JPH04121484U - 流体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体の吐出量を可変調整する作業を容易かつ
迅速に、遠隔操作でなし、正確に所定の流体の吐出量を
得、防塵性、防爆性に優れ、特に、半導体製造プロセス
分野のようにクリーン化が望まれる場合に有効としてな
る。 【構成】 ピストン３の両側に区画された作動室４、５
を有するシリンダ１と、ピストン３の往復動に伴う機械
的変位量を電気的変位量に変換するようにピストンロッ
ド２の一端部に作動連結された変位センサ１２を具備す
るとともに電気的変位量に基づくストローク長さで両作
動室４、５に作動エアーを切り換えて付与してピストン
３を往復動させるストローク制御手段と、ポンプ室２０
を内部に区画した流体供給部１５と、ピストンロッド２
の他端部と連結されて往復動してポンプ室２０の容積を
可変とする往復動部材１９とを備え、ピストン３のスト
ローク長さに応じた吐出量でポンプ室２０を介して流体
を供給してなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ピストンの両側に作動エアーを付与してピストンを往復動させるエ アーシリンダで駆動される流体供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の流体供給装置としては、例えば、半導体製造プロセスにおいて、フォ トレジストを注入する工程で使用されるディスペンサと称されるベローズポンプ が知られている。

【０００３】 ディスペンサは、吸込口及び吐出口と連通するとともにベローズ内に形成され たポンプ室を形成した流体供給部を備え、ベローズの閉成端部に、エアーシリン ダのピストンのピストンロッドを取着して流体供給部を駆動するようになってい る。エアーシリンダは、ピストンの両側に作動室を区画したシリンダにあって、 シリンダの両端部にマイクロスイッチ等のセンサを取り付け、このセンサによる 機械的な検出に応じたストローク長さで、方向制御弁等を作動することにより作 動エアーを両作動室に切り換えて付与してピストンを往復動可能としてあり、こ れにより、ピストンの往復動に従いベローズを往復動させて伸縮し、ピストンの ストローク長さ、すなわちベローズのストローク長さに対応した流量で、吸込口 からポンプ室に入った流体を吐出口から吐出するようにしたディスペンサが、従 来、公知である。

【０００４】 また、センサの替わりに、タイマを用い、所望のストローク長さに対応するピ ストンの往復動に要する時間に基づき、方向制御弁等を作動してポンプ部を駆動 するようにしたものも公知である。

【０００５】 更には、ベローズを往復動させるのにエアーシリンダを用いずに、ステッピン グモータを使用して電気駆動し、パルス信号に基づき所定のストロークでベロー ズを往復動させて伸縮するものも公知である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記従来の流体供給装置にあって、マイクロスイッチ等のセンサを 取り付けたものでは、吐出量を可変するため、ピストンのストローク長さを調整 するのに、その度に、センサの取り付け位置を変更しなければならず、作業が面 倒で、時間もかかり、作業性が悪い等、問題があった。。

【０００７】 特に、半導体製造プロセス分野では、クリーン化が望まれ、そのクリーン化さ れたエリア内に作業者が入ることを極力避け、無人化、自動化が望まれるが、当 該分野で使用される場合には、ディスペンサの吐出量を可変するためのストロー ク長さの調整作業をクリーンエリア内に入って行わざるを得ず、作業に伴い塵埃 が発生する等、クリーン化が侵され、問題があった。

【０００８】 また、タイマを用いたものでは、エアーの体積がその圧力、温度等の変化に起 因して変動するので、一定時間にピストンの両側に付与される作動エアーの容量 が不安定となり、所望のストローク長さが正確に得られず、吐出量の定量性が悪 化する等、問題があった。

【０００９】 更に、ステッピングモータを使用したものでは、上記問題は解消されるものの 、半導体製造プロセス分野でよく使用される溶剤系の液体を供給する場合、電気 駆動であるので、防爆が図れず、また、回転部分にベアリングを必要とするので 、このベアリング部分から発塵してクリーン化の障害となる等、問題があった。

