CN112154277A - 减振装置 - Google Patents

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CN112154277A CN201980032447.8A CN201980032447A CN112154277A CN 112154277 A CN112154277 A CN 112154277A CN 201980032447 A CN201980032447 A CN 201980032447A CN 112154277 A CN112154277 A CN 112154277A
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Abstract

减振装置具备:壳体(1);驱动侧致动器(4),其具有驱动侧固定件(2)和驱动侧可动件(3),并且与壳体(1)连接;减振侧致动器(7),其具有减振侧固定件(5)和减振侧可动件(6)并且与壳体(1)连接;第一信号运算部(8),其基于控制指令生成驱动侧致动器(4)的驱动信号;第二信号运算部(9),其基于从振动抑制指令减去位移抑制指令而得到的信号来生成减振侧致动器(7)的驱动信号,所述振动抑制指令是用于通过由于减振侧致动器(7)的驱动而产生的壳体(1)的振动成分来减小或抵消由于驱动侧致动器(4)的驱动而产生的壳体(1)的固有振动成分的指令,所述位移抑制指令是用于在驱动侧致动器(4)的急动度从大时变化为小的情况下抑制减振侧可动件(6)的位移的指令。

Description

减振装置
技术领域
本发明涉及一种控制与壳体连接的致动器来抑制壳体的振动的减振装置。
背景技术
如今,在半导体制造装置、机床和搬送装置等各种装置中使用通过被控制器控制动作来使工件、产品等物体沿规定方向移动的致动器。具有想要尽可能缩短工件的移动花费的时间以在短时间内制造更多的产品这个要求。为了满足要求,需要使致动器的可动部高速地移动,动作时的加速度越大则在装置产生越大的反作用力(起振力)。尤其在加速度大的线性马达中,由于动作时的推力大,因此使物体移动时的加速时、减速时的起振力大。在该情况下,产生工件与装置的相对位置精度恶化、或由于振动传递至设置有装置的地面而使其它装置振动这样的问题。
针对该课题,在以往的加工装置中,在支承装置中配置块驱动装置。通过利用控制器驱动配置的块驱动装置,抑制由于水平移动部的移动而在加工装置产生的振动(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-181739号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在以往的技术中具有如以下的课题。
在专利文献1所记载的加工装置中,基于输出至马达11a的电流指令信号或电压指令信号使AC马达11b以使块18产生的惯性力与由于X台7移动时的水平起振力产生的力矩力相位相反的方式动作。在使X台7向右方移动的情况下,由于用于使X台7移动的推力的反作用力而对底座6施加向左的力。另一方面,当使块18向左方移动时,由于用于使块18移动的推力的反作用力而向底座6施加向右的力。其结果是,抵消作用于底座6的力来抑制振动的产生,但在想要使加工装置小型/轻量化的情况下,难以完全抵消。
当想要减小块18的质量时,需要增大加速度以得到同等的推力。如果增大加速度,当然速度、位移也会变大,因此加工装置变大。另外,当想要减小块18的最大位移时,需要增大质量以得到同等的推力。如果增大质量,则需要提高支承块18的构件的强度,使得加工装置变重。
本发明是为了解决所述这样的课题而完成的,其目的在于提供一种通过由于减振侧致动器的驱动而产生的振动成分来减小或抵消由于驱动侧致动器的驱动而在壳体产生的振动成分、并且抑制减振侧致动器的单侧位移的减振装置。
用于解决问题的方案
