JP4421431B2

JP4421431B2 - Stage slider mechanism

Info

Publication number: JP4421431B2
Application number: JP2004270353A
Authority: JP
Inventors: 靖小梁川; 尚之本山
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-09-16
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2024-09-16
Also published as: JP2006083964A

Description

本発明はステージスライダ機構に係り、特にガイドレールのガイド面に沿ってステージのスライダがガイドされるように構成されたステージスライダ機構に関する。 The present invention relates to a stage slider mechanism, and more particularly to a stage slider mechanism configured so that a slider of a stage is guided along a guide surface of a guide rail.

例えば、ステージ装置では、Ｙ方向に移動するＹステージと、Ｘ方向に移動するＸステージとを有し、Ｙステージが定盤上に固定された一対のＹ方向ガイドレールに沿って移動方向をガイドされ、ＸステージがＹステージに搭載されたＸ方向ガイドレールに沿って移動方向をガイドされる（例えば、特許文献１参照）。このようにＸステージ及びＹステージの移動をガイドするステージガイド機構は、上記定盤上に固定された石材からなるガイドレールを有すると共に、ガイドレールに沿って移動するステージのスライダには、ガイドレールのガイド面に対して数μ〜十数μの隙間を介して対向する静圧軸受けパッドが設けられており、静圧軸受けパッドからガイド面に吹き付けられる空気圧によってスライダが浮上した状態で移動するように構成されている。 For example, a stage apparatus has a Y stage that moves in the Y direction and an X stage that moves in the X direction, and the Y stage guides the movement direction along a pair of Y direction guide rails fixed on a surface plate. Then, the X stage is guided in the moving direction along the X direction guide rail mounted on the Y stage (see, for example, Patent Document 1). Thus, the stage guide mechanism for guiding the movement of the X stage and the Y stage has a guide rail made of stone fixed on the surface plate, and the slider of the stage moving along the guide rail includes a guide rail. A hydrostatic bearing pad that is opposed to the guide surface with a gap of several μ to several tens μ is provided, and the slider is moved in a floating state by the air pressure blown from the hydrostatic bearing pad to the guide surface. It is configured.

一方、ステージ装置では、例えば、ワークとして供給される基板の大型化に伴って装置全体が大型化しており、その分ステージの移動距離も延長されつつある。そのため、ガイドレールを金属材料を用いて機械加工して全長の長いガイドレールを製作することが検討されている。 On the other hand, in the stage apparatus, for example, as the substrate supplied as a workpiece increases in size, the entire apparatus is increased in size, and the movement distance of the stage is being extended accordingly. Therefore, it has been studied to manufacture a guide rail having a long overall length by machining the guide rail using a metal material.

既存の機械加工技術では、例えば、全長が従前通り１ｍ程度のガイドレールであれば、数μの加工精度で加工することが可能である。しかしながら、Ｙステージの移動距離が延長されるのに伴って、ガイドレールの全長が２ｍ以上に長くなると、要求される精度をクリアするように真直度を有するガイドレールの製造が難しくなっており、さらに熱膨張による寸法変化がガイドレールの歪みや捩れに影響している。 With existing machining techniques, for example, a guide rail having a total length of about 1 m can be processed with a processing accuracy of several μm. However, if the total length of the guide rail is increased to 2 m or more as the moving distance of the Y stage is extended, it becomes difficult to manufacture a guide rail having straightness so as to clear the required accuracy. Furthermore, dimensional changes due to thermal expansion affect the distortion and twist of the guide rail.

また、ガイドレールの全長が長くなると、精密に計測することが難しくなり、ガイドレールを全長に亘り真直度を計測する際の計測誤差も大きくなるので、加工誤差を数μ程度に抑えることが難しくなる。このように、ガイドレールの全長が延長されるのに伴って加工誤差による歪みが大きくなると、ガイド面に対向する静圧軸受けパッドとの隙間にばらつきが生じてスライダの移動が安定しなくなり、Ｙステージの動的安定性が低下する。 In addition, if the total length of the guide rail becomes long, it becomes difficult to measure accurately, and the measurement error when measuring the straightness over the entire length of the guide rail also increases, so it is difficult to suppress the processing error to about a few μ. Become. Thus, if the distortion due to the machining error increases as the total length of the guide rail is extended, the gap between the hydrostatic bearing pad facing the guide surface varies and the movement of the slider becomes unstable. The dynamic stability of the stage is reduced.

さらに、ステージ装置を設置する際は、設置場所のコンクリートなどの床面にうねり(歪み)があると、ガイドレールに歪みが生じてしまうため、ステージ装置の底部には床面の歪みが影響しないように、床面の歪みに応じて高さを調整するレベル調整ブロックを介在させてガイドレールの平坦度を確保するようにしている。 Furthermore, when installing the stage device, if there is a wave (distortion) on the floor surface of concrete or the like at the installation location, the guide rail will be distorted, so the distortion of the floor surface will not affect the bottom of the stage device. As described above, the flatness of the guide rail is ensured by interposing a level adjustment block that adjusts the height according to the distortion of the floor surface.

ステージ装置が大型化された場合、従来のように定盤を石により形成すると重量が過大になってしまうので、金属材料を溶接により組み合わせて軽量化を図る必要が生じる。そして、Ｙステージをガイドレールに沿って移動させる場合、Ｙステージの荷重がガイドレールにかかると、その荷重のかかる部分が定盤を石材により形成した構造のものよりも下方に撓むことが考えられる。このようなＹステージの移動に伴うガイドレールの微小な変形によるＹステージの動的安定性への影響を排除するためには、基礎との間に介在するレベル調整ブロックの高さをＹステージの重量に応じて調整するなどの作業が必要になる。 When the stage apparatus is enlarged, if the surface plate is formed of stone as in the prior art, the weight becomes excessive, and it is necessary to reduce the weight by combining metal materials by welding. And when moving the Y stage along the guide rail, if the load of the Y stage is applied to the guide rail, it is considered that the portion where the load is applied is bent downward than the structure in which the surface plate is made of stone. It is done. In order to eliminate the influence on the dynamic stability of the Y stage due to such a small deformation of the guide rail accompanying the movement of the Y stage, the height of the level adjustment block interposed between the base and the base is set to Work such as adjustment according to weight is necessary.

さらに、Ｙステージをガイドする一対のＹ方向ガイドレールがハ字状に取り付けられてしまうと、静圧軸受けパッドがガイド面に接触してしまうおそれがあり、ガイドレールの全長が長くなるほど一対のガイドレールの平行度をより高精度に管理する必要がある。 Furthermore, if the pair of Y-direction guide rails that guide the Y stage are attached in a C shape, the static pressure bearing pad may come into contact with the guide surface, and the longer the total length of the guide rail, the longer the pair of guides. It is necessary to manage the parallelism of the rail with higher accuracy.

このような、一対のガイドレールの平行度や真直度のばらつきによる影響を小さくするため、例えば、一対のガイドレールに沿って移動する一対のスライダと、一対のスライダ間を連結するビームとの間を板バネを介在させて連結することにより、ガイドレールにかかる負担を低減する構造のものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２２４４８号公報（特許第３３１２２９７号）特開２０００−２１４２８０号公報 In order to reduce the influence of such variations in the parallelism and straightness of the pair of guide rails, for example, between the pair of sliders moving along the pair of guide rails and the beam connecting the pair of sliders. There is a structure in which the load on the guide rail is reduced by connecting them with a leaf spring interposed therebetween (see, for example, Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-22448 (Japanese Patent No. 3312297) JP 2000-214280 A

しかしながら、上記特許文献２により開示されたステージ装置では、ガイドレールにかかる負担を低減することができるものの限界があり、例えば、Ｙステージの移動距離が２ｍ〜３ｍに延長される構成ものでは、上記板バネの弾性変形だけではＹステージの動的安定性を確保することが難しい。 However, the stage apparatus disclosed in Patent Document 2 has a limit that can reduce the load on the guide rail. For example, in a configuration in which the moving distance of the Y stage is extended to 2 m to 3 m, It is difficult to ensure the dynamic stability of the Y stage only by elastic deformation of the leaf spring.

さらに、ガイドレールの水平度は、従来、ガイドレールが設置される定盤の上面精度と、定盤の下側にレベル調整ブロックを介在させて規定または調整されていたが、ステージ装置の大型化により定盤の上面精度を確保できないときや、輸送及び重量増大などの問題により定盤が分割され、ガイドレールが定盤上ではなく別フレーム上に支持される構成になってしまう場合があり、その場合レベル調整ブロックではガイドレールの水平度を得るためのレベル調整が困難になってしまうおそれがある。 In addition, the level of the guide rail has been regulated or adjusted with the accuracy of the top surface of the surface plate on which the guide rail is installed and the level adjustment block below the surface plate. When the top surface accuracy of the surface plate cannot be secured due to the above, or the surface plate is divided due to problems such as transportation and weight increase, the guide rail may be supported on another frame instead of on the surface plate, In that case, the level adjustment block may make it difficult to adjust the level to obtain the level of the guide rail.

一方、ガイドレールにガイドされて移動するステージのスライダは、断面形状が正方形とされたガイドレールの両側面（垂直面）及び上面（水平面）に対向するように形成されたコ字状の壁面に静圧軸受けパッドを配置し、静圧軸受けパッドから吹きつけられた空気流により非接触状態で摺動可能に支持される。 On the other hand, the slider of the stage that moves while being guided by the guide rail has a U-shaped wall surface formed so as to face both side surfaces (vertical surface) and upper surface (horizontal surface) of the guide rail having a square cross section. A hydrostatic bearing pad is disposed, and is slidably supported in a non-contact state by an air flow blown from the hydrostatic bearing pad.

スライダに取り付けられる静圧軸受けパッドは、ガイドレールの左右側面（垂直面）に対向するように２個ずつ以上設けられ、ガイドレールの上面（水平面）に対向するように２個以上が設けられており、静圧軸受けパッドの設置数が多いので、その分取り付け作業に手間がかかるばかりか、多数の静圧軸受けパッドに接続されるチューブの配設作業にもより多くの手間がかかるという問題があった。 Two or more hydrostatic bearing pads attached to the slider are provided so as to face the left and right side surfaces (vertical surfaces) of the guide rail, and two or more are provided so as to face the upper surface (horizontal surface) of the guide rail. Since there are many static pressure bearing pads installed, there is a problem that not only the installation work takes time, but also the arrangement work of the tubes connected to many hydrostatic bearing pads takes more work. there were.

また、従来のものは、両側面に静圧軸受けパッドが必要なため、スライダがガイドレールの上面及び両側面を覆う形状となり、スライダ機構の設計の自由度が限定されてしまう。 Further, since the conventional one requires static pressure bearing pads on both side surfaces, the slider has a shape that covers the upper surface and both side surfaces of the guide rail, and the degree of freedom in designing the slider mechanism is limited.

そこで、本発明は上記課題を解決したステージスライド機構を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a stage slide mechanism that solves the above-described problems.

上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

請求項１記載の発明は、移動方向に延在するように配されたガイドレールに沿ってステージのスライダがガイドされるステージスライダ機構において、前記ガイドレールの上部両側に垂直面及び水平面に対して所定角度傾斜させた一対のガイド面を形成し、前記一対のガイド面に対向する一対の傾斜面を前記スライダに形成し、前記一対の傾斜面の夫々に静圧軸受けパッドを設け、前記スライダは、前記ガイドレールの上部両側に形成されたガイド面と同一の傾斜角度を有する第１、第２の傾斜面と、前記第１の傾斜面に設けられ、前記一側のガイド面との間に空気層を形成する第１の静圧軸受けパッドと、前記第２の傾斜面に設けられ、前記他側のガイド面との間に空気層を形成する第２、第３の静圧軸受けパッドと、を有し、前記第１、第２、第３の静圧軸受けパッドのうち何れか一つは、前記スライダの傾斜面に揺動不可に固定され、他の二つの静圧軸受けパッドは前記スライダの傾斜面に対して揺動可能に結合された支持部材により支持されたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 1 is a stage slider mechanism in which a slider of a stage is guided along a guide rail arranged so as to extend in a moving direction, with respect to a vertical plane and a horizontal plane on both upper sides of the guide rail. A pair of guide surfaces inclined at a predetermined angle is formed, a pair of inclined surfaces facing the pair of guide surfaces are formed on the slider, and a hydrostatic bearing pad is provided on each of the pair of inclined surfaces, Between the first and second inclined surfaces having the same inclination angle as the guide surfaces formed on both sides of the upper portion of the guide rail, and the one inclined guide surface. A first hydrostatic bearing pad that forms an air layer; and second and third hydrostatic bearing pads that are provided on the second inclined surface and form an air layer between the other guide surface and , have a, the first, Either one of the second and third hydrostatic bearing pads is fixed to the inclined surface of the slider so as not to swing, and the other two hydrostatic bearing pads can swing with respect to the inclined surface of the slider. It is supported by the support member couple | bonded with this.

請求項２記載の発明は、前記支持部材が、弾性変形可能部材により形成され、前記第１、第２、第３の静圧軸受けパッドのうち当該支持部材により支持された前記他の二つの静圧軸受けパッドに所定以上の荷重が作用した場合に弾性変形して当該静圧軸受けパッドを揺動させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the support member is formed of an elastically deformable member, and the other two static members supported by the support member among the first, second, and third hydrostatic bearing pads. It is characterized by elastically deforming and swinging the hydrostatic bearing pad when a predetermined load or more is applied to the pressure bearing pad.

請求項３記載の発明は、前記ガイドレールは、上部両側に傾斜する前記一対のガイド面の間にベースに固定する締結ボルトを挿通させる貫通孔を有し、前記締結ボルトを前記貫通孔から前記ベースのめねじ部材に螺入させて前記ベースに固定されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the guide rail has a through hole through which a fastening bolt fixed to a base is inserted between the pair of guide surfaces inclined on both sides of the upper portion, and the fastening bolt is inserted into the through hole from the through hole. It is fixed to the base by being screwed into a female screw member of the base.

請求項４記載の発明は、前記ガイドレールは、上部両側に傾斜する前記一対のガイド面の間に前記スライダを駆動するリニアモータが取り付けられる取付溝が形成されたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the guide rail is characterized in that a mounting groove for mounting a linear motor for driving the slider is formed between the pair of guide surfaces inclined on both sides of the upper portion.

本発明によれば、ガイドレールの上部両側に垂直面及び水平面に対して所定角度傾斜させた一対のガイド面を形成し、一対のガイド面に対向する一対の傾斜面をスライダに形成し、一対の傾斜面の夫々に静圧軸受けパッドを設け、スライダが、ガイドレールの上部両側に形成されたガイド面と同一の傾斜角度を有する第１、第２の傾斜面と、第１の傾斜面に設けられ、一側のガイド面との間に空気層を形成する第１の静圧軸受けパッドと、第２の傾斜面に設けられ、他側のガイド面との間に空気層を形成する第２、第３の静圧軸受けパッドとを有し、前記第１、第２、第３の静圧軸受けパッドのうち何れか一つは、前記スライダの傾斜面に揺動不可に固定され、他の二つの静圧軸受けパッドは前記スライダの傾斜面に対して揺動可能に結合された支持部材により支持されることにより、従来のようにガイドレールの両側面及び上面に対向するように静圧軸受けパッドを設けるよりも静圧軸受けパッドの配置数を削減することが可能になり、各静圧軸受けパッドに接続されるチューブの本数も削減することが可能になるため、静圧軸受けパッド及びチューブの取付作業の手間が減少して生産効率を高めることが可能になる。さらに、一対の傾斜面の夫々に静圧軸受けパッドを設ける構成であるので、スライダ機構の設計の自由度を高めることが可能になる。 According to the present invention, the pair of guide surfaces inclined at a predetermined angle with respect to the vertical surface and the horizontal surface are formed on both sides of the upper portion of the guide rail, and the pair of inclined surfaces facing the pair of guide surfaces are formed on the slider. A hydrostatic bearing pad is provided on each of the inclined surfaces, and the slider has first and second inclined surfaces having the same inclination angle as the guide surfaces formed on both sides of the upper portion of the guide rail, and the first inclined surface. A first static pressure bearing pad that forms an air layer between the guide surface on one side and a second inclined surface that forms an air layer between the second guide surface and the second inclined surface. 2, have a third hydrostatic bearing pad, said first, second, one of the third hydrostatic bearing pad is secured to the swing is possible on the inclined surface of the slider, the other The two hydrostatic bearing pads are swingably coupled to the inclined surface of the slider. By the Rukoto supported by the support member, it is possible to reduce the arrangement number of the hydrostatic bearing pad than the hydrostatic bearing so as to face the both side surfaces and the upper surface of a conventional way the guide rails provided pad, Since the number of tubes connected to each hydrostatic bearing pad can also be reduced, the labor for mounting the hydrostatic bearing pad and the tube can be reduced and the production efficiency can be increased. Furthermore, since the hydrostatic bearing pad is provided on each of the pair of inclined surfaces, the degree of freedom in designing the slider mechanism can be increased.

また、本発明によれば、支持部材が、弾性変形可能部材により形成され、第１、第２、第３の静圧軸受けパッドのうち当該支持部材により支持された他の二つの静圧軸受けパッドに所定以上の荷重が作用した場合に弾性変形して当該静圧軸受けパッドを揺動させるため、ガイド面との隙間にばらつきが生じても静圧軸受けパッドが揺動してガイド面に接触することが防止される。

According to the present invention, the supporting member is formed of an elastically deformable member, and the other two hydrostatic bearing pads supported by the supporting member among the first, second, and third hydrostatic bearing pads. When a load exceeding a predetermined level is applied, the hydrostatic bearing pad is oscillated and oscillated, so that the hydrostatic bearing pad oscillates and contacts the guide surface even if the gap with the guide surface varies. It is prevented.

以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明になるステージスライダ機構の一実施例が適用されたステージ装置を示す平面図である。図２はステージスライダ機構の実施例１を拡大して示す縦断面図である。図３はステージスライダ機構の実施例１を拡大して示す分解斜視図である。
図１乃至図３に示されるように、ステージ装置１０は、基板の大型化に伴いＹ方向の全長が２〜６ｍに設定されたベース（定盤）１４と、ベース１４上を移動する移動体１６と、移動体１６の両端部をＹ方向に駆動する一対のリニアモータ２０とを有する。このステージ装置１０は、輸送しやすくするため、工場で組み立てて試運転及び検査した後、分解されて設置現場に搬送される。そして、設置現場で再び組み立てられ、検査及び調整作業が行なわれる。 FIG. 1 is a plan view showing a stage apparatus to which an embodiment of a stage slider mechanism according to the present invention is applied. FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing the first embodiment of the stage slider mechanism. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the first embodiment of the stage slider mechanism in an enlarged manner.
As shown in FIGS. 1 to 3, the stage apparatus 10 includes a base (surface plate) 14 whose overall length in the Y direction is set to 2 to 6 m as the substrate becomes larger, and a moving body that moves on the base 14. 16 and a pair of linear motors 20 that drive both ends of the moving body 16 in the Y direction. In order to facilitate transportation, the stage device 10 is assembled in a factory, tested and inspected, and then disassembled and transported to an installation site. Then, it is reassembled at the installation site, and inspection and adjustment operations are performed.

移動体１６は、リニアモータ２０により駆動されるスライダ１８と、スライダ１８間を連結するように移動方向と直交するＸ方向に横架されたＹステージ２４と、Ｙステージ２４上をＸ方向に移動するＸステージ２６とを有する。 The moving body 16 moves in the X direction on the Y stage 24, which is horizontally mounted in the X direction perpendicular to the moving direction so as to connect the slider 18 driven by the linear motor 20, and between the sliders 18. And an X stage 26.

ガイドレール３０は、断面形状がほぼ正方形の石からなり、水平面に対して４辺が４５度の角度で傾けた状態でベース１４上に取り付けられている。従って、ガイドレール３０は、機械加工により比較的容易に加工することができる。 The guide rail 30 is made of stone having a substantially square cross section, and is mounted on the base 14 with four sides inclined at an angle of 45 degrees with respect to the horizontal plane. Therefore, the guide rail 30 can be processed relatively easily by machining.

調整機構３６は、ガイドレール３０の両側から押圧してガイドレール３０の歪みを調整するように構成されており、ガイドレール３０の長手方向の複数箇所（少なくとも２箇所）に設けられている。また、調整機構３６は、装置設置現場でガイドレール３０の真直度及び平行度を測定して歪みが生じた場所に適宜取り付けられる。 The adjustment mechanism 36 is configured to adjust the distortion of the guide rail 30 by pressing from both sides of the guide rail 30, and is provided at a plurality of locations (at least two locations) in the longitudinal direction of the guide rail 30. Further, the adjustment mechanism 36 is appropriately attached to a place where distortion is caused by measuring the straightness and parallelism of the guide rail 30 at the installation site of the apparatus.

また、スライダ１８には、リニアモータ２０のコイル部（移動子）３８を支持する支持部４０が取り付けられており、ベース１４上に起立されたフレーム４２上に設けられたコ字状の保持部材４４の内側には、リニアモータ２０の磁石（固定子）４６がＹ方向に延在形成されている。従って、スライダ１８は、リニアモータ２０に駆動されてＹ方向に移動する。 The slider 18 is attached with a support portion 40 that supports a coil portion (moving element) 38 of the linear motor 20, and a U-shaped holding member provided on a frame 42 erected on the base 14. Inside 44, a magnet (stator) 46 of the linear motor 20 is formed extending in the Y direction. Therefore, the slider 18 is driven by the linear motor 20 and moves in the Y direction.

よって、移動体１６は、両端に配置された一対のスライダ１８が一対のガイドレール３０によりガイドされながらリニアモータ２０に同時に駆動されることによりＹ方向に並進する。 Therefore, the movable body 16 translates in the Y direction by being simultaneously driven by the linear motor 20 while being guided by the pair of guide rails 30 while the pair of sliders 18 disposed at both ends is guided.

スライダ１８は、ステージガイド機構２８のガイドレール３０によりＹ方向に移動可能にガイドされている。このステージガイド機構２８は、ステージスライダ機構２９と、ガイドレール３０の歪みを調整する複数の調整機構３６とを有する。 The slider 18 is guided by a guide rail 30 of the stage guide mechanism 28 so as to be movable in the Y direction. The stage guide mechanism 28 includes a stage slider mechanism 29 and a plurality of adjustment mechanisms 36 that adjust the distortion of the guide rail 30.

スライダ１８は、下面側にガイドレール３０の上部傾斜面３０ｃ，３０ｄに対向する傾斜面１８ａ，１８ｂを有する。この傾斜面１８ａ，１８ｂには、３個の静圧軸受けパッド３２〜３４が設けられており、そのうち静圧軸受けパッド３２,３３は、揺動構造型で、残りの静圧軸受けパッド３４は、固定構造型である。 The slider 18 has inclined surfaces 18a and 18b facing the upper inclined surfaces 30c and 30d of the guide rail 30 on the lower surface side. The inclined surfaces 18a and 18b are provided with three hydrostatic bearing pads 32 to 34, of which the hydrostatic bearing pads 32 and 33 are of a swing structure type, and the remaining hydrostatic bearing pads 34 are Fixed structure type.

本実施例のステージスライダ機構２９は、上部両側に垂直面及び水平面に対して所定角度傾斜させた一対の上部傾斜面（ガイド面）３０ｃ，３０ｄを有するガイドレール３０と、一対の上部傾斜面３０ｃ，３０ｄに対向する一対の傾斜面１８ａ，１８ｂを有するスライダ１８と、一対の傾斜面１８ａ，１８ｂの夫々に設けた静圧軸受けパッド３２〜３４とから構成されている。 The stage slider mechanism 29 of the present embodiment includes a guide rail 30 having a pair of upper inclined surfaces (guide surfaces) 30c and 30d inclined at a predetermined angle with respect to a vertical surface and a horizontal surface on both upper sides, and a pair of upper inclined surfaces 30c. , 30d and a slider 18 having a pair of inclined surfaces 18a, 18b, and hydrostatic bearing pads 32-34 provided on each of the pair of inclined surfaces 18a, 18b.

傾斜面１８ａ，１８ｂに設けられた静圧軸受けパッド３２,３３は、弾性支持部材３２ｂ,３３ｂにより揺動可能に支持されている。これは、静圧軸受けパッド３２,３３と上部傾斜面３０ｃ，３０ｄとの間の隙間が微小（数μ〜数十μ）であり、上部傾斜面３０ｃ，３０ｄに歪みあると、静圧軸受けパッド３２，３３は、空気圧による反力を受けることになるが、弾性支持部３２ｂ,３３ｂが弾性変形して揺動することにより上部傾斜面３０ｃ，３０ｄに接触することを回避することができる。静圧軸受けパッド３４は、剛体からなる支柱３４ｂにより固定的に支持されている。 The static pressure bearing pads 32, 33 provided on the inclined surfaces 18a, 18b are supported by the elastic support members 32b, 33b so as to be swingable. This is because if the gap between the static pressure bearing pads 32 and 33 and the upper inclined surfaces 30c and 30d is very small (several μ to several tens μ) and the upper inclined surfaces 30c and 30d are distorted, the static pressure bearing pad is used. Although 32 and 33 receive the reaction force by an air pressure, it can avoid contacting the upper inclined surfaces 30c and 30d because the elastic support parts 32b and 33b are elastically deformed and rocked. The static pressure bearing pad 34 is fixedly supported by a column 34b made of a rigid body.

このように、スライダ１８の内側にガイドレール３０の上部傾斜面３０ｃ，３０ｄに対向する角度に傾斜させた静圧軸受けパッド３２〜３４を設けることにより、断面形状を正方形としたガイドレール３０を４５度の傾斜面を有する向きに取り付けてもスライダ１８の摺動安定性を確保することができる。 Thus, by providing the hydrostatic bearing pads 32 to 34 that are inclined at an angle facing the upper inclined surfaces 30c and 30d of the guide rail 30 inside the slider 18, the guide rail 30 having a square cross-sectional shape is reduced to 45. The sliding stability of the slider 18 can be ensured even if the slider 18 is attached in a direction having an inclined surface.

また、本実施例では、３個の静圧軸受けパッド３２〜３４によりスライダ１８を浮上させて低摩擦で移動可能に支持する構成であり、従来のように水平面と垂直面の夫々に対向する位置に設ける構成のものよりも静圧軸受けパッドの設置数を半分以下に減らすことが可能になる。 Further, in this embodiment, the slider 18 is lifted by the three hydrostatic bearing pads 32 to 34 and supported so as to be movable with low friction. Positions facing the horizontal plane and the vertical plane as in the prior art. It is possible to reduce the number of installed static pressure bearing pads to half or less than that of the configuration provided in FIG.

ここで、ステージスライダ機構２９の構成について図２及び図３を参照して説明する。
図２及び図３に示されるように、ステージスライダ機構２９のガイドレール３０は、断面がほぼ正方形であり、水平面に対して各４辺が４５度の傾斜角度を有するように取り付けられる。ガイドレール３０の上部傾斜面３０ｃ，３０ｄは、スライダ１８をガイドする一対のガイド面として機能しており、上部傾斜面３０ｃ，３０ｄに対向するスライダ１８の傾斜面１８ａ，１８ｂには、３個の静圧軸受けパッド３２〜３４が設けられている。 Here, the configuration of the stage slider mechanism 29 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 and 3, the guide rail 30 of the stage slider mechanism 29 has a substantially square cross section and is attached so that each of the four sides has an inclination angle of 45 degrees with respect to the horizontal plane. The upper inclined surfaces 30c and 30d of the guide rail 30 function as a pair of guide surfaces for guiding the slider 18, and the inclined surfaces 18a and 18b of the slider 18 facing the upper inclined surfaces 30c and 30d include three pieces. Static pressure bearing pads 32 to 34 are provided.

そのため、ステージスライダ機構２９では、静圧軸受けパッド３２〜３４の配置数を従来のものよりも削減することが可能になり、各静圧軸受けパッド３２〜３４に接続されるエア供給チューブ３７（図４、図５参照）の本数も削減することが可能になるため、静圧軸受けパッド３２〜３４及びエア供給チューブ３７の取付作業の手間が減少して生産効率を高めることが可能になる。 Therefore, in the stage slider mechanism 29, it becomes possible to reduce the number of arrangement of the static pressure bearing pads 32-34 as compared with the conventional one, and the air supply tube 37 (see FIG. 5) connected to each of the static pressure bearing pads 32-34. 4 (see FIG. 5), the number of the hydrostatic bearing pads 32 to 34 and the air supply tube 37 can be reduced and the production efficiency can be increased.

尚、ガイドレール３０の断面は、正方形に限らず、各ガイド面が対向する面とが平行であるひし形あるいは平行四辺形であれば加工を容易に行うことができる。 Note that the cross section of the guide rail 30 is not limited to a square, and can be easily machined if it is a rhombus or a parallelogram whose surfaces face each other.

図４は固定型の静圧軸受けパッド３４を拡大して示す縦断面図である。図４に示されるように、静圧軸受けパッド３４は、ガイドレール３０の上部傾斜面３０ｄに微小な隙間を介して対向するエア浮上部３４ａと、エア浮上部３４ａの上面中央に突出する支柱３４ｂと、支柱３４ｂの上端に設けられたフランジ３４ｃとを有する。 FIG. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view of the stationary static pressure bearing pad 34. As shown in FIG. 4, the static pressure bearing pad 34 includes an air floating portion 34 a that opposes the upper inclined surface 30 d of the guide rail 30 via a minute gap, and a column 34 b that protrudes to the center of the upper surface of the air floating portion 34 a. And a flange 34c provided at the upper end of the column 34b.

エア浮上部３４ａは、長方形に形成され、下面にエア噴出部３５が形成されている。このエア噴出部３５は、エア浮上部３４ａの輪郭形状に対応した長方形の枠状に形成されている。エア噴出部３５は、エア供給チューブ３７から供給された空気をエア浮上部３４ａの下面全体に均等に分散され、エア噴出部３５から噴出された空気流は、エア浮上部３４ａの下面の全周に均等に供給される。 The air floating portion 34a is formed in a rectangular shape, and an air ejection portion 35 is formed on the lower surface. The air ejection portion 35 is formed in a rectangular frame shape corresponding to the contour shape of the air floating portion 34a. The air ejection part 35 uniformly distributes the air supplied from the air supply tube 37 over the entire lower surface of the air floating part 34a, and the air flow ejected from the air ejection part 35 causes the entire circumference of the lower surface of the air floating part 34a. Are evenly supplied.

また、エア浮上部３４ａの上面には、エア供給チューブ３７が接続される接続孔３４ｅが上下方向に貫通するように形成されている。この接続孔３４ｅは、エア供給チューブ３７から供給された空気をエア噴出部３５に供給している。 A connection hole 34e to which the air supply tube 37 is connected is formed on the upper surface of the air floating portion 34a so as to penetrate in the vertical direction. The connection hole 34 e supplies the air supplied from the air supply tube 37 to the air ejection part 35.

これにより、エア浮上部３４ａ下面とガイドレール３０の上部傾斜面３０ｄとの隙間算体に一定の空気圧を有する空気層が形成される。この空気層は、エア噴出部３５から一定流速の空気流が常時噴出されることで上部傾斜面３０ｄとの間に微小な隙間を維持することができ、エア浮上部３４ａの下面を押し上げる浮上力を発生させる。 As a result, an air layer having a constant air pressure is formed in the gap calculation body between the lower surface of the air floating portion 34 a and the upper inclined surface 30 d of the guide rail 30. This air layer can maintain a minute gap with the upper inclined surface 30d by constantly ejecting an air flow at a constant flow rate from the air ejection portion 35, and lift force that pushes up the lower surface of the air floating portion 34a. Is generated.

静圧軸受けパッド３４の支柱３４ｂは、全長Ｌに対して直径Ｄ１の比が大きいので横断面積が大きく剛体として形成されており、空気層の圧力変動に対してエア浮上部３４ａが揺動しないように強固に保持している。 The strut 34b of the hydrostatic bearing pad 34 has a large ratio of the diameter D1 to the total length L, so that it has a large cross-sectional area and is formed as a rigid body, so that the air floating portion 34a does not oscillate due to air layer pressure fluctuations. Is firmly held.

図５は揺動型の静圧軸受けパッド３２，３３を拡大して示す縦断面図である。尚、静圧軸受けパッド３２，３３は、同一構成であるので、以下、静圧軸受けパッド３２の構成について説明する。 FIG. 5 is an enlarged vertical cross-sectional view showing the oscillating hydrostatic bearing pads 32 and 33. Since the static pressure bearing pads 32 and 33 have the same configuration, the configuration of the static pressure bearing pad 32 will be described below.

図５に示されるように、静圧軸受けパッド３２は、ガイドレール３０の上部傾斜面３０ｃに微小な隙間を介して対向するエア浮上部３２ａと、エア浮上部３２ａの上面中央から軸方向に突出し、エア浮上部３２ａを支持する弾性変形可能な弾性支持部（支持部材）３２ｂと、弾性支持部３２ｂの上端に設けられたフランジ３２ｃとを有する。尚、エア浮上部３２ａは、上記静圧軸受けパッド３４と同様な構成であるので、その説明は省略する。 As shown in FIG. 5, the hydrostatic bearing pad 32 protrudes in the axial direction from the air floating portion 32a facing the upper inclined surface 30c of the guide rail 30 through a minute gap, and the center of the upper surface of the air floating portion 32a. And an elastically deformable elastic support portion (support member) 32b that supports the air floating portion 32a, and a flange 32c provided at the upper end of the elastic support portion 32b. Since the air floating portion 32a has the same configuration as the static pressure bearing pad 34, the description thereof is omitted.

弾性支持部３２ｂは、全長Ｌに対する直径Ｄ２（＜Ｄ１）の比が小さくなっており、外力が印加されると半径方向に撓むため、エア浮上部３２ａを揺動可能に支持している。また、弾性支持部３２ｂの両端は、応力集中により破損することを防止するため、Ｒ形状部３２ｆが形成されている。 The elastic support portion 32b has a small ratio of the diameter D2 (<D1) to the total length L, and bends in the radial direction when an external force is applied. Therefore, the elastic support portion 32b supports the air floating portion 32a in a swingable manner. Further, both ends of the elastic support portion 32b are formed with R-shaped portions 32f in order to prevent damage due to stress concentration.

本実施例では、例えば、上部傾斜面３０ｃの平坦度にばらつきがあると、エア浮上部３２ａの下面との隙間が変化して空気層の圧力によるエア浮上力が変動することになる。その場合、エア浮上部３２ａは、下面に作用するエア浮上力のバランスに応じて傾くように弾性支持部３２ｂが弾性変形することで揺動し、上部傾斜面３０ｃとエア浮上部３２ａが平行となる。 In the present embodiment, for example, if the flatness of the upper inclined surface 30c varies, the gap with the lower surface of the air floating portion 32a changes, and the air levitation force due to the pressure of the air layer varies. In that case, the air floating portion 32a swings due to the elastic deformation of the elastic support portion 32b so as to be inclined according to the balance of the air floating force acting on the lower surface, and the upper inclined surface 30c and the air floating portion 32a are parallel to each other. Become.

このように、静圧軸受けパッド３２は、エア浮上部３２ａが揺動可能に支持されているので、ガイドレール３０の全長が延長されてガイド面の平坦度にばらつきが生じてもエア浮上部３２ａが上部傾斜面３０ｃと平行に浮上案内することができ、スライダ１８の動的安定性を確保することが可能になる。 Thus, since the air floating part 32a is supported so that rocking | fluctuation part 32a can rock | fluctuate in the static pressure bearing pad 32, even if the full length of the guide rail 30 is extended and the flatness of a guide surface arises, air floating part 32a is produced. Can be levitated and guided in parallel with the upper inclined surface 30c, and the dynamic stability of the slider 18 can be ensured.

ここで、図２及び図３に戻って調整機構３６の詳細について説明する。
調整機構３６は、ガイドレール３０の下部傾斜面３０ａ，３０ｂを両側から押圧する一対の調整ブロック５０,５１と、調整ブロック５０をベース１４の上面（水平面）に固定する固定用ボルト（固定部材）５２と、調整ブロック５０を側方から押圧して取付位置を調整する調整ねじ（移動機構）５４と、調整ブロック５０,５１に螺入され調整ブロック５０,５１をガイドレール３０に締結する締結ボルト（締結部材）５６とを有する。 Here, the details of the adjustment mechanism 36 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 again.
The adjustment mechanism 36 includes a pair of adjustment blocks 50 and 51 that press the lower inclined surfaces 30a and 30b of the guide rail 30 from both sides, and a fixing bolt (fixing member) that fixes the adjustment block 50 to the upper surface (horizontal plane) of the base 14. 52, an adjustment screw (moving mechanism) 54 that presses the adjustment block 50 from the side to adjust the mounting position, and a fastening bolt that is screwed into the adjustment blocks 50 and 51 and fastens the adjustment blocks 50 and 51 to the guide rail 30. (Fastening member) 56.

一対の調整ブロック５０,５１は、左右対称な構成であり、夫々、ガイドレール３０の下部傾斜面３０ａ，３０ｂを側方から押圧する押圧部材である。また、調整ブロック５０,５１は、下部傾斜面３０ａ，３０ｂと同一角度で傾斜する当接面５０ａ,５１ａと、ベース１４の上面を摺動する摺動面５０ｂ，５１ｂとを有する。 The pair of adjustment blocks 50 and 51 are symmetrical structures, and are pressing members that press the lower inclined surfaces 30a and 30b of the guide rail 30 from the side. The adjustment blocks 50 and 51 have contact surfaces 50 a and 51 a that are inclined at the same angle as the lower inclined surfaces 30 a and 30 b, and sliding surfaces 50 b and 51 b that slide on the upper surface of the base 14.

固定用ボルト５２は、摺動面５０ｂ，５１ｂを貫通してベース１４に挿通され、ボルトによりベース１４に固定される。この固定用ボルト５２による調整ブロック５０,５１の締結力は、移動体１６の移動により荷重がガイドレール３０に作用したとき、移動体１６の荷重に負けない摩擦力を発生させるように設定されている。 The fixing bolt 52 passes through the sliding surfaces 50b and 51b and is inserted into the base 14, and is fixed to the base 14 with the bolt. The fastening force of the adjustment blocks 50 and 51 by the fixing bolt 52 is set so as to generate a frictional force that does not lose the load of the moving body 16 when the load acts on the guide rail 30 due to the movement of the moving body 16. Yes.

調整ブロック５０,５１には、固定用ボルト５２が挿通される長孔５０ｃ,５１ｃと、締結ボルト５６が挿通される長孔５０ｄ,５１ｄとが設けられている。この長孔５０ｃ,５１ｃ及び５０ｄ,５１ｄは、夫々Ｘ方向に幅広でＹ方向に幅狭となるように形成されているため、調整ブロック５０,５１がガイドレール３０の延在方向（Ｙ方向）への移動することを規制すると共に、Ｙ方向と直交するＸ方向に移動することを可能にしている。そして、固定用ボルト５２は、先端部分がベース１４に埋め込まれためねじ部材５３に螺入されており、締め付け方向に回されることにより調整ブロック５０,５１を固定する。 The adjustment blocks 50 and 51 are provided with long holes 50c and 51c through which the fixing bolts 52 are inserted, and long holes 50d and 51d through which the fastening bolts 56 are inserted. Since the long holes 50c, 51c and 50d, 51d are formed so as to be wide in the X direction and narrow in the Y direction, the adjusting blocks 50, 51 extend in the guide rail 30 (Y direction). Movement in the X direction and the movement in the X direction orthogonal to the Y direction are made possible. The fixing bolt 52 is screwed into the screw member 53 because the tip portion is embedded in the base 14, and fixes the adjustment blocks 50 and 51 by rotating in the tightening direction.

調整ブロック５０,５１の外側のベース１４上には、調整ねじ５４を水平状態に螺入されたブラケット５８が固定されている。この調整ねじ５４は、調整ブロック５０,５１の端部に当接しており、工具を用いて時計方向に回動することにより、先端の押圧パッド５４ａが調整ブロック５０,５１を押圧する。これにより、調整ブロック５０,５１は、当接面５０ａ,５１ａがガイドレール３０を押圧する方向に移動し、調整ねじ５４を反時計方向に回動することによりガイドレール３０から離間する方向に移動する。 A bracket 58 into which an adjustment screw 54 is screwed in a horizontal state is fixed on the base 14 outside the adjustment blocks 50 and 51. The adjustment screw 54 is in contact with the ends of the adjustment blocks 50 and 51, and the tip pressing pad 54 a presses the adjustment blocks 50 and 51 by rotating clockwise using a tool. As a result, the adjustment blocks 50 and 51 move in the direction in which the contact surfaces 50a and 51a press the guide rail 30, and move in a direction away from the guide rail 30 by turning the adjustment screw 54 counterclockwise. To do.

そして、調整ブロック５０,５１を互いに近接する方向に移動させた場合は、当接面５０ａ,５１ａが下部傾斜面３０ａ，３０ｂを両側から押圧することでガイドレール３０を上方に移動させることができ、調整ブロック５０,５１を互いに離間する方向に移動させた場合は、当接面５０ａ,５１ａが下部傾斜面３０ａ，３０ｂから離間する方向に移動してガイドレール３０を下方に移動させることができる。これにより、ガイドレール３０の高さ位置（上下方向の歪み）を調整することが可能になる。 When the adjustment blocks 50 and 51 are moved in directions close to each other, the contact surfaces 50a and 51a can push the lower inclined surfaces 30a and 30b from both sides to move the guide rail 30 upward. When the adjustment blocks 50 and 51 are moved away from each other, the contact surfaces 50a and 51a move away from the lower inclined surfaces 30a and 30b, and the guide rail 30 can be moved downward. . Thereby, the height position (vertical distortion) of the guide rail 30 can be adjusted.

このように調整機構３６は、ガイドレール３０の歪みをその場で調整することが可能になり、あるいは装置設置現場に運搬する過程でガイドレール３０に歪みが生じた場合でもステージ装置１０を設置した後にガイドレール３０の歪みがなくなるように調整することが可能になる。これにより、ガイドレール３０は、装置の大型化に伴って全長が延長されても要求される真直度を得ることができる。また、一対のガイドレール３０を取り付ける際に一対のガイドレール３０の歪みを調整すると共に、平行度を維持するように調整することもできる。 As described above, the adjusting mechanism 36 can adjust the distortion of the guide rail 30 on the spot, or the stage device 10 is installed even when the guide rail 30 is distorted during the transportation to the apparatus installation site. It becomes possible to adjust so that the distortion of the guide rail 30 is eliminated later. Thereby, the guide rail 30 can obtain the required straightness even if the entire length is extended as the apparatus becomes larger. Moreover, when attaching a pair of guide rail 30, it can also adjust so that a parallelism may be maintained while adjusting distortion of a pair of guide rail 30. FIG.

また、調整機構３６がガイドレール３０の下部傾斜面３０ａ，３０ｂを側方から押圧するため、比較的簡単な操作でガイドレール３０の歪みを調整することが可能になり、設置現場で組み立てが完了した後の調整作業を効率良く行える。 Further, since the adjusting mechanism 36 presses the lower inclined surfaces 30a and 30b of the guide rail 30 from the side, it becomes possible to adjust the distortion of the guide rail 30 with a relatively simple operation, and the assembly is completed at the installation site. After that, adjustment work can be performed efficiently.

また、調整ブロック５０,５１を同一方向（右方向あるいは左方向）に移動させることによりガイドレール３０の水平方向の位置（歪み）を調整することが可能になる。 Further, the horizontal position (distortion) of the guide rail 30 can be adjusted by moving the adjustment blocks 50 and 51 in the same direction (right direction or left direction).

ここで、上記調整機構３６によるガイドレール３０の歪みを調整作業について説明する。本実施例では、ステージ装置１０の組み立て作業が終了すると、ガイドレール３０の調整作業を行う。 Here, an operation for adjusting the distortion of the guide rail 30 by the adjusting mechanism 36 will be described. In this embodiment, when the assembly operation of the stage apparatus 10 is completed, the adjustment operation of the guide rail 30 is performed.

ベース１４上に取り付けられたガイドレール３０の歪みを調整する場合、一対のガイドレール３０の両端を調整ブロック５０,５１の当接面５０ａ,５１ａに載置した状態で固定用ボルト５２を緩めて調整ブロック５０,５１がベース１４上を摺動できるようにする。そして、締結ボルト５６を締め付けて調整ブロック５０,５１をガイドレール３０に締結する。この後、ガイドレール３０の両端の位置が規定位置になるように調整ねじ５４を回して調整ブロック５０,５１の取付位置を微調整する。 When adjusting the distortion of the guide rails 30 mounted on the base 14, the fixing bolts 52 are loosened with both ends of the pair of guide rails 30 placed on the contact surfaces 50a, 51a of the adjustment blocks 50, 51. The adjustment blocks 50 and 51 are allowed to slide on the base 14. Then, the adjustment bolts 50 and 51 are fastened to the guide rail 30 by fastening the fastening bolt 56. Thereafter, the adjustment screws 54 are turned so that the positions of the both ends of the guide rail 30 become the specified positions, and the attachment positions of the adjustment blocks 50 and 51 are finely adjusted.

次にガイドレール３０の真直度の調整は、ガイドレール３０の中間部分で歪みが生じている箇所に調整ブロック５０,５１を取り付け、各歪み箇所毎に調整ねじ５４による調整作業を行う。そして、一対のガイドレール３０の平行度の調整は、どちらのガイドレール３０を基準として、他方のガイドレール３０の位置を調整ブロック５０，５１を用いて調整する。 Next, in order to adjust the straightness of the guide rail 30, the adjustment blocks 50 and 51 are attached to locations where distortion occurs in the intermediate portion of the guide rail 30, and adjustment work is performed with the adjustment screw 54 for each distortion location. And the adjustment of the parallelism of a pair of guide rail 30 adjusts the position of the other guide rail 30 using the adjustment blocks 50 and 51 on the basis of which guide rail 30 is a reference | standard.

図６はステージガイド機構の実施例２を拡大して示す縦断面図である。尚、図６において、上記実施例１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図６に示されるように、実施例２のステージガイド機構６０では、上記締結ボルト５６の代わりにガイドレール３０とベース１４との間を締結ボルト６２を用いて締結する構成となっている。この締結ボルト６２は、ガイドレール３０の中心を垂直方向に貫通する貫通孔６４に挿入されており、その先端がベース１４に埋め込まれためねじ部材６６に螺入される。また、貫通孔６４は、上孔６４ａが上方からみると円形であり、下孔６４ｂが上方からみると長孔形状に形成されている。下孔６４ｂは、前述した長孔５０ｃ,５１ｃ及び５０ｄ,５１ｄと同様に、Ｘ方向に幅広でＹ方向に幅狭となるように形成されているため、調整機構３６による調整時にガイドレール３０がＸ方向に移動することを可能にしている。 FIG. 6 is an enlarged longitudinal sectional view showing a second embodiment of the stage guide mechanism. In FIG. 6, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
As shown in FIG. 6, the stage guide mechanism 60 according to the second embodiment is configured to fasten the guide rail 30 and the base 14 using a fastening bolt 62 instead of the fastening bolt 56. The fastening bolt 62 is inserted into a through hole 64 that penetrates the center of the guide rail 30 in the vertical direction, and the tip thereof is embedded in the base 14 and is screwed into the screw member 66. The through hole 64 is circular when the upper hole 64a is viewed from above, and is formed into a long hole when the lower hole 64b is viewed from above. The lower hole 64b is formed so as to be wide in the X direction and narrow in the Y direction, like the long holes 50c, 51c and 50d, 51d described above. It is possible to move in the X direction.

このように、ステージガイド機構６０では、調整機構３６による調整後に上方から工具を貫通孔６４に挿入して締結ボルト６２を締め付けてガイドレール３０をベース１４に固定する構成であるので、ガイドレール３０の締結作業が容易に行える。 As described above, the stage guide mechanism 60 is configured to fix the guide rail 30 to the base 14 by inserting the tool into the through hole 64 from above and tightening the fastening bolt 62 after adjustment by the adjustment mechanism 36. Can be easily engaged.

また、実施例２のステージスライダ機構２９は、前述した実施例１と同じ構成であるので、その説明は省略する。 Further, since the stage slider mechanism 29 of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

図７はステージガイド機構の実施例４を拡大して示す縦断面図である。尚、図７において、上記実施例１〜３と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図７に示されるように、実施例４のステージガイド機構８０では、リニアモータ８２がガイドレール３０に設けられている。すなわち、リニアモータ８２は、ガイドレール３０の上部に形成された取付溝８４に埋め込まれた磁石（固定子）４６と、磁石４６間に挿入されたコイル部（移動子）３８とから構成されている。取付溝８４は、スライダ１８の移動方向であるＹ方向に延在形成されており、複数の磁石４６がＹ方向に並設されている。そして、コイル部３８は、複数のコイルがモールドされており、取付溝８４の左右両側に配された磁石４６間に挿入された状態で上端がスライダ１８の下面に取り付けられている。 FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the stage guide mechanism. In FIG. 7, the same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
As shown in FIG. 7, in the stage guide mechanism 80 of the fourth embodiment, a linear motor 82 is provided on the guide rail 30. That is, the linear motor 82 includes a magnet (stator) 46 embedded in a mounting groove 84 formed in the upper portion of the guide rail 30 and a coil portion (mover) 38 inserted between the magnets 46. Yes. The mounting groove 84 extends in the Y direction, which is the moving direction of the slider 18, and a plurality of magnets 46 are arranged in parallel in the Y direction. The coil portion 38 is molded with a plurality of coils, and the upper end of the coil portion 38 is attached to the lower surface of the slider 18 while being inserted between the magnets 46 arranged on the left and right sides of the attachment groove 84.

従って、スライダ１８は、リニアモータ８２に駆動されてＹ方向に移動する。このようにステージガイド機構８０では、リニアモータ８２がガイドレール３０に内蔵される構成であるので、コンパクトな構成を実現できると共に、ベース１４上のスペース効率を高めてベース１４の横幅を小さくすることも可能になる。さらに、リニアモータ８２は、スライダ１８の下面中央に推力を付与することができるので、スライダ１８の重心に対して回転モーメントを発生させないようにスライダ１８を駆動させることが可能になる。 Therefore, the slider 18 is driven by the linear motor 82 and moves in the Y direction. As described above, in the stage guide mechanism 80, since the linear motor 82 is built in the guide rail 30, a compact configuration can be realized, and space efficiency on the base 14 can be increased and the lateral width of the base 14 can be reduced. Will also be possible. Furthermore, since the linear motor 82 can apply a thrust to the center of the lower surface of the slider 18, the slider 18 can be driven so as not to generate a rotational moment with respect to the center of gravity of the slider 18.

また、実施例３のステージスライダ機構２９は、前述した実施例１と同じ構成であるので、その説明は省略する。 Further, since the stage slider mechanism 29 of the third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

図８は揺動型の静圧軸受けパッドの変形例を拡大して示す縦断面図である。
図８に示されるように、静圧軸受けパッド９０は、ボールジョイント構造からなる連結機構を用いた揺動型であり、ガイドレール３０の上部傾斜面３０ｃに微小な隙間を介して対向するエア浮上部９０ａと、エア浮上部９０ａの上面中央を揺動可能に支持するボールジョイント部９０ｂと、ボールジョイント部９０ｂをスライダ１８の傾斜面１８ａに取り付けるためのフランジ９０ｃとを有する。 FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing a modification of the swing type hydrostatic bearing pad.
As shown in FIG. 8, the hydrostatic bearing pad 90 is a swing type using a coupling mechanism having a ball joint structure, and air levitation is opposed to the upper inclined surface 30 c of the guide rail 30 through a minute gap. Part 90 a, a ball joint part 90 b that swingably supports the center of the upper surface of the air floating part 90 a, and a flange 90 c for attaching the ball joint part 90 b to the inclined surface 18 a of the slider 18.

エア浮上部９０ａは、前述した実施例１のエア浮上部３４ａと同一構成であるので、その説明は、省略する。また、エア浮上部９０ａは、輪郭形状が円形に形成されているが、実施例１のように長方形に形成するようにしても良い。 Since the air floating portion 90a has the same configuration as the air floating portion 34a of the first embodiment described above, description thereof is omitted. In addition, the air floating portion 90a is formed in a circular shape, but may be formed in a rectangular shape as in the first embodiment.

ボールジョイント部９０ｂは、エア浮上部９０ａの上面中央に嵌合固定される可動側の第１の軸部材９０ｄと、フランジ９０ｃの下面に一体的に設けられた固定側の第２の軸部材９０ｅと、第１の軸部材９０ｄの軸受け凹部９０ｆと第２の軸部材９０ｅの軸受け凹部９０ｇとの間に回動自在に介在する鋼球（回動部材）９０ｈと、第１の軸部材９０ｄの端部９０ｉと第２の軸部材９０ｅの端部９０ｊとを互いに揺動可能に締結する３本のボルト（締結部材）９０kと、各ボルト９０ｋに巻装されて第２の軸部材９０ｅの端部９０ｊを第１の軸部材９０ｄ側に付勢するコイルバネ（付勢部材）９０ｍとを有する。 The ball joint portion 90b includes a first shaft member 90d on the movable side that is fitted and fixed to the center of the upper surface of the air floating portion 90a, and a second shaft member 90e on the fixed side that is integrally provided on the lower surface of the flange 90c. A steel ball (rotating member) 90h rotatably disposed between the bearing recess 90f of the first shaft member 90d and the bearing recess 90g of the second shaft member 90e, and the first shaft member 90d. Three bolts (fastening members) 90k that fasten the end portion 90i and the end portion 90j of the second shaft member 90e so as to be swingable with each other, and the end of the second shaft member 90e wound around each bolt 90k A coil spring (biasing member) 90m for urging the portion 90j toward the first shaft member 90d.

鋼球９０ｈは、円錐状に形成された軸受け凹部９０ｆと軸受け凹部９０ｇとの間で回転自在に保持されており、第１の軸部材９０ｄが第２の軸部材９０ｅに対して回動できるように自在継ぎ手を構成している。尚、鋼球９０ｈの代わりにセラックスなどからなるボールまたは回転を可能とする球状曲面を有する部材を設けるようにしても良い。 The steel ball 90h is rotatably held between a conical recess 90f and a bearing concavity 90g so that the first shaft member 90d can rotate with respect to the second shaft member 90e. The universal joint is configured. Instead of the steel ball 90h, a ball made of ceramics or a member having a spherical curved surface that can be rotated may be provided.

エア浮上部９０ａは、実施例１と同様に、下面にエア噴出部３５が形成されており、エア噴出部３５から噴出された空気流は、エア浮上部９０ａの下面の全周に均等に供給される。 As in the first embodiment, the air floating portion 90a has an air ejection portion 35 formed on the lower surface, and the air flow ejected from the air ejection portion 35 is supplied uniformly to the entire circumference of the lower surface of the air floating portion 90a. Is done.

本実施例では、例えば、上部傾斜面３０ｃの平坦度にばらつきがあると、エア浮上部９０ａの下面との隙間が変化して空気層の圧力によるエア浮上力が変動することになる。その場合、エア浮上部９０ａは、下面に作用するエア浮上力のバランスに応じて傾くように可動側の第１の軸部材９０ｄが固定側の第２の軸部材９０ｅに対して揺動し、上部傾斜面３０ｃとエア浮上部９０ａとが平行となる。 In this embodiment, for example, if the flatness of the upper inclined surface 30c varies, the gap with the lower surface of the air floating portion 90a changes, and the air levitation force due to the pressure of the air layer varies. In that case, the air floating portion 90a swings the movable first shaft member 90d with respect to the fixed second shaft member 90e so that the air floating portion 90a is inclined according to the balance of the air floating force acting on the lower surface, The upper inclined surface 30c and the air floating portion 90a are parallel to each other.

本発明になるステージスライダ機構の一実施例が適用されたステージ装置を示す平面図である。It is a top view which shows the stage apparatus with which one Example of the stage slider mechanism which becomes this invention was applied. ステージガイド機構及びステージスライダ機構の実施例１を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows Example 1 of a stage guide mechanism and a stage slider mechanism. ステージガイド機構及びステージスライダ機構の実施例１を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows Example 1 of a stage guide mechanism and a stage slider mechanism. 固定型の静圧軸受けパッド３４を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the stationary hydrostatic bearing pad 34. 揺動型の静圧軸受けパッド３２，３３を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the rocking | fluctuation type static pressure bearing pad 32,33. ステージガイド機構の実施例２を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows Example 2 of a stage guide mechanism. ステージガイド機構の実施例３を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows Example 3 of a stage guide mechanism. 揺動型の静圧軸受けパッドの変形例を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the modification of a rocking | fluctuation type static pressure bearing pad.

Explanation of symbols

１０ステージ装置
１４ベース
１６移動体
１８スライダ
２０，８２リニアモータ
２４Ｙステージ
２６Ｘステージ
２８，６０，８０ステージガイド機構
３０ガイドレール
３０ｃ，３０ｄ上部傾斜面（ガイド面）
３０ａ，３０ｂ下部傾斜面
３２〜３４，９０静圧軸受けパッド
３２ａ，３４ａ，９０ａエア浮上部
３２ｂ弾性支持部
３２ｃ，３４ｃ，９０ｃフランジ
３４ｂ支柱
３５エア噴出部
３６調整機構
３７エア供給チューブ
３８コイル部（移動子）
４６磁石（固定子）
５０,５１調整ブロック
５２固定用ボルト
５４調整ねじ
５６，６２締結ボルト
９０ｂボールジョイント部
９０ｄ第１の軸部材
９０ｅ第２の軸部材
９０ｆ，９０ｇ軸受け凹部
９０ｈ鋼球（回動部材）
９０k ボルト（締結部材） 10 stage device 14 base 16 moving body 18 slider 20, 82 linear motor 24 Y stage 26 X stage 28, 60, 80 stage guide mechanism 30 guide rails 30c, 30d upper inclined surface (guide surface)
30a, 30b Lower inclined surfaces 32-34, 90 Static pressure bearing pads 32a, 34a, 90a Air floating portion 32b Elastic support portions 32c, 34c, 90c Flange 34b Strut 35 Air ejection portion 36 Adjustment mechanism 37 Air supply tube 38 Coil portion ( Mover)
46 Magnet (stator)
50, 51 Adjustment block 52 Fixing bolt 54 Adjustment screw 56, 62 Fastening bolt 90b Ball joint portion 90d First shaft member 90e Second shaft member 90f, 90g Bearing recess 90h Steel ball (rotating member)
90k bolt (fastening member)

Claims

In the stage slider mechanism in which the stage slider is guided along the guide rail extending in the moving direction and the load of the stage is supported by the guide rail ,
A pair of guide surfaces inclined at a predetermined angle with respect to a vertical surface and a horizontal surface are formed on both upper sides of the guide rail,
Forming a pair of inclined surfaces facing the pair of guide surfaces on the slider;
A hydrostatic bearing pad is provided on each of the pair of inclined surfaces,
The slider is
First and second inclined surfaces having the same inclination angle as the guide surfaces formed on both upper sides of the guide rail;
A first hydrostatic bearing pad provided on the first inclined surface and forming an air layer with the one guide surface;
Second and third hydrostatic bearing pads provided on the second inclined surface and forming an air layer with the other guide surface;
I have a,
Any one of the first, second and third hydrostatic bearing pads is fixed to the inclined surface of the slider so as not to swing, and the other two hydrostatic bearing pads are arranged on the inclined surface of the slider. A stage slider mechanism characterized by being supported by a support member that is swingably coupled to the stage.

The support member is formed of an elastically deformable member, and a load greater than or equal to a predetermined value is applied to the other two hydrostatic bearing pads supported by the support member among the first, second, and third hydrostatic bearing pads. The stage slider mechanism according to claim 1 , wherein the static pressure bearing pad is rocked by elastic deformation when acted upon.

The guide rail has a through hole through which a fastening bolt fixed to the base is inserted between the pair of guide surfaces inclined on both upper sides, and the fastening bolt is screwed into the female screw member of the base from the through hole. stage slider mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that it is fixed to the base by.

4. The guide rail according to claim 1, wherein a mounting groove to which a linear motor for driving the slider is mounted is formed between the pair of guide surfaces inclined on both sides of the upper portion of the guide rail. Stage slider mechanism.