DE2539860A1 - CROSS TABLE - Google Patents

CROSS TABLE

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DE2539860A1
DE2539860A1 DE19752539860 DE2539860A DE2539860A1 DE 2539860 A1 DE2539860 A1 DE 2539860A1 DE 19752539860 DE19752539860 DE 19752539860 DE 2539860 A DE2539860 A DE 2539860A DE 2539860 A1 DE2539860 A1 DE 2539860A1
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DE
Germany
Prior art keywords
cross table
elements
rolling
table according
lateral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19752539860
Other languages
German (de)
Inventor
Herbert Frank
Karl-Werner Dipl Ing Dr Gommel
Uwe Michl
Klaus Dipl Ing Nestler
Hans Radtke
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Jenoptik AG
Original Assignee
Jenoptik Jena GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Jenoptik Jena GmbH filed Critical Jenoptik Jena GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
    • B23Q1/621Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)

Description

19. 11. 1974November 19, 1974

Kreuztisch.Cross table.

Im Werkzeugmaschinenbau und in der Peingerätetechnik wird die Aufgabe der Bewegung eines Werkstückes oder Prüflings in zwei kartesischen Koordinaten relativ zum mechanischen oder optischen Werkzeug bzw. Meßtaster auf unterschiedliche Weise gelöst. Dabei können entweder das Werkzeug oder das Werkstück in beiden oder beide Jeweils in nur einer Koordinate bewegt werden. Der Koordinaten-Kreuztisch ist dabei eine besonders im Präzisionsgerätebau oft verwendete Variante* Er wird hauptsächlich dort eingesetzt, v/o relativ leichte Werkstücke oder Prüflinge bearbeitet oder gemessen werden. Er ist auch Grundbauelement der zur Herstellung von Schablonen der Fotolithografie in der Halbleiterindustrie angewandten Repeatkameras. Dabei kommt es darauf an, lichtempfindliche Bildträger mit großer Präzision schrittweise in kartesischen Koordinaten gegenüber einer optischen Projektionseinrichtung zu bewegen. Dabei spielen besonders Geradheit, Orthogonalität und Reproduzierbarkeit der Bewegungen eine große Rolle.In machine tool construction and in peening device technology, the task of moving a workpiece or test object becomes in two Cartesian coordinates relative to the mechanical or optical tool or probe in different ways solved. Either the tool or the workpiece can be moved in both or both in only one coordinate will. The coordinate cross table is a variant that is often used, especially in precision machine construction * It is mainly used used there, v / o relatively light workpieces or test items are processed or measured. It is also a basic component of the repeat cameras used for the production of stencils for photolithography in the semiconductor industry. It is important to step by step, with great precision, light-sensitive image carriers in Cartesian coordinates to move with respect to an optical projection device. Straightness, orthogonality and reproducibility play a particularly important role movements play a major role.

lieben ihres prinzipiellen Aufbaus ist die Art der Geradführung funktionsbestimmendes Element der für unterschiedlichste Aufgaben verwendeten Koordinatentische. Typische Vertreter sind die Schwalbenschwanz- und die Prismenführung. Ihre Genauigkeit ist durch die technologisch relltiv komplizierte Form begrenzt. Eas gilt ebenso für die im Gerätebau bekannten Kugelführungen. Hierbei werden zusätzlich wie bei allen 7/älzführunger die Fehler der Wälzkörper wirksam. Auch die Ausführung der Kreuztisch-love their basic structure, the type of straight line is a function-determining element for the most diverse Tasks used coordinate tables. Typical representatives are the dovetail and prism guides. Their accuracy is limited by the technologically complex shape. Eas also applies to the ball guides known in device construction. In this case, as with all roller guides, the errors the rolling elements effective. The execution of the cross table

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elemente als Wagen auf wälz- oder gleitgelagerten Rollen ist mit diesen Fehlern behaftet. Hydro- und aerostatische Führungen sind technologisch und im Betrieb aufwendig.elements as a carriage on roller or slide bearing rollers afflicted with these errors. Hydro- and aerostatic guides are technologically and operationally complex.

Alle beschriebenen Geradführungen sind geometrisch mehr oder weniger komplizierte Elemente, die in der Regel in Form gesondert bearbeiteter Führungsschienen ausgeführt sind, die mit den Elementen des Kreuztisches durch Schrauben verbunden sind, Reben Justierfehlern sind es besonders die durch die Schraubverbindung hervorgerufenen elastischen Verformungen der FühruKgsflachen, die die Funktion nachteilig beeinflussen.All straight guides described are geometrically more or less complicated elements, which are usually in the form of separately machined guide rails that with the elements of the cross table are connected by screws, adjustment errors are especially those caused by the vine Screw connection caused elastic deformations of the Guide surfaces that adversely affect the function.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die Mangel der bekannten Kreuztische zu beseitigen.The purpose of the invention is to address the shortcomings of the to eliminate known cross tables.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kreuztisch einfacher geometrischer Formgebung mit hohen Führungseigenschaften zu realisieren. The invention is based on the object of realizing a cross table of simple geometric shape with high guidance properties.