本发明所涉及的减振装置具备:壳体;驱动侧致动器,其具有驱动侧固定件和驱动侧可动件,并且所述驱动侧致动器与所述壳体连接;减振侧致动器,其具有减振侧固定件和减振侧可动件,并且所述减振侧致动器与所述壳体连接;第一信号运算部,其基于控制指令来生成驱动侧致动器的驱动信号;第二信号运算部,其基于从振动抑制指令减去位移抑制指令而得到的信号来生成所述减振侧致动器的驱动信号,所述振动抑制指令是用于通过由于所述减振侧致动器的驱动而产生的所述壳体的振动成分减小或抵消由于所述驱动侧致动器的驱动而产生的所述壳体的固有振动成分的指令,所述位移抑制指令是用于在所述驱动侧致动器的急动度从大时变化为小的情况下抑制所述减振侧可动件的位移的指令。
发明的效果
根据本发明所涉及的减振装置,通过基于控制指令生成驱动侧致动器的驱动信号和减振侧致动器的驱动信号,能够通过由于减振侧致动器的驱动而产生的所述壳体的振动成分来减小或抵消由于驱动侧致动器的驱动而产生的所述壳体的固有振动成分。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的减振装置的结构的一例的概要图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的减振装置的结构的其它一例的概要图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的减振装置的结构的其它一例的概要图。
图4是本发明的实施方式所涉及的减振装置的第一信号运算部和第二信号运算部的框图。
图5是表示没有减振侧致动器且通过壳体和驱动侧致动器构成的以往的装置的结构的一例的概要图。
图6是简易地表示没有减振侧致动器且通过壳体和驱动侧致动器构成的以往的装置中的控制对象的框图。
图7是在没有减振侧致动器且通过壳体和驱动侧致动器构成的以往的装置中输入控制指令时的时间序列波形。
图8是简易地表示本发明的实施方式所涉及的减振装置中的控制对象的框图。
图9是表示本发明的实施方式的滤波器处理部的结构的一例的图。
图10是表示本发明的实施方式的滤波器处理部的结构的其它一例的图。
图11是在本发明的实施方式所涉及的减振装置不具有第二滤波器处理部的情况下输入控制指令时的时间序列波形。
图12是比较在以往的装置和本发明的实施方式的减振装置不具有第二滤波器处理部的情况下输入控制指令时的时间序列波形的图。
图13是表示本发明的实施方式的滤波器处理部的结构的一例的图。
图14是表示本发明的实施方式的第一滤波器处理部的结构的一例的图。
图15是表示本发明的实施方式的第一滤波器处理部的结构的其它一例的图。
图16是说明在本发明的实施方式的第二滤波器处理部中根据振动抑制指令生成位移抑制指令的方法的图。
图17是表示本发明的实施方式的第二滤波器处理部的结构的一例的图。
图18是说明在本发明的实施方式的第二滤波器处理部中根据振动抑制指令生成位移抑制指令的方法的图。
图19是在本发明的实施方式所涉及的减振装置中输入控制指令时的时间序列波形。
图20是比较在以往的装置和本发明的实施方式的减振装置中输入控制指令时的时间序列波形的图。
图21是比较在以往的装置和本发明的实施方式的减振装置中输入控制指令时的时间序列波形的图。
图22是表示本发明的实施方式的第二滤波器处理部的结构的一例的图。
图23是在本发明的实施方式所涉及的减振装置中在第二滤波器处理部使用低通滤波器的情况下输入控制指令时的时间序列波形。
图24是在本发明的实施方式所涉及的减振装置中在第二滤波器处理部使用移动平均处理的情况下输入控制指令时的时间序列波形。
具体实施方式
实施方式
图1是表示本发明的实施方式中的减振装置的整体结构的概要图。
在图1中,该减振装置具备壳体1、驱动侧致动器4、减振侧致动器7、第一信号运算部8和第二信号运算部9,并且该减振装置设置于地面100之上。在此,驱动侧致动器4和减振侧致动器7配置于不同的平面,但只要是在减振装置中配置有驱动侧致动器4的情况下能够搭载的空间即可,例如可以处于图2那样的同一平面上,也可以如图3那样处于隔着壳体的相反侧的面上。
在此,对控制指令为速度指令的情况进行说明。由于位置是速度积分后的结果,因此即使为位置指令也能够应用同样的考虑方式是不言而喻的。
驱动侧致动器4包括驱动侧固定件2和驱动侧可动件3,按照通过第一信号运算部8生成的驱动侧致动器的驱动信号进行驱动。作为驱动侧致动器4,例如举例出将伺服马达的输出轴连结至丝杠的滚珠丝杠机构,在要求高速/高定位精度的情况下举例出线性马达等。
