JPH0221311A - 制振支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、地震に起因する振動とか、自動車等に起因し
て発生される微振動などに起因する床やそれに載置され
る装置載置台の水平二次元方向ならびに鉛直方向それぞ
れにおける振動を吸収ならびに抑制する制振支持構造に
関する。

〈従来の技術〉 ＬＳＩ製造工場やレーザ一応用製品工場などでは、微振
動によっても製品の不良発生を招くため、それらの振動
を抑制することが必要であり、従来では、製造装置を載
置する装置載置台等と構造体の床等の支持体との間の周
方向４箇所それぞれに、積層ゴムと空気バネといったバ
ネ要素を介在し、それらのバネ要素によって装”ｌ＠’
Ｉｔ台を弾性支持し、振動による衝撃を緩和しながら、
空気バネにより微振動を効率良く吸収するようにし、そ
して、上記バネ要素とは別の箇所において、装置載置台
と支持体との間に、リニアモータなどのアクチュエータ
を介在し、装置載置台の振動に応じてアクチュエータに
より制御ｎ力を付与し、装置Ｌｉ１台の振動を抑制する
ように構成していた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来例の構成によれば、振動による衝撃
緩和のためのバネ要素と、制ｉｌｌ力付与のためのアク
チュエータとが、互いに分離された個別の部材で構成さ
れているため、装置載置台と支持体それぞれに組み付け
るに際して多数の手間を要する欠点があり、また、装置
！６［台と支持体間にそれら多数の部材を設置するスペ
ースを確保しなければならず、制振支持構造全体として
大型になる欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、地震に起因する振動とか、自動車等に起因して発生
される微振動などに起因する床やそれに＠置される装置
載置台の水平二次元方向における振動をコンパクトな構
成で緩和および抑制できるようにするとともに、上下方
向において、弾性支持力および制御力を装置載置台に有
効に作用させて、上下方向での振動を、コンパクトな構
成で良好に緩和および抑制できるようにし、装置載置台
への振動伝播を、全体としてコンパクトな構成でもって
良好に抑制できるようにすることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明の制振支持構造は、このような目的を達成するた
めに、固定部に上下方向に膨張収縮可能な第１の空気バ
ネを介して支持部材を支持し、前記第１の空気バネによ
る支持位置が装置載置面よりも高く位置するように、前
記支持部材に装置載置台を吊り材を介して水平方向に変
位可能に吊り下げ支持するとともに、前記固定部と前記
装ｚｔｉ３Ｉ置台との間に、水平方向に膨張収縮可能な
第２の空気バネを介在し、かつ、前記第１および第２の
空気バネの内部空間それぞれとコンプレッサーとを連通
接続し、前記装置載置台に振動センサを付設するととも
に、その振動センサによる検出結果に基づいて前記装置
載置台の振動を打ち消すように前記コンプレッサーから
前記第１および第２の空気バネの内部空間への給気量を
制御する制御装置を付設して構成する。

〈作用〉 上記構成によれば、固定部と支持部材および装置載置台
それぞれとの間に第１および第２の空気バネを介在する
ことにより、第１および第２の空気バネそれぞれによっ
て装置載置台を弾性支持し、その水平方向および上下方
向それぞれの振動を緩和しながら、第１および第２の空
気バネの内部空間への給気量を制御することにより、そ
の空気バネ第１および第２のを介して装置ｉｉ台に制御
力を付与し、装置ｉ３！置装の振動の緩和と制御とを行
うことができる。

〈実施例〉 次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

く第１実施例〉 第１図は、本発明に係る制振支持構造の全体平面図、第
２図は第１図の全体正面図、第３図は第１図の側面図、
第４図は、第３図のＩＶ−ＴＶ線矢視図である。

これらの図において、■・・・は、床の所定の４箇所に
立設された固定部としての支柱を示し、その支柱１・・
・それぞれの上部に、上下方向に膨張収縮可能な第１の
空気バネ２を介して支持部材３が取り付は支持されてい
る。

４個の支持部材３・・・のうち、所定の２個の支持部材
３．３どうしがつなぎ材４を介して連結され、その支持
部材３およびつなぎ材４に、第１の空気バネ２による支
持位置が装置載置面Ｆよりも高く位置するように、吊り
材５を介して水平方向に変位可能に装置載置台６が吊り
下げ支持されている。

