KR101897792B1 - Air bearing device and temperature compensation method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 공기 베어링 장치 및 그의 온도 보상 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 공기 베어링으로부터 공급된 저온 압축 공기를 신속하게 외부로 배기하고 또한 온도가 제어된 공기를 공급함으로써, 공기 베어링으로부터 공급되는 저온 압축 공기에 의한 스테이지의 열변형을 최소화할 수 있는 공기 베어링 장치 및 그의 온도 보상 방법을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 상부에서 하부로 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급 통로가 형성된 센터 바디; 상기 센터 바디의 외측에 하부에서 상부로 공기를 배기하는 공기 배기 통로가 형성된 미들 바디; 및, 상기 미들 바디의 외측에 상부에서 하부로 온도가 제어된 공기를 공급하는 온도 제어된 공기 공급 통로가 형성된 커버 바디를 포함하는 공기 베어링 장치 및 그의 온도 보상 방법을 개시한다.SUMMARY OF THE INVENTION [0006] Various embodiments of the present invention relate to an air bearing device and a method of compensating for temperature thereof, and a problem to be solved by the present invention is to provide an air bearing device and temperature compensation method thereof, An air bearing device capable of minimizing thermal deformation of a stage due to low-temperature compressed air supplied from an air bearing, and a method of compensating the temperature of the air bearing device.
To this end, the present invention provides an air cleaner comprising: a center body having a compressed air supply passage for supplying compressed air from an upper portion to a lower portion; A middle body on an outer side of the center body and having an air exhaust passage for exhausting air from a lower portion to an upper portion; And a cover body formed on the outer side of the middle body and having a temperature-controlled air supply passage for supplying temperature-controlled air from an upper portion to a lower portion, and a method of compensating the temperature of the air bearing device.

Description

공기 베어링 장치 및 그의 온도 보상 방법{Air bearing device and temperature compensation method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an air bearing device,

본 발명의 다양한 실시예는 공기 베어링 장치 및 그의 온도 보상 방법에 관한 것이다.Various embodiments of the present invention are directed to air bearing devices and methods of temperature compensation thereof.

공기 베어링은, 일반적으로, 윤활유 대신 공기를 매체로 사용하는 베어링을 의미한다. 공기의 점도는 윤활유의 약 1/1000에 지나지 않으므로 베어링 마찰이 매우 적으며, 고속 회전에 견딜 수 있는 베어링을 쉽게 얻을 수 있다. 이러한 공기 베어링은 축의 회전에 따른 공기의 점성에 의하여 발생하는 유체 역학적인 압력을 이용하는 동압(動壓) 공기 베어링과, 외부로부터 주어지는 정압(靜壓)을 이용하는 정압 공기 베어링이 있다.Air bearings generally refer to bearings using air as the medium instead of lubricating oil. Since the viscosity of the air is only about 1/1000 of the lubricating oil, bearing friction is very small and a bearing capable of withstanding high-speed rotation can be easily obtained. Such air bearings include dynamic pressure air bearings that utilize hydrodynamic pressures generated by the viscosity of air as the shaft rotates, and static pressure air bearings that utilize static pressure externally.

한편, 이러한 공기 베어링은 공급되는 압축 공기의 온도가 대략 20℃ 내지 25℃일 때 베어링 성능이 최적화되는 것으로 알려져 있다. 또한, 정밀 기계에서는 열팽창에 의한 오차를 저감하기 위해 베어링의 주변 환경 및 주변 장치 구조(예를 들면, 가이드 레일, 지지구조 등)의 온도를 일정하게 유지해야 하는데, 조명과 모터의 열에 의해 일반적으로 환경 및 장비의 온도가 공기 베어링에 공급되는 공기 온도보다 높게 상승하고 있는게 현실이다.On the other hand, such an air bearing is known to optimize the bearing performance when the temperature of the compressed air supplied is approximately 20 ° C to 25 ° C. In precision machines, the temperature of the peripheral environment of the bearing and the structure of the peripheral device (for example, guide rails, supporting structure, etc.) must be kept constant to reduce errors due to thermal expansion. It is a reality that the temperature of the environment and equipment is rising above the air temperature supplied to the air bearing.

따라서, 공기 베어링에서 나오는 공기의 온도는 주변 환경 온도와 달라 정밀 기계에 국부적인 온도 편차를 만들고, 이에 따라 장치 구조 및 기계 부품의 열팽창 정도를 다르게 하여 기계적 오차를 발생시키고 있다.Therefore, the temperature of the air coming out of the air bearing is different from the surrounding environment temperature, making a local temperature deviation in the precision machine, and thus the mechanical structure and the thermal expansion degree of the mechanical parts are made different, thereby generating a mechanical error.

예를 들면, 공기 베어링이 결합된 가이드 레일에서, 공기 베어링을 통해 공급되는 저온의 압축 공기는 공기 베어링의 이동에 따라 가이드 레일의 소정 영역을 냉각시키게 되는데, 이때 공기 베어링이 이동하는 가이드 레일의 영역과 그렇지 않은 영역 사이에 온도 편차를 야기함으로써, 공기 베어링의 이동 거리 등에 오차를 발생시키고, 결국 이는 정밀 기계의 신뢰성 저하로 이어진다. 물론, 이에 따라 공기 베어링 주변의 온도도 일정하게 유지시키는 것이 어려워지는 문제도 있다.For example, in a guide rail where an air bearing is coupled, low-temperature compressed air supplied through an air bearing cools a predetermined region of the guide rail as the air bearing moves. At this time, And an error in the moving distance of the air bearing, resulting in a reduction in the reliability of the precision machine. Of course, this also makes it difficult to keep the temperature around the air bearing constant.

