KR970002279A - 액티브제진장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 관측잡음 등의 오차요인의 영향을 최소화하여 제진대의 강체운동으로서 병진 및 회전운동을 정밀하게 산출함으로써 매우 정밀하게 제진동작을 행하는 것이다. 기기를 지지하는 제진대(4)의 운동을 복수의 센서(2a),(2b),(2c)에 의해 검출하고, 상기 센서로부터의 검출출력에 의거해서 액츄에이터(3a),(3b),(3c)를 제어하는 것에 의해 제진대의 제진동작을 행하는 액티브제진장치에 있어서, 제진대의 XY평면에 관한 운동의 운동파라미터를 Px, Py, Pez, 각 센서로부터의 출력신호를 sn이라 정의하면, 상기 센서의 기하학적인 배치에 의해서 벡터[px, py, pez]와 벡터[s1, …, sn] 사이에 성립된 연립방정식 s=Ap의 계수행렬A의 조건수가 최소가 되도록 센서를 배치한다.

Description

액티브제진장치 및 그의 제조방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 제1실시예에 의한 대표적인 액티브제진장치를 도시한 도면, 제2도는 제1도에 도시된 실시예의 변형을 도시한 도면, 제7도는 제6도에 도시된 실시예의 변형을 도시한 도면, 제8도(A) 및 제8도(B)는 Y방향의 최대병진추력을 중시한, 제2실시예의 다른 구성을 도시한 도면, 제10도는 액티브제진장치의 전체구성을 도시한 도면.

Claims (40)

  1. 기기를 지지하는 제진대의 운동을 복수의 센서에 의해 검출하고, 상기 센서의 출력신호에 의거해서 액츄에이터를 제어하여 상기 제진대를 구동하는 것에 의해 상기 제진대의 제진동작을 행하는, 복수의 센서와 액츄에이터를 구비한 액티브제진장치에 있어서, 상기 제진대의 운동파라미터를 벡터P, 상기 복수의 센서로부터의 출력신호를 벡터S로 표시하면, 상기 복수의 센서의 기하학적 배치에 의해서 상기 벡터P와 벡터S 사이에 성립된 식S=AP로 정의되는 행렬A의 조건수가 최소로 되도록, 상기 복수의 센서를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  2. 제1항에 있어서, 요소 S1, …, Sn의 상기 벡터S와 요소Px, Py, Pez의 상기 벡터P와의 관계식이 이하:
    (식중, Sn(n=1~k(2 이상의 정수))은 상기 복수의 센서로부터의 출력신호, Px는 상기 제진대의 XY평면에 관한 운동의 X방향의 운동파라미터, Py는 XY평면에 관한 운동의 Y방향의 운동파라미터, Pez는 XY평면에 관한 회전운동의 e방향의 운동파라미터)와 같이 표시되는 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 운동파라미터Px, Py, Pez에 웨이팅할 때, 상기 행렬 A를 웨이팅행렬W와 곱하여 얻어진 행렬AW의 조건수가 최소가 되도록 상기 복수의 센서를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 센서와 상기 제진대의 무게중심을 지나는 직선과, 상기 센서의 운동검출방향이 이루는 각도가 상기 복수의 센서에 대해서 실질적으로 동일하도록 상기 복수의 센서를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센서는 XY평면상의 정삼각형의 각 정점근방에 각각 배치된 3개의 센서인 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제진대는 실질적으로 상기 3개의 센서를 배치한 위치근방에 각 정점을 지닌 정삼각형구조인 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 액츄에이터는 실질적으로 정삼각형구조의 상기 제진대의 각 정점근방에 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제진대의 각 정점근방의 배치된 상기 3개의 액츄에이터의 작용방향은 상기 액츄에이터근방에 배치된 상기 센서의 운동검출방향과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 액츄에이터는 정삼각형구조의 상기 제진대의 각 정점근방에 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제진대의 각 정점근방의 배치된 상기 3개의 액츄에이터의 작용방향은 상기 액츄에이터근방에 배치된 상기 센서의 운동검출방향과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는 각각 상기 복수의 센서근방에 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 액츄에이터의 작용방향은 실질적으로 상기 액츄에이터근방에 배치된 상기 센서의 운동검출방향과 동일한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  13. 