CN218018407U - 运动台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种运动台，包括承载台和与承载台连接以驱动承载台运动的驱动主体，驱动主体包括：固定座；轴向移动部，沿预定直线可移动地设置在固定座上；周向转动部，绕预定直线可转动地设置在轴向移动部的容纳槽内且与承载台连接；移动导向部，与固定座固定连接、套设在轴向移动部外且与轴向移动部间隔设置并形成气浮间隙，以对轴向移动部的沿预定直线的移动进行导向；旋转导向部，设置在轴向移动部和周向转动部之间且位于容纳槽内，包括可相对转动地连接的第一连接件和第二连接件，第一连接件与轴向移动部固定连接，第二连接件与周向转动部固定连接，以解决现有技术中的运动装置的结构不够紧凑、占用空间较大且垂向导向精度较低的问题。

Description

运动台

技术领域

本实用新型涉及半导体硅片膜厚检测技术领域，具体而言，涉及一种运动台。

背景技术

在半导体硅片膜厚检测领域中，要求用于承载硅片并带动其运动的工件台能够和硅片传输系统之间完成硅片的交接，同时需要承载着12英寸或者8英寸的硅片完成360°的旋转和沿竖直方向的运动，以完成硅片膜厚的检测。

因此，对于应用在膜厚检测过程中的工件台装置中，微动台作为工件台装置中的核心部件，通常需要提供Rz和Z两个方向的运动(即绕Z轴的转动和沿Z的移动)。随着对生产效率的要求的不断提高和对膜厚检测的精度的不断提升，对工件台装置的运行速度、加速度和性能的需求也随之提高，这就要求工件台装置具有更加轻量化、扁平化和更高运动精度的结构。

在专利号为US2004246012A1的美国专利中，公开了一种应用于上述领域的微动台，该微动台的Rz台固定在垂向装置上，吸盘固定在Rz台上，且垂向装置是通过直线电机驱动丝杠和楔形块，同时依靠两个0.5mm厚的簧片来提供往复力以实现垂向运动的，微动台的结构较为简单，但是在竖直方向上的尺寸较大，很难实现扁平化设计；另外，该微动台的沿竖直方向延伸的导向为机械导轨，导向精度较低，难以保证在竖直方向上获得较高的定位精度，且Rz导向装置在竖直方向上的尺寸较大，占用的空间较多。因此，该专利中的微动台存在结构不够紧凑、占用空间较大以及在竖直方向上的导向精度较低的问题。

在专利号为US6779278B1的美国专利中，公开了另一种应用于上述领域的微动台，该微动台的Rz台固定在垂向装置上，吸盘固定在Rz台上，且垂向装置是通过音圈电机直接驱动，并通过弹簧实现音圈电机的重力补偿以降低音圈电机负载。该微动台与专利号为US2004246012A1中的微动台相比，在竖直方向上的尺寸较小，但是，由于音圈电机采用了弹簧进行重力补偿，其在竖直方向上很难实现较高的定位精度；另外，该微动台的沿竖直方向延伸的导向也为机械导轨，导向精度较低，难以保证在竖直方向上获得较高的定位精度，且Rz导向装置在竖直方向上的尺寸较大，占用的空间较多。因此，该专利中的微动台存在结构不够紧凑、占用空间较大以及在竖直方向上的导向精度较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种运动台，以解决现有技术中的运动装置的结构不够紧凑、占用空间较大且垂向导向精度较低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种运动台，包括承载台和与承载台连接以驱动承载台运动的驱动主体，驱动主体包括：固定座；轴向移动部，沿预定直线可移动地设置在固定座上；周向转动部，绕预定直线可转动地设置在轴向移动部的容纳槽内，周向转动部3与承载台连接；移动导向部；其中，移动导向部与固定座固定连接，移动导向部套设在轴向移动部外且与轴向移动部间隔设置并形成气浮间隙，以通过气浮间隙对轴向移动部的沿预定直线的移动进行导向；轴向移动部和周向转动部之间设置有旋转导向部，旋转导向部位于容纳槽内，旋转导向部包括可相对转动地连接的第一连接件和第二连接件，第一连接件与轴向移动部固定连接，第二连接件与周向转动部固定连接。

