JP4175135B2 - Table device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アライメント装置や検査装置等を搭載するためのテーブル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
アライメント装置や検査装置等を搭載するテーブル装置は、搭載した装置を高い自由度で移動することが要求される。このような要求に応じたテーブル装置として、図1に示すような構成のXYθテーブル装置が知られている。
【0003】
同図に示すように、このXYθテーブル装置は、略正方形形状の固定支持体1と、固定支持体1上に積層配置されるYテーブル2およびXテーブル3とを備えている。Yテーブル2は、固定支持体1とほぼ同形状の板状部材であり、固定支持体1上にY軸方向に沿って設けられた駆動案内機構1aに沿ってY軸方向に移動可能に支持されている。また、Xテーブル3も、固定支持体1とほぼ同形状の板状部材であり、Yテーブル2上にX軸方向に沿って設けられた駆動案内機構2a上に沿ってX軸方向に移動可能に支持されている。
【0004】
Xテーブル3の面上には、固定支持体1、Yテーブル2およびXテーブル3の積層方向(Z軸方向)を軸方向として回転可能なロータ4を有する回転モータ5が配置されている。ここで、固定支持体1に対してYテーブル2をY軸方向に移動させるための駆動手段や、Yテーブル2に対してXテーブル3をX軸方向に移動させるための駆動手段としては、リニアモータやボールネジ等の方式が用いられ、回転モータ5も通常の一般的な電動モータが用いられる。
【0005】
この構成の下、固定支持体1に対するYテーブル2のY軸方向の位置と、Yテーブル2に対するXテーブル3のX軸方向の位置を制御することにより、Yテーブル2をXY平面上の任意の位置に移動させることができる。このようにXY平面上の任意の位置に位置決めすることができる回転モータ5においてロータ4の回転角度θを制御することにより、当該ロータ4に搭載されたアライメント装置等の位置をXY平面内、更にθ方向(回転)に移動できるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した固定支持体1、Yテーブル2、Xテーブル3を積層配置したXYθテーブル装置は、XY平面に占める設置面積を小さくすることができる。しかしながら、上述したXYθテーブル装置は、上記3つの部材を積層配置するとともに、その最上層に配置されるXテーブル3の上面に回転モータを配置した構造であるため、高さ方向のサイズHが大きくなってしまう。すなわち、従来のXYθテーブル装置は、その構造上、薄型化が困難であった。更に、回転モータ上に負荷(動作部)を取り付ける構成となるが、重心位置が高くなるため、制御性が悪くなり、精度悪化の原因となる。また、積み上げ構造であるため、XYテーブルの中心と回転モータの回転中心をあわせることが困難であった。
【0007】
本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、多方向に移動可能であり、かつ、高度の制御性を有しながら、小型・薄型化が容易なテーブル装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るテーブル装置は、支持体と、前記支持体上においてY方向に摺動自在に支持されたYテーブルと、前記Yテーブル上において前記Y方向と直交するX方向に摺動自在に支持され、貫通孔を有するXテーブルと、載置部がロータに存在するモータと、前記モータが納められる孔を有し前記モータが固定される連結リングとを有し、前記モータが前記連結リングの孔に納められて固定され、前記モータが固定された前記連結リングが前記貫通孔に納められて前記Xテーブルに固定され、少なくとも前記モータの一部が前記Xテーブルの下方の空間にあることを特徴とする。
【0009】
この構成では、回転モータをXテーブルの下方の空間内に収めることが可能となる。したがって、重心が低くなるため、高度の制御性を実現し、かつ、Xテーブルよりも上方に突出してしまう部品等を減少させることができるため、テーブル装置の小型化・薄型化が容易となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
A.実施形態
