CN112576655B

CN112576655B - 一种制动装置及设备

Info

Publication number: CN112576655B
Application number: CN201910936357.3A
Authority: CN
Inventors: 刘强; 王彦飞; 湛宾洲; 魏煜翌
Original assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority date: 2019-09-29
Filing date: 2019-09-29
Publication date: 2022-02-11
Anticipated expiration: 2039-09-29
Also published as: CN112576655A

Abstract

本发明公开了一种制动装置及设备。所述制动装置包括：第一电磁铁、第二电磁铁和电流控制模块；其中，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁分别安装于两个相对运动的被制动部件上；所述电流控制模块与所述第一电磁铁和所述第二电磁铁连接，用于为所述第一电磁铁提供第一电流，并为所述第二电磁铁提供第二电流，以使输入对应电流的所述第一电磁铁和所述第二电磁铁相对的端部极性相同；所述电流控制模块还用于在两个所述被制动部件相互靠近的过程中，确定两个所述被制动部件之间的距离减小到预设值后，随所述距离的减小增大所述第一电流和所述第二电流。本发明实施例提供的技术方案，实现了两个被制动部件的近距离有效制动。

Description

一种制动装置及设备

技术领域

本发明实施例涉及制动技术领域，尤其涉及一种制动装置及设备。

背景技术

目前常通过在光路上设置挡光刀片的方式对光束的截面形状进行调节，示例性的，对于截面为圆形的光束，在垂直于光束传播方向的平面上设置四个刀片，四个刀片围绕光束设置且通过调节各刀片的位置能够使得四个刀片的刀刃构成预设尺寸的正方形，光束传播至该平面时，仅无遮挡的正方形区域内的光线能够继续传播，进而实现光束截面从圆形至正方形的调节。

实际应用过程中，光束的尺寸较小，使得相对刀片之间的距离较小，在调节两个相对刀片距离的过程中，若控制系统出现故障，相距较近的两个刀片易接触撞击，造成刀片损伤。刀片通常安装于刀架上，为解决上述问题，可通过在两个相对的刀架上设置制动装置的方式对刀架进行制动，但现有技术中制动装置的制动力通常是固定不变的，缓冲距离较大，无法有效抑制两个刀架之间的撞击。

发明内容

本发明提供一种制动装置及设备，以实现两个被制动部件的近距离有效制动。

第一方面，本发明实施例提供了一种制动装置，包括：

第一电磁铁、第二电磁铁和电流控制模块；

其中，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁分别安装于两个相对运动的被制动部件上；

所述电流控制模块与所述第一电磁铁和所述第二电磁铁连接，用于为所述第一电磁铁提供第一电流，并为所述第二电磁铁提供第二电流，以使输入对应电流的所述第一电磁铁和所述第二电磁铁相对的端部极性相同；

所述电流控制模块还用于在两个所述被制动部件相互靠近的过程中，确定两个所述被制动部件之间的距离减小到预设值后，随所述距离的减小增大所述第一电流和所述第二电流。

第二方面，本发明实施例还提供了一种设备，包括上述第一方面所述制动装置。

本发明实施例提供的技术方案，通过将第一电磁铁和第二电磁铁分别安装于两个相对运动的被制动部件上，采用电流控制模块为第一电磁铁提供第一电流，为第二电磁铁提供第二电流，以使输入对应电流的第一电磁铁和第二电磁铁相对的端部极性相同，并设置电流控制模块在两个被制动部件相互靠近的过程中，确定两个被制动部件之间的距离减小到预设值后，随距离的减小增大第一电流和第二电流，使得两个被制动部件之间的距离减小到预设值后，第一电磁铁和第二电磁铁之间的排斥力随该距离的减小而增大，显著减小了两个被制动部件的缓冲距离，实现了两个被制动部件的近距离有效制动。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种制动装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种制动装置的实际工作场景示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种制动装置的实际工作场景示意图；

图4是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种制动装置及设备的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种制动装置，包括：

第一电磁铁、第二电磁铁和电流控制模块；

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。

图1是本发明实施例提供的一种制动装置的结构示意图。如图1所示，制动装置包括第一电磁铁110、第二电磁铁120和电流控制模块130，电流控制模块130与第一电磁铁110和第二电磁铁120连接。

图2是本发明实施例提供的一种制动装置的实际工作场景示意图。图3是本发明实施例提供的又一种制动装置的实际工作场景示意图。如图2和图3所示，第一电磁铁110和第二电磁铁120分别安装于两个相对运动的被制动部件210、220上，电流控制模块130用于为第一电磁铁110提供第一电流I1，并为第二电磁铁120提供第二电流I2，以使输入对应电流的第一电磁铁110和第二电磁铁120相对的端部极性相同。电流控制模块130还用于在两个被制动部件210、220相互靠近的过程中，确定两个被制动部件210、220之间的距离d减小到预设值后，随距离d的减小增大第一电流I1和第二电流I2。

本实施例对被制动部件的具体结构不做限定，凡是相对运动物体均可作为本实施例中的两个被制动部件。

需要说明的是，本实施例提供的技术方案用于实现预设距离内两个被制动部件的制动，具体的，通过对施加于第一电磁铁110上的第一电流I1和施加于第二电磁铁120上的第二电流I2进行设置，可使得第一电磁铁110和第二电磁铁120相对的两端极性相同，根据电磁铁同极性相排斥的原理，第一电磁铁110和第二电磁铁120互相给对方一个排斥力，且该排斥力随电池铁上施加的电流的增大而增大。据此，为使得两个被制动部件210、220能够在两者相距较近时被有效制动，本实施例设置电流控制模块130分别为第一电磁铁110和第二电磁铁120提供的第一电流I1和第二电流I2均随两个被制动部件210、220之间的距离减小而增大，即距离越小第一电磁铁110和第二电磁铁120之间的排斥力越大，加速了第一电磁铁110和第二电磁铁120的停止，相对于现有技术中制动过程中制动力维持不变的情况，上述方式能够减小第一电磁铁110和第二电磁铁120从开始被制动至完全停止过程中的位移长度。

本实施例提供的技术方案，通过将第一电磁铁110和第二电磁铁120分别安装于两个相对运动的被制动部件210、220上，采用电流控制模块130为第一电磁铁110提供第一电流I1，为第二电磁铁120提供第二电流I2，以使输入对应电流的第一电磁铁110和第二电磁铁120相对的端部极性相同，并设置电流控制模块130在两个被制动部件210、220相互靠近的过程中，确定两个被制动部件210、220之间的距离d减小到预设值后，随距离d的减小增大第一电流I1和第二电流I2，使得两个被制动部件210、220之间的距离d减小到预设值后，第一电磁铁110和第二电磁铁120之间的排斥力随该距离d的减小而增大，显著减小了两个被制动部件210、220的缓冲距离，实现了两个被制动部件210、220的近距离有效制动。

示例性的，如图2所示，电流控制模块130包括主控模块131以及接近式距离传感器132。接近式距离传感器132安装于任一被制动部件上，用于在两个被制动部件210、220之间的距离d减小到预设值后，实时检测两个被制动部件210、220之间的距离d，并将检测结果发送给主控模块131。主控模块用于根据检测结果以及预设规则，实时确定并输出检测结果对应的第一电流I1和第二电流I2。

需要说明的是，接近式距离传感器132具有最大距离检测值，即接近式距离传感器132在检测距离小于或等于其最大距离检测值时正常工作。根据接近式距离传感器132的上述工作特点以及距离d的预设值，可合理设置接近式距离传感器132在被制动部件上的设置位置，以实现在距离d减小到预设值后，接近式距离传感器132正常工作。

