TWI631289B - 氣靜壓平台及其間隙調整方法 - Google Patents

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TWI631289B TW104140871A TW104140871A TWI631289B TW I631289 B TWI631289 B TW I631289B TW 104140871 A TW104140871 A TW 104140871A TW 104140871 A TW104140871 A TW 104140871A TW I631289 B TWI631289 B TW I631289B
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/38—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

一種氣靜壓平台及其間隙調整方法，其中該氣靜壓平台包含一載台、一軌道及一電磁鐵，該載台設置於該軌道上，該載台的一氣靜壓軸承用以輸送一氣體吹向該軌道，以使該載台氣浮於該軌道上方，且使該載台的一載體與該軌道之間具有一縱向間距，該電磁鐵設置於該載體或該軌道的其中之一，藉由改變該電磁鐵的磁場強度，以縮小該載體與該軌道之間的該縱向間距，以達到提高該載台在該軌道上移動時的穩定性的目的。

Description

氣靜壓平台及其間隙調整方法
本發明是關於一種氣靜壓平台及其間隙調整方法，特別是在該氣靜壓平台的一載體或一軌道的其中之一設置一電磁鐵，藉由改變該電磁鐵的磁場強度，以達到縮小該載體與該軌道之間的一縱向間距的該氣靜壓平台及其間隙調整方法。
習知的一種氣靜壓平台，是將包含有一載台及一軌道，該載台具有一載體及一氣靜壓軸承，該氣靜壓軸承輸送一氣體，以使該載台氣浮於該軌道上，為使該載台的承載力提高，通常會提高該氣靜壓軸承的供氣壓力，但相對地也會造成該載體與該軌道之間的間距變大，因此容易產生氣鎚現象(pneumatic hammer)，而影響該載台在該軌道上移動時的穩定性。
本發明之主要目的在於提供一種氣靜壓平台，其包含一載台、一軌道以及一電磁鐵，該載台具有一載體及至少一氣靜壓軸承，該氣靜壓軸承設置於該載體，該載台設置於該軌道上，該氣靜壓軸承位在該載體與該軌道之間，該氣靜壓軸承輸送一氣體，使該載台氣浮於該軌道上方，且使該載體與該軌道 之間具有一縱向間距，該電磁鐵設置於該載體或該軌道的其中之一，藉由改變該電磁鐵的磁場強度，以縮小該載體與該軌道之間的該縱向間距。
本發明之主要目的在於提供一種氣靜壓平台的間隙調整方法，其包含提供一載台，該載台具有一載體及至少一氣靜壓軸承，該氣靜壓軸承設置於該載體；提供一軌道，該載台設置於該軌道上，該氣靜壓軸承位在該載體與該軌道之間，該載體位於該軌道上方的一初始位置；提供一電磁鐵，該電磁鐵預先設置於該載體或該軌道的其中之一；提供一氣體，以該氣靜壓軸承輸送該氣體，使該載台氣浮於該軌道上方，該載體由該初始位置縱向移動至一第一位置，且使該載體與該軌道之間具有一縱向間距；進行量測，量測該縱向間距，當該縱向間距與一預定間距相同時則結束，當該縱向間距與該預定間距不同時，則改變該電磁鐵的磁場強度，以使該載體由該第一位置縱向移動至一第二位置，以縮小該載體與該軌道之間的該縱向間距。
本發明藉由改變該電磁鐵的磁場強度，達到縮小該載體與該軌道之間的該縱向間距，以避免在提高該氣靜壓軸承的供氣壓力時，該載體與該軌道之間的縱向間距變大而產生氣鎚現象，並可提高該載台在該軌道上移動時的穩定性。
請參閱第1、2及3圖，本發明之一種氣靜壓平台100，被運用於光電半導體的曝光機、精密加工機或量測設備的定位載台等精密設備中，該氣靜壓平台100包含一載台110、一軌道120以及至少一電磁鐵130，該載台110設置於該軌道120上，且該載台110延著該軌道120移動，該載台110具有一載體111及至少一氣靜壓軸承112，該氣靜壓軸承112設置於該載體111，該氣靜壓軸承112可為多孔質節流元件製成，該氣靜壓軸承112的材質係可選自多孔石墨、陶瓷或銅等具有微孔隙結構的材質，在本實施例中，該氣靜壓軸承112位在該載體111與該軌道120之間，該載體111具有至少一凹槽111c及至少一通孔111d，該通孔111d連通該凹槽111c，該氣靜壓軸承112設置於該凹槽111c中，一供氣裝置(圖未繪出，如氣壓泵浦)提供一氣體並經由該些通孔111d輸送至該凹槽111c，該氣體並通過設置於該凹槽111c中的該氣靜壓軸承112吹向該軌道120，以使該載體111氣浮於該軌道120上方。
請參閱第2及4圖，該電磁鐵130可選擇性地設置於該載體111或該軌道120的其中之一，在本實施例中，該電磁鐵130設置於該載體111，該電磁鐵130用以磁吸該軌道120，該電磁鐵130包含線圈及導磁物(圖未繪出)，該電磁鐵130依據需求預先繞設所需的線圈數。
請參閱第1、2、3及4圖，該軌道120具有一本體121，該載體111包含一承載板111a及一側板111b，該承載板111a結合於該側板111b，該承載板111a位於該軌道120的上方，該側板111b位於該本體121的側邊，較佳地，該側板111b設置有至少一氣靜壓軸承112a，以使該載體111可平穩地在該軌道120上移動，請參閱第3圖，在本實施例中，該電磁鐵130設置於該承載板111a，該電磁鐵130磁吸該軌道120的該本體121，或者，請參閱第5圖，該軌道120另具有一基座122，該本體121結合於該基座122，該基座122凸出於該本體121，且該側板111b位於該基座122上方，在不同的實施例中，該電磁鐵130設置於該側板111b，該電磁鐵130磁吸該基座122。
請參閱第2及4圖，該氣靜壓平台100另包含一間隙感測裝置140，該間隙感測裝置140具有一第一感測元件141及一第二感測元件142，該第一感測元件141設置於該載體111，該第二感測元件142設置於該軌道120，較佳地，該第一感測元件141設置於該載體111的該側板111b，該第二感測元件142設置於該軌道120的該本體121，該間隙感測裝置140選自於光學尺或磁性尺，在本實施例中，該間隙感測裝置140為一光學尺，該第一感測元件141為一光學讀頭，該第二感測元件142為一標記柵。
請參閱第3及6圖，該氣靜壓軸承112輸送該氣體，使該載體111氣浮於該軌道120上方，且使該載體111與該軌道120之間具有一縱向間距D，請參閱第4及6圖，該間隙感測裝置140用以量測該縱向間距D，藉由改變的該電磁鐵130的磁場強度，以縮小該載體111與該軌道120之間的該縱向間距D，在本實施例中，改變設置於該載體111的該電磁鐵130的磁場強度，使該電磁鐵130磁吸該軌道120，並使該載台110朝向該軌道120移動，以縮小該載體111與該軌道120之間的該縱向間距D。
請參閱第3、4及7圖，本發明的該氣靜壓平台的間隙調整方法，是將該載台110設置於該軌道120上，請參閱第7圖，該載體111位於該軌道120上方的一初始位置，在本實施例中，該初始位置為該第一感測元件141感測該第二感測元件142的一第一刻度142a的位置，接著，請參閱第6及8圖，以該供氣裝置(圖未繪出，如氣壓泵浦)提供該氣體至該載體111，並由該氣靜壓軸承112輸送該氣體吹向該軌道120，以使該載台110氣浮於該軌道120上方，在本實施例中，該氣體吹向該軌道120的該本體121，該載體111由該初始位置縱向移動至一第一位置，且使該載體與該軌道120之間具有該縱向間距D，該第一位置為該第一感測元件141感測該第二感測元件142的一第二刻度142b的位置，之後，進行量測步驟，以量測該縱向間距D，在本實施例中，是以一電腦主機(圖未繪出)計算該第二刻度142b與第一刻度142a的差值，該第二刻度142b與第一刻度142a的差值即為該縱向間距D，請參閱第9圖，當該縱向間距D與一預定間距不同時，則改變該電磁鐵130的磁場強度(如增加該電磁鐵130的電流)，以使該電磁鐵130的磁場強度增強，該電磁鐵130並帶動該載體111由該第一位置縱向移動至一第二位置，該第二位置為該第一感測元件141感測該第二感測元件142的一第三刻度142c的位置，藉由該電磁鐵130磁吸該軌道120，以使氣浮於該軌道120上的該載體111與該軌道120之間的該縱向間距D縮小，相反地，當該縱向間距D與該預定間距相同時則結束該氣靜壓平台100的調整步驟。
本發明以設置於該載體111的該氣靜壓軸承112輸送該氣體，使該載體111氣浮於該軌道120上方，並藉由改變該電磁鐵130的磁場強度使該載體111朝向該軌道120靠近，以達到縮小該載體111與該軌道120之間的該縱向間距D，其可以避免在提高該氣靜壓軸承112的供氣壓力時，該載體111與該軌道120之間的縱向間距變大而產生氣鎚現象，且當該載體111越靠近該軌道120靠近時，可以提高該載台110在該軌道120上氣浮移動的穩定性。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
100‧‧‧氣靜壓平台
110‧‧‧載台
111‧‧‧載體
111a‧‧‧承載板
111b‧‧‧側板
111c‧‧‧凹槽
111d‧‧‧通孔
112‧‧‧氣靜壓軸承
112a‧‧‧氣靜壓軸承
120‧‧‧軌道
121‧‧‧本體
122‧‧‧基座
130‧‧‧電磁鐵
140‧‧‧間隙感測裝置
141‧‧‧第一感測元件
142‧‧‧第二感測元件
142a‧‧‧第一刻度
142b‧‧‧第二刻度
142c‧‧‧第三刻度
D‧‧‧縱向間距
第1圖：本發明「氣靜壓平台」的立體圖。
第2圖：本發明「氣靜壓平台」的立體分解圖。
第3圖：本發明「氣靜壓平台」作動前的剖視圖。
第4圖：本發明「氣靜壓平台」作動前的剖視圖。 第5圖：本發明另一「氣靜壓平台」作動前的剖視圖。 第6圖：本發明「氣靜壓平台」作動後的剖視圖。 第7圖：本發明「氣靜壓平台」作動前的局部放大圖。 第8圖：本發明「氣靜壓平台」作動後的局部放大圖。 第9圖：本發明「氣靜壓平台」作動後的局部放大圖。

Claims (9)

  1. 一種氣靜壓平台，其包含：一載台，具有一載體及至少一氣靜壓軸承，該氣靜壓軸承設置於該載體；一軌道，該載台設置於該軌道上，該氣靜壓軸承位在該載體與該軌道之間，該氣靜壓軸承輸送一氣體，使該載體氣浮於該軌道上方，且使該載體與該軌道之間具有一縱向間距；一電磁鐵，設置於該載體或該軌道的其中之一，藉由改變該電磁鐵的磁場強度，以縮小該載體與該軌道之間的該縱向間距；以及一間隙感測裝置，用以量測該縱向間距，該間隙感測裝置具有一第一感測元件及一第二感測元件，該第一感測元件設置於該載體，該第二感測元件設置於該軌道，該第一感測元件用以感測該第二感測元件以量測該縱向間距，並使該電磁鐵改變磁場強度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之氣靜壓平台，其中該電磁鐵設置於該載體，該電磁鐵磁吸該軌道。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之氣靜壓平台，其中該軌道具有一本體，該載體包含一承載板及一側板，該承載板結合於該側板，該承載板位於該本體上方，該側板位於該本體的側邊，該電磁鐵設置於該承載板，該電磁鐵磁吸該軌道的該本體。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之氣靜壓平台，其中該軌道具有一本體及一基座，該本體結合於該基座，該載體包含一承載板及一側板，該承載板結合於該側板，該承載板位於該本體上方，該側板位於該本體的側邊，且該側板位於該基座上方，該電磁鐵設置於該側板，該電磁鐵磁吸該軌道的該基座。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之氣靜壓平台，其中該間隙感測裝置選自於光學尺或磁性尺。
  6. 一種氣靜壓平台的間隙調整方法，其包含：提供一載台，該載台具有一載體及至少一氣靜壓軸承，該氣靜壓軸承設置於該載體；提供一軌道，該載台設置於該軌道上，該氣靜壓軸承位在該載體與該軌道之間，該載體位於該軌道上方的一初始位置；提供一電磁鐵，該電磁鐵預先設置於該載體或該軌道的其中之一；提供一氣體，以該氣靜壓軸承輸送該氣體，使該載台氣浮於該軌道上方，該載體由該初始位置縱向移動至一第一位置，且使該載體與該軌道之間具有一縱向間距；以及進行量測，量測該縱向間距，當該縱向間距與一預定間距不同時，則改變該電磁鐵的磁場強度，以使該載體由該第一位置縱向移動至一第二位置，以縮小該載體與該軌道之間的該縱向間距，當該縱向間距與該預定間距相同時則結束。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之氣靜壓平台的間隙調整方法，其中在該量測步驟中，是以一間隙感測裝置量測該縱向間距。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之氣靜壓平台的間隙調整方法，其中該間隙感測裝置具有一第一感測元件及一第二感測元件，該第一感測元件設置於該載台，該第二感測元件設置於該軌道。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之氣靜壓平台的間隙調整方法，其中該間隙感測裝置選自於光學尺或磁性尺。
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