JPH04244628A - Air spring control device - Google Patents
Air spring control deviceInfo
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- JPH04244628A JPH04244628A JP3094652A JP9465291A JPH04244628A JP H04244628 A JPH04244628 A JP H04244628A JP 3094652 A JP3094652 A JP 3094652A JP 9465291 A JP9465291 A JP 9465291A JP H04244628 A JPH04244628 A JP H04244628A
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- air spring
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、空気ばねを利用する除
振装置において、空気ばねの内部に空気を出し入れする
ことにより、空気ばねにより支持される荷の位置または
振動を制御する空気ばねの制御装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to a vibration isolator using an air spring, which controls the position or vibration of a load supported by the air spring by letting air in and out of the air spring. Regarding a control device.
【０００２】0002
【従来の技術】半導体露光装置や電子顕微鏡などの振動
を嫌う精密な装置には、空気ばねを用いた除振装置が用
いられている。それは空気ばねと、空気ばねに空気を供
給して空気ばねの上に荷を支持する制御装置からなる。2. Description of the Related Art A vibration isolating device using an air spring is used in precision equipment such as semiconductor exposure equipment and electron microscopes that are sensitive to vibration. It consists of an air spring and a control device that supplies air to the air spring and supports the load on the air spring.
【０００３】制御装置は、荷の高さあるいは振動を検知
して電気信号を出力するセンサーと、その信号を増幅す
るとともに適当な制御アルゴリズムによりサーボバルブ
を駆動する信号を出力するコントローラと、コントロー
ラの信号にしたがって空気ばねに空気を出し入れするサ
ーボバルブからなる。The control device includes a sensor that detects the height or vibration of a load and outputs an electrical signal, a controller that amplifies the signal and outputs a signal to drive the servo valve using an appropriate control algorithm, and a controller that outputs an electric signal by detecting the height or vibration of the load. It consists of a servo valve that moves air in and out of an air spring according to a signal.
【０００４】荷の高さを制御する方法は高さセンサーに
より荷の高さを検知し、荷の高さが目標値より低いとき
は空気ばねに空気を給気し、目標値より高いときは空気
ばねの空気を排気するようにサーボバルブを制御する。[0004] A method for controlling the height of a load is to use a height sensor to detect the height of the load, and when the height of the load is lower than a target value, air is supplied to the air spring, and when the height is higher than the target value, air is supplied to the air spring. Control the servo valve to exhaust air from the air spring.
【０００５】一方、振動を制御する方法は、振動センサ
ーを用いて荷の振動を検知し、その信号の負のフィード
バックを加えてサーボバルブを制御するものである。On the other hand, a method for controlling vibration is to detect the vibration of a load using a vibration sensor, and to control a servo valve by applying negative feedback of the signal.
【０００６】その場合、振動センサーの検知方向は空気
ばねの作動方向と正確に一致する必要があり、また空気
ばねにできるたけ近い位置に置く必要があるため、セン
サーの取付け調整か面倒であり、スペース上の制約があ
った。また微小な振動を制御するには高価な高感度振動
センサーが必要であった。In this case, the detection direction of the vibration sensor needs to exactly match the operating direction of the air spring, and it also needs to be placed as close to the air spring as possible, making it troublesome to install and adjust the sensor. There were space constraints. Furthermore, controlling minute vibrations required expensive, highly sensitive vibration sensors.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の、従来技術の
上記問題点を解決し、センサーの取付け調整の繁雑さや
スペースの制約のない振動制御装置を実現しようという
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and to realize a vibration control device that is free from the complexity of mounting and adjusting sensors and free from space constraints.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、振動を制御する手段として、圧力セン
サーを用いて空気ばねの圧力を検知し、その信号の負の
フィードバックを加えてサーボバルブを制御することに
より、荷の振動を制御するものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention detects the pressure of an air spring using a pressure sensor and applies negative feedback of the signal as a means for controlling vibration. The vibration of the load is controlled by controlling the servo valve.