减振侧致动器7包括减振侧固定件5和减振侧可动件6,按照通过第二信号运算部9生成的减振侧致动器的驱动信号进行驱动。作为减振侧致动器7,举例出滚珠丝杠机构、线性马达等。
在图4的(a)中表示第一信号运算部8的结构的一例,在图4的(b)中表示第二信号运算部9的结构的一例。
第一信号运算部8包括第一速度控制运算部21和第一推力控制运算部22。第一速度控制运算部21例如通过2自由度控制或反馈控制等公知的方法以能够追随输入来的控制指令(速度指令)的方式计算推力指令。第一推力控制运算部22输出例如通过2自由度控制或反馈控制等公知的方法以能够追随通过第一速度控制运算部21计算出的推力指令的方式计算出的驱动侧致动器的驱动信号。在此,将线性系统设为控制对象进行说明,因此设为推力指令,但也可以设为电流指令、转矩指令等适于控制对象的指令。
第二信号运算部9包括滤波器处理部23、第二速度控制运算部24、以及第二推力控制运算部25。滤波器处理部23对控制指令实施后述的滤波器处理,输出滤波后控制指令。第二速度控制运算部24例如通过2自由度控制或反馈控制等公知的方法以能够追随输入来的滤波后控制指令的方式计算推力指令。第二推力控制运算部25输出例如通过2自由度控制或反馈控制等公知的方法以能够追随通过第二速度控制运算部24计算出的推力指令的方式计算出的减振侧致动器的驱动信号。在此,将线性系统设为控制对象进行说明,因此设为推力指令,但也可以设为电流指令、转矩指令等适于控制对象的指令。
首先,对图5所示的、没有减振侧致动器7且通过壳体1和驱动侧致动器4构成的装置的动作进行说明。简易地表示该装置的框图如图6所示的那样。M1表示驱动侧可动件的质量、Mb表示壳体1的质量、Kb表示壳体1的刚性、Db表示壳体1的粘性。在此,将施加于驱动侧可动件的力只设为惯性力,即使在具有摩擦力等的情况下,由于其相比于本发明关注的壳体的固有振动成分为低频率的成分,因此能够应用同样的考虑方式。
在驱动侧致动器4产生的推力F1作用于驱动侧可动件3,通过式(1)给出驱动侧可动件3的绝对速度v1_abs。
【数1】
Figure BDA0002777391500000061
另一方面,推力F1的反作用力经由驱动侧固定件2输入至壳体1,因此通过式(2)给出壳体1的速度vb和加速度ab。也就是说,该控制对象的共振频率ωb如式(3)那样为壳体1的固有振动数。
【数2】
Figure BDA0002777391500000062
【数3】
Figure BDA0002777391500000063
驱动侧致动器4为从停止状态下加速、并且减速以恢复停止状态的动作,因此当将从停止状态至下一个停止状态为止的期间设为T时,此时产生的推力能够以式(4)来表现。
【数4】
Figure BDA0002777391500000064
式(4)为时间域中的式子,因此当进行拉普拉斯转换而将其转换为s区域中的式子时成为式(5)。
【数5】
Figure BDA0002777391500000071
当将式(5)代入式(2)时,得到式(6)。
【数6】
Figure BDA0002777391500000072
在推力F1中包括的信号中,基波成分的振幅通常比其它频率成分的振幅大,因此能够使推力F1简化为式(7)那样。
【数7】
Figure BDA0002777391500000073
此时,通过式(8)给出壳体1的加速度ab,可知壳体1的加速度ab成为对推力中包括的频率成分叠加了共振频率ωb的成分的加速度。
【数8】
Figure BDA0002777391500000074
图7是在图6的装置中输入控制指令时的时间序列波形。(a)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对速度v1_rel、(b)表示驱动侧致动器的推力F1、(c)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对加速度a1_rel、(d)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对位移x1_rel、(e)表示壳体1的位移xb、(f)表示壳体1的加速度(振动)ab。以推力大幅度变化的定时为起点,壳体1以对与推力相位相反的信号叠加壳体1的固有振动成分后的振动波形振动。
