KR20050057565A - 능동적인 진동 차단 및 능동적인 진동 소거에 대한 시스템및 방법 - Google Patents

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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

댐퍼 시스템(400)은 센서(430), 전기적 제어기(2295) 및 엑츄에이터(410)을 포함한다. 상기 센서(430)는 전기적 진동을 측정하여 진동에 의해 야기되는 전기적 입력 신호를 생성한다. 상기 센서(430)는 몸체와 레퍼런스 질량(422) 사이에 장착한다. 상기 전기적 제어기(2295)는 전기적 입력 신호에 응답하여 전기적 출력 신호를 생성한다. 상기 엑츄에이터(410)는 전기적 출력 신호에 응답하여 몸체와 외부 몸체 사이에 힘을 생성한다. 상기 센서(430) 및 엑츄에이터(410)는 감쇠를 실질적으로 감소시키도록 배치되며, 감쇠는 엑츄에이터(410) 및 센서 루프내의 음향 지연 신호 및 전자적 신호 지연의 합으로 구성된다.

Description

능동적인 진동 차단 및 능동적인 진동 소거에 대한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR ACTIVE VIBRATION ISOLATION AND ACTIVE VIBRATION CANCELLATION}
본 발명은 진동 차단 및 진동 소거 시스템 및 방법에 대한 것으로서, 특히 고정밀 웨이퍼-칩 생산 및 검사 장비에 적합하지만 이에 국한된 것은 아니다.
능동적인 진동 차단 및 진동 소거 기술을 이용하는 제품은 상업적으로 이용가능하나, 그들의 유효성 정도는 개선의 여지가 있다. IC 생산 및 검사 장비용의 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 기술(또한 에어 마운트(air mount) 기술로서 알려진)은 훨씬 작은 형상을 요구하는 칩 생산의 발달로 더욱 효과적으로 될 필요가 있다. 일반적으로, 능동 차단/소거 시스템내의 액츄에이터 및 센서는 통합되지 않는다. 예컨대, Schubert의 US 특허 6,286,644는 능동 진동 아이솔레이터를 개시하여 설명하는데, 도 7에서 센서 'PO' 및 에어 스프링 엑츄에이터 'AS'는 별도의 요소이다.
도 1은 기본적인 댐퍼 원리의 시스템도.
도 2a 및 도 2b는 시판중인 에어 마운트 성능을 나타내는 도면.
도 3a 및 도 3b는 메인 플레이트에 영향을 미치는 바닥 진동을 나타내는 도면.
도 4는 개선된 에어 마운트를 나타내는 시스템도.
도 5a 내지 도 5c는 제어기가 있는 개선된 시스템의 개방 루프 성능의 도면.
도 6a 및 도 6b는 개선된 에어 마운트 시스템의 성능 개선을 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b는 바닥 진동에 대한 민감도를 나타내는 도면.
도 8은 1[N]펄스에 대한 종래 시스템의 응답을 나타내는 도면.
도 9는 1[N]펄스에 대한 개선된 시스템의 응답을 나타내는 도면.
도 10은 전원 종료 후 개선된 시스템을 시동하는데 걸리는 시간을 나타내는 도면.
도 11은 위치 에너지 및 운동 에너지의 합을 등가 대응 거리로서 나타내는 도면.
도 12a 내지 도 12c는 미분 필터를 사용하여 중간 주파수 범위내에서의 시스템의 개선을 나타내는 도면.
도 13a 및 도 13b는 개선된 시스템의 메인 플레이트 상에서 힘에 대한 폐쇄 루프 시스템 응답을 나타내는 도면.
도 14a 및 도 14b는 개선된 시스템의 바닥 진동의 응답을 나타내는 도면.
도 15는 개선된 시스템의 메인 플레이트 상에서 펄스에 대한 시간 응답을 나타내는 도면.
도 16은 개선된 시스템의 레퍼런스 질량의 펄스의 메인 플레이트의 응답을 나타내는 도면.
도 17a 및 도 17b는 개선된 시스템의 레퍼런스 질량 상에서 힘에 의해 야기되는 메인 플레이트의 움직임의 주파수 응답 함수를 나타내는 도면.
도 18은 도 16에서 그래프의 에너지의 감쇠율을 나타내는 도면.
도 19는 센서에 수직으로 배치되는 엑츄에이터를 구비하는 본 발명의 댐퍼를 나타내는 도면.
도 20은 자기 차폐가 적용되어 센서에 수직으로 배치되는 엑츄에이터를 구비하는 본 발명의 댐퍼를 나타내는 도면.
도 21은 유동 질량을 구비하는 본 발명의 절대 댐퍼를 나타내는 도면.
도 22는 능동 댐퍼의 개략도.
본 발명의 목적은 엑츄에이터 및 센서를 통합하는 능동적인 진동 차단/진동 소거 시스템을 제공하는 것이다. 이 시스템은 훨씬 개선된 진동 소거 특성을 제공한다. 이 시스템은 특히, 사실상 모든 타입의 고정밀 생산 장비 예컨대, 칩 생산 장비, 고정밀 망원경 및 다른 고정밀 장비를 위한 공기-장착에 유용하다. 이 시스템의 적용은 예컨대, 작은 형상의 칩에 대한 탐색시에 중요한 방해물을 감소시킨다. 본 발명은 능동적인 진동 차단/진동 소거 시스템내의 엑츄에이터 및 센서가 많은 알려진 성능 제한(잘 알려진 제어 이론으로부터 이득 및 위상 관계로 설명되는 바와 같이)이 더 이상의 성능 제한이 없는 정도로 차단되는 방법으로 통합될 수 있다는 개념을 기초로 한다.
