JPH05231458A - Vibration isolator - Google Patents

Vibration isolator

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JPH05231458A
JPH05231458A JP3464392A JP3464392A JPH05231458A JP H05231458 A JPH05231458 A JP H05231458A JP 3464392 A JP3464392 A JP 3464392A JP 3464392 A JP3464392 A JP 3464392A JP H05231458 A JPH05231458 A JP H05231458A
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air
air spring
vibration
silencer
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Nobuo Moriyasu
信夫 守安
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Kurashiki Kako Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To suppress the generation of micro vibration of a load while controlling the air quantity of an air spring precisely. CONSTITUTION:A conduit 3 is connected to an air spring 2 for supporting a load 1, and a valve means 4 is provided to switch the connection of this conduit 3 either to an intake duct 9 or an exhaust duct 10. The operation of this valve means 4 is controlled by the modulated wave from a controller 5 determined on the basis of the detection value from a vibration sensor 7 and a displacement sensor 8. The conduit 3 is provided interposingly with an expansion type muffler 12 and resonance type mufflers 13, 13 to damp micro vibration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、空気ばねを用いた除振
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration isolation device using an air spring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体露光装置や電子顕微鏡
などの精密機器において、床からの振動を絶縁して一定
位置に保つために、空気ばねを用いた除振装置により上
記精密機器を支持することが行われている。一般に、こ
の種の除振装置としては、上記空気ばねの内部への空気
の出入りを制御して支持対象である荷(上記精密機器)
を一定位置に保つようにしたものが知られている。そし
て、より高精度の制御を目指して、空気ばねへの吸気お
よび排気をオンオフ電磁弁により行い、かつ、このオン
オフ電磁弁をパルス幅変調した制御信号により開閉制御
するようにしたものが提案されている(例えば、特開昭
62−297552号公報参照)。これは、一定の周波
数のパルス列を用い、吸気および排気の一周期当りでの
各比率(時間比)を荷の状態に応じて所定のものになる
ように上記パルス幅変調により変化させることにより、
上記空気ばねに出入りする空気量を制御するものであ
る。つまり、微小時間に吸気と排気とを交互に繰り返し
ながら空気ばね内の空気量が全体として所定の制御量に
なるようにすることにより、精密な制御を行うようにし
たものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in precision equipment such as a semiconductor exposure apparatus and an electron microscope, in order to insulate vibration from the floor and keep it at a fixed position, the precision equipment is supported by a vibration isolation device using an air spring. Is being done. Generally, as this type of vibration isolation device, a load (the above-mentioned precision instrument) that is a support target by controlling the inflow and outflow of air into and out of the air spring.
It is known to keep a certain position. Then, aiming at higher precision control, there has been proposed one in which intake and exhaust to the air spring are performed by an on-off solenoid valve, and the on-off solenoid valve is controlled to be opened and closed by a pulse width modulated control signal. (See, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-297552). This uses a pulse train of a constant frequency and changes each ratio (time ratio) per cycle of intake air and exhaust gas by the pulse width modulation so as to become a predetermined value according to the state of the load,
The amount of air flowing in and out of the air spring is controlled. That is, precise control is performed by alternately repeating intake and exhaust during a minute time so that the amount of air in the air spring becomes a predetermined control amount as a whole.

【0003】また、上記空気ばねへの吸気および排気を
電空比例弁などのサーボ弁を用いて行うものも知られて
いる。この場合、制御信号に対して比較的高い周波数の
ディザー信号を重畳して加えたものを上記サーボ弁に入
力して、このサーボ弁のスプールにおける摩擦などの影
響を軽減させて微小量の制御を可能にすることが、一般
的に行われている。つまり、上記ディザー信号により上
記スプールに微細な振動を生じさせて、そのスプールの
精密な開度調節を可能にすることにより、精密な制御を
行うようにしたものである。
It is also known to use a servo valve such as an electropneumatic proportional valve for intake and exhaust to the air spring. In this case, a dither signal with a relatively high frequency is added to the control signal and added to the servo valve to reduce the influence of friction and the like on the spool of the servo valve to control a minute amount. Enabling is common practice. In other words, the dither signal causes minute vibrations in the spool to enable precise opening adjustment of the spool, thereby performing precise control.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
除振装置において、パルス幅変調による制御の場合、微
小時間に吸気と排気とが繰り返されるため、その繰り返
しのたびに荷に微小振動が発生するという不都合があ
る。例えば、荷を垂直方向に支持した場合では、空気ば
ね内への吸気時に荷が上昇し、排気時に下降し、これが
多数回交互に繰り返されるため、荷に微小振動が発生す
る。
In the conventional vibration isolator described above, however, in the case of control by pulse width modulation, intake and exhaust are repeated for a very short time, so that a minute vibration is generated in the load at each repetition. There is an inconvenience to do. For example, when the load is supported in the vertical direction, the load rises when inhaling into the air spring and descends when exhausting, and this is repeated many times alternately, so that minute vibration occurs in the load.

