本发明专利技术涉及使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统；更具体而言，本发明专利技术涉及这样一种使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统，其通过对便携式门架系统提供实时反馈作为左右和上下方向的误差值并且然后将预载真空的压力调节至这个结果值而精密地控制相对于平面度、倾斜度、准直度、翻滚度以及摇摆度的误差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统；更具体而言，本专利技术涉及这样一种使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统，其通过对便携式门架系统(Gantrysystem)提供实时反馈作为左右和上下方向的误差值并且然后将预载真空的压力调节至这个结果值而精密地控制相对于平面度、倾斜度(Pitch)、准直度、翻滚度(yaw)以及摇摆度(roll)的误差。
技术介绍
近年来，结合工业发展，已有制成品和零件变得功能强大并且小型化的趋势；结合 IT、BT以及NT领域中的发展，出现对拥有纳米级精度的生产技术有需求的情况。在与这样的情况相称的生产系统之中，已开发出提高进行直线运动的直线工作台(linear stage)的精度水平的精密直线工作台并且正在继续对其进一步地进行开发。另一方面，尽管直线工作台构成用于进行直线运动的生产系统，但这样的系统的误差不仅限于沿移动方向的误差。参照图1，其描绘了以沿直线导轨(11)移动的直线工作台为例的传统直线工作台误差，当将动子(1 的移动方向表示为X轴时，出现沿y轴方向发生的水平方向移动误差 (eh)和沿Z轴方向发生的垂直方向移动误差(ev)的平移误差分量，连同构成沿x/y/z轴方向的转动误差分量的摇摆度误差、倾斜度误差以及翻滚度误差。这样的误差对精密直线工作台造成非常严重的问题；因此，测量这样的误差并且确认直线工作台的精度是极其重要的。传统地，为了测量这样的误差，同时使用诸如激光干涉仪、自动准直仪以及电容传感器等各种装置来分别计算所述误差中的每一个。为了在这样的传统测量方法中同时使用各种装置，这些装置的装配是复杂的并且测量操作非常困难；此外，在设备装配期间还会出现装配误差。因此，在测量误差时，基于统一的初始位置进行测量是必要的；然而，由于使用各种装置，因此常常不可能获得准确的初始位置。此外，使用传统的测量方法，除了如上所述的出现误差的高可能性之外，还存在非常难以确认测量值的准确度的事实。此外，在传统测量方法中所使用的各种装置之中，激光干涉仪和自动准直仪是极其昂贵的装置；因此，从经济角度出发，同时安装这两种装置是非常难于负担的。
技术实现思路
因此，设计了本专利技术来解决上述问题；本专利技术的目的在于提供一种使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统，其通过使用线性编码器来提供实时位置误差反馈并且然后通过响应于这个反馈而调节空气轴承垫的预载真空的压力来补偿相对于平面度、倾斜度、准直度、翻滚度以及摇摆度的误差。根据本专利技术的使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统的特征在于其由以下各项构成由花岗岩或铝制成的高质量基座；两个直线电机(linear motor), 其沿相同的进给轴方向以平行方式被布置和驱动以使可动支架(moving carriage)移动； 线性编码器，其检测相应的直线电机的位置值并且提供这个位置值作为反馈以便补偿位置误差；空气轴承和真空垫，其以基座表面作为基准移动并且将指定的接触力/张力/压缩力认可(authorize)为压缩空气的力使得所述可动支架能够移动；可动支架，其夹持(chuck) 放置在所述基座上的设备或者使有效负载移动；钢棒，其用于引起磁预载力；以及预载磁体，其沿所述空气轴承和真空垫的反方向操纵(operate)磁力以形成高刚度从而能够耐受瞬时外力(the external force of the moment)；所述线性编码器由安装在所述可动支架的侧表面上的侧表面线性编码器对和安装在所述可动支架的一侧的下部的下表面线性编码器对构成；并且所述线性编码器沿刻度尺移动，所述刻度尺具有标准标记、用于补偿垂直位置误差的L轨迹以及用于补偿水平位置的T轨迹。如上所述，根据本专利技术的使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统用以μ m为单位的高精度水平来补偿相对于平面度、倾斜度、准直度、翻滚度以及摇摆度的误差；因此，获得以下益处使不可能处理(process)的部分最小化，降低了处理成本并且可实现精密工作台。附图说明图1是示出传统的直线工作台误差的概要的图示；图2是根据本专利技术的直线工作台的详细正视图3是根据本专利技术的直线工作台的平面图4是图2的线性编码器和刻度尺的图示；图5是图2的线性编码器和刻度尺的详细视图6是图2的空气轴承和真空垫的详细视图7是装备并且预载在图6的空气轴承和真空垫上的真空空气轴承的详细视图图8是根据本专利技术的准直度误差补偿系统的图示；图9是根据本专利技术的翻滚度误差补偿系统的图示；图10是根据本专利技术的平面度误差补偿系统的图示；图11是根据本专利技术的倾斜度误差补偿系统的图示；图12是根据本专利技术的摇摆度误差补偿系统的图示。具体实施例方式下面，参照附图更详细地解释根据本专利技术的使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统。在解释本专利技术时，当已确定相关的开放式结构或部件的具体说明可能混淆本专利技术的实质时，省略这样的详细说明。此外，考虑到本专利技术的功能而定义了在此所描述的术语；这样的术语可以根据客户、操作员或用户的使用的目的而改变。因此，定义必须基于涵盖本说明书的整体的细节。贯穿所有附图，相同的参考标号指代相同的结构元件。图2是根据本专利技术的直线工作台的详细正视图；图3是根据本专利技术的直线工作台5的平面视图；图4是图2的线性编码器和刻度尺的图示；图5是图2的线性编码器和刻度尺的详细视图；图6是图2的空气轴承和真空垫的详细视图；图7是装备和预载在图6的空气轴承和真空垫上的真空空气轴承的详细视图；图8是根据本专利技术的准直度误差补偿系统的图示；图9是根据本专利技术的翻滚度误差补偿系统的图示；图10是根据本专利技术的平面度误差补偿系统的图示；图11是根据本专利技术的倾斜度误差补偿系统的图示；图12是根据本专利技术的摇摆度误差补偿系统的图示。参照图2至图12，根据本专利技术的使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统由以下各项构成由花岗岩或铝制成的高质量基座；两个直线电机(22)，其沿相同的进给轴方向以平行方式被布置和驱动以使可动支架移动；线性编码器(23)，其检测相应的直线电机的位置值并且提供这个位置值作为反馈以便补偿位置误差；空气轴承和真空垫(M)，其以基座的表面作为基准移动并且将指定的接触力/张力/压缩力认可为压缩空气的力使得可动支架能够移动；可动支架(25)，其夹持放置在基座上的设备或者使有效负载移动；钢棒(26)，其用于引起磁预载力；以及预载磁体(27)，其沿空气轴承和真空垫04)的反方向操纵磁力以形成高刚度从而能够耐受瞬时外力。线性编码器03)由安装在可动支架05)的侧表面上的侧表面线性编码器03-1， 23-1')对和安装在可动支架05)的一侧的下部的下表面线性编码器03-2，23-2') 对构成；并且以这种方式构成的线性编码器03)沿刻度尺移动，该刻度尺具有标准标记 (41)、用于补偿垂直位置误差的L轨迹02)以及用于补偿水平位置的T轨迹(43)。 因此，使得相对于准直度、平面度、倾斜度、翻滚度以及摇摆度的反馈成为可能。在此，侧表面线性编码器03-1，23-1')和下表面线性编码器03-2，23-2')分别被安装在可动支架05)的两侧。空气轴承和真空垫04)被构成为具有预载真空空气轴承(70)的单个单元，并且其调节预载真空空气轴承(本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统，所述系统由以下各项构成：由花岗岩或铝制成的高质量基座（２１），两个直线电机（２２），其沿相同的进给轴方向以平行方式被布置和驱动以使可动支架移动，线性编码器（２３），其检测相应的直线电机的位置值并且提供这个位置值作为反馈以便补偿位置误差，空气轴承和真空垫（２４），其以基座（２１）的表面作为基准移动并且将指定的接触力／张力／压缩力认可为压缩空气的力使得所述可动支架能够移动，可动支架（２５），其夹持放置在所述基座上的设备或者使有效负载移动，钢棒（２６），其用于引起磁预载力，以及预载磁体（２７），其沿所述空气轴承和真空垫（２４）的反方向操纵磁力以形成高刚度从而能够耐受瞬时外力；所述线性编码器（２３）由安装在所述可动支架（２５）的侧表面上的侧表面线性编码器（２３－１，２３－１′）对和安装在所述可动支架（２５）的一侧的下部的下表面线性编码器（２３－２，２３－２′）对构成；并且所述线性编码器（２３）沿刻度尺移动，所述刻度尺具有标准标记（４１）、用于补偿垂直位置误差的Ｌ轨迹（４２）以及用于补偿水平位置［误差］的Ｔ轨迹（４３）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李锡雨，
申请(专利权)人：循环工程株式会社，
类型：发明
国别省市：KR
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