JP2006283966A - アクティブ除振装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加速度センサ31により定盤3など除振対象物の振動状態を検出し、これをフィードバックしてサーボ弁34を制御することにより、空気ばね20の内圧を変更して除振対象物にその振動を減殺する制御力を付加する。前記除振対象物の基礎に対する相対高さの変化を変位センサ32により検出し、これをフィードバックして電磁比例弁35を制御することにより、除振対象物の高さが基準位置に近づくように空気ばね20の内圧を調整する。双方の空気圧制御が相互に補完し合うことで、制御の応答性及び安定性の両立が図られる。
【選択図】 図2
Description
図1は、本発明の実施形態1に係る精密除振台Aの一例を示し、この精密除振台Aは、例えば、半導体関連の製造装置、試験機器や原子間力顕微鏡(AFM)、レーザ顕微鏡等の精密計測機器のように、振動の影響を受けやすい精密な装置を搭載して、それらを床の振動からできるだけ絶縁した状態で設置するためのものである。すなわち、図示の精密除振台Aは、床面に設置された基礎構造部1と、その上面の4隅にそれぞれ配設された空気ばねユニット2,2,…(除振装置)とを備え、これら4つの空気ばねユニット2,2,…により支持された定盤3の上に前記精密装置などが搭載されるようになっている。
前記空気ばねユニット2には、以下に述べるように、上下方向の荷重を支持する空気ばね20とセンサ31〜33、サーボ弁34、比例弁35などが設けられているとともに、これと同様の構成が水平方向の振動及び位置制御のために設けられているが、以下、便宜上、上下方向の荷重を支持する空気ばね20などの構成のみについて説明する。
上述の如きサーボ弁34及び比例弁35の特性を考慮して、この実施形態では、本発明の特徴部分として、2つの弁34,35による空気圧の調整が相互に補完し合うようにしている。すなわち、空気ばねユニット2毎の空気圧の制御は、概ね図6のブロック図に示すようになり、主に除振対象物の振動を低減するための制御が、図の右側に示す振動制御部30aによりサーボ弁34を用いて行われる一方、主に除振対象物の高さ位置を維持するための制御が、図の左側に示す変位制御部30bにより比例弁35を用いて行われる。
上述の実施形態1では、図6に示すように、コントローラ30の振動制御部30a及び変位制御部30bにおいてPID制御則に従い制御入力U2を決定するようにしているが、これに限らず、現代制御理論の手法を適用することもできる。
図10は、本発明の実施形態2に係る除振装置Aの空気ばねユニット2の構成を示す。この実施形態2のものは、比例弁35のみによって空気ばね20の圧力を調整し、これにより除振対象物の振動及び位置制御を行うようにしたものであり、その点を除いては前記実施形態1のものと同じ構成なので、同じ部材には同じ符号を付して、その説明は省略する。
上述の実施形態2では、比例弁35への制御入力Uを補正するための補正特性として、予め準備した補正テーブルを用いているが、これに限らず補正計算式を用いることも可能である。例えば、図13に実線のグラフで示す比例弁35の実特性は、制御入力Uが基準値U0以上の場合について、空気流量をf(U)として、次のような4次式で近似することができる。 f(U) = a×U4+b×U3+c×U2+d×U+e 尚、a,b,c,d,eは所定の係数である。
本発明の構成は、前記実施形態1、2のものに限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。すなわち、例えば前記各実施形態の空気ばねユニット2においては除振対象物の振動状態を検出するために、加速度センサ31を空気ばね20のトッププレート23に配設しているが、これは速度センサであってもよいし、それらのセンサは前記トッププレート23に限らず、定盤3或いはその上に搭載される装置に取り付けることもできる。また、空気ばね20に代えて、空気以外の気体を封入した気体ばねを用いることもできる。
1 基礎構造部(基礎)
2 空気ばねユニット
3 定盤(除振対象物)
20 空気ばね
23 トッププレート(除振対象物)
24 ベースプレート(基礎)
30 コントローラ(制御手段、学習手段)
30a 振動制御部(振動制御手段)
30b 変位制御部(変位制御手段)
31 加速度センサ(振動センサ、センサ)
32 変位センサ(位置センサ、センサ)
33 加速度センサ(別の振動センサ、センサ)
34 サーボ弁
35 電磁比例弁
35a スプール
Claims (9)
- 除振対象物を基礎に対し気体ばねで支持するとともに、該除振対象物の振動状態を検出するための振動センサと、前記気体ばねの圧力を調整するためのサーボ弁とを備え、このサーボ弁を前記振動センサからの信号に基づいて制御することにより、前記気体ばねの内圧を変更して、前記除振対象物にその振動を減殺する制御力を付加するようにしたアクティブ除振装置であって、
前記除振対象物の基礎に対する高さ位置を検出するための位置センサと、
前記気体ばねにその内圧を調整可能に接続された電磁比例弁と、
前記電磁比例弁を前記位置センサからの信号に基づいて制御することにより、前記除振対象物の基準位置からの変位が小さくなるように前記気体ばねの内圧を調整する変位制御手段と、を備えることを特徴とするアクティブ除振装置。 - 請求項1のアクティブ除振装置において、
振動センサは、除振対象物の加速度を検出する加速度センサ、又は該除振対象物の速度を検出する速度センサの少なくとも一方であり、
前記加速度センサ乃至速度センサからの信号に基づいてサーボ弁を制御することにより、前記除振対象物に制御力が付加されるように気体ばねの内圧を変更する振動制御手段を備えている
ことを特徴とするアクティブ除振装置。 - 請求項2のアクティブ除振装置において、
基礎の加速度乃至速度を検出する少なくとも1つの別の振動センサを備え、
振動制御手段は、前記別の振動センサからの信号に基づいてサーボ弁を制御することにより、除振対象物に前記基礎からの伝達振動を減殺する制御力が付加されるように、気体ばねの内圧を変更するものである
ことを特徴とするアクティブ除振装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つのアクティブ除振装置において、
変位制御手段は、除振対象物の基準位置からの変位が所定値以下のときには電磁比例弁の制御を行わず、位置センサからの信号に基づいてサーボ弁を制御することにより、前記除振対象物の変位が小さくなるように気体ばねの内圧を調整するものであることを特徴とするアクティブ除振装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つのアクティブ除振装置において、
