JPH11156653A - Ｘｙステージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに作用する押し付け力に対して高い剛
性を備えるとともに、簡易な構造を備え、小型で製作コ
ストが掛からないＸＹθステージを提供する。 【解決手段】 固定テーブル１２上に移動ステージ１１
が載せられ、ワーク１０は移動ステージ１１上に吸着さ
れる。固定テーブル１２には上下方向に貫通する開口部
１９が形成され、固定テーブル１２の下にＸＹθ移動テ
ーブル１３が設置される。移動ステージ１１は、開口部
１９の中に収容された伝達部材２１を介して、ＸＹθ移
動テーブル１３に接続される。伝達部材２１は、移動ス
テージ１１の上下方向の移動を拘束せず、水平面内の移
動および回転のみをＸＹθ移動テーブル１３から移動ス
テージ１１へ伝達する。移動ステージ１１の上面には、
ワーク１０の吸着兼浮上用のエア孔３１が形成され、移
動ステージ１１の下面には、移動ステージ１１自体の吸
着兼浮上用のエアポケット３３が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平板状のワークの
ＸＹ方向あるいはＸＹθ方向のアライメントに使用され
るＸＹステージに係り、特に、プレス加工機あるいは印
刷機などの様な、ワークに対して上方から大きな押し付
け力が作用する装置において使用されるＸＹステージに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の様な、平板状のワークに対
して上方から大きな押し付け力が作用する装置に組み込
まれるＸＹステージにおいては、例えば、ガイド部にボ
ールベアリングの代わりに滑り機構を採用したものな
ど、大きな押し付け力に耐えられる高い剛性を備えた装
置が使用されてきた。

【０００３】（従来の装置の問題点）従来のＸＹステー
ジでは、ワークのアライメントの際にはワークに対して
大きな押し付け力は作用せず、アライメントの終了後に
大きな押し付け力が作用するにも拘らず、高剛性を備え
たＸＹステージが使用されていた。このため、ＸＹステ
ージの構造が複雑化及び大型化し、その製作コストも大
きなものとなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来のＸＹステージの問題点に鑑み成されたもので、本
発明の目的は、ワークに作用する押し付け力に対して高
い剛性を備えるとともに、比較的簡易な構造を備え、小
型で製作コストが掛からないＸＹステージの構造を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のＸＹステージ
は、平板状のワークがその上面に吸着により保持される
移動ステージと、移動ステージの下面に対向して配置さ
れ、切替えによりその上面に移動ステージを吸着しある
いは浮上させることが可能で、上下方向に貫通する開口
部が形成された固定テーブルと、固定テーブルの下側に
配置され、水平面内での二軸方向の移動が可能な駆動機
構と、前記開口部の中に収容され、前記移動ステージを
前記駆動機構に接続し、前記移動ステージの上下方向の
移動が可能な状態で、水平面内の移動のみを前記駆動機
構から前記移動ステージに伝達する伝達部材と、を備え
たことを特徴とする。

【０００６】本発明のＸＹステージを用いて、以下の手
順によりワークのアライメントを行うことができる。先
ず、ワークを移動ステージの上に搬送し、移動ステージ
の上に吸着する。次に、移動ステージを固定テーブルの
上に浮上させ、この状態で、駆動装置を用いて移動ステ
ージの水平面内の移動量を調整する。この結果、ワーク
の位置が目標の条件内に収まったときに、移動ステージ
を固定テーブルの上に降ろし、固定テーブルの上に吸着
する。これによって、ワークのアライメントが終了す
る。

【０００７】ワークのアライメントが終了した後では、
ワークは固定テーブルの上に吸着されて保持されている
ので、ワークに対して上面から作用する押し付け力は、
固定テーブルで支えられ、駆動機構側には伝達されな
い。従って、駆動機構側には大きな押し付け力が作用し
ないので、高い剛性を備えたものは必要とされない。一
方、固定テーブル側は可動部分を内蔵していないので、
高い剛性を備えたものを容易に製作することができる。
なお、上記の構造は、θ方向の駆動機能を備えたＸＹス
テージ（ＸＹθステージ）に対しても同様に適用するこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に基づくＸＹステ
ージ（ＸＹθステージ）の一例を示す。図中、１１は移
動ステージ、１２は固定テーブル、１３はＸＹθ移動テ
ーブル（駆動機構）、１９は開口部、２１は伝達部材を
表す。

