CN111435094A - 挠性机构 - Google Patents

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CN111435094A CN201910035243.1A CN201910035243A CN111435094A CN 111435094 A CN111435094 A CN 111435094A CN 201910035243 A CN201910035243 A CN 201910035243A CN 111435094 A CN111435094 A CN 111435094A
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李钧翔
范智凯
张宇荣
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    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable

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Abstract

本发明公开了一种挠性机构，包含有：一基座；一平台，与该基座相隔开来；以及多数挠性单元，桥设于该基座与该平台之间，而分别具有一固定于该基座上的第一身部，一与该平台相接的第二身部与该第一身部相隔开来，一第三身部以一第一挠部及一第二挠部各自与该第一身部及该第二身部连接，其中，该第一挠部与该第二挠部具有不同的维度上的弹性。

Description

挠性机构
技术领域
本发明与运动平台有关，特别是关于一种挠性机构。
背景技术
随着半导体纳米尺寸技术的发展，具备高精度与高响应速度的设备，已成为半导体设备厂商持续技术研发之标的，而其中，被广泛作为检测设备构成单元的运动平台，虽可提供高速的运动速度，但因惯性作用，运动中的物品实难以在极短时间内停止在精确位置上，且一般来说，物品的运动速度越高，完全停止前的晃动的程度亦越大，相对所需的整定时间亦越长，不易快速定位于精确的位置上。
已知技术为消除运动物品因惯性所致的整定不易，遂揭露有以挠性机构对位移后所产生的运动误差提供补偿，期以降低整定的时间并提高精度，是现有技术固可对运动物品提供运动位置误差的补偿，惟为确保挠性机构的自身精度，已知的挠性机构乃使其用以提供挠性的各个构成部位，均是一体成型者，使得已知的挠性机构在制造上的难度增加，且在遇有局部挠性够成的弹性疲乏，而需进行维修时，已知的挠性机构为一体成型者，故仅能将整个机构予以拆除更换，徒使资源未能有效利用。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在提供一种挠性机构，其由可分离若干个独立挠性单元所构成，而可便于制造、组装加工及维修。
缘是，为达成上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种挠性机构，包含有：
一基座；
一平台，与该基座相隔开来；以及
多数挠性单元，桥设于该基座与该平台之间，而分别具有一固定于该基座上的第一身部，一与该平台相接的第二身部与该第一身部相隔开来，一第三身部以一第一挠部及一第二挠部各自与该第一身部及该第二身部连接，其中，该第一挠部与该第二挠部具有不同的维度上的弹性。
各该第二身部分别具有一弧状块体以及一凹设于该弧状块体凹弧侧的沟槽，以使得各该第二身部的沟槽彼此依序串联呈圆环状。
该平台具有一介于各该第二身部间的台身，一圆环状的卡榫突设于该台身上并嵌接于该些串接呈圆环状的沟槽中。
该卡榫内外侧环面的形状及该些沟槽两侧槽壁的形状呈相同的推拔状。
该第三身部具有一开口，该第一挠部位于该第三身部的开口中；
该第一挠部具有一第一结合件、一第一可挠件及二第二可挠件，该第一可挠件桥接于该第一结合件与该第二身部间，而各该第二可挠件分别桥接于该第三身部开口的内侧壁面与该第一结合件间。
该挠性单元所包含的第三身部的数量为二，以及使该第一挠部的数量为二，并使各该第一挠部以提供不同维度弹性的方式分设于各该第三身部的开口中。
该第一身部具有一开口，该第二挠部位于该第一身部的开口中；
该第二挠部具有一第二结合件、一第三可挠件及二第四可挠件，该第三可挠件桥接于该第二结合件与该第三身部的外侧壁面间，而各该第四可挠件分别桥接于该第一身部开口的内侧壁面与该第二结合件间。
该第一身部所具有的开口的数量为二，以及使该第二挠部的数量为二，并使各该第二挠部以提供不同维度弹性的方式分设于各该第一身部的开口中。
所述的挠性机构更包括一驱动单元，设于该平台与该基座之间，用以驱动该平台。
该驱动单元包括有一编码器及多数线性马达。
其中，第一身部、第二身部、第三身部、第一挠部及第二挠部的相对位置、数量、形状或构造可依据实际情形实施变化，并不以前述内容为限。
本发明的有益效果：本发明的挠性机构的使用上，是于长行程的高速的移动后，由于惯性作用而无法在极短时间内停止在预定的精确位置时，即可借由各该挠性单元的该第一挠部与该第二挠部搭配该些线性马达，而对位移后的平台进行运动误差补偿，达到减少整定时间，提升生产效率的目的。本发明可应用于短行程精密定位平台以提高运动的精度以及响应的速度。
附图说明
图1是本发明第一实施例的组合立体图。
图2是本发明第一实施例的分解立体图。
图3是本发明第一实施例就图2的挠性单元的立体示意图。
图4是本发明第一实施例就图3的另一视角的示意图。
图5是本发明第一实施例的俯视图。
图6是本发明第一实施例就图5中沿6-6割面线的剖视图。
图7是本发明第一实施例就图5中沿7-7割面线的剖视图。
图8是本发明第二实施例的分解立体图。
基座10，平台20，台身21，卡榫22，挠性单元30，第一身部31，开口311，第二身部32，弧状块体321，沟槽322，第三身部33，第一挠部34，第一结合件341，第一可挠件342，第二可挠件343，补强肋344，第二挠部35，第二结合件351，第三可挠件352，第四可挠件353，补强肋354，开口333，驱动单元40，编码器41，线性马达42，X轴维度A1，Y轴维度A2
具体实施方式
请参阅图1至图7所示，在本发明第一实施例中所提供的挠性机构，包含有：一基座10；一平台20，与该基座10相隔开来；以及多数挠性单元30，桥设于该基座10与该平台20之间。在本例中，挠性单元30的数量为4个，并为模块化设计，而可与基座10及平台20组合成一整体构件，且每一个挠性单元30皆可独立更换。当某一个挠性单元30疲劳损坏时，维修人员只要抽换掉该挠性单元30，不需将整个挠性机构都更换，大幅降低挠性机构的维修成本，同时增加维修、调整的便利性。
各该挠性单元30分别具有一固定于该基座10上的第一身部31，一与该平台20相接的第二身部32与该第一身部31相隔开来，二第三身部33分别介于该第一身部31与该第二身部32之间，且彼此相隔开来，二第一挠部34分别连接各该第三身部33与该第二身部32，二第二挠部35则分别连接各该第三身部33与该第一身部31，其中，根据该第一挠部34与该第二挠部35的配置位置及方向，而具有不同的维度上的弹性(例如：X轴维度A1、Y轴维度A2)，用以拘束平台20的移动方向。具体地在本例上来说，与该第二身部32连接的各该第一挠部34分别提供了A1与A2的不同维度弹性，而与该第一身部31连接的各该第二挠部35亦分别提供了A1与A2方向的不同维度弹性，从而得以在各该第三身部33与该第一身部31、该第二身部32间均得以获得两个不同维度方向的弹性。再者就组件间结合的空间状态上来说，则使该第一身部31具有二开口311来分别容设具有不同维度弹性的各该第二挠部35，以及使各该第三身部33分别具有一开口333，用以容设具有不同维度弹性的各该第一挠部34。
各该第二身部32分别具有一弧状块体321以及一凹设于该弧状块体321凹弧侧的沟槽322，并使各该第二身部32的沟槽322彼此依序串联呈圆环状。该平台20具有一介于各该第二身部32间的台身21，一圆环状的卡榫22突设于该台身21上并嵌接于该些串接呈圆环状的沟槽322中。其中，该卡榫22内外侧环面的形状及该些沟槽322两侧槽壁的形状呈相同的推拔状。
该第一挠部34具有一第一结合件341、二第一可挠件342及二第二可挠件343，该第一可挠件342桥接于该第一结合件341与该第二身部32间，而各该第二可挠件343分别桥接于该第三身部33开口333的内侧壁面与该第一结合件341间。详细来说，该第一挠部34的两第一可挠件342与该些第二可挠件343以并列的方式配置于该第三身部33的开口333中，且分别对应连接第一结合件341、第二身部32及第三身部33开口333的内侧壁面。其中，该些第一可挠件342及该些第二可挠件343的相对位置、数量、形状或构造不仅以上揭实施例所揭者为限，可依据实际情形实施变化。
此外，第一可挠件342及第二可挠件343分别一体凸设有一补强肋344，用以提高抗变形能力。
该第二挠部35具有的第二结合件351、第三可挠件352及第四可挠件353等相同于第一挠部34的构件，其是有别于该第一挠部34将第三可挠件352桥接于该第二结合件351与该第三身部33的外侧壁面间，而各该第四可挠件353分别桥接于该第一身部31开口的内侧壁面与该第二结合件351间。此外，第三可挠件352及第四可挠件353分别一体凸设有一补强肋354，用以提高抗变形能力。
在本例中，由于该些挠性单元30为模块化设计，具有易于制造、组装与拆卸的作用，而可将4个挠性单元30以相互嵌合方式将平台20嵌入固定，同时透过卡榫22与沟槽322相对应的结构设计，使平台20能实现自动调整嵌合于该些挠性单元30上。而后各个挠性单元30再利用一调整螺丝(图未示)与平台20间进行精确微调整，借以改善俯仰度(Pitch)、偏摇度(Yaw)及滚动度(Roll)的角度误差，进而提升其组装精度。
该平台20与该基座10之间具有一驱动单元40，该驱动单元40包括有一编码器41及多数线性马达42。
借由上述构件的组成，本发明的挠性机构的使用上，是于长行程的高速的移动后，由于惯性作用而无法在极短时间内停止在预定的精确位置时，即可借由各该挠性单元30的该第一挠部34与该第二挠部35搭配该些线性马达42，而对位移后的平台20进行运动误差补偿，达到减少整定时间，提升生产效率的目的。
如图8所示，是本发明第二实施例，其与第一实施例的主要差异在于挠性单元30的数量为8个，且同样地透过相互嵌合方式将平台20嵌入固定。此外，挠性单元30具有一固定于该基座10上的第一身部31，一与该平台20相接的第二身部32与该第一身部31相隔开来，一第三身部33以一第一挠部34及一第二挠部35各自与该第一身部31及该第二身部32连接。

Claims (10)

1.一种挠性机构，其特征在于：包含有：
一基座；
一平台，与该基座相隔开来；以及
多数挠性单元，桥设于该基座与该平台之间，而分别具有一固定于该基座上的第一身部，一与该平台相接的第二身部与该第一身部相隔开来，一第三身部以一第一挠部及一第二挠部各自与该第一身部及该第二身部连接，其中，该第一挠部与该第二挠部具有不同的维度上的弹性。
2.如权利要求1所述的挠性机构，其特征在于：各该第二身部分别具有一弧状块体以及一凹设于该弧状块体凹弧侧的沟槽，以使得各该第二身部的沟槽彼此依序串联呈圆环状。
3.如权利要求2所述的挠性机构，其特征在于：该平台具有一介于各该第二身部间的台身，一圆环状的卡榫突设于该台身上并嵌接于该些串接呈圆环状的沟槽中。
4.如权利要求3所述的挠性机构，其特征在于：该卡榫内外侧环面的形状及该些沟槽两侧槽壁的形状呈相同的推拔状。
5.如权利要求1至4中任其中一项所述的挠性机构，其特征在于：
该第三身部具有一开口，该第一挠部位于该第三身部的开口中；
该第一挠部具有一第一结合件、一第一可挠件及二第二可挠件，该第一可挠件桥接于该第一结合件与该第二身部间，而各该第二可挠件分别桥接于该第三身部开口的内侧壁面与该第一结合件间。
6.如权利要求5所述的挠性机构，其特征在于：该挠性单元所包含的第三身部的数量为二，以及使该第一挠部的数量为二，并使各该第一挠部以提供不同维度弹性的方式分设于各该第三身部的开口中。
7.如权利要求6所述的挠性机构，其特征在于：
该第一身部具有一开口，该第二挠部位于该第一身部的开口中；
该第二挠部具有一第二结合件、一第三可挠件及二第四可挠件，该第三可挠件桥接于该第二结合件与该第三身部的外侧壁面间，而各该第四可挠件分别桥接于该第一身部开口的内侧壁面与该第二结合件间。
8.如权利要求7所述的挠性机构，其特征在于：该第一身部所具有的开口的数量为二，以及使该第二挠部的数量为二，并使各该第二挠部以提供不同维度弹性的方式分设于各该第一身部的开口中。
9.如权利要求1所述的挠性机构，其特征在于：其更包括一驱动单元，设于该平台与该基座之间，用以驱动该平台。
10.如权利要求9所述的挠性机构，其特征在于：该驱动单元包括有一编码器及多数线性马达。
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