JPH10196717A - Base isolation device - Google Patents

Base isolation device

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JPH10196717A
JPH10196717A JP170197A JP170197A JPH10196717A JP H10196717 A JPH10196717 A JP H10196717A JP 170197 A JP170197 A JP 170197A JP 170197 A JP170197 A JP 170197A JP H10196717 A JPH10196717 A JP H10196717A
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JP
Japan
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base
upper base
actuator
seismic isolation
lower base
Prior art date
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Pending
Application number
JP170197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Fukui
宏治 福井
Toshikazu Harashima
寿和 原島
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.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10196717A publication Critical patent/JPH10196717A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a coil spring or a gas spring and enable base isolation operation even in microscopic vibration by providing an upper base for loading the items to be protected from vibration and a lower base for supporting the upper base while allowing its movement, and restoring the upper base to the specified position on the lower base using an actuator when the base isolation operation is complete. SOLUTION: In a base isolation device 1 on which items to be protected from vibration such as a work of art are placed, spherical bearings 6a-6d provided on the upper face of a lower base 5 support an upper base rocking-free. Two or more upper pullies 8a-8h provided to the lower face of an upper base and two or more lower pullies 9a-9d provided on the upper face of the lower base 5, are so placed as to form an identical loop, and a wire 12 is laid through these pullies 8a-8h and 9a-9d. One end 12a of the wire 12 is hooked on a hook rod 13 and the other end 12b is connected to a rod 14a of an actuator 14, and when the base isolation operation is complete, the actuator 14 moves the upper base back to the specified position on the lower base 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は免震装置に係り、特
に免震動作開始時の抵抗を軽減して比較的小さい振動が
伝播された場合でも免震動作が良好に行われるよう構成
した免震装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic isolation device, and more particularly to a seismic isolation device configured to reduce the resistance at the start of seismic isolation operation so that seismic isolation operation can be performed well even when relatively small vibration is transmitted. Related to seismic device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば半導体露光装置等の精
密機器あるいは仏像等の美術品は、振動に弱いため、免
震装置に支持されるように設置されている。この種の免
震装置は、主に地震による振動が伝播された場合、精密
機器等の被免震物が倒壊することを防止するため、載置
物が載置された上ベースが床面に設置された下ベースに
対して相対変位できるように構成されている。すなわ
ち、地震による振動が下ベースに伝播されると、下ベー
スのみが振動しても上ベースが相対変位して上ベース及
び被免震物が見かけ上ほとんど静止しているように支持
される。
2. Description of the Related Art Conventionally, precision equipment such as a semiconductor exposure apparatus or an art object such as a Buddha image is susceptible to vibration, and is therefore installed so as to be supported by a seismic isolation device. This type of seismic isolation device is installed on the floor with an upper base on which objects are placed to prevent collapse of seismically isolated objects such as precision equipment when vibrations mainly due to earthquakes are propagated. It is configured to be able to be relatively displaced with respect to the lower base. That is, when the vibration caused by the earthquake is propagated to the lower base, even if only the lower base vibrates, the upper base is relatively displaced, and the upper base and the base-isolated object are supported as if they seem to be almost stationary.

【0003】そして、上ベースと下ベースとの間には、
コイルバネが張設されており、上ベースと下ベースとが
相対変位した場合、コイルバネのバネ力により互いにベ
ース中心が対向する原点位置に復帰させるようになって
いる。また、上記以外にも上ベースの下面に設けられた
上滑車と下ベースの上面に設けられた下滑車との間にワ
イヤを張りめぐらし、ワイヤの一端が固定され、ワイヤ
の他端がガススプリングのロッドに連結された構成とさ
れたものがある。この免震装置の場合、ガススプリング
の附勢力がワイヤの張力として作用し、上ベースと下ベ
ースとが相対変位すると共にガススプリングのロッドが
引き出されてワイヤの張力が増大し、上ベースが原点位
置に復帰したときワイヤの張力が最小となるようにガス
スプリングのバネ力が設定されている。
[0003] Between the upper base and the lower base,
A coil spring is stretched, and when the upper base and the lower base are relatively displaced, the bases of the bases are returned to the origin positions where the centers of the bases are opposed to each other by the spring force of the coil spring. In addition to the above, a wire is stretched between an upper pulley provided on the lower surface of the upper base and a lower pulley provided on the upper surface of the lower base, one end of the wire is fixed, and the other end of the wire is a gas spring. Is connected to a rod. In the case of this seismic isolation device, the urging force of the gas spring acts as wire tension, the upper base and the lower base are relatively displaced, and the rod of the gas spring is pulled out to increase the wire tension. The spring force of the gas spring is set so that the wire tension is minimized when returning to the position.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
免震装置では、上ベースと下ベースとの相対変位により
地震による振動を免震することができる反面、ベースを
原点位置に復帰させるコイルバネあるいはガススプリン
グのバネ力より小さい振動が伝播された場合には、上ベ
ースと下ベースとが相対変位せず、被免震物である精密
機器に振動が伝播してしまう。
However, in the conventional seismic isolation device, the vibration caused by the earthquake can be isolated by the relative displacement between the upper base and the lower base, but the coil spring or the gas for returning the base to the origin position can be used. When the vibration smaller than the spring force of the spring is propagated, the upper base and the lower base are not relatively displaced, and the vibration propagates to the precision equipment which is the seismically isolated object.

【0005】その場合、精密機器が免震装置により支持
されているにも拘わらず、床からの微小な振動が精密機
器に伝播して精密機器の精度が狂ってしまい当初の精度
を保つことができなくなってしまうといった問題があ
る。また、微小な振動でも免震できるようにコイルバネ
あるいはガススプリングのバネ力を小さく設定した場
合、免震動作終了後に上ベースを原点位置に復帰させる
ことができず、次回の免震動作開始時のストロークが短
くなってしまう。また、コイルバネあるいはガススプリ
ングのバネ力を小さくし過ぎると、大きな振動が伝播さ
れたとき、コイルバネあるいはガススプリングのバネ力
が弱くて上ベースと下ベースとの相対変位の振幅が許容
しうる最大振幅であるストローク限界に達してしまいそ
れ以上免震動作ができなくなるおそれがある。
[0005] In this case, despite the fact that the precision equipment is supported by the seismic isolation device, a minute vibration from the floor propagates to the precision equipment, and the precision of the precision equipment is disturbed. There is a problem that it becomes impossible. In addition, if the spring force of the coil spring or gas spring is set small so that seismic isolation can be achieved even with minute vibrations, the upper base cannot return to the home position after the end of the seismic isolation operation. The stroke becomes short. Also, if the spring force of the coil spring or gas spring is too small, when a large vibration is propagated, the spring force of the coil spring or gas spring is weak and the maximum amplitude of the relative displacement between the upper base and the lower base is allowable. May reach the stroke limit, and the seismic isolation operation cannot be performed any more.

【0006】そこで、本発明は上記課題を解決した免震
装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a seismic isolation device which solves the above-mentioned problems.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項1
の発明は、被免震物が載置される上ベースと、該上ベー
スを移動可能に支持する下ベースとからなる免震装置に
おいて、免震動作終了後、前記上ベースを前記下ベース
の所定の位置上に復帰させるアクチュエータを設けたこ
とを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention has the following features. Claim 1
The invention of the above is a seismic isolation device comprising an upper base on which a seismic isolated object is placed, and a lower base movably supporting the upper base. An actuator for returning to a predetermined position is provided.

【0008】従って、請求項1の発明によれば、免震動
作終了後、アクチュエータの駆動により上ベースを下ベ
ースの所定の位置上に復帰させることができるので、従
来のようにコイルバネやガススプリングを設ける必要が
なく、免震動作開始時にコイルバネやガススプリングの
バネ力が抵抗となって免震動作できないような小さな振
動でも免震動作可能となる。
Therefore, according to the first aspect of the invention, after the seismic isolation operation is completed, the upper base can be returned to a predetermined position on the lower base by driving the actuator. It is not necessary to provide a vibration, and the seismic isolation operation can be performed even with a small vibration that cannot be isolated because the spring force of the coil spring or the gas spring becomes a resistance at the start of the seismic isolation operation.

【0009】また、請求項2の発明は、前記請求項1記
載の免震装置であって、免震動作時、前記上ベースの前
記下ベースに対する変位又は前記上ベースの加速度に応
じた抵抗力を前記上ベースと前記下ベースとの間に付与
するように前記アクチュエータを駆動させることを特徴
とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the seismic isolation device according to the first aspect, wherein, during the seismic isolation operation, a resistance force corresponding to a displacement of the upper base with respect to the lower base or an acceleration of the upper base. Is driven between the upper base and the lower base.

【0010】従って、請求項2の発明によれば、免震動
作時、アクチュエータの駆動により上ベースの下ベース
に対する変位又は上ベースの加速度に応じた抵抗力を上
ベースと下ベースとの間に付与するため、上ベースと下
ベースとの間の相対変位を抑制し、上ベースと下ベース
との間の振幅が許容される最大変位であるストローク限
界を越えないように上ベースの変位を抑えることができ
る。
Therefore, according to the second aspect of the present invention, during the seismic isolation operation, the actuator drives the upper base to displace the upper base with the lower base or to generate a resistance force corresponding to the acceleration of the upper base between the upper base and the lower base. In order to provide, the relative displacement between the upper base and the lower base is suppressed, and the displacement of the upper base is suppressed so that the amplitude between the upper base and the lower base does not exceed a stroke limit which is an allowable maximum displacement. be able to.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下図面と共に本発明の一実施例
について説明する。図1は本発明になる免震装置の第1
実施例の正面図、図2は免震装置の平面図である。尚、
図2は免震装置の内部構成が分かるように上ベースを外
した状態で示してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first example of the seismic isolation device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the seismic isolation device. still,
FIG. 2 shows a state in which the upper base is removed so that the internal configuration of the seismic isolation device can be understood.