【０００９】フレーム１７の上に固定テーブル１２が支
持され、固定テーブル１２の上には移動ステージ１１が
載せられている。ワーク１０は、移動ステージ１１の上
に吸着されて保持される。更に、固定テーブル１２の上
には、移動ステージ１１に隣接して搬送テーブル１５が
固定されている。搬送テーブル１５の上面の高さは、移
動ステージ１１の上面の高さと同一である。ワーク１０
は、搬送テーブル１５を介して移動ステージ１１上に送
られ、また、搬送テーブル１５を介して移動ステージ１
１上から取出される。

【００１０】固定テーブル１２には、移動ステージ１１
の四隅の近傍の下側に相当する部分などの複数箇所に、
それぞれ、上下方向に貫通する開口部１９が形成されて
いる。なお、図１には、その内の二箇所が示されてい
る。

【００１１】移動ステージ１１の下方に相当する、固定
テーブル１２の下にはＸＹθ移動テーブル１３が設置さ
れている。移動ステージ１１は、開口部１９の中に収容
された伝達部材２１を介して、ＸＹθ移動テーブル１３
に接続されている。この伝達部材２１は、上端部が移動
ステージ１１の下面に固定された伝達軸２３と、ＸＹθ
移動テーブル１３側に設けられたボールブシュ２５から
構成されている。伝達軸２３は、周囲をボールブシュ２
５でガイドされた状態で上下方向に摺動することができ
る。従って、ＸＹθ移動テーブル１３の水平面内の移動
及び回転のみが移動ステージ１１に伝達され、移動ステ
ージ１１の上下方向の動きはＸＹθ移動テーブル１３に
よって拘束されない。

【００１２】移動ステージ１１の上面には、ワーク１０
の吸着兼浮上用のエア孔３１が多数形成され、それらの
エア孔３１は、移動ステージ１１の内部及び複数の伝達
軸２３のうちの一つ（図１において右側の伝達軸２３）
の内部を通る経路を介して、ワーク用エア配管４１に接
続されている。一方、移動ステージ１１の下面には、移
動ステージ１１自体の吸着兼浮上用のエアポケット３３
が形成され、これらのエアポケット３３は、移動ステー
ジ１１の内部及び複数の伝達軸２３のうちの他の一つ
（図１において左側の伝達軸２３）の内部を通る経路を
介して、移動ステージ用エア配管４３に接続されてい
る。また、搬送テーブル１５の上面には、ワーク１０の
搬送の際に使用される浮上用のエア孔３５が多数形成さ
れ、それらのエア孔３５は、搬送テーブル１５の内部を
通る経路を介して、ワーク搬送用エア配管４５に接続さ
れている。

【００１３】次に、このＸＹθステージの使用方法につ
いて説明する。ワーク１０を、搬送用ロボットなどによ
って搬送テーブル１５の上に搬送した後、搬送テーブル
１５上面のエア孔３５及び移動ステージ１１上面のエア
孔３１から圧縮空気を吐出させてワーク１０を浮上さ
せ、移動ステージ１１上に移送する。移動ステージ１１
の周縁部にはガイド用のストッパ２９が設けられてお
り、ワーク１０の端部をストッパ２９に接触させること
によって移動ステージ１１に対するワーク１０の位置決
めが行われる。位置決め終了後、エア孔３５及びエア孔
３１からの圧縮空気の吐出を停止し、ワーク用エア配管
４１を吸着側に切り替え、移動ステージ１１の上にワー
ク１０を吸着する。

【００１４】次いで、移動ステージ１１下面のエアポケ
ット３３へ圧縮空気を供給し、移動ステージ１１を固定
テーブル１２の上に正圧により浮上させる。この状態
で、ＸＹθ移動テーブル１３を駆動して、伝達軸２３を
介して移動ステージ１１の水平面内における位置決めを
行う。位置決め終了後、エアポケット３３からの圧縮空
気の供給を停止し、ワーク用エア配管４１を吸着側に切
り替え、固定テーブル１２の上に移動ステージ１１を吸
着する。

【００１５】この状態で、ワーク１０に対して処理（プ
レスあるいは印刷など）を行う。この状態では、ワーク
１０は、移動ステージ１１を介して固定テーブル１２に
よって支持されているので、ワーク１０の上面から作用
する押し付け力は、ＸＹθ移動テーブル１３には伝達さ
れない。