이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.The above-described information disclosed in the background of the present invention is only for improving the understanding of the background of the present invention, and thus may include information not constituting the prior art.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 공기 베어링 장치 및 그의 온도 제어 방법을 제공하는 데 있다. 즉, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 공기 베어링으로부터 공급된 저온 압축 공기를 신속하게 외부로 배기하고 또한 온도가 제어된 공기를 공급함으로써, 공기 베어링으로부터 공급되는 저온 압축 공기에 의한 스테이지의 열변형을 최소화할 수 있는 공기 베어링 장치 및 그의 온도 보상 방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an air bearing device and a method of controlling the temperature thereof. That is, a problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for rapidly reducing the temperature deformation of a stage due to low-temperature compressed air supplied from an air bearing by rapidly discharging the low-temperature compressed air supplied from an air bearing to the outside, And a method of compensating the temperature of the air bearing device.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 보상이 가능한 공기 베어링은 상부에서 하부로 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급 통로가 형성된 센터 바디; 상기 센터 바디의 외측에 하부에서 상부로 공기를 배기하는 공기 배기 통로가 형성된 미들 바디; 및, 상기 미들 바디의 외측에 상부에서 하부로 온도가 제어된 공기를 공급하는 온도 제어된 공기 공급 통로가 형성된 커버 바디를 포함한다.The air bearing capable of temperature compensation according to various embodiments of the present invention includes a center body having a compressed air supply passage for supplying compressed air from an upper portion to a lower portion; A middle body on an outer side of the center body and having an air exhaust passage for exhausting air from a lower portion to an upper portion; And a cover body having a temperature-controlled air supply passage formed therein for supplying temperature-controlled air from the upper part to the lower part of the middle body.

상기 센터 바디의 압축 공기 공급 통로의 상단에는 20℃ 내지 25℃의 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부가 더 연결될 수 있다.The upper end of the compressed air supply passage of the center body may further be connected to a compressed air supply unit for supplying compressed air at 20 ° C to 25 ° C.

상기 미들 바디의 공기 배기 통로의 상단에는 공기를 배기하는 진공 펌프가 더 연결될 수 있다.A vacuum pump for exhausting air may be further connected to the upper end of the air exhaust passage of the middle body.

상기 커버 바디의 온도 제어된 공기 공급 통로의 상단에는 온도 제어된 공기를 공급하는 송풍기가 더 연결될 수 있다.A blower for supplying temperature-controlled air may further be connected to the upper end of the temperature-controlled air supply passage of the cover body.

상기 송풍기와 상기 온도 제어된 공기 공급 통로의 상단에는 공기 온도 조절부가 더 연결될 수 있다.An air temperature controller may further be connected to the upper end of the blower and the temperature-controlled air supply passage.

상기 공기 베어링 장치의 주변 온도를 센싱하는 주변 온도 센서; 상기 공기 베어링 장치의 온도를 센싱하는 베어링 온도 센서; 상기 공기 베어링 장치가 장착된 스테이지의 온도를 센싱하는 스테이지 온도 센서를 더 포함하고, 상기 스테이지 온도는 미리 설정된 설정 온도로 셋팅되어 있고, 상기 공기 온도 조절부는 상기 주변 온도 및 베어링 온도에 의해 상기 스테이지의 설정 온도가 변경되지 않도록 온도 제어된 공기를 공급할 수 있다.An ambient temperature sensor for sensing an ambient temperature of the air bearing device; A bearing temperature sensor for sensing the temperature of the air bearing device; The air conditioner according to claim 1, further comprising a stage temperature sensor for sensing a temperature of the stage on which the air bearing device is mounted, wherein the stage temperature is set to a predetermined set temperature, Temperature controlled air can be supplied so that the set temperature is not changed.

상기 공기 온도 조절부는 상기 공기 온도를 상승시키는 히터; 및 상기 공기 온도를 하강시키는 쿨러를 더 포함하고, 상기 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 상기 설정 온도보다 낮으면 상기 히터를 동작시켜 상기 평균 온도보다 높은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급하고, 상기 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 상기 설정 온도보다 높으면 상기 쿨러를 동작시켜 상기 평균 온도보다 낮은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급할 수 있다.The air temperature controller may include: a heater for raising the air temperature; Controlled air having a temperature higher than the average temperature by operating the heater when the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is lower than the set temperature, If the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is higher than the preset temperature, the cooler may be operated to supply temperature-controlled air having a temperature lower than the average temperature.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 베어링의 온도 보상 방법은 공기 베어링 장치의 주변 온도를 센싱하는 주변 온도 센싱 단계; 상기 공기 베어링 장치가 장착된 스테이지의 온도를 센싱하는 스테이지 온도 센싱 단계; 상기 공기 베어링 장치의 온도를 센싱하는 베어링 온도 센싱 단계; 및 상기 스테이지 온도는 미리 설정된 설정 온도로 셋팅되어 있고, 상기 주변 온도 및 베어링 온도에 의해 상기 스테이지의 설정 온도가 변경되지 않도록 온도 제어된 공기를 공급하는 온도 제어된 공기 공급 단계를 포함한다.A method of compensating temperature of an air bearing according to various embodiments of the present invention includes: an ambient temperature sensing step of sensing an ambient temperature of an air bearing device; A stage temperature sensing step of sensing a temperature of the stage on which the air bearing device is mounted; A bearing temperature sensing step of sensing a temperature of the air bearing device; And a temperature controlled air supply step of supplying temperature-controlled air so that the stage temperature is set to a predetermined set temperature and the set temperature of the stage is not changed by the ambient temperature and the bearing temperature.

상기 온도 제어된 공기 공급 단계는 상기 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 상기 설정 온도보다 낮으면 상기 평균 온도보다 높은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급하고, 상기 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 상기 설정 온도보다 높으면 상기 평균 온도보다 낮은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급할 수 있다.Wherein the temperature controlled air supply step supplies temperature-controlled air having a temperature higher than the average temperature when the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is lower than the set temperature, and the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature Controlled air having a temperature lower than the average temperature can be supplied.