【0005】また、上記ディザー信号による制御の場
合、このディザー信号により上記スプールに微細な振動
が生じているため、この振動に伴って吸気量と排気量と
の双方もしくは一方が本来の制御信号に関係なく微小変
動し、この微小変動により、上記パルス幅変調による場
合と同様に、荷に微小振動が発生するという不都合があ
る。
Further, in the case of control by the dither signal, since the dither signal causes minute vibration in the spool, either or both of the intake amount and the exhaust amount become the original control signal due to the vibration. There is an inconvenience that the load fluctuates irrespectively, and the load fluctuates slightly as in the case of the pulse width modulation.

【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、空気ばねへの
精密な吸排気量の制御を図りつつ、荷の微小振動の発生
を抑制することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to suppress the generation of minute vibration of a load while precisely controlling the intake and exhaust amounts of the air spring. To do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、荷を支持する空気ばねと、
この空気ばねに空気を出し入れする空気供給管路と、こ
の空気供給管路に設けられて上記空気ばねへの吸排気量
を調整する弁手段と、この弁手段の作動を制御する制御
器とを備えたものを前提とする。そして、上記空気供給
管路の上記弁手段と上記空気ばねとの間の位置に消音器
を介在させた構成とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an air spring for supporting a load,
An air supply pipe for moving air into and out of the air spring, a valve means provided in the air supply pipe for adjusting the intake and exhaust amounts of the air spring, and a controller for controlling the operation of the valve means. It is assumed that you have it. Further, a silencer is provided at a position of the air supply line between the valve means and the air spring.

【0008】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、消音器を膨脹形消音器および共鳴形
消音器のいずれか一方もしくは双方により構成するもの
である。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the silencer is constituted by one or both of an expansion type silencer and a resonance type silencer.

【0009】[0009]

【作用】上記の構成により、請求項1記載の発明では、
弁手段の作動に伴い空気供給管路内に発生する本来の制
御量以外の微小な圧力変動である振動が消音器を通過す
ることにより減衰されて取り除かれるため、空気ばね内
の空気に上記微小な振動の発生が抑制され、これによ
り、荷の微小な振動の発生が抑制される。
With the above construction, in the invention according to claim 1,
Since the vibrations that are minute pressure fluctuations other than the original control amount generated in the air supply pipeline due to the operation of the valve means are attenuated and removed by passing through the silencer, the above-mentioned minute fluctuations in the air in the air spring are eliminated. The generation of various vibrations is suppressed, and thus the generation of minute vibrations of the load is suppressed.

【0010】また、請求項2記載の発明では、上記請求
項1記載の発明による作用に加えて、膨脹形消音器によ
り比較的高い周波数領域の振動が減衰され、また、共鳴
形消音器により比較的低い周波数領域の振動が減衰され
る。このため、上記微小な振動である取り除く対象に応
じて上記両消音器を単独でもしくは組合わせて用いるこ
とにより、上記微小な振動の除去が容易かつ確実にな
る。
According to the invention of claim 2, in addition to the operation according to the invention of claim 1, vibrations in a relatively high frequency range are damped by the expansion type silencer, and comparison is made by the resonance type silencer. Vibration in the extremely low frequency region is damped. Therefore, by using both the silencers alone or in combination depending on the object to be removed which is the minute vibration, the minute vibration can be easily and surely removed.

【0011】[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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明の第1実施例に係る除振装
置を示し、1は例えば精密機器などの支持対象である
荷、2はこの荷1を支持する空気ばね、3はこの空気ば
ね2に接続されてその内部に空気を出し入れする導管、
4はこの導管3を吸気側もしくは排気側に接続する弁手
段、5はこの弁手段4の作動を制御するコントローラ、
6は上記導管3に介在された消音器である。
FIG. 1 shows a vibration isolator according to a first embodiment of the present invention, in which 1 is a load which is a support target of precision equipment, 2 is an air spring which supports the load 1, and 3 is this air. A conduit connected to the spring 2 for letting air in and out of it,
4 is a valve means for connecting the conduit 3 to the intake side or the exhaust side, and 5 is a controller for controlling the operation of the valve means 4,
Reference numeral 6 is a silencer interposed in the conduit 3.

