EP 1 857 878 B12510152025303540455055BeschreibungGebiet der Erfindung?[0001] Die Erfindung betrifft ein aktives Schwingungs-isolationssystem, insbesondere ein Schwingungsisolati-onssystem mit Luftlagern.Hintergrund der Erfindung?[0002] Schwingungsisolationssysteme sind bekannt.So zeigt beispielsweise die EP 927 380 Bl ein Schwin-gungsisolationssystem mit Luftlagern, welches insbe-sondere der Lagerung eines Lithographiegerätes dient.Die US 6,523,695 zeigt ein Verfahren zur Schwingungs-isolation mit einer Feedback-?Schleife, welche einenDrucksensor in einem Luftlager umfasst. Die US6,202,492 zeigt eine Vorrichtung zur Schwingungsisola-tion, die sowohl Aktoren als auch Luftlager umfasst, dieüber einen Controller angesteuert werden.?[0003] Derartige Schwingungsisolationssysteme wer-den in vielen weiteren Bereichen der Technik eingesetzt.Insbesondere in der Halbleiterindustrie steigen mit weiterfortschreitender Miniaturisierung die Anforderungen anSchwingungsisolationssysteme, auf denen beispielswei-se Fertigungsanlagen gelagert sind.?[0004] Schwingungsisolationssysteme mit Luftlagernkönnen eine aktive Steuerung aufweisen, bei welcher einoder mehrere Positionssensoren die Position der zu la-gernden Last erfassen und über die Erfassung der Po-sition die Druckluftzufuhr zu den Luftlagern geregelt wird.Wird das Schwingungsisolationssystem mit einer schwe-reren Last belastet, wird durch eine derartige aktive Re-gelung automatisch der Luftdruck erhöht und so ein Ni-veauausgleich geschaffen.?[0005] Die Regelschleife, die diesen Niveauausgleichbereitstellt, ist aufgrund der pneumatischen Ventile, dierelativ träge ansprechen und aufgrund des großen Luft-volumens im System relativ langsam und erreicht in derRegel eine Regelbandbreite von weniger als 3 Hz.Schwingungen höherer Frequenz kann durch diese Re-gelschleife daher nicht effektiv entgegengewirkt werden.Vielmehr ist im Wesentlichen lediglich ein Niveauaus-gleich möglich.?[0006] Um schnellere Positionsänderungen, bei-spielsweise durch Schwingungen aufgrund von Reso-nanzen, reduzieren zu können, gibt es Schwingungsiso-lationssysteme, die zusätzlich zu der Regelung derDruckluftzufuhr Aktoren aufweisen, welche berührungs-los an der zu isolierenden Last angreifen und über eineweitere Regelschleife betrieben werden.?[0007] Für derartige Aktoren, welche als Magnet- oderPiezo-?Aktoren ausgestaltet sein können, erreichen dieentsprechenden Regelschleifen Regelbandbreiten mitFrequenzen von über 200 Hz. Nachteilig hat sich gezeigt,dass diese Aktoren einen hohen Stromverbrauch habenund, da sie unabhängig von der pneumatischen Rege-lung arbeiten, häufig entgegengesetzt der Pneumatikre-gelung arbeiten.Aufgabe der Erfindung?[0008] Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabezugrunde, das Zusammenwirken der Regelschleife desFluiddrucks mit der Regelschleife der Aktoren zu verbes-sern.?[0009] Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, denStromverbrauch der Aktoren zu reduzieren.?[0010] Weiter ist Aufgabe der Erfindung, die Isolations-wirkung eines Schwingungsisolationssystems weiter zuverbessern.Zusammenfassung der Erfindung?[0011] Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durchein Schwingungsisolationssystem sowie durch ein Ver-fahren zur Schwingungsisolation nach einem der unab-hängigen Ansprüche erreicht.?[0012] Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbil-dung der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchenzu entnehmen.?[0013] Danach ist ein Schwingungsisolationssystemvorgesehen, welches zumindest ein Fluidlager mit einerersten Regeleinrichtung zur Steuerung des Fluiddrucksund einen Aktor zum aktiven Ausgleichen von Positions-änderungen der zu isolierenden Last umfasst, wobei derAktor von einer zweiten Regeleinrichtung gesteuert wird.?[0014] Die erste und die zweite Regeleinrichtung sinddabei mit zumindest einem Sensor verbunden, welcherdie Position der zu lagernden Last erfasst.?[0015] Gemäß der Erfindung ist ein Eingang einer Re-geleinrichtung mit dem Ausgang der anderen Regelein-richtung verbunden. Die Regeleinrichtungen sind alsokaskadisch geschaltet. Dies führt dazu, dass die beidenRegelschleifen aufeinander abgestimmt arbeiten. Sowird insbesondere der Stromverbrauch der Aktoren re-duziert.?[0016] Im Sinne der Erfindung ist nicht zwingend vor-gesehen, dass es sich bei den Regeleinrichtungen umräumlich und/?oder schaltungstechnisch getrennte An-ordnungen handelt, vielmehr können die beiden Regel-einrichtungen auch in einem einzigen Bauteil vereintsein, beispielsweise kann ein Computer die Steuerungsowohl der Fluidlager als auch der Aktoren übernehmen.Die erfindungsgemäße Regelung kann so auch rein soft-warebasiert erfolgen und ist dementsprechend ohne gro-ßen Aufwand nachrüstbar.?[0017] Gemäß der Erfindung ist der Eingang der erstenRegeleinrichtung, also der Regeleinrichtung des Fluid-drucks mit dem Ausgang der zweiten Regeleinrichtung,der Regeleinrichtung des Aktors verbunden. So wird er-reicht, dass das Steuersignal für den Kraftaktor mittelsder Fluidregelung gegen Null geregelt wird. Die langsa-mere Fluidregelschleife übernimmt bei langsamen Be-wegungen die Positionsregelung des Aktors. Nur zurKompensation von schnellen Positionsänderungen ist1 2
