JPH03142134A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば液晶パネルの製造工程における露光、
印刷、ラビングの各工程でのガラス基板の位置決め等に
適用される位置決め装置に関するものである。

〔従来の技術〕

上記のような位置決め装置は、従来、例えば第６図に示
すように、ガラス基板４１が載置されるステージ４２の
側方に、複数の位置決めピン４３ａ・４３ｂが配設され
た構成となっている。これら位置決めピン４３ａ・４３
ｂはステージ４２を挟んで対向する位置にそれぞれ設け
られ、対向する位置決めピン４３ａ・４３ｂの一方４３
ａは基準位置決めピンとして、他方４３ｂは押動側位置
決めピンとしてそれぞれ構成されている。すなわち、ガ
ラス基板４１がステージ４２上に載置されると、各位置
決めピン４３ａ・４３ｂはステージ４２側にそれぞれ移
動される。この過程で、いずれかの位置決めピン４３ａ
・４３ｂがガラス基板４１の側面に当接し、これにより
、ガラス基板４１は、ステージ４２の載置面上を平行に
スライドする。そして、最終的には、両位置決めピン４
３ａ・４３ｂで挟み込んだ状態とすることで、ガラス基
板４１の位置決めが行われる。このとき、ガラス基板４
１は、その一方の側面が、基準位置へと移動した基準位
置決めピン４３ａに当接すると共に、他方の側面に当接
した押動側位置決めピン４３ｂから、基準位置決めビン
４３ａ側への押付は力が作用した状態で保持される。

ところで、ガラス基板４１をステージ４２上に載置した
ままの状態、すなわち面接触状態でスライドさせる場合
には、ガラス基板４１とステージ４２との両接触面の、
例えば傷等による微細な凹凸部の保合による引っ掛かり
が生じること等によって、ガラス基板４１には、各位置
決めピン４３ａ・４３ｂによるスライド方向へのスムー
ズな移動が生じにくい。このとき、例えばスライド方向
からそれる方向への移動を伴いながら基準位置決めピン
４３ａに当接する場合等を生じることとなり、安定した
精度のよい位置決めを行い難い。

そこで、前記従来装置においては、上記のようなガラス
基板４１の表面状態によらずに精度の良い位置決めを行
うために、ガラス基板４１をエアー浮上させた状態で、
スライドさせる方式を採用している。このため、前記ス
テージ４２の上面、すなわち載置面に、複数の吸着及び
ブロー穴４４・・・が設けられている。これら吸着及び
プロー穴４４・・・は、図示してはいないが、エアー源
、及び真空源に接続切換装置を介して接続されており、
第７図（ａ）のように、ガラス基板４１がステージ４２
上に載置されると、上記吸着及びブロー穴４４・・・か
らのエアーの吹出しを行わせて、第７図（ｂ）に示すよ
うに、ガラス基板４１をステージ４２の上面から浮上さ
せる。そして、この状態で、第７図（Ｃ）のように、位
置決めピン４３ａ・４３ｂをステージ４２側にそれぞれ
移動させて、ガラス基板４１をスライドさせ、両位置決
めピン４３ａ・４３ｂで挟み込んで、このガラス基板４
Ｉの位置決めを行う。

その後、上記吸着及びブロー穴４４へのエアーの供給を
停止することによって、第７図（ｄ）に示すように、位
置決めピン４３ａ・４３ｂで規制された位置を保って、
ガラス基板４１はステージ４２上に下降する。次いで、
上記吸着及びプロー穴４４・・・の接続状態を真空源へ
と切換えて、真空吸着力によって、ガラス基板４１をス
テージ４２上に固定した後、第７図（ｅ）のように、各
位置決めピン４３ａ・４３ｂをガラス基板４１の周縁か
ら側方へと離間させて、位置決め操作を完了する。

このように、ガラス基板４１をエアー浮上させた状態で
位置決めを行う構成では、ガラス基板４１における傷等
の表面状態の影響を殆ど受けずにスライドさせることが
でき、また、スライド時の摩擦抵抗は極めて小さく、こ
のため、押動側位置決めピン４３ｂによる押付は力を、
ガラス基板４１に欠けや割れを生しさせない軽微な大き
さに設定した構成で位置決めを行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のようにガラス基板４１をエアー浮
上させる構成の場合、例えば、吸着及びプロー穴４４・
・・から吹出されるエアーのバランスや、ガラス基板４
１のそりなどによって、必ずしも安定した浮上状態とは
ならず、第７図（ｂ）において二点鎖線で示すように、
ガラス基板４１の一方の側部がステージ４２に接触した
状態になり易い。この場合、ステージ４２への接触領域
で大きな摩擦抵抗を生じる。このため、エアー浮上状態
のガラス基板４１を前提として設定されている押動側位
置決めピン４３ｂの押動力では、ガラス基板４１を位置
決め位置へとスライドさせることができなくなる。また
、このような不具合を回避するために、押動側位置決め
ピン４３ｂの押動力を大きくして構成する場合には、こ
の押動力は、ガラス基板４１を位置決め位置に位置させ
た後、ステージ４２上へと下降させる際に、基準位置決
めピン４３ａ側への押付は力として作用している力であ
るために、この下降時に上記位置決め位置からのズレを
生じて、位置決め精度が低下するという新たな問題を生
じる。このように、エアー浮上をさせる上記従来装置に
おいては、浮上状態のバランスが崩れ易く、このため、
精度の良い位置決め動作が安定して行われないという問
題を生じている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の位置決め装置は、上記課題を解決するために、
被位置決め部材が載置されるステージと、このステージ
上に載置された被位置決め部材を上記ステージの載置面
と略平行に滑動させて所定の位置に位置決めするための
滑動操作手段とを備えて成る位置決め装置において、上
記滑動操作手段による被位置決め部材の滑動操作が行わ
れる間、被位置決め部材を上記ステージの載置面から離
間させるべく、上記ステージの載置面から突出して上記
被位置決め部材を押上げる複数の突出手段が設けられ、
被位置決め部材に下側から当接する上記各突出手段の当
接部は、フッ素樹脂等の低摩擦材料から成ると共に凸曲
面状であることを特徴としている。

上記の構成によれば、被位置決め部材をステージの載置
面と略平行に滑動させて所定の位置に位置決めするため
の滑動操作は、突出手段によって被位置決め部材を上記
載置面から離間させた状態で行われる。そしてこのとき
、被位置決め部材は突出手段の凸曲面状の当接部の頂点
位置近傍で支持され、点接触に近い局部領域のみの接触
状態で摺接することとなる。このため、例えば被位置決
め部材の表面に微細な傷等による凹凸が生じている場合
でも、上記凸曲面状の頂点位置近傍を摺接する際の引っ
掛かり等は生じずに、被位置決め部材は、滑動操作手段
による滑動方向にスムーズに移動することとなる。また
、上記突出手段における当接部はフッ素樹脂等の低摩擦
材料から成ることによって、摺動時の摩擦抵抗はより小
さなものとなるので、滑動操作手段での滑動力をより小
さくして被位置決め部材の滑動動作を生じさせることが
できる。これらの結果、より安定した精度の高い位置決
めを行わせることが可能となる。

本発明の一実施例を第１図ないし第２図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本発明に係る位置決め装置は、第２図のように、例えば
液晶パネルの製造工程での露光、印刷、ラビング工程等
における方形のガラス基板ｌを被位置決め部材とする場
合、上記ガラス基板１より幾分形状の小さな方形形状の
載置面を上面に有するステージ２が設けられ、そして、
このステージ２を挟んで側方に、滑動操作手段としての
複数の位置決めピン３・４が配設された構成となってい
る。これら位置決めピン３・４は、後述するように、上
記ステージ２の載置面に載置されたガラス基板１を位置
決めする際に、それぞれステージ２側に移動されるが、
ステージ２を挟んで一方の側の位置決めピン３は、この
とき基準位置に位置する基準位置決めピンとして、また
、他方の側の位置決めピン４は、ガラス基板１を上記基
準位置決めピン３側へと押動すべくガラス基板１の側面
に押付力を作用させる押動側位置決めピンとしてそれぞ
れ構成されている。

また、上記ステージ２の載置面には、複数の吸着及びプ
ロー穴５・・・が穿設されている。これら吸着及びプロ
ー穴５・・・は、図示してはいないが、真空源、及びエ
アー源に接続状態切換装置を介して接続されている。そ
して、上記ステージ２の上面に、例えばテフロン（商品
名）等のフッ素樹脂材料等から威るシート部材６が貼着
されている。尚、各吸着及びプロー穴５・・・を中心と
してこれを囲う図中破線内の局部領域は、突出手段を構
成する膨出動作部７・・・としてそれぞれ形成されてい
る。

つまり、これら膨出動作部７・・・の領域では、ステー
ジ２の上面への接着を行わず、これにより、後述するよ
うに、上記吸着及びプロー穴５・・・へのエアーの供給
時に、各膨出動作部７・・・が上方への膨出変形を生じ
るように構成されている。

上記構成の位置決め装置におけるガラス基板１の位置決
め操作は、第１図に示す順序にて行われる。まず、同図
（ａ）のように、ガラス基板１がステージ２上にセット
されると、次いで、上記吸着及びプロー穴５に圧縮空気
が供給される。この結果、それまで平面状態であったシ
ート部材６には、第１図（ｂ）に示すように、ステージ
２の上面と接着されてない各膨出動作部７・・・の領域
に、それぞれ上方へと膨出する変形を生じる。そして、
この膨出変形によってガラス基板１は、膨出動作部７・
・・の頂点部にのみ当接した状態で上方へと持ち上げら
れる。

この状態で、第１図（Ｃ）のように、位置決めピン３・
４をそれぞれステージ２側に移動する操作が行われる。

この過程で、いずれかの位置決めピン３・４がガラス基
板１の側面に当接し、これにより、ガラス基板１は、ス
テージ２の載置面と平行にスライドする。そして、最終
的には、基準位置に位置する基準位置決めピン３と、押
動側位置決めピン４とで挟み込んだ位置でガラス基板１
を保持することで、このガラス基板１の位置決めが行わ
れる。

上記位置決めが終了すると、吸着及びプロー穴５・・・
へのエアー圧力の供給を停止すると共に、これら吸着及
びプロー穴５・・・への接続状態をエアー源から真空源
へと切換える。この結果、上記各膨出動作部７・・・は
、その膨出状態から平面状に復帰することとなり、これ
により、第１図（ｄ）に示すように、周縁が各位置決め
ピン３・４で規制された位置を保って、ガラス基板１は
ステージ２上に下降し、平面状に復帰したシート部材６
を介してステージ２上に載置される。そして、第１図（
ｅ）のように、各位置決めピン３・４をガラス基板１の
周縁から側方へと移動させて、位置決め操作を完了する
。尚、上記第１図（ｅ）に示す状態において、吸着及び
プロー穴５・・・が真空源に接続さている場合に、これ
ら吸着及びプロー穴５・・・の上部側の穴径を、上記各
膨出動作部７・・・の各中心領域がこれら吸着及びプロ
ー穴５・・・内に凹入する変形を生じ得るように大きく
しておくことで、シート部材６を介してガラス基板１に
吸着及びプロー穴５からの真空吸着による固定力を作用
させるように構成することも可能である。また、上記各
膨出動作部７・・・に、エアー供給時の膨出変形が損な
われない程度の小さな穴を穿設しておき、この穴を通し
て真１ 空吸着力が作用する構成とするともできる。

このように、上記構成の位置決め装置においては、凸曲
面状に膨出変形した膨出動作部７の各頂点部数箇所でガ
ラス基板１を支持した状態で、このガラス基板１を水平
方向にスライドさせて位置決めが行われる。この場合、
ガラス基板１は、各膨出動作部７・・・とはそれぞれ点
接触に近い局部領域のみの接触状態で摺接することとな
るので、例えば上記ガラス基板ｌの表面に微細な傷等に
よる凹凸が生じている場合でも、上記凸曲面状の支持部
上を摺接する際の引っ掛かり等を生じることなく、各位
置決めピン３・４から作用する押動方向にスムーズにス
ライドする。また、上記シート部材６は、フッ素樹脂材
料等の摩擦係数の小さな材料で構成されていることで、
ガラス基板１を小さな押動力でスライドすることができ
る。この押動力は、ガラス基板１の位置決めを終了した
後も、このガラス基板１を位置決めピン３側に押付ける
力として押動側位置決めピン４から作用しているが、こ
の力が小さいことから、ガラス基板１は、２ その位置決め位置を正確に保持した状態で、各膨出動作
部７・・・の平面状への復帰に伴って、ステージ２上に
下降する。これらの結果、より安定した精度の高い位置
決めが行われる。また、上記の構成においては、シート
部材６をステージ２のほぼ全面にわたって貼着すること
で、ステージ２の平面性が損なわれることはなく、した
がって、従来構成の装置に対して、シート部材６の貼着
という簡単な作業による改良を行うことで、上記のよう
な安定した位置決め動作を繰り返して行い得る装置とす
ることができる。

〔実施例２〕 本発明の他の実施例を第３図ないし第５図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、前記
の実施例の図面に示した部材と同一の機能を有する部材
には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

この第２実施例の位置決め装置におけるステージ２の上
面には、第３図のように、前記の実施例よりも幾分径の
大きな複数の吸着及びプロー穴５・・・が穿設されてい
る。これら吸着及びプロー穴５・・・内には、第４図に
示すように、これら吸着及びプロー穴５・・・の内壁面
に沿う上下動可能なフッ素樹脂材料等から威る突出手段
としての突出ピン１１がそれぞれ嵌挿されている。上記
突出ピン１１は、径の異なる円柱を上下に連ねた形状で
構成されると共に、その上端は球面に沿う凸曲面状に形
成されている。ステージ２内部の圧力室１２に圧縮空気
が導入されていない場合には、上記突出ピン１１は、図
のように、その下端面が下降位置規制プレート１３に当
接した下方位置に位置する状態で保持される。このとき
には、突出ピン１１の上端は、ステージ２の上面よりも
下側に没入した位置に位置するようになっている。

一方、上記圧力室１２に圧縮空気が導入されると、この
圧力室１２から上記下方位置規制プレート１３に穿設さ
れている連通穴１４を通してエアーが各吸着及びプロー
穴５へと供給され、これにより、突出しピン１１は、第
４図において二点鎖線で示すように、下側の径大部と上
側の径小部と５ の間の肩部が、各吸着及びプロー穴５の内壁面に形成さ
れている段差に当接する突出位置へと持ち上げられる。

このとき、突出ピン１１の上端側が、ステージ２の上面
を超えて上方へと突出するようになっている。

上記構成の位置決め装置におけるガラス基板１の位置決
め操作は、第５図に示す順序にて行われる。まず、同図
（ａ）のように、ガラス基板ｌがステージ２上にセット
された後に、上記吸着及びプロー穴５に圧縮空気が供給
される。この結果、第５図（ロ）に示すように、ステー
ジ２の上面を超えて突出ピン１１の上部側が突出し、こ
れらの上端側頂点部に当接した状態で、ガラス基板ｌは
上方へと持ち上げられる。

そして、第５図（Ｃ）のように、位置決めピン３・４を
ステージ２側へそれぞれ移動させることで、前記実施例
と同様に、ガラス基板１の位置決めが行われる。

上記位置決めが終了すると、吸着及びプロー穴５へのエ
アーの供給を停止すると共に、これら吸６ 着及びプロー穴５・・・への接続状態をエアー源から真
空源へと切換える。この結果、上記各突出ピン１１は、
上記突出位置から下降位置に復帰することとなり、これ
により、第５図（ｄ）に示すように、周縁が各位置決め
ピン３・４で規制された位置を保って、ガラス基板１は
ステージ２上に下降し、この状態でステージ２上に載置
されると共に、吸着及びプロー穴５を通して作用する真
空吸着力によって、ステージ２上に固定される。。そし
て、第５図（ｅ）のように、各位置決めピン３・４をガ
ラス基板１の周縁から側方へと移動させて、位置決め操
作を完了する。

