JP2952458B2 - Ｘｙステージ装置 - Google Patents
Ｘｙステージ装置Info
- Publication number
- JP2952458B2 JP2952458B2 JP12420593A JP12420593A JP2952458B2 JP 2952458 B2 JP2952458 B2 JP 2952458B2 JP 12420593 A JP12420593 A JP 12420593A JP 12420593 A JP12420593 A JP 12420593A JP 2952458 B2 JP2952458 B2 JP 2952458B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- axis
- leaf spring
- driven
- slider
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置、精密
工作機械、３次元測定器等に用いられるＸＹステージ装
置に関するものである。
工作機械、３次元測定器等に用いられるＸＹステージ装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＸＹステージ装置では、位置決め精度の
他に、ヨーイング、ピッチングあるいはローリングなど
の走り精度誤差が問題になる場合が多い。従来、このよ
うな走り精度誤差の影響を除くために、（１）エアスラ
イド、すべりガイド、転がりガイド等の超精密なガイド
を２軸組み合わせ、ガイド・ベースを精密に仕上げてス
テージ自体の走り精度を上げる方法、あるいは（２）姿
勢補正用の微動機構部を設け、ステージの走り精度誤差
を微動機構部で補正する方法等が用いられてきた。
他に、ヨーイング、ピッチングあるいはローリングなど
の走り精度誤差が問題になる場合が多い。従来、このよ
うな走り精度誤差の影響を除くために、（１）エアスラ
イド、すべりガイド、転がりガイド等の超精密なガイド
を２軸組み合わせ、ガイド・ベースを精密に仕上げてス
テージ自体の走り精度を上げる方法、あるいは（２）姿
勢補正用の微動機構部を設け、ステージの走り精度誤差
を微動機構部で補正する方法等が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１）の方法では、ベース及び案内部の剛性を上げるた
めに大型化が避けられず、また転がりガイドを用いる場
合は転動体の径を管理して組み合わせるなどの必要があ
った。
（１）の方法では、ベース及び案内部の剛性を上げるた
めに大型化が避けられず、また転がりガイドを用いる場
合は転動体の径を管理して組み合わせるなどの必要があ
った。
【０００４】また、上記（２）の方法においては、補正
すべき姿勢を検出するセンサ系及び姿勢補正用アクチュ
エータ等が必要で構成が複雑になり、またコントローラ
系の負担も増すという欠点があった。
すべき姿勢を検出するセンサ系及び姿勢補正用アクチュ
エータ等が必要で構成が複雑になり、またコントローラ
系の負担も増すという欠点があった。
【０００５】したがって、本発明の目的は簡単な構造に
より高い精度のＸＹステージ装置を提供することにあ
る。
より高い精度のＸＹステージ装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｘ軸方
向に駆動されるスライダとＹ軸方向に駆動されるスライ
ダとを組合せて一方のスライダがＸ軸及びＹ軸方向に駆
動されるように構成した駆動用ステージと、基準案内面
により案内されて位置決めされ、前記駆動用ステージの
前記一方のスライダと板バネを介して連結されることに
より前記一方のスライダでＸ軸及びＹ軸方向に駆動され
るように構成された被駆動ステージとを備え、前記板バ
ネは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸の回りの角度θ Z
方向に対しては剛性が高く、Ｚ軸方向、Ｘ軸の回りの角
度θ X 方向、及びＹ軸の回りの角度θ Y 方向に対しては
剛性が弱いことを特徴とするＸＹステージ装置が得られ
る。
向に駆動されるスライダとＹ軸方向に駆動されるスライ
ダとを組合せて一方のスライダがＸ軸及びＹ軸方向に駆
動されるように構成した駆動用ステージと、基準案内面
により案内されて位置決めされ、前記駆動用ステージの
前記一方のスライダと板バネを介して連結されることに
より前記一方のスライダでＸ軸及びＹ軸方向に駆動され
るように構成された被駆動ステージとを備え、前記板バ
ネは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸の回りの角度θ Z
方向に対しては剛性が高く、Ｚ軸方向、Ｘ軸の回りの角
度θ X 方向、及びＹ軸の回りの角度θ Y 方向に対しては
剛性が弱いことを特徴とするＸＹステージ装置が得られ
る。
【０００７】
【０００８】本発明によればまた、前記板バネの両端に
ベアリングを備えていることを特徴とするＸＹステージ
装置が得られる。
ベアリングを備えていることを特徴とするＸＹステージ
装置が得られる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明のＸＹステージ装置の基本構成
