CN112259488A - 微动台及运动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微动台，包括：载台；旋转底座，位于载台下方；旋转驱动装置，包括驱动装置动子和驱动装置定子，驱动装置定子相对于旋转底座固定，驱动装置动子相对于载台固定；第一垂向移动装置，构造成能够驱动旋转底座垂直移动；微动底座，相对于微动底座垂向可滑动地连接至微动底座；柔性连接件，包括弹性片，弹性片水平径向延伸，且弹性片的径向外端连接至微动底座，弹性片的径向内端连接至旋转底座；以及浮动力补偿装置，位于旋转底座下方并构造成能够对旋转底座进行力补偿。本发明提供的微动台能够实现所承载对象在Rx/Ry方向的精确定位，并解决平面运动装置双边驱动不同步以及由于受热变形所造成的运动卡滞，导向装置寿命缩短等问题。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路装备制造领域，更具体的涉及一种微动台及包括该微动台的运动装置。
背景技术
在半导体硅片制造或者检测领域，要求工件台可以和硅片传输系统完成硅片的交接，同时需要承载着硅片完成硅片的精密定位，最终完成硅片的制造或者检测。所以对于应用制造或者检测的工件台装置中，微动台是其核心部件，完成硅片在垂向和旋转轴的精确定位。
如美国专利US6779278B1提出一种该领域的旋转微动台方案。该发明的旋转台固定在垂向装置上，吸盘固定在旋转台上。且垂向装置是通过音圈电机实现直驱，并通过弹簧实现音圈电机的重力补偿，降低音圈电机负载。该发明结构较为简单，实现了硅片在垂向和旋转轴两个方向的精确定位，且垂向行程大。但由于音圈电机采用了弹簧进行重力补偿，垂向精度很难实现高精度。而且该发明由于垂向导轨以及旋转轴承在水平面存在偏摆和倾斜误差，无法实现硅片在Rx/Ry方向的精确定位。
为了解决ZT微动台无法实现硅片在Rx、Ry方向的精确定位的问题，中国专利CN101241307A提出另一种微动台方案，通过三组呈120°布局的凸轮机构进行驱动，三角簧片进行垂向导向和解耦，从而实现硅片在Z/Rx/Ry的精确定位。但该发明存在比较明显的问题就是，凸轮机构存在物理接触，长期工作后会存在磨损，需要定期维护，且被驱动的负荷直接作用在凸轮机构的电机上，电机发热较为严重，会严重影响垂向性能。而且受制于三角簧片的弹性变形区间，该发明无法实现垂向大行程运动，也就无法实现硅片和传输系统的交接功能。
在美国专利US2005012920A1中，提出另一种微动台方案。该发明的定位装置是通过三组呈120°音圈电机驱动，簧片和空气轴承导向，弹簧补偿运动质量的重力从而实现垂向的精确定位。该发明可实现垂向Rx，Ry和Rz三个自由度调节，使垂向能够精确的定位，但采用簧片及弹簧组合，将使电机的负载加大，从而导致电机发热量大，对产率及定位精度的提升不利。并且仅该机构只能实现垂向的小行程运动，无法实现硅片和传输系统的交接功能。且该机构无法实现旋转台的360°旋转，而且该机构中簧片叠置在旋转台下方，旋转台在进行Rx，Ry自由度调节时，会由于上方旋转台的运动而产生冲击和振动。
因此，本领域需要提供一种能在现有技术基础上提升产率及定位精度、能实现Rx，Ry，Rz三个自由度调节的微动台，并需要提供一种带有该微动台的在多边驱动情况下即使有热变形也能确保水平向定位性能的运动装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够解决现有技术的上述问题的微动台。具体地，本发明提供一种微动台，包括：
载台；
旋转底座，所述旋转底座位于所述载台下方；
旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括旋转驱动装置动子和旋转驱动装置定子，所述旋转驱动装置定子相对于所述旋转底座固定，所述旋转驱动装置动子相对于所述载台固定；
第一垂向移动装置，所述第一垂向移动装置构造成能够驱动所述旋转底座垂直移动；
微动底座，所述旋转底座相对于所述微动底座垂向可滑动地连接至所述微动底座；
柔性连接件，所述柔性连接件包括弹性片，所述弹性片水平径向延伸，且所述弹性片的径向内端连接至所述旋转底座，所述弹性片的径向外端连接至所述微动底座；以及
