JPH0777240A - 除振装置 - Google Patents

除振装置

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JPH0777240A
JPH0777240A JP5172418A JP17241893A JPH0777240A JP H0777240 A JPH0777240 A JP H0777240A JP 5172418 A JP5172418 A JP 5172418A JP 17241893 A JP17241893 A JP 17241893A JP H0777240 A JPH0777240 A JP H0777240A
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JP
Japan
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vibration
electromagnet
vibration isolation
horizontal
horizontal direction
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Pending
Application number
JP5172418A
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English (en)
Inventor
Kazuhide Watanabe
和英 渡辺
Yoichi Kanemitsu
陽一 金光
Kenichi Yano
憲一 箭野
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.)
Ebara Corp
Kajima Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Kajima Corp
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Publication date
Application filed by Ebara Corp, Kajima Corp filed Critical Ebara Corp
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Publication of JPH0777240A publication Critical patent/JPH0777240A/ja
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

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 除振台床板を設置床より浮上懸架し、水平方
向の比較的低周波の振動から高周波の微小振動まで除振
することのできる除振装置を提供する。 【構成】 除振台床板1に固定された磁性体3と設置床
側に固定された浮上用電磁石4との空隙における相対変
位を検出する変位センサ5と、該変位センサの信号によ
り除振台床板を浮上させるため該電磁石を制御する制御
装置9,10とからなる除振装置において、前記除振台
床板に固定された磁性体の磁極面18は、設置床側に固
定された浮上用電磁石の磁極面17よりも大きくして水
平方向の復元力が発生しないように構成され、水平方向
の前記除振台床板と設置床側との相対変位を検出する変
位センサ20と、水平方向の磁気力を制御する電磁石1
4とを更に備え、該除振台床板と設置床との水平方向の
相対変位、相対速度をフィードバックして該水平方向制
御用電磁石を制御する制御装置21,22,23,24
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、除振装置に係り、特に
振動を嫌う機械装置を搭載した除振テーブルを磁気力で
浮上懸架して、設置床、又は除振テーブルに搭載した機
械装置自体からの振動を除去、制振する除振装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、振動を嫌う、電子顕微鏡、半
導体製造装置等の機械装置は、除振装置に搭載されて使
用されてきた。従来の除振装置の一例として、空気ばね
方式がある。電子顕微鏡、半導体製造装置等の機械装置
は、空気ばねを具備する除振台床板に搭載されて設置床
の振動が空気ばねにより、除振台床板に搭載された機械
装置に伝わらないようになっていた。しかしながら、空
気ばね方式の除振装置は機械的なものであり、振動を完
全に取り除くことはできず、比較的大きな振動から微小
な振動までを完全に除去するのには無理があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、係る従来技
術の問題点に鑑み、除振台床板を設置床より浮上懸架
し、水平方向の振動を能動的に除振制御することによっ
て、比較的大きな振動から微小振動まで除振することが
できる除振装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る除振装置
は、振動を嫌う装置を搭載する除振台床板と、該除振台
床板に固定された磁性体と、該磁性体の固定された除振
台床板を磁気力によって非接触支持する設置床側に固定
された浮上用電磁石と、該除振台床板に固定された磁性
体と設置床側に固定された浮上用電磁石との空隙におけ
る相対変位を検出する変位センサと、該変位センサの信
号により除振台床板を浮上させるため該電磁石を制御す
る制御装置とからなる除振装置において、前記除振台床
板に固定された磁性体の磁極面は、設置床側に固定され
た浮上用電磁石の磁極面よりも大きくして水平方向の復
元力が発生しないように構成され、水平方向の前記除振
台床板と設置床側との相対変位を検出する変位センサ
と、水平方向の磁気力を制御する電磁石とを更に備え、
該変位センサの信号により該除振台床板と設置床との水
平方向の相対変位、相対速度をフィードバックして該水
平方向制御用電磁石を制御する制御装置を備えたことを
特徴とする。
【0005】
【作用】除振台床板に固定された磁性体の磁極面が、設
置床側に固定された浮上用電磁石の磁極面よりも十分に
大きくしたことから、浮上用電磁石によっては、水平方
向の復元力がほとんど発生しないように構成することが
できる。水平方向の前記除振台床板と設置床との相対変
位を検出する変位センサと、水平方向の磁気力を制御す
る電磁石を備え、該変位センサの信号により該除振台床
板と設置床側との水平方向の相対変位、相対速度をフィ
ードバックして該水平方向制御用電磁石を制御する制御
装置を備えたことから、除振装置設置床、又は搭載され
た機械装置自体に生じる振動を、除去、制振することが
できる。
【0006】
【実施例】図1は、本発明のベースとなる除振装置の説
明図である。除振テーブル1上には振動を極度に嫌う、
電子顕微鏡、半導体製造装置等の機械装置が搭載され、
電磁アクチュエータ2により非接触で浮上した状態で保
持される。したがって、電磁アクチュエータ2が設置さ
れている図示しない設置床が地震等で振動しても、非接
触で浮上保持された除振テーブル1にはその振動が直接
伝わらない。
【0007】除振される装置を搭載する除振テーブル1
には、磁性体継鉄3が固定されており、設置床に固定し
た浮上用電磁石4は、その磁気吸引力により磁性体継鉄
3を非接触で浮上支持することにより、除振テーブル1
を浮上支持する。浮上用電磁石4の磁極面17と、ター
ゲットとなる磁性体継鉄3の磁極面18との空隙、即ち
相対変位gは変位センサ5によって測定される。位相補
償器9、電流増幅器10を備える制御装置は、変位セン
サ5から変位センサアンプで増幅された信号を基に、磁
性体継鉄3を浮上位置設定信号で設定された位置に浮上
支持するように、浮上用電磁石4の励磁電流を制御す
る。
【0008】水平方向には、設置床側に固定された浮上
用電磁石4の磁極面(半径Ry)17よりも浮上体側に
固定された磁性体3の磁極面(半径Rc)18は、少な
くとも空隙g(変位許容量)よりも大きく構成されてい
る。従って、浮上用電磁石4によって水平方向に磁性体
3を保持する復元力がほとんど発生しない。そのときの
振動伝達率を図2に示す。即ち、水平方向の振動伝達率
(設置床側の入力加速度Xo''に対する除振テーブル1
上に生じる加速度X''の比)は0dBより小さい値とな
る。
【0009】水平方向に復原力がほとんど働かないと、
設置床側の振動はテーブル1に伝達せずテーブル1への
振動の伝達は抑えることができる。しかしながら、除振
テーブル1に外力が加わると、復元力が働かないことか
ら除振テーブルと設置床の相対変位が大きくなり、除振
テーブルが設置床側に接触する可能性がある。また、除
振テーブルを水平方向の平衡位置に保つ剛性がないの
で、例えば設置床の水平度が悪いと除振テーブル1自体
の自重で低い方へテーブル1が流れてしまい、設置床側
に衝突してしまう。
【0010】係る問題を解決するために、水平方向制御
用電磁石14による水平方向の相対フィードバック制御
が必要となる。水平方向制御用電磁石14を備え、その
励磁電流を制御する制御装置を設けることにより、設置
床側に固定された水平方向制御用電磁石14は対向する
磁性体3の磁極面19に磁気吸引力を作用させ、除振テ
ーブル1及び搭載された機械装置(図示しない)を水平
方向に除振制御を行うことができる。
【0011】図3は、本発明の第1の実施例の構成を示
す説明図である。図1に示す本発明のベースとなる除振
装置に、水平方向の前記除振台テーブル1と設置床側と
の相対変位を検出する変位センサ20と、水平方向の磁
気吸引力を磁性体3の磁極面19に作用する電磁石14
を備える。そして、該変位センサの信号により該除振台
テーブル1と設置床との相対変位、相対速度をフィード
バックして該水平方向制御用電磁石を制御する制御装置
(位相補償器21、電流増幅器22、微分器23、加算
器24等)を備えたものである。相対速度の信号は、微
分器23により相対変位の信号を時間で微分することに
よって得られる。
【0012】図4は、かかる制御系の水平方向の振動伝
達率の説明図であり、(a)は相対変位のみフィードバ
ックした場合であり、(b)は相対変位と相対速度を合
わせてフィードバックした場合である。図示するよう
に、(a)の相対変位のみのフィードバックであると、
水平方向に剛性を持つため、共振点ができる。(b)に
示すように、相対速度のフィードバックを合わせること
によって、共振点のピークを落とし、振動伝達率を改善
することができる。
【0013】図5は、本発明の第2の実施例の除振装置
の構成を示す説明図である。浮上懸架される除振台テー
ブル1に水平方向の加速度を検出する加速度センサ26
を装着し、検出した水平方向の絶対加速度信号X''と、
該加速度信号を一回積分した絶対速度信号X' とを得
る。水平方向の変位センサからの相対変位信号Xに、絶
対加速度信号X''及び絶対速度信号X' をそれぞれ係数
倍(Kah,Kvh)し、電磁石を励磁する電流増幅器
22を通して水平方向制御用電磁石14にフィードバッ
クする。
【0014】即ち、水平方向の加速度センサ26により
検出された除振台1の絶対加速度X”に対して係数の乗
算及び積分(1/S)処理を行う。 Kah×X” (1) Kvh×X’ (2) 但し X’=(1/S)×X” そして、(1),(2)を加算器27で合算した信号
を、加算器28で相対変位信号Xに加算し電流増幅器2
2で増幅し、水平方向制御用電磁石14にフィードバッ
クする。水平方向制御用電磁石14は、電流増幅器22
より印加される励磁電流によって、対向する磁性体3の
磁性面19に水平方向の磁気吸引力を作用させ、加速度
センサ26及び変位センサ20で検出された除振台テー
ブル1上の水平方向の振動を除振(制振)する。
【0015】図6は、本実施例における水平方向の振動
伝達率の一例の説明図である。(b)は絶対加速度のフ
ィードバック系を設け相対変位と、絶対速度と、絶対加
速度とをフィードバックするものであり、水平方向の振
動伝達特性を(a)の相対変位のみのフィードバックと
比較して共振点のピークをなくすことができ、大幅に改
善することができる。
【0016】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の除振装置
は、除振台床板に固定された磁性体の磁極面を、浮上用
電磁石の磁極面よりも大きくし、水平方向の相対変位信
号、相対速度信号、或いは除振台床板の絶対加速度信号
及び絶対速度信号をフィードバックして能動的に除振す
るものである。これにより、例えば設置床の地震等によ
る水平方向の低周波の振動から、除振台床板上に設置さ
れた機械装置の固有振動のような高周波の微振動まで減
衰させることの出来る除振装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のベースとなる除振装置の説明図。
【図2】本発明のベースとなる除振装置の振動伝達率の
説明図。
【図3】本発明の第1の実施例の除振装置の説明図。
【図4】本発明の第1の実施例による除振装置の振動伝
達率の説明図。
【図5】本発明の第2の実施例の除振装置の説明図。
【図6】本発明の第2の実施例による除振装置の振動伝
達率の説明図。
【符号の説明】
1 除振台床板(テーブル) 2 電磁アクチュエータ 3 磁性体 4 浮上用電磁石 5 変位センサ 9 位相補償器 10 電流増幅器 14 水平方向制御用電磁石 17,18,19 磁極面 26 加速度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箭野 憲一 東京都調布市飛田給2丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動を嫌う装置を搭載する除振台床板
    と、該除振台床板に固定された磁性体と、該磁性体の固
    定された除振台床板を磁気力によって非接触支持する設
    置床側に固定された浮上用電磁石と、該除振台床板に固
    定された磁性体と設置床側に固定された浮上用電磁石と
    の空隙における相対変位を検出する変位センサと、該変
    位センサの信号により除振台床板を浮上させるため該電
    磁石を制御する制御装置とからなる除振装置において、
    前記除振台床板に固定された磁性体の磁極面は、設置床
    側に固定された浮上用電磁石の磁極面よりも大きくして
    水平方向の復元力が発生しないように構成され、水平方
    向の前記除振台床板と設置床側との相対変位を検出する
    変位センサと、水平方向の磁気力を制御する電磁石とを
    更に備え、該変位センサの信号により該除振台床板と設
    置床との水平方向の相対変位、相対速度をフィードバッ
    クして該水平方向制御用電磁石を制御する制御装置を備
    えたことを特徴とする除振装置。
  2. 【請求項2】 前記水平方向制御用電磁石を制御する制
    御装置は、制御量として設置床と除振台床板の前記水平
    方向相対変位信号と、前記除振台床板上に固定された加
    速度センサの水平方向の絶対加速度信号と、該加速度信
    号を一回積分した絶対速度信号をそれぞれ係数倍して得
    た信号を加算し、前記水平方向制御用電磁石を励磁する
    電流増幅器を通して該電磁石にフィードバックすること
    を特徴とした請求項1記載の除振装置。
JP5172418A 1993-06-18 1993-06-18 除振装置 Pending JPH0777240A (ja)

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JP5172418A JPH0777240A (ja) 1993-06-18 1993-06-18 除振装置

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JP5172418A JPH0777240A (ja) 1993-06-18 1993-06-18 除振装置

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JPH0777240A true JPH0777240A (ja) 1995-03-20

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JP5172418A Pending JPH0777240A (ja) 1993-06-18 1993-06-18 除振装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107974805A (zh) * 2017-11-14 2018-05-01 珠海格力电器股份有限公司 一种减振结构、洗衣机及其减振方法

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JPS51121356A (en) * 1975-04-17 1976-10-23 Akira Yamamura Anti-vibration bench device
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