본 발명의 다양한 실시예는 공기 베어링 장치 및 그의 온도 보상 방법을 제공한다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예는 공기 베어링 장치로부터 공급된 저온 압축 공기를 신속하게 외부로 배기하고 또한 온도가 제어된 별도의 공기를 추가적으로 공급함으로써, 공기 베어링 장치로부터 공급되는 저온 압축 공기에 의한 영향(예를 들면, 스테이지의 열변형)을 최소화할 수 있는 공기 베어링 장치 및 그의 온도 보상 방법을 제공한다.Various embodiments of the present invention provide an air bearing device and a method of temperature compensation thereof. In other words, various embodiments of the present invention can provide an air bearing device that quickly expels the low-temperature compressed air supplied from the air bearing device and additionally supplies additional temperature-controlled separate air, (For example, thermal deformation of the stage) can be minimized, and a temperature compensation method for the same.

다르게 설명하면, 본 발명의 다양한 실시예는 저온 압축 공기가 배기되는 배기 통로 및 이에 연결된 진공 펌프를 더 구비하여, 저온 압축 공기가 항온 항습조에 남지 않고 신속하게 빠져 나가도록 하는 공기 베어링 장치를 제공한다.In other words, the various embodiments of the present invention further provide an air bearing device, which further comprises an exhaust passage through which the low-temperature compressed air is exhausted and a vacuum pump connected thereto, so that the low-temperature compressed air is quickly released without remaining in the constant- .

또한, 본 발명의 다양한 실시예는 특정 온도의 공기(즉, 온도가 제어된 별도의 공기)를 공기 베어링 장치에 더 공급하도록 송풍기 및 공기 온도 조절부를 더 구비함으로써, 공기 베어링 장치와 접촉하는 가이드 레일이나 기계 구조와 같은 스테이지의 온도를 일정하게 유지(즉, 설정 온도로 유지)할 수 있는 공기 베어링 장치를 제공한다.In addition, various embodiments of the present invention further include a blower and an air temperature regulator to further supply the air bearing device with air at a specific temperature (i.e., separate air with controlled temperature) (I.e., maintaining the temperature of the stage at a predetermined temperature) can be maintained.

더욱이, 본 발명의 다양한 실시예는 주변 환경 온도, 압축 공기 온도 및 가이드 레일과 같은 이동 스테이지의 온도를 측정하여, 온도 조절 공기의 온도를 결정하여 공급함으로써, 가이드 레일과 같은 이동 스테이지의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 공기 베어링의 온도 보상 방법을 제공한다.Furthermore, various embodiments of the present invention provide a method and apparatus for measuring the temperature of a moving stage such as a guide rail by measuring the ambient temperature, the compressed air temperature, and the temperature of the moving stage such as the guide rail, Of the air bearing.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 보상이 가능한 공기 베어링 장치의 기계적 구성을 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 보상이 가능한 공기 베어링 장치의 전기적 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 베어링의 온도 보상 방법을 도시한 순서도이다.1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view showing a mechanical configuration of an air bearing device capable of temperature compensation according to various embodiments of the present invention.
2 is a block diagram showing an electrical configuration of an air bearing device capable of temperature compensation according to various embodiments of the present invention.
3 is a flow chart illustrating a method of temperature compensation of an air bearing according to various embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items. In the present specification, the term " connected "means not only the case where the A member and the B member are directly connected but also the case where the C member is interposed between the A member and the B member and the A member and the B member are indirectly connected do.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise, " and / or "comprising, " when used in this specification, are intended to be interchangeable with the said forms, numbers, steps, operations, elements, elements and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.It is to be understood that the terms related to space such as "beneath," "below," "lower," "above, But may be utilized for an easy understanding of other elements or features. Terms related to such a space are for easy understanding of the present invention depending on various process states or use conditions of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature of the drawing is inverted, the element or feature described as "lower" or "below" will be "upper" or "above." Thus, "lower" is a concept encompassing "upper" or "lower ".

또한, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.In addition, the controller (controller) and / or other associated equipment or components in accordance with the present invention may be implemented using any suitable hardware, firmware (e.g., custom semiconductor), software, or any appropriate combination of software, . For example, the various components of a controller (controller) and / or other associated equipment or components in accordance with the present invention may be formed on one integrated circuit chip or on a separate integrated circuit chip. In addition, the various components of the controller (controller) may be implemented on a flexible printed circuit film and formed on the same substrate as the tape carrier package, printed circuit board, or controller (controller). In addition, the various components of the controller (controller) may be a process or thread executing on one or more processors in one or more computing devices, which executes computer program instructions to perform various functions, And interact with other components. The computer program instructions are stored in a memory that can be executed on a computing device using standard memory devices, such as, for example, random access memory. The computer program instructions may also be stored in other non-transitory computer readable media, such as, for example, CD-ROMs, flash drives, and the like. Further, those skilled in the art will appreciate that the functions of the various computing devices may be combined with one another, integrated into one computing device, or the functionality of a particular computing device may be implemented within one or more other computing devices Lt; / RTI > can be dispersed in the < / RTI >

일례로, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러)는 중앙처리장치, 하드디스크 또는 고체상태디스크와 같은 대용량 저장 장치, 휘발성 메모리 장치, 키보드 또는 마우스와 같은 입력 장치, 모니터 또는 프린터와 같은 출력 장치로 이루어진 통상의 상용 컴퓨터에서 운영될 수 있다. For example, the controller according to the present invention may be implemented as a central processing unit, a mass storage device such as a hard disk or solid state disk, a volatile memory device, an input device such as a keyboard or a mouse, an output device such as a monitor or a printer, Of commercial computers.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 보상이 가능한 공기 베어링 장치(100)의 기계적 구성을 도시한 평면도 및 단면도이다.1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view showing a mechanical configuration of an air bearing device 100 capable of temperature compensation according to various embodiments of the present invention.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 보상이 가능한 공기 베어링 장치(100)는 기본적으로 스테이지(101) 위에 탑재되며, 압축 공기 공급 통로(111)를 갖는 센터 바디(110)와, 공기 배기(배출) 통로(121)를 갖는 미들 바디(120)와, 온도 제어된 공기 공급 통로(131)를 갖는 커버 바디(130)를 포함한다.1A and 1B, a temperature-compensatable air bearing device 100 according to various embodiments of the present invention is basically mounted on a stage 101, A middle body 120 having a body 110 and an air exhaust passage 121 and a cover body 130 having a temperature controlled air supply passage 131.

