伺服型振动检测器和振动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供伺服型振动检测器和振动控制装置。相对于固定有线圈的固定构件隔着空隙配置有与位移检测器连结的可动构件。通过在由永磁铁、所述可动侧构件和所述固定构件构成的闭环磁路内配置所述线圈，产生使所述可动侧构件在轴向上移动的洛伦兹力。在轴向上移动的洛伦兹力。在轴向上移动的洛伦兹力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】伺服型振动检测器和振动控制装置


[0001]本专利技术涉及在宽的频带内对相对于基础被支承并受到干扰而振动的控制对象物的加速度、或者相对于惯性空间的绝对速度或绝对位移进行信号检测的振动传感器或除振控制装置。

技术介绍

[0002]1.时代趋势
[0003]在半导体制造流程、液晶制造流程、精密机械加工等各种领域中，广泛利用用于阻断/抑制微小振动的振动控制。在这些流程中使用的扫描型电子显微镜、半导体曝光装置(stepper)等微细加工/检查装置要求用于保障装置性能的严格的振动容许条件。今后，随着产品进一步的高集成化/微细化，加工流程的高速化和装置的大型化不断发展，振动容许条件具有越来越严格的倾向。
[0004]2.除振装置应除去的干扰
[0005]近年来，基于来自配置在振动控制对象的结构物(例如精密除振台)的多个部位的振动传感器的位移、速度、加速度信息，制作控制信号并对控制装置进行控制的主动振动控制技术正在普及。
[0006]图52表示现有的主动除振台的模型图。该主动除振台如专利文献3所记载的那样是公知的。在地面500本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种伺服型振动检测器，其特征在于，包括：固定构件；可动构件，设置成相对于所述固定构件在规定方向上能够移动，构成为磁通在内部流动；弹性构件，将所述可动构件支承成相对于所述固定构件隔着空隙部配置；位移检测部，检测所述可动构件的所述规定方向的位移；以及驱动单元，在通过所述位移检测部检测到所述可动构件的从原点位置的相对位移的情况下，产生使所述可动构件返回到原点位置的电磁力，所述驱动单元具备固定于所述固定构件的线圈，所述可动构件至少具备形成闭环磁路的一部分的可动侧磁轭件。2.根据权利要求1所述的伺服型振动检测器，其特征在于，所述可动构件还具备形成所述闭环磁路的永磁铁，所述可动侧磁轭件与所述永磁铁的任意一个磁极面连结，并且该可动侧磁轭件配置在所述线圈内，所述驱动单元构成为通过对所述线圈施加电流，利用电流流动的导线在磁场中受到的洛伦兹力的反作用力，使所述永磁铁和所述可动侧磁轭件在所述规定方向上移动。3.根据权利要求1所述的伺服型振动检测器，其特征在于，还具备固定于所述固定构件并形成所述闭环磁路的永磁铁，所述可动侧磁轭件相对于所述永磁铁的任意一个磁极面离开设置，并且该可动侧磁轭件配置在所述线圈内，所述驱动单元构成为通过对所述线圈施加电流，利用电流流动的导线在磁场中受到的洛伦兹力的反作用力，使所述可动侧磁轭件在所述规定方向上移动。4.根据权利要求1所述的伺服型振动检测器，其特征在于，所述位移检测部具备：可动侧电极，设置于所述可动构件；以及固定侧电极，以与所述可动侧电极相对的方式固定于所述固定构件，构成为基于在所述可动侧电极与所述固定侧电极之间形成的静电电容的变化，检测所述可动构件的位移。5.根据权利要求2所述的伺服型振动检测器，其特征在于，所述空隙部具备在所述闭环磁路内在所述可动构件与所述固定构件之间形成半径方向空隙的第一空隙部和第二空隙部，所述第一空隙部固定配置有用于产生所述洛伦兹力的线圈，所述第二空隙部是用于使磁通流过所述可动构件与所述固定构件之间的磁连结部。6.根据权利要求5所述的伺服型振动检测器，其特征在于，由与所述永磁铁的任意一个磁极面连结并构成可动侧磁轭件的一部分的极片部、与该极片部或所述永磁铁的半径方向相对面隔着所述第一空隙部固定配置于所述固定构件的所述线圈、以及设置成使磁通在所述永磁铁的另一个磁极面与所述固定构件之间流动的所述磁连结部构成，由所述永磁铁、所述极片部、所述第一空隙部、所述固定构件、所述磁连结部形成闭环磁路。7.根据权利要求5所述的伺服型振动检测器，其特征在于，
构成可动侧磁轭件的一部分的极片部、以及在所述极片部与所述固定构件的空隙部内固定配置于所述固定构件的所述线圈，所述极片部与所述永磁铁的任意一个磁极面隔着所述磁连结部配置，所述永磁铁固定配置成使磁通在所述永磁铁的另一个磁极面与所述固定构件之间流动，由所述永磁铁、所述磁连结部、所述极片部、所述固定构件形成闭环磁路。8.根据权利要求6所述的伺服型振动检测器，其特征在于，所述极片部以大致圆筒形状构成。9.根据权利要求7所述的伺服型振动检测器，其特征在于，由在轴向上被磁化的所述永磁铁、与该永磁铁的一个磁极面连结的所述极片部、与该极片部的半径方向相对面隔着空隙部固定配置于所述壳体的内表面的所述线圈、设置成使磁通在所述永磁铁的另一个磁极面与所述壳体之间流动的所述磁连结部构成。10.根据权利要求5所述的伺服型振动检测器，其特征在于，将所述第一空隙部和所述第二空隙部中的所述可动构件与所述固定构件的半径方向离开距离分别设为δ1和δ2，δ1＞δ2。11.根据权利要求2所述的伺服型振动检测器，其特征在于，将包括所述可动侧磁轭件的可动部质量设为m，将所述永磁铁的质量设为m
p
，所述可动部质量的下限值m
min
＝2m
p
，将由位置传感器灵敏度K
S
、调整增益K
C
、比例增益K
P
之积确定的电气增益设为K
PT
，将致动器的力常数设为K
t
，将所述线圈的电阻设为R
a
，K
T
＝K
PT
K
t
/R
a
，将加速度传感器所要求的共振频率设为f0，所述可动部质量的上限值m
max
＝K
T
/(2πf0)2时，设定为m
min
≤m≤m
max
的范围。12.根据权利要求5所述的伺服型振动检测器，其特征在于，所述磁连结部由在径向上被磁化的辅助永磁铁和在该辅助永磁铁的半径方向相对面隔着空隙部固定配置于所述壳体的内表面的辅助线圈构成。13.根据权利要求2所述的伺服型振动检测器，其特征在于，在所述闭环磁路内具备在所述可动构件与所述固定构件之间在半径方向上传递磁通的第一传递部和第二传递部，所述第一传递部在所述可动构件与所述固定构件之间具有半径方向的空隙，在该空隙内固定配置有用于产生所述洛伦兹力的所述线圈，所述第二传递部以由磁通在半径方向上流动的磁性材料构成的盘形状弹簧将所述可动构件与所述固定构件之间固定，该盘形状弹簧兼作支承所述可动构件的所述弹性构件。14.根据权利要求5所述的伺服型振动检测器，其特征在于，将所述永磁铁作为前侧永磁铁，将所述线圈作为前侧线圈，所述磁连结部由在径向上被磁化的后侧永磁铁、与该后侧永磁铁的一个磁极面连结的所述极片部、在所述后侧永磁铁的另一个磁极面的半径方向相对面隔着所述空隙部固定配置于所述壳体的内表面的后侧线圈构成，由所述前侧永磁铁、所述空隙部、所述壳体、所述空隙部、所述后侧永磁铁、所述极片部构成闭环磁路。15.根据权利要求4所述的伺服型振动检测器，其特征在于，所述弹性构件由呈大致平板圆环形状的导电性材料构成，所述弹性构件的至少外周侧夹着非导电性材料固定于所述固定构件。16.根据权利要求6所述的伺服型振动检测器，其特征在于，所述可动侧电极与所述极片部之间夹设有非导电性材料。
17.根据权利要求16所述的伺服型振动检测器，其特征在于，分别设置于所述可动构件的两个端面的可动侧电极构件、以及与这些可动侧电极构件相对地设置于所述固定构件的固定侧电极构件，通过检测在所述可动侧电极构件与所述固定侧电极构件的电极面之间形成的两组静电电容传感器的输出差，构成差动式传感器。18.根据权利要求16所述的伺服型振动检测器，其特征在于，在所述可动构件的端部，两个平板状的所述可动侧电极构件隔着间隙设置，以被该两个所述可动侧电极构件夹持的方式将平板状的所述固定侧电极构件配置在所述间...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸山照雄，冈本兴三，谷道彦，冈田琢巳，
申请(专利权)人：特许机器株式会社，
类型：发明
国别省市：