TWI592944B - 工作台裝置、定位裝置、平面面板顯示器製造裝置及精密機械 - Google Patents

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TWI592944B
TWI592944B TW105112279A TW105112279A TWI592944B TW I592944 B TWI592944 B TW I592944B TW 105112279 A TW105112279 A TW 105112279A TW 105112279 A TW105112279 A TW 105112279A TW I592944 B TWI592944 B TW I592944B
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Tsuyoshi Nakamura
Takashi Kuramochi
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Description

工作台裝置、定位裝置、平面面板顯示器製造裝置及精密機械
本發明係關於工作台裝置、定位裝置、平面面板顯示器製造裝置及精密機械。
顯示器之製造工程或顯示器之測量工程中,使用具有支撐工作物之工作台的工作台裝置。工作台裝置移動工作台而決定被支撐於工作台之工作物的位置。所知的有如專利文獻1及專利文獻2所揭示般,能夠在X軸方向、Y軸方向及θZ方向之三個方向移動工作台的工作台裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-112715號公報
[專利文獻2]日本特開2015-117958號公報
在能夠在三個方向移動的工作台,當其工作台之定位精度不足時,所製造出之裝置之性能有可能下降。因此,期待可以抑制能夠在三個方向移動之工作台之定位精度不足的技術。
本發明之態樣之目的在於提供可以抑制定位精度之不足的工作台裝置、定位裝置、平面面板顯示器製造裝置及精密機械。
若依照本發明之第1態樣時,提供一種工作台裝置,其具備:基座構件,其具有導引面;工作台,其係被支撐於上述基座構件,能夠以和與上述導引面平行之規定面內的第1軸呈平行的第1軸方向、和與上述第1軸正交之上述規定面內的第2軸呈平行的第2軸方向、及和與上述規定面正交之第3軸呈平行的工作台中心軸為中心而進行旋轉;第1驅動裝置,其係對上述工作台給予上述第1軸方向之力;及第2驅動裝置,其係對上述工作台給予上述第2軸方向之力,上述第1驅動裝置具有:第1致動器,其係被支撐於上述基座構件,產生用以使上述工作台在上述第1軸方向移動的動力;第1可動構件,其係與上述工作台連結,藉由上述第1致動器之作動,沿著與上述第1軸平行的第1驅動軸移動,上述第2驅動裝置具有:第2致動器,其係被支撐於上述基座構件,產生用以 使上述工作台在上述第2軸方向移動的動力;第2可動構件,其係與上述工作台連結,藉由上述第2致動器之作動,沿著與上述第2軸平行的第2驅動軸移動,上述第1驅動裝置係以在上述第2軸方向之上述工作台中心軸之位置和上述第1驅動軸之位置一致之方式僅設置一個,上述第2驅動裝置係以在上述第1軸方向之上述工作台中心軸之位置和上述第2驅動軸之位置不同之方式至少設置兩個,上述第1可動構件包含:第1直線軸承,其係被設置在上述基座構件之第1導引構件導引,沿著上述第1驅動軸移動;第1旋轉軸承,其係被配置在固定在上述第1直線軸承的第1桿構件之周圍,以與上述第3軸平行之第1桿中心軸為中心,相對於上述第1桿構件能夠做相對旋轉;及第2直線軸承,其係被連接於上述第1旋轉軸承,且被固定在上述第1軸方向之上述工作台之端部的第2導引構件導引至上述第2軸方向。
若藉由本發明之第1態樣時,藉由一個第1驅動裝置和至少兩個第2驅動裝置,工作台能夠在第1軸方向、第2軸方向及以工作台中心軸為中心之旋轉方向的三個方向移動。因第1驅動裝置被設置成在第2軸方向之工作台中心軸之位置和第1驅動軸之位置一致,故當工作台旋轉時,被固定在第1軸方向之工作台之端部的第2導引構件和第2直線軸承之干擾被抑制。再者,在基座構件中沿著第1驅動軸移動之第1直線軸承,和在被固定於工作台且在第2軸方向移動之第2直線軸承經由第1桿構件 及第1旋轉軸承而被連結。因此,即使工作台以工作台中心軸為中心旋轉,藉由第1桿構件和第1旋轉軸承之相對旋轉,作用於第2直線軸承及第2導引構件的力矩被抑制。因此,工作台裝置之定位精度不足被抑制。
在本發明之第1態樣中,上述第2可動構件包含:第3直線軸承,其係被設置在上述基座構件之第3導引構件導引,沿著上述第2驅動軸移動;第2旋轉軸承,其係被配置在固定在上述第3直線軸承的第2桿構件之周圍,以與上述第3軸平行之第2桿中心軸為中心,相對於上述第2桿構件能夠做相對旋轉;第4直線軸承,其係被連接於上述第2旋轉軸承,被固定在上述第2軸方向之上述工作台之端部的第4導引構件導引至上述第1軸方向。
在基座構件中沿著第2驅動軸移動之第3直線軸承,和在被固定於工作台且在第1軸方向移動之第4直線軸承經由第2桿構件及第2旋轉軸承而被連結。因此,即使工作台以工作台中心軸為中心旋轉,藉由第2桿構件和第2旋轉軸承之相對旋轉,作用於第4直線軸承及第4導引構件的力矩被抑制。因此,工作台裝置之定位精度不足被抑制。
在本發明之第1態樣中,上述第2驅動裝置即使具有下述構件亦可:第5直線軸承,其係被連接於上述第2軸方向之上述工作台之一方的端部,被設置在上述基座構件之第5導引構件導引,在上述第2軸方向移動; 第3旋轉軸承,其係被配置在固定在上述第5直線軸承的第3桿構件之周圍,以與上述第3軸平行之第3桿中心軸為中心,相對於上述第3桿構件能夠做相對旋轉;第6直線軸承,其係被連接於上述第3旋轉軸承,被固定在上述第2軸方向之上述工作台之另一方之端部的第6導引構件導引至上述第1軸方向。
藉由在第2軸方向之工作台之一方之端部連接第2驅動裝置,在第2軸方向之工作台之另一方之端部,設置包含第5直線軸承、第3旋轉軸承及第6直線軸承之輔助導引裝置,當工作台在第1軸方向移動時,與以工作台中心軸為中心的旋轉方向有關之工作台之定位精度不足被抑制。
在本發明之第1態樣中,即使至少兩個上述第2驅動裝置中,一個上述第2驅動裝置被連接於上述第2軸方向之上述工作台之一方之端部,一個上述第2驅動裝置被連接於上述第2軸方向之上述工作台之另一方之端部亦可。
藉由一個第2驅動裝置被連接於第2軸方向之工作台之一方的端部,一個第2驅動裝置被連接於第2軸方向之工作台之另一方的端部,工作台裝置之定位精度不足被抑制,工作台裝置之大型化及構造之複雜化被抑制。
在本發明之第1態樣中,即使具備平面導引裝置亦可,其係被配置在上述工作台之下面和上述基座構 件之導引面之間,在上述工作台之下面和上述基座構件之導引面隔著間隙而相向之狀態下,將上述工作台導引至與上述規定面平行之方向。
依此,工作台能夠在水平方向圓滑地移動。
在本發明之第1態樣中,上述平面導引裝置具有桿狀之滑動構件,且具備被支撐於上述工作台,以能夠在與上述第3軸平行之第3軸方向移動之方式支撐上述滑動構件的導引軸承。
依此,當在平面導引裝置與基座構件之上面接觸之狀態下,工作台移動至下方使工作台之下面與基座構件之上面接觸時,平面導引裝置能夠對工作台朝上方做相對移動。
即使在本發明之第1態樣中,具備在第3軸方向移動平面導引裝置之驅動元件亦可。
依此,作用於平面導引裝置之第3方向之荷重被調整。例如,過大的荷重作用於平面導引裝置之情形被抑制。
若依照本發明之第2態樣時,提供定位裝置,其具備第1態樣之工作台裝置,決定被支撐於上述工作台裝置之上述工作台的工件之位置。
在本發明之第1態樣中,即使具備預壓裝置亦可,其係對上述工作台事先施予以上述工作台中心軸為中心的旋轉方向之力亦可。
依此,由於在工作台中總是對旋轉方向作用 力矩,工作台裝置之機構的游隙消失,故定位精度不足被抑制。
在本發明之第1態樣中,上述預壓裝置即使具有預壓致動器,其係被支撐於上述基座構件,使產生用以使上述工作台在上述第2軸方向移動的動力;預壓可動構件,其係與上述工作台連結,藉由上述預壓致動器之作動沿著與上述第2軸平行之預壓驅動軸移動,上述預壓裝置即使被設置成在上述第1軸方向之上述工作台中心軸之位置和上述預壓驅動軸之位置不同亦可。
依此,可以藉由預壓致動器產生之力對工作台滑順地施予力矩。
在本發明之第1態樣中,上述預壓可動構件包含:第7直線軸承,其係被設置在上述基座構件之第7導引構件導引,沿著上述預壓驅動軸移動;第4旋轉軸承,其係被配置在固定在上述第7直線軸承的第4桿構件之周圍,以與上述第3軸平行之第4桿中心軸為中心,相對於上述第4桿構件能夠做相對旋轉;第8直線軸承,其係被連接於上述第4旋轉軸承,被固定在上述第2軸方向之上述工作台之端部的第8導引構件導引至上述第1軸方向。
因此,即使工作台以工作台中心軸為中心旋轉,藉由第4桿構件和第4旋轉軸承之相對旋轉,作用於第8直線軸承及第8導引構件的力矩被抑制。因此,工作台裝置之定位精度不足被抑制。
在本發明之第1態樣中,即使上述預壓裝置以在上述第1軸方向之上述工作台中心軸之位置和上述預壓驅動軸之位置不同之方式至少設置兩個,至少兩個的上述預壓裝置對上述工作台施予之力不同亦可。