浮动力补偿装置，所述浮动力补偿装置位于旋转底座下方并构造成能够对所述旋转底座进行力补偿。
在一实施例中，所述旋转驱动装置是旋转电机。
在一实施例中，所述弹性片的径向内端连接至所述旋转底座的外周，所述弹性片的径向外端连接至所述微动底座的内周。
在一实施例中，所述弹性片为多个弹性片，且所述弹性片沿周向彼此间隔开。
在一实施例中，所述多个弹性片与旋转组件的质心处于相同高度，所述旋转组件为所述旋转驱动装置动子以及由其所承载且随其旋转的部件的组合。在一实施例中，所述浮动力补偿装置为磁浮力补偿装置。
在一实施例中，还包括第二垂向移动装置，所述第二垂向移动装置设置在所述旋转底座与所述载台之间，并构造成能够驱动所述载台上的物品垂向移动。
在一实施例中，所述柔性连接件由金属制成。
在一实施例中，所述柔性连接件由弹簧钢制成。
在一实施例中，所述弹性片的厚度为0.1mm至2mm。
在一实施例中，所述垂向移动装置包括周向彼此间隔开布置的多个音圈电机。
本发明还提供一种运动装置，包括：
基座，所述基座具有平坦的上表面且所述基座上设有前述微动台；
第一方向运动台，所述第一方向运动台设置在所述上表面上方且与所述上表面之间设有沿第一方向的导轨；
第二方向运动台，所述第二方向运动台设置在所述第一方向运动台上方且与所述第一方向运动台之间设有沿第二方向的导轨，所述第二方向与所述第一方向相交。
在一实施例中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
在一实施例中，所述第一方向运动台与所述基座的上表面之间的导轨包括第一方向运动台连接件和基座连接件，所述第一方向运动台连接件连接至所述第一方向运动台，所述基座连接件连接至所述基座，其中在所述第一方向运动台连接件通过柔性片连接至所述第一方向运动台，所述柔性片垂直于所述上表面且沿所述第一方向延伸，且所述柔性片的一端连接至所述第一方向运动台，所述柔性片的另一端连接至所述运动台连接件。
本发明提供的微动台能够实现所承载对象在Rx/Ry方向的精确定位，并解决平面运动装置双边驱动不同步以及由于受热变形所造成的运动卡滞，导向装置寿命缩短等问题。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的微动台剖面图。
图2是根据本发明一实施例的微动台无驱动载台的俯视图。
图3是根据本发明一实施例的微动台立体结构示意图。
图4是根据本发明一实施例的微动台的粗精度垂向运动装置的结构示意图。
图5是根据本发明一实施例的微动台的柔性连接件的结构示意图。
图6是根据本发明运动装置的结构示意图。
图7是根据本发明运动装置的主视图。
图8是根据本发明运动装置无驱动载台的俯视图。
图9是根据本发明运动装置的柔性连接件的局部示意图。
图10是根据本发明另一实施例的微动台无驱动载台的结构示意图。
图11是设有根据本发明另一实施例的微动台的运动装置的结构示意图。
图12是本发明柔性连接件另一实施例的结构示意图。
图13是本发明柔性连接件又一实施例的结构示意图。
图14是本发明柔性连接件又一实施例的结构示意图。
图15是本发明柔性连接件又一实施例的结构示意图。
图16是本发明柔性连接件又一实施例的结构示意图。
图17是本发明粗精度垂向运动装置的另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。本文中“X向”、“X方向”和“Y向”、“Y方向”表示沿水平方向彼此相交的方向，“Z向”和“Z方向”表示垂直方向。
如图1所示，根据本发明一实施例的微动台300包括：载台1304、旋转底座103、垂向移动装置、旋转驱动装置1301、微动底座104以及柔性连接件1103。其中载台1304用于吸附硅片，可以通过真空吸附，也可采用静电吸附等。旋转底座103位于载台1304下方，旋转驱动装置1301包括旋转驱动装置动子1301a和旋转驱动装置定子1301b。旋转驱动装置动子1301a相对于载台1304沿周向固定，而旋转驱动装置定子1301b相对于旋转底座103固定。垂向移动装置位于载台1304下方，并能够驱动旋转底座103垂向移动。旋转底座103相对于微动底座104垂向可滑动地连接到该微动底座104。通过旋转驱动装置1301，微动台300能够实现载台1304绕Z轴的360°转动以及沿Z方向的垂向运动。在具体较佳实施例中，旋转驱动装置为旋转电机，但应理解，旋转驱动装置1301也可以是本领域已知的其他旋转驱动装置。此外，为了精确地控制载台1304的旋转，在旋转部件的外周可设置旋转光栅尺，其中旋转部件可以是载台1304、轴承端盖1303（见下文），也可以是旋转驱动装置动子1301a，只要是能够随旋转驱动装置动子1301a旋转即可。
柔性连接件1103在微动底座104与旋转底座103之间径向延伸并在两端与微动底座104与旋转底座103固定连接。具体地，柔性连接件1103的径向内端连接至旋转底座103，而径向外端连接至微动底座104。
参见图3，其中垂向移动装置包括高精度垂向运动装置101和粗精度垂向运动装置102。如图2所示，三个高精度垂向运动装置101彼此等角度间隔开120°并沿周向分布，从而驱动旋转底座103相对于微动底座104沿垂向运动。在所示实施例中，三个高精度垂向运动装置101为音圈电机。各音圈电机的动子固定连接到旋转底座103，而各音圈电机的定子固定至微动底座104，从而驱动旋转底座103相对于微动底座104垂向运动。优选地，各音圈电机为板式音圈电机，也可以是筒式音圈电机或筒式双线圈音圈电机。三个高精度垂向运动装置101可为载台1304上的硅片提供小行程高精度的垂向定位，且通过对三个高精度垂向运动装置101行程的控制，还可实现旋转底座103绕X轴和绕Y轴的倾斜定位。因此，本发明的微动台能够实现所承载物品的精确姿态调节。此外，在各相邻的两个高精度垂向运动装置101之间还设有浮力补偿装置1101，以补偿旋转底座103及其承载物的重力，即补偿高精度垂向运动装置所要驱动的垂向运动部件的重力，并且还补偿运动过程中柔性连接件1103形变所产生的弹性力，从而降低高精度垂向运动装置101的负荷和发热量，有利于提高高精度垂向运动装置101的定位精度。因此，该浮力补偿装置1101为恒刚度补偿装置，即浮力补偿装置的补偿力随行程大小线性变化。在所示具体实施例中，浮动力补偿装置1101为磁浮力补偿装置，共三组，呈120°等角间距布置。应理解，浮动力补偿装置1101也可为气浮力补偿装置。在气浮力补偿装置的情况下，可通过调解气浮力补偿装置内的气压来调解其浮动补偿力，即用于补偿旋转底座103及其承载物的重力与柔性连接件1103的弹性力，从而实现恒刚度力补偿。
但应理解，高精度垂向运动装置101的数量可以根据需要设置为其他数量，例如沿周向角度间隔开的多于三个的高精度垂向运动装置101。浮动力补偿装置1101的数量和布置也可根据需要设置而不限于上述实施例中的三个。
为了控制高精度垂向运动装置101的垂向运动，可在由高精度垂向运动装置101驱动而垂向运动的部分周围设置垂向光栅尺。
粗精度垂向运动装置102设置在旋转底座103上方，且其动子上设有交接爪1203，动子可以带动交接爪1203做垂向大行程运动，实现硅片的交接。各交接爪1203向上延伸穿过载台1304，从而能够与载台1304上例如硅片的物品接触并驱动该物品沿垂向移动。该粗精度垂向运动装置102优选地采用音圈电机作为驱动装置，但应理解，也可以采用例如气缸作为驱动装置。在所示具体实施例中，动子上设有彼此周向间隔开120°的三个交接爪1203。为了控制粗精度垂向运动装置102的垂向运动，也可在由粗精度垂向运动装置102驱动而垂向运动的部分周围设置垂向光栅尺。图4中示出了粗精度垂向运动装置102的一实施例。在所示实施例中，粗精度垂向运动装置102包括粗精度垂向基座1201，粗精度垂向驱动装置1202设置在粗精度垂向基座1201上方且粗精度垂向驱动装置1202的定子固定至粗精度垂向基座1201，粗精度垂向驱动装置1202的动子与三个交接爪1203固定连接，三个交接爪1203垂向向上延伸且彼此间隔开。此外，在动子与粗精度垂向基座1201之间还设有导轨1204，对于动子相对于粗精度垂向基座1201进行垂向运动进行导向。导轨1204较佳地为非圆柱直线轴承，防止在垂向运动过程中产生旋转运动。导轨1204可以设置成一组或两组。当设置两组时，较佳地对称设置在粗精度垂向驱动装置1202两侧的径向相对位置，其中滑动部分与交接爪1203固定，而固定部分与粗精度垂向基座1201固定，从而为精度垂向运动装置102的垂向大行程运动提供导向。为了确定动子的运动距离，还可在粗精度垂向驱动装置1202的一侧设置粗精度垂向测量装置1205，从而能够测量三个交接爪1203的运动距离。
图17中示出了粗精度垂向运动装置102的另一实施例。其中粗精度垂向驱动装置1202为气缸，而导轨1204则设置在气缸与缸套之间。该实施例通过气缸内活塞（动子）的线性运动实现对于载台1304的垂向驱动。
回到图1，旋转电机1301设置在载台1304下方，旋转电机动子1301a通过电机端盖1306固定在轴承座1305上，轴承座1305相对于载台1304沿垂向固定，而旋转电机定子1301b通过电机压板1307固定在电机座1308上，而电机座1308固定至旋转底座103，从而驱动载台1304相对于旋转底座103旋转。此外，还如图所示，粗精度垂向运动装置102设置在轴承座1305内，轴承座1305与旋转底座103之间通过旋转轴承1302连接，从而轴承座1305能够相对于旋转底座103绕垂向轴线旋转。在所示实施例中，旋转轴承1302为机械轴承，但应理解，也可设置成空气轴承。旋转轴承1302的数量可根据需要设置。所述旋转轴承1302的内圈通过轴承端盖1303与轴承座1305固定，而旋转轴承1302的外圈通过电机座1308固定至旋转底座103，为旋转底座103提供旋转导向。
在图1所示实施例中，在微动底座104还包括从其外周向上延伸的侧板1105，侧板1105呈筒状。柔性连接件1103设置在侧板1105与旋转底座103之间。具体地，柔性连接件1103连接在侧板1105的内周面与旋转底座103的外周面之间。其中柔性连接件1103包括弹性片，弹性片的径向内端连接至旋转底座103，而径向外端连接至侧板1105。但应理解，柔性连接件1103也可直接固定连接至微动底座104的底部。如图2所示，在侧板1105与旋转底座103之间设有6个径向延伸的柔性连接件1103。图2所示实施例中，微动底座104呈正六边形形状，在六边形的每隔一条边上设有一组两个柔性连接件1103。即，三组柔性连接件1103呈120°等角间距布置。三组柔性连接件1103用于为高精度垂向运动装置101的垂向小行程高精度运动提供导向作用，并为绕X轴和Y轴方向的倾斜运动提供解耦。
图1、图2和图5中示出了柔性连接件1103的立体图。柔性连接件1103由金属制成，较佳地由弹簧钢制成。柔性连接件1103包括弹性片202以及设置在弹性片202两端且垂直于弹性片202延伸的运动端部201和固定端部203。其中运动端部201位于弹性片202的径向内端并连接至旋转底座103，而固定端部203位于弹性片202的径向外端并连接至侧板1105的内壁。弹性片202的厚度尺寸优选为0.1mm-2mm，从而使其在垂向上的刚度较弱，而沿径向呈高刚度，使得高精度垂向运动装置101的垂向运动部件获得了沿垂向、绕X轴倾斜以及绕Y轴倾斜的导向并为绕X轴和Y轴方向的倾斜运动提供解耦。在所示实施例中，柔性连接件1103位于旋转底座103和侧板1105的底部。但应理解，柔性连接件1103可位于两者之间的任何高度处。在较佳实施例中，柔性连接件1103所设置的高度与旋转组件的质心高度相同，其中旋转组件由旋转驱动装置动子及其所承载且随其旋转的部件的组合构成，从而当旋转装置动子及其所承载部件在绕Z方向旋转的同时进行绕X方向或绕Y方向运动时，柔性连接件1103能够抵消旋转造成的冲击影响，从而保持载台及其承载物的稳定。在所示实施例中，旋转组件包括旋转装置动子1301a、粗精度垂向运动装置102、旋转轴承1302的转动部分、轴承座1305、轴承端盖1303、载台1304。但应理解，对于不同结构的实施例，旋转组件所包含的部件可能不同，但均为旋转驱动装置动子以及由其带动一起旋转的部件的组合。
与现有技术中柔性连接件叠置在旋底座下方的布置相比，本发明的柔性连接件结构简单，连接方便，安装位置也可根据需要调整，并能够在进行Rx和Ry调节时有效缓冲旋转底座绕Z方向旋转造成的冲击，保证载台以及载台上方待加工对象的稳定。
图6和图7中示出了包括上述微动台300的运动装置。其中微动台300设置在水平运动台302上，该水平运动台302设置成能够使得微动台300沿X方向和Y方向运动。该水平运动台302包括：基座3208、Y向导轨3204、X向导轨支座3203、X向导轨3202以及XY顶板3201。其中基座3208优选地由大理石材料制成，从而为微动台300的精密定位提供长时间的稳定支撑。基座3208具有平坦上表面，且在该上表面上设有沿Y方向延伸的Y向导轨3204。具体地，在所示实施例中，Y向导轨3204通过Y向电机座3207固定至基座3208。为了确保X向导轨支座3203沿Y方向平稳移动，设有沿X方向彼此间隔开的两个Y向导轨3204。X向导轨支座3203的底面上设有与Y向导轨3204配合的滑块，从而X向导轨支座3203能够相对于基座3208沿Y方向平移运动。X向导轨3202布置在X向导轨支座3203上，XY顶板3201的底面上设有与X向导轨3202配合的滑块，从而XY顶板3201能够相对于X向导轨支座3203沿X方向平移运动。在所示实施例中，X向导轨3202设有两组，分别固定在X向导轨支座3203的Y向两侧上，以为XY顶板3201的X方向运动提供导向。而微动台300通过其微动底座104与水平运动台302的XY顶板3201固定，从而实现微动台300相对于基座3208沿X方向和Y方向的平面运动。为了实现X向导轨支座3203的沿Y方向的移动，在基座3208与X向导轨支座3203之间设有Y向电机3206，Y向电机3206的定子通过Y向电机座3207固定到基座3208，而Y向电机3206的动子通过Y向电机连接板3205与X向导轨支座3203连接，从而通过Y向电机3206驱动X向导轨支座3203相对于基座3208沿Y方向移动。在XY顶板3201与X向轨道支座3203之间设有X向电机3210，以驱动XY顶板3201相对于X向轨道支座3203沿X方向运动。X向电机3210的定子固定至X向导轨支座3203，其动子固定至XY顶板3201，从而驱动XY顶板3201沿X方向平移运动。
应理解，上述实施例中，Y向导轨3204的数量可以根据需要设置成例如一个或三个以上，X向导轨3202的数量也可根据需要设置。
参见图8和图9，Y向电机连接板3205通过T形簧片3209连接至与Y向导轨3204配合的滑块。T形簧片3209包括垂直于基座3208的上表面且沿Y方向延伸柔性片。柔性片的上端连接至Y向电机连接板3205，而下端连接至滑块。柔性片的厚度为0.1mm~2mm。利用柔性片在X方向和旋转方向的弱刚性以及在Y方向的强刚性，T形簧片3209可实现其上下两端之间沿X向的相对位移及绕竖直方向的相对转动。从而在与两个以上Y向导轨4302配合的滑块沿Y向的运动不同步时，X向导轨支座3203的运动不会卡顿和导轨变形，X向弱刚度还可解决Y向电机连接板3205由于受热变形而影响整个系统运动定位精度的问题。从而能够使得X向轨道支座3203实现沿Y方向的大加速运动，并降低对两个以上导轨上移动的同步控制精度要求。
此外，为了提供XY顶板3201沿X方向和Y方向的运动量，沿X方向和Y方向可分别布置有位置测量装置（为示出），为X方向和Y方向的运动提供位置反馈。
应理解，上述实施例中，导轨和滑块组成的移动副也可以用本领域中已知的其他引导机构来代替，例如滚珠导轨或滚柱导轨。
图10中示出了根据本发明另一实施例的微动台400。该实施例与微动台300结构基本相同，区别在于该实施例中微动底座呈八边形形状。该微动台400采用呈90°等角间距布置的4组高精度垂向运动装置401和与4组高精度垂向运动装置401间隔布置的4组浮力补偿装置403。浮力补偿装置403优选地为磁浮补偿装置，以减少高精度垂向运动装置401的发热。同时，还设有4组柔性连接件4021、4022、4023以及4024，其同样呈90°等角间距布置。其中每组柔性连接件包括两个柔性连接件。
图11中示出了采用微动台400的运动装置，其中微动台400设置在水平运动台502上，该水平运动台502设置成能够使得微动台400沿X方向和Y方向运动。
上述运动台实施例中的X方向和Y方向彼此垂直，但应理解，X方向和Y方向也可彼此相交而不脱离本发明的范围。