进一步地，旋转导向部为旋转轴承，第一连接件为旋转轴承的内圈；第二连接件为旋转轴承的外圈。

进一步地，轴向移动部和周向转动部之间还设置有：转动驱动部，转动驱动部包括可相对运动的转动电机定子和转动电机动子，转动电机定子与轴向移动部固定连接，转动电机动子与周向转动部固定连接，以通过转动电机定子和转动电机动子之间的相互作用力来驱动周向转动部相对于轴向移动部转动。

进一步地，容纳槽为环形槽体，容纳槽包括位于轴向移动部的靠近固定座的一侧的槽底面和位于轴向移动部的远离固定座的一侧的开口部，周向转动部为安装在容纳槽内的环形筒体；其中，旋转导向部位于周向转动部和容纳槽的环形内壁面之间；和/或转动驱动部位于周向转动部和容纳槽的环形外壁面之间。

进一步地，预定直线平行于垂向；其中，旋转导向部的下表面与容纳槽的槽底面之间的垂直距离大于或等于转动电机定子的下表面与容纳槽的槽底面之间的垂直距离；旋转导向部的上表面与容纳槽的槽底面之间的垂直距离小于或等于转动电机定子的上表面与容纳槽的槽底面之间的垂直距离；旋转导向部的上表面与容纳槽的槽底面之间的垂直距离和转动电机定子的上表面与容纳槽的槽底面之间的垂直距离均小于或等于容纳槽的沿预定直线的深度。

进一步地，移动导向部包括环绕轴向移动部的周侧依次设置的多个导向板，多个导向板与轴向移动部的多个外侧面一一对应地设置；各个导向板的靠近轴向移动部的一侧的板面均为气浮面，各个外侧面均为气浮导轨面，各个气浮面均与相应的气浮导轨面间隔设置，以形成气浮间隙。

进一步地，轴向移动部和移动导向部之间还设置有：移动限位部，移动限位部包括阻挡件和运动件；轴向移动部上设置有用于安装运动件的第一安装槽，移动导向部上设置有用于与安装阻挡件的第二安装槽；运动件固定连接至第一安装槽，阻挡件固定连接至第二安装槽，运动件位于阻挡件的靠近容纳槽的槽底面的一侧，以随移动导向部沿靠近或远离阻挡件的方向运动；和/或移动驱动部，移动驱动部包括可相对运动的移动电机定子和移动电机动子，移动电机定子与固定座连接，移动电机动子与轴向移动部连接，以通过移动电机定子和移动电机动子之间的相互作用力来驱动轴向移动部相对固定座沿预定直线移动；和/或移动测量部，移动测量部包括可相对运动的位移测量件和位移被测件，位移测量件与移动导向部固定连接，位移被测件与轴向移动部固定连接，以通过位移测量件对位移被测件的位移的测量结果来得到轴向移动部的位移。

进一步地，移动限位部、第一安装槽和第二安装槽均为两个；其中，两个移动限位部分别设置在轴向移动部的相对两侧，两个第一安装槽和两个第二安装槽均与两个移动限位部一一对应地设置；和/或移动测量部为光栅尺，位移测量件为光栅尺的光栅尺读头，位移被测件为光栅尺的光栅尺带；和/或轴向移动部包括用于容纳至少部分移动驱动部的内孔，内孔的孔心线与预定直线共线，内孔包括远离固定座的一侧的孔底面和靠近固定座的一侧的孔口部；其中，移动电机动子的上端固定连接至孔底面，移动电机定子的下端固定连接至固定座，移动电机定子的外周面与内孔的孔壁面间隔设置。

进一步地，预定直线平行于垂向，驱动主体还包括重力补偿装置，重力补偿装置设置在固定座和轴向移动部之间，以减轻移动驱动部的负载；其中，轴向移动部上设置有用于安装重力补偿装置的安装孔。

