真空調(diào)壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種真空調(diào)壓系統(tǒng)，其中，通過閥部件來開閉閥座的閥主體部具有：流體壓驅(qū)動(dòng)部，其具有開閉操作閥部件的受壓部件（活塞）；閥開度調(diào)節(jié)部，其設(shè)定閥部件的開度；電磁閥裝置，向流體壓驅(qū)動(dòng)部給排先導(dǎo)流體；和控制器，其控制閥部件的開度?？刂破骶哂幸允拐婵涨怀蔀橐?guī)定的目標(biāo)壓力的方式通過受壓部件的位置控制來控制閥部件的開度的功能，另外，還具有以下功能：監(jiān)視由壓力傳感器得到的真空腔內(nèi)的當(dāng)前壓力值和目標(biāo)壓力值之差，將該差脫離所設(shè)定的允許范圍的情況作為異常進(jìn)行報(bào)告。
【專利說明】真空調(diào)壓系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種真空調(diào)壓系統(tǒng)，其用于在物理化學(xué)機(jī)械等中化學(xué)反應(yīng)用的真空腔的減壓等。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在半導(dǎo)體的制造裝置中，物理化學(xué)處理在真空腔內(nèi)進(jìn)行，此時(shí)，對于連結(jié)對真空腔減壓的真空泵和該真空腔的流路的開閉，采用真空調(diào)壓用閥，通常，在真空腔內(nèi)，為抑制顆粒飛濺，通過控制器逐漸開放地控制該閥的開度，從而形成真空調(diào)壓系統(tǒng)。
[0003]該真空調(diào)壓用閥例如專利文獻(xiàn)I公開的那樣，閥殼在連結(jié)用于與真空腔和真空泵連接的兩個(gè)主端口的流路中設(shè)置有閥座，在該閥殼內(nèi)具有閥主體部和流體壓驅(qū)動(dòng)部，所述閥主體部具有:閥部件，其與上述閥座接觸分離來開閉上述流路；閥軸，其與該閥部件連結(jié)，貫通閥殼，該閥軸沿其軸線方向延伸并且前端到達(dá)流體壓驅(qū)動(dòng)部；復(fù)位彈簧，其將上述閥部件朝向閥座的關(guān)閉方向施力，所述流體壓驅(qū)動(dòng)部將安裝在上述閥軸的前端的受壓部件設(shè)置在受壓室內(nèi)，并連接有用于向該受壓室給排先導(dǎo)流體的先導(dǎo)端口，上述受壓室向上述閥部件作用有開放其的方向的先導(dǎo)流體壓，通過上述控制器進(jìn)行上述受壓部件的位置控制來調(diào)整上述閥部件的閥開度，以緩慢的速度使真空腔內(nèi)的真空壓力降低地進(jìn)行調(diào)整。
[0004]但是，在這種真空調(diào)壓系統(tǒng)中，存在真空腔以外的真空系統(tǒng)中的泄漏或配管的堵塞等的異常的情況下，不能以被控制的規(guī)定的閥開度維持所期望的排氣速度，該情況下，基于檢測真空腔的壓力的壓力傳感器的輸出與來自外部的設(shè)定壓力或其排氣速度變化等的控制指令的信號之間的比較，在上述控制器中，向進(jìn)一步打開閥開度的方向進(jìn)行反饋控制，但當(dāng)存在上述異常時(shí)，真空腔的壓力不降低，從而陷于如下這種狀態(tài):通過上述反饋控制，閥開度逐漸達(dá)到最大，即使成為全開狀態(tài)，也不能達(dá)到所期望的排氣速度。而且，該狀態(tài)是只要不將任意的異常檢測構(gòu)件設(shè)置于控制器，就不能早期地檢測系統(tǒng)的異常，若真空調(diào)壓用閥在全開狀態(tài)下通過真空泵持續(xù)吸引來自腔的成為高溫的氣體時(shí)，則配管部損傷，或者進(jìn)而真空泵被破壞，系統(tǒng)的恢復(fù)需要很長的時(shí)間和很大的費(fèi)用。
[0005]為避免這樣的問題，在專利文獻(xiàn)2公開的真空壓力控制系統(tǒng)中，閥的開度達(dá)到被設(shè)定的規(guī)定的開度時(shí)，若設(shè)置在真空容器內(nèi)的壓力傳感器的輸出比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值大，則判斷為該真空容器的密閉狀態(tài)發(fā)生異常，能夠早期地檢測系統(tǒng)的異常。
[0006]但是，該專利文獻(xiàn)2記載的由真空壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行的判斷是閥的開度達(dá)到被設(shè)定的精準(zhǔn)定位的開度時(shí)的正?；虍惓５呐袛啵荒芘袛嗯艢馐欠癯掷m(xù)地正常進(jìn)行。而且，關(guān)于上述精準(zhǔn)定位的開度和與其相關(guān)的壓力值的設(shè)定，大多含有經(jīng)驗(yàn)性的要素，不能簡單地設(shè)定與其相關(guān)的合理值，更不能把握開度隨時(shí)間的變化。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-146908號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-18767號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的技術(shù)課題是提供一種真空調(diào)壓系統(tǒng)，在控制上述真空調(diào)壓用閥的開度的控制器中，通過逐次檢測真空腔內(nèi)的當(dāng)前壓力值和目標(biāo)壓力值之差來進(jìn)行為避免陷入如下狀態(tài)的異常的檢測:即使上述真空調(diào)壓用閥的閥開度因系統(tǒng)的任何異常而達(dá)到全開狀態(tài)，上述真空腔內(nèi)也沒有達(dá)到所需的排氣速度的狀態(tài)，基于此，在判斷為在所控制的閥開度下所需的排氣速度的維持變得困難的情況下，作為系統(tǒng)存在異常進(jìn)行報(bào)告，能夠容易且可靠地報(bào)告隨時(shí)間進(jìn)行的異常判斷。
[0010]另外，在上述專利文獻(xiàn)I公開的真空調(diào)壓系統(tǒng)中，與后述的本發(fā)明的實(shí)施例同樣地，在用于對開閉操作閥部件15的流體壓驅(qū)動(dòng)部2的活塞16設(shè)定閥部件15的開度的閥開度調(diào)節(jié)部3中，每當(dāng)使調(diào)整部件41的前端與該活塞16相對或抵接時(shí)，將電動(dòng)馬達(dá)45的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行該調(diào)整部件41的定位，但此時(shí)，通過作用于活塞16的先導(dǎo)空氣壓抵消復(fù)位彈簧23的作用力或作用于閥部件15的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力，以始終大致恒定的力使活塞16和調(diào)整部件41抵接，由此，作為電動(dòng)馬達(dá)能夠使用不具有對抗上述作用力的驅(qū)動(dòng)力的小型的馬達(dá)。
