流體驅動式截止閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種空氣驅動式截止閥，具有：形成于主體的閥座、與所述閥座抵接或分離的閥芯、與所述閥芯一體地連結的驅動部和供給用于驅動所述驅動部的壓縮流體的先導式開閉閥，所述先導式開閉閥具有：(a)第一針型閥、變更所述第一針型閥的開度的第一馬達、僅使從所述先導式開閉閥側流向所述驅動部側的壓縮流體流過的第一止回閥；(b)第二針型閥、變更所述第二針型閥的開度的第二馬達、僅使從所述驅動部側流向所述先導式開閉閥側的壓縮流體流過的第二止回閥。
【專利說明】流體驅動式截止閥

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有形成于主體的閥座、與閥座抵接或分離的閥芯、與閥芯一體地連結的驅動部及供給用于對驅動部進行驅動的壓縮流體的先導式開閉閥的流體驅動式截止閥。

【背景技術】
[0002]以往，在半導體制造裝置的抗蝕劑供給裝置中，使用一體地形成有回吸閥和空氣驅動式截止閥的裝置。在抗蝕劑供給工序中，要求高精度的抗蝕劑供給量控制。因此，需要對空氣驅動式截止閥的隔膜閥芯的動作進行控制(開閉控制)。例如參照專利文獻I。在這種情況下，空氣驅動式截止閥的開閉控制使用電動氣動式調節(jié)器。電動氣動式調節(jié)器一般具有供氣用電磁閥和排氣用電磁閥，適當控制提供給電動氣動式調節(jié)器的一次壓力，通過電信號將二次壓力調節(jié)為恒定。
[0003]通過電動氣動式調節(jié)器的控制來控制隔膜閥芯的動作，調節(jié)由隔膜閥芯產(chǎn)生的水擊現(xiàn)象。
[0004]專利文獻1:日本特開平5 - 346185號公報
[0005]專利文獻2:日本特開平11 - 82763號公報
[0006]專利文獻3:日本特開2004 - 138178號公報
[0007]專利文獻4:日本專利第5061258號公報
[0008]專利文獻5:日本特開2010 - 223264號公報


【發(fā)明內容】

[0009]但是，在以往的空氣驅動式截止閥中存在如下的問題。
[0010]從輸入閉閥或開閥信號起到隔膜閥芯開始動作時間久，處理工序比較耗時。
[0011]隔膜閥芯的開閉時間的再現(xiàn)性由電動氣動式調節(jié)器的控制精度決定。因此，當隔膜閥芯閉閥時，在隔膜閥芯的開閉時間的再現(xiàn)性中存在偏差。該開閉時間是指閥開始打開的時機和閥開始關閉的時機的閥的移動速度。近年來，對抗蝕劑的供給精度的要求增高，該偏差成為問題，出現(xiàn)與回吸閥的動作的相對關系變動的問題。
[0012]當電動氣動式調節(jié)器長時間使用時，存在發(fā)熱的問題。當因電動氣動式調節(jié)器的發(fā)熱而使回吸閥的樹脂制主體產(chǎn)生變形時，構成上述偏差的原因。另外，因電動氣動式調節(jié)器的發(fā)熱也構成抗蝕液的特性發(fā)生變化的原因。
[0013]在使隔膜閥從閥座離開而開閥時，響應緩慢，處理工序比較耗時。另外，由于再現(xiàn)性差，響應時間存在偏差，所以存在所供給的抗蝕劑量產(chǎn)生偏差的問題。
[0014]本發(fā)明是鑒于上述問題而作為的，其目的在于提供一種能夠提高隔膜閥芯的開閉時間的再現(xiàn)性并且能夠加快開閥時/閉閥時的響應性的流體驅動式截止閥。
[0015](I)為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式的流體驅動式截止閥具有:形成有入口流路和出口流路的主體；形成于所述主體的閥座；與所述閥座抵接或分離的閥芯；與所述閥芯一體地連結的驅動部；及供給用于驅動所述驅動部的壓縮流體的先導式開閉閥，所述流體驅動式截止閥的特征在于，所述先導式開閉閥具有:(a)第一針型閥、變更所述第一針型閥的開度的第一馬達及僅使從所述先導式開閉閥側流向所述驅動部側的壓縮流體流過的第一止回閥；(b)第二針型閥、變更所述第二針型閥的開度的第二馬達及僅使從所述驅動部側流向所述先導式開閉閥側的壓縮流體流過的第二止回閥，所述第一針型閥及第二針型閥分別具有針型閥芯和針型閥座，在所述第一馬達與所述第一針型閥之間具備上下移動部件，在所述第二馬達與所述第二針型閥之間具備上下移動部件，通過驅動所述第一馬達及第二馬達，經(jīng)由所述上下移動部件使所述針型閥芯與所述針型閥座相對移動。
[0016](2)在上述(I)所述的流體驅動式截止閥中，優(yōu)選為，所述驅動部的活塞是隔膜方式，所述第一馬達及第二馬達是步進馬達。
[0017](3)在上述(I)所述的流體驅動式截止閥中，優(yōu)選為，所述流體驅動式截止閥與具有入口流路的回吸閥一體地構成，所述流體驅動式截止閥的出口流路與所述回吸閥的所述入口流路連通，所述流體驅動式截止閥與所述回吸閥聯(lián)動。
[0018](4)在上述(2)或(3)所述的流體驅動式截止閥中，優(yōu)選為，還具有與所述回吸閥的出口流路連通的噴嘴和設置于該噴嘴的前端的傳感器，通過所述傳感器來檢測所述噴嘴中的流體的狀態(tài)，基于該傳感器的檢測結果使所述第一針型閥的開度變化，調整所述隔膜閥芯的閉閥速度，基于所述傳感器的檢測結果使所述第二針型閥的開度變化，調節(jié)所述隔膜閥芯的開閥速度。
[0019]發(fā)明效果
[0020]具有上述結構(I)的流體驅動式截止閥具有如下所示的作用和效果。能夠加快使閥芯與閥座抵接/分離而進行閉閥/開閥時的響應，能夠縮短處理工序時間。另外，先導式開閉閥的驅動控制不采用電動氣動式調節(jié)器那樣的壓力控制，而能夠采用基于針型閥的速度控制。因此，能夠降低隔膜閥芯的開閉時間的偏差，能夠使與回吸閥的相對關系穩(wěn)定化。另外，能夠加快隔膜閥芯從閥座離開而進行開閥時的響應性。
[0021]另外，能夠加快使針型閥芯與針型閥座抵接/分離而進行閉閥/開閥時的響應，能夠縮短處理工序時間。
[0022](2)記載的流體驅動式截止閥中，活塞的滑動阻力低、控制性高。另外，步進馬達緊湊且廉價，所以能夠削減流體驅動式截止閥整體的成本。
[0023](3)記載的流體驅動式截止閥能夠使流體驅動式截止閥與回吸閥的動作的時機一致。另外，本發(fā)明的流體驅動式截止閥的響應性、反復再現(xiàn)性高，所以能夠在短時間反復進行，能夠進行基于回吸閥的供給量控制。另外，流體驅動式截止閥的驅動部由于不會像電動氣動式調節(jié)器那樣發(fā)熱，所以樹脂制主體不會變形，另外也不會因熱量引起抗蝕液的特性變化。因此，能夠使所供給的抗蝕劑量穩(wěn)定化。
[0024](4)記載的流體驅動式截止閥能夠通過遠程操作自動地調節(jié)針型閥的開度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的第一實施方式的空氣驅動式截止閥的剖視圖。
[0026]圖2是圖1的J向視圖。
[0027]圖3是圖2的局部放大圖。
[0028]圖4是圖1的K向視圖。
[0029]圖5是空氣驅動式截止閥的空氣回路圖。
[0030]圖6是表示空氣驅動式截止閥的閉閥動作的速度的圖。
[0031]圖7是表示空氣驅動式截止閥的開閉動作的速度的圖。
[0032]圖8是表示以往的空氣驅動式截止閥的開閉動作的速度的圖。
[0033]圖9是表示空氣驅動式截止閥的開閥動作的再現(xiàn)性的圖。
[0034]圖10是表示空氣驅動式截止閥的閉閥動作的再現(xiàn)性的圖。
[0035]圖11是第二實施方式的空氣驅動式截止閥與回吸閥一體地構成的剖視圖。
[0036]圖12是第三實施方式的空氣驅動式截止閥的回路圖。
[0037]附圖標記說明
[0038]I 空氣驅動式截止閥
[0039]12隔膜閥芯
[0040]13驅動部件
[0041]3IA 馬達
[0042]3IB 馬達
[0043]33A止回閥
[0044]33B止回閥
[0045]35A針型閥
[0046]35B針型閥
