンプ室内への薬液の吸引を行わなければならず、薬液を連続的に吐出することができなかった。そのため、薬液の連続吐出を行わせるべく、薬液の供給通路の途中に複数の薬液ポンプを並列に設け、その複数の薬液ポンプを交互に動作させるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In the case of the chemical pump as described above, the chemical liquid must be sucked into the pump chamber each time a predetermined amount of chemical liquid is discharged, and the chemical liquid cannot be discharged continuously. Therefore, a technique has been proposed in which a plurality of chemical pumps are provided in parallel in the middle of a chemical solution supply passage so that the chemical liquids are continuously discharged, and the plurality of chemical pumps are alternately operated (for example, patents). Reference 1).
また、薬液ポンプを駆動するための駆動手段として駆動シリンダを設け、その駆動シリンダに対して供給される空気圧力等によりシリンダピストンを変位させるとともに、該シリンダピストンの変位に連動させて薬液ポンプを駆動させるようにした技術が提案されている。その構成を図４に示す。図４では、２つのシリンジポンプ１０１，１１１が設けられるとともに、該ポンプごとに駆動シリンダ１０３，１１３が設けられている。駆動シリンダ１０３，１１３に対しては通路切替弁１０４，１１４を介して空圧源１２１から加圧エアが供給され、通路切替弁１０４，１１４の切替動作によって駆動シリンダ１０３，１１３へのエア圧力が切り替えられることにより、各シリンジポンプ１０１，１１１のピストン１０２，１１２が駆動され、それに伴い薬液の吸引又は吐出が行われる。この場合、薬液の吸引時には、ピストン１０２，１１２が図の下方に変化し、吸引通路１２２を介してシリンジポンプ１０１，１１１に薬液が吸引される。また、薬液の吐出時には、ピストン１０２，１１２が図の上方に変化し、吐出通路１２３を介してシリンジポンプ１０１，１１１から薬液が吐出される。
In addition, a drive cylinder is provided as a drive means for driving the chemical pump, and the cylinder piston is displaced by air pressure supplied to the drive cylinder, and the chemical pump is driven in conjunction with the displacement of the cylinder piston. A technique for making it possible has been proposed. The configuration is shown in FIG. In FIG. 4, two
上記のようなシステムでは、シリンジポンプ及び駆動シリンダのピストン受圧面積の比に応じて駆動シリンダ１０３，１１３側のエア圧力を増幅させることができるため、各シリンジポンプ１０１，１１１の吐出圧力を容易に調整することができる。したがって、薬液の吐出圧力を制御する上で都合の良い構成となっていた。
In the system as described above, since the air pressure on the
しかしながら、上記システムでは、通路切替弁１０４，１１４によって駆動シリンダ１０３，１１３へのエア圧力を切り替える際にそのエア圧力が急峻に変化する。この場合、エア圧力が変動すると、その圧力変動によって駆動シリンダ１０３，１１３の動作に影響が及び、シリンジポンプ１０１，１１１での薬液吐出が不安定になる。したがって、その改善が望まれている。
本発明は、複数のポンプを用いて液体の連続吐出を可能とする液体供給システムにおいて、各ポンプにおける液体吐出状態を安定化させ、ひいては高精度な吐出量制御を実現することを主たる目的とするものである。 The main object of the present invention is to stabilize the liquid discharge state in each pump in a liquid supply system that enables continuous liquid discharge using a plurality of pumps, and thus to realize highly accurate discharge amount control. Is.
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成例を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。 Hereinafter, effective means for solving the above-described problems will be described while showing effects and the like as necessary. In the following, in order to facilitate understanding, a corresponding configuration example in the embodiment of the invention is appropriately shown in parentheses, etc., but is not limited to the specific configuration shown in parentheses.
手段１．液体の吸引及び吐出を繰り返し行う複数のポンプ（シリンジポンプ１１，３１）と、該ポンプごとに各々設けられ、圧力発生源（空圧源５５）から流体通路（エア通路５６）を通じて供給される圧縮流体によって前記ポンプを駆動する駆動装置（駆動シリンダ２１，４１）とを有し、前記圧力発生源から各駆動装置への流体圧力の切替を行うことにより前記複数のポンプを順に動作させて液体の連続吐出を行わせる液体供給システムであって、
各駆動装置における流体圧力の切替を圧力徐変させつつ実施することを特徴とする液体供給システム。
Means 1. A plurality of pumps (
A liquid supply system that performs switching of fluid pressure in each driving device while gradually changing the pressure.
手段１によれば、圧力発生源から各駆動装置への流体圧力を適時切り替えることにより複数のポンプが順に動作し、液体の連続吐出が行われる。この場合、液体の吐出が途切れることに伴い発生する液体の吐出圧力の脈動等が抑制できる。また特に、圧縮流体の圧力切替に際し、各駆動装置における流体圧力の切替を圧力徐変させつつ実施するようにしたため、各駆動装置の動作が安定し、適正なる液体吐出が実現できる。例えば、圧縮流体の圧力を切り替える際に流体圧力を漸増又は漸減させる。つまり、流体圧力の切替を急峻に行う場合（例えば、ＯＮ／ＯＦＦ的な切替を行う場合）、その切替に伴い流体通路内で圧力変動（衝撃振動）が生じ、それにより各駆動装置の動作が乱れると考えられる。これに対し、上記のように圧力徐変させながら流体圧力の切替を行うことにより、流体通路内での圧力変動を抑制することができる。したがって、各ポンプにおける液体吐出状態が安定し、高精度な吐出量制御が実現できる。 According to the means 1, the plurality of pumps are operated in sequence by switching the fluid pressure from the pressure generating source to each driving device in a timely manner, and the liquid is continuously discharged. In this case, the pulsation of the discharge pressure of the liquid generated when the discharge of the liquid is interrupted can be suppressed. In particular, when the pressure of the compressed fluid is switched, the switching of the fluid pressure in each driving device is performed while gradually changing the pressure, so that the operation of each driving device is stabilized and proper liquid discharge can be realized. For example, when the pressure of the compressed fluid is switched, the fluid pressure is gradually increased or decreased. That is, when the fluid pressure is sharply switched (for example, when ON / OFF switching is performed), a pressure fluctuation (impact vibration) occurs in the fluid passage along with the switching, and the operation of each driving device is thereby caused. It seems to be disturbed. On the other hand, the pressure fluctuation in the fluid passage can be suppressed by switching the fluid pressure while gradually changing the pressure as described above. Therefore, the liquid discharge state in each pump is stable, and highly accurate discharge amount control can be realized.
