JPH04317745A - 磁気浮上形除振装置 - Google Patents
磁気浮上形除振装置Info
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- JPH04317745A JPH04317745A JP11109591A JP11109591A JPH04317745A JP H04317745 A JPH04317745 A JP H04317745A JP 11109591 A JP11109591 A JP 11109591A JP 11109591 A JP11109591 A JP 11109591A JP H04317745 A JPH04317745 A JP H04317745A
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- 238000013016 damping Methods 0.000 title abstract 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 42
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 13
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置や電子
顕微鏡等、設置床からの振動により精度上の問題の起こ
る設備を床振動から絶縁する磁気吸引を利用した磁気浮
上形除振装置に関するものである。
顕微鏡等、設置床からの振動により精度上の問題の起こ
る設備を床振動から絶縁する磁気吸引を利用した磁気浮
上形除振装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】半導体製造装置や電子顕微鏡等、設置床か
らの振動により歩留まりや精度上の問題の起こる設備を
床振動から絶縁する除振台の支持には床板の下側に空気
バネや防振用のゴム等を使用していた。
らの振動により歩留まりや精度上の問題の起こる設備を
床振動から絶縁する除振台の支持には床板の下側に空気
バネや防振用のゴム等を使用していた。
【０００３】また、アクティブに床板の運動を制御する
タイプの除振台では、油圧や空気圧のシリンダあるいは
電磁ソレノイドを使用していた。
タイプの除振台では、油圧や空気圧のシリンダあるいは
電磁ソレノイドを使用していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】空気バネや防振ゴムを
用いて、鉛直方向に支持した受動形除振台においては、
バネーマスの共振系を形成している。従って、該共振系
の共振周波数よりもかなり高い周波数では、除振効果は
あるが、共振周波数以下の周波数では、除振効果は全く
無い。また、これらの支持材料は支持方向よりも大きな
横剛性を持つので、鉛直方向の支持においても、水平方
向にも、共振系を形成する。その水平方向の固有振動数
は、鉛直方向と同等かそれより高いので、水平方向の除
振効果は鉛直方向のそれよりも劣るという欠点があった
。
用いて、鉛直方向に支持した受動形除振台においては、
バネーマスの共振系を形成している。従って、該共振系
の共振周波数よりもかなり高い周波数では、除振効果は
あるが、共振周波数以下の周波数では、除振効果は全く
無い。また、これらの支持材料は支持方向よりも大きな
横剛性を持つので、鉛直方向の支持においても、水平方
向にも、共振系を形成する。その水平方向の固有振動数
は、鉛直方向と同等かそれより高いので、水平方向の除
振効果は鉛直方向のそれよりも劣るという欠点があった
。
【０００５】ところで建物の水平方向の固有振動数は鉛
直方向よりも低い地盤の水平方向に常時微動を伝達する
ので、半導体製造装置や電子顕微鏡等を設置するための
除振装置においては、水平方向の除振効果も要求されて
いる。
直方向よりも低い地盤の水平方向に常時微動を伝達する
ので、半導体製造装置や電子顕微鏡等を設置するための
除振装置においては、水平方向の除振効果も要求されて
いる。
【０００６】また、水平方向あるいは鉛直方向の除振効
果の改善のため、電磁ソレノイドや油圧空気圧のシリン
ダをアクチュエータとして、能動制御を行っている例も
あるが、この場合にはアクチュエータの特性から、制御
方向に対して直角な２方向に何らかの拘束を与えること