【0013】上記荷1は上記空気ばね2を介して図示し
ない床上に設置されており、この空気ばね2は内部に充
満された空気により上記荷1を弾性支持するようになっ
ている。そして、上記空気ばね2に上記導管3を通して
吸気されて上記荷1が上昇し、逆に、排気されて上記荷
1が下降するようになっている。この荷1には荷1の振
動に伴う加速度を検出する振動センサ7が配設されると
ともに、上記荷1の所定の基準位置からの変位量を検出
する変位センサ8が上記荷1に近接して非接触状態で配
設されている。
The load 1 is installed on the floor (not shown) via the air spring 2, and the air spring 2 elastically supports the load 1 by the air filled therein. Then, the load 1 is sucked into the air spring 2 through the conduit 3 and the load 1 is raised, and conversely, the load is discharged and the load 1 is lowered. The load 1 is provided with a vibration sensor 7 for detecting an acceleration accompanying the vibration of the load 1, and a displacement sensor 8 for detecting a displacement amount of the load 1 from a predetermined reference position is close to the load 1. Are arranged in a non-contact state.

【0014】上記弁手段4は3ポート2位置のオンオフ
切換の電磁弁により構成されており、上記導管3が吸気
管路9および排気管路10のいずれか一方にのみ連通す
るようになっている。すなわち、上記弁手段4は、その
吸気作動により上記吸気管路9が全開状態にされかつ上
記排気管路10が全閉状態にされ、逆に、排気作動によ
り上記排気管路10が全開状態にされかつ上記吸気管路
9が全閉状態にされるようになっている。そして、この
弁手段4は上記コントローラ5からの制御信号により作
動されて、上記吸気管路9に接続された場合、上記導管
3を通して空気が上記空気ばね2内に入れられ、また、
上記排気管路10に接続された場合、上記空気ばね2内
から空気が導管3を通して出される。上記導管3と、吸
気管路9と、排気管路10とにより上記空気ばね2に空
気を出し入れする空気供給管路11が構成されている。
The valve means 4 is constituted by an electromagnetic valve for switching on / off the 3 port 2 position, and the conduit 3 is adapted to communicate with only one of the intake pipe line 9 and the exhaust pipe line 10. .. That is, in the valve means 4, the intake pipe 9 is fully opened and the exhaust pipe 10 is fully closed by the intake operation, and conversely, the exhaust pipe 10 is fully opened by the exhaust operation. The intake pipe line 9 is fully closed. When the valve means 4 is operated by the control signal from the controller 5 and connected to the intake pipe line 9, air is introduced into the air spring 2 through the conduit 3, and
When connected to the exhaust line 10, air is forced out of the air spring 2 through the conduit 3. The conduit 3, the intake conduit 9 and the exhaust conduit 10 constitute an air supply conduit 11 for taking air in and out of the air spring 2.

【0015】上記コントローラ5はパルス幅変調器5a
を備えており、このコントローラ5に接続された上記振
動センサ7および変位センサ8からの各検出値に基づい
て上記弁手段4を作動制御するようになっている。この
制御は、上記両センサ7,8による加速度検出値および
変位量に応じて上記荷1の振動を抑制する方向に上記空
気ばね2に空気を出し入れし、かつ、その荷1を一定位
置に復元する方向に上記空気ばね2に空気を出し入れす
るようになっている。つまり、上記制御は上記荷1の振
動抑制と一定位置の保持との双方を行うようになってい
る。
The controller 5 is a pulse width modulator 5a.
Is provided, and the operation of the valve means 4 is controlled based on the detection values from the vibration sensor 7 and the displacement sensor 8 connected to the controller 5. In this control, air is taken in and out of the air spring 2 in a direction to suppress the vibration of the load 1 according to the acceleration detection value and the displacement amount by the both sensors 7 and 8, and the load 1 is restored to a fixed position. The air is moved in and out of the air spring 2 in the direction of movement. In other words, the above control both suppresses the vibration of the load 1 and holds it at a fixed position.

【0016】上記空気ばね2への空気の出し入れは、上
記パルス幅変調器5aによりパルス幅変調された吸気部
(例えば、ロウレベル部)と排気部(例えば、ハイレベ
ル部)とが交互に並ぶ比較的高い所定の周波数(例えば
100Hz)のパルス列で上記弁手段4を作動すること
により行われる。上記パルス列は、一周期当りの吸気部
と排気部との比率(時間比)が所定のものになるように
変調されるようになっており、この時間比を変化させる
ことにより空気ばね2への空気の出し入れ量が全体とし
て所定の制御量になるようにされている。すなわち、例
えば、吸気部を50%、排気部を50%にすれば、空気
ばね2内の空気量が全体として変動はなく一定に保たれ
るように吸気管路9の吸気圧力などの条件が設定されて
いる場合、例えば、上記吸気部を51%、排気部を49
%にした場合、上記吸気作動と排気作動との繰り返しの
結果、時間比の大きい分だけ空気ばね2内に吸気され
る。
Air is taken in and out of the air spring 2 by comparing an intake portion (for example, a low level portion) and an exhaust portion (for example, a high level portion) whose pulse width is modulated by the pulse width modulator 5a alternately arranged. This is done by operating the valve means 4 with a pulse train of a predetermined high frequency (for example, 100 Hz). The pulse train is modulated so that the ratio (time ratio) of the intake portion and the exhaust portion per one cycle becomes a predetermined value. By changing this time ratio, the pulse train is supplied to the air spring 2. The amount of air taken in and out is set to a predetermined control amount as a whole. That is, for example, if the intake portion is set to 50% and the exhaust portion is set to 50%, conditions such as the intake pressure of the intake pipe line 9 are set so that the amount of air in the air spring 2 is kept constant as a whole. If it is set, for example, 51% of the intake part and 49% of the exhaust part are set.
When it is set to%, as a result of the repetition of the intake operation and the exhaust operation, the air spring 2 is inhaled by a large time ratio.

【0017】上記消音器6は一つの膨脹形消音器12と
複数個(本例では三つ)の共鳴形消音器13,13,1
3とからなり、これらが導管3に対して直列に介在され
ている。
The silencer 6 includes one expansion silencer 12 and a plurality (three in this example) of resonance silencers 13, 13, 1.
3 and these are interposed in series with the conduit 3.

【0018】上記膨脹形消音器12は、図2に詳細に示
すように、空洞部12aと、この空洞部12aの一端側
に連通する入口管部12bと、上記空洞部12aの他端
側に連通する出口管部12cとから基本構成されてお
り、上記入口管部12bおよび出口管部12cは上記導
管3の一部を構成している。
As shown in detail in FIG. 2, the expansion type silencer 12 has a cavity portion 12a, an inlet pipe portion 12b communicating with one end side of the cavity portion 12a, and the other end side of the cavity portion 12a. It is basically composed of an outlet pipe portion 12c communicating with each other, and the inlet pipe portion 12b and the outlet pipe portion 12c constitute a part of the conduit 3.

【0019】上記空洞部12aの長さLおよび断面積S
と、上記入口管部12bおよび出口管部12cの長さL
1 ,L2 および断面積S1 ,S2 とは上記変調波の周波
数などの条件に応じて所定の減衰特性を発揮するように
所定のものに設定されている。そして、この膨脹形消音
器12は、導管3内の微小な圧力変動である音波を上記
空洞部12aの一端側で膨脹、拡散して音響エネルギー
密度を稀薄化した後、他端側で絞ることにより減衰させ
るようになっており、一定周波数以上の比較的高い周波
数の音波に対して広い範囲で減衰効果が得られるように
なっている。
The length L and the cross-sectional area S of the hollow portion 12a.
And the length L of the inlet pipe portion 12b and the outlet pipe portion 12c
1, 1 and L2 and the cross-sectional areas S1 and S2 are set to predetermined values so as to exhibit predetermined attenuation characteristics in accordance with conditions such as the frequency of the modulated wave. The expansion silencer 12 expands and diffuses a sound wave, which is a minute pressure fluctuation in the conduit 3, at one end side of the cavity 12a to dilute the acoustic energy density and then squeeze it at the other end side. The attenuation effect is obtained in a wide range with respect to sound waves of a relatively high frequency of a certain frequency or higher.

【0020】また、上記各共鳴形消音器13は、図3に
詳細に示すように、導管3から分岐する首部13aと、
この首部に連通する空洞部13bとからなり、上記首部
13aとの合流部から一側の導管3が入口管部13c
を、他側が出口管部13dをそれぞれ構成している。上
記首部13aの長さL3 および断面積S3 と、上記空洞
部13bの体積Vと、上記入口管部13cおよび出口管
部13dの長さL4 ,L5 および断面積S4 ,S5 とは
上記変調波の周波数などの条件に応じて所定の減衰特性
を発揮するように所定のものに設定されている。そし
て、この各共鳴形消音器13は、上記首部13a内が質
量として、上記空洞部13b内がばねとしてそれぞれ作
用し、音のエネルギーを一種の共鳴作用により消耗させ
て減衰させるようになっており、比較的低い、ある周波
数とその近傍範囲の音波に対して減衰効果が得られるよ
うになっている。
Further, as shown in detail in FIG. 3, each resonance type silencer 13 has a neck portion 13a branched from the conduit 3,
The inlet pipe portion 13c is composed of the hollow portion 13b communicating with the neck portion, and the conduit 3 on one side from the joining portion with the neck portion 13a.
The other side constitutes the outlet pipe portion 13d. The length L3 and the cross-sectional area S3 of the neck portion 13a, the volume V of the cavity 13b, the lengths L4 and L5 and the cross-sectional areas S4 and S5 of the inlet pipe portion 13c and the outlet pipe portion 13d correspond to the modulated wave. It is set to a predetermined value so as to exhibit a predetermined attenuation characteristic according to conditions such as frequency. In each resonance type silencer 13, the inside of the neck portion 13a acts as a mass and the inside of the cavity portion 13b acts as a spring, and the sound energy is consumed and attenuated by a kind of resonance action. Attenuating effect can be obtained for sound waves of a certain frequency and its vicinity, which is relatively low.