手段２．前記圧力発生源と前記駆動装置との間に設けられ該駆動装置ごとに前記圧縮流体の圧力を調整する圧力調整手段（電空レギュレータＲＧ１〜ＲＧ４）と、該圧力調整手段による圧力調整を行わせる制御手段（制御回路６０）とを備え、
前記制御手段から前記圧力調整手段への指令によって前記流体圧力切替時の圧力徐変を行わせるようにしたことを特徴とする手段１に記載の液体供給システム。
Mean 2. Pressure adjusting means (electro-pneumatic regulators RG1 to RG4) provided between the pressure generating source and the driving device for adjusting the pressure of the compressed fluid for each driving device, and adjusting the pressure by the pressure adjusting means. Control means (control circuit 60),
2. The liquid supply system according to claim 1, wherein a pressure gradual change at the time of switching the fluid pressure is performed by a command from the control means to the pressure adjusting means.
手段２では、圧力調整手段により圧縮流体の圧力が調整されるようになっており、その圧力調整に伴い駆動装置によるポンプ駆動の状態が変わる。この場合、制御手段の指令に伴う圧縮流体の圧力調整により、ポンプによる液体の吐出圧力を可変に制御することができる。また、駆動装置ごとに設けた圧力調整手段によって圧力徐変を行うことにより、各駆動装置に対する細かな圧力制御が可能となる。 In the means 2, the pressure of the compressed fluid is adjusted by the pressure adjusting means, and the state of the pump drive by the drive device changes with the pressure adjustment. In this case, the liquid discharge pressure by the pump can be variably controlled by adjusting the pressure of the compressed fluid according to the command of the control means. Further, by performing the pressure gradual change by the pressure adjusting means provided for each drive device, fine pressure control for each drive device is possible.
手段３．前記複数のポンプに、圧送媒体である液体を充填するポンプ室（ポンプ室１３，３３）と、該ポンプ室内の容積を可変とするピストン部材（ピストン１２，３２）とを設けた液体供給システムであって、
各ポンプにおけるピストン部材のストローク位置を検知するための位置検知手段（リミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ８）を備え、
液体吐出中のポンプにおいて前記ピストン部材がストロークエンド付近に到達したことを前記位置検知手段により検知した際、他のポンプで液体吐出を開始させるべく前記流体圧力の切替を行うことを特徴とする手段１又は２に記載の液体供給システム。
Means 3. A liquid supply system in which a plurality of pumps are provided with a pump chamber (
Provided with position detecting means (limit switches LS1 to LS8) for detecting the stroke position of the piston member in each pump,
Means for switching the fluid pressure to start liquid discharge by another pump when the position detecting means detects that the piston member has reached the vicinity of a stroke end in a pump during liquid discharge; The liquid supply system according to 1 or 2.
手段３では、各ポンプにおけるピストン部材のストローク位置を検知することによって、各ポンプにおける液体吐出の状態を監視することが可能となる。このとき、液体吐出中のポンプにおいてピストン部材がストロークエンド付近に到達したこと（すなわち、当該ポンプでの吐出終了直前であること）を検知した際に、流体圧力の切替を行って他のポンプで液体吐出を開始させるようにしたため、意に反して液体の吐出が途切れてしまうことが回避でき、液体の連続吐出を好適に実施することができる。
The
手段４．液体吐出順序が前後する２つのポンプにおいて液体吐出の時期を重複させ、かつ先行して液体吐出を開始したポンプ側を先に吐出状態から吸引状態に移行させることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の液体供給システム。 Means 4. Means 1 to 3 are characterized in that the liquid discharge timing is overlapped in two pumps whose liquid discharge order is before and after, and the pump side that has started liquid discharge in advance is shifted from the discharge state to the suction state first. The liquid supply system according to any one of the above.
手段４によれば、液体吐出順序が前後する２つのポンプにおいて液体吐出の時期が重複するようになっており、２つのポンプで液体吐出が重複して行われる場合に、先行して液体吐出を開始したポンプ側が先に吐出状態から吸引状態に移行する。かかる場合、複数のポンプ間で液体吐出が好適に引き継がれるようになる。 According to the means 4, the liquid discharge timing is overlapped in the two pumps whose liquid discharge order is before and after, and when the two pumps perform the liquid discharge overlappingly, the liquid discharge is performed in advance. The started pump side first shifts from the discharge state to the suction state. In such a case, the liquid discharge is suitably taken over between the plurality of pumps.
手段５．前記ポンプ及び前記駆動装置は共にピストン式ポンプであり、それらの各ピストンの受圧面積を異なるものとしたことを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の液体供給システム。 Means 5. The liquid supply system according to any one of means 1 to 4, wherein the pump and the driving device are both piston type pumps, and the pressure receiving areas of the pistons are different from each other.
手段５によれば、ポンプ及び駆動装置は共にピストン式ポンプであり、それらの各ピストンの受圧面積が異なっている。そのため、駆動装置によりポンプが駆動される際、駆動装置側での圧縮流体の圧力が各ピストンの面積比に応じて増圧又は減圧されることで、ポンプ側の液体圧力が制御される。つまりこの場合、駆動装置側での圧縮流体の圧力を調整することによって、液体吐出圧力を容易にかつ効率良く制御することができる。 According to the means 5, both the pump and the driving device are piston type pumps, and the pressure receiving areas of the respective pistons are different. Therefore, when the pump is driven by the drive device, the pressure of the compressed fluid on the drive device side is increased or reduced according to the area ratio of each piston, whereby the liquid pressure on the pump side is controlled. That is, in this case, the liquid discharge pressure can be easily and efficiently controlled by adjusting the pressure of the compressed fluid on the drive device side.
手段６．前記複数のポンプに接続された吐出側通路に圧力検出器（圧力計５３）を設け、該圧力検出器の検出結果に基づいて前記駆動装置の駆動状態を制御することを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の液体供給システム。 Means 6. A pressure detector (pressure gauge 53) is provided in a discharge side passage connected to the plurality of pumps, and the driving state of the driving device is controlled based on the detection result of the pressure detector. The liquid supply system according to any one of 5.
手段６によれば、都度の液体の吐出圧力に基づいて駆動装置をフィードバック制御でき、吐出圧力を高精度に制御することができる。したがって、液体の吐出先である液体使用装置に対して液体の安定供給が実現できる。 According to the means 6, the drive device can be feedback-controlled based on the liquid discharge pressure each time, and the discharge pressure can be controlled with high accuracy. Therefore, it is possible to realize a stable supply of the liquid to the liquid use apparatus that is the liquid discharge destination.
手段７．前記複数のポンプにより薬液の連続吐出を行う状態と、複数のポンプのいずれかを休止させて薬液の間欠吐出を行う状態とを切替可能としたことを特徴とする手段１乃至６のいずれかに記載の薬液供給システム。 Mean 7 Any one of means 1 to 6, wherein a state in which chemical liquid is continuously discharged by the plurality of pumps and a state in which chemical liquid is intermittently discharged by stopping any of the plurality of pumps can be switched. The chemical solution supply system described.
手段７によれば、複数のポンプにより薬液の連続吐出を行う状態と、複数のポンプのいずれかを休止させて薬液の間欠吐出を行う状態とが適宜切り替えられるため、システム全体として消費エネルギを最適に管理することができる。例えば、都度の吐出流量の目標値（指令値）をパラメータとして上記２つの状態を切り替えることとし、目標とする吐出流量が少ない場合に間欠吐出を行うようにすると良い。 According to the means 7, since the state in which the chemical liquid is continuously discharged by a plurality of pumps and the state in which any of the plurality of pumps is stopped and the chemical liquid is intermittently discharged can be appropriately switched, the energy consumption of the entire system is optimal. Can be managed. For example, the above two states may be switched using a target value (command value) of each discharge flow rate as a parameter, and intermittent discharge may be performed when the target discharge flow rate is small.
以下、本発明を薬液供給システムに具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態における薬液供給システムは、例えば半導体製造に用いる薬液を薬液吐出ノズル等に給送するためのものである。本システムでは、２系統の薬液ポンプを有する構成となっており、各々の薬液ポンプでは薬液の吸引及び吐出が繰り返し行われる。そして、この吸引及び吐出の動作が各ポンプで互い違いに行われることで、薬液の連続吐出が可能となっている。その概要を図１に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a chemical solution supply system will be described with reference to the drawings. The chemical solution supply system in the present embodiment is for supplying a chemical solution used for semiconductor manufacturing to a chemical solution discharge nozzle or the like, for example. In this system, there are two systems of chemical liquid pumps, and each chemical liquid pump repeatedly sucks and discharges the chemical liquid. And since the operation | movement of this suction and discharge is performed alternately by each pump, the continuous discharge of a chemical | medical solution is attained. The outline will be described with reference to FIG.
図１では、２つのポンプ装置Ｐ１，Ｐ２が設けられている（便宜上、これらを第１ポンプ装置Ｐ１、第２ポンプ装置Ｐ２という）。これら各ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２は主要な構成としてそれぞれ薬液を吸引及び吐出するためのシリンジポンプ１１，３１と、該シリンジポンプ１１，３１を駆動するための空圧式の駆動シリンダ２１，４１とを具備している。各ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２は同様の構成を有するものであるため、以下には第１ポンプ装置Ｐ１について構成を詳述する。
In FIG. 1, two pump devices P1 and P2 are provided (for convenience, these are referred to as a first pump device P1 and a second pump device P2). Each of these pump devices P1 and P2 includes, as main components, syringe pumps 11 and 31 for sucking and discharging a chemical solution and
第１ポンプ装置Ｐ１において、シリンジポンプ１１は往復動可能なピストン１２を有している。ピストン１２によってポンプ室１３が区画形成されており、ピストン１２の位置に応じてポンプ室１３の容積が可変とされる。ポンプ室１３には薬液通路１４が接続されている。薬液通路１４は二方に分岐され、一方の分岐通路である吸入側通路１４ａには薬液タンク５１が接続されている。吸入側通路１４ａには、薬液タンク５１からポンプ室１３への方向にのみ液体の通過を許容する逆止弁１５が設けられている。薬液タンク５１にはレジスト液等の薬液が貯留されており、同タンク５１内の薬液は、図示しないポンプにより汲み上げられ、逆止弁１５を介してポンプ室１３に給送されるようになっている。
In the first pump device P1, the
また、薬液通路１４の他方の分岐通路は吐出側通路１４ｂとなっており、その途中には、ポンプ室１３から吐出口５２側への方向にのみ液体の通過を許容する逆止弁１６が設けられている。吐出側通路１４ｂの最下流部には圧力計５３と可変絞り５４とが設けられている。
Further, the other branch passage of the
なお、シリンジポンプ１１に設けられる薬液通路の他の構成として、シリンジポンプ１１に吸引用及び吐出用の２つのポートを設けるとともに、それら各ポートに個別の薬液通路を設ける構成とすることも可能である。この場合、吸引用及び吐出用の各薬液通路にそれぞれ逆止弁又は流量制御弁が設けられる。
As another configuration of the chemical solution passage provided in the
また、駆動シリンダ２１において、シリンダケース２２にはピストン２３が収容されており、そのピストンヘッド２３ａは、シリンダケース２２のピストンロッド側端部付近からピストンヘッド側端部付近までの範囲内で往復動可能となっている。ピストンヘッド２３ａによってシリンダケース２２内が２つの圧力室２４，２５に区画されている。このうち一方の圧力室２４はピストン２３のロッド側に設けられる閉空間であり、以下これを「ロッド側圧力室２４」と言う。また、他方の圧力室２５はピストンヘッド２３ａの先端側に設けられる閉空間であり、以下これを「ヘッド側圧力室２５」と言う。なお、説明の便宜上、ピストンロッド側の限界位置を「トップ点」、ピストンヘッド側の限界位置を「ボトム点」と言い、ピストン２３がトップ点側に変位することを「上動」、ボトム点側に変位することを「下動」とも言うこととする。
In the
駆動シリンダ２１のピストン２３とシリンジポンプ１１のピストン１２とは互いのロッド部が連結されており、駆動シリンダ２１のピストン２３が変位すると、それに連動してシリンジポンプ１１のピストン１２が変位する。ここで、シリンジポンプ１１と駆動シリンダ２１とでは、各ピストン１２，２３の受圧面積が相違している。本実施の形態では、「シリンジポンプ１１側のピストン受圧面積＜駆動シリンダ２１側のピストン受圧面積」となっており、駆動シリンダ２１の作動時には、そのピストン面積比（＝駆動シリンダ２１側のピストン受圧面積／シリンジポンプ１１側のピストン受圧面積）に応じてシリンジポンプ１１の薬液吐出圧力が増圧される。この場合、上記面積比により決まる増圧の度合と駆動シリンダ２１側圧力とによって、シリンジポンプ１１での薬液吐出圧力が決定されるようになっている。なお、「シリンジポンプ１１側のピストン受圧面積＞駆動シリンダ２１側のピストン受圧面積」として構成することも可能であり、かかる構成においては、駆動シリンダ２１の作動時に、そのピストン面積比（＝シリンジポンプ１１側のピストン受圧面積／駆動シリンダ２１側のピストン受圧面積）に応じてシリンジポンプ１１の薬液吐出圧力が減圧される。
The
各ピストン１２，２３の接続点には浮動ジョイント機構２６が設けられており、この浮動ジョイント機構２６により両ピストン１２，２３のコジリ等が防止されるようになっている（ただし、同浮動ジョイント機構を省略することも可能である）。