【0012】免震装置1には例えばコンピュータ、美術
品等の被免震物2が載置されている。免震装置1は基礎
3に設置されており、被載置物2は免震装置1の上ベー
ス4に載置されている。この上ベース4は基礎3に固定
された下ベース5に対して水平方向に揺動自在に設けら
れている。
A seismic isolation device 1, such as a computer or a work of art, is placed on the seismic isolation device 1. The seismic isolation device 1 is installed on a foundation 3, and the object 2 is mounted on the upper base 4 of the seismic isolation device 1. The upper base 4 is provided so as to be swingable in a horizontal direction with respect to a lower base 5 fixed to the base 3.

【0013】即ち、下ベース5の上面の四隅には、上ベ
ース4の下面に滑動自在に当接する球面ベアリング6a
〜6dが設けられている。各球面ベアリング6a〜6d
は、支柱7の上端に設けられている。従って、球面ベア
リング6a〜6dは、上ベース4の高さ位置を規制する
と共に、上ベース4を揺動自在に支持している。
That is, spherical bearings 6a slidably contacting the lower surface of the upper base 4 are provided at the four corners of the upper surface of the lower base 5.
To 6d are provided. Each spherical bearing 6a-6d
Is provided at the upper end of the column 7. Therefore, the spherical bearings 6a to 6d regulate the height position of the upper base 4 and support the upper base 4 in a swingable manner.

【0014】上ベース4の下面には、複数の上滑車8a
〜8hが所定間隔をおいて概ね四角形状のループ状に配
設され、下ベース5の上面の四隅には上記上滑車8a〜
8hと同一ループを形成するように間隔をおいて複数の
下滑車9a〜9dが回転自在に設けられている。
A plurality of upper pulleys 8a are provided on the lower surface of the upper base 4.
8h are arranged at predetermined intervals in a substantially square loop shape, and the upper pulleys 8a to 8h are provided at four corners on the upper surface of the lower base 5.
A plurality of lower pulleys 9a to 9d are rotatably provided at intervals so as to form the same loop as 8h.

【0015】即ち、この上滑車8a〜8iと下滑車9a
〜9dとは、球面ベアリング6a〜6dよりも内側に配
設されており、上ベース4及び下ベース5に所定間隔を
おいて配置された軸10,11により支持されている。
そして、上滑車8a〜8i及び下滑車9a〜9dは、同
一高さ(同一平面)に位置するように軸10,11の端
部で回転自在に支持されている。
That is, the upper pulleys 8a to 8i and the lower pulley 9a
9d are disposed inside the spherical bearings 6a to 6d, and are supported by shafts 10 and 11 arranged at predetermined intervals on the upper base 4 and the lower base 5.
The upper pulleys 8a to 8i and the lower pulleys 9a to 9d are rotatably supported at the ends of the shafts 10 and 11 so as to be located at the same height (same plane).

【0016】また、上滑車8a〜8i及び下滑車9a〜
9dは、概ね四角形状のループ状に配設され、且つ各辺
ごとに略同一配置となるように設けられている。上記の
ように配置された上滑車8a〜8i及び下滑車9a〜9
hには、ワイヤ12はループ状に装架されている。ワイ
ヤ12は、一端12aが下ベース5から起立した係止ロ
ッド13に係止され、他端12bがアクチュエータ14
のロッド14aに連結されている。
The upper pulleys 8a to 8i and the lower pulleys 9a to 9i
9d is disposed in a substantially rectangular loop shape, and is provided so as to be substantially the same for each side. Upper pulleys 8a to 8i and lower pulleys 9a to 9 arranged as described above
In h, the wire 12 is mounted in a loop shape. One end 12a of the wire 12 is locked by a locking rod 13 rising from the lower base 5, and the other end 12b is connected to an actuator 14
Is connected to the rod 14a.

【0017】アクチュエータ14は、筒状の電磁コイル
14bと、電磁コイル14b内に摺動可能に挿通された
棒状の磁石14cとよりなるリニア駆動方式モータであ
り、ブラケット19によりワイヤ張設高さに支持されて
いる。また、磁石14cの端部は、ワイヤ12が連結さ
れたロッド14aと結合されている。アクチュエータ1
4は、電磁コイル14bに電圧が印加されていないとき
は磁石14cに対して何ら駆動力を発生させず、電磁コ
イル14bに電圧が印加されると、磁石14cをA方向
に吸引してワイヤ12の張力を高めることができる。
The actuator 14 is a linear drive type motor comprising a cylindrical electromagnetic coil 14b and a rod-shaped magnet 14c slidably inserted into the electromagnetic coil 14b. Supported. The end of the magnet 14c is connected to the rod 14a to which the wire 12 is connected. Actuator 1
4 indicates that when no voltage is applied to the electromagnetic coil 14b, no driving force is generated for the magnet 14c, and when a voltage is applied to the electromagnetic coil 14b, the magnet 14c is attracted in the direction A and the wire 12 Can be increased in tension.