接着,对能够通过图8那样的框图表现的、在本实施方式的减振装置中进行振动抑制的方法进行说明。M2表示减振侧可动件的质量。
在驱动侧致动器4中产生的推力F1作用于驱动侧可动件3,通过式(1)给出驱动侧可动件3的绝对速度v1_abs。
在减振侧致动器7产生的推力F2作用于减振侧可动件6,通过式(9)给出减振侧可动件6的绝对速度v2_abs。
【数9】
Figure BDA0002777391500000081
另一方面,推力F1的反作用力经由驱动侧固定件2进入壳体1,推力F2的反作用力经由减振侧固定件5进入壳体1,因此通过式(10)给出壳体1的速度vb和加速度ab。
【数10】
Figure BDA0002777391500000082
在以下,对用于减小或抵消由于推力F1的反作用力产生的固有振动成分的推力F2的给出方式进行说明。推力F1和推力F2是通过基于控制指令得到的驱动信号产生的,因此将推力F1与推力F2的关系式设为式(11)。
【数11】
F2=G(s)F1…(11)
当将式(11)代入式(10)时,得到式(12)。
【数12】
Figure BDA0002777391500000083
为了通过1+G(s)减小式(3)的固有振动成分,例如使用阻断共振频率的如式(13)那样的带阻滤波器即可。ωb表示阻断区域的中心频率、ζ表示阻断区域的宽度、d表示阻断区域的深度。如果将中心频率ωb设为减振装置的机械常数即壳体1的共振频率,则能够设为阻断固有振动成分的滤波器。
【数13】
Figure BDA0002777391500000091
因而,式(13)成立的G(s)为如式(14)那样的通频为ωb的带通滤波器即可。
【数14】
Figure BDA0002777391500000092
此外,1+G(s)为能够阻断共振频率的滤波器即可,因此G(s)例如即使为式(15)那样的组合低通滤波器和高通滤波器后的滤波器也能够得到同样的效果。在此,k1和k2为比1大的实数。
【数15】
Figure BDA0002777391500000093
减振侧致动器的推力F2为对驱动侧致动器的推力F1乘以式(14)的滤波器G(s)得到的值即可。
也就是说,滤波器处理部23设为如图9那样的结构即可,带通滤波器31实施基于式(14)的滤波器处理,对从带通滤波器31输出来的信号乘以增益32来输出振动抑制指令。针对基于由期望的频率成分构成的振动抑制指令生成的滤波后控制指令,如图4的(b)那样进行控制并输出减振侧致动器的驱动信号,由此能够得到通过由于减振侧致动器的驱动而产生的壳体的振动成分来减小或抵消由于驱动侧致动器的推力而产生的壳体的固有振动成分这个以往没有的效果。
带通滤波器31即使如图10的那样以从1减去带阻滤波器的形式装设也能够得到同样的效果是不言而喻的。在图9中表示了由一个带通滤波器构成的情况,但也可以除此以外具有多个滤波器,由式(15)的滤波器构成也能够得到同样的效果。
对增益32的确定方式进行说明。在式(14)或式(15)中虽然考虑了推力,但实际上需要对控制指令进行滤波器处理。当将驱动侧可动件的质量相对于减振侧可动件的质量的比设为Km时,若要得到同一推力,根据式(1)和式(9),减振侧可动件的加速度必须为驱动侧可动件的加速度的Km倍。也就是说,为了实现式(14)或式(15)的滤波器效果,需要通过式(16)给出增益32。
【数16】
Kv=Km…(16)
在本发明的实施方式的减振装置中,其目的在于减小或抵消由于驱动侧致动器的驱动引起的壳体的固有振动成分,因此能够抑制驱动侧致动器和减振侧致动器的推力的和中包括的壳体的固有振动成分即可。推力同可动件的加速度与可动件的质量的乘积成比例,因此在减振侧致动器以比驱动侧致动器高的加速度动作的情况下,即使使减振侧可动件的质量为驱动侧可动件的质量以下,也能够得到能够抑制壳体的固有振动这一以往没有的效果。
但是,当将增益32设定得大时,减振侧可动件的位移变大,因此有可能产生在壳体内的配置受到限制的问题。另外,由于速度或加速度变大,因此还有时使能够作为减振侧致动器使用的制动器受到限制。因而,根据在壳体内的配置的限制和减振侧致动器的限制将增益32设定为式(17)那样的值即可。