図2は本発明の一実施形態に係るXYθテーブル装置100を示す斜視図であり、図3はその分解斜視図である。更に、図4は、図2における矢印1Y方向からXYθテーブル装置100を見た側面図である。図3に示すように、XYθテーブル100は、略正方形板状の固定支持体101と、Yテーブル102と、Xテーブル103と、回転モータ104と、回転モータ連結リング105とを備えている。固定支持体101、Yテーブル102、Xテーブル103は、各々下方側からこの順序で積層配置されている。
【0011】
固定支持体101は、4辺によって囲まれた略正方形状の板材であり、その中央部を中心とするほぼ円形の貫通孔101aが形成されている。固定支持体101の上面には、4辺のうちY軸方向に沿った2辺101b、101c近傍に各々、Y軸方向案内駆動機構110が設けられている。Y軸方向案内駆動機構110は、Y軸方向に沿って伸びる複数のレール部材110a及び、駆動部110bを有している。図2、図4に示すように、Yテーブル102の下面には、このレール部材110aと同数のガイド部120aが設けられている。さらに詳述すると、Yテーブル102は、4辺121a、121b、122aおよび122bに囲まれた略正方形状の板材であり、ガイド部120aはYテーブル102の下面のうちY軸に平行な2辺121a、121b近傍に設けられている。レール部材110aとガイド部120aは、摺動可能に係合されている。
【0012】
本実施形態では、上記のようにレール部材110aに沿って移動可能に支持されるYテーブル102をY軸方向に駆動するための機構として、リニアモータを採用している。Y軸方向案内駆動機構110の駆動部110bはこのリニアモータのコイルであり、Y軸方向に沿って配置されている。本実施形態では、このコイルと、Yテーブル102の下面に設けられたコア部材115b(図2、4参照)との間で磁界を発生させることにより、Yテーブル102をY軸方向に移動させる推力を発生する。なお、Yテーブル102をY軸方向に沿って移動させるための推力を発生することができれば、上記のようなリニアモータ方式以外の駆動方式を採用してもよく、例えばY軸方向案内駆動機構110は、ボールネジ方式でYテーブル102を駆動するものであってもよい。
【0013】
Yテーブル102には、その中央部を中心とするほぼ円形の貫通孔102aが形成されている。Yテーブル102がホームポジションにあるとき、この貫通孔102aの中心は、上述の貫通孔101aの中心と、XY平面上ほぼ同じ位置を占め、2個の貫通孔101aおよび貫通孔102aは連通している。
【0014】
また、Yテーブル102の下面における、辺121a、121b近傍には、上述したガイド部120aや、コア部材115b等が設けられる一方で、その上面におけるX軸方向に平行な2辺122a、122b近傍には、X軸方向案内駆動機構123が設けられている。X軸方向案内駆動機構123は、X軸方向に沿って伸びる複数のレール部材123a及び、駆動部123bを有している。Xテーブル103の下面には、レール部材123aと同数のガイド部130a(図3参照)が設けられている。さらに詳述すると、Xテーブル103は、4辺131a、131b、132aおよび132bに囲まれた略正方形状の板材であり、ガイド部130aは、Xテーブル103の下面のうちX軸方向に平行な2辺131a、131b近傍に設けられている。レール部材123aとガイド部130aは、摺動可能に係合されている。
【0015】
本実施形態では、上記のようにレール部材123aに沿って移動可能に支持されるXテーブル103をX軸方向に駆動するための機構として、リニアモータを採用している。X軸方向案内駆動機構123の駆動部123bは、このリニアモータのコイルであり、X軸方向に沿って配置されている。本実施形態では、このコイルと、Xテーブル103の下面における辺部131a、131b近傍には、上述したガイド部130aの他、コア部材125b(図2参照)が設けられており、このコア部材と、前述のコイルとの間で磁界を発生させることにより、Xテーブル103をX軸方向に移動させる推力を発生する。なお、Xテーブル103をX軸方向に沿って移動させるための推力を発生することができれば、上記のようなリニアモータ方式以外の駆動方式を採用してもよく、例えばX軸方向案内駆動機構123は、ボールネジ方式でXテーブル103を駆動するものであってもよい。
【0016】
Xテーブル103には、その中央部を中心とするほぼ円形の貫通孔103aが形成されている。また、Xテーブル103の上面には、貫通孔103aと同心であり、貫通孔103aよりも径の大きな円形の凹部103bが設けられている。
【0017】
