DE69021324T2

DE69021324T2 - Tisch zum positionieren.

Info

Publication number: DE69021324T2
Application number: DE69021324T
Authority: DE
Inventors: Satoshi C O Nissha Pri Noguchi
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2010-04-27
Also published as: JPH02287206A; EP0426868A1; EP0426868A4; EP0426868B1; DE69021324D1; KR940006117B1; US5123174A; JP2523177B2; KR920700390A; WO1990013790A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kompakten und leichten Tisch zum Positionieren, der zum Fixieren eines Werkstückes an einer vorbestimmten Position in einem Gerät zum Ausbilden eines funktionellen Films, wie beispielsweise einem Dünnschicht-Herstellgerät, das zum Drucken und Ausbilden von verschiedenen dünnen Filmen, wie beispielsweise einem flüssigkristall-orientierenden Film, einem Photoresistfilm, einem Flüssigkristall-Abdichtfilm oder einem Isolierfilm eines Halbleiterelementes, auf einem Werkstück, wie beispielsweise einem Glassubstrat, verwendet wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bis jetzt wurden Positioniertische mit unterschiedlichen Konstruktionen entwickelt. Beispielsweise ist ein Drei-Lagen-Tisch bekannt, bei dem zum Fixieren eines Werkstückes, wie beispielsweise eines Glassubstrats, an einer vorbestimmten Position durch Bewegen eines Werkstückes in Längsrichtung, Querrichtung und in einem gewissen Winkel um eine Rotationsachse, auf einem Basistisch ein X-Richtungstisch, der in X-Richtung verschiebbar ist, ein Y-Richtungstisch, der in Y-Richtung verschiebbar ist und ein θ-Richtungstisch, der in θ-Richtung bewegbar ist, vertikal angeordnet sind. Gemäß diesem Positioniertisch ist der Basistisch mit einer Kreisführung und einem Schrittschaltmotor oder einem Servomotor versehen, um den θ-Richtungstisch in die θ-Richtung zu bewegen. Der θ-Richtungstisch ist über eine lineare Führung und ein Kugelgewinde mit einem Schrittschaltmotor oder einem Servomotor versehen, um den Y-Richtungstisch in die Y-Richtung zu verschieben. Der Y-Richtungstisch ist über eine lineare Führung und ein Kugelgewinde mit einem Schrittschaltmotor oder einem Servomotor verbunden, um den X-Richtungstisch in die X-Richtung zu verschieben. Jeder Tisch wird entlang der Führung durch Antreiben des Motors bewegt, um die Positionierung des Werkstückes in jeder Richtung einzustellen.
Einschließlich des Basistisches ist jedoch der Positioniertisch mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion vierlagig und als solches dick und schwer und zusätzlich ist der Gesamtaufbau kompliziert, weil jeder Tisch, mit Ausnahme des X-Richtungstisches, mit Führung und Motor versehen ist. Wenn demgemäß ein Dünnschicht-Herstellgerät mit dem Positioniertisch als Bewegungstisch verwendet wird, dann wird das Gerät groß. Daher hat das Gerät beim Bewegen des Tisches oder Plazieren des Werkstückes an seiner Position das Problem, daß eine sofortige Operation nicht ausgeführt werden kann.
Um dieses vorstehende Problem zu lösen, wurde der folgende Positioniertisch vorgeschlagen. Bei diesem Positioniertisch ist eine Antriebseinrichtung, wie beispielsweise ein Schrittschaltmotor oder ein Servomotor auf einem Tisch angeordnet, drei Referenzstifte, die durch die Antriebseinrichtung verschiebbar sind, sind L-förmig angeordnet, und ein Werkstück wird durch eine Werkstück-Preßeinrichtung (Auswerfer) gegen die Referenzstifte gedrückt. Die Positionierung des Werkstückes in jeder Richtung wird durch die Bewegung jedes Referenzstiftes eingestellt.
Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist der Drehmittelpunkt des Werkstücks jedoch, wenn es in die θ-Richtung bewegt wird, nicht fixiert. Das heißt, bei Bewegung jedes Referenzstifts wird die Drehachse des Werkstückes geändert. Wenn daher das Positionieren des Werkstückes basierend auf Daten ausgeführt wird, wird die Zeitspanne zum Positionieren des Werkstückes an einer vorbestimmten Position lang.
Um demgemäß das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Positioniertisch zu schaffen, der die Positionieroperation eines Werkstückes in einer kurzen Zeitspanne und bei kompaktem, leichtem und einfachem Aufbau durchführen kann.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, werden gemäß der vorliegenden Erfindung drei Bezugselemente zum Positionieren eines Werkstückes an einer vorbestimmten Position verwendet, die zusammen um eine vorbestimmte Achse drehen können. Das heißt, der Positioniertisch weist auf: einen Werkstückauflagetisch zum Plazieren des Werkstückes; eine Basisplatte, die unter dem Werkstückauflagetisch so aufgenommen ist, daß sie in X-Richtung bewegbar ist; eine erste Antriebseinrichtung zum Bewegen der Basisplatte in der X- Richtung; ein erstes Bezugselement, ein zweites Bezugselement und ein drittes Bezugselement, die jeweils das Werkstück, welches auf dem Werkstückauflagetisch plaziert ist, berühren können; ein Bezugselement-Halteteil, das auf der Basisplatte so montiert ist, daß das Bezugselement-Halteteil um eine vorbestimmte Achse jeweils in Y-Richtung und θ-Richtung bewegbar ist, um das erste Bezugselement und das zweite Bezugselement, die einen vorbestimmten Abstand zueinander einnehmen, und das dritte Bezugselement, das einen vorbestimmten Abstand zum zweiten Bezugselement einnimmt, in einer Richtung rechtwinklig zu einer Richtung, in welcher das erste Bezugselement und das zweite Bezugselement angeordnet sind, zu halten; eine zweite Antriebseinrichtung zum Bewegen des Bezugselement-Halteteils in der Y-Richtung; eine dritte Antriebseinrichtung zum Bewegen des Bezugselement-Halteteils in der θ-Richtung, eine Vorspanneinrichtung zum Vorspannen des Werkstückes dergestalt, daß das Werkstück das erste Bezugselement, das zweite Bezugselement und das dritte Bezugselement berührt; eine Markierungen-Detektoreinrichtung zum Detektieren von Positionseinstellmarkierungen, die am Werkstück befestigt sind; eine Recheneinrichtung zum Berechnen der Verschiebungsgröße zwischen einem Ergebnis, das von der Detektoreinrichtung detektiert worden ist und einer gewünschten Position, an welcher die Markierungen zu Positionieren sind; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Steuerbewegungen der ersten Antriebseinrichtung, der zweiten Antriebseinrichtung und der dritten Antriebseinrichtung auf der Basis des Ergebnisses, das von der Recheneinheit errechnet worden ist, um die Markierungen an der gewünschten Position zu plazieren.
Bei der vorstehenden Konstruktion können die zweite Antriebseinrichtung und die dritte Antriebseinrichtung ein Paar Antriebsmechanismen zum Bewegen des Bezugselement-Halteteils in der Y-Richtung aufweisen und der Bezugselement- Halteteil wird in der Y-Richtung bewegt, indem die Bewegungsgrößen beider Antriebsmechanismen einander gleichgemacht werden, und kann in der θ-Richtung um die vorbestimmte Achse gedreht werden, indem die Bewegungsgrößen der beiden Mechanismen voneinander unterschiedlich gemacht werden.
Bei dem Positioniertisch gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann die Bewegung jedes Referenzelementes mit Bezug auf den Bezugselement-Halteteil einstellbar sein.
Gemäß dem Positioniertisch der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird das Werkstück auf dem Werkstückauflagetisch plaziert, dann durch die Vorspanneinrichtung so vorgespannt, daß das Werkstück die drei Bezugselemente berührt. Die Detektoreinrichtung detektiert die aktuellen Positionen der Markierungen, die am Werkstück vorgesehen sind. Basierend auf dieser Information errechnet die Recheneinrichtung das Maß der Verschiebung zwischen der gewünschten Position des Werkstückes und dessen aktuellen Position. Basierend auf dem errechneten Ergebnis steuert die Steuereinrichtung die Bewegungen der ersten, zweiten und dritten Antriebseinrichtungen. Das heißt, daß beispielsweise die erste Antriebseinrichtung angetrieben wird, um die Basisplatte, welche den Bezugselement-Halteteil trägt, in die X-Richtung zu bewegen, so daß die Position des Werkstückes in der X-Richtung eingestellt wird. Die zweite Antriebseinrichtung wird angetrieben, um den Bezugselement- Halteteil mit Bezug auf die Basisplatte in der Y-Richtung zu bewegen, so daß die Position des Werkstückes in der Y- Richtung eingestellt wird. Die dritte Antriebseinrichtung wird angetrieben, um den Bezugselement-Halteteil mit Bezug auf die Basisplatte in der θ-Richtung zu bewegen, so daß die Position des Werkstückes in der θ-Richtung eingestellt wird. Wenn der Bezugselement-Halteteil in der θ-Richtung bewegt (gedreht) wird, werden die drei Bezugselemente zusammen um die vorbestimmte Achse gedreht.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion werden die drei Bezugselemente durch den Bezugselement-Halteteil getragen und sind zusammen in der θ-Richtung um eine vorbestimmte Achse drehbar. Wenn daher jedes Bezugselement in der X-Richtung oder Y-Richtung bewegt wird, werden die drei Bezugselemente zusammen mit dem Bezugselement-Halteteil in die jeweilige Richtung bewegt. Wenn das Werkstück in der θ- Richtung bewegt wird, dreht es zuverlässig um eine vorbestimmte Achse. Demgemäß ist der Rotationsmittelpunkt des Werkstückes fixiert und damit kann, wenn die Position des Werkstückes, basierend auf Daten, eingestellt wird, die Zeitspanne zum Positionieren des Werkstückes in eine Position verringert werden. Da der Tisch zum Positionieren eine zweilagige Konstruktion von Werkstückauflagetisch und Basisplatte hat, ist er zusätzlich kompakt, leicht und in seiner Konstruktion einfach.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung anhand der bevorzugten Ausführungsformen derselben und anhand der begleitenden Figuren erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung des Hauptteils eines Positioniertisches gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 den Positioniertisch in einer Draufsicht teilweise im Schnitt;
Fig. 3 die Beziehung zwischen dem Werkstückauflagetisch des Positioniertisches und dessen Basisplatte in einer Seitenansicht;
Fig. 4 eine erste Antriebseinrichtung zum Antreiben der Basisplatte in der X-Richtung gemäß der vorstehenden Ausführungsform in einer Seitenansicht;
Fig. 5 eine Gleiteinrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungsformen in einer Schnittansicht;
Fig. 6 die erste Antriebseinrichtung in einer Vorderansicht;
Fig. 7 die Beziehung zwischen der Basisplatte und dem Werkstückauflagetisch gemäß der vorstehenden Ausführungsform in einer Seitenansicht;
Fig. 8 die zweiten und dritten Antriebseinrichtungen gemäß der vorstehenden Ausführungsform in einer Vorderansicht;
Fig. 9 die Gleiteinrichtung gemäß der vorstehenden Ausführungsform in einer Schnittansicht teilweise im Schnitt;
Fig. 10 eine Andrückeinrichtung gemäß der vorstehenden Ausführungsform in einer Vorderansicht; und
Fig. 11 die Steuerung, die durch eine Steuerungseinrichtung für jede Antriebseinrichtung durchgeführt werden muß, in einer erläuternden Darstellung.

BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Bevor die Beschreibung der vorliegenden Erfindung fortschreitet, ist anzumerken, daß in den begleitenden Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird im einzelnen basierend auf den Fig. 1 bis 11 beschrieben.
Bei einem Positioniertisch der vorliegenden Erfindung, wie er in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist eine rechteckige Basisplatte 2 unterhalb einem rechteckigen Werkstückauflagetisch 12 positioniert, so daß die Basisplatte 2 in X- Richtung bewegbar ist; erste, zweite und dritte Bezugsstifte 5a, 5b und 5c sind in einer L-Form angeordnet und dienen jeweils als erste, zweite und dritte Bezugselemente und sind an einem Bezugselement-Halteteil, nämlich einem Bezugsstift-Halteteil 4, befestigt; der Bezugsstift-Halteteil 4 ist auf der Basisplatte 2 so montiert, daß der Bezugsstift-Halteteil 4 jeweils in Y-Richtung rechtwinkelig zur X-Richtung und in θ-Richtung um eine vorbestimmte Rotationsachse A bewegbar ist; auf dem Werkstückauflagetisch 12 ist ein Werkstück 17 plaziert; das Werkstück 17 wird durch Vorspanneinrichtungen so vorgespannt, daß das Werkstück 17 die ersten, zweiten und dritten Bezugsstifte 5a, 5b und 5c berührt; an dem Werkstück 17 sind Markierungen 17a und 17b befestigt, die dann durch eine Detektiereinrichtung detektiert werden, und das Maß der Verschiebung zwischen der laufenden Position des Werkstückes 17 und der gewünschten Position desselben wird durch eine Recheneinrichtung berechnet; und gemäß der Steuerung einer Steuereinrichtung, basierend auf dem berechneten Ergebnis, wird die Bewegung der Basisplatte 2 in X-Richtung durch eine erste Antriebseinrichtung, die Bewegung des Bezugsstift-Halteteils 4 in der Y-Richtung durch eine zweite Antriebseinrichtung und die Bewegung des Bezugsstift-Halteteils 4 in der θ-Richtung durch eine dritte Antriebseinrichtung eingestellt. Somit ist das Werkstück 17 an der gewünschten Position positioniert.
Der Werkstückauflagetisch 12 ist an einem Dünnschicht-Erzeugungsgerät, das mit dem Positioniertisch versehen ist, fixiert und das Werkstück 17, wie beispielsweise eine Glasplatte, ist auf dem Werkstückauflagetisch 12 plaziert. Ein Paar Seiten des Werkstückauflagetisches 12, die einander gegenüberliegen, sind in der X-Richtung und das verbleibende Paar Seiten desselben, die einander gegenüberliegen, sind in der Y-Richtung positioniert. An einer Seite der X- Richtung sind an Positionen, die jeweils dem ersten und zweiten Bezugsstift 5a und 5b entsprechen, ein erster Ausschnitt 12a und ein zweiter Ausschnitt 12b ausgebildet. An einer Seite in der Y-Richtung ist ein dritter Ausschnitt 12c an einer Position entsprechend dem dritten Bezugsstift 5c ausgebildet. Am Werkstückauflagetisch 12 kann ein großer Ausschnitt, der den ersten Ausschnitt 12a und den zweiten Ausschnitt 12b verbindet, ausgebildet sein. Die Ausschnitte müssen nicht notwendigerweise am Werkstückauflagetisch 12 ausgebildet sein, wenn der Referenzstift 5 das Werkstück 17 berühren kann, wie dies später beschrieben wird. Am Werkstückauflagetisch 12 sind an einer Position entsprechend jeder der Vorspanneinrichtungen Ausschnitte ausgebildet. Das heißt, an der Seite gegenüber den ersten und zweiten Bezugsstiften 5a und 5b ist ein vierter Ausschnitt 12h und ein fünfter Ausschnitt 12i an einer Position jeweils entsprechend einem ersten Auswerferstift 35a und einem zweiten Auswerferstift 35b ausgebildet. An der Seite gegenüber dem dritten Bezugsstift 5c ist ein sechster Ausschnitt 12j an einer Position entsprechend einem dritten Auswerferstift 35c angeordnet.
Wie in der Fig. 2 gezeigt, ist die Basisplatte 2 unterhalb des Werkstückauflagetisches 12 im linken Teil der Fig. 2 positioniert. Ein Seitenpaar der Basisplatte 2, die einander gegenüberliegen, ist in der X-Richtung positioniert, während das verbleibende Seitenpaar der Basisplatte 2, die einander gegenüberliegen, in der Y-Richtung positioniert ist. Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, ist eine Gleitführung 1 durch ein Paar Bügel 16 am Werkstückauflagetisch 12 hängend und unterhalb des Tisches 12 aufgenommen und die Basisplatte 2 wird an der Unterseite der Gleitführung 1 hängend aufgenommen, so daß die Basisplatte 2 in der X- Richtung gleitend läuft. Wie in der Fig. 5 gezeigt, ist die Gleitführung 1 eine bekannte Gleitvorrichtung, bestehend aus einem oberen Teil 1a, einem unteren Teil 1b und zwei Führungsteilen, die zwischen den oberen und unteren Teilen 1a und 1b angeordnet sind und jeweils eine Rolle 1d haben, die drehbar zwischen einem Paar Führungen 1c und 1c angeordnet ist. Der obere Teil 1a ist an den Bügeln 16 und 16 befestigt, während der untere Teil 1b an der Basisplatte 2 befestigt ist. Die erste Antriebseinrichtung zum Antreiben der Basisplatte 2 in der X-Richtung ist, wie folgenden beschrieben, konstruiert. Das heißt, wie in den Fig. 1, 2, 4 und 6 dargestellt, ist ein Antriebsmotor (Schrittschaltmotor) 13 von dem Werkstückauflagetisch 12 über einen Bügel 14 aufgenommen und ein Zahnrad 11 greift in ein Zahnrad 6, welches an der Rotationsachse des Antriebsmotors 13 befestigt ist. Das Zahnrad 11 ist an dem rückwärtigen Ende der Rotationsachse 10a eines Mikrometerkopfes 10 befestigt, der von einem Bügel 48 in der X-Richtung aufgenommen ist, und das vordere Ende der Rotationsachse 10a ist an einem Sperrende 2a befestigt, das das eine Ende der Basisplatte 2 ist, das sich in X-Richtung erstreckt. Demgemäß wird bei Betätigung des Antriebsmotors 13 die Rotationsachse 10a des Mikrometerkopfes 10 vorwärts oder rückwärts in X-Richtung bewegt, während sie durch die Zahnräder 6 und 11 gedreht wird, um die Basisplatte 2 in die X-Richtung zu bewegen. Wie in der Fig. 7 dargestellt, ist an dem anderen Ende der Basisplatte 2 eine Kompressionsfeder 15 in der X-Richtung zwischen dem Sperrende 2b der Basisplatte 2 und einem Sperrteil 12d, der sich an der Unterseite des Werkstückauflagetisches 12 nach unten erstreckt, angeordnet, so daß die Basisplatte 2 immer in X-Richtung auf den Antriebsmotor 13 zu gedrückt wird. Demgemäß ist die Bewegung der Basisplatte 2 innerhalb des Kompressionsbereiches der Druckfeder 15 eingestellt.
Der Bezugsstift-Halteteil 4 hat fünf Elemente, die in einer U-Form kombiniert sind, und ist an der Oberseite der Basisplatte 2 so angeordnet, daß diese in der Y-Richtung bewegbar und in der θ-Richtung um die Rotationsachse A drehbar sind.
Das heißt, in der X-Richtung ist auf der einen Seite der Basisplatte 2 ein drittes Haltelement 4c mit einer rechteckigen Parallelepipedform montiert und ein erstes Halteelement 4a erstreckt sich in der Y-Richtung durch ein Gleitelement 7 und ist mit einem Ende des dritten Halteelementes 4c, welches sich in der X-Richtung erstreckt, verbunden. Das erste Halteelement 4a ist auf der Basisplatte 2 so montiert, daß es mit Bezug zum dritten Halteelement 4c durch das Gleitelement 7 gleitet und um die Rotationsachse B drehbar ist. Das Gleitelement 7 ist eine Gleiteinrichtung, wie sie in der Fig. 5 oder Fig. 9 gezeigt ist, die später beschrieben wird. Das erste Halteelement 4a ist mit Bezug auf das dritte Halteelement 4c über das Gleitelement 7 verschiebbar. Das zweite Halteelement 4b, welches sich in der Y-Richtung erstreckt, ist an dem anderen Ende des dritten Halteelementes 4c befestigt, welches sich in der X- Richtung erstreckt, und ein viertes Halteelement 4d mit einer rechteckigen Parallelepipedform, welches sich in der Y- Richtung erstreckt, ist an der Seitenfläche des zweiten Halteelementes 4b befestigt. Der erste Bezugsstift 5a ist an dem einen Endteil an der Oberseite des dritten Halteelementes 4c befestigt, so daß der erste Referenzstift 5a mit der Mittelachse des ersten Halteelementes 4a, welches sich in der Y-Richtung erstreckt, fluchtet. Der zweite Bezugsstift 5b ist an dem anderen Endteil an der Oberseite des dritten Halteelementes 4c befestigt, so daß der zweite Bezugsstift 5b mit der Mittelachse des zweiten Halteelementes 4b, das sich in der Y-Richtung erstreckt, fluchtet. Ein Verlängerungsteil, das sich in der X-Richtung erstreckt, ist an dem einen Endteil des vierten Halteelementes 4d, das sich in der Y-Richtung erstreckt, ausgebildet, und der dritte Referenzstift 5c ist an der Oberseite des Verlängerungsteils fixiert. Beim Plazieren des Werkstückes 17 in der vorbestimmten Position hat jeder Bezugsstift 5 ein aus Kunstharz hergestelltes zylindrisches Element 45, das über ein Lager 56 drehbar ist, welches am Kopf einer Gewindeachse vorgesehen ist, um eine Mutter aufzunehmen, um zu ermöglichen, daß jeder Bezugsstift 5 und das Werkstück 17 gleichmäßig bewegt werden können. Die Position des KoPfes der Gewindeachse kann durch Drehen der Mutter eingestellt werden, und der untere Teil der Gewindeachse ist von der Oberseite her in jedes Halteelement eingeschraubt. Die ersten, zweiten und dritten Bezugsstifte 5a, 5b und 5c dringen jeweils in die Ausschnittsteile 12a, 12b und 12c des Werkstückauflagetisches 12 ein und der Bolzenkopf desselben steht an der Oberseite des