[0047]36第二閥室
[0048]37第一閥室
[0049]65 噴嘴
[0050]66傳感器
[0051]X 截止閥驅動部
[0052]Xl先導式開閉閥
[0053]X2空氣驅動部
[0054]Y 主體閥部
[0055]Z 回吸閥

【具體實施方式】
[0056]以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的流體驅動式截止閥的第一實施方式。圖1是作為第一實施方式的流體驅動式截止閥的空氣驅動式截止閥的剖視圖。圖2是圖1的J向視局部剖視圖。圖3是圖2的W部的放大圖。圖4是圖1的K向視圖。圖5是空氣驅動式截止閥的空氣回路圖。
[0057]<第一實施方式>
[0058](空氣驅動式截止閥的空氣回路)
[0059]首先，使用圖5說明空氣驅動式截止閥I的空氣回路。
[0060]空氣驅動式截止閥I的空氣回路串聯(lián)連接有空氣供氣口 43、作為三方閥的開閉閥45、針型閥35A、針型閥35B及空氣驅動部X2。在針型閥35A、針型閥35B上分別并聯(lián)連接有止回閥33A、止回閥33B。止回閥33A僅使從先導式開閉閥Xl側流向空氣驅動部X2側的空氣流過。止回閥33B僅使從空氣驅動部X2側流向先導式開閉閥Xl側的空氣流過。在針型閥35A、針型閥35B上分別連接有馬達31A、馬達31B。由馬達31A、馬達31B、針型閥35A、針型閥35B、止回閥33A、止回閥33B構成先導式開閉閥XI。
[0061]在供給空氣時，空氣由空氣供氣口 43經(jīng)由開閉閥45提供給先導式開閉閥XI?？諝庵饕ㄟ^止回閥33A。由于止回閥33B是逆止閥，所以空氣不通過止回閥33B，而通過針型閥35B提供給空氣驅動部X2。
[0062]另一方面，在從空氣驅動部X2經(jīng)由開閉閥45排出空氣時，空氣主要通過止回閥33B。由于止回閥33A是逆止閥，所以空氣不通過止回閥33A，而通過針型閥35A從空氣排氣口 42排出。
[0063](空氣驅動式截止閥的結構)
[0064]說明用于實現(xiàn)圖5所示的空氣回路的具體的空氣驅動式截止閥I的結構。如圖1所示,空氣驅動式截止閥I由截止閥驅動部X和主體閥部Y構成。
[0065]主體閥部Y具有本體11。在本體11形成有抗蝕液流入的入口流路112和抗蝕液流出的出口流路113。在本體11的中央部形成有閥座111。
[0066]截止閥驅動部X具有先導式開閉閥Xl和空氣驅動部X2。
[0067]空氣驅動部X2具有形成有驅動閥室18及缸體141的本體下部件14和本體上部件22。在本體下部件14與本體上部件22之間夾持有驅動部件13。驅動部件13在缸體141內滑動。在本體下部件14與本體11之間夾持有與閥座111抵接或分尚的隔膜閥芯12。
[0068]在隔膜閥芯12的上部，驅動部件13與隔膜閥芯12 —體地連結。在驅動部件13的外周面形成有凹部131，在該凹部131中設有用于防止空氣泄漏的O型環(huán)15。在驅動部件13的上部形成有凸部132。在凸部132上安裝有彈簧保持部件16，其相對于驅動部件13夾持著隔I吳181的內周側。彈黃17的一端與彈黃保持部件16的上表面抵接。彈黃17的另一端與本體上部件22抵接。隔膜181的外周側由本體上部件22和本體下部件14夾持。由本體下部件14、驅動部件13和隔膜181形成驅動閥室18。在本實施方式中，由彈簧保持部件16、隔膜181和驅動部件13構成本發(fā)明的活塞的一例。在本體下部件14的驅動閥室18的下側形成有與其連通的流路142。在本體下部件14的一側面安裝有在內部形成有流路201的流路本體20，流路本體20隔著O型環(huán)19與本體下部件14抵接。流路201和流路142連通。
[0069]如圖2和圖3所不,先導式開閉閥Xl并列設置有具有相同結構的兩個先導式開閉閥X1A、先導式開閉閥XlB。先導式開閉閥XlA設置在開閉閥45側，先導式開閉閥XlB設置在空氣驅動部X2側。通過先導式開閉閥Xl將用于對驅動部件13進行驅動的空氣向空氣驅動部X2供給排出。
[0070]先導式開閉閥X1A、X1B的結構基本相同。因此，使用圖3說明先導式開閉閥X1A，省略先導式開閉閥XlB的說明。
[0071]先導式開閉閥Xl (XlA)具有本體38。在本體38的內部固定有固定部件40。在本體38的上表面安裝有罩29。另外，在罩29的上表面安裝有馬達31 (31A)。另外，在下述說明中為了簡化說明，將各部件的附圖標記末尾記號(例如馬達31A的“A”)省略。在馬達31的輸出軸311上安裝有驅動器34。驅動器34與形成于上下移動部件32的上表面的槽322卡合。在上下移動部件32的外周面形成有外螺紋部323。外螺紋部323與形成于內螺紋部件39的內周面的內螺紋部391螺紋連結。當驅動器34繞順時針旋轉時，上下移動部件32向下方移動。當使驅動器34繞逆時針旋轉時，上下移動部件32向上方移動。
[0072]內螺紋部件39 —體地安裝在固定部件40的上部內側。上下移動部件32的下部形成有針型閥芯321，針型閥芯321具有越向下則直徑越小的錐形狀。在固定部件40形成有針型閥座401。通過驅動馬達31，變更針型閥芯321和針型閥座401的開度。S卩，通過由馬達31使上下移動部件32上下移動，使針型閥芯321相對于針型閥座401相對移動。針型閥芯321與針型閥座401相對移動，從而針型閥芯321與針型閥座401的間隙發(fā)生變化，從而變更開度。由針型閥芯321和針型閥座401構成針型閥35。能夠驅動馬達31而對針型閥35的開度變更進行遠程操作，所以通過遠程操作能夠調節(jié)主體閥部Y的隔膜閥芯12與閥座111抵接/分離的開閉速度。
[0073]在上下移動部件32的中央下部分的外周面沿周向形成有凹部324，設置有用于防止空氣泄漏的O型環(huán)41。固定部件40的下方的直徑小，在其外周面固定有止回閥33。止回閥33具有向徑向外側以傘狀(圖2、圖3中上下方向顛倒的傘狀)擴展的唇部，能夠進行彈性變形。止回閥33中，止回閥33A僅使從開閉閥45側流向空氣驅動部X2的驅動閥室18側的空氣流過，止回閥33B僅使從驅動閥室18側流向開閉閥45側的空氣流過。
[0074]流路本體20隔著O型環(huán)21與本體38的一側面抵接而安裝。流路本體20的流路201與形成在本體38內的第二流路36B連通。第二流路36B和形成在本體38內的第一流路37B經(jīng)由止回閥33B、針型閥35B (針型閥芯321B和針型閥座401B)連通。先導式開閉閥XlB的第一流路37B和先導式開閉閥XlA的第一流路37A由形成在本體38的V字流路381連通。第一流路37A和第二流路36A經(jīng)由止回閥33A、針型閥35A(針型閥芯321A和針型閥座401A)連通。因此，第二流路36A與圖1所示的流路382連通，經(jīng)由開閉閥45與空氣供氣口 43或空氣排氣口 42連通。
[0075]如圖1所示，在截止閥驅動部X的側面配置有連接器44，具有10條線纜46。線纜46分別與馬達31和開閉閥45連接。另外，在連接器44的下方，如圖4所示配置有空氣供氣口 43和空氣排氣口 42。
[0076]另外，如圖3所示，先導式開閉閥XlA的針型閥芯321A和針型閥座401A(相當于圖5的針型閥35A)是本發(fā)明的第一針型閥的一例，馬達31A是本發(fā)明的第一馬達的一例，止回閥33A是本發(fā)明的第一止回閥的一例。另外，先導式開閉閥XlB的針型閥芯321B和針型閥座401B (相當于圖5的針型閥35B)是本發(fā)明的第二針型閥的一例，馬達31B是本發(fā)明的第二馬達的一例，止回閥33B是本發(fā)明的第二止回閥的一例。另外，主體閥部Y是本發(fā)明的主體的一例。驅動部件13是本發(fā)明的驅動部的一例。
[0077](空氣驅動式截止閥的作用和效果)
[0078]首先，說明空氣驅動式截止閥I的閉閥動作。閉閥動作是指截止閥I從開閥狀態(tài)變?yōu)殚]閥狀態(tài)時的動作。通過圖1所示的開閉閥45的切換，將空氣排氣口 42與流路382連通，從而驅動閥室18中充滿的空氣經(jīng)由流路142、流路201向先導式開閉閥XlA的第二流路36A排出。當詳細說明該流動時，如圖3所示，通過從下向上流動的空氣的壓力，使止回閥33B的唇部在先導式開閉閥XlB中朝向徑向內側彈性變形，由此使第二流路36B與第一流路37B連通。由此，主要經(jīng)由止回閥33B使空氣從第二流路36B向第一流路37B排出(流動)。
[0079]之后，空氣從第一流路37B經(jīng)由V字流路381提供給先導式開閉閥XlA的第一流路37A。這時，通過從上向下流動的空氣的壓力，使止回閥33A的唇部朝向外側彈性變形，切斷第一流路37A和第二流路36A的連通。另一方面，針型閥芯32IA預先通過馬達3IA設定在預定的位置上，通常不動。在針型閥芯321A和針型閥座401A之間能夠形成預定的間隙，從而形成流路。由此，空氣經(jīng)由形成在針型閥座401A的流路從第一流路37A向第二流路36A逐漸通過?？諝鈴牡诙髀?6A經(jīng)由流路382、開閉閥45而利用空氣排氣口 42排出。
[0080]在此，關于本實施方式的空氣驅動式截止閥I的閉閥動作的速度，與以往的基于使用了電動氣動式調節(jié)器的壓力控制的截止閥進行比較并使用圖6進行說明。圖6中的三個坐標圖中，縱軸表示⑴操作信號、⑵驅動閥室內的壓力、⑶隔膜閥芯的閥沖程，橫軸全部表示時間。(2)、(3)的實線C表示本實施方式的空氣驅動式截止閥1，虛線D表示以往的基于使用了電動氣動式調節(jié)器的壓力控制的截止閥。
[0081]在以往的截止閥中，當(I)操作信號在時間Tl從供氣信號切換為排氣信號時，在
(2)驅動閥室內壓力開始線性降低。當驅動閥室內的壓力到達隔膜閥芯開始下降的壓力數(shù)值即閾值E時，(3)隔膜閥芯的閥沖程開始變小。即，在以往的截止閥的情況下，驅動閥室內的壓力在時間T3到達閾值E，閥沖程也變小。接著，當驅動閥室內的壓力到達隔膜閥芯與閥座抵接的瞬間的壓力數(shù)值即閾值F時，該截止閥變?yōu)殚]閥狀態(tài)。即，在以往的截止閥的情況下，驅動閥室內的壓力在時間T4到達閾值F，變?yōu)殚]閥狀態(tài)。從操作信號切換后到閥沖程開始變化的時間由TK表示。另外，從操作信號切換后到變?yōu)殚]閥狀態(tài)的時間由TD表示。
[0082]另一方面，在本實施方式的空氣驅動式截止閥I中，當(I)操作信號在時間Tl從供氣信號切換為排氣信號時，(2)驅動閥室18內的壓力由于描繪從針型閥35向大氣開放(連通)時的壓力下降曲線，所以空氣最初會一下子從驅動閥室18內流出，驅動閥室18內的壓力急劇下降。因此，驅動閥室18內的壓力在比以往的截止閥早的時間T2到達閾值E。另外，在時間T2到時間T3之間、即閉閥動作期間，圖6(2)所示的驅動閥室18內的壓力的下降以與以往的截止閥的驅動閥室內壓力的下降相同的斜率減少。另外，驅動閥室18內的壓力在比以往的截止閥早的時間T3到達閾值F，截止閥I變?yōu)殚]閥狀態(tài)。從操作信號切換后到閥沖程開始變化的時間由TH表示。另外，從操作信號切換后到變?yōu)殚]閥狀態(tài)的時間由TC表示。
[0083]因此，本實施方式的空氣驅動式截止閥I與以往的截止閥相比，從操作信號切換后到閥沖程開始變化的時間約為二分之一(TH/TK)，閉閥狀態(tài)期間的時間約為三分之二(TC/TD)。由此，在操作信號切換后，本實施方式的空氣驅動式截止閥I的響應性非常高。由此，能夠加快使隔膜閥芯12與閥座111抵接而進行閉閥時的響應，與電動氣動式調節(jié)器相比能夠加快本實施方式的空氣驅動式截止閥I的響應時間。
