CN101026013A - 载物台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明以与工件的大型化相对应地使吸着盘大型化，维持平面精度并使吸着盘与载物台一起顺畅地移动为课题。载物台装置(10)具有：石平台(20)，在石平台的平面上移动的载物台(30)，载置在载物台上、吸着平板状工件的吸着盘(40)，以及使载物台沿Y方向移动的一对Y线性电动机(50)。吸着盘具有四边形的吸着面(42)，吸着面的X、Y方向的4条边的尺寸形成为比X载物台(38)的尺寸大，并且X方向的宽度尺寸形成为比石平台的尺寸小。而且具有从吸着盘的下面向直向下方向延伸的4根支柱(60)、以及设置在每根支柱的下端、在空气压力的作用下浮起、能够在石平台的平面上移动的空气垫(70)。吸着盘由支柱和空气垫直接支持，在石平台上移动。

Description

载物台装置
技术领域
本发明涉及载物台装置，尤其涉及结构为使载置在载物台上的吸着盘的吸着面积与工件的大型化相对应的载物台装置。
背景技术
例如，在载物台装置中，具有沿Y方向移动的Y载物台和沿X方向移动的X载物台，Y载物台沿被固定在石平台上的一对Y方向导轨被引导移动方向，X载物台沿载置在Y载物台上的X方向导轨被引导移动方向(例如参考专利文献1)。
在这样的载物台装置中，采用结合在载物台两端的滑动件相对于固定在上述石平台上的、由石材制成的导轨浮起的状态移动的结构。
而且，在X载物台和Y载物台的下面设置有在空气压力的作用下浮起，能够不接触地在平台上移动的空气垫。并且，在X载物台的上面载置有吸着基板等平板状工件的吸着盘。
专利文献1日本特开2004-317485号公报
但是，在例如平板状工件大型化的情况下，载物台装置必须增大吸着工件的吸着盘的吸着面积，由此存在支持吸着盘的X载物台和石平台也变得大型化了，进而使整个装置大型化的问题。
而且，如果整个装置继续大型化的话，还产生确保石材和石材加工都困难，以及重量增加引起运输困难等问题。
发明内容
因此，本发明就是鉴于上述问题，其目的是要提供一种解决了上述问题的载物台装置。
为了解决上述问题，本发明采取以下措施。
本发明载物台装置，具有：在石平台的平面上移动的载物台，载置在该载物台上、吸着平板状工件的吸着盘，以及使上述载物台移动的线性电动机；其特征在于，具备：从上述吸着盘的下面向垂下方向延伸的多个支柱；以及，设置在各支柱的下端、在空气压力的作用下浮起、能够在上述石平台的平面上移动的第1空气垫。
并且，本发明的特征在于，在上述载物台与上述吸着盘之间设置有使上述吸着盘旋转的工作台；该工作台的上面与上述吸着盘的下面之间通过形成为环形的板簧相结合。
并且，上述石平台由分割成沿上述载物台的移动方向平行的2部件的石平台半体构成，一对石平台半体由同一个台架支持。
并且，上述台架具有：将上述一对石平台半体支持在同一高度位置的多个梁；与上述一对石平台半体的外侧面相抵接来确定安装位置，以使上述一对石平台半体的延伸方向平行的定位部件；以及支持上述梁的多个支腿。
并且，上述吸着盘具有四边形的吸着面，上述吸着面的4条边被形成为比上述载物台大的尺寸，并且被形成为比上述石平台小的尺寸。
并且，上述载物台具有：突出于上述石平台的平面上，沿在上述移动方向延伸的一对导轨平行移动的一对滑动件；以及，在空气压力的作用下浮起，能够在上述石平台的平面上移动的第2空气垫。
并且，上述载物台具有：在与上述石平台的延伸方向平行的Y方向上移动的Y载物台，以及，在与上述Y方向正交的X方向上移动的X载物台。
发明的效果：如果采用本发明，由于设置从吸着盘的下面向垂下方向延伸的多个支柱；在这些各支柱的下端设置在空气压力的作用下浮起、能够在石平台的平面上移动的第1空气垫，因此即使在与工件的大小相对应地将吸着盘增大到比载物台大的情况下，也能够维持吸着盘的平面精度，并能够使吸着盘与载物台一起顺畅地移动。
而且，由于能够将吸着盘增大到比载物台大，因此能够相对地使载物台小型化并能节省空间，相应地能够缩小载物台的移动范围，能够使整个装置结构紧凑。
附图说明
图1是表示本发明的载物台装置的一个实施例的透视图。
图2是图1所示载物台装置的主视图。
图3是图1所示载物台装置的俯视图。
图4是从侧面看载物台30和吸着盘40的侧剖视图。
具体实施方式
下面参照附图说明实施本发明的优选形态。
(实施例1)
图1为表示本发明的载物台装置的一个实施例的透视图。图2为图1所示载物台装置的主视图。图3为图1所示载物台装置的俯视图。
如图1～图3所示，载物台装置10具有：石平台20，在石平台20的平面上移动的载物台30，载置在载物台30上、吸着平板状工件(图中没有表示)的吸着盘40、使载物台30沿Y方向移动的一对Y线性电动机50。
石平台20由沿载物台30的移动方向(Y方向)分割成平行的2部件的石平台半体22、24构成，一对石平台半体22、24由同一个台架100支持着。在一对石平台半体22、24之间，形成有沿Y方向延伸的间隙26。该间隙26形成在后述的空气垫不通过的不使用的区域内。
并且，该间隙26的尺寸L为石平台半体22、24的间隔尺寸，在例如吸着在吸着盘40上的工件由玻璃板等构成的情况下，根据玻璃板的大型化而设定。因此，即使在根据工件的大小增大吸着盘40的吸着面积的情况下，也能够通过增大石平台半体22、24的相隔距离即间隙26，使之与X方向的尺寸扩大相对应。并且，由于石平台半体22、24为将相同形状的部件左右对称地配置的组件，因此即使在整个装置大型化的情况下也可以通用。
载物台30具有突出在石平台20的平面上、在沿移动方向(Y方向)延伸的一对导轨28上平行移动的一对滑动件32，以及在空气压力的作用下浮起、能够在石平台20的平面上移动的空气垫(第2空气垫)34。
载物台30具有沿与石平台20延伸的方向平行的Y方向移动的Y载物台36和沿与Y方向垂直的X方向移动的X载物台38。Y载物台36形成为穿插到X载物台38的内部、沿X方向延伸，其两端结合有滑动件32的H字形状。并且，X载物台38在下面的四个角上设置有空气垫34，能够在石平台20的平面上与Y载物台36一起沿Y方向移动，并且能够在Y载物台36上沿X方向移动地设置。
并且，当然也可以采取用线性导轨引导X载物台38和石平台半体22、24取代上述空气垫34做成可移动的结构。
吸着盘40具有四边形的吸着面42，吸着面42的X、Y方向的4条边的尺寸形成为比X载物台38的尺寸大，并且X方向的宽度尺寸形成为比石平台20的尺寸小。并且，吸着面42上设置有多个真空吸着例如液晶显示屏用的玻璃基板(图中没有表示)的吸着孔(图中没有表示)。
而且，由于吸着盘40形成为吸着面42的面积比X载物台38的面积大的尺寸，因此吸着在吸着面42上的工件尺寸不受载物台30的限制，可以将能够搬运的尺寸扩大到与石平台20的X、Y方向的尺寸相对应的尺寸。
一对Y线性电动机50并设在石平台20的左右外侧，由沿Y方向延伸形成的磁轭(定子)52、从滑动件32的外侧面沿X方向延伸的线圈组件(转子)54构成。磁轭52形成为正面看为コ字形，在其内壁的上下面上并设多块永久磁铁。并且，磁轭52由支持器件56支持在滑动件32移动的高度位置上。
并且，线圈组件54的多个线圈沿Y方向连接，从侧面插入磁轭52的磁铁之间。因此，当给线圈通电时，线圈组件54与永久磁铁之间形成磁通，能够获得相对于永久磁铁的Y方向的推力。并且，线圈组件54结合在滑动件32的侧面。因此，线圈组件54获得的Y方向的推力施加给滑动件32，驱动Y载物台36。
