一種二自由度高精度大行程氣浮工件臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種二自由度高精度大行程氣浮工件臺，包括大理石底座，X向運動臺，Y向運動臺；所述大理石底座位于X向運動臺和Y向運動臺的底部，用于支撐整個X向運動臺和Y向運動臺；Y向運動臺架設在X向運動臺上，Y向運動臺、X向運動臺通過X向運動臺的X橫梁實現耦合，完成X向運動向Y向運動臺傳遞，使該工件臺具有XY兩自由度運動功能；Y向運動臺架在X向運動臺上，構成一個“H”型兩自由度大行程氣浮工件臺；該工件臺采用了直線電機驅動和無摩擦的氣浮導軌導向，使系統可以實現高速度，大行程的運動和高精度的定位。
【專利說明】一種二自由度高精度大行程氣浮工件臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于光刻領域兩自由度大行程高精度定位平臺的【技術領域】，特別是一種一種二自由度高精度大行程氣浮工件臺，可實現X向和Y向兩自由度大行程驅動和高精度定位的運動平臺。
【背景技術】
[0002]專利CN201110438625.2揭示了一種二維氣浮運動臺，驅動機構由旋轉電機+絲桿組成，導軌由氣浮導軌組成。但是該發明的兩維運動機構在空間上是層疊布置的，因此高度大，重心高，不利于實現高精度微納定位；驅動機構采用的是絲桿有如下問題:
[0003]a)氣浮性能調試困難，無法直接判斷氣浮是否有干涉等問題；
[0004]b)絲桿的機械硬接觸，導致基座振動會直接傳遞給運動部件，無法體現氣浮導軌的優勢。
[0005]專利CN1701925A揭示了一種帶雙邊直線電機同步驅動的H型氣浮工件臺，能實現高速運動和精密定位。但是該發明的氣浮導軌采用高封閉式的剛性結構，要求加工精度高，裝調困難，同時還采用了雙邊導軌導向，高剛性連接，也要求導軌和基座以及氣浮單元的加工精度十分嚴格，裝調難度極大，因為不利于該發明的工程實現。
[0006]專利CN201010508109.8揭示了一種氣浮墊以及由該氣浮墊組裝的氣浮導軌，該發明解決了導軌平行度誤差導致氣膜變化的問題，但是該氣浮墊的氣浮剛度實際上是由壓力腔決定的，由于空氣的可壓縮性，其剛度有限，不適合用于主導向導軌；
[0007]專利CN201010508116.8揭示的氣浮導軌，本質上是也是高剛性的封閉式氣浮結構，要求加工精度高；另外該發明還把通常做成整體式的氣浮塊分成若干個小塊，也增加了加工難度，不利于工程實現和產品開發。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于提供一種大行程，高精度的二自由度氣浮工件臺。該工件臺XY向均由直線電機驅動，氣浮導軌導向和光柵尺測量，可以實現IOOnm級定位和高速大行程運動。該工件臺可以直接用于微米級光刻線寬的硅片定位臺，也可以作為一個宏動臺配合高精度微動臺實現數納米的定位精度，用于納米級光刻線寬的娃片定位臺。
[0009]本發明提供的一種二自由度高精度大行程氣浮工件臺采用的技術方案包括:大理石底座、X向運動臺和Y向運動臺；所述大理石底座位于X向運動臺和Y向運動臺的底部，用于支撐整個X向運動臺和Y向運動臺；Y向運動臺架設在X向運動臺上，Y向運動臺、X向運動臺通過X向運動臺的X橫梁實現I禹合，完成X向運動向Y向運動臺傳遞，使該工件臺具有XY兩自由度運動功能。
[0010]本發明與現有技術相比的優點在于:
[0011]1、本發明由所述直線電機驅動，沒有中間傳動機構，同時電機動定子之間也無機械接觸，使得該工件臺能實現高速度運動，電機本生也不產生附加機械接觸力；[0012]2、本發明采用了所述氣浮導向結構，使導向機構沒有任何摩擦力，使系統不會產生任何爬行現象，也不產生任何非線性擾動，使該工件臺能實現高精度定位；