还需要说明的是，本实施例对预设规则不作具体限定，作业人员能够根据实际需要对预设规则进行合理设置。示例性的，预设规则可以为：在主控模块131内预存距离d与第一电流I1以及第二电流I2之间的对应关系。在主控模块131接收到接近式距离传感器132上传的检测结果后，能够直接找到对应的第一电流I1以及第二电流I2，并分别将对应的第一电流I1以及第二电流I2输出至第一电磁铁110和第二电磁铁120。

值得注意的是，图2中的制动装置能够由设计人员预设距离d与第一电流I1以及第二电流I2之间的直接或间接的对应关系，可控性更强，设计灵活性更好。

可选的，如图3所示，电流控制模块130包括滑动变阻器133和电源134，滑动变阻器133的有效电阻140随两个被制动部件210、220之间距离d的减小而减小，第一电磁铁110和第二电磁铁120均与滑动变阻器133的有效电阻140串联于电源134上。

需要说明的是，第一电磁铁110和第二电磁铁120均与滑动变阻器133的有效电阻140串联，当距离d减小后，滑动变阻器133的有效电阻140减小，电源134的总电压不变，电流回路中的第一电流I1和第二电流I2增大，使得第一电磁铁110和第二电磁铁120之间的排斥力增大。

还需要说明的是，图3中制动装置的结构更简单，采用的电源和滑动变阻器均为常用的电路元件，且成本较低。

继续参见图3，滑动变阻器133包括外壳151，以及设置于外壳151内的弹簧152和条状电阻主体153。弹簧152和条状电阻主体153的排列方向与两个被制动部件210、220的排列方向相同。外壳151包括开口161，条状电阻主体153的第一端171从开口161延伸至外壳151的外部，第一端171的长度等于预设值。条状电阻主体153中与第一端171相对的第二端172连接弹簧152的第一端181，弹簧152的第二端182连接外壳151与开口161相对的内表面。滑动变阻器133安装于任一被制动部件内部，且将条状电阻主体153的第一端171延伸至该被制动部件靠近另一被制动部件的表面外。

需要说明的是，上述结构使得两个被制动部件210、220之间的距离d达到预设值后，条状电阻主体153的第一端171刚好与另一被制动部件靠近条状电阻主体153的表面接触，距离d继续减小时，条状电阻主体153受另一被制动部件作用压缩弹簧152，弹簧152被压缩后滑动变阻器133的有效电阻140减小，进而达到增大第一电流I1和第二电流I2的效果。

具体的，图3所示结构中，两个被制动部件210、220之间的距离d、电源134电压U、滑动变阻器133的条状电阻主体153的总长度L、条状电子主体153的第一端171的长度P以及滑动变阻器133的最大电阻R之间满足如下公式一：

I＝U/R{[L-(P-d)]/L}＝UL/R(L-P+d)------------公式一

根据上述公式一可知滑动变阻器133上的电流随两个被制动部件210、220之间的距离d的减小而增大，与滑动变阻器133串联的第一电磁铁110和第二电磁铁120上的电流增大。且第一电磁铁110和第二电磁铁120上的电流与两者之间的排斥力呈正比，因此，对应的第一电磁铁110和第二电磁铁120之间的排斥力增大，制动装置的制动力增大。

还需要说明的是，图3中电流控制模块130的结构无需人为控制或提前设定执行规则，仅通过元件自身特性和相互之间的作用力实现电流的调节，简单方便。

示例性的，被制动部件可以为安装有刀片的刀架，两个刀片相对设置。

需要说明的是，刀片为挡光刀片，两个被制动部件可以为光刻机中用于调节光束形状的两个相对的安装有刀片的刀架，进一步的，可以为普通光刻机中的左刀架和右刀架。

进一步的，电流控制模块包括主控模块以及接近式距离传感器时，两个刀架的相对面上均可以形成有凹槽，距离传感器设置于任一凹槽内，接近式距离传感器的最大检测值等于两个凹槽的深度与预设值之和。

需要说明的是，这样的设置避免了两个刀架相撞时损坏接近式距离传感器，对接近式距离传感器起到了保护作用。此外，设置接近式距离传感器的最大检测值等于两个凹槽的深度与预设值之和，是为了使得接近式距离传感器能够在两个刀架之间的距离达到预设值后开始正常工作。

可选的，凹槽的深度可以为0.05mm。

需要说明的是，凹槽的深度过大会导致形成凹槽的工艺难度增大，凹槽的深度太小有无法完全容纳接近式距离传感器的可能，导致接近式距离传感器部分位于凹槽外，两个刀架相撞时近距离传感器易受损伤。当凹槽的深度为0.05时，接近式距离传感器能够完全容纳于凹槽中，且凹槽的形成工艺难度较低。

示例性的，预设值可以为0.6mm。

需要说明的是，本实施例的技术方案适用于近距离制动，因此预设值不会很大，另一方面，预设值过小会导致两个被制动部件的缓冲距离不足。当预设值为0.6mm时，两个被制动部件的缓冲距离充足，且未超出近距离制动范围。

可选的，被制动部件可以为运动部件，两个被制动部件与同一轨道滑动连接。

需要说明的是，与同一轨道滑动连接的运动部件的数量可以多于两个，例如多移动台的运输系统，本实施例中的两个被制动部件可以为多个运动部件中的任意两个。

图4是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。如图4所示，设备20包括本发明任意实施例提供的所述制动装置10，示例性的，设备20可以为光刻机。由于本实施例提供的设备20包括如本发明实施例提供的任意所述的制动装置10，其具有其所包括的制动装置10相同或相应的有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种制动装置，其特征在于，包括：

第一电磁铁、第二电磁铁和电流控制模块；

所述电流控制模块还用于在两个所述被制动部件相互靠近的过程中，确定两个所述被制动部件之间的距离减小到预设值后，随所述距离的减小增大所述第一电流和所述第二电流；

所述电流控制模块包括主控模块以及接近式距离传感器；

所述接近式距离传感器安装于任一所述被制动部件上，用于在两个所述被制动部件之间的距离减小到所述预设值后，实时检测两个所述被制动部件之间的距离，并将检测结果发送给所述主控模块；

所述主控模块用于根据所述检测结果以及预设规则，实时确定并输出所述检测结果对应的所述第一电流和所述第二电流。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述电流控制模块包括滑动变阻器和电源，所述滑动变阻器的有效电阻随两个所述被制动部件之间距离的减小而减小；

所述第一电磁铁和所述第二电磁铁均与所述滑动变阻器的有效电阻串联于所述电源上。

3.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于，所述滑动变阻器包括外壳，以及设置于所述外壳内的弹簧和条状电阻主体；

所述弹簧和所述条状电阻主体的排列方向与两个所述被制动部件的排列方向相同；所述外壳包括开口，所述条状电阻主体的第一端从所述开口延伸至所述外壳的外部，所述第一端的长度等于所述预设值；所述条状电阻主体中与所述第一端相对的第二端连接所述弹簧的第一端，所述弹簧的第二端连接所述外壳与所述开口相对的内表面；

所述滑动变阻器安装于任一所述被制动部件内部，且将所述条状电阻主体的第一端延伸至该被制动部件靠近另一所述被制动部件的表面外。

4.根据权利要求1或2所述的制动装置，其特征在于，所述被制动部件为安装有刀片的刀架，两个所述刀片相对设置。

5.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，所述电流控制模块包括主控模块以及接近式距离传感器时；

两个所述刀架的相对面上均形成有凹槽，所述距离传感器设置于任一所述凹槽内；

所述接近式距离传感器的最大检测值等于两个所述凹槽的深度与所述预设值之和。

6.根据权利要求5所述的制动装置，其特征在于，所述凹槽的深度为0.05mm。

7.根据权利要求1或2所述的制动装置，其特征在于，所述被制动部件为运动部件，两个所述被制动部件与同一轨道滑动连接。

8.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述预设值为0.6mm。

9.一种制动设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述制动装置。