【０００９】[0009]
【作用】荷は空気ばねによって支えられている。荷には
重力と空気ばねの反力が作用するが、重力は一定なので
、荷を振動させるのは空気ばねの反力の変動である。
そして空気ばねの反力は空気ばね内部の圧力に比例する
ため、空気ばね内部の圧力の変動が荷を振動させること
になる。そこで、圧力センサーで空気ばね内部の圧力を
検知し、その負のフィードバックをかけてサーボバルブ
を制御すれば、空気ばね内部の圧力の変動を抑えること
ができるため、荷の振動を抑えることができる。[Operation] The load is supported by an air spring. Gravity and the reaction force of the air spring act on the load, but since gravity is constant, it is fluctuations in the reaction force of the air spring that cause the load to vibrate. Since the reaction force of the air spring is proportional to the pressure inside the air spring, fluctuations in the pressure inside the air spring cause the load to vibrate. Therefore, by detecting the pressure inside the air spring with a pressure sensor and applying negative feedback to control the servo valve, it is possible to suppress fluctuations in the pressure inside the air spring, thereby suppressing load vibration. .
【００１０】0010
【実施例】図１に本発明の実施例として、圧力センサー
を空気ばねに取り付けた場合の構成図を示す。荷の高さ
は高さセンサーによって検知され、その信号はコントロ
ーラに送られる。一方、空気ばねの圧力は空気ばねに取
り付けられた圧力センサーにより検知され、その信号は
同じくコントローラに伝えられる。コントローラはそれ
らの信号に応じてサーボバルブを駆動して、空気ばねに
出入りする空気を調整する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a configuration diagram in which a pressure sensor is attached to an air spring as an embodiment of the present invention. The height of the load is detected by a height sensor and the signal is sent to the controller. On the other hand, the pressure of the air spring is detected by a pressure sensor attached to the air spring, and the signal is also transmitted to the controller. The controller drives the servovalve in response to these signals to regulate air entering and exiting the air spring.
【００１１】図２にコントローラのブロック線図を示す
。高さセンサーにより得られた荷の高さの信号は増幅器
により増幅されたのち高さ目標値と比較され、その偏差
は比例および積分増幅器をそれぞれ通った後、再び加え
合わされ高さ制御信号となる。一方、圧力センサーより
得られた圧力の信号は、フィルターを通して増幅器で増
幅され振動制御信号となる。フィルターは高周波のノイ
ズをカットするローパスフィルターと低周波の定常特性
を改善するためのハイパスフィルターからなる。高さ制
御信号と振動制御信号は加え合わされて、サーボバルブ
信号となり、ドライバーに入力されサーボバルブを駆動
する。FIG. 2 shows a block diagram of the controller. The load height signal obtained by the height sensor is amplified by an amplifier and then compared with the height target value, and the deviation is passed through a proportional and integral amplifier, respectively, and then summed again to form the height control signal. . On the other hand, the pressure signal obtained from the pressure sensor is passed through a filter and amplified by an amplifier to become a vibration control signal. The filter consists of a low-pass filter that cuts high-frequency noise and a high-pass filter that improves low-frequency steady-state characteristics. The height control signal and the vibration control signal are added together to form a servo valve signal, which is input to the driver to drive the servo valve.
【００１２】図３に別の実施例として、空気ばねとオリ
フィスを介して連通した空気室を設けて、差圧センサー
により空気ばねと空気室の差圧を検知して、その信号を
フィードバックする場合の構成図を示す。空気ばね内部
と空気室内部の静的圧力は等しいが、荷の振動によって
生ずる空気ばね内部の動的な圧力変動は、オリフィスの
存在により空気室に伝えられないので、高感度な差圧セ
ンサーを使用することにより、微小な動的な圧力変動を
検知できるので、微小な振動の制御が可能である。その
ほか圧力フィードバックに加えて、圧力信号の積分ある
いは微分のフィードバックを加える制御も本発明に含ま
れる。As another embodiment shown in FIG. 3, an air chamber is provided which communicates with the air spring through an orifice, and a differential pressure sensor detects the differential pressure between the air spring and the air chamber, and the signal is fed back. The configuration diagram is shown below. The static pressure inside the air spring and inside the air chamber are equal, but dynamic pressure fluctuations inside the air spring caused by vibration of the load are not transmitted to the air chamber due to the presence of the orifice, so a highly sensitive differential pressure sensor is required. By using it, minute dynamic pressure fluctuations can be detected, so minute vibrations can be controlled. In addition to the pressure feedback, the present invention also includes control that adds feedback of the integral or differential of the pressure signal.