吊り材５と支持部材３、つなぎ材４および装置載置台６
それぞれとの連結部７・・・にはビンジヨイント（図示
せず）が介在され、装置載置台６が水平二次元方向の任
意の方向に変位できるように構成されている。

前記支柱１と第１の空気バネ２との間にはエアータンク
８が設けられるとともに、そのエアータンク８と第１の
空気バネ２の内部空間とが、第５図の制振構成の概念図
に示すように、オリフィス９を介して連通接続され、更
に、エアータンク８には、サーボ弁１０を介してコンプ
レッサー１１が連通接続され、装置、１ｌｉｔ台６に付
設された鉛直方向の振動センサ１２からの信号に応答し
て制御装置１３からサーボ弁１０に制御信号を出力し、
装置載置台６を第１の空気バネ２により弾性的に支持し
て振動を緩和しながら、装置載置台６が振動したときに
第１の空気バネ２を膨張または収縮して装置１１１ｉ１
台６に動的な力を制御力として付与し、装置載置台６が
絶対的な静止状態を維持するように、支柱ｌに対して装
置ｉ１装台６を上下方向に変位させるように構成されて
いる。

また、第６図（第３図のＶｌ−Ｖｌ線矢視図）、第７図
の要部の拡大正面図、第８図の要部の側面図および第９
図（第７図のＩＸ−ＩＸ線矢視図）に示すように、装置
載置台６に一対のロンド１４．１４を介して枠体Ｉ５が
取り付けられるとともに、その枠体１５内に水平方向に
膨張収縮可能な一対の第２の空気バネ１６．１６が設け
られ、そして、つなぎ材４の所定箇所に固定ポルト４ａ
・・・により一対のエアータンク１７ａ、１７ｂが設け
られるとともに、そのエアータンク１７ａ、１７ｂそれ
ぞれと第２の空気バネ１６．１６それぞれの内部空間と
がオリフィス１８を介して連通接続されている。

また、一対のエアータンク１７ａ、１７ｂどうしがオリ
フィス配管１９を介して連通接続され、更に、第１Ｏ図
の水平方向の制振構成の概念図に示すように、その一方
のエアータンク１７ａにのみサーボ弁２０を介してコン
プレッサーｚ１が連通接続され、装置載置台６に付設さ
れた水平方向の振動センサ２１からの信号に応答して制
御装置１３からサーボ弁２０に制御信号を出力し、装置
載置台６の水平方向の変位を第２の空気バネ１６゜１６
により弾性的に支持して振動を緩和しながら、装置載置
台６が振動したときに第２の空気バネ１６．１６を膨張
または収縮して装置！３！置装６に動的な力を付与し、
装置ｌｌ　８１１１台６が絶対的な静止状態を維持する
ように、支柱ｌに対して装置ｉｆ台６を水平方向に変位
させるように構成されている。

前記装置載置台６の変位を上下方向および水平方向それ
ぞれに制御するサーボ弁１０．２０それぞれは、第１１
図の縦断面図に示すように、弁体２２内に、コンプレッ
サー側流路Ｒ１、エアータンク側給気流路Ｒ２および排
気側流路Ｒ３を形成し、その合流箇所において、コンプ
レッサー側流路Ｒ１に対して連通するエアータンク側給
気流路Ｒ２および排気側流路Ｒ３それぞれの流路断面積
を変更するフラッパー２３を設けるとともに、そのフラ
ッパー２３を電気的に駆動変位するソレノイド２４．２
４を設けて構成されている。これにより、ソレノイド２
４．２４に流す電流値を調整し、第１２図の電流と流量
との相対関係のグラフに示すように、エアータンク１７
ａを介して第２の空気バネ１６に供給する空気量をリニ
アーな比例関係でもって調整できるように構成されてい
る。

前記装置載置台６の水平方向の変位に対する制御におい
ては、一対のエアータンク１７ａ、１７ｂのうちの一方
のエアータンク１７ａにのみ給気するように構成される
とともに、両エアータンク１７ａ、１７ｂがオリフィス
配管１９を介して連通接続されており、一方のエアータ
ンク１７ａに対する給気量を変更するに伴い、そのエア
ータンク１７ａでは、静圧に加えて制御圧が働くものの
、他方のエアータンク１７ｂでは、オリフィス配管１９
により制御圧がフィルターされて静圧のみが働き、これ
により両エアータンク１７ａ、１７ｂ間で差圧を発生す
ることを利用し、その差圧を制御力として装置！！載置
台に付与するように構成されている。