[0011]上述結(jié)構(gòu)能夠減小驅(qū)動(dòng)上述調(diào)整部件41的電動(dòng)馬達(dá)45的輸出，從而對于閥開度調(diào)節(jié)部3的小型化及響應(yīng)性的改善是有效的，但本發(fā)明人能夠通過該結(jié)構(gòu)將排氣速度控制成極其接近抽真空的設(shè)定速度的值，由此，確認(rèn)了能夠使真空腔的排氣大致直線地順暢地降低。即，圖5表示監(jiān)視了通過上述結(jié)構(gòu)以下述設(shè)定速度進(jìn)行了抽真空的情況下的排氣速度(右縱坐標(biāo)軸)及真空腔的壓力(左縱坐標(biāo)軸)的結(jié)果(排氣特性)，該圖的曲線Al表示關(guān)于排氣的設(shè)定速度為ITorr/s的情況下的排氣速度的監(jiān)視結(jié)果，曲線A2表示關(guān)于該設(shè)定速度為2T0rr/s的情況下的排氣速度的監(jiān)視結(jié)果，另外，該圖的曲線BI及B2表示在排氣的設(shè)定速度為ITorr/s的情況及為2T0rr/S的情況下，監(jiān)視了真空腔的壓力的變化的結(jié)果。根據(jù)這些測量結(jié)果可知，能夠通過上述結(jié)構(gòu)將排氣速度較正確地控制在始終大致恒定的范圍，由此，能夠使真空腔的壓力大致直線地下降。
[0012]本發(fā)明的其他技術(shù)課題是基于相關(guān)知識得出的，提供一種真空調(diào)壓系統(tǒng)，通過在真空調(diào)壓用閥上附加設(shè)置進(jìn)行調(diào)整部件的定位的閥開度調(diào)節(jié)部的結(jié)構(gòu)，上述調(diào)整部件通過上述電動(dòng)馬達(dá)用于設(shè)定閥部件的開度，能夠?qū)⑴艢馑俣扰c抽真空的設(shè)定速度相應(yīng)地較正確地進(jìn)行控制，也就是說控制在始終大致恒定的范圍，由此，對于排氣速度的設(shè)定值賦予與上述閥開度調(diào)節(jié)部的性能相應(yīng)的允許范圍(例如，設(shè)定速度的土 50%)，將排氣速度脫離該范圍或脫離閥開度等的與其相應(yīng)的允許范圍的情況判斷為異常，由此，能夠以非常簡易的手段正確地報(bào)告上述異常。
[0013]為解決上述課題，本發(fā)明通過在閥殼內(nèi)具有閥主體部和流體壓驅(qū)動(dòng)部而構(gòu)成真空調(diào)壓用閥，上述閥殼在用于連接真空腔和真空泵之間的流路中設(shè)置有閥座，所述閥主體部具有:閥部件，其與上述閥座接觸分離來開閉上述流路；閥軸，其與該閥部件連結(jié)，貫通上述閥殼，該閥軸沿其軸線方向延伸并且前端到達(dá)流體壓驅(qū)動(dòng)部；和復(fù)位彈簧，其將上述閥部件朝向閥座的關(guān)閉方向施力，所述流體壓驅(qū)動(dòng)部將安裝在上述閥軸的前端的受壓部件設(shè)置在受壓室中，并在該受壓室中設(shè)置有用于給排先導(dǎo)流體的先導(dǎo)端口，上述受壓室作用有開放上述閥部件的方向的流體壓，在上述真空調(diào)壓用閥上連接有向受壓室的先導(dǎo)端口給排先導(dǎo)流體的電磁閥裝置，并且附加設(shè)置有控制器，該控制器基于檢測上述閥部件的位置的位置傳感器的輸出信號、由真空腔的壓力傳感器檢測的真空壓力的輸出信號、以及從外部輸入的控制指令，控制上述電磁閥裝置的驅(qū)動(dòng)，在由此構(gòu)成的真空調(diào)壓系統(tǒng)中，其特征在于，使該控制器具有以下功能。
[0014]S卩，在上述控制器中保存有通過上述真空泵進(jìn)行排氣的真空腔的壓力設(shè)定值及抽真空的速度信息，使該控制器具有以下功能:在排氣控制的各控制周期中，通過上述受壓部件的位置控制對閥部件的開度進(jìn)行反饋控制，以使得上述真空腔成為基于上述壓力設(shè)定值及抽真空的速度信息所得到的目標(biāo)壓力，并且賦予該控制器以下功能:在上述各控制周期中，檢測由上述壓力傳感器得到的真空腔內(nèi)的當(dāng)前壓力值和目標(biāo)壓力值之差，將其脫離對于該目標(biāo)壓力值設(shè)定的允許范圍的情況作為異常進(jìn)行報(bào)告。
[0015]在本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，可以使上述控制器具有以下方式進(jìn)行控制的功能:在對通過真空腔的抽真空使該真空腔產(chǎn)生壓力變化的情況進(jìn)行確認(rèn)的監(jiān)視時(shí)間經(jīng)過之后，開始上述排氣控制的周期性工作，此外，使上述控制器具有以下方式進(jìn)行控制的控制功能:作為上述真空泵的抽真空的速度信息，保存有設(shè)定速度和設(shè)定加速度，在排氣控制的周期性工作開始之后，通過上述設(shè)定加速度使各控制周期中的真空壓力的變化的速度緩慢地增加，經(jīng)過真空腔的抽真空工作平穩(wěn)地開始的加速度控制區(qū)域，真空壓力的變化速度達(dá)到上述設(shè)定速度之后，維持該設(shè)定速度。
[0016]在本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)的其他的優(yōu)選實(shí)施方式中，在上述真空調(diào)壓用閥中具有閥開度調(diào)節(jié)部，該閥開度調(diào)節(jié)部具有:調(diào)整部件，其與受壓部件的背后抵接并進(jìn)行該受壓部件的停止位置的定位；和電動(dòng)馬達(dá)，其將該調(diào)整部件通過旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)無級地前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)到任意的位置，使上述控制器具有以下功能:控制上述電動(dòng)馬達(dá)及上述電磁閥裝置的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行上述調(diào)整部件的位置控制，以便基于上述控制指令向電動(dòng)馬達(dá)供給所需的驅(qū)動(dòng)電流，使通過檢測上述電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)量的編碼器的輸出而被賦予的調(diào)整部件的位置成為指定的位置。
