2016 Fiscal Year Annual Research Report
A Study on Realization of Pneumatic Anti-vibration Apparatus with Insensitivity for Earthquake Ground Motion
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26420170
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
涌井 伸二 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70334472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 幸紀 岡山大学, 自然科学研究科, 講師 (90574012)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 除振 / 空圧装置 / 地震 / スペクトラム / DI値 / SI値 / 空気ばね |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半導体露光装置の設置場所に地震が生じたとき，従来は空圧式除振装置の稼働を停止して装置全体を保護していた。本研究の目的は，地震の性状をリアルタイムで計測し，この判定に基づいて同除振装置の制御ゲインを切り替える制御戦略の有効性を検討することである。
具体的に，地震動の加速度，変位，DI値を計測し，これらに基づき高周波成分が支配的な地震，低周波数成分が支配的な地震，そして空圧式除振装置内の制御ゲイン切替では対応不能な巨大地震の3種類を判定する。判定を踏まえ，加速度ゲインの切り替え，床振動フィードフォワードの切り替え，そして緊急停止を行わせる。いわば「地震をやり過ごす」ことができることを4種類の地震波形を用いたシミュレータで検証した。
課題の一つは，地震発生直後から制御ゲインの切替を起動させるアルゴリズムの開発である。当初，半導体露光装置の設置場所から遠方に地震の観測所を数ヶ所設け，ここでの観測に基づいて，同装置の制御ゲインの切替を行わせていた。地震到来前に余裕をもって制御ゲインを切り替えることはできた。しかし，スループット重視の生産装置にとっては，地震到来直前まで稼働させておきたい。加えて，複数箇所に地震観測点を設けることは不可能ではないが，設備コストの上昇を招く。そこで，地震の性状判定に用いてきたSI値に代えてDI値を導入することによって，地震到来の直近まで正常に露光装置を稼働させておき，地震到来直後には素早く制御ゲインの切替が実行されるようにした。課題の二つ目は，シミュレータによる結果を実機検証に持ち込むことである。そのため，DI値メータを2台試作した。同メータと鉛直方向1軸の空圧式除振装置を用い，床と除振台上のDI値を比較することにより，低・高周波数という地震の性状が判定可能なことを実証した。さらには，空圧式除振装置内の加速度ゲインの切替が有効なまでは実機検証できた。
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