JP7009296B2 - Active vibration isolation system - Google Patents

Active vibration isolation system Download PDF

Info

Publication number
JP7009296B2
JP7009296B2 JP2018082012A JP2018082012A JP7009296B2 JP 7009296 B2 JP7009296 B2 JP 7009296B2 JP 2018082012 A JP2018082012 A JP 2018082012A JP 2018082012 A JP2018082012 A JP 2018082012A JP 7009296 B2 JP7009296 B2 JP 7009296B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration isolation
vibration
active
active vibration
controller
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.)
Active
Application number
JP2018082012A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019190528A (en
Inventor
亘平 橋本
伸悟 ▲高▼橋
卓也 明石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurashiki Kako Co Ltd
Original Assignee
Kurashiki Kako Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurashiki Kako Co Ltd filed Critical Kurashiki Kako Co Ltd
Priority to JP2018082012A priority Critical patent/JP7009296B2/en
Publication of JP2019190528A publication Critical patent/JP2019190528A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7009296B2 publication Critical patent/JP7009296B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

ここに開示する技術は、複数のアクティブ除振装置を上下に積み重ねて成るアクティブ除振システムに関する。 The technique disclosed herein relates to an active vibration isolation system in which a plurality of active vibration isolation devices are stacked one above the other.

アクティブタイプの除振装置(いわゆるアクティブ除振装置)は、例えば特許文献1に開示されている。具体的に、この特許文献1に開示されたアクティブ除振装置(アクティブ精密除振台)は、基礎に対して被支持体(定盤)を下方から支持する弾性体(同文献では「気体ばね」が例示)と、この弾性体を介して被支持体を昇降させるとともに、この被支持体に対し、弾性体を介して制御力を付与するアクチュエータ(同文献では「サーボ弁」が例示)と、を有している。このアクティブ除振装置は、コントローラから出力された制御信号に基づいて、被支持体に生じる振動を抑制するように、アクチュエータを制御することができる。 An active type vibration isolator (so-called active vibration isolator) is disclosed in, for example, Patent Document 1. Specifically, the active vibration isolator (active precision vibration isolator) disclosed in Patent Document 1 is an elastic body that supports a supported body (surface plate) from below with respect to the foundation (in the same document, "gas spring". (Exemplified), and an actuator that raises and lowers the supported body via the elastic body and applies a control force to the supported body via the elastic body (exemplified by "servo valve" in the same document). ,have. This active vibration isolator can control the actuator so as to suppress the vibration generated in the supported body based on the control signal output from the controller.

また、前記特許文献1には、より高度な除振性能を得るべく、複数のアクティブ除振装置を組み合わせて用いることも開示されている。具体的に、この特許文献1には、複数のアクティブ除振装置を上下に積み重ねて成るアクティブ除振システムの一例として、上段側のアクティブ除振装置(上段アクチュエータ)と、下段側のアクティブ除振装置(下段アクチュエータ)とを直列配置することが開示されている。この場合、下段側のアクティブ除振装置には、上段側のアクティブ除振装置が搭載されることになる。 Further, Patent Document 1 also discloses that a plurality of active vibration isolation devices are used in combination in order to obtain a higher vibration isolation performance. Specifically, in Patent Document 1, as an example of an active vibration isolation system in which a plurality of active vibration isolation devices are stacked one above the other, an active vibration isolation device (upper stage actuator) on the upper stage side and an active vibration isolation device on the lower stage side are described. It is disclosed that the device (lower stage actuator) is arranged in series. In this case, the active vibration isolator on the upper stage side is mounted on the active vibration isolation device on the lower stage side.

特許第5064316号公報Japanese Patent No. 5064316

一般的なアクティブ除振装置においては、被支持体に生じる振動を抑制するための制御(以下、「振動抑制制御」ともいう)を開始するのに先立って、予め、被支持体を所定位置(例えば、変位フィードバック制御における被支持体の目標位置)まで昇降させる必要がある。 In a general active vibration isolator, the supported body is placed in a predetermined position (hereinafter, also referred to as “vibration suppression control”) in advance of starting the control for suppressing the vibration generated in the supported body (hereinafter, also referred to as “vibration suppression control”). For example, it is necessary to move up and down to the target position of the supported body in the displacement feedback control).

ここで、前記特許文献1に記載されているようなアクティブ除振システムの場合、前述の振動抑制制御を速やかに開始するためには、上下のアクティブ除振装置の双方において被支持体を同時に昇降させるような構成が考えられる。 Here, in the case of an active vibration isolation system as described in Patent Document 1, in order to promptly start the vibration suppression control described above, the supported body is raised and lowered at the same time in both the upper and lower active vibration isolation devices. It is conceivable that the configuration will be such.

しかし、そのような構成を採用した場合、昇降中は振動抑制制御を実行することができないため、上下のアクティブ除振装置が各々不安定な状態となり、各々が発振する可能性がある。これにより、振動抑制制御を実行可能な状態(以下、「アクティブ状態」ともいう)へ移行するのが、結果的に遅れてしまう可能性がある。 However, when such a configuration is adopted, vibration suppression control cannot be executed during ascending / descending, so that the upper and lower active vibration isolators may become unstable and each may oscillate. As a result, the transition to a state in which vibration suppression control can be executed (hereinafter, also referred to as “active state”) may be delayed as a result.

こうした問題は、前記特許文献1のように、空気ばねとサーボ弁とを組み合わせた除振装置に限らず、例えば、コイルばねとリニアモータとを組み合わせたアクティブ除振装置にも共通の問題である。 Such a problem is not limited to the vibration isolator that combines an air spring and a servo valve as in Patent Document 1, but is also a common problem to, for example, an active vibration isolator that combines a coil spring and a linear motor. ..

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のアクティブ除振装置を上下に積み重ねて成るアクティブ除振システムにおいて、安定的にかつ速やかな起動を実現することにある。 The technology disclosed here was made in view of this point, and its purpose is to start up stably and promptly in an active vibration isolation system in which a plurality of active vibration isolation devices are stacked one above the other. Is to realize.

ここに開示する技術は、複数のアクティブ除振装置と、前記複数のアクティブ除振装置を各々制御するコントローラと、を備え、前記複数のアクティブ除振装置を上下に積み重ねて成るアクティブ除振システムに係る。前記複数のアクティブ除振装置は、それぞれ、基礎に対して被支持体を下方から支持する弾性体と、前記弾性体を介して前記被支持体を昇降させるとともに、該被支持体に対し、前記弾性体を介して制御力を付与するアクチュエータと、を備え、前記複数のアクティブ除振装置は、それぞれの起動に際して、前記被支持体を所定位置に昇降させる工程と、該所定位置に昇降させた被支持体に生じる振動を抑制するように前記アクチュエータを制御可能なアクティブ状態へ移行する工程とを実施するよう構成される。 The technique disclosed herein is an active vibration isolation system including a plurality of active vibration isolation devices and a controller for controlling each of the plurality of active vibration isolation devices, and the plurality of active vibration isolation devices are stacked one above the other. Related. The plurality of active vibration isolators move the supported body up and down via the elastic body and the elastic body, respectively, and the supported body is supported by the elastic body. The plurality of active vibration isolators include an actuator that applies a control force via an elastic body, and the plurality of active vibration isolators have a step of raising and lowering the supported body to a predetermined position and raising and lowering the supported body to the predetermined position at the time of starting each of the active vibration isolators. It is configured to carry out a step of shifting the actuator to a controllable active state so as to suppress the vibration generated in the supported body.

そして、前記コントローラは、前記複数のアクティブ除振装置をそれぞれ起動させるときには、該複数のアクティブ除振装置を1つずつ順番に前記アクティブ状態へと移行させる。 Then, when the controller activates each of the plurality of active vibration isolation devices, the controller shifts the plurality of active vibration isolation devices one by one to the active state in order.