【００１０】 一方、吐出速度ないしは吐出時間を調整するには、作動室に付与する作動エア ーをスピードコントローラで行なっているが、この調整作業も、その都度、ディ スペンサに対して手動でしなければならず、その点で、上記と同様な問題があっ た。

【００１１】 本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、流体の吐 出量を可変調整する作業を容易かつ迅速に、遠隔操作でなし、作業性を良好とし 、正確に所定の流体の吐出量を得、防塵性、防爆性に優れ、特に、半導体製造プ ロセス分野のようにクリーン化が望まれ、そのクリーン化されたエリア内におい て、無人化、自動化が要求される場合に有効である流体供給装置を提供するにあ る。

【００１２】 また、吐出速度ないしは吐出時間の可変調整についても、その作業性を良好と し、クリーン化に優れた効果を奏するエアーシリンダの流体供給装置を提供する にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記従来の課題を解決するために、本考案においては、ピストンロッドを両側 に突設したピストンを収容するとともに該ピストンによりピストンの両側に区画 された作動室を有するシリンダと、ピストンの往復動に伴う機械的変位量を電気 的変位量に変換するようにピストンロッドの一端部に作動連結された変位センサ を具備するとともに該変位センサによる電気的変位量に基づくストローク長さで 前記両作動室に作動エアーを切り換えて付与してピストンを往復動させるストロ ーク制御手段と、吸込口及び吐出口と連通するポンプ室を内部に区画した流体供 給部と、ピストンロッドの他端部と一体連動可能に連結されて往復動することに より前記ポンプ室の容積を可変とする往復動部材とを備え、ピストンのストロー ク長さに応じた吐出量でポンプ室を介して流体を供給してなる構成を特徴とする 流体供給装置を提案するものである。

【００１４】 ここで、前記ストローク制御手段が、電気信号に基づき前記作動室に付与され る作動エアーの圧力を可変調整する電空レギュレータを備え、当該作動エアーの 圧力に応じたストローク速度でピストンを往復動させて該ストローク速度に応じ た吐出速度で流体を供給してなる構成のものが提案される。

【００１５】

【作用】

上記構成により、本考案に係る流体供給装置によれば、ピストンの往復動に伴 う機械的変位量を電気的変位量に変換するようにピストンロッドの一端部に作動 連結された変位センサを具備するとともに該変位センサによる電気的変位量に基 づくストローク長さで前記両作動室に作動エアーを切り換えて付与してピストン を往復動させてなるので、流体の吐出量を可変調整する際、その度にセンサの取 り付け位置を変更する必要なく、所望のストローク長さが得られるタイミングで 作動室に作動エアーを切り換えて付与するような電気的変位量を設定変更するだ けで、流体の吐出量を可変調整するためのピストンのストローク長さの調整作業 を容易かつ迅速に、遠隔操作でなし、作業性を良好とし、圧力、温度等の変化に 起因するエアーの体積変動にかかわらず、正確に所定の流体の吐出量を得、防塵 性、防爆性に優れ、特に、半導体製造プロセス分野のようにクリーン化が望まれ 、そのクリーン化されたエリア内において、無人化、自動化が要求される場合に 有効である。

【００１６】 また、前記ストローク制御手段が、電気信号に基づき前記作動室に付与される 作動エアーの圧力を可変調整する電空レギュレータを備え、当該作動エアーの圧 力に応じたストローク速度でピストンを往復動させて該ストローク速度に応じた 吐出速度で流体を供給してなるので、ピストンのストローク長さの調整作業と同 様に、吐出速度ないしは吐出時間の可変調整についても、その作業性を良好とし 、クリーン化に優れた効果を奏する

【００１７】

【実施例】

以下、本考案に係る流体供給装置の一実施例を、ディスペンサとして用いたも のについて図面を参照して詳細に説明する。

【００１８】 図中１は、シリンダであり、その内部には、両側にピストンロッド２を突設し たピストン３が収容されるとともに、ピストン３によりこの両側に作動室４、５ が区画形成されている。

【００１９】 図中左側の作動室４には、管路６を通り、作動エアー源７からレギュレータ８ を介して一定の圧力に減圧された作動エアーが付与され、右側の作動室５には、 管路９を通り、共通の作動エアー源７から方向制御弁１０を介して作動エアーが 付与されるようになっている。

【００２０】 方向制御弁１０は、これと電気的に接続されたコントローラ１１により制御さ れている。コントローラ１１は、ピストン３の左側への移動時には、作動エアー 源７と右側の作動室５とを連通して左側の作動室４より高圧の作動エアーを右側 の作動室５に付与するとともに、ピストン３の右側への移動時には、右側の作動 室５を大気放出させて左側の作動室４より右側の作動室５を低圧にするように方 向制御弁１０を作動し、これにより、作動エアーを両作動室４、５に切り換えて 付与してピストン３を左右に往復動させるようになっている。

【００２１】 シリンダ１の右側には、変位センサ例えば、差動トランス１２が設けられてい る。差動トランス１２は、筒状のコイル１３内をロッド状のコア１４が往復動し 、コア１４の機械的変位量とコイル１３に生ずる電気的変位量とが比例関係を呈 しており、コア１４がピストン３のピストンロッド２の右端部に、ピストン３の 往復動に伴う機械的変位量を電気的変位量に変換するように作動連結され、電気 的変位量に基づき上記コントローラ１１が作動するようになっている。すなわち 、コントローラ１１を作動させるためのストローク位置を電気的変位量で検出し 、例えば、電気的変位量ａにおいて作動エアー源７と右側の作動室５とを連通す るように方向制御弁１０を作動するとともに、電気的変位量ｂにおいて作動エア ー源７を大気圧に開放するように方向制御弁１０を作動する態様で、コントロー ラ１１を作動し、電気的変位量ａ、ｂに相当するコア１４の機械的変位量に対応 したストローク長さでピストン３を往復動可能としている。なお、変位センサは 、差動トランス１２に限定されず、その替りにポテンショメータ等を用いてもよ いものである。

【００２２】 このようにしてシリンダ１のピストンを所定のストロークで往復動させるスト ローク制御装置を備えたエアーシリンダの左側には、このエアーシリンダで駆動 されるディスペンサの流体供給部１５が設けられ、流体供給部１５の内部には、 吸込口１６及び吐出口１７と連通するポンプ室２０が区画形成されている。一方 、ピストンロッド２の左端部には、一体連動可能に、往復動部材を構成するベロ ーズ１９が連結されており、ピストン３の往復動に従いベローズ１９が往復動し て伸縮することにより、ポンプ室２０の容積が可変となっている。これにより、 タンク２１内の流体をポンプ室２０に吸い込み、そしてポンプ室２０に入った流 体をピストン３のストローク長さに対応した吐出量で吐出口１７から吐出するよ うになっている。

【００２３】 また、管路９には、作動エアー源７と方向制御弁１０との間に電空レギュレー タ２２が配置されており、コントローラ１１に設定入力した電気信号に基づき、 インターフェイス２３を介して右側の作動室５に付与される圧力を可変調整し、 その圧力に応じた吐出速度ないしは吐出時間で流体を吐出可能としている。

【００２４】 上記構成により、ピストン３の往復動に伴う機械的変位量を電気的変位量に変 換するようにピストンロッド２の一端部に作動連結された差動トランス１２を具 備するとともに差動トランス１２による電気的変位量に基づくストローク長さで 方向制御弁１０を作動してピストン３を往復動させているので、流体の吐出量を 可変調整する際、その度にセンサの取り付け位置を変更する必要なく、所望のス トローク長さが得られるタイミングで方向制御弁１０を作動するような電気的変 位量を設定変更するだけで、流体の吐出量を可変調整するためのピストン３のス トローク長さの調整作業を容易かつ迅速に、遠隔操作でなし、作業性を良好とし 、圧力、温度等の変化に起因するエアーの体積変動にかかわらず、正確に所定の 流体の吐出量を得、防塵性、防爆性に優れ、特に、半導体製造プロセス分野のよ うにクリーン化が望まれ、そのクリーン化されたエリア内において、無人化、自 動化が要求される場合に有効である。