【００１６】ワーク１０の処理が終了した後、再び、移
動ステージ１１上面のエア孔３１及び搬送テーブル１５
上面のエア孔３５から圧縮空気を吐出させてワーク１０
を浮上させ、ワーク１０を搬送テーブル１５上に移送
し、更に装置外に搬出する。

【００１７】なお、前述した実施の形態においては、移
動ステージ１１を固定テーブル１２に対して浮上及び吸
着するためのエアポケット３３を移動ステージ１１の下
面に設け、エアポケット３３への圧縮空気の供給を伝達
軸２３を介して行う例を示したが、このエアポケット３
３を固定テーブル１２の上面に設け、固定テーブル１２
内に設けられた経路を介して圧縮空気を供給するように
してもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明のＸＹθステージでは、移動ステ
ージと駆動機構（ＸＹθ移動テーブル）との間に固定テ
ーブルを配置し、伝達部材を介して、移動ステージをそ
の上下方向の移動を拘束しない状態で駆動機構に接続す
るとともに、移動ステージを、吸着及び浮上の切替えが
可能な状態で固定テーブル上に支持している。これによ
り、移動ステージを固定テーブル上に浮上させた状態で
ワークのアライメントを行った後、移動ステージを固定
テーブル上に吸着させた状態でワークに対する処理を行
うことができる。従って、ワークの処理の際にワークの
上面から作用する押し付け力は、固定テーブルで支えら
れ、駆動機構側には伝達されない。

【００１９】本発明のＸＹθステージによれば、駆動機
構に対しては高い剛性が要求されず、比較的、小型で経
済的なものを採用することができる。更に、固定テーブ
ル側には可動部分が組み込まれていないので、高い剛性
を備えたものを容易に製作することができる。本発明の
ＸＹθステージは高い剛性を備えているので、プレス加
工機あるいは印刷機などに適用することにより、それら
の寸法精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸＹθステージの概要を示す図。

【符号の説明】

１０・・・ワーク、 １１・・・移動ステージ、 １２・・・固定テーブル、 １３・・・ＸＹθ移動テーブル（駆動機構）、 １５・・・搬送テーブル、 １７・・・フレーム、 １９・・・開口部、 ２１・・・伝達部材、 ２３・・・伝達軸、 ２５・・・ボールブシュ、 ２９・・・ストッパ、 ３１・・・エア孔（ワークの吸着兼浮上用）、 ３３・・・エアポケット（移動ステージの吸着兼浮上
用）、 ３５・・・エア孔（ワークの浮上用）、 ４１・・・ワーク用エア配管、 ４３・・・移動ステージ用エア配管、 ４５・・・ワーク搬送用エア配管。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状のワークがその上面に吸着により
   保持される移動ステージと、 移動ステージの下面に対向して配置され、切替えにより
   その上面に移動ステージを吸着しあるいは浮上させるこ
   とが可能で、上下方向に貫通する開口部が形成された固
   定テーブルと、 固定テーブルの下側に配置され、水平面内での二軸方向
   の移動が可能な駆動機構と、 前記開口部の中に収容され、前記移動ステージを前記駆
   動機構に接続し、前記移動ステージの上下方向の移動が
   可能な状態で、水平面内の移動のみを前記駆動機構から
   前記移動ステージに伝達する伝達部材と、 を備えたことを特徴とするＸＹステージ。
2. 【請求項２】 平板状のワークがその上面に吸着により
   保持される移動ステージと、 移動ステージの下面に対向して配置され、切替えにより
   その上面に移動ステージを吸着しあるいは浮上させるこ
   とが可能で、上下方向に貫通する開口部が形成された固
   定テーブルと、 固定テーブルの下側に配置され、水平面内での二軸方向
   の移動及び回転が可能な駆動機構と、 前記開口部の中に収容され、前記移動ステージを前記駆
   動機構に接続し、前記移動ステージの上下方向の移動が
   可能な状態で、水平面内の移動及び回転のみを前記駆動
   機構から前記移動ステージに伝達する伝達部材と、 を備えたことを特徴とするＸＹステージ。
3. 【請求項３】 前記移動ステージは、その上面にワーク
   の吸着兼浮上用のエア孔を備えるとともに、その下面に
   当該移動ステージを前記固定テーブル上に吸着しあるい
   は浮上させるためのエアポケットを備えていることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載のＸＹステー
   ジ。