ここで、「所定位置」とは、アクティブ除振装置毎に定められる、各被支持体の目標位置等を示す。 Here, the “predetermined position” indicates a target position or the like of each supported body, which is determined for each active vibration isolator.

この構成によれば、複数のアクティブ除振装置をそれぞれ起動させるときには、各アクティブ除振装置を1つずつ順番にアクティブ状態へと移行させる。例えば、上段側のアクティブ除振装置をアクティブ状態へと移行させた後、下段側のアクティブ除振装置を所定位置に向けて昇降させると、その昇降に伴い生じる振動が、上段側のアクティブ除振装置に揺れをもたらす可能性がある。しかし、上段側のアクティブ除振装置は、アクティブ状態への移行が完了しているため、下段側からもたらされる揺れを減殺することができる。これにより、アクティブ除振システムを安定して起動させることができ、また、その起動を結果的に速やかに行うことができる。 According to this configuration, when a plurality of active vibration isolation devices are activated, each active vibration isolation device is sequentially shifted to the active state one by one. For example, if the active vibration isolator on the upper stage is moved to the active state and then the active vibration isolation device on the lower stage is moved up and down toward a predetermined position, the vibration generated by the raising and lowering is the active vibration isolation on the upper stage side. May cause shaking of the device. However, since the active vibration isolator on the upper stage has completed the transition to the active state, it is possible to reduce the shaking caused by the lower stage side. As a result, the active vibration isolation system can be started stably, and as a result, the start can be performed promptly.

また、前記コントローラは、前記複数のアクティブ除振装置をそれぞれ起動させるときには、前記被支持体を前記所定位置に昇降させる工程を1つずつ順番に完了させる、としてもよい。 Further, when each of the plurality of active vibration isolation devices is activated, the controller may complete the steps of raising and lowering the supported body to the predetermined position one by one.

この構成によれば、上下のアクティブ除振装置を安定して昇降させ、ひいてはアクティブ除振システムをより安定的に起動させることができる。 According to this configuration, the upper and lower active vibration isolation devices can be stably moved up and down, and the active vibration isolation system can be started more stably.

また、前記コントローラは、前記複数のアクティブ除振装置をそれぞれ起動させる際には、上段側に位置するアクティブ除振装置から、下段側に位置するアクティブ除振装置へと順に、前記アクティブ状態へ移行させるよう構成されている、としてもよい。 Further, when each of the plurality of active vibration isolators is activated, the controller shifts to the active state in order from the active vibration isolation device located on the upper stage side to the active vibration isolation device located on the lower stage side. It may be configured to allow.

通常、最上段に位置するアクティブ除振装置には、半導体関連の製造装置等の除振対象が搭載される。よって、上段側に位置するアクティブ除振装置は、下段側に位置するアクティブ除振装置に比して、そうした除振対象に近接することになる。したがって、上段側に位置するアクティブ除振装置から順にアクティブ状態へと移行させることにより、除振対象を揺れから守る上で有利になる。 Usually, the active vibration isolating device located at the uppermost stage is equipped with a vibration isolating object such as a semiconductor-related manufacturing device. Therefore, the active vibration isolator located on the upper stage side is closer to the vibration isolation target than the active vibration isolation device located on the lower stage side. Therefore, shifting from the active vibration isolator located on the upper stage side to the active state in order is advantageous in protecting the vibration isolation target from shaking.

また、前記コントローラは、前記アクティブ状態においては、前記制御力によって前記被支持体の振動を抑制するように、前記被支持体の振動状態に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御することができる、としてもよい。 Further, even if the controller can feedback control the actuator based on the vibration state of the supported body so as to suppress the vibration of the supported body by the control force in the active state. good.

この構成によれば、アクティブ状態において、被支持体の振動を抑えることができる。 According to this configuration, the vibration of the supported body can be suppressed in the active state.

また、前記コントローラは、前記アクティブ状態においては、前記制御力によって前記被支持体の振動を減殺するように、前記基礎に対する前記被支持体の相対変位に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御することができる、としてもよい。 Further, in the active state, the controller can feedback control the actuator based on the relative displacement of the supported body with respect to the foundation so that the vibration of the supported body is attenuated by the control force. , May be.

この構成によれば、アクティブ状態において、被支持体の振動を抑えることができる。 According to this configuration, the vibration of the supported body can be suppressed in the active state.

また、前記コントローラは、前記アクティブ状態においては、前記制御力によって前記被支持体の振動が減衰するように、前記被支持体の加速度に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御することができる、としてもよい。 Further, the controller may be able to feedback control the actuator based on the acceleration of the supported body so that the vibration of the supported body is attenuated by the control force in the active state. ..

この構成によれば、アクティブ状態において、被支持体の振動を抑えることができる。 According to this configuration, the vibration of the supported body can be suppressed in the active state.

また、前記コントローラは、前記複数のアクティブ除振装置の各々につき1つずつ設けられている、としてもよい。 Further, the controller may be provided one for each of the plurality of active vibration isolation devices.

前記の構成によれば、複数のアクティブ除振装置を上下に積み重ねて成るアクティブ除振システムにおいて、安定的にかつ速やかな起動を実現することができる。 According to the above configuration, stable and prompt start-up can be realized in an active vibration isolation system in which a plurality of active vibration isolation devices are stacked one above the other.

図1は、アクティブ除振システムの概略構成を例示する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an active vibration isolation system. 図2は、アクティブ除振システムの制御系を例示するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of an active vibration isolation system. 図3は、アクティブ除振システムの起動に関する制御を例示するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating control regarding activation of the active vibration isolation system.

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The following description is an example.

-アクティブ除振システムの全体構成-
図1は、本実施形態に係るアクティブ除振システムS(以下、単に「除振システム」と呼称する)の概略構成を例示する図である。また、図2は、除振システムSの制御系を例示するブロック図である。
-Overall configuration of active vibration isolation system-
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an active vibration isolation system S (hereinafter, simply referred to as “vibration isolation system”) according to the present embodiment. Further, FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the vibration isolation system S.

除振システムSは、2つのアクティブ除振装置1(以下、単に「除振装置」と呼称する)と、2つの除振装置1を各々制御するコントローラ100と、を備えており、2つの除振装置1を上下に積み重ねて成る。2つの除振装置1は、双方とも、いわゆるアクティブタイプの除振装置であり、これらを上下に積み重ねることによって、後述のように、より高度な除振性能を発揮することができる。 The vibration isolation system S includes two active vibration isolation devices 1 (hereinafter, simply referred to as “vibration isolation devices”) and a controller 100 that controls each of the two vibration isolation devices 1. The shaking device 1 is stacked one above the other. Both of the two vibration isolation devices 1 are so-called active type vibration isolation devices, and by stacking them vertically, more advanced vibration isolation performance can be exhibited as described later.

以下、上段側に配置された除振装置1を「第1除振装置1A」と呼称する一方、下段側に配置された除振装置1を「第2除振装置1B」と呼称する。第1除振装置1Aには、半導体関連の製造装置等、除振対象としての搭載物Dが搭載される一方、第2除振装置1Bには、第1除振装置1Aが搭載されるように構成されている。すなわち、第1除振装置1Aは、搭載物Dの振動を抑えるように作動する一方、第2除振装置1Bは、そうした搭載物Dおよび第1除振装置1Aの振動を抑えるように作動する。なお、第1除振装置1Aは、「上段側に位置するアクティブ除振装置」の例示であり、第2除振装置1Bは、「下段側に位置するアクティブ除振装置」の例示である。 Hereinafter, the vibration isolating device 1 arranged on the upper stage side is referred to as "first vibration isolating device 1A", while the vibration isolating device 1 arranged on the lower stage side is referred to as "second vibration isolating device 1B". The first vibration isolator 1A is equipped with an object D as a vibration isolation target such as a semiconductor-related manufacturing device, while the second vibration isolation device 1B is equipped with the first vibration isolation device 1A. It is configured in. That is, the first vibration isolator 1A operates so as to suppress the vibration of the mounted object D, while the second vibration isolator 1B operates so as to suppress the vibration of the mounted object D and the first vibration isolating device 1A. .. The first vibration isolating device 1A is an example of the "active vibration isolating device located on the upper stage side", and the second vibration isolating device 1B is an example of the "active vibration isolating device located on the lower stage side".

