JP4673215B2

JP4673215B2 - ステージ装置

Info

Publication number: JP4673215B2
Application number: JP2005379495A
Authority: JP
Inventors: 俊一川地; 史紀牧野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP2007175841A

Description

本発明はステージ装置に係り、特にワークを一定速度で搬送するよう構成されたステージ装置に関する。

例えば、液晶用ガラス基板のような平面精度が要求されるワークの加工工程あるいは検査工程に用いられるステージ装置では、石定盤の剛性により平板状のワークの平面精度を確保するため、石定盤上にワークを吸着する吸着盤を設けると共に、石定盤の下側には架台と除振ユニットが配置されるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなステージ装置に用いられる石定盤は、ワークの大きさに応じて切り出された原石を所定形状に切削加工する工程と、ワークが搭載されるワーク載置面の平面精度、及び可動部をガイドするガイド面を高精度に研磨加工する工程が行なわれる。
特開２００５−５２８２３号公報

上記のような構成とされたステージ装置においては、ワークの大型化（液晶用ガラス基板の大面積化）に対応することが要望されている。しかしながら、ワークの大型化に伴って石定盤を大型化すると、石定盤の荷重が増大するため、石定盤を支持する架台をより剛性の高い構造にすることになり、石定盤及び架台の重量増大によって装置の大型化にも限界がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、課題を解決したステージ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

請求項１記載の発明は、ワークを搬送する搬送機構と、
該搬送機構を支持する搬送架台と、
前記ワークに対して所定の処理を行う処理領域で前記搬送架台上に設けられ、前記処理領域の下側から前記搬送架台を支持する支持架台と、を備え、
前記支持架台は、
前記搬送架台を支持するように床面に固定された固定部と、
該固定部の両端より上方に起立する一対の支柱と、
該支柱間に横架された横架部と、を有し、
前記横架部には、前記搬送機構により搬送される前記ワークが前記処理領域を通過する過程で所定の処理を行う処理部が設けられていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記搬送架台が、前記処理領域で前記ワークに空気圧により浮上させるエアユニットを有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、前記支持架台が、前記搬送架台の中央下側に配置され、前記搬送方向と直交する方向に延在形成されたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、前記搬送架台が、前記支持架台よりも低剛性であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、前記搬送架台が、中空部材を格子状に組み合わせた低剛性構造であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、前記固定部が、前記搬送架台が載置される上板と前記床面に対向する下板との間に複数の板状部材を所定間隔で平行に起立させた高剛性構造であることを特徴とする。

本発明によれば、支持架台の横架部に設けられた処理部が搬送機構により搬送されるワークへの所定の処理を行う処理領域で支持架台が搬送架台を支持することにより、装置の軽量化を図り、装置の剛性を下げて固有振動数を上げることにより、例えば、ステージ装置を用いてワークに塗布する場合には、塗布ムラを抑えることができる。

また、処理領域でワークを空気圧により浮上させるエアユニットを設けたため、搬送機構によりワークを搬送させる搬送工程において、軽量化を保ったままワークの平面精度を確保することができ、例えば、ガラス基板のように薄い板材でも搬送しながら精密な処理を行うことが可能になる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は本発明によるステージ装置の一実施例を示す斜視図である。図１に示されるように、ステージ装置１０は、ガラス基板等からなるワーク（図示せず）を搬送する搬送機構２０と、搬送機構２０を支持する搬送架台３０と、搬送架台３０を下側から支持し、ワークに対する所定の処理を行なう処理部（図示せず）を搬送架台３０の上方に支持する支持架台４０とを有する。ステージ装置１０では、搬送架台３０と支持架台４０とを組み合わせることで架台が組立られ、搬送機構２０が搬送架台３０上に設けられる構成である。

ステージ装置１０においては、搬送機構２０を搬送架台３０上に設け、処理領域において支持架台を設けることにより、装置全体に剛性の高い架台が不要になり、大幅な軽量化が実現できると共に、搬送架台３０の剛性を低くして製造コストの低減及び輸送時の労力低減も図ることが可能になる。