[0084]接著，說明空氣驅動式截止閥I的開閥動作。開閥動作是指截止閥I從閉閥狀態(tài)變?yōu)殚_閥狀態(tài)時的動作。如圖4所示，通過空氣供氣口 43，空氣經(jīng)由開閉閥45及流路382提供給先導式開閉閥XlA的第二流路36A。通過從下向上流動的空氣的壓力，使止回閥33A的唇部朝向徑向內側彈性變形，由此使第二流路36A與第一流路37A連通。在空氣提供給第二流路36A的期間，止回閥33A始終彈性變形，維持連通。另外，針型閥芯321A預先通過馬達31A設定在預定的位置上。在針型閥芯321A與針型閥座401A之間存在預定的間隙，由此形成流路?？諝庵饕?jīng)由止回閥33A從第二流路36A提供給第一流路37A。
[0085]之后，從第一流路37A經(jīng)由V字流路381提供給先導式開閉閥XlB的第一流路37B。這時，通過從上向下流動的空氣的壓力，使止回閥33B的唇部朝向外側彈性變形，切斷第一流路37B與第二流路36B的連通。針型閥芯321B預先通過馬達31B設定在預定的位置上。在針型閥芯321B和針型閥座401B之間存在預定的間隙，從而形成流路。由此，空氣經(jīng)由形成在針型閥座401B的流路從第一流路37B向第二流路36B供給?？諝鈴牡诙髀?6B經(jīng)由流路201、流路142提供給驅動閥室18。驅動閥室18內充滿空氣，當因空氣的壓力所產(chǎn)生的力比彈簧17的作用力大時，彈簧17收縮，驅動部件13向上方移動。隨之，隔膜閥芯12從閥座111離開，變?yōu)殚_閥狀態(tài)，抗蝕液從入口流路112向出口流路113流動。
[0086]在此，關于整體的動作速度，將空氣驅動式截止閥I與以往的使用了電動氣動式調節(jié)器的截止閥進行比較并使用圖7和圖8進行說明。圖7是表示使用了本實施方式的空氣驅動式截止閥I的開閉速度的圖，圖8是表示以往的使用了電動氣動式調節(jié)器的截止閥的開閉速度的圖。圖7和圖8的三個坐標圖中，縱軸表示⑴操作信號、(2)截止閥(A/V閥)的閥開度、(3)回吸閥(S/V閥)的回吸量，橫軸全部表示時間。
[0087]在時間T0，當操作信號從排氣信號切換為供氣信號時，以往的截止閥中，基于電動氣動式調節(jié)器的電氣性控制的供給壓力的升壓需要時間，在截止閥進入開閥動作之前消耗時間TJ。相對于此，本實施方式的空氣驅動式截止閥I在切換開閉閥45的同時變?yōu)閴毫┙o狀態(tài)，所以在進入開閥動作之前消耗時間TG。因此，在截止閥I中，與時間TJ相比，時間TG能夠縮短為約二分之一的時間。由此，能夠加快使隔膜閥芯12從閥座111離開而進行開閥時的響應及使隔膜閥芯12與閥座111抵接而進行閉閥時的響應。
[0088]另外，如圖6中所說明的那樣，當操作信號從供氣信號切換為排氣信號時，以往的截止閥中，在截止閥進入閉閥動作之前消耗時間TK。相對于此，本實施方式的空氣驅動式截止閥I在進入閉閥動作之前消耗時間TH。與時間TK相比，能夠縮短大約二分之一的時間。
[0089]接著，關于隔膜閥芯的開閉時間的再現(xiàn)性，使用表示開閥動作的圖9和表示閉閥動作的圖10進行說明。圖9和圖10表示在空氣驅動式截止閥I的二次側設置壓力傳感器而計測出的結果。圖9和圖10的縱軸表示壓力[kPa].指令電壓波形，橫軸表示時間。
[0090]當操作信號切換為抗蝕液的供給開始信號時(由Gl所示)，空氣驅動式截止閥I開閥，抗蝕液從入口流路112向出口流路113流動，二次側的壓力增高(由Hl表示)。在反復操作該開閥動作十次的情況下，與以往的空氣驅動式截止閥相比，波形上升的時機、傾斜的偏差減半。同樣地，當操作信號切換為抗蝕液的供給停止信號時(由G2表示)，空氣驅動式截止閥I閉閥，抗蝕液的供給停止，二次側的壓力減弱(由H2表示)。這是因為，空氣驅動式截止閥I的針型閥35預先固定在預定的位置上，能夠消除基于電動氣動式調節(jié)器的控制的多種偏差因素，所以能夠減小偏差(寬度)。因此，無論是開閥時還是閉閥時，隔膜閥芯12的開閉時間的再現(xiàn)性高。即，空氣驅動式截止閥I的驅動的控制不采用電動氣動式調節(jié)器那樣的壓力控制，而能夠采用基于所固定的針型閥35的速度控制，所以隔膜閥芯12的開閉時間的再現(xiàn)性高。
[0091]另外，在驅動閥室18側設置驅動空氣的供給流量控制用的針型閥35B，從而能夠減小打開隔膜閥芯12所需的供給空氣量，能夠提高響應性。另外，在開閉閥45側設置驅動空氣的排氣流量控制用的針型閥35A，從而能夠包含到針型閥35為止的流路在內而增加關閉隔膜閥芯12所需的排出空氣量。因此，能夠提高排氣速度的控制性。
[0092]如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式的空氣驅動式截止閥1，能夠加快使隔膜閥芯12與閥座111抵接/分離而進行閉閥/開閥時的響應，能夠縮短處理工序時間。另外，先導式開閉閥Xl的驅動的控制不采用電動氣動式調節(jié)器那樣的壓力控制，而能夠采用基于針型閥35的速度控制，所以能夠降低隔膜閥芯12的開閉時間的偏差。另外，能夠降低流體從空氣驅動式截止閥I向回吸閥的供給開始/供給停止的時機、供給流量的反復偏差。另外，馬達31采用步進馬達，從而能夠簡化控制電路、控制信號，能夠使先導式開閉閥Xl緊湊、廉價。另外，在非通電狀態(tài)下，通過上下移動部件32的外螺紋部323和O型環(huán)41的保持力，能夠抑制針型閥35的開度變化，能夠將針型閥35的開度固定在預定位置上。另外，能夠對針型閥35電氣性地進行遠程操作，所以能夠通過遠程操作來調節(jié)空氣驅動式截止閥I的開閉速度。
[0093]<第二實施方式>
[0094]第二實施方式的空氣驅動式截止閥I的主要結構與第一實施方式的空氣驅動式截止閥I相同。由此，以下僅說明與第一實施方式不同的結構。另外，與第一實施方式相同的結構物使用相同的附圖標記進行記載，從而省略說明。圖11表示第二實施方式的空氣驅動式截止閥I的剖視圖。
[0095]如圖11所示，空氣驅動式截止閥I與用于調節(jié)液體垂懸狀態(tài)的回吸閥Z —體地構成?？諝怛寗邮浇刂归yI的出口流路113與回吸閥Z的入口流路連通。
[0096]回吸閥Z具有隔膜閥芯62。由隔膜閥芯62形成空間61。由彈簧63朝上對隔膜閥芯62進行施力。另外設有被供給空氣的閥室64。當閥室64被供給空氣時，彈簧63收縮，隔膜閥芯62下降，空間61變小。另一方面，當氣體從閥室64排出時，彈簧63伸長，空間61變大。回吸閥Z僅在閉閥時需要，所以從空氣驅動式截止閥I的開閥開始時到閉閥開始時之間，使隔膜閥芯62下降，減小空間61，閉閥時事先形成能夠進行回吸動作(流體的引入)的狀態(tài)。即，當空氣驅動式截止閥I關閉時，事先形成回吸閥Z聯(lián)動而能夠進行回吸動作的狀態(tài)。
[0097]如圖7所示，空氣驅動式截止閥I的開閉動作的速度比以往的空氣驅動式截止閥快。以往的空氣驅動式截止閥進行開閉動作，在回吸閥的動作完成之前(即，從操作信號的切換到回吸動作終止)的一個周期由時間TL表示。另一方面，第二實施方式的空氣驅動式截止閥I進行開閉動作，在回吸閥的動作完成之前(即，從操作信號的切換到回吸動作終止)的一個周期由比時間TL短的時間TI表示。如此通過提高空氣驅動式截止閥I的響應性，能夠縮短一個周期消耗的時間。在此，時間TI 一時間TL的差異小。但是，由于開閉動作反復進行，所以當該差異累積時，其差變大。由此，能夠縮短處理工序時間，能夠提高生產(chǎn)率。另外，根據(jù)空氣驅動式截止閥1，能夠使空氣驅動式截止閥I與回吸閥Z的動作的時機一致。另外，本實施方式的空氣驅動式截止閥I的響應性、反復再現(xiàn)性高，所以能夠在短時間反復進行，能夠進行基于回吸閥Z的供給量控制。另外，空氣驅動式截止閥I的驅動部件13由于不會像電動氣動式調節(jié)器那樣發(fā)熱，所以樹脂制主體不會變形，另外也不會因熱量引起抗蝕液的特性變化。因此，能夠使所供給的抗蝕劑量穩(wěn)定化。
[0098]<第三實施方式>
[0099]第三實施方式的空氣驅動式截止閥I的主要結構與第二實施方式的空氣驅動式截止閥I相同。由此，以下僅說明與第二實施方式不同的結構。另外，與第二實施方式相同的結構物使用相同的附圖標記進行記載，從而省略說明。圖12表示第三實施方式的空氣驅動式截止閥I的回路圖。
[0100]如圖11所示，回吸閥Z具有出口流路114。如圖12所示，該出口流路114連接有噴嘴65。在噴嘴65的前端設置有傳感器66。傳感器66與控制裝置67連接。傳感器66掌握(檢測)噴嘴65中的流體狀態(tài)(從噴嘴65的前端口突出的流體的液面)?；谠摍z測結果，通過控制裝置67使所述第一針型閥35A的開度變化，調節(jié)所述隔膜閥芯12的閉閥速度，或者使所述第二針型閥35B的開度變化，調節(jié)所述隔膜閥芯12的開閥速度。另外，控制裝置67對應各預定時間算出抗蝕液的流出時間作為平均值。當該算出的平均值從適當范圍脫離時，對馬達進行遠程操作，進行控制以使該平均值進入適當范圍內。由此，能夠通過遠程操作自動地調節(jié)空氣驅動式截止閥I的針型閥35的開度。
[0101]另外，上述各實施方式不過是單純的例示，不對本發(fā)明進行任何限定。因此，本發(fā)明當然能夠在不脫離其主旨的范圍內進行各種改良、變形。
[0102]例如在上述實施方式中使用了馬達31，但是也能夠對馬達31添加減速器，通過細化旋轉角度而能夠進行微調。另外，為了防止馬達31的溫度過度上升，可以安裝溫度保險絲。另外，馬達31也可以采用伺服馬達。
[0103]例如在上述實施方式中作為驅動用流體使用了空氣，但是也可以使用空氣以外的惰性氣體。
[0104]例如在上述實施方式中使用了驅動用活塞，但是也可以采用O型環(huán)滑動方式。
[0105]例如在上述實施方式中使用了隔膜閥芯12，但是也可以使用沒有隔膜部的單純的閥片。
【權利要求】
1.一種流體驅動式截止閥，具有: 形成有入口流路和出口流路的主體； 形成于所述主體的閥座； 與所述閥座抵接或分離的閥芯； 與所述閥芯一體地連結的驅動部；及 供給用于驅動所述驅動部的壓縮流體的先導式開閉閥， 所述流體驅動式截止閥的特征在于， 所述先導式開閉閥具有: (a)第一針型閥、變更所述第一針型閥的開度的第一馬達及僅使從所述先導式開閉閥側流向所述驅動部側的壓縮流體流過的第一止回閥； (b)第二針型閥、變更所述第二針型閥的開度的第二馬達及僅使從所述驅動部側流向所述先導式開閉閥側的壓縮流體流過的第二止回閥， 所述第一針型閥及第二針型閥分別具有針型閥芯和針型閥座， 在所述第一馬達與所述第一針型閥之間具備上下移動部件，在所述第二馬達與所述第二針型閥之間具備上下移動部件，通過驅動所述第一馬達及第二馬達，經(jīng)由所述上下移動部件使所述針型閥芯與所述針型閥座相對移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的流體驅動式截止閥，其特征在于， 所述驅動部的活塞是隔膜方式， 所述第一馬達及第二馬達是步進馬達。
3.根據(jù)權利要求1所述的流體驅動式截止閥，其特征在于， 所述流體驅動式截止閥與具有入口流路的回吸閥一體地構成，所述流體驅動式截止閥的出口流路與所述回吸閥的所述入口流路連通， 所述流體驅動式截止閥與所述回吸閥聯(lián)動。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的流體驅動式截止閥，其特征在于， 還具有與所述回吸閥的出口流路連通的噴嘴和設置于該噴嘴的前端的傳感器， 通過所述傳感器來檢測所述噴嘴中的流體的狀態(tài)，基于該傳感器的檢測結果使所述第一針型閥的開度變化，調整所述隔膜閥芯的閉閥速度， 基于所述傳感器的檢測結果使所述第二針型閥的開度變化，調節(jié)所述隔膜閥芯的開閥速度。
【文檔編號】F17D3/01GK104514904SQ201410522903
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】西村康典 申請人:喜開理株式會社