-アクティブ除振装置の全体構成-
以下、各除振装置1の構成について詳細に説明する。以下の説明は、第1除振装置1Aと、第2除振装置1Bとで共通である。
-Overall configuration of active vibration isolator-
Hereinafter, the configuration of each vibration isolator 1 will be described in detail. The following description is common to the first vibration isolating device 1A and the second vibration isolating device 1B.

具体的に、本実施形態に係る除振装置1は、除振対象が搭載される除振台10と、基礎を介して除振台10を下方から支持する複数の空気ばねユニット2と、この空気ばねユニット2を介して除振台10を昇降させるとともに、除振台10に対し、空気ばねユニット2を介して制御力を付与するサーボ弁25と、を備えている。 Specifically, the vibration isolation device 1 according to the present embodiment includes a vibration isolation table 10 on which a vibration isolation target is mounted, a plurality of air spring units 2 that support the vibration isolation table 10 from below via a foundation, and the air spring unit 2. It is provided with a servo valve 25 that raises and lowers the vibration isolation table 10 via the air spring unit 2 and applies a control force to the vibration isolation table 10 via the air spring unit 2.

除振台10は、いわゆる定盤として構成されており、複数(通常は4個であるが、3個以上であればよい)の空気ばねユニット2によって下方から弾性的に支持されている。以下の説明において、第1除振装置1Aにおける除振台10を「第1除振台10A」と呼称する一方、第2除振装置1Bにおける除振台10を「第2除振台10B」と呼称する場合がある。第1及び第2除振台10A,10Bは、双方とも「被支持体」の例示である。 The vibration isolation table 10 is configured as a so-called surface plate, and is elastically supported from below by a plurality of (usually four, but three or more) air spring units 2. In the following description, the vibration isolation table 10 in the first vibration isolation device 1A is referred to as "first vibration isolation table 10A", while the vibration isolation table 10 in the second vibration isolation device 1B is referred to as "second vibration isolation table 10B". May be called. The first and second vibration isolation tables 10A and 10B are both examples of "supported bodies".

空気ばねユニット2は、上下方向の荷重を支持する空気ばねSv(弾性体)によって構成されている。この空気ばねSvは、ベースプレート(基礎)21の上に配設されて上端が開口するケース20と、その上端の開口にダイヤフラム22を介して気密状に内挿されて、ケース20内に空気室23を区画するピストン24と、を備えている。こうして空気ばねSvを用いて荷重を支持することから、除振装置1は優れた除振性能を有するものであるが、さらに、この実施形態では、空気ばねSvの空気圧(内圧)を制御することにより、除振台10に対して振動を減殺するような制御力を付与することができる。 The air spring unit 2 is composed of an air spring Sv (elastic body) that supports a load in the vertical direction. The air spring Sv is arranged on the base plate (foundation) 21 and is airtightly inserted into the opening of the upper end of the case 20 and the opening of the upper end via the diaphragm 22 to form an air chamber in the case 20. It is provided with a piston 24 for partitioning the 23. Since the load is supported by using the air spring Sv in this way, the vibration isolator 1 has excellent vibration isolation performance. Further, in this embodiment, the air pressure (internal pressure) of the air spring Sv is controlled. Therefore, it is possible to impart a control force to the vibration isolator 10 so as to reduce the vibration.

そのために、各空気ばねユニット2には、その支持位置(所定位置)の近傍における除振台10の加速度と、その変位とをそれぞれ検出するためのFB加速度センサS1及び変位センサS2が付設されている。また、ベースプレート21における加速度(床振動)を検出するためのFF加速度センサS3も設けられており、それら各センサS1~S3から出力される検知信号が、それぞれコントローラ100に入力される。 Therefore, each air spring unit 2 is provided with an FB acceleration sensor S1 and a displacement sensor S2 for detecting the acceleration of the vibration isolation table 10 in the vicinity of its support position (predetermined position) and its displacement, respectively. There is. Further, an FF acceleration sensor S3 for detecting the acceleration (floor vibration) in the base plate 21 is also provided, and the detection signals output from the sensors S1 to S3 are input to the controller 100, respectively.

また、各空気ばねユニット2には、図外の空気圧源から圧縮空気を供給するための配管が接続され、この配管に介設されたサーボ弁25により空気ばねSvの空気圧を調整することができる。このサーボ弁25は、空気ばねSvを介して除振台10を昇降させることができる。 Further, a pipe for supplying compressed air from an air pressure source (not shown) is connected to each air spring unit 2, and the air pressure of the air spring Sv can be adjusted by a servo valve 25 interposed in the pipe. .. The servo valve 25 can raise and lower the vibration isolation table 10 via the air spring Sv.

詳しくは、各サーボ弁25は、コントローラ100からの制御信号を受けて開閉するようになっており、各サーボ弁25が開閉することにより、空気ばねユニット2毎に空気ばねSvに対する空気の給排流量が調整されて、その空気ばねSvの空気圧が速やかに変更されるようになっている。空気ばねSvの空気圧を変更することで、その空気ばねSvのケース20内に挿入されたピストン24が上下に移動する。これにより、除振台10を昇降させたり、除振台10に対して制御力を付与したりすることができる。 Specifically, each servo valve 25 opens and closes in response to a control signal from the controller 100, and by opening and closing each servo valve 25, air is supplied and discharged to the air spring Sv for each air spring unit 2. The flow rate is adjusted so that the air pressure of the air spring Sv is changed rapidly. By changing the air pressure of the air spring Sv, the piston 24 inserted in the case 20 of the air spring Sv moves up and down. As a result, the vibration isolation table 10 can be raised and lowered, and a control force can be applied to the vibration isolation table 10.

また、各サーボ弁25は、圧搾空気を貯留するリザーバタンク(不図示)に接続されている。このリザーバタンクには、不図示の電動ポンプが接続されていて、その電動ポンプが作動することによって、リザーバタンク内の空気圧が所定値に維持されるようになっている。 Further, each servo valve 25 is connected to a reservoir tank (not shown) for storing compressed air. An electric pump (not shown) is connected to this reservoir tank, and the air pressure in the reservoir tank is maintained at a predetermined value by operating the electric pump.

なお、図1では、右側の空気ばねユニット2のみに、その制御系を成す上下方向のFB加速度センサS1、変位センサS2、FF加速度センサS3、サーボ弁25等を示しているが、同様の制御系は、各空気ばねユニット2に付設されている。 Note that FIG. 1 shows only the air spring unit 2 on the right side, the vertical FB acceleration sensor S1, the displacement sensor S2, the FF acceleration sensor S3, the servo valve 25, etc. that form the control system, but the same control is performed. The system is attached to each air spring unit 2.

また、図示しないが、同様の空気ばねユニット2を水平方向の制御力を発生するためのアクチュエータとして除振台10の周囲に設けたり、或いは、複数の空気ばねSvを水平方向のアクチュエータとして設けたりして、その内圧を制御することにより、除振台10の水平方向の振動も抑制することができる。 Further, although not shown, a similar air spring unit 2 may be provided around the vibration isolation table 10 as an actuator for generating a control force in the horizontal direction, or a plurality of air springs Sv may be provided as a horizontal actuator. By controlling the internal pressure, the vibration of the vibration isolator 10 in the horizontal direction can also be suppressed.