[0017]另外，在本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)的其他的優(yōu)選實(shí)施方式中，可以在上述電動(dòng)馬達(dá)上附加設(shè)置檢測其旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的負(fù)荷檢測構(gòu)件，每當(dāng)上述控制器進(jìn)行上述調(diào)整部件的位置控制時(shí)，檢測通過該負(fù)荷檢測構(gòu)件的輸出而被賦予的、與上述調(diào)整部件和受壓部件的推壓力相應(yīng)的電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷是否處于被設(shè)定的上限值和下限值之間，在其脫離該上下限值之間的情況下，進(jìn)行將控制信號向電磁閥裝置輸出的先導(dǎo)流體壓控制，以向上述受壓室供給用于以該上下限值之間的力推壓受壓部件和調(diào)整部件的先導(dǎo)流體壓，由此，對上述控制器賦予以下功能:在以上述上下限值之間的力推壓上述受壓部件和調(diào)整部件的狀態(tài)下使電動(dòng)馬達(dá)工作。在該情況下，優(yōu)選在上述先導(dǎo)流體壓控制下產(chǎn)生的先導(dǎo)流體壓被設(shè)定成產(chǎn)生與所述復(fù)位彈簧的作用力、作用于閥部件的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力、以及始終作用在上述調(diào)整部件和受壓部件之間的偏壓量的力之和相當(dāng)?shù)耐茐毫Α?br> [0018]而且，本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)作為代替上述先導(dǎo)流體壓控制的簡便的手段，可以將預(yù)先求出的所述復(fù)位彈簧的作用力、作用于閥部件的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力、以及始終作用在調(diào)整部件和受壓部件之間的偏壓量的力根據(jù)與上述受壓部件的位置的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行函數(shù)化，并預(yù)保存在上述控制器中，使上述控制器具有以下功能:每當(dāng)進(jìn)行上述調(diào)整部件的位置控制時(shí)，對該電磁閥裝置輸出控制信號，以從電磁閥裝置向上述流體壓驅(qū)動(dòng)部的受壓室作為先導(dǎo)流體壓輸出與基于上述函數(shù)化的情況所得到的受壓部件的位置相應(yīng)的流體壓。[0019]在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)中，對控制器賦予與真空腔的真空壓力相關(guān)的壓力設(shè)定值及抽真空的速度信息，基于此，從控制器向電動(dòng)馬達(dá)輸送用于將調(diào)整部件驅(qū)動(dòng)到規(guī)定位置的驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，該馬達(dá)被驅(qū)動(dòng)，從附加設(shè)置在此處的編碼器向控制器反饋與調(diào)整部件的位置對應(yīng)的信號，以使該馬達(dá)始終停止在被指定的位置的方式使得伺服機(jī)構(gòu)工作。
[0020]另一方面，上述控制器為在以始終大致恒定的力推壓流體壓驅(qū)動(dòng)部中的活塞等的受壓部件和進(jìn)行其定位的調(diào)整部件的狀態(tài)下使該受壓部件工作，與由上述調(diào)整部件的位置決定的受壓部件的位置相應(yīng)地，向受壓室供給產(chǎn)生對抗〔復(fù)位彈簧的作用力+作用于閥部件等的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力+始終作用在調(diào)整部件和受壓部件之間的偏壓量的力〕的力的先導(dǎo)流體壓，以此方式從控制器向電磁閥裝置輸出控制信號。
[0021]由此，受壓部件通過上述先導(dǎo)流體壓被驅(qū)動(dòng)到以大致恒定的力推壓于調(diào)整部件的位置，以上述偏壓量的力始終被推壓于調(diào)整部件。這是因?yàn)椋勺饔糜谑軌翰考南葘?dǎo)空氣壓來抵消復(fù)位彈簧的作用力和作用于閥部件的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力，由此，電動(dòng)馬達(dá)也可以不具有對抗這些作用力的驅(qū)動(dòng)力，作為電動(dòng)馬達(dá)可以使用能夠輸出微小的力的小型的馬達(dá)。
[0022]另外，上述控制器控制成在以始終以大致恒定的力推壓上述活塞和調(diào)整部件的狀態(tài)下使受壓部件工作，從而能夠使附加設(shè)置在電動(dòng)馬達(dá)上來檢測該電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)量的編碼器作為決定閥的開度時(shí)的用于檢測受壓部件位置的位置傳感器發(fā)揮功能。
[0023]而且，在上述真空調(diào)壓系統(tǒng)中，通過向流體壓驅(qū)動(dòng)部的受壓室供給的先導(dǎo)流體的壓力，使受壓部件向調(diào)整部件的推壓力變化，但當(dāng)電動(dòng)馬達(dá)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，與其推壓力相應(yīng)地增減由電動(dòng)馬達(dá)的負(fù)荷檢測構(gòu)件(驅(qū)動(dòng)電流的檢測構(gòu)件)檢測的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷，從而在控制器中，檢測向電動(dòng)馬達(dá)賦予的驅(qū)動(dòng)電流是否處于被設(shè)定的上限值和下限值之間，在其脫離該上下限值間的范圍的情況下，從控制器輸出使電磁閥裝置工作的信號，在該電磁閥裝置中，向受壓室供給產(chǎn)生對抗〔復(fù)位彈簧的作用力+作用于閥部件的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力+始終作用在調(diào)整部件和受壓部件之間的偏壓量的力〕的力的先導(dǎo)流體壓，受壓部件和調(diào)整部件始終以大致恒定的力被推壓。
[0024]另外，作為代替上述先導(dǎo)流體壓的控制的上述的簡便的手段，若預(yù)先測定所述復(fù)位彈簧的作用力、作用于閥部件的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力，使受壓部件的位置和上述作用力的關(guān)系函數(shù)化并保存在控制器，則能夠與閥部件的位置相應(yīng)地唯一地決定向受壓室供給的先導(dǎo)流體壓，由此，能夠省略檢測向電動(dòng)馬達(dá)賦予的驅(qū)動(dòng)電流是否處于被設(shè)定的上限值和下限值之間。
[0025]另外，即使因系統(tǒng)的任何異常使上述真空調(diào)壓用閥的閥開度成為不能控制的狀態(tài)，在控制上述真空調(diào)壓用閥的開度的控制器中，逐次檢測真空腔內(nèi)的當(dāng)前壓力值和目標(biāo)壓力值之差的增大，在判斷為該差脫離允許范圍，所需的排氣速度的維持變得困難的情況下，也能夠報(bào)告上述真空腔內(nèi)的排氣速度或閥部件的開度等存在異常，從而能夠以簡易的手段隨時(shí)間可靠地進(jìn)行異常狀態(tài)的判斷并進(jìn)行報(bào)告。
