精密對位平臺的定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密對位平臺的定位方法，包括：于活動平臺與基座相對應(yīng)位置設(shè)置至少一塊狀剛性接口；令所述塊狀剛性接口具一定位端面定位于活動平臺或基座，塊狀剛性接口并具一抵靠端面，當活動平臺未載重時，令抵靠端面與基座或活動平臺之間保有一可活動間隙；當活動平臺載重受壓時，得令抵靠端面與基座或活動平臺之間的可活動間隙消除而呈現(xiàn)彼此抵靠密合狀態(tài)；藉此，塊狀剛性接口能夠產(chǎn)生剛性支撐作用力，以強化活動平臺的載重方向結(jié)構(gòu)強度、有效支撐對抗活動平臺的重壓力，而能增益其結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性，進而達到增益精密對位平臺的活動平臺結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性、大幅提升加工精度質(zhì)量的實用進步性。
【專利說明】精密對位平臺的定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種精密對位平臺，特別涉及一種整合有塊狀剛性接口的精密對位平 臺定位方法創(chuàng)新技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高科技時代的來臨，多種制造加工的處理模式已進入奈米等級，眾多精密產(chǎn) 品于制程中有更高更嚴苛的精度要求，尤其是光電及晶圓產(chǎn)品，其精密定位技術(shù)成為必備 條件。
[0003] 精密加工制程中，對位平臺（或稱對位滑臺）為產(chǎn)業(yè)界普遍采用的設(shè)備；目前對位 平臺的典型結(jié)構(gòu)形態(tài)，主要是在一活動平臺與一基座之間橫設(shè)有數(shù)組X軸向與Y軸向的螺 桿導動裝置，等螺桿導動裝置的組裝座部被定位于基座，螺桿導動裝置的伸縮作動端則呈 滑動配合狀態(tài)連結(jié)于活動平臺；藉此，其運作時能夠透過控制等螺桿導動裝置的其中單組 作動或整體同動等方式，達到驅(qū)使活動平臺位移或轉(zhuǎn)動以調(diào)校加工精準度的目的。
[0004] 前述對位平臺結(jié)構(gòu)于使用上雖確可達到其精密位移調(diào)校的功能，但其問題點卻是 出在于定位的部份，概因，對位平臺結(jié)構(gòu)無論處于作動狀態(tài)或定止狀態(tài)時，其活動平臺的支 撐力與定位性完全是仰賴等螺桿導動裝置的連接關(guān)系來達成，然而，由于等螺桿導動裝置 與活動平臺之間呈滑動配合連接關(guān)系，此種組合狀態(tài)于二者各相連結(jié)處難免存在有配合公 差，而等配合公差累積的結(jié)果，勢必造成對位平臺于定止狀態(tài)時并無法達到剛性穩(wěn)固定位 狀態(tài)的問題，亦即對于重壓力、側(cè)向作用力等并無足夠的承載支撐能力，此一問題對于三軸 配置形態(tài)的對位平臺而言尤為嚴重，因其活動平臺定止時，其中一導動軸呈較大自由度連 結(jié)狀態(tài)，故承載支撐能力較弱；而另一種四軸配置形態(tài)對位平臺，其側(cè)向承載力雖優(yōu)于前述 三軸配置形態(tài)者，但其缺點是制造成本大幅提高，且仍舊存在組合累進公差問題而無法達 到剛性穩(wěn)固支撐狀態(tài)；是以綜合上揭習知對位平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其加工過程中當活動平臺 受力達一定程度時，往往容易產(chǎn)生抖振、偏移現(xiàn)象而嚴重影響到最終產(chǎn)品加工精度與質(zhì)量， 如此而難以符合產(chǎn)業(yè)界預(yù)期的高精度要求，實有必要再加以思索突破。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種精密對位平臺的定位方法，其所欲解決的技術(shù)問 題，針對如何研發(fā)出一種更具理想實用性的新式精密對位平臺定位方法為目標加以思索創(chuàng) 新突破。應(yīng)用于一精密對位平臺的活動平臺與基座之間，活動平臺與基座之間組設(shè)有至少 兩組導動裝置。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種精密對位平臺的定位方法包括：于活動平臺與基座相對應(yīng)位置設(shè)置至少一塊 狀剛性接口；令所述塊狀剛性接口具一定位端面定位于活動平臺或基座任其中一者，塊狀 剛性接口并具一抵靠端面，當活動平臺未載重時，令抵靠端面與基座或活動平臺之間保有 一可活動間隙；當活動平臺載重受壓時，得令抵靠端面與基座或活動平臺之間的可活動間 隙消除而呈現(xiàn)彼此抵靠密合狀態(tài)。
[0008] 藉此創(chuàng)新方法，本發(fā)明的主要效果與優(yōu)點，當精密對位平臺的活動平臺通過導動 裝置的驅(qū)動達成對位時，能夠通過塊狀剛性接口產(chǎn)生剛性支撐作用力，以加強活動平臺的 載重方向結(jié)構(gòu)強度、有效支撐對抗活動平臺的重壓力，而能增益其結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性。
[0009] 本發(fā)明的另一目的，在于所述塊狀剛性接口可為一可控制式磁吸接口，且所述定 位方法中并包括一控制手段以控制切換可控制式磁吸接口的磁吸力啟閉狀態(tài)，令活動平臺 獲得加強定位效果，進以消除構(gòu)件組合間隙與累進公差，且有效支撐對抗活動平臺的側(cè)向 力、重壓力及滾壓作用力，進而達到增益精密對位平臺的活動平臺結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性、大幅 提升加工精度質(zhì)量的實用進步性。
[0010] 本發(fā)明的又一目的，在于定位方法中并包括一氣浮控制手段，以使可控制式磁吸 接口能夠產(chǎn)生氣隙，以利于活動平臺的作動順暢性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明的方法步驟文本框圖。
[0012] 圖2為本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)實施例的分解立體圖。
[0013] 圖3為本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)實施例的組合立體圖。
[0014] 圖4為本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)實施例的組合剖視圖。
[0015] 圖5為本發(fā)明的電磁吸附座內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體剖視圖。
[0016] 圖6為本發(fā)明的氣浮控制手段運作狀態(tài)示意圖。
[0017] 圖7為本發(fā)明能夠有效支撐對抗來自活動平臺上于加工過程中所產(chǎn)生的側(cè)向力 及重壓力的功效示意圖。
[0018] 圖8為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)實施例的分解立體圖。
[0019] 圖9為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)實施例的組合立體圖。
[0020] 圖10為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)實施例的組合剖視圖。
[0021] 圖11為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)實施例裝設(shè)于一加工機上的使用狀態(tài)圖。
[0022] 圖12為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)實施例的電磁吸附座內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體剖視圖。
[0023] 圖13為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)實施例可通過噴氣孔將氣壓噴入氣隙中形成氣浮作用的 狀態(tài)示意圖。

【具體實施方式】
[0024] 如圖1至7所示，本發(fā)明精密對位平臺的定位方法的較佳實施例，惟此等實施例僅 供說明之用，在專利申請上并不受此結(jié)構(gòu)的限制；所述方法應(yīng)用于一精密對位平臺A的活 動平臺10與基座20之間，活動平臺10與基座20之間組設(shè)有至少兩組導動裝置30,定位方 法包括下述步驟：
[0025] (a)于活動平臺10與基座20相對應(yīng)位置設(shè)置至少一塊狀剛性接口（注：此為上 位概念不標圖號，下亦同）；
[0026] (b)如圖2、4所示，令所述塊狀剛性接口具一定位端面401定位于活動平臺10或 基座20任其中一者，塊狀剛性接口并具一抵靠端面402,當活動平臺10未載重時，令抵靠端 面402與基座20或活動平臺10之間保有一可活動間隙403 (僅標示于圖4);
[0027] (c)當活動平臺10載重受壓時，得令抵靠端面402與基座20或活動平臺10之間 的可活動間隙403消除而呈現(xiàn)彼此抵靠密合狀態(tài)(如圖7所示）；
[0028] 藉此，塊狀剛性接口能夠產(chǎn)生剛性支撐作用力，以加強活動平臺10的載重方向結(jié) 構(gòu)強度、有效支撐對抗活動平臺10的重壓力，而能增益其結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性。
[0029] 其中所述塊狀剛性接口具體實現(xiàn)上可為單一塊體結(jié)構(gòu)形態(tài)，亦可為至少兩個塊體 間隔分布的結(jié)構(gòu)形態(tài)者，此部份并無局限。
[0030] 如圖2至7所示，其中活動平臺10可為臺面朝上設(shè)置的形態(tài)，基座20則為設(shè)置于 活動平臺10下方的底座形態(tài)。
[0031] 如圖2至7所示，其中定位方法中所指塊狀剛性接口可為一可控制式磁吸接口 40， 可控制式磁吸接口 40能夠產(chǎn)生磁吸力以加強定位活動平臺10 ;又定位方法還包括一控制 手段，以控制切換可控制式磁吸接口 40的磁吸力啟閉狀態(tài)；藉此，當活動平臺10通過導動 裝置30的驅(qū)動達成對位時，能夠由控制手段開啟可控制式磁吸接口 40,令活動平臺10獲得 加強定位效果，消除構(gòu)件組合間隙與累進公差，且有效支撐對抗活動平臺10的側(cè)向力、重 壓力及滾壓作用力，增益其結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性。
[0032] 其中，可控制式磁吸接口 40可為一電磁式吸附接口形態(tài)，能夠透過通電方式產(chǎn)生 磁吸力以加強定位活動平臺10 ;所述可控制式磁吸接口 40的具體結(jié)構(gòu)實施例如圖2至4所 示，可包括設(shè)于基座20預(yù)定區(qū)域的一導磁面域41、以及鎖組于活動平臺10底部布設(shè)有多數(shù) 線圈組42的一電磁吸附座43 ;其中電磁吸附座43能夠通過線圈組42的通電而產(chǎn)生電磁 力，以使電磁吸附座43朝基座20的導磁面域41產(chǎn)生一磁吸作用力，此磁吸作用力能夠讓 活動平臺10相對于基座20的定位狀態(tài)趨于一種剛性穩(wěn)固狀態(tài)，且有效消除導動裝置30與 活動平臺10、基座20之間的組合間隙公差，令活動平臺10與基座20之間能夠透過磁吸力 相互吸住，成為如同單一金屬塊般的較佳剛性結(jié)構(gòu)狀態(tài)；所述控制手段的【具體實施方式】，則 可通過在精密對位平臺A的控制面板增設(shè)一開關(guān)（圖面省略繪示）的方式來達成。
[0033] 其中，可控制式磁吸接口 40亦可為一機械式磁吸座形態(tài)，能夠透過機械切換方式 產(chǎn)生磁吸力以加強定位活動平臺10。（注：本例圖面省略繪示）
[0034] 通過上述較佳實施例創(chuàng)新方法技術(shù)特征，當精密對位平臺A的活動平臺10通過導 動裝置30的驅(qū)動達成對位時，能夠由控制手段開啟可控制式磁吸接口 40,令活動平臺10獲 得加強定位效果，增益其結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性；有關(guān)本發(fā)明能夠讓精密對位平臺A的活動平 臺10受力增益的部份，可進一步參圖7所示進行說明，由于活動平臺10于定止狀態(tài)時，與 基座20之間能夠透過磁吸作用力F1相互吸住，如同單一金屬塊狀結(jié)構(gòu)，讓活動平臺10相 對于基座20的定位狀態(tài)趨于一種剛性穩(wěn)固狀態(tài)，并且能夠消除導動裝置30與活動平臺10、 基座20之間的組合間隙與累進公差，藉此將可有效支撐對抗來自活動平臺10上于加工過 程中所產(chǎn)生的側(cè)向力F2、重壓力F3以及滾壓作用力F4 (如應(yīng)用于壓印加工時)，進而能夠 大幅提升精密對位平臺A的加工精度與質(zhì)量。再從另一角度而言：由于本發(fā)明的活動平臺 10能夠透過磁吸作用力F1達到剛性定位狀態(tài)，故其導動裝置30僅須采取三組式配置形態(tài) 即可滿足高精度質(zhì)量的要求，如此可達到節(jié)省制造成本的優(yōu)點與較佳產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益。
[0035] 其中，定位方法中并可包括一氣浮控制手段，以使可控制式磁吸接口 40能夠產(chǎn)生 氣隙Η (僅標示于圖6)，藉以防止可控制式磁吸接口 40因密貼狀態(tài)而無法順暢相對運動調(diào) 整。本段所述氣浮控制手段的具體結(jié)構(gòu)實施例如圖4、5所示，可于電磁吸附座43的底面間 隔布設(shè)多數(shù)個立向的噴氣孔50,又電磁吸附座43預(yù)設(shè)有供氣導流道51，藉以自外部將氣壓 W導引至等噴氣孔50 (請配合圖6所示)。
[0036] 如圖8至13所示，本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)實施例，本例中，活動平臺10B為臺面朝下設(shè)置 的懸吊式形態(tài)，基座20B則為設(shè)置于活動平臺10B上方的頂座形態(tài)；定位方法中所指塊狀剛 性接口為一可控制式磁吸接口 40,可控制式磁吸接口 40能夠產(chǎn)生磁吸力以加強定位活動 平臺10B ;又定位方法還包括一控制手段，以控制切換可控制式磁吸接口 40的磁吸力啟閉 狀態(tài)；又所述定位方法并可包括一氣浮控制手段，以使可控制式磁吸接口 40能夠產(chǎn)生氣隙 Η(標示于圖13)，以防止可控制式磁吸接口 40因密貼狀態(tài)而無法順暢相對運動調(diào)整；藉此， 精密對位平臺Α應(yīng)用上如圖11所示，可組設(shè)于一加工機60的料件加工平臺61上方，料件 加工平臺61為固定不可調(diào)整狀態(tài)，懸吊式形態(tài)的活動平臺10B則藉以裝設(shè)一預(yù)定刀具（圖 未繪示)，復(fù)利用所述氣體導引手段搭配控制手段，使得懸吊式形態(tài)的活動平臺10B能位移 調(diào)校刀具至正確加工位置，并使懸吊式形態(tài)的活動平臺10B能獲得加強定位，進而能在不 影響工件輸送狀態(tài)為前提下，針對輸送中的工件調(diào)校加工精準度，以大幅提升加工便利性 與加工效率，并利于大量生產(chǎn)的加工場合。
[0037] 可控制式磁吸接口 40的具體結(jié)構(gòu)實施例如圖8、10所示，可包括設(shè)于基座20B預(yù) 定區(qū)域的一導磁面域41、以及鎖組于懸吊式形態(tài)的活動平臺10B底部布設(shè)有多數(shù)線圈組42 的一電磁吸附座43 (導磁面域41與電磁吸附座43兩者的設(shè)置位置可互換，此部分并不局 限）；其中電磁吸附座43能夠通過線圈組42的通電而產(chǎn)生電磁力，以使電磁吸附座43朝 基座20B的導磁面域41產(chǎn)生一磁吸作用力F1，此磁吸作用力F1能夠讓懸吊式形態(tài)的活動 平臺10B相對于基座20B的定位狀態(tài)趨于一種剛性穩(wěn)固狀態(tài)，成為如同單一金屬塊般的較 佳剛性結(jié)構(gòu)狀態(tài)；而所述控制手段的【具體實施方式】，則可通過在精密對位平臺A的控制面 板增設(shè)一開關(guān)（圖面省略繪示）的方式來達成。
[0038] 又圖8至13所揭實施例中所述氣浮控制手段的具體結(jié)構(gòu)實施例如圖12、13所示， 可于電磁吸附座43的頂面間隔布設(shè)多數(shù)個立向的噴氣孔50,又電磁吸附座43預(yù)設(shè)有供氣 導流道51，藉以自外部將氣壓W導引至等噴氣孔50 (如圖13所示)。
[0039] 另補充說明的一點是：上述各實施例所提到的可控制式磁吸接口 40所產(chǎn)生的電 磁力呈可調(diào)整狀態(tài)，通過減弱或增強電磁力，使活動平臺10、10B呈可運動調(diào)整狀態(tài)或呈磁 吸定位狀態(tài)。
[0040] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1. 一種精密對位平臺的定位方法，應(yīng)用于一精密對位平臺的活動平臺與基座之間，活 動平臺與基座之間組設(shè)有至少兩組導動裝置，定位方法包括： (a) 于活動平臺與基座相對應(yīng)位置設(shè)置至少一塊狀剛性接口； (b) 令所述塊狀剛性接口具一定位端面定位于活動平臺或基座，塊狀剛性接口并具一 抵靠端面，當活動平臺未載重時，令抵靠端面與基座或活動平臺之間保有一可活動間隙； (c) 當活動平臺載重受壓時，得令抵靠端面與基座或活動平臺之間的可活動間隙消除 而呈現(xiàn)彼此抵靠密合狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的精密對位平臺的定位方法，其特征在于，所述活動平臺為臺面 朝上設(shè)置的形態(tài)，基座則為設(shè)置于活動平臺下方的底座形態(tài)。
3. 如權(quán)利要求2所述的精密對位平臺的定位方法，其特征在于，所述定位方法中所指 塊狀剛性接口為一可控制式磁吸介面，可控制式磁吸接口能夠產(chǎn)生磁吸力以加強定位活動 平臺；又定位方法還包括一控制手段，以控制切換可控制式磁吸接口的磁吸力啟閉狀態(tài)； 藉此，當活動平臺通過導動裝置的驅(qū)動達成對位時，能夠由控制手段開啟可控制式磁吸接 口，令活動平臺獲得加強定位效果，消除構(gòu)件組合間隙與累進公差，且有效支撐對抗活動平 臺的側(cè)向力、重壓力及滾壓作用力，增益其結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性。
4. 如權(quán)利要求3所述的精密對位平臺的定位方法，其特征在于，所述定位方法中并包 括一氣浮控制手段，以使塊狀剛性介面的抵靠端面與基座或活動平臺之間能夠產(chǎn)生氣隙， 以利于活動平臺的作動順暢性。
5. 如權(quán)利要求1所述的精密對位平臺的定位方法，其特征在于，所述活動平臺為臺面 朝下設(shè)置的懸吊式形態(tài)，基座則為設(shè)置于活動平臺上方的頂座形態(tài)；定位方法中所指塊狀 剛性接口為一可控制式磁吸接口，可控制式磁吸接口能夠產(chǎn)生磁吸力以加強定位活動平 臺；又定位方法還包括一控制手段，以控制切換可控制式磁吸接口的磁吸力啟閉狀態(tài)；又 所述定位方法還通過一氣浮控制手段使可控制式磁吸接口能夠產(chǎn)生氣隙，進而使懸吊式形 態(tài)的活動平臺呈可相對運動調(diào)整狀態(tài)；藉此，精密對位平臺應(yīng)用上組設(shè)于一加工機的料件 加工平臺上方，料件加工平臺為固定不可調(diào)整狀態(tài)，懸吊式形態(tài)的活動平臺則藉以裝設(shè)一 預(yù)定刀具，復(fù)利用氣體導引手段搭配控制手段，使得懸吊式活動平臺能位移調(diào)校刀具至正 確加工位置，并使懸吊式活動平臺能獲得加強定位，進而能在不影響工件輸送狀態(tài)為前提 下，針對輸送中的工件調(diào)校加工精準度，以大幅提升加工便利性與加工效率，并利于大量生 產(chǎn)的加工場合。
6. 如權(quán)利要求3或5所述的精密對位平臺的定位方法，其特征在于，所述可控制式磁吸 接口為電磁式吸附接口、機械式磁吸座任其中一種形態(tài)，其中所述電磁式吸附接口能夠透 過通電方式產(chǎn)生磁吸力,所述機械式磁吸座能夠透過機械切換方式產(chǎn)生磁吸力。
7. 如權(quán)利要求6所述的精密對位平臺的定位方法，其特征在于，所述可控制式磁吸接 口所產(chǎn)生的電磁力呈可調(diào)整狀態(tài)，通過減弱或增強電磁力，使活動平臺呈可運動調(diào)整狀態(tài) 或呈磁吸定位狀態(tài)。
【文檔編號】B23Q1/25GK104097071SQ201410140522
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月10日
【發(fā)明者】莊運清, 陳偉倫 申請人:高明鐵企業(yè)股份有限公司