而且，载物台装置10的结构具备从吸着盘40的下面向垂下方向延伸的4根支柱60，以及设置在每根支柱60的下端、在空气压力的作用下浮起、能够在石平台20的平面上移动的空气垫(第1空气垫)70。因此，支柱60和空气垫70直接支持吸着盘40，并能够在石平台20上移动。因此，尽管吸着盘40的面积比X载物台38的面积大，却能够在配置于X载物台38轮廓外侧的4根支柱60和4个空气垫70的作用下以低的摩擦在石平台半体22、24各自的上面上移动，同时能够在维持吸着面42的平面精度的状态下与载物台30一起移动。
并且，载物台30在配置于X载物台38下面的4个空气垫34吹出的空气压力的作用下浮在石平台半体22、24各自的上面上，并可以移动地被支持着。因此，X载物台38和吸着盘40能够互不干涉地移动，吸着盘40能够在维持吸着面42的平面精度的状态下与X载物台38一起整体移动。而且，由于空气垫34、70在空气压力的作用下浮在石平台20的平面上，因此能够不接触地移动，能够极大地减小使X载物台38和吸着盘40移动时的摩擦力，相应地也能够减小移动时的推力。
台架100具有：将一对石平台半体22、24支持在同一高度位置上的多根梁102；与一对石平台半体22、24的外侧面相抵接确定安装位置，使一对石平台半体22、24延伸的方向平行的定位部件104；以及支持梁102的多根支腿106。并且，台架100的结构为将钢材组装成格子状(骨架状)，通过焊接结合，具有支持石平台半体22、24和载物台30、吸着盘40所必需的刚性。
上述定位部件104由从石平台半体22、24的两侧确定石平台半体相对于台架100的安装位置的金属块等构成，其结构具有可以沿X方向移动地组合在例如固定于梁102的上面上的固定部上的调整部，能够微调石平台半体22、24在X方向的位置。该定位部件104至少配置在石平台半体22、24的两侧与长度方向的两端和长度方向的中央部分相抵接的位置上，能够确定石平台半体22、24中每一个的与Y方向平行的方向上的位置。
图4为从侧面看载物台30和吸着盘40的侧剖视图。如图4所示，在载物台30与吸着盘40之间设置有使吸着盘40旋转的θ工作台80，θ工作台80的上面与吸着盘40的下面之间通过形成为环形的环状板簧110结合。
环状板簧110形成为从上面看为环形的形状，内周边缘与突出于θ工作台80的上面的内周连接部82连接。并且，环状板簧110的外周边缘与突出于吸着盘40的下面的外周连接部84连接。这样一来，由于环状板簧110的内周和外周被形成为环形的内周连接部82、外周连接部84所夹持，因此传递给载物台30的推力通过内周连接部82、环状板簧110和外周连接部84被传递给吸着盘40。
环状板簧110用弹簧材料中使用的弹簧钢形成，对半径方向的负载发挥高的刚性，使其能够沿轴线方向(上下方向)弹性变形地进行安装。因此，在给载物台30施加水平方向(X、Y方向)的推力的情况下，环状板簧110不变形，机械地结合在载物台30与吸着盘40之间，使载物台30和吸着盘40一体移动。
并且，当载物台30与吸着盘40之间产生轴线方向(上下方向)的相对位移时，环状板簧110弹性变形，使内周与外周产生轴线方向(上下方向)的位移。由此，上下方向的震动能够被环状板簧110的弹性变形所吸收，吸着盘40的移动能够顺畅地进行。因此，环状板簧110能够吸收载物台30传来的上下方向的震动，能够防止上下方向的震动传播到吸着盘40。
X载物台38的内部形成有穿插Y载物台36的空间120，该空间120内设置有沿X方向驱动X载物台38的X线性电动机124。由于Y载物台36在两端设置有滑动件32，被引导沿导轨28移动，因此与X载物台38的内壁不接触地移动。
并且，Y载物台36具有与X载物台38的内壁相对、支持空气垫122的垂直部36a和安装有X线性电动机124的平面部36b。由于空气垫122隔着空气压力与空间120的Y方向的内壁相对，因此当沿X方向移动X载物台38时，空间120的内壁能够与空气垫122不接触地移动。并且，当沿Y方向移动Y载物台36时，利用空气垫122喷出的空气压力将空间120的Y方向的内壁推向移动方向，使X载物台38沿Y方向移动。
X线性电动机124由沿X方向延伸形成的磁轭(定子)126和线圈组件(转子)128构成。磁轭126形成为侧面看为コ字形，在其内壁的上下面上并设多块永久磁铁。并且，磁轭126固定在Y载物台36的平面部36b上，线圈组128支持在固定于X载物台38的内壁上的支架130上。
并且，线圈组件128沿X方向配设有多个线圈，从前面插入磁轭126的磁铁之间。因此，当给线圈通电时，线圈组128形成磁通，能够获得相对于永久磁铁的X方向的推力。并且，由于线圈组128通过支架130结合在X载物台38上，因此线圈组件128获得的X方向的推力施加给X载物台38。
因此，X载物台38在X线性电动机124作用的推力的作用下被沿X方向驱动。并且，由于X线性电动机124的X方向的推力通过θ工作台80和环状板簧110被传递，因此载置在X载物台38上的吸着面42与X载物台38一起沿X方向移动。
并且，在支持吸着面42的支柱60上设置有进行高度调整的调平机构62。该调平机构62设置在4根支柱60的每一根上，分别进行高度调整以维持吸着面42的水平精度。
并且，在调平机构62进行高度调整使吸着盘42与X载物台38的高度方向的距离变化时，上述环状板簧110上下方向弹性变形吸收高度方向的相对位移。因此，即使在吸着盘42的高度位置产生偏差时，吸着盘42与X载物台38也在上述环状板簧110的作用下整体地动作。
产业利用性
虽然在上述实施例中举了将石平台分割为二的结构为例，但并不局限于此，也可以采用吸着盘在一块石平台上移动的结构。

Claims (7)

1.一种载物台装置，具有：在石平台的平面上移动的载物台，载置在该载物台上、吸着平板状工件的吸着盘，以及使上述载物台移动的线性电动机；其特征在于，
具备：从上述吸着盘的下面向垂下方向延伸的多个支柱；以及，设置在各支柱的下端、在空气压力的作用下浮起、能够在上述石平台的平面上移动的第1空气垫。
2.如权利要求1所述的载物台装置，其特征在于，在上述载物台与上述吸着盘之间设置有使上述吸着盘旋转的工作台；该工作台的上面与上述吸着盘的下面之间通过形成为环形的板簧相结合。
3.如权利要求1或2所述的载物台装置，其特征在于，上述石平台由分割成沿上述载物台的移动方向平行的2部件的石平台半体构成，一对石平台半体由同一个台架支持。
4.如权利要求3所述的载物台装置，其特征在于，上述台架具有：将上述一对石平台半体支持在同一高度位置的多个梁；与上述一对石平台半体的外侧面相抵接来确定安装位置，以使上述一对石平台半体的延伸方向平行的定位部件；以及支持上述梁的多个支腿。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的载物台装置，其特征在于，上述吸着盘具有四边形的吸着面，上述吸着面的4条边被形成为比上述载物台大的尺寸，并且被形成为比上述石平台小的尺寸。
6.如权利要求1～5中的任一项所述的载物台装置，其特征在于，上述载物台具有：突出于上述石平台的平面上，沿在上述移动方向延伸的一对导轨平行移动的一对滑动件；以及，在空气压力的作用下浮起，能够在上述石平台的平面上移动的第2空气垫。
7.如权利要求1～6中的任一项所述的载物台装置，其特征在于，上述载物台具有：在与上述石平台的延伸方向平行的Y方向上移动的Y载物台，以及，在与上述Y方向正交的X方向上移动的X载物台。
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