【0018】本実施例では、リニア駆動方式のアクチュ
エータ14がワイヤ12のループ内側で水平方向に延在
する向きで配設されているため、省スペース化及び薄型
化が図られている。また、従来のようにベース復帰用の
コイルバネあるいはガススプリングを有する免震装置で
は、コイルバネあるいはガススプリングのバネ力より小
さい振動が伝播された場合には、上ベース4と下ベース
5とが相対変位せず、被免震物2に振動が伝播してしま
うといった問題があった。
In this embodiment, since the linear drive type actuator 14 is disposed in a direction extending in the horizontal direction inside the loop of the wire 12, space saving and thinning are achieved. Further, in a conventional seismic isolation device having a coil spring or gas spring for returning the base, when vibration smaller than the spring force of the coil spring or gas spring is propagated, the upper base 4 and the lower base 5 are displaced relative to each other. Without this, there is a problem that the vibration propagates to the base-isolated object 2.

【0019】しかしながら、免震装置1では、上ベース
4の中心が下ベース5の中心と一致する原点位置に上ベ
ース4を復帰させるためのコイルバネあるいはガススプ
リングが設けられていないため、免震動作開始時にコイ
ルバネやガススプリングのバネ力が抵抗となって免震動
作できないような小さな振動でも免震動作可能となる。
従って、免震装置1は、被免震物2が微振動の影響を受
けやすい精密機器等の場合でも微振動の影響を受けない
ように免震動作することができる。
However, in the seismic isolation device 1, since the coil spring or the gas spring for returning the upper base 4 to the origin position where the center of the upper base 4 coincides with the center of the lower base 5 is not provided, the seismic isolation operation is performed. At the start, the seismic isolation operation can be performed even with a small vibration that cannot be seismically isolated because the spring force of the coil spring or the gas spring becomes a resistance.
Therefore, the seismic isolation device 1 can perform the seismic isolation operation so that the seismic isolated object 2 is not affected by the micro-vibration even if it is a precision instrument or the like that is easily affected by the micro-vibration.

【0020】また、アクチュエータ14は、免震動作終
了後に駆動されてワイヤ12に張力を付与するため、上
ベース4を下ベース5の所定の位置(原点位置)上に復
帰させることができ、次回の免震動作開始時のストロー
クを確保できる。さらに、アクチュエータ14は、上ベ
ース4と下ベース5との相対変位が所定以上になったと
き上ベース4自体の加速度の大きさに応じたセンサ信号
を出力する加速度センサ16又は上ベース4の下ベース
5に対する相対変位の大きさに応じたセンサ信号を出力
する変位センサ17から出力されたセンサ信号の大きさ
に応じてアクチュエータ14を駆動制御するため、上ベ
ース4の振動を減衰させ、上ベース4と下ベース5との
間の振幅(相対変位量)が許容される最大変位であるス
トローク限界を越えることを防止できる。
Further, since the actuator 14 is driven after the seismic isolation operation is completed to apply tension to the wire 12, the upper base 4 can be returned to a predetermined position (origin position) of the lower base 5, and The stroke at the start of seismic isolation operation can be secured. Further, the actuator 14 is provided with an acceleration sensor 16 which outputs a sensor signal according to the magnitude of the acceleration of the upper base 4 itself when the relative displacement between the upper base 4 and the lower base 5 becomes equal to or more than a predetermined value. In order to drive and control the actuator 14 according to the magnitude of the sensor signal output from the displacement sensor 17 that outputs a sensor signal according to the magnitude of the relative displacement with respect to the base 5, the vibration of the upper base 4 is attenuated, It is possible to prevent the amplitude (the amount of relative displacement) between 4 and the lower base 5 from exceeding the stroke limit which is the maximum allowable displacement.

【0021】また、従来の免震装置では、上ベース4を
原点位置に復帰させるコイルバネあるいはガススプリン
グのバネ定数によって入力された振動とコイルバネある
いはガススプリングの固有振動数が一致した場合、コイ
ルバネあるいはガススプリングが共振してしまうおそれ
があった。しかしながら、本実施例では、原点復帰用の
コイルバネあるいはガススプリングが設けられていない
ので、上記のような共振現象は生じない構成となってい
る。
In the conventional seismic isolation device, when the vibration input by the spring constant of the coil spring or gas spring for returning the upper base 4 to the origin position matches the natural frequency of the coil spring or gas spring, There was a risk that the spring would resonate. However, in this embodiment, since the coil spring or gas spring for returning to the origin is not provided, the configuration is such that the above-described resonance phenomenon does not occur.

【0022】15は下ベース5の加速度を検出する加速
度センサである。この加速度センサ15は、下ベース5
が静止しているときは、出力ゼロであるが、基礎3から
の振動が下ベース4に伝播されると共に下ベース5の加
速度に応じた信号を出力する。
An acceleration sensor 15 detects the acceleration of the lower base 5. This acceleration sensor 15 is a lower base 5
Is stationary, the output is zero, but the vibration from the base 3 is propagated to the lower base 4 and a signal corresponding to the acceleration of the lower base 5 is output.

