DE3829022C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tischverstellvorrichtung mit

• - einem eine Bezugsebene aufweisenden Bezugstisch,
• - einer beweglichen Antriebseinrichtung, welche entlang einer ersten Linie bewegbar ist, um eine entlang der ersten Linie wirksame Antriebskraft zu erzeugen,
• - einem von dem Bezugstisch getragenen beweglichen Tisch, und
• - wenigstens einem Hebelelement mit je einer von dem Bezugstisch getragenen Drehachse, welches die Antriebs­ kraft empfängt, um dadurch um die Drehachse zu schwenk­ ken und die Antriebskraft in eine zweite Kraft umzu­ wandeln, welche entlang einer zweiten Linie wirkt, so daß der bewegliche Tisch die zweite Kraft empfängt und sich entlang der zweiten Linie bewegt.

Eine solche Tischverstellvorrichtung dient beispielsweise zur Verwendung bei der Halbleiterfertigung bzw. einer Superpräzisions-Bearbeitungseinrichtung.

Bei einer bekannten Tischverstellvorrichtung der einleitend genannten Art (DE 27 48 101 A1) verlaufen sowohl die erste als auch die zweite Linie, entlang denen die Antriebskraft bzw. die zweite Kraft erzeugt werden, in senkrechter Rich­ tung, wodurch die Höhe der Tischverstellvorrichtung unver­ meidbar vergleichsweise groß wird. Je größer jedoch die Höhe der Tischverstellvorrichtung ist, desto größer ist die Trägheit bei Bewegung des Bezugstisches und des beweglichen Tisches. Mit größerer Trägheit wird es jedoch schwieriger, den beweglichen Tisch schnell und genau in die gewünschte Position zu bringen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tischverstellvorrichtung der einleitend genannten Art derart auszuführen, daß sie geringere Höhe hat.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Tischverstellvorrichtung gemäß der Erfindung dadurch, daß die erste Linie, entlang welcher die Antriebskraft erzeugt wird, die zweite Linie, entlang welcher die zweite Kraft wirkt, im rechten Winkel kreuzt.

Bei einer Tischverstellvorrichtung gemäß der Erfindung ist, wenn die zweite Kraft den beweglichen Tisch in senkrechter Richtung bewegt, für die Einrichtung zum Erzeugen der An­ triebskraft keine große Bauhöhe erforderlich, weil die An­ triebskraft in horizontaler Richtung erzeugt wird. Damit wird auch die Gesamthöhe der Tischverstellvorrichtung im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung geringer, wodurch die Trägheit der Tischverstellvorrichtung verringert ist, was zu schnellerem und genauerem Positionieren der ver­ schiedenen beweglichen Teile der Tischverstellvorrichtung führt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise erläutert.

Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Tischverstellvorrichtung, wobei Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der teilweise aus­ einandergenommenen Vorrichtung und Fig. 2 eine Schnittansicht dieser Vorrichtung zeigen,

Fig. 3 eine Schnittansicht zur Darstellung einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen Tischverstellvorrichtung,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tischverstellvorrichtung,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Tischverstellvorrich­ tung,

Fig. 6 und 7 eine dritte Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Tischverstellvorrichtung, wobei Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der teilweise aus­ einandergenommenen Vorrichtung und Fig. 7 eine Schnittansicht dieser Vorrichtung zeigen,

Fig. 8 und 9 eine vierte Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Tischverstellvorrichtung, wobei Fig. 8 eine perspektivische Ansicht und Fig. 9 eine Schnittansicht zeigen,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer fünften Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Tischverstell­ vorrichtung, wobei die Vorrichtung teilweise auseinandergenommen ist,

Fig. 11 bis 13 Darstellungen zur Erläuterung einer ersten Abwandlung des Hebelelementes, wobei Fig. 11 eine Frontansicht zur Darstellung des bei der ersten bis fünften Ausführungsform ver­ wendeten Hebelelementes ist, Fig. 12 eine Front­ ansicht der ersten Abwandlung des Hebelelementes zeigt und Fig. 13 die Geschwindigkeitskomponenten an einem Wirkungs- bzw. zweiten Punkt des Hebel­ elementes zeigt,

Fig. 14 eine Frontansicht einer zweiten Abwandlung des Hebelelementes und

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ab­ wandlung des Hebelelementes.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Tischverstellvorrichtung. Die Tischver­ stellvorrichtung besitzt einen Bezugs- oder X-Tisch 11 mit einer Bezugsebene, welche horizontal gehalten ist und in der Horizontalrichtung (bzw. der Richtung X) verstell­ bar ist. Dieser Tisch 11 kann so angeordnet sein, daß er sich in der Richtung Y bewegt. Oberhalb des X-Tisches 11 ist ein beweglicher bzw. Z-Tisch 12 angeordnet, welcher eine horizontal gehal­ tene und in Vertikalrichtung (bzw. der Richtung Z) ver­ stellbare Ebene aufweist, auf welcher ein Objekt ange­ bracht ist. Ein nicht dargestellter Tisch, welcher eine Halbleiterscheibe einspannt, wird auf der Objektmontage­ ebene des Z-Tisches angeordnet. Ein Unter-Tisch 13 ist auf der Bezugsebene des X-Tisches 11 angeordnet, dieser Unter-Tisch 13 bewegt sich in der Richtung X, um den Z- Tisch 12 in der Richtung Z zu bewegen, wie nachfolgend noch beschrieben wird, so daß er eine Antriebsein­ richtung darstellt.

Der X-Tisch 11 wird entlang linearer Führungen 14, die sich in X-Richtung erstrecken, geführt und in X-Richtung durch einen Vorschubspindelmechanismus 15 verstellt. Der Unter-Tisch 13 wird entlang von linearen Führungen 16, welche sich in X-Richtung auf dem X-Tisch 11 erstrecken, geführt und in X-Richtung durch einen Vorschubspindelme­ chanismus 17 verstellt.

Eine Säule 18 steht auf der Bezugsebene des X-Tisches 11. Der Z-Tisch 12 und der Unter-Tisch 13 besitzen Durchbrüche 19 bzw. 20, durch welche die Säule 18 hindurchgeht. Ein Ende einer jeden von drei Blattfedern 21 ist an dem oberen Ende der Säule 18 befestigt, während ihr jeweiliges anderes Ende an dem Innenumfang des Durchbruchs 19 in dem Z-Tisch 12 befestigt ist. Der Z-Tisch 12 wird auf diese Weise von der Säule 18 über die Blattfedern 21 getragen, und wenn sich die Blattfedern 21 elastisch verformen, kann sich der Z-Tisch 12 in Z-Richtung bewegen.

Die erfindungsgemäße Tischverstellvorrichtung besitzt drei Hebelelemente 30 (in Fig. 1 sind zwei von ihnen zu sehen, während das andere nicht zu sehen ist, weil es sich hinter der Säule 18 befindet) zur Umwandlung einer Antriebskraft des Unter-Tisches 13 in X-Richtung in eine Kraft in Z-Richtung, um dadurch den Z-Tisch 12 in Z-Rich­ tung zu verstellen.

Das Hebelelement 30 besitzt eine Stange 31, welche als Drehachse dient, und es kann um diese Stange 31 schwenken. Die Stange 31 wird schwenkbar von einem (nicht gezeigten) Element auf dem X-Tisch 11 getragen. Das Hebelelement 30 besitzt einen ersten Arm 32, welcher sich von der Po­ sition der Stange 31 in senkrechter Richtung erstreckt und in ein rechteckiges Loch 22 des Unter-Tisches 13 ein­ gesteckt ist, und einen zweiten Arm 33, welcher sich von der Position der Stange 31 in horizontaler Richtung er­ streckt. Ein erster Vorsprung 34 ist an der Innenseite des rechteckigen Loches 22 in dem Unter-Tisch 13 ange­ ordnet und mit dem ersten Arm 32 an dessen äußerstem Ende in Berührung. Das äußerste Ende des ersten Vorsprungs 34 dient als erster Punkt (oder Druckpunkt), an welchen die Antriebskraft des Unter-Tisches 13 in X-Richtung an­ gelegt wird. Ein zweiter Vorsprung 35 ist auf der Ober­ seite des zweiten Arms 33 angeordnet und mit der Unter­ seite des Z-Tisches 12 an dessen äußerstem Ende in Be­ rührung. Das äußerste Ende des zweiten Vorsprungs 35 dient als zweiter Punkt (oder Druckpunkt) zur Anlegung der Kraft in Z-Richtung an den Z-Tisch.

