JP2729378B2 - 能動制御精密制振方法とその方法を使用したアクチュエータ並びに制振台 - Google Patents
能動制御精密制振方法とその方法を使用したアクチュエータ並びに制振台Info
- Publication number
- JP2729378B2 JP2729378B2 JP63072658A JP7265888A JP2729378B2 JP 2729378 B2 JP2729378 B2 JP 2729378B2 JP 63072658 A JP63072658 A JP 63072658A JP 7265888 A JP7265888 A JP 7265888A JP 2729378 B2 JP2729378 B2 JP 2729378B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- air
- compressed air
- damping block
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
- F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
- F16F7/112—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on fluid springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ホログラフィーセット、電子顕微鏡、半導
体製造機器など超精密測定装置などの製造装置を載置す
るための能動制御精密制振方法とその方法を用いたアク
チュエータ並びに制振台に関する。
体製造機器など超精密測定装置などの製造装置を載置す
るための能動制御精密制振方法とその方法を用いたアク
チュエータ並びに制振台に関する。
（従来の技術とその問題点） 除振における能動制御と言うものは、制振ブロックに
入力する種々の振動を刻々キャッチしてこれを電気信号
にかえたのち反転して出力し、この出力に対応した反力
を制振ブロックに加えて有害振動と相殺し、制振ブロッ
クを極めて高いグレードで静止させるものであり、これ
を具体化した従来の能動制御制振台の例としては、入力
振動を電気信号に変え、この信号にて電磁気の強弱を制
御し能動制御を行っていた。しかしながらこの方式では
制御機構が電磁石などで構成されているためその隙間管
理を非常に厳密に行う必要があり、その結果支持機構の
剛性を必要とし、XY2軸をそのままでは同一平面で制御
出来ず、換言すればXYの２軸を上下２段に構成しなけれ
ばならず、構造が複雑になるという問題点もあり、更に
電磁気を使用するのであるから周囲に強力な磁場が出
来、精密測定器のような影響を受けやすい装置への適用
は不向きであった。
入力する種々の振動を刻々キャッチしてこれを電気信号
にかえたのち反転して出力し、この出力に対応した反力
を制振ブロックに加えて有害振動と相殺し、制振ブロッ
クを極めて高いグレードで静止させるものであり、これ
を具体化した従来の能動制御制振台の例としては、入力
振動を電気信号に変え、この信号にて電磁気の強弱を制
御し能動制御を行っていた。しかしながらこの方式では
制御機構が電磁石などで構成されているためその隙間管
理を非常に厳密に行う必要があり、その結果支持機構の
剛性を必要とし、XY2軸をそのままでは同一平面で制御
出来ず、換言すればXYの２軸を上下２段に構成しなけれ
ばならず、構造が複雑になるという問題点もあり、更に
電磁気を使用するのであるから周囲に強力な磁場が出
来、精密測定器のような影響を受けやすい装置への適用
は不向きであった。
その他、空気ばねを使用する方式にあっては、空気ば
ね内の圧力を変化させてアクチュエータとして使用する
場合に、入力振動に対して空気ばねの制御圧力を180゜
変位させて交番振動させると言うようなやり方も考えら
れるが、応答性も悪く、しかも制御弁の極数の多いもの
を使用しなければならず実用性が低いという問題点があ
った。
ね内の圧力を変化させてアクチュエータとして使用する
場合に、入力振動に対して空気ばねの制御圧力を180゜
変位させて交番振動させると言うようなやり方も考えら
れるが、応答性も悪く、しかも制御弁の極数の多いもの
を使用しなければならず実用性が低いという問題点があ
った。
（発明の目的） 本発明はかかる従来例の欠点に鑑みて為されたもの
で、その目的とする処は従来の空気ばねを利用している
にも拘わらず従来とは根本的に異なる精密なアクティブ
制御を行う事が出来る画期的な能動制御精密制振方法と
その方法を使用したアクチュエータ並びに制振台を提供
するにある。
で、その目的とする処は従来の空気ばねを利用している
にも拘わらず従来とは根本的に異なる精密なアクティブ
制御を行う事が出来る画期的な能動制御精密制振方法と
その方法を使用したアクチュエータ並びに制振台を提供
するにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、拘る従来技術の問題点を解決するために第
１項では； 制振ブロック（２）に略水平な同一軸上で相反する方
向の力を加える２基の空気ばね（3a）（3b）の静圧を等
しく保持する。
１項では； 制振ブロック（２）に略水平な同一軸上で相反する方
向の力を加える２基の空気ばね（3a）（3b）の静圧を等
しく保持する。
制振ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気をいずれか一
方の空気ばね（３ａ）に給排して有害振動を相殺する。
という技術的方法を採用しており、第２項では； 制振ブロック（２）に設置され、略水平な同一軸上で
相反する方向の力を付加質量（Ｍ）に加える２基の空気
ばね（3a）（3b）の静圧を等しく保持する。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気をいずれか一
方の空気ばね（３ａ）に給排して有害振動を相殺する。
という技術的方法を採用しており、第２項では； 制振ブロック（２）に設置され、略水平な同一軸上で
相反する方向の力を付加質量（Ｍ）に加える２基の空気
ばね（3a）（3b）の静圧を等しく保持する。
制振ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気をいずれか一
方の空気ばね（３ａ）に供給して付加質量（Ｍ）を有害
振動に対抗して振動させる。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気をいずれか一
方の空気ばね（３ａ）に供給して付加質量（Ｍ）を有害
振動に対抗して振動させる。
付加質量（Ｍ）の振動にて有害振動を相殺する。
という技術的方法を採用しており、第１図に示す第３
項のアクチュエータは； 制振ブロック（２）に２基の空気ばね（3a）（3b）を
互いに略水平な同一軸上にあるように配しかつその空気
ばね（3a）（3b）間に付加質量（Ｍ）を配設する。
項のアクチュエータは； 制振ブロック（２）に２基の空気ばね（3a）（3b）を
互いに略水平な同一軸上にあるように配しかつその空気
ばね（3a）（3b）間に付加質量（Ｍ）を配設する。
オリフィス（４）を介して両空気ばね（3a）（3b）を
連通する。
連通する。
制振ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
という技術的手段を採用しており、第2,3図に示す第
４項のアクチュエータは； 制御ブロック（２）に設けられた固定台（７）の両側
にそれぞれ空気ばね（3a）（3b）を互いに略水平な同一
軸上にあるように配設する。
４項のアクチュエータは； 制御ブロック（２）に設けられた固定台（７）の両側
にそれぞれ空気ばね（3a）（3b）を互いに略水平な同一
軸上にあるように配設する。
オリフィス（４）を介して両空気ばね（3a）（3b）を
連通する。
連通する。
空気ばね（3a）（3b）に跨設せる付加質量（Ｍ）に前
記空気ばね（3a）（3b）を弾接する。
記空気ばね（3a）（3b）を弾接する。
制御ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
という技術的手段を採用しており、第4,5図に示す第
５項のアクチュエータは； 制振ブロック（２）に設けられた固定台（７）の両側
にそれぞれ空気ばね（3a）（3b）を互いに略水平な同一
軸上にあるように配設する。
５項のアクチュエータは； 制振ブロック（２）に設けられた固定台（７）の両側
にそれぞれ空気ばね（3a）（3b）を互いに略水平な同一
軸上にあるように配設する。
空気ばね（3a）（3b）に跨設せる付加質量（Ｍ）に前
記空気ばね（3a）（3b）を弾接する。
記空気ばね（3a）（3b）を弾接する。
制振ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
レギュレータ（８）を介して他方の空気ばね（3b）を
圧縮空気源（６）に接続する。
圧縮空気源（６）に接続する。
という技術的手段を採用しており、第６図に示す第６
項のアクチュエータは； 制振ブロック（２）に２基の固定空気ばね（3a）（3
b）を互いに略水平な同一軸上にあるように配しかつそ
の空気ばね（3a）（3b）間に付加質量（Ｍ）を配設す
る。
項のアクチュエータは； 制振ブロック（２）に２基の固定空気ばね（3a）（3
b）を互いに略水平な同一軸上にあるように配しかつそ
の空気ばね（3a）（3b）間に付加質量（Ｍ）を配設す
る。
制振ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
レギュレータ（８）を介して他方の空気ばね（3b）を
圧縮空気源（６）に接続する。
圧縮空気源（６）に接続する。
という技術的手段を採用しており、第１図に示す第７
項の制振台は； 互いに略水平な同一軸上に配された２基の固定空気ば
ね（3a）（3b）間に制振ブロック（２）を配設する。
項の制振台は； 互いに略水平な同一軸上に配された２基の固定空気ば
ね（3a）（3b）間に制振ブロック（２）を配設する。
オリフィス（４）を介して両空気ばね（3a）（3b）同
士を連通する。
士を連通する。
制振ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
という技術的手段を採用しており、第2,3図に示す第
８項の制振台は； 固定台（７）の両側にそれぞれ空気ばね（3a）（3b）
を互いに略水平な同一軸上にあるように配設する。
８項の制振台は； 固定台（７）の両側にそれぞれ空気ばね（3a）（3b）
を互いに略水平な同一軸上にあるように配設する。
オリフィス（４）を介して両空気ばね（3a）（3b）同
士を連通する。
士を連通する。
空気ばね（3a）（3b）に跨設せる制振ブロック（２）
に前記空気ばね（3a）（3b）を弾接する。制振ブロッ
ク（２）を振動させる有害振動をセンシングしてその位
相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気ばね（3a）に
