[实用新型]高精度快速调平机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种快速调平机构，特别是一种应用于半导体制造领域的精密仪器设备中的高精度快速调平机构。

背景技术

在半导体制造领域中的精密仪器设备对工件的调平通常都要求高精度、高效率并且不伤害工件表面。现有技术中的自动调平机构有的采用了电机加丝杠螺母或者压电陶瓷在承件台下的三点或者四点调平工件，这种调平机构不损伤工件表面，但是由于丝杠螺母存在间隙，而压电陶瓷有空回，因此难以达到很高的精度，同时由于需要逐点反复调节，且因为是对工件背面进行调节，所以调平完毕还需要再次进行检测，故整体效率不高；已有的另一种自动调平机构则将工件的上表面与定标板直接相靠而调平，这种自动调平机构的效率较高，但是由于工件的表面直接接触定标板，因此易损伤工件表面，且定标板的面形误差直接影响调平精度。

中国专利98229568.5申请了一种快速调平机构，该机构通过调平板和浮于碗形气浮轴承上的承件台之间形成气膜，达到承件台调平的目的。

另外，中国专利200610038909.1申请了一种基于双簧片机构的三自由度弹性连接机构，其中揭示了通过圆周方向均布的双簧片机构，实现水平及调平动作，同时动作的实现是通过限位柱和位移调节柱实现的。

以上两项专利虽然都可实现平台的调平，但是中国专利98229568.5的调平精度的实现，在很大程度上受到调平板机械初始安装精度的影响，虽然气膜的均化效应可以适当提高精度，但总体调平精度还是比较低。而中国专利200610038909.1采用双簧片机构，但是动作的实现是通过机械限位来实现，不能实现自动调平动作，同时双簧片在水平及侧向刚度分配及均匀性方面也存在分配不均的问题，将直接影响到机构的稳定性及调平的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度快速调平机构，其能够有效地解决现有技术中整体调平精度不高以及调平机构稳定性不足的缺憾。

为了达到上述的目的，本实用新型提供一种高精度快速调平机构，所述高精度快速调平机构包括调平台、安装底座，以及均匀分布并设置于所述调平台与所述安装底座之间的三组平行簧片、在线位置测量传感器组件、偏心轮/凸轮组件、预紧拉簧和执行轮组件，其中所述每一组平行簧片的一端与安装底座的边缘刚性连接，另一端与调平台的边缘刚性连接，且平行簧片上具有一通孔；所述每一组在线位置测量传感器组件对应设置于平行簧片的内侧，其底部与安装底座刚性连接，顶部穿过平行簧片上的通孔与调平台刚性连接；相邻两组在线位置测量传感器组件之间设有相互啮合的一组偏心轮/凸轮组件和执行轮组件，该偏心轮/凸轮组件的上端与调平台刚性连接，该执行轮组件的下端与安装底座刚性连接，并通过所述预紧拉簧与偏心轮/凸轮组件进行预紧并且通过与偏心轮/凸轮组件相互的摩擦力实现传动，且所述三组平行簧片、在线位置测量传感器组件、偏心轮/凸轮组件、以及执行轮组件之间以120°夹角均匀分布设置。

根据本实用新型所述的高精度快速调平机构，其中，所述在线位置测量传感器组件更进一步包括在线位置测量传感器以及传感器安装支架，且所述在线位置测量传感器通过所述传感器安装支架分别与所述调平台以及所述安装底座直接机械刚性相连接。

根据本实用新型所述的高精度快速调平机构，其中，所述偏心轮/凸轮组件更进一步包括偏心轮/凸轮安装支架、偏心轮/凸轮以及安装轴，且所述偏心轮/凸轮组件支架与所述调平台直接机械刚性连接。

根据本实用新型所述的高精度快速调平机构，其中，所述执行轮组件更进一步包括执行轮、执行轮安装支架以及无隙连轴器，且所述执行轮支架与所述安装底座直接机械刚性连接。

根据本实用新型所述的高精度快速调平机构，其中，所述高精度快速调平机构还包括多个驱动马达，用于驱动所述在线测量传感器组件以及所述偏心轮/凸轮组件。

本实用新型的高精度快速调平机构中采用平行簧片结构满足了调平台侧向较大刚度及垂向较低刚度分配要求，其中，侧向较大刚度可以保证平台在调平过程中的机械稳定性，而垂向较低刚度引起的机械不稳定性通过结构本身的自动调平系统可以得到位置的实时补偿，同时通过设计预紧弹簧体的刚度可以优化得出马达驱动扭矩，直接安装于运动平台的测量传感系统可以有效消除传动机构之间的间隙，提高了机构的精度。

附图说明

通过以下对本实用新型的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1为本实用新型的高精度快速调平机构的结构示意图。

图2为本实用新型的高精度快速调平机构的除去平台之后的结构示意图。