を示す概略図である。被駆動ステージ（以下ではステー
ジＡという）１１は、高精度に仕上げられた基準面１２
に対して平面滑り案内手段１３を介して案内される、駆
動機構を持たないステージである。駆動用ステージ（以
下ではステージＢという）１４は、例えば市販の転がり
ガイドのようなリニアガイドと市販の直動モータのよう
な駆動用アクチュエータとの組み合わせを２軸保有して
いるＸＹステージで、図示しないＹ軸駆動用モータによ
りベース１５上のＹ軸ガイド１６上をＹ軸に平行に駆動
されるＹスライダ１７と、このＹスライダ１７上をＸ軸
駆動用モータ１８により駆動され、Ｘ軸ガイド１９によ
りＸ軸に平行に案内されるＸスライダ２０とから構成さ
れている。Ｘスライダ２０とステージＡ１１とは連結バ
ネ２１によって結合されている。連結バネ２１はステー
ジＢ１４の走り精度誤差を吸収し、ステージＡ１１にス
テージＢ１４の走り精度誤差の影響を与えないように構
成されている。
を示す概略図である。被駆動ステージ（以下ではステー
ジＡという）１１は、高精度に仕上げられた基準面１２
に対して平面滑り案内手段１３を介して案内される、駆
動機構を持たないステージである。駆動用ステージ（以
下ではステージＢという）１４は、例えば市販の転がり
ガイドのようなリニアガイドと市販の直動モータのよう
な駆動用アクチュエータとの組み合わせを２軸保有して
いるＸＹステージで、図示しないＹ軸駆動用モータによ
りベース１５上のＹ軸ガイド１６上をＹ軸に平行に駆動
されるＹスライダ１７と、このＹスライダ１７上をＸ軸
駆動用モータ１８により駆動され、Ｘ軸ガイド１９によ
りＸ軸に平行に案内されるＸスライダ２０とから構成さ
れている。Ｘスライダ２０とステージＡ１１とは連結バ
ネ２１によって結合されている。連結バネ２１はステー
ジＢ１４の走り精度誤差を吸収し、ステージＡ１１にス
テージＢ１４の走り精度誤差の影響を与えないように構
成されている。
【００１０】図２は本発明のＸＹステージ装置の実施例
を示す概略構成図である。同図においては、図１と同一
の構成部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略
する。図２の実施例においては、連結バネとして板バネ
３１がＸスライダ２０とステージＡ１１とを連結してい
る。また、ステージＡ１１は高精度に仕上げられた基準
面１２に対して磁気吸引エアスライド３２を介して案内
されている。
を示す概略構成図である。同図においては、図１と同一
の構成部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略
する。図２の実施例においては、連結バネとして板バネ
３１がＸスライダ２０とステージＡ１１とを連結してい
る。また、ステージＡ１１は高精度に仕上げられた基準
面１２に対して磁気吸引エアスライド３２を介して案内
されている。
【００１１】板バネ３１は、図示の座標系のＸ軸方向、
Ｙ軸方向、Ｚ軸の回りの角度θZ 方向に対しては剛性が
高く、ステージＢ１４の駆動力を忠実にステージＡ１１
に伝える。一方、Ｚ軸方向、Ｘ軸の回りの角度θX 、Ｙ
軸の回りの角度θY 方向に対しては剛性が弱く、ステー
ジＢ１４で発生した走り精度誤差を吸収してステージＡ
１１に伝えないようになっている。
Ｙ軸方向、Ｚ軸の回りの角度θZ 方向に対しては剛性が
高く、ステージＢ１４の駆動力を忠実にステージＡ１１
に伝える。一方、Ｚ軸方向、Ｘ軸の回りの角度θX 、Ｙ
軸の回りの角度θY 方向に対しては剛性が弱く、ステー
ジＢ１４で発生した走り精度誤差を吸収してステージＡ
１１に伝えないようになっている。
【００１２】この実施例のＸＹステージ装置において
は、ステージＢ１４がＸ軸ガイド１９およびＹ軸ガイド
１６に沿って駆動されると、その駆動力は連結用板バネ
３１を介してステージＡ１１に伝えられる。ステージＡ
１１は基準案内面１２に対して磁気吸引エアスライド３
２でＸＹの２つの自由度方向に案内される。板バネ３１
はＸ軸方向、Ｙ軸方向、θZ 方向に関しては剛性が高い
ため、ステージＢ１４の駆動力を忠実にステージＡ１１
に伝えるが、Ｚ軸、θX 、θY 方向の剛性に関しては小
さい。すなわち、連結用板バネ３１のＺ軸、θX 、θY
方向の剛性をそれぞれＫZB、ＫθXB、ＫθYBとし、ステ
ージＡ１１の磁気吸引エアスライド３２のＺ、θX 、θ
Y 方向の剛性をそれぞれＫZA、ＫθXA、ＫθYAとする
と、以下の数式１、２、３の関係が得られる。
は、ステージＢ１４がＸ軸ガイド１９およびＹ軸ガイド
１６に沿って駆動されると、その駆動力は連結用板バネ
３１を介してステージＡ１１に伝えられる。ステージＡ
１１は基準案内面１２に対して磁気吸引エアスライド３
２でＸＹの２つの自由度方向に案内される。板バネ３１
はＸ軸方向、Ｙ軸方向、θZ 方向に関しては剛性が高い
ため、ステージＢ１４の駆動力を忠実にステージＡ１１
に伝えるが、Ｚ軸、θX 、θY 方向の剛性に関しては小
さい。すなわち、連結用板バネ３１のＺ軸、θX 、θY
方向の剛性をそれぞれＫZB、ＫθXB、ＫθYBとし、ステ
ージＡ１１の磁気吸引エアスライド３２のＺ、θX 、θ
Y 方向の剛性をそれぞれＫZA、ＫθXA、ＫθYAとする
と、以下の数式１、２、３の関係が得られる。
【００１３】
【数１】
【００１４】
【数２】
【００１５】
【数３】