A floating
電空レギュレータＲＧ１，ＲＧ２は駆動シリンダ２１の駆動回路を構成するものであり、これら各電空レギュレータＲＧ１，ＲＧ２にはそれぞれ、空圧源５５よりエア通路５６を通じて加圧エアが供給される。一方の電空レギュレータＲＧ１は駆動シリンダ２１のロッド側圧力室２４に接続され、電空レギュレータＲＧ１によってロッド側圧力室２４内の圧力が調整される。また、他方の電空レギュレータＲＧ２は駆動シリンダ２１のヘッド側圧力室２５に接続され、電空レギュレータＲＧ２によってヘッド側圧力室２５内の圧力が調整される。このとき、ロッド側圧力室２４内の圧力がヘッド側圧力室２５内の圧力を上回るとピストン２３がボトム点側に変位し（下動し）、逆にヘッド側圧力室２５内の圧力がロッド側圧力室２４内の圧力を上回るとピストン２３がトップ点側に変位する（上動する）。
The electropneumatic regulators RG1 and RG2 constitute a drive circuit for the
駆動シリンダ２１にはピストンヘッド２３ａの位置を検知するためのリミットスイッチが複数設けられている。本実施の形態では、４つのリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３，ＬＳ４が設けられており、ピストンヘッド２３ａがトップ点付近に在る場合にはその位置がリミットスイッチＬＳ１又はＬＳ２により検知され、ピストンヘッド２３ａがボトム点付近に在る場合にはその位置がリミットスイッチＬＳ３又はＬＳ４により検知される。リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ４はピストン２３のストロークエンドにほぼ対応した位置に設けられ、その内側にリミットスイッチＬＳ２，ＬＳ３が設けられている。ピストンヘッド２３ａがボトム点からトップ点に変位する場合を想定すると、ＬＳ４→ＬＳ３→ＬＳ２→ＬＳ１の順に各リミットスイッチがＯＮする。
The
かかる場合、駆動シリンダ２１のピストン２３に連動してシリンジポンプ１１のピストン１２が変位するため、リミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ４によれば、シリンジポンプ１１のピストン１２の変位位置が検知できることとなる。
In this case, since the
第２ポンプ装置Ｐ２は第１ポンプ装置Ｐ１と同様の構成を有するため、簡単に説明する。第２ポンプ装置Ｐ２において、シリンジポンプ３１は往復動可能なピストン３２を有しており、ピストン３２によってポンプ室３３が区画形成されている。ポンプ室３３には薬液通路３４が接続されており、吸入側通路３４ａを介して薬液タンク５１からポンプ室３３に薬液が吸入されるとともに、吐出側通路３４ｂを介して薬液が吐出口５２側に吐出される。符号３５，３６は逆止弁である。
Since the 2nd pump apparatus P2 has the structure similar to the 1st pump apparatus P1, it demonstrates easily. In the second pump device P <b> 2, the
また、駆動シリンダ４１において、シリンダケース４２にはピストン４３が収容されており、そのピストンヘッド４３ａによってシリンダケース４２内がロッド側圧力室４４とヘッド側圧力室４５とに区画されている。駆動シリンダ４１のピストン４３とシリンジポンプ３１のピストン３２とは互いのロッド部が連結されており、駆動シリンダ４１のピストン４３が変位すると、それに連動してシリンジポンプ３１のピストン３２が変位する。各ピストン３２，４３の接続点には浮動ジョイント機構４６が設けられている。
Further, in the
電空レギュレータＲＧ３，ＲＧ４は駆動シリンダ４１の駆動回路を構成するものであり、これら各電空レギュレータＲＧ３，ＲＧ４にはそれぞれ空圧源５５より加圧エアが供給される。一方の電空レギュレータＲＧ３は駆動シリンダ４１のロッド側圧力室４４に接続され、電空レギュレータＲＧ３によってロッド側圧力室４４内の圧力が調整される。また、他方の電空レギュレータＲＧ４は駆動シリンダ４１のヘッド側圧力室４５に接続され、電空レギュレータＲＧ４によってヘッド側圧力室４５内の圧力が調整される。
The electropneumatic regulators RG3 and RG4 constitute a drive circuit of the
駆動シリンダ４１にはピストンヘッド４３ａの位置を検知するためのリミットスイッチが複数設けられている。本実施の形態では、４つのリミットスイッチＬＳ５，ＬＳ６，ＬＳ７，ＬＳ８が設けられており、ピストンヘッド４３ａがトップ点付近に在る場合にはその位置がリミットスイッチＬＳ５又はＬＳ６により検知され、ピストンヘッド４３ａがボトム点付近に在る場合にはその位置がリミットスイッチＬＳ７又はＬＳ８により検知される。リミットスイッチＬＳ５，ＬＳ８はピストン４３のストロークエンドにほぼ対応した位置に設けられ、その内側にリミットスイッチＬＳ６，ＬＳ７が設けられている。ピストンヘッド４３ａがボトム点からトップ点に変位する場合を想定すると、ＬＳ８→ＬＳ７→ＬＳ６→ＬＳ５の順に各リミットスイッチがＯＮする。
The
制御回路６０は、ＣＰＵや各種メモリ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されており、該制御回路６０には各ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２のリミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ８から検出信号が入力される。制御回路６０は、リミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ８のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて各ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２の電空レギュレータＲＧ１〜ＲＧ４に対して制御信号を出力し、駆動シリンダ２１，４１によるポンプ駆動状態を制御する。このとき、各ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２の電空レギュレータＲＧ１〜ＲＧ４の制御によって、空圧源５５から駆動シリンダ２１，４１に供給されるエア圧力の切替が順次行われ、それに伴い両ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２による薬液の連続吐出が実現されるようになっている。
The
次に、本薬液供給システムにおける薬液吐出の様子を図２のタイムチャートを用いて説明する。図２において、（ａ）は薬液の吐出圧力の推移を示す。（ｂ）〜（ｄ）は、第１ポンプ装置Ｐ１について、駆動シリンダ２１のロッド側圧力（電空レギュレータＲＧ１の操作圧力）の推移、駆動シリンダ２１のピストンスロトーク、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力（電空レギュレータＲＧ２の操作圧力）の推移をそれぞれ示す。また、（ｅ）〜（ｇ）は、第２ポンプ装置Ｐ２について、駆動シリンダ４１のロッド側圧力（電空レギュレータＲＧ３の操作圧力）の推移、駆動シリンダ４１のピストンスロトーク、駆動シリンダ４１のヘッド側圧力（電空レギュレータＲＧ４の操作圧力）の推移をそれぞれ示す。（ｃ），（ｆ）では、ピストンストロークを示す縦軸に、各リミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ８のＯＮ作動点を併せて図示している。
Next, how the chemical solution is discharged in the chemical solution supply system will be described with reference to the time chart of FIG. In FIG. 2, (a) shows the transition of the discharge pressure of the chemical solution. (B) to (d) show changes in the rod-side pressure of the drive cylinder 21 (operating pressure of the electropneumatic regulator RG1), piston stroke of the
図２では、各ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２の初期状態として各駆動シリンダ２１，４１のピストン２３，４３がボトム点にある場合を想定しており、各シリンジポンプ１１，３１では、ポンプ室１３，３３の容積が最大となり同ポンプ室１３，３３内に液体が吸引された状態となっている。本例は、薬液吐出の開始に伴い先に第１ポンプ装置Ｐ１により薬液吐出が開始されるともに、その後は両ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２にて交互に薬液吐出が行われるようになっている。ただし、制御開始の初期状態は任意である。