変位制御手段は、電磁比例弁への制御入力と気体の流量との間の非線形関係を線形に補正するための補正特性を記憶していて、この補正特性に基づいて前記電磁比例弁への制御入力を補正するように構成されていることを特徴とするアクティブ除振装置。 - 除振対象物を基礎に対し気体ばねで支持してなる除振装置であって、
前記除振対象物の振動状態及び基礎に対する高さ位置の少なくとも一方を検出するためのセンサと、
前記気体ばねにその内圧を調整可能に接続された電磁比例弁と、
前記電磁比例弁を前記センサからの信号に基づいて制御することにより、前記除振対象物の基準位置からの変位が小さくなるか、或いは該除振対象物にその振動を減殺する制御力が付加されるか、の少なくとも一方となるように前記気体ばねの内圧を調整する制御手段と、を備えており、
前記制御手段は、前記電磁比例弁への制御入力と気体の流量との間の非線形関係を線形に補正するための補正特性を記憶していて、この補正特性に基づいて前記電磁比例弁への制御入力を補正するように構成されていることを特徴とするアクティブ除振装置。 - 請求項6のアクティブ除振装置において、
補正特性は、補正前後の制御入力値を互いに対応付けて設定した補正テーブルであり、
前記補正テーブルは、電磁比例弁への制御入力と気体の流量との間の非線形関係を表す実特性と、該電磁比例弁への制御入力と気体の流量との間の関係が線形となるように予め設定した理想特性と、を対比し、この理想特性に基づいて補正前の制御入力値に対応する目標気体流量を求め、この目標気体流量に対応する補正後の制御入力値を前記実特性から求めたものであり、
制御手段は、センサからの信号に基づいて仮決定した制御入力値に対応する補正後の制御入力値を前記補正テーブルから読み取り、これにより前記電磁比例弁を制御するものであることを特徴とするアクティブ除振装置。 - 請求項7のアクティブ除振装置において、
電磁比例弁から気体ばねへの気体の供給流量に関連する値を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出値と目標気体流量との偏差が小さくなるように、補正テーブルのデータを変更する学習手段と、をさらに備えることを特徴とするアクティブ除振装置。 - 請求項8のアクティブ除振装置において、
電磁比例弁はスプール弁により構成され、
学習手段は、検出手段による検出値と目標気体流量との偏差に基づいて、補正テーブルに設定されている補正後の制御入力値が補正前の制御入力値に対して一律に変化するように、該補正テーブルのデータを一括して変更するものであることを特徴とするアクティブ除振装置。
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---|---|
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009197998A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-09-03 | Integrated Dynamics Engineering Gmbh | 真空で使用する防振装置 |
JP2010014159A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Tokkyokiki Corp | 除振装置 |
JP2010031950A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Tokkyokiki Corp | 除振装置 |
JP2010230310A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-10-14 | Tokkyokiki Corp | サーボ型振動センサ及び振動制御装置 |
JP2012233557A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Psc Kk | 除振システム用二層三方弁 |
JP2013069850A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
KR20160098056A (ko) | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 독쿄키키 가부시키가이샤 | 유체 서보 밸브 및 유체 서보 장치 |
JP2018025233A (ja) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 特許機器株式会社 | 流体サーボバルブ及び流体サーボ装置 |
CN110360267A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-22 | 山东圣海光纤科技有限公司 | 一种主动消除光学系统外界震动干扰的装置 |
CN110848311A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-28 | 李海广 | 氮气弹簧无线监控系统 |
JP2020046075A (ja) * | 2019-12-03 | 2020-03-26 | 特許機器株式会社 | 流体サーボバルブ及び流体サーボ装置 |
CN111566379A (zh) * | 2018-01-15 | 2020-08-21 | 仓敷化工株式会社 | 主动隔振装置 |
WO2021256521A1 (ja) | 2020-06-17 | 2021-12-23 | 特許機器株式会社 | サーボ型振動検出器及び振動制御装置 |
CN113884004A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-04 | 长江存储科技有限责任公司 | 特征尺寸测量用扫描电镜的气浮系统和扫描电镜 |
CN115681391A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-02-03 | 重庆邮电大学 | 一种自感知自供能自适应控制的磁流变弹性体隔振系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6145179A (ja) * | 1983-11-04 | 1986-03-05 | Nippon Kuatsu Syst Kk | 制御信号に比例した流体出力特性を有する電磁弁装置 |
JPH0231043A (ja) * | 1988-07-16 | 1990-02-01 | Tokkyo Kiki Kk | 能動制御精密制振機構 |
JPH05296288A (ja) * | 1992-04-13 | 1993-11-09 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 空気バネ式除振台の流量制御装置 |
JPH0642585A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | アクティブ振動絶縁装置 |