【数17】
Kv≤Km…(17)
图11为在本发明的实施方式的减振装置中将振动抑制指令设为滤波后控制指令的情况下的时间序列波形。在(a)~(d)中,实线表示驱动侧致动器的运动,虚线表示减振侧致动器的运动。(a)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对速度v1_rel和减振侧致动器相对于壳体1的相对速度v2_rel、(b)表示驱动侧致动器的推力F1和减振侧致动器的推力F2、(c)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对加速度a1_rel和减振侧致动器相对于壳体1的相对加速度a2_rel、(d)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对位移x1_rel和减振侧致动器相对于壳体1的相对位移x2_rel、(e)表示壳体1的位移xb、(f)表示壳体1的加速度(振动)ab。与以壳体1的固有振动成分振动的图7的结果不同,减小了振动成分。
图12是比较图7所示的以往的装置和图11所示的装置的时间序列波形的图。虚线为以往的装置的波形,实线为图11所示的装置的波形。在以往的装置中振动的驱动侧位移在图11所示的装置中得到良好地收敛。另外,在以往的装置中出现了固有振动成分的壳体振动在图11所示的装置中被减小了。
在图11的(d)中,减振侧可动件的移动方向只为负方向,为了抑制位移的单侧振幅,想要设为朝向两方向的移动。在表示减振侧可动件的加速度的图11的(c)中,为了抑制壳体振动,需要急动度大的由○包围的部分,急动度小的由箭头所示的部分的加速度对振动抑制的影响小而具有设定的自由度。也就是说,通过恰当地设计图9和图10的控制部33,能够生成在急动度小时抑制减振侧可动件的位移的单侧振幅的位移抑制指令。
图13表示考虑了以壳体振动抑制为目标的振动抑制指令和用于抑制减振侧可动件的位移的单侧振幅的位移抑制指令的、本发明的实施方式的减振装置的滤波器处理部23。滤波器处理部23包括第一滤波器处理部41、第二滤波器处理部42以及加减法处理部43。第一滤波器处理部41基于控制指令输出振动抑制指令。第二滤波器处理部42基于振动抑制指令输出位移抑制指令。加减法处理部43从振动抑制指令减去位移抑制指令来输出滤波后控制指令。
第一滤波器处理部41为基于控制指令来计算振动抑制指令的块,因此应用前述的图9或图10的考虑方式并且设为图14或图15的结构即可。
使用图16来说明用于计算位移抑制指令的考虑方式。基于对控制指令实施滤波器处理而得到的滤波后控制指令进行控制,但为了容易理解,转换为影响推力的加速度的次方进行论述。图16的(a)是用于壳体的振动抑制的加速度指令、(b)是使(a)延迟与无用时间相应的量后的信号、(c)是从(a)减去(b)得到的信号。由框包围的区域的急动度大,需要用于抑制壳体的振动的加速度指令,在(a)与(c)的情况下几乎没有变化,即使为(c)的加速度指令也具有抑制壳体的振动的效果。另一方面,在由框包围的区域以外的急动度小的区域中,在(c)的情况下,能够使加速度指令的符号反转从而能够抑制位移的单侧振幅。但是,生成振动抑制指令的滤波器主要使减振装置的共振频率成分通过,因此当仅偏离无用时间来进行减法时,对象频率成分的相位偏离,难以得到本来想要得到的振动抑制效果。
因而,第二滤波器处理部42例如设为图17的结构即可。无用时间要素51输出使振动抑制指令延迟无用时间后的延迟振动抑制指令。带阻滤波器52针对延迟振动抑制指令阻断壳体的振动抑制所需的频率成分后输出位移抑制指令。此外,通过将阻断频率设为壳体的共振频率容易得到良好的效果。
图18与图16同样地以加速度的次方表示振动抑制指令、位移抑制指令和滤波后控制指令。(a)为振动抑制指令的加速度转换值、(b)为位移抑制指令的加速度转换值、(c)为滤波后控制指令的加速度转换值。在由框包围的急动度大的区域中,在(a)和(c)的情况下几乎没有变化,即使(c)也具有抑制壳体的振动效果。另一方面,在由框包围的区域以外的急动度小的区域中,在(c)中,能够使符号反转从而能够抑制位移的单侧振幅。
图19为在本发明的实施方式的减振装置中输入控制指令时的时间序列波形。在(a)~(d)中,实线表示驱动侧致动器的运动,虚线表示减振侧致动器的运动。(a)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对速度v1_rel和减振侧致动器相对于壳体1的相对速度v2_rel、(b)表示驱动侧致动器的推力F1和减振侧致动器的推力F2、(c)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对加速度a1_rel和减振侧致动器相对于壳体1的相对加速度a2_rel、(d)表示驱动侧致动器相对于壳体1的相对位移x1_rel和减振侧致动器相对于壳体1的相对位移x2_rel、(e)表示壳体1的位移xb、(f)表示壳体1的加速度(振动)ab。与以壳体1的固有振动成分振动的图7的结果不同,减小了振动成分。另外,与没有考虑位移抑制指令的图11的结果不同,减小了减振侧可动件的位移的单侧振幅。
图20是比较图7所示的以往的装置和本发明的实施方式的减振装置的时间序列波形的图。虚线表示以往的装置的波形,实线表示本发明的实施方式的减振装置的波形。在以往的装置中振动的驱动侧位移在本发明的实施方式的减振装置中得到良好地收敛。另外,在以往的装置中出现了固有振动成分的壳体振动在本发明的实施方式的减振装置中被减小了。
图21是比较图11所示的装置和本发明的实施方式的减振装置的时间序列波形的图。虚线为图11所示的装置的波形,实线为本发明的实施方式的减振装置的波形。在图11所示的装置中,向一方向移动而位移的单侧振幅大,但在本发明的实施方式的减振装置中,通过急动度小的区域中的加速度的符号反转而减小了位移的单侧振幅。
另外,第二滤波器处理部42a可以设为图22的结构。在第二滤波器处理部42a中,无用时间要素51输出使振动抑制指令延迟无用时间后的延迟振动抑制指令。低通滤波器53针对延迟振动抑制指令,阻断壳体的振动抑制所需的频率成分后输出位移抑制指令。此外,通过将截止频率设为壳体的共振频率以下,容易得到良好的效果。
图23是在应用了第二滤波器处理部42a的本发明的实施方式的减振装置中输入控制指令时的时间序列波形。与以壳体1的固有振动成分振动的图7的结果不同,减小了振动成分。另外,与未考虑位移抑制指令的图11的结果不同,减小了减振侧可动件的位移的单侧振幅。
另外,第二滤波器处理部42b也可以设为图22的结构。在第二滤波器处理部42b中,无用时间要素51输出使振动抑制指令延迟无用时间后的延迟振动抑制指令。移动平均处理54针对延迟振动抑制指令,阻断壳体的振动抑制所需的频率后输出位移抑制指令。此外,通过将截止频率设为壳体的共振频率以下,容易得到良好的效果。
图24是在应用了第二滤波器处理部42b的本发明的实施方式的减振装置中输入了控制指令时的时间序列波形。与以壳体1的固有振动成分振动的图7的结果不同,减小了振动成分。另外,与未考虑位移抑制指令的图11的结果不同,减小了减振侧可动件的位移的单侧振幅。
此外,将驱动侧致动器4和减振侧致动器7设为线性系统来进行了处理,但在为旋转系统的情况下也能够应用本发明。图13是将图8变更为旋转系统的情况下的框图。T1表示驱动侧致动器4的输出转矩、T2表示减振侧致动器7的输出转矩、J1表示驱动侧可动件的惯性、J2表示减振侧可动件的惯性、Jb表示壳体1的惯性、Kb表示壳体1的刚性、Db表示壳体1的粘性。通过将前述的F1替换为T1、将F2替换为T2、将M1替换为J1、将M2替换为J2、将Mb替换为Jb,在本发明的实施方式的减振装置中能够减小在以往的装置中出现了固有振动成分的壳体振动。
另外,在本实施方式中,设为使用滤波器单元等计算抑制急动度小的减振侧可动件的位移的单侧振幅的位移抑制指令的结构,但例如可以设为以下结构:只在急动度从大时变化为小的情况下,只在从急动度变化起的规定时间内,从振动抑制指令减去能够使加速度的符号反转的固定值的位移抑制指令。通过采取这样的结构,不用使用滤波器运算,能够以更轻的运算负荷同时实现壳体振动的减小和减振侧可动件的位移的单侧振幅减小。
产业上的可利用性