【００１３】[0013]
【発明の効果】図４に本発明の実施例における圧力フィ
ードバックを加えたときと加えないときの振動伝達率を
示す。圧力フィードバックを加えることにより、従来技
術の振動のフィードバックと同じように共振点をなくす
ことができる。以上のように本発明の振動制御装置によ
れば、圧力センサーを使用するため、センサーの方向性
もなく、センサーの取り付け位置が自由である。またセ
ンサーの価格も安いので、振動センサーを用いた従来の
技術の上記問題点を解決することができた。FIG. 4 shows the vibration transmissibility when pressure feedback is applied and when it is not applied in the embodiment of the present invention. By adding pressure feedback, resonance points can be eliminated, similar to prior art vibration feedback. As described above, according to the vibration control device of the present invention, since a pressure sensor is used, there is no directionality of the sensor, and the sensor can be mounted at any position. Furthermore, since the price of the sensor is low, the above-mentioned problems of the conventional technology using vibration sensors can be solved.
【図１】本発明の実施例の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例のブロック線図。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the invention.
【図３】本発明の第２の実施例の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の効果を示すデータである。FIG. 4 is data showing the effects of the present invention.
Claims (2)
気の出し入れを制御する制御装置とからなる空気ばねの
制御装置において、空気ばねに圧力センサーを付設して
圧力を検知し、その信号の負のフィードバックを加えて
制御装置におけるサーボバルブを制御するようにしたこ
とを特徴とする空気ばねの制御装置。Claim 1: An air spring control device comprising an air spring and a control device for controlling air inflow and outflow to the air spring, in which a pressure sensor is attached to the air spring to detect pressure, and a signal thereof is detected. An air spring control device characterized in that a servo valve in the control device is controlled by adding negative feedback.
気の出し入れを制御する制御装置とからなる空気ばねの
制御装置において、空気ばねとオリフィスを介して連通
した空気室を設け、差圧センサーにより空気ばねと空気
室の差圧を検知し、その信号の負のフィードバックを加
えて制御装置におけるサーボバルブを制御するようにし
たことを特徴とする空気ばねの制御装置。2. An air spring control device comprising an air spring and a control device for controlling air in and out of the air spring, wherein an air chamber is provided which communicates with the air spring through an orifice, and a differential pressure sensor is provided. 1. An air spring control device, characterized in that the differential pressure between the air spring and the air chamber is detected by the servo valve, and a negative feedback of the signal is applied to control a servo valve in the control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094652A JPH04244628A (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Air spring control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094652A JPH04244628A (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Air spring control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244628A true JPH04244628A (en) | 1992-09-01 |
Family
ID=14116190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3094652A Pending JPH04244628A (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Air spring control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04244628A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292147A (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Kurashiki Kako Co Ltd | Gas spring type vibration isolator |
| JP2007107604A (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Rikogaku Shinkokai | Vibration resistant device, and vibration resistant method |
| JP2017227331A (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | インテグレイテッド ダイナミクス エンジニアリング ゲーエムベーハー | Vibration control device for fixed vibration control system |
| KR20180000678A (en) * | 2016-06-23 | 2018-01-03 | 인티그레이티드 다이나믹스 엔지니어링 게엠베하 | Pneumatic actuator and method for operating an active vibration isolation system |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP3094652A patent/JPH04244628A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292147A (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Kurashiki Kako Co Ltd | Gas spring type vibration isolator |
| JP2007107604A (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Rikogaku Shinkokai | Vibration resistant device, and vibration resistant method |
| JP2017227331A (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | インテグレイテッド ダイナミクス エンジニアリング ゲーエムベーハー | Vibration control device for fixed vibration control system |
| KR20180000678A (en) * | 2016-06-23 | 2018-01-03 | 인티그레이티드 다이나믹스 엔지니어링 게엠베하 | Pneumatic actuator and method for operating an active vibration isolation system |
| JP2018009696A (en) * | 2016-06-23 | 2018-01-18 | インテグレイテッド ダイナミクス エンジニアリング ゲーエムベーハー | Pneumatic actuator and method for operating active vibration isolation system |
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