【0021】次に、上記第1実施例の作用・効果を説明
する。
Next, the operation and effect of the first embodiment will be described.

【0022】荷1の上下動が振動センサ7および変位セ
ンサ8により加速度および変位量として検出されて、こ
の検出値がコントローラ5に入力される。コントローラ
5はこの検出値に基づいて荷1の振動を抑制し、かつ、
荷1を一定位置に復元する方向に上下させるために必要
な空気ばね2への出し入れ空気量を求め、この空気量に
基づいて弁手段4への制御信号としてパルス幅変調器5
aから変調波を出力する。弁手段4はこの変調波に基づ
いて吸気作動と排気作動とを繰り返しながら、空気ばね
2内に導管3を通して空気を全体として充填もしくは排
出し、あるいは吸気と排気とを平衡にする。
The vertical movement of the load 1 is detected by the vibration sensor 7 and the displacement sensor 8 as an acceleration and a displacement amount, and the detected values are input to the controller 5. The controller 5 suppresses the vibration of the load 1 based on the detected value, and
A pulse width modulator 5 is obtained as a control signal to the valve means 4 based on the amount of air taken in and out of the air spring 2 required to move the load 1 up and down in the direction to restore it to a fixed position.
The modulated wave is output from a. The valve means 4 repeats the intake operation and the exhaust operation based on this modulated wave, while filling or exhausting the air as a whole through the conduit 3 in the air spring 2 or balancing the intake and the exhaust.

【0023】この際、上記弁手段4は微小時間(例えば
10msec)に吸気作動と排気作動とを繰り返してい
るため、上記変調波の周波数に対応して交番する微小な
圧力変動、すなわち、微小な振動が導管3内の空気に生
じるとともに、上記周波数を基本周波数とする高調波が
上記導管3内に生じてこれによる微小な振動が生じる。
これらの振動が各共鳴形消音器13および膨脹形消音器
12などの消音器6を通過することにより減衰され、こ
れにより、空気ばね2内の空気は上記微小な振動が取り
除かれた状態になる。すなわち、上記各共鳴形消音器1
3での一種の共鳴作用により比較的低い周波数領域の振
動を減衰することができるとともに、上記膨脹形消音器
12の空洞部12a内での膨脹、拡散作用により比較的
高い周波数領域の振動を減衰することができる。このた
め、本除振装置によれば、上記消音器6を通過させない
で弁手段4から空気を空気ばね2に直接出し入れする従
来装置による場合に比べて、荷1の微小な振動の発生を
可及的に抑制することができる。
At this time, since the valve means 4 repeats the intake operation and the exhaust operation in a minute time (for example, 10 msec), a minute pressure fluctuation alternating with the frequency of the modulated wave, that is, a minute pressure fluctuation. Vibrations are generated in the air in the conduit 3, and harmonics having the above-mentioned frequency as a fundamental frequency are generated in the conduit 3 to generate minute vibrations.
These vibrations are attenuated by passing through the muffler 6 such as the resonance muffler 13 and the expansion muffler 12, so that the air in the air spring 2 is in a state where the minute vibrations are removed. .. That is, each resonance silencer 1 described above
It is possible to damp vibrations in a relatively low frequency region by a kind of resonance action in 3 and to damp vibrations in a relatively high frequency region by expansion and diffusion action in the cavity 12a of the expansion silencer 12. can do. Therefore, according to the present vibration isolator, minute vibrations of the load 1 can be generated as compared with the conventional device in which air is directly taken in and out of the air spring 2 from the valve means 4 without passing through the silencer 6. It can be suppressed as much as possible.