[0026]根據(jù)以上詳細(xì)說明的本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)，在因系統(tǒng)的任何異常使上述真空調(diào)壓用閥的閥開度達(dá)到全開狀態(tài)等的情況下，在控制器中能夠簡易地檢測到該異常，并向系統(tǒng)報(bào)告存在異常的情況。[0027]尤其，通過用于使與上述受壓部件和調(diào)整部件的推壓力相應(yīng)的上述電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷處于被設(shè)定的上限值和下限值之間的通向電磁閥裝置的先導(dǎo)流體壓控制，能夠?qū)⑴艢馑俣瓤刂圃诖笾潞愣ǖ姆秶谶@樣的所述知識，在真空調(diào)壓用閥上附加設(shè)置了通過上述電動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行調(diào)整部件的定位的上述閥開度調(diào)節(jié)部的情況下，能夠相對于抽真空的設(shè)定速度較正確地控制排氣速度，由此，對于排氣速度的設(shè)定值附加與上述閥開度調(diào)節(jié)部的性能相應(yīng)的允許范圍，通過將排氣速度等脫離其范圍的情況判斷為異常，能夠以非常簡易的手段正確地報(bào)告上述異常。另外，在通過預(yù)先基于復(fù)位彈簧等的作用力的測定結(jié)果而函數(shù)化的信息，與閥部件的位置相應(yīng)地唯一地決定向受壓室供給的先導(dǎo)流體壓的情況下，也能夠同樣地以非常簡易的手段報(bào)告上述異常。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)的真空調(diào)壓用閥的結(jié)構(gòu)，左半部分表示閥部件的閉閥狀態(tài)，右半部分表示其開閥狀態(tài)的剖視圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖3是用于說明本發(fā)明的真空壓力的變化的控制的示意說明圖。
[0031]圖4是用于說明本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)的排氣控制及排氣的異常的檢測例的、對真空腔的壓力和閥開度的隨時(shí)間變動(dòng)進(jìn)行表示的圖線。
[0032]圖5是關(guān)于本發(fā)明的真空調(diào)壓用閥的實(shí)施例，表示監(jiān)視其排氣特性(排氣速度及真空腔的壓力)的結(jié)果的一例的圖線。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1表示本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)中所使用的真空調(diào)壓用閥的代表性的實(shí)施方式，圖2表示包含該真空調(diào)壓用閥在內(nèi)的真空調(diào)壓系統(tǒng)的整體性的結(jié)構(gòu)例。
[0034]該真空調(diào)壓用閥具有:閥主體部1，其具有開閉第一及第二主端口 11、12之間的流路13的閥部件15 ;流體壓驅(qū)動(dòng)部2，其具有開閉操作上述閥部件15的活塞(受壓部件)16 ；和閥開度調(diào)節(jié)部3，其設(shè)定上述閥部件15的開度。如圖2所示，在該真空調(diào)壓用閥上連接有:電磁閥裝置6，其向上述流體壓驅(qū)動(dòng)部2給排先導(dǎo)流體；和控制器，其被輸入控制指令、后述的電動(dòng)馬達(dá)45的負(fù)荷及上述活塞16的位置的信息等，基于它們控制上述閥部件15的開度。
[0035]更具體地來說，在上述閥主體部I的中空的閥殼10中，如圖1及圖2所示，設(shè)置有用于與真空腔7連接的第一主端口 11和用于與真空泵8連接的第二主端口 12，在閥殼10的內(nèi)部形成有連結(jié)上述兩主端口 11、12的流路13，并且圍繞與該流路13連通的上述第一主端口 11的開口部Ila形成有閥座14。
[0036]另外，在上述閥殼10的內(nèi)部,與閥座14同心地設(shè)置有與上述閥座14接觸分尚來開閉上述流路13的提動(dòng)式的上述閥部件15，在該閥部件15的外周部安裝有與閥座14接觸分離的由橡膠彈性材料構(gòu)成的閥密封部件17。在上述閥部件15的背面安裝有閥軸20。該閥軸20在閥殼10的內(nèi)部沿中心軸線L延伸，并貫穿同軸地被連接在該閥殼10中的與第一主端口 11相反的一側(cè)的端部上的氣缸外殼30的隔壁31，該閥軸20的前端向流體壓驅(qū)動(dòng)部2的內(nèi)部伸出，并被連結(jié)于該氣缸外殼30內(nèi)的活塞16。而且,在設(shè)置于上述閥部件15的背面的彈簧座22和與上述隔壁31抵接的座板32之間，設(shè)置有將上述閥部件15向閥座14的關(guān)閉方向施力的線圈狀的復(fù)位彈簧23，在上述閥部件15的背面設(shè)置有自由伸縮的波紋管24，以包圍上述閥軸20及復(fù)位彈簧23的周邊，由此，將閥軸20從流路13隔離。
[0037]上述流體壓驅(qū)動(dòng)部2中的氣缸外殼30 —體地具有上述隔壁31，并且在內(nèi)部具有氣缸孔33，在該氣缸孔33的內(nèi)部能夠隔著密封部件34自由滑動(dòng)地收容上述活塞16，在該活塞16和隔壁31之間形成有受壓室37，該受壓室37被連接在向上述氣缸外殼30的側(cè)面開口的先導(dǎo)端口 38，活塞16的另一面?zhèn)鹊氖?9向外部開放。
[0038]在上述真空調(diào)壓用閥中，對于上述流體壓驅(qū)動(dòng)部2中的閥軸20，通過安裝在其前端的活塞16進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但該流體壓驅(qū)動(dòng)部2不限于自由滑動(dòng)地將活塞16嵌插在氣缸孔33內(nèi)的結(jié)構(gòu)，也可以代替該活塞16而設(shè)置柏勒夫管(?π 7 9 A )或波紋管等受壓部件，通過該受壓部件形成作用有上述閥部件15開放的方向的流體壓的受壓室37，并開設(shè)用于向該受壓室37給排先導(dǎo)流體的先導(dǎo)端口 38。
[0039]另外，上述閥開度調(diào)節(jié)部3具有調(diào)整部件41，其被裝入與上述氣缸外殼30的端部結(jié)合的蓋塊40的內(nèi)部，能夠沿與上述活塞16接觸分離的方向移動(dòng)地被保持，呈前端與該活塞16的背面抵接的圓筒狀，在通過電動(dòng)馬達(dá)45的輸出軸46經(jīng)由齒輪42a、42b被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸43和該調(diào)整部件41之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)47。該旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)47將上述旋轉(zhuǎn)軸43的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成上述調(diào)整部件41的直線運(yùn)動(dòng)，將該調(diào)整部件41無級地前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)到上述旋轉(zhuǎn)軸43的軸線方向的任意位置，并賦予活塞16的停止位置。
