ステージフィードフォワード制御

ステージのリアルタイム信号を使って、ステージによる揺れを激減!

図1、2にVAAVの制振効果をステージ移動荷重に対する定盤の応答回転変位と応答回転振動で示します。

  • 応答回転変位測定例図1 応答回転変位測定例
  • 応答回転振動測定例図2 応答回転振動測定例

ステージ移動荷重の作用は大きく分けて2つあります。

1つ目は、ステージ質量とステージ位置変化量の積に比例する回転モーメントです。
2つ目は、ステージ質量とステージ加速度の積に比例する加振力です。

これらは、ステージ質量、ステージ位置変化量、ステージ加速度が大きいと大変大きな応答変位を発生させます。
柔らかいパッシブ除振台で支持する時には、その揺れは空気ばねの許容変位量を超えて接触を生じる場合もあります。
アクティブ除振台のFB制御効果は、加速度FB制御が振動を小さく、短い時間に収束させます。
このため、装置の位置決め精度の向上やタクトタイムの短縮が計れます。(図2参照)

更に、ステージ位置変化量とステージ加速度のリアルタイム測定値をVAAVコントローラにアナログ接続することにより、SFF制御を行うことが出来ます。

ステージが発生させる回転モーメントと加振力に比例した制御力が、ステージ応答変位を激減させるのが分かります。
(図1参照)

VAAVのSFF制御は、理論的に単純で無理が無く、簡単に大きな効果が得られます。(PAT)
2軸までのステージに対応してSFF制御ができます。

ステージ位置変化量とステージ加速度のリアルタイム信号値の例を図3、4に示します。

±10Vの範囲のアナログ信号をご用意ください。
アナログ信号生成装置とVAAVコントローラのアース電位は、同一である必要があります。

ステージ位置信号例
図3 ステージ位置信号例
ステージ加速度信号例
図4 ステージ加速度信号例

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