給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源（６）の給気口
に接続する。
に前記空気ばね（3a）（3b）を弾接する。制振ブロッ
ク（２）を振動させる有害振動をセンシングしてその位
相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気ばね（3a）に
給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源（６）の給気口
に接続する。
という技術的手段を採用しており、第4,5図に示す第
９項の制振台は； 固定台（７）の両側にそれぞれ空気ばね（3a）（3b）
を互いに略水平な同一軸上にあるように配設する。
９項の制振台は； 固定台（７）の両側にそれぞれ空気ばね（3a）（3b）
を互いに略水平な同一軸上にあるように配設する。
空気ばね（3a）（3b）に跨設せる制振ブロック（２）
に前記空気ばね（3a）（3b）を弾接する。
に前記空気ばね（3a）（3b）を弾接する。
制振ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
レギュレータ（８）を介して他方の空気ばね（3b）を
圧縮空気源（６）に接続する。
圧縮空気源（６）に接続する。
という技術的手段を採用しており、第６図に示す第10
項の制振台は； 互いに略水平な同一軸上に配された２基の固定空気ば
ね（3a）（3b）間に制振ブロック（２）を配設する。
項の制振台は； 互いに略水平な同一軸上に配された２基の固定空気ば
ね（3a）（3b）間に制振ブロック（２）を配設する。
制振ブロック（２）を振動させる有害振動をセンシン
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
グしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気
ばね（3a）に給排する振動制御弁（５）を圧縮空気源
（６）の給気口に接続する。
レギュレータ（８）を介して他方の空気ばね（3b）を
圧縮空気源（６）に接続する。
圧縮空気源（６）に接続する。
という技術的手段を採用している。
（作用） 以下、本発明方法を使用した能動精密制振台の作用に
付いて説明する。本発明方法を使用した能動精密制振用
アクチュエータは、付加質量（Ｍ）が有害振動を打ち消
すように振動する以外は制振台の作用と同様であるので
説明は省略する。
付いて説明する。本発明方法を使用した能動精密制振用
アクチュエータは、付加質量（Ｍ）が有害振動を打ち消
すように振動する以外は制振台の作用と同様であるので
説明は省略する。
まず、略水平な同一軸上で対向して配置されている空
気ばね（3a）（3b）がオリフィス（４）を介して連通さ
れているときは、連通管に空気流れの抵抗が発生しない
ゆっくりとした動きに対しては、２つの空気ばね（3a）
（3b）は連通していて両者の空気圧が自動的にバランス
している。
気ばね（3a）（3b）がオリフィス（４）を介して連通さ
れているときは、連通管に空気流れの抵抗が発生しない
ゆっくりとした動きに対しては、２つの空気ばね（3a）
（3b）は連通していて両者の空気圧が自動的にバランス
している。
また、水平軸上で対向して配置されている空気ばね
（3a）（3b）において、空気ばね（3b）がレギュレータ
（８）に接続されているときは、空気ばね（3b）の内圧
が一定に保持されており、これに対して空気ばね（3a）
の内圧を調節することにより２つの空気ばね（3a）（3
b）の空気圧を容易にバランスさせることができる。
（3a）（3b）において、空気ばね（3b）がレギュレータ
（８）に接続されているときは、空気ばね（3b）の内圧
が一定に保持されており、これに対して空気ばね（3a）
の内圧を調節することにより２つの空気ばね（3a）（3
b）の空気圧を容易にバランスさせることができる。
振動が外部から制振ブロック（２）に伝わって来た
り、又は装置自身から振動が発生すると、この振動（外
部振動）をキャッチして振動制御弁（５）が作動し、上
記振動（外部振動という）の位相を反転した制御圧縮空
気を一方の空気ばね（3a）に給排してその圧力をアクテ
ィブに制御する。
り、又は装置自身から振動が発生すると、この振動（外
部振動）をキャッチして振動制御弁（５）が作動し、上
記振動（外部振動という）の位相を反転した制御圧縮空
気を一方の空気ばね（3a）に給排してその圧力をアクテ
ィブに制御する。
このとき、オリフィス（４）を介して接続されている
他方の空気ばね（3b）は、外部振動の位相を反転した振
動を有する早い圧力変化で制御されている空気ばね（3
a）から独立して単なるバネとして作動し、又、レキュ
レータ（８）を介して接続されている場合の空気ばね
（3b）は、空気ばね（3a）とは圧力の動きが全く独立と
なって単なるバネとして作動するので、空気ばね（3b）
は外部振動を伝達するだけに止まる。そしてこれが空気
ばね（3a）の位相反転振動によって相殺されることとな
る。
他方の空気ばね（3b）は、外部振動の位相を反転した振
動を有する早い圧力変化で制御されている空気ばね（3
a）から独立して単なるバネとして作動し、又、レキュ
レータ（８）を介して接続されている場合の空気ばね
（3b）は、空気ばね（3a）とは圧力の動きが全く独立と
なって単なるバネとして作動するので、空気ばね（3b）
は外部振動を伝達するだけに止まる。そしてこれが空気
ばね（3a）の位相反転振動によって相殺されることとな
る。
その結果、振動制御は一方だけで足り、構成が簡素に
なる。
なる。
（実 施 例） まず、本発明の第７項に係る能動精密制振台を第１図
に従って説明する。
に従って説明する。
本発明の制振ブロック（２）は、制振台本体や制振基
礎乃至制振構造物を含む概念である。又、空気ばね（3
a）（3b）は単なるゴムまり状の単体物であっても良い
し、以下に示すようにゴムにて形成された空気ばね部
（3x）（3y）とこれに連通する圧力容器（1a）（1b）と
で構成しても良いものであり、いずれの場合でも良い。
以下、圧力容器（1a）（1b）を使用した場合を中心に説
明する。
礎乃至制振構造物を含む概念である。又、空気ばね（3
a）（3b）は単なるゴムまり状の単体物であっても良い
し、以下に示すようにゴムにて形成された空気ばね部
（3x）（3y）とこれに連通する圧力容器（1a）（1b）と
で構成しても良いものであり、いずれの場合でも良い。
以下、圧力容器（1a）（1b）を使用した場合を中心に説
明する。
さて、第１図の場合、２基の固定圧力容器（1a）（1
b）間に制振ブロック（２）が配設されており、支持ば
ね（10）にて支持されている。固定圧力容器（1a）（1
b）と制振ブロック（２）との間には空気ばね部（3x）
（3y）がそれぞれ介設されており、制振ブロック（２）
を挟持するような形になっている。両圧力容器（1a）
（1b）はオリフィス（４）を有する導管にて連通されて
おり、一方の圧力容器（1a）には振動制御弁（５）を介
して圧縮空気源（６）が接続されている。振動制御弁
（５）は、例えばサーボ弁や比例制御弁（５）など各種
制御弁（５）で、駆動装置によってその開閉度合が精密
に制御される。前記駆動装置は、外部から伝わってきた
振動又は装置自身から発生した振動を検出する加速度セ
ンサのような振動センサ、高周波成分を濾過するための
低域通過フィルタ、前記振動信号を演算する演算回路、
演算回路から出力された信号の位相を180゜反転する位
相反転器、位相反転された信号に基づいて前記振動制御
弁（５）を制御するための駆動回路などで構成されてい
る。
b）間に制振ブロック（２）が配設されており、支持ば
ね（10）にて支持されている。固定圧力容器（1a）（1
b）と制振ブロック（２）との間には空気ばね部（3x）
（3y）がそれぞれ介設されており、制振ブロック（２）
を挟持するような形になっている。両圧力容器（1a）
（1b）はオリフィス（４）を有する導管にて連通されて
おり、一方の圧力容器（1a）には振動制御弁（５）を介
して圧縮空気源（６）が接続されている。振動制御弁
（５）は、例えばサーボ弁や比例制御弁（５）など各種
制御弁（５）で、駆動装置によってその開閉度合が精密
に制御される。前記駆動装置は、外部から伝わってきた
振動又は装置自身から発生した振動を検出する加速度セ
ンサのような振動センサ、高周波成分を濾過するための
低域通過フィルタ、前記振動信号を演算する演算回路、
演算回路から出力された信号の位相を180゜反転する位
相反転器、位相反転された信号に基づいて前記振動制御
弁（５）を制御するための駆動回路などで構成されてい
る。
しかして、床面から伝わってきた外部振動や負荷であ
る機器等の振動源から受けた制振ブロック（２）の振動
量は振動センサにてこれに対応する振動信号電圧として
検出される。この段階では振動信号電圧には高周波成分
が重畳しており、次の低域通過フィルタにて高周波成分
が濾過されて比較的滑らかな低周波成分だけの振動信号
電圧として出力される。濾過された振動信号電圧は次に
演算回路に入力し、変動検出信号として出力される。こ
の変動検出信号は続いて位相反転器に入力し、180゜位
相が反転した反転信号が出力され、次の駆動回路に入力
し、この反転信号に基づいて駆動回路が前記制動制御弁
（５）の開度を精密に制御し、一方の圧力容器（1a）の
空気圧を制御して振動を相殺する。換言すれば、圧力容
器（1a）の空気圧P1とこの圧力容器（1a）にオリフィス
（４）にて接続された他方の圧力容器（1b）の空気圧P2
とは、制振作動しないときは両者は互いに連通しあって
いるのでほぼP1＝P2となり、静圧成分が自動的にバラン
スすることとなる。この状態において制振ブロック
（２）に外部振動が伝達・発生したときは、この外部振
動に基づいて空気ばね（3a）（3b）に圧力変動（早い空
気の流通）が生ずるが、オリフィス（４）の作用により
上記圧力変動すなわち振動（交流）成分はほぼ遮断さ
れ、空気ばね（3a）と空気ばね（3b）とはあたかも独立
したようになる。とくに空気ばね（3b）は単なる密閉空
気ばねとして作用し、上記外部振動に対応する圧力変動
を生ずる。これと同時に空気ばね（3a）には振動制御弁
（５）により空気ばね（3b）に生じている圧力変動を相
殺する圧力変動が起こされ、両空気ばね（3a）（3b）間
で圧力変動分（振動成分）を相殺し合って対向圧が自動
的に等しくなり、静圧バランスがとれてその結果制振さ
れることとなる。
る機器等の振動源から受けた制振ブロック（２）の振動
量は振動センサにてこれに対応する振動信号電圧として
検出される。この段階では振動信号電圧には高周波成分
が重畳しており、次の低域通過フィルタにて高周波成分
が濾過されて比較的滑らかな低周波成分だけの振動信号
電圧として出力される。濾過された振動信号電圧は次に
演算回路に入力し、変動検出信号として出力される。こ
の変動検出信号は続いて位相反転器に入力し、180゜位
相が反転した反転信号が出力され、次の駆動回路に入力
し、この反転信号に基づいて駆動回路が前記制動制御弁
（５）の開度を精密に制御し、一方の圧力容器（1a）の
空気圧を制御して振動を相殺する。換言すれば、圧力容
器（1a）の空気圧P1とこの圧力容器（1a）にオリフィス
（４）にて接続された他方の圧力容器（1b）の空気圧P2
とは、制振作動しないときは両者は互いに連通しあって
いるのでほぼP1＝P2となり、静圧成分が自動的にバラン
スすることとなる。この状態において制振ブロック
（２）に外部振動が伝達・発生したときは、この外部振
動に基づいて空気ばね（3a）（3b）に圧力変動（早い空
気の流通）が生ずるが、オリフィス（４）の作用により
上記圧力変動すなわち振動（交流）成分はほぼ遮断さ
れ、空気ばね（3a）と空気ばね（3b）とはあたかも独立
したようになる。とくに空気ばね（3b）は単なる密閉空
気ばねとして作用し、上記外部振動に対応する圧力変動
を生ずる。これと同時に空気ばね（3a）には振動制御弁
（５）により空気ばね（3b）に生じている圧力変動を相
殺する圧力変動が起こされ、両空気ばね（3a）（3b）間
で圧力変動分（振動成分）を相殺し合って対向圧が自動
的に等しくなり、静圧バランスがとれてその結果制振さ
れることとなる。
以上のようにして、一方の圧力容器（1a）を制御すれ
ば足り、安価に構成できるものである。
ば足り、安価に構成できるものである。
第８項の発明（第2,3図に示す。）も第７項とほぼ同
様で有るが、その構成が固定台（７）の両側に圧力容器
（1a）（1b）を配設すると共にオリフィス（４）を介し
て両圧力容器（1a）（1b）を連通し、両圧力容器（1a）
（1b）の外側方に空気ばね（3a）（3b）をそれぞれ配設
すると共に空気ばね（3a）（3b）に跨設せる制振ブロッ
ク（２）に前記空気ばね（3a）（3b）を弾接すると言う
点が異なるだけで、その作用効果は同一である。尚、こ
の場合は圧力容器（1a）（1b）が隣接しているために固
定台（７）を介してオリフィス（４）を直接配置するこ
とが出来るものである。
様で有るが、その構成が固定台（７）の両側に圧力容器
（1a）（1b）を配設すると共にオリフィス（４）を介し
て両圧力容器（1a）（1b）を連通し、両圧力容器（1a）
（1b）の外側方に空気ばね（3a）（3b）をそれぞれ配設
すると共に空気ばね（3a）（3b）に跨設せる制振ブロッ
ク（２）に前記空気ばね（3a）（3b）を弾接すると言う
点が異なるだけで、その作用効果は同一である。尚、こ
の場合は圧力容器（1a）（1b）が隣接しているために固
定台（７）を介してオリフィス（４）を直接配置するこ
とが出来るものである。
尚、第２図と第３図との相違は、第２図の場合に対し
て圧力容器（1a）（1b）と空気ばね部（3x）（3y）の位
置が逆転している点で、その他は同じである。
て圧力容器（1a）（1b）と空気ばね部（3x）（3y）の位
置が逆転している点で、その他は同じである。
第９項の発明（第4,5図に示す。）は、第2,3図の場合
に対してオリフィス（４）を使用せず、レギュレータ
（８）を使用した点が相違するものであり、この場合は
両圧力容器（1a）（1b）が自動的に同じ静圧とならない
ので、両者の静圧を合わせるバランス圧調整を行わなけ
ればならない手間がある。尚、第4,5図の間での相違
は、空気ばね部（3x）（3y）と圧力容器（1a）（1b）の
位置が逆転しているだけで、その他は同じである。
に対してオリフィス（４）を使用せず、レギュレータ
（８）を使用した点が相違するものであり、この場合は
両圧力容器（1a）（1b）が自動的に同じ静圧とならない
ので、両者の静圧を合わせるバランス圧調整を行わなけ
ればならない手間がある。尚、第4,5図の間での相違
は、空気ばね部（3x）（3y）と圧力容器（1a）（1b）の
位置が逆転しているだけで、その他は同じである。
第10項の発明（第６図）は、第4,5図に説明したよう
に、一方の圧力容器（1a）に振動制御弁（５）を介して
圧縮空気源（６）を接続すると共にオリフィス（４）の
代わりにレギュレータ（８）を設けた導管を圧縮空気源
（６）から直接他方の圧力容器（1b）に接続したもの
で、前述同様この場合はレギュレータにて両圧力容器
（1a）（1b）の圧力をバランスさせてやる必要がある。
に、一方の圧力容器（1a）に振動制御弁（５）を介して
圧縮空気源（６）を接続すると共にオリフィス（４）の
代わりにレギュレータ（８）を設けた導管を圧縮空気源
（６）から直接他方の圧力容器（1b）に接続したもの
で、前述同様この場合はレギュレータにて両圧力容器
（1a）（1b）の圧力をバランスさせてやる必要がある。
尚、一方の空気ばね（3a）の静圧にほぼ等しい圧縮ス
プリング（図示せず。）に他方の空気ばね（3b）を変え
る事も可能ではあるが、一方の空気ばね（3a）の対向力
とバランスさせてやる必要があり、作業は自動バランス
方式に比べて若干手間がかかる。
プリング（図示せず。）に他方の空気ばね（3b）を変え
る事も可能ではあるが、一方の空気ばね（3a）の対向力
とバランスさせてやる必要があり、作業は自動バランス
方式に比べて若干手間がかかる。
尚、第1,2項でオリフィス（４）の代わりに管抵抗の
ある管を用いても良い。
ある管を用いても良い。
又、本発明方法を使用した能動精密制振用アクチュエ
ーターは、前述のように付荷質量（Ｍ）が有害振動を打
ち消すように振動する以外は制振台と同様であるので説
明は省略する。
ーターは、前述のように付荷質量（Ｍ）が有害振動を打
ち消すように振動する以外は制振台と同様であるので説
明は省略する。
尚、アクチュエータとして使用する場合の例を、図面
中、付加質量（Ｍ）並びに制振ブロック（２）をカッコ
書きで示す。
中、付加質量（Ｍ）並びに制振ブロック（２）をカッコ
書きで示す。
（効 果） 本発明の第１項の能動制御精密制振方法は、制振ブロ
ックに略水平な同一軸上で相反する方向の力を加える２
基の空気ばねの静圧を等しく保持すると共に制振ブロッ
クを振動させる有害振動をセンシングしてその位相を反
転した制御用圧縮空気をいずれか一方の空気ばねに供給
して有害振動を相殺するので、一方の圧力容器を圧力制
御するだけで良く、構成も安価に出来ると言う利点があ
る。
ックに略水平な同一軸上で相反する方向の力を加える２
基の空気ばねの静圧を等しく保持すると共に制振ブロッ
クを振動させる有害振動をセンシングしてその位相を反
転した制御用圧縮空気をいずれか一方の空気ばねに供給
して有害振動を相殺するので、一方の圧力容器を圧力制
御するだけで良く、構成も安価に出来ると言う利点があ
る。
第２項の制御方法は、有害振動を相殺するように付加
質量を振動させるため、従来の磁気使用による制御と異
なり、強力な磁場による精密測定器への影響も全くない
ものである。
質量を振動させるため、従来の磁気使用による制御と異
なり、強力な磁場による精密測定器への影響も全くない
ものである。
第３〜６項のアクチュエータは、これを制振ブロック
に設置するだけで精密測定器に何等の影響も与える事な
く有効な制振作用を働かせる事が出来るものである。
に設置するだけで精密測定器に何等の影響も与える事な
く有効な制振作用を働かせる事が出来るものである。
第7,8項の制振台は、オリフィスにて接続されている
ので、両圧力容器の静圧はほぼバランスし、しかもオリ
フィスが介挿されているために一方の圧力容器に加えら
れた制御振動圧力が他方の圧力容器にほとんど伝わら
ず、その結果振動制御弁の圧力を必要なレベルにするだ
けで足り、加えて一方の圧力容器を制御するだけで良
く、構成も安価に出来ると言う利点がある。
ので、両圧力容器の静圧はほぼバランスし、しかもオリ
フィスが介挿されているために一方の圧力容器に加えら
れた制御振動圧力が他方の圧力容器にほとんど伝わら
ず、その結果振動制御弁の圧力を必要なレベルにするだ
けで足り、加えて一方の圧力容器を制御するだけで良
く、構成も安価に出来ると言う利点がある。
又、第9,10項の制振台は、レギュレータを使用してい
るが、この場合はバランス圧調整を行うだけで前記同様
の制振作用とその効果を発揮するものである。
るが、この場合はバランス圧調整を行うだけで前記同様
の制振作用とその効果を発揮するものである。
以上のように本発明は、空気ばねを使用する方法であ
って電磁気によるアクティブ制御ではないので、磁場に
よる精密測定器への影響も全くなく、しかも空気ばねの
場合の応答性の悪さも解消でき、構成も簡単であって実
用性に富むという利点があり、同時に空気ばねを使用し
ているために剪断方向には殆ど変形抵抗がないものであ
るから、本発明アクチュエータにあってはXYの２軸を同
一平面で制御出来、そのために制御系が非常に簡素にな
るという利点もある。
って電磁気によるアクティブ制御ではないので、磁場に
よる精密測定器への影響も全くなく、しかも空気ばねの
場合の応答性の悪さも解消でき、構成も簡単であって実
用性に富むという利点があり、同時に空気ばねを使用し
ているために剪断方向には殆ど変形抵抗がないものであ
るから、本発明アクチュエータにあってはXYの２軸を同
一平面で制御出来、そのために制御系が非常に簡素にな
るという利点もある。
第１図…本発明の第１実施例の概略構成図 第２図…本発明の第２実施例の概略構成図 第３図…本発明の第３実施例の概略構成図 第４図…本発明の第４実施例の概略構成図 第５図…本発明の第５実施例の概略構成図 第６図…本発明の第６実施例の概略構成図 第７図…本発明の能動制御時のグラフ 第８図…従来例による非能動制御時のグラフ （1a）（1b）……圧力容器、（２）……制振ブロック （3a）（3b）……空気ばね、（3x）（3y）……空気ばね
部 （４）……オリフィス、（５）……振動制御弁 （６）……圧縮空気源、（７）……固定台 （８）……レギュレータ、（９）……支持用空気ばね （10）……支持ばね
部 （４）……オリフィス、（５）……振動制御弁 （６）……圧縮空気源、（７）……固定台 （８）……レギュレータ、（９）……支持用空気ばね （10）……支持ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糸島 史明 兵庫県尼崎市南塚口町５丁目17―43 特 許機器株式会社内 (72)発明者 安田 正志 兵庫県尼崎市南塚口町５丁目17―43 特 許機器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−8275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−152164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−40275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286634（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】制振ブロックに略水平な同一軸上で相反す
る方向の力を加える２基の空気ばねの静圧を等しく保持
すると共に制振ブロックを振動させる有害振動をセンシ
ングしてその位相を反転した制御用圧縮空気をいずれか
一方の空気ばねに供給して有害振動を相殺する事を特徴
とする能動制御精密制振方法。 - 【請求項２】制振ブロックに設置され、略水平な同一軸
上で相反する方向の力を付加質量に加える２基の空気ば
ねの静圧を等しく保持すると共に制振ブロックを振動さ