센터 바디(110)는 상부에서 하부 방향으로 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급 통로(111)를 갖는다. 또한, 압축 공기 공급 통로(111)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 센터 바디(110)의 대략 중앙에 스테이지(101)의 길이 방향에 대하여 대략 수직 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 압축 공기 공급 통로(111)의 하부에는 스테이지(101)의 길이 방향에 대략 수평한 방향으로 확장된 요홈부(112)가 형성됨으로써, 압축 공기가 하부 방향 및 수평 방향으로 균일하게 공급되도록 되어 있다. 더욱이, 이러한 센터 바디(110)의 압축 공기 공급 통로(111)의 상단에는 압축 공기 공급부(113)가 더 연결될 수 있다.The center body 110 has a compressed air supply passage 111 for supplying compressed air from the upper portion to the lower portion. The compressed air supply passage 111 may be formed in a substantially vertical direction with respect to the longitudinal direction of the stage 101, for example, but not limited to, approximately at the center of the center body 110. The compressed air supply passage 111 is formed with a recessed portion 112 extending in a substantially horizontal direction in the longitudinal direction of the stage 101 so that the compressed air is uniformly supplied in the downward direction and the horizontal direction have. Further, a compressed air supply unit 113 may be further connected to the upper end of the compressed air supply passage 111 of the center body 110.

여기서, 센터 바디(110)의 압축 공기 공급 통로(111)를 통해 공급되는 저온 압축 공기는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 대략 20℃ 내지 25℃의 온도를 가질 수 있다.Here, the low-temperature compressed air supplied through the compressed air supply passage 111 of the center body 110 may have a temperature of, for example, but not limited to, approximately 20 ° C to 25 ° C.

미들 바디(120)는 센터 바디(110)의 외측에 하부에서 상부 방향으로 압축 공기를 배기하는 공기 배기 통로(121)를 갖는다. 즉, 공기 배기 통로(121)는 센터 바디(110)의 외측과 미들 바디(120)의 내측 사이에 구비될 수 있다. 다르게 설명하면, 공기 배기 통로(121)는 압축 공기 공급 통로(111)를 중심으로 대향되는 양측에서 대체로 하부에서 상부 방향을 향하여 형성될 수 있다. 따라서, 센터 바디(110)의 압축 공기 공급 통로(111) 및 요홈부(112)를 통해 공급된 저온 압축 공기는 그 외측에 구비된 미들 바디(120)의 공기 배기 통로(121)를 통해 외측으로 신속하게 배기(배출)된다. 물론, 이를 위해, 미들 바디(120)의 공기 배기 통로(121)의 상단에는 진공 펌프(122)가 연결될 수 있다.The middle body 120 has an air exhaust passage 121 for exhausting compressed air from the lower side to the upper side on the outer side of the center body 110. That is, the air exhaust passage 121 may be provided between the outer side of the center body 110 and the inner side of the middle body 120. In other words, the air exhaust passages 121 may be formed on both sides opposite to each other with respect to the compressed air supply passage 111 from the lower part toward the upper part. Therefore, the low-temperature compressed air supplied through the compressed air supply passage 111 and the recessed portion 112 of the center body 110 is discharged to the outside through the air exhaust passage 121 of the middle body 120 provided on the outside of the center body 110 (Discharged) quickly. Of course, a vacuum pump 122 may be connected to the upper end of the air exhaust passage 121 of the middle body 120.

커버 바디(130)는 미들 바디(120)의 외측에 상부에서 하부 방향으로 온도가 제어된 공기를 공급하는 온도 제어된 공기 공급 통로(131)를 갖는다. 즉, 온도 제어된 공기 공급 통로(131)는 미들 바디(120)의 외측과 센터 바디(110)의 내측 사이에 구비될 수 있다. 다르게 설명하면, 온도 제어된 공기 공급 통로(131)는 공기 배기 통로(121)를 중심으로 대향되는 양측에서 대체로 상부에서 하부 방향을 향하여 형성될 수 있다. 따라서, 스테이지(101)의 열팽창 정도에 영향을 주지 않는 온도 제어된 공기가 공기 공급 통로(131)를 통해 신속하게 스테이지(101)로 공급된다. 물론, 이를 위해, 커버 바디(130)의 온도 제어된 공기 공급 통로(131)의 상단에는 송풍기(132) 및 공기 온도 조절부(133)가 연결될 수 있다.The cover body 130 has a temperature-controlled air supply passage 131 for supplying temperature-controlled air from the upper side to the lower side on the outer side of the middle body 120. That is, the temperature-controlled air supply passage 131 may be provided between the outer side of the middle body 120 and the inner side of the center body 110. In other words, the temperature-controlled air supply passage 131 may be formed to be generally directed from the upper side to the lower side on both sides opposed to each other with respect to the air exhaust passage 121. Thus, temperature-controlled air that does not affect the degree of thermal expansion of the stage 101 is quickly supplied to the stage 101 through the air supply passage 131. [ The blower 132 and the air temperature control unit 133 may be connected to the upper end of the temperature controlled air supply passage 131 of the cover body 130. [

여기서, 공기 온도 조절부(133)는 공기 온도를 증가시키는 히터(미도시) 및/또는 공기 온도를 하강시키는 쿨러(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 히터 및/또는 쿨러는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 열전 소자 또는 펠티어 소자 등에 의해 구현될 수 있다.Here, the air temperature regulator 133 may further include a heater (not shown) for increasing the temperature of the air and / or a cooler (not shown) for lowering the temperature of the air. Such heaters and / or coolers may be implemented by, for example, but not limited to, thermoelectric elements or Peltier elements.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기 베어링 장치(100)는 공기 베어링 장치(100)의 주변 온도를 센싱하는 주변 온도 센서(140)(도 2 참조)와, 공기 베어링 장치(100)의 온도를 센싱하는 베어링 온도 센서(114)와, 공기 베어링 장치(100)가 장착된 스테이지(101)의 온도를 센싱하는 스테이지 온도 센서(102)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상술한 온도 센서는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 열전대 등에 의해 구현될 수 있다.The air bearing device 100 according to the embodiment of the present invention includes an ambient temperature sensor 140 (see FIG. 2) for sensing the ambient temperature of the air bearing device 100, And a stage temperature sensor 102 for sensing the temperature of the stage 101 on which the air bearing device 100 is mounted. Here, the temperature sensor described above can be implemented by, for example, a thermocouple or the like, although it is not limited thereto.

더불어, 스테이지(101)의 온도는 미리 설정된 설정 온도로 셋팅될 수 있고, 상술한 공기 온도 조절부(133)는 주변 온도 및 베어링 온도에 의해 스테이지(101)의 설정 온도가 변경되지 않도록 온도 제어된 공기를 공급하게 된다.In addition, the temperature of the stage 101 can be set to a predetermined set temperature, and the above-described air temperature adjusting section 133 is temperature-controlled so that the set temperature of the stage 101 is not changed by the ambient temperature and the bearing temperature Thereby supplying air.

공기 온도 조절부(133)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 설정 온도보다 낮으면 히터를 동작시켜 평균 온도보다 높은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급함으로써, 스테이지(101)의 열변형이 일어나지 않도록 한다.The air temperature regulator 133 operates, for example, if the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is lower than the set temperature, by supplying the temperature controlled air having a temperature higher than the average temperature , So that thermal deformation of the stage 101 is prevented.

또한, 공기 온도 조절부(133)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 설정 온도보다 높으면 쿨러를 동작시켜 평균 온도보다 낮은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급함으로써, 스테이지(101)의 열변형이 일어나지 않도록 한다.The air temperature controller 133 may be configured to operate the cooler to supply temperature-controlled air having a temperature lower than the average temperature, for example, if the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is higher than the set temperature, Thereby preventing thermal deformation of the stage 101 from occurring.

이와 같이 하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 베어링 장치(100) 및 그의 온도 보상 방법은 공기 베어링 장치(100)로부터 공급된 저온 압축 공기를 신속하게 외부로 배기하고 또한 온도가 제어된 별도의 공기를 추가적으로 공급함으로써, 공기 베어링 장치(100)로부터 공급되는 저온 압축 공기에 의한 영향(예를 들면, 스테이지(101)의 열변형, 열팽창, 열수축)을 최소화할 수 있도록 한다.Thus, the air bearing apparatus 100 according to various embodiments of the present invention and its temperature compensation method can quickly discharge the compressed air supplied from the air bearing apparatus 100 to the outside, (For example, thermal deformation, thermal expansion, and thermal contraction of the stage 101) caused by the low-temperature compressed air supplied from the air bearing device 100 can be minimized.

다르게 설명하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 베어링 장치(100) 및 그의 온도 보상 방법은 저온 압축 공기가 배기되는 배기 통로 및 이에 연결된 진공 펌프(122)를 더 구비하여, 저온 압축 공기가 공기 베어링 장치(100) 및 스테이지(101)가 위치된 항온 항습조에 남지 않고 신속하게 빠져 나가도록 한다.In other words, the air bearing apparatus 100 according to various embodiments of the present invention and its temperature compensation method further include an exhaust passage through which the low-temperature compressed air is exhausted and a vacuum pump 122 connected thereto, Thereby allowing the bearing device 100 and the stage 101 to quickly exit without being left in the thermo-hygrostat.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 베어링 장치(100) 및 그의 온도 보상 방법은 특정 온도의 공기(즉, 온도가 제어된 별도의 공기)를 공기 베어링 장치(100)에 더 공급하도록 송풍기(132) 및 공기 온도 조절부(133)를 더 구비함으로써, 공기 베어링 장치(100)와 접촉하는 가이드 레일이나 기계 구조와 같은 스테이지(101)의 온도를 일정하게 유지(즉, 설정 온도로 유지)할 수 있도록 한다.In addition, the air bearing device 100 and its temperature compensation method according to various embodiments of the present invention may also include a blower (not shown) to further supply the air bearing device 100 with a certain temperature of air (i.e., The temperature of the stage 101 such as the guide rail or the mechanical structure contacting with the air bearing device 100 can be kept constant (i.e., maintained at the set temperature) .

더욱이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 베어링 장치(100) 및 그의 온도 보상 방법은 공기 베어링 장치(100) 및 스테이지(101)의 주변 환경 온도, 공기 베어링 장치(100) 또는 압축 공기의 온도, 그리고 가이드 레일과 같은 이동 스테이지(101)의 온도를 측정하여, 온도 조절 공기의 온도를 탄력적으로 결정하여 공급함으로써, 가이드 레일과 같은 이동 스테이지(101)의 온도가 일정하게 유지되도록 한다.Furthermore, the air bearing device 100 and its temperature compensating method according to various embodiments of the present invention can be used to control the ambient temperature of the air bearing device 100 and the stage 101, the temperature of the air bearing device 100 or the compressed air, Then, the temperature of the moving stage 101 such as the guide rail is measured, and the temperature of the temperature-controlled air is resiliently determined and supplied so that the temperature of the moving stage 101 such as the guide rail is kept constant.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 보상이 가능한 공기 베어링 장치(100)의 전기적 구성을 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram showing an electrical configuration of an air bearing device 100 capable of temperature compensation according to various embodiments of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 보상이 가능한 공기 베어링 장치(100)는 주변 온도 센서(140), 스테이지 온도 센서(102), 베어링 온도 센서(114), 압축 공기 공급부(113), 진공 펌프(122), 송풍기(132), 공기 온도 조절부(133) 및 제어부(150)를 포함한다.2, an air bearing device 100 capable of temperature compensation according to various embodiments of the present invention includes an ambient temperature sensor 140, a stage temperature sensor 102, a bearing temperature sensor 114, a compressed air A vacuum pump 122, a blower 132, an air temperature control unit 133, and a control unit 150, as shown in FIG.