进一步地，轴向移动部和周向转动部之间还设置有：转动测量部，转动测量部包括可相对运动的转角测量件和转角被测件，转角测量件与轴向移动部固定连接，转角被测件与周向转动部固定连接，以通过转角测量件对转角被测件的测量结果来得到周向转动部的转动角度；其中，转动测量部位于周向转动部和容纳槽的槽底面之间。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种运动台，包括承载台和与承载台连接以驱动承载台运动的驱动主体，驱动主体包括：固定座；轴向移动部，沿预定直线可移动地设置在固定座上；周向转动部，绕预定直线可转动地设置在轴向移动部的容纳槽内，周向转动部与承载台连接；移动导向部；其中，移动导向部与固定座固定连接，移动导向部套设在轴向移动部外且与轴向移动部间隔设置并形成气浮间隙，以通过气浮间隙对轴向移动部的沿预定直线的移动进行导向；轴向移动部和周向转动部之间设置有旋转导向部，旋转导向部位于容纳槽内，旋转导向部包括可相对转动地连接的第一连接件和第二连接件，第一连接件与轴向移动部固定连接，第二连接件与周向转动部固定连接。在本实用新型的运动台中，气浮式的移动导向部的设置保证了运动台在垂向具有较高的导向精度和较好的往复运动性能；机械式的旋转导向部的设置所占用的空间更小，能够使转动驱动部所需的驱动质量也更小，相应地也就能够选择体积和负载更小的转动驱动部；与现有技术中的运动台相比，本实用新型的运动台的生产加工难度更低，且生产成本也更低，实现了运动台的扁平化设置，进一步缩小了运动台的整体体积，解决了现有技术中的运动装置的结构不够紧凑、占用空间较大且垂向导向精度较低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的运动台的第一个实施例的剖视图；

图2示出了根据本实用新型的运动台的第一个实施例在不包括承载台时的结构示意图；

图3示出了图2所示的运动台的轴向移动部在一个方向上的结构示意图；

图4示出了图2所示的运动台的轴向移动部在另一个方向上的结构示意图；

图5示出了图2所示的运动台的移动导向部的结构示意图；

图6示出了图2所示的运动台的轴向移动部和移动导向部的组合示意图；

图7示出了图2所示的运动台的固定座、轴向移动部和移动导向部的组合的局部剖视图；

图8示出了图2所示的运动台的重力补偿装置的位置分布图；

图9示出了根据本实用新型的运动台的第二个实施例在不包括承载台时的结构示意图；

图10示出了图9所示的运动台的重力补偿装置的位置分布图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、承载台；200、驱动主体；

1、固定座；101、进气通道；

2、轴向移动部；20、容纳槽；21、内筒体；210、内孔；22、外侧面；221、第一外侧面；222、第二外侧面；223、第三外侧面；224、第四外侧面；23、第一安装槽；24、第三安装槽；25、安装孔；26、外筒体；27、环形连接板；3、周向转动部；

4、移动导向部；40、导向板；41、板面；401、第一导向板；411、第一板面；402、第二导向板；412、第二板面；403、第三导向板；413、第三板面；404、第四导向板；414、第四板面；42、气体流通通道；420、节流孔；421、横向通道；422、纵向通道；423、密封圈；43、第二安装槽；44、第四安装槽；

5、旋转导向部；6、转动驱动部；61、转动电机定子；62、转动电机动子；7、转动测量部；71、转角测量件；72、转角被测件；8、移动限位部；81、阻挡件；82、运动件；9、移动驱动部；91、移动电机定子；92、移动电机动子；10、移动测量部；11、重力补偿装置；111、第一重力补偿装置；112、第二重力补偿装置；113、第三重力补偿装置；114、第四重力补偿装置；12、内端盖；13、外端盖。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图10所示，本实用新型提供了一种运动台，包括承载台100和与承载台100连接以驱动承载台100运动的驱动主体200，驱动主体200包括：固定座1；轴向移动部2，沿预定直线可移动地设置在固定座1上；周向转动部3，绕预定直线可转动地设置在轴向移动部2的容纳槽20内，周向转动部3与承载台100连接；移动导向部4；其中，移动导向部4与固定座1固定连接，移动导向部4套设在轴向移动部2外且与轴向移动部2间隔设置并形成气浮间隙，以通过气浮间隙对轴向移动部2的沿预定直线的移动进行导向；轴向移动部2和周向转动部3之间设置有旋转导向部5，旋转导向部5位于容纳槽20内，旋转导向部5包括可相对转动地连接的第一连接件和第二连接件，第一连接件与轴向移动部2固定连接，第二连接件与周向转动部3固定连接。