Die Unterseite des Z-Tisches 12 drückt den zweiten Vor­ sprung 35 aufgrund der Elastizität der Blattfedern 21 nach unten. Die Position des ersten Vorsprungs 34, wel­ cher an der Innenseite des Loches 22 in dem Unter-Tisch 13 angebracht ist, kann in Z-Richtung verstellt werden. Die Position des zweiten Vorsprungs 35, welcher an dem zweiten Arm 33 angebracht ist, kann in X-Richtung ver­ stellt werden.

Wenn der Unter-Tisch 13 in X-Richtung verstellt wird (oder nach links in Fig. 2), drücken die ersten Vor­ sprünge 34 des Unter-Tisches 13 gegen die ersten Arme (oder Druckpunkte) 32 der Hebelelemente 30. Jedes der Hebelelemente 30 wird auf diese Weise in Uhrzeigerrich­ tung um die Stange (bzw. die Drehachse) 31 verschwenkt. Folglich drücken die zweiten Vorsprünge (oder Druckpunkte) 35 an den zweiten Armen 33 der Hebelelemente 30 gegen die Unterseite des Z-Tisches 12. Der Z-Tisch 12 wird auf diese Weise nach oben in Z-Richtung gegen die elastische Vorspannung der Blattfedern 21 gedrückt. Wenn der Unter- Tisch 13 nach rechts in Fig. 2 bewegt wird, wird der Z- Tisch 12 durch die Blattfedern 21 nach unten in Z-Rich­ tung verstellt, und jedes der Hebelelemente 30 wird in Gegenuhrzeigersinn um die Stange (oder Drehachse) 31 verschwenkt.

Der Z-Tisch 12 wird durch drei Hebelelemente 30 verstellt, und die Objektmontageebene des Z-Tisches 12 kann auf diese Weise genau horizontal gehalten werden. Außerdem legt der Unter- Tisch 13 die Antriebskraft in X-Richtung an die drei Hebel­ elemente 30 gleichzeitig an. Deshalb können ein Abstands­ fehler und dgl. viel schwerer verursacht werden als in dem Fall, wo die Antriebskraft in X-Richtung an ein Hebel­ element 30 unabhängig von den anderen beiden angelegt wird.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, bestimmt das Verhältnis zwischem dem Abstand (a) von der Drehachse (31) zu dem ersten Punkt (oder Druckpunkt) und dem Abstand (b) von der Dreh­ achse 31 zu dem zweiten Punkt (oder Druckpunkt) gewöhnlich das Hebelverhältnis des Hebelelementes 30 (oder das Verhält­ nis der Bewegung des Z-Tisches 12 zur Bewegung des Unter- Tisches 13. Genauer gesagt, besitzt das Hebelelement 30 einen ersten Kreuzungspunkt (c), wo eine durch den ersten Punkt gehende und sich in X-Richtung erstreckende Linie eine zu dieser Linie senkrechte und durch die Drehachse 31 gehende Ebene kreuzt sowie einen zweiten Kreuzungspunkt (d), wo eine durch den zweiten Punkt gehende und sich in Z-Rich­ tung erstreckende Linie eine zu dieser Linie senkrechte und durch die Drehachse 31 gehende Ebene kreuzt. Das Verhält­ nis des Abstands (e) zwischen dem ersten Kreuzungspunkt (c) und der Drehachse 31 und des Abstandes (f) zwischen dem zweiten Kreuzungspunkt (d) und der Drehachse 31 bestimmt das Hebelverhältnis der Hebelelemente 30.

Dieses Verhältnis kann leicht durch Verstellung der Po­ sitionen des ersten und zweiten daran angebrachten Vor­ sprungs 34 bzw. 35 eingestellt werden. Selbst wenn das Hebelverhältnis des Hebelelementes 30 aufgrund eines Montage­ fehlers des Hebelelementes 30 nicht richtig eingestellt ist, kann es deshalb leicht auf den richtigen Wert korrigiert werden. Der Z-Tisch 12 kann deshalb entsprechend der Be­ wegung des Unter-Tisches 13 verstellt werden.

Wenn das Hebelverhältnis eines der Hebelelemente 30 unter­ schiedlich zu dem der anderen beiden eingestellt ist, wird ein Abstandsfehler o. dgl. verursacht. Das Hebelver­ hältnis der Hebelelemente 30 kann jedoch leicht eingestellt werden, und die Hebelverhältnisse aller Hebelelemente 30 können so leicht auf den gleichen Wert eingestellt wer­ den. Der Z-Tisch 12 kann deshalb aufwärts und abwärts ver­ stellt werden, wobei er seine Objektmontageebene horizon­ tal hält, so daß die Möglichkeit des Auftretens eines Abstandsfehlers o. dgl. gering gehalten werden kann.

Wenn a < b oder genauer e < f, wie in Fig. 2 gezeigt, dann ist das Hebelverhältnis des Hebelelementes 30 eine Unter­ setzung. Die Verstellung des Unter-Tisches 13 wird deshalb untersetzt, und die Verstellung des Z-Tisches 12 wird pro­ portional untersetzt. Selbst wenn die Auflösung des Unter- Tisches 13 gering oder schlecht ist, wird deshalb die Auf­ lösung des Z-Tisches 12 hoch und gut gemacht, und die Po­ sitionierung des Z-Tisches 12 kann auf diese Weise mit hoher Genauigkeit erreicht werden.

Wenn das Hebelverhältnis eine Untersetzung ist, wird der Vorschubspindelmechanismus 17 dazu verwendet, den Unter- Tisch 13 zu verstellen. Der Vorschubspindelmechanismus 17 enthält einen Motor, eine Vorschubspindel und ein Ver­ schiebeelement, welches durch die Vorschubspindel in deren Axialrichtung verschoben wird. Wenn das Verschiebeelement in X-Richtung verstellt wird, wird der Unter-Tisch 13 in X- Richtung verstellt. Die Auflösung dieses Verschiebeele­ mentes ist gewöhnlich niedrig oder schlecht, jedoch kann die Auflösung des Z-Tisches 12 hoch bzw. gut gemacht werden.

Der Verstellbereich des Verschiebeelementes wird durch die Hebelelemente 30 in diesem Fall reduziert. Der Verstell­ bereich des Z-Tisches 12 kann entsprechend kleiner gemacht werden als in dem Fall, wo kein Hebelelement 30 verwendet wird. Ein Vorschubspindelmechanismus 17 kann jedoch ge­ wöhnlich das Verschiebeelement in einem extrem großen Be­ reich verstellen. Obwohl er ein wenig verringert werden kann, wird der Verstellbereich des Z-Tisches 12 nicht so klein gemacht, daß dies praktische Nachteile verursachen würde. Deshalb bringt es keine praktischen Nachteile mit sich, daß der Verstellbereich des Verschiebeelementes durch die Hebelelemente 30 verringert wird.

Wenn das Hebelverhältnis eine Untersetzung ist, kann ein piezoelektrisches Element zur Verstellung des Unter-Tisches 13 verwendet werden, dessen Auflösung extrem hoch bzw. gut ist. Die Auflösung des Z-Tisches 12 kann in diesem Fall extrem hoch bzw. gut gemacht werden.

Fig. 3 zeigt eine erste Abwandlung der ersten Tischver­ stellvorrichtung nach der Erfindung. Wenn a < b, oder genauer, wenn e < f, wie in Fig. 3 gezeigt, dann ist das Hebelverhältnis des Hebelelementes 30 eine Übersetzung, und die Verstellung des Unter-Tisches 13 wird vergrößert, und auch die Bewegung des Z-Tisches 12 wird entsprechend ver­ größert. Selbst wenn der Bewegungsbereich des Unter- Tisches 13 klein ist, kann deshalb derjenige des Z-Tisches 12 groß gemacht werden.

Wenn das Hebelverhältnis eine Übersetzung beinhaltet, wird ein piezoelektrisches Element 23 zur Verstellung des Unter-Tisches 13 verwendet. Das piezoelektrische Element 23 kann gewöhnlich den Unter-Tisch 13 nicht über einen großen Abstand verstellen. Wie oben beschrieben, kann jedoch der Be­ wegungsabstand des Z-Tisches 12 groß gemacht werden, selbst wenn der Bewegungsbereich des Unter-Tisches 13 klein ist.

Die Auflösung des Unter-Tisches 13 wird also durch die Hebel­ elemente 30 in diesem Fall vergrößert. Deshalb kann die Auf­ lösung des Z-Tisches 12 niedriger bzw. schlechter gemacht werden als in dem Fall, wo kein Hebelelement 30 verwendet wird. Das piezoelektrische Element 23 kann jedoch den Unter- Tisch 13 in einer hohen Auflösung verstellen. Selbst wenn sie auf diese Weise ein wenig klein bzw. schlecht sein sollte, kann die Auflösung des Z-Tisches 12 nicht so gering oder schlecht gemacht werden, daß die praktische Nachteile verursachen würde. Es bringt deshalb keinerlei praktischen Nachteil mit sich, daß die Auflösung des Unter-Tisches 13 durch die Hebelelemente 30 vergrößert wird.

Fig. 4 zeigt eine zweite Abwandlung der ersten erfindungs­ gemäßen Tischverstellvorrichtung. Der erste Punkt (oder Druckpunkt), an welchem der Unter-Tisch 13 auf das Hebel­ element 30 wirkt, ist in diesem Fall unter dem X-Tisch 11 ange­ ordnet. Denn in dem X-Tisch 11 ist ein Durchbruch 36 ausge­ bildet. Ein Arm 37, der sich von dem Unter-Tisch 13 nach unten erstreckt, geht durch den Durchbruch 36. Ein erster Vorsprung 34 ist an dem unteren Endabschnitt des Armes 37 angeordnet und mit dem ersten Arm 32 an dessen äußersten Ende in Berührung, um den ersten Punkt (bzw. Druckpunkt) zu definieren.

Der erste Punkt (oder Druckpunkt) ist bei dieser zweiten Abwandlung unterhalb des X-Tisches 11 angeordnet. So kann die Höhe des Z-Tisches 12 bezüglich des X-Tisches 11 geringer gemacht werden als in dem Fall der ersten Ausführungsform, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Tischverstellvorrichtung. Die Z-Tischverstellvor­ richtung soll dabei den Z-Tisch 12 sowohl kippen als auch auf und ab bewegen. Wenn der Z-Tisch 12 geneigt ist, kann die Objektmontageebene des Z-Tisches 12, welche fehlerhaft geneigt ist, korrigiert werden.

Der erste Arm 32 des Hebelelementes 30 erstreckt sich nach unten und geht durch den Durchbruch 36 des X-Tisches 11. Drei Betätigungselemente 38 (zwei Hebelelemente und Be­ tätigungselemente sind in Fig. 5 gezeigt, während die übrigen Teile nicht zu sehen sind) zum Anlegen der An­ triebskraft an ihre entsprechenden drei Hebelelemente 30 sind an Armen 44 befestigt, welche sich von dem X- Tisch 11 nach unten erstrecken. Das Betätigungselement 38 ist ein Vorschubspindelmechanismus. Das Betätigungsele­ ment 38 enthält einen Codierer 39, einen Motor 40, einen Geschwindigkeitsreduzierer 41, eine mit der Drehwelle des Geschwindigkeitsreduzierers 41 verbundene Vorschubspindel 42 und ein Schieberelement 43, welches durch die Vorschub­ spindel 42 in X-Richtung verschoben wird. Das äußerste Ende des Schieberelementes 43 schlägt gegen den ersten Arm des Hebelelementes 30, um den ersten Punkt (bzw. Druckpunkt) zu definieren.

Wenn drei Betätigungselemente 38 gleichzeitig angetrieben werden, legt deshalb jedes der Hebelelemente 30 die Antriebs­ kraft eines jeden Schieberelementes 43 der Betätigungs­ elemente 38 an den Z-Tisch 12, um ihn aufwärts und abwärts zu verstellen.

Wenn eines der Betätigungselemente 38 angetrieben wird, legt sein entsprechendes Hebelelement 30 die Antriebskraft des Schieberelementes 43 an den Z-Tisch 12 an. Folglich wird der Z-Tisch 12 an einem Punkt aufwärts bzw. abwärts ver­ stellt und somit gekippt.

Das Verhältnis (e : f) des Abstandes (e) zwischen der Drehachse des Hebelelementes 30 und dem ersten Kreuzungs­ punkt (c) und des Intervalls (f) zwischen der Drehachse und dem zweiten Kreuzungspunkt (d) ist bei dieser zwei­ ten Tischverstellvorrichtung auf 1 : 3 eingestellt. Die Auflösung und der Bewegungsbereich des Z-Tisches 12 kann in diesem Fall vom Gesichtspunkt der praktischen Verwendung möglichst zweckmäßig eingestellt werden.

Das Betätigungselement 38 kann ein piezoelektrisches Element sein. Die Auflösung des Z-Tisches 12 kann in diesem Fall extrem hoch bzw. gut gemacht werden. Außerdem kann das Hebelverhältnis des Hebelelementes 30 auf eine Übersetzung eingestellt werden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tischverstellvorrichtung. Diese dritte Tischverstellvorrichtung ist so gestaltet, daß sie den Z-Tisch 12 neigen kann.

Die dritte Tischverstellvorrichtung ist weitgehend der ersten ähnlich, gegenüber dieser jedoch darin unter­ schiedlich, daß die Betätigungselemente 51 auf dem Unter- Tisch 13 angeordnet sind. Jedes der Betätigungselemente 51 ist auf dem Unter-Tisch 13 angeordnet, um die Antriebs­ kraftbewegung an ein jedes der Hebelelemente 30 anzu­ legen. Das äußerste Ende eines jeden Schieberelementes 52 für die Betätigungselemente 51 schlägt jeweils gegen den ersten Arm 32 des jeweiligen Hebelelementes 30, um den ersten Punkt (bzw. Druckpunkt) festzulegen. Das Be­ tätigungselement 51 kann ein Vorschubspindelmechanismus oder ein piezoelektrisches Element sein.

Wenn der Unter-Tisch 13 in X-Richtung bewegt wird, wird deshalb die Antriebskraft des Unter-Tisches 13 an die drei Hebelelemente 30 gleichzeitig angelegt, und die drei Hebel­ elemente 30 legen die Kraft an den Z-Tisch 12 an, um diesen auf­ wärts bzw. abwärts zu verstellen. Wenn nur eines der Be­ tätigungselemente 51 angetrieben wird, kann der Z-Tisch 12 geneigt werden.

Wenn das Betätigungselement 51 ein piezoelektrisches Ele­ ment ist, dessen Auflösung hoch bzw. gut ist, kann der Unter-Tisch 13 den Z-Tisch 12 grob verstellen, während die Be­ tätigungselemente 51 ihn fein verstellen können.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tischverstellvorrichtung. Diese vierte Tischverstellvorrichtung unterscheidet sich von der dritten darin, daß der Angriffspunkt bzw. erste Punkt eines jeden der Hebelelemente 30 unterhalb des X-Tisches 11 liegt. Die Höhe des Z-Tisches 12 bezüglich des X-Tisches 11 kann auf diese Weise bei der vierten Tischverstellvor­ richtung niedriger als bei der dritten gemacht werden. In dem X-Tisch 11 sind Durchbrüche 53 ausgebildet. Ein Arm 54, der sich von dem Unter-Tisch 13 nach unten erstreckt, geht durch einen jeden der Durchbrüche 53. An dem unteren Ende des Arms 54 ist jeweils ein Betätigungselement 51 angebracht. Das äußerste Ende des Schieberelementes 52 dieses Betätigungselementes 51 schlägt gegen den zweiten Arm 33, um den ersten Punkt (bzw. Druckpunkt) zu definieren.

Fig. 8 zeigt, daß die Drehachse eines jeden Hebelelementes 30 durch den X-Tisch durch einen Bügel 55 gehalten ist. Außerdem ist in Fig. 8 ein Mechanismus 56 zur Verstellung des Unter-Tisches 13 gezeigt. Der Mechanismus 56 verstellt den Unter-Tisch 13 in X-Richtung durch Verstellung eines keilförmigen Blocks 57 in Y-Richtung und durch Verschieben einer Lagerkugel 58 auf der abgeschrägten Oberfläche des keilförmigen Blocks 57.

Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Tischverstellvorrichtung. Diese fünfte Ausführungs­ form ist mit einem R-Tisch 61 versehen, welcher sich um eine Axiallinie Z dreht. Hebelelemente 30 sind auf dem Außenumfang des R-Tisches 61 in jeweils einem be­ stimmten Abstand angeordnet. Ein erster Vorsprung 34 er­ streckt sich von dem Außenumfang des R-Tisches 61 nach außen und ist mit dem ersten Arm 32 eines jeden Hebel­ elementes 30 in Berührung. Wenn der R-Tisch 61 sich dreht, drücken deshalb die ersten Vorsprünge 34 gegen die ersten Arme 32, und die Hebelelemente 30 werden auf diese Weise so geschwenkt, daß sie den Z-Tisch 12 nach oben bzw. nach unten verstellen.

Die Fig. 11 bis 13 sollen eine erste Abwandlung des Hebel­ elementes 30 erläutern. Der zweite Punkt (bzw. Druckpunkt) ist in dem Fall des in Fig. 11 gezeigten Hebelelementes 30 höher angeordnet als der zweite Kreuzungspunkt (d). Wenn beispielsweise die Kraft des Unter-Tisches 13 an das Hebel­ element 30 angelegt wird, um es zu verschwenken, enthalten die Bewegungskomponenten an dem zweiten Punkt jeweils solche in den Richtungen Z und X, wie in Fig. 13 gezeigt ist. Das macht es unmöglich, daß die Bewegung des Z-Tisches 12 proportional zur Bewegung des Unter-Tisches 13 ist. Im Gegen­ satz dazu ist im Fall des in Fig. 12 gezeigten Hebelele­ mentes 30 der zweite Punkt (bzw. Druckpunkt) auf der gleichen Höhe wie der zweite Kreuzungspunkt (d) angeordnet. Wie in Fig. 13 gezeigt, existiert deshalb an dem zweiten Punkt lediglich eine Bewegungskomponente in Z-Richtung. Dies macht es möglich, daß die Bewegung des Z-Tisches 12 pro­ portional zu der Bewegung des Unter-Tisches 13 ist. Es ist deshalb vorzuziehen, daß der zweite Punkt des Hebelele­ mentes 30 auf der gleichen Höhe wie der zweite Kreuzungs­ punkt (d) angeordnet wird. Das gleiche kann man bezüglich des ersten Punktes (bzw. Druckpunktes) sagen.

Fig. 14 zeigt eine zweite Abwandlung des Hebelelementes 30. ein Betätigungselement 71 ist an dem zweiten Arm 33 des Hebelelementes 30 angebracht. Das äußerste Ende des Schieber­ elementes 72 des Betätigungselementes 71 schlägt gegen die Unterseite des Z-Tisches 12, um den zweiten Punkt (bzw. Druckpunkt) zu definieren.

Der Z-Tisch 12 wird durch das Betätigungselement 71 an einem Punkt bewegt und entsprechend in diesem Fall geneigt. Wenn das Betätigungselement 71 ein piezoelektrisches Ele­ ment ist, wird der Z-Tisch 12 durch das Betätigungselement 71 äußerst fein verstellt.

Fig. 15 zeigt eine dritte Abwandlung des Hebelelementes 30. Der erste und der zweite Punkt (bzw. Druckpunkt) sind in den oben beschriebenen Ausführungsformen auf der Ebene Z-X angeordnet, sie können jedoch auch in Y-Richtung gegeneinander verschoben sein, wie in Fig. 15 gezeigt ist.

Es versteht sich, daß der Tisch, welcher durch die Tischverstellvorrichtung nach der Erfindung verstellt wird, nicht auf einen in Vertikalrichtung verstellbaren Z-Tisch beschränkt ist. Der Tisch kann auch entlang einer die Bezugsebene kreuzenden Linie verstellt werden.

