JP4328364B2 - ステージ装置 - Google Patents

Description

本発明は、基台に支持され、当該基台上を進行方向である一軸方向に移動するガントリ部を有するステージ装置に関する。

従来、液晶パネルや半導体の各種基板の製造装置として用いられるステージ装置として、複数本の缶材を連結して構築された製缶構造の基台と、基台上の両側に設けられたガイドレールと、ガイドレールに沿って案内される案内スライダを有するビームとを備え、ビームがガイドレールに沿って移動するステージ装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２６９５０９号公報

しかしながら、上記ステージ装置にあっては、近年液晶ディスプレイの大型化などに伴い装置の大型化を図った場合、輸送用の車両などに積載することができない場合がある。ここで、特殊車両を用いて輸送することが考えられるが、コストが膨大となってしまう。また、基台を構築するための缶材も長くなるため、加工装置で機械加工を施すことが困難となってしまう場合がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、装置の大型化を図った場合であっても、特殊車両を用いることなく輸送を可能とすると共に、基台の機械加工を容易に行うことのできるステージ装置を提供することを目的とする。

本発明によるステージ装置は、基台に支持され、当該基台上を進行方向である一軸方向に移動するガントリ部を有するステージ装置において、基台は、ワークを載置する載置領域と、ガントリ部を移動方向に案内する一対のガイドレールが移動方向に延在するように設けられると共にガントリ部を移動方向に移動させる駆動部がガイドレールより外側の領域に設けられてガントリ部を支持する領域とを有すると共に、ガントリ部の移動方向と直交する水平方向に、載置領域及びガイドレールを有する本体部と駆動部を有する分割部とに、連結及び分割可能に構成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、ガントリ部の移動方向と直交する水平方向に基台を分割することによって、装置を分割して輸送車に積載することができる。これによって、装置の大型化を図った場合であっても特殊車両を用いることなく輸送が可能となる。また、基台を機械加工する際も、分割された部分ごとに行うことができるため、容易に機械加工を行うことができる。

ここで、ワークの載置領域に基台の分割面が形成された場合は基台と共にワークも分割する必要があるため、基台の分割面は、載置領域を除く領域に形成されることが好ましい。これにより、ワークを分割することなく装置を分割できる。

ここで、ガントリ部を移動方向に案内するための部材であり移動方向に延在するガイドレールは、基台に対する組付精度が特に要求される部分であるため、ガイドレールがステージ装置の本体部側と分割部側のうちの分割部側に設けられていた場合は、組立時の位置決め精度出し作業が非常に手間のかかるものとなる。従って、基台の分割面は、一対のガイドレールより外側の領域に形成されることが好ましい。このような構成を採用した場合、ガイドレールがステージ装置の本体部側に設けられているため、組立時、ステージ装置の分割部を本体部に連結させる際の位置決め精度出し作業を容易に行うことができる。

また、ガントリ部には、ガイドレールに沿って案内される一対のガイド部が設けられ、ガントリ部は、移動方向と直交する水平方向に分割可能に構成され、その分割面は、ガイド部よりも外側の領域に形成されることが好ましい。このような構成を採用した場合、ガイドレールと同様に、特に組付精度の要求される部分であるガイド部がステージ装置の本体部側に設けられているため、組立時、ステージ装置の分割部を本体部に連結させる際の位置決め精度出し作業を容易に行うことができる。

また、ガントリ部は、鉛直方向に延在する中心軸線周りに回動可能に支持されていることが好ましい。このような構成を採用した場合、ガントリ部を分割すること無く、中心軸線周りにガントリ部を回動させることによって、ガイドレールよりも外側にはみ出るガントリ部の端部を内側に収めることができる。これによって、上記作用に加えて、位置調整が必要とされる箇所を減らすことができ、容易に装置の組み立てを行うことができる。

このように、本発明によれば、装置の大型化を図った場合であっても、特殊輸送車を用いることなく、輸送が可能となると共に、基台の機械加工が容易となる。

以下、本発明によるステージ装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るステージ装置１を示す斜視図、図２は、図１に示すステージ装置１の駆動部及びその近傍の部分拡大斜視図、図３は、図１に示すステージ装置１にワーク定盤（ワーク）１５をセットした斜視図、図４は、図３に示すステージ装置１の部分正面図である。

図１に示すように、本実施形態のステージ装置１は、複数本の缶材を連結して構築された製缶構造のベースフレーム（基台）２と、ベースフレーム２を下から支持する支持架台３と、ベースフレーム２上を移動するガントリ部９と、ベースフレーム２に設けられ、ガントリ部９の移動を案内するガイドレール４及び永久磁石６と、ガントリ部９の下部に設けられ、ガイドレール４に案内される案内スライダ７及び永久磁石６と対向する電磁石８とを備え、このガントリ部９がガイドレール４に沿って移動するものである。なお、図１において、ベースフレーム２の長手方向をＹ軸方向とし、それと直交する水平方向をＸ軸方向とする。

ベースフレーム２は、Ｘ軸方向に延在する缶材２ａ，２ｂと、Ｙ軸方向に延在する缶材２ｃ，２ｄとを各々連結させることで形成される矩形状の枠体の内側を、複数の缶材で補強することにより構成される。また、ベースフレーム２は、缶材２ｃ，２ｄの上面に、ガイドレール４を載置するための部材２ｆ，２ｇをＹ軸方向に延在するように各々備えると共に、部材２ｆ，２ｇの外側の側面に、永久磁石８を載置するためのブラケット２ｈ，２ｋをＹ軸方向に延在するように各々備えている。

支持架台３は、ベースフレーム２の四隅をそれぞれ支持する脚部３ａと、脚部３ａ同士を連結して補強する連結部３ｂとから構成される。なお、脚部３ａとベースフレーム２との間には、空気バネやバネなどの弾性材による除振機構が設けられている。

ガイドレール４は、部材２ｆ，２ｇの上面に各々設けられ、Ｙ軸方向に延在する。また、永久磁石６は、ブラケット２ｈ，２ｋの上面に、ガイドレール４に隣接して設けられ、Ｙ軸方向に延在する。この永久磁石６は、Ｙ軸方向にＳ極とＮ極の所定パターンが繰り返されているものである。

図２に示すように、ガイドレール４及び永久磁石６の上方には、Ｘ軸方向に延びるガントリ部９の両側の下部に連結された連結板１１が配置されており、この連結板１１の下面には、案内スライダ７と電磁石８が各々隣接して設けられている。電磁石８は、永久磁石６のＳ極とＮ極のパターンにあわせて磁極を変化させ、永久磁石６との間で反発力を発生させることによってガントリ部９をガイドレール４で案内しながらＹ軸方向に移動させることができる。そして、永久磁石６及び電磁石８により駆動部が構成される。

図１へ戻り、ガントリ部９は、Ｘ軸方向に延びる支持部９ａ、リニアモータ部９ｂ及び移動部９ｃを備える。移動部９ｃは、リニアモータ部９ｂにより当該リニアモータ部９ｂに沿ってＸ軸方向へ移動可能とされている。そして、この移動部９ｃに所定の処理装置を付設することで、処理装置がＸ軸方向に移動し所定の処理が実行される。

図３に示すように、ステージ装置１のベースフレーム２上には、液晶パネルなどを載置するためのワーク定盤１５が設置される。ベースフレーム２において、ワーク定盤１５が載置される領域を載置領域２ｅとする。この載置領域２ｅは、ベースフレーム２よりＸ軸方向及びＹ軸方向において小とされ、詳しくは、Ｘ軸方向において、部材２ｆ，２ｇより内側の領域とされている。なお、ステージ装置１が輸送車で輸送される際、このワーク定盤１５が設置された状態で輸送車に積載される。

ここで、特に本実施形態においては、図３及び図４に示すように、ベースフレーム２の缶材２ｄ側において、ベースフレーム２、支持部９ａ、リニアモータ部９ｂ及び連結板１１はＸ軸方向と直交する分割面１２で分割される。この分割面１２は、ベースフレーム２の部材２ｇとブラケット２ｋとの境い目、すなわち、ガイドレール４及び案内スライダ７と永久磁石６及び電磁石８との境い目に合わせて形成される。そして、分割面１２により分割されたベースフレーム２、支持部９ａ、リニアモータ部９ｂ及び連結板１１は、分割面１２でボルト等によって連結される。

また、図３に示すように、ベースフレーム２の缶材２ｃ側の端部においても、ベースフレーム２の部材２ｆとブラケット２ｈとの境い目、すなわち、ガイドレール４及び案内スライダ７と永久磁石６及び電磁石８との境い目に合わせて分割面１３が形成され、分割面１３により分割されたベースフレーム２、支持部９ａ、リニアモータ部９ｂ及び連結板１１は、分割面１３でボルト等によって連結される。

以上のように、ベースフレーム２、支持部９ａ、リニアモータ部９ｂ及び連結板１１はＸ軸方向に分割可能に構成されているため、ステージ装置１はＸ軸方向の中央の本体部１ａと、Ｘ軸方向の一端側の分割部１ｂと、Ｘ軸方向の他端側の分割部１ｃに分割可能に構成されることになる。

このように、本実施形態に係るステージ装置１では、Ｘ軸方向にベースフレーム２を分割することによって、分割して輸送車に積載することができる。これによって、ステージ装置１の大型化を図った場合であっても特殊車両を用いることなく輸送が可能となる。また、ベースフレーム２を機械加工する際も、分割された部分ごとに行うことができるため、容易に機械加工を行うことができる。永久磁石６及び電磁石８は、元々非接触の部分なので、分割しても精度の調整が容易となる。

また、ワーク定盤１５の載置領域２ｅにベースフレーム２の分割面１２，１３が形成された場合はベースフレーム２と共にワーク定盤１５も分割する必要があるが、ベースフレーム２の分割面１２，１３が、載置領域２ｅを除く領域に形成されているため、ワーク定盤１５を分割することなく装置を分割できる。

また、ガントリ部９を案内するための部材であるガイドレール４は、ベースフレーム２に対する組付精度が特に要求される部分であるため、ガイドレール４がステージ装置１の分割部１ｂ，１ｃ側に設けられている場合は、組立時の位置決め精度出し作業が非常に手間のかかるものとなる。しかしながら、本実施形態に係るステージ装置１では、分割面１２，１３は、各々のガイドレール４より外側の領域に形成されている。これによって、ガイドレール４がステージ装置１の本体部１ａ側に設けられることとなるため、組立時、ステージ装置１の分割部１ｂ，１ｃを本体部１ａに連結させる際の位置決め精度出し作業を容易に行うことができる。

また、ガントリ部９は、Ｘ軸方向に分割可能に構成され、分割面１２，１３は、各々の案内スライダ７よりも外側の領域に形成されており、ガイドレール４と同様に、特に組付精度の要求される部分である案内スライダ７がステージ装置１の本体部１ａ側に設けられているため、組立時、ステージ装置１の分割部１ｂ，１ｃを本体部１ａに連結させる際の位置決め精度出し作業を容易に行うことができる。

なお、ここでは、ガントリ部９がＹ軸方向に移動し、移動部９ｃがＸ軸方向に移動する２軸タイプのステージ装置に対する適用を述べているが、ガントリ部のみが移動する１軸タイプにも適用可能である。

また、ガントリ部９や移動部９ｃの移動は、接触タイプ、非接触タイプの何れであってもよい。

また、本実施形態においては、ベースフレーム２及びガントリ部９の両端部を分割可能としているが、一方の端部のみを分割可能としてもよい。

［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係るステージ装置２１の部分正面図である。この第２の実施形態が第１の実施形態と違う点は、ガントリ部９を分割しない構成とした点である。

図５に示すように、ステージ装置２１にあっては、支持部９ａ、リニアモータ部９ｂ及び連結板１１には分割面が形成されず、ベースフレーム２のみに第１の実施形態の分割面１２と同様な分割面２２が形成される。これによって、ステージ装置２１は、ガントリ部９を有する本体部２１ａと分割部２１ｂとに分割可能に構成されることとなる。なお、図示しないが、ベースフレーム２の缶材２ｃ側の端部においても同様に分割可能に構成される。

ここで、支持部９ａと連結板１１との境界部分におけるガイドレール４の上方の位置には、ガントリ部９を水平面内において回動可能に支持する回動部２５が設けられる。この回動部２５は缶材２ｄ側の端部のみに設けられている。そして、ステージ装置２１の本体部２１ａを輸送車に積載する際、ガントリ部９を回動部２５の中心軸線Ｌ周りに回動させ、その位置で所定の固定手段にて固定する。あるいは、ガントリ部９を取り外しておく。