【0023】16は上ベース4の加速度を検出する加速
度センサである。この加速度センサ16は、上ベース4
が静止しているときは、出力ゼロであるが、上ベース4
に振動すると共に上ベース4の加速度に応じた信号を出
力する。17は上ベース4の変位を検出する変位センサ
である。この変位センサ17は、上ベース4の中心が下
ベース5の中心に対向する原点位置に上ベース4が静止
しているときは、出力ゼロであるが、上ベース4に振動
すると共に原点位置から変位すると、上ベース4の変位
に応じた信号を出力する。
An acceleration sensor 16 detects the acceleration of the upper base 4. The acceleration sensor 16 has an upper base 4
Is stationary, the output is zero, but the upper base 4
And outputs a signal corresponding to the acceleration of the upper base 4. Reference numeral 17 denotes a displacement sensor that detects the displacement of the upper base 4. The output of the displacement sensor 17 is zero when the upper base 4 is stationary at the origin position where the center of the upper base 4 is opposed to the center of the lower base 5. When displaced, a signal corresponding to the displacement of the upper base 4 is output.

【0024】18はアクチュエータ14を駆動制御する
制御装置である。制御装置18のメモリには、上ベース
4と下ベース5との相対変位が所定以上になったとき加
速度センサ16又は変位センサ17から出力された信号
の大きさに応じてアクチュエータ14を駆動制御して上
ベース4の振動を減衰させると共に、免震動作終了後、
各センサ15〜17の出力がゼロになった時点でアクチ
ュエータ14を駆動させて上ベース4を原点位置に復帰
させる制御プログラムが格納されている。
Reference numeral 18 denotes a control device for driving and controlling the actuator 14. In the memory of the control device 18, when the relative displacement between the upper base 4 and the lower base 5 exceeds a predetermined value, the drive of the actuator 14 is controlled in accordance with the magnitude of the signal output from the acceleration sensor 16 or the displacement sensor 17. To attenuate the vibration of the upper base 4 and after the seismic isolation operation,
A control program for driving the actuator 14 to return the upper base 4 to the origin position when the output of each of the sensors 15 to 17 becomes zero is stored.

【0025】ここで、下ベース5がX1 方向に変位した
場合の動作を考えてみると、上ベース4は静的慣性によ
り静止しようとし、下滑車9c,9dが上滑車8g,8
hに対しワイヤ12を伸ばす方向に変位する。そのた
め、ワイヤ12に連結されたアクチュエータ14のロッ
ド14aがB方向に引っ張られる。このとき、アクチュ
エータ14は駆動されていないため、ワイヤ12は殆ど
抵抗のない状態で引っ張られる。よって、上ベース4と
下ベース5とは、球面ベアリング6a〜6dの摩擦以外
の抵抗を受けることなくスムーズに相対変位することが
できる。
[0025] Here, consider the operation when the lower base 5 is displaced in the X 1 direction, the upper base 4 attempts stationary by static inertia, lower pulley 9c, 9d are top pulley 8 g, 8
h, the wire 12 is displaced in the direction in which the wire 12 is extended. Therefore, the rod 14a of the actuator 14 connected to the wire 12 is pulled in the direction B. At this time, since the actuator 14 is not driven, the wire 12 is pulled with almost no resistance. Therefore, the upper base 4 and the lower base 5 can be relatively displaced smoothly without receiving resistance other than friction of the spherical bearings 6a to 6d.

【0026】また、下ベース5がX2 方向に変位した場
合は、上記と逆に反対側にある下滑車9a,9bがワイ
ヤ12を伸ばす方向にワイヤ12を押圧する。この場合
も上記の場合と同様にアクチュエータ14は駆動されて
いないため、上ベース4と下ベース5とは、球面ベアリ
ング6a〜6dの摩擦以外の抵抗を受けることなくスム
ーズに相対変位することができる。
Further, the lower base 5 when displaced in the X 2 direction, the lower pulley 9a is opposite to the reverse, 9b presses the wire 12 in a direction to extend the wire 12. Also in this case, since the actuator 14 is not driven as in the above case, the upper base 4 and the lower base 5 can be relatively displaced smoothly without receiving any resistance other than friction of the spherical bearings 6a to 6d. .

【0027】また、下ベース5がY1 方向に変位した場
合は下滑車9a,9dがワイヤ12を伸ばす方向にワイ
ヤ12を押圧し、下ベース5がY2 方向に変位した場合
はワイヤ12は下滑車9b,9cにより押圧される。こ
の場合も上記の場合と同様にアクチュエータ14は駆動
されていないため、上ベース4と下ベース5とは、球面
ベアリング6a〜6dの摩擦以外の抵抗を受けることな
く相対変位する。
Further, the wire 12 when the when the lower base 5 is displaced in the Y 1 direction wire 12 is pressed in the direction of the lower pulleys 9a, 9d can extend the wire 12, the lower base 5 is displaced in the Y 2 direction It is pressed by the lower pulleys 9b and 9c. Also in this case, since the actuator 14 is not driven, as in the above case, the upper base 4 and the lower base 5 are relatively displaced without receiving any resistance other than friction of the spherical bearings 6a to 6d.

【0028】ここで、上記制御装置18が実行する制御
処理につき説明する。図3は制御装置18が実行する処
理を説明するためのフローチャートである。制御装置1
8は、ステップS1(以下「ステップ」を省略する)で
各センサ15〜17から出力された信号を読み込み、次
のS2で、下ベース5が振動しているかどうかをチェッ
クする。このS2において、下ベース5が振動していな
いときは、上記S1に戻り、下ベース5が振動している
ときはS3に進む。
Here, control processing executed by the control device 18 will be described. FIG. 3 is a flowchart for explaining the processing executed by the control device 18. Control device 1
8 reads the signals output from the sensors 15 to 17 in step S1 (hereinafter, "step" is omitted), and checks in step S2 whether the lower base 5 is vibrating. In S2, when the lower base 5 is not vibrating, the process returns to S1, and when the lower base 5 is vibrating, the process proceeds to S3.

【0029】S3では、上ベース4の変位又は加速度が
予め設定された所定値より大きいかどうかをチェックす
る。このS3において、上ベース4の下ベース5に対す
る変位又は上ベース4自体に生じている加速度が予め設
定された所定値Xより大きい場合には、上ベース4が下
ベース5に対して許容される最大変位であるストローク
限界位置に相対変位したか、又はストローク限界位置に
変位する可能性が有るものと判断してS4に進み、加速
度センサ16又は変位センサ17より出力されるセンサ
信号の大きさに応じた電圧をアクチュエータ14の電磁
コイル14bに印加して磁石14cをA方向に吸引す
る。
In S3, it is checked whether the displacement or acceleration of the upper base 4 is larger than a predetermined value. In step S3, when the displacement of the upper base 4 with respect to the lower base 5 or the acceleration occurring on the upper base 4 itself is larger than a predetermined value X, the upper base 4 is allowed with respect to the lower base 5. It is determined that there is a possibility of relative displacement to the stroke limit position, which is the maximum displacement, or possible displacement to the stroke limit position, and the process proceeds to S4, where the magnitude of the sensor signal output from the acceleration sensor 16 or the displacement sensor 17 is determined. A corresponding voltage is applied to the electromagnetic coil 14b of the actuator 14 to attract the magnet 14c in the direction A.

【0030】これにより、ワイヤ12に電圧値の大きさ
に応じた大きさの抵抗力が付与され、ワイヤ12の張力
が増大して上ベース4の加速度が減速される。そのた
め、上ベース4がストローク限界を越えることが防止さ
れ、上ベース4を摺動可能に支持する球面ベアリング6
a〜6dが上ベース4から外れてしまうことが防止され
る。よって、上ベース4の相対変位に伴う振幅が大きく
成り過ぎて被免震物2が倒壊することを防止できる。
As a result, a resistance corresponding to the magnitude of the voltage value is applied to the wire 12, the tension of the wire 12 increases, and the acceleration of the upper base 4 is reduced. Therefore, the upper base 4 is prevented from exceeding the stroke limit, and the spherical bearing 6 slidably supports the upper base 4.
a to 6d are prevented from coming off the upper base 4. Therefore, it is possible to prevent the amplitude of the relative displacement of the upper base 4 from becoming too large and the seismic isolated object 2 from falling down.

【0031】次のS5では、上ベース4の変位又は加速
度がゼロになったか否かをチェックする。S5におい
て、上ベース4の変位又は加速度がゼロでないときは、
上ベース4が振動しているため、上記S3に戻り、S3
〜S5の処理を実行する。また、上記S5において、上
ベース4の変位又は加速度がゼロであるときは、S6に
移行してアクチュエータ14の電磁コイル14bへの電
圧印加を停止してアクチュエータ14の制御を停止させ
る。
In the next step S5, it is checked whether the displacement or acceleration of the upper base 4 has become zero. In S5, when the displacement or acceleration of the upper base 4 is not zero,
Since the upper base 4 is vibrating, the process returns to S3, and S3
To S5. If the displacement or acceleration of the upper base 4 is zero in S5, the process proceeds to S6, in which the application of the voltage to the electromagnetic coil 14b of the actuator 14 is stopped, and the control of the actuator 14 is stopped.

【0032】また、上記S3において、上ベース4の変
位又は加速度が予め設定された所定値Xより小さい場合
には、上記S6の処理を実行してアクチュエータ14の
制御を停止させる。尚、S3において、アクチュエータ
14を駆動制御する前であるのに上ベース4の変位又は
加速度が予め設定された所定値Xより小さい場合には、
アクチュエータ14を全く駆動させずにS6に移行す
る。
In step S3, if the displacement or acceleration of the upper base 4 is smaller than the predetermined value X, the process in step S6 is executed to stop the control of the actuator 14. In S3, if the displacement or acceleration of the upper base 4 is smaller than a predetermined value X before the drive of the actuator 14 is controlled,
The process proceeds to S6 without driving the actuator 14 at all.

【0033】このように上ベース4の変位又は加速度が
小さいときはアクチュエータ14が駆動されないため、
上ベース4と下ベース5とは、球面ベアリング6a〜6
dの摩擦以外の抵抗を受けることなく相対変位すること
ができる。そのため、コイルバネあるいはガススプリン
グを有する従来のように、微小な振動がコイルバネある
いはガススプリングを介して上ベース4に伝播されるこ
とがなく、微振動が下ベース5に伝播された場合でも上
ベース4が相対変位して微振動が被免震物2に伝わるこ
とを防止できる。
As described above, when the displacement or acceleration of the upper base 4 is small, the actuator 14 is not driven.
The upper base 4 and the lower base 5 are provided with spherical bearings 6a to 6
d can be relatively displaced without receiving any resistance other than friction. Therefore, unlike the conventional case having a coil spring or a gas spring, a minute vibration is not propagated to the upper base 4 via the coil spring or the gas spring, and even if the minute vibration is propagated to the lower base 5, Can be prevented from transmitting to the seismic isolated object 2 due to relative displacement.

【0034】また、S7では、下ベース5が振動してい
るかどうかをチェックする。S7において、下ベース5
が振動しているときは、上記S3に戻り、S3〜S7の
処理を繰り返す。しかし、S7において、下ベース5が
振動していないときは、S8に進み、アクチュエータ1
4を駆動して上ベース4を下ベース5に対する原点位置
に復帰させる。すなわち、上ベース4と下ベース5の相
対変位によりワイヤ12が弛んだ状態にあるが、アクチ
ュエータ14の電磁コイル14bに電圧が印加される
と、磁石14cがA方向に吸引されてワイヤ12の張力
が増大し、上ベース4を原点位置に復帰させることがで
きる。
In S7, it is checked whether the lower base 5 is vibrating. In S7, the lower base 5
When is oscillating, the process returns to S3, and the processes of S3 to S7 are repeated. However, in S7, when the lower base 5 is not vibrating, the process proceeds to S8 and the actuator 1
4 is driven to return the upper base 4 to the origin position with respect to the lower base 5. That is, although the wire 12 is in a slack state due to the relative displacement between the upper base 4 and the lower base 5, when a voltage is applied to the electromagnetic coil 14b of the actuator 14, the magnet 14c is attracted in the direction A and the tension of the wire 12 is increased. And the upper base 4 can be returned to the origin position.

【0035】そして、上ベース4が下ベース5に対する
原点位置に復帰したとき、アクチュエータ14の駆動制
御が停止されて、今回の処理が終了する。尚、本実施例
においては、上ベース4の下ベース5に対する変位、又
は上ベース4自体に生じている加速度が所定値よりも大
きい場合には、変位センサ17又は加速度センサ16の
センサ出力に応じた抵抗力を生ずる様にしているが、上
記所定値に関係なく変位センサ17又は加速度センサ1
6のセンサ出力に応じた抵抗力を常に発生する様にして
も良い。
Then, when the upper base 4 returns to the origin position with respect to the lower base 5, the drive control of the actuator 14 is stopped, and the current processing ends. In the present embodiment, when the displacement of the upper base 4 with respect to the lower base 5 or the acceleration generated on the upper base 4 itself is larger than a predetermined value, the displacement of the upper base 4 depends on the sensor output of the displacement sensor 17 or the acceleration sensor 16. However, regardless of the predetermined value, the displacement sensor 17 or the acceleration sensor 1
A resistance force according to the sensor output of No. 6 may always be generated.

【0036】図4は本発明の第2実施例の正面図、図5
は本発明の第2実施例の平面図である。尚、図5は免震
装置の内部構成が分かるように上ベース4を外した状態
で示してある。免震装置21では、上記リニア駆動方式
のアクチュエータ14に代わって回転駆動方式のモータ
22が設けられている。このモータ22の駆動軸22a
には、プーリ23が取り付けられている。
FIG. 4 is a front view of a second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a plan view of a second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a state in which the upper base 4 is removed so that the internal configuration of the seismic isolation device can be understood. In the seismic isolation device 21, a rotary drive type motor 22 is provided instead of the linear drive type actuator 14. The drive shaft 22a of this motor 22
, A pulley 23 is attached.

【0037】タイヤ12は他端12bが、プーリ23の
外周に係止されており、モータ22の駆動軸22aが回
転駆動されることによりプーリ23に巻き取られる。そ
して、制御装置18は、第1実施例の場合と同様に図3
に示す制御処理を実行する。尚、上記実施例では、アク
チュエータをリニア駆動式モータあるいは回転駆動式モ
ータにより上ベース4を原点位置に復帰させる構成とし
たが、これ以外のアクチュエータとして例えば空気圧シ
リンダ等を使用しても良い。
The other end 12b of the tire 12 is locked to the outer periphery of the pulley 23, and the tire 12 is wound around the pulley 23 by driving the drive shaft 22a of the motor 22 to rotate. Then, the control device 18 operates as shown in FIG.
The control processing shown in FIG. In the above embodiment, the actuator is configured to return the upper base 4 to the home position by a linear drive motor or a rotary drive motor. However, other actuators such as a pneumatic cylinder may be used.

【0038】また、上記実施例では、上ベース4と下ベ
ース5との間にワイヤ12を張りめぐらしてアクチュエ
ータ14がワイヤ12を引き戻すことにより上ベース4
を原点位置に復帰させたが、これに限らず、アクチュエ
ータが直接上ベース4を原点位置に復帰させるように駆
動させる構成としても良い。
In the above embodiment, the wire 14 is stretched between the upper base 4 and the lower base 5 and the actuator 14 pulls the wire 12 back.
Is returned to the origin position. However, the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which the actuator is driven so that the actuator directly returns the upper base 4 to the origin position.

【0039】[0039]

【発明の効果】上述の如く、請求項1の発明によれば、
免震動作終了後、アクチュエータの駆動により上ベース
を下ベースの所定の位置上に復帰させることができるの
で、従来のようにコイルバネやガススプリングを設ける
必要がなく、免震動作開始時にコイルバネやガススプリ
ングのバネ力が抵抗となって免震動作できないような小
さな振動でも免震動作可能となる。そのため、微小振動
の影響を受けやすい精密機器のような被免震物が載置さ
れた場合でも、良好に免震動作して被免震物に微小振動
が伝播することを防止できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
After the seismic isolation operation is completed, the upper base can be returned to a predetermined position on the lower base by driving the actuator.Therefore, there is no need to provide a coil spring or gas spring as in the conventional case. Seismic isolation operation is possible even with small vibrations that cannot be seismically isolated because the spring force of the spring acts as resistance. Therefore, even when a seismically isolated object such as a precision instrument that is easily affected by minute vibrations is placed, the seismic isolation operation can be performed well and the minute vibration can be prevented from propagating to the seismically isolated object.

【0040】また、請求項2の発明によれば、免震動作
時、アクチュエータの駆動により上ベースの下ベースに
対する変位又は上ベースの加速度に応じた抵抗力を上ベ
ースと下ベースとの間に付与するため、上ベースと下ベ
ースとの間の相対変位を抑制し、上ベースと下ベースと
の間の振幅が許容される最大変位であるストローク限界
を越えないように上ベースの変位を抑えることができ
る。そのため、可動部材の振幅がストローク限界を越え
てしまいそれ以上免震動作ができなくなることを防止で
き、上ベースと下ベースとの相対変位が大きく成り過ぎ
て被免震物が倒壊することを防止できる。
According to the second aspect of the present invention, during the seismic isolation operation, the actuator drives the upper base to displace the upper base with the lower base or to generate a resistance force corresponding to the acceleration of the upper base between the upper base and the lower base. In order to provide, the relative displacement between the upper base and the lower base is suppressed, and the displacement of the upper base is suppressed so that the amplitude between the upper base and the lower base does not exceed a stroke limit which is an allowable maximum displacement. be able to. Therefore, it is possible to prevent the amplitude of the movable member from exceeding the stroke limit and preventing further seismic isolation operation, and prevent the relative displacement between the upper base and the lower base from becoming too large and the seismic isolated object from collapsing. it can.

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

【図1】本発明になる免震装置の第1実施例の正面図で
ある。
FIG. 1 is a front view of a first embodiment of a seismic isolation device according to the present invention.

【図2】第1実施例の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the first embodiment.

【図3】制御装置が実行する処理を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process executed by a control device.

【図4】本発明になる免震装置の第2実施例の正面図で
ある。
FIG. 4 is a front view of a second embodiment of the seismic isolation device according to the present invention.

【図5】第2実施例の平面図である。FIG. 5 is a plan view of a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 免震装置 2 被免震物 4 上ベース 5 下ベース 6a〜6d 球面ベアリング 8a〜8h 上滑車 9a〜9d 下滑車 13 ワイヤ 14 アクチュエータ 15,16 加速度センサ 17 変位センサ 18 制御装置 22 モータ 23 プーリ 1, 21 Seismic isolation device 2 Seismic isolated object 4 Upper base 5 Lower base 6a to 6d Spherical bearing 8a to 8h Upper pulley 9a to 9d Lower pulley 13 Wire 14 Actuator 15, 16 Acceleration sensor 17 Displacement sensor 18 Control device 22 Motor 23 Pulley

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被免震物が載置される上ベースと、該上
ベースを移動可能に支持する下ベースとからなる免震装
置において、 免震動作終了後、前記上ベースを前記下ベースの所定の
位置上に復帰させるアクチュエータを設けたことを特徴
とする免震装置。
1. A seismic isolation device comprising an upper base on which a seismic isolated object is mounted and a lower base movably supporting the upper base, wherein after the seismic isolation operation is completed, the upper base is connected to the lower base. An actuator for returning to a predetermined position is provided.
【請求項2】 前記請求項1記載の免震装置であって、 免震動作時、前記上ベースの前記下ベースに対する変位
又は前記上ベースの加速度に応じた抵抗力を前記上ベー
スと前記下ベースとの間に付与するように前記アクチュ
エータを駆動させることを特徴とする免震装置。
2. The seismic isolation device according to claim 1, wherein during the seismic isolation operation, a displacement force of the upper base with respect to the lower base or a resistance force according to an acceleration of the upper base is applied to the upper base and the lower base. A seismic isolation device, wherein the actuator is driven so as to be provided between the base and a base.
JP170197A 1997-01-08 1997-01-08 Base isolation device Pending JPH10196717A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109058670A (en) * 2018-07-25 2018-12-21 芜湖英特杰智能科技有限公司 A kind of electromechanical equipment mounting structure with isolation decrease of noise functions
CN110385699A (en) * 2019-08-06 2019-10-29 江苏科技大学 A kind of artificial intelligence machinery arm compliant mechanism

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