JP2851297B2 - 精密除振装置 - Google Patents
精密除振装置Info
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- JP2851297B2 JP2851297B2 JP1048899A JP4889989A JP2851297B2 JP 2851297 B2 JP2851297 B2 JP 2851297B2 JP 1048899 A JP1048899 A JP 1048899A JP 4889989 A JP4889989 A JP 4889989A JP 2851297 B2 JP2851297 B2 JP 2851297B2
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- 238000002955 isolation Methods 0.000 title description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
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- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は精密除振装置に係り、特に能動制動子である
リニアモータからの漏洩磁束を零にする精密除振装置に
関する。
リニアモータからの漏洩磁束を零にする精密除振装置に
関する。
［従来の技術］ 電子ビームを応用した電子顕微鏡、ホログラフィー装
置等の精密機器では振動が光路障害となる。また、ステ
ッパー等のLSI製造装置は同じ場所に次々と回路を重ね
描きするが、振動により位置合わせができなかったり、
処理時間が長くかかったりする。このため、従来、これ
らの精密機器は除振装置上に搭載して使用されている。
除振装置としては、空気ばね、コイルばね、防振ゴム等
の振動吸収手段により振動を減衰する受動除振装置があ
る。しかし、このような受動除振装置がある。しかし、
このような受動除振装置は床からの振動を減衰できて
も、精密機器自身の自励や除振装置定盤の固有振動等対
して有効とは言えない。そのため、定盤のＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸方向の各運動成分をそれぞれ検知して、各方向の運
動成分に対応して逆位相に能動制御子を作動させ、能動
的に除振する能動除振装置が使用されるようになってい
る。この能動除振装置においては、第６図に示すよう
に、精密機器９を搭載した定盤20を、床30に固定された
架台40から、受動制御子である空気ばね50で支持すると
共に、定盤20に取り付けられたセンサ60により定盤20の
振動を検知し、このセンサ60の信号をプリアンプ70で増
幅し制御部80で処理しパワーアンプ90により増幅したの
ち、定盤20に生じた振動の逆位相の振動を加振するよう
能動制御子10を作動させ、速やかな除振を行なってい
る。第６図では一運動成分の除振について図示したが、
少なくとも３方向の除振を行なうものである。
置等の精密機器では振動が光路障害となる。また、ステ
ッパー等のLSI製造装置は同じ場所に次々と回路を重ね
描きするが、振動により位置合わせができなかったり、
処理時間が長くかかったりする。このため、従来、これ
らの精密機器は除振装置上に搭載して使用されている。
除振装置としては、空気ばね、コイルばね、防振ゴム等
の振動吸収手段により振動を減衰する受動除振装置があ
る。しかし、このような受動除振装置がある。しかし、
このような受動除振装置は床からの振動を減衰できて
も、精密機器自身の自励や除振装置定盤の固有振動等対
して有効とは言えない。そのため、定盤のＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸方向の各運動成分をそれぞれ検知して、各方向の運
動成分に対応して逆位相に能動制御子を作動させ、能動
的に除振する能動除振装置が使用されるようになってい
る。この能動除振装置においては、第６図に示すよう
に、精密機器９を搭載した定盤20を、床30に固定された
架台40から、受動制御子である空気ばね50で支持すると
共に、定盤20に取り付けられたセンサ60により定盤20の
振動を検知し、このセンサ60の信号をプリアンプ70で増
幅し制御部80で処理しパワーアンプ90により増幅したの
ち、定盤20に生じた振動の逆位相の振動を加振するよう
能動制御子10を作動させ、速やかな除振を行なってい
る。第６図では一運動成分の除振について図示したが、
少なくとも３方向の除振を行なうものである。
このような能動除振装置の能動制御子10としては、油
圧アクチュエータ、エアアクチュエータ、電磁アクチュ
エータ等が用いられるが、特にボイスコイルモータ等の
リニアモータが用いられる。しかしボイスコイルモータ
等のリニアモータは漏洩磁束が大きく、例えば10Nを発
生するボイスコイルモータでは開口部における漏洩磁束
密度は3G程度になる。このためボイスコイルモータを厚
い鉄板等で蔽って設置する方法もあるが、それでも0.3G
程度の漏洩磁束が認められる。またボイスコイルモータ
の構造を低漏洩磁気回路にし、漏洩磁束密度を1G以下に
押えることは可能であるが、静止状態における漏洩磁束
により確実に遮蔽するため、リニアモータを磁気遮蔽部
材で被覆する精密除振装置が本願出願人により提案され
ている（特願平１−9452号）。
圧アクチュエータ、エアアクチュエータ、電磁アクチュ
エータ等が用いられるが、特にボイスコイルモータ等の
リニアモータが用いられる。しかしボイスコイルモータ
等のリニアモータは漏洩磁束が大きく、例えば10Nを発
生するボイスコイルモータでは開口部における漏洩磁束
密度は3G程度になる。このためボイスコイルモータを厚
い鉄板等で蔽って設置する方法もあるが、それでも0.3G
程度の漏洩磁束が認められる。またボイスコイルモータ
の構造を低漏洩磁気回路にし、漏洩磁束密度を1G以下に
押えることは可能であるが、静止状態における漏洩磁束
により確実に遮蔽するため、リニアモータを磁気遮蔽部
材で被覆する精密除振装置が本願出願人により提案され
ている（特願平１−9452号）。
［発明が解決すべき課題］ しかし、これら従来の漏洩磁束を制御する方法は、静
止状態での漏洩磁束制御であり、リニアモータ等の動作
によって生じる変動状態における漏洩磁束を制御し得な
かった。このような漏洩磁束の発生するなかで電子ビー
ムを用いる電子顕微鏡やホログラフィー装置が搭載され
ると、それらの性能が損われる。このため精密除振装置
上に搭載して使用される精密機器の性能を損わないよう
に、変動磁場による漏洩磁束を能動的にほぼ零にする漏
洩磁束制御が望まれていた。
止状態での漏洩磁束制御であり、リニアモータ等の動作
によって生じる変動状態における漏洩磁束を制御し得な
かった。このような漏洩磁束の発生するなかで電子ビー
ムを用いる電子顕微鏡やホログラフィー装置が搭載され
ると、それらの性能が損われる。このため精密除振装置
上に搭載して使用される精密機器の性能を損わないよう
に、変動磁場による漏洩磁束を能動的にほぼ零にする漏
洩磁束制御が望まれていた。
［発明の目的］ 本発明では上記の点を解決するためになされたもの
で、定盤のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各方向における変動磁場成
分をそれぞれ検知し、漏洩磁束をほぼ零にするよう、変
動磁場成分に対応して逆位相に消磁コイルを作動させ、
能動的に制御する精密除振装置を提供することを目的と
する。
で、定盤のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各方向における変動磁場成
分をそれぞれ検知し、漏洩磁束をほぼ零にするよう、変
動磁場成分に対応して逆位相に消磁コイルを作動させ、
能動的に制御する精密除振装置を提供することを目的と
する。
［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、本発明による精密除振
装置は、精密機器を搭載した定盤の振動を検出するセン
サの出力信号により作動する能動制動子であるリニアモ
ータを備えた精密除振装置であって、 リニアモータの動作によって生じた定盤のＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸各方向の変動磁場成分における漏洩磁束をそれ
ぞれ検知処理するホール素子から成る検知制御部と、 定盤のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を蔽って検知
制御部からの制御信号により変動磁場成分に対応して逆
位相に作動し漏洩磁束をほぼ零にするよう能動的にフィ
ードバック制御する消磁コイルとを設けたものである。
装置は、精密機器を搭載した定盤の振動を検出するセン
サの出力信号により作動する能動制動子であるリニアモ
ータを備えた精密除振装置であって、 リニアモータの動作によって生じた定盤のＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸各方向の変動磁場成分における漏洩磁束をそれ
ぞれ検知処理するホール素子から成る検知制御部と、 定盤のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を蔽って検知
制御部からの制御信号により変動磁場成分に対応して逆
位相に作動し漏洩磁束をほぼ零にするよう能動的にフィ
ードバック制御する消磁コイルとを設けたものである。
［実施例］ 以下、本発明による精密除振装置をその好ましい実施
例について図面を用いて詳述する。
例について図面を用いて詳述する。
本発明による精密除振装置は、定盤20の振動を検出す
るセンサ60の出力信号により作動する能動制動子である
リニアモータ10（第６図）を備えている。
るセンサ60の出力信号により作動する能動制動子である
リニアモータ10（第６図）を備えている。
この精密除振装置において、第１図に示すように、リ
ニアモータ10の漏洩磁束を検知処理する検知制御部２
は、サーチコイル３と、サーチコイル３の検出した信号
を増幅処理するアンプ40aと、演算処理する積分器４と
から成る。定盤20のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を
蔽う消磁コイル１と、検知制御部２との間には別のアン
プ５が設けられている。
ニアモータ10の漏洩磁束を検知処理する検知制御部２
は、サーチコイル３と、サーチコイル３の検出した信号
を増幅処理するアンプ40aと、演算処理する積分器４と
から成る。定盤20のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を
蔽う消磁コイル１と、検知制御部２との間には別のアン
プ５が設けられている。
あるいは、検知制御部２として、第３図に示すように
ホール素子６を用いるのも好適である。
ホール素子６を用いるのも好適である。
変動磁場による漏洩磁束のうち、定盤20のＺ軸成分を
能動制御するには、第４図に示すように、定盤20の側面
を取囲むような消磁コイル1zを設ける。同様に、変動磁
場による漏洩磁束のうち、定盤20のＸ軸成分を能動制御
するには、第５図に示すように、定盤20に搭載された精
密機器９に対する漏洩磁束のＸ軸成分を能動制御するよ
う、定盤20の上下側面を取囲むような消磁コイル1xを定
盤の両側に設ける。定盤20のＹ軸成分を能動制御するに
は、上記Ｘ軸成分を能動制御する消磁コイル1xと直交す
る消磁コイル1yを定盤20の両側に設ける（図示せず）。
なお、これら消磁コイル1x、1y、1zは定盤20の内側に設
けても好適である。
能動制御するには、第４図に示すように、定盤20の側面
を取囲むような消磁コイル1zを設ける。同様に、変動磁
場による漏洩磁束のうち、定盤20のＸ軸成分を能動制御
するには、第５図に示すように、定盤20に搭載された精
密機器９に対する漏洩磁束のＸ軸成分を能動制御するよ
う、定盤20の上下側面を取囲むような消磁コイル1xを定
盤の両側に設ける。定盤20のＹ軸成分を能動制御するに
は、上記Ｘ軸成分を能動制御する消磁コイル1xと直交す
る消磁コイル1yを定盤20の両側に設ける（図示せず）。
なお、これら消磁コイル1x、1y、1zは定盤20の内側に設
けても好適である。
［作用］ このように構成された精密除振装置において、能動制
動子であるリニアモータ10（第６図参照）の動作によっ
て生じる変動状態における漏洩磁束は、検知制御部２の
サーチコイル３により検出され、サーチコイル３の検出
した信号はアンプ40aで増幅処理され、積分器４により
演算処理される。検知制御部２から送出された信号は別
のアンプ５で増幅処理され、同様に検出処理された各軸
の制御信号により、定盤20のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれ
の方向を蔽う消磁コイル１とを作動させ、定盤20はフィ
ードバック制御される。
動子であるリニアモータ10（第６図参照）の動作によっ
て生じる変動状態における漏洩磁束は、検知制御部２の
サーチコイル３により検出され、サーチコイル３の検出
した信号はアンプ40aで増幅処理され、積分器４により
演算処理される。検知制御部２から送出された信号は別
のアンプ５で増幅処理され、同様に検出処理された各軸
の制御信号により、定盤20のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれ
の方向を蔽う消磁コイル１とを作動させ、定盤20はフィ
ードバック制御される。
あるいは、検知制御部２として、第３図に示すように
ホール素子６を用いるものでは、ホール素子６により漏
洩磁束は検出演算処理され、上記と同様に検知制御部２
から送出された信号が別のアンプ５で増幅処理され、同
様に検出処理された各軸の制御信号により、定盤20のＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を蔽う消磁コイル１とを
作動させるので、定盤20はフィードバック制御される。
この消磁コイル１の作動は、アンプ５で増幅された信号
による電流の加減により制御される。リニアモータ10の
動作によって生じた漏洩磁束が検出処理された後、定盤
20のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を蔽うよう設けら
れた消磁コイル1x、1y、1zはいずれも、第２図に示すよ
うに逆位相に働き、変動磁場による漏洩磁束を能動的に
ほぼ零にする。
ホール素子６を用いるものでは、ホール素子６により漏
洩磁束は検出演算処理され、上記と同様に検知制御部２
から送出された信号が別のアンプ５で増幅処理され、同
様に検出処理された各軸の制御信号により、定盤20のＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を蔽う消磁コイル１とを
作動させるので、定盤20はフィードバック制御される。
この消磁コイル１の作動は、アンプ５で増幅された信号
による電流の加減により制御される。リニアモータ10の
動作によって生じた漏洩磁束が検出処理された後、定盤
20のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を蔽うよう設けら
れた消磁コイル1x、1y、1zはいずれも、第２図に示すよ
うに逆位相に働き、変動磁場による漏洩磁束を能動的に
ほぼ零にする。
上記のうち、ホール素子６を用いる方式では、サーチ
コイル３とは異なり、磁場の強さＨ（ｔ）そのものが測
定されるので、比例制御だけでも変動磁場による漏洩磁
束を能動的にほぼ零にすることが可能であるが、更に先
に述べた積分回路を加えれば完全に零にすることが可能
である。
コイル３とは異なり、磁場の強さＨ（ｔ）そのものが測
定されるので、比例制御だけでも変動磁場による漏洩磁
束を能動的にほぼ零にすることが可能であるが、更に先
に述べた積分回路を加えれば完全に零にすることが可能
である。
また、直流磁場は一定電流を消磁コイルに流すことに
より制御できる。
より制御できる。
［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかなように、本発明の精密除
振装置によれば、変動磁場による漏洩磁束のＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸それぞれの成分をほぼ零にするよう、変動磁場
の各成分に対応して逆位相に消磁コイルを作動させ、能
動的に制御することができる。
振装置によれば、変動磁場による漏洩磁束のＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸それぞれの成分をほぼ零にするよう、変動磁場
の各成分に対応して逆位相に消磁コイルを作動させ、能
動的に制御することができる。
第１図、第２図及び第３図は本発明による精密除振装置
の定盤に設けた消磁コイルによる漏洩磁束制御の説明
図、 第４図は、本発明による精密除振装置の定盤に設けたＺ
軸方向を制御する消磁コイルを示す図、 第５図は同じく定盤に設けたＸ軸方向を制御する消磁コ
イルを示す図、 第６図は従来の能動除振装置の概略構成図である。 １、1x、1y、1z……消磁コイル ２……検知制御部 ６……ホール素子 ９……精密機器 10……能動制動子であるリニアモータ 20……定盤 60……センサ
の定盤に設けた消磁コイルによる漏洩磁束制御の説明
図、 第４図は、本発明による精密除振装置の定盤に設けたＺ
軸方向を制御する消磁コイルを示す図、 第５図は同じく定盤に設けたＸ軸方向を制御する消磁コ
イルを示す図、 第６図は従来の能動除振装置の概略構成図である。 １、1x、1y、1z……消磁コイル ２……検知制御部 ６……ホール素子 ９……精密機器 10……能動制動子であるリニアモータ 20……定盤 60……センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 桂一 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番 １号 昭和電線電纜株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−114011（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−202292（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 19/02
Claims (1)
- 【請求項１】精密機器（９）を搭載した定盤（20）の振
動を検出するセンサ（60）の出力信号により作動する能
動制動子であるリニアモータ（10）を備えた精密除振装
置であって、 前記リニアモータの動作によって生じた前記定盤のＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸各方向の変動磁場成分における漏洩磁束
をそれぞれ検知処理するホール素子（６）から成る検知
制御部（２）と、 前記定盤のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向を蔽って前
記検知制御部からの制御信号により前記変動磁場成分に
対応して逆位相に作動し前記漏洩磁束をほぼ零にするよ
う能動的にフィードバック制御する消磁コイル（１、1
x、1y、1z）とを設けたことを特徴とする精密除振装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1048899A JP2851297B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 精密除振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1048899A JP2851297B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 精密除振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228712A JPH02228712A (ja) | 1990-09-11 |
| JP2851297B2 true JP2851297B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=12816113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1048899A Expired - Lifetime JP2851297B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 精密除振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851297B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57202292U (ja) * | 1981-06-19 | 1982-12-23 | ||
| JPS62114011A (ja) * | 1985-11-14 | 1987-05-25 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 防振制御方法 |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP1048899A patent/JP2851297B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02228712A (ja) | 1990-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051025 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051222 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060228 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |