JPH01159041A - 液体の脱ガス、ポンピング、混合および分配装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （Ｒ業上の利用分野） 本発明は液体の貞空鋭ガス、精密ボンピング、混合およ
び分配装置に関する。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は脱ガスを行った液体を加工物に分配する装置に
おいて、出［」を右する室と、脱ガス前の液体を前に室
に配送するシステムと、前記室を大気圧以下に維持する
真空システムと、前記室の中に位置し、前記真空システ
ムによって前記室内の液体から実質的にすべてのガスが
除去されるようにする攪拌組立体と、前記室出口に連結
され、かつ分配出口まで延びる通路と、前記室から液体
を除去し、かつ前記通路内の圧力を大気圧以上に維持す
る除去ポンプ（たとえば１部分が前記室内の近くに位置
し、かつ１部分が前記通路の中に延びる回転螺旋）にし
て、前記室がら液体を除去し、かつ該通路内の圧力を大
気圧以上に維持するようになった除去ポンプと、前記室
出口および分配出口の間で前記通路と連通ずるプログラ
ム可能分配ポンプと、前記プログラム可能分配ポンプを
作動し、液体のプログラムされた壜が大気圧以上の圧力
を受けて前記分配出口を通って吐出されるようにする運
動制御機構とよりなる装置を供するものである。

本装置に使用される各分配ポンプはシリンダとピストン
とよりなり、該シリンダは入口および出口を有し、かつ
このピストンおよびシリンダは相対的に運動し、前記出
口を通して液体を押送するようになっている。運動制御
機構は枠の上に装架された電気モータを有し、ピストン
およびシリンダの相対的運動および相対的位置を１ＩＩ
Ｊ御し、それによって液体が出口を通して吐出されるよ
うになっており、さらにこの運動制御機構はシリンダお
よびピストンを、シリンダに対するピストンの、２．５
４センチメートルより大なる全運動範囲内において、０
．００００２５センチメートル以下の間隔を有するよう
に隔置された多数の停止位２の間で相対的に運動きしめ
得るようになっている。

前記運動制ｔｌ１機構を制御するためのプログラム可能
制御システムが設けられ、前記相対的運動を、前記停止
位置の任意の位置の間で、任意の順序で、任意の時間に
おいてまたはある状態が生じた時に行わせるようになっ
ており、かつこのシステムはプログラム可能回路を有し
、前記運動制御機構に継続する電気パルスの流れを送給
し、各パルス毎に前記電気モータを小さな増分ユニット
で運動させるようになっている。

両方の分配ポンプに対して一つの運動制御機構を使用す
るようになすことができ、または各分配ポンプがそれ自
体の運動制御機構を有するにうになすことができる。な
お運動制御機構内のモータは高精度パルスモータとし、
電気パルスを受入れる度びに２度以五の段階で増分的に
動くようになすことが望ましく、前記モータはピストン
を前進および後退段階において増分的にかつ制御自在に
動かすことができ、各増分段階の大きさは０．００００
２５センヂメートル以下である。

（実施例） 第１図、第２Ａ図および第２Ｂ図は本発明による脱ガス
、精密ボンピング、混合および分配装置４０を示す。

この装置４０は精密ポンプ４４Ａ、４４Ｂを支持する枠
４２を有している。第２Ａ図に線図的に示されたポンプ
４４Ａ；　４４Ｂはピストン４８Ａ１４８１３と共に作
動するシリンダ４６Ａ、４６Ｂよりなり、入口５０Ａ、
５０Ｂおよび出口５２Ａ。

５２Ｂを有すると共に、大口弁５１Ａ、５１Ｂおよびこ
れと関連する出目弁５３Ａ、５３Ｂを有している。入口
弁５１Ａ、５１Ｂはポンプ４４Ａ。

４４Ｂが分配を行う時に閉じ、かつポンプ４４Ａ。

４４Ｂが装入を行う時に開き、出口弁５３Ａ、５３Ｂの
場合はこの逆となる。ピストン４８Ａ、４８Ｂはシリン
ダ４６Ａ、４６Ｂより小さく、該シリンダ４６Ａ、４６
Ｂ内において往復運動を行い、かつ後退位けから入口５
０Ａ、５０Ｂの方に前進し、大口弁５１Ａ、５１Ｂが閉
じた時に、シリンダ４６Ａ、４６Ｂ内の液体を排出する
ようになっている。この動作は液体を出口５２Ａ、５２
８がら押出す。ポンプ４４Ａ、４４Ｂの構造および形態
と、液体に対するその作用とによって清掃作用が生じ、
ピストン４８Ａ、４８Ｂの上およびシリンダ４６Ａ、４
６Ｂの中に液体が溜まるのが阻止される。

運動ｉ１Ｊ御機構５４は枠４２の士に装架され、シリン
ダ４６Ａ、４６Ｂとピストン４８Ａ、４８Ｂとを相対的
に運動させる。図示の如くピストン４８Ａ、４８Ｂは、
枠４２の上に固定されたシリンダ４６Ａ、４６Ｂに対し
て前進、後退ゼしめられるが、別途シリンダを固定ピス
トンに対して前進せしめまたはシリンダおよびピストン
を相対的に同時に動かすようになすことができる。

第１図に示される如く、制御システム５６はコンピュー
タ８３よりなり、キーボード８３ａ、モニタ８３ｂ、ソ
フトウエヤおよびある種の周辺装置を含み、かつこのコ
ンピュータ８３は運動制御ｖ１１５４を所定のｇＩＡ様
で制御するようにプログラムすることができる。制御シ
ステム５６および運動制御機構５４はピストン４８Ａ、
４８Ｂおよびシリンダ４６Ａ、４６Ｂを、停止位置の間
において、該ピストン４８Ａ、４８Ｂおよびシリンダ４
６Ａ、４６Ｂの間の、はぼ２．５乃至１２．７センチメ
ードルなる範囲内にある相対的運動の全長にわたり、は
ぼ０．００００２５乃至 ０．００００００２５センチメートルの範囲内の小さな
不連続段階で相対的に運動させる。ピストン４８Ａ、４
８Ｂおよびシリンダ４６Ａ、４６Ｂの相対的運動は精密
に開始されかつ停止ゼしめられ、再開始されかつ停止せ
しめられ、次にストロークに沿って位置の画定された任
意の増分段階において再操作されるようになすことがで
きる。さらにこの相対的運動は任意の反復可能または可
変的順序で、かつまた任意の反復可能または可変的に選
択された時間あるいは条件に関する運動間隔で行うよう
になすことができる。運動の増分は小さくかつこの増分
間の時間は短く、したがって液体を分配するためのある
数の段階の相対的運動を行う時には、実際のボンピング
効果は脈動的ではなく、むしろ連続的なものとなる。

第３図に示される如く、二つの独立したポンプ４４Ａ、
４４Ｂｌｔに、二つの独立して運！ｅ′！する制御機構
５４Ａ、５４Ｂを使用し、各ポンプが別個に制御システ
ム５６内のプログラムによって制御されるようになすこ
とができる。二つの液体（たとえばレシンと触媒）が一
定の比率で分配される時には、第２Ａ図に示された単一
の運動制御機４Ｍ　５４を使用し、かつピストン４８Ａ
７．４８Ｂが相互に適当な構造によって結合されるよう
になすことができる。大口弁５１Ａ、５１Ｂが閉じてピ
ストン４８Ａ、４８Ｂがシリンダ４６Ａ、４６Ｂに対し
て移動した詩には（第２Ａ図）、液体は出口５２Ａ、５
２Ｂを通してミキサ７０に送られる（第２Ｂ図）。ミキ
サ７０（静的ミキサまたは動的ミキサ）において液体は
涙金され、下流の分配比ロア２に送られるようになる。

連動制御機構５４はなるべくは回転電動パルスモータ７
８とされる。なおポンプピストンを駆動するためにｚｔ
−つまたは二つの交流またはｖＸ流モータを使用するこ
とができる。適当なパルスモータ７８としてはコネチカ
ット、ブリストルのスーベリャ電気会社によって製造さ
れているＭ−シリーズ５ＬＯ−３ＹＮパルスモータがあ
る。４段入力方式が採用される時には、モータ軸は１回
転当り１．８度すなわち２００段前進する。分解度およ
び平滑度を増加させるためにデジタル論理および２極パ
ルス幅変調を行うことにより、かつ５ＬＯ−８ＹＮモー
タの位相間の電流レベルを釣合わせることにより、１回
転当り２００段のパルスモータは電気的に１回転当り２
５．０００段のモータに変換される。図示の如く減３！
歯車兼精密ボール・スクリュー機構７９を通して、パル
スモータ７８の出力軸をポンプピストン４８Ａ、４８Ｂ
に連結すれば、該ピストン４８Ａ、４８Ｂの安定、平滑
、低速精密位置決めおよび反復位置決めを行うことがで
きる。

運動制御Ｉ機構５４は駆動装置８０を有し、かつ制御シ
ステム５６は該駆動装置８０に対するインデキサを有し
ている。駆動装置８０はインデキサからデジタル段階お
よび方向入力を受入れる。駆動装置８０内の内方駆動論
理および電力増幅器はパルスモータ７８に対する出力電
力レベルを設定しかつこれを維持する。適当な駆動装置
８ｏとしてはカリフォルニヤのアンハイム　オートメー
ションによってＷＡ造されているＢＬＢシリーズ　バイ
レベル　ステップモータドライバがある。この駆動装置
８０はワット数の大なるドロッピングレジスタを必要と
することなく、優れた出力および始動−停止速度を有し
、交流電力によって作動され、かつ４位相パルスモータ
を作動する。適当なインデキ量すとしてはカリフォルニ
ヤ、ベタルマのコンピュータ　コーポレーションによっ
て販売されているモデルＰＣ２１がある。このインデキ
サは前述の駆動装置８０に適合するばかりでなく、優れ
た単一軸運動制御を行い、多（のコンピュータと共に使
用することができ、かつすべてのモータ機能を決定する
簡単なＡＳＣｆ１指令を使用し、かつＴＵＲＢＯまたは
ＢΔＳ■Ｃの如き高レベル言語によってプログラムする
ことができる。

コンピュータ８３およびその周辺装置のプログラムによ
ってインデツキサから発生したパルスの流れにより、駆
動装ｆｆ１（８０はパルスモータ７８を動かし、それに
よってピストン４８Ａ、４８Ｂは正確な位置に移動しか
つ停止する。このようにピストン４８Ａ、４８Ｂは一定
の速度で動くようにプログラムされ、二つの位置または
これら位置の任意の組合せの間で交互に前後運動を行う
。なお運動の複雑な順序、時間遅延、復帰レポートおよ
び他の状況による事象もコンピュータ８３を通してプロ
グラムすることができる。このようにインデツキサは知
能的な周辺装置として働き、上位プロセフ号を遮断する
ようにプログラムすることができ、多重運動順序のダウ
ンローデングを可能にすると共にパルスモータ７８の１
回転当り２５゜０００段（およびそれ以上）の分解度が
容易に得られるようなメモリーを有している。パルスの
流れは使用者によって制御されるようになっているから
、第３図に示される如く二つのインデツクサ、駆動装置
８０Ａおよびパルスモータ７８Ａが使用される時には、
一つのストロークまたは連続ストロークに対して、使用
するピストン（４８Ａ、４８Ｂおよびシリンダ４６Ａ、
４６Ｂの相対的運動の特性を非常に複雑なかつ異なるも
のとなすことができる。インデツクサは段進する時に、
前もってセットした総量に対する公差が０なる高い制度
で作動し、速度精度の公差も反復可能性も優れている（
最大比率の１％の１／！＋Ｏ程度）。符号器またはレゾ
ルバを含むフィードバックシスデムを使用するサーボモ
ータはインデツクサ、駆動装＠８０およびパルスモータ
７８と同様な制御を行い、したがってこれらの代りとな
すことができる。

枠４２の上には液体からガスを除くための第１真空室８
４Ａ装架されている。図示の如く二つの液体の脱ガスを
行ってこれを混合すべき場合には第１真空室８４Ａと実
質的に等しい第２輿空室８４Ｂが使用される。これら真
空室８４Ａ、８４Ｂはその底部の近くに出口８５Ａ、８
５Ｂを有している。貯蔵室８７Ａ、８７Ｂ内の未−説ガ
ス液体に作用するように、管８６から出る圧力空気の形
をなした手段が設けられ、前記貯蔵室８７Ａ、８７Ｂか
ら未−説ガス液体を真空室８４Ａ、８４Ｂに配送して脱
ガスを行うようになっており、この時液体はモータ９０
Ａ、９０Ｂによって回転せしめられるロータ８９Ａ、８
９Ｂの投射部分８８Ａ。

８８Ｂにより真空室８４Ａ、８４Ｂの側部に対して投射
され、液体が真空室８４Ａ、８４Ｂの側部に沿って流れ
落ちる時に真空によってガスが除去され、しかる後この
液体が室８４Ａ、８４Ｂ内においてロータ８９Ａ、８９
Ｂの攪拌部分９１Ａ。

９１Ｂにより攪拌されるようになっている。制御弁９３
Ａ、９３Ｂにおいて連結された真空システムは室８４Ａ
、８４Ｂ内に真空を発生ゼしめかつこれを維持するため
のものである。

真空室８４Ａ、８４Ｂに対する除去ポンプ９２Ａ、９２
Ｂは出口８５Ａ、８５Ｂから出る液体が正の圧力（たと
えば大気丼以上の圧力）を受けるようにする。図示の如
くモータ９５Ａ、９５Ｂによって駆動される好適な螺旋
型ポンプ９２Ａ。

９２Ｂを含む別の型の除去ポンプも使用することができ
る。

密封された通路９４は除去ポンプ９２Ａ、９２Ｂから分
配比ロア２までの全体にわたって延びている（第２Ｂ図
参照）。通路９４には多くの継手があるが、通路９４内
の液体に対する除去ポンプ９２Ａ、９２Ｂによって与え
られる液体の正圧力はガスが通路９４に流入するのを阻
止する。

分配比ロア２は分配室１００の中に位固し、該分配室は
トレー上の加工物バッチを出し入れし得るように旧都の
開く真空室として形成されている。

ある種の作業においては図示のバッチシステムの代りに
自動的にインデックスされる加工物送給機を使用するこ
とができる。

第２Ｂ図に示される如く、通路のマニホルド部分１０１
の下流の通路部分９４は可撓ホース１０６によって形成
され、該ホースはアンビル１０９と相対するビンチ弁１
０４によって別々に制御される。ビンチ弁１０４は位置
決めシステム１１０により、加工物１０８の位置決めと
時間的に関連するようにコンピュータ８３によ°つて個
々に制御され、加工物１０８のトレーを支持するテーブ
ル１１４を移動させるようになっている。分配比ロア２
は分配室１００の中に複数の分配オリフィス１１２を有
し、矩形の排列体として配設された加工物１０８の柱に
同時に液体を分配し、これに続いてテーブル１１４が移
動して加工物１０８の別の柱を固定された分配オリフィ
ス１１２の王に動かすようになっている。なお分配ヘッ
ドを一定位置内にある加工物の上に動かすようにするこ
ともできる。加工テーブル１１４の位置はインデックス
、駆動装置および精密ボールスクリュー機構１２０によ
って該テーブル１１４に速結された回転パルスモータ組
立体１１６によって制御される。

ミキサ７０と、該ミキサ７０から出口６８に至る通路９
４の部分を清掃するために溶媒洗浄システム１２５が設
けられている。この洗浄システム１２５は空気管８６に
よって加圧される溶媒タンク１２６を有し、二方弁、１
２８Ａ、１２８Ｂを適当に位置決めすることによって溶
媒がミキサ７０およびこれに続く通路９４の部分を通っ
てこれらの部分を清掃し得るようになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の、前方から見た透視図、第
２Ａ図および第２Ｂ図は第１図に示された装置の部分的
路線図、第３図は第２Ａ図に示されたポンプに対する別
の駆動装置を示ず図。 ４２・・・枠、４４・・・ポンプ、４６・・・シリンダ
、４８・・・ピストン、５０・・・入口、５２・・・出
口、５４・・・運動制ｔａｘｉ構、５６・・・制御シス
テム、７０・・・ミキサ、７２・・・分配出口、７８・
・・パルスモータ、 ７９・・・ボールスクリュー構造、８０・・・駆動装置
、８２・・・回路、８４・・・真空室、８５・・・出口
、８７・・・貯蔵室、８９・・・ロータ、９２・・・除
去ポンプ、９４・・・通路、１００・・・分配室、１０
８・・・加工物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）脱ガスを行つた液体を加工物（１０８）に分配す
   る装置（４０）において、出口（８５）を有する脱ガス
   室（８４）と、未・脱ガス液体を前記室（８４）に配送
   するシステム（８６、８７）と、前記室（８４）を大気
   圧以下に維持する真空システム（９３）と、前記室（８
   ４）の中に位置し、前記真空システム（９３）によつて
   前記室（８４）内の液体から実質的にすべてのガスが除
   去されるようにする攪拌組立体（８９）と、前記出口（
   ８５）に連結され、かつ分配出口（７２）まで延びる通
   路（９４）と、前記室（８４）から液体を除去し、かつ
   前記通路（９４）内の圧力を大気圧以上に維持する除去
   ポンプ（９２）と、前記出口（８５）および前記分配出
   口（７２）との間で前記通路（９４）と連通する分配ポ
   ンプ（４４）と、前記分配ポンプ（４４）を作動し、前
   記分配出口（７２）を通して前記液体の所定量を大気圧
   以上の圧力で動かすようになつた運動制御機構（５４）
   とよりなることを特徴とする装置。 （２）さらに前記分配出口（７２）を含む分配室（１０
   ０）と、液体が分配される時に、前記分配室（１００）
   が大気圧以下に維持されるようにするシステムと、前記
   ポンプ（４４）および出口（７２）の間で前記通路（９
   ４）に沿つて位置決めされたビンチ弁（１０４）とを有
   し、該ビンチ弁（１０４）が前記分配室（１００）内の
   分配出口（７２）を通る液体の流れを制御し得るように
   なつている請求項１記載の装置（４０）。 （３）前記分配ポンプ（４４）が回転モータ（７８）、
   往復ピストンおよびシリンダ組立体（４８、４６）およ
   び前記モータ（７８）を前記ピストン（４８）に連結す
   る機構（７９）よりなり、前記モータ（７８）がその１
   回転に対して等分された１００以上の位置の何れか一つ
   において前記シリンダ（４６）内のピストン（４８）を
   停止せしめ得るようになつている請求項１記載の装置（
   ４０）。 （４）前記除去ポンプ（９２）が回転螺旋にして前記真
   空室（８４）の中に、該室の出口（８５）の近くに位置
   する１部分と、前記通路（９４）の中に延びる１部分と
   を有する回転螺旋よりなつている請求項１記載の装置（
   ４０）。 （５）液体を分配するポンプ組立体において、シリンダ
   （４６）およびピストン（４８）を有するポンプ（４４
   ）にして、前記シリンダ（４６）が入口（５０）および
   出口（５２）を有し、前記ピストン（４８）および前記
   シリンダ（４６）が相対的に運動し、前記出口（５２）
   を通して前記液体を押送するように装架されているポン
   プと、前記枠（４２）の上に装架された電気モータ（７
   ８）を有する運動制御機構（５４）にして、前記ピスト
   ン（４８）と前記シリンダ（４６）との相対的運動およ
   び相対的位置を制御し、それによつて前記出口（５２）
   を通る液体の吐出量を制御するようになつており、さら
   に前記相対的運動を、前記シリンダ（４６）に対する前
   記ピストン（４８）の２．５４センチメートル以上の全
   運動範囲内において、０．００００２５センチメートル
   以下の間隔を有する多数の停止位置の間で行わせるよう
   になつている運動制御機構（５４）と、該運動制御機構
   （５４）を制御するプログラム可能制御システム（５６
   ）にして、前記相対的運動を、前記停止位置の任意の位
   置の間で任意の順序で、任意の時間においてまたはある
   状態が生じた時に行わせるようになつており、さらにプ
   ログラム可能回路（８２）を有し、前記運動制御機構（
   ５４）に断続する電気パルスの流れを送給し、各パルス
   毎に前記電気モータ（７８）を小さな増分ユニットで運
   動させるようになつたプログラム可能制御システム（５
   ６）とよりなるポンプ組立体。 （６）第１および第２液体を精密にポンピングし、混合
   しかつ分配する装置（４０）において、第１および第２
   入口（５０Ａ、５０Ｂ）と第１および第２出口（５２Ａ
   、５２Ｂ）とを有する第１および第２シリンダ（４６Ａ
   、４６Ｂ）と、前記出口（５２Ａ、５２Ｂ）から出た前
   記液体を受入れかつ混合するミキサ（７０）と、前記ミ
   キサ（７０）と連通する分配出口（７２）にして、混合
   された形の液体を分配するようになつた分配出口と、前
   記第１および第２シリンダ（４６Ａ、４６Ｂ）に対して
   移動し、それぞれ前記出口（５２Ａ、５２Ｂ）を通して
   前記ミキサに液体を押送し得るようになつた第１および
   第２ピストン（４８Ａ、４８Ｂ）と、前記ピストン（４
   ８Ａ、４８Ｂ）および前記シリンダ（４６Ａ、４６Ｂ）
   を相対的に運動させる回転モータ（７８）を有する運動
   制御機構（５４）と、前記運動制御機構（５４）にプロ
   グラムされた断続電気パルスの流れを送給する制御シス
   テム（５６）と、前記運動制御機構（５４）に含まれた
   駆動装置（８０）にして、前記電気パルスを受入れ、か
   つ前記モータに精密に調時された電気パルスを送給し、
   前記モータ（７８）１回転に対して隔置された多くの段
   階の任意の一つにおいて前記モータを始動または停止せ
   しめ、前記ピストン（４８Ａ、４８Ｂ）および前記シリ
   ンダ（４６Ａ、４６Ｂ）に正確な相対的運動を行わせる
   ようになつた駆動装置とよりなる装置（４０）。 （７）前記モータ（７８）が高精密パルスモータであり
   、前記駆動装置（８０）から受入れた各電気パルスに対
   し、２度以下の段階で増分的に作動し、さらに前記ピス
   トン（４８Ａ、４８Ｂ）を増分的にかつ制御自在に前進
   または後退せしめ得るようになつており、各増分的段階
   の大きさが ０．００００２５センチメートル以下である請求項６記
   載の装置（４０）。 （８）前記各ピストン（４８Ａ、４８Ｂ）およびシリン
   ダ（４６Ａ、４６Ｂ）に対し別個の運動制御機構（５４
   Ａ、５４Ｂ）を有し、前記各運動制御機構（５４Ａ、５
   ４Ｂ）内のモータ（７８Ａ、７８Ｂ）よりなる高精密パ
   ルスモータが前記駆動装置（８０）から受入れた電気パ
   ルスに対し、２度以下の段階で増分的に作動し、さらに
   前記ピストン（４８Ａ、４８Ｂ）を増分的に前進または
   後退せしめ得るようになつており、各段階の大きさが０
   ．００００２５センチメートル以下である請求項６記載
   の装置（４０）。