JP2001328043A - テーブル位置決め装置 - Google Patents

テーブル位置決め装置

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JP2001328043A JP2000152232A JP2000152232A JP2001328043A JP 2001328043 A JP2001328043 A JP 2001328043A JP 2000152232 A JP2000152232 A JP 2000152232A JP 2000152232 A JP2000152232 A JP 2000152232A JP 2001328043 A JP2001328043 A JP 2001328043A
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    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
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    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動テーブルを基準平面上で位置決め可能な
テーブル位置決め装置を構成が簡単で、廉価に製造可能
にすること。 【解決手段】 テーブル位置決め装置1の移動テーブル
4は3組のテーブル移動機構401ないし403により
移動可能である。3組の位置センサ6Aないし6Cの位
置情報に基づき、各テーブル移動機構401ないし40
3が制御され、移動テーブル4が目標位置に移動する。
各テーブル移動機構は、偏心カム601ないし603
と、これらを両側から挟んでいる移動テーブル側の3組
の板701、702と、711、712と721、72
2を備えている。偏心カム式のテーブル移動機構を用い
ると共に、各テーブル移動機構によるテーブル移動量を
フィードバックしているので、小型で廉価なテーブル位
置決め装置を実現できる。また、移動テーブルとカムを
常に接触状態に保持するためのプリロード機構が不要で
あるので、装置構成を簡素化でき、製造コストも低減で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基準平面内で二次
元的に移動可能な移動テーブルあるいは基準平面内で回
転可能な移動テーブルを、高精度で、目標とする移動位
置あるいは回転位置に位置決め可能なテーブル位置決め
装置に関するものである。
【0002】また、本発明は、小型化および低コスト化
に有利な高剛性のテーブル移動機構を備えたテーブル位
置決め装置に関するものである。
【0003】
【従来の技術】一般に、XYテーブルは、固定盤上にX
軸方向に直線往復移動可能なX軸テーブルが搭載され、
このX軸テーブルの上にY軸方向に直線往復移動可能な
Y軸テーブルが搭載され、これらのテーブルをそれぞれ
直動機構によって移動させることにより、二次元上の目
標とする位置にテーブルを移動させるようにしている。
【0004】また、目標位置に至ったテーブルが移動す
ることの無いように、クランプ機構によりテーブルを目
標位置に固定するようになっている。テーブルを別の位
置に移動する場合には、クランプ機構によるクランプ力
を解除してテーブルを移動自在の状態に戻した後に、テ
ーブルの移動が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、移動
テーブルを基準平面上で移動させるためのテーブル移動
機構を小型で、かつ高い剛性をもち、しかも廉価に構成
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、固定テーブルと、基準平面上を二次元
的に移動可能な状態で前記固定テーブルによって支持さ
れている移動テーブルと、この移動テーブルを前記基準
平面上で移動させるための複数組のテーブル移動機構と
を有するテーブル位置決め装置において、前記テーブル
移動機構は、サーボモータと、このサーボモータによっ
て回転駆動する偏心カムと、この偏心カムを両側から挟
むように前記移動テーブルに固定された2枚の平行な板
とを備え、当該偏心カムの偏心回転運動が前記移動テー
ブルの直線運動に変換されることを特徴としている。
【0007】ここで、前記テーブル移動機構は第1ない
し第3のテーブル移動機構を備えた構成とすることがで
きる。
【0008】この場合には、前記第1ないし第3のテー
ブル移動機構における各偏心カムによる前記移動テーブ
ルの移動量を検出する3個の位置センサを備えているこ
とが望ましい。
【0009】また、この場合には、前記第1および第2
のテーブル移動機構を、異なる位置において前記移動テ
ーブルを第1の方向に移動させるためのものとし、前記
第3のテーブル移動機構を、前記第1の方向とは直交す
る第2の方向に前記移動テーブルを移動させるものとす
れば、前記第1、第2および第3のテーブル移動機構に
おける各偏心カムの偏心回転量を制御することにより、
前記移動テーブルの直線移動および回転を可能にするこ
とができる。
【0010】次に、本発明は、固定テーブルと、基準平
面上を二次元的に移動可能な状態で前記固定テーブルに
よって支持されている移動テーブルと、この移動テーブ
ルを前記基準平面上で移動させるための複数組のテーブ
ル移動機構とを有するテーブル位置決め装置において、
前記移動テーブルの位置を検出するテーブル位置検出手
段と、このテーブル位置検出手段の検出結果に基づき、
前記テーブル移動機構および前記クランプ機構を駆動制
御して前記移動テーブルを目標位置に位置決めする制御
手段とを有し、前記テーブル移動機構は少なくとも第
1、第2および第3のテーブル移動機構を備えており、
各テーブル移動機構は前記移動テーブルを直線移動させ
ることのできる直動機構とを備えており、この直動機構
は、前記制御手段によって駆動制御されるサーボモータ
と、このサーボモータによって回転駆動する偏心カム
と、この偏心カムを両側から挟むように前記移動テーブ
ルに固定された2枚の平行な板とを備え、当該偏心カム
の偏心回転運動が前記移動テーブルの直線運動に変換さ
れることを特徴としている。
【0011】ここで、前記テーブル位置検出手段は、各
偏心カムによる前記移動テーブルの移動量を検出する3
個の位置センサを備えていることが望ましい。また、前
記第1および第2のテーブル移動機構を、異なる位置に
おいて前記移動テーブルを第1の方向に移動させるため
のものとし、前記第3のテーブル移動機構を、前記第1
の方向とは直交する第2の方向に前記移動テーブルを移
動させるものとすれば、前記第1、第2および第3のテ
ーブル移動機構における各偏心カムの偏心回転量を制御
することにより、前記移動テーブルの直線移動および回
転が可能である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用したテーブル位置決め装置の実施例を詳細に説明す
る。
【0013】(全体構成)図1は、本例のテーブル位置
決め装置の平面構成図である。この図に示すように、テ
ーブル位置決め装置1は、基準固定テーブル2と、この
テーブル表面に形成された基準平面3に移動自在の状態
で乗せられている移動テーブル4とを有している。ま
た、移動テーブル4を基準平面3のY軸方向に直線移動
させるための第1および第2のテーブル移動機構40
1、402と、移動テーブル4をX軸方向に直線移動さ
せるための第3のテーブル移動機構403を有してい
る。さらに、各テーブル移動機構401、402および
403によるテーブル移動量を検出するために、第1、
第2および第3の位置センサ6A、6Bおよび6Cを有
している。さらには、移動テーブル4をクランプして基
準固定テーブル2の側に固定するためのクランプ機構
(図示せず)も有している。
【0014】本例の各テーブル移動機構401、40
2、403は、移動テーブル4を直線移動させるため
に、サーボモータ出力軸501、502、503に偏心
状態で固定した円盤状の偏心カム601、602、60
3と、これらら偏心カム601、602、603を両側
から挟むように移動テーブル4に固定された2枚の平行
な板701、702と711、712と721、722
とを備えている。
【0015】偏心カム601、602は、Y軸方向の両
側から板701、702および711、712によって
挟まれている。従って、偏心カム601、602が偏心
回転すると、移動テーブル4はY軸方向に移動する。こ
れに対して、偏心カム603は、X軸方向の両側から板
721、722によって挟まれており、偏心カム603
が回転すると、移動テーブル4はX軸方向に移動する。
さらに、これら偏心カム601ないし603の回転量を
個別に制御することにより、移動テーブル4を、基準平
面上における任意の位置に移動させることができ、ま
た、基準平面に垂直な回転中心線の周りに回転させるこ
とができる。
【0016】図2には偏心カム603による移動テーブ
ル4の移動状態を示してある。この図に示すように、第
3のテーブル移動機構403は、サーボモータ513
と、その出力軸503に取り付けた偏心カム603と、
この偏心カム603をX軸方向の両側から挟んでいる一
対の板721、722とを備えている。サーボモータ5
13を駆動すると、偏心カム603が偏心回転し、当該
偏心カム603と一対の板721、722との接触点、
例えば、板722との接触点Aが、回転量に応じてX軸
方向に往復移動する。図2(c)には、偏心カムの回転
角に対する接触点Aの軌跡を示してある。この図に示す
ように接触点Aは正弦波状の軌跡を描く。他の2つのテ
ーブル移動機構401、402も同様に構成されてい
る。
【0017】次に、図3はテーブル位置決め装置1の制
御系の概略ブロック図である。この図に示すように、制
御系は、マイクロコンピュータからなる制御装置100
を中心に構成されている。サーボ駆動機構である各テー
ブル移動機構401、402、403は、制御装置10
0の制御の下に、3軸コントロールボード101および
各ドライバ102A、102B、102Cを介して駆動
制御される。ここで、制御装置100では、そのROM
に格納されている制御プログラムに従って、各位置セン
サ6Aないし6Cからの位置情報に基づき、移動テーブ
ル4を外部から設定される目標位置に位置決め制御す
る。
【0018】制御動作の概要は次の通りである。外部か
ら移動テーブルを所定の目標位置に位置決めさせるため
の指令が入力されると、移動テーブル4がアンクランプ
状態に切り替わり、各テーブル移動機構401ないし4
03よって基準平面3上を移動可能になる。
【0019】この後は、3組のテーブル移動機構401
ないし403を駆動して、移動テーブル4を目標位置に
向けて移動させる。移動テーブル4が目標位置に至った
ことが、3組の位置センサ6Aないし6Cにより検出さ
れると、各テーブル移動機構を止めて、移動テーブル4
をクランプする。
【0020】以上のように構成した本例のテーブル位置
決め装置では、偏心カム式のテーブル移動機構を3組用
いて、移動テーブルを基準平面上において移動あるいは
回転させることができるようにしている。また、それぞ
れのテーブル移動機構による移動テーブルの移動量を位
置センサによりフィードバックさせるようにしている。
【0021】従って、本例によれば、従来のようなX軸
ステージおよびY軸ステージが積層された構造のステー
ジ機構、各ステージをプッシュロッド等の直動機構によ
って直線移動させる機構に比べて、小型かつ廉価な構造
で、しかも、精度良く移動テーブルの位置決め動作を行
わせることができる。
【0022】さらに、本例のテーブル移動機構では、移
動テーブルを各偏心カムに対して常に押し付けておくた
めのプリロード機構が不要となる。従って、その分、装
置構成を簡素化でき、コストを低減でき、しかも、製作
