本發(fā)明涉及光刻裝置，具體設計一種線纜支撐機構及線纜臺。

背景技術：

隨著大規(guī)模集成電路器件集成度的不斷提高以及光刻分辨力的不斷增強，對光刻機的特征線寬的要求也在不斷提升，因此，對工件臺的速度、加速度以及精度的要求也不斷提高。

工件臺的運行需要配備電機驅(qū)動系統(tǒng)、氣浮導向系統(tǒng)、傳感器檢測系統(tǒng)等，需要大量的信號線、功率線、氣管、水管等實現(xiàn)對其供電、供氣、冷卻、控制等功能。在工件臺運動的過程中，這些電纜、管路會跟隨工件臺作同步往復運動，當工件臺的定位精度要求比較高時，這些電纜、管路在隨工件臺一起運動時對工件臺產(chǎn)生的拉力就不可忽略，為了提高工件臺的定位精度，通常采用線纜臺來補償管線設施對工件臺產(chǎn)生的拉力，消除或者大幅減小管線設施對工件臺運動的影響。

圖1所示為一種磁浮工件臺的結構示意圖，包括基礎框架101、工件臺粗動模塊102、平臺103和磁浮式線纜臺104，六自由度磁浮式工件臺粗動模塊102在平臺103上自由運動，此時磁浮式線纜臺104與所述工件臺粗動模塊102同步運動。u形線纜105通過磁浮式線纜臺104將傳感器、磁浮電機、真空、正壓以及水路等各種管線連接到工件臺粗動模塊102，其一端通過第一線夾105b固定在基礎框架101上，另一端通過第二線夾105a固定在磁浮式線纜臺104上與其一起運動。u形線纜105一般由幾十根線纜和水路組成，重量大，當隨磁浮線纜臺104作大行程移動時，u形線纜105懸空距離變長，勢必引起下垂，尤其是圖1所示的u形線纜105的折彎平面與重力方向垂直的情況下垂更明顯，由于底部的基礎框架101空間緊湊，下垂的線纜在運動過程中容易與基礎框架101或其他部件發(fā)生剮蹭，從而導致線纜損壞并且對工件臺運動系統(tǒng)產(chǎn)生干擾力，影響磁浮線纜臺104與工件臺粗動模塊102的同步運動精度。因此，需要針對u形線纜105設置支撐結構以防止線纜下垂，并且降低線纜在高速運動下對工件臺的擾動力。

針對以上問題，現(xiàn)有技術中提供了一種支撐機構，將排線和排管分成兩層，利用兩個固定件分別對其進行夾緊，并通過三根連桿和一滑塊隨著線纜一起轉(zhuǎn)動從而起到支撐線纜以及提高線纜臺的定位精度和安全性作用。然而該方案存在一定的局限性，首先當線纜過多時，將排線和排管分成兩層進行夾緊時可能會使每層尺寸太寬而增大線纜垂向需求空間，容易導致線纜與基礎框架碰撞摩擦；其次，線纜的夾緊位置無法調(diào)整，在實際的線纜支撐中，由于重心位置很難事先確定，若夾緊位置不準確且無法調(diào)整時，會影響對線纜的支撐效果，且無法適應多種不同行程的線纜；再次，在實際運動過程中可能出現(xiàn)由于連桿的長度設計不合理容易與線纜發(fā)生卡死，從而影響了線纜臺的運動。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種線纜支撐機構及線纜臺，以解決以上問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種線纜支撐機構，用以支撐u形線纜的重力，所述u形線纜包括多層排線和/或多層排管，所述線纜支撐機構包括支撐線夾、第一連桿、第二連桿和可調(diào)式連接件，所述u形線纜穿過所述支撐線夾，且所述支撐線夾夾緊所述u形線纜中最內(nèi)一層排線或排管，所述第一連桿的兩端分別連接所述支撐線夾和所述第二連桿的一端，所述第二連桿的另一端與所述可調(diào)式連接件活動連接。

