一种调平系统和运动台技术方案

本发明专利技术涉及一种调平系统和运动台。其包括：计算单元、控制阀、空气隔振器、第一类补偿器和第一类传感器。计算单元用于根据平台的质心变化轨迹计算出隔振器的压力轨迹曲线，控制阀分别与计算单元以及空气隔振器相连，控制阀用于根据压力轨迹曲线控制空气隔振器的运转，第一类传感器用于获得平台的垂向实际位置值，第一类补偿器与第一类传感器相连，第一类补偿器用于根据实际位置值和设定位置值的差值计算出需要补偿的气压值。由于提前计算出了压力轨迹曲线，空气隔振器可根据压力轨迹曲线进行运行，有利于提高反应速度和反应精确度，且由于使用空气隔振器来对平台进行支撑，不会造成长期使用发热量过大的情况。本申请的系统可长期稳定的工作。期稳定的工作。期稳定的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种调平系统和运动台


[0001]本专利技术涉及运动平台控制领域，特别是涉及调平系统和运动台。

技术介绍

[0002]在精密半导体设备特别是用于工件精确定位的运动台中，由于运动台运动质量的运动会导致整个运动台质心发生改变，运动台质心的变化会导致运动台倾斜。传统的解决方法是采用机械弹簧加垂向力补偿电机组成主动调平系统，此系统会根据运动台质心的变化主动控制垂向力补偿电机去补偿质心变化导致的弹簧力的变化，因此响应时间由垂向力补偿电机决定，相应速度非常快。但是这种方法存在的问题是：当运动台的运动质量停留在运动台的某一个位置时，垂向力补偿电机需要持续出力，导致垂向力补偿电机发热大，功耗大。长期保持这种状态，会影响垂向力补偿电机本身的性能，也影响运动台的性能。

