図面 (/)

技術 アクティブ除振装置

出願人 株式会社荏原製作所株式会社荏原電産
発明者 斎藤昌典佐藤一樹篠田設治
出願日 2000年12月15日 (20年11ヶ月経過) 出願番号 2000-381858
公開日 2002年6月26日 (19年4ヶ月経過) 公開番号 2002-181123
状態 未査定
技術分野 防振装置 電子顕微鏡(3)
主要キーワード 取り付け用ネジ穴 重心位置調整 垂直方向振動 変位センサ出力 取付用ネジ 気体バネ 弾性バネ 重心位置補正
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年6月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

除振台テーブルに搭載する搭載物の重心が実際と違った場合や、突然の仕様変更の場合でも、電磁アクチュエータを制御する除振制御手段の位置制御演算式内容を変更することなく、且つ特殊で高価な計測器が無くても、容易に重心位置の補正ができるアクティブ除振装置を提供する。

解決手段

振動嫌う装置を搭載する除振台テーブル15と、該除振台テーブル15を支持する弾性バネ16と、該除振台テーブル15を電磁石によって振動制御する電磁アクチュエータ17と、該除振台テーブル15の位置を検出する変位センサと、該除振台テーブル15上の振動を検出する振動センサと、該変位センサと該振動センサの出力より該除振台テーブルの振動を除去する位置制御信号を算出する位置制御演算機能具備する除振制御手段18とを具備するアクティブ除振装置において、除振台テーブル15の重心位置を常時、任意に変更できる重心位置補正機構重心位置調整領域21に設けた多数のネジ穴22の一つに重り23を取り付けて重心の調整を行う)を設けた。

概要

背景

従来より、振動極度嫌う電子顕微鏡半導体製造装置等の機械装置は、空気ばね、又はゴムを用いた受動制御型の除振装置に代わり、除振台テーブルの重量の大部分を弾性バネで支持すると共に、電磁アクチュエータの制御で振動を除去するアクティブ除振装置が開発されている。一般に除振装置は、用途としてXYステージ等により、重心位置が移動する性質がある。

また、除振台テーブルの位置調整が完了した後、除振台テーブルに装備される別機構調整作業(例えば電子顕微鏡等の電子ビーム光軸調整)により、当初設計した重心位置演算内容に対して、ケーブルの追加や調整治具により偏荷重が追加され、設計値実際値とで重心位置のずれが発生するという予期しないことが生じる場合があった。

この位置調整は、除振制御手段により除振装置に搭載される変位センサによる位置検出で複雑な演算をし、自動的に位置調整されるが、この演算は複雑で演算子が増加し、且つ補正する電磁アクチュエータの駆動力も増大するので、コストが高くなるという問題があった。

また、設計上にない条件が加味されることは、必要に応じて演算式調整値等を変更しなければならない必要があり、電磁アクチュエータの使用上の制約も狭まり好ましくなかった。

概要

除振台テーブルに搭載する搭載物の重心が実際と違った場合や、突然の仕様変更の場合でも、電磁アクチュエータを制御する除振制御手段の位置制御演算式内容を変更することなく、且つ特殊で高価な計測器が無くても、容易に重心位置の補正ができるアクティブ除振装置を提供する。

振動を嫌う装置を搭載する除振台テーブル15と、該除振台テーブル15を支持する弾性バネ16と、該除振台テーブル15を電磁石によって振動制御する電磁アクチュエータ17と、該除振台テーブル15の位置を検出する変位センサと、該除振台テーブル15上の振動を検出する振動センサと、該変位センサと該振動センサの出力より該除振台テーブルの振動を除去する位置制御信号を算出する位置制御演算機能具備する除振制御手段18とを具備するアクティブ除振装置において、除振台テーブル15の重心位置を常時、任意に変更できる重心位置補正機構(重心位置調整領域21に設けた多数のネジ穴22の一つに重り23を取り付けて重心の調整を行う)を設けた。

目的

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、除振台テーブルに搭載する搭載物の重心が実際と違った場合や、突然の仕様変更の場合でも、電磁アクチュエータを制御する除振制御手段の位置制御演算式内容を変更することなく、且つ特殊で高価な計測器が無くても、容易に重心位置の補正ができるアクティブ除振装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

振動嫌う装置を搭載する除振台テーブルと、該除振台テーブルを支持する弾性バネと、該除振台テーブルを電磁石によって振動制御する電磁アクチュエータと、該除振台テーブルの変位を検出する変位センサと、該除振台テーブル上の振動を検出する振動センサと、該変位センサと該振動センサの出力より該除振台テーブルの振動を除去する位置制御信号を算出する位置制御演算機能具備する除振制御手段とを具備し、該除振制御手段で前記電磁アクチュエータを制御して振動を除去するように構成されたアクティブ除振装置において、前記除振台テーブルの重心位置を常時、任意に変更できる重心位置補正機構を設けたことを特徴とするアクティブ除振装置。

請求項2

請求項1に記載のアクティブ除振装置において、前記重心位置補正機構は重心位置を手動補正する機構であることを特徴とするアクティブ除振装置。

請求項3

請求項1に記載のアクティブ除振装置において、前記重心位置補正機構は、前記除振台テーブル上に配置され、前記除振制御手段は該重心位置補正機構の質量を含んだ後の位置制御演算を行うことを特徴とするアクティブ除振装置。

請求項4

請求項1に記載のアクティブ除振装置において、前記重心位置補正機構は、前記変位センサと前記振動センサと前記除振制御手段の位置制御演算に関係なく重心位置を補正できることを特徴とするアクティブ除振装置。

技術分野

0001

本発明は、除振台テーブルの重心位置を基準に算出した電磁アクチュエータの制御に対して、静的な重心位置が恒久的にずれた場合でも、容易に重心位置の補正ができるアクティブ除振装置に関するものである。

背景技術

0002

従来より、振動極度嫌う電子顕微鏡半導体製造装置等の機械装置は、空気ばね、又はゴムを用いた受動制御型の除振装置に代わり、除振台テーブルの重量の大部分を弾性バネで支持すると共に、電磁アクチュエータの制御で振動を除去するアクティブ除振装置が開発されている。一般に除振装置は、用途としてXYステージ等により、重心位置が移動する性質がある。

0003

また、除振台テーブルの位置調整が完了した後、除振台テーブルに装備される別機構調整作業(例えば電子顕微鏡等の電子ビーム光軸調整)により、当初設計した重心位置演算内容に対して、ケーブルの追加や調整治具により偏荷重が追加され、設計値実際値とで重心位置のずれが発生するという予期しないことが生じる場合があった。

0004

この位置調整は、除振制御手段により除振装置に搭載される変位センサによる位置検出で複雑な演算をし、自動的に位置調整されるが、この演算は複雑で演算子が増加し、且つ補正する電磁アクチュエータの駆動力も増大するので、コストが高くなるという問題があった。

0005

また、設計上にない条件が加味されることは、必要に応じて演算式調整値等を変更しなければならない必要があり、電磁アクチュエータの使用上の制約も狭まり好ましくなかった。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、除振台テーブルに搭載する搭載物の重心が実際と違った場合や、突然の仕様変更の場合でも、電磁アクチュエータを制御する除振制御手段の位置制御演算式内容を変更することなく、且つ特殊で高価な計測器が無くても、容易に重心位置の補正ができるアクティブ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

0007

上記課題を解決するため本発明は振動を嫌う装置を搭載する除振台テーブルと、該除振台テーブルを支持する弾性バネと、該除振台テーブルを電磁石によって振動制御する電磁アクチュエータと、該除振台テーブルの変位を検出する変位センサと、該除振台テーブル上の振動を検出する振動センサと、該変位センサと該振動センサの出力より該除振台テーブルの振動を除去する位置制御信号を算出する位置制御演算機能具備する除振制御手段とを具備し、該除振制御手段で電磁アクチュエータを制御して振動を除去するように構成されたアクティブ除振装置において、除振台テーブルの重心位置を常時、任意に変更できる重心位置補正機構を設けたことを特徴とする。

0008

上記のように除振台テーブルの重心位置を常時、任意に変更できる重心位置補正機構を設けたので、除振制御手段による除振台テーブルの重心位置を基準に算出した電磁アクチュエータの制御に対して、静的な重心位置が恒久的にずれた場合でも、重心位置補正機構により、除振制御手段の位置制御演算内容を変更することもなく、除振台テーブルの重心位置を容易に補正することができる。

0009

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のアクティブ除振装置において、重心位置補正機構は重心位置を手動で補正する機構であることを特徴とする。

0010

上記のように重心位置補正機構は重心位置を手動で補正する機構であるので、予め設定した該除振台テーブルの水平度に対して、該除振台テーブルの傾きの反対方向の演算をすることなく、且つ特殊で高価な計測器がなくとも容易に該除振台テーブルの重心位置を補正することができる。

0011

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のアクティブ除振装置において、重心位置補正機構は、除振台テーブル上に配置され、除振制御手段は該重心位置補正機構の質量を含んだ後の位置制御演算を行うことを特徴とする。

0012

上記のように除振制御手段は重心位置補正機構の質量を含んだ後の位置制御演算を行うので、該重心位置補正機構により重心位置を補正しても位置制御演算式の内容を変更する必要がない。

0013

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のアクティブ除振装置において、重心位置補正機構は、変位センサと振動センサと除振制御手段の位置制御演算に関係なく重心位置を補正できることを特徴とする。

0014

上記のように変位センサと振動センサと除振制御手段の位置制御演算に関係なく重心位置を補正できるので、除振制御手段の位置制御演算式の内容を変更する必要がない。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図1はアクティブ除振装置を用いる装置の全体構成を示す図である。図1において、10は除振装置であり、該除振装置10は機械装置設置床11上に設置された機械装置架台12上に設置されている。また、除振装置10の上には振動を嫌う機械装置13が搭載されている。除振装置10は図2に示すように除振台ベース14と除振台テーブル15を具備し、除振台テーブル15は除振台ベース14上に設置された4個の気体バネ等の弾性バネ16で支持されている。除振台ベース14と除振台テーブル15の間には3個の電磁アクチュエータ17が配置され、該電磁アクチュエータ17を除振制御手段18で制御して振動を除去するようになっている。

0016

除振台テーブル15には該除振台テーブル15の振動を検出する振動センサ(図示は省略するが水平方向振動センサ垂直方向振動センサがある)19が取り付けられ、更に電磁アクチュエータ17内には図示は省略するが、除振台テーブル15の変位を検出する変位センサが設けられている。除振制御手段18は振動センサ19の出力と変位センサ出力から除振台テーブル15の振動を除去するための位置制御信号を得るための位置制御演算機能を具備し、演算して算出した制御信号で電磁アクチュエータ17を制御して振動を除去する。

0017

図3は除振制御手段18の構成例を示す図である。除振制御手段18は振動検出手段18−1、位置検出手段18−2、除振制御演算手段18−3及び駆動制御部18−4を具備する。振動検出手段18−1は水平方向振動センサ19a及び鉛直方向振動センサ19bの出力信号から除振台テーブル15の振動を検出し、その検出信号を除振制御演算手段18−3に出力する。位置検出手段18−2は変位センサ20の出力信号から除振台テーブル15の位置を検出しその検出信号を除振制御演算手段18−3に出力する。除振制御演算手段18−3は振動検出手段18−1及び位置検出手段18−2の検出信号から除振台テーブル15の振動を除去するための位置制御信号を得るための位置制御演算を行い、制御信号を駆動制御部18−4を介して電磁アクチュエータ17に出力する。

0018

上記構成のアクティブ除振装置において、XYステージ等により、重心位置が移動したり、除振台テーブル15の位置調整が完了した後、除振台テーブル15に搭載される機械装置13の調整作業(例えば電子顕微鏡等の電子ビームの光軸調整)により、当初設計した重心位置演算内容に対して、ケーブルの追加や調整治具により偏荷重が追加され、設計値と実際値とで重心位置がずれるという予期しないことが生じる場合がある。この位置調整は除振制御手段18の除振制御演算手段18−3で変位センサ20の位置検出に複雑な演算を施し、自動的に位置調整されるが、この演算は複雑で演算子が増加し且つ補正する電磁アクチュエータ17の駆動力も増大するので、コストが高くなるという問題があった。

0019

そこで本実施の形態例では、除振台テーブル15に中央部の所定範囲重心位置調整領域21を設け、重心位置調整領域21にX、Y方向に所定のピッチで多数の重り取付用ネジ穴22を取り付け、該重り取付用のネジ穴22に図4に示す重り23を取り付けることにより、除振台テーブル15の重心位置を常時、任意に変えることができるようになっている。なお、図4(a)は重り23の外観図図4(b)は重り23を除振台テーブルに取り付けた状態を示す。

0020

上記のように除振台テーブル15の重心位置を常時、任意に変更できるので、除振制御手段18による除振台テーブル15の重心位置を基準に算出した電磁アクチュエータ17の制御に対して、静的な重心位置が恒久的にずれた場合、例えば除振台テーブルに搭載した機械装置13の重心位置が移動した場合は、水準器等の一般的に入手できる計測器を使用して重心位置を確認しながら重り23を取り付け用ネジ穴22の位置を変えることで、特殊で高価な計測器が無くとも、容易に除振台テーブル15の重心位置を調整することができる。

0021

また、除振台テーブル15の重心位置補正手段である重り23は予め除振台テーブルに搭載しているので、重り23を任意のネジ穴22に移し変えても、除振台テーブル15の質量を変化させない状態で、任意に重心位置の補正ができる。

0022

上記例では除振台テーブル15の重心位置を変更できる重心位置補正機構として、除振台テーブル15の重心位置調整領域21に設けた多数のネジ穴22の一つに重りを取り付ける構成としているが、重心位置補正機構はこれに限定されるものではなく、例えば重りをXYステージを利用して除振台テーブル15の任意の位置に移動できるように機構を構成してもよい。

発明の効果

0023

以上説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。

0024

請求項1に記載の発明によれば、除振台テーブルの重心位置を常時、任意に変更できる重心位置補正機構を設けたので、除振制御手段による除振台テーブルの重心位置を基準に算出した電磁アクチュエータの制御に対して、静的な重心位置が恒久的にずれた場合でも、重心位置補正機構により除振制御手段の位置制御演算式の内容を変更することなく、除振台テーブルの重心位置を容易に補正することができる。

0025

請求項2に記載の発明によれば、重心位置補正機構は重心位置を手動で補正する機構であるので、予め設定した該除振台テーブルの水平度に対して、該除振台テーブルの傾きの反対方向の演算をすることなく、且つ特殊で高価な計測器が無くとも容易に除振台テーブルの重心位置を補正することができる。

0026

請求項3に記載の発明によれば、除振制御手段は重心位置補正機構の質量を含んだ後の位置制御演算を行うので、該重心位置補正機構により重心位置を補正しても位置制御演算式の内容を変更する必要がない。

0027

請求項4に記載の発明によれば、変位センサと振動センサと除振制御手段の位置制御演算に関係なく重心位置を補正できるので、除振制御手段の位置制御演算式の内容を変更する必要がない。

図面の簡単な説明

0028

図1アクティブ除振装置を用いる装置の全体構成を示す図である。
図2本発明に係るアクティブ除振装置の構成を示す図で、図2(a)は平面図、図2(b)は正面図である。
図3アクティブ除振装置の除振制御手段の構成例を示す図である。
図4本発明に係るアクティブ除振装置の重りを示す図で、図4(a)は外観図、図4(b)は重りを取り付けた状態を示す図である。

--

0029

10 除振装置
11機械装置設置床
12 機械装置架台
13 機械装置
14 除振台ベース
15 除振台テーブル
16弾性バネ
17電磁アクチュエータ
18 除振制御手段
19振動センサ
20変位センサ
21重心位置調整領域
22重り取付用ネジ
23 重り

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 今井 仁美の「 車椅子揺れ防止バー」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題】車椅子での車移動時に発生する縦揺れ対策として、特開2004−106602はこれまでに考案されたものだが、電源が必要で、設備の価格が高価になり、使用機器のレスポンスが突然発生する揺れには追従出来... 詳細

  • 株式会社日立ハイテクノロジーズの「 画像形成方法及び画像形成システム」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題・解決手段】本開示は、多層構造体に含まれる複数レイヤの情報を広範囲に亘って顕在化、或いは顕在化した対象層の画像化を目的とする画像形成方法に関する。試料表面の法線方向の軸を回転軸として前記試料を回... 詳細

  • 株式会社日立ハイテクノロジーズの「 荷電粒子線装置の調整方法及び荷電粒子線装置システム」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題・解決手段】本開示は、以下に、試料の状態によらず、適切に装置条件を設定することを目的とする荷電粒子線装置及び荷電粒子線装置の調整方法を提案する。本開示では、画像のコントラストとブライトネスを調整... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