[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101382178A [43]公开日2009年3月11日
[21]申请号200810201311.9[22]申请日2008.10.16
[21]申请号200810201311.9
[71]申请人上海微电子装备有限公司
地址201203上海市张江高科技园区张东路1525
号
[72]发明人刘赟 严天宏 袁志扬 [74]专利代理机构上海思微知识产权代理事务所代理人屈蘅 李时云
[51]Int.CI.F16F 15/02 (2006.01)F16F 7/10 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 5 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明提出一种主动减振隔振装置和由该主动
减振隔振装置组成的减振隔振系统。本发明所揭露
的主动减振隔振装置包括：具有密封活塞的气腔；
其与所述倒立摆的另一端固定连接；垂向直线执行
器设置于所述承载部件和气腔之间，且与所述承载
部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动
力；水平向直线执行器设置于所述承载部件和气腔
之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所
述承载部件施加主动力。
200810201311.9权 利 要 求 书第1/2页 1、一种主动减振隔振装置，其特征在于，包括:
具有密封活塞的气腔；
倒立摆，其一端与所述活塞固定连接；
承载部件，其与所述倒立摆的另一端固定连接；
垂向直线执行器设置於所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力；
水平向直线执行器设置於所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力。
2、如权利要求1所述的主动减振隔振装置，其特征在于，还包括垂向气浮轴承，其中所述垂向直线执行器通过所述垂向气浮轴承与所述气腔外壳连接。
3、如权利要求1所述的主动减振隔振装置，其特征在于，还包括水平向气浮轴承，其中所述水平向直线执行器通过所述水平向气浮轴承与所述气腔外壳连接。
4、如权利要求1所述的主动减振隔振装置，其特征在于，所述直线执行器是直线电机。
5、如权利要求1所述的主动减振隔振装置，其特征在于，所述直线执行器是音圈电机。
6、如权利要求2或3所述的主动减振隔振装置，其特征在于，所述气浮轴承是真空预载气浮轴承。
7、如权利要求2或3所述的主动减振隔振装置，其特征在于，所述气浮轴承是双向气浮力预载气浮轴承。
8、一种主动减振隔振系统，其特征在于，包括:
多个主动减振隔振装置，实现对负载六自由度振动的主动控制； 其中所述主动减振隔振装置包括:
具有密封活塞的气腔；
倒立摆，其一端与所述活塞固定连接；
承载部件，其与所述倒立摆的另一端固定连接；
200810201311.9权 利 要 求 书 第2/2页 垂向直线执行器设置於所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力；
水平向直线执行器设置於所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力。
9、如权利要求8所述的主动减振隔振装置，其特征在于，还包括垂向气浮轴承，其中所述垂向直线执行器通过所述垂向气浮轴承与所述气腔外壳连接。
10、如权利要求8所述的主动减振隔振装置，其特征在于，还包括水平向气浮轴承，其中所述水平向直线执行器通过所述水平向气浮轴承与所述气腔外壳连接。
11、如权利要求8所述的主动减振隔振装置，其特征在于，所述直线执行器是直线电机。
12、如权利要求8所述的主动减振隔振装置，其特征在于，所述直线执行器是音圈电机。
13、如权利要求9或10所述的主动减振隔振装置，其特征在于，所述气浮轴承是真空预载气浮轴承。
14、如权利要求9或10所述的主动减振隔振装置，其特征在于，所述气浮轴承是双向气浮力预载气浮轴承。
15、如权利要求8所述的主动减振隔振系统，其特征在于，所述多个主动减振隔振装置为3个主动减振隔振装置。
16、如权利要求8所述的主动减振隔振系统，其特征在于，所述多个主动减振隔振装置为3个以上主动减振隔振装置。
17、如权利要求8所述的主动减振隔振系统，其特征在于，还包括供气装置，其与所述主动减振隔振装置的气腔相连。
18、如权利要求17所述的主动减振隔振系统，其特征在于，所述供气装置还包括储气罐。
200810201311.9说 明 书第1/6页
主动减振隔振装置及主动减振隔振系统
技术领域
本发明是有关于一种减振装置和由该减振装置组成的减振系统，且特别是有关于一种主动减振隔振装置和由该主动减振隔振装置组成的减振隔振系统。背景技术
随着用户对精密设备要求的提高，很多精密设备(比如光刻机、精密测量仪器等)对振动的要求也越来越苛刻。传统的被动式减振器已经无法满足需求，必须使用主动减振器对振动进行控制。
目前常见的主动减振器一般采用压电驱动器、气动/液压驱动器或电磁驱动器。 压电驱动器利用逆压电效应原理进行工作，即在压电晶体上施加交变电场，压电晶体会在某一方向上产生交变的机械应变，但是运动范围一般在20-25μm，不能用于振动幅值高的负载。
气动/液压驱动器利用气/液压传动进行工作，控制力较大，但是反应速度较慢，使得负载的稳定时间较长。
电磁驱动器利用磁、铁的相互作用原理进行工作。通常由可动铁芯和固定的永久磁铁组成，磁铁上缠绕激励线圈。当在激励线圈上施加交变电压时，所产生的交变磁场将驱动铁芯运动，输出力和位移。主动减振器中一般采用平面电机，成本较高。
中国专利申请CN200510026019.4公开了一种以被动为主、主动控制为辅的减振装置，包括被动减振部件和主动减振执行部件共同组成，被动减振部件是一种横、纵向均可以有一定的运动范围的腔体构造，
通过该腔体支撑的活塞类机构连接到被减振的平台上，对振源在较宽频带上进行较大幅度的隔离或衰减；在被减振部件与被动减振部件之间有主动控制部件进行衔接，该主动控制部件由振动传感器、信号处理器、数据采集器、运算决策器、电机驱动器，以及水
200810201311.9说 明 书 第2/6页平和垂直方向上的两个直线电机组成，进行辅助定位。
美国专利US5844664中使用直线电机作为驱动器，并且动子、定子分别与负载、基座固定连接。这样当多个减振器组合使用时，由于直线电机仅在控制方向的运动范围较大，其它方向仅能在小范围内运动，一般在100μm以内，所以垂向直线电机在垂向运动范围较大时，水平向电机会限制其运动；反之亦然，也就是说负载受到较大扰动时，各驱动器之间的运动容易产生冲突，会严重降低减振效果。
美国专利US5823307公开了一种主动减震系统，使用压电马达作为驱动器，被动减震部件位于压电驱动器和承载部件之间，通过传感器探测该被动减震部件以调整驱动器消除震动。
美国专利申请US20070235276公开了一种主动减震系统，通过传感器探测结构震动产生的位置改变，计算修正信号，以控制驱动器消除震动。 美国专利申请US20070284794公开了一种主动减震系统，通过传感器探测底面震动，并且具有一个控制装置计算至少两个自由度的补偿信号，以控制驱动器消除震动。
发明内容
本发明提供一种主动减振隔振装置和由该主动减振隔振装置组成的减振隔振系统。
本发明所揭露的主动减振隔振装置包括：具有密封活塞的气腔；倒立摆，其一端与所述活塞固定连接；承载部件，其与所述倒立摆的另一端固定连接；垂向直线执行器设置於所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力；水平向直线执行器设置於所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力。
本发明所揭露的主动减振隔振装置还包括垂向气浮轴承，其中所述垂向直线执行器通过所述垂向气浮轴承与所述气腔外壳连接。
本发明所揭露的主动减振隔振装置还包括水平向气浮轴承，其中所述水平向直线执行器通过所述水平向气浮轴承与所述气腔外壳连接。
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