次に、上記構成によって装置載置台６に制御力を付与で
きることを確認するために行った試験について説明する
。

即ち、装置載置台６に対して加える振動数を変更しなが
ら、一方のエアータンク１７ａに対する給気量制御に伴
う圧力変化（Ａで示す）と、それに対する他方のエアー
タンク１７ｂの内圧変化の応答性を調べたところ、第１
３図のグラフに示す結果を得た。なお、他方のエアータ
ンク１７ｂの内圧変化としては、オリフィス配管１９の
直径が４ｎｕａの場合（Ｂで示す）、０．５ｍｎの場合
（Ｃで示す）および０．３胴の場合（Ｄで示す）それぞ
れについて測定した。

この結果、振動数の変化にかかわらず、はぼ−定の圧力
差（Δｐ）を維持しながら応答しており、上記オリフィ
ス配管１９を利用した差圧によって装置載置台６を十分
制御できることが明らかであり、本発明の実施に好適に
採用できるものであった。また、オリフィス配管１９の
内径が小さくなればなるほど大きな差圧を発生できるも
のであり、適宜所望の径のオリフィス配管１９を選択し
て使用すれば良いことが明らかであった。

〈発明の効果〉 本発明の制振支持構造によれば、装置載置台を弾性支持
する空気バネそのものを利用し、その内部空間への給気
旨を制御ｎすることによって装置載置台に制御力を付与
するから、第１および第２の空気バネおよびアクチュエ
ータそれぞれを個別に徂み付ける場合に比べて徂み付は
手間を半減できるとともに、それらの設置スペースが小
さくて制振支持構造をコンパクトに構成できるようにな
っしかも、第１の空気バネによる支持位置が装置８１面
よりも高く位置するように、支持部材に装置載置台を吊
り材を介して水平方向に変位可能に吊り下げ支持するか
ら、装置載置台に各種装置を載置したときに、それら全
体の振動系の重心位置と空気バネによる支持位置との上
下方向におけるレベルを互いに近いものにでき、上下方
向において振動系全体をバランス良く支持できるととも
に、制御力を有効に作用させることができ、装置載置台
の上下方向における振動を良好に緩和および抑制できる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る制振支持構造の実施例を示し、第
１図は、制振支持構造の全体平面図、第２図は第１図の
全体正面図、第３図は第１図の側面図、第４図は、第３
図のＩＶ　−ＩＶ線矢視図、第５図は制振構成の概念図
、第６図は、第３図の■■線矢視図、第７図は要部の拡
大正面口、第８図は第７図の側面図、第９図は、第７図
の［Ｘ−ＩＸ線矢視図、第１Ｏ図は、水平方向の制振構
成の概念図、第１１図は、サーボ弁の縦断面図、第１２
図は、電流と流量との相対関係を示すグラフ、第１３図
は、オリフィス配管を介して連通接続した両エアータン
クそれぞれの圧力変化を示すグラフである。 １・・・固定部としての支柱 ２・・・第１の空気バネ　　３・・・支持部材５・・・
吊り材　　　　　　６・・・装置＠置台１１・・・コン
プレッサー １２・・・鉛直方向の振動センサ １３・・・制御装面 １６・・・第２の空気バネ ２１・・・水平方向の振動センサ Ｆ・・・装置載置面 出願人　株式会社　竹　中　工　務　店出願人特　許　
機　器　株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定部に上下方向に膨張収縮可能な第１の空気バ
   ネを介して支持部材を支持し、前記第１の空気バネによ
   る支持位置が装置載置面よりも高く位置するように、前
   記支持部材に装置載置台を吊り材を介して水平方向に変
   位可能に吊り下げ支持するとともに、前記固定部と前記
   装置載置台との間に、水平方向に膨張収縮可能な第２の
   空気バネを介在し、かつ、前記第１および第２の空気バ
   ネの内部空間それぞれとコンプレッサーとを連通接続し
   、前記装置載置台に振動センサを付設するとともに、そ
   の振動センサによる検出結果に基づいて前記装置載置台
   の振動を打ち消すように前記コンプレッサーから前記第
   １および第２の空気バネの内部空間への給気量を制御す
   る制御装置を付設したことを特徴とする制振支持構造。