JPH02309037A - 磁気浮上防振台 - 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） 近年工作・計測技術の高度化に伴い、機械・構造物の防
撮対策が重要になりつつある。とくに精２！機械・計ｉ
１１器を支持する防振台については、高精度の位置の保
持と撮動抑制対策が要求されている。

本発明はこのような分野における防振台に間するもので
ある。

（従来の技術） 従来の防振台は質量の大きなテーブルを空気ばね等で支
持し、微小厖動をテーブルの慣性力で遮断するものが主
であるが、このような防振台は大型でかつ高価なため、
小さな実験室で手軽に利用できる状況には無い。とくに
近年計測の高精度化が要求され、極めて安定した防振台
が必要であり、かつ小型・軽量のハンディ−タイプのも
のも要求されてはいるが、従来の大型防振台では、この
要求を満たすことができなかった。また近年アクティブ
に振動を制御し、機器を防娠する方法も開発されている
が、それに用いられるアクチュエータは空圧、油圧、電
磁気であり、いずれも機器重量をもそれで支えるため、
エネルギー消費が大であった・ 〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、上記した従来の欠点を改善するもので、その
目的は高精度でかつ小型・軽量のハンディ−タイプの省
エネルギー型防振台を得ることである。

（課題を解決するための手段） 本目的を達するため、本発明は、永久磁石と電磁石を結
合した磁石と、さらにそれと同種の磁極を対向させた永
久磁石により磁気浮上を実現させ、それら磁石の一方に
テーブルを取り付け、その変位と速度を検出し、これを
電磁石にフィードバックし、永久磁石の磁束を制御する
ことによりテーブルの撮動を制御するように構成される
ことを特徴とする磁気浮上防振台を与えるものである。

なお本発明に用いている電磁石の代わりに永久磁石に直
接コイルを巻いても同様の効果が得られる。

（作用） 高精度でかつ小型・軽量のハンディ−タイプの安価な防
振台の開発は未だ不十分で、レーザ等を用いた一般の実
験室での精密計測に支障を来している。したがって本発
明により、高精度の工作機械、肚測器ならびに高精度の
制御機器の開発が促進される。

（実施例） 本発明で提案する小型防振台は永久磁石と電磁石を結合
した固定磁石とそれと同じ磁極が対向する可動永久磁石
から成り、機器重量の支持力としては永久磁石による磁
気浮上刃を用い、所定位置からの微小補正のための操作
力ならびに外乱が作用したときの撮動制御力を電磁石に
より永久磁石の磁界を変化させて得るものである。この
台の防振法の原理は外乱により発生する防振台テーブル
の撮動の変位と速度をセンサーにより検出し、それを電
磁石にフィードバックしてＳ勤を消失させるものである
。

以上に基ずく具体的な実施例を以下に説明する。

本発明の防振台の実施例は第１図に示されようなもので
、環状の希土類永久磁石４およびその外径と鉄芯径が等
しい電磁石５とが接合されたもの〈以下永電磁石とも称
する）に案内棒を取り付け、この固定永久磁石と同一の
永久磁石３が取り付けられた可動物体（以下テーブルと
称する）２が、固定磁石と同種の極が対向するように配
置され、磁極間−こ作用する反発力により浮上している
。このテーブル２に外乱による変位あるいは速度が与え
られた場合に、最適レギュレータによりテーブルの応答
を制御するものである。テーブル２はアルミニウム製で
、その上面の変位を非接触変位計で検出し、直流分キャ
ンセルアダプタ７を通して釣合位置での出力電圧を零と
する。この出力電圧を分岐し、ひとつは微分回路８を通
して速度電圧に変換し、加算回路９の速度端子に入力す
る。もうひとつは加算回路の変位端子に人力する。加算
回路では変位電圧と速度電圧とをそれぞれの最適フィー
ドバック係数に等しい割合で加算し、その出力電圧をパ
ワーアンプ１０で増幅し、必要な操作電流を得る。テー
ブルの変位は直流分キャンセルアダプタからの出力電圧
をペン書オシロ１１に記録する。また外乱の初朋変位は
電圧計６で監視して与えるようにしである。

第２図はこのような実験により得られた電磁石の無い単
純な＠気浮上防掘台の応答であり、縦軸Ｘはテーブル変
位を、横軸ｔは時間を表す。また第３図は本発明による
永電磁石を用いたアクティブ制御されたテーブルの応答
の一例である。第２図と第３図を比べると、明かに本発
明の防振台テーブルの方が速やかに撮動が減衰している
ことがわかる。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成したので、つぎのような効果
が得られた。

（１）本発明の防振台は通常の防振台に比べ、防振台の
テーブルの位置を高精度に保持でき、かつ安価である。

（２）従来の防振台は重量があり、簡単に持ち運ぶこと
が困難であったが、本防振台は小型・軽量であるので、
ハンディ−タイプとすることができる。

（３）本発明の防振台は機器の支持力には永久磁石を用
いており、防振テーブルの位置の微小補正と外乱の制御
だけに電磁石を用いているので、従来のアクティブ制御
型防振台に比べても、小型・軽量とすることができ、か
つ電力消費量を極端に小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は実施例と同
じ重量のテーブルを有し、かつ同じ永久磁石で構成され
た通常の磁気浮上防振台テーブルの振動応答のグラフ図
であり、第３図は本発明の実施例の防振台テーブルの振
動応答のグラフ図の一例である。 図中符号、１・・・非接触変位計、２・・・テーブル、
３・・・可動永久磁石、４・・・固定永久磁石、６・・
・電磁石、６・・・直流電圧計、７・・・直流分キャン
セルアダプタ、８・・・微分回路、９・・・加算回路、
１０・・・電力増幅器、ｉｔ・・・ペン書きオシログラ
フ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　永久磁石と電磁石を結合した磁石と さらにそれと同種の磁極を対向させた永久磁石により磁
   気浮上を実現させ、 それら磁石の一方にテーブルを取り付け、 その変位と速度を検出し、これを電磁石にフィードバッ
   クし、永久磁石の磁束を制御することによりテーブルの
   振動を制御するように構成されることを特徴とする磁気
   浮上防振台