も容易になる。
【0023】これに加えて、各偏心カムは円形であるの
で、、各偏心カムを挟んでいる2枚の板の間隔を偏心カ
ムの直径寸法としておけばよいので、間隔調整等が簡単
である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のテーブル
位置決め装置では、偏心カム式のテーブル移動機構を用
いると共に、各テーブル移動機構によるテーブル移動量
をフィードバックしているので、小型で廉価なテーブル
位置決め装置を実現できる。
【0025】また、本発明によれば、移動テーブルとカ
ムを常に接触状態に保持するためのプリロード機構が不
要であるので、装置構成を簡素化でき、製造コストも低
減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したテーブル位置決め装置の平面
構成図である。
【図2】図1の装置のテーブル移動機構を示す側面図、
上面図および回転カムの回転角に対するテーブル接触点
のストロークを示すグラフである。
【図3】図1の装置の制御系を示す概略ブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 テーブル位置決め装置 2 固定テーブル 3 基準平面 4 移動テーブル 6Aないし6C 位置センサ 100 制御装置 101 3軸コントロールボード 401、402、403 テーブル移動機構 501、502、503 サーモボータ出力軸 601、602、603 偏心カム 701、702、711、712、721、722 板

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定テーブルと、基準平面上を二次元的
    に移動可能な状態で前記固定テーブルによって支持され
    ている移動テーブルと、この移動テーブルを前記基準平
    面上で移動させるための複数組のテーブル移動機構とを
    有するテーブル位置決め装置において、 前記テーブル移動機構は、サーボモータと、このサーボ
    モータによって回転駆動する円盤状の偏心カムと、この
    偏心カムを両側から挟むように前記移動テーブルに固定
    された2枚の平行な板とを備え、当該偏心カムの偏心回
    転運動が前記移動テーブルの直線運動に変換されること
    を特徴とするテーブル位置決め装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記テーブル移動機構は第1ないし第3のテーブル移動
    機構を備えていることを特徴とするテーブル位置決め装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 前記第1ないし第3のテーブル移動機構における各偏心
    カムによる前記移動テーブルの移動量を検出する3個の
    位置センサを備えていることを特徴とするテーブル位置
    決め装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記第1および第2のテーブル移動機構は、異なる位置
    において前記移動テーブルを第1の方向に移動させるた
    めのものであり、前記第3のテーブル移動機構は、前記
    第1の方向とは直交する第2の方向に前記移動テーブル
    を移動させるものであり、 前記第1、第2および第3のテーブル移動機構における
    各偏心カムの偏心回転量を制御することにより、前記移
    動テーブルの直線移動および回転が可能となっているこ
    とを特徴とするテーブル位置決め装置。
  5. 【請求項5】 固定テーブルと、基準平面上を二次元的
    に移動可能な状態で前記固定テーブルによって支持され
    ている移動テーブルと、この移動テーブルを前記基準平
    面上で移動させるための複数組のテーブル移動機構とを
    有するテーブル位置決め装置において、 前記移動テーブルの位置を検出するテーブル位置検出手
    段と、このテーブル位置検出手段の検出結果に基づき、
    前記テーブル移動機構および前記クランプ機構を駆動制
    御して前記移動テーブルを目標位置に位置決めする制御
    手段とを有し、 前記テーブル移動機構は少なくとも第1、第2および第
    3のテーブル移動機構を備えており、各テーブル移動機
    構は前記移動テーブルを直線移動させることのできる直
    動機構とを備えており、 この直動機構は、前記制御手段によって駆動制御される
    サーボモータと、このサーボモータによって回転駆動す
    る円盤状の偏心カムと、この偏心カムを両側から挟むよ
    うに前記移動テーブルに固定された2枚の平行な板とを
    備え、当該偏心カムの偏心回転運動が前記移動テーブル
    の直線運動に変換されることを特徴とするテーブル位置
    決め装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、 前記テーブル位置検出手段は、各偏心カムによる前記移
    動テーブルの移動量を検出する3個の位置センサを備え
    ていることを特徴とするテーブル位置決め装置。
  7. 【請求項7】 請求項6において、 前記第1および第2のテーブル移動機構は、異なる位置
    において前記移動テーブルを第1の方向に移動させるた
    めのものであり、前記第3のテーブル移動機構は、前記
    第1の方向とは直交する第2の方向に前記移動テーブル
    を移動させるものであり、 前記第1、第2および第3のテーブル移動機構における
    各偏心カムの偏心回転量を制御することにより、前記移
    動テーブルの直線移動および回転が可能となっているこ
    とを特徴とするテーブル位置決め装置。
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