Xテーブル103の貫通孔103a内には、回転モータ連結リング105に固定された回転モータ104が挿入配置される。本実施形態では、回転モータ104として、図4に示すようなアウターロータモータを採用している。この回転モータ104において、ハウジング140の内部には、回転部であるロータ(不図示)と、ロータを回転駆動するためのステータコイル(不図示)及びステータコイルとの間で磁界を発生させるコア部材(不図示)等が設けられている。そして、ハウジング140は、アルミニウム等の金属から構成されている円盤状の基台141を底に有している。
【0018】
この基台141には複数のビス孔141aが設けられている。また、回転モータ連結リング105の円筒底面には、これらのビス孔141aに対応した複数のビス孔152aが設けられている。基台141は、このビス孔152aとビス孔141aにビス142aを挿通させることにより回転モータ連結リング105の円筒底面に締着される。
【0019】
回転モータ連結リング105の上側の円筒底面の外周は、Z軸に対して、垂直に張り出した外向きフリンジ151を有する。このフリンジ151には、複数のビス孔151aが設けられている。回転モータ連結リング105の下部をXテーブル103の貫通孔103aに挿通させたとき、フリンジ151は、Xテーブル103の凹部103bによって下方から支持される。回転モータ連結リング105は、このようにフリンジ151を凹部103bに載せた状態において、ビス153aをフリンジ151のビス孔151aを介して凹部103bに挿入して固定することにより、Xテーブル103に固定される。このような構成とすることで、モータ104の上面はXテーブル103の上面と略同一平面上に収まり、Xテーブル上面に突出する部品が少なくなる。
【0020】
以上がXテーブル103における回転モータ104および回転モータ連結リング105の取付態様である。本実施形態では、回転モータ104の上面から下面までの高さは、Xテーブル103の上面からYテーブル102の上面までの高さ以下であり、回転モータ104の下面はYテーブル102から浮いている。従って、回転モータ104が、Xテーブル103のX軸方向の移動の妨げになることはない。
【0021】
回転モータ104は、円筒状の中空部104a(図4参照)を有している。Yテーブル102およびXテーブル103の両方がホームポジションにあるとき、この中空部104aと、貫通孔101a、102a、103aの各々の中心は、XY平面上ほぼ同じ位置を占める。回転モータ104のロータ上面はハウジング140から露出している。このロータ上面には板状の載置部145a(図2参照)があり、アライメント装置や検査装置等はこの載置部145a上に設置される。回転モータ104のロータ部に搭載されるアライメント装置や検査装置(不図示)に対して電力や制御信号を供給するためのケーブルや、気体や流体を供給・排出するための配管等は、固定支持体101の下方側から貫通孔101a、102a、103aおよび104aを挿通させられてアライメント装置や検査装置に接続等される。
【0022】
以上が本実施形態に係るXYθテーブル装置100の構成である。このような構成の下、Y軸方向案内駆動機構110及びX軸方向案内駆動機構123の、コイルへの電力供給を制御することにより、所定の範囲内のXY平面において回転モータ104を任意に位置決めすることができる。更に、回転モータ内部のロータ(不図示)への電力供給を制御することにより、ロータの回転量を制御することができる。したがって、載置部材151aに設置されたアライメント装置や検査装置等をXY平面上の任意の位置に移動させ、さらに回転移動させることができるのである。
【0023】
以上説明したように本実施形態に係るXYθテーブル装置100では、従来のXYθテーブル装置(例えば、図1参照)と同様、アライメント装置や検査装置等をXY平面上の任意の位置に移動させ、さらに回転移動させることができるが、従来のXYθテーブル装置と比して、薄型化が容易であるといった効果を奏する。更に、回転モータ上に負荷(動作部)が取り付けられた状態のテーブル装置全体の重心位置が低くなるため、制御性が上がり、精度悪化を防げる。すなわち、従来のXYθテーブル装置(図1参照)では、Xテーブル3の上面に、ステータコイルやロータ4などを含む回転モータ5の構成要素の全てを配置した構成であり、Xテーブル3の上面よりも上方に突出する部品が多くなり、結果として高さ方向のサイズが大きくなり、重心が高くなるため、高い制御性が望めない。一方、本実施形態に係るXYθテーブル装置100では、上述したように、回転モータ連結リング105に締着した回転モータ104をXテーブルに結合することによって、回転モータ104をXテーブルの下方の空間に組み込むことが可能となり、Xテーブルの上面より上方への部品の突出を少なくし、これにより高さ方向のサイズの増加を抑制することができるのである。また更に、本実施形態による構成では、回転モータ連結リング105に締着された回転モータ104をXYテーブルの上方から挿入、締着すればいいだけなので、組み立てが容易である。
【0024】
B.変形例
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形が可能である。
【0025】
上述した実施形態においては、回転モータ104をXテーブルに固着する方法として、回転モータ連結リング105を採用したが、このような固着方法に限定されるものではない。要は、回転モータ104をXテーブルの下方の空間に組み込むことでXテーブルの上面から部品がなるべく突出しないようにすればよい。
また、回転モータ104は、アウターロータモータを採用していたが、これに限定されるものではなく、他の方式のモータであってもよい。
【0026】
例えば、図5に示すXYθテーブル装置100の構成では、回転モータ104として、インナーロータモータを有している。回転モータ104は、ハウジング240を有しており、このハウジング240の内部には図示せぬステータコイル、ロータ等が収容されている。ハウジング240は、略円筒径をなしているが、その上端近傍の部分は他の部分よりも大きく外側に張り出し、円板状の固定部241を構成している。また、ハウジング240の底面は、その中央付近の領域が下方に突出して円形突起部202となっている。この円形突起部202の内側には、ロータの回転軸201を支持する軸受け(図示略)が設けられている。また、回転軸201の上端部分は、ハウジング240の上面から突出しており、これには図示せぬ載置部材が取り付けられる。Xテーブル103には、上述の実施形態同様に、貫通孔103a(図3参照)と、これを取り囲む凹部103b(図3参照)がある。回転モータ104は、Xテーブル103の上方から貫通孔103aに挿入配置され、回転モータ104の固定部241は、凹部103b上に支持される。ここで、ビス253aを固定部241の上方側から挿通し、凹部103bに締着することにより、回転モータ104は、Xテーブルに結合され、Xテーブル空間内に収まることとなる。
【0027】
図5に見られるように、Xテーブル103に固定された状態において、回転モータ104のハウジング240の底面は、Yテーブル102の上面より上層に位置することとなるが、円形状突部202の一部はYテーブル102の貫通孔102a(図3参照)に挿入配置されることとなる。Xテーブル103は、円形突起部202をテーブル102の貫通孔102aの周辺に当てない範囲でX軸方向に移動可能である。Xテーブル103のX軸方向の移動範囲を広げる場合には、貫通孔102aを、Yテーブル102の下面に配置されるガイド部115bに差し障りのない位置まで広げればよい。
【0028】
上述の実施形態同様、この構成でも、回転モータ104の上面はXテーブル103の上面と略同一平面上に収まり、Xテーブル上面に突出する部品が少なくなる。したがって、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多方向に移動可能でありながら、装置の小型・薄型化が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のXYθテーブル装置の外観を示す斜視図である。
【図2】 本発明の一実施形態に係るXYθテーブル装置を示す斜視図である。
【図3】 前記実施形態に係るXYθテーブル装置を示す分解斜視図である。
【図4】 前記実施形態に係るXYθテーブル装置の組み立ての構成を示す部分分解側面図である。
【図5】 前記XYθテーブル装置の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
100……XYθテーブル装置、101……固定支持体、102……Yテーブル、103……Xテーブル、103a……貫通孔、103b……凹部、104……回転モータ、105……回転モータ連結リング、110……Y軸方向案内駆動機構、110a……レール部材、110b……駆動部、123……X軸方向案内駆動機構、123a……レール部材、123b……駆動部、140……ハウジング、141……基台、145a……載置部、151……外向きフリンジ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a table device for mounting an alignment device, an inspection device, and the like.
[0002]
[Prior art]
A table device on which an alignment device, an inspection device or the like is mounted is required to move the mounted device with a high degree of freedom. An XYθ table device configured as shown in FIG. 1 is known as a table device that meets such a requirement.
[0003]
As shown in the figure, the XYθ table device includes a substantially square shaped
[0004]
On the surface of the X table 3, a rotary motor 5 having a rotor 4 that can rotate with the stacking direction (Z-axis direction) of the
[0005]
Under this configuration, by controlling the position of the Y table 2 in the Y-axis direction with respect to the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The XYθ table apparatus in which the above-described
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a table device that can be moved in multiple directions and that can be easily reduced in size and thickness while having high controllability. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a table device according to the present invention includes a support, a Y table that is slidably supported in the Y direction on the support, and an X that is orthogonal to the Y direction on the Y table. An X table that is slidably supported in the direction and has a through hole, a motor in which the mounting portion exists in the rotor, and a connection ring that has a hole in which the motor is accommodated and to which the motor is fixed, The motor is received and fixed in the hole of the connection ring, the connection ring to which the motor is fixed is received in the through hole and fixed to the X table, and at least a part of the motor is included in the X table. It is characterized by being in a lower space .
[0009]
In this configuration, the rotary motor can be stored in the space below the X table. Therefore, since the center of gravity is lowered, a high degree of controllability can be realized, and parts and the like that protrude upward from the X table can be reduced. Therefore, the table device can be easily reduced in size and thickness.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
A. Embodiment FIG. 2 is a perspective view showing an
[0011]
The
[0012]
In this embodiment, a linear motor is employed as a mechanism for driving the Y table 102 supported so as to be movable along the
[0013]
The Y table 102 is formed with a substantially circular through
[0014]
In addition, the
[0015]
In the present embodiment, a linear motor is employed as a mechanism for driving the X table 103 supported so as to be movable along the
[0016]
The X table 103 is formed with a substantially circular through-
[0017]
In the through
[0018]
The
[0019]
The outer periphery of the upper cylindrical bottom surface of the rotary
[0020]
The above is the attachment mode of the
[0021]
The
[0022]
The above is the configuration of the
[0023]
As described above, in the
[0024]
B. Modifications Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications as exemplified below are possible.
[0025]
In the above-described embodiment, the rotary
Moreover, although the outer rotor motor was employ | adopted for the
[0026]
For example, the configuration of the
[0027]
As seen in FIG. 5, in the state of being fixed to the X table 103, the bottom surface of the
[0028]
Similar to the above-described embodiment, even in this configuration, the upper surface of the
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the apparatus can be easily reduced in size and thickness while being movable in multiple directions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a conventional XYθ table apparatus.
FIG. 2 is a perspective view showing an XYθ table apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the XYθ table apparatus according to the embodiment.
FIG. 4 is a partially exploded side view showing a configuration for assembling the XYθ table apparatus according to the embodiment.
FIG. 5 is a side view showing a modification of the XYθ table device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記支持体上においてY方向に摺動自在に支持されたYテーブルと、
前記Yテーブル上において前記Y方向と直交するX方向に摺動自在に支持され、貫通孔を有するXテーブルと、
載置部がロータに存在するモータと、
前記モータが納められる孔を有し前記モータが固定される連結リングと
を有し、
前記モータが前記連結リングの孔に納められて固定され、
前記モータが固定された前記連結リングが前記貫通孔に納められて前記Xテーブルに固定され、少なくとも前記モータの一部が前記Xテーブルの下方の空間にあること
を特徴とするテーブル装置。A support;
A Y table slidably supported in the Y direction on the support;
An X table that is slidably supported in the X direction perpendicular to the Y direction on the Y table, and has a through hole;
A motor whose mounting part is present in the rotor;
A coupling ring having a hole in which the motor is accommodated and to which the motor is fixed;
Have
The motor is fixed in a hole of the connecting ring;
The table device , wherein the coupling ring to which the motor is fixed is received in the through hole and fixed to the X table, and at least a part of the motor is in a space below the X table .
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