图12中示出了柔性连接件的另一实施例600。在该实施例中，柔性连接件600包括两个弹性片602a和602b，两个弹性片602a和602b的一端均连接至运动端部603，而另一端分别连接至固定端部601a和601b。其中固定端部601a和601b固定至旋转底座103，而运动端部603通过例如侧板1105固定至微动底座104。弹性片602a和602b的厚度尺寸优选地为0.1mm-2mm，从而使其在垂向上的刚度较弱，而沿径向呈高刚度，使得高精度垂向运动装置101的垂向运动部件获得了沿垂向、绕X轴倾斜以及绕Y轴倾斜的导向并为绕X轴和Y轴方向的倾斜运动提供解耦。
图13中示出了柔性连接件的又一实施例700。在该实施例中，柔性连接件700包括三个弹性片702a、702b和702c，三个弹性片702a、702b和702c的一端均连接至环形运动端部703且彼此以120°角间距沿周向间隔开，而另一端分别连接至固定端部701a、701b和701c。其中固定端部701a、701b和701c固定至旋转底座103，而运动端部703通过例如侧板1105固定至微动底座104。弹性片702a、702b和702c的厚度尺寸优选地为0.1mm-2mm，从而使其在垂向上的刚度较弱，而沿径向呈高刚度，使得高精度垂向运动装置101的垂向运动部件获得了沿垂向、绕X轴倾斜以及绕Y轴倾斜的导向并为绕X轴和Y轴方向的倾斜运动提供解耦。
图14示出了柔性连接件的又一实施例800。在该实施例中，柔性连接件800包括六个弹性片8021a、8022a、8021b、8022b、8021c、以及8022c，六个弹性片8021a、8022a、8021b、8022b、8021c、以及8022c的一端均连接至环形运动端部803，而另一端分别连接至固定端部8011a、8012a、8011b、8012b、8011c、以及8012c。其中固定端部8011a、8012a、8011b、8012b、8011c、以及8012c固定至旋转底座103，而运动端部803通过例如侧板1105固定至微动底座104。六个弹性片8021a、8022a、8021b、8022b、8021c、以及8022c分成两两相邻布置的三组，三组弹性片以120°角间距沿周向间隔开。各弹性片的厚度尺寸优选地为0.1mm-2mm，从而使其在垂向上的刚度较弱，而沿径向呈高刚度，使得高精度垂向运动装置101的垂向运动部件获得了沿垂向、绕X轴倾斜以及绕Y轴倾斜的导向并为绕X轴和Y轴方向的倾斜运动提供解耦。
图15示出了柔性连接件的又一实施例900。在该实施例中，柔性连接件900包括四个弹性片902a、902b、902c和902d，四个弹性片902a、902b、902c和902d的一端均连接至环形运动端部903且彼此以90°角间距沿周向间隔开，而另一端分别连接至固定端部901a、901b、901c和901d。其中固定端部901a、901b、901c和901d固定至旋转底座103，而运动端部903通过例如侧板1105固定至微动底座104。弹性片902a、902b、902c和902d的厚度尺寸优选地为0.1mm-2mm，从而使其在垂向上的刚度较弱，而沿径向呈高刚度，使得高精度垂向运动装置101的垂向运动部件获得了沿垂向、绕X轴倾斜以及绕Y轴倾斜的导向并为绕X轴和Y轴方向的倾斜运动提供解耦。
图16示出了柔性连接件的又一实施例1000。在该实施例中，柔性连接件1000包括八个弹性片1021a、1022a、1021b、1022b、1021c、1022c、1021d以及1022d，八个弹性片1021a、1022a、1021b、1022b、1021c、1022c、1021d以及1022d的一端均连接至环形运动端部1003，而另一端分别连接至固定端部1011a、1012a、1011b、1012b、1011c、1012c、1011d以及1012d。其中固定端部1011a、1012a、1011b、1012b、1011c、1012c、1011d以及1012d固定至旋转底座103，而运动端部1003通过例如侧板1105固定至微动底座104。八个弹性片1021a、1022a、1021b、1022b、1021c、1022c、1021d以及1022d分成两两相邻布置的四组，四组弹性片以90°角间距沿周向间隔开。各弹性片的厚度尺寸优选地为0.1mm-2mm，从而使其在垂向上的刚度较弱，而沿径向呈高刚度，使得高精度垂向运动装置101的垂向运动部件获得了沿垂向、绕X轴倾斜以及绕Y轴倾斜的导向并为绕X轴和Y轴方向的倾斜运动提供解耦。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (14)