【００１６】従って、ステージＢ１４で発生した走り精
度誤差（△Ｚ、△θX 、△θY ）は、連結用板バネ３１
によって吸収されてステージＡ１１には伝達されない。
かくして、ステージＡ１１は磁気吸引エアスライド３２
の高精度な案内精度でＸＹ２軸方向に駆動される。
度誤差（△Ｚ、△θX 、△θY ）は、連結用板バネ３１
によって吸収されてステージＡ１１には伝達されない。
かくして、ステージＡ１１は磁気吸引エアスライド３２
の高精度な案内精度でＸＹ２軸方向に駆動される。
【００１７】図３は本発明のＸＹステージ装置の他の実
施例を示す概略構成図である。同図においては、図１お
よび図２と同一の構成部分には同一の符号を付して、詳
細な説明は省略する。図３の実施例においては、連結部
である板バネ３１の両端はベアリング３３を介してステ
ージＡ１１およびステージＢ１４に連結されている。ベ
アリング３３によりＺ軸方向およびＹ軸回りの角度θY
方向の２方向の走り精度誤差を吸収し、板バネ３１では
Ｘ軸回りの角度θX 方向の走り精度誤差のみ吸収する。
これにより板バネ３１の負担が軽くなる。なお、Ｚ軸お
よびＹ軸回りの角度θY の２方向の走り精度誤差が板バ
ネ３１で吸収できない程度に大きい場合は必然的にベア
リング３３のような回転ジョイントを用いざるを得なく
なる。
施例を示す概略構成図である。同図においては、図１お
よび図２と同一の構成部分には同一の符号を付して、詳
細な説明は省略する。図３の実施例においては、連結部
である板バネ３１の両端はベアリング３３を介してステ
ージＡ１１およびステージＢ１４に連結されている。ベ
アリング３３によりＺ軸方向およびＹ軸回りの角度θY
方向の２方向の走り精度誤差を吸収し、板バネ３１では
Ｘ軸回りの角度θX 方向の走り精度誤差のみ吸収する。
これにより板バネ３１の負担が軽くなる。なお、Ｚ軸お
よびＹ軸回りの角度θY の２方向の走り精度誤差が板バ
ネ３１で吸収できない程度に大きい場合は必然的にベア
リング３３のような回転ジョイントを用いざるを得なく
なる。
【００１８】上記実施例においては磁気吸引エアースラ
イドを用いたが、これに限らず基準案内面からステージ
１１Ａが離れないように磁気力あるいはバキューム力で
引き付けられつつ平面上を動きうる手段であればよい。
イドを用いたが、これに限らず基準案内面からステージ
１１Ａが離れないように磁気力あるいはバキューム力で
引き付けられつつ平面上を動きうる手段であればよい。
【００１９】
【発明の効果】上述したように、本発明のＸＹステージ
装置によれば、連結バネがステージＢの走り精度誤差
（△Ｚ、△θX 、△θY ）を吸収してステージＡに伝え
ないため、ステージＢの走り精度誤差がステージＡの姿
勢に影響を与えないこと、ステージＢの走り精度が厳し
く要求されないこと、そして同様の精度を持つ他の構成
のステージと比較して全体にシンプルかつコンパクトな
構造にできるなどの効果が得られる。
装置によれば、連結バネがステージＢの走り精度誤差
（△Ｚ、△θX 、△θY ）を吸収してステージＡに伝え
ないため、ステージＢの走り精度誤差がステージＡの姿
勢に影響を与えないこと、ステージＢの走り精度が厳し
く要求されないこと、そして同様の精度を持つ他の構成
のステージと比較して全体にシンプルかつコンパクトな
構造にできるなどの効果が得られる。
【図１】本発明のＸＹステージ装置の基本構成を示す概
略図である。
略図である。
【図２】本発明のＸＹステージ装置の実施例を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図３】図３は本発明のＸＹステージ装置の他の実施例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
１１ 被駆動ステージ（ステージＡ） １２ 基準面 １３ 平面滑り案内手段 １４ 駆動用ステージ（ステージＢ） １５ ベース １６ Ｙ軸ガイド １７ Ｙスライダ １８ Ｘ軸駆動用モータ １９ Ｘ軸ガイド ２０ Ｘスライダ ２１ 連結バネ ３１ 板バネ ３２ 磁気吸引エアスライド ３３ ベアリング
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｘ軸方向に駆動されるスライダとＹ軸方
向に駆動されるスライダとを組合せて一方のスライダが
Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動されるように構成した駆動用ス
テージと、基準案内面により案内されて位置決めされ、
前記駆動用ステージの前記一方のスライダと板バネを介
して連結されることにより前記一方のスライダでＸ軸及
びＹ軸方向に駆動されるように構成された被駆動ステー
ジとを備え、前記板バネは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及び
Ｚ軸の回りの角度θ Z 方向に対しては剛性が高く、Ｚ軸
方向、Ｘ軸の回りの角度θ X 方向、及びＹ軸の回りの角
度θ Y 方向に対しては剛性が弱いことを特徴とするＸＹ
ステージ装置。 - 【請求項２】 前記板バネは両端にベアリングを備えて
いることを特徴とする請求項１記載のＸＹステージ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12420593A JP2952458B2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | Ｘｙステージ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12420593A JP2952458B2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | Ｘｙステージ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335833A JPH06335833A (ja) | 1994-12-06 |
| JP2952458B2 true JP2952458B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=14879597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12420593A Expired - Fee Related JP2952458B2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | Ｘｙステージ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952458B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7141969B2 (en) * | 2004-03-29 | 2006-11-28 | Guzik Technical Enterprises | X-Y spinstand platform with flexure-coupled platen |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04304946A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Ntn Corp | 移動テーブル |
-
1993
- 1993-05-26 JP JP12420593A patent/JP2952458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06335833A (ja) | 1994-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI310328B (en) | Gantry positioning system | |
| US20070216892A1 (en) | Integrated large XY rotary positioning table with virtual center of rotation | |
| JPWO2006059457A1 (ja) | アライメント装置 | |
| US6920696B2 (en) | Microscopic positioning device and tool position/orientation compensating method | |
| JP3673169B2 (ja) | Ｘ−ｙステージ装置 | |
| JP3344900B2 (ja) | 直角座標型ロボット | |
| JP4826584B2 (ja) | 並進旋回２自由度ステージ装置およびこれを用いた３自由度ステージ装置 | |
| JP2952458B2 (ja) | Ｘｙステージ装置 | |
| JP2009012123A (ja) | パラレルメカニズム及びこれを備えた工作機械 | |
| JPH11511319A (ja) | 単一平面内において直交運動を行わせるためのモーターシステム | |
| TWI335852B (ja) | ||
| CN215093568U (zh) | 基于单柔性轨道的自动工业机器人 | |
| JPS60127932A (ja) | Ｘｙステ−ジ | |
| JP3262228B2 (ja) | 移動ステージ装置およびステージ移動方法 | |
| JP2952166B2 (ja) | 門型駆動装置 | |
| JPS63193089A (ja) | ６自由度微動装置 | |
| WO2021081978A1 (zh) | 多自由度并联机构 | |
| JP2891335B2 (ja) | ６自由度ステージ機構 | |
| JP3014002B2 (ja) | 精密案内ステージ装置 | |
| WO2021179209A1 (zh) | 多自由度并联机构和并联机构组件 | |
| JPH05209664A (ja) | 移動ステージ装置 | |
| JP2003090862A (ja) | ヘッド位置決め装置 | |
| JP2006234099A (ja) | 運動装置及びこれを用いたチップマウンター | |
| WO2021109074A1 (zh) | 多自由度并联机构 | |
| CN118139404A (zh) | 安装装置和安装方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990609 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |