JP3042763B2 - 除振装置 - Google Patents
除振装置Info
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- JP3042763B2 JP3042763B2 JP7282640A JP28264095A JP3042763B2 JP 3042763 B2 JP3042763 B2 JP 3042763B2 JP 7282640 A JP7282640 A JP 7282640A JP 28264095 A JP28264095 A JP 28264095A JP 3042763 B2 JP3042763 B2 JP 3042763B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、除振装置に係わり、特
に微振動を嫌う機械装置を搭載した除振テーブルを空気
ばねで支持すると共に、除振テーブル上で検出された振
動を電磁石の磁気吸引力を制御することで除去する除振
装置に関する。
に微振動を嫌う機械装置を搭載した除振テーブルを空気
ばねで支持すると共に、除振テーブル上で検出された振
動を電磁石の磁気吸引力を制御することで除去する除振
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、微振動を嫌う電子顕微鏡、半
導体製造装置等の機械装置は、除振装置に搭載されて工
場等に設置されていた。従来の除振装置として古くから
ある空気ばね、ゴムを用いた受動形のものに代わり、高
性能の除振を実現できる能動形の除振装置が開発されて
いる。この中でも、除振テーブルを空気ばねで支持する
と共に、電磁石の磁気吸引力の制御で振動を除去する除
振装置が考案されている（例えば、特開平２−２６６１
３４号公報参照）。
導体製造装置等の機械装置は、除振装置に搭載されて工
場等に設置されていた。従来の除振装置として古くから
ある空気ばね、ゴムを用いた受動形のものに代わり、高
性能の除振を実現できる能動形の除振装置が開発されて
いる。この中でも、除振テーブルを空気ばねで支持する
と共に、電磁石の磁気吸引力の制御で振動を除去する除
振装置が考案されている（例えば、特開平２−２６６１
３４号公報参照）。
【０００３】上記公報に記載された除振装置は、微振動
を嫌う装置を搭載する除振テーブルを、空気ばねで鉛直
方向に支持し、設置床自体の振動が直接除振テーブルに
伝達しないようにしている。それと共に、除振テーブル
上に加速度センサを備え、そのセンサで検出された除振
テーブル上の振動を、電磁石が除振テーブルに固定され
た磁性体に及ぼす磁気吸引力を制御することで除振して
いる。
を嫌う装置を搭載する除振テーブルを、空気ばねで鉛直
方向に支持し、設置床自体の振動が直接除振テーブルに
伝達しないようにしている。それと共に、除振テーブル
上に加速度センサを備え、そのセンサで検出された除振
テーブル上の振動を、電磁石が除振テーブルに固定され
た磁性体に及ぼす磁気吸引力を制御することで除振して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで電磁石をアクチ
ュエータとした除振装置では、限られた電磁石の微小な
空隙内に除振テーブル側の磁性体が常に接触しないよう
に，Ｘ，Ｙ方向（水平方向）に位置決めしなければなら
ない。しかし、上述した除振装置では水平方向には特に
位置決めは行っておらず、空気ばねの水平方向の剛性で
受動的に支持されていたに過ぎない。空気ばねは、特性
にばらつきがあり、ゴムの特性あるいは組立精度によっ
て、水平方向に定常的に位置ずれが生じ、設置床側に固
定された電磁石の磁極と、空気ばねで支持された除振テ
ーブル側に固定された磁性体とが接触し、装置を損傷す
る危険性があった。
ュエータとした除振装置では、限られた電磁石の微小な
空隙内に除振テーブル側の磁性体が常に接触しないよう
に，Ｘ，Ｙ方向（水平方向）に位置決めしなければなら
ない。しかし、上述した除振装置では水平方向には特に
位置決めは行っておらず、空気ばねの水平方向の剛性で
受動的に支持されていたに過ぎない。空気ばねは、特性
にばらつきがあり、ゴムの特性あるいは組立精度によっ
て、水平方向に定常的に位置ずれが生じ、設置床側に固
定された電磁石の磁極と、空気ばねで支持された除振テ
ーブル側に固定された磁性体とが接触し、装置を損傷す
る危険性があった。
【０００５】この位置決めを電磁石で行うこともできる
が、除振テーブル上の搭載物の重量が大きい場合、これ
を支持する空気ばねの剛性も高くなり、位置決めのため
に電磁石の容量が大きくなる。これに関連して、電磁石
を励磁する電流増幅器及び電源の容量、寸法等も大きく
なってしまう。又、水平方向の位置決め用コントローラ
も必要となる。
が、除振テーブル上の搭載物の重量が大きい場合、これ
を支持する空気ばねの剛性も高くなり、位置決めのため
に電磁石の容量が大きくなる。これに関連して、電磁石
を励磁する電流増幅器及び電源の容量、寸法等も大きく
なってしまう。又、水平方向の位置決め用コントローラ
も必要となる。
【０００６】又、水平方向にも位置決めできるように空
気ばねを取り付け、水平方向の位置制御を行うこともで
きないことでは無いが、その機構が複雑となり、更に制
御装置も必要になり、アクチュエータ配置のためのスペ
ースも必要となる。いずれにしても水平方向のためのア
クチュエータ位置決めが必要となり寸法も大きくなり、
又、コストも増大してしまう。
気ばねを取り付け、水平方向の位置制御を行うこともで
きないことでは無いが、その機構が複雑となり、更に制
御装置も必要になり、アクチュエータ配置のためのスペ
ースも必要となる。いずれにしても水平方向のためのア
クチュエータ位置決めが必要となり寸法も大きくなり、
又、コストも増大してしまう。
【０００７】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、空気ばねを備えた除振装置において、水平方向の
位置決めを複雑なアクチュエータを用いることなく簡単
に行え、空気ばねで支持された除振テーブルが設置床側
のアクチュエータに接触することを防止できる除振装置
を提供することを目的とする。
ので、空気ばねを備えた除振装置において、水平方向の
位置決めを複雑なアクチュエータを用いることなく簡単
に行え、空気ばねで支持された除振テーブルが設置床側
のアクチュエータに接触することを防止できる除振装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明は、振動を嫌う装置を搭載する除振テーブ
ルと、該除振テーブルを鉛直方向に支持する空気ばね
と、該除振テーブルに固定された磁性体と、該磁性体を
磁気吸引力によって制御する設置床側に固定された電磁
石と、除振テーブルに固定された磁性体と設置床側に固
定された電磁石との空隙を検出する変位センサと、除振
テーブルに固定されその振動を検出する加速度センサ
と、前記変位センサの信号により空気ばねの圧力を制御
する制御装置と、前記加速度センサの信号により、電磁
石の磁気吸引力を制御する制御装置とからなる除振装置
であって、前記除振テーブルは前記設置床側に対して水
平方向にばね要素を介して四周に固定され、該ばね要素
により水平方向の位置決めがなされることを特徴とす
る。
ため、本発明は、振動を嫌う装置を搭載する除振テーブ
ルと、該除振テーブルを鉛直方向に支持する空気ばね
と、該除振テーブルに固定された磁性体と、該磁性体を
磁気吸引力によって制御する設置床側に固定された電磁
石と、除振テーブルに固定された磁性体と設置床側に固
定された電磁石との空隙を検出する変位センサと、除振
テーブルに固定されその振動を検出する加速度センサ
と、前記変位センサの信号により空気ばねの圧力を制御
する制御装置と、前記加速度センサの信号により、電磁
石の磁気吸引力を制御する制御装置とからなる除振装置
であって、前記除振テーブルは前記設置床側に対して水
平方向にばね要素を介して四周に固定され、該ばね要素
により水平方向の位置決めがなされることを特徴とす
る。
【０００９】又、前記水平方向の位置決めを行うばね要
素のばね定数が、空気ばねの水平方向のばね定数に対し
て１／５以下であることを特徴とする。
素のばね定数が、空気ばねの水平方向のばね定数に対し
て１／５以下であることを特徴とする。
【００１０】電磁石で微振動を除振する除振装置におい
て、除振テーブル上の搭載物の鉛直方向の支持と位置決
めを空気ばねで行い、水平方向にはばね定数の小さいコ
イルばねで位置決めを行う。これによって、搭載物の重
量が大きくても電磁石磁極が対向する空隙内に除振テー
ブル側の磁性体の位置決めを確実に行い、接触すること
が防止される。これにより、電磁石磁極と磁性体が接触
して、十分な除振性能が得られなかったり、場合によっ
ては除振装置や搭載物が損傷するという問題が防止され
る。
て、除振テーブル上の搭載物の鉛直方向の支持と位置決
めを空気ばねで行い、水平方向にはばね定数の小さいコ
イルばねで位置決めを行う。これによって、搭載物の重
量が大きくても電磁石磁極が対向する空隙内に除振テー
ブル側の磁性体の位置決めを確実に行い、接触すること
が防止される。これにより、電磁石磁極と磁性体が接触
して、十分な除振性能が得られなかったり、場合によっ
ては除振装置や搭載物が損傷するという問題が防止され
る。
【００１１】又、水平方向の位置決めを機構的に簡単な
ばね要素で行うことから、水平方向の電磁石は位置決め