技术实现思路

[0003]基于此，提供一种调平系统，该系统可长期稳定的工作，反应速度较快且发热量较小。
[0004]一种调平系统，包括：计算单元、控制阀、空气隔振器、第一类补偿器和第一类传感器，
[0005]所述计算单元用于根据平台的质心变化轨迹计算出隔振器的压力轨迹曲线，
[0006]所述控制阀分别与所述计算单元以及空气隔振器相连，所述控制阀用于根据压力轨迹曲线控制空气隔振器的运转，
[0007]所述第一类传感器用于获得平台的垂向实际位置值，
[0008]所述第一类补偿器与所述第一类传感器相连，所述第一类补偿器用于根据所述实际位置值和设定位置值的差值计算出需要补偿的气压值。
[0009]上述系统由于提前计算出了压力轨迹曲线，空气隔振器可根据压力轨迹曲线进行运行，有利于提高反应速度和反应精确度，且由于使用空气隔振器来对平台进行支撑，不会造成长期使用发热量过大的情况。本申请的系统可长期稳定的工作。
[0010]在其中一个实施例中，所述调平系统还包括第二类传感器，第二类补偿器和垂向力补偿电机，
[0011]所述第二类传感器用于获得空气隔振器的末端压强值，
[0012]所述第二类补偿器与所述第二类传感器相连，所述第二类补偿器用于根据末端压强值和设定压强值计算出需要补偿的力差值，
[0013]所述垂向力补偿电机与所述第二类补偿器相连，所述垂向力补偿电机用于输出补偿力，所述补偿力的大小等于所述力差值。
[0014]在其中一个实施例中，所述第二类传感器为气压传感器。
[0015]在其中一个实施例中，所述计算单元包括质心计算模块和压力计算模块，所述质心计算模块用于根据平台的运动轨迹计算出平台的质心变化轨迹，所述压力计算模块用于
根据质心变化轨迹计算出隔振器的压力轨迹曲线。
[0016]在其中一个实施例中，所述空气隔振器的数量为多个，所述垂向力补偿电机的数量与所述空气隔振器的数量相同，所述垂向力补偿电机与所述空气隔振器一一对应设置。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一类传感器为垂向位置传感器。
[0018]在其中一个实施例中，所述控制阀为压力比例阀。
[0019]一种运动台，包括平台，所述平台上设置有运动机构，还包括所述的调平系统，所述平台由所述调平系统支撑。
附图说明
[0020]图1为本申请的实施例的调平系统的原理图。
[0021]图2为本申请的实施例的平台的质心与各个空气隔振器的输出力的关系示意图。
[0022]图3为本申请的实施例的调平系统的空气隔振器的设计压力曲线与实际压力曲线的示意图。
[0023]图4为本申请的实施例的调平系统的气动原理示意图。
[0024]图5为本申请的调平系统的第一种实施方式的示意图。
[0025]图6为在调平系统上设置平台的示意图。
[0026]图7为本申请的调平系统的第二种实施方式的示意图。
[0027]图8为本申请的调平系统的第三种实施方式的示意图。
[0028]其中：
[0029]110、空气隔振器 120、垂向力补偿电机 130、第一类传感器140、控制阀 150、第二类传感器 200、平台。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0033]如图1、图4、图5和图6所示，本申请的实施例提供了一种调平系统，该系统包括：计算单元、控制阀140、空气隔振器110、第一类补偿器和第一类传感器130。
[0034]所述计算单元用于根据平台200的质心变化轨迹计算出隔振器的压力轨迹曲线。
[0035]所述控制阀140分别与所述计算单元以及空气隔振器110相连，所述控制阀140用于根据压力轨迹曲线控制空气隔振器110的运转。
[0036]所述第一类传感器130用于获得平台200的垂向实际位置值。
[0037]所述第一类补偿器与所述第一类传感器130相连，所述第一类补偿器用于根据所述实际位置值和设定位置值的差值计算出需要补偿的气压值。
[0038]本申请的上述系统使用时，先通过计算单元计算出隔振器的压力轨迹曲线。这里，可应用多种计算方法计算出压力轨迹曲线。上述压力轨迹曲线反应的是对应的空气隔振器110在平台200质心随预设轨迹变化过程中，需要给平台200施加的支撑力的变化情况，也就是平台200质心的位置发生变化，相应的空气隔振器110需要输出的支撑力也随之变化。
[0039]具体的，所述计算单元质心计算模块和压力计算模块，所述质心计算模块用于根据平台200预设的运动轨迹计算出平台200的质心变化轨迹。也就是通过质心计算模块计算出运动台质心与运动台运动轨迹的对应关系。当运动台3D模型建好以后，运动台质心与运动台轨迹之间的关系可以通过在模型中测量运动台在不同位置的质心得到。
[0040]所述压力计算模块用于根据质心变化轨迹计算出隔振器的压力轨迹曲线。由于F＝PA，A为施力面积，也就是空气隔振器110的施力面积，A为一个恒定值。可先计算各个空气隔振器110需要输出的力值，然后通过上述公式，可算出对应需要的气压值。因此运动台在准备开始运行一段拟定好的轨迹时，压力计算模块已经计算好各空气隔振器110在这段轨迹运行过程中各空气隔振器110的压力轨迹曲线，在运动台开始运行轨迹时，压力计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调平系统，其特征在于，包括：计算单元、控制阀、空气隔振器、第一类补偿器和第一类传感器，所述计算单元用于根据平台的质心变化轨迹计算出隔振器的压力轨迹曲线，所述控制阀分别与所述计算单元以及空气隔振器相连，所述控制阀用于根据压力轨迹曲线控制空气隔振器的运转，所述第一类传感器用于获得平台的垂向实际位置值，所述第一类补偿器与所述第一类传感器相连，所述第一类补偿器用于根据所述实际位置值和设定位置值的差值计算出需要补偿的气压值。2.根据权利要求1所述的调平系统，其特征在于，所述调平系统还包括第二类传感器，第二类补偿器和垂向力补偿电机，所述第二类传感器用于获得空气隔振器的末端压强值，所述第二类补偿器与所述第二类传感器相连，所述第二类补偿器用于根据末端压强值和设定压强值计算出需要补偿的力差值，所述垂向力补偿电机与所述第二类补偿器相连，所述垂向力补偿电机用于输出补偿力，所述补偿力的大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗岩，傅为一，陆海亮，谢扬，
申请(专利权)人：江苏集萃苏科思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：