-振動の抑制に関する制御-
コントローラ100は、各センサS1~S3から入力される信号等に基づいて、サーボ弁25を制御する。これにより圧縮空気の供給流量及び排気流量を調整することで、空気ばねSvの内圧を調整するようになっている。このコントローラ100は、第1及び第2除振装置1A,1Bの各々につき、1つずつ設けられている。
-Control related to vibration suppression-
The controller 100 controls the servo valve 25 based on the signals and the like input from the sensors S1 to S3. As a result, the internal pressure of the air spring Sv is adjusted by adjusting the supply flow rate and the exhaust flow rate of the compressed air. The controller 100 is provided one for each of the first and second vibration isolators 1A and 1B.

以下、第1除振装置1Aのコントローラ100を「第1コントローラ100A」と呼称するとともに、第2除振装置1Bのコントローラ100を「第2コントローラ100B」と呼称する場合がある。 Hereinafter, the controller 100 of the first vibration isolating device 1A may be referred to as a “first controller 100A”, and the controller 100 of the second vibration isolating device 1B may be referred to as a “second controller 100B”.

以下、サーボ弁25を介した除振台10の制御について具体的に説明する。便宜上、第1除振装置1Aについてのみ説明するが、第2除振装置1Bについても同様の制御が行われる。 Hereinafter, the control of the vibration isolation table 10 via the servo valve 25 will be specifically described. For convenience, only the first vibration isolating device 1A will be described, but the same control is performed for the second vibration isolating device 1B.

この構成例では、コントローラ100は、除振FB制御部101、制振FB制御部102、除振FF制御部103等を有しており、サーボ弁25へと制御信号を入力することにより、除振台10に対し、その振動を抑えるような制御力を付与するよう構成されている。 In this configuration example, the controller 100 has a vibration isolation FB control unit 101, a vibration suppression FB control unit 102, a vibration isolation FF control unit 103, and the like, and is eliminated by inputting a control signal to the servo valve 25. The shaking table 10 is configured to be provided with a control force that suppresses its vibration.

図2に示すように、サーボ弁25への入力は、主に、FB加速度センサS1からの出力に基づいて除振FB制御部101により演算される除振フィードバック操作量と、変位センサS2からの出力に基づいて制振FB制御部102により演算される制振フィードバック操作量と、FF加速度センサS3からの出力に基づいて除振FF制御部103により演算される除振フィードフォワード操作量と、を含んで成る。 As shown in FIG. 2, the inputs to the servo valve 25 are mainly the vibration isolation feedback operation amount calculated by the vibration isolation FB control unit 101 based on the output from the FB acceleration sensor S1 and the displacement sensor S2. The vibration damping feedback operation amount calculated by the vibration damping FB control unit 102 based on the output and the vibration isolation feed forward operation amount calculated by the vibration isolation FF control unit 103 based on the output from the FF acceleration sensor S3. Consists of inclusion.

除振FB制御部101は、FB加速度センサS1の検出値、すなわち除振台10の上下方向における加速度に基づいて、その振動が減衰するような制御力を空気ばねSvにより発生させるものである。例えば、加速度の検出値、その微分値及び積分値にそれぞれフィードバックゲインを乗算し、それら三者を足し合わせた後に反転することにより、サーボ弁25への制御入力(除振フィードバック操作量)とすることができる。これにより、除振台10に剛性を加えたり、除振台10の質量を増やしたりするのと同様の効果が得られる。 The vibration isolation FB control unit 101 generates a control force that attenuates the vibration based on the detection value of the FB acceleration sensor S1, that is, the acceleration in the vertical direction of the vibration isolation table 10, by the air spring Sv. For example, the detected value of acceleration, its differential value, and the integrated value are multiplied by the feedback gain, and the three are added together and then inverted to obtain a control input (vibration isolation feedback operation amount) to the servo valve 25. be able to. As a result, the same effect as adding rigidity to the vibration isolating table 10 or increasing the mass of the vibration isolating table 10 can be obtained.

また、制振FB制御部102は、変位センサS2の検出値、すなわち除振台10の上下位置の変化量(相対変位)に基づいて、これが小さくなるように空気ばねSvの内圧を制御することにより、この除振台10の傾きや、この傾きにより発生する揺れを抑える(減衰させる)ものである。例えば、変位の検出値を目標値(零)から減算した後にPID制御則にしたがって、サーボ弁25への制御入力(制振フィードバック操作量)を求めることができる。これにより、除振台10の上下位置を、前述の支持位置に収束させることができる。 Further, the vibration damping FB control unit 102 controls the internal pressure of the air spring Sv so as to be small based on the detection value of the displacement sensor S2, that is, the amount of change (relative displacement) in the vertical position of the vibration isolation table 10. As a result, the tilt of the vibration isolation table 10 and the shaking generated by this tilt are suppressed (attenuated). For example, after subtracting the displacement detection value from the target value (zero), the control input (vibration damping feedback operation amount) to the servo valve 25 can be obtained according to the PID control rule. As a result, the vertical position of the vibration isolation table 10 can be converged to the above-mentioned support position.

さらに、除振FF制御部103は、FF加速度センサS3による検出値、すなわち床(図1の斜線部を参照)の振動状態に基づいて、そこから除振対象物へ伝わる振動を打ち消すような逆位相の振動を発生させるためのものであり、例えばディジタルフィルタを用いてサーボ弁25への制御入力を求めることができる。このディジタルフィルタの特性は、床振動が空気ばねユニット2を介して除振台10に伝わるときの伝達関数H(s)と、該空気ばねユニット2によって構成される補償系の伝達関数K(s)を用いて、-H(s)・K(s)-1として表される。 Further, the vibration isolation FF control unit 103 is based on the value detected by the FF acceleration sensor S3, that is, the vibration state of the floor (see the shaded area in FIG. 1), and reverses the vibration transmitted from the vibration isolation target to the vibration isolation target. It is for generating phase vibration, and a control input to the servo valve 25 can be obtained by using, for example, a digital filter. The characteristics of this digital filter are the transfer function H (s) when the floor vibration is transmitted to the vibration isolation table 10 via the air spring unit 2 and the transfer function K (s) of the compensation system composed of the air spring unit 2. ) Is expressed as -H (s) · K (s) -1 .

そして、前述のような制御入力を受けてサーボ弁25が作動し、空気ばねユニット2の内圧が制御されることで、除振対象物である除振台10に適切な制御力が付与されることになる。すなわち、床から伝わる振動については、除振FF制御部103が除振フィードフォワード制御を行うことによって振動の伝達を抑えつつ、それでも伝達される微小な振動については、除振FB制御部101が除振フィードバック制御を行うことによって減殺することで、非常に高い除振性能が得られる。 Then, the servo valve 25 operates in response to the control input as described above, and the internal pressure of the air spring unit 2 is controlled, so that an appropriate control force is applied to the vibration isolation table 10 which is the vibration isolation target. It will be. That is, for the vibration transmitted from the floor, the vibration isolation FF control unit 103 suppresses the transmission of the vibration by performing the vibration isolation feedforward control, and the vibration isolation FB control unit 101 removes the minute vibration still transmitted. Very high vibration isolation performance can be obtained by reducing the vibration by performing vibration feedback control.

一方で、比較的大きな振動、つまり、搭載物Dの作動等に伴って除振台10に生じる振動(揺れ)については、前述の除振フィードバック制御に加えて、制振FB制御部102が制振フィードバック制御を行うことで減殺されることになる。 On the other hand, for relatively large vibration, that is, vibration (vibration) generated in the vibration isolation table 10 due to the operation of the mounted object D or the like, the vibration damping FB control unit 102 controls the vibration (vibration) in addition to the vibration isolation feedback control described above. It will be diminished by performing vibration feedback control.