[0013]3、本發明所述的側向氣浮組件所述氣浮墊采用了球頭連接結構，使氣浮墊具有自我調整能力，確保氣膜不變，不產生氣振，也降低了加工精度要求；同時四個氣浮墊兩兩對向安裝，使得該氣浮結構同時具有較高的氣浮剛度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖la、圖1b為本發明的總體結構立體示意圖；
[0015]圖2是圖1a的左視圖；
[0016]圖3是圖2的I標號局部放大圖；
[0017]圖4是圖2的Π標號局部放大圖；
[0018]圖5是圖2的B-B剖視圖；
[0019]圖6為圖1a的A-A剖視圖。
[0020]部件標號說明:
[0021]1-大理石底座；100-X向運動臺；101a，b，c, d_第一 X向緩沖墊、第二 X向緩沖墊、第三X向緩沖墊、第四X向緩沖墊；
[0022]102-扁平氣浮導軌；103-大理石長條；
[0023]104a，b-第一 X向直線電機、第二 X向直線電機；
[0024]105a, b_第一 X向光柵尺、第二 X向光柵尺；
[0025]106-X橫梁；107-后側動子連接板；108-前側動子連接板；
[0026]109a, b_第一 X向光柵尺座、第二 X向光柵尺座；
[0027]110a, b_第一 X電機定子安裝板、第二 X電機定子安裝板；
[0028]111-第一 X向氣膜；112-第二 X向氣膜；
[0029]200-側向氣浮組件；201_L形連接板；202_L形氣浮導軌；
[0030]203a, b_第一鎖緊螺母、第二鎖緊螺母；
[0031 ]204a, b_第一球頭螺桿、第二球頭螺桿；
[0032]205a, b, c, d_第一氣浮墊、第二氣浮墊、第三氣浮墊、第四氣浮墊；
[0033]206-a, b, c, d_第一氣膜、第二氣膜、第三氣膜、第四氣膜；
[0034]207a, b_第一球頭連接桿、第二球頭連接桿。
[0035]300-Y向運動臺；301-Y向直線電機；302_氣足連接板；
[0036]303-Υ向光柵尺；304_氣足底板；
[0037]305a, b_第一氣足側板、第二氣足側板；
[0038]306a, b_第一 Y向氣膜、第二 Y向氣膜；
[0039]307-第三Y向氣膜；
[0040]308a, b_第一 Y向緩沖墊、第二 Y向緩沖墊。
[0041]309-Y動子連接板。
【具體實施方式】
[0042]為了使本發明的上述目的，特點和優點更加明顯易懂，下面對本發明的具體實施做詳細說明。
[0043]如圖la、圖1b所示，本發明二自由度高精度大行程氣浮工件臺由大理石底座1，X向運動臺100和Y向運動臺300組成。大理石底座I位于X向運動臺100和Y向運動臺300的底部，用于支撐整個X向運動臺100和Y向運動臺300 ；Y向運動臺300架設在X向運動臺100上，Y向運動臺300、Χ向運動臺100通過X橫梁106實現耦合，完成X向運動向Y向運動臺傳遞，使該工件臺具有XY兩自由度運動功能；其中:
[0044]所述X向運動臺100如圖la、圖lb，圖2，圖3，圖4所示，由第一 X向緩沖墊101a、第二 X向緩沖墊101b、第三X向緩沖墊101c、第四X向緩沖墊101d、扁平氣浮導軌102、大理石長條103、第一 X向直線電機104a、第二 X向直線電機104b、第一 X向光柵尺105a、第二 X向光柵尺105b、X橫梁106、后側動子連接板107、前側動子連接板108、第一 X向光柵尺座109a、第二 X向光柵尺座109b、第一 X電機定子安裝板110a、第二 X電機定子安裝板110b、第一 X向氣膜111，第二 X向氣膜112和側向氣浮組件200組成第一層運動臺并位于大理石底座I上表面上；其中:
[0045]扁平氣浮導軌102位于大理石底座I上面,在扁平氣浮導軌102通入壓縮空氣后，在扁平氣浮導軌102和大理石底座I之間形成第二 X向氣膜112 ;側向氣浮組件200的L形氣浮導軌202位于大理石底座I上面，在L形氣浮導軌202通入壓縮空氣后，在L形氣浮導軌202和大理石底座I之間形成第一 X向氣膜111 ;扁平氣浮導軌102和L形氣浮導軌202位于X橫梁106的兩端并連接為一體,進而由第二 X向氣膜112和第一 X向氣膜111共同構成X向運動臺100的垂向支撐；在大理石底座I 一端的表面上安裝大理石長條103，作為X向運動臺100的水平向導向基架，同時穿過側向氣浮組件200的中心；所述側向氣浮組件200是X向運動臺100的側向氣浮導向結構，使X向運動臺100沿X向運動，大理石長條103置于側向氣浮組件200的凹槽中，同時在大理石長條103兩側面與側向氣浮組件200之間形成氣膜206，用于實現對X向運動臺100沿X向運動的導向；第一 X向直線電機104a、第二 X向直線電機104b，布置在X向運動臺100的兩端，第二 X向直線電機104b的動子部分與前側動子連接板108的一端連接，前側動子連接板108的另一端和X橫梁106的一端連接；第一 X向直線電機104a的動子部分與后側動子連接板107的一端連接；后側動子連接板107的另一端與L形連接板201的一端連接；L形連接板201的另一端與L形氣浮導軌202的一端連接；L形氣浮導軌202的另一端與X橫梁106的另一端連接，實現第一 X向直線電機104a和第二 X向直線電機104b的連接，進而構成雙邊驅動結構；第二 X向直線電機104b的定子部分與第二 X電機定子安裝板IlOb剛性連接，第二 X電機定子安裝板IlOb與大理石底座I的另一端的上表面固定連接，實現第二 X向直線電機104b的定子部分與大理石底座I的另一端的上表面固定連接；同樣，第一 X向直線電機104a的定子部分與第一 X電機定子安裝板IlOa剛性連接,第一 X電機定子安裝板IlOa又和大理石底座I的另一端的上表面固定連接，實現第一 X向直線電機104a的定子部分與大理石底座I另一端的上表面固定連接；
[0046]具有第一 X向光柵尺105a和第二 X向光柵尺105b分別安裝在X向運動臺100的兩端，其中第二 X向光柵尺105b布置在X向運動臺100的前端，第一 X向光柵尺105a布置在X向運動臺100的后端；其中，第一 X向光柵尺105a的讀頭部分與后側動子連接板107連接形成連接體，且所述連接體與X向運動臺100的運動部分連為一體且跟隨X向運動臺100運動；第一 X向光柵尺105a的刻度尺部分粘接在第一 X向光柵尺座109a上，第一 X向光柵尺座109a與第一 X電機定子安裝板I IOa連為一體,進而完成第一 X向光柵尺105a的刻度尺部分與X向運動臺100的非運動部分的連接，實現X向運動臺的位移測量；同樣，第二 X向光柵尺105b的讀頭部分與前側動子連接板108連接形成連接體，且所述連接體與X向運動臺100的運動部分連為一體且跟隨X向運動臺100運動，第二 X向光柵尺105b的刻度尺部分粘接在第二 X向光柵尺座109b上，第二 X向光柵尺座109b與第二 X電機定子安裝板IlOb連為一體，進而完成第二 X向光柵尺105b的刻度尺部分與X向運動臺100的非運動部分的連接，實現X向運動臺的位移測量；
[0047]具有第一 X向緩沖墊101a、第二 X向緩沖墊101b、第三X向緩沖墊IOlc和第四X向緩沖墊IOld分別與大理石底座I連接，且分布在大理石底座I的四個邊角位置上。
[0048]所述第一 X向緩沖墊IOla和第二 X向緩沖墊IOlb為一組，作為X向運動臺100在X軸正向機械限位；所述第三X向緩沖墊IOlc和第四X向緩沖墊IOld為一組，作為X向運動臺100在X軸負向機械限位。
[0049]如圖5所示，側向氣浮組件200和大理石長條103組成了 X向運動臺100的X向氣浮導向結構，其中側向氣浮組件200包括所述側向氣浮組件200由L形連接板201、L形氣浮導軌202、第一鎖緊螺母203a、第二鎖緊螺母203b、第一球頭螺桿204a、第二球頭螺桿204b、第一氣浮墊205a、第二氣浮墊205b、第三氣浮墊205c、第四氣浮墊205d、第一氣膜206a、第二氣膜206b、第三氣膜206c、第四氣膜206d、第一球頭連接桿207a和第二球頭連接桿207b組成；其中:
[0050]L形氣浮導軌202與L形連接板201連接形成一個倒“U”型結構；第一球頭連接桿207a和第二球頭連接桿207b穿過L形氣浮導軌202開設的圓孔并固定連接，第一球頭連接桿207a和第二球頭連接桿207b的球頭部分直接壓在第二氣浮墊205b、第三氣浮墊205c對應的球形凹槽里，第二氣浮墊205b、第三氣浮墊205c布置在大理石長條103的前側并形成第二氣膜206b、第三氣膜206c ;第一球頭螺桿204a、第二球頭螺桿204b通過螺紋連接方式旋入L形連接板201對應的螺孔里，并直接壓緊在第一氣浮墊205a、第四氣浮墊205d對應的球形凹槽里，并通過第一鎖緊螺母203a、第二鎖緊螺母203b鎖緊在L形連接板201上，第一氣浮墊205a、第四氣浮墊205d和大理石長條103之間形成第一氣膜206a、第四氣膜206d ;第一氣膜206a、第四氣膜206d位于大理石長條103的一側,第二氣膜206b、第三氣膜206c位于大理石長條103的另一側形成雙向氣浮,實現導向功能；
[0051]所述第一氣浮墊205a、第二氣浮墊205b、第三氣浮墊205c、第四氣浮墊205d兩兩對向安裝，布置在大理石長條103的兩側，分別形成第一氣膜206a、第二氣膜206b、第三氣膜206c、第四氣膜206d，構成雙向氣浮，實現X向運動臺100的X向導向；其中:
[0052]所述第一氣浮墊205a、第二氣浮墊205b、第三氣浮墊205c、第四氣浮墊205d的連接結構為球頭結構，使氣浮墊根據大理石長條103的面形做調整，確保氣膜厚度不變，進而確保氣膜剛度不變，用于避免氣振。
[0053]所述Y向運動臺300如圖la、圖lb、圖2和圖6所示，由Y向直線電機301、氣足連接板302、Y向光柵尺303、氣足底板304、第一氣足側板305a、第二氣足側板305b、第一Y向氣膜306a、第二 Y向氣膜306b，第三Y向氣膜307、第一 Y向緩沖墊308a、第二 Y向緩沖墊308b和Y動子連接板309組成第二層運動臺；其中:第一氣足側板305a、第二氣足側板305b位于氣足連接板302和氣足底板304之間并剛性連接構成一個整體；第一氣足側板305a與X橫梁106之間形成第一 Y向氣膜306a，第二氣足側板305b與X橫梁106之間形成第二 Y向氣膜306b，第一 Y向氣膜306a和第二 Y向氣膜306b形成了 Y向運動臺300的Y向無摩擦氣浮導向結構，同時也是X向運動向Y向運動臺300傳遞的耦合結構；氣足底板304和大理石底座I之間在氣足底板304通入壓縮空氣后形成第三Y向氣膜307，實現Y向運動臺300的垂向支撐；
[0054]Y向直線電機301的定子部分嵌置于X橫梁106凹槽中且固定連接，所述動子部分與Y動子連接板309連接，Y動子連接板309與氣足連接板302連接，氣足連接板302的左側與第二氣足側板305b連接，氣足連接板302的右側與第一氣足側板305a連接，氣足底板304的一端連接第一氣足側板305a，氣足底板304的另一端連接第二氣足側板305b，形成一個封閉型氣浮結構，在X橫梁106左側與第二氣足側板305b之間形成第二 Y向氣膜306b，在X橫梁106右側與第一氣足側板305a之間形成第一 Y向氣膜306a，進而實現Y向運動臺300的Y向導向；
[0055]第一 Y向緩沖墊308a、第二 Y向緩沖墊308b布置在X橫梁106的兩端，實現Y向運動臺300的兩端的機械限位。其中:
[0056]所述第一 Y向緩沖墊308a布置在Y軸正向。所述第二 Y向緩沖墊308b布置在Y軸負向，實現Y向運動臺300的兩端限位。
[0057]該發明使用了直線電機驅動，氣浮導軌導向，使得該發明驅動機構沒有機械接觸，沒有中間傳動機構，使該發明能實現高的運動速度，同時由于使用了氣浮導軌技術，使導向機構沒有任何摩擦，進而系統不會產生爬行現象，不會因導向機構產生任何非線性擾動，最終使該發明能實現納米級定位精度，滿足光刻領域對工件臺行程大，速度快，精度高的要求。
[0058]本發明未詳細闡述部分屬于本領域技術的公知技術。
[0059]以上所述，僅為本發明中的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術范圍內，可理解想到的變換或替換，都應涵蓋在本發明的包含范圍之內。
【權利要求】
1.一種二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于，包括:大理石底座(l)、x向運動臺(100)和Y向運動臺(300);所述大理石底座⑴位于X向運動臺(100)和Y向運動臺(300)的底部，用于支撐整個X向運動臺(100)和Y向運動臺(300) ；Y向運動臺(300)架設在X向運動臺(100)上，Y向運動臺(300)、X向運動臺(100)通過X向運動臺(100)的X橫梁(106)實現耦合，完成X向運動向Y向運動臺傳遞，使該工件臺具有XY兩自由度運動功能。
2.根據權利要求1所述的二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于，所述X向運動臺(100)由第一 X向緩沖墊(101a)、第二 X向緩沖墊(101b)、第三X向緩沖墊(IOlc)、第四X向緩沖墊(IOld)、扁平氣浮導軌(102)、大理石長條(103)、第一 X向直線電機(104a)、第二 X向直線電機(104b)、第一 X向光柵尺(105a)、第二 X向光柵尺(105b)、X橫梁(106)、后側動子連接板(107)、前側動子連接板(108)、第一X向光柵尺座(109a)、第二X向光柵尺座(109b)、第一 X電機定子安裝板(IlOa)、第二 X電機定子安裝板(IlOb)、第一 X向氣膜(111)、第二 X向氣膜(112)和側向氣浮組件(200)組成第一層運動臺；其中: 扁平氣浮導軌(102)位于大理石底座(1)上面，在扁平氣浮導軌(102)通入壓縮空氣后，在扁平氣浮導軌(102)和大理石底座(1)之間形成第二 X向氣膜(112);側向氣浮組件(200)的L形氣浮導軌(202)位于大理石底座(1)上面，在L形氣浮導軌(202)通入壓縮空氣后，在L形氣浮導軌(202)和大理石底座(1)之間形成第一 X向氣膜(111);扁平氣浮導軌(102)和L形氣浮導軌(202)位于X橫梁(106)的兩端并連接為一體，進而由第二 X向氣膜(112)和第一 X向氣膜(111)共同構成X向運動臺(100)的垂向支撐；在大理石底座(I)一端的表面上安裝大理石長條(103)，作為X向運動臺(100)的水平向導向基架，同時穿過側向氣浮組件(200)的中心；所述側向氣浮組件(200)是X向運動臺(100)的側向氣浮導向結構，使X向運動臺(100)沿X向運動，大理石長條(103)置于側向氣浮組件(200)的凹槽中，同時在大理石長條(103)兩側面與側向氣浮組件(200)之間形成氣膜(206)，用于實現對X向運動 臺(100)沿X向運動的導向；第一 X向直線電機(104a)和第二 X向直線電機(104b)，布置在X向運動臺(100)的兩端，第二 X向直線電機(104b)的動子部分與前側動子連接板(108)的一端連接，前側動子連接板(108)的另一端和X橫梁(106)的一端連接；第一 X向直線電機(104a)的動子部分與后側動子連接板(107)的一端連接；后側動子連接板(107)的另一端與L形連接板(201)的一端連接山形連接板(201)的另一端與L形氣浮導軌(202)的一端連接；L形氣浮導軌(202)的另一端與X橫梁(106)的另一端連接，實現第一 X向直線電機(104a)和第二 X向直線電機(104b)的連接，進而構成雙邊驅動結構；第二 X向直線電機(104b)的定子部分與第二 X電機定子安裝板(IlOb)剛性連接，第二 X電機定子安裝板(IlOb)與大理石底座(1)的另一端的上表面固定連接，實現第二 X向直線電機(104b)的定子部分與大理石底座(1)的另一端的上表面固定連接；同樣，第一 X向直線電機(104a)的定子部分與第一 X電機定子安裝板(IlOa)剛性連接,第一 X電機定子安裝板(IlOa)又和大理石底座(1)的另一端的上表面固定連接，實現第一 X向直線電機(104a)的定子部分與大理石底座(1)另一端的上表面固定連接； 具有第一 X向光柵尺(105a)和第二 X向光柵尺(105b)分別安裝在X向運動臺(100)的兩端，其中第二 X向光柵尺(105b)布置在X向運動臺(100)的前端，第一 X向光柵尺(105a)布置在X向運動臺(100)的后端；其中，第一 X向光柵尺(105a)的讀頭部分與后側動子連接板(107)連接形成連接體，且所述連接體與X向運動臺(100)的運動部分連為一體且跟隨X向運動臺(100)運動；第一 X向光柵尺(105a)的刻度尺部分粘接在第一 X向光柵尺座(109a)上,第一 X向光柵尺座(109a)與第一 X電機定子安裝板(IlOa)連為一體，進而完成第一 X向光柵尺(105a)的刻度尺部分與X向運動臺(100)的非運動部分的連接，實現X向運動臺的位移測量；同樣，第二 X向光柵尺(105b)的讀頭部分與前側動子連接板(108)連接形成連接體，且所述連接體與X向運動臺(100)的運動部分連為一體且跟隨X向運動臺(100)運動，第二 X向光柵尺(105b)的刻度尺部分粘接在第二 X向光柵尺座(109b)上，第二 X向光柵尺座(109b)與第二 X電機定子安裝板(IlOb)連為一體，進而完成第二 X向光柵尺(105b)的刻度尺部分與X向運動臺(100)的非運動部分的連接,實現X向運動臺的位移測量； 具有第一 X向緩沖墊(IOla)、第二 X向緩沖墊(IOlb)、第三X向緩沖墊(IOlc)和第四X向緩沖墊(IOld)分別與大理石底座(1)連接，且分布在大理石底座(1)的四個邊角位置上。
3.根據權利要求2所述的二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于，所述X向緩沖墊(IOla)和X向緩沖墊(IOlb)為一組，作為X向運動臺(100)在X軸正向機械限位。
4.根據權利要求2所述的二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于，所述X向緩沖墊(IOlc)和X向緩沖墊(IOld)為一組，作為X向運動臺(100)在X軸負向機械限位。
5.根據權利要求1所述的二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于，所述Y向運動臺(300)由Y向直線電機(301)、氣足連接板(302)、Y向光柵尺(303)、氣足底板(304)、第一氣足側板(305a)、第二氣足側板(305b)、第一 Y向氣膜(306a)、第二 Y向氣膜(306b)、第三Y向氣膜(307)、第一 Y向緩沖墊(308a)、第二 Y向緩沖墊(308b)和Y動子連接板(309)組成第二層運動臺 ；其中: 第一氣足側板(305a)、第二氣足側板(305b)位于氣足連接板(302)和氣足底板(304)之間并剛性連接構成一個整體；第一氣足側板(305a)與X橫梁(106)之間形成第一 Y向氣膜(306a)，第二氣足側板(305b)與X橫梁(106)之間形成第二 Y向氣膜(306b)，第一 Y向氣膜(306a)和第二 Y向氣膜(306b)形成了 Y向運動臺(300)的Y向無摩擦氣浮導向結構，同時也是X向運動向Y向運動臺(300)傳遞的耦合結構；氣足底板(304)和大理石底座(1)之間在氣足底板(304)通入壓縮空氣后形成第三Y向氣膜(307)，實現Y向運動臺(300)的垂向支撐； Y向直線電機(301)的定子部分嵌置于X橫梁(106)凹槽中且固定連接，所述動子部分與Y動子連接板(309)連接，Y動子連接板(309)與氣足連接板(302)連接，氣足連接板(302)的左側與第二氣足側板(305b)連接，氣足連接板(302)的右側與第一氣足側板(305a)連接，氣足底板(304)的一端連接第一氣足側板(305a)，氣足底板(304)的另一端連接第二氣足側板(305b)，形成一個封閉型氣浮結構，在X橫梁(106)左側與第二氣足側板(305b)之間形成第二 