【0024】また、共鳴形消音器13を三つ組合わせて
所定の減衰効果を得るように構成しているため、一つの
もので同程度の減衰効果を得るように構成する場合に比
べて、各共鳴形消音器13を比較的小型のものにするこ
とができ、除振装置全体の体積の増大化を抑制すること
ができる。
Further, since three resonance silencers 13 are combined so as to obtain a predetermined damping effect, each resonance can be compared with a case where one damping effect is obtained. The shape silencer 13 can be made relatively small, and an increase in the volume of the entire vibration isolation device can be suppressed.

【0025】図4は、上記第1実施例の除振装置と、同
装置から消音器6を除いた除振装置を用いて、同じ変調
波により各装置の弁手段4を作動させた場合に各荷1に
生じる振動(加速度)を測定した比較試験の結果を示
し、横軸は周波数、縦軸は荷1に作用する加速度、実線
で示す折れ線は上記第1実施例の除振装置による場合の
荷1の加速度スペクトル、一点鎖線で示す折れ線は同装
置から消音器6を除いた装置による場合の荷の加速度ス
ペクトルである。なお、上記縦軸の加速度の基準値は1
Galである。 この結果、消音器6を除いた除振装置
の場合、弁手段4の駆動信号である周波数fの変調波
と、その周波数fのn倍(n=2,3,…)の高調波と
により荷1に加速度のピーク値が発生した。これに対し
て、消音器6を備えた本第1実施例の除振装置の場合、
上記加速度のピーク値が取り除かれて荷1に作用する加
速度は比較的小幅な変動に抑制されている。
FIG. 4 shows a case in which the valve means 4 of each device is operated by the same modulated wave using the vibration isolator of the first embodiment and the vibration isolator excluding the silencer 6 from the same device. The results of a comparative test in which the vibration (acceleration) generated in each load 1 is measured are shown, where the horizontal axis is the frequency, the vertical axis is the acceleration acting on the load 1, and the polygonal line shown by the solid line is the vibration isolation device of the first embodiment. The acceleration spectrum of the load 1 and the polygonal line indicated by the alternate long and short dash line are the acceleration spectrum of the load in the case of the device excluding the silencer 6 from the same device. The reference value of acceleration on the vertical axis is 1
It is Gal. As a result, in the case of the vibration isolator excluding the silencer 6, the modulated wave of the frequency f which is the drive signal of the valve means 4 and the harmonic of n times (n = 2, 3, ...) The frequency f. The peak value of acceleration occurred in load 1. On the other hand, in the case of the vibration isolator of the first embodiment having the silencer 6,
The peak value of the acceleration is removed and the acceleration acting on the load 1 is suppressed to a relatively small fluctuation.

【0026】図5は本発明の第2実施例に係る除振装置
を示し、14は弁手段、15はこの弁手段14を作動制
御するコントローラである。
FIG. 5 shows a vibration isolator according to a second embodiment of the present invention, in which 14 is a valve means and 15 is a controller which controls the operation of the valve means 14.

【0027】上記弁手段14は電空比例弁などのサーボ
弁により構成されており、上記コントローラ15から入
力される制御信号によりスプールが作動されて吸気管路
9および排気管路10を上記制御信号に応じた開度で導
管3に連通させるようになっている。
The valve means 14 is composed of a servo valve such as an electropneumatic proportional valve, and a spool is operated by a control signal input from the controller 15 to control the intake pipe 9 and the exhaust pipe 10 by the control signal. The conduit 3 is communicated with the opening according to the above.

【0028】上記コントローラ15はディザー信号発生
器15aを備えており、振動センサ7からの荷1に作用
する加速度検出値および変位センサ8からの上記荷1の
変位量に基づいて、上記荷1の振動を抑制し、かつ荷1
を一定位置に復元するための空気ばね2への空気の出し
入れ量を求め、この出し入れ量を達成する上記吸気管路
9および排気管路10の開度に対応する制御信号を出力
するようになっている。そして、上記ディザー信号発生
器15aは上記コントローラ15からの制御信号に重畳
して所定のディザー信号を加えるようになっており、こ
のディザー信号が重畳された駆動信号が上記弁手段14
に入力される。
The controller 15 is provided with a dither signal generator 15a, and based on the acceleration detection value acting on the load 1 from the vibration sensor 7 and the displacement amount of the load 1 from the displacement sensor 8, the load 1 of the load 1 is detected. Vibration is suppressed and load 1
The amount of air taken in and out of the air spring 2 for restoring the air pressure to a constant position is obtained, and a control signal corresponding to the opening degree of the intake pipe 9 and the exhaust pipe 10 that achieves the amount taken out is outputted. ing. The dither signal generator 15a superimposes a predetermined dither signal on the control signal from the controller 15, and the drive signal on which the dither signal is superposed is the valve means 14a.
Entered in.

【0029】なお、上記第2実施例に係る除振装置のそ
の他の構成は第1実施例のものと同様であるために、同
一部材には同一符号を付して、その説明は省略する。
Since the other structure of the vibration isolator according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the same members are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0030】そして、上記第2実施例の場合、上記弁手
段14のスプールは上記コントローラ15の制御信号に
基づき所定の開度に設定されて、この開度に対応する量
の空気が導管3を通して空気ばね2に出し入れされる。
この際、上記スプールは上記所定の開度の位置で上記デ
ィザー信号により比較的高い周波数で振動しているた
め、この振動に起因して吸気量もしくは排気量が微小変
動を繰り返す。つまり、本来の制御信号に基づく圧力変
動とは別に微小な圧力変動が導管3内の空気に生じると
ともに、そのスプールの振動の周波数を基本周波数とす
る高調波が上記導管3内に生じる。そして、この微小な
振動が各共鳴形消音器13や膨脹形消音器12などの消
音器6を通過することにより減衰され、これにより、上
記第1実施例と同様に、本来の制御量以外の微小な変動
成分である、上記ディザー信号に起因する微小な振動を
取り除くことができる。このため、空気ばね2の空気量
を本来の制御信号に基づく制御量に確実に調整すること
ができ、上記微小な振動による上記空気ばね2内の圧力
変動の発生を防止することができる。これにより、上記
荷1の振動抑制と一定位置への保持とを安定した状態で
行うことができる。
In the case of the second embodiment, the spool of the valve means 14 is set to a predetermined opening based on the control signal of the controller 15, and an amount of air corresponding to this opening is passed through the conduit 3. It is put in and taken out from the air spring 2.
At this time, since the spool vibrates at a position of the predetermined opening degree at a relatively high frequency due to the dither signal, the intake amount or the exhaust amount repeats minute fluctuations due to the vibration. That is, in addition to the pressure fluctuation based on the original control signal, a minute pressure fluctuation is generated in the air in the conduit 3, and a harmonic having the fundamental frequency of the vibration frequency of the spool is generated in the conduit 3. Then, this minute vibration is attenuated by passing through the muffler 6 such as the resonance muffler 13 and the expansion muffler 12, so that other than the original control amount, as in the first embodiment. It is possible to remove a minute vibration due to the dither signal, which is a minute fluctuation component. Therefore, the air amount of the air spring 2 can be reliably adjusted to the control amount based on the original control signal, and the pressure fluctuation in the air spring 2 due to the minute vibration can be prevented from occurring. This makes it possible to suppress the vibration of the load 1 and hold it at a fixed position in a stable state.

【0031】なお、本発明は上記第1および第2実施例
に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含
するものである。すなわち、上記第1および第2実施例
では、消音器6として膨脹形消音器12と共鳴形消音器
13とを組合わせて構成しているが、これに限らず、除
去対象である圧力変動に応じてその数や組み合わせなど
を変化させればよい。例えば、膨脹形消音器もしく共鳴
形消音器のいずれか一方でのみ消音器を構成したり、他
の形式の消音器、例えば、いわゆるサイドブランチ形消
音器、あるいは吸音形もしくはリアクタンス形消音器な
どをそれぞれ単独で、もしくは組合わせて消音器を構成
したりしてもよい。
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, but includes various other modifications. That is, in the first and second embodiments, the expansion silencer 12 and the resonance silencer 13 are combined as the silencer 6, but the silencer 6 is not limited to this, and the pressure variation to be removed is not affected. The number, combination, etc. may be changed accordingly. For example, a muffler can be configured with only one of an expansion muffler or a resonance muffler, or another type of muffler, for example, a so-called side branch muffler, or a sound absorbing or reactance muffler. The mufflers may be configured independently or in combination.

【0032】上記第1および第2実施例では、膨脹形消
音器12を単なる空洞部12aにより構成しているが、
これに限らず、例えば、内部に挿入管や連結空洞を設け
た空洞部により構成してもよい。
In the first and second embodiments described above, the expansion silencer 12 is composed of a simple hollow portion 12a.
However, the present invention is not limited to this, and for example, it may be configured by a cavity portion provided with an insertion tube or a coupling cavity inside.

【0033】また、上記第1および第2実施例では、空
気ばね2を垂直方向における荷1の支持に用いて除振装
置を構成しているが、これに限らず、上記空気ばね2を
上記垂直方向に加えて、例えば、水平方向もしくは斜め
方向などにおける荷1の支持に用いて除振装置を構成し
てもよい。
In the first and second embodiments, the air spring 2 is used to support the load 1 in the vertical direction to form the vibration isolator, but the present invention is not limited to this. In addition to the vertical direction, for example, the vibration isolator may be configured to support the load 1 in the horizontal direction or the diagonal direction.