如以上那样,本发明所涉及的减振装置通过减振侧致动器移动时的推力来减小或抵消由于驱动侧致动器移动时的推力给与壳体的反作用力而产生的壳体的固有振动成分,因此能够使驱动侧可动件高速地移动,能够应用于想要在短时间内制造大量的产品的半导体制造装置、安装机、机床和搬送装置等用途中。
附图标记说明
1:壳体;2:驱动侧固定件;3:驱动侧可动件;4:驱动侧致动器;5:减振侧固定件;6:减振侧可动件;7:减振侧致动器;8:第一信号运算部;9:第二信号运算部;21:第一速度控制运算部;22:第一推力控制运算部;23:滤波器处理部;24:第二速度控制运算部;25:第二推力控制运算部;31:带通滤波器;32:增益;41:第一滤波器处理部;42、42a、42b:第二滤波器处理部;43:加减法处理部;51:无用时间要素;52:带阻滤波器;53:低通滤波器;54:移动平均处理。

Claims (14)

1.一种减振装置,其特征在于,具备:
壳体;
驱动侧致动器,其具有驱动侧固定件和驱动侧可动件,并且所述驱动侧致动器与所述壳体连接;
减振侧致动器,其具有减振侧固定件和减振侧可动件,并且所述减振侧致动器与所述壳体连接;
第一信号运算部,其基于控制指令来生成驱动侧致动器的驱动信号;以及
第二信号运算部,其基于从振动抑制指令减去位移抑制指令而得到的信号来生成所述减振侧致动器的驱动信号,所述振动抑制指令是用于通过由于所述减振侧致动器的驱动而产生的所述壳体的振动成分减小或抵消由于所述驱动侧致动器的驱动而产生的所述壳体的固有振动成分的指令,所述位移抑制指令是用于在所述驱动侧致动器的急动度从大时变化为小的情况下抑制所述减振侧可动件的位移的指令。
2.根据权利要求1所述的减振装置,其特征在于,
所述减振侧可动件的质量为所述驱动侧可动件的质量以下。
3.根据权利要求1或2所述的减振装置,其特征在于,
所述控制指令为位置指令或速度指令。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第一信号运算部基于所述控制指令计算用于生成所述驱动侧致动器的驱动信号的驱动部控制指令,
所述第二信号运算部具备滤波器处理部,所述滤波器处理部包括基于所述减振装置的机械常数的第一滤波器处理部和第二滤波器处理部,
所述第二信号运算部通过使所述控制指令或所述驱动部控制指令通过所述第一滤波器处理部来计算所述振动抑制指令,通过使所述振动抑制指令通过所述第二滤波器处理部来计算所述位移抑制指令,基于从所述振动抑制指令减去所述振动抑制指令而得到的信号,来计算用于生成所述减振侧致动器的驱动信号的减振部控制指令。
5.根据权利要求4所述的减振装置,其特征在于,
所述第二滤波器处理部包括至少一个无用时间要素。
6.根据权利要求4或5所述的减振装置,其特征在于,
所述第一滤波器处理部包括至少一个带通滤波器。
7.根据权利要求6所述的减振装置,其特征在于,
所述第一滤波器处理部将所述带通滤波器的通过频率设为所述壳体的共振频率。
8.根据权利要求4至7中的任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第二滤波器处理部包括至少一个带阻滤波器。
9.根据权利要求8所述的减振装置,其特征在于,
所述第二滤波器处理部将所述带阻滤波器的阻断频率设为所述壳体的共振频率。
10.根据权利要求4至7中的任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第二滤波器处理部包括至少一个低通滤波器。
11.根据权利要求10所述的减振装置,其特征在于,
所述第二滤波器处理部将所述低通滤波器的截止频率设为所述壳体的共振频率以下。
12.根据权利要求4至7中的任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第二滤波器处理部包括至少一个移动平均处理。
13.根据权利要求12所述的减振装置,其特征在于,
所述第二滤波器处理部将所述移动平均处理的截止频率设为所述壳体的共振频率以下。
14.根据权利要求4至13中的任一项所述的减振装置,其特征在于,
在所述滤波器处理部中乘以使所述驱动侧可动件的质量除以所述减振侧可动件的质量得到的质量比以下的增益Kv。
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