기기를 지지하는 제진대의 운동을 복수의 센서에 의해 검출하고, 상기 센서의 출력신호에 의거해서 액츄에이터를 제어하여 상기 제진대를 구동하는 것에 의해 상기 제진대의 제진동작을 행하는, 복수의 센서와 액츄에이터를 구비한 액티브제진장치의 제조방법에 있어서, 상기 제진대의 운동파라미터를 벡터P, 상기 복수의 센서로부터의 출력신호를 벡터S로 표시하면, 상기 복수의 센서의 기하학적 배치에 의해서 상기 벡터P와 벡터S 사이에 성립된 식S=AP로 결정되는 행렬A의 조건수가 최소가 되도록, 상기 복수의 센서를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 요소 S1,…,Sn의 상기 벡터S와 요소Px, Py, Pez의 상기 벡터P와의 관계식이 이하:
    (식중, Sn(n=1~k(2 이상의 정수))은 상기 복수의 센서로부터의 출력신호, Px는 상기 제진대의 XY평면에 관한 운동의 X방향의 운동파라미터, Py는 XY평면에 관한 운동의 Y방향의 운동파라미터, Pez는 XY평면에 관한 회전운동의 e방향의 운동파라미터)와 같이 표시되는 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 운동파라미터Px, Py, Pez에 웨이팅할 때, 상기 행렬 A를 웨이팅행렬W와 곱하여 얻어진 행렬AW의 조건수가 최소가 되도록 상기 복수의 센서를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 센서와 상기 제진대의 무게중심을 지나는 직선과, 상기 센서의 운동검출방향이 이루는 각도가 상기 복수의 센서에 대해서 실질적으로 동일하도록 상기 복수의 센서를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 센서는 XY평면상의 정삼각형의 각 정점근방에 각각 배치된 3개의 센서인 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제진대는 실질적으로 상기 3개의 센서를 배치한 위치근방에 각 정점을 지닌 정삼각형구조인 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 액츄에이터는 실질적으로 정삼각형구조의 상기 제진대의 각 정점근방에 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제진대의 각 정점근방의 배치된 상기 3개의 액츄에이터의 작용방향은 상기 액츄에이터근방에 배치된 상기 센서의 운동검출방향과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기 액츄에이터는 장삼각형구조의 상기 제진대의 각 정점근방에 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제진대의 각 정점근방의 배치된 상기 3개의 액츄에이터의 작용방향은 상기 액츄에이터근방에 배치된 상기 센서의 운동검출방향과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  23. 제13항에 있어서, 상기 액츄에이터는 각각 상기 복수의 센서근방에 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 액츄에이터의 작용방향은 실질적으로 상기 액츄에이터근방에 배치된 상기 센서의 운동검출방향과 동일한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  25. 기기를 지지하는 제진대의 운동을 복수의 센서에 의해 검출하고, 상기 센서의 출력신호에 의거해서 액츄에이터를 제어하여 상기 제진대를 구동하는 것에 의해 상기 제진대의 제진동작을 행하는, 복수의 센서와 액츄에이터를 구비한 액티브제진장치에 있어서, 상기 복수의 액츄에이터가 발생하는 추력을 벡터x, 상기 제진대에 작용하는 운동모드별 구동력을 벡터b로 표시하면, 상기 복수의 센서의 기하학적 배치에 의해 벡터x와 벡터b 사이에 성립된 식Ax=b로 정의되는 행렬A의 조건수가 최소가 되도록, 상기 복수의 액츄에이터를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 행렬A대신에, 이것에 벡터b로 표시되는 상기 운동모드별구동력을 정규화하는 정규화행렬W를 곱하여 얻어진 행렬WA의 조건수가 최소가 되도록, 상기 복수의 액츄에이터를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  27. 제25항에 있어서, 상기 액츄에이터가 발생하는 추력의 작용점과 상기 제진대의 무게중심 또는 상기 제진대와 상기 제진대의 지지부재를 포함하는 구조물의 무게중심을 지나는 직선과, 상기 액츄에이터가 발생하는 추력의 상기 제진대에 대한 작용선이 이루는 각도가, 실질적으로 상기 복수의 액츄에이터에 대해서 동일하게 되도록 상기 복수의 액츄에이터를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제진대는 실질적으로 정삼각형구조인 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 복수의 액츄에이터는 실질적으로 정삼각형구조의 상기 제진대의 각 정점근방에 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  30. 제29항에 있어서, 요소Fx, Fy, Mz의 상기 벡터b와, 요소 Fa, Fb, Fc의 상기 벡터∝와의 관계식이 이하:
    (식중, Fx는 상기 제진대의 XY평면에 관한 X축방향으로 작용되는 병진력, Fy는 XY평면에 관한 Y축방향으로 작용되는 병진력, Mz는 XY평면에 관한 Z축주위의 회전에 작용되는 모멘트, Fa, Fb, Fc는 각각 상기 복수의 액츄에이터가 발생하는 추력)와 같이 표시되는 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 복수의 센서는 상기 복수의 액츄에이터에 대응해서 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  32. 제25항에 있어서, 상기 복수의 센서는 상기 복수의 액츄에이터에 대응해서 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치.
  33. 기기를 지지하는 제진대의 운동을 복수의 센서에 의해 검출하고, 상기 센서의 출력신호에 의거해서 액츄에이터를 제어하여 상기 제진대를 구동하는 것에 의해 상기 제진대의 제진동작을 행하는, 복수의 센서와 액츄에이터를 구비한 액티브제진장치의 제조방법에 있어서, 상기 복수의 액츄에이터가 발생하는 추력을 벡터x, 상기 제진대에 작용하는 운동모드별구동력을 벡터b로 표시하면, 상기 복수의 센서의 기하학적 배치에 의해 벡터x와 벡터b 사이에 성립된 식Ax=b로 정의되는 행렬A의 조건수가 최소가 되도록, 상기 복수의 액츄에이터를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 행렬A대신에, 이것에 벡터b로 표시되는 상기 운동모드별구동력을 정규화하는 정규화행렬W를 곱하여 얻어진 행렬WA의 조건수가 최소가 되도록, 상기 복수의 액츄에이터를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  35. 제33항에 있어서, 상기 액츄에이터가 발생하는 추력의 작용점과 상기 제진대의 무게중심 또는 상기 제진대와 상기 제진대의 지지부재를 포함하는 구조물의 무게중심을 지나는 직선과, 상기 액츄에이터가 발생하는 추력의 상기 제진대에 대한 작용선이 이루는 각도가, 실질적으로 상기 복수의 액츄에이터에 대해서 동일하게 되도록 상기 복수의 액츄에이터를 배치한 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제진대는 실질적으로 정삼각형구조인 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 복수의 액츄에이터는 실질적으로 정삼각형구조의 상기 제진대의 각 정점근방에 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  38. 제37항에 있어서, 요소Fx, Fy, Mz의 상기 벡터b와, 요소 Fa, Fb, Fc의 상기 벡터x와의 관계식이 이하:
    (식중, Fx는 상기 제진대의 XY평면에 관한 X축방향으로 작용되는 병진력, Fy는 XY평면에 관한 Y축방향으로 작용되는 병진력, Mz는 XY평면에 관한 Z축주위의 회전에 작용되는 모멘트, Fa, Fb, Fc는 각각 상기 복수의 액츄에이터가 발생하는 추력)와 같이 표시되는 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 복수의 센서는 상기 복수의 액츄에이터에 대응해서 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
  40. 제33항에 있어서, 상기 복수의 센서는 상기 복수의 액츄에이터에 대응해서 배치된 것을 특징으로 하는 액티브제진장치의 제조방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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