進一步的，所述第一連桿和所述第二連桿均包括兩根長度相同的連接支桿，所述兩根連接支桿平行設置。

進一步的，所述支撐線夾包括依次間隙排列的內(nèi)側壓板、中間夾板和外側壓板，所述內(nèi)側壓板、中間夾板和外側壓板的一端均連接一頂部支撐板，另一端均連接一底部支撐板，所述內(nèi)側壓板、底部支撐板、中間夾板和頂部支撐板之間形成夾緊空間，夾緊至少一層排線或排管，所述中間夾板、底部支撐板、外側壓板和頂部支撐板之間形成支撐空間，支撐剩下的排線和/或排管。

進一步的，所述內(nèi)側壓板和中間夾板的相對一側均設有橡膠層。

進一步的，所述內(nèi)側壓板、中間夾板和外側壓板的寬度均小于所述中間夾板和所述外側壓板之間的間距。

進一步的，所述頂部支撐板和所述底部支撐板上均設有第一支撐導軌，所述第一支撐導軌上滑動設有第一支撐滑塊，所述第一支撐滑塊與所述第一連桿連接。

進一步的，所述第一連桿與所述第一支撐滑塊之間以及所述第一連桿與所述第二連桿之間均采用轉(zhuǎn)動副連接。

進一步的，所述第一連桿中的一根連接支桿的一端與所述頂部支撐板連接，另一根連接支桿的一端與所述底部支撐板連接，兩根所述連接支桿的的另一端均設有第一支撐導軌，所述第一支撐導軌上滑動設有第一支撐滑塊，所述第一支撐滑塊與所述第二連桿的一端連接。

進一步的，所述第一連桿中的一根連接支桿與所述頂部支撐板之間、另一根連接支桿與所述底部支撐板之間以及所述第一支撐滑塊與所述第二連桿之間均采用轉(zhuǎn)動副連接。

進一步的，所述可調(diào)式連接件包括兩根平行設置的第二支撐導軌、滑動設于所述第二支撐導軌上的第二支撐滑塊、連接在兩根所述第二支撐導軌之間的可調(diào)式導軌安裝板、連接在兩個所述第二支撐滑塊之間的移動式鎖緊板，以及固定所述可調(diào)式導軌安裝板位置的支架，所述第二支撐滑塊與所述第二連桿連接。

進一步的，所述第二支撐滑塊與所述第二連桿之間采用轉(zhuǎn)動副連接。

進一步的，所述可調(diào)式導軌安裝板上設有至少一排均勻分布的螺孔，所述移動式鎖緊板上對應設有與每排所述螺孔位置相對應的腰型孔，所述腰型孔內(nèi)設有與所述螺孔相適配的調(diào)節(jié)螺絲。

進一步的，所述腰型孔兩端外圓的中心距不小于兩個所述螺孔的間距。

進一步的，所述u形線纜的一端連接固定端線夾，另一端連接移動端線夾，所述移動端線夾隨著線纜臺運動，所述第一連桿的長度t1和所述第二連桿的長度t2需滿足以下關系：

其中，指所述移動端線夾隨線纜臺運動到極限時，所述第一連桿中與所述支撐線夾連接的一端到固定端線夾一側的u形線纜中最內(nèi)一層線纜上的垂向距離；表示所述可調(diào)式連接件到所述移動端線夾一側的u形線纜中最內(nèi)一層線纜上的垂向距離；表示所述移動端線夾隨線纜臺運動到極限時，所述第一連桿中與所述支撐線夾連接的一端到所述可調(diào)式連接件的距離。

一種線纜臺，包括如權利要求1～12中任一權利要求所述的線纜支撐機構。

本發(fā)明提供的線纜支撐機構及線纜臺，通過支撐線夾對最內(nèi)一層排線或排管進行夾緊的同時使其他排線和排管處于自由狀態(tài)，實現(xiàn)與u型線纜一起運動的同時，對其進行支撐，有效防止u型線纜下垂，避免與基礎框架或其他部件發(fā)生碰撞摩擦產(chǎn)生影響工件臺的擾動力，同時通過調(diào)整支撐線夾與u型線纜的位置進一步優(yōu)化支撐效果，使u型線纜下垂量最小，并適合對不同行程的u型線纜的支撐，此外通過可調(diào)式連接件調(diào)節(jié)第二連桿的位置，保證支撐線夾隨u型線纜進行長行程運動的過程中更平穩(wěn)，降低對工件臺的影響，提高了精密工件臺的控制定位精度。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有磁浮工件臺的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例1線纜支撐機構與u型線纜的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實施例1線纜支撐機構的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例1線纜支撐機構中可調(diào)節(jié)連接件的結構示意圖；

圖5a、5b是本發(fā)明實施例1線纜支撐機構其中兩種運動示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例2線纜支撐機構與u型線纜的俯視圖。

圖1中所示：101、基礎框架；102、工件臺粗動模塊；103、平臺；104、磁浮式線纜臺；105、u形線纜；105a、第二線夾；105b、第一線夾；

圖2-6所示：1、u形線纜；2、固定端線夾；3、移動端線夾；4、支撐線夾；401、內(nèi)側壓板；402、中間夾板；403、外側壓板；404、頂部支撐板；405、底部支撐板；5、第一連桿；6、第二連桿；7、可調(diào)式連接件；701、第二支撐導軌；702、第二支撐滑塊；703、可調(diào)式導軌安裝板；704、移動式鎖緊板；705、支架；706、螺孔；707、腰型孔；708、調(diào)節(jié)螺絲；709、連接塊；8、第一支撐導軌；9、第一支撐滑塊。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作詳細描述。

實施例1

如圖2-5b所示，本發(fā)明提供了一種線纜支撐機構，用以支撐u形線纜1的重力，所述u形線纜1包括沿水平方向排列的3層排線和3層排管，圖2中每兩根線條組成一層排線或排管，u形線纜1的一端通過固定端線夾2固定在基礎框架(圖中未標出)上，另一端通過移動端線夾3與線纜臺(圖中未標出)連接，與線纜臺一起運動。

請重點參照圖2，該線纜支撐機構包括支撐線夾4、第一連桿5、第二連桿6和可調(diào)式連接件7，所述u形線纜1穿過所述支撐線夾4，且支撐線夾4夾緊u形線纜最內(nèi)一層排線或排管，對其他5層排線或排管僅進行支撐，由于弧形運動中不同層排線和/或排管的運動軌跡不一致，若對所有排線和/或排管進行夾緊，容易發(fā)生卡線從而影響u型線纜1的運動，因此要使其他5層排線和/或排管可在支撐線夾4中穿梭，保證支撐線夾4與u形線纜1一起運動。所述第一連桿5的兩端分別連接所述支撐線夾4和第二連桿6的一端，所述第二連桿6的另一端與所述可調(diào)式連接件7活動連接，所述可調(diào)式連接件7與基礎框架固接。

請重點參照圖3，所述第一連桿5和第二連桿6均包括兩根長度相同的連接支桿，所述兩根連接支桿平行設置，采用兩根連接支桿的連桿可以支撐較大的質(zhì)量，提高對u型線纜1的支撐穩(wěn)定性。

請繼續(xù)參照圖3，所述支撐線夾4包括依次間隙排列的內(nèi)側壓板401、中間夾板402和外側壓板403，所述內(nèi)側壓板401、中間夾板402和外側壓板403的一端連接一頂部支撐板404，另一端連接一底部支撐板405，故頂部支撐板404和底部支撐板405平行設置，所述內(nèi)側壓板401、底部支撐板405、中間夾板402和頂部支撐板404之間形成夾緊空間，夾緊u形線纜中最內(nèi)一層排線或排管，優(yōu)選的，內(nèi)側壓板401和中間夾板402的相對一側均設有橡膠層(圖中未標出)，防止夾緊排線或排管時對其造成損壞。內(nèi)側壓板401、中間夾板402和外側壓板403的寬度均小于中間夾板402和外側壓板403之間的間距，具體的，盡量減少內(nèi)側壓板401、中間夾板402和外側壓板403的寬度，以免排線或排管在做弧形運動時，對其造成阻擋，從而對線纜臺造成干擾，當然必須保證內(nèi)側壓板401和中間夾板402對排線或排管的夾緊效果。所述中間夾板402、底部支撐板405、外側壓板403和頂部支撐板404之間形成支撐空間，支撐剩下的排線和排管，具體的，中間夾板402和外側壓板403的間距大于剩下的5層排線和排管的厚度，剩下的5層排線和排管水平寬度穿過支撐空間，且在運動過程中可以保持自由活動，不僅可防止u形線纜運動中卡線，還降低了線纜的垂向需求空間，避免線纜下垂，進一步提高了支撐效果。

優(yōu)選的，所述頂部支撐板404和底部支撐板405上均設有第一支撐導軌8，所述第一支撐導軌8上滑動設有第一支撐滑塊9，所述第一支撐滑塊9與所述第一連桿5連接，優(yōu)選的，所述第一連桿5與第一支撐滑塊9之間以及所述第一連桿5與第二連桿6之間均采用轉(zhuǎn)動副連接，降低第一連桿5與第一支撐滑塊9之間以及所述第一連桿5與第二連桿6之間的相互干擾力，使三者運動順暢。

請繼續(xù)參照圖3，所述可調(diào)式連接7包括兩根平行設置的第二支撐導軌701、滑動設于所述第二支撐導軌701上的第二支撐滑塊702、連接在兩根所述第二支撐導軌701之間的可調(diào)式導軌安裝板703、與所述可調(diào)式導軌安裝板703平行設置、且連接于兩個第二支撐滑塊702之間的移動式鎖緊板704、連接所述第二支撐滑塊702和移動式鎖緊板704的連接塊709，以及將所述可調(diào)式導軌安裝板703固定在基礎框架上的支架705，所述第二支撐滑塊702與第二連桿6連接，優(yōu)選的，所述第二支撐滑塊702與第二連桿6之間采用轉(zhuǎn)動副連接，可以實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)動。本實施例中，可調(diào)式導軌安裝板703上下兩側均設有凹槽，第二支撐導軌701固設于所述凹槽內(nèi)，可調(diào)式導軌安裝板703下方沿第二支撐導軌701兩側凸伸，凸伸部分與支架705固定連接。如圖4所示，所述可調(diào)式導軌安裝板703上設有至少一排均勻分布的螺孔706，本實施例中設為兩排，所述移動式鎖緊板704上設有與每排所述螺孔706位置相對應的腰型孔707，所述腰型孔707內(nèi)設有與所述螺孔706相適配的調(diào)節(jié)螺絲708，所述腰型孔707兩端外圓的中心距d2不小于兩個螺孔706的間距d1，撥動移動式鎖緊板704相對可調(diào)式導軌安裝板703運動，實現(xiàn)所述第二支撐滑塊702在所述第二支撐導軌701整個行程上具有可調(diào)性，調(diào)節(jié)到位后，將調(diào)節(jié)螺絲708與螺孔706進行鎖緊。

為了保證u型線纜1在運動中更平順、對系統(tǒng)的干擾力更小，需要對所述第一連桿5和所述第二連桿6的長度進行約束。本實施例中提供了對第一連桿5和所述第二連桿6的長度進行設計的過程，當?shù)谝贿B桿5和第二連桿6的長度滿足約束范圍時可使整個線纜支撐機構在實際應用中效果更好。假設可調(diào)式連接件7已固定在基礎框架上，其中第二支撐導軌701水平設置，第二支撐滑塊702可相對第二支撐導軌701水平運動，如圖5a與5b所示為線纜支撐機構其中兩種運動示意圖，圖中支撐線夾4的夾緊位置調(diào)整間距為s，ab為所述第二連桿6、bc為第一連桿5，其中，a點為第二連桿6與第二支撐導軌701連接的轉(zhuǎn)動副的圓心，b點為第二連桿6與第一連桿5連接的轉(zhuǎn)動副的圓心，c點為第一連桿5與第一滑塊9連接的轉(zhuǎn)動副的圓心。曲線l1、l2圍成的區(qū)域表示第一支撐滑塊9隨u型線纜1的運動區(qū)域，曲線l3表示所述支撐線夾4對u型線纜1夾緊位置的運動軌跡。