본 발명의 다른 목적은 제안된 능동적인 진동 차단/진동 소거 시스템을 절대 댐퍼(absolute damper)에 적용하는 것이다. 댐퍼 기술을 에어 마운트 기술과 결합함으로써, 훨씬 개선된 에어 마운트 성능이 달성된다. 본 발명의 절대적인 (움직임) 댐퍼 타입은 일반적으로 적어도 댐핑될 방향으로 서로에 대해 재배치할 수 있는 두 개의 부품을 포함하지만, 이에 국한된 것은 아니다. 엑츄에이터 코일 및 완벽한 센서 조립체를 포함할 수 있는 이러한 댐퍼 타입의 제1 부품은 제1 몸체(일반적으로 댐핑될 질량)에 연결된다. 이러한 센서 타입의 센서가 자석 및 코일 타입인 경우에, 하나의 부품, 예컨대 센서 코일은 제1 몸체에 연결되고 다른 부품, 예컨대 본 발명의 센서-자석은 댐핑될 필요가 있는 움직임에 대해 제1 몸체에 느슨하게 연결될 수 있다. 본 발명자는 센서-자석을 다른 몸체로부터의 진동에 의해 아마도 부정적으로 영향받지 않는 레퍼런스 질량(reference mass)에 부착하는 것을 제안한다. 레퍼런스 질량은 유동 질량(제1 몸체에 느슨하게 연결되는)에 의해 실현될 수 있다. 이 유동 질량은 절대적인 레퍼런스로서 절대 댐퍼 내에서 작용한다. 액츄에이터 자석을 포함할 수 있는 이러한 댐퍼 타입의 제2 부품은 제2 몸체(일반적으로 바닥 또는 움직임이 없는 레퍼런스)에 단단히 연결된다. 제2 몸체는 작용력의 반응으로서 반응력을 엑츄에이터에 의해 제1 몸체상에 제공하기 위한 댐퍼의 동작에 대해서만 요구된다. 또한 반응력을 저장하기 위해 추가적인 몸체를 사용하는 것이 가능하다. 이는 낮은 주파수로 낮은 레벨의 성능을 제공할 것이나, 일정 경우에는 바람직할 수 있다. 이상 및 이하의 설명에 있어서, 본 발명의 일반적인 아이디어에 영향을 미치지 않고 코일과 자석의 위치가 맞바뀌어질 수 있다. 코일과 자석의 위치를 맞바꿀지 여부는 다수의 요인에 의존하는 논의이며 하나의 이행으로부터 다른 이행으로 바꿀 수 있다. 그러나 일반적으로는, 움직임이 댐핑되거나 제어될 몸체에 가장 낮은 관성을 구비하는 구성 요소를 장착하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다양한 측면은 그러나 또한 적절한 댐퍼에 적용 가능하여 절대 댐퍼에 제한되지 않는다. 적절한 타입의 (움직임) 댐퍼는 일반적으로 적어도 댐핑될 방향으로 서로에 대해 재배치 가능한 두 개의 부품을 포함한다. 액츄에이터 코일 및 센서 코일을 포함할 수 있는 이러한 타입의 댐퍼의 제1 부품은 제1 몸체에 단단히 연결된다. 엑츄에이터 자석 및 센서 자석을 포함할 수 있는 이러한 타입의 댐퍼의 제2 부품은 제2 몸체에 단단히 연결된다.
바람직한 실시예에서, 센서로서의 로렌츠 타입의 코일 및 엑츄에이터로서의 다른 하나가 이상에 가까운 성능으로 인해 사용된다. 특정 코일 디자인을 사용함으로써 센서와 엑츄에이터의 코일 사이에서 잠재적인 크로스토크가 무시될 수 있을 정도로 최소화될 수 있다. 댐퍼는 속도에 반비례하는 힘을 제공한다. 로렌츠 타입 코일(또한 보이스 코일이라고도 불리는)이 속도를 감지하여 힘을 제공할 수 있기 때문에, 상기 코일은 센서 및 엑츄에이터로서 어필되는 후보자이다. 실질적인 이행(능동 에어 마운트에서와 같은)에 있어서 상기 코일은, 상기 및 다른 이유로, 자주 사용된다. 다른 타입이 센서 및 엑츄에이터가 또한 사용될 수 있다. 그들은 그러나 제어하는 신호 조정 또는 그들을 적용 가능하게 하는 다른 동작을 요구할 수 있다. 다른 타입의 센서의 예는 레이저 간섭계이다.
본 발명의 중요한 측면은 센서 및 엑츄에이터가 바람직하게는 결합(댐퍼의 부분인)이 일정 관련 특성을 구비하는 방법으로 장착될 수 있다는 것이 관찰된다는데 있다. 관련 특성 중 하나는 엑츄에이터에 의해 센서에 야기되는 기계적인 신호에 대한 전달 시간(travel time)이 작다는 것이다. 엑츄에이터가 기계적인 움직임을 야기한 후에 센서는 기계적인 움직임을 측정한다. 본 발명의 센서 및 엑츄에이터의 결합은 바람직한 실시예에서, 일백만초보다 훨씬 작은(일반적으로 40마이크로초보다 빠른)음향 지연을 갖는다. 또한 센서 및 엑츄에이터 사이의 직접 경로내의 질량이 최소화되어야 하는 반면 견고함은 최대화되어야 한다. 모든 이들 규정은 센서 및 엑츄에이터를 서로에 대해 상당히 가깝게 배치함으로써 달성될 수 있다. (센서 및 엑츄에이터 사이에서) 어떠한 상당한 크로스토크 없이 기계적인 신호에 대한 제한적인 전달 시간을 갖는 것은 댐퍼로 하여금 어떠한 불안정성 없이 높은 이득 피드백 제어 루프를 갖는 것을 가능하게 한다. 게다가 본 발명의 댐퍼는 바람직하게 일마이크로초 미만의 전기적 지연(센서 및 엑츄에이터 사이에 있는)을 갖으나 이에 제한되지 않는다. 그것은 기계적인 움직임에 의해 야기되는 신호의 센서에 의한 검출시, 빠른 반응이 가능하다(엑츄에이터로 하여금 힘을 발생시키도록 명령하는)는 것을 의미한다.
본 발명의 다른 목적은 특히 엑츄에이터 및 센서 사이에서 크로스토크 및 간섭을 최소화시키는 것이다. 본 발명자는 특히 자기 타입의 엑츄에이터 및 비자기 타입의 센서를 사용함으로써 크로스토크가 감소된다는 것을 발견했다. 비자기 타입의 센서의 예는 광학 센서이다. 최소의 불필요한 크로스토크를 달성하기 위한 추가적인 신규한 방법은 엑츄에이터-코일 및 센서-코일을 서로에 대해 수직으로 배치하는 것이다. 그렇게 함으로써 엑츄에이터의 엑츄에이터-코일에 의해 유도되는 자기장이 센서-코일내에 최소의 유도 전류를 야기한다. 센서 코일은 전계를 발생시키지 않아 크로스토크는 한 방향으로만 관계한다.
하나의 센서 코일 대신 두 개를 구비하여 레퍼런스 몸체내에 반대 극성의 자석을 사용함으로써, 두 개의 센서는 움직임이 있을 때 반대 신호를 제공하도록 만들어지나, 전기적 또는 자기적 교란이 있을 때는 동일한 신호를 제공한다. 두 개의 센서 신호를 차감함으로써, 움직임의 크기가 증폭되어 모든 공통적인 교란이 차단된다. 동일하게 효과적인 방법은 동일한 자기 구성 및 반대로 감겨진 코일 방향을 사용하는 것이다.
본 발명자는 엑츄에이터 및 센서 사이에 차폐를 사용함으로써 불필요한 크로스토크를 감소시키는 다른 방법을 발견했다. 전도체를 포함하는 차폐(예컨대, 동 차폐(copper shielding))를 적용할 때, 차폐는 EM파에 대해 달성된다. 후자의 차폐 타입은 또한 외부 EM소스에 의해 야기되는(예컨대, 50/60Hz 메인 공급 배선에 의해 야기되는) 부작용을 감소시키는데 유리하다. 차폐는 센서와 엑츄에이터 사이 또는 외부 EM소스에 적용되어야 한다. 예컨대, 센서 및/또는 엑츄에이터는 동박(copper foil)으로 싸여질 수 있다. 불필요한 크로스토크를 감소시키기 위해 자기적인 차폐가 적용될 필요가 있다. 이는 예컨대, 센서 코일(들)을 μ-금속이라 불리는 것으로 둘러쌈으로써 달성될 수 있다.
본 발명자는 또한 댐퍼를 잡음에 맞서 커버로 덮을 때 댐퍼의 성능이 더욱 증가되는 것을 발견했다. 그것은 본 발명자가 음향파가 코일상에서 교란을 야기하는 전류로서 작용한다는 것을 발견했기 때문이다. 본 발명자는 절대 타입의 댐퍼내 에 특히, 유동 레퍼런스 몸체 주위에 음향 차폐를 제공하는 것이 유리하다는 것을 발견했다. 이 차폐는 레퍼런스 질량과 어떠한 접촉을 가져서는 안 된다. 일반적이나 이에 제한되지 않는 실시예에 있어서, 센서-자석은 댐핑될 질량에 느슨하게 연결된다. 엑츄에이터 코일이 이상 전류원에 의해 전원공급 될 때, 제2 몸체의 움직임은 엑츄에이터 코일내에 전류를 유도할 수 없다. 제2 몸체(엑츄에이터가 장착되는)는 오직 엑츄에이터의 작용력의 반응력을 제공하는데 사용된다(만약 그렇지 않으면 어떠한 움직임도 댐핑될 질량에 야기될 수 없다). 전류원이 이상적인 소스에 근접하도록 설계될 때, 움직임으로부터 제2 몸체에 작은 교란도 결코 예상되지 않는다(구성 에러가 있는 경우에, 충돌이 발생하는 제2 몸체의 거친 움직임 제외).
바람직한 실시예에 있어서, 센서 및 엑츄에이터 양자는 댐핑을 필요로 하는 몸체에 장착되나 서로에 대해 장착되지는 않는다(예컨대, 종래 기술에서 센서 및 엑츄에이터 양자는 조립체로 장착되어 이 조립체는 댐핑될 대상에 대해 장착된다). 이것의 단점은 성능이 조립체가 댐핑될 몸체에 얼마나 잘 장착되느냐에 달려 있다는 것이다. 최선의 경우에 있어서 조차, 이것은 언제나 제한된다. 센서 및 엑츄에이터에 그들 자신의 인터페이스를 제공함으로써, 이러한 의존성이 차단된다. 센서 및 엑츄에이터를 서로에 대해 평행하게(일렬로 하는 대신에) 장착함으로써, 엑츄에이터 힘으로 인한 댐퍼내의 변형의 반대 효과 없이, 센서는 대상의 움직임만을 측정할 것이므로 댐핑될 대상은 댐퍼내의 변형에 의해(예컨대, 제한된 견고함에 의해) 야기되는 영향을 받지 않는다.
다른 바람직한 실시예에 있어서, 엑츄에이터의 작용선 뿐만 아니라 센서의 작용선(또는 다수의 센서 조합) 양자는 동일 지점 및 동일 방향에 있다(이는 종래 기술의 경우가 아니다). 이러한 실시예는 몸체의 댐핑을 개선하며, 이는 교란이 측정되어 온 정확한 위치에서 댐핑 작용이 수행되기 때문이다. 댐핑 특성은 교란이 예견될 수 있어 예상된 보상 신호가 댐퍼의 보상 수단(예컨대, 엑츄에이터에 연결되는 전기 회로)으로 공급될 수 있을 때 더욱 개선된다.
추가적인 장점 및 신규한 특성은 후술하는 설명에서 나타날 것이며, 일부는 후술하는 검토시에 당업자에게 명백해 질 수 있거나 본 발명의 실습에 의해 학습될 수 있다.
본 발명은 예를 통해, 그리고 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
능동 차단/소거 시스템의 성능의 제한은 제어 이론으로부터 이득 및 위상 관계를 사용하여 설명될 수 있다.
도 1은 기본적인 댐퍼 원리를 설명하는 시스템도(100)이다. 그림(100)은 약 1000[kg]의 메인 플레이트(102), 바닥 댐퍼(104), 스티프니스(stiffness)(또한 바닥 스프링이라고도 불리는)(106) 및 바닥(108)을 포함한다. 메인 플레이트(102) 및 바닥(108)은 스티프니스(106) 및 댐퍼(104)를 통해 서로 연결되어 있다. 스티프니스(106)는 1[Hz]의 공진 주파수를 제공하는 정도이다. 댐퍼(104) 값은 일반적으로 전체 시스템(100)을 임계적으로 댐핑되도록 할 정도이다. 그러한 시스템의 힘 민감도는 도 2a 및 도 2b에 나타난다.