になり、制御方向以外の方向の除振効果を減殺する。
果の改善のため、電磁ソレノイドや油圧空気圧のシリン
ダをアクチュエータとして、能動制御を行っている例も
あるが、この場合にはアクチュエータの特性から、制御
方向に対して直角な２方向に何らかの拘束を与えること
になり、制御方向以外の方向の除振効果を減殺する。
【０００７】また、鉛直方向のみ磁気吸引を利用して除
振テーブルを磁気浮上させる場合、除振テーブルの曲げ
固有振動数が比較的除振装置の制御の上限周波数に近い
。このため、この除振テーブル自体の固有振動数で除振
テーブルを発振し、所期の目標を達成できないというこ
とがある。
振テーブルを磁気浮上させる場合、除振テーブルの曲げ
固有振動数が比較的除振装置の制御の上限周波数に近い
。このため、この除振テーブル自体の固有振動数で除振
テーブルを発振し、所期の目標を達成できないというこ
とがある。
【０００８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
、水平方向の剛性を持たない鉛直方向の支持方法に加え
、センサと磁気懸架アクチュエータの位置をテーブルの
固有振動数を励振しない位置に配置することにより、テ
ーブルの曲げ振動の無いテーブルを有する磁気浮上形除
振装置を提供することにある。
、水平方向の剛性を持たない鉛直方向の支持方法に加え
、センサと磁気懸架アクチュエータの位置をテーブルの
固有振動数を励振しない位置に配置することにより、テ
ーブルの曲げ振動の無いテーブルを有する磁気浮上形除
振装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、磁気浮上形除振装置を下記の事項を具備す
る構成とした。除振装置の矩形状浮上テーブル又は設置
床に固着した磁性材料製水平面を持つ継鉄板と、該継鉄
板から間隙を設けて床又は矩形状浮上テーブルに設置し
た除振装置フレームに固定され且つ吸引の起磁力を発生
する励磁コイルを備えた電磁石からなる磁気懸架アクチ
ュエータを矩形状浮上テーブルの４隅又は４辺の中央部
に配置し、浮上テーブルと前記除振装置フレーム間の相
対変位を測定する鉛直方向相対変位センサと、浮上テー
ブルに設置した鉛直方向加速度センサとを該矩形状浮上
テーブルの４辺の中央部又は４隅に配置し、鉛直方向相
対変位センサの出力及び鉛直方向加速度センサの出力か
ら、磁気懸架アクチュエータ位置の相対変位と加速度を
演算する回路を備え、磁気懸架アクチュエータ位置の相
対変位を目標値に、加速度が０になるように浮上テーブ
ルに固定した前記継鉄板と前記除振装置フレーム上の電
磁石間に作用する磁気吸引力を制御する補償回路と電力
増幅器を具備することを特徴とする。
め本発明は、磁気浮上形除振装置を下記の事項を具備す
る構成とした。除振装置の矩形状浮上テーブル又は設置
床に固着した磁性材料製水平面を持つ継鉄板と、該継鉄
板から間隙を設けて床又は矩形状浮上テーブルに設置し
た除振装置フレームに固定され且つ吸引の起磁力を発生
する励磁コイルを備えた電磁石からなる磁気懸架アクチ
ュエータを矩形状浮上テーブルの４隅又は４辺の中央部
に配置し、浮上テーブルと前記除振装置フレーム間の相
対変位を測定する鉛直方向相対変位センサと、浮上テー
ブルに設置した鉛直方向加速度センサとを該矩形状浮上
テーブルの４辺の中央部又は４隅に配置し、鉛直方向相
対変位センサの出力及び鉛直方向加速度センサの出力か
ら、磁気懸架アクチュエータ位置の相対変位と加速度を
演算する回路を備え、磁気懸架アクチュエータ位置の相
対変位を目標値に、加速度が０になるように浮上テーブ
ルに固定した前記継鉄板と前記除振装置フレーム上の電
磁石間に作用する磁気吸引力を制御する補償回路と電力
増幅器を具備することを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記の如く磁気懸架アクチュエータを矩形状浮
上テーブルの４隅又は４辺の中央部に配置し、浮上テー
ブルと前記除振装置フレーム間の相対変位を測定する鉛
直方向相対変位センサと、浮上テーブルに設置した鉛直
方向加速度センサとを該矩形状浮上テーブルの４辺の中
央部又は４隅に配置することにより、後に詳述するよう
に、曲げ固有振動数ｆｎ１とｆｎ２の振動モードを励振
または検知できないため、磁気懸架アクチュエータから
鉛直方向非接触相対変位センサと加速度センサからなる