假設所述第一連桿5的長度為t1，所述第二連桿6長度為t2，為了使兩連桿相交而且不與其他部件產(chǎn)生干涉，由圖5a中可知所述兩根連桿長度需滿足以下關系：

其中，表示c2點到n點之間的距離，c2指移動端線夾3運動到極限時，第一連桿5與第一滑塊9連接的運動副的圓心，c2點到n點之間的距離指c2點到固定端線夾2一側的u形線纜中最內(nèi)一層線纜上的垂向距離；表示a點與m點之間的距離，該距離指a點到移動端線夾3一側的u形線纜中最內(nèi)一層線纜上的垂向距離；表示a點到c2點之間的距離，該距離指c2點與a點之間的距離。

本實例中曲線l1、l2和l3的理論軌跡可通過mathematica軟件模擬得到。

參照圖2-5b，本發(fā)明實施例提供的線纜支撐機構對線纜進行支撐的具體過程如下：

s1：在u形線纜1的移動端線夾3和固定端線夾2的中間位置安裝支撐線夾4，并根據(jù)支撐線夾4的位置將可調(diào)式連接件7固定在基礎框架上，安裝支撐線夾4具體為：使u形線纜1最內(nèi)一層排線或排管穿過夾緊空間，對其進行夾緊，將另外5層排線和排管穿過支撐空間，且保持自由狀態(tài)，接著通過支架705將可調(diào)式連接件7固定在基礎框架上，并保持第二支撐導軌701處于水平狀態(tài)；

s2：調(diào)整支撐線夾4的位置，使其位于u形線纜1的重心位置，對u形線纜1進行平穩(wěn)支撐，具體的，觀察支撐線夾4對u形線纜1的支撐效果，調(diào)整支撐線夾4的位置，使u形線纜1處于平穩(wěn)不下垂的狀態(tài)；

s3：根據(jù)支撐線夾4的位置，調(diào)節(jié)第二連桿6與可調(diào)式連接件7的相對位置，具體為：根據(jù)支撐線夾4的位置撥動移動式鎖緊板704，使其帶動第二支撐滑塊702和第二連桿6相對第二支撐導軌701滑動，至確定位置后，將腰型孔707內(nèi)的調(diào)節(jié)螺絲708與螺孔706進行鎖緊，裝調(diào)完成，u形線纜1可隨線纜臺進行長行程運動。

實施例2

如圖6所示，與實施例1不同的是，本實施例中第一連桿5中的一根連接支桿的一端與所述頂部支撐板404連接，另一根連接支桿的一端與所述底部支撐板405連接，第一連桿5與頂部支撐板404之間、第一連桿5與底部支撐板405之間均采用轉(zhuǎn)動副連接，所述第一連桿5的兩根連接支桿的另一端均設有第一支撐導軌8，第一支撐導軌8與第一連桿5固接，所述第一支撐導軌8上滑動設有第一支撐滑塊9，所述第一支撐滑塊9與所述第二連桿6的一端連接，第一支撐滑塊9與第二連桿6之間采用轉(zhuǎn)動副連接。采用上述設置方式可節(jié)約線纜支撐機構的安裝空間，適用于空間小的工件臺。

本發(fā)明實施例還進一步提供一種線纜臺，包括上述實施例所述的線纜支撐機構，關于線纜支撐機構的具體說明詳見上述實施例，此處不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明提供的線纜支撐機構及線纜臺，通過支撐線夾4對最內(nèi)一層排線或排管進行夾緊的同時使其他排線和排管處于自由狀態(tài)，實現(xiàn)與u型線纜1一起運動的同時，對其進行支撐，有效防止u型線纜1下垂，避免與基礎框架或其他部件發(fā)生碰撞摩擦產(chǎn)生影響工件臺的擾動力，同時通過調(diào)整支撐線夾4與u型線纜1的位置進一步優(yōu)化支撐效果，使u型線纜1下垂量最小，并適合對不同行程的u型線纜1的支撐，此外通過可調(diào)式連接件7調(diào)節(jié)第二連桿6的位置，保證支撐線夾4隨u型線纜1進行長行程運動的過程中更平穩(wěn)，降低對工件臺的影響，提高精密工件臺的控制定位精度。

雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應限定本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換和變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。