せる有害振動をセンシングしてその位相を反転した制御
用圧縮空気をいずれか一方の空気ばねに供給して付加質
量を有害振動に対抗して振動させ、付加質量の振動にて
有害振動を相殺する事を特徴とする能動制御精密制振方
法。 - 【請求項３】制振ブロックに２基の固定空気ばねを互い
に略水平な同一軸上にあるように配しかつその空気ばね
間に付加質量を配設し、オリフィスを介して両空気ばね
を連通し、制振ブロックを振動させる有害振動をセンシ
ングしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空
気ばねに給排する振動制御弁を圧縮空気源の給気口に接
続してなる事を特徴とする能動制御精密制振用アクチュ
エータ。 - 【請求項４】制振ブロックに設けられた固定台の両側に
それぞれ空気ばねを互いに略水平な同一軸上にあるよう
に配設すると共にオリフィスを介して両空気ばねを連通
し、空気ばねに跨設せる付加質量に前記空気ばねを弾接
し、制振ブロックを振動させる有害振動をセンシングし
てその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空気ばね
に給排する振動制御弁を圧縮空気源の給気口に接続して
なる事を特徴とする能動制御精密制振用アクチュエー
タ。 - 【請求項５】制振ブロックに設けられた固定台の両側に
それぞれ空気ばねを互いに略水平な同一軸上にあるよう
に配設し、空気ばねに跨設せる付加質量に前記空気ばね
を弾接し、制振ブロックを振動させる有害振動をセンシ
ングしてその位相を反転した制御用圧縮空気を一方の空
気ばねに給排する振動制御弁を圧縮空気源の給気口に接
続すると共にレギュレータを介して他方の空気ばねを圧
縮空気源に接続してなる事を特徴とする能動制御精密制
振用アクチュエータ。 - 【請求項６】制振ブロックに２基の固定空気ばねを互い
に略水平な同一軸上にあるように配しかつその空気ばね
間に付加質量を配設し、制振ブロックを振動させる有害
振動をセンシングしてその位相を反転した制御用圧縮空
気を一方の空気ばねに給排する振動制御弁を圧縮空気源
の給気口に接続すると共にレギュレータを介して他方の
空気ばねを圧縮空気源に接続してなる事を特徴とする能
動制御精密制振用アクチュエータ。 - 【請求項７】互いに略水平な同一軸上に配された２基の
固定空気ばね間に制振ブロックを配設し、オリフィスを
介して両空気ばね同士を連通し、制振ブロックを振動さ
せる有害振動をセンシングしてその位相を反転した制御
用圧縮空気を一方の空気ばねに給排する振動制御弁を圧
縮空気源の給気口に接続してなる事を特徴とする能動制
御精密制振台。 - 【請求項８】固定台の両側にそれぞれ空気ばねを互いに
略水平な同一軸上にあるように配設すると共にオリフィ
スを介して両空気ばね同士を連通し、空気ばねに跨設せ
る付加質量に前記空気ばねを弾接し、制振ブロックを振
動させる有害振動をセンシングしてその位相を反転した
制御用圧縮空気を一方の空気ばねに給排する振動制御弁
を圧縮空気源の給気口に接続してなる事を特徴とする能
動制御精密制振台。 - 【請求項９】固定台の両側にそれぞれ空気ばねを互いに
略水平な同一軸上にあるように配設し、空気ばねに跨設
せる制振ブロックに前記空気ばねを弾接し、制振ブロッ
クを振動させる有害振動をセンシングしてその位相を反
転した制御用圧縮空気を一方の空気ばねに給排する振動
制御弁を圧縮空気源の給気口に接続すると共にレギュレ
ータを介して他方の空気ばねを圧縮空気源に接続してな
る事を特徴とする能動制御精密制振台。 - 【請求項１０】互いに略水平な同一軸上に配された２基
の固定空気ばね間に制振ブロックを配設し、制振ブロッ
クを振動させる有害振動をセンシングしてその位相を反
転した制御用圧縮空気を一方の空気ばねに給排する振動
制御弁を圧縮空気源の給気口に接続すると共にレギュレ
ータを介して他方の空気ばねを圧縮空気源に接続してな
る事を特徴とする能動制御精密制振台。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072658A JP2729378B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 能動制御精密制振方法とその方法を使用したアクチュエータ並びに制振台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072658A JP2729378B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 能動制御精密制振方法とその方法を使用したアクチュエータ並びに制振台 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01247838A JPH01247838A (ja) | 1989-10-03 |
| JP2729378B2 true JP2729378B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=13495693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63072658A Expired - Lifetime JP2729378B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 能動制御精密制振方法とその方法を使用したアクチュエータ並びに制振台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2729378B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002227926A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Building Research Institute | 空気ばねを用いたセミアクティブ除振装置 |
| JP3799244B2 (ja) * | 2001-06-13 | 2006-07-19 | 倉敷化工株式会社 | 気体ばね式除振装置 |
| DE10249647B4 (de) * | 2002-10-24 | 2006-03-09 | Bilz Schwingungstechnik Gmbh | Pneumatischer Schwingungsisolator |
| US7114710B2 (en) | 2004-09-03 | 2006-10-03 | Bilz Schwingungstechnix Gmbh | Pneumatic vibration isolator |
| JP6826588B2 (ja) * | 2015-07-29 | 2021-02-03 | サントリーホールディングス株式会社 | 物品収容装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642782B2 (ja) * | 1974-05-28 | 1981-10-07 | ||
| JPS528275A (en) * | 1975-06-19 | 1977-01-21 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Vibration damping supporting device |
| JPS5240275A (en) * | 1975-09-26 | 1977-03-29 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Air spring vibration preventing supporting device |
| JPS61286634A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Meiritsu Seiki Kk | 除振装置 |
-
1988
- 1988-03-26 JP JP63072658A patent/JP2729378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01247838A (ja) | 1989-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6036162A (en) | Vibration isolator and method of isolating vibration | |
| JP2007522393A (ja) | 慣性基準質量としてペイロードを使用するアクティブ振動絶縁のためのアクチュエータ配置 | |
| JPS61224015A (ja) | 能動防振装置 | |
| JPH09326362A (ja) | 除振装置及び露光装置 | |
| KR20010075573A (ko) | 절연 테이블용 절연 시스템 | |
| JP6587487B2 (ja) | アクティブ除振装置及びそのセンサの設置方法 | |
| JP2012529607A (ja) | 能動的防振および制振システム | |
| JP3726207B2 (ja) | アクティブ除振装置 | |
| JP2729378B2 (ja) | 能動制御精密制振方法とその方法を使用したアクチュエータ並びに制振台 | |
| US20080300726A1 (en) | Control system for active vibration isolation of a supported payload | |
| JP5189375B2 (ja) | 振動体感装置 | |
| JP2001271871A (ja) | アクティブ防振装置 | |
| NL2004415C2 (en) | Active vibration isolation system, arrangement and method. | |
| JP2864038B2 (ja) | 微振動試験方法とその装置 | |
| CN100465473C (zh) | 包括惯性基准质量的用于主动隔振的致动器装置 | |
| JPH0712175A (ja) | 精密防振装置 | |
| JPH04244628A (ja) | 空気ばねの制御装置 | |
| JP2004138523A (ja) | アクティブ防振システムの加速度検出装置 | |
| JP2003021190A (ja) | 能動除振装置 | |
| JP2551460B2 (ja) | 精密機器用能動制振基礎 | |
| JP2000506588A (ja) | 能動空気圧マウント | |
| JP3121528B2 (ja) | 振動検出装置および振動検出方法 | |
| WO2005059397A1 (en) | Inertial actuator | |
| JPH09177879A (ja) | 除振装置 | |
| JPH06181158A (ja) | 除振台の制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219 Year of fee payment: 11 |