【0034】さらに、上記第1および第2実施例では、
消音器により、変調波もしくはディザー信号などに起因
する不要な圧力変動を除去するように構成しているが、
これに限らず、本来の制御量に対して、その周波数域と
異なる周波数域に不要な圧力変動が加わる場合におい
て、その不要な圧力変動を除去するように構成してもよ
い。
Further, in the first and second embodiments,
The silencer is configured to eliminate unnecessary pressure fluctuations caused by modulated waves or dither signals.
The present invention is not limited to this, and when unnecessary pressure fluctuations are added to a frequency range different from the original control amount, the unnecessary pressure fluctuations may be removed.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明における除振装置によれば、空気ばねに吸排気する弁
手段を変調波もしくはディザー信号を用いて精密に作動
制御する上で、それら変調波などに起因して従来生じて
いた導管内および空気ばね内の空気の微小な振動を消音
器により減衰させて低減することができ、空気ばねの空
気量を本来の制御量に従って精密に制御しながら荷の微
小振動の発生を可及的に抑制することができる。
As described above, according to the vibration isolator of the first aspect of the present invention, the valve means for sucking and discharging the air spring can be precisely controlled by using the modulated wave or the dither signal. It is possible to reduce the small vibrations of air in the conduit and in the air spring, which have occurred conventionally due to these modulated waves, by attenuating it and reduce the amount of air in the air spring precisely according to the original control amount. The generation of minute vibrations of the load can be suppressed as much as possible while controlling.

【0036】また、請求項2記載の発明によれば、膨脹
形消音器により比較的高い周波数領域の振動を減衰する
ことができ、また、共鳴形消音器により比較的低い周波
数領域の振動を減衰することができるため、これらを除
去対象である振動に応じて組み合わせもしくは単独で用
いることにより、上記請求項1記載の発明による効果を
容易に、かつ、確実に達成することができる。
According to the second aspect of the present invention, the expansion silencer can damp vibrations in a relatively high frequency range, and the resonance muffler can damp vibrations in a relatively low frequency range. Therefore, by using these in combination or alone depending on the vibration to be removed, the effect according to the invention described in claim 1 can be easily and surely achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示すブロック構成図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の膨脹形消音器の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the expansion silencer of FIG.

【図3】図1の共鳴形消音器の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of the resonance silencer of FIG.

【図4】比較試験結果を示す周波数と加速度との関係図
である。
FIG. 4 is a relationship diagram of frequency and acceleration showing a comparison test result.

【図5】第2実施例を示す図1相当図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 荷 2 空気ばね 3 導管 4,14 弁手段 5,15 コントローラ(制御器) 6 消音器 9 吸気管路 10 排気管路 11 空気供給管路 12 膨脹形消音器 13 共鳴形消音器 1 Load 2 Air Spring 3 Conduit 4, 14 Valve Means 5, 15 Controller (Controller) 6 Silencer 9 Intake Pipeline 10 Exhaust Pipeline 11 Air Supply Pipeline 12 Expansion Silencer 13 Resonance Silencer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷を支持する空気ばねと、この空気ばね
に空気を出し入れする空気供給管路と、この空気供給管
路に設けられて上記空気ばねへの吸排気量を調整する弁
手段と、この弁手段の作動を制御する制御器とを備えた
除振装置において、 上記空気供給管路の上記弁手段と上記空気ばねとの間の
位置に消音器が介在されていることを特徴とする除振装
置。
1. An air spring for supporting a load, an air supply line for introducing air into and out of the air spring, and a valve means provided in the air supply line for adjusting intake and exhaust amounts of the air spring. A vibration control device for controlling the operation of the valve means, wherein a silencer is provided at a position of the air supply pipe between the valve means and the air spring. Vibration isolation device.
【請求項2】 消音器が膨脹形消音器および共鳴形消音
器のいずれか一方もしくは双方により構成されている請
求項1記載の除振装置。
2. The vibration isolator according to claim 1, wherein the silencer comprises one or both of an expansion type silencer and a resonance type silencer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008057781A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Active oscillation isolation system by means of hysteresis-free pneumatic bearing
WO2008090975A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Nikon Corporation Support structure and exposure apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001145611A (en) * 1999-09-13 2001-05-29 General Electric Co <Ge> Oscillation insulating device for mr photographing system
JP2008057781A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Active oscillation isolation system by means of hysteresis-free pneumatic bearing
US8894052B2 (en) 2006-08-31 2014-11-25 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Active oscillation isolation system by means of a hysteresis-free pneumatic bearing
WO2008090975A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Nikon Corporation Support structure and exposure apparatus

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