前述のように、こうした構成は、第1除振装置1Aと、第2除振装置1Bとで共通である。ただし、第1除振装置1Aは、第1除振台10Aの上下方向における加速度z2”に基づいて除振フィードバック制御を実行し、第1除振台10Aの上下方向における相対変位z2-z1に基づいて制振フィードバック制御を実行し、第1除振装置1Aのベースプレート21の上下方向における加速度z1”に基づいて除振フィードフォワード制御を実行する。 As described above, such a configuration is common to the first vibration isolating device 1A and the second vibration isolating device 1B. However, the first vibration isolator 1A executes the vibration isolation feedback control based on the acceleration z2 "in the vertical direction of the first vibration isolation table 10A, and causes the relative displacement z2-z1 of the first vibration isolation table 10A in the vertical direction. Based on this, vibration suppression feedback control is executed, and vibration isolation feed forward control is executed based on the acceleration z1 "in the vertical direction of the base plate 21 of the first vibration isolation device 1A.

なお、z0、z1およびz2は、それぞれ、第2除振装置1Bが載置された床面の上下位置、第2除振装置1Bにおける第2除振台10Bの上下位置、第1除振装置1Aにおける第1除振台10Aの上下位置に等しい。図1に示すように、第1除振装置1Aのベースプレート21は、第2除振台10Bの上に固定されている。よって、z1の時間微分は、第1除振装置1Aにおけるベースプレート21の上下位置の時間微分に等しい。 In addition, z0, z1 and z2 are the vertical position of the floor surface on which the second vibration isolation device 1B is placed, the vertical position of the second vibration isolation table 10B in the second vibration isolation device 1B, and the first vibration isolation device, respectively. It is equal to the vertical position of the first vibration isolation table 10A in 1A. As shown in FIG. 1, the base plate 21 of the first vibration isolator 1A is fixed on the second vibration isolation table 10B. Therefore, the time derivative of z1 is equal to the time derivative of the vertical position of the base plate 21 in the first vibration isolator 1A.

一方、第2除振装置1Bは、第2除振台10Bの上下方向における加速度z1”に基づいて除振フィードバック制御を実行し、第2除振台10Bの上下方向における相対変位z1-z0に基づいて制振フィードバック制御を実行し、第2除振装置1Bのベースプレート21の上下方向における加速度z0”に基づいて除振フィードフォワード制御を実行する。 On the other hand, the second vibration isolator 1B executes vibration isolation feedback control based on the acceleration z1 "in the vertical direction of the second vibration isolation table 10B, and causes the relative displacement z1-z0 of the second vibration isolation table 10B in the vertical direction. Based on this, vibration suppression feedback control is executed, and vibration isolation feed forward control is executed based on the acceleration z0 "in the vertical direction of the base plate 21 of the second vibration isolation device 1B.

-アクティブ除振システムの起動に関する構成-
ところで、前述の第1及び第2除振装置1A,1Bにおいては、前記のような除振フィードバック制御、制振フィードバック制御および除振フィードフォワード制御(以下、これらを「振動抑制制御」と総称する場合がある)を開始するのに先立って、予め、第1及び第2除振装置1A,1Bのそれぞれの除振台10を所定の支持位置まで昇降させる必要がある。
-Configuration related to booting the active vibration isolation system-
By the way, in the above-mentioned first and second vibration isolation devices 1A and 1B, the vibration isolation feedback control, the vibration damping feedback control and the vibration isolation feedforward control as described above (hereinafter, these are collectively referred to as "vibration suppression control"). (In some cases), it is necessary to raise and lower the vibration isolation tables 10 of the first and second vibration isolation devices 1A and 1B to predetermined support positions in advance.

すなわち、第1及び第2除振装置1A,1Bは、それぞれの起動に際して、各々の除振台10を支持位置まで浮上させる工程と、支持位置まで昇降させた除振台10に生じる振動を抑制するために、前述の振動抑制制御を開始する工程とを、を順次実行する必要がある。以下の記載では、第1及び第2除振装置1A,1Bの各々において、振動抑制制御を実行可能な状態を「アクティブ状態」と呼称する。つまり、後者の工程は、第1及び第2除振装置1A,1Bをそれぞれアクティブ状態へと移行させることに等しい。アクティブ状態においては、第1及び第2除振装置1A,1Bは、それぞれ、前記のような除振フィードバック制御、制振フィードバック制御および除振フィードフォワード制御を実行することができる。また、第1及び第2除振装置1A,1Bは、いずれも、除振台10の昇降が完了次第、速やかにアクティブ状態へと移行するように構成されている。 That is, the first and second vibration isolation devices 1A and 1B suppress the step of ascending each vibration isolation table 10 to the support position and the vibration generated in the vibration isolation table 10 raised and lowered to the support position at the time of each activation. In order to do so, it is necessary to sequentially execute the above-mentioned step of starting the vibration suppression control. In the following description, the state in which the vibration suppression control can be executed in each of the first and second vibration isolators 1A and 1B is referred to as an "active state". That is, the latter step is equivalent to shifting the first and second vibration isolators 1A and 1B to the active state, respectively. In the active state, the first and second vibration isolation devices 1A and 1B can execute the vibration isolation feedback control, the vibration damping feedback control, and the vibration isolation feedforward control as described above, respectively. Further, both the first and second vibration isolating devices 1A and 1B are configured to immediately shift to the active state as soon as the raising and lowering of the vibration isolating table 10 is completed.

本実施形態に係る除振システムSにおいては、第1及び第2除振装置1A,1Bが双方ともアクティブ状態へと移行することにより、各々が独立して振動抑制制御を実行することができる。 In the vibration isolation system S according to the present embodiment, the first and second vibration isolation devices 1A and 1B both shift to the active state, so that each of them can independently execute the vibration suppression control.

ここで、そうした振動抑制制御を速やかに開始するためには、すなわち各除振装置1A,1Bをアクティブ状態へと速やかに移行させるためには、第1及び第2除振装置1A,1Bの双方において、除振台10を同時に昇降させるような構成が考えられる。 Here, in order to promptly start such vibration suppression control, that is, in order to promptly shift the vibration isolating devices 1A and 1B to the active state, both the first and second vibration isolating devices 1A and 1B are used. In the above, a configuration is conceivable in which the vibration isolation table 10 is raised and lowered at the same time.

しかし、そのような構成を採用した場合、除振台10の昇降中は振動抑制制御が実行されないため、第1及び第2除振装置1A,1Bが各々不安定な状態となり、各々が発振する可能性がある。これにより、アクティブ状態へ移行するのが、結果的に遅れてしまうことになる。 However, when such a configuration is adopted, the vibration suppression control is not executed while the vibration isolator 10 is moving up and down, so that the first and second vibration isolation devices 1A and 1B are in an unstable state, and each of them oscillates. there is a possibility. As a result, the transition to the active state is delayed as a result.

対して、本実施形態に係る除振システムSは、第1及び第2除振装置1A,1Bをそれぞれ起動させるときには、第1及び第2除振装置1A,1Bを1つずつ順番にアクティブ状態へと移行させる。さらに詳しくは、除振システムSは、上段側に位置する第1除振装置1Aから、下段側に位置する第2除振装置1Bへと順に、アクティブ状態へと移行させる。 On the other hand, in the vibration isolation system S according to the present embodiment, when the first and second vibration isolation devices 1A and 1B are activated, the first and second vibration isolation devices 1A and 1B are activated one by one in order. To move to. More specifically, the vibration isolation system S shifts to the active state in order from the first vibration isolation device 1A located on the upper stage side to the second vibration isolation device 1B located on the lower stage side.

例えば、上段側の除振装置1Aをアクティブ状態へと移行させた後、下段側の除振装置1Bを支持位置に向けて浮上させると、その浮上に伴い生じる振動が、上段側の除振装置1Aに揺れをもたらす可能性がある。しかし、上段側の除振装置1Aは、アクティブ状態への移行が既に完了しているため、下段側からもたらされる揺れを減殺することができる。これにより、除振システムSを安定して起動させることができ、また、その起動を結果的に速やかに行うことができる。 For example, when the vibration isolator 1A on the upper stage is moved to the active state and then the vibration isolation device 1B on the lower stage is levitated toward the support position, the vibration generated by the ascent is generated by the vibration isolator on the upper stage side. It may cause shaking in 1A. However, since the vibration isolator 1A on the upper stage side has already completed the transition to the active state, it is possible to reduce the shaking caused by the lower stage side. As a result, the vibration isolation system S can be started stably, and as a result, the start can be performed promptly.

また、上段側に位置する第1除振装置1Aは、除振対象としての搭載物Dを直に支持している。この第1除振装置1Aから順にアクティブ状態へと移行させることにより、搭載物Dを揺れから守る上で有利になる。 Further, the first vibration isolating device 1A located on the upper stage side directly supports the mounted object D as the vibration isolating target. By shifting from the first vibration isolator 1A to the active state in order, it is advantageous in protecting the load D from shaking.

また、本実施形態に係る除振システムSは、第1及び第2除振台10A,10Bを所定位置に昇降させる工程を、1つずつ順番に完了させるように構成されている。すなわち、除振システムSは、第1除振台10Aを昇降させる工程を完了した後に、第2除振台10Bの昇降を開始する。その結果、本実施形態では、第1除振台10Aが浮上している期間と、第2除振台10Bが浮上している期間とがオーバーラップしないようになっている。これにより、第1及び第2除振装置1A,1Bを安定して昇降させ、ひいては除振システムSをより安定的に起動させることができる。 Further, the vibration isolation system S according to the present embodiment is configured to sequentially complete the steps of raising and lowering the first and second vibration isolation tables 10A and 10B to predetermined positions one by one. That is, the vibration isolation system S starts raising and lowering the second vibration isolation table 10B after completing the step of raising and lowering the first vibration isolation table 10A. As a result, in the present embodiment, the period in which the first vibration isolation table 10A is floating and the period in which the second vibration isolation table 10B is floating do not overlap. As a result, the first and second vibration isolation devices 1A and 1B can be stably moved up and down, and the vibration isolation system S can be started more stably.

また、前記のような制御態様を実現するべく、第1コントローラ100Aは、第1除振装置1Aの起動を開始してから(具体的には、第1除振台10Aの昇降を開始してから)所定時間が経過すると、第2コントローラ100Bへタイミング信号を出力する。この所定時間は、第1除振台10Aの昇降に要する時間と、第1除振台10Aの昇降を完了してからアクティブ状態へ移行するのに要する時間との総和として規定されている。よって、第1コントローラ100Aがタイミング信号を出力した時点で、第1除振装置1Aは、アクティブ状態への移行を実質的に完了している。 Further, in order to realize the control mode as described above, the first controller 100A starts the activation of the first vibration isolation device 1A (specifically, starts the ascending / descending of the first vibration isolation table 10A). After a predetermined time has elapsed, a timing signal is output to the second controller 100B. This predetermined time is defined as the sum of the time required for raising and lowering the first vibration isolation table 10A and the time required for shifting to the active state after completing the raising and lowering of the first vibration isolation table 10A. Therefore, when the first controller 100A outputs the timing signal, the first vibration isolator 1A has substantially completed the transition to the active state.

前記のタイミング信号が入力されると、第2コントローラ100Bは、第2除振装置1Bの起動を開始する(具体的には、第2除振台10Bの昇降を開始する)。前記のように、第1コントローラ100Aがタイミング信号を出力した時点で、第1除振装置1Aはアクティブ状態への移行を実質的に完了している。よって、第1除振装置1Aがアクティブ状態への移行を完了している状態で、第2除振装置1Bを起動させることができる。そのことで、仮に、第2除振装置1Bの除振台10(第2除振台10B)が発振したとしても、それに伴う揺れを第1除振装置1Aによって減殺することができる。 When the timing signal is input, the second controller 100B starts starting the second vibration isolating device 1B (specifically, starting the raising and lowering of the second vibration isolating table 10B). As described above, when the first controller 100A outputs the timing signal, the first vibration isolator 1A has substantially completed the transition to the active state. Therefore, the second vibration isolator 1B can be started while the first vibration isolator 1A has completed the transition to the active state. As a result, even if the vibration isolation table 10 (second vibration isolation table 10B) of the second vibration isolation device 1B oscillates, the shaking accompanying the oscillation can be attenuated by the first vibration isolation device 1A.

-制御フローの具体例-
以下、除振システムSの起動に際して実施される制御プロセスについて説明する。
-Specific example of control flow-
Hereinafter, the control process executed when the vibration isolation system S is started will be described.

図3のステップS1に示すように、除振システムSを起動させる前は、第1及び第2除振装置1A,1Bは、双方とも待機状態にある。この待機状態においては、各装置の空気ばねSvには圧縮空気が供給されておらず、第1及び第2除振台10A,10Bは双方とも沈降状態にある。 As shown in step S1 of FIG. 3, both the first and second vibration isolation devices 1A and 1B are in a standby state before the vibration isolation system S is started. In this standby state, compressed air is not supplied to the air springs Sv of each device, and both the first and second vibration isolation tables 10A and 10B are in the settling state.

続くステップS2に示すように、除振システムSを起動させると、第1コントローラ100Aが、第1除振装置1Aのサーボ弁25へ制御信号を出力する。そして、この制御信号を受けたサーボ弁25が、第1除振台10Aを浮上(昇降)させる。このとき、第2除振装置1Bは、ステップS1に引き続いて待機状態にある。 As shown in the following step S2, when the vibration isolation system S is activated, the first controller 100A outputs a control signal to the servo valve 25 of the first vibration isolation device 1A. Then, the servo valve 25 that receives this control signal raises (elevates) the first vibration isolation table 10A. At this time, the second vibration isolator 1B is in a standby state following step S1.

そして、続くステップS3において、第1除振台10Aの浮上を開始してから所定時間が経過すると、第1コントローラ100Aは、第2コントローラ100Bにタイミング信号を出力する。このタイミング信号が入力されると、第2コントローラ100Bは、第2除振装置1Bのサーボ弁25へ制御信号を出力する。そして、この制御信号を受けたサーボ弁25が、第2除振台10Bを浮上(昇降)させる。ここで、第2除振台10Bの浮上が開始する直前に、第1除振装置1Aは、第1除振台10Aの浮上を完了してアクティブ状態へと移行する。アクティブ状態へと移行した第1除振装置1Aは、前述の除振フィードバック制御、制振フィードバック制御および除振フィードフォワード制御を開始する。 Then, in the subsequent step S3, when a predetermined time has elapsed from the start of the ascent of the first vibration isolation table 10A, the first controller 100A outputs a timing signal to the second controller 100B. When this timing signal is input, the second controller 100B outputs a control signal to the servo valve 25 of the second vibration isolator 1B. Then, the servo valve 25 that receives this control signal raises (elevates) the second vibration isolation table 10B. Here, immediately before the ascent of the second vibration isolator 10B starts, the first vibration isolation device 1A completes the ascent of the first vibration isolation table 10A and shifts to the active state. The first vibration isolation device 1A that has transitioned to the active state starts the vibration isolation feedback control, vibration damping feedback control, and vibration isolation feedforward control described above.

続くステップS4においては、第1除振装置1Aがアクティブ状態にある状態で、第2除振台10Bの浮上が進行する。そして、第2除振台10Bの浮上が終わり次第、第2除振装置1Bは、アクティブ状態へと移行する。 In the following step S4, the ascending of the second vibration isolating table 10B proceeds while the first vibration isolating device 1A is in the active state. Then, as soon as the second vibration isolation table 10B has finished ascending, the second vibration isolation device 1B shifts to the active state.

こうして、除振システムSの起動が完了すると、第1除振装置1Aは、床から第2除振装置1Bを介して第1除振台10Aに伝わる振動と、搭載物Dの作動等に伴って第1除振台10Aに生じる振動と、の双方を減殺することができる。対して、第2除振装置1Bは、床から第2除振台10Bに伝わる振動と、搭載物Dの作動等に伴って第1除振装置1Aを介して第2除振台10Bに伝わる振動と、の双方を減殺することができる。これにより、本実施形態に係る除振システムSは、良好な除振性能を発揮する。 In this way, when the activation of the vibration isolation system S is completed, the first vibration isolation device 1A is accompanied by the vibration transmitted from the floor to the first vibration isolation table 10A via the second vibration isolation device 1B, the operation of the load D, and the like. It is possible to reduce both the vibration generated in the first vibration isolation table 10A and the vibration. On the other hand, the second vibration isolator 1B transmits the vibration transmitted from the floor to the second vibration isolation table 10B and the vibration transmitted to the second vibration isolation table 10B via the first vibration isolation device 1A with the operation of the mounted object D and the like. Both vibration and vibration can be diminished. As a result, the vibration isolation system S according to the present embodiment exhibits good vibration isolation performance.

《他の実施形態》
前記実施形態では、2つの除振装置1A,1Bを積み重ねて成る除振システムSについて説明したが、この構成には限定されない。例えば、3つ以上の除振装置を積み重ねて成る除振システムについても、前述の技術を適用することができる。その場合、最上段に位置する除振装置から順に、アクティブ状態へと移行させてもよい。
<< Other Embodiments >>
In the above-described embodiment, the vibration isolation system S in which two vibration isolation devices 1A and 1B are stacked has been described, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the above-mentioned technique can be applied to a vibration isolation system in which three or more vibration isolation devices are stacked. In that case, the vibration isolator located at the top may be shifted to the active state in order.

また、前記実施形態では、2つの除振装置1A,1Bは、上下の配置を除いて同様に構成されていたが、この構成には限定されない。例えば、上段側に位置する除振装置1Aを相対的に小型にする一方、下段側に位置する除振装置1Bを相対的に大型にしてもよい。そうすることで、下段側においては、より大きな重量を支持するのに有利になる一方、上段側においては、システム全体の小型化・軽量化に有利になる。特に、下段側の除振装置1Bにおいては、第2除振台10Bを設ける代わりに、いわゆるトッププレートなど、より軽量な板状部材を介在させてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the two vibration isolation devices 1A and 1B are similarly configured except for the vertical arrangement, but the configuration is not limited to this. For example, the vibration isolator 1A located on the upper side may be made relatively small, while the vibration isolator 1B located on the lower side may be made relatively large. By doing so, it is advantageous to support a larger weight on the lower stage side, and it is advantageous to reduce the size and weight of the entire system on the upper stage side. In particular, in the vibration isolating device 1B on the lower stage side, instead of providing the second vibration isolating table 10B, a lighter plate-shaped member such as a so-called top plate may be interposed.

また、前記実施形態では、2つの除振装置1A,1Bは、それぞれ第1及び第2コントローラ100A,100Bを備えていたが、この構成には限定されてない。例えば、第1及び第2除振装置1A,1Bに共通のコントローラを用いてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the two vibration isolation devices 1A and 1B are provided with the first and second controllers 100A and 100B, respectively, but the configuration is not limited to this. For example, a controller common to the first and second vibration isolators 1A and 1B may be used.

また、前記実施形態では、アクチュエータとしてサーボ弁25を用いるとともに、弾性体として空気ばねSvを用いる構成について例示したが、この構成には限定されない。例えば、アクチュエータとしてリニアモータを用いるとともに、弾性体としてコイルばねを用いてもよい。コイルばねは、空気ばねのように積分特性を持たないため、アクチュエータとしてリニアモータを用いた場合は、除振FB制御部101まわりの構成が変更される。しかし、基本的な制御態様に関しては、前記実施形態とほぼ同様となる。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the servo valve 25 is used as the actuator and the air spring Sv is used as the elastic body has been exemplified, but the configuration is not limited to this. For example, a linear motor may be used as the actuator, and a coil spring may be used as the elastic body. Since the coil spring does not have an integral characteristic like the air spring, when a linear motor is used as the actuator, the configuration around the vibration isolation FB control unit 101 is changed. However, the basic control mode is almost the same as that of the above embodiment.

また、前記実施形態では、振動抑制制御のうち、除振フィードバック制御、制振フィードバック制御および除振フィードフォワード制御を実行可能な状態としてアクティブ状態を定義したが、アクティブ状態の定義は、これに限定されない。アクティブ状態は、少なくとも制振フィードバック制御を実行可能な状態、好ましくは、制振フィードバック制御及び除振フィードバック制御を実行可能な状態としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the active state is defined as a state in which vibration isolation feedback control, vibration suppression feedback control, and vibration isolation feedforward control can be executed among the vibration suppression controls, but the definition of the active state is limited to this. Not done. The active state may be a state in which at least the vibration damping feedback control can be executed, preferably a state in which the vibration damping feedback control and the vibration damping feedback control can be executed.

また、前記実施形態では、第1除振台10Aが浮上を完了した後に、第2除振台10Bが浮上を開始するように構成されていたが、この構成には限定されない。第1除振台10Aと第2除振台10Bとで、浮上している期間がオーバーラップしていてもよい。例えば、第1除振台10Aが浮上を完了する直前に、第2除振台10Bが浮上を開始するように構成することもできる。 Further, in the above-described embodiment, the second vibration isolation table 10B is configured to start ascending after the first vibration isolation table 10A has completed ascending, but the configuration is not limited to this. The ascending period may overlap between the first vibration isolation table 10A and the second vibration isolation table 10B. For example, the second vibration isolation table 10B may be configured to start ascending immediately before the first vibration isolation table 10A completes ascent.

S アクティブ除振システム
1 アクティブ除振装置
1A 第1除振装置(上段側に位置するアクティブ除振装置)
1B 第2除振装置(下段側に位置するアクティブ除振装置)
2 空気ばねユニット
Sv 空気ばね(弾性体)
10 除振台(被支持体)
10A 第1除振台(被支持体)
10B 第2除振台(被支持体)
21 ベースプレート(基礎)
25 サーボ弁(アクチュエータ)
100 コントローラ
100A 第1コントローラ(コントローラ)
100B 第2コントローラ(コントローラ)
S Active vibration isolation system 1 Active vibration isolation device 1A First vibration isolation device (active vibration isolation device located on the upper side)
1B 2nd anti-vibration device (active anti-vibration device located on the lower side)
2 Air spring unit Sv Air spring (elastic body)
10 Anti-vibration table (supported body)
10A 1st vibration isolation table (supported body)
10B 2nd vibration isolation table (supported body)
21 Base plate (foundation)
25 Servo valve (actuator)
100 controller 100A 1st controller (controller)
100B 2nd controller (controller)

Claims (7)