Y向氣膜(306b)，在X橫梁(106)右側與第一氣足側板(305a)之間形成第一 Y向氣膜(306a)，進而實現Y向運動臺(300)的Y向導向； 第一 Y向緩沖墊(308a)、第二 Y向緩沖墊(308b)布置在X橫梁(106)的兩端，實現Y向運動臺(300)的兩端的機械限位。
6.根據權利要求5所述的二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于，所述第一Y向緩沖墊(308a)布置在Y軸正向。
7. 根據權利要求5所述的二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于，所述第二Y向緩沖墊(308b)布置在Y軸負向。
8.根據權利要求1所述的二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于:所述側向氣浮組件(200)由L形連接板(201)、L形氣浮導軌(202)、第一鎖緊螺母(203a)、第二鎖緊螺母(203b)、第一球頭螺桿(204a)、第二球頭螺桿(204b)、第一氣浮墊(205a)、第二氣浮墊(205b)、第三氣浮墊(205c)、第四氣浮墊(205d)、第一氣膜(206a)、第二氣膜(206b)、第三氣膜(206c)、第四氣膜(206d)、第一球頭連接桿(207a)和第二球頭連接桿(207b)組成；其中: L形氣浮導軌(202)與L形連接板(201)連接形成一個倒“U”型結構；第一球頭連接桿(207a)和第二球頭連接桿(207b)穿過L形氣浮導軌(202)開設的圓孔并固定連接，第一球頭連接桿(207a)和第二球頭連接桿(207b)的球頭部分直接壓在第二氣浮墊(205b)、第三氣浮墊(205c)對應的球形凹槽里，第二氣浮墊(205b)、第三氣浮墊(205c)布置在大理石長條(103)的前側并形成第二氣膜(206b)、第三氣膜(206c);第一球頭螺桿(204a)、第二球頭螺桿(204b)通過螺紋連接方式旋入L形連接板(201)對應的螺孔里，并直接壓緊在第一氣浮墊(205a)、第二氣浮墊(205b)對應的球形凹槽里，并通過第一鎖緊螺母(203a)、第二鎖緊螺母(203b)鎖緊在L形連接板(201)上，第一氣浮墊(205a)、第二氣浮墊(205b)和大理石長條(103)之間形成第一氣膜(206a)、第四氣膜(206d);第一氣膜(206a)、第四氣膜(206d)位于大理石長條(103)的一側，第二氣膜(206b)、第三氣膜(206c)位于大理石長條(103)的另一側形成雙向氣浮,實現導向功能； 所述第一氣浮墊(205a)、第二氣浮墊(205b)、第三氣浮墊(205c)、第四氣浮墊(205d)兩兩對向安裝，布置在大理石長條(103)的兩側，分別形成第一氣膜(206a)、第二氣膜(206b)、第三氣膜(206c)、第四氣膜(206d)，構成雙向氣浮，實現X向運動臺(100)的X向導向。
9.根據權利要求1所述的二自由度高精度大行程氣浮工件臺，其特征在于:所述第一氣浮墊(205a)、第二氣浮墊(205b)、第三氣浮墊(205c)、第四氣浮墊(205d)的連接結構為球頭結構，使氣浮墊根據大理石長條(103)的面形做調整，確保氣膜厚度不變，進而確保氣膜剛度不變，用于避免氣振。
【文檔編號】G03F7/20GK103592824SQ201310630092
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】周清華 申請人:中國科學院光電技術研究所