センサまでの伝達関数は第９図に示すようになり、２つ
の曲げ固有振動数ｆｎ１、ｆｎ２で伝達関数のゲインが
大きくなることはない。
上テーブルの４隅又は４辺の中央部に配置し、浮上テー
ブルと前記除振装置フレーム間の相対変位を測定する鉛
直方向相対変位センサと、浮上テーブルに設置した鉛直
方向加速度センサとを該矩形状浮上テーブルの４辺の中
央部又は４隅に配置することにより、後に詳述するよう
に、曲げ固有振動数ｆｎ１とｆｎ２の振動モードを励振
または検知できないため、磁気懸架アクチュエータから
鉛直方向非接触相対変位センサと加速度センサからなる
センサまでの伝達関数は第９図に示すようになり、２つ
の曲げ固有振動数ｆｎ１、ｆｎ２で伝達関数のゲインが
大きくなることはない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１乃至図３は本発明の磁気浮上形除振装置を示
す図で、図１は磁気浮上形除振装置の断面図、図２は磁
気浮上形除振装置の制御部ブロック図、図３はアクチュ
エータとセンサの配置図の１例を示す図である。
する。図１乃至図３は本発明の磁気浮上形除振装置を示
す図で、図１は磁気浮上形除振装置の断面図、図２は磁
気浮上形除振装置の制御部ブロック図、図３はアクチュ
エータとセンサの配置図の１例を示す図である。
【００１２】図１において、除振装置は、長方形浮上テ
ーブル１の４隅を磁気懸架アクチュエータ１０を介して
建物の除振装置の設置床２に配置した構造である。磁気
懸架アクチュエータ１０は、前記長方形浮上テーブル１
の裏面に固着された磁性材料製の水平面を持つ継鉄平板
１１と、建物の除振装置の設置床２に設置した除振装置
フレーム１５と、該除振装置フレーム１５に固定された
継鉄平板１１を吸引する起磁力を発生する励磁コイル１
３と電磁石継鉄１２を具備する電磁石１４とから構成さ
れる。
ーブル１の４隅を磁気懸架アクチュエータ１０を介して
建物の除振装置の設置床２に配置した構造である。磁気
懸架アクチュエータ１０は、前記長方形浮上テーブル１
の裏面に固着された磁性材料製の水平面を持つ継鉄平板
１１と、建物の除振装置の設置床２に設置した除振装置
フレーム１５と、該除振装置フレーム１５に固定された
継鉄平板１１を吸引する起磁力を発生する励磁コイル１
３と電磁石継鉄１２を具備する電磁石１４とから構成さ
れる。
【００１３】前記長方形浮上テーブル１と設置床２の相
対変位を測定するため鉛直方向非接触相対変位センサ３
１が設置床２に設置された相対変位センサ・ホルダ３２
に固定されている。また、この鉛直方向非接触相対変位
センサ３１のターゲット３３がターゲットホルダ３４を
介して長方形浮上テーブル１の裏面に固定されている。 また、長方形浮上テーブル１の加速度を測定するた
めの加速度センサ３５を前記鉛直方向非接触相対変位セ
ンサ３１の近傍に設置する。この鉛直方向非接触相対変
位センサ３１と加速度センサ３５は前記長方形浮上テー
ブル１の４辺の中央部に配置し、この鉛直方向非接触相
対変位センサ３１及び加速度センサ３５の出力を基に、
磁気懸架アクチュエータ１０の励磁コイル１３に流す電
流によって電磁石１４と継鉄平板１１の間の鉛直方向磁
気吸引をコントロールし浮上テーブルの相対変位と加速
度を所定の値に制御する。
対変位を測定するため鉛直方向非接触相対変位センサ３
１が設置床２に設置された相対変位センサ・ホルダ３２
に固定されている。また、この鉛直方向非接触相対変位
センサ３１のターゲット３３がターゲットホルダ３４を
介して長方形浮上テーブル１の裏面に固定されている。 また、長方形浮上テーブル１の加速度を測定するた
めの加速度センサ３５を前記鉛直方向非接触相対変位セ
ンサ３１の近傍に設置する。この鉛直方向非接触相対変
位センサ３１と加速度センサ３５は前記長方形浮上テー
ブル１の４辺の中央部に配置し、この鉛直方向非接触相
対変位センサ３１及び加速度センサ３５の出力を基に、
磁気懸架アクチュエータ１０の励磁コイル１３に流す電
流によって電磁石１４と継鉄平板１１の間の鉛直方向磁
気吸引をコントロールし浮上テーブルの相対変位と加速
度を所定の値に制御する。
【００１４】電磁石１４と継鉄平板１１において、継鉄
平板１１に対向する電磁石１４の電磁石継鉄１２の表面
積を該電磁石継鉄１２に対向する継鉄平板１１の表面積
よりも小さくし、長方形浮上テーブル１と設置床２が水
平方向に相対的に移動しても、水平方向の磁気吸引力を
発生することのないようにする。
平板１１に対向する電磁石１４の電磁石継鉄１２の表面
積を該電磁石継鉄１２に対向する継鉄平板１１の表面積
よりも小さくし、長方形浮上テーブル１と設置床２が水
平方向に相対的に移動しても、水平方向の磁気吸引力を
発生することのないようにする。
【００１５】図２において、鉛直方向非接触相対変位セ
ンサ３１と加速度センサ３５の出力はそれぞれ信号増幅
器３６，３７を用いて感度調整を行い、その後補償回路
４１，４２に導く。それぞれの信号をテーブル浮上中に
、ゲイン調整回路４３，４４により、増幅あるいは減衰
（ｏｆｆも含める）を行い、その後加算器４５により加
算し、信号４６を得る。
ンサ３１と加速度センサ３５の出力はそれぞれ信号増幅
器３６，３７を用いて感度調整を行い、その後補償回路
４１，４２に導く。それぞれの信号をテーブル浮上中に
、ゲイン調整回路４３，４４により、増幅あるいは減衰
（ｏｆｆも含める）を行い、その後加算器４５により加
算し、信号４６を得る。
【００１６】除振装置の上記４個の鉛直方向非接触相対
変位センサ３１及び加速度センサ３５からそれぞれ上記
図２に示す構成の回路により得られる４個の信号４６，
即ち信号４６−１，４６−２，４６−３及４６−４から
、長方形浮上テーブル１が剛体鉛直方向運動をする場合
の鉛直方向非接触相対変位センサ３１と磁気懸架アクチ
ュエータ１０との間の鉛直方向変位の関係の特性を持つ
変換回路４７により、各磁気懸架アクチュエータ１０（
第３図の４個の磁気懸架アクチュエータ１０−１，１０
−２，１０−３，１０−４）への４個の信号４８（信号
４８−１，４８−２，４８−３，４８−４）を演算・出
力する。
変位センサ３１及び加速度センサ３５からそれぞれ上記
図２に示す構成の回路により得られる４個の信号４６，
即ち信号４６−１，４６−２，４６−３及４６−４から
、長方形浮上テーブル１が剛体鉛直方向運動をする場合
の鉛直方向非接触相対変位センサ３１と磁気懸架アクチ
ュエータ１０との間の鉛直方向変位の関係の特性を持つ
変換回路４７により、各磁気懸架アクチュエータ１０（
第３図の４個の磁気懸架アクチュエータ１０−１，１０
−２，１０−３，１０−４）への４個の信号４８（信号
４８−１，４８−２，４８−３，４８−４）を演算・出
力する。
【００１７】これら信号４８（信号４８−１，４８−２
，４８−３，４８−４）はそれぞれ電力増幅器４９を介
してこの信号４８に比例した電流を電磁石１４の励磁コ
イル１３に流し、長方形浮上テーブル１の振動を制御す
る。図３は磁気懸架アクチュエータとセンサの配置を示
す図で、４個の磁気懸架アクチュエータ１０、即ち磁気
懸架アクチュエータ１０−１，１０−２，１０−３，１
０−４がそれぞれ長方形浮上テーブル１の４隅に配置さ
れ、上記鉛直方向非接触相対変位センサ３１と加速度セ
ンサ３５からなる４個のセンサユニット３０、即ちセン
サユニット３０−１，３０−２，３０−３，３０−４が
それぞれ長方形浮上テーブル１の４辺の中央部に配置さ
れている。詳述すると、センサユニット３０−１を中心
線ａ−ｃ上の辺Ａ−Ｄの近く、センサユニット３０−２
を中心線ｂ−ｄ上の辺Ａ−Ｂの近く、センサユニット３
０−３を中心線ａ−ｃ上の辺Ｂ−Ｃの近く、センサユニ
ット３０−４を中心線ｂ−ｄ上の辺Ｃ−Ｄの近くに配置
する。
，４８−３，４８−４）はそれぞれ電力増幅器４９を介
してこの信号４８に比例した電流を電磁石１４の励磁コ
イル１３に流し、長方形浮上テーブル１の振動を制御す
る。図３は磁気懸架アクチュエータとセンサの配置を示
す図で、４個の磁気懸架アクチュエータ１０、即ち磁気
懸架アクチュエータ１０−１，１０−２，１０−３，１
０−４がそれぞれ長方形浮上テーブル１の４隅に配置さ
れ、上記鉛直方向非接触相対変位センサ３１と加速度セ
ンサ３５からなる４個のセンサユニット３０、即ちセン
サユニット３０−１，３０−２，３０−３，３０−４が
それぞれ長方形浮上テーブル１の４辺の中央部に配置さ
れている。詳述すると、センサユニット３０−１を中心
線ａ−ｃ上の辺Ａ−Ｄの近く、センサユニット３０−２
を中心線ｂ−ｄ上の辺Ａ−Ｂの近く、センサユニット３
０−３を中心線ａ−ｃ上の辺Ｂ−Ｃの近く、センサユニ
ット３０−４を中心線ｂ−ｄ上の辺Ｃ−Ｄの近くに配置
する。
【００１８】上記構成の磁気浮上形除振装置の動作を以
下に詳細に説明する。正方形に近い長方形床板の曲げ固
有振動モードは、第４図、第５図のようになる。これら
の図において、振動しない固有振動モードの節を破線で
示した。通常第４図の固有振動数ｆｎ１は第５図の固有
振動数ｆｎ２より小さい。磁気懸架アクチュエータがａ
−ｃ，ｂ−ｄ線上に配置されている場合には、固有振動
数ｆｎ１を励振しない。また磁気懸架アクチュエータが
Ａ−Ｃ，Ｂ−Ｄの線上に配置されている場合には、固有
振動数ｆｎ２を励振しない。
下に詳細に説明する。正方形に近い長方形床板の曲げ固
有振動モードは、第４図、第５図のようになる。これら
の図において、振動しない固有振動モードの節を破線で
示した。通常第４図の固有振動数ｆｎ１は第５図の固有
振動数ｆｎ２より小さい。磁気懸架アクチュエータがａ
−ｃ，ｂ−ｄ線上に配置されている場合には、固有振動
数ｆｎ１を励振しない。また磁気懸架アクチュエータが
Ａ−Ｃ，Ｂ−Ｄの線上に配置されている場合には、固有
振動数ｆｎ２を励振しない。
【００１９】またセンサがａ−ｃ，ｂ−ｄ線上に配置さ
れている場合には、固有振動数ｆｎ１を検知しない。ま
たセンサがＡ−Ｃ，Ｂ−Ｄの線上に配置されている場合
には、固有振動数ｆｎ２を検知しない。従って、以下の
ことがいえる。
れている場合には、固有振動数ｆｎ１を検知しない。ま
たセンサがＡ−Ｃ，Ｂ−Ｄの線上に配置されている場合
には、固有振動数ｆｎ２を検知しない。従って、以下の
ことがいえる。
【００２０】（１）磁気懸架アクチュエータ１０、セン
サユニット３０ともａ−ｃ，ｂ−ｄ，Ａ−Ｃ，Ｂ−Ｄの
線上に配置されている場合には、＜がＡ−Ｃ，Ｂ−Ｄの
線上に配置されている場合には、磁気懸架アクチュエー
タ１０からセンサユニット３０までの伝達関数は図６に
示すようになり、２つの曲げ固有振動数ｆｎ１，ｆｎ２
で伝達関数のゲインが大きくなる。
サユニット３０ともａ−ｃ，ｂ−ｄ，Ａ−Ｃ，Ｂ−Ｄの
線上に配置されている場合には、＜がＡ−Ｃ，Ｂ−Ｄの
線上に配置されている場合には、磁気懸架アクチュエー
タ１０からセンサユニット３０までの伝達関数は図６に
示すようになり、２つの曲げ固有振動数ｆｎ１，ｆｎ２
で伝達関数のゲインが大きくなる。
【００２１】（２）磁気懸架アクチュエータ１０或いは
センサユニット３０をａ−ｃ，ｂ−ｄの線上に配置する
場合には、固有振動数ｆｎ１の振動モードを励振または
検知できない。そのため磁気懸架アクチュエータ１０か
らセンサユニット３０までの伝達関数は図７に示すよう
になり、固有振動数ｆｎ１での伝達関数のゲインは図６
に示すようには大きくならない。
センサユニット３０をａ−ｃ，ｂ−ｄの線上に配置する
場合には、固有振動数ｆｎ１の振動モードを励振または
検知できない。そのため磁気懸架アクチュエータ１０か
らセンサユニット３０までの伝達関数は図７に示すよう
になり、固有振動数ｆｎ１での伝達関数のゲインは図６
に示すようには大きくならない。
【００２２】（３）磁気懸架アクチュエータ１０或いは
センサユニット３０をＡ−Ｃ，Ｂ−Ｄの線上に配置する
場合には、固有振動数ｆｎ２の振動モードを励振または
検知できない。そのため磁気懸架アクチュエータ１０か
らセンサユニット３０の伝達関数は図８に示すようにな
り、固有振動数ｆｎ２での伝達関数のゲインは図６のよ
うには大きくならない。
センサユニット３０をＡ−Ｃ，Ｂ−Ｄの線上に配置する
場合には、固有振動数ｆｎ２の振動モードを励振または
検知できない。そのため磁気懸架アクチュエータ１０か
らセンサユニット３０の伝達関数は図８に示すようにな
り、固有振動数ｆｎ２での伝達関数のゲインは図６のよ
うには大きくならない。
【００２３】（４）磁気懸架アクチュエータ１０をａ−
ｃ，ｂ−ｄの線上に配置し、センサユニット３０をＡ−
Ｃ，Ｂ−Ｄの線上に配置する場合或いはその逆に配置す
る場合には、固有振動数ｆｎ１と固有振動数ｆｎ２の振
動モードを励振または検知できない。そのため磁気懸架
アクチュエータ１０からセンサユニット３０までの伝達
関数は図９に示すようになり、２つの固有振動数ｆｎ１
，ｆｎ２で伝達関数のゲインがもはや大きくなることは
ない。
ｃ，ｂ−ｄの線上に配置し、センサユニット３０をＡ−
Ｃ，Ｂ−Ｄの線上に配置する場合或いはその逆に配置す
る場合には、固有振動数ｆｎ１と固有振動数ｆｎ２の振
動モードを励振または検知できない。そのため磁気懸架
アクチュエータ１０からセンサユニット３０までの伝達
関数は図９に示すようになり、２つの固有振動数ｆｎ１
，ｆｎ２で伝達関数のゲインがもはや大きくなることは
ない。
【００２４】本実施例はセンサユニット３０と磁気懸架
アクチュエータ１０を上記（４）のように配置して、設
置床２の曲げ固有振動数の励振することなく、除振テー
ブルの加速度を０に制御しようとするものである。
アクチュエータ１０を上記（４）のように配置して、設
置床２の曲げ固有振動数の励振することなく、除振テー
ブルの加速度を０に制御しようとするものである。
【００２５】なお、上記実施例では、磁気懸架アクチュ
エータ１０を構成する継鉄平板１１を長方形浮上テーブ
ル１に固着し、励磁コイル１３を備えた電磁石１４を固
着する除振装置フレーム１５を設置床２に設置した例を
示したが、本発明の磁気浮上形除振装置はこれに限定さ
れるものではなく、これとは反対に継鉄平板１１を設置
床２に設置し、前記磁気懸架アクチュエータを構成する
励磁コイルを備えた電磁石を固定した除振装置フレーム
を矩形状浮上テーブルに固着し、励磁コイル１３を備え
た電磁石１４を固着する除振装置フレーム１５を長方形
浮上テーブル１に固着する構成でもよいことは当然であ
る。
エータ１０を構成する継鉄平板１１を長方形浮上テーブ
ル１に固着し、励磁コイル１３を備えた電磁石１４を固
着する除振装置フレーム１５を設置床２に設置した例を
示したが、本発明の磁気浮上形除振装置はこれに限定さ
れるものではなく、これとは反対に継鉄平板１１を設置
床２に設置し、前記磁気懸架アクチュエータを構成する
励磁コイルを備えた電磁石を固定した除振装置フレーム
を矩形状浮上テーブルに固着し、励磁コイル１３を備え
た電磁石１４を固着する除振装置フレーム１５を長方形
浮上テーブル１に固着する構成でもよいことは当然であ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、矩
形状浮上テーブルが水平方向の剛性を持たない鉛直方向
のみを磁気吸引力により支持することになり、除振装置
の設置床の水平方向の振動や、矩形状浮上テーブルの曲
げ固有振動数の影響を全く受けることがない。従って、
設置床２の振動によって振動することのない除振テーブ
ルを有する高精度の磁気浮上形除振装置を提供できると
いう優れた効果が得られる。
形状浮上テーブルが水平方向の剛性を持たない鉛直方向
のみを磁気吸引力により支持することになり、除振装置
の設置床の水平方向の振動や、矩形状浮上テーブルの曲
げ固有振動数の影響を全く受けることがない。従って、
設置床２の振動によって振動することのない除振テーブ
ルを有する高精度の磁気浮上形除振装置を提供できると
いう優れた効果が得られる。
【図１】本発明の磁気浮上形除振装置の断面図である。
【図２】本発明の磁気浮上形除振装置の制御部のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】本発明の磁気懸架アクチュエータとセンサの配
置の１例を示す図である。
置の１例を示す図である。
【図４】振動数ｆｎ１の浮上テーブルの１次曲げ固有振
動モードの説明図である。
動モードの説明図である。
【図５】振動数ｆｎ２の浮上テーブルの２次曲げ固有振
動モードの説明図である。
動モードの説明図である。
【図６】アクチュエータとセンサを任意に配置した場合
のアクチュエータからセンサまでの伝達関数を示す図で
ある。
のアクチュエータからセンサまでの伝達関数を示す図で
ある。
【図７】アクチュエータ或いはとセンサを１次曲げ固有
振動モードの節に配置した場合のアクチュエータからセ
ンサまでの伝達関数を示す図である。
振動モードの節に配置した場合のアクチュエータからセ
ンサまでの伝達関数を示す図である。
【図８】アクチュエータ或いはとセンサを２次曲げ固有
振動モードの節に配置した場合のアクチュエータからセ
ンサまでの伝達関数を示す図である。
振動モードの節に配置した場合のアクチュエータからセ
ンサまでの伝達関数を示す図である。
【図９】アクチュエータを１次曲げ固有振動モードの節
にセンサを２次曲げ固有振動モードの節に配置した場合
、或いはこの逆の配置の場合のアクチュエータからセン
サまでの伝達関数を示す図である。
にセンサを２次曲げ固有振動モードの節に配置した場合
、或いはこの逆の配置の場合のアクチュエータからセン
サまでの伝達関数を示す図である。
１ 長方形浮上テーブル２
設置床 １０ 磁気懸架アクチュエータ１１
継鉄平板 １２ 電磁石継鉄 １３ 励磁コイル １４ 電磁石 １５ 除振装置フレーム３１
鉛直方向非接触相対変位センサ３２
相対変位センサ・ホルダ３３ 相対
変位センサターゲット３４ ターゲット
ホルダ３５ 加速度センサ ３６，３７ 信号増幅器 ４１，４２ 補償回路 ４３，４４ ゲイン調整回路 ４５ 加算器 ４７ 変換回路
設置床 １０ 磁気懸架アクチュエータ１１
継鉄平板 １２ 電磁石継鉄 １３ 励磁コイル １４ 電磁石 １５ 除振装置フレーム３１
鉛直方向非接触相対変位センサ３２
相対変位センサ・ホルダ３３ 相対
変位センサターゲット３４ ターゲット
ホルダ３５ 加速度センサ ３６，３７ 信号増幅器 ４１，４２ 補償回路 ４３，４４ ゲイン調整回路 ４５ 加算器 ４７ 変換回路
Claims (5)
- 【請求項１】除振装置の矩形状浮上テーブルに固着した
磁性材料製水平面を持つ継鉄板と、該継鉄板から間隙を
設けて、床に設置した除振装置フレームに固定され且つ
吸引の起磁力を発生する励磁コイルを備えた電磁石とか
らなる磁気懸架アクチュエータを前記矩形状浮上テーブ
ルの４隅に配置し、前記浮上テーブルと前記除振装置フ
レーム間の相対変位を測定する鉛直方向相対変位センサ
と、浮上テーブルに設置した鉛直方向加速度センサとを
該矩形状浮上テーブルの４辺の中央部に配置し、前記鉛
直方向相対変位センサの出力及び前記鉛直方向加速度セ
ンサの出力から、磁気懸架アクチュエータ位置の相対変
位と加速度を演算する回路を備え、前記磁気懸架アクチ
ュエータ位置の相対変位を目標値に加速度が０になるよ
うに、前記浮上テーブルに固定した前記除振装置フレー
ム上の電磁石間に作用する磁気吸引力を制御する補償回
路と電力増幅器を具備することを特徴とする磁気浮上形
除振装置。 - 【請求項２】除振装置の矩形状浮上テーブルに固着した
磁性材料製水平面を持つ継鉄板と、該継鉄板から間隙を
設けて、床に設置した除振装置フレームに固定され且つ
吸引の起磁力を発生する励磁コイルを備えた電磁石とか
らなる磁気懸架アクチュエータを前記矩形状浮上テーブ
ルの４辺の中央部に配置し、前記浮上テーブルと除振装
置フレーム間の相対変位を測定する鉛直方向相対変位セ
ンサと、前記浮上テーブルに設置した鉛直方向加速度セ
ンサを該矩形状浮上テーブルの４隅に配置し、前記鉛直
方向相対変位センサの出力及び前記鉛直方向加速度セン
サの出力から、前記磁気懸架アクチュエータ位置の相対
変位と加速度を演算する回路を備え、磁気懸架アクチュ
エータ位置の相対変位を目標値に加速度が０になるよう
に前記除振装置の浮上テーブルに固定した継鉄板と前記
除振装置フレーム上の電磁石間に作用する磁気吸引力を
制御する補償回路と電力増幅器を具備することを特徴と
する磁気浮上形除振装置。 - 【請求項３】前記請求項１又は２記載の鉛直方向の磁気
浮上形除振装置において、前記矩形状浮上テーブルを浮
上させるときは、磁気懸架アクチュエータ位置での相対
変位と目標の偏差値は増幅し、加速度は減衰し、浮上後
は磁気懸架アクチュエータ位置での相対変位と目標の偏
差値を減衰し、加速度は増幅することを特徴とする磁気
浮上形除振装置。 - 【請求項４】前記請求項１又は２又は３記載の鉛直方向
の磁気浮上形除振装置において、前記磁気懸架アクチュ
エータを構成する励磁コイルを備えた電磁石を固定した
除振装置フレームを矩形状浮上テーブルに固着し、前記
磁性材料製水平面を持つ継鉄板を床に設置したことを特
徴とする磁気浮上形除振装置。 - 【請求項５】前記請求項１又は２又は３又は４記載の鉛
直方向の磁気浮上形除振装置において、前記磁気懸架ア
クチュエータを構成する継鉄板の励磁コイルに対向した
面積が励磁コイルの対向面積より大きいことを特徴とす
る磁気浮上形除振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11109591A JP2893142B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 磁気浮上形除振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11109591A JP2893142B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 磁気浮上形除振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317745A true JPH04317745A (ja) | 1992-11-09 |
| JP2893142B2 JP2893142B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=14552261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11109591A Expired - Fee Related JP2893142B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 磁気浮上形除振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2893142B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0664193U (ja) * | 1993-02-10 | 1994-09-09 | 鹿島建設株式会社 | 電磁アクチュエータを用いた３軸６自由度振動台 |
| CN102748419A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 赖向阳 | 磁悬浮减振方法 |
| CN103062279A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-24 | 东南大学 | 磁浮式智能隔减振装置 |
| CN106122359A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-16 | 南京航空航天大学 | 基于双闭环控制的磁悬浮平台支承隔振控制结构及方法 |
| CN114132537A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-04 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 空间微重力双层悬浮隔振装置、科学实验柜以及悬浮方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109709794A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-05-03 | 西安工程大学 | 一种适用于运动控制器的控制方法 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP11109591A patent/JP2893142B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0664193U (ja) * | 1993-02-10 | 1994-09-09 | 鹿島建設株式会社 | 電磁アクチュエータを用いた３軸６自由度振動台 |
| CN102748419A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 赖向阳 | 磁悬浮减振方法 |
| CN103062279A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-24 | 东南大学 | 磁浮式智能隔减振装置 |
| CN106122359A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-16 | 南京航空航天大学 | 基于双闭环控制的磁悬浮平台支承隔振控制结构及方法 |
| CN114132537A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-04 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 空间微重力双层悬浮隔振装置、科学实验柜以及悬浮方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2893142B2 (ja) | 1999-05-17 |
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