在本实用新型的运动台中，气浮式的移动导向部4的设置保证了运动台在垂向具有较高的导向精度和较好的往复运动性能；机械式的旋转导向部5的设置所占用的空间更小，能够使转动驱动部6所需的驱动质量也更小，相应地也就能够选择体积和负载更小的转动驱动部6；与现有技术中的运动台相比，本实用新型的运动台的生产加工难度更低，且生产成本也更低，实现了运动台的扁平化设置，进一步缩小了运动台的整体体积，解决了现有技术中的运动装置的结构不够紧凑、占用空间较大且垂向导向精度较低的问题。

其中，X、Y方向均平行于水平面，Z方向垂直于水平面，Z方向也叫做垂向，预定直线平行于垂向。

具体地，旋转导向部5为旋转轴承，第一连接件为旋转轴承的内圈；第二连接件为旋转轴承的外圈，旋转轴承通过内圈与轴向移动部2固定连接，并通过外圈与周向转动部3固定连接。

如图1所示，轴向移动部2和周向转动部3之间还设置有：转动驱动部6，转动驱动部6包括可相对运动的转动电机定子61和转动电机动子62，转动电机定子61与轴向移动部2固定连接，转动电机动子62与周向转动部3固定连接，以通过转动电机定子61和转动电机动子62之间的相互作用力来驱动周向转动部3相对于轴向移动部2转动。

如图1所示，容纳槽20为环形槽体，容纳槽20包括位于轴向移动部2的靠近固定座1的一侧的槽底面和位于轴向移动部2的远离固定座1的一侧的开口部，周向转动部3为安装在容纳槽20内的环形筒体；其中，旋转导向部5位于周向转动部3和容纳槽20的环形内壁面之间；和/或转动驱动部6位于周向转动部3和容纳槽20的环形外壁面之间。

具体地，预定直线平行于垂向；其中，旋转导向部5的下表面与容纳槽20的槽底面之间的垂直距离大于或等于转动电机定子61的下表面与容纳槽20的槽底面之间的垂直距离；旋转导向部5的上表面与容纳槽20的槽底面之间的垂直距离小于或等于转动电机定子61的上表面与容纳槽20的槽底面之间的垂直距离；旋转导向部5的上表面与容纳槽20的槽底面之间的垂直距离和转动电机定子61的上表面与容纳槽20的槽底面之间的垂直距离均小于或等于容纳槽20的沿预定直线的深度。这样，旋转导向部5与转动驱动部6均安装在容纳槽20内，从而降低了整个运动台在垂向上的高度，且保证了旋转导向部5的尺寸不会很大，使得整个运动台的结构较为紧凑。

如图3至图7所示，移动导向部4包括环绕轴向移动部2的周侧依次设置的多个导向板40，多个导向板40与轴向移动部2的多个外侧面22一一对应地设置；各个导向板40的靠近轴向移动部2的一侧的板面41均为气浮面，各个外侧面22均为气浮导轨面，各个气浮面均与相应的气浮导轨面间隔设置，以形成气浮间隙；其中，各个导向板40上均设置有连通至相应的气浮面的气体流通通道42，以通过气体流通通道42向相应的气浮间隙送气。

可选地，多个导向板40一体成型或可拆卸地连接。

如图1至图8所示的第一个实施例，轴向移动部2的外侧面22的数量为四个，导向板40的数量也为四个，四个导向板40与四个外侧面22一一对应地设置。

具体地，四个导向板40包括依次连接的第一导向板401、第二导向板402、第三导向板403和第四导向板404，轴向移动部2的多个外侧面22包括依次连接的第一外侧面221、第二外侧面222、第三外侧面223和第四外侧面224，第一导向板401与第一外侧面221对应设置，第二导向板402与第二外侧面222对应设置，第三导向板403与第三外侧面223对应设置，第四导向板404与第四外侧面224对应设置。

其中，第一导向板401的靠近轴向移动部2的一侧的板面为第一板面411，第一板面411为第一气浮面，第一外侧面221为第一气浮导轨面，第一气浮面与第一气浮导轨面间隔设置，以形成第一气浮间隙；第二导向板402的靠近轴向移动部2的一侧的板面为第二板面412，第二板面412为第二气浮面，第二外侧面222为第二气浮导轨面，第二气浮面与第二气浮导轨面间隔设置，以形成第二气浮间隙；第三导向板403的靠近轴向移动部2的一侧的板面为第三板面413，第三板面413为第三气浮面，第三外侧面223为第三气浮导轨面，第三气浮面与第三气浮导轨面间隔设置，以形成第三气浮间隙；第四导向板404的靠近轴向移动部2的一侧的板面为第四板面414，第四板面414为第四气浮面，第四外侧面224为第四气浮导轨面，第四气浮面与第四气浮导轨面间隔设置，以形成第四气浮间隙。