[0040]上述電動(dòng)馬達(dá)45是能夠正反旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)，具有檢測輸出軸46的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷并將該檢測信號向上述控制器輸出的負(fù)荷檢測構(gòu)件(未圖示)。上述負(fù)荷檢測構(gòu)件檢測上述電動(dòng)馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)電流，或者檢測所檢測的驅(qū)動(dòng)電流是否超過預(yù)先設(shè)定的設(shè)定范圍的上限或下限，將該數(shù)據(jù)向控制器輸入。
[0041]另外，在上述電動(dòng)馬達(dá)45上附加設(shè)置有檢測其旋轉(zhuǎn)量的編碼器(未圖示)。該編碼器具有作為用于檢測開閉閥部件15的活塞16的位置的位置傳感器的功能，因此，通過其輸出將調(diào)整部件41的位置賦予控制器。此外，也可以另外設(shè)置用于檢測上述活塞(受壓部件)16的位置的位置傳感器，通過其輸出向控制器輸入閥部件15的位置的信號。
[0042]將上述電動(dòng)馬達(dá)45的正反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成上述調(diào)整部件41的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的上述旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)47由將上述旋轉(zhuǎn)軸43中的滾珠絲杠軸部43a的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成設(shè)置在上述調(diào)整部件41上的移動(dòng)件(滾珠絲杠螺母)51的直線運(yùn)動(dòng)的滾珠絲杠構(gòu)成。此夕卜，在上述調(diào)整部件41及移動(dòng)件51上設(shè)置有用于使它們各自非旋轉(zhuǎn)地滑動(dòng)的旋轉(zhuǎn)限制部41a、51a，該旋轉(zhuǎn)限制部41a、51a自由滑動(dòng)地卡合于與滾珠絲杠軸部43a平行地設(shè)置在蓋塊40內(nèi)的引導(dǎo)軸52。
[0043]另外，作為上述調(diào)整部件41不限于通過由上述滾珠絲杠構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)47被驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，只要是通過上述電動(dòng)馬達(dá)45的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，被推壓在活塞16等受壓部件的背后并跟隨該受壓部件進(jìn)行工作的部件即可。
[0044]如圖2所示，上述電磁閥裝置6通過管路62被連接在空氣壓源61和所述受壓室37之間，能夠通過內(nèi)置的壓力調(diào)整閥設(shè)定使活塞16工作的最大壓力，通過上述控制器經(jīng)由先導(dǎo)端口 38向受壓室37供給被控制的壓縮空氣，并且在該控制器的控制下通過上述先導(dǎo)端口 38排氣，能夠使受壓室37成為被控制的壓力。更具體來說，上述電磁閥裝置6例如由通過壓力調(diào)整閥與空氣壓源61連接的供氣用的二端口電磁閥和將輸出側(cè)向大氣開放的排氣用的二端口電磁閥構(gòu)成，它們被連接在上述先導(dǎo)端口 38。該情況下，上述兩個(gè)二端口電磁閥根據(jù)來自控制器的控制信號而通斷，來控制受壓室37的壓力，但也可以代替這些二端口電磁閥，使用單一的三位置三端口方向切換閥等。另外，作為上述供氣用及排氣用的二端口電磁閥，不僅可以使用通斷閥，還可以使用模擬閥。
[0045]通過上述壓力調(diào)整閥向受壓室37供給的輸出壓是能夠產(chǎn)生復(fù)位彈簧23的作用力、作用于閥部件15的基于真空腔7內(nèi)壓力的作用力以及始終作用在調(diào)整部件41和活塞16之間的偏壓量的力的總和的最大值的壓力。此外，上述偏壓量的力應(yīng)當(dāng)是還考慮流體壓驅(qū)動(dòng)部2中的摩擦等的影響，作為應(yīng)始終作用在調(diào)整部件41和活塞16之間的力而被決定的力。
[0046]上述控制器大體上被輸入附加設(shè)置在上述電動(dòng)馬達(dá)45上的負(fù)荷檢測構(gòu)件及編碼器的輸出、檢測真空腔7的壓力的壓力傳感器70的輸出、以及與來自外部的設(shè)定壓力等的控制指令關(guān)聯(lián)的信號等，基于它們控制上述電動(dòng)馬達(dá)45及上述電磁閥裝置6，但除了它們以外，還具有如下所述的異常的檢測功能:在進(jìn)行真空腔7的抽真空的階段，處于由壓力傳感器70得到的真空腔的壓力相對于目標(biāo)壓力值未被維持在允許范圍內(nèi)的異常狀態(tài)的情況下，對其進(jìn)行檢測并進(jìn)行報(bào)告。
[0047]具體來說，上述電動(dòng)馬達(dá)45及上述電磁閥裝置6的控制進(jìn)行位置控制和先導(dǎo)流體壓控制，由此具有在以上述上下限值間的偏壓量的力推壓上述活塞16和調(diào)整部件41的狀態(tài)下使電動(dòng)馬達(dá)工作的功能，在上述位置控制中，上述控制器基于上述控制指令供給電動(dòng)馬達(dá)45所需的驅(qū)動(dòng)電流，控制成通過上述編碼器的輸出而被賦予的調(diào)整部件41的位置成為規(guī)定的位置；在上述先導(dǎo)流體壓控制中，在為了上述電動(dòng)馬達(dá)45的位置控制而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，檢測通過上述負(fù)荷檢測構(gòu)件的輸出而被賦予的與上述調(diào)整部件41和活塞16的推壓力相應(yīng)的電動(dòng)馬達(dá)45的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷(驅(qū)動(dòng)電流)是否處于被設(shè)定的上限值和下限值之間，在其脫離該上下限值之間的范圍的情況下，將控制信號向電磁閥裝置6輸出，以向上述受壓室37供給用于以該上下限值之間的力推壓調(diào)整部件41和活塞16的先導(dǎo)流體壓。
[0048]另外，作為代替上述先導(dǎo)流體壓控制的簡便手段，預(yù)先通過與上述受壓部件的位置的關(guān)聯(lián)性來測定所述復(fù)位彈簧23的作用力、作用于閥部件15的基于真空腔7內(nèi)壓力的作用力、及始終作用在調(diào)整部件41和活塞(受壓部件)16之間的偏壓量的力，將該關(guān)聯(lián)性函數(shù)化并預(yù)保存在控制器中，由此能夠省略檢測向電動(dòng)馬達(dá)45賦予的驅(qū)動(dòng)電流是否處于被設(shè)定的上限值和下限值之間，與閥部件15的位置相應(yīng)地唯一地決定向受壓室37供給的先導(dǎo)流體壓。由此，使上述控制器具有以下功能即可:每當(dāng)進(jìn)行上述調(diào)整部件41的位置控制時(shí)，以從電磁閥裝置6向上述流體壓驅(qū)動(dòng)部2的受壓室37作為先導(dǎo)流體壓輸出與基于上述函數(shù)化的情況得到的受壓部件的位置相應(yīng)的流體壓的方式，向該電磁閥裝置6輸出控制信號。
[0049]因此，向上述受壓室37供給的先導(dǎo)流體壓對應(yīng)于與通過上述調(diào)整部件41的位置決定的活塞16的位置相應(yīng)的復(fù)位彈簧23的作用力、作用于閥部件15的基于真空腔7內(nèi)壓力的作用力、及始終作用在調(diào)整部件41和活塞16之間的偏壓量的力(包含流體壓驅(qū)動(dòng)部2中的摩擦等)的總和。[0050]若對于上述控制器的控制進(jìn)行更具體的說明，首先，對該控制器賦予包含與真空腔的真空壓力相關(guān)的壓力設(shè)定值及抽真空的速度信息等在內(nèi)的控制指令，基于此，從控制器向電動(dòng)馬達(dá)45輸送用于將調(diào)整部件41驅(qū)動(dòng)到規(guī)定位置的驅(qū)動(dòng)電流。由此，該馬達(dá)45被驅(qū)動(dòng)，從附加設(shè)置在此處的編碼器向控制器反饋與調(diào)整部件41的位置對應(yīng)的信號，伺服機(jī)構(gòu)以使該馬達(dá)始終停止在被指定的位置的方式工作。而且，即使因干擾等使該調(diào)整部件41的位置偏移，也可馬上進(jìn)行修正工作，并進(jìn)行調(diào)整部件41的位置控制。
[0051]另外，在上述控制器中，將由設(shè)置在真空腔7中的壓力傳感器70檢測的真空壓力與基于上述速度信息得到的目標(biāo)壓力進(jìn)行逐次比較，利用電動(dòng)馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)來控制調(diào)整部件41的位置，以使上述真空腔7成為目標(biāo)壓力。
[0052]另一方面，為使上述活塞16與調(diào)整部件41始終在以大致恒定的力推壓的狀態(tài)下工作，與由上述調(diào)整部件41的位置決定的活塞16的位置相應(yīng)地，將產(chǎn)生對抗〔復(fù)位彈簧23的作用力+作用于閥部件等的基于真空腔7的壓力的作用力+始終作用在調(diào)整部件41和活塞16之間的偏壓量的力〕的力的先導(dǎo)流體壓向受壓室37供給，以此方式從控制器向供氣用或排氣用電磁閥等輸出控制信號。
[0053]由此，活塞16通過上述先導(dǎo)流體壓被驅(qū)動(dòng)到以大致恒定的力推壓于調(diào)整部件41的位置，以上述偏壓量的力始終被推壓于調(diào)整部件41。這是因?yàn)椋瑥?fù)位彈簧23的作用力及作用于閥部件15的基于真空腔7的壓力的作用力被作用于活塞16的由先導(dǎo)空氣壓產(chǎn)生的作用力抵消，由此，電動(dòng)馬達(dá)45也可以不具有對抗這些作用力的驅(qū)動(dòng)力，作為電動(dòng)馬達(dá)45可以使用能夠輸出微小的力的小型的馬達(dá)。另外，上述控制器控制成始終以大致恒定的力推壓上述活塞16和調(diào)整部件41的狀態(tài)使活塞16工作，從而能夠使附加設(shè)置在電動(dòng)馬達(dá)45上來檢測該電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)量的編碼器作為位置傳感器發(fā)揮功能，上述位置傳感器用于檢測決定閥的開度時(shí)的活塞位置。
[0054]如上所述，在伺服機(jī)構(gòu)以通過電動(dòng)馬達(dá)45使調(diào)整部件41移動(dòng)到規(guī)定位置的方式工作的情況下，若因干擾等使調(diào)整部件的位置偏移，為了馬上進(jìn)行其修正工作，電動(dòng)馬達(dá)被驅(qū)動(dòng)，另一方面，因向流體壓驅(qū)動(dòng)部2的受壓室37供給的先導(dǎo)流體的壓力，活塞16向調(diào)整部件41的推壓力發(fā)生變化，但是，若為了進(jìn)行上述修正工作等，電動(dòng)馬達(dá)45被驅(qū)動(dòng)，則與該推壓力相應(yīng)地使電動(dòng)馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)電流增減,通向該電動(dòng)馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)電流的大小還可看作干擾的大小。
[0055]因此，在控制器中，檢測向電動(dòng)馬達(dá)45賦予的驅(qū)動(dòng)電流是否處于所述恒定的范圍內(nèi)，在其不足設(shè)定下限值的情況下，活塞16是否被推壓于調(diào)整部件41是不明確的，從而輸出使供氣用的電磁閥工作的信號，通過先導(dǎo)流體壓向受壓室37的供給將活塞16向推壓于調(diào)整部件41的方向驅(qū)動(dòng)。另外，在判斷為因向電動(dòng)馬達(dá)45賦予的驅(qū)動(dòng)電流超過設(shè)定值上限值而過剩的推壓力成為負(fù)載的情況下，從控制器輸出使排氣用的電磁閥工作的信號，使受壓室37的先導(dǎo)流體壓降低而使上述推壓力降低。
[0056]另外，如上所述，預(yù)先測定復(fù)位彈簧23的作用力、作用于閥部件15的基于真空腔7內(nèi)壓力的作用力、及始終作用在調(diào)整部件41和活塞16之間的偏壓量的力，使受壓部件的位置與作用力的關(guān)系函數(shù)化并保存在控制器，由此，能夠與閥部件15的位置相應(yīng)地唯一地決定向受壓室37供給的先導(dǎo)流體壓，即使省略檢測向電動(dòng)馬達(dá)45賦予的驅(qū)動(dòng)電流是否大于上下限的設(shè)定值，也能夠?qū)崿F(xiàn)大致同等的功能。[0057]其結(jié)果，始終向上述受壓室37供給對抗〔復(fù)位彈簧的作用力+作用于閥部件等的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力+始終作用在調(diào)整部件和受壓部件之間的偏壓量的力〕的先導(dǎo)流體壓，活塞16和調(diào)整部件41始終以大致恒定的偏壓量的力被推壓。