このような第２の実施形態によれば、ガントリ部９を分割することなく中心軸線Ｌを中心としてガントリ部９を回動させることによって、ガイドレール４よりも外側にはみ出でる両端部を内側に収めることができる。これによって、位置調整が必要とされる箇所を減らすことができ、容易に装置の組み立てを行うことができる。

なお、本実施形態においては、ベースフレーム２の両端部を分割可能にしているが、一方の端部のみを分割可能としても良い。このように、ベースフレーム２の一方の端部のみを分割する場合には、回動軸線のある側とは反対側の端部側を分割し、回動軸線を中心軸としてガントリ部９を多少回動すれば輸送が可能となる。

［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係るステージ装置３１の部分正面図である。この第３の実施形態が第２の実施形態と違う点は、ベースフレーム２を更に分割可能な構成とした点である。

図６に示すように、ステージ装置３１にあっては、ベースフレーム２は分割面２２のみならず、Ｘ軸方向と直交する分割面３２によっても分割される。この分割面３２は、缶材２ｄと缶材２ｂ及び缶材２ａとの境い目に合わせて形成される。これによって、ステージ装置３１は、本体部３１ａと、第２の実施形態と同様な分割部３１ｂと、ガントリ部９を有する分割部３１ｃとに分割可能に構成されることとなる。なお、図示しないが、ベースフレーム２の缶材２ｃ側の端部においても同様に分割可能に構成される。これによって、第２の実施形態の本体部２１ａを更に分割することができる。

なお、本実施形態においては、ベースフレーム２の両端部を分割可能にしているが、一方の端部のみを分割可能としても良い。このように、ベースフレーム２の一方の端部のみを分割する場合には、回動軸線のある側とは反対側の端部側を分割し、回動軸線を中心軸としてガントリ部９を多少回動すれば輸送が可能となる。また、第１の実施形態のようにガントリ部９を分割する場合にも、本実施形態は適用可能である。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、分割面１２，１３，２２，３２を、図７（ａ）に示すように、上下方向に沿って凹凸が並ぶインロー型の分割面５０としてもよく、また、図７（ｂ）に示すように、傾斜する分割面５１としても良い。

本発明の第１の実施形態に係るステージ装置を示す斜視図である。 図１に示すステージ装置の駆動部及びその近傍を示す部分拡大斜視図である。 図１に示すステージ装置にワーク定盤をセットした斜視図である。 図３に示すステージ装置の部分正面図である。 本発明の第２の実施形態に係るステージ装置の部分正面図である。 本発明の第３の実施形態に係るステージ装置の部分正面図である。 他の分割面を示す図であり、（ａ）は分割面をインロー型とした場合を示し、（ｂ）は分割面を傾斜面とした場合を示す図である。

符号の説明

１，２１，３１…ステージ装置、２…ベースフレーム（基台）、２ｅ…載置領域、３…支持架台、９…ガントリ部、１２，１３，２２，３２，５０，５１…分割面、１５…ワーク定盤（ワーク）。

Claims (3)

1. 基台に支持され、当該基台上を進行方向である一軸方向に移動するガントリ部を有するステージ装置において、
   前記基台は、ワークを載置する載置領域と、前記ガントリ部を移動方向に案内する一対のガイドレールが前記移動方向に延在するように設けられると共に前記ガントリ部を前記移動方向に移動させる駆動部が前記ガイドレールより外側の領域に設けられて前記ガントリ部を支持する領域とを有すると共に、前記ガントリ部の移動方向と直交する水平方向に、前記載置領域及び前記ガイドレールを有する本体部と前記駆動部を有する分割部とに、連結及び分割可能に構成されていることを特徴とするステージ装置。
2. 前記ガントリ部には、前記ガイドレールに沿って案内される一対のガイド部が設けられ、
   前記ガントリ部は、前記移動方向と直交する水平方向に分割可能に構成され、その分割面は、前記ガイド部より外側の領域に形成されることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
3. 前記ガントリ部は、鉛直方向に延在する中心軸線周りに回動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
   

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