1.一种微动台，其特征在于，包括：
载台；
旋转底座，所述旋转底座位于所述载台下方；
旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括旋转驱动装置动子和旋转驱动装置定子，所述旋转驱动装置定子相对于所述旋转底座固定，所述旋转驱动装置动子相对于所述载台固定；
第一垂向移动装置，所述第一垂向移动装置构造成能够驱动所述旋转底座垂直移动；
微动底座，所述旋转底座相对于所述微动底座垂向可滑动地连接至所述微动底座；
柔性连接件，所述柔性连接件包括弹性片，所述弹性片水平径向延伸，且所述弹性片的径向内端连接至所述旋转底座，所述弹性片的径向外端连接至所述微动底座；以及
浮动力补偿装置，所述浮动力补偿装置位于旋转底座下方并构造成能够对所述旋转底座进行力补偿。
2.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述旋转驱动装置是旋转电机。
3.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述弹性片的径向内端连接至所述旋转底座的外周，所述弹性片的径向外端连接至所述微动底座的内周。
4.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述弹性片为多个弹性片，且所述弹性片沿周向彼此间隔开。
5.根据权利要求4所述的微动台，其特征在于，所述多个弹性片与旋转组件的质心处于相同高度，所述旋转组件为所述旋转驱动装置动子以及由其所承载且随其旋转的部件的组合。
6.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述浮动力补偿装置为恒刚度磁浮力补偿装置。
7.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，还包括第二垂向移动装置，所述第二垂向移动装置设置在所述旋转底座与所述载台之间，并构造成能够驱动所述载台上的物品垂向移动。
8.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述柔性连接件由金属制成。
9.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述柔性连接件由弹簧钢制成。
10.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述弹性片的厚度为0.1mm至2mm。
11.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述垂向移动装置包括周向彼此间隔开布置的多个音圈电机。
12.一种运动装置，其特征在于，包括：
基座，所述基座具有平坦的上表面且所述基座上设有根据权利要求1-11中任一项所述的微动台；
第一方向运动台，所述第一方向运动台设置在所述上表面上方且与所述上表面之间设有沿第一方向的导轨；
第二方向运动台，所述第二方向运动台设置在所述第一方向运动台上方且与所述第一方向运动台之间设有沿第二方向的导轨，所述第二方向与所述第一方向相交。
13.根据权利要求12所述的运动装置，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。
14.根据权利要求12所述的运动装置，其特征在于，所述第一方向运动台与所述基座的上表面之间的导轨包括第一方向运动台连接件和基座连接件，所述第一方向运动台连接件连接至所述第一方向运动台，所述基座连接件连接至所述基座，其中在所述第一方向运动台连接件通过柔性片连接至所述第一方向运动台，所述柔性片垂直于所述上表面且沿所述第一方向延伸，且所述柔性片的一端连接至所述第一方向运动台，所述柔性片的另一端连接至所述运动台连接件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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