저주파수에서 1[N]의 힘은 1[mm/s2] 미만의 진동을 제공할 것이다. 1[Hz] 이상에서, 진동 진폭은 상수 1[mm/s2]일 것이다. 시장에서 이용 가능한 것을 고찰하는 경우, 이는 합리적인 에어 마운트 성능이다. 많은 회사들은 여전히 이것이 충분히 우수하지 않다고 불평한다. 교란은 종종 1[N] 이상이며 리소그래픽 머신 및 전자 광학적 머신은 여기서 제공되는 것보다 더욱 낮은 진동 레벨을 필요로 한다.
진동의 주된 에러원은 바닥이다. 바닥 진동은 바닥 댐퍼 및 바닥 스프링을 통해 메인 플레이트에 영향을 미치고 있다. 이 영향이 도 3a 및 도 3b에 나타난다. 10[Hz]에서 10마이크로미터 바닥 진동은 10e-6[m]*500[1/s2] = 5[mm/s2]의 메인 플레이트 진동을 야기할 것이다.
도 4는 개선된 에어 마운트를 포함하는 시스템도(400)를 나타낸다. 이는 메인 플레이트(402)에서 레퍼런스 질량(422)까지의 센서(430), 및 메인 플레이트(402) 및 바닥(408) 사이의 엑츄에이터(410)의 추가를 포함한다. 시스템의 다른 부분은 바닥 댐퍼(404), 스티프니스(406), 다른 댐퍼(424) 및 다른 스티프니스(426)를 포함한다. 센서(430)가 움직임을 감지하는 경우, 엑츄에이터(410)가 명령받아 움직임이 감소된다. 이는 결과적으로, 여분의 댐퍼이다. 레퍼런스 질량(422)은 메인 플레이트가 센서로 이동하여 센서내에 신호를 야기할 때를 나타내기 위한 수단으로서 효과적으로 기능한다.
이전의 전자기계적인 댐퍼 경험으로부터 1e6[Ns/m]의 성능이 만들어질 수 있다는 것이 알려져 있다. 일반적이지만 이에 제한되지 않는 실시예에 있어서 레퍼런스 질량은 0.5[Hz]로 지지된다. 이 전자적인 추가는 높은 이득을 구비하는 안정적인 시스템을 만드는 것을 가능하게 하는 제어기를 필요로 한다. 제어기를 구비하는 새로운 시스템의 가능한 개방 루프 성능이 도 5a 내지 도 5c에 제공된다. 이것은 작동시키는 방법이나 유일한 방법은 아니다; 이는 단지 예로서 제공한다. 부하(load)가 4차 시스템(4th order system)이기 때문에(엑츄에이터가 제1 질량에 부착되어 있으며, 센서는 제2 질량에 부착되어 있다), 전체 360°의 위상 변환이 기대되어야 한다. 저주파수에서 스티프니스가 우세하여, 속도 센서의 유도 작용과 결합되어 +270° 위상 변환과 함께 저주파수에서 +3 기울기를 제공한다. 그 후, 두 개의 공진 지점이 -90°의 위상과 함께 a-1 기울기로 끝나며 보여질 수 있다. +3 기울기에서 두 개의 국부 래그-리드 필터(lag-lead filter)를 추가함으로써, 안정적인 시스템이 얻어지며 이는 상당한 이득을 허용할 것이다. 단지 나타내기 위해, 도 5a 내지 도 5c에 5e7의 피크 이득이 사용되었다. 우측으로는 극상 그래프(polar plot)가 개방 루프 전달 함수로 만들어진다. Nyquist-1 지점은 반경 0.5의 적색 원으로 둘러싸이며, 이는 최소의 안정성 한계를 나타낸다. 녹색원은 √0.5의 반경을 구비하며, 이는 댐핑되는 시간 영역 응답에 대해 양호한 거리이다.
에어 마운트 시스템에 대한 성능 개선은 실질적이다(도 6a 및 도 6b 참조). 저주파수에서의 시작은 동일하다. 이는 여기서 그 동작이 바닥 스프링의 스티프니스에 의해 지배되기 때문이며, 상기 동작은 동일하게 유지되었다. 그러나 종래의 댐퍼는 1[Hz]에서 개선하기 시작한 반면, 새로운 댐퍼는 0.003[Hz]에서 시작한다. 1[Hz]에서, 진동 레벨은 1[nm/s2](개선 1e6배)이다. 성능은 1000[Hz]까지 그리고 그 이상으로 상당히 양호하다. 1000[Hz]에서, 개선은 여전히 1000의 계수이다.
도 7a 및 도 7b는 바닥 진동에 대한 민감도를 설명하는 도면을 나타낸다. 도 7a 및 도 7b는 넓은 주파수 범위에 걸쳐서, 감쇠가 종래의 접근법보다 크기에서 다수 차수만큼 양호하다는 것을 나타낸다.
새로운 접근법의 낮은 주파수의 활동으로 인해, 종래의 접근법에서 발견하는 것보다 상당히 긴 안정화 동작을 나타낼 것이다. 도 8에서 시뮬레이션의 시작 후에 0.1[s]에서 제공된 0.1[s] 길이의 1[N] 펄스에 대한 종래의 응답을 발견한다. 도 9에서는 새로운 시스템에 대해 동일한 것을 발견한다.
능동 시스템의 응답은 대략 1500배 낮은 진폭 및 300배 긴 시간 규모를 갖는다. 이들 모든 숫자는 필요로 하는 낮은 가속 레벨에 대해 유익하나, 전원 종료 후 시스템을 시동하는데 걸리는 시간에 대해 염려가 있다. 유사한 염려는 시스템이 레퍼런스 질량의 교란에 어떻게 응답하느냐이다. 이를 검사하기 위해 또한 (거대한) 1[N], 0.1[s] 펄스가 도 10의 레퍼런스 질량에 가해진다. 시스템이 레퍼런스를 적극적으로 따르도록 설정되기 때문에, 상당한 메인 플레이트 응답이 생긴다. 실제로 이들 거대한 힘은 결코 레퍼런스 질량에 주입되지 않으나, 일단 레퍼런스가 움직이기 시작하면(예컨대 웨이크-업 쇼크(wake-up shock)로 인해), 계속해서 오랫동안 진동할 것임을 이해하는 것이 중요하다.
도 10에, 천천히 약해지는 레퍼런스 질량의 움직임 신호가 나타난다. 약해지는 속도를 나타내는 표현을 발견하기 위해 노력할 수 있다. 이는 에너지 분석을 통해 얻어질 수 있다. 잔류 진동은 질량, 댐퍼 및 스프링 시스템으로 모델링될 수 있다. 그 후, 그러한 파라미터가 제공되면, 위치 에너지(0.5 kx2) 및 운동 에너지(0.5 mv2)의 합을 계산할 수 있다. 이 합은 등가의 대응 거리(√(0.5 x2 + 0.5 v2/k))로서 나타난다. 이 거리는 도 11에 보여진다. 1200초 말단에서, 정지하기 전에 진행할 상당한 거리(0.1[m])가 여전히 존재한다는 것을 안다. 또한, 감소 속도가 낮다.
레퍼런스 질량의 상태가 시동시에 미지인 것으로 가정되어야 하기 때문에, 상기 안정으로의 느린 접근법은 단점이다. 제어기내의 변화가 이 동작을 개선할 수 있다. 우선, 레퍼런스 질량의 공진 주파수가 10[Hz]까지 이동된다. 이는 대부분의 억압(suppression)을 보다 높은 주파수로 이동시킬 것이다. 결국 보다 낮은 주파수에서는 낮은 성능이 있을 것이며, 이것이 낮은 주파수 회복을 개선할 것이다. 스티프니스의 증가와 함께, 전체 이득이 또한 감소된다. 이는 높은 주파수의 억압을 유지하려 하는 반면 낮은 주파수의 억압을 낮추려 한다. 제3 수치(a third measure)로서, -1 지점으로의 개방 루프 그래프의 거리가 증가된다. 이 증가는 폐쇄 루프 응답내에 더욱 많은 댐핑을 유도할 것이다. 중간 주파수 범위를 개선하기 위해, 미분 필터가 5[Hz]로 배치되고 적분 필터가 50[Hz]로 배치된다. 도 12a 내지 도 12c를 참조한다.
도 13a 및 도 13b에서 메인 플레이트 상에서의 힘에 대한 폐쇄 루프 시스템 응답을 발견하며, 도 14a 및 도 14b는 바닥 진동의 응답을 갖는다.
상기 시스템의 성능은 더욱 간소해지나, 여전히 (1부터 100[Hz]까지의 범위내에서) 수동 시스템보다 10의 계수만큼 우수하다. 8부터 26Hz까지, 10미크론의 바닥 진동이 0.01[mm/s2]의 메인 플레이트 진동을 야기할 것이다. 최악의 스폿인 1[Hz]에서, 여전히 양호한 0.1[mm/s2]이다. 이는 수동 접근법보다 5배 우수하다. 도 15에서 시간 응답이 메인 플레이트상의 펄스에 대해 나타난다. 수동 시스템과 비교할 때, 억압이 15배 우수하며, 6초인 안정화 시간은 1.5 초에 대해 4배 길다. 조합하면, 이는 14*(4/1.5)2 = 100 배의 가속의 감소이다.
도 16에서, 레퍼런스 질량 상에서의 펄스의 메인 플레이트의 응답이 제공된다. 또한 여기서의 응답 시간은 합리적인 것 같다. 동작이 더욱 우수한 이유는 어느 정도는 도 17a 및 도 17b에 의해 설명될 수 있다.
도 17a 및 도 17b는 레퍼런스 질량 상에서의 힘에 의해 야기되는 메인 플레이트의 움직임의 주파수 응답 함수이다. 0.2[Hz]의 전방으로 상기의 이 주파수를 나타내는 직선이 나타나며, 메인 플레이트가 레퍼런스 질량 라인(재배치할 힘으로부터 180°의 위상 변환으로 1/10[kg]인)에 종속될 것이다. 0.2[Hz] 근처에서는 거의 어떠한 피크치도 나타나지 않아 시스템이 잘 댐핑될 것이다. 0.2[Hz] 이하에서, 시스템은 +3 기울기를 나타낸다. 이는 시스템이 0.2[Hz] 이하의 주파수에 대해 곧 무감각해진다는 것을 의미한다. 0.2[Hz] 이하에서, 레퍼런스 질량은 바닥 레퍼런스와 통신한다. 이는 댐핑 양에 따라, 안정화를 위해 5초 동안 기다릴 것을 예상해야 한다는 것을 의미한다. 작은 댐핑으로 이것이 용이하게 50초로 될 수 있으나, 본 시스템 내에서, 최초 5초 후에 에너지의 90%가 차단되도록 충분한 댐핑을 구성했다. 5초 후에, 더 이상의 진동이 나타나지 않으나, 본 시스템이 단순한 2차 시스템이 아니라는 것을 나타내는 지수 감쇠는 각 부분이 자신의 댐핑된 동작을 구비하는 상이한 부분의 집합이다.
또한 도 16에서 그래프의 에너지 감쇠율을 볼 수 있다. 이는 도 18에 의해 제공된다. 9[s]부터 15[s]까지 잔류 거리가 2e-4에서 2e-5[m]으로 직선으로 감소하는 것이 나타난다. 따라서 매 6초마다 진동 레벨이 10의 계수만큼 감소된다. 그것은 대부분의 전원 개시 시퀀스(power up sequence)에 대해 충분히 빠르다.
제안된 에어 마운트는 수동 에어 마운트보다 상당히 우수하다. 성능은 파워 업 속도와 댐핑 성능 사이의 절충물이다. 10[Hz] 레퍼런스 지지 및 상대적인 높은 주파수의 필터(0.002[Hz] 대신 0.5[Hz] 근처의)를 구비하며 어떠한 적분기도 구비하지 않고 구현된 구성이 에어 마운트에 대해 양호한 결과를 제공하는 것 같다. 본 발명은 더욱 우수한 결과를 가능하게 한다. 특정 제어 옵션이 더욱 최적화될 수 있다. 또한 시동하는 동안은 최종 제어기를 사용하고 그 후 시스템이 일단 안정화되어 조용해지면 고 성능 제어기로 전환할 가능성이 있다. 이는 보다 우수한 결과를 제공할 것으로 예상된다.
메인 플레이트와 바닥 사이에서 수동 시스템의 스티프니스는 더 이상 중요한 역할을 하지 않아 완화될 수 있다. 댐퍼는 완전히 제외될 수 있다. 성능 그래프상에서 2[Hz] 에어 마운트 공진 근처에서 아무것도 변하지 않는 것을 알 수 있다. 댐퍼를 제외하는 것은 바닥 진동을 메인 플레이트로 전송하는 것을 감소시킨다. 스티프니스를 변경하는 것은 힘 민감도에 영향을 미치지 않을 것이나, 바닥 전송성에는 영향을 미칠 것이다.
레퍼런스 질량은 중요하지 않으나, 공진 주파수는 그것이 대부분의 개선이 있을 곳을 결정하기 때문에 중요하다.
레퍼런스의 기계적인 댐핑이 낮을수록, 더 많은 이동할 수 있으며 더 많은 센서 신호가 발생된다. 이는, 도 6a 내지 도 7b에서, 0.5[Hz]에서 딥이 존재하는 이유이다.
예견되는 어플리케이션 특정 튜닝은 페이로드(단단한 몸체 모드)의 질량 및 스티프니스의 튜닝 및 피드 포워드 신호(feed forward signal)의 튜닝이다. 댐퍼 사이의 크로스토크를 차단하는 것은 피드 포워드를 튜닝하는 것과 동일한 절차이다.
도 19는 한 쌍의 센서 코일(1920)에 수직으로 배치되는 엑츄에이터 코일(1910)을 포함하는 댐퍼를 나타내는 도면이다. 엑츄에이터(1910) 및 센서(1920)는 댐핑될 대상(1930)에 연결된다. 엑츄에이터(1910) 및 센서(1920)를 서로에 대해 수직으로 배치함으로써, 센서 및 엑츄에이터 코일의 EM 전계의 벡터가 서로로부터 90°이고 그리하여 그들이 서로의 EM-전계를 볼 수 없기 때문에 불필요한 크로스트크가 최소화된다(예컨대, 센서 및 엑츄에이터 양자가 로렌츠 타입의 코일인 경우의 EM 크로스 토크).
도 20은 도 19와 유사한 도면이나 이제는 추가적인 자기 크로스 토크 대응수단이 적용된다. 도 20은 한 쌍의 센서(2020)에 수직으로 배치되는 엑츄에이터(2010), 댐핑될 대상(2030) 및 자기 차폐(2040)를 포함하는 댐퍼로 구성된다. 자기 차폐는 μ-금속재를 포함하며 일반적으로 센서(2020)의 일부인 센서 코일 주위에 배치된다. 이 자기 차폐는 또한 엑츄에이로부터 또는 주위로부터의 EM 크로스토크를 최소화하기 위해 전도층을 가질 수 있다. 이 차폐는 또한 주위로부터의 임의의 음향 교란을 감쇠시키기 위한 일정한 질량 및 스티프니스일 수 있다.
도 21은 유동 레퍼런스 질량을 구비하는 본 발명의 절대 댐퍼를 나타낸다. 도 21은 엑츄에이터-코일(2110), 바닥(2170)에 연결되는 암(2160) 상에 장착되는 엑츄에이터-자석(2150), 댐핑될 대상(2130)을 포함하며, 상기 대상 위에서 센서-코일(2120)이 장착되고 자석 조립체(2180)가 스프링(2190)에 의해 연결된다. 자석 조립체(2180)는 레퍼런스 질량 및 센서-자석을 포함한다. 자석 조립체(2180)는 또한 엑츄에이터(엑츄에이터 코일(2110) 및 엑츄에이터-자석(2150)을 포함하는)로부터 센서(코일(2120) 및 센서-자석을 포함하는)를 차폐하고 다른 외부의 전기 또는 자기적 교란으로부터 차폐하는 전기적 차폐 뿐만 아니라 자기적 차폐를 포함할 수 있다.
도 22는 능동 댐퍼의 개략도를 나타낸다. 도 22는 센서 코일(2220), 엑츄에이터-코일(2210), 센서 자석(2280), 엑츄에이터-자석(2250), 댐핑될 대상(2230) 및 전기적 제어기(2295)를 포함한다. 자석(2250)은 바닥(2270)에 장착된다. 자석(2280)은 레퍼런스 질량에 장착된다. 코일(2210 및 2220)은 견고한 방법으로 댐핑될 대상(2230)에 장착된다. 센서 코일(2220)은 센서 자석(2280)에 대해 움직일 때 전기적 신호(I-s)를 생성한다. 능동 댐퍼의 이 예에서, 전기적 제어기는 신호(I-s)가 공급될 저역-통과 필터 증폭기 및 고역-통과 필터 증폭기를 포함한다. 많은 다른 타입의 전기적 제어기가 존재하여 본 발명에 적용될 수 있다. 증폭기의 출력이 더해져 전기적 신호(I-a)를 야기한다. 증폭 및 필터 파라미터가 조정되어 시스템의 파라미터에 따라 나타날 수 있으며 능동 댐퍼는 상기 시스템의 일부이다. 전기적 신호(I-a)는 엑츄에이터 자석(2250)에 대해 엑츄에이터 코일(2210)의 움직임을 유도할 것이다. 능동 댐퍼가 그 후에야 적당히 조정되어 나타나며 이 때 진동을 차단하고 바람직한 댐핑 특성으로 바람직한 주파수 범위내에서 진동을 소거할 수 있다. 도 22에 나타난 댐퍼가 관련 타입임에도 불구하고 대부분의 전기적 제어기가 또한 절대 댐퍼에 대해 사용될 수 있다.
본 발명은 고정밀 웨이퍼-칩 생산 및 검사 장비에 이용 가능하다.

Claims (38)

  1. 댐퍼 시스템으로서,
    기계적인 진동을 측정할 수 있으며 진동에 의해 야기되는 전기적 입력 신호를 생성할 수 있는 센서(2120,2220)로서, 몸체와 레퍼런스 질량 사이에 장착되도록 구성되는 센서; 전기적 입력 신호에 응답하여 전기적 출력 신호를 생성하는 전기적 제어기; 및 전기적 출력 신호에 응답하여 몸체와 외부 몸체 사이에 힘을 생성하는 엑츄에이터(2110,2210)를 포함하되; 상기 센서 및 엑츄에이터는 서로에 대해 상당히 근접 배치되어 상당히 작은 지연을 갖고; 상기 지연은 실질적으로 엑츄에이터 및 센서 루프내의 음향 신호 지연 및 전자적 신호 지연의 합으로 구성되는 댐퍼 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서는 자석 쌍이 있는 로렌츠 타입 코일을 포함하고 상기 엑츄에이터는 자석 쌍이 있는 로렌츠 타입 코일을 포함하는 댐퍼 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 센서의 작용선은 상기 엑츄에이터의 작용선과 일치하는 댐퍼 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    음향 에어웨이브(airwave)가 상기 센서의 레퍼런스 질량에 도달하기 전에 상당히 감쇠되도록 배치되는 음향 차폐를 더 포함하는 댐퍼 시스템.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 코일은 그들의 유도 자기장이 거의 수직이 되도록 배치되는 댐퍼 시스템.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 엑츄에이터 코일 및 외부 소스 중 적어도 하나로부터 발생하는 자기장 교란이 상기 센서 신호의 공제 및 추가 중 하나에 의해 거의 소거되도록 병렬 센서 코일이 배치되는 댐퍼 시스템.
  7. 제2 항에 있어서,
    엑츄에이터에 의해 야기되는 EM 전계가 거의 감쇠되도록 배치되는 자기적 차폐(2040)를 더 포함하는 댐퍼 시스템.
  8. 제2 항에 있어서,
    엑츄에이터에 의해 야기되는 EM 전계가 거의 감쇠되도록 배치되는 전기적 차폐를 더 포함하는 댐퍼 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 지연은 약 1밀리초 미만인 댐퍼 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 지연은 약 500마이크로초 미만인 댐퍼 시스템.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 지연은 약 50마이크로초 미만인 댐퍼 시스템.
  12. 댐핑될 몸체, 및 바닥과 다른 몸체 중 하나 사이에 장착되어 반응력에 대한 수신기로서 작용하는 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치로서,
    기계적 진동을 측정할 수 있으며 진동에 의해 야기되는 전기적 입력 신호를생성하는 센서(2120,2220)로서, 상기 장치와 외부 질량 사이에 장착되도록 구성되는 센서; 전기적 입력 신호에 응답하여 전기적 출력 신호를 생성하는 전기적 제어기; 및 전기적 출력 신호에 응답하여 몸체, 및 바닥과 다른 몸체 중 하나 사이에 힘을 생성하여 반응력에 대한 수신기로서 작용하는 엑츄에이터(2110,2210)를 포함하되, 상기 센서 및 엑츄에이터는 서로에 대해 상당히 근접 배치되어 상기 엑츄에이터와 상기 센서 사이에 상당히 작은 음향 지연을 갖고; 상기 지연은 실질적으로 엑츄에이터 및 센서 루프 내의 음향 신호 지연 및 전자 신호 지연의 합으로 구성되는 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 센서는 로렌츠 타입의 코일을 포함하고 상기 엑츄에이터는 로렌츠 타입의 코일을 포함하는 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 센서의 작용선은 상기 엑츄에이터의 작용선과 일치하는 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    음향 에어웨이브가 상기 센서에 도달하기 전에 상당히 감쇠되도록 배치되는 음향 차폐를 더 포함하는 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 코일은 그들의 유도 자기장이 거의 수직이 되도록 배치되는 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 엑츄에이터에 의해 야기되는 EM 전계가 거의 감쇠되도록 배치되는 자기 차폐를 더 포함하는 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 엑츄에이터에 의해 야기되는 EM 전계가 거의 감쇠되도록 배치되는 전기 차폐를 더 포함하는 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  19. 제12 항에 있어서,
    상기 지연은 약 1밀리초 미만인 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  20. 제12 항에 있어서,
    상기 지연은 약 500마이크로초 미만인 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  21. 제12 항에 있어서,
    상기 지연은 약 50마이크로초 미만인 능동적인 진동 차단 및 진동 소거 절대 댐퍼를 포함하는 장치.
  22. 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법으로서,
    센서(2120,2220)로 기계적인 진동을 측정하는 단계; 진동에 의해 야기되는 전기적 입력 신호를 생성하는 단계로서, 상기 센서는 몸체와 레퍼런스 질량 사이에 장착되도록 구성되어 신호를 생성하는 단계; 전기적 입력 신호에 응답하기 위해 전기적 제어기를 사용하여 전기적 출력 신호를 생성하는 단계; 전기적 출력 신호에 응답하기 위해 엑츄에이터(2110,2210)을 사용하여 몸체와 외부 몸체 사이에 힘을 생성하는 단계; 및 서로에 대해 상당히 근접 배치되는 상기 센서 및 엑츄에이터를 사용하여 상당히 작은 지연을 갖는 단계를 포함하되; 상기 지연은 실질적으로 엑츄에이터 및 센서 루프내의 음향 신호 지연 및 전자적 신호 지연의 합에 의해 구성되는 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 지연은 약 1밀리초 미만인 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 지연은 약 500마이크로초 미만인 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법.
  25. 제22 항에 있어서,
    상기 지연은 약 50마이크로초 미만인 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법.
  26. 제22 항에 있어서,
    상기 센서는 자석 쌍이 있는 로렌츠 타입 코일을 포함하고 상기 엑츄에이터는 자석 쌍이 있는 로렌츠 타입 코일을 포함하는 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법.
  27. 제22 항에 있어서,
    상기 센서의 작용선은 상기 엑츄에이터의 작용선과 일치하는 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법.
  28. 제26 항에 있어서,
    상기 코일은 그들의 유도 자기장이 거의 수직이 되도록 배치되는 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법.
  29. 제26 항에 있어서,
    상기 엑츄에이터 코일 및 외부 소스 중 적어도 하나로부터 발생하는 자기장 교란이 상기 센서 신호의 공제 및 추가 중 하나에 의해 거의 소거되도록 다수의 센서 코일이 배치되는 몸체를 진동으로부터 능동적으로 댐핑하기 위한 방법.
  30. 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템으로서,
    움직임을 나타내는 센서 신호를 공급하기 위한 센서(2120,2220); 제어 신호를 센서 신호에 따라 공급하기 위한 제어기; 제어 신호의 제어 하에서 움직임에 영향을 미치기 위한 엑츄에이터(2110,2210)를 포함하되, 상기 센서 및 엑츄에이터가 서로에 대해 근접 형성되어 움직임의 제어를 특징짓는 지연 시간이 1밀리초보다 작으며 실질적으로 상기 센서 및 엑츄에이터 사이의 음향 결합에 의존하는 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 지연 시간은 약 500마이크로초 미만인 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
  32. 제30 항에 있어서,
    상기 지연 시간은 약 50마이크로초 미만인 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
  33. 제30 항에 있어서,
    집적 회로 제조용인 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
  34. 제30 항에 있어서,
    움직임을 댐핑하기 위한 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
  35. 제30 항에 있어서,
    상기 센서는 자석 쌍이 있는 로렌츠 타입 코일을 포함하고 상기 엑츄에이터는 자석 쌍이 있는 로렌츠 타입 코일을 포함하는 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
  36. 제30 항에 있어서,
    상기 센서의 작용선은 상기 엑츄에이터의 작용선과 일치하는 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
  37. 제35 항에 있어서,
    상기 코일은 그들의 유도 자기장이 거의 수직이 되도록 배치되는 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
  38. 제35 항에 있어서,
    상기 엑츄에이터 코일 및 외부 소스 중 적어도 하나로부터 발생하는 자기장 교란이 상기 센서 신호의 공제 및 추가 중 하나에 의해 거의 소거되도록 다수의 센서 코일이 배치되는 레퍼런스에 대한 몸체의 움직임의 제어를 위한 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4352120B2 (ja) * 2003-03-18 2009-10-28 独立行政法人理化学研究所 核磁気共鳴装置
DE102004001548A1 (de) * 2004-01-10 2005-08-04 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung mit einer Schwingungsisoliereinrichtung
US8162606B2 (en) 2004-08-30 2012-04-24 Lord Corporation Helicopter hub mounted vibration control and circular force generation systems for canceling vibrations
US8095268B2 (en) * 2004-10-29 2012-01-10 Bose Corporation Active suspending
EP2075484A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-01 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO An active vibration isolation system having an inertial reference mass
US20100030384A1 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 Technical Manufacturing Corporation Vibration Isolation System With Design For Offloading Payload Forces Acting on Actuator
EP2261530A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-15 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO An active vibration isolation and damping system
DE112010002858T5 (de) 2009-07-08 2013-01-03 Honda Motor Co., Ltd. Aktive Anti-Vibrations-Stützeinrichtung und Anti-Vibrations-Steuerverfahren dafür
KR20110108756A (ko) * 2010-03-29 2011-10-06 윤경원 다모드 시스템에서 잔류진동 제거 방법
BR112012026543A2 (pt) 2010-04-16 2016-07-12 Ammann Schweiz Ag disposição para a preparação de uma força de compressão pulsante
US8899393B2 (en) 2012-06-08 2014-12-02 Technical Manufacturing Corporation Active vibration isolation system
CN103104645A (zh) * 2012-12-11 2013-05-15 吴江兰瑞特纺织品有限公司 一种纺织机械减震报警结构
CN103047361B (zh) * 2012-12-19 2014-10-29 哈尔滨工业大学 滚动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器与隔振***
US9838794B2 (en) * 2013-04-26 2017-12-05 Sound Solutions International Co., Ltd. Double coil speaker
US10184539B2 (en) 2014-09-30 2019-01-22 Technical Manufacturing Corporation Vibration isolation system
DE102016100750A1 (de) * 2016-01-18 2017-07-20 Airbus Operations Gmbh Fahrzeugrumpf und Verfahren zur Montage eines Fahrzeugrumpfs
JP6824715B2 (ja) * 2016-12-07 2021-02-03 Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 ダイナミックダンパ
KR102588515B1 (ko) 2017-08-15 2023-10-12 테크니컬 매뉴팩처링 코포레이션 바닥 피드포워드 지원을 이용한 정밀 진동-격리 시스템

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4083433A (en) * 1976-11-16 1978-04-11 Westinghouse Electric Corporation Active vibration damper with electrodynamic sensor and drive units
US5060519A (en) * 1988-02-18 1991-10-29 Tokkyo Kiki Kabushiki Kaisha Active control precision damping table
US6791098B2 (en) * 1994-01-27 2004-09-14 Cymer, Inc. Multi-input, multi-output motion control for lithography system
JP3184044B2 (ja) * 1994-05-24 2001-07-09 キヤノン株式会社 微動位置決め制御装置
US5812420A (en) * 1995-09-05 1998-09-22 Nikon Corporation Vibration-preventive apparatus and exposure apparatus
US5920173A (en) * 1995-11-15 1999-07-06 Applied Power Inc. Feedback enhanced adaptively tuned vibration absorber
US6022005A (en) * 1996-09-27 2000-02-08 Trw Inc. Semi-active vibration isolator and fine positioning mount
US6170622B1 (en) * 1997-03-07 2001-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Anti-vibration apparatus and anti-vibration method thereof
JPH10252820A (ja) * 1997-03-18 1998-09-22 Sanyo Electric Co Ltd 振動絶縁装置
JPH11294520A (ja) * 1998-04-08 1999-10-29 Canon Inc 除振装置、これを用いた露光装置およびデバイス製造方法、ならびに除振方法
US6196514B1 (en) * 1998-09-18 2001-03-06 Csa Engineering, Inc. Large airborne stabilization/vibration isolation system
JP2000274482A (ja) * 1999-01-18 2000-10-03 Canon Inc 能動的除振装置、露光装置及び方法並びにデバイス製造方法
TW476679B (en) * 1999-05-26 2002-02-21 Shinko Electric Co Ltd Device for suppressing the vibration of a steel plate

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