如图7所示，各个导向板40上的气体流通通道42均包括平行于相应的导向板40的板面41且沿垂向间隔设置的多个横向通道421和平行于相应的导向板40的板面41且沿垂直于垂向的方向间隔设置的多个纵向通道422，同一导向板40上的各个横向通道421与各个纵向通道422之间均交叉连接；各个导向板40上的气体流通通道42还包括间隔布置的多个节流孔420，各个节流孔420的一端连接至其中一个横向通道421和/或纵向通道422，各个节流孔420的另一端连接至相应的导向板40上的气浮面，以向相应的气浮间隙内通入高压气体；其中，相邻两个导向板40上的气体流通通道42之间连通，且连接处通过密封圈423密封，以防止漏气。

具体地，固定座1上设置有进气通道101，进气通道101的一端与至少一个导向板40上的气体流通通道42连接，进气通道101的另一端与外部供气装置连通，外部供气装置通过进气通道101向各个导向板40上的气体流通通道42供气；其中，进气通道101和相应的气体流通通道42的连接处设置有密封圈423，以防止漏气。

外部供气装置所供应的正压气体通过进气通道101进入各个导向板40上的气体流通通道42内，并通过节流孔420排出至各个气浮间隙中，以使轴向移动部2和移动导向部4之间形成一层稳定的气膜，从而形成第一气浮导轨、第二气浮导轨、第三气浮导轨和第四气浮导轨，以实现轴向移动部2与移动导向部4之间的无摩擦往复运动；其中，第一气浮间隙、第二气浮间隙、第三气浮间隙和第四气浮间隙内的高压气体分别通过相应的气浮间隙的上侧间隙口与下侧间隙口排出，从而使得第一气浮间隙、第二气浮间隙、第三气浮间隙和第四气浮间隙内的高压气体能够保持稳定。

如图9至图10所示的第二个实施例，轴向移动部2的外侧面22的数量为三个，导向板40的数量也为三个，三个导向板40与三个外侧面22一一对应地设置。

如图1至图7以及图9所示，轴向移动部2和移动导向部4之间还设置有：移动限位部8，移动限位部8包括阻挡件81和运动件82；轴向移动部2上设置有用于安装运动件82的第一安装槽23，移动导向部4上设置有用于与安装阻挡件81的第二安装槽43；运动件82固定连接至第一安装槽23，阻挡件81固定连接至第二安装槽43，运动件82位于阻挡件81的靠近容纳槽20的槽底面的一侧，以随移动导向部4沿靠近或远离阻挡件81的方向运动，以与阻挡件81之间接触或分离，以通过阻挡件81对运动件82的运动进行限位，从而对移动导向部4的运动进行限位。

如图1所示，轴向移动部2和移动导向部4之间还设置有：移动驱动部9，移动驱动部9包括可相对运动的移动电机定子91和移动电机动子92，移动电机定子91与固定座1连接，移动电机动子92与轴向移动部2连接，以通过移动电机定子91和移动电机动子92之间的相互作用力来驱动轴向移动部2相对固定座1沿预定直线移动。

具体地，移动驱动部9为音圈电机，移动电机定子91为音圈电机定子，移动电机动子92为音圈电机动子。

如图1所示，轴向移动部2和移动导向部4之间还设置有：移动测量部10，移动测量部10包括可相对运动的位移测量件和位移被测件，位移测量件与移动导向部4固定连接，位移被测件与轴向移动部2固定连接，以通过位移测量件对位移被测件的位移的测量结果来得到轴向移动部2的位移。

具体地，移动导向部4上设置有用于与安装位移测量件的第四安装槽44，轴向移动部2上设置有用于安装位移被测件的第三安装槽24，位移测量件固定连接至第四安装槽44以固定不动，位移被测件固定连接至第三安装槽24以随轴向移动部2移动。