주변 온도 센서(140)는 공기 베어링 장치(100) 및 스테이지(101)의 주변 온도를 센싱하고, 이를 디지털값으로 변환하여 제어부(150)에 제공한다. 즉, 주변 온도 센서(140)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 공기 베어링 장치(100) 및 스테이지(101)가 위치된 항온 항습조의 내부 온도를 센싱한다.The ambient temperature sensor 140 senses the ambient temperature of the air bearing device 100 and the stage 101, converts the ambient temperature to a digital value, and provides the digital value to the controller 150. That is, the ambient temperature sensor 140 senses the internal temperature of the constant temperature and humidity bath in which the air bearing device 100 and the stage 101 are located, for example, but not limited thereto.

스테이지 온도 센서(102)는 스테이지(101)의 온도를 센싱하고, 이를 디지털값으로 변환하여 제어부(150)에 제공한다.The stage temperature sensor 102 senses the temperature of the stage 101, converts the temperature into a digital value, and provides the digital value to the control unit 150.

베어링 온도 센서(114)는 베어링 장치(100)의 온도를 센싱하고, 이를 디지털값으로 변환하여 제어부(150)에 제공한다. 여기서, 베어링 장치(100)의 온도는 실질적으로 압축 공기의 온도와 동일할 수 있다.The bearing temperature sensor 114 senses the temperature of the bearing device 100, converts the sensed temperature to a digital value, and provides the digital value to the control unit 150. Here, the temperature of the bearing device 100 may be substantially equal to the temperature of the compressed air.

압축 공기 공급부(113)는, 제어부(150)의 제어에 의해, 센터 바디(110)에 구비된 압축 공기 공급 통로(111)를 통해 스테이지(101) 쪽으로 저온 압축 공기를 공급한다.The compressed air supply unit 113 supplies the low temperature compressed air to the stage 101 side through the compressed air supply passage 111 provided in the center body 110 under the control of the control unit 150. [

진공 펌프(122)는, 제어부(150)의 제어에 의해, 미들 바디(120)에 구비된 공기 배기 통로(121)를 통해 스테이지(101) 쪽으로 공급된 저온 압축 공기 및 하기할 온도 제어된 공기를 배기한다.The vacuum pump 122 is controlled by the control unit 150 such that the low temperature compressed air supplied to the stage 101 side through the air exhaust passage 121 provided in the middle body 120 and the temperature- Exhaust.

송풍기(132) 및 공기 온도 조절부(133)는, 제어부(150)의 제어에 의해, 커버 바디(130)에 구비된 온도 제어된 공기 공급 통로(131)를 통해 스테이지(101) 쪽으로 온도 제어된 공기를 공급한다.The blower 132 and the air temperature regulator 133 are controlled to the temperature of the stage 101 through the temperature controlled air supply passage 131 provided in the cover body 130 under the control of the controller 150 Air is supplied.

한편, 제어부(150)는 주변 온도 및 베어링 온도에 의해 스테이지(101)의 설정 온도가 변경되지 않도록 공기 온도 조절부(133)를 제어하여, 온도 제어된 공기를 공기 베어링 장치(100)를 통해 스테이지(101)에 공급되도록 한다. 여기서, 상기 스테이지(101)의 온도는 미리 설정된 최적의 설정 온도로 셋팅되어 있을 수 있다.The control unit 150 controls the air temperature control unit 133 so that the set temperature of the stage 101 is not changed by the ambient temperature and the bearing temperature to control the temperature controlled air through the air bearing device 100, (101). Here, the temperature of the stage 101 may be set to a preset optimal temperature.

즉, 제어부(150)는 주변 온도 센서(140)로부터 획득한 주변 온도 센서(140) 및 베어링 온도 센서(114)로부터 획득한 주변 온도 및 베어링 온도에 대해, 평균 온도를 계산하고, 계산된 평균 온도가 설정 온도보다 낮으면 공기 온도 조절부(133)를 제어하여(예를 들면, 히터를 동작시켜) 평균 온도보다 높은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급한다. 또한, 제어부(150)는 주변 온도 센서(140)로부터 획득한 주변 온도 및 베어링 온도 센서(114)로부터 획득한 베어링 온도에 대해, 평균 온도를 계산하고, 계산된 평균 온도가 설정 온도보다 높으면 공기 온도 조절부(133)를 제어하여(예를 들면, 쿨러를 동작시켜) 평균 온도보다 낮은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급한다.That is, the controller 150 calculates an average temperature for the ambient temperature and the bearing temperature acquired from the ambient temperature sensor 140 and the bearing temperature sensor 114 acquired from the ambient temperature sensor 140, Controlled air having a temperature higher than the average temperature is supplied by controlling the air temperature control unit 133 (for example, operating the heater). The control unit 150 calculates an average temperature for the ambient temperature acquired from the ambient temperature sensor 140 and the bearing temperature acquired from the bearing temperature sensor 114. If the calculated average temperature is higher than the set temperature, Controls the regulator 133 (for example, operates the cooler) to supply temperature-controlled air having a temperature lower than the average temperature.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 베어링의 온도 보상 방법을 도시한 순서도이다. 여기서, 제어의 주체는 제어부(150)이다.3 is a flow chart illustrating a method of temperature compensation of an air bearing according to various embodiments of the present invention. Here, the subject of control is the control unit 150. [

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 베어링의 온도 보상 방법은 주변 온도 센싱 단계(S1), 스테이지 온도 센싱 단계(S2), 공기 베어링 온도 센싱 단계(S3), 스테이지 온도 편차 산출 단계(S4), 온도 제어용 공기 온도 산출 단계(S5), 온도 제어용 공기 온도 설정 단계(S6) 및 온도 제어용 공기 공급 단계(S7)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the method of compensating the temperature of the air bearing according to various embodiments of the present invention includes sensing the ambient temperature S1, sensing the temperature of the stage S2, sensing the air bearing temperature S3, A deviation calculation step S4, a temperature control air temperature calculation step S5, a temperature control air temperature setting step S6, and a temperature control air supply step S7.

주변 온도 센싱 단계(S1)에서, 제어부(150)는 주변 온도 센서(140)를 이용하여 공기 베어링 장치(100) 및 스테이지(101)의 주변 온도를 센싱하고, 이를 디지털 값으로 변환하여 저장한다.In the ambient temperature sensing step S1, the controller 150 senses the ambient temperature of the air bearing device 100 and the stage 101 using the ambient temperature sensor 140, converts the ambient temperature into a digital value, and stores the digital value.

스테이지 온도 센싱 단계(S2)에서, 제어부(150)는 스테이지 온도 센서(102)를 이용하여 스테이지(101)의 온도를 센싱하고, 이를 디지털 값으로 변환하여 저장한다.In the stage temperature sensing step S2, the control unit 150 senses the temperature of the stage 101 using the stage temperature sensor 102, converts the temperature into a digital value, and stores the digital value.

공기 베어링 온도 센싱 단계(S3)에서, 제어부(150)는 베어링 온도 센서(114)를 이용하여 공기 베어링 장치(100)의 온도(즉, 압축 공기의 온도)를 센싱하고, 이를 디지털 값으로 변환하여 저장한다.In the air bearing temperature sensing step S3, the controller 150 senses the temperature of the air bearing device 100 (i.e., the temperature of the compressed air) using the bearing temperature sensor 114 and converts the sensed temperature to a digital value .

스테이지 온도 편차 산출 단계(S4)에서, 제어부(150)는 센싱된 스테이지(101)의 온도와, 센싱된 주변 온도(즉, 공기 베어링 장치 및 스테이지가 위치된 항온 항습조의 내부 온도) 및 센싱된 공기 베어링 장치(100)의 온도 사이에 온도 편차가 어느 정도 되는지 산출한다.In the stage temperature deviation calculation step S4, the controller 150 compares the temperature of the sensed stage 101 with the sensed ambient temperature (i.e., the internal temperature of the constant temperature and humidity chamber in which the air bearing device and the stage are located) The degree of temperature deviation between the temperatures of the bearing device 100 is calculated.

온도 제어용 공기 온도 산출 단계(S5)에서, 제어부(150)는 공기 온도 조절부(133)를 통해 공기 베어링 장치(100) 및 스테이지(101)에 공급될 온도 제어용 공기 온도를 산출한다. 즉, 제어부(150)는 상술한 온도 편차를 기초로 하여, 미리 설정된 스테이지(101)의 최적 온도 또는 설정 온도로 되기 위한 공기 온도 조절부(133)를 통해 공급될 온도 제어용 공기 온도를 산출한다.In the temperature control air temperature calculation step S5, the controller 150 calculates the temperature control air temperature to be supplied to the air bearing device 100 and the stage 101 through the air temperature controller 133. [ That is, the control unit 150 calculates the temperature control air temperature to be supplied through the air temperature control unit 133 for achieving the optimal temperature or preset temperature of the stage 101, based on the temperature deviation described above.

온도 제어용 공기 온도 설정 단계(S6)에서, 제어부(150)는 공기 온도 조절부(133)의 히터 및/또는 쿨러를 이용하여 온도 제어용 공기 온도를 설정 또는 조정한다.In the temperature control air temperature setting step S6, the controller 150 sets or adjusts the temperature control air temperature by using the heater and / or the cooler of the air temperature control unit 133. [

온도 제어용 공기 공급 단계(S7)에서, 제어부(150)는 송풍기(132) 및 공기 온도 조절부(133)를 통해 설정된 온도 제어된 공기를 공기 베어링 장치(100) 및 가이드 레일과 같은 스테이지(101)에 공급한다. 즉, 제어부(150)는 공기 베어링 장치(100)의 커버 바디(130)에 구비된 온도 제어된 공기 공급 통로(131)를 통해 스테이지(101)에 온도 제어된 공기를 공급한다.The control unit 150 controls the temperature controlled air set through the blower 132 and the air temperature control unit 133 to the air bearing apparatus 100 and the stage 101 such as the guide rail in the air supply step S7 for temperature control, . That is, the controller 150 supplies temperature-controlled air to the stage 101 through the temperature-controlled air supply passage 131 provided in the cover body 130 of the air bearing device 100.

이와 같이 하여, 제어부(150)는 주변 온도 및 베어링 온도에 의해 스테이지(101)의 설정 온도가 변경되지 않도록 송풍기(132) 및 공기 온도 조절부(133)를 통해 온도 제어된 공기를 공급한다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 제어부(150)는 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 미리 설정된 설정 온도보다 낮으면 공기 온도 조절부(133)의 히터를 통해 평균 온도보다 높은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공기 베어링 장치(100) 및 스테이지(101)에 공급한다. 또한, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 제어부(150)는 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 설정 온도보다 높으면 공기 온도 조절부(133)의 쿨러를 통해 평균 온도보다 낮은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공기 베어링 장치(100) 및 스테이지(101)에 공급한다.In this way, the controller 150 supplies the temperature-controlled air through the blower 132 and the air temperature controller 133 so that the set temperature of the stage 101 is not changed by the ambient temperature and the bearing temperature. For example, although not limiting, the controller 150 may control the temperature of the air to be controlled via the heater of the air temperature regulator 133, which is higher than the average temperature, if the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is lower than a predetermined set temperature To the air bearing device (100) and the stage (101). For example, although not limiting, the control unit 150 controls the temperature of the air-fuel mixture supplied from the air-temperature regulator 133 through the cooler of the air temperature regulator 133 to a temperature lower than the average temperature if the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is higher than the set temperature And supplies the air to the air bearing device 100 and the stage 101.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 공기 베어링 장치 및 그의 온도 제어 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

100; 본 발명의 실시예에 따른 공기 베어링 장치
101; 스테이지 102; 스테이지 온도 센서
110; 센터 바디 111; 압축 공기 공급 통로
112; 요홈 113; 압축 공기 공급부
114; 베어링 온도 센서 120; 미들 바디
121; 공기 배기 통로 122; 진공 펌프
130; 커버 바디 131; 온도 제어된 공기 공급 통로
132; 송풍기 133; 공기 온도 조절부
140; 주변 온도 센서 150; 제어부100; The air bearing device according to the embodiment of the present invention
101; Stage 102; Stage temperature sensor
110; A center body 111; Compressed air supply passage
112; Groove 113; Compressed air supply portion
114; A bearing temperature sensor 120; Middle body
121; Air exhaust passage 122; Vacuum pump
130; A cover body 131; Temperature controlled air supply passage
132; Blower 133; Air temperature regulator
140; Ambient temperature sensor 150; The control unit

Claims (9)

상부에서 하부로 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급 통로가 형성된 센터 바디;
상기 센터 바디의 외측에 하부에서 상부로 공기를 배기하는 공기 배기 통로가 형성된 미들 바디; 및,
상기 미들 바디의 외측에 상부에서 하부로 온도가 제어된 공기를 공급하는 온도 제어된 공기 공급 통로가 형성된 커버 바디를 포함하는 공기 베어링 장치에 있어서,
상기 커버 바디의 온도 제어된 공기 공급 통로의 상단에는 온도 제어된 공기를 공급하는 송풍기가 더 연결되며, 상기 송풍기와 상기 온도 제어된 공기 공급 통로의 상단에는 공기 온도 조절부가 더 연결되고,
상기 공기 베어링 장치의 주변 온도를 센싱하는 주변 온도 센서;
상기 공기 베어링 장치의 온도를 센싱하는 베어링 온도 센서;
상기 공기 베어링 장치가 장착된 스테이지의 온도를 센싱하는 스테이지 온도 센서를 더 포함하고,
상기 스테이지 온도는 미리 설정된 설정 온도로 셋팅되어 있고, 상기 공기 온도 조절부는 상기 주변 온도 및 베어링 온도에 의해 상기 스테이지의 설정 온도가 변경되지 않도록 온도 제어된 공기를 공급함을 특징으로 하는 공기 베어링 장치.A center body having a compressed air supply passage for supplying compressed air from an upper portion to a lower portion;
A middle body on an outer side of the center body and having an air exhaust passage for exhausting air from a lower portion to an upper portion; And
And a cover body formed on the outer side of the middle body and having a temperature-controlled air supply passage for supplying temperature-controlled air from an upper portion to a lower portion, the air bearing device comprising:
And a blower for supplying temperature-controlled air is further connected to an upper end of the temperature-controlled air supply passage of the cover body, and an air temperature control unit is further connected to the blower and the upper end of the temperature-controlled air supply passage,
An ambient temperature sensor for sensing an ambient temperature of the air bearing device;
A bearing temperature sensor for sensing the temperature of the air bearing device;
Further comprising a stage temperature sensor for sensing the temperature of the stage on which the air bearing device is mounted,
Wherein the stage temperature is set to a predetermined set temperature, and the air temperature adjusting unit supplies temperature-controlled air so that the set temperature of the stage is not changed by the ambient temperature and the bearing temperature. 제 1 항에 있어서,
상기 센터 바디의 압축 공기 공급 통로의 상단에는 20℃ 내지 25℃의 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부가 더 연결된 것을 특징으로 하는 공기 베어링 장치.The method according to claim 1,
Wherein a compressed air supply unit for supplying compressed air at 20 ° C to 25 ° C is connected to the upper end of the compressed air supply passage of the center body. 제 1 항에 있어서,
상기 미들 바디의 공기 배기 통로의 상단에는 공기를 배기하는 진공 펌프가 더 연결된 것을 특징으로 하는 공기 베어링 장치.The method according to claim 1,
And a vacuum pump for exhausting air is connected to an upper end of the air exhaust passage of the middle body. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 공기 온도 조절부는
상기 공기 온도를 상승시키는 히터; 및
상기 공기 온도를 하강시키는 쿨러를 더 포함하고,
상기 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 상기 설정 온도보다 낮으면 상기 히터를 동작시켜 상기 평균 온도보다 높은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급하고,
상기 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 상기 설정 온도보다 높으면 상기 쿨러를 동작시켜 상기 평균 온도보다 낮은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급함을 특징으로 하는 공기 베어링 장치.The method according to claim 1,
The air temperature controller
A heater for raising the air temperature; And
Further comprising a cooler for lowering the air temperature,
Controlled air having a temperature higher than the average temperature by operating the heater when the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is lower than the set temperature,
Controlled air having a temperature lower than the average temperature by operating the cooler if the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is higher than the set temperature. 공기 베어링 장치의 주변 온도를 센싱하는 주변 온도 센싱 단계;
상기 공기 베어링 장치가 장착된 스테이지의 온도를 센싱하는 스테이지 온도 센싱 단계;
상기 공기 베어링 장치의 온도를 센싱하는 베어링 온도 센싱 단계; 및
상기 스테이지 온도는 미리 설정된 설정 온도로 셋팅되어 있고, 상기 주변 온도 및 베어링 온도에 의해 상기 스테이지의 설정 온도가 변경되지 않도록 온도 제어된 공기를 공급하는 온도 제어된 공기 공급 단계를 포함함을 특징으로 하는 공기 베어링 장치의 온도 보상 방법.An ambient temperature sensing step of sensing an ambient temperature of the air bearing device;
A stage temperature sensing step of sensing a temperature of the stage on which the air bearing device is mounted;
A bearing temperature sensing step of sensing a temperature of the air bearing device; And
Wherein the stage temperature is set to a predetermined set temperature and the temperature controlled air supply step supplies temperature-controlled air so that the set temperature of the stage is not changed by the ambient temperature and the bearing temperature A method for temperature compensation of an air bearing device. 제 8 항에 있어서,
상기 온도 제어된 공기 공급 단계는
상기 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 상기 설정 온도보다 낮으면 상기 평균 온도보다 높은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급하고,
상기 주변 온도 및 베어링 온도의 평균 온도가 상기 설정 온도보다 높으면 상기 평균 온도보다 낮은 온도를 갖는 온도 제어된 공기를 공급함을 특징으로 하는 공기 베어링 장치의 온도 보상 방법.9. The method of claim 8,
The temperature controlled air supply step
Controlled air having a temperature higher than the average temperature when the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is lower than the set temperature,
Controlled air having a temperature lower than the average temperature when the average temperature of the ambient temperature and the bearing temperature is higher than the set temperature.
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