搬送機構２０は、搬送架台３０のＸ方向の両側に一対設けられており、平板状のワークの両側を把持する把持部２１を有するスライダ２２と、スライダ２２を搬送方向（Ｙ方向）にガイドするガイドレール２４と、スライダ２２をＹ方向に移動させるリニアモータ２６とを有する。そして、搬送機構２０は、スライダ２２をガイドレール２４に沿って搬送架台３０の延在方向（Ｙ方向）に移動することで、ワークを一定の速度で搬送する。また、スライダ２２は、ガイドレール２４に対してエアパッド（図示せず）による空気層を介して浮上した低摩擦状態で移動することができる。

また、搬送架台３０は、Ｙ方向（搬送方向）に延在形成されており、その延在方向の中央部分にワークを空気圧により浮上させるエアユニット５０が設けられている。このエアユニット５０は、上面に空気を噴出する噴射孔と空気を吸い込む吸気孔とが多数設けられており、ワークに向けて空気を吐出する共に、吸気を行なって一定圧力の空気層を形成することでワークの平面精度を確保する。

ここで、Ｙ方向（搬送方向）のエアユニット５０の前後に、上面に空気を吐出するエアユニットを設置してワークを浮上させると、ガラス基板サイズの大型化にも対応可能である。

図２は搬送架台３０を示す斜視図である。図２に示されるように、搬送架台３０は、断面が四角形の角パイプからなるＸ方向フレーム３２とＹ方向フレーム３４とを交差するように格子状に組み合せて溶接により一体化した低剛性構造である。また、搬送架台３０の四隅には、搬送架台３０の重量を支える４本の支柱３６が設けられている。各支柱３６は、除振ユニット３８を介して床面に結合される。

また、搬送架台３０は、従来のように石定盤を支持する構成ではないので、石定盤の重量を支えるのに必要な剛性を持たず、搬送機構２０がＹ方向に水平移動するのに必要な剛性があれば良い。さらに、搬送架台３０には、ワークを空気圧で保持するエアユニット５０が設けられているので、石定盤を用いない構造であってもワーク搬送時の平面精度を確保することができる。これにより、搬送架台３０の製作が容易に行なえるばかりか、搬送架台３０自体の重量も軽減されて輸送用トラック等の運搬車両による輸送作業も容易となる。

図３はステージ装置１０の側面図である。図４はステージ装置１０の平面図である。図５は支持架台４０の斜視図である。図３乃至図５に示されるように、支持架台４０は、搬送架台３０の中央に設けられており、搬送架台３０を支持するように床面に固定された固定部４２と、固定部４２の両端より上方に起立する一対の支柱４４と、支柱４４間にＸ方向に横架されたガントリ部（横架部）４６とを有する。また、固定部４２は、Ｙ方向からみるとＵ字状に形成されており、底部が除振ユニット３８を介して床面に結合される。ガントリ部４６には、ワークを加工するための加工ユニットや、ワーク表面を検査する検査ユニットなどの所定の処理を行なう処理部が取り付けられている。

固定部４２は、搬送架台３０の中央部分が載置固定される上板４２ａと床面に対向する下板４２ｂとの間に複数の板状部材４８を所定間隔で垂直方向に起立させた構成であり、搬送方向の撓み（θｙ方向の応力）とねじり（θｘ方向の応力）に対する高剛性構造とされている。さらに、板状部材４８は高さ方向の寸法を大きく設定されているので、剛性が高くなる。

図６は支持架台４０をＹ方向から見た図である。図６に示されるように、固定部４２は、搬送架台３０よりも高い剛性を有する構成であるので、搬送架台３０の中央部分が載置固定された状態で組み付けられると、搬送架台３０を上板４２ａ全体で安定的に支持することができる。