在本实用新型的至少一个实施例中，移动限位部8、第一安装槽23和第二安装槽43均为两个；其中，两个移动限位部8分别设置在轴向移动部2的相对两侧，两个第一安装槽23和两个第二安装槽43均与两个移动限位部8一一对应地设置。

具体地，本实用新型的移动测量部10为光栅尺，位移测量件为光栅尺的光栅尺读头，位移被测件为光栅尺的光栅尺带，以为轴向移动部2的垂向运动提供信号反馈。

如图1所示，轴向移动部2包括用于容纳至少部分移动驱动部9的内孔210，内孔210的孔心线与预定直线共线，内孔210包括远离固定座1的一侧的孔底面和靠近固定座1的一侧的孔口部；其中，移动电机动子92的上端固定连接至孔底面，移动电机定子91的下端固定连接至固定座1，移动电机定子91的外周面与内孔210的孔壁面间隔设置。

具体地，轴向移动部2包括沿远离预定直线的方向依次连接的内筒体21、环形连接板27和外筒体26，内筒体21、环形连接板27和外筒体26的下表面齐平，内筒体21和外筒体26的上表面齐平且均高于环形连接板27的上表面，以共同围成容纳槽20。

其中，轴向移动部2还包括设置在容纳槽20的开口部处以封堵该开口部的内端盖12和外端盖13，内端盖12与内筒体21固定连接，外端盖13与外筒体26固定连接，内端盖12与外端盖13间隔设置以避让周向转动部3，周向转动部3的一部分位于容纳槽20内，周向转动部3的另一部分伸出至内端盖12和外端盖13上方，以用于与承载台100连接。

如图1至图10所示，预定直线平行于垂向，驱动主体200还包括重力补偿装置11，重力补偿装置11设置在固定座1和轴向移动部2之间，以减轻移动驱动部9的负载，提高运动台在垂向上的运动性能；其中，轴向移动部2上设置有用于安装重力补偿装置11的安装孔25。

可选地，重力补偿装置11为磁浮重力补偿装置、气浮重力补偿装置、弹簧以及磁力弹簧等的至少一种。

当重力补偿装置11为磁浮重力补偿装置时，磁浮重力补偿装置包括可相对运动的第一磁浮件和第二磁浮件，第一磁浮件与固定座1连接，第二磁浮件与轴向移动部2固定连接，以通过第一磁浮件和第二磁浮件之间的相互作用力来补偿轴向移动部2的重力。

本实用新型的重力补偿装置11和安装孔25均为多个，多个安装孔25环绕预定直线呈360度均匀布置，多个重力补偿装置11一一对应地设置在多个安装孔25内。

如图1至图8所示的第一个实施例，重力补偿装置11和安装孔25均为四个，四个重力补偿装置11分别为第一重力补偿装置111、第二重力补偿装置112、第三重力补偿装置113和第四重力补偿装置114，四个安装孔25分别设置在轴向移动部的四个棱角处，四个重力补偿装置11一一对应地设置在四个安装孔25内。

如图9至图10所示的第二个实施例，重力补偿装置11和安装孔25均为三个，三个安装孔25分别设置在轴向移动部的三个棱角处，三个重力补偿装置11一一对应地设置在三个安装孔25内。

如图1所示，轴向移动部2和周向转动部3之间还设置有：转动测量部7，转动测量部7包括可相对运动的转角测量件71和转角被测件72，转角测量件71与轴向移动部2固定连接，转角被测件72与周向转动部3固定连接，以通过转角测量件71对转角被测件72的测量结果来得到周向转动部3的转动角度；其中，转动测量部7位于周向转动部3和容纳槽20的槽底面之间。

具体地，转动测量部7为环形光栅尺，转角测量件71为环形光栅尺的光栅尺读头，转角被测件72为环形光栅尺的环形光栅尺带，以为周向转动部3的旋转运动提供信号反馈。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型提供了一种运动台，包括承载台100和与承载台100连接以驱动承载台100运动的驱动主体200，驱动主体200包括：固定座1；轴向移动部2，沿预定直线可移动地设置在固定座1上；周向转动部3，绕预定直线可转动地设置在轴向移动部2的容纳槽20内，周向转动部3与承载台100连接；移动导向部4；其中，移动导向部4与固定座1固定连接，移动导向部4套设在轴向移动部2外且与轴向移动部2间隔设置并形成气浮间隙，以通过气浮间隙对轴向移动部2的沿预定直线的移动进行导向；轴向移动部2和周向转动部3之间设置有旋转导向部5，旋转导向部5位于容纳槽20内，旋转导向部5包括可相对转动地连接的第一连接件和第二连接件，第一连接件与轴向移动部2固定连接，第二连接件与周向转动部3固定连接。在本实用新型的运动台中，气浮式的移动导向部4的设置保证了运动台在垂向具有较高的导向精度和较好的往复运动性能；机械式的旋转导向部5的设置所占用的空间更小，能够使转动驱动部6所需的驱动质量也更小，相应地也就能够选择体积和负载更小的转动驱动部6；与现有技术中的运动台相比，本实用新型的运动台的生产加工难度更低，且生产成本也更低，实现了运动台的扁平化设置，进一步缩小了运动台的整体体积，解决了现有技术中的运动装置的结构不够紧凑、占用空间较大且垂向导向精度较低的问题。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种运动台，其特征在于，包括承载台(100)和与所述承载台(100)连接以驱动所述承载台(100)运动的驱动主体(200)，所述驱动主体(200)包括：

固定座(1)；

轴向移动部(2)，沿预定直线可移动地设置在所述固定座(1)上；

周向转动部(3)，绕所述预定直线可转动地设置在所述轴向移动部(2)的容纳槽(20)内，所述周向转动部(3)与所述承载台(100)连接；

移动导向部(4)；

其中，

所述移动导向部(4)与所述固定座(1)固定连接，所述移动导向部(4)套设在所述轴向移动部(2)外且与所述轴向移动部(2)间隔设置并形成气浮间隙，以通过所述气浮间隙对所述轴向移动部(2)的沿所述预定直线的移动进行导向；

所述轴向移动部(2)和所述周向转动部(3)之间设置有旋转导向部(5)，所述旋转导向部(5)位于所述容纳槽(20)内，所述旋转导向部(5)包括可相对转动地连接的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述轴向移动部(2)固定连接，所述第二连接件与所述周向转动部(3)固定连接。

2.根据权利要求1所述的运动台，其特征在于，所述旋转导向部(5)为旋转轴承，所述第一连接件为所述旋转轴承的内圈；所述第二连接件为所述旋转轴承的外圈。

3.根据权利要求1所述的运动台，其特征在于，所述轴向移动部(2)和所述周向转动部(3)之间还设置有：

转动驱动部(6)，所述转动驱动部(6)包括可相对运动的转动电机定子(61)和转动电机动子(62)，所述转动电机定子(61)与所述轴向移动部(2)固定连接，所述转动电机动子(62)与所述周向转动部(3)固定连接，以通过所述转动电机定子(61)和所述转动电机动子(62)之间的相互作用力来驱动所述周向转动部(3)相对于所述轴向移动部(2)转动。

4.根据权利要求3所述的运动台，其特征在于，所述容纳槽(20)为环形槽体，所述容纳槽(20)包括位于所述轴向移动部(2)的靠近所述固定座(1)的一侧的槽底面和位于所述轴向移动部(2)的远离所述固定座(1)的一侧的开口部，所述周向转动部(3)为安装在所述容纳槽(20)内的环形筒体；其中，

所述旋转导向部(5)位于所述周向转动部(3)和所述容纳槽(20)的环形内壁面之间；和/或

所述转动驱动部(6)位于所述周向转动部(3)和所述容纳槽(20)的环形外壁面之间。

5.根据权利要求3或4所述的运动台，其特征在于，所述预定直线平行于垂向；其中，

所述旋转导向部(5)的下表面与所述容纳槽(20)的槽底面之间的垂直距离大于或等于所述转动电机定子(61)的下表面与所述容纳槽(20)的槽底面之间的垂直距离；

所述旋转导向部(5)的上表面与所述容纳槽(20)的槽底面之间的垂直距离小于或等于所述转动电机定子(61)的上表面与所述容纳槽(20)的槽底面之间的垂直距离；

所述旋转导向部(5)的上表面与所述容纳槽(20)的槽底面之间的垂直距离和所述转动电机定子(61)的上表面与所述容纳槽(20)的槽底面之间的垂直距离均小于或等于所述容纳槽(20)的沿所述预定直线的深度。

