旋转机的寿命预测系统及其方法和具有旋转机的制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于提供一种以廉价的装置，简单、稳定且高精度地对旋转机的寿命进行预测的寿命预测系统。该系统包括：测定旋转机（３）的振动的时间序列加速度数据的振动仪（７）；用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式与旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第１解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器（８）；以及根据经滤波的上述第１解析频率的时间序列加速度数据的特征量，预测上述旋转机的寿命的数据处理单元（６）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造装置用旋转机的寿命的预测技术，特别是涉及预测真空泵等旋转机的寿命的寿命预测装置、寿命预测方法以及具有该旋转机的制造装置。
技术介绍
为了有效地进行半导体器件的制造，半导体制造装置的故障诊断变得重要起来。另外，近年来，在系统LSI中，特别是少量、多品种的生产倾向增强，与此相应的灵活高效的半导体器件的制造方法也变得必要起来。高效的半导体生产中有采用小规模的生产线的方法。但是，如果只是单纯地使大规模生产线减小则会产生制造装置的运转率降低等问题，因此存在着投资效率下降的问题。作为其对策，有用一个制造装置进行多个制造工序的方法，但是，例如，在将干式泵用于排气系统的减压化学气相生长(LPCVD)装置中，伴随工艺的种类的不同，反应气体、反应生成物不同，泵内部的生成物的发生及蓄积状况也不相同。因此，如果工艺的种类变化，则寿命也发生改变。如果在特定的制造工艺中泵停止，则不仅会导致制造中的一批产品不良，而且会在制造装置内部产生微小灰尘。因此，必须对制造装置进行额外的维护，使半导体器件的制造效率大幅度地下降。如果为了防止该工艺中的突然的停机，使泵的维护时间预留有裕度，则泵的维护频率就会大大增加。这不仅使维护成本增加，而且由泵更换造成的半导体制造装置的运转率的下降也变得明显，导致半导体器件的制造效率大幅度降低。为了在高效率的小规模生产线中实现必要的装置的共用化，有必要准确地对干式泵的寿命进行诊断，极尽其寿命地使用泵。因此寿命的预测已必不可少。迄今为止，人们提出了几种干式泵的寿命诊断方法。基本上是采取通过马达电流、振动、温度掌握干式泵的状态，根据这些状态量的变化预测寿命的方法(例如，参照专利文献1)。特别是，作为干式泵的寿命诊断方法，通过由转子旋转引起的振动来掌握泵的状态的方法渐成主流。其原因在于，在借助振动进行诊断时，只要在泵侧面上安装振动仪或加速度计即可进行测定，因此其作为简单的寿命预测方法备受关注。另外，人们还提出了作为振动数据对声发射信号进行模拟/数字转换(AD转换)，以对寿命进行预测的方法(例如，参照专利文献2)。对于干式泵内部的反应生成物的蓄积状况，相对干式泵的固有的基准频率的变动，其基准振动的整数倍等干式泵的特征频率的振动变动表现得更明显。在以往，如图9所示，用放大器181对来自测定干式泵113的振动的振动仪117的信号进行放大，用AD转换器118将其转换为数字信号。并且，还使用了通过数据处理单元119、在傅立叶变换后仅仅取出特定频率成分进行寿命预测的方法。专利文献1特开2000-259222号公报(第9～11页，图1)专利文献2特开平11-62846号公报(第2～3页，图1)在利用AD转换器将振动数据转换为数字信号，通过傅立叶变换获取特定频率成分的方法中，当所处理的数据量变得很庞大时，则存在有1秒以下的极短时间的振动变动无法评价出来的问题。另外，还产生了测定系统规模过大，测定系统的价格上升的问题。另外，可以证实存在着当泵内部蓄积有反应生成物时振动的峰值频率会变动的现象，有必要提供一种即使在峰值频率变动的情况下也能正确地对峰值加速度进行评价的方法。如上所述，在利用振动的以往的干式泵的寿命预测方法中，存在测定装置的价格、所处理的数据量、测定时间间隔、稳定性的问题，人们期待一种能够以廉价的装置进行更简便且稳定的高精度的寿命预测方法的出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在解决这种问题，利用廉价且简便的装置、提供高可靠性且高精度的旋转机的寿命预测系统、寿命预测方法、以及具有该旋转机的制造装置。为了解决上述问题，本专利技术的第1特征方案的要点涉及一种寿命预测系统，其包括(a)测定旋转机的振动的时间序列加速度数据的振动仪；(b)用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式与旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器；(c)根据经滤波的第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量预测旋转机的寿命的数据处理单元。按照本专利技术的第1特征方案，可利用廉价且简便的装置，提供高可靠性且高精度的旋转机的寿命预测系统。本专利技术的第2特征方案的要点在于涉及一种寿命预测方法，其包括下述步骤(a)测定旋转机的时间序列加速度数据；(b)用含有以包含旋转机的转子的叶片扇数的公式和旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波；(c)根据经滤波的第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量预测旋转机的寿命。按照本专利技术的第2特征方案，可利用廉价且简便的装置提供高可靠性且高精度的旋转机的寿命预测方法。本专利技术的第3特征方案的要点在于涉及一种制造装置，其具备(a)旋转机；(b)测定旋转机的振动的时间序列加速度数据的振动仪；(c)用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式和旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器；(d)根据经滤波的第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量预测旋转机的寿命的数据处理单元。按照本专利技术的第3特征方案，可利用廉价且简便的装置提供一种具有能够进行高可靠性且高精度的寿命预测的旋转机的制造装置。在本专利技术的第1～3特征方案中，包含上述叶片扇数的公式可由n+(l/m)表示，其中m表示叶片扇数，n和l为任意的整数。另外，频带优选为设定在峰值加速度的峰值半幅值(ピ一ク半值幅)与峰值加速度的峰值频率变动的最大值之和的2～10倍的范围内。另外，振动仪的测定间隔优选为在第1解析频率的周期的1/3倍或以下。另外，优选为进一步具备用包含有与第1解析频率振动相位不同的第2解析频率的频带对时间系列加速度数据进行滤波的带通滤波器。附图说明图1是表示本专利技术的实施例的半导体制造装置的概要的图。图2是表示图1所示的旋转机(干式泵)的内部结构的剖面图。图3是通过本专利技术的实施例的寿命预测系统测定的峰值加速度的经时变化曲线图。图4是通过本专利技术的实施例的寿命预测系统测定的峰值加速度减少率的经时变化曲线图。图5是用于说明本专利技术的实施例的半导体制造装置用旋转机的寿命预测方法的流程图。图6是表示本专利技术的实施例的变形实例的寿命预测系统的概略的图。图7是通过本专利技术的实施例的变形实例的寿命预测系统测定的峰值加速度的经时变化曲线图。图8是表示本专利技术的另一实施例的进行半导体制造装置用旋转机的寿命预测的半导体生产系统的构成实例的方框图。图9是表示以往的寿命预测系统的概略的图。标号说明1 CVD室2 闸阀3、113干式泵(旋转机)6、119数据处理单元 7、117振动仪8 带通滤波器8a第1带通滤波器 8b 第2带通滤波器10a、10b 转子 11a、11b 旋转轴13本体 14 吸气法兰盘15排气法兰盘32、33 真空配管36a～36d 振动仪37频率解析器(傅立叶变换分析装置)38a～38c 配线 39 寿命预测系统41、42、43质量流量控制器51、52、53 气体配管70半导体制造装置71 LAN72CIM 73 服务器74数据处理系统 75 外部存储器77计算机81、181放大器118 AD转换器具体实施方式下面参照附图，对本专利技术的实施例进行描述。在下面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寿命预测系统，其特征在于包括：　　　　测定旋转机的振动的时间序列加速度数据的振动仪；　　　　　用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式与旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第１解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器；　　　　根据经滤波的上述第１解析频率的时间序列加速度数据的特征量，预测上述旋转机的寿命的数据处理单元。

【技术特征摘要】
JP 2002-9-30 287265/20021.一种寿命预测系统，其特征在于包括测定旋转机的振动的时间序列加速度数据的振动仪；用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式与旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器；根据经滤波的上述第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量，预测上述旋转机的寿命的数据处理单元。2.如权利要求1所述的寿命预测系统，其特征在于包括上述叶片扇数的公式由n+(l/m)表示，其中m表示叶片扇数，n和l为任意的整数。3.如权利要求1所述的寿命预测系统，其特征在于上述频带被设定在上述峰值加速度的峰值半幅值与上述峰值加速度的峰值频率变动的最大值之和的2～10倍的范围内。4.如权利要求1所述的寿命预测系统，其特征在于上述振动仪的测定间隔在上述第1解析频率的周期的1/3倍或以下。5.如权利要求1所述的寿命预测系统，其特征在于还进一步具有用包含有与上述第1解析频率振动相位不同的第2解析频率的频带对上述时间系列加速度数据进行滤波的带通滤波器。6.一种寿命预测方法，其特征在于包括以下步骤测定旋转机的时间序列加速度数据；用含有以包含上述旋转机的转子的叶片扇数的公式和上述旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的上述时间序列加速度数据进行滤波；根据经滤波的第1解析频率的上述时间序列加速度数据的特征量，预测上述旋转机的寿命。7.如权利要求6所述的寿命预测方法，其特征在于包括上述叶片扇数的公式由n+(l/m)表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐俣秀一，牛久幸广，山本明人，中尾隆，古畑武夫，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]