をする力を必要とせず、微振動を除振制御するのに必要
な容量を持っていればよいので、小型で小容量の電磁ア
クチュエータにすることができる。
ばね要素で行うことから、水平方向の電磁石は位置決め
をする力を必要とせず、微振動を除振制御するのに必要
な容量を持っていればよいので、小型で小容量の電磁ア
クチュエータにすることができる。
【００１２】又、水平方向の位置決めを行うばね定数が
空気ばねの水平方向ばね定数に比例して１／５以下と小
さいことから、水平方向の剛性が弱く、良好な除振特性
を維持しつつ、位置決めをすることができる。
空気ばねの水平方向ばね定数に比例して１／５以下と小
さいことから、水平方向の剛性が弱く、良好な除振特性
を維持しつつ、位置決めをすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の一実施例について
添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一
実施例の除振装置の立面図を示し、図２はその平面図を
示す。除振テーブル１０上には、振動を嫌う電子顕微
鏡、半導体製造装置等の機械装置が搭載される。除振テ
ーブル１０は、その四隅において空気バネ１１により鉛
直方向に支持されている。空気バネ１１は、設置床上に
固定された共有ベース１２にその一端が固定されてい
る。また、除振テーブル上には、Ｘ，Ｙ方向の加速度を
検出する加速度センサ１３が備えられている。
添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一
実施例の除振装置の立面図を示し、図２はその平面図を
示す。除振テーブル１０上には、振動を嫌う電子顕微
鏡、半導体製造装置等の機械装置が搭載される。除振テ
ーブル１０は、その四隅において空気バネ１１により鉛
直方向に支持されている。空気バネ１１は、設置床上に
固定された共有ベース１２にその一端が固定されてい
る。また、除振テーブル上には、Ｘ，Ｙ方向の加速度を
検出する加速度センサ１３が備えられている。
【００１４】空気バネは、図示しない圧力を制御する制
御装置により、同様に図示しない変位センサの信号によ
り鉛直方向に位置決めされる。尚、変位センサは、設置
床側に固定された電磁石の磁極と除振テーブル側に固定
された磁性体との空隙を検出する。加速度センサで検出
された振動は、電磁アクチュエータ１５の電磁石の励磁
電流を制御することにより、電磁石磁極に対向する磁性
体に及ぼす磁気吸引力を制御することにより、除振テー
ブル上の振動を除振制御する。除振制御は、図示しない
制御装置により行われる。
御装置により、同様に図示しない変位センサの信号によ
り鉛直方向に位置決めされる。尚、変位センサは、設置
床側に固定された電磁石の磁極と除振テーブル側に固定
された磁性体との空隙を検出する。加速度センサで検出
された振動は、電磁アクチュエータ１５の電磁石の励磁
電流を制御することにより、電磁石磁極に対向する磁性
体に及ぼす磁気吸引力を制御することにより、除振テー
ブル上の振動を除振制御する。除振制御は、図示しない
制御装置により行われる。
【００１５】本実施例においては、水平方向の位置決め
を行うコイルバネ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを図示するよ
うにＸ，Ｙ，θ方向の６カ所に備える。このコイルバネ
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃによる水平位置補正機構は、図
示するように設置床側の共通ベースに備えられた部材１
８と、除振テーブル１０側に備えられた部材１９とがバ
ネ材１６により連結されている。そして、このバネ要素
をＸ，Ｙ，θ方向に備えることにより、バネ力により、
水平方向の電磁石空隙中央にバランスする位置に除振テ
ーブル１０が位置決めされる。
を行うコイルバネ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを図示するよ
うにＸ，Ｙ，θ方向の６カ所に備える。このコイルバネ
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃによる水平位置補正機構は、図
示するように設置床側の共通ベースに備えられた部材１
８と、除振テーブル１０側に備えられた部材１９とがバ
ネ材１６により連結されている。そして、このバネ要素
をＸ，Ｙ，θ方向に備えることにより、バネ力により、
水平方向の電磁石空隙中央にバランスする位置に除振テ
ーブル１０が位置決めされる。
【００１６】従って、除振テーブル上に大型で重量の大
きい（例えば数百Ｋｇの）搭載物を載せた場合に鉛直方
向の位置決めは空気バネの圧力調整によって行われ、水
平方向の位置決めは、前述したバネ力による水平位置補
正機構１６によって行われる。そして、除振テーブル１
０上の加速度センサ１３で検出された振動は、電磁アク
チュエータ１５の磁気吸引力を制御することにより除振
制御される。
きい（例えば数百Ｋｇの）搭載物を載せた場合に鉛直方
向の位置決めは空気バネの圧力調整によって行われ、水
平方向の位置決めは、前述したバネ力による水平位置補
正機構１６によって行われる。そして、除振テーブル１
０上の加速度センサ１３で検出された振動は、電磁アク
チュエータ１５の磁気吸引力を制御することにより除振
制御される。
【００１７】水平方向の位置決めを行うコイルバネのバ
ネ定数は、高い方が、即ちバネ力が大きい方が、水平方
向の位置決めが容易となる。しかしながら、バネ力が強
いということは、除振テーブルと設置床側との結合が強
いということであり、設置床自体が振動した場合、その
振動の除振テーブルへの振動伝達率が悪化する。このた
め、設置床上の振動を減衰させることができず、その振
動がそのまま除振テーブル上に伝達されることになる。
また、微少な位置決めもしにくくなることが考えられ
る。
ネ定数は、高い方が、即ちバネ力が大きい方が、水平方
向の位置決めが容易となる。しかしながら、バネ力が強
いということは、除振テーブルと設置床側との結合が強
いということであり、設置床自体が振動した場合、その
振動の除振テーブルへの振動伝達率が悪化する。このた
め、設置床上の振動を減衰させることができず、その振
動がそのまま除振テーブル上に伝達されることになる。
また、微少な位置決めもしにくくなることが考えられ
る。
【００１８】また、コイルバネのバネ定数が極端に小さ
いと設置床上の振動は除振テーブル上に伝達されない
が、水平方向の位置決めをするバネ力が弱いため、水平
方向にバネで引っ張る長さが大きくなり、バネの動作ス
ペースも大きくなる。場合によっては、バネ力が弱く、
位置決めできないこともあり得る。本実施例の除振装置
においては、水平方向の位置決めを行うコイルバネのば
ね定数を、空気ばねの水平方向のばね定数に対して約１
／５以下にすることによって、水平方向の剛性を増加さ
せずに、水平方向の微少位置決めをすることができる。
いと設置床上の振動は除振テーブル上に伝達されない
が、水平方向の位置決めをするバネ力が弱いため、水平
方向にバネで引っ張る長さが大きくなり、バネの動作ス
ペースも大きくなる。場合によっては、バネ力が弱く、
位置決めできないこともあり得る。本実施例の除振装置
においては、水平方向の位置決めを行うコイルバネのば
ね定数を、空気ばねの水平方向のばね定数に対して約１
／５以下にすることによって、水平方向の剛性を増加さ
せずに、水平方向の微少位置決めをすることができる。
【００１９】尚、以上に説明した実施例は、ばね要素と
してコイルバネを用いた例について説明したが、その他
の形式のばね要素も本発明の趣旨に含まれることは勿論
のことである。
してコイルバネを用いた例について説明したが、その他
の形式のばね要素も本発明の趣旨に含まれることは勿論
のことである。
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように本発明は、空気バ
ネで除振テーブルが鉛直方向に支持され、水平方向の位
置決めがバネ要素により行われ、除振テーブル上に生じ
る振動が電磁アクチュエータにより除去される除振装置
である。したがって、空気バネを備えた除振装置におい
て、水平方向の位置決めを複雑なアクチュエータを用い
ることなく簡単に行うことができる。水平方向に比較的
弱いバネ要素で位置決めされることから、空気バネで支
持された除振テーブルが、除振性能を落とすことなく、
設置床側のアクチュエータに接触し、除振性能が悪化し
たり損傷することを防止できる。
ネで除振テーブルが鉛直方向に支持され、水平方向の位
置決めがバネ要素により行われ、除振テーブル上に生じ
る振動が電磁アクチュエータにより除去される除振装置
である。したがって、空気バネを備えた除振装置におい
て、水平方向の位置決めを複雑なアクチュエータを用い
ることなく簡単に行うことができる。水平方向に比較的
弱いバネ要素で位置決めされることから、空気バネで支
持された除振テーブルが、除振性能を落とすことなく、
設置床側のアクチュエータに接触し、除振性能が悪化し
たり損傷することを防止できる。
【図１】本発明の一実施例の除振装置の立面図。
【図２】本発明の一実施例の除振装置の平面図。
１０ 除振テーブル １１ 空気ばね １３ 加速度センサ １４ 電磁アクチュエータ １６ コイルバネ １６Ａ Ｘ方向位置決め用コイルバネ １６Ｂ Ｙ方向位置決め用コイルバネ １６Ｃ θ方向位置決め用コイルバネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−266134（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16F 15/00 - 15/32 F16F 1/00 - 6/00
Claims (2)
- 【請求項１】 振動を嫌う装置を搭載する除振テーブル
と、該除振テーブルを鉛直方向に支持する空気ばねと、
該除振テーブルに固定された磁性体と、該磁性体を磁気
吸引力によって制御する設置床側に固定された電磁石
と、除振テーブルに固定された磁性体と設置床側に固定
された電磁石との空隙を検出する変位センサと、除振テ
ーブルに固定されその振動を検出する加速度センサと、
前記変位センサの信号により空気ばねの圧力を制御する
制御装置と、前記加速度センサの信号により、電磁石の
磁気吸引力を制御する制御装置とからなる除振装置であ
って、前記除振テーブルは前記設置床側に対して水平方
向にばね要素を介して四周に固定され、該ばね要素によ
り水平方向の位置決めがなされることを特徴とする除振
装置。 - 【請求項２】 前記水平方向の位置決めを行うばね要素
のばね定数が、空気ばねの水平方向のばね定数に対して
１／５以下であることを特徴とする請求項１記載の除振
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7282640A JP3042763B2 (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 除振装置 |
| DE69631362T DE69631362T2 (de) | 1995-10-04 | 1996-10-02 | Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung |
| US08/724,829 US5765800A (en) | 1995-10-04 | 1996-10-02 | Vibration damping apparatus |
| EP96115807A EP0767320B1 (en) | 1995-10-04 | 1996-10-02 | Vibration damping apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7282640A JP3042763B2 (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 除振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100869A JPH09100869A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3042763B2 true JP3042763B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=17655154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7282640A Expired - Fee Related JP3042763B2 (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 除振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3042763B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1318775C (zh) * | 2005-01-18 | 2007-05-30 | 哈尔滨工业大学 | 带有电磁阻尼器的空气弹簧隔振基础 |
| DE102007059631B4 (de) * | 2007-12-10 | 2009-09-17 | Integrated Dynamics Engineering Gmbh | Schwingungsisolator zur Verwendung im Vakuum |
| CN112178428B (zh) * | 2020-09-27 | 2022-10-04 | 广东高航投资有限公司 | 一种预防风吹晃动的数据采集箱固定支架 |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP7282640A patent/JP3042763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09100869A (ja) | 1997-04-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |