特開 2022-91093 アクティブ除振システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022091093

(43)【公開日】2022-06-20

(54)【発明の名称】アクティブ除振システム

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20220613BHJP

   F16F 15/067 20060101ALI20220613BHJP

【ＦＩ】

F16F15/02 A

F16F15/067

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021030019

(22)【出願日】2021-02-26

(31)【優先権主張番号】P 2020203570

(32)【優先日】2020-12-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000201869

【氏名又は名称】倉敷化工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】太田 寛人

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 伸悟

(72)【発明者】

【氏名】山本 修司

(72)【発明者】

【氏名】藤原 靖也

【テーマコード（参考）】

3J048

【Ｆターム（参考）】

3J048AA01

3J048AB08

3J048AB11

3J048AD01

3J048BC02

3J048CB30

3J048DA01

3J048EA13

(57)【要約】

【課題】アクティブ除振システムに関して、簡単な構成でもって、除振性能を向上する。
【解決手段】アクティブ除振システム１は、被支持体３を基礎２に対して弾性支持するコイルばね２４と、被支持体及び基礎の振動状態を検出する振動センサ２６，２７と、被支持体に制御力を付加するアクチュエータ２５と、センサの検出した振動状態に基づいて、被支持体の振動及び基礎から被支持体に伝達される振動を減殺するための制御力を被支持体に付加するようにアクチュエータを制御するコントローラ２８と、を有するアクティブ除振装置２０を複数台備える。各除振装置は、被支持体を支持するように基礎の互いに異なる箇所に配置される。各除振装置のコントローラは、センサの検出した、被支持体及び基礎の当該配置箇所に対応する部分の振動状態に基づいて、他の除振装置のコントローラとは独立して別個に、被支持体の当該配置箇所に対応する部分に制御力を付加する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被支持体を基礎に対して弾性支持するための弾性体と、
前記被支持体及び前記基礎の少なくとも一方における鉛直方向及び水平方向を含む少なくとも並進３方向の振動状態を検出する振動検出手段と、
前記被支持体に対して制御力を付加するアクチュエータと、
前記振動検出手段の検出した前記振動状態に基づいて、前記被支持体の振動及び前記基礎から前記被支持体に伝達される振動の少なくとも一方を減殺するための制御力を前記被支持体に対して付加するように前記アクチュエータを制御する制御手段と、
を有するアクティブ除振装置を複数台備えてなり、
各前記アクティブ除振装置は、前記被支持体を支持するように前記基礎における互いに異なる箇所に配置されており、前記制御手段が、前記振動検出手段の検出した、前記被支持体及び前記基礎の少なくとも一方における当該配置箇所に対応する部分の前記振動状態に基づいて、他の前記アクティブ除振装置の前記制御手段とは独立して別個に、前記被支持体における前記配置箇所に対応する部分に対して前記制御力を付加するように構成されている、アクティブ除振システム。

【請求項2】

請求項１に記載のアクティブ除振システムにおいて、
前記アクチュエータは、前記基礎に対して傾斜した状態で配置されている、アクティブ除振システム。

【請求項3】

請求項２に記載のアクティブ除振システムにおいて、
前記振動検出手段は、前記基礎に対して傾斜した状態で配置されており、
前記アクチュエータの傾斜角度と前記振動検出手段の傾斜角度とは、互いに等しい、アクティブ除振システム。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１つに記載のアクティブ除振システムにおいて、
前記各アクティブ除振装置は、互いに接触しない状態で配置されている、アクティブ除振システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アクティブ除振システムに関する。

【背景技術】

【0002】

基礎に対して弾性支持した被支持体に所定方向の振動を減殺するような制御力を付加するアクティブ除振装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１に開示のアクティブ除振装置は、アクチュエータ及び振動センサを含む振動制御ユニットを、鉛直軸に対して斜めに配置することにより、アクチュエータの駆動力が、被支持体に対して鉛直軸に対して斜めに作用するように、構成されている。

【0004】

かかる構成によれば、１つの振動制御ユニットにより、鉛直方向及び水平方向の成分を含む振動の抑制が可能となり、アクチュエータの配置自由度を高めることができる。これにより、従来の直交配置では配置バランスが悪く８点制御としているところ、６点制御が可能となる。したがって、アクティブ除振装置の構成を簡単にして、装置の肥大化、組み立て工数の増大又は製造コストの増大を防ぐことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－４７３０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、この種のアクティブ除振装置では、一般に、被支持体を剛体とみなす剛体モデルが採用されており、被支持体全体として１つの振動状態が検出され、検出された被支持体全体の振動状態に基づいて除振制御が行われる。

【0007】

しかしながら、被支持体は完全な剛体ではないため、被支持体の振動状態は、部位毎に異なることがある。被支持体全体の振動状態に基づいた上記制御方法では、被支持体の振動状態が部位毎に異なるにもかかわらず、一律に被支持体全体として１つの振動状態としているため、十分な除振性能を発揮するとは言い難い。基礎の振動状態についても同様である。

【0008】

本開示は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的とするところは、アクティブ除振システムに関して、簡単な構成でもって、除振性能の向上を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示に係るアクティブ除振システムは、被支持体を基礎に対して弾性支持するための弾性体と、上記被支持体及び上記基礎の少なくとも一方における鉛直方向及び水平方向を含む少なくとも並進３方向の振動状態を検出する振動検出手段と、上記被支持体に対して制御力を付加するアクチュエータと、上記振動検出手段の検出した上記振動状態に基づいて、上記被支持体の振動及び上記基礎から上記被支持体に伝達される振動の少なくとも一方を減殺するための制御力を上記被支持体に対して付加するように上記アクチュエータを制御する制御手段と、を有するアクティブ除振装置を複数台備えてなり、各上記アクティブ除振装置は、上記被支持体を支持するように上記基礎における互いに異なる箇所に配置されており、上記制御手段が、上記振動検出手段の検出した、上記被支持体及び上記基礎の少なくとも一方における当該配置箇所に対応する部分の上記振動状態に基づいて、他の上記アクティブ除振装置の上記制御手段とは独立して別個に、上記被支持体における上記配置箇所に対応する部分に対して上記制御力を付加するように構成されている。

【0010】

かかる構成によれば、アクティブ除振装置の配置箇所毎に異なる振動状態に応じて、個別に除振制御を行うことができる。したがって、被支持体全体又は基礎全体の振動状態に基づいた制御方法に比較して、十分に除振性能を発揮することができる。

【0011】

また、複数台のアクティブ除振装置によって被支持体を支持するだけでよいので、構成が簡単である。

【0012】

以上、アクティブ除振システムに関して、簡単な構成でもって、除振性能の向上を図ることができる。

【0013】

一実施形態では、上記アクチュエータは、上記基礎に対して傾斜した状態で配置されている。

【0014】

かかる構成によれば、アクチュエータが基礎に対して傾斜しているので、１つのアクチュエータによって、被支持体に対して鉛直方向及び水平方向の両方に制御力を付加することができる。これにより、アクチュエータのレイアウトの自由度を高めることができる。したがって、各アクチュエータが、基礎に対して傾斜せずに、鉛直方向及び水平方向のみに配置される場合に比較して、アクチュエータの個数を削減することができる。

【0015】

一実施形態では、上記振動検出手段は、上記基礎に対して傾斜した状態で配置されており、上記アクチュエータの傾斜角度と上記振動検出手段の傾斜角度とは、互いに等しい。

【0016】

かかる構成によれば、振動検出手段が基礎に対して傾斜しているので、１つの振動検出手段によって、被支持体又は基礎の鉛直方向及び水平方向の両方における振動状態を検出することができる。これにより、振動検出手段のレイアウトの自由度を高めることができる。したがって、各振動検出手段が、基礎に対して傾斜せずに、鉛直方向及び水平方向のみに配置される場合に比較して、振動検出手段の個数を削減することができる。

【0017】

さらに、振動検出手段による振動状態の検出方向と、アクチュエータによる制御力の付加方向とが、互いに一致するので、両者の間で角度変換を行う必要がなく、制御手段の構成が簡単になる。

【0018】

一実施形態では、上記各アクティブ除振装置は、互いに接触しない状態で配置されている。

【0019】

かかる構成によれば、各アクティブ除振装置の相互間における制御力の干渉を、抑制することができる。

【発明の効果】

【0020】

本開示によれば、アクティブ除振システムに関して、簡単な構成でもって、除振性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本開示に係るアクティブ除振システムの概略構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、各アクティブ除振装置の内部構造を示す平面図である。

【図3】図３は、アクチュエータ及び被支持体側振動センサの概略構成を示す正面図である。

【図4】図４は、基礎側振動センサの概略構成を示す正面図である。

【図5】図５は、アクティブ除振システム全体の制御態様を示すブロック図である。

【図6】図６は、実施例及び比較例に係るアクティブ除振システムの除振性能を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。本実施形態では、図１に示すように、基礎に沿って延び且つ互いに直交する水平２方向をＸ方向及びＹ方向、基礎に直交する鉛直方向をＺ方向とする。Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向という場合がある。

【0023】

（アクティブ除振システムの全体構成）
図１に示すように、アクティブ除振システム１は、同種のアクティブ除振装置２０を４台備えてなる。各アクティブ除振装置２０は、互いに同型（同寸法、同性能）である。アクティブ除振システム１は、基礎２に対して被支持体３を弾性支持しており、被支持体３に所定方向の振動を減殺するような制御力を付加することにより、被支持体３の振動を制御するものである。基礎２は、例えば、アクティブ除振装置２０が配置される床面である。

【0024】

被支持体３は、半導体製造装置や電子顕微鏡等のように振動の影響を受けやすい精密機器４と、精密機器４が載せられるテーブル５と、で構成されている。

【0025】

テーブル５は、四脚構造であり、略正方形状の水平板５ａと、水平板の四隅から下方に延びる４つの脚部５ｂと、隣り合う脚部５ｂ同士を連結する梁部５ｃと、各脚部５ｂの下端に設けられた高さ調整用レベラー５ｅと、を有する。

【0026】

各アクティブ除振装置２０は、被支持体３を支持するように、基礎２における互いに異なる箇所に配置されており、テーブル５の４つの脚部５ｂに対応するように、前後左右に整列している。各アクティブ除振装置２０は、互いに接触しない状態で、配置されており、隣り合うアクティブ除振装置２０同士の間には、隙間が設けられている。

【0027】

各アクティブ除振装置２０は、テーブル５の脚部５ｂ（レベラー５ｅ）を１つずつ支持するように、配置されている。各脚部５ｂは、各アクティブ除振装置２０において荷重が均等に加わるように、各アクティブ除振装置２０の上面の中央に載置されている。

【0028】

詳細には、４つのアクティブ除振装置２０は、第１アクティブ除振装置２０１、第２アクティブ除振装置２０２、第３アクティブ除振装置２０３及び第４アクティブ除振装置２０４で構成されている。４つの脚部５ｂは、第１脚部５ｂ１、第２脚部５ｂ２、第３脚部５ｂ３及び第４脚部５ｂ４で構成されている。第１アクティブ除振装置２０１には、第１脚部５ｂ１が載置されている。第２アクティブ除振装置２０２には、第２脚部５ｂ２が載置されている。第３アクティブ除振装置２０３には、第３脚部５ｂ３が載置されている。第４アクティブ除振装置２０４には、第４脚部５ｂ４が載置されている。なお、図１には、脚部５ｂについて、代表として、第１脚部５ｂ１にのみ符号を付しており、第２脚部５ｂ２、第３脚部５ｂ３及び第４脚部５ｂ４の符号を省略している（図５参照）。

【0029】

図１において、符号Ｐ１は、被支持体３における第１アクティブ除振装置２０１の配置箇所に対応する部分を示しており、第１脚部５ｂ１と同等である。符号Ｑ１は、基礎２における第１アクティブ除振装置２０１の配置箇所に対応する部分を示しており、基礎２における第１アクティブ除振装置２０１の直下部分と同等である。

【0030】

図１において図示省略するが（図５参照）、符号Ｐ２は、被支持体３における第２アクティブ除振装置２０２の配置箇所に対応する部分を示しており、第２脚部５ｂ２と同等である。符号Ｑ２は、基礎２における第２アクティブ除振装置２０２の配置箇所に対応する部分を示しており、基礎２における第２アクティブ除振装置２０２の直下部分と同等である。同様に、符号Ｐ３は、被支持体３における第３アクティブ除振装置２０３の配置箇所に対応する部分を示しており、第３脚部５ｂ３と同等である。符号Ｑ３は、基礎２における第３アクティブ除振装置２０３の配置箇所に対応する部分を示しており、基礎２における第３アクティブ除振装置２０３の直下部分と同等である。符号Ｐ４は、被支持体３における第４アクティブ除振装置２０４の配置箇所に対応する部分を示しており、第４脚部５ｂ４と同等である。符号Ｑ４は、基礎２における第４アクティブ除振装置２０４の配置箇所に対応する部分を示しており、基礎２における第４アクティブ除振装置２０４の直下部分と同等である。

【0031】

（各アクティブ除振装置の構成）
図１に示すように、各アクティブ除振装置２０は、上から見て略正方形状の直方体状であり、幅寸法よりも高さ寸法が小さい。各アクティブ除振装置２０は、上面を構成するアッパープレート２１と、側面を構成するサイドプレート２２と、下面を構成するロアプレート２３と、を有する。

【0032】

図２に示すように、サイドプレート２２及びロアプレート２３は、互いに一体化して、上側に開口した略箱形状を構成しており、当該開口にアッパープレート２１（図２において図示せず）が嵌まり込んでいる。

【0033】

各アクティブ除振装置２０は、内部構造として、弾性体としての４つのコイルばね２４と、６つアクチュエータ２５と、振動検出手段の一部としての３つの基礎側振動センサ（ＦＦセンサ）２６と、振動検出手段の一部としての６つの被支持体側振動センサ（ＦＢセンサ）２７と、制御手段としてのコントローラ２８と、を有する。

【0034】

４つのコイルばね２４は、ロアプレート２３の上面の４隅に、ボールねじからなるレベラー２９を介して、それぞれ配置されている。各コイルばね２４は、アッパープレート２１及びロアプレート２３を介して、被支持体３を基礎２に対して弾性支持するためのものである。コイルばね２４は、所謂不等ピッチスプリングである。

【0035】

６つのアクチュエータ２５は、アクティブ除振装置２０の中心に対して周方向に沿って、配置されている。６つのアクチュエータ２５は、制御力の作用線が互いに平行に延びる２つのアクチュエータ２５，２５からなるアクチュエータ対を、３対構成する。各アクチュエータ２５は、アッパープレート２１を介して、被支持体３に対して制御力を付加する。アクチュエータ２５は、リニアモータである。

【0036】

図３に示すように、各アクチュエータ２５は、その制御力の作用方向が基礎２に対して傾斜した状態で、ロアプレート２３上に配置されている。各アクチュエータ２５の作用方向の基礎２に対する傾斜角度を、θで示す。

【0037】

ロアプレート２３には、アクチュエータ２５を支持する支持部材３０が６つ取り付けられている。各支持部材３０は、各アクチュエータ２５の作用方向を基礎２に対して傾斜させている。各支持部材３０には、アクチュエータ２５の制御力の作用方向に直交する支持面３０ａが形成されている。

【0038】

各アクチュエータ２５は、ブラケット３１を介してアッパープレート２１に固定された筒壁部２５ａと、筒壁部２５ａ内を往復動する摺動部材２５ｂと、を有する。

【0039】

摺動部材２５ｂは、支持部材３０の支持面３０ａに当接する。筒壁部２５ａの内部には、コントローラ２８からの制御信号に応じた電流が流れるコイル（図示せず）と、磁石（図示せず）とが設けられている。コイルと磁石により発生する電磁力によって、摺動部材２５ｂが往復動する。このように摺動部材２５ｂが往復動することによって、支持面３０ａに直交する方向への制御力が、アッパープレート２１を介して被支持体３に付加される。

【0040】

６つのアクチュエータ２５は、各々が被支持体３に対してその作用方向に制御力を付加することによって、結果的に、鉛直方向及び水平方向を含む並進３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）及び各並進軸回りの回転３方向（θｘ，θｙ、θｚ方向）において、被支持体３に対して制御力を付加する。

【0041】

各アクチュエータ２５には、ブラケット３１を介して被支持体側振動センサ２７が一体的に設けられている。各被支持体側振動センサ２７は、各アクチュエータ２５の作用方向と同様に、その検出方向が基礎２に対して傾斜した状態で配置されている。アクチュエータ２５の作用方向の傾斜角度と被支持体側振動センサ２７の検出方向の傾斜角度とは、ともにθで互いに等しい。

【0042】

被支持体側振動センサ２７は、加速度センサであり、被支持体３の振動状態としての振動加速度を検出する。６つの被支持体側振動センサ２７は、各々がその検出方向における被支持体３の振動加速度を検出することによって、結果的に、被支持体３における鉛直方向及び水平方向を含む並進３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）及び各並進軸回りの回転３方向（θｘ，θｙ、θｚ方向）において、振動加速度を検出する。

【0043】

図２に示すように、３つの基礎側振動センサ２６は、アクティブ除振装置２０の中心よりもＹ方向一方側（図２における下側）において、中心に対して周方向に沿って配置されている。

【0044】

図４に示すように、各基礎側振動センサ２６は、その検出方向が基礎２に対して傾斜した状態で、ロアプレート２３上に配置されている。各アクチュエータ２５の作用方向の傾斜角度と各基礎側振動センサ２６の検出方向の傾斜角度とは、ともにθで互いに等しい。

【0045】

すなわち、各被支持体側振動センサ２７の検出方向の傾斜角度と各基礎側振動センサ２６の検出方向の傾斜角度とは、ともにθで互いに等しい。

【0046】

ロアプレート２３には、基礎側振動センサ２６を支持する３つの支持部材３２が取り付けられている。各支持部材３２は、各基礎側振動センサ２６の検出方向を基礎２に対して傾斜させている。各支持部材３２には、基礎側振動センサ２６の検出方向に直交する支持面３２ａが形成されている。基礎側振動センサ２６は、略円柱状の本体部２６ａと、本体部２６ａの周縁部に設けられたフランジ部２６ｂと、を有する。本体部２６ａは、支持面３２ａに空けられた孔（図示せず）に挿入されている。フランジ部２６ｂは、支持面３２ａに当接した状態で、固定板３３とともに、ボルトで共締めされている。これにより、基礎側振動センサ２６は、支持部材３２に固定されている。

【0047】

基礎側振動センサ２６は、加速度センサであり、基礎２の振動状態としての振動加速度を検出する。３つの基礎側振動センサ２６は、各々がその検出方向における基礎２の振動加速度を検出することによって、結果的に、基礎２における鉛直方向及び水平方向を含む並進３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）及び各並進軸回りの回転３方向（θｘ，θｙ、θｚ方向）において、振動加速度を検出する。

【0048】

各被支持体側振動センサ２７及び各基礎側振動センサ２６は、双方とも、鉛直方向（Ｚ方向）において、基礎２と被支持体３との間に配置されている。詳しくは、図３，４に示すように、各被支持体側振動センサ２７及び各基礎側振動センサ２６は、双方とも、鉛直方向（Ｚ方向）において、アッパープレート２１とロアプレート２３との間に配置されている。また、図２に示すように、各被支持体側振動センサ２７及び各基礎側振動センサ２６は、双方とも、水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）において、サイドプレート２２の内側に配置されている。さらに詳しくは、図２に示すように、各被支持体側振動センサ２７及び各基礎側振動センサ２６は、水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）において、後述のコントローラ２８の中央部（図２の黒点を参照）よりもサイドプレート２２に近接するように配置されている。

【0049】

アッパープレート２１の下面中央には、各アクチュエータ２５を制御するためのコントローラ２８が、取り付けられている（図２において二点鎖線で図示）。各被支持体側振動センサ２７及び各基礎側振動センサ２６は、このコントローラ２８を取り囲むように配置されている。

【0050】

コントローラ２８は、各被支持体側振動センサ２７から入力された信号、すなわち、各被支持体側振動センサ２７の検出した被支持体３の振動加速度に基づいて、各アクチュエータ２５に制御信号を出力し、被支持体３の振動を減殺するための制御力を被支持体３に対して付加するように、各アクチュエータ２５をフィードバック制御する。

【0051】

例えば、コントローラ２８は、振動加速度の積分値にフィルタ処理を施し、フィードバックゲインを乗算し、それを足し合せた後に反転して、アクチュエータ２５への制御入力とする。

【0052】

コントローラ２８は、各基礎側振動センサ２６から入力された信号、すなわち、各基礎側振動センサ２６の検出した基礎２の振動加速度に基づいて、各アクチュエータ２５に制御信号を出力し、基礎２から被支持体３に伝達される振動を減殺するための制御力を被支持体３に対して付加するように、各アクチュエータ２５をフィードフォワード制御する。

【0053】

例えば、コントローラ２８は、基礎２からの振動に対してフィルタ処理を施し、フィードフォワードゲインを乗算して、アクチュエータ２５への制御入力に足し合わせる。

【0054】

（アクティブ除振システム全体の制御態様）
図５に示すように、各アクティブ除振装置２０は、被支持体３を支持するように基礎２における互いに異なる箇所に配置されている。各アクティブ除振装置２０は、アクティブ除振ユニットとしてそれ自体で完結しており、互いに独立している。各アクティブ除振装置２０のコントローラ２８は、被支持体側振動センサ２７及び基礎側振動センサ２６の検出した、被支持体３及び基礎２における当該配置箇所に対応する部分の振動加速度に基づいて、他のアクティブ除振装置２０のコントローラ２８とは独立して別個に、被支持体３における当該配置箇所に対応する部分としての脚部５ｂに対して制御力を付加するように構成されている。

【0055】

詳細には、各アクティブ除振装置２０は、除振制御中、種々の電気信号を互いに送受しないように構成されている。より詳細には、一のアクティブ除振装置２０は、他のアクティブ除振装置２０における被支持体側振動センサ２７及び基礎側振動センサ２６とは無関係に、上記制御力に対応した制御信号を生成する。同時に、一のアクティブ除振装置２０は、このようにして生成された制御信号を、他のアクティブ除振装置２０に入力しないように構成されている。

【0056】

具体的には、各アクティブ除振装置２０のコントローラ２８は、被支持体側振動センサ２７の検出した、被支持体３における当該配置箇所に対応する部分（脚部５ｂ）の振動加速度に基づいて、被支持体３の振動を減殺するように、アクチュエータ２５をフィードバック制御する。

【0057】

また、各アクティブ除振装置２０のコントローラ２８は、基礎側振動センサ２６の検出した、基礎２における当該配置箇所に対応する部分の振動加速度に基づいて、基礎２から被支持体３に伝達される振動を減殺するように、アクチュエータ２５をフィードフォワード制御する。

【0058】

例えば、第１アクティブ除振装置２０１のコントローラ２８は、被支持体側振動センサ２７の検出した、被支持体３における当該配置箇所に対応する部分Ｐ１（第１脚部５ｂ１）の振動加速度に基づいて、被支持体３における当該配置箇所に対応する部分Ｐ１（第１脚部５ｂ１）に対して制御力を付加するように、アクチュエータ２５をフィードバック制御する。

【0059】

第１アクティブ除振装置２０１のコントローラ２８は、基礎側振動センサ２６の検出した、基礎２における当該配置箇所に対応する部分Ｑ１（第１アクティブ除振装置２０１の直下）の振動加速度に基づいて、被支持体３における当該配置箇所に対応する部分Ｐ１（第１脚部５ｂ１）に対して制御力を付加するように、アクチュエータ２５をフィードフォワード制御する。

【0060】

その他のアクティブ除振装置２０２，２０３，２０４についても同様である。第２アクティブ除振装置２０２は、被支持体３の部分Ｐ２（第２脚部５ｂ２）及び基礎２の部分Ｑ２（第２アクティブ除振装置２０２の直下）の振動加速度に基づいて、被支持体３の部分Ｐ２（第２脚部５ｂ２）に対して制御力を付加する。第３アクティブ除振装置２０３は、被支持体３の部分Ｐ３（第３脚部５ｂ３）及び基礎２の部分Ｑ３（第３アクティブ除振装置２０３の直下）の振動加速度に基づいて、被支持体３の部分Ｐ３（第３脚部５ｂ３）に対して制御力を付加する。第４アクティブ除振装置２０４は、被支持体３の部分Ｐ４（第４脚部５ｂ４）及び基礎２の部分Ｑ４（第４アクティブ除振装置２０４の直下）の振動加速度に基づいて、被支持体３の部分Ｐ４（第４脚部５ｂ４）に対して制御力を付加する。

【0061】

（作用効果）
以上の通り、本実施形態によれば、アクティブ除振装置２０の配置箇所毎に異なる振動状態に応じて、個別に除振制御を行うことができる。したがって、被支持体３全体又は基礎２全体の振動状態に基づいた制御方法に比較して、十分に除振性能を発揮することができる。

【0062】

また、４台のアクティブ除振装置２０によって被支持体３を支持するだけでよいので、構成が簡単である。

【0063】

以上、アクティブ除振システム１に関して、簡単な構成でもって、除振性能の向上を図ることができる。

【0064】

アクティブ除振装置２０の配置箇所毎に異なる被支持体３の振動状態に応じて、すなわち、被支持体３の部位毎に異なる振動状態に応じて、フィードバック制御を行うことによって、除振性能を向上させることができる。

【0065】

アクティブ除振装置２０の配置箇所毎に異なる基礎２の振動状態に応じて、すなわち、基礎２の部位毎に異なる振動状態に応じて、フィードフォワード制御を行うことによって、除振性能を向上させることができる。特に、基礎２の状態が良好でなく、振動状態が部位毎にばらつきやすい場合に、有効である。

【0066】

アクチュエータ２５が基礎２に対して傾斜しているので、１つのアクチュエータ２５によって、被支持体３に対して鉛直方向及び水平方向の両方に制御力を付加することができる。これにより、アクチュエータ２５のレイアウトの自由度を高めることができる。したがって、各アクチュエータ２５が、基礎２に対して傾斜せずに、鉛直方向及び水平方向のみに配置される場合に比較して、アクチュエータ２５の個数を削減することができる。

【0067】

さらに、アクチュエータ２５を基礎２に対して傾斜させることで、アッパープレート２１とロアプレート２３との間の距離を小さくすることができるので、アクティブ除振装置２０の高さを低くすることができる。

【0068】

被支持体側振動センサ２７が基礎２に対して傾斜しているので、１つの被支持体側振動センサ２７によって、被支持体３の鉛直方向及び水平方向の両方における振動状態を検出することができる。これにより、被支持体側振動センサ２７のレイアウトの自由度を高めることができる。したがって、各被支持体側振動センサ２７が、基礎２に対して傾斜せずに、鉛直方向及び水平方向のみに配置される場合に比較して、被支持体側振動センサ２７の個数を削減することができる。

【0069】

さらに、被支持体側振動センサ２７による被支持体３の振動状態の検出方向と、アクチュエータ２５による制御力の付加方向とが、互いに一致するので、両者の間で角度変換を行う必要がなく、コントローラ２８の構成が簡単になる。

【0070】

基礎側振動センサ２６も基礎２に対して傾斜しており、その傾斜角度がアクチュエータ２５の傾斜角度と一致するので、上述の被支持体側振動センサ２７の場合と同様の効果が得られる。

【0071】

各アクティブ除振装置２０が互いに接触しない状態で配置されるので、各アクティブ除振装置２０の相互間における制御力の干渉を、抑制することができる。

【0072】

被支持体３を、各アクティブ除振装置２０によって、４つの脚部５ｂにおいて、安定的に支持することができる。

【0073】

たとえ各アクティブ除振装置２０自体が小型であったとしても、アクティブ除振装置２０を複数台用いることによって、大型の被支持体３を支持することが可能になる。

【0074】

複数台のアクティブ除振装置によって被支持体を支持するとともに、各アクティブ除振装置を互いに協働させて、システム全体としてアクティブ除振制御を行う、アクティブ除振システムと比較して、複雑な制御システムを構築する必要がない、据付時に特別な調整が必要なく据付作業が容易である、等の利点がある。

【0075】

各被支持体側振動センサ２７及び各基礎側振動センサ２６が、双方とも、アッパープレート２１とロアプレート２３との間に配置されているので、各センサ２６，２７のいずれかがアッパープレート２１の上側又はロアプレート２３の下側に配置された場合に比較して、各アクティブ除振装置２０の鉛直方向（Ｚ方向）における寸法を、小さくすることができる。また、各被支持体側振動センサ２７及び各基礎側振動センサ２６が、双方とも、サイドプレート２２の内側に配置されているので、各センサ２６，２７のいずれかがサイドプレート２２の外側に配置された場合に比較して、各アクティブ除振装置２０の水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）における寸法を、小さくすることができる。

【0076】

（その他の実施形態）
以上、本開示を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

【0077】

アクティブ除振装置２０を、必ずしも４台備える必要はなく、複数台、すなわち、少なくとも２台以上備えればよい。

【0078】

基礎側振動センサ２６及び被支持体側振動センサ２７は、加速度センサに限定されず、例えば、振動状態として、基礎２に対する被支持体３の変位を検出する変位センサでもよい。

【0079】

各アクティブ除振装置２０は、振動検出手段として、被支持体３の振動状態を検出する被支持体側振動センサ２７及び基礎２の振動状態を検出する基礎側振動センサ２６のうちの、少なくとも一方を、備えればよい。

【0080】

アクチュエータ２５は、必ずしも、回転３方向（θｘ，θｙ、θｚ方向）に制御力を付加する必要はなく、少なくとも鉛直方向及び水平方向を含む並進３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）において、被支持体３に対して制御力を結果的に付加すればよい。

【0081】

被支持体側振動センサ２７は、必ずしも、回転３方向（θｘ，θｙ、θｚ方向）における振動状態を検出する必要はなく、少なくとも鉛直方向及び水平方向を含む並進３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）において、被支持体３の振動状態を結果的に検出すればよい。

【0082】

基礎側振動センサ２６は、必ずしも、回転３方向（θｘ，θｙ、θｚ方向）における振動状態を検出する必要はなく、少なくとも鉛直方向及び水平方向を含む並進３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）において、基礎２の振動状態を結果的に検出すればよい。

【0083】

各アクティブ除振装置２０と基礎２との間に、定盤が介在してもよい。また、各アクティブ除振装置２０と被支持体３との間に、定盤が介在してもよい。当該定盤は、被支持体や基礎に含まれてもよい。

【0084】

アクチュエータ２５は、リニアモータに限定されず、例えば空気ばね等でもよい。

【0085】

上述のフィードバック制御及びフィードフォワード制御の具体的方法は、あくまで例示であり、他の方法を採用してもよい。例えば、上述のように変位センサを用いる場合、コントローラ２８は、変位センサによって検出される変位を小さくするように構成された変位フィードバック制御を行うことができる。

【0086】

各アクティブ除振装置２０は、必ずしも、互いに同型でなくてもよく、寸法や性能が異なってもよい。例えば、被支持体３の重心が水平方向において当該被支持体３の中心からずれて位置する場合や、被支持体３の荷重分布にばらつきがある場合等に、各アクティブ除振装置２０の寸法や性能に敢えて差異を持たせることで、重心の偏心や荷重分布のばらつきに起因するアンバランスを相殺すること等が考えられる。また、各アクティブ除振装置２０は、必ずしも、前後左右に整列される必要はなく、例えば３台のアクティブ除振装置２０を三角形状に並べもよい。

【実施例0087】

（実施例）
本実施形態に係るアクティブ除振システム１を用いた。約３００ｋｇの被支持体３を４台のアクティブ除振装置２０によって支持した。

【0088】

（比較例）
約６００ｋｇの被支持体を従来型のアクティブ除振装置１台によって支持した。

【0089】

実施例及び比較例に係る除振性能のグラフを、図６に示す。横軸は周波数［Ｈｚ］、縦軸は振動伝達率［ｄＢ］を示す。振動伝達率は、基礎２の加速度振幅に対する被支持体３の加速度振幅の比を、デシベル表示したものである。振動伝達率が０ｄＢ以下であれば、その周波数領域において、適切に除振が行われたといえる。本実施例は、計測されたほぼ全ての周波数領域、すなわち、周波数５０Ｈｚ以下の領域のほとんどにおいて、振動伝達率が０ｄＢ以下であり、適切に除振が行われたといえる。また、被支持体の重量が異なるので単純な比較はできないが、本実施例は、特に周波数１５～３０Ｈｚの領域において、比較例に対して、高い除振性能を示している。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本開示は、アクティブ除振装置に適用できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

【符号の説明】

【0091】

θ 傾斜角度
１ アクティブ除振システム
２ 基礎
３ 被支持体
４ 精密機器
５ テーブル
５ｂ 脚部
２０ アクティブ除振装置
２１ アッパープレート
２３ ロアプレート
２４ コイルばね(弾性体)
２５ アクチュエータ
２６ 基礎側振動センサ（振動検出手段）
２７ 被支持体側振動センサ（振動検出手段）
２８ コントローラ（制御手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】