6.根据权利要求1所述的运动台，其特征在于，

所述移动导向部(4)包括环绕所述轴向移动部(2)的周侧依次设置的多个导向板(40)，所述多个导向板(40)与所述轴向移动部(2)的多个外侧面(22)一一对应地设置；

各个所述导向板(40)的靠近所述轴向移动部(2)的一侧的板面(41)均为气浮面，各个所述外侧面(22)均为气浮导轨面，各个所述气浮面均与相应的所述气浮导轨面间隔设置，以形成所述气浮间隙。

7.根据权利要求1所述的运动台，其特征在于，所述轴向移动部(2)和所述移动导向部(4)之间还设置有：

移动限位部(8)，所述移动限位部(8)包括阻挡件(81)和运动件(82)；所述轴向移动部(2)上设置有用于安装所述运动件(82)的第一安装槽(23)，所述移动导向部(4)上设置有用于与安装所述阻挡件(81)的第二安装槽(43)；所述运动件(82)固定连接至所述第一安装槽(23)，所述阻挡件(81)固定连接至所述第二安装槽(43)，所述运动件(82)位于所述阻挡件(81)的靠近所述容纳槽(20)的槽底面的一侧，以随所述移动导向部(4)沿靠近或远离所述阻挡件(81)的方向运动；和/或

移动驱动部(9)，所述移动驱动部(9)包括可相对运动的移动电机定子(91)和移动电机动子(92)，所述移动电机定子(91)与所述固定座(1)连接，所述移动电机动子(92)与所述轴向移动部(2)连接，以通过所述移动电机定子(91)和所述移动电机动子(92)之间的相互作用力来驱动所述轴向移动部(2)相对所述固定座(1)沿所述预定直线移动；和/或

移动测量部(10)，所述移动测量部(10)包括可相对运动的位移测量件和位移被测件，所述位移测量件与所述移动导向部(4)固定连接，所述位移被测件与所述轴向移动部(2)固定连接，以通过所述位移测量件对所述位移被测件的位移的测量结果来得到所述轴向移动部(2)的位移。

8.根据权利要求7所述的运动台，其特征在于，

所述移动限位部(8)、所述第一安装槽(23)和所述第二安装槽(43)均为两个；其中，两个所述移动限位部(8)分别设置在所述轴向移动部(2)的相对两侧，两个所述第一安装槽(23)和两个所述第二安装槽(43)均与两个所述移动限位部(8)一一对应地设置；和/或

所述移动测量部(10)为光栅尺，所述位移测量件为所述光栅尺的光栅尺读头，所述位移被测件为所述光栅尺的光栅尺带；和/或

所述轴向移动部(2)包括用于容纳至少部分所述移动驱动部(9)的内孔(210)，所述内孔(210)的孔心线与所述预定直线共线，所述内孔(210)包括远离所述固定座(1)的一侧的孔底面和靠近所述固定座(1)的一侧的孔口部；其中，所述移动电机动子(92)的上端固定连接至所述孔底面，所述移动电机定子(91)的下端固定连接至所述固定座(1)，所述移动电机定子(91)的外周面与所述内孔(210)的孔壁面间隔设置。

9.根据权利要求7所述的运动台，其特征在于，所述预定直线平行于垂向，所述驱动主体(200)还包括重力补偿装置(11)，所述重力补偿装置(11)设置在所述固定座(1)和所述轴向移动部(2)之间，以减轻所述移动驱动部(9)的负载；其中，所述轴向移动部(2)上设置有用于安装所述重力补偿装置(11)的安装孔(25)。

10.根据权利要求1所述的运动台，其特征在于，所述轴向移动部(2)和所述周向转动部(3)之间还设置有：

转动测量部(7)，所述转动测量部(7)包括可相对运动的转角测量件(71)和转角被测件(72)，所述转角测量件(71)与所述轴向移动部(2)固定连接，所述转角被测件(72)与所述周向转动部(3)固定连接，以通过所述转角测量件(71)对所述转角被测件(72)的测量结果来得到所述周向转动部(3)的转动角度；

其中，所述转动测量部(7)位于所述周向转动部(3)和所述容纳槽(20)的槽底面之间。

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