[发明专利]一种基于自主同步调向的双工件台回转交换方法与装置

权利要求书

1.一种基于自主同步调向的双工件台回转交换方法，其特征在于该方法步骤是：

初始工作状态，位于预处理工位的第二工件台预对准工作完毕，曝光工位的第一工件台曝光完毕；

第一步，曝光完毕的第一工件台由Y向长行程直线运动单元和X向第一长行程运动单元驱动到换台预定位置，同样预对准完毕的第二工件台由Y向长行程直线运动单元和X向第一长行程运动单元驱动到换台预定位置，然后，第一工件台和第二工件台与回转换台装置对接，即第一自旋电机动子转接件、第二自旋电机动子转接件与旋转连接件对接；

第二步，回转换台装置带动第一工件台、第二工件台绕轴O-O′顺时针或逆时针旋转180°，第一工件台到达预对准工位，第二工件台到达曝光工位，完成位置交换，同时第一自旋装置与第二自旋装置分别驱动第一工件台和第二工件台实现在绕轴O-O′旋转时不自旋，在旋转过程中工件台各侧面始终与初始状态平行，安装在工件台上的激光干涉仪反射镜的朝向始终不变，同时第一线缆台与第一工件台在Y方向保持相对静止，第二线缆台与第二工件台在Y方向保持相对静止；

第三步，X向第一长行程运动单元回到预定位置，并与第二工件台转接装置对接，同时X向第二长行程运动单元回到预定位置并与第一工件台转接装置对接，然后，旋转连接件松开第一自旋电机动子转接件和第二自旋电机动子转接件，第一工件台和第二工件台与回转换台装置分离，此时第一工件台由Y向长行程直线运动单元和X向第二长行程运动单元驱动到预处理工位的预定位置下、上片、预对准处理，第二工件台由Y向长行程直线运动单元和X向第一长行程运动单元驱动到曝光预定位置，并进行曝光处理，此时系统回到初始工作状态，完成一个工作周期，接下来为下一轮曝光工序，即重复上面的工序和换台流程，为避免线缆缠绕，回转换台装置旋转方向与上次相反。

2.一种如权利要求1所述方法的基于自主同步调向的双工件台回转交换装置，在基台(1)Y方向两端部位处设置曝光工位(2)和预处理工位(3)，沿基台(1)两侧长边上对应分别设置Y向长行程直线运动单元(5)，在曝光工位(2)和预处理工位(3)上分别设置X向第一长行程直线运动单元(6)和X向第二长行程直线运动单元(7)，第一工件台(4a)和第二工件台(4b)可分离地分别配装在X向第一长行程直线运动单元(6)和X向第二长行程直线运动单元(7)上，X向第一长行程直线运动单元(6)和X向第二长行程直线运动单元(7)分别与Y向长行程直线运动单元(5)成H型配置，且可以由Y向长行程直线运动单元(5)驱动，第一工件台(4a)和第二工件台(4b)分别运行于曝光工位(2)和预处理工位(3)，在两个Y向长行程直线运动单元(5)上分别设置有与第一工件台(4a)配套的第一线缆台(8a)以及与第二工件台(4b)配套的第二线缆台(8b)，在基台(1)四周装有激光干涉仪(9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h)；其特征在于：在曝光工位(2)和预处理工位(3)之间设置一个回转换台装置(10)，所述的回转换台装置(10)由配置在基台(1)下部的回转换台电机定子(10a)及回转换台电机动子(10b)、旋转连接件(10c)装配构成，其中旋转连接件(10c)固装在回转换台电机动子(10b)上；在第一工件台(4a)腰部设置由第一自旋电机定子(11a)、第一自旋电机动子(11b)、第一自旋电机动子转接件(11c)构成第一自旋装置(11)，所述的第一自旋电机定子(11a)固定在第一工件台(4a)上，第一自旋电机动子转接件(11c)固装在第一自旋电机动子(11b)上；在第二工件台(4b)腰部设置由第二自旋电机定子(12a)、第二自旋电机动子(12b)、第二自旋电机动子转接件(12c)组成的第二自旋装置(12)，所述的第二自旋电机定子(12a)固定在在第二工件台(4b)上，第二自旋电机动子转接件(12c)固装在第二自旋电机动子(12b)上；第一自旋电机动子转接件(11c)、第二自旋电机动子转接件(12c)均与旋转连接件(10c)对接或分离配合；在第一工件台(4a)侧面设置由第一工件台左转接件(13a)和第一工件台右转接件(13b)组成的第一工件台转接装置(13)，在第二工件台侧面设置由第二工件台左转接件(14a)和第二工件台右转接件(14b)组成的第二工件台转接装置(14)；基台(1)固装在支撑框架(16)上；Y向长行程直线运动单元(5)安装在水平运动平衡质量块(15)上，X向第一长行程直线运动单元(6)、X向第二长行程直线运动单元(7)和Y向长行程直线运动单元(5)驱动第一工件台(4a)和第二工件台(4b)做水平运动；在支撑框架(16)上固装旋转气浮导向装置(18)，旋转运动平衡质量块(17)与回转换台电机定子(10a)固定成一体，旋转运动平衡质量块(17)与旋转气浮导向装置(18)的径向接触面及地面均为气浮轴承结构；在第一工件台(4a)和第二工件台(4b)与回转换台装置(10)对接或分离前后，第一工件台(4a)和第二工件台(4b)质心的连线与回转换台装置(10)回转轴心线在同一平面上，且该平面与基台(1)Y向几何中线重合，并通过水平运动平衡质量块(15)的质心；第一工件台(4a)和第二工件台(4b)底面为气浮面，且通过气浮面将第一工件台(4a)和第二工件台(4b)气浮在基台(1)之上；Y向长行程直线运动单元(5)由Y向U型槽式第一直线电机(5a)、Y向第一静压气浮导轨(5c)、Y向U型槽式第二直线电机(5b)以及Y向第二静压气浮导轨(5d)构成；X向第一长行程直线运动单元(6)由X向平板第一直线电机动子(6a)、X向平板第一直线电机定子(6b)、X向第一静压气浮导轨(6c)以及第一承载梁(6d)构成；X向第二长行程直线运动单元(7)由X向平板第二直线电机动子(7a)、X向平板第二直线电机定子(7b)、X向第二静压气浮导轨(7c)以及第二承载梁(7d)构成；Y向长行程直线运动单元(5)的Y向第一静压气浮导轨(5c)和Y向第二静压气浮导轨(5d)分别可滑动地配装第一线缆台(8a)和第二线缆台(8b)；所述的第一线缆台(8a)由Y向U型槽式第一直线电机(5a)驱动，在Y方向上始终与第一工件台(4a)保持相对静止；所述的第二线缆台(8b)由Y向U型槽式第二直线电机(5b)驱动，在Y方向上始终与第二工件台(4b)保持相对静止。