このように、上記構成の位置決め装置においては、ガラ
ス基板１を、ステージ２との面接触状態から、突出ピン
１１の各頂点部数箇所で支持した状態で、水平方向の位
置決め操作が行われる。したがって、この実施例の場合
にも、前記の実施例と同様に、ガラス基板１には、各位
置決めピン３・４からの小さな押動力によって、その押
動方向にスムーズに移動する動作を生じて、位置決めが
行われる。これにより、精度の高い位置決めが安定して
行われる。

なお、上記においては、突出ピン１１の上昇・下降の作
動を圧縮空気及び真空により行う例を挙げて説明したが
、その他、例えば機械的な駆動機構を用いて作動させる
構成とすることも可能である。

また、上記各実施例においては、ガラス基板１を被位置
決め部材とする装置を例に挙げて説明したが、その他、
例えばプリント基板等を被位置決め部材とする装置等に
おいても、この発明を適用して構成することが可能であ
る。

〔発明の効果〕

本発明の位置決め装置は、以上のように、被位置決め部
材が載置されるステージと、このステージ上に載置され
た被位置決め部材を上記ステージの載置面と略平行に滑
動させて所定の位置に位置決めするための滑動操作手段
とを備えて成る位置決め装置において、上記滑動操作手
段による被位置決め部材の滑動操作が行われる間、被位
置決め部材を上記ステージの載置面から離間させるべく
上記ステージの載置面から突出して上記被位置決め部材
を押」二げる複数の突出手段が設けられ、被位置決め部
材に下側から当接する上記各突出手段の当接部は、フッ
素樹脂等の低摩擦材料から成ると共に凸曲面状の構成で
ある。

それゆえ、例えば被位置決め部材の表面に微細な傷等に
よる凹凸が生じている場合でも、上記凸曲面状の頂点位
置近傍を摺接する際の引っ掛かり等は生じず、また、被
位置決め部材の滑動時の摩擦抵抗も小さいことから、小
さな滑動力を滑動操作手段に設定した構成で、被位置決
め部材のスムーズな滑動動作を生じさせて位置決めを行
うことができる。この結果、より安定した精度の高い位
置決めを行わせることが可能になるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図（ａ）〜（ｅ）は位置決め動作過程を示す図であ
る。 第２図は位置決め装置の要部斜視図である。 第３図ないし第５図は本発明の他の実施例を示すもので
ある。 第３図は要部斜視図である。 第４図は部分拡大断面図である。 第５図（ａ）〜（ｅ）は位置決め動作過程を示す図であ
る。 第６図および第７図は従来例を示すものである。 第６図は要部斜視図である。 第７図（ａ）〜（ｅ）は位置決め動作過程を示す図であ
る。 １はガラス基板（被位置決め部材）、２はステージ、３
・４は位置決めピン（滑動操作手段）、７は膨出動作部
（突出手段）、１■は突出しビン（突出手段）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被位置決め部材が載置されるステージと、このステ
   ージ上に載置された被位置決め部材を上記ステージの載
   置面と略平行に滑動させて所定の位置に位置決めするた
   めの滑動操作手段とを備えて成る位置決め装置において
   、 上記滑動操作手段による被位置決め部材の滑動操作が行
   われる間、被位置決め部材を上記ステージの載置面から
   離間させるべく、上記ステージの載置面から突出して上
   記被位置決め部材を押上げる複数の突出手段が設けられ
   、被位置決め部材に下側から当接する上記各突出手段の
   当接部は、フッ素樹脂等の低摩擦材料から成ると共に凸
   曲面状であることを特徴とする位置決め装置。