[0058]另外，如上所述，上述控制器控制成在始終以大致恒定的力推壓流體壓驅(qū)動(dòng)部2中的活塞16和調(diào)整部件41的狀態(tài)下使活塞16工作，從而能夠使附加設(shè)置在電動(dòng)馬達(dá)45上的編碼器作為決定閥部件15的開度時(shí)的活塞16的位置傳感器發(fā)揮功能，即使不將一般的線性傳感器等內(nèi)置于流體壓驅(qū)動(dòng)部2，也能夠在控制器中辨識活塞16以至于閥部件15的位置，能夠在構(gòu)造上顯著地簡化。但是，作為上述位置傳感器，當(dāng)然也可以將一般的線性傳感器等內(nèi)置于流體壓驅(qū)動(dòng)部2。
[0059]在上述真空調(diào)壓系統(tǒng)中，在控制器中對來自上述壓力傳感器70的當(dāng)前壓力值的壓力信號和目標(biāo)壓力進(jìn)行比較而對真空腔7的真空壓力進(jìn)行反饋控制時(shí)，如上所述，用于適當(dāng)?shù)卦O(shè)定閥部件15的開度的控制信號被輸出到電動(dòng)馬達(dá)45，但該情況下，優(yōu)選在上述控制器中作為速度信息預(yù)先保存有抽真空的設(shè)定速度(真空壓力變化速度)和設(shè)定加速度(上述真空壓力變化速度的變化速度)，并具有參照圖3如下所說明的控制功能。
[0060]S卩，保存有上述設(shè)定速度和設(shè)定加速度的控制器在圖3所示的時(shí)刻tl的控制工作開始之后緊接著，通過上述設(shè)定加速度使各控制周期T (恒定)中的真空壓力的變化的速度緩慢地增加來反復(fù)進(jìn)行設(shè)定下一目標(biāo)壓力的控制，也就是說，在上一次的控制周期中，反復(fù)從由壓力傳感器70檢測的當(dāng)前壓力值和上述設(shè)定加速度算出這一次的控制周期T中的目標(biāo)壓力，其結(jié)果，真空腔7的抽真空工作不會跳躍地急變地實(shí)施，而是平穩(wěn)地開始抽真空。然后，經(jīng)由包含根據(jù)各條件決定的某程度的控制周期在內(nèi)的加速度控制區(qū)域tl?t4，通過由上述設(shè)定加速度引起的速度變化的累積，使真空壓力的變化速度達(dá)到上述設(shè)定速度，因此，優(yōu)選在超過其的時(shí)刻t4之后，以維持壓力在每個(gè)控制周期T中僅降低Λ P (恒定)的設(shè)定速度的方式進(jìn)行控制。
[0061]具體來說，從控制器中的通過計(jì)算求出的壓力變化量來內(nèi)部計(jì)算與目標(biāo)壓力相當(dāng)?shù)恼{(diào)整部件41的位置，通過電動(dòng)馬達(dá)45對調(diào)整部件41的位置控制來實(shí)施與上述真空壓力的變化相關(guān)的控制。該電動(dòng)馬達(dá)45進(jìn)行的位置控制與空氣壓控制相比，沒有由空氣的壓縮性產(chǎn)生的非線形要素，另外，在將電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷控制在被設(shè)定的上限值和下限值之間的大致恒定范圍的情況下，參照圖5如上所述地，能夠精度較好地進(jìn)行由上述調(diào)整部件41的位置控制引起的對排氣速度的控制。另外，在預(yù)先進(jìn)行復(fù)位彈簧等的作用力的測定，基于該結(jié)果，使受壓部件的位置和作用力的關(guān)系函數(shù)化并保存在控制器的情況下，也能夠?qū)㈦妱?dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷大致同樣地控制在恒定范圍。
[0062]而且，像這樣從控制工作開始之后緊接著對于調(diào)整部件41的微小位移通過電動(dòng)馬達(dá)45進(jìn)行位置控制，由此，能夠沒有壓力急變地穩(wěn)定地平順地進(jìn)行提高真空度的控制。
[0063]在構(gòu)成上述真空調(diào)壓系統(tǒng)的上述真空調(diào)壓用閥中進(jìn)行上述排氣控制的情況下，不能完全否定因系統(tǒng)的任何異常導(dǎo)致其閥開度不能控制而陷入上述真空腔7內(nèi)沒有達(dá)到所需的排氣速度的狀態(tài)的可能性。為避免這樣的狀態(tài)，在上述真空調(diào)壓系統(tǒng)中，利用進(jìn)行上述真空調(diào)壓用閥的開度控制的控制器，能夠簡易且在排氣控制期間持續(xù)地進(jìn)行上述異常的檢測。
[0064]參照圖4，關(guān)于上述控制器的排氣控制及排氣異常的檢測例進(jìn)行說明，該圖是用于說明排氣控制及排氣的異常的檢測例的、表示與真空腔7的壓力和閥開度的隨時(shí)間的變動(dòng)的圖，表示了如下的形式:在上述排氣控制的開始時(shí)，首先，從排氣開始設(shè)定短的監(jiān)視時(shí)間，其間當(dāng)真空泵8為停止?fàn)顟B(tài)，不能確認(rèn)真空腔7中產(chǎn)生了恒定的壓力變化(例如0.5Torr的變化)的情況下，作為錯(cuò)誤進(jìn)行維護(hù)處理，但確認(rèn)了上述壓力變化的情況下，參照圖3開始如上所述的排氣控制的周期性工作，在各控制周期T中，上述真空腔7通過用于成為基于上述壓力設(shè)定值及抽真空的速度信息得到的目標(biāo)壓力的所述受壓部件的位置控制，被控制成將閥部件15的開度反饋控制，經(jīng)過上述加速度控制區(qū)域，維持設(shè)定速度。
[0065]另外，在上述控制器的排氣控制中，在各控制周期中，檢測由上述壓力傳感器70得到的真空腔7內(nèi)的當(dāng)前壓力值和目標(biāo)壓力值之差〔當(dāng)前值一目標(biāo)值〕(右縱坐標(biāo)軸)，在其超過了對于該目標(biāo)壓力值設(shè)定的壓差的允許范圍〔偏差設(shè)定值〕的情況下，也就是說，在判斷為在被控制的閥開度下，所需的排氣速度的維持變得困難的情況下，使作為排氣異常進(jìn)行報(bào)告的警報(bào)構(gòu)件工作。由此，在排氣控制過程中，能夠通過真空腔7以外的真空系統(tǒng)中的泄漏等異常，來進(jìn)行真空腔7的壓力不降低的情況的監(jiān)視。
[0066]此外，上述當(dāng)前壓力值和目標(biāo)壓力值之差是否超過外部設(shè)定的偏差設(shè)定值的監(jiān)視是從排氣控制的開始時(shí)刻，在與外部設(shè)定的真空腔內(nèi)壓力相關(guān)的監(jiān)視設(shè)定值范圍內(nèi)進(jìn)行的。
[0067]以上，關(guān)于本發(fā)明的真空調(diào)壓系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例等，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書記載的發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，能夠在設(shè)計(jì)上進(jìn)行各種變更。
【權(quán)利要求】