このように、ステージ装置１０においては、支持架台４０を高剛性構造とし、且つ搬送架台３０を低剛性構造とすることにより、ワークへの作業を行なう処理領域での剛性を確保してワークに対する処理精度を維持することができると共に、装置全体の軽量化を図ることができる。また、ステージ装置１０の剛性を下げて固有振動数を上げることにより、例えば、ステージ装置１０を用いてワークに塗布する場合には、塗布ムラを抑えることができる。

そして、工場から設置現場に輸送した後の組立作業も容易となり、組立後の調整作業も支持架台４０付近での精度が高精度であれば良いので、調整作業も容易に行なえる。また、ステージ装置１０を輸送する際は、搬送架台３０と支持架台４０とを分割して運ぶことができるので、ワークの大型化に対応して搬送架台３０及び支持架台４０が大型化してもトラック等の運搬用車両を用いて輸送することが可能であり、可搬性が高められている。

また、ステージ装置１０は、搬送架台３０と支持架台４０とを組み合わせて架台が完成する分割可能な構成であるので、例えば、支持架台４０を共通にして搬送架台３０の全長をワークの大きさに応じて変更することも可能である。この場合、ステージ装置１０を設置した後に全長の異なる搬送架台３０と交換することが可能になり、ワークが大型化しても搬送架台３０を交換することで対応することもできる。

図７はステージ装置の変形例を示す斜視図である。図７に示されるように、小さいサイズのワークを加工する場合には、ステージ装置６０は、搬送架台３０の搬送方向（Ｙ方向）の全長が短くなり、支柱３６が外れた構成となる。ステージ装置６０の支持架台４０は、上記実施例と同様であり、搬送架台３０が固定部４２の上板４２ａに載置固定された状態で搬送架台３０の全荷重を支える。

また、ステージ装置６０では、搬送架台３０が支持架台４０に搭載される構成であるので、搬送架台３０を支持架台４０から分割することにより、例えば、入口が狭い場所でも容易に搬入して設置作業を行なうことが可能である。

この変形例のステージ装置６０では、支持架台４０からＹ方向に突出する搬送架台３０の突出部分が短くて済み、搬送架台３０と支持架台４０とのＹ方向長さの差が小さいので、搬送機構２０の移動動作による搬送架台３０の撓みが生じない構成になっている。

上記実施例において、ガントリ部４６をＺ方向に昇降させる高さ調整機構を設ける構成としても良いには勿論である。

本発明によるステージ装置の一実施例を示す斜視図である。搬送架台３０を示す斜視図である。ステージ装置１０の側面図である。ステージ装置１０の平面図である。支持架台４０の斜視図である。支持架台４０をＹ方向から見た図である。ステージ装置の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１０，６０ステージ装置
２０搬送機構
２２スライダ
２４ガイドレール
２６リニアモータ２６
３０搬送架台
３２Ｘ方向フレーム
３４Ｙ方向フレーム
４０支持架台
５０エアユニット
４２固定部
４４支柱
４６ガントリ部
４８板状部材

Claims

ワークを搬送する搬送機構と、
該搬送機構を支持する搬送架台と、
前記ワークに対して所定の処理を行う処理領域で前記搬送架台上に設けられ、前記処理領域の下側から前記搬送架台を支持する支持架台と、を備え、
前記支持架台は、
前記搬送架台を支持するように床面に固定された固定部と、
該固定部の両端より上方に起立する一対の支柱と、
該支柱間に横架された横架部と、を有し、
前記横架部には、前記搬送機構により搬送される前記ワークが前記処理領域を通過する過程で所定の処理を行う処理部が設けられていることを特徴とするステージ装置。
前記搬送架台は、前記処理領域で前記ワークを空気圧により浮上させるエアユニットを有することを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
前記支持架台は、前記搬送架台の中央下側に配置され、前記搬送方向と直交する方向に延在形成されたことを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
前記搬送架台は、前記支持架台よりも低剛性であることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
前記搬送架台は、中空部材を格子状に組み合わせた低剛性構造であることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
前記固定部は、前記搬送架台が載置される上板と前記床面に対向する下板との間に複数の板状部材を所定間隔で垂直方向に起立させた高剛性構造であることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。