Werkstückauflagetisches 12 nach oben vor, wodurch er den Endteil des Werkstückes 17, welches auf dem Werkstückauflagetisch 12 plaziert ist, berühren kann. Gemäß der Anordnung jedes Bezugsstiftes 5, wie vorstehend beschrieben, legen die Linie, welche durch die ersten und zweiten Bezugsstifte 5a und 5b verläuft, und die Linie, welche durch die zweiten und dritten Bezugsstifte 5b und 5c verläuft, rechtwinkelig zueinander. Der erste Bezugsstift 5a und der zweite Bezugsstift 5b können gegenüber der Mittelachse des ersten Halteelementes 4a bzw. des zweiten Halteelementes 4b verstellt werden. Die Positionen der ersten, zweiten und dritten Bezugsstifte 5a, 5b und 5c zu jedem Halteelement können jeweils und unabhängig voneinander eingestellt werden, wobei die vorstehend genannten zwei Linien rechtwinklig zueinander liegen. Das heißt, jeder Abstand zwischen den Bezugsstiften kann gemäß der Größe des Werkstückes 17 eingestellt werden.
Die zweiten und dritten Antriebseinrichtungen zum Bewegen des Bezugsstift-Halteteils 4 in der Y-Richtung und der θ- Richtung sind wie folgt konstruiert: D.h. ein Paar Antriebsmechanismen dienen als die zweite und dritte Antriebseinrichtung. Einer der Antriebsmechanismen bewegt den Bezugsstift-Halteteil 4 in der Y-Richtung, in welcher die Rotationsachse A des Bezugsstift-Halteteils 4 enthalten ist, während der andere Antriebsmechanismus den Bezugsstift-Halteteil 4 in der Y-Richtung bewegt, welche nicht die Rotationsachse A enthält. Der gesamte Bezugsstift-Halteteil 4 wird in der Y-Richtung nach vorwärts oder rückwärts bewegt, indem das Maß der Bewegung von beiden Antriebsmechanismen einander gleich gemacht wird, während der Bezugsstift-Halteteil 4 in der θ-Richtung gedreht wird, indem die Bewegungsstrecken der beiden Mechanismen unterschiedlich ausgebildet werden. Da beide Mechanismen die gleiche konkrete Struktur haben, wird einer der beiden im folgenden beschrieben.
Das heißt, wie in der Fig. 1 gezeigt, sind unterhalb der ersten und zweiten Halteteile 4a und 4b Gleiteinrichtungen 3a und 3b jeweils über Halteelemente 21 und 22 für die Rotationswelle angeordnet. Das Rotationswellen-Halteelement 21 auf der Seite des ersten Halteteils 4a trägt die Rotationswelle B des ersten Halteteils 4a und das Rotationswellen-Halteelement 21 auf der Seite des zweiten Halteteils 4b trägt die vorstehend genannte Rotationswelle A, wobei die Rotationswellen B und A in die Y-Richtung bewegt werden. Somit werden die ersten und zweiten Halteteile 4a und 4b in die gleiche Richtung bewegt. Wie in den Fig. 2 und 8 gezeigt, ist zwischen dem einen Ende des Rotationswellen-Halteelementes 21 und dem Sperrende 2c der Basisplatte 2 eine Kompressionsfeder 20 angeordnet, so daß sie das Rotationswellen-Halteelement 21 immer gegen die Rotationswelle 23a eines Mikrometerkopfes 23 drückt. Die Gleiteinrichtungen 3a und 3b, die jeweils an den Unterseiten der Rotationswellen- Halteelemente 21 und 21 montiert sind, haben die gleiche Struktur und sind bekannte Gleiteinrichtungen, bei denen zwischen einem oberen Teil 22 und einem unteren Teil 28 zwei Führungsteile mit einer Kugel 30 und einem Paar Schienen 29 und 29, zwischen welchen die Kugel 30 angeordnet ist, versehen sind, wie dies in der Fig. 9 gezeigt ist. Wie aus der Fig. 8 zu ersehen ist, ist der obere Teil 22 mit jedem der ersten und zweiten Halteteile 4a und 4b über jedes der Rotationswellen-Halteelemente 21 und die Rotationswellen B und A befestigt, und der untere Teil 28 ist jeweils an der Oberseite der Basisplatte 2 fixiert. Ein erster Schrittschaltmotor 27 für den ersten Halteteil 4a ist auf der Basisplatte 2 in der Y-Richtung montiert, und ein zweiter Schrittschaltmotor 26 für den zweiten Halteteil 4b ist auf derselben in der Y-Richtung montiert. An der Rotationsachse jedes der Schrittschaltmotoren 27 und 26 ist ein Zahnrad 25 befestigt und ein Zahnrad 24, welches mit dem Zahnrad 25 kämmt, ist an der Rotationsachse 23a des Mikrometerkopfes 23 befestigt. Mit der Rotation der Rotationsachse 23a bewegt sich die Rotationsachse 23a entlang ihrer Achse nach vorwärts oder rückwärts, wodurch das Rotationswellen-Halteelement 21 zusammen mit den oberen Teilen 22 der Gleiteinrichtungen 3a und 3b, bezogen auf den unteren Teil 28, bewegt wird. Als ein Ergebnis wird jeder Bezugsstift-Halteteil 4 in der Y-Richtung bewegt.
Jede Vorspanneinrichtung spannt das Werkstück 17 so vor, daß es jeden Bezugsstift 5 berührt. Wie in der Fig. 2 gezeigt, sind der erste Auswerferstift 35a und der zweite Auswerferstift 35b in der Y-Richtung gegenüber den ersten und zweiten Bezugsstiften 5a und 5b jeweils am Werkstückauflagetisch 12 so aufgenommen, daß der erste und zweite Auswerferstift 35a und 35b in der Y-Richtung bewegbar sind, und der dritte Auswerferstift 35c ist in der X-Richtung gegenüber dem dritten Bezugsstift 5c am Werkstückauflagetisch 12 aufgenommen, daß der dritte Auswerferstift 35c in der X- Richtung bewegbar ist. Eine dritte Antriebseinrichtung 36 ist zum Bewegen jedes Auswerferstiftes 35 in Richtung auf die Seite jedes Bezugsstiftes 5 vorgesehen. Wie in der Fig. 10 dargestellt, ist gemäß jeder Antriebseinrichtung 36 ein Luftzylinder 37 durch den Werkstückauflagetisch 12 an der Unterseite desselben über einen Bügel 12f gelagert und das Werkstück 17 wird auf dem Werkstückauflagetisch 12 plaziert, wobei ein Halteteil 37b, welcher den Auswerferstift 35 hält, am oberen Ende der Kolbenstange 37a des Luftzylinders 37 befestigt ist, dann wird jeder Luftzylinder 37 angetrieben, um die Auswerferstifte 35 mit dem Kantenteil des Werkstückes 17 in Berührung zu bringen, um das Werkstück 17 gegen jeden Bezugsstift 5 zu drücken. Somit wird das Werkstück 17 zwischen den Auswerferstiften 35 und den Bezugsstiften 5 gehalten. Jeder Bezugsstift 5 ist nicht notwendigerweise gegenüber jedem Auswerferstift 35 angeordnet, sondern der Auswerferstift 35 kann an einer seitlichen Position positioniert sein, um die vorstehend beschriebene Operation durchführen zu können. Der Luftzylinder 37 des dritten Auswerferstiftes 35c ist in der Fig. 2 nicht gezeichnet, aber er hat den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie die anderen Luftzylinder 37.
Der Positioniertisch ist mit Fernsehkameras 40a und 40b versehen, die als Detektoreinrichtungen zum Detektieren der Registriermarkierungen 17a und 17b dienen, welche an dem Werkstück 17 befestigt sind, und ein Mikrocomputer 41 dient als Recheneinrichtung sowohl zum Berechnen des Verschiebungsmaßes zwischen einem Ergebnis, welches durch die Fernsehkameras 40a und 40b detektiert worden ist und der gewünschten Position des Werkstückes 17, und zum Steuern des Antriebs jedes Motors 13, 26 und 27. Wenn eine Glasplatte als Werkstück 17 verwendet wird, sind die Markierungen 17a und 17b aufgedruckt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird das Werkstück 17 auf dem Werkstückauflagetisch 12 plaziert, die Luftzylinder 37, 37 und 37 werden angetrieben, um die Auswerferstifte 35a, 35b und 35c mit dem Werkstück 17 in Berührung zu bringen, 50 daß das Werkstück 17 zuverlässig die ersten, zweiten und dritten Bezugsstifte 5a, 5b und 5c berührt. Dann werden die Positionen der Registriermarkierungen 17a und 17b des Werkstückes 17 von den jeweiligen Fernsehkameras 40a und 40b detektiert, so daß die laufende Position des Werkstückes 17 detektiert ist. Dann werden die detektierten Daten in den Mikrocomputer 41 eingegeben. Der Mikrocomputer 41 berechnet das Maß der Verschiebung zwischen der laufenden Position des Werkstückes 17 und der gewünschten Position desselben, gibt dann ein Instruktionssignal an jeden Motor 13, 27 und 26, um das Maß der Verschiebung in der X-Richtung, der Y-Richtung und der θ-Richtung zu kompensieren, wobei jeder Motor 13, 27 und 26 gesteuert wird. Das heißt, zum Einstellen der Position des Werkstückes 17 in der θ-Richtung werden zuerst der erste Schrittschaltmotor 27 und der zweite Schrittschaltmotor 26 mit unterschiedlichem Maß angetrieben, damit die ersten und zweiten Halteteile 4a und 4b in der Y-Richtung durch die Führung der ersten und zweiten Gleiteinrichtungen 3a und 3b über die Mikrometerköpfe 23 und 23 vor- und zurückbewegt werden, die Rotationswellen-Halteelemente 21 und 21 und die Rotationswellen B und A drehen dann den Bezugsstift-Halteteil 4 um einen vorbestimmten Winkel des Maßes der Verschiebung um die Rotationsachse A. Die zweiten bis vierten Halteteile 4b, 4c, 4d und das Gleitelement 7 sind miteinander verbunden, so daß sie in der Y-Richtung mit der Bewegung des zweiten Halteteils 4b, nämlich mit den Bewegungen der Rotationsachse A und des Halteelementes 21 derselben zusammen in die Y-Richtung laufen und dann zusammen in die θ-Richtung der Rotationsachse A drehen, und zwar infolge der Bewegung des ersten Halteteils 4a in der Y-Richtung infolge der Betätigung des zweiten Schrittschaltmotors 26. Andererseits läuft der erste Halteteil 4e zusammen mit der Rotationsachse B und dessen Rotationsachsen-Halteelement 21 in der Y-Richtung infolge der Betätigung des ersten Schrittschaltmotors 27, während der