【００２５】 また、ストローク制御手段に、電気信号に基づき作動室に付与される作動エア ーの圧力を可変調整する電空レギュレータ２２を具備させ、当該作動エアーの圧 力に応じたストローク速度でピストン３を往復動させて該ストローク速度に応じ た吐出速度で流体を供給することにより、ピストン３のストローク長さの調整作 業と同様に、ピストン３の吐出速度ないしは吐出時間の可変調整についても、そ の作業性を良好とし、クリーン化に優れた効果を奏する

【００２６】 以上に、実施例を挙げて本考案を説明したが、本考案は、上記実施例に限定さ れるものではなく、本考案の要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る流体供給装置によれば、ピストンの往復動 に伴う機械的変位量を電気的変位量に変換するようにピストンロッドの一端部に 作動連結された変位センサを具備するとともに該変位センサによる電気的変位量 に基づくストローク長さで前記両作動室に作動エアーを切り換えて付与してピス トンを往復動させてなるので、流体の吐出量を可変調整する際、その度にセンサ の取り付け位置を変更する必要なく、所望のストローク長さが得られるタイミン グで作動室に作動エアーを切り換えて付与するような電気的変位量を設定変更す るだけで、流体の吐出量を可変調整するためのピストンのストローク長さの調整 作業を容易かつ迅速に、遠隔操作でなし、作業性を良好とし、圧力、温度等の変 化に起因するエアーの体積変動にかかわらず、正確に所定の流体の吐出量を得、 防塵性、防爆性に優れ、特に、半導体製造プロセス分野のようにクリーン化が望 まれ、そのクリーン化されたエリア内において、無人化、自動化が要求される場 合に有効である等、種々の効果を奏する。

【００２８】 また、前記ストローク制御手段が、電気信号に基づき前記作動室に付与される 作動エアーの圧力を可変調整する電空レギュレータを備え、当該作動エアーの圧 力に応じたストローク速度でピストンを往復動させて該ストローク速度に応じた 吐出速度で流体を供給してなるので、ピストンのストローク長さの調整作業と同 様に、吐出速度ないしは吐出時間の可変調整についても、その作業性を良好とし 、クリーン化に優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る流体供給装置の一実施例を示す作
動原理図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ３ ピストン ４ 左側の作動室 ５ 右側の作動室 ８ レギュレータ １０ 方向制御弁 １１ コントローラ １２ 差動トランス ２２ 電空レギュレータ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンロッドを両側に突設したピスト
   ンを収容するとともに該ピストンによりピストンの両側
   に区画された作動室を有するシリンダと、ピストンの往
   復動に伴う機械的変位量を電気的変位量に変換するよう
   にピストンロッドの一端部に作動連結された変位センサ
   を具備するとともに該変位センサによる電気的変位量に
   基づくストローク長さで前記両作動室に作動エアーを切
   り換えて付与してピストンを往復動させるストローク制
   御手段と、吸込口及び吐出口と連通するポンプ室を内部
   に区画した流体供給部と、ピストンロッドの他端部と一
   体連動可能に連結されて往復動することにより前記ポン
   プ室の容積を可変とする往復動部材とを備え、ピストン
   のストローク長さに応じた吐出量でポンプ室を介して流
   体を供給してなることを特徴とする流体供給装置。
2. 【請求項２】 前記ストローク制御手段が、電気信号に
   基づき前記作動室に付与される作動エアーの圧力を可変
   調整する電空レギュレータを備え、当該作動エアーの圧
   力に応じたストローク速度でピストンを往復動させて該
   ストローク速度に応じた吐出速度で流体を供給してなる
   請求項１記載の流体供給装置。