Claims (15)

1. Tischverstellvorrichtung mit

• - einem eine Bezugsebene aufweisenden Bezugstisch (11),
• - einer beweglichen Antriebseinrichtung (13, 61), welche entlang einer ersten Linie (X) bewegbar ist, um eine entlang der ersten Linie wirksame Antriebskraft zu er­ zeugen,
• - einem von dem Bezugstisch (11) getragenen beweglichen Tisch (12), und
• - wenigstens einem Hebelelement (30) mit je einer von dem Bezugstisch (11) getragenen Drehachse (31), wel­ ches die Antriebskraft empfängt, um dadurch um die Drehachse (31) zu schwenken und die Antriebskraft in eine zweite Kraft umzuwandeln, welche entlang einer zweiten Linie (Z) wirkt, so daß der bewegliche Tisch (12) die zweite Kraft empfängt und sich entlang der zweiten Linie bewegt,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linie (X), entlang welcher die Antriebskraft erzeugt wird, die zweite Linie (Z), entlang welcher die zweite Kraft wirkt, im rechten Winkel kreuzt.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hebelelement (30) einen ersten Punkt (c), an dem die Antriebskraft angelegt wird, und einen zweiten Punkt (d) aufweist, an welchem die zweite Kraft an den beweglichen Tisch (12) angelegt wird, und daß dann, wenn der erste Punkt (c) die Antriebskraft empfängt, dieser erste Punkt (c) sich entlang der ersten Linie (X) bewegt und das Hebelelement (30) um die Dreh­ achse (31) schwenkt, so daß der zweite Punkt (d) entlang der zweiten Linie (Z) bewegt und die zweite Kraft an den beweglichen Tisch (12) angelegt wird und dieser damit zu einer Bewegung entlang der zweiten Linie (Z) veranlaßt wird.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Drehachse (31) und dem ersten Punkt (c) kleiner ist als der zwischen der Drehachse (31) und dem zweiten Punkt (d).

4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Drehachse (31) und dem ersten Punkt (c) größer ist als der zwischen der Drehachse (31) und dem zweiten Punkt (d).

5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelelement (30) eine Einrichtung zur Einstellung der Abstände zwischen der Dreh­ achse (31) und dem ersten Punkt (c) sowie zwischen der Drehachse (31) und dem zweiten Punkt (d) aufweist.

6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Punkt (c) des Hebel­ elementes (30) auf einer Seite der Bezugsebene und der zweite Punkt (d) sowie der bewegliche Tisch (12) auf der anderen Seite der Bezugsebene angeordnet sind.

7. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Tisch (12) auf dem Bezugstisch (11) durch ein elastisches Element (21) getragen und durch dieses entlang der zweiten Linie (Z) gegen den zweiten Punkt (d) des Hebelelementes (30) gedrückt ist.

8. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei getrennte Hebelelemente (30) vorgesehen sind, die gleichzeitig antreibbar sind.

9. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (13) einen Untertisch aufweist, der von dem Bezugstisch (11) getragen und entlang der ersten Linie (X) bewegbar ist, so daß der Unter-Tisch die Antriebskraft gleich­ zeitig an die ersten Punkte (c) der Hebelelemente (30) anlegt.

10. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (13) für jedes Hebelelement (30) ein Betätigungselement (38) aufweist, das von dem Bezugstisch (11) getragen ist und die Antriebskraft jeweils an den ersten Punkt (c) des Hebelelementes (30) anlegt.

11. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (13) für jedes Hebelelement (30) ein Betätigungselement (51) aufweist, welches von dem Unter-Tisch getragen ist und die Antriebskraft jeweils an den ersten Punkt (c) des Hebelelementes (30) anlegt.

12. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (61) einen von dem Bezugstisch (11) getragenen und um die zweite Linie (Z) bewegbaren Drehtisch aufweist, daß die erste Linie (X) mit der Umfangsrichtung des Drehtisches übereinstimmt und daß dann, wenn sich der Drehtisch (61) dreht, dieser die in Umfangsrichtung wirkende Antriebs­ kraft gleichzeitig an den ersten Punkt (c) jedes Hebel­ elementes (30) anlegt.

13. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hebelelement (30) ein Betätigungselement (71) zum Anlegen der zweiten Kraft von dem zweiten Punkt (d) an den beweglichen Tisch (12) aufweist.

14. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (c) und der zweite (d) Punkt jedes Hebelelementes (30) gegeneinander in einer Richtung verschoben sind, die sich entlang der Axiallinie der Drehachse (31) erstreckt.