erste Halteteil 4a mit Bezug zum Gleitelement 7 und dem dritten Halteteil 4c verschoben wird und dreht um die Rotationsachse B infolge der Rotation des zweiten Halteteils 4b um die Rotationsachse A. Infolge der Gleitbewegung des ersten Halteteils 4a mit Bezug auf das Gleitelement 7 kann die Verbindung des ersten Halteteils 4a und der anderen Halteteile 4b, 4c und 4d gleichmäßig aufrechterhalten werden. Als ein Ergebnis der Bewegung der ersten und zweiten Halteteile 4a und 4b in der Y- Richtung um ein unterschiedliches Maß wird das Werkstück 17 in der θ-Richtung gedreht. Somit ist die Positionseinstellung des Werkstückes 17 in der θ-Richtung beendet. Danach wird der Antriebsmotor 13 um ein vorbestimmtes Maß betätigt, um die gesamte Basisplatte 2 in der X-Richtung vor und zurück zu verschieben. Somit ist die Position des Werkstückes 17 in der X-Richtung eingestellt. Dann werden der erste Schrittschaltmotor 27 und der zweite Schrittschaltmotor 26 um das gleiche Maß angetrieben, um das Werkstück 17 in der Y-Richtung um das gleiche Maß zusammen mit den Rotationsachsen B und A, nämlich dem Bezugsstift-Halteteil 4, vorwärts oder rückwärts zu verstellen. Somit ist die Position des Werkstückes 17 in der Y-Richtung eingestellt. Wenn die Markierungen 17a und 17b des Werkstückes 17 jeweils in der gewünschten Position sind, endet die Positionsoperation. Wenn das Werkstück 17 nicht in der gewünschten Position ist, wird ein erforderlicher Motor angetrieben, um die Position des Werkstückes 17 einzustellen. Da das Werkstück 17 gegen die Bezugsstifte 5 mittels der Luftzylinder 37, 37 und 37 gedrückt wird, folgt das Werkstück 17 der Bewegung der Bezugsstifte 5.
Gemäß der vorstehenden Ausführungsform sind die drei Bezugsstifte 5a, 5b und 5c von dem Bezugsstift-Halteteil 4 aufgenommen und laufen zusammen in der θ-Richtung um die Rotationsachse A. Daher laufen die drei Bezugsstifte 5a, 5b und 5c mit dem Bezugsstift-Halteteil 4 zusammen in jede Richtung, wenn jeder Bezugsstift 5 in der X-Richtung oder der Y-Richtung bewegt wird. Wenn das Werkstück 17 in der θ- Richtung bewegt wird, ist der Rotationsmittelpunkt des Werkstückes 17 fixiert, weil das Werkstück 17 zuverlässig um die vorbestimmte Rotationsachse A dreht. Daher kann die Zeitspanne zum Plazieren des Werkstückes 17 an einer vorbestimmten Position, basierend auf Daten, verkürzt werden. Da das Gerät eine Zweilagenkonstruktion aus Werkstückauflagetisch und Basisplatte 2 hat, ist das Gerät kompakt, leicht und einfach in der Konstruktion. Es gibt sehr wenige Antriebseinrichtungen, wie beispielsweise Bezugsstifte im rechten Teil der Fig. 2. Daher kann der Raum in diesem Teil effektiv genutzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern es sind verschiedene Anderungen und Modifikationen möglich. Beispielsweise muß der Betrieb zum Einstellen der Position des Werkstückes 17 nicht notwendigerweise vom Betrieb zur Positionseinstellung in der θ-Richtung gestartet werden, sondern kann auch mit dem Betrieb zum Positionieren in der X-Richtung, der Y-Richtung oder gleichzeitig in der X-Richtung, der Y-Richtung und der θ-Richtung erfolgen. Die Funktionen der zweiten und dritten Antriebseinrichtung werden durch das Paar Antriebsrichtungen ausgeübt, aber jede Funktion kann auch durch eine separate Einrichtung ausgeführt werden. Das heißt, daß beispielsweise die zweite Antriebseinrichtung einen Antriebsmechanismus zum Verstellen der Rotationsachse A in der Y-Richtung aufweist und die dritte Antriebseinrichtung kann einen Antriebsmechanismus zum direkten Drehen der Rotationsachse A aufweisen oder einen Antriebsmechanismus zum Verschieben des Bezugsstift-Halteteils 4 in der Y-Richtung, welche nicht die Rotationsachse A aufweist, haben. Der Motor, der ein Teil jeder Antriebseinrichtung ist, muß nicht ein Schrittschaltmotor sein, sondern es können auch andere Typen von Motoren, wie beispielsweise ein Servomotor, verwendet werden. Die Antriebseinrichtung ist nicht auf einen Motor begrenzt, sondern es können auch bekannte Antriebselemente verwendet werden. Anstatt des Mikrometerkopfes kann ein Kugelgewinde verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand von bevorzugten Ausführungsformen, sowie der begleitenden Figuren beschrieben worden ist, ist anzumerken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann denkbar sind. Derartige Änderungen und Modifikationen sind als innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung zu verstehen, wie er durch die begleitenden Patentansprüche definiert ist.

Claims

1. Tisch zum Positionieren eines Werkstücks, zum Fixieren eines Werkstücks in einer vorbestimmten Position in einem Gerät zum Formen eines funktionellen Films, mit:

einem Werkstückauflagetisch (12) zum Plazieren des Werkstückes (17);

einer Basisplatte (2), die unter den Werkstückauflagetisch (12) so aufgenommen ist, daß sie in X-Richtung bewegbar ist;

einer ersten Antriebseinrichtung (13, 10, 15) zum Bewegen der Basisplatte (2) in der X-Richtung;

einem ersten Bezugselement (5a), einem zweiten Bezugselement (sb) und einem dritten Bezugselement (5c), die jeweils das Werkstück (17), welches auf dem Werkstückauflagetisch (12) plaziert ist, berühren können;

einem Bezugselement-Halteteil (4), der auf der Basisplatte (2) so montiert ist, daß der Bezugselement-Malteteil (4) um eine vorbestimmte Achse (A) jeweils in Y-Richtung und θ- Richtung bewegbar ist, um das erste Bezugselement (5a) und das zweite Bezugselement (5b), die einen vorbestimmten Abstand zueinander einnehmen, und das dritte Bezugselement (5c), das einen vorbestimmten Abstand zum zweiten Bezugselement (5b) einnimmt, in einer Richtung rechtwinkelig zu einer Richtung, in welcher das erste Bezugselement (5a) und das zweite Bezugselement (5b) angeordnet sind, zu halten;

einer zweiten Antriebseinrichtung (26,27, 23, 20) zum Bewegen des Bezugselement-Halteteils (4) in der Y-Richtung;

einer dritten Antriebseinrichtung (26, 27, 23, 20) zum Bewegen des Bezugselement-Halteteils (4) in der θ-Richtung;

einer Vorspanneinrichtung zum Vorspannen des Werkstückes (17) dergestalt, daß das Werkstück (17) das erste Bezugselement (5a), das zweite Bezugselement (5b) und das dritte Bezugselement (5c) berührt;

eine Markierungen-Detektoreinrichtung (40a, 40b) zum Detektieren von Positions-Einstellmarkierungen (17a, 17b), die am Werkstück (17) befestigt sind;

einer Recheneinrichtung (41) zum Berechnen einer Verschiebungsgröße zwischen einem Ergebnis, das von der Detektoreinrichtung (40a, 40b) detektiert worden ist, und einer gewünschten Position, an welcher die Markierungen (17a, 17b) zu positionieren sind; und

einer Steuereinrichtung (41) zum Steuern der Steuerbewegungen der ersten Antriebseinrichtung (13, 10, 15), der zweiten Antriebseinrichtung (26, 27, 23, 20) und der dritten Antriebseinrichtung (26, 27, 23, 20) auf der Basis eines Ergebnisses, das von der Recheneinheit (41) errechnet worden ist, um die Markierungen (17a, 17b) an der gewünschten Position zu plazieren.

2. Tisch zum Positionieren nach Anspruch 1, wobei die zweite Antriebseinrichtung (26, 27, 23, 20) und die dritte Antriebseinrichtung (26, 27, 23, 20) ein Paar Antriebsmechanismen zum Bewegen des Bezugselement-Halteteils (4) in der Y-Richtung aufweisen und der Bezugselement-Halteteil in der Y-Richtung bewegt wird, indem die Bewegungsgrößen beider Antriebsmechanismen einander gleichgemacht werden, und in die θ-Richtung um die vorbestimmte Achse (A) gedreht wird, indem die Bewegungsgrößen der beiden Mechanismen voneinander unterschiedlich gemacht werden.

3. Tisch zum Positionieren nach Anspruch 1, wobei die Bewegung jedes Bezugselementes mit Bezug auf den Bezugselement- Halteteil (4) einstellbar ist.