載物臺裝置的製作方法
2023-06-08 20:26:16 4
專利名稱：載物臺裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及載物臺裝置，特別是關於被構成能夠消除因移動載物臺時產生的反作用力而使載物臺的動作精度下降的載物臺裝置。
背景技術：
例如，被稱為載物臺裝置(ステ一ジ裝置)的裝置，被構成為使門型的Y載物臺在吸附於工作檯(テ一ブル)上的基板上方以預定速度移動(例如，參照專利文獻1)。
並且，上述Y載物臺，在與移動方向(Y方向)垂直的方向(X方向)上延伸，跨過基板在兩端部被一對導引機構可移動地支承，並且，由一對線位移傳感器(リニアスケ一ル)(位置檢測器)檢測出移動位置。而且，Y載物臺的兩端被一對線性電動機(驅動機構)向移動方向驅動。固定在固定基座上的支承部支承著一對線性電動機。
因此，上述載物臺裝置被構成為，由線性電動機的驅動力驅動Y載物臺時，其反作用力傳到支承線性電動機的支承部，通過支承部釋放到固定基座。
專利文獻1是日本特開平9-219353號公報然而，在以往的載物臺裝置中，隨著基板大型化、Y載物臺的大型化，以更高速度移動Y載物臺時，需要更大的驅動力，而且其反作用力也增大，支承部根據反作用力而撓曲地進行動作。其結果，需要時間來收斂支承體的振動，並且，會產生與線性電動機線圈的上下方向相對置的上下軛鐵的相對位置偏移的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種解決上述課題的載物臺裝置。
如本發明的技術方案1所述的發明是關於載物臺裝置，其特徵在於，具有固定在地基上的固定基座；相對該固定基座可移動地被設置的載物臺；對上述載物臺施加驅動力的驅動機構；支承上述驅動機構的支承部；控制上述驅動機構以使上述載物臺以預定速度移動的控制機構，在上述支承部的下端和上述固定基座或上述地基之間設置了反作用力吸收結構，用於吸收由上述驅動機構的驅動力使上述載物臺移動時的反作用力。
如發明的技術方案2所述的發明的上述反作用力吸收機構，其特徵在於，具有滑動機構，該滑動機構可移動地進行支承以使上述支承部根據來自上述驅動機構的反作用力而沿與上述載物臺相反的方向進行滑動。
如發明的技術方案3所述的發明的上述滑動機構，其特徵在於，具有導引上述支承部的移動方向的導引部、和可滾動地被設置於上述導引部的滾動構件。
如發明的技術方案4所述的發明的上述導引部，具有在上述支承部移動後使上述支承部復位的復位機構。
根據本發明，由於在支承部下端和固定基座之間設置反作用力吸收機構，用於吸收由驅動機構的驅動力使載物臺移動時的反作用力，即使在驅動機構產生更大的驅動力的情況下，也能吸收驅動力的反作用力，能夠防止反作用力擾動。因此，能夠防止由驅動力的反作用力使支承部撓曲，並且，即使在高速度驅動載物臺的情況下，也能夠不受反作用力的影響，高精度地控制。
而且，由於支承部根據來自驅動機構的反作用力，向與載物臺相反的方向滑動，能夠用支承部整體的質量吸收反作用力，即使在高速度驅動載物臺的情況下也能不受反作用力影響，高精度地控制。
圖1是表示本發明的移動體位置控制裝置的一個實施例適用的載物臺裝置的立體2是圖1所示的載物臺裝置的正視3是表示將線性電動機20B以及導引部30B的結構放大的正面4是表示將線性電動機20B以及導引部30B的結構放大的平面5是表示滑動機構35A、35B的構成的縱剖面6是表示滑動機構35A、35B的構成的立體7是表示本發明的載物臺裝置的實施例2的立體8是圖7所示載物臺裝置的正視圖具體實施方式
下面，參照附圖來說明本發明的一個實施例。
實施例1圖1是表示本發明的載物臺裝置的實施例1的立體圖。圖2是圖1所示載物臺裝置的正視圖。圖3是表示將線性電動機20B以及導引部30B的結構放大的正面圖。圖4是表示將線性電動機20B以及導引部30B的結構放大的平面圖。
如圖1至圖4所示，載物臺裝置10是龍門(ガントリ)移動型載物臺，具有固定在混凝土製的地基12上的固定基座14；支承在固定基座14上的基板工作檯16；跨在基板工作檯16上方而被橫架的可動載物臺18；沿Y方向驅動可動載物臺18的兩端部的一對線性電動機(驅動機構)20A、20B；檢測可動載物臺18的兩端部的移動位置的線位移傳感器22A、22B；基於線位移傳感器22A，22B的位置檢測信號使線性電動機20A，20B並進驅動的控制裝置23。另外，在圖3、圖4中沒有圖示出線位移傳感器22A，但是由於和線位移傳感器22B是相同結構，所以省略了對線位移傳感器22A的說明。
固定基座14是將鋼架格子狀地組合起來的強固的結構，並相對地基12，通過多個固定構件(未圖示)被固定的。並且，在固定基座14的上面設置了吸收振動的除振單元26，石平臺28被支承在除振單元26的上部。該石平臺28用比鐵等金屬熱膨脹率小且強度高的石材製成，形成比基板工作檯16在X方向及Y方向尺寸大的尺寸。
基板工作檯16固定在石平臺28上面，在穩定狀態下被支承。並且，基板工作檯16的上面設置有用於吸附作為工件的基板(例如液晶基板等)的真空吸附部(未圖示)。
在石平臺28的左右兩側立起支承導引部30A、30B的導引支承部32A、32B。並且，導引部30A、30B被安裝成在可動載物臺18的移動方向Y方向上延伸，且具有通過氣壓在低摩擦狀態下導引可動載物臺18的兩端部的靜壓空氣軸承。
進而，在導引支承部32A、32B的外側立起支承線性電動機20A、20B的電動機支承部34A、34B。該電動機支承部34A、34B是由和線性電動機20A、20B的軛鐵平行地延伸形成的水平部34A1、34B1和自水平部34A1、34B1向下方延伸的多根支柱部34A2、34B2構成的。
在電動機支承部34A、34B的支柱部34A2、34B2的下端和固定基座14之間設置了吸收反作用力的滑動機構(反作用力吸收機構)35A、35B，用於吸收由線性電動機20A、20B的驅動力使可動載物臺18移動時的反作用力。該滑動機構35A、35B可移動地支承，以使電動機支承部34A、34B根據來自線性電動機20A、20B的反作用力，能夠向與可動載物臺18相反的方向滑動。
並且，在導引支承部32A、32B和電動機支承部34A、34B之間設置了電纜軸承(ケ一ブルベア)36A、36B，用於導引被連接在線性電動機20A、20B及線位移傳感器22A、22B上的多個電纜的撓曲狀況。設置將該電纜軸承36A、36B被設成載置於沿Y方向延伸的電纜支承部37A、37B上，追隨可動載物臺18在Y方向的移動，並進行導引電纜使之不隨撓曲部分移動而纏繞。
可動載物臺18從正面看形成所謂門型，其具有被線性電動機20A、20B驅動的滑塊(可動部)18A、18B、和連接滑塊18A、18B之間而被架設在與移動方向垂直的X方向上的橫梁18C。在橫梁18C的前端或後端上安裝有構件(治具)，例如向吸附於基板工作檯16上的基板(未圖示)的表面均勻地塗敷藥液的塗敷噴嘴(未圖示)、檢查基板表面的傳感器(未圖示)等。
並且，在滑塊18A、18B的上方設置有使橫梁18C沿Z方向升降的升降驅動部38A、38B。
這裡，參照圖3說明線性電動機20A、20B以及導引部30A、30B的結構。並且，由於線性電動機20A、20B以及導引部30A、30B的結構，其左側和右側分別被配置為左右對稱，且是相同的結構，因此，下面說明關於配置在右側的線性電動機20B以及導引部30B。
如圖3及圖4所示，線性電動機20B具有從可動部18B向側面突出線圈支承臂40B；被安裝在線圈支承臂40B上下面的可動線圈42B；支承在電動機支承部34B上端的軛鐵44B；在形成コ字狀的軛鐵44B內側被固定的永久磁鐵46B。可動線圈42B與永久磁鐵46B相面對地被配置著，通過施加驅動電壓，對永久磁鐵46B產生向Y方向的電磁力(驅動力)。
由此，線性電動機20B的結構是通過由可動線圈42B相對永久磁鐵46B產生電磁斥力或引力，將Y方向的驅動力施加於可動載物臺18，通過控制向可動線圈42B施加的電壓，能夠產生使可動載物臺18沿Y方向以預定速度行進的驅動力。
導引部30B具有沿Y方向延伸的導軌50B；包圍著導軌50B的4邊而被形成的滑塊18B；在滑塊18B和導軌50B的上面50B-1之間噴射壓縮空氣，而向上方以浮動狀態支承滑塊18B的第1靜壓空氣軸承52B；在滑塊18B和導軌50B的右側面50B-2之間噴射壓縮空氣，而向側方以浮動狀態支承可動部18B的第2靜壓空氣軸承54B。
滑塊18B具有與導軌50B的上面50B-1、右側面50B-2、下面50B-3、左側面50B-4通過微小間隙S對置的導引面18B-1～18B-4。由此，從上述靜壓空氣軸承52B及54B向上述間隙S噴射的壓縮空氣以預定壓力按壓滑塊18B的導引面18B-1～18B-4。由此，滑塊18B藉助於對導軌50B的微小間隙S浮動地被支承，因此可以在幾乎沒有摩擦的非接觸狀態下沿Y方向移動。
檢測可動載物臺18的移動位置的線位移傳感器22B由被設置於導軌50B的右側面50B-2、且沿Y方向延伸形成的被位置檢測板22a和檢測被位置檢測板22a的狹縫數的傳感器22b構成。由於傳感器22b安裝在滑塊18B上，因此按照以預定間隔配置成一列的狹縫(スリツト)數相對應的脈衝數作為檢測信號，而將可動載物臺18的移動量輸出。
線性電動機20A、導引部30A也和上述線性電動機20B、導引部30B具有同樣的結構。因此，可動載物臺18設置於左右兩端的滑塊(可動部)一邊通過導引部30A、30B導引，一邊通過線性電動機20A、20B的驅動力沿Y方向被驅動。這樣，可動載物臺18配置於兩端的滑塊18A、18B通過線性電動機20A、20B的驅動力被同時驅動，由此滑塊18A、18B能夠並進，使橫梁18C保持在與移動方向垂直的X方向上延伸地向Y方向移動。
圖5是表示滑動機構35A、35B的結構的縱剖面圖。圖6是表示滑動機構35A、35B的結構的立體圖。
如圖5及圖6所示，本實施例的滑動機構35A、35B具有導引電動機支承部34A、34B的移動方向的線性導引部60、和設置在線性導引部60上能夠滾動的滾動構件62。並且，滾動構件62是由不鏽鋼材料製成的形成球狀的多個鋼球組成，能夠承受電動機支承部34A、34B的載荷。
線性導引部60具有沿Y方向延伸形成的導軌64；用於將導軌64固定在固定基座14上的固定構件66；具有嵌合在導軌64上的嵌合凹部70a的以低摩擦滑動的滑動單元70。滑動單元70被結合在各支柱部34A2、34B2的下端，使電動機支承部34A、34B可滑動地支承。
導軌64在左右側面上設置了供滾動構件62滑動的滑動槽72，與滑動槽72相對的嵌合凹部70a的內壁上也設置了供滾動構件62滑動的滑動槽73。並且，在滑動單元70的內部設置了導引多個滾動構件62移動的圓筒狀的套管(スリ一ブ)74。套管74的結構是，使兩端部連通在滑動槽72、73上形成C字狀，多個滾動構件62能夠循環。滑動單元70沿導軌64移動，而多個滾動構件62在套管74和滑動槽72之間滾動以減輕滑動阻力。因此，滑動單元70能夠在極低的摩擦下滑動導軌64。
並且，在線性導引部60的端部，設置有將導軌64滑動的滑動單元70復位至移動前的位置的板簧(復位機構)76。該板簧76，其下部通過固結構件78固結在固定構件66的端面上，其上部通過固結構件80固結在電動機支承部34A、34B的端面上。並且，作為使移動後的滑動單元70復位的復位機構，也可以使用通過螺旋彈簧的彈簧力使滑動單元70復位的方法，或者通過磁鐵的斥力使滑動單元70復位的方法等。
從而，線性電動機20A、20B將可動載物臺18向Y方向驅動時，向電動機支承部34A、34B作用反作用力，且滑動單元70沿導軌64移動，電動機支承部34A、34B向與可動載物臺18移動方向相反的方向移動。由此，線性電動機20A、20B的反作用力作為使電動機支承部34A、34B及各滑動單元70的全部質量移動的驅動力被吸收。並且，電動機支承部34A、34B及各滑動單元70的全部質量比起線性電動機20A、20B驅動的可動載物臺18的質量也足夠大，因此，電動機支承部34A、34B的移動量很小。
這樣，電動機支承部34A、34B及各滑動單元70動作以吸收反作用力，能夠減少電動機支承部34A、34B因反作用力產生的撓曲量，而達到收斂電動機支承部34A、34B的振動為止的時間大幅度縮短，並且能夠抑制固定在線性電動機20A、20B上的軛鐵44B內側的永久磁鐵的偏移(ずれ)。
由此，向Y方向驅動可動載物臺18時，能夠不受線性電動機20A、20B的反作用力的影響，高精度地進行可動載物臺18的驅動控制。
並且，由來自線性電動機20A、20B的反作用力使電動機支承部34A、34B及各滑動單元70滑動後，通過板簧76的彈簧力使滑動單元70復位移動前的位置。
實施例2圖7是表示本發明的載物臺裝置的實施例2的立體圖。圖8是圖7所示載物臺裝置的正視圖。並且，在圖7及圖8中標註了和上述實施例1的同一部分中的同一符號，省略其了說明。
如圖7及圖8所示，載物臺裝置90在電動機支承部94A、94B的支柱部94A2、94B2的下端和地基12之間，設置了滑動機構(反作用力吸收機構)95A、95B，用於吸收由線性電動機20A、20B的驅動力使可動載物臺18移動時的反作用力。該滑動機構95A、95B，以使電動機支承部94A、94B根據來自線性電動機20A、20B的反作用力向與可動載物臺18相反的方向滑動。
從而，在載物臺裝置90中，線性電動機20A、20B向Y方向驅動可動載物臺18時，向電動機支承部94A、94B作用反作用力，且滑動單元70沿導軌64移動，電動機支承部94A、94B向與可動載物臺18的移動方向相反的方向移動。由此，將線性電動機20A、20B的反作用力，作為用於使電動機支承部94A、94B及各滑動單元70的全部質量移動的驅動力被吸收。
該實施例2中，由於支承部94A、94B是沿被固定在地基12上的導軌64滑動的結構，與實施例1那樣的在固定基座14上滑動相比，支柱部94A2、94B2的長度更長，支柱部94A2、94B2的質量更大，能夠更有效地吸收來自線性電動機20A、20B的反作用力。
產業上的可使用性此外，上述實施例中，作為一個例子舉出了通過一對線性電動機20A、20B使可動載物臺18並進驅動的情況，不限於此，驅動可動載物臺18的驅動機構的數量當然也不僅限於一對。
並且，說明了作為上述實施例的驅動機構的使用線性電動機的結構，當然也可以使用線性電動機以外的驅動機構(例如，用電動機驅動滾珠螺杆的方式等)。
符號的說明10、90載物臺裝置12地基14固定基座16基板工作檯18可動載物臺20A、20B線性電動機22A、22B線位移傳感器28石平臺30A、30B導引部32A、32B導引支承部34A、34B、94A、94B電動機支承部35A、35B、95A、95B滑動機構34A2、34B2、94A2、94B2支柱部40A、40B線圈支承臂42A、42B可動線圈44A、44B軛鐵
46A、46B永久磁鐵60線性導引部62滾動構件64導軌66固定構件70滑動單元76板簧
權利要求
1.一種載物臺裝置，其特徵在於，具有固定在地基上的固定基座；相對該固定基座可移動地被設置的載物臺；對上述載物臺施加驅動力的驅動機構；支承上述驅動機構的支承部；控制上述驅動機構以使上述載物臺