Erfindungsgemäß wird ein Kreuztisch, bestehend aus einer Grundplatte, einer darauf in einer Koordinatenrichtung beweglichen mittleren Platte und einer wiederum dazu in der anderen Koordinate beweglichen oberen Platte vorgeschlagen, bei dem die mittlere Platte die funktionebestimmenden orthogonalen seitlichen FührungBflachen enthält, an denen die mit der Grundplatte bzw. oberen Platte verbundenen Roll- oder Gleitelemente geführt werden, so daß die mittlere Platte das die Geradlinigkeit des Koordinatenablaufes und deren Orthogonalität bestimmende Bauelement ist.According to the invention, a cross table consisting of a Base plate, one on it movable in one coordinate direction middle plate and in turn to this in the other coordinate movable upper plate proposed in which the middle plate the functional orthogonal lateral Guide contains surfaces on which the base plate or upper plate connected rolling or sliding elements are performed, so that the middle plate that the straightness determining the sequence of coordinates and their orthogonality Component is.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich,Advantageous embodiments of the invention result

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wenn sich zwischen den Platten Wälzkörper befinden, auf denen sie gegenseitig abrollen oder wenn die Platten aufeinander direkt oder auf hydro- oder aerostatischen Schmierfilmen gleiten.if there are rolling elements between the plates on which they roll off each other or if the plates are on top of each other directly or on hydro- or aerostatic lubricating films slide.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die seitlichen Rolloder Gleitelemente eine möglichst punktförmige oder kleinflächige Berührung mit den Führungsflächen haben. Es können auch seitliche aero- oder hydrostatische Gleitelemente vorhanden sein.Furthermore, it is advantageous if the lateral rolling or sliding elements have contact with the guide surfaces that is as punctiform or as small as possible. It can lateral aero- or hydrostatic sliding elements may also be present.

Andere vorteilhafte Ausführun:sformen erhält man, wenn die Roll- oder Gleitelemente der seitlichen Führungen durch gegenüberliegende federnde Rollen- oder Gleitelemente oder aero- oder hydrostatische Elemente an die Führungsflächen gedrückt werden oder wenn dazu Permanentmagnete, Elektromagnete oder Vakuum-Saugelemente dienen.Other advantageous embodiments are obtained if the rolling or sliding elements of the lateral guides by opposing resilient roller or sliding elements or aero- or hydrostatic elements pressed against the guide surfaces or if there are permanent magnets, electromagnets or vacuum suction elements.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungebeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die Zeichnung stellt einen Kreuztisch dar, bei dem die funktionsbestimmenden Elemente, d. h. die Führungsflächen, einfache geometrische Formen haben und keinerlei Justierungen und Verschraubungen notwendig sind. Er besteht aus drei rechteckigen oder quadratischen Platten einfacher geometrischer Form. Die Grundplatte 1 ist auf ihrer Oberseite hocheben, z. B. nach Optiktechnologien, bearbeitet. Auf dieser rollt auf einer Vielzahl von Kugeln 7 eine beidseitig hochgenau bearbeitete mittlere Platte 2. Auf dieser wiederum rollt ebenfalls auf Kugeln 7 eine dritte an ihrer Unterseite hoch-The drawing shows a cross table in which the function-determining elements, i. H. the guide surfaces, simple have geometric shapes and no adjustments or screw connections are necessary. It consists of three rectangular ones or square plates of simple geometric shape. The base plate 1 is raised on its upper side, z. B. processed according to optical technologies. On this one rolls on a large number of balls 7 on both sides with high precision machined middle plate 2. On this, in turn, a third one rolls up on the underside of balls 7.

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ebene Platte 3. Durch die große Zahl von Kugeln werden vorhandene Formfehler der Kugeln gemittelt.flat plate 3. Due to the large number of spheres, existing shape errors in the spheres are averaged.

Die Wälzführungen können auch durch gleit-, hydro- oder aerostatisehe Führungen ersetzt werden. Erfindungsgemäß Übernimmt die Funktion def seitlichen Geradführung ausschließlich die mittlere Platte, Heben der oberen und unteren Fläche sind noch zwei ihrer Seitenflächen hocheben und zueinander orthogonal bearbeitet. An der Grundplatte 1 sind zwei möglichst kleinflächige Gleitelemente 4 befestigt, an denen die mittlere Platte 2 in einer Koordinate gleitet. Mit zwei weiteren Gleitelementen 5 gleitet die obere Platte 3 an der anderen seitlichen Führungsflache der mittleren Platte 2. Die Gleitelemente können auch durch hydro- oder aerostatische Lager bzw. durch feste Rollen ersetzt sein. Der Andruck gegen die Gleitelemente erfolgt durch angefederte Rollen oder Gleitelemente an der der Führungsfläche gegenüberliegenden Fläche der mittleren Platte oder durch magnetische, hydro- oder aerostatische Kräfte. In der Zeichnung sind beispielsweise Permanentmagnete 6 dargestellt« Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die funktionewiohtigen seitlichen Geradführungen und ihre Orthogonalität von einem geometriflch und technologisch einfachen Element, der'mittleren Platte 2 bestimmt werden. Die Führungsflächen sind dabei durch keinerlei Schraubenkräfte verspannt. Die Platte ist in der funktionswichtigen Ebene äußerst steif und damit gut hocheben zu bearbeiten. Es sind keine Justierarbeiten notwendig. Die Orthogonalität der Koordinaten wird bei einem Verschleiß der Gleitelemente 4? 5 nicht verändert,The roller guides can also be replaced by sliding, hydro- or aerostatic guides. Takes over according to the invention the function def lateral straight-line guidance is exclusively the middle plate, lifting the upper and lower surface two more of their side surfaces and machined orthogonally to each other. On the base plate 1, two as small as possible sliding elements 4 are attached to which the middle Plate 2 slides in one coordinate. With two further sliding elements 5, the upper plate 3 slides on the other side Guide surface of the middle plate 2. The sliding elements can also be replaced by hydro- or aerostatic bearings or fixed rollers. The pressure against the sliding elements takes place by spring-loaded rollers or sliding elements on the surface of the middle plate opposite the guide surface or by magnetic, hydro- or aerostatic forces. In the drawing For example, permanent magnets 6 are shown. This arrangement ensures that the functional lateral straight lines and their orthogonality from a geometrically and technologically simple element, the middle Plate 2 can be determined. The guide surfaces are not braced by any screw forces. The plate is in the Functionally important level extremely stiff and therefore easy to work on. No adjustment work is necessary. the Orthogonality of the coordinates becomes 4? 5 not changed,

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Claims (7)

- 5 Patentansprüche - 5 claims (Ί·) Kreuztisch, bestehend aus einer Grundplatte, einer daraur-in einer Koordinatenrichtung beweglichen mittleren
Platte und einer wiederum dazu in der anderen Koordinate beweglichen oberen Platte, dadurch gekennzeichnet, daß die
mittlere Platte die funktionsbestimmenden orthogonalen seitlichen Pührungsflachen enthält, an denen die mit der Grundplatte (1) bzw. oberen Platte (3) verbundenen Roll- oder GIeitelementβ (4) geführt werden, so daß die mittlere
Platte (2) das die Geradlinigkeit des Koordinatenablaufes
und deren Orthogonalität bestimmende Bauelement ist.
(Ί ·) Cross table, consisting of a base plate and a central one that can be moved in one coordinate direction
Plate and an upper plate which is movable in turn in the other coordinate, characterized in that the
middle plate contains the function-determining orthogonal lateral guide surfaces on which the rolling or sliding element (4) connected to the base plate (1) or upper plate (3) are guided so that the middle
Plate (2) that the straightness of the coordinate sequence
and whose orthogonality is determining component.
2. Kreuztisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Platten Wälzkörper befinden, auf denen sie gegenseitig abrollen·2. Cross table according to claim 1, characterized in that there are rolling elements between the plates on which they roll off each other 3. Kreuztisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aufeinander direkt oder auf hydro- oder
aerostatischen Schmierfilmen gleiten.
3. Cross table according to claim 1, characterized in that the plates on each other directly or on hydro- or
aerostatic lubricating films slide.
4. Kreuztisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Roll- oder Gleitelemente (4) eine möglichst punktförmige oder kleinflächige Berührung mit den Pührungsflachen haben.4. Cross table according to claim 1, characterized in that that the lateral rolling or sliding elements (4) a point-like or small-area contact with the Pührungsflachen as possible to have. 5. Kreuztisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die1 seitlichen Gleit elemente aero- oder hydrostatisch sein können·5. Cross table according to claim 1, characterized in that the 1 lateral sliding elements can be aero- or hydrostatic 6. Kreuztisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,6. Cross table according to claim 1, characterized in that 29862986 609822/0248609822/0248 daß die Roll- oder Gleitelemente der seitlichen Führungen durch gegenüberliegende federnde Rollen- oder GIeitelemente oder aero- oder hydrostatische Elemente an die Führungsflächen gedrückt werden.that the rolling or sliding elements of the lateral guides are pressed against the guide surfaces by opposing resilient roller or sliding elements or aero- or hydrostatic elements. 7. Kreuztisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Roll- oder Gleitelemente der seitlichen Führungen durch Permanentmagnete (6), Elektromagnete oder aerostatische Vakuum-Saugelemente an die Führungsflächen gedruckt werden.7. Cross table according to claim 1, characterized in that the rolling or sliding elements of the lateral guides by permanent magnets (6), electromagnets or aerostatic Vacuum suction elements are printed on the guide surfaces. Kel/PiKel / Pi 29862986 609822/0248609822/0248
DE19752539860 1974-11-21 1975-09-08 CROSS TABLE Pending DE2539860A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3127584A1 (en) * 1980-07-31 1982-07-08 Ateliers des Charmilles, S.A., 1203 Genève Machine tool with a movable table
DE102016007114A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-14 Rudolf Eitel Device for the variable and guided positioning of an object to be measured and / or processed or of a slide

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FR2291824A1 (en) 1976-06-18

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