JP2001020996A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Canon Inc | 除振装置および半導体製造装置 |
-
2005
- 2005-09-28 JP JP2005282139A patent/JP2006283966A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6145179A (ja) * | 1983-11-04 | 1986-03-05 | Nippon Kuatsu Syst Kk | 制御信号に比例した流体出力特性を有する電磁弁装置 |
JPH0231043A (ja) * | 1988-07-16 | 1990-02-01 | Tokkyo Kiki Kk | 能動制御精密制振機構 |
JPH05296288A (ja) * | 1992-04-13 | 1993-11-09 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 空気バネ式除振台の流量制御装置 |
JPH0642585A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | アクティブ振動絶縁装置 |
JP2001020996A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Canon Inc | 除振装置および半導体製造装置 |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009197998A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-09-03 | Integrated Dynamics Engineering Gmbh | 真空で使用する防振装置 |
US8387958B2 (en) | 2007-12-10 | 2013-03-05 | Integrated Dynamics Engineering Gmbh | Vibration isolator for use in a vacuum |
JP2010014159A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Tokkyokiki Corp | 除振装置 |
JP2010031950A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Tokkyokiki Corp | 除振装置 |
JP2010230310A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-10-14 | Tokkyokiki Corp | サーボ型振動センサ及び振動制御装置 |
JP2012233557A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Psc Kk | 除振システム用二層三方弁 |
JP2013069850A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
KR20160098056A (ko) | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 독쿄키키 가부시키가이샤 | 유체 서보 밸브 및 유체 서보 장치 |
JP2016148373A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 特許機器株式会社 | 流体サーボバルブ及び流体サーボ装置 |
US10465816B2 (en) | 2015-02-10 | 2019-11-05 | Tokkyokiki Corporation | Fluid servo valve and fluid servo apparatus |
KR102622059B1 (ko) * | 2015-02-10 | 2024-01-08 | 독쿄키키 가부시키가이샤 | 유체 서보 밸브 및 유체 서보 장치 |
US11335491B2 (en) | 2015-02-10 | 2022-05-17 | Tokkyokiki Corporation | Fluid servo valve and fluid servo apparatus |
JP2018025233A (ja) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 特許機器株式会社 | 流体サーボバルブ及び流体サーボ装置 |
CN111566379A (zh) * | 2018-01-15 | 2020-08-21 | 仓敷化工株式会社 | 主动隔振装置 |
CN110360267A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-22 | 山东圣海光纤科技有限公司 | 一种主动消除光学系统外界震动干扰的装置 |
CN110848311A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-28 | 李海广 | 氮气弹簧无线监控系统 |
JP2020046075A (ja) * | 2019-12-03 | 2020-03-26 | 特許機器株式会社 | 流体サーボバルブ及び流体サーボ装置 |
JP7177492B2 (ja) | 2019-12-03 | 2022-11-24 | 特許機器株式会社 | 流体サーボバルブ及び流体サーボ装置 |
WO2021256521A1 (ja) | 2020-06-17 | 2021-12-23 | 特許機器株式会社 | サーボ型振動検出器及び振動制御装置 |
CN113884004A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-04 | 长江存储科技有限责任公司 | 特征尺寸测量用扫描电镜的气浮系统和扫描电镜 |
CN113884004B (zh) * | 2021-09-08 | 2024-06-07 | 长江存储科技有限责任公司 | 特征尺寸测量用扫描电镜的气浮系统和扫描电镜 |
CN115681391A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-02-03 | 重庆邮电大学 | 一种自感知自供能自适应控制的磁流变弹性体隔振系统 |
CN115681391B (zh) * | 2022-09-27 | 2024-05-10 | 重庆邮电大学 | 一种自感知自供能自适应控制的磁流变弹性体隔振系统 |
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