In FIG. 2, it is assumed that the
さてタイミングａでは、第１ポンプ装置Ｐ１側において電空レギュレータＲＧ２が操作され、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が上昇する。これにより、駆動シリンダ２１のピストン２３が上動し始め、シリンジポンプ１１では、ポンプ室１３内の薬液がピストン面積比分増圧され、該増圧された薬液がポンプ室１３から吐出される。このとき特に、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力は高圧側に徐々に変化し、エア通路５６内における加圧エアの圧力変動が抑制されるようになっている。タイミングｂでは、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が所定圧力（例えば２００ｋＰａ）に達することに伴い、薬液の吐出圧力が目標圧力（例えば２０ＭＰａ）に達する。
At timing a, the electropneumatic regulator RG2 is operated on the first pump device P1 side, and the head side pressure of the
その後、タイミングｃでは、リミットスイッチＬＳ２がＯＮし、それに伴い第２ポンプ装置Ｐ２側において電空レギュレータＲＧ４が操作され、駆動シリンダ４１のヘッド側圧力が徐々に上昇する。タイミングｄでは、駆動シリンダ４１のヘッド側圧力が所定圧力（例えば２００ｋＰａ）に達することに伴い、駆動シリンダ４１のピストン４３が上動し始める。すると、第２ポンプ装置Ｐ２側のシリンジポンプ３１では、ポンプ室３３内の薬液がピストン面積比分増圧され、該増圧された薬液がポンプ室３３から吐出される。つまり、タイミングｄ〜ｅ（タイミングｅはＬＳ１＝ＯＮとなるタイミング）の期間では、両ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２による薬液吐出が重複して行われる。
Thereafter, at timing c, the limit switch LS2 is turned ON, and accordingly, the electropneumatic regulator RG4 is operated on the second pump device P2 side, and the head side pressure of the
その後、タイミングｅでは、第１ポンプ装置Ｐ１側において、リミットスイッチＬＳ１がＯＮし、それに伴い電空レギュレータＲＧ１の操作により駆動シリンダ２１のロッド側圧力が徐々に上昇するとともに、電空レギュレータＲＧ２の操作により駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が徐々に下降する。これにより、第１ポンプ装置Ｐ１側において駆動シリンダ２１のピストン２３が下動し始め、それに伴うシリンジポンプ１１のピストン１２の動作によりポンプ室１３への薬液吸引が開始される。タイミングｅの後、第２ポンプ装置Ｐ２側のシリンジポンプ３１によってのみ薬液の吐出が行われる。
Thereafter, at timing e, the limit switch LS1 is turned ON on the first pump device P1, and accordingly, the rod side pressure of the
その後、タイミングｆでは、第１ポンプ装置Ｐ１側のリミットスイッチＬＳ４がＯＮし、それに伴い電空レギュレータＲＧ１の操作により駆動シリンダ２１のロッド側圧力が徐々に下降する。
Thereafter, at the timing f, the limit switch LS4 on the first pump device P1 side is turned ON, and accordingly, the rod side pressure of the
タイミングｇでは、リミットスイッチＬＳ６がＯＮし、それに伴い第１ポンプ装置Ｐ１側において電空レギュレータＲＧ２が操作され、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が徐々に上昇する。タイミングｈでは、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が所定圧力（例えば２００ｋＰａ）に達することに伴い、駆動シリンダ２１のピストン２３が上動し始める。すると、第１ポンプ装置Ｐ１側のシリンジポンプ１１では、ポンプ室１３内の薬液がピストン面積比分増圧され、該増圧された薬液がポンプ室１３から吐出される。つまり、タイミングｈ〜ｉ（タイミングｉはＬＳ５＝ＯＮとなるタイミング）の期間では、両ポンプ装置Ｐ１，Ｐ２による薬液吐出が重複して行われる。
At timing g, the limit switch LS6 is turned ON, and accordingly, the electropneumatic regulator RG2 is operated on the first pump device P1 side, and the head side pressure of the
その後、タイミングｉでは、第２ポンプ装置Ｐ２側において、リミットスイッチＬＳ５がＯＮし、それに伴い電空レギュレータＲＧ３の操作により駆動シリンダ４１のロッド側圧力が徐々に上昇するとともに、電空レギュレータＲＧ４の操作により駆動シリンダ４１のヘッド側圧力が徐々に下降する。これにより、第２ポンプ装置Ｐ２側において駆動シリンダ４１のピストン４３が下動し始め、それに伴うシリンジポンプ３１のピストン３２の動作によりポンプ室３３への薬液吸引が開始される。タイミングｉの後、第１ポンプ装置Ｐ１側のシリンジポンプ１１によってのみ薬液の吐出が行われる。
Thereafter, at timing i, the limit switch LS5 is turned ON on the second pump device P2, and accordingly, the rod side pressure of the
以降、前記同様、各リミットスイッチの検出信号等に基づく第１ポンプ装置Ｐ１側での薬液吐出と、同じく各リミットスイッチの検出信号等に基づく第２ポンプ装置Ｐ２側での薬液吐出とが繰り返し行われる。 Thereafter, similarly to the above, the chemical solution discharge on the first pump device P1 side based on the detection signal of each limit switch and the chemical solution discharge on the second pump device P2 side based on the detection signal of each limit switch are repeated. Is called.
以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described above in detail, the following excellent effects can be obtained.
２つのポンプ装置Ｐ１，Ｐ２を設け、それらを順に動作させて薬液の連続吐出を行うようにしたため、薬液の吐出が途切れることに伴い発生する薬液の吐出圧力の脈動等が抑制できる。これにより、圧力の脈動を吸収するためにアキュームレータ等の脈動抑制手段を設置することが不要となり、システムの小型化や軽量化も実現できる。 Since the two pump devices P1 and P2 are provided and operated in order to perform continuous discharge of the chemical liquid, pulsation of the discharge pressure of the chemical liquid generated when the discharge of the chemical liquid is interrupted can be suppressed. This eliminates the need to install pulsation suppression means such as an accumulator in order to absorb the pressure pulsation, and the system can be reduced in size and weight.
また、電空レギュレータＲＧ１〜ＲＧ４の圧力調整によりエア圧力を徐変させながら駆動シリンダ２１，４１におけるエア圧力の切替を行うようにしたため、各駆動シリンダ２１，４１の動作が安定する。仮にエア圧力の切替を急峻に行う場合（例えば、ＯＮ／ＯＦＦ的に切替を行う場合）、その切替に伴いエア通路５６内で圧力変動（衝撃振動）が生じ、それにより各駆動シリンダ２１，４１の動作が乱れると考えられる。これに対し、上記のように圧力徐変させながらエア圧力の切替を行うことにより、エア通路５６内での圧力変動を抑制することができる。したがって、各シリンジポンプ１１，３１における薬液吐出状態が安定し、高精度な吐出量制御が実現できる。またこの場合、駆動シリンダごとに２つずつの電空レギュレータを設けたため、各駆動シリンダ２１，４１に対する細かな圧力制御が可能となる。
Further, since the air pressure in the
駆動シリンダ２１，４１においてピストンストローク位置を検知するためのリミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ８を設け、薬液吐出中のシリンジポンプにおいてピストンがストロークエンド付近に到達したことをリミットスイッチにより検知した際に他のシリンジポンプで薬液吐出を開始させるようにしたため、意に反して薬液の吐出が途切れてしまうこと等が回避できる。故に、薬液の連続吐出を好適に実施することができる。
Limit cylinders LS1 to LS8 are provided for detecting the piston stroke position in the
２つのシリンジポンプ１１，３１において薬液吐出の時期を重複させ、かつ先行して薬液吐出を開始したシリンジポンプ側を先に吐出状態から吸引状態に移行させるようにしたため、２つのシリンジポンプ１１，３１間で薬液吐出の動作が好適に引き継がれるようになる。またこの場合、２つのシリンジポンプ１１，３１において薬液吐出の時期が重複しているため、各シリンジポンプ１１，３１での吐出圧力の違い等により一方のシリンジポンプが停止しても他方のシリンジポンプにて薬液の吐出を継続させることができる。 The two syringe pumps 11 and 31 are configured so that the timings of the chemical solution discharge are overlapped in the two syringe pumps 11 and 31 and the syringe pump side that has started the chemical solution discharge is shifted from the discharge state to the suction state first. Thus, the operation of discharging the chemical liquid is suitably taken over. Further, in this case, since the timing of the chemical solution discharge in the two syringe pumps 11 and 31 overlaps, even if one syringe pump stops due to a difference in discharge pressure between the syringe pumps 11 and 31, the other syringe pump The discharge of the chemical solution can be continued at.
シリンジポンプ１１，１３及び駆動シリンダ２１，４１では各々のピストン受圧面積が相違しており、シリンジポンプ側と駆動シリンダ側とのピストン面積比に応じて薬液吐出圧力の増圧が可能となっている。したがって、薬液の吐出圧力を容易にかつ効率良く増圧することができる。
The syringe pumps 11 and 13 and the
上記図２で説明した薬液の吸引及び吐出の動作例では、例えば、タイミングｅにおいて、第１ポンプ装置Ｐ１側のリミットスイッチＬＳ１がＯＮすることをトリガとして駆動シリンダ２１の上動→下動の切替を行うようにしたが、リミットスイッチＬＳ１がＯＮするよりも先に第２ポンプ装置Ｐ２側のリミットスイッチＬＳ７がＯＮする場合には、そのリミットスイッチＬＳ７のＯＮをトリガとして駆動シリンダ２１の上動→下動の切替を行うようにしても良い。その動作例を図３により説明する。図３は、基本的に前記図２と同じ動作を説明するものであり、（ａ）〜（ｇ）の各チャートは前記図２の（ａ）〜（ｇ）に準ずる。図３では、機差や経時的な要因により、一方のシリンジポンプ１１（先行動作シリンジポンプ）の薬液吐出が比較的少量となり、他方のシリンジポンプ３１（後発動作シリンジポンプ）の薬液吐出が比較的多量となっている場合の動作を示している。つまり、シリンジポンプ３１が吐出の主体となっている。
In the example of the operation of sucking and discharging the chemical solution described in FIG. 2 above, for example, at the timing e, the
図３においてタイミングＡでは、第１ポンプ装置Ｐ１側において電空レギュレータＲＧ２が操作され、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が上昇する。これにより、駆動シリンダ２１のピストン２３が上動し始め、シリンジポンプ１１では、ポンプ室１３内の薬液がピストン面積比分増圧され、該増圧された薬液がポンプ室１３から吐出される。このとき特に、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力は高圧側に徐々に変化し、エア通路５６内における加圧エアの圧力変動が抑制されるようになっている。タイミングＢでは、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が所定圧力（例えば２００ｋＰａ）に達することに伴い、薬液の吐出圧力が目標圧力（例えば２０ＭＰａ）に達する。
In FIG. 3, at the timing A, the electropneumatic regulator RG2 is operated on the first pump device P1 side, and the head side pressure of the
その後、タイミングＣでは、リミットスイッチＬＳ２がＯＮし、それに伴い第２ポンプ装置Ｐ２側において電空レギュレータＲＧ４が操作され、駆動シリンダ４１のヘッド側圧力が徐々に上昇する。タイミングＤでは、駆動シリンダ４１のヘッド側圧力が所定圧力（例えば２００ｋＰａ）に達することに伴い、駆動シリンダ４１のピストン４３が上動し始める。また、同タイミングＤでは、第１ポンプ装置Ｐ１側において駆動シリンダ２１のピストンストロークが停止する。これにより、タイミングＤの後、第２ポンプ装置Ｐ２側のシリンジポンプ３１では、ポンプ室３３内の薬液がピストン面積比分増圧され、該増圧された薬液がポンプ室３３から吐出される。このとき、シリンジポンプ３１を主体とする薬液吐出では、摩擦抵抗の減少など、何らかの要因により発生圧力に僅かなばらつきが生じ、その吐出圧力が若干高い圧力（例えば２０．１ＭＰａ）となっている。
Thereafter, at timing C, the limit switch LS2 is turned ON, and accordingly, the electropneumatic regulator RG4 is operated on the second pump device P2 side, and the head side pressure of the
かかる場合において詳細には、シリンジポンプ１１からの圧力（２０ＭＰａ）と、シリンジポンプ３１からの圧力（２０．１ＭＰａ）がそれぞれ吐出側通路１４ｂ，３４ｂに作用するが、僅かにシリンジポンプ３１の発生圧力（２０．１ＭＰａ）の方が高いため、吐出側通路１４ｂに流入しようとするシリンジポンプ１１からの薬液が逆止弁１６で止められる。よって、シリンジポンプ１１からの吐出が止まり、駆動シリンダ２１の動作が停止する。つまり、シリンジポンプ３１のみの吐出となり、駆動シリンダ４１のみの動作する。この間、同時加圧されているため、吐出側に対し圧力の供給が継続される。
Specifically, in this case, the pressure from the syringe pump 11 (20 MPa) and the pressure from the syringe pump 31 (20.1 MPa) act on the
その後、タイミングＥでは、第２ポンプ装置Ｐ２側において、リミットスイッチＬＳ７がＯＮし、それに伴い第１ポンプ装置Ｐ１側の電空レギュレータＲＧ１の操作により駆動シリンダ２１のロッド側圧力が徐々に上昇するとともに、電空レギュレータＲＧ２の操作により駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が徐々に下降する。これにより、第１ポンプ装置Ｐ１側において駆動シリンダ２１のピストン２３が下動し始め、それに伴うシリンジポンプ１１のピストン１２の動作によりポンプ室１３への薬液吸引が開始される。この時点では、第２ポンプ装置Ｐ２側のシリンジポンプ３１によってのみ薬液の吐出が行われる。
Thereafter, at timing E, the limit switch LS7 is turned on on the second pump device P2, and accordingly, the rod side pressure of the
その後、タイミングＦでは、第１ポンプ装置Ｐ１側のリミットスイッチＬＳ４がＯＮし、それに伴い電空レギュレータＲＧ１の操作により駆動シリンダ２１のロッド側圧力が徐々に下降する。
Thereafter, at the timing F, the limit switch LS4 on the first pump device P1 side is turned ON, and accordingly, the rod side pressure of the
タイミングＧでは、リミットスイッチＬＳ６がＯＮし、それに伴い第１ポンプ装置Ｐ１側において電空レギュレータＲＧ２が操作され、駆動シリンダ２１のヘッド側圧力が徐々に上昇する。タイミングＨでは、第２ポンプ装置Ｐ２側において、リミットスイッチＬＳ５がＯＮし、それに伴い電空レギュレータＲＧ３の操作により駆動シリンダ４１のロッド側圧力が徐々に上昇するとともに、電空レギュレータＲＧ４の操作により駆動シリンダ４１のヘッド側圧力が徐々に下降する。これにより、第２ポンプ装置Ｐ２側において駆動シリンダ４１のピストン４３が下動し始め、それに伴うシリンジポンプ３１のピストン３２の動作によりポンプ室３３への薬液吸引が開始される。また、タイミングＨの後、駆動シリンダ２１のピストン２３が上動し始め、第１ポンプ装置Ｐ１側のシリンジポンプ１１では、ポンプ室１３内の薬液がピストン面積比分増圧され、該増圧された薬液がポンプ室１３から吐出される。
At timing G, the limit switch LS6 is turned ON, and accordingly, the electropneumatic regulator RG2 is operated on the first pump device P1 side, and the head side pressure of the
以降、前記同様、各リミットスイッチの検出信号等に基づく第１ポンプ装置Ｐ１側での薬液吐出と、同じく各リミットスイッチの検出信号等に基づく第２ポンプ装置Ｐ２側での薬液吐出とが繰り返し行われる。 Thereafter, similarly to the above, the chemical solution discharge on the first pump device P1 side based on the detection signal of each limit switch and the chemical solution discharge on the second pump device P2 side based on the detection signal of each limit switch are repeated. Is called.
以上図３の如くポンプ動作が行われる場合にも、前記同様、各シリンジポンプ１１，３１における薬液吐出状態が安定し、高精度な吐出量制御が実現できる。また、先行動作シリンジポンプが停止した状態でも後発動作シリンジポンプによる薬液吐出が継続される。したがって、吐出シーケンスが薬液吐出の途中で中断されてしまうようなシーケンスの破綻を防止することができる。
As described above, even when the pump operation is performed as shown in FIG. 3, the discharge state of the chemical solution in each
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。 In addition, this invention is not limited to the content of description of the said embodiment, For example, you may implement as follows.
上記実施の形態では、電空レギュレータＲＧ１〜ＲＧ４の圧力調整によりエア圧力を徐変させる際に、圧力変化の初めから終わりまでの範囲（０〜２００ｋＰａ）で圧力徐変させたが、これを変更し、少なくとも終わり値付近で圧力徐変する構成としても良い。また、圧力変化の形態は、単位時間の変化量を一定とする変化以外に、単位時間の変化量を可変とする変化であっても良い。 In the above embodiment, when the air pressure is gradually changed by adjusting the pressure of the electropneumatic regulators RG1 to RG4, the pressure is gradually changed in the range (0 to 200 kPa) from the beginning to the end of the pressure change. In addition, the pressure may be gradually changed at least near the end value. Further, the form of pressure change may be a change in which the amount of change in unit time is variable, in addition to a change in which the amount of change in unit time is constant.
２つのポンプ装置Ｐ１，Ｐ２を用いて薬液の連続吐出を行う状態と、１つのポンプ装置のみを用いて薬液の間欠吐出を行う状態とを切替可能とする構成としても良い。例えば、都度必要とする薬液の吐出流量に応じて、連続吐出の状態と間欠吐出の状態を切り替えるようにする。この場合、制御回路６０により薬液吐出状態の切替を行うこととし、所望とする薬液の吐出流量が比較的少なければ間欠吐出を行わせ、同吐出流量が増やされると連続吐出を行わせるようにする。これにより、消費エネルギを最適に管理することができる。
It is good also as a structure which can switch the state which performs the continuous discharge of a chemical | medical solution using the two pump apparatuses P1 and P2, and the state which performs the intermittent discharge of a chemical | medical solution using only one pump apparatus. For example, the continuous discharge state and the intermittent discharge state are switched in accordance with the discharge flow rate of the chemical liquid required each time. In this case, the chemical circuit discharge state is switched by the
上記実施の形態では、シリンジポンプ１１のピストンストローク位置を検知するための位置検知手段として、駆動シリンダ側に複数のリミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ８を設けたが、この構成を変更しても良い。例えば、リミットスイッチに代えて、リニアポテンションメータ又はリニアスケール等のリニアセンサを用いる構成とする。この場合、リニアポテンションメータやリニアスケールによれば、ピストンの移動速度を求めることができ、その移動速度によって都度の液体流量を正確に把握することができる。また、リミットスイッチ等の位置検知手段を、駆動シリンダ側でなくシリンジポンプ側に設け、それによりシリンジポンプ側におけるピストンストロークを直接的に検知する構成としても良い。
In the above embodiment, a plurality of limit switches LS1 to LS8 are provided on the drive cylinder side as position detection means for detecting the piston stroke position of the
上記実施の形態では、駆動シリンダ２１，４１の駆動回路として、ピストンロッド側及びピストンヘッド側に電空レギュレータＲＧ１〜ＲＧ４をそれぞれ設け、それら各電空レギュレータＲＧ１〜ＲＧ４の作動によりピストン位置を制御したが、この構成を変更する。例えば、駆動シリンダ２１，４１においてピストンヘッド側にのみ電空レギュレータ（図１のＲＧ２，ＲＧ４）を設けるとともに、ピストン２３，４３を常にヘッド側（図１の下側）に付勢するバネ等の付勢手段を設ける構成とする。この場合、電空レギュレータＲＧ２，ＲＧ４のエア圧力を調整することで付勢手段の付勢力に抗してピストンを移動させることができ、その際ピストンストローク位置を任意に制御することができる。
In the above embodiment, as the drive circuit for the
吐出側通路１４ｂに設けた圧力計５３の計測信号を制御回路６０に入力し、該制御回路６０において吐出圧力のフィードバック制御を行うようにしても良い。具体的には、目標とする吐出圧力と実際の吐出圧力（圧力計５３による計測値）との偏差に基づいて駆動シリンダ２１，４１の駆動状態（電空レギュレータのエア圧力）を制御する。これにより、薬液の吐出圧力を高精度に制御することができる。したがって、薬液の吐出先である薬液吐出ノズル等に対して液体の安定供給が実現できる。
The measurement signal of the pressure gauge 53 provided in the discharge side passage 14 b may be input to the
上記実施の形態では、２つのポンプ装置Ｐ１，Ｐ２を用いて薬液供給システムを構築したが、３つ以上のポンプ装置を用いて薬液供給システムを構築することも可能である。例えば、３つのポンプ装置を用い、所定の順序で各ポンプ装置の吸引及び吐出動作を互い違いに行わせる。ポンプ装置の数（すなわち、シリンジポンプ及び駆動シリンダの数）を増やすことにより、薬液の連続吐出を実施する際のより一層の安定化を図ることができる。また、薬液の多重吐出が可能となり、薬液吐出量を十分に確保することができる。 In the above embodiment, the chemical liquid supply system is constructed using the two pump devices P1 and P2, but the chemical liquid supply system can also be constructed using three or more pump devices. For example, three pump devices are used, and suction and discharge operations of the pump devices are alternately performed in a predetermined order. By increasing the number of pump devices (that is, the number of syringe pumps and drive cylinders), it is possible to further stabilize the chemical liquid when it is continuously discharged. In addition, multiple discharge of chemical liquids is possible, and a sufficient amount of chemical liquid discharge can be secured.
１１…シリンジポンプ、１２…ピストン、１３…ポンプ室、２１…駆動シリンダ、２３…ピストン、３１…シリンジポンプ、３２…ピストン、３３…ポンプ室、４１…駆動シリンダ、４３…ピストン、５３…圧力計、５５…空圧源、５６…エア通路、６０…制御回路、Ｐ１…第１ポンプ装置、Ｐ２…第２ポンプ装置、ＲＧ１〜ＲＧ４…電空レギュレータ、ＬＳ１〜ＬＳ８…リミットスイッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数のポンプは、前記ポンプ室に液体を吸引する向きである吸引方向と該ポンプ室から液体を吐出する向きである吐出方向との両方向に往復動して前記ポンプ室内の容積を変更するピストン部材を有し、
前記複数のポンプにそれぞれ設けられた吐出側の液体通路は互いに共通となる通路部分を有しており、
前記圧力発生源から各駆動装置に供給される流体圧力の切替を行うことにより前記複数のポンプを順に動作させて液体の連続吐出を行わせる液体供給システムであって、
各駆動装置における流体圧力の切替を圧力徐変させつつ実施する一方、
前記各ポンプにおける前記ピストン部材のストローク位置を検知する位置検知手段を備え、
前記複数のポンプにおいて液体の吐出順序が前後となる第１ポンプと第２ポンプとのうち第１ポンプの前記ピストン部材が、前記吐出方向のストロークエンド位置に到達する前のストロークエンド到達前位置に到達したと前記位置検知手段により検知された時に、第２ポンプでの液体吐出を開始させるべく前記流体圧力の切替を行い、
その第２ポンプでの液体吐出のための流体圧力の切替後において、第１ポンプの前記ピストン部材が、前記ストロークエンド位置に到達したと前記位置検知手段により検知された時、及び第２ポンプの前記ピストン部材が、前記吐出方向においてストロークスタート位置から変位した所定ストローク位置に到達したと前記位置検知手段により検知された時のいずれか早い方で、第１ポンプでの液体吸引を開始させるべく前記流体圧力の切替を行うことを特徴とする液体供給システム。 A plurality of pumps to repeat suction and discharge of liquid in the pump chamber, respectively provided in the plurality of pumps, and a driving device for driving the pump by compressed fluid supplied through the fluid passage from the pressure source ,
The plurality of pumps reciprocally move in both a suction direction, which is a direction for sucking liquid into the pump chamber, and a discharge direction, which is a direction for discharging liquid from the pump chamber, to change the volume in the pump chamber. Having a member,
The discharge-side liquid passages provided in the plurality of pumps each have a passage portion that is common to each other,
A liquid supply system for sequentially discharging liquid by sequentially operating the plurality of pumps by switching the fluid pressure supplied from the pressure generation source to each driving device;
While switching the fluid pressure in each drive device while gradually changing the pressure ,
A position detecting means for detecting a stroke position of the piston member in each pump;
Among the first pump and the second pump in which the liquid discharge order becomes front and rear in the plurality of pumps, the piston member of the first pump is in a position before reaching the stroke end before reaching the stroke end position in the discharge direction. When the position detection means detects that the fluid has reached, the fluid pressure is switched to start the liquid discharge by the second pump,
After switching the fluid pressure for liquid discharge by the second pump, when the position detecting means detects that the piston member of the first pump has reached the stroke end position, and the second pump In order to start the liquid suction with the first pump, whichever is earlier when the position detection means detects that the piston member has reached the predetermined stroke position displaced from the stroke start position in the discharge direction. A liquid supply system for switching a fluid pressure .
前記制御手段から前記圧力調整手段への指令によって前記流体圧力切替時の圧力徐変を行わせるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液体供給システム。 A pressure adjusting means provided between the pressure generation source and the driving device for adjusting the pressure of the compressed fluid for each driving device; and a control means for adjusting the pressure by the pressure adjusting means;
2. The liquid supply system according to claim 1, wherein a pressure gradual change at the time of switching the fluid pressure is performed by a command from the control means to the pressure adjusting means.
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