1.一種真空調(diào)壓系統(tǒng)， 通過在閥殼內(nèi)具有閥主體部和流體壓驅(qū)動(dòng)部而構(gòu)成真空調(diào)壓用閥，上述閥殼在用于連接真空腔和真空泵之間的流路中設(shè)置有閥座，所述閥主體部具有:閥部件，其與上述閥座接觸分離來開閉上述流路；閥軸，其與該閥部件連結(jié)，貫通上述閥殼，該閥軸沿其軸線方向延伸并且前端到達(dá)流體壓驅(qū)動(dòng)部；和復(fù)位彈簧，其將上述閥部件朝向閥座的關(guān)閉方向施力，所述流體壓驅(qū)動(dòng)部將安裝在上述閥軸的前端的受壓部件設(shè)置在受壓室中，并在該受壓室中設(shè)置有用于給排先導(dǎo)流體的先導(dǎo)端口，上述受壓室作用有開放上述閥部件的方向的流體壓， 在上述真空調(diào)壓用閥上連接有向受壓室的先導(dǎo)端口給排先導(dǎo)流體的電磁閥裝置，并且附加設(shè)置有控制器，該控制器基于檢測上述閥部件的位置的位置傳感器的輸出信號、由真空腔的壓力傳感器檢測的真空壓力的輸出信號、以及從外部輸入的控制指令，控制上述電磁閥裝置的驅(qū)動(dòng)， 該真空調(diào)壓系統(tǒng)的特征在于， 在上述控制器中保存有通過上述真空泵進(jìn)行排氣的真空腔的壓力設(shè)定值及抽真空的速度信息， 使該控制器具有以下功能:在排氣控制的各控制周期中，通過上述受壓部件的位置控制對閥部件的開度進(jìn)行反饋控制，以使得上述真空腔成為基于上述壓力設(shè)定值及抽真空的速度信息所得到的目標(biāo)壓力，并且 賦予該控制器以下功能:在上述各控制周期中，檢測由上述壓力傳感器得到的真空腔內(nèi)的當(dāng)前壓力值和目標(biāo)壓力值之差，將其脫離對于該目標(biāo)壓力值設(shè)定的允許范圍的情況作為異常進(jìn)行報(bào)告。
2.如權(quán)利要求1所述的真空調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于，使上述控制器具有以下方式進(jìn)行控制的功能:在對通過真空腔的抽真空使該真空腔產(chǎn)生壓力變化的情況進(jìn)行確認(rèn)的監(jiān)視時(shí)間經(jīng)過之后，開始上述排氣控制的周期性工作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的真空調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于，使上述控制器具有以下方式進(jìn)行控制的控制功能:作為上述真空泵的抽真空的速度信息，保存有設(shè)定速度和設(shè)定加速度，在排氣控制的周期性工作開始之后，通過上述設(shè)定加速度使各控制周期中的真空壓力的變化的速度緩慢地增加，經(jīng)過真空腔的抽真空工作平穩(wěn)地開始的加速度控制區(qū)域，真空壓力的變化速度達(dá)到上述設(shè)定速度之后，維持該設(shè)定速度。
4.如權(quán)利要求1或2所述的真空調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于， 在上述真空調(diào)壓用閥中具有閥開度調(diào)節(jié)部，該閥開度調(diào)節(jié)部具有:調(diào)整部件，其與受壓部件的背后抵接并進(jìn)行該受壓部件的停止位置的定位；和電動(dòng)馬達(dá)，其將該調(diào)整部件通過旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)無級地前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)到任意的位置， 使上述控制器具有以下功能:控制上述電動(dòng)馬達(dá)及上述電磁閥裝置的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行上述調(diào)整部件的位置控制，以便基于上述控制指令向電動(dòng)馬達(dá)供給所需的驅(qū)動(dòng)電流，使通過檢測上述電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)量的編碼器的輸出而被賦予的調(diào)整部件的位置成為指定的位置。
5.如權(quán)利要求4所述的真空調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于， 在上述電動(dòng)馬達(dá)上附加設(shè)置檢測其旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的負(fù)荷檢測構(gòu)件， 每當(dāng)上述控制器進(jìn)行上述調(diào)整部件的位置控制時(shí)，檢測通過該負(fù)荷檢測構(gòu)件的輸出而被賦予的、與上述調(diào)整部件和受壓部件的推壓力相應(yīng)的電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷是否處于被設(shè)定的上限值和下限值之間，在其脫離該上下限值之間的情況下，進(jìn)行將控制信號向電磁閥裝置輸出的先導(dǎo)流體壓控制，以向上述受壓室供給用于以該上下限值之間的力推壓受壓部件和調(diào)整部件的先導(dǎo)流體壓，由此，對上述控制器賦予以下功能:在以上述上下限值之間的力推壓上述受壓部件和調(diào)整部件的狀態(tài)下使電動(dòng)馬達(dá)工作。
6.如權(quán)利要求5所述的真空調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于，在上述先導(dǎo)流體壓控制下產(chǎn)生的先導(dǎo)流體壓被設(shè)定成產(chǎn)生與所述復(fù)位彈簧的作用力、作用于閥部件的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力、以及始終作用在上述調(diào)整部件和受壓部件之間的偏壓量的力之和相當(dāng)?shù)耐茐毫Α?br> 7.如權(quán)利要求4所述的真空調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于， 將預(yù)先求出的所述復(fù)位彈簧的作用力、作用于閥部件的基于真空腔內(nèi)壓力的作用力、以及始終作用在調(diào)整部件和受壓部件之間的偏壓量的力根據(jù)與上述受壓部件的位置的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行函數(shù)化，并預(yù)保存在上述控制器中， 使上述控制器具有以下功能:每當(dāng)進(jìn)行上述調(diào)整部件的位置控制時(shí)，對該電磁閥裝置輸出控制信號，以從電磁閥裝置向上述流體壓驅(qū)動(dòng)部的受壓室作為先導(dǎo)流體壓輸出與基于上述函數(shù)化的情況所得到的受壓部件的位置相應(yīng)的流體壓。
【文檔編號】F16K37/00GK103807483SQ201310562443
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】渡邊忠男, 平林悠 申請人:Smc株式會社