複数のアクティブ除振装置と、前記複数のアクティブ除振装置を各々制御するコントローラと、を備え、前記複数のアクティブ除振装置を上下に積み重ねて成るアクティブ除振システムであって、
前記複数のアクティブ除振装置は、それぞれ、
基礎に対して被支持体を下方から支持する弾性体と、
前記弾性体を介して前記被支持体を昇降させるとともに、該被支持体に対し、前記弾性体を介して制御力を付与するアクチュエータと、を備え、
前記複数のアクティブ除振装置は、それぞれの起動に際して、前記被支持体を所定位置に昇降させる工程と、該所定位置に昇降させた被支持体に生じる振動を抑制するように前記アクチュエータを制御可能なアクティブ状態へ移行する工程とを実施するよう構成され、
前記コントローラは、前記複数のアクティブ除振装置をそれぞれ起動させるときには、該複数のアクティブ除振装置を1つずつ順番に前記アクティブ状態へと移行させる
ことを特徴とするアクティブ除振システム。
It is an active vibration isolation system including a plurality of active vibration isolation devices and a controller for controlling each of the plurality of active vibration isolation devices, and the plurality of active vibration isolation devices are stacked one above the other.
Each of the plurality of active vibration isolators
An elastic body that supports the supported body from below with respect to the foundation,
An actuator for raising and lowering the supported body via the elastic body and applying a control force to the supported body via the elastic body is provided.
The plurality of active vibration isolators can control the actuator so as to suppress the step of raising and lowering the supported body to a predetermined position and the vibration generated in the supported body raised and lowered to the predetermined position at the time of each activation. It is configured to carry out the process of transitioning to an active state.
The controller is an active vibration isolation system, characterized in that, when each of the plurality of active vibration isolation devices is activated, the plurality of active vibration isolation devices are sequentially shifted to the active state one by one.
請求項1に記載されたアクティブ除振システムにおいて、
前記コントローラは、前記複数のアクティブ除振装置をそれぞれ起動させるときには、前記被支持体を前記所定位置に昇降させる工程を1つずつ順番に完了させる
ことを特徴とするアクティブ除振システム。
In the active vibration isolation system according to claim 1,
The controller is an active vibration isolation system, characterized in that when each of the plurality of active vibration isolation devices is activated, the steps of raising and lowering the supported body to the predetermined position are completed one by one in order.
請求項1又は2に記載されたアクティブ除振システムにおいて、
前記コントローラは、前記複数のアクティブ除振装置をそれぞれ起動させる際には、上段側に位置するアクティブ除振装置から、下段側に位置するアクティブ除振装置へと順に、前記アクティブ状態へ移行させるよう構成されている
ことを特徴とするアクティブ除振システム。
In the active vibration isolation system according to claim 1 or 2.
When each of the plurality of active vibration isolators is activated, the controller shifts the active vibration isolation device from the active vibration isolation device located on the upper stage side to the active vibration isolation device located on the lower stage side in order. An active vibration isolation system characterized by being configured.
請求項1から3のいずれか1項に記載されたアクティブ除振システムにおいて、
前記コントローラは、前記アクティブ状態においては、前記制御力によって前記被支持体の振動を抑制するように、前記被支持体の振動状態に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御することができる
ことを特徴とするアクティブ除振システム。
In the active vibration isolation system according to any one of claims 1 to 3.
The controller is characterized in that, in the active state, the actuator can be feedback-controlled based on the vibration state of the supported body so as to suppress the vibration of the supported body by the control force. Vibration isolation system.
請求項4に記載されたアクティブ除振システムにおいて、
前記コントローラは、前記アクティブ状態においては、前記制御力によって前記被支持体の振動を減殺するように、前記基礎に対する前記被支持体の相対変位に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御することができる
ことを特徴とするアクティブ除振システム。
In the active vibration isolation system according to claim 4,
The controller is characterized in that, in the active state, the actuator can be feedback-controlled based on the relative displacement of the supported body with respect to the foundation so that the vibration of the supported body is attenuated by the control force. Active vibration isolation system.
請求項4又は5に記載されたアクティブ除振システムにおいて、
前記コントローラは、前記アクティブ状態においては、前記制御力によって前記被支持体の振動が減衰するように、前記被支持体の加速度に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御することができる
ことを特徴とするアクティブ除振システム。
In the active vibration isolation system according to claim 4 or 5.
The controller is characterized in that, in the active state, the actuator can be feedback-controlled based on the acceleration of the supported body so that the vibration of the supported body is attenuated by the control force. Vibration system.
請求項1から6のいずれか1項に記載されたアクティブ除振システムにおいて、
前記コントローラは、前記複数のアクティブ除振装置の各々につき1つずつ設けられている
ことを特徴とするアクティブ除振システム。
In the active vibration isolation system according to any one of claims 1 to 6.
The controller is an active vibration isolation system, characterized in that one is provided for each of the plurality of active vibration isolation devices.
JP2018082012A 2018-04-23 2018-04-23 Active vibration isolation system Active JP7009296B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018082012A JP7009296B2 (en) 2018-04-23 2018-04-23 Active vibration isolation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018082012A JP7009296B2 (en) 2018-04-23 2018-04-23 Active vibration isolation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019190528A JP2019190528A (en) 2019-10-31
JP7009296B2 true JP7009296B2 (en) 2022-01-25

Family

ID=68389668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018082012A Active JP7009296B2 (en) 2018-04-23 2018-04-23 Active vibration isolation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7009296B2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000065128A (en) 1998-08-25 2000-03-03 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Active vibration resistant device
CN1914436A (en) 2004-01-26 2007-02-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 Actuator arrangement for active vibration isolation using a payload as an inertial reference mass
JP2010014159A (en) 2008-07-01 2010-01-21 Tokkyokiki Corp Vibration resistant device
JP2011038565A (en) 2009-08-07 2011-02-24 Kurashiki Kako Co Ltd Active vibration control method and vibration control device used for this
US20110127400A1 (en) 2007-12-31 2011-06-02 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Active vibration isolation system having an inertial reference mass
JP2013036511A (en) 2011-08-05 2013-02-21 Takenaka Komuten Co Ltd Vibration isolation system
JP2013190070A (en) 2012-03-14 2013-09-26 Canon Inc Device for restraining vibration and method of restraining vibration
JP2015518947A (en) 2012-06-08 2015-07-06 テクニカル・マニュファクチャリング・コーポレイションTechnical Manufacturing Corporation Active vibration isolation system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6308518B2 (en) * 2013-11-14 2018-04-11 学校法人慶應義塾 Energy self-supply type active vibration control system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000065128A (en) 1998-08-25 2000-03-03 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Active vibration resistant device
CN1914436A (en) 2004-01-26 2007-02-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 Actuator arrangement for active vibration isolation using a payload as an inertial reference mass
US20110127400A1 (en) 2007-12-31 2011-06-02 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Active vibration isolation system having an inertial reference mass
JP2010014159A (en) 2008-07-01 2010-01-21 Tokkyokiki Corp Vibration resistant device
JP2011038565A (en) 2009-08-07 2011-02-24 Kurashiki Kako Co Ltd Active vibration control method and vibration control device used for this
JP2013036511A (en) 2011-08-05 2013-02-21 Takenaka Komuten Co Ltd Vibration isolation system
JP2013190070A (en) 2012-03-14 2013-09-26 Canon Inc Device for restraining vibration and method of restraining vibration
JP2015518947A (en) 2012-06-08 2015-07-06 テクニカル・マニュファクチャリング・コーポレイションTechnical Manufacturing Corporation Active vibration isolation system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019190528A (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6308999B2 (en) Active vibration isolation system
JP5107575B2 (en) Active vibration isolation actuator configuration with inertial reference mass
JP4970904B2 (en) Active vibration isolator
KR102142330B1 (en) Active vibration isolation device
JP2006283966A (en) Active vibration removing apparatus
JP2011530047A (en) Vibration isolation system designed to remove load forces acting on the actuator
EP2098750B1 (en) Vibration suppression apparatus, exposure apparatus, and method of manufacturing device
JP5214365B2 (en) Actuator device and power assist device
JP7009296B2 (en) Active vibration isolation system
JP4388009B2 (en) Vibration isolator
JP6198556B2 (en) Active vibration isolator
JP2008303997A (en) Active type vibration removing device and damping device used therefor
JP5603706B2 (en) Active vibration isolator
JP5242943B2 (en) Active vibration isolator
JP2913064B2 (en) Active vibration damping table
JP6792961B2 (en) Vibration damping device
JP2010078096A (en) Vibration control device
JP2011247314A (en) Active vibration removing device
JP3581499B2 (en) Vibration isolation device and control method thereof
WO2019138656A1 (en) Active anti-vibration device
JP2005273904A (en) Vibration-preventing system
JP2024048783A (en) Vibration Isolation Unit
JP4982272B2 (en) Active vibration isolation mount mechanism
JP2003035335A (en) Positive vibration-free system
JP2021110370A (en) Active anti-vibration device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210305

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7009296

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150