CN2148634Y - 共基面二维超精密工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型为超精密加工和测量领域中的共基 面二维超精密工作台，其相互垂直的X、Y导轨以精 密平板为共同基面，从原理上比现有的二维工作台减 少误差四分之一，导轨面精加工的工艺性好，容易提 高加工精度，适用于电子束曝光机等微电子技术领域 中的超精密加工和测量及其它需要超精密定位、位移 的技术领域。

Description

本实用新型为精密加工和精密测量领域中的共基面二维超精工作台。

在精密加工与精密测量领域中，需要由计算机数控系统控制使工件沿互相垂直的x、y两个方向产生精密位移，现在已经广泛应用的坐标镗床、加工中心、三坐标测量机能满足微米级精密加工与测量所需要的直角坐标运动。在微电子技术领域中，例如制造超大规模集成电路，由电子束曝光在超精工作台上刻制集成电路，现有的微米级二维工作台已满足不了需要，必须研制新型超精工作台。

本实用新型的目的是提供一种共基面二维超精工作台。

本实用新型的目的是这样实现的：通常二维直角坐标工作台有如下两种类型，（一）由相互垂直的二层导轨组成如大型工具显微镜；（二）相互独立的二组垂直导轨组成如三坐标测量机。工作台运动的直线度误差为二组导轨直线运动误差的合成，x方向导轨的直线运动误差可分解为水平面直线度误差△X₁和铅垂面内直线度误差△X₂，y方向导轨的直线运动误差可分解为水平面内直线度误差△y₁和铅垂面内直线度误差△y₂，其综合误差为△＝ $\sqrt{\mathrm{△X}{}_1{}^2{\mathrm{+△X}}_2{}^2{\mathrm{+△Y}}_1{}^2{\mathrm{+△Y}}_2{}^2}$ 。本实用新型的x、y向导轨共用一个由高精度平板构成的水平基面，x方向的二个导向导轨固定在平板上，其导块作成中空的方框形状，方型工作台体套在方框内，方框的二个x边外侧分别与x向导轨组成x方向导轨付，方框的二个y边内侧与工作台体的二个y边外侧组成y方向导轨付，方框与工作台体下端面共同以高精度平板为基面。方框导块带动工作台体沿x方向运动，工作台体在方框内沿y方向运动，工作台体的运动只与△x₁、△y₁、△y₂有关其综合误差为△＝ $\sqrt{\mathrm{△X}{}_1{}^2{\mathrm{+△Y}}_1{}^2{\mathrm{+△Y}}_2{}^2}$ ，比现有的工作台少一个误差分量△x₂，所以可提高精度25％从而能提供更高精度的二维工作台。

本实用新型的积极效果在于能为超精密加工和超精密测量提供超精密工作台，其运动精度比现有的工作台高，该工作台的激光干涉测量线与驱动轴线重合，符合阿贝原则，能实现超精密定位和行程控制。

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出，如说明书附图所示：图1主视图；图2俯视图；图3为A－A向剖视图。由精密平板提供x、y向导轨的共同水平基面（1），二条平行的x向导轨（3）精确调整固定在基面（1）上，方框导轨（4）的二条x边借助气浮块（10）与基面（1）导轨（3）组成x方向导轨付，工作台体（5）的二个y面借助气浮块（9）、（11）与方框导轨（4）的二个y边和基面（1）组成y向导轨付。伺服电机（7）驱动方框导轨（4）沿x方向运动并带动工作台体（5）沿x方向运动，激光干涉仪（2）的测量线与驱动轴线重合伺服电机（8）固定在方框导轨（4）上驱动工作台体（5）沿y方向运动，激光干涉仪（6）的测量线与y方向驱动线重合。工件安置在工作台体（5）的上表面上即可进行加工或测量。

Claims (1)

1. 一种共基面二维超精工作台，由基面(1)、导轨(3)、方框导块(4)、工作台体(5)和气浮块(9)(10)(11)组成，其特征在于导轨(3)与基面(1)固联，其斜面与基面组成x方向燕尾式静压气浮导轨，方框导块(4)与x方向燕尾导轨相对应处安装气浮块(10)，方框导块(4)借助气浮块(10)沿x方向燕尾导轨运动，方框导块(4)的中部矩形中空，与x方向垂直的y方向内侧为斜面，该斜面与基面组成y方向燕尾式静压气浮导轨，工作台体(5)套在方框导块(4)中，在与y方向燕尾导轨相对应处安装气浮块(9)(10)，工作台体(5)即可被方框导块(4)带动沿x方向运动，又能在方框中沿y方向运动，方框导块(4)与工作台体(5)以基面(1)为共同水平基面。

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