依此,由於藉由兩個預壓裝置能夠對工作台之不同位置賦予不同的力,故可以邊抑制在旋轉方向之工作台之定位精度不足,邊對工作台賦予力矩。
若藉由本發明之第2態樣,被支撐於工作台之工作台的定位精度不足被抑制。
若依照本發明之第3態樣時,提供具備第1態樣之工作台裝置,和處理被支撐於上述工作台之工件之處理部的平面面板顯示器製造裝置。
若藉由本發明之第3態樣時,由於平面面板製造裝置可以處理藉由工作台被定位的工件,抑制從其工件製造出不良製品的情形。平面面板顯示器製造裝置包含例如貼合兩片基板之貼合裝置,在平面面板顯示器之製造工程之至少一部分中被使用。平面面板顯示器包含液晶顯示器、電漿顯示器及有機EL顯示器之至少一個。
若依照本發明之第4態樣時,提供具備第1態樣之工作台裝置,和處理被支撐於上述工作台之工件之處理部的精密機械。
若藉由本發明之第4態樣時,由於精密機械可以處理藉由工作台被定位的工件,抑制從其工件製造出不良製品的情形。精密機械包含例如精密測量機及精密加 工機之一方或雙方。因精密測量機可以藉由測量藉由工作台被定位之工件,故可以精密地進行其工件之測量。因精密加工機可以加工藉由工作台而被定位之工件,故可以精密地進行其工件之加工。
若藉由本發明之態樣,提供可以抑制定位精度之不足的工作台裝置、定位裝置、平面面板顯示器製造裝置及精密機械。
1‧‧‧工作台
1A‧‧‧上面
1B‧‧‧下面
1H‧‧‧內部空間
2‧‧‧基座構件
2A‧‧‧上面(導引面)
3‧‧‧連結裝置
4‧‧‧旋轉軸承
4A‧‧‧內輪
4B‧‧‧外輪
4C‧‧‧滾珠
5‧‧‧桿構件
5F‧‧‧凸緣部
5L‧‧‧桿部
6X‧‧‧第1支撐構件
6Y‧‧‧第2支撐構件
7‧‧‧致動器
7X‧‧‧第1致動器
7Y‧‧‧第2致動器
7P‧‧‧預壓致動器
8‧‧‧移動系統
9‧‧‧第1驅動裝置
10‧‧‧第2驅動裝置
11‧‧‧第1直線軸承
12‧‧‧第1導引構件
13‧‧‧第3直線軸承
14‧‧‧第3導引構件
13B‧‧‧第5直線軸承
14B‧‧‧第5導引構件
15‧‧‧滾珠螺桿機構
15X‧‧‧第1滾珠螺桿機構
15Y‧‧‧第2滾珠螺桿機構
16‧‧‧聯軸器
17‧‧‧殼體
18‧‧‧第2導引構件
19‧‧‧第2直線軸承
20‧‧‧第4導引構件
21‧‧‧第4直線軸承
20B‧‧‧第6導引構件
21B‧‧‧第6直線軸承
22‧‧‧連接構件
23‧‧‧連接構件
30‧‧‧平面導引裝置
30B‧‧‧平面導引裝置
31‧‧‧滾珠
32‧‧‧支撐板
33‧‧‧滑動構件
33F‧‧‧凸緣部
33L‧‧‧桿部
34‧‧‧導引軸承
35‧‧‧驅動元件
36‧‧‧固定構件
37‧‧‧間隔構件
50‧‧‧輔助導引裝置
60‧‧‧預壓裝置
63‧‧‧第7直線軸承
64‧‧‧第7導引構件
70‧‧‧第8導引構件
71‧‧‧第8直線軸承
73‧‧‧連接構件
80Y‧‧‧導引裝置
81‧‧‧第9導引構件
82‧‧‧第9直線軸承
100A‧‧‧工作台裝置
100B‧‧‧工作台裝置
100C‧‧‧工作台裝置
100D‧‧‧工作台裝置
100E‧‧‧工作台裝置
100F‧‧‧工作台裝置
100G‧‧‧工作台裝置
100H‧‧‧工作台裝置
100I‧‧‧工作台裝置
100J‧‧‧工作台裝置
200‧‧‧腔室裝置
200K‧‧‧開口
250‧‧‧伸縮體
260‧‧‧支撐裝置
500‧‧‧平面面板顯示器製造裝置
700‧‧‧精密機械(精密測量機)
800‧‧‧精密機械(精密加工機)
AX‧‧‧工作台中心軸
DP‧‧‧預壓驅動軸
DX‧‧‧第1驅動軸
DY‧‧‧第2驅動軸
G‧‧‧間隙
S‧‧‧工件
圖1為表示與第1實施形態之有關之工作台裝置之一例的俯視圖。
圖2為表示與第1實施形態之有關之工作台裝置之一例的側剖面圖。
圖3為表示與第1實施形態之有關之連結裝置之一例的圖示。
圖4為表示與比較例有關之工作台裝置的圖示。
圖5為表示與比較例有關之工作台裝置之動作的圖示。
圖6為比較以往構造之工作台裝置中之位置補正量和與第1實施形態有關之工作台裝置中之位置補正量的示意圖。
圖7為表示與第2實施形態之有關之工作台裝置之一例的俯視圖。
圖8為表示與第3實施形態之有關之工作台裝置之一例的俯視圖。
圖9為表示與第4實施形態之有關之工作台裝置之一例的側剖面圖。
圖10為表示與第4實施形態之有關之導引軸承之附近的放大圖。
圖11為表示與第5實施形態之有關之工作台裝置之一例的側剖面圖。
圖12為表示與第5實施形態之有關之平面導引裝置及驅動元件之附近的放大圖。
圖13為表示與第6實施形態之有關之工作台裝置之一例的俯視圖。
圖14為圖13之B-B線箭頭方向視圖。
圖15為表示與第7實施形態之有關之工作台裝置之一例的俯視圖。
圖16為表示與第8實施形態之有關之工作台裝置之一例的俯視圖。
圖17為表示與第9實施形態之有關之工作台裝置之一例的俯視圖。
圖18為表示與第9實施形態之有關之工作台裝置之一例的側剖面圖。
圖19為表示與第10實施形態之有關之工作台裝置之 一例的俯視圖。
圖20為表示與第11實施形態之有關之平面面板顯示器製造裝置之一例的圖示。
圖21為表示與第12實施形態之有關之精密機械之一例的圖示。
圖22為表示與第13實施形態之有關之精密機械之一例的圖示。
以下,雖然針對與本發明有關之實施形態一面參照圖面一面進行說明,但是本發明並不限定於此。在以下說明之各實施形態之構成要素可以適當組合。再者,也有不使用一部分之構成要素之情況。
在以下說明中,設置XYZ垂直座標系,一面參照該XYZ垂直座標系一面針對各部之位置關係進行說明。將與規定面內之第1軸平行之方向設為X軸方向(第1軸方向)。將和與第1軸正交之規定面內之第2軸呈平行之方向設為Y軸方向(第2軸方向)。將和與規定面正交之第3軸呈平行之方向設為Z軸方向(第3軸方向)。將以X軸(第1軸)為中心的旋轉(傾斜)方向設為θX方向。將以Y軸(第2軸)為中心的旋轉(傾斜)方向設為θY方向。將以Z軸(第3軸)為中心的旋轉(傾斜)方向設為θZ方向。規定面包含XY平面。在本實施形態中,規定面和水平面呈平行。Z軸方向為垂直方向。X軸與YZ平面正交。Y軸與 XZ平面正交。Z軸與XY平面正交。XY平面包含X軸及Y軸。XZ平面包含X軸及Z軸。YZ平面包含Y軸及Z軸。
[第1實施形態]
針對第1實施形態進行說明。圖1為表示與本實施形態有關之工作台裝置100A之一例的俯視圖。圖2為表示與本實施形態有關之工作台裝置100A之一例的側剖面圖。圖2為圖1之A-A線箭頭方向視圖。
如圖1及圖2所示般,工作台裝置100A具備:工作台1,其具有上面1A及下面1B;基座構件2,其具有與工作台1之下面1B相向的上面2A;和移動系統8,其具有能夠在工作台1移動的致動器7。
工作台1支撐工件S。工件S被支撐於工作台1之上面1A。工作台1以能夠移動之方式被支撐於基座構件2。基座構件2之上面2A與XY平面平行。基座構件2之上面2A係在XY平面內導引工作台1之導引面。工作台1係在被支撐於基座構件2之狀態下,能夠在以與X軸方向、Y軸方向及與Z軸平行之工作台中心軸AX為中心的旋轉方向(θZ方向)之三個方向移動。工作台中心軸AX通過工作台1之重心。
再者,工作台裝置100A具備平面導引裝置30,其係被配置在工作台1之下面1B和基座構件2之上面(導引面)2A之間,在工作台1之下面1B和基座構件2 之上面2A隔著間隙G相向之狀態下,將工作台1導引至與XY平面呈平行之方向。平面導引裝置30具有在與上面2A接觸之狀態下能夠旋轉之複數球體。藉由球體與上面2A接觸,維持工作台1之下面1B和基座構件2之上面(導引面)2A的間隙G。另外,即使平面導引裝置30包含靜壓氣體軸承。
工作台裝置100A當作決定工件S之位置的定位裝置而發揮功能。具備工作台裝置100A之定位裝置決定被支撐於工作台1之工件S的位置。工作台裝置即使稱為定位裝置亦可。
移動系統8具備對工作台1給予X軸方向之力的第1驅動裝置9,和對工作台1給予Y軸方向之力的第2驅動裝置10。第1驅動裝置9及第2驅動裝置10被支撐於基座構件2。
第1驅動裝置9具有:第1致動器7X,其係被支撐於基座構件2,產生用以使工作台1在X軸方向移動的動力;和第1可動構件,其係與工作台1連結,藉由第1致動器7X之作動,沿著與X軸平行的第1驅動軸DX移動。
第2驅動裝置10具有:第2致動器7Y,其係被支撐於基座構件2,產生用以使工作台1在Y軸方向移動的動力;和第2可動構件,其係與工作台1連結,藉由第2致動器7Y之作動,沿著與Y軸平行的第2驅動軸DY移動。
如圖1所示般,第1驅動裝置9係以在Y軸方向之工作台中心軸AX之位置和第1驅動軸DX之位置一致之方式僅設置一個。第2驅動裝置10係以在X軸方向之工作台中心軸AX之位置和第2驅動軸DY之位置不同之方式至少設置兩個。
在本實施形態中,一個第1驅動裝置9與工作台1之+X側之端部連結。兩個第2驅動裝置10與工作台1之-Y側之端部連結。
移動系統8之致動器7包含第1致動器7X及第2致動器7Y。在本實施形態中,致動器7包含伺服馬達。
移動系統8具有與致動器7連接的滾珠螺桿機構15。滾珠螺桿機構15包含與第1致動器7X連接的第1滾珠螺桿機構15X,和與第2致動器7Y連接的第2滾珠螺桿機構15Y。第1滾珠螺桿機構15X包含藉由第1致動器7X產生之動力而旋轉之滾珠螺桿,和被配置在其滾珠螺桿之周圍的螺帽。第2滾珠螺桿機構15Y包含藉由第2致動器7Y產生之動力而旋轉之滾珠螺桿,和被配置在其滾珠螺桿之周圍的螺帽。致動器7和滾珠螺桿機構15經由聯軸器16而連接。
第1驅動裝置9具備:第1致動器7X;第1直線軸承11,其係與第1滾珠螺桿機構15X之螺帽聯接,能夠沿著第1驅動軸DX移動;第1導引構件12,其係被設置在基座構件2,將第1直線軸承11導引至X軸 方向;第2直線軸承19,其係被經由連接構件22被固定於工作台1之+X側之端部的第2導引構件18導引至Y軸方向;及連結裝置3,其係連結第1直線軸承11和第2直線軸承19。
第2驅動裝置10具備:第2致動器7Y;第3直線軸承13,其係與第2滾珠螺桿機構15Y之螺帽連接,能夠沿著第2驅動軸DY移動;第3導引構件14,其係被設置在基座構件2,將第3直線軸承13導引至Y軸方向;第4直線軸承21,其係被經由連接構件23被固定於工作台1之-Y側之端部的第4導引構件20導引至X軸方向;及連結裝置3,其係連結第3直線軸承13和第4直線軸承21。
第1驅動裝置9之連結裝置3具有桿構件5,其係被固定於第1直線軸承11;和旋轉軸承4,其係被配置在桿構件5之周圍,且以與Z軸平行之桿中心軸J為中心相對於桿構件5能在θZ方向做相對旋轉。在本實施形態中,第1支撐構件6X被固定在第1直線軸承11。桿構件5被固定在第1支撐構件6X。桿構件5被設置成從第1支撐構件6X之上面突出至上方。旋轉軸承4被連接於第2直線軸承19。
第2驅動裝置10之連結裝置3具有桿構件5,其係被固定於第3直線軸承13;和旋轉軸承4,其係被配置在桿構件5之周圍,且以與Z軸平行之桿中心軸J為中心相對於桿構件5能在θZ方向做相對旋轉。在本實 施形態中,第2支撐構件6Y被固定在第3直線軸承13。桿構件5被固定在第2支撐構件6Y。桿構件5被設置成從第2支撐構件6Y之上面突出至上方。旋轉軸承4被連接於第4直線軸承21。
當第1致動器7X作動時,第1滾珠螺桿機構15X之滾珠螺桿旋轉。依此,第1直線軸承11在X軸方向移動。第1直線軸承11係藉由被設置在基座構件2之第1導引構件12而被導引至X軸方向,沿著第1驅動軸DX移動。當第1直線軸承11移動時,經第1支撐構件6X被固定在第1直線軸承11之桿構件5與第1直線軸承11一起在X軸方向移動。當桿構件5移動時,被配置在桿構件5之周圍的旋轉軸承4與桿構件5一起在X軸方向移動。當旋轉軸承4移動時,被連接於旋轉軸承4之第2直線軸承19與旋轉軸承4一起在X軸方向移動。當第2直線軸承19移動時,經第2導引構件18及連接構件22而被連接於第2直線軸承19的工作台1與第2直線軸承19一起在X軸方向移動。
當第2致動器7Y作動時,第2滾珠螺桿機構15Y之滾珠螺桿旋轉。依此,第3直線軸承13在Y軸方向移動。第3直線軸承13係藉由被設置在基座構件2之第3導引構件14而被導引至Y軸方向,沿著第2驅動軸DY移動。當第3直線軸承13移動時,經第2支撐構件6Y被固定在第3直線軸承13之桿構件5與第3直線軸承13一起在Y軸方向移動。當桿構件5移動時,被配置在 桿構件5之周圍的旋轉軸承4與桿構件5一起在Y軸方向移動。當旋轉軸承4移動時,被連接於旋轉軸承4之第4直線軸承21與旋轉軸承4一起在Y軸方向移動。當第4直線軸承21移動時,經第4導引構件20及連接構件23而被連接於第4直線軸承21的工作台1與第4直線軸承21一起在Y軸方向移動。
如此一來,移動系統8係藉由使第1驅動裝置9之第1致動器7X作動,可以使工作台1在X軸方向移動。再者,移動系統8係藉由使第2驅動裝置10之第2致動器7Y作動,可以使工作台1在Y軸方向移動。再者,移動系統8係改變複數(兩個)之第2驅動裝置10之第2致動器7Y之作動量,可以在θZ方向(旋轉方向)移動工作台1。
在本實施形態中,與工作台1連結,藉由第1致動器7X之作動沿著第1驅動軸DX移動之第1可動構件,包含:第1直線軸承11、含桿構件5及旋轉軸承4之連結裝置3,以及第2直線軸承19。再者,與工作台1連結,藉由第2致動器7Y之作動沿著第2驅動軸DY移動之第2可動構件,包含:第3直線軸承13、含桿構件5及旋轉軸承4之連結裝置3,以及第4直線軸承21。
圖3為表示與本實施形態有關之第1驅動裝置9之連結裝置3之一例的圖示。如圖3所示般,連結裝置3具有設置成從被固定在第1直線軸承11之第1支撐構件6X之上面突出至上方之桿構件5,和被配置在桿構 件5之周圍的旋轉軸承4。
桿構件5具有桿部5L,和被配置在桿部5L之上端部及下端部之各個的凸緣部5F。
旋轉軸承4實質上為圓筒狀。旋轉軸承4被在桿部5L之周圍。旋轉軸承4被殼體17支撐。第2直線軸承19經由殼體17與旋轉軸承4連接。
旋轉軸承4包含滾珠軸承。旋轉軸承4包含被配置成與桿部5L接觸之內輪4A,和被配置在內輪4A之周圍的外輪4B,和被配置在內輪4A和外輪4B之間的滾珠4C。在本實施形態中,包含內輪4A、外輪4B及滾珠4C之滾珠軸承配置兩個在垂直方向(與桿部5L之中心軸平行之方向)。
旋轉軸承4容許垂直方向之桿構件5之移動。藉由朝向旋轉軸承4之預壓量被調整,垂直方向之桿構件5之移動被容許。桿構件5係以能夠在垂直方向移動之方式被支撐於旋轉軸承4。在本實施形態中,工作台1相對於第1驅動裝置9及支撐構件6能夠在垂直方向移動。換言之,工作台1對第1驅動裝置9及支撐構件6的垂直方向之移位被容許。但是,依據藉由旋轉軸承4容許垂直方向之桿構件5之移動,在X軸方向之工作台1之定位精度下降成為問題之情況下,即使使用被賦予預壓且在半徑方向無間隙之滾珠軸承,容許垂直方向之桿構件5之移動亦可。再者,於桿構件5之移動量小之情況下,即使藉由旋轉軸承4之軸方向剛性,容許垂直方向之桿構件5 之移動亦可。再者,即使旋轉軸承4被正面組合,藉由從其被正面組合之旋轉軸承4所構成之軸承部之θY方向的旋轉,和第1直線軸承11之θY方向的旋轉,容許垂直方向之桿構件5之移動亦可。
第2驅動裝置10之連結裝置3係與第1驅動裝置9之連結裝置3相同的構造。省略針對第2驅動裝置10之連結裝置3的說明。
接著,針對與本實施形態有關之工作台裝置100A之動作之一例進行說明。在支撐於工作台1之工件S之XY平面內的位置藉由移動系統8被調整。在調整X軸方向之工件S之位置之情況下,移動系統8使第1驅動裝置9之第1致動器7X作動。在調整Y軸方向之工件S之位置之情況下,移動系統8使第2驅動裝置10之第2致動器7Y作動。在調整θZ方向之工件S之位置之情況下,移動系統8改變兩個第2驅動裝置10之第2致動器7Y之作動量,使該些兩個第2致動器7Y作動。
在本實施形態中,關於Y軸方向,以工作台中心軸AX之位置和第1驅動軸DX之位置一致之方式,設置第1驅動裝置9。第1驅動軸DX包含第1驅動裝置9對工作台1賦予力之時的力點。在本實施形態中,第1驅動軸DX包含第1滾珠螺桿機構15X之滾珠螺桿之中心軸,與X軸平行。再者,關於Y軸方向,第1驅動軸DX之位置與旋轉軸承4之中心軸(桿中心軸J)一致。藉由在Y軸方向之工作台中心軸AX之位置和第1驅動軸DX之 位置一致,即使工作台1以工作台中心軸AX為中心朝θZ方向旋轉,亦可以抑制第1驅動裝置9之第2直線軸承19和第2導引構件18之干擾,維持藉由第2導引構件18產生的第2直線軸承19之滑順導引。因此,工作台裝置100A之定位精度不足被抑制。
在本實施形態中,關於X軸方向,以工作台中心軸AX之位置和第2驅動軸DY之位置不同之方式,設置兩個第2驅動裝置10。第2驅動軸DY包含第2驅動裝置10對工作台1賦予力之時的力點。在本實施形態中,第2驅動軸DY包含第2滾珠螺桿機構15Y之滾珠螺桿之中心軸,與Y軸平行。關於X軸方向,第2驅動軸DY之位置與旋轉軸承4之中心軸(桿中心軸J)一致。藉由在X軸方向之工作台中心軸AX之位置和第2驅動軸DY之位置不同,工作台1能夠在Y軸方向及θZ方向移動。
當工作台1以工作台中心軸AX為中心朝θZ方向旋轉時,在Y軸方向之工作台中心軸AX之位置和第1驅動軸DX之位置偏移(偏置),由於其偏置,有可能使得力矩作用於第2直線軸承19及第2導引構件18。在本實施形態中,在與第1致動器7X連結且在X軸方向移動之第1直線軸承11,和與工作台1連結且在Y軸方向移動之第2直線軸承19之間,配置包含旋轉軸承4之連結裝置3。第1直線軸承11和第2直線軸承19經包含旋轉軸承4之連結裝置3而連結。因此,即使工作台1以工作台中心軸AX為中心朝θZ方向旋轉,亦藉由在連結裝置3 之桿構件5和旋轉軸承4之相對旋轉,抑制作用於第2直線軸承19及第2導引構件18之力矩。因此,工作台裝置100A之定位誤差被降低,藉由用以迴避干擾之第1驅動裝置9產生的位置補正量之算出成為簡單。
圖4為表示與比較例有關之工作台裝置100J的圖示。在圖4所示之工作台裝置100J中,桿構件5被固定在工作台1,在其桿構件5之周圍配置有旋轉軸承4。旋轉軸承4和第2導引構件18被連接,第2直線軸承19和第1直線軸承11被固定。
圖5為表示與比較例有關之工作台裝置100J之動作之一例的圖示。當工作台1從圖5(A)所示之狀態朝向θZ方向旋轉時,如圖5(B)所示般,在Y軸方向之工作台中心軸AX之位置和第1驅動軸DX之位置偏移(偏置)。在圖5(B)所示之狀態下,為了降低作用於第2直線力矩19及第2導引構件18之力矩,必須考慮工作台中心軸AX和第1驅動軸DX之偏置量OF,使第1驅動裝置9之第1致動器7X作動,補正在X軸方向之第2直線軸承19之位置。
在與比較例有關之工作台裝置100J,有可能使用以補正在X軸方向之第2直線軸承19之位置的位置補正量之算出複雜化。例如,位置補正量之算出在計算上必須包含第2驅動裝置10所致的工作台1在Y軸方向的移動量。藉由採用與本實施形態有關之工作台裝置100A之構造,位置補正量之算出變得簡單。
圖6係比較例如日本特開2012-112715號公報所揭示之以往構造之工作台裝置中藉由致動器所致之位置補正量,和在與本實施形態有關之工作台裝置100A中藉由第1致動器7X所致之位置補正量的示意圖。圖6為示意性地表示工作台之圖示,工作台係以工作台中心軸AX為中心僅以角度θ旋轉。
在以往構造之工作台裝置之時,需要僅以[OaX×tanθ]作為位置補正量DJ使工作台移動。另外,在與本實施形態有關之工作台裝置100A中,若僅以[L(1-1/cosθ)]作為位置補正量D使工作台移動即可。再者,在角度θ微小之情況下,可以忽略位置補正量。但是,依偏置量OF、工作台之旋轉量及定位精度之平衡,需要補正。例如,欲取得定位精度1[μm]之情況下,若將旋轉量設為0.1[°]時,為了將位置補正量設為1[μm]以下,偏置量OF必須抑制在0.57[mm]以下,即是設計上將偏置量設為零,將偏置抑制成零件之加工或組裝公差所致之誤差水準。
如上述說明般,若藉由本實施形態時,藉由一個第1驅動裝置9和至少兩個第2驅動裝置10,工作台1能夠在X軸方向、Y軸方向及以工作台中心軸AX為中心之旋轉方向的三個方向移動。因第1驅動裝置9被設置成在Y軸方向之工作台中心軸AX之位置和第1驅動軸DX之位置一致,故當工作台1旋轉時,被固定在X軸方向之工作台1之端部的第2導引構件18和第2直線軸承 19之干擾被抑制。再者,在基座構件2中沿著第1驅動軸DX移動之第1直線軸承11,和在被固定於工作台1且在Y軸方向移動之第2直線軸承19經由第1驅動裝置9之桿構件5及旋轉軸承4而被連結。因此,即使工作台1以工作台中心軸AX為中心旋轉,亦藉由第1驅動裝置9之桿構件5和旋轉軸承4之相對旋轉,抑制作用於第2直線軸承19及第2導引構件18之力矩。因此,工作台裝置100A之定位精度不足被抑制。
再者,在本實施形態中,基座構件2中沿著第2驅動軸DY移動之第3直線軸承13,和在被固定於工作台1且在X軸方向移動之第4直線軸承21經由第2驅動裝置10之桿構件5及旋轉軸承4而被連結。因此,即使工作台1以工作台中心軸AX為中心旋轉,亦藉由第2驅動裝置10之桿構件5和旋轉軸承4之相對旋轉,抑制作用於第4直線軸承21及第4導引構件20之力矩。因此,工作台裝置100A之定位精度不足被抑制。
[第2實施形態]
針對第2實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖7為表示與本實施形態有關之工作台裝置100B之一例的俯視圖。與本實施形態有關之工作台裝置100B係以在上述實施形態中所說明之工作台裝置100A設 置輔助導引裝置50之點為特徵。
工作台裝置100B具有與工作台1之+X側之端部連接之一個第1驅動裝置9,和與工作台1之-Y側之端部連接的兩個第2驅動裝置10,和與工作台1之+Y側之端部連接的兩個輔助導引裝置50。
輔助導引裝置50具有:第5直線軸承13B,其係被設置在基座構件2之第5導引構件14B導引,在Y軸方向移動;旋轉軸承4,其係被配置於固定在第5直線軸承13B之桿構件5之周圍,以與Z軸平行之桿中心軸J為中心能夠對桿構件5做相對旋轉;及第6直線軸承21B,其係被連接於旋轉軸承4,在X軸方向被固定於工作台1之+Y側之端部的第6導引構件20B導引。
即是,輔助導引裝置50具有從第2驅動裝置10去除第2致動器7Y、聯軸器16及第2滾珠螺桿機構15Y的構造。在Y軸方向移動之第5直線軸承13B和在X軸方向移動之第6直線軸承21B藉由包含桿構件5及旋轉軸承4之連結裝置3而被連結。
第2驅動裝置10在工作台1之-Y側之空間於X軸方向配置兩個。輔助導引裝置50在工作台1之+Y側之空間於X軸方向配置兩個。
兩個第2驅動裝置10中之一方之第2驅動裝置10之X軸方向之位置,和兩個輔助導引裝置50中之一方之輔助導引裝置50之X軸方向之位置相等。兩個第2驅動裝置10中之另一方之第2驅動裝置10之X軸方向之 位置,和兩個輔助導引裝置50中之另一方之輔助導引裝置50之X軸方向之位置相等。即是,兩個第2驅動裝置10之連結裝置3(桿中心軸J)之X座標,和兩個輔助導引裝置50之連結裝置3(桿中心軸J)之X座標相等。
即使在本實施形態中,藉由移動系統8之致動器7之作動,工作台1可以在X軸方向、Y軸方向及θZ方向之3個方向移動。
如上述說明般,若藉由本實施形態時,在工作台1之-Y側之端部連接第2驅動裝置10,在工作台1之+Y側之端部連接輔助導引裝置50。依此,當工作台1在X軸方向移動時,與以工作台中心軸AX為中心之旋轉方向有關之工作台裝置100B之定位精度不足被抑制。再者,從第1致動器7X觀看,藉由等間隔地產生相同大小之摩擦,當使工作台1在X軸方向移動時,可以抑制將成為θZ方向之定位誤差的力矩之產生。
[第3實施形態]
針對第3實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖8為表示與本實施形態有關之工作台裝置100C之一例的俯視圖。與本實施形態有關之工作台裝置100C係在上述實施形態中說明之工作台裝置100A之變形例。
如圖8所示般,兩個第2驅動裝置10中,一個第2驅動裝置10被連接於工作台1之+Y側之端部,一個第2驅動裝置10被連接於工作台1之-Y側之端部。
相對於工作台1之工作台中心軸AX被配置在+Y側之第2驅動裝置10之X軸方向之位置,和相對於工作台1之工作台中心軸AX被配置在-Y側之第2驅動裝置10之X軸方向之位置不同。即是,相對於工作台1之工作台中心軸AX被配置在Y軸方向之兩側的第2驅動裝置10之連結裝置3(桿中心軸J)之X座標不同。
即使在本實施形態中,工作台裝置100C之定位精度不足被抑制,工作台裝置100C之大型化及構造之複雜化被抑制。
[第4實施形態]
針對第4實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖9為表示與本實施形態有關之工作台裝置100D之一例的側剖面圖。在本實施形態中,針對平面導引裝置30之變形例的平面導引裝置30B進行說明。
平面導引裝置30B係被配置在工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A之間,在工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A隔著間隙G相向之狀態下,將工作台1導引至與XY平面呈平行之方向。
平面導引裝置30B被配置在形成在工作台1之內部空間1H。平面導引裝置30B具有支撐複數滾珠31之支撐板32,和被連接於支撐板32之桿狀的滑動構件33。滾珠31被配置在支撐板32之下面側。滾珠31以能夠旋轉(轉動)之方式被支撐於支撐板32。在平面導引裝置30B中,滾珠31之至少一部分被配置成從工作台1之下面1B突出至下方。
藉由移動系統8之作動,工作台1在基座構件2之上面2A移動。當形成有間隙G時,平面導引裝置30B之滾珠31在與基座構件2之上面2A接觸之狀態下能夠轉動。依此,工作台1被導引至與上面2A平行之X軸方向、Y軸方向及θZ方向之至少一個方向。
滑動構件33被固定在支撐板32之上面。滑動構件33被設置成從支撐板32之上面突出至上方。滑動構件33具有桿部33L,和被配置在桿部33L之上端部及下端部之各個的凸緣部33F。
在本實施形態中,工作台裝置100D被支撐於工作台1,具備有以能夠在Z軸方向移動之方式支撐滑動構件33之導引軸承34。
圖10為表示與本實施形態有關之導引軸承34之附近的放大圖。導引軸承34被在桿部33L之周圍。導引軸承34被支撐在工作台1之內部空間1H之內面。
導引軸承34包含滾珠軸承。導引軸承34包含被配置成與桿部33L接觸之內輪34A,和被配置在內輪 34A之周圍的外輪34B,和被配置在內輪34A和外輪34B之間的滾珠34C。在本實施形態中,包含內輪34A、外輪34B及滾珠34C之滾珠軸承配置兩個在Z軸方向(與桿部33L之中心軸平行之方向)。
導引軸承34容許Z軸方向之滑動構件33(平面導引裝置30B)之移動。滑動構件33以能夠在Z軸方向移動之方式被支撐於導引軸承34。在本實施形態中,平面導引裝置30B相對於工作台1能夠在Z軸方向移動。換言之,平面導引裝置30B相對於工作台1在Z軸方向的移位被容許。
在使用工作台裝置100D之裝置之製造工程等中,有朝垂直方向下方(-Z方向)之荷重對工作台1作用之情形。在相對於工作台1的Z軸方向之荷重為零之情況下,工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A隔著間隙G相向。在相對於工作台1之Z軸方向之荷重未滿規定值,Z軸方向之荷重作用於其工作台1的情況下,工作台1下降以使間隙G之尺寸變小。在相對於工作台1的Z軸方向之荷重為未滿規定值之情況下,導引軸承34以工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A不接觸之方式,支撐工作台1。
在相對於工作台1之Z軸方向之荷動未滿規定值,形成有間隙G之狀態下,被支撐於工作台1之平面導引裝置30之至少一部分與基座構件2之上面2A接觸。藉由移動系統8之作動,當工作台1在XY平面內移動 時,工作台1經由平面導引裝置30B被導引至基座構件2之上面2A。依此,工作台1可以在水平方向圓滑地移動。
導引軸承34僅間隙G之尺寸,關於Z軸方向之工作台1的移動。間隙G之尺寸係相對於工作台1之Z軸方向之荷重為零之時(無荷重之時)之下面1B和上面2A的距離。當朝垂直方向下方(-Z方向)之荷重作用於工作台1之時,工作台1一面被導引軸承34導引,一面移動至下方(-Z方向)。藉由工作台1移動至下方,工作台1之下面1B與基座構件2之上面2A接觸。當相對於工作台1之朝垂直方向下方的力為規定值之時,工作台1之下面1B與基座構件2之上面2A接觸。導引軸承34係當朝垂直方向下方的荷重以規定值以上作用於工作台1時,以工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A接觸之方式,導引工作台1至Z軸方向。藉由工作台1之下面1B與基座構件2之上面2A接觸,工作台1被支撐在基座構件2之上面2A。
間隙G之尺寸被設定成過剩之負荷(過負荷)被作用於導引軸承34之前,下面1B和上面2A接觸。換言之,間隙G之尺寸被設定成即使工作台1在間隙G之尺寸之範圍內於垂直方向移動,過負荷亦不會作用於導引軸承34。另外,過負荷作用於導引軸承34之狀態例示著超過靜額定荷重之荷重作用於導引軸承34之狀態,及使滾珠34C從內輪34A及外輪34B之導引溝偏離的荷重作 用於導引軸承34之狀態。
規定值係指-Z方向之荷重作用於工作台1,且導引軸承34無法維持關於Z軸方向之工作台1的位置,工作台1在-Z方向移動,工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A接觸,間隙G之尺寸成為零之時,作用於工作台1之-Z方向之荷重的值。當作用於工作台1之荷重為零之時(無荷重之時),不使工作台1在-Z方向移動,關於Z軸方向之工作台1之位置被維持,下面1B和上面2A之間隙G被維持。當-Z方向之荷重作用於工作台1時,-Z方向之工作台1之移動開始。當作用於工作台1之荷重未滿規定值時,雖然工作台1在-Z方向移動,間隙G之尺寸逐漸變小,但是工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A分離。當作用於工作台1之荷重到達規定值時,在-Z方向移動之工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A接觸,間隙G之尺寸成為零。
另外,於過負荷被作用於導引軸承34之前,下面1B和上面2A能夠接觸之間隙G之尺寸,及荷重之規定值,可以根據實驗或模擬事先求出。根據求初之資料,決定適合於所使用之導引軸承34之間隙G之尺寸及荷重之規定值。
與導引軸承34相同,連結裝置3之旋轉軸承4也在相對於工作台1的Z軸方向之荷重為未滿規定值之情況下,以工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A不接觸之方式,支撐工作台1。導引軸承4僅間隙G之尺 寸,容許關於Z軸方向之工作台1的移動。當朝垂直方向下方(-Z方向)之荷重作用於工作台1之時,工作台1一面被旋轉軸承4導引,一面移動至下方(-Z方向)。當朝垂直方向下方的荷重以規定值以上作用於工作台1時,旋轉軸承4以工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A接觸之方式,導引工作台1至Z軸方向。
在本實施形態中,導引軸承34容許Z軸方向之滑動構件33(平面導引裝置30B)之移動。朝垂直方向下方之荷動以規定值以上作用於工作台1,工作台1移動至下方時,被支撐於導引軸承34之平面導引裝置30B相對於工作台1能夠相對性地朝上方移動。依此,平面導引裝置30B之全部被收容在工作台1之內部空間1H。
在本實施形態中,Z軸方向之導引軸承34之剛性小於Z軸方向之平面導引裝置30B。當工作台1移動至下方時,在平面導引裝置30B作用朝垂直方向上方的負荷。間隙G之尺寸被設定成過剩之負荷(過負荷)被作用於平面導引裝置30B之前,下面1B和上面2A接觸。換言之,間隙G之尺寸被設定成即使工作台1在間隙G之尺寸之範圍內於垂直方向移動,過負荷亦不會作用於平面導引裝置30B。
如上述說明般,若藉由本實施形態時,由於設置有平面導引裝置30B,故在工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A隔著間隙G相向之狀態下,工作台1可以滑順地在與基座構件2之上面2A平行之水平方向移 動。
再者,若藉由本實施形態時,平面導引裝置30B具有桿狀之滑動構件33。滑動構件33藉由被支撐於工作台1之導引軸承34,以能夠移動之方式被支撐於Z軸方向。因此,當在導引軸承34與基座構件2之上面2A接觸之狀態下,工作台1朝下方移動成工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A接觸之時,平面導引裝置30B相對於工作台1能夠朝上方做相對移動。依此,平面導引裝置30B被收容在工作台1之內部空間1H。
[第5實施形態]
針對第5實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖11為表示與本實施形態有關之工作台裝置100E之一例的側剖面圖。與本實施形態有關之工作台裝置100E之大部分與在上述實施形態中說明的工作台裝置100D相同。在本實施形態中,工作台裝置100E具備使平面導引裝置30B在Z軸方向移動的驅動元件35。
圖12係表示與本實施形態有關之平面導引裝置30B及驅動元件35之附近的放大圖。平面導引裝置30B具有被固定在支撐板32之桿狀的滑動構件33。在工作台1之內部空間1H設置有以能夠在Z軸方向移動之方式支撐滑動構件33之導引軸承34。導引軸承34被支撐 在工作台1之內部空間1H之內面。
導引軸承34包含滾珠軸承。導引軸承34包含被配置成與桿部33L接觸之內輪34A,和被配置在內輪34A之周圍的外輪34B,和被配置在內輪34A和外輪34B之間的滾珠34C。在本實施形態中,包含內輪34A、外輪34B及滾珠34C之滾珠軸承配置兩個在Z軸方向(與桿部33L之中心軸平行之方向)。
在本實施形態中,在配置於上下方向的兩個內輪34A之間配置有間隔構件37。內輪34A與間隔構件37接觸。被配置在上下方向的兩個外輪34B隔著間隙相向。
驅動元件35包含例如壓敏元件般之壓電元件。驅動元件35被配置在導引軸承34之上面和被固定在工作台1之內部空間1H之內面的固定構件36之間。
驅動元件35能夠調整與Z軸方向有關之平面導引裝置30B之下端部(在本實施形態中為滾珠34C之下端部)之位置。藉由驅動元件35收縮,平面導引裝置30B之下端部朝上方移動。藉由驅動元件35伸長,平面導引裝置30B之下端部朝下方移動。
在本實施形態中,驅動元件35被配置在被配置於導引軸承34之上下方向之兩個外輪34B中之上側外輪34B和固定構件36之間。藉由驅動元件35之作動,兩個外輪34B之距離變化。依此,平面導引裝置30B之下端部之位置被調整。
若藉由本實施形態時,能夠藉由驅動元件35調整垂直方向之平面導引裝置30B之下端部的位置。因此,作用於平面導引裝置30B之荷重被調整。例如,過大的荷重作用於平面導引裝置30B之情形被抑制。
在相對於工作台1的Z軸方向之荷重未滿規定值之情況下,工作台1之下面1B和基座構件2之上面2A隔著間隙G相向。在形成有間隙G之狀態下,被支撐於工作台1之平面導引裝置30B之下端部與基座構件2之上面2A接觸。藉由利用驅動元件35調整Z軸方向之平面導引裝置30B之下端部之位置,作用於與上面2A接觸之平面導引裝置30B之下端部的荷重被調整。
當朝垂直方向下方(-Z方向)之荷重以規定值以上作用於工作台1之時,工作台1一面導引至旋轉軸承4導引,一面移動至下方(-Z方向)。藉由工作台1移動至下方,工作台1之下面1B與基座構件2之上面2A接觸。藉由工作台1之下面1B與基座構件2之上面2A接觸,工作台1被支撐在基座構件2之上面2A。當工作台1移動至下方時,經由導引軸承34被支撐於工作台1之平面導引裝置30B之下端部從基座構件2之上面2A接受荷重。當工作台1移動至下方時,從基座構件2之上面2A接收的平面導引裝置30B之下端部之荷重增大。在本實施形態中,工作台1移動至下方而作用於平面導引裝置30B之下端部的荷重增大之時,驅動元件35相對於工作台1使平面導引裝置30B之下端部朝上方相對移動。依此,作 用於平面導引裝置30B之下端部的荷重之增大被抑制。
如上述說明般,若藉由本實施形態時,由於設置能夠在Z軸方向移動平面導引裝置30B之驅動元件35,故過大之荷重作用於平面導引裝置30B之情形被抑制。由於謀求作用於平面導引裝置30B之荷重的降低,故平面導引裝置30B之大型化被抑制。
另外,在本實施形態中,即使在基座構件2之內部空間配置平面導引裝置30B、導引軸承34及驅動元件35亦可。
另外,在本實施形態中,驅動元件35即使為汽缸般之力控制制動器亦可。
另外,在本實施形態中,當Z軸方向之荷重無作用於工作台1之時,即使藉由驅動元件35,將工作台1和基座構件2之間隙G之尺寸調整成零亦可。
[第6實施形態]
針對第6實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖13為表示與本實施形態有關之工作台裝置100F之一例的俯視圖。圖14為圖13之B-B線箭頭方向視圖。與本實施形態有關之工作台裝置100F係在上述實施形態中說明之工作台裝置100A之變形例。
與在上述實施形態中說明之工作台裝置100A 相同,工作台裝置100F具備一個第1驅動裝置9和兩個第2驅動裝置10。第1驅動裝置9連接於工作台1之+X側之端部。第2驅動裝置10連接於工作台1之-Y側之端部。在Y軸方向之工作台中心軸AX之位置和第1驅動裝置9之第1驅動軸DX之位置一致。在X軸方向之工作台中心軸AX之位置和第2驅動裝置10之第2驅動軸DY之位置不同。
與本實施形態有關之工作台裝置100F具備事先對工作台1賦予以工作台中心軸AX為中心之旋轉方向(θZ方向)之力的預壓裝置60。預壓裝置60係藉由對Y軸方向作用力,隨時持續對工作台1賦予θZ方向之力。預壓裝置60係在產生第1驅動裝置9及第2驅動裝置10之一方或雙方使工作台1移動之力的狀態下,在以工作台中心軸AX為中心之一定的方向持續對工作台1給予一定的力。預壓裝置60產生之力(預壓力)小於第1驅動裝置9產生之力(驅動力)及第2驅動裝置10產生之力(驅動力)。
預壓裝置60具有被支撐於基座構件2,且產生用以在Y軸方向移動工作台1之動力的預壓制動器7P,和與工作台1連結,且藉由預壓制動器7P之作動沿著與Y軸平行之預壓驅動軸DP移動之預壓可動構件。預壓裝置60被設置成在X軸方向中之工作台中心軸AX之位置和預壓驅動軸DP之位置不同。
在本實施形態中,預壓制動器7P為汽缸。預壓制動器7P之汽缸部被固定於基座構件2。
預壓可動構件包含:第7直線軸承63,其係被設置在基座構件2之第7導引構件64導引,沿著預壓驅動軸DP移動;旋轉軸承4,其係被配置於固定在第7直線軸承63之桿構件5之周圍,以與Z軸平行之桿中心軸J為中心能夠對桿構件5做相對旋轉;及第8直線軸承71,其係被連接於旋轉軸承4,在X軸方向被固定於+Y側之工作台1之端部的第8導引構件70導引。
第7直線軸承63與預壓制動器7P之桿部連接,藉由預壓制動器7P之作動沿著預壓驅動軸DP移動。第7導引構件64被固定在基座構件2,將第7直線軸承63導引至Y軸方向。第8導引構件70經由連接構件73被固定在工作台1之+Y側之端部。第8直線軸承71被第8導引構件70導引至X軸方向。
預壓制動器7P之桿部或第7直線軸承63和第8直線軸承71係藉由包含旋轉軸承4及桿構件5之連結裝置3而被連結。由於連結裝置3與在上述實施形態中說明的連結裝置3相同,故省略其說明。
如上述說明般,若藉由本實施形態時,藉由預壓裝置60,在工作台1力矩總是作用於旋轉方向。因此,由於工作台裝置100之機構的游隙消失,故工作台裝置100F之定位精度不足被抑制。
再者,若藉由本實施形態時,在X軸方向之工作台中心軸AX之位置和預壓裝置60之預壓驅動軸DP之位置不同。依此,可以藉由預壓致動器7P產生之力使 力矩滑順地作用於工作台1。
再者,若藉由本實施形態時,預壓制動器7P和第8直線軸承71藉由包含桿構件5及旋轉軸承4之連結裝置3而被連結。因此,即使工作台1以工作台中心軸AX為中心旋轉,亦藉由桿構件5和旋轉軸承4之相對旋轉,抑制作用於第8直線軸承71及第8導引構件70之力矩。因此,工作台裝置100F之定位精度之劣化被抑制。
再者,若藉由本實施形態時,能夠進行第8直線軸承71和第8導引構件70及第7直線軸承63和第7導引構件64的相對移動,並且雖然汽缸之力為一定,但是位置未固定,故工作台1能夠滑順地旋轉。
另外,在本實施形態中,將預壓制動器7P設為汽缸。即使預壓制動器7P經由滾珠螺桿機構對工作台1給予預壓之伺服馬達亦可。但是,馬達並非以定位模式而係以轉矩模式被控制。即使在以下之實施形態中也相同。
[第7實施形態]
針對第7實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖15為表示與本實施形態有關之工作台裝置100G之一例的俯視圖。與本實施形態有關之工作台裝置100G係在上述實施形態中說明之工作台裝置100F之變形 例。
在工作台裝置100G中,預壓裝置60以在X軸方向中之工作台中心軸AX之位置和預壓驅動軸DP之位置不同之方式設置兩個。在本實施形態中,兩個預壓裝置60給予至工作台1之力不同。即是,一方之預壓裝置60之預壓制動器7Pa之輸出,和另一方之預壓裝置60之預壓制動器7Pb之輸出大小不同。
如上述說明般,若藉由本實施形態時,因設置兩個預壓裝置60,能夠對工作台1之+Y側之端部之兩個位置賦予不同之力,故可以對在θZ方向之工作台1賦予力矩,抑制在θZ方向之工作台1之定位精度不足。再者,若藉由本實施形態時,由於兩個預壓裝置60被配置成與兩個第2驅動裝置10成為對稱,故作用於第2驅動裝置10之第3導引構件14之摩擦力,和作用於預壓裝置60之第7導引構件64之摩擦力相對於X軸成為對稱,在θZ方向之工作台1之定位誤差被抑制。再者,若藉由本實施形態時,因以藉由第1驅動裝置9之作動,工作台1在X軸方向移動時,作用於第4導引構件20之摩擦力和作用於第8導引構件70之摩擦力成為對稱之方式,配置兩個第2驅動裝置10和兩個預壓裝置60,故在θZ方向之工作台1之位置誤差(旋轉誤差)被抑制。
[第8實施形態]
針對第8實施形態進行說明。在以下之說明中,針對 與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖16為表示與本實施形態有關之工作台裝置100H之一例的俯視圖。與本實施形態有關之工作台裝置100H係在參照圖8說明的工作台裝置100C設置預壓裝置60之實施形態。如圖16所示般,兩個第2驅動裝置10中,一個第2驅動裝置10被連接於工作台1之+Y側之端部,一個第2驅動裝置10被連接於工作台1之-Y側之端部。
即使在本實施形態中,工作台裝置100H之定位精度不足被抑制。
[第9實施形態]
針對第9實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖17為表示與本實施形態有關之工作台裝置100I之一例的俯視圖。圖18為表示與本實施形態有關之工作台裝置100I之一例的側剖面圖。與上述實施形態相同,工作台裝置100I具備第1驅動裝置9、第2驅動裝置10和預壓裝置60。
在本實施形態中,工作台裝置100I之至少一部分被配置在腔室裝置200之內部空間。在本實施形態中,工作台1、各導引構件18、20、70、各直線軸承 19、21、71及連結裝置3等被配置在腔室裝置200之內部空間。
第1制動器7X、第2制動器7Y及預壓制動器7P被配置在腔室裝置200之外部空間。
腔室裝置200包含控制內部空間之環境的環境控制系統。內部空間之環境包含改變腔室裝置200內外之壓力的內部空間之氣體的種類。另外,內部空間之環境即使改變腔室裝置200內外之壓力的內部空間之溫度亦可。另外,內部空間之環境即使改變腔室裝置200內外之壓力的內部空間之濕度亦可。另外,內部空間之環境即使改變腔室裝置200內外之壓力的內部空間之壓力(包含真空度)亦可。另外,內部空間之環境即使改變腔室裝置200內外之壓力的內部空間之潔淨度亦可。
藉由環境控制系統,腔室裝置200之內部空間被控制成例如真空狀態。再者,藉由環境控制系統,腔室裝置200之內部空間被控制成例如一定溫度。
腔室裝置200具有連結內部空間和外部空間的複數開口200K。在複數開口200K配置第1驅動裝置9、第2驅動裝置10及預壓裝置60。
腔室裝置200具備被配置在開口200K之伸縮體250和支撐伸縮體250的支撐裝置260。伸縮體250抑制藉由腔室裝置200之內部空間和外部空間之壓力差而產生力的情形。藉由伸縮體250抑制內部空間和外部空間之氣體的流通。
如上述說明般,若藉由本實施形態時,由於設置至少具有配置工作台1之內部空間的腔室裝置200,故在環境被控制之腔室裝置200之內部空間,處理被支撐於工作台1之工件S。由於各制動器7X、7Y、7P被配置在腔室裝置200之外部空間,故例如即使從各制動器7X、7Y、7P產生熱,亦抑制其熱對工作台1及工件S之影響。再者,即使從各制動器7X、7Y、9P產生異物,亦抑制其異物對工作物1及工件S的影響。再者,工作台裝置100I之全部不被收容在腔室裝置200之內部空間,工作台1、各導引構件18、20、70、各直線軸承19、21、71及連結裝置3等被收容在腔室裝置200之內部空間,各制動器7X、7Y、7P被配置在腔室裝置200之外部空間,依此腔室裝置200之大型化被抑制。
[第10實施形態]
針對第10實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖19為表示與本實施形態有關之工作台裝置100J之一例的俯視圖。工作台裝置100J具備與工作台1之+Y側之端部連結,且將工作台1導引至Y軸方向的導引裝置80Y。導引裝置80Y在X軸方向配置兩個。導引裝置80Y不具備如制動器般之動力源。
導引裝置80Y具備被設置在基座構件2之第 9導引構件81導引至Y軸方向之第9直線軸承82。第9直線軸承82經連結裝置3與第8直線軸承71連結。第8直線軸承71被設置在工作台1之第8導引構件70導引。第9導引構件81係以在Y軸方向延伸之方式被固定在基座構件2。第9直線軸承82係一面被第9導引構件81導引一面能夠在Y軸方向移動。
在本實施形態中,預壓裝置60J不具有預壓制動器。藉由伸縮體250所致之彈性力,對工作台1給予以工作台中心軸AX為中心之旋轉方向之力。
再者,伸縮體250包含對工作台1賦予第1彈性力之第1伸縮體250A,和對工作台1賦予第2彈性力之第2伸縮體250B。在X軸方向之工作台中心軸AX之位置,和第1伸縮體250A之位置及第2伸縮體250B之位置不同。第1伸縮體250A給予工作台1的力,與第2伸縮體250B給予工作台1之力不同。例如,藉由使第1伸縮體250A之面積,和第2伸縮體250B之面積不同,可以使第1伸縮體250A給予工作台1之力,和第2伸縮體250B對工作台1給予之力不同。另外,伸縮體250係被配置在開口200K的筒狀構件,伸縮體250之面積稱為其筒狀構件之伸縮體250之開口面積。
第1伸縮體250A被設置成連結兩個導引裝置80Y中之一方的導引裝置80Y和腔室裝置200。第2伸縮體250B被設置成連結兩個導引裝置80Y中之另一方的導引裝置80Y和腔室裝置200。
如上述說明般,預壓裝置60J給予工作台1之力即使非預壓制動器產生之動力亦可,即使伸縮體250產生之彈性力亦可。
[第11實施形態]
針對第11實施形態進行說明。在以下之說明中,針對與上述實施形態相同或同等之構成部分,賦予相同符號,簡略或省略其說明。
圖20為表示具備與本實施形態有關之工作台裝置100A(100B~100J)之平面面板顯示器製造裝置500之一例的圖示。平面面板顯示器製造裝置500在平面面板顯示器之製造工程之至少一部分上被使用。平面面板顯示器包含液晶顯示器、電漿顯示器及有機EL顯示器之至少一個。
平面面板顯示器製造裝置500包含能夠搬運用以製造平面面板顯示器之工件S的搬運裝置600。搬運裝置600包含與本實施形態有關之工作台裝置100A。
另外,在圖20中,簡化工作台裝置100A而圖示。工件S被支撐於工作台1。
在本實施形態中,工件S為用以製造平面面板顯示器的基板。從工件S製造平面面板顯示器。即使工件S包含玻璃板亦可。於製造液晶顯示器之時,即使工件S包含TFT基板亦可,即使包含彩色濾光基板亦可。
平面面板顯示器製造裝置500使用被配置在 處理位置(目標位置)PJ1之工件S,進行用以製造平面面板顯示器的處理。工作台裝置100A係將被支撐於工作台1之工件S配置在處理位置PJ1。搬運裝置600包含能夠將工件S搬運(搬入)至工作台裝置100A之工作台1的搬入裝置601,和能夠從工作台1搬運(搬出)工件S之搬出裝置602。藉由搬入裝置601,處理前之工件S被搬運(搬入)至工作台1。藉由工作台裝置100A,被支撐於工作台1之工件S被搬運至處理位置PJ1。藉由搬出裝置602,處理後之工件S從工作台1被搬運(搬出)。
工作台裝置100A移動工作台1,將被支撐於工作台1之工件S移動至處理位置PJ1。工作台裝置100A能夠以高定位精度將被支撐於工作台1之工件S配置在處理位置PJ1。
例如,平面面板顯示器製造裝置500於包含貼合兩片基板之貼合裝置之時,被支撐於工作台1之工件S包含兩片基板中之一方的基板。處理位置PJ1包含一方的基板與另一方的基板貼合之貼合位置。被配置在貼合裝置之工作台1之一方的基板被推壓另一方的基板。
在本實施形態中,平面面板顯示器製造裝置500具有保持另一方的基板之基板保持器501。基板保持器501係當作對被支撐於工作台1之工件S(一方的基板)進行處理的處理部而發揮功能。基板保持器501係使被配置在貼合位置之一方的基板,和被保持在基板保持器501之另一方的基板對向。基板保持器501係以將另一方的基 板推壓制被支撐於工作台1之一方的基板之方式,朝下方移動。依此,兩片基板被貼合。
在處理位置PJ1中,工件S被處理之後,其處理後之工件S藉由搬出裝置602從工作台1被搬出。藉由搬出裝置602被搬運(搬出)之工件S被搬運至進行後工程之處理裝置。
在本實施形態中,工作台裝置100A能夠將工件S配置在處理位置PJ1。再者,工作台1之定位精度不足被抑制。因此,不良製品(平面面板顯示器)的產生被抑制。
另外,即使工作台裝置100A(100B~100J)被使用在半導體製造裝置亦可。半導體製造裝置包含例如經由投影光學系統而在工件S形成裝置圖案之曝光裝置。在曝光裝置中,處理位置PJ1包含投影光學系統之像面位置(曝光位置)。投影光學系統當作對被支撐於工作台1之工件S進行曝光處理的處理部而發揮功能。藉由在處理位置PJ1配置工件S,半導體製造裝置能夠經由投影光學系統而在工件S形成裝置圖案。
另外,即使半導體製造裝置包含在工件S形成膜之成膜裝置亦可。在半導體製造裝置包含成膜裝置之時,處理位置PJ1包含用以形成膜之材料被供給之供給位置(成膜位置)。供給材料之供給部當作對被支撐於工作台1之工件S進行成膜處理的處理部而發揮功能。藉由在處理位置PJ1配置工件S,在工件S形成用以形成裝置圖案 之膜。
[第12實施形態]
針對第12實施形態進行說明。圖21為表示具備與本實施形態有關之工件台裝置100A(100B~100J)之精密機械700之一例的圖示。在本實施形態中,針對精密機械700為精密機器般之精密地測量工件的精密測量機之例進行說明。
精密測量機700測量工件S2。工件S2即使包含例如藉由平面面板顯示器製造裝置500所製造出之平面面板顯示器,及藉由上述半導體製造裝置所製造出之半導體裝置之至少一方亦可。精密測量機700包含能夠搬運工件S2之搬運裝置600B。搬運裝置600包含與本實施形態有關之工作台裝置100A。
另外,在圖21中,簡化工作台裝置100A而圖示。工件S2被支撐於工作台1。
精密測量機700進行被配置在測量位置(目標位置)PJ2之工件S2的測量。工作台裝置100A係將被支撐於工作台1之工件S2配置在處理位置PJ2。搬運裝置600B包含能夠將工件S2搬運(搬入)至工作台裝置100A之工作台1的搬入裝置601B,和能夠從工作台1搬運(搬出)工件S2之搬出裝置602B。藉由搬入裝置601B,測量前之工件S2被搬運(搬入)至工作台1。藉由工作台裝置100A,被支撐於工作台1之工件S2被搬運至測量位置 PJ2。藉由搬出裝置602B,測量後之工件S2從工作台1被搬運(搬出)。
工作台裝置100A移動工作台1,將支撐於工作台1之工件S2移動至測量位置PJ2。工作台裝置100A能夠以高定位精度將被支撐於工作台1之工件S2配置在測量位置PJ2。
在本實施形態中,精密測量機700使用檢測光而光學性地進行工件S2之測量。精密測量機700包含能夠射出檢測光的照射裝置701,和能夠接收從照射裝置701射出,且在工件S2反射之檢測光之至少一部分的受光裝置702。在本實施形態中,測量位置PJ2包含檢測光之照射位置。照射裝置701及受光裝置702係當作對被支撐於工作台1之工件S2進行處理的處理部而發揮功能。在本實施形態中,照射裝置701及受光裝置702係當作對被支撐於工作台1之工件S2進行測量的測量部而發揮功能。藉由在測量位置PJ2配置工件S2,光學性地測量工件S2之狀態。
在測量位置PJ2進行工件S2之測量之後,其測量後之工件S2藉由搬出裝置602B從工作台1被搬出。
在本實施形態中,由於工件台裝置100A能夠將工件S2配置在測量位置(目標位置)PJ2,故可以抑制測量不良的產生。即是,精密測量機700可以良好地判斷工件S2不良與否。依此,例如不良工件S2於後工程被搬運,或被出貨的情形被抑制。再者,因精密測量機700可 以測量藉由工作台1被配置在測量位置PJ2之工件S2,故可以精密地進行其工件S2之測量。
另外,即使三次元測量裝置具備與本實施形態有關之工作台裝置100A亦可,即使包含工作台裝置100A之搬運裝置亦可。因藉由測量對象之工件被支撐於工作台1,三次元測量裝置可以測量被配置在目標位置之工件,故可以精密地進行其工件之測量。
[第13實施形態]
針對第13實施形態進行說明。圖22為表示具備與本實施形態有關之工件台裝置100A(100B~100J)之精密機械800之一例的圖示。在本實施形態中,針對精密機械800為能夠實施精密加工之精密加工機的例進行說明。
精密加工機800係對工件S3進行加工。精密加工機800包含切削機,具有工作台裝置100A和加工頭801。加工頭801係當作對被支撐於工作台裝置100A之工作台1的工件S3進行處理的處理部而發揮功能。在本實施形態中,加工頭801係當作對被支撐於工作台裝置100A之工作台1的工件S3進行加工的加工部而發揮功能。加工頭801具有加工工具,以加工工具加工被支撐於工作台裝置100A之工作台1的工件S3進行加工。加工頭801係切削工件S3的機構。加工頭801係使加工工具在與工作台1之移動方向正交的Z軸方向移動。
精密加工機800係藉由以工作台裝置100A使 工件S3在XY平面內移動,且使加工頭801在Z軸方向移動,可以使加工工具和工件S3相對性移動。
因精密加工機800可以對配置在加工位置(目標位置)之工作台1上之工件S3進行加工,故可以精密地進行其工件S3之加工。
另外,在本實施形態中,設為工作台1在XY平面內(水平面內)移動。在本實施形態中,即使工作台1在對XY平面呈傾斜的方向移動亦可。即是,XY平面即使為與水平面呈平行亦可,即使對水平面呈傾斜亦可。
1‧‧‧工作台
1A‧‧‧上面
2‧‧‧基座構件
3‧‧‧連結裝置
4‧‧‧旋轉軸承
5‧‧‧桿構件
6X‧‧‧第1支撐構件
6Y‧‧‧第2支撐構件
7‧‧‧致動器
7X‧‧‧第1致動器
7Y‧‧‧第2致動器
8‧‧‧移動系統
9‧‧‧第1驅動裝置
10‧‧‧第2驅動裝置
11‧‧‧第1直線軸承
12‧‧‧第1導引構件
13‧‧‧第3直線軸承
14‧‧‧第3導引構件
15‧‧‧滾珠螺桿機構
15X‧‧‧第1滾珠螺桿機構
15Y‧‧‧第2滾珠螺桿機構
16‧‧‧聯軸器
18‧‧‧第2導引構件
19‧‧‧第2直線軸承
20‧‧‧第4導引構件
21‧‧‧第4直線軸承
22‧‧‧連接構件
23‧‧‧連接構件
30‧‧‧平面導引裝置
100A‧‧‧工作台裝置
AX‧‧‧工作台中心軸
DX‧‧‧第1驅動軸
DY‧‧‧第2驅動軸
S‧‧‧工件

Claims (14)

  1. 一種工作台裝置,具備:基座構件,其具有導引面;工作台,其係被支撐於上述基座構件,能夠以和與上述導引面平行之規定面內的第1軸呈平行的第1軸方向、和與上述第1軸正交之上述規定面內的第2軸呈平行的第2軸方向、及和與上述規定面正交之第3軸呈平行的工作台中心軸為中心而進行旋轉;第1驅動裝置,其係對上述工作台給予上述第1軸方向之力;及第2驅動裝置,其係對上述工作台給予上述第2軸方向之力,上述第1驅動裝置具有:第1致動器,其係被支撐於上述基座構件,產生用以使上述工作台在上述第1軸方向移動的動力;第1可動構件,其係與上述工作台連結,藉由上述第1致動器之作動,沿著與上述第1軸平行的第1驅動軸移動,上述第2驅動裝置具有:第2致動器,其係被支撐於上述基座構件,產生用以使上述工作台在上述第2軸方向移動的動力;第2可動構件,其係與上述工作台連結,藉由上述第2致動器之作動,沿著與上述第2軸平行的第2驅動軸移動,上述第1驅動裝置係以在上述第2軸方向之上述工作台中心軸之位置和上述第1驅動軸之位置一致之方式僅設 置一個,上述第2驅動裝置係以在上述第1軸方向之上述工作台中心軸之位置和上述第2驅動軸之位置不同之方式至少設置兩個,上述第1可動構件包含:第1直線軸承,其係被設置在上述基座構件之第1導引構件導引,沿著上述第1驅動軸移動;第1旋轉軸承,其係被配置在固定在上述第1直線軸承的第1桿構件之周圍,以與上述第3軸平行之第1桿中心軸為中心,相對於上述第1桿構件能夠做相對旋轉;及第2直線軸承,其係被連接於上述第1旋轉軸承,且被固定在上述第1軸方向之上述工作台之端部的第2導引構件導引至上述第2軸方向。
  2. 如請求項1所記載之工作台裝置,其中上述第2可動構件包含:第3直線軸承,其係被設置在上述基座構件之第3導引構件導引,沿著上述第2驅動軸移動;第2旋轉軸承,其係被配置在固定在上述第3直線軸承的第2桿構件之周圍,以與上述第3軸平行之第2桿中心軸為中心,相對於上述第2桿構件能夠做相對旋轉;及第4直線軸承,其係連接於上述第2旋轉軸承,被固定在上述第2軸方向之上述工作台之端部的第4導引構件導引至上述第1軸方向。
  3. 如請求項1所記載之工作台裝置,其中上述第2驅動裝置被連接於上述第2軸方向之上述工作台之一方的端部, 具有:第5直線軸承,其係被設置在上述基座構件的第5導引構件導引,移動至上述第2軸方向;第3旋轉軸承,其係被配置在固定於上述第5直線軸承之第3桿構件的周圍,能夠以與上述第3軸平行之第3桿中心軸為中心對上述第3桿構件做相對旋轉;及第6直線軸承,其係被連接於上述第3旋轉軸承,被固定於上述第2軸方向之上述工作台之另一方之端部的第6導引構件導引至上述第1軸方向。
  4. 如請求項1所記載之工作台裝置,其中至少兩個上述第2驅動裝置中,一個上述第2驅動裝置被連接於上述第2軸方向之上述工作台之一方之端部,一個上述第2驅動裝置被連接於上述第2軸方向之上述工作台之另一方之端部。
  5. 如請求項1所記載之工作台裝置,其中具備平面導引裝置,其係被配置在上述工作台之下面和上述基座構件之導引面之間,在上述工作台之下面和上述基座構件之導引面隔著間隙而相向之狀態下,將上述工作台導引至與上述規定面平行之方向。
  6. 如請求項5所記載之工作台裝置,其中上述平面導引裝置具有桿狀之滑動構件,且具備被支撐於上述工作台,以能夠在與上述第3軸平行之第3軸方向移動之方式支撐上述滑動構件的導引軸承。
  7. 如請求項6所記載之工作台裝置,其中 具備在上述第3軸方向移動上述平面導引裝置的驅動元件。
  8. 如請求項1所記載之工作台裝置,其中具備預壓裝置,其係事先對上述工作台給予以上述工作台中心軸為中心之旋轉方向的力。
  9. 如請求項8所記載之工作台裝置,其中上述預壓裝置具有:預壓致動器,其係被支撐於上述基座構件,產生用以使上述工作台在上述第2軸方向移動的動力;預壓可動構件,其係與上述工作台連結,藉由上述預壓致動器之作動,沿著與上述第2軸平行的預壓驅動軸移動,上述預壓裝置被設置成在上述第1軸方向中之上述工作台中心軸之位置和上述預壓驅動軸之位置不同。
  10. 如請求項9所記載之工作台裝置,其中上述預壓可動構件包含:第7直線軸承,其係被設置在上述基座構件之第7導引構件導引,沿著上述預壓驅動軸移動;第4旋轉軸承,其係被配置在固定在上述第7直線軸承的第4桿構件之周圍,以與上述第3軸平行之第4桿中心軸為中心,相對於上述第4桿構件能夠做相對旋轉;第8直線軸承,其係被連接於上述第4旋轉軸承,被固定在上述第2軸方向之上述工作台之端部的第8導引構件導引至上述第1軸方向。
  11. 如請求項9所記載之工作台裝置,其中上述預壓裝置至少2個被設置成在上述第1軸方向中 之上述工作台中心軸之位置和上述預壓驅動軸之位置不同,至少兩個上述預壓裝置給予上述工作台的力不同。
  12. 一種定位裝置,具備如請求項1所記載之工作台裝置,用以決定被支撐於上述工作台裝置之上述工作台的工件之位置。
  13. 一種平面面板顯示器製造裝置,具備:如請求項1所記載之工作台裝置;和對被支撐於上述工作台之工件進行處理的處理部。
  14. 一種精密機械,具備:如請求項1所記載之工作台裝置;和對被支撐於上述工作台之工件進行處理的處理部。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101981389B1 (ko) * 2017-06-26 2019-05-22 한양대학교 에리카산학협력단 기판 그립 장치.
CN111650815B (zh) * 2019-03-04 2022-09-20 上海微电子装备(集团)股份有限公司 一种掩模台及光刻系统
US11512984B2 (en) * 2021-03-23 2022-11-29 Hiwin Mikrosystem Corp. Dynamic displacement error compensation system
CN113917792A (zh) * 2021-09-22 2022-01-11 哈尔滨工业大学 一种工件台移动装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3870066B2 (ja) 2000-12-27 2007-01-17 サンエー技研株式会社 基板位置決め装置および露光装置
JP2012112715A (ja) 2010-11-22 2012-06-14 Hiihaisuto Seiko Kk 滑動テーブル
JP2014098731A (ja) * 2012-11-13 2014-05-29 Nikon Corp 移動体装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
JP6213207B2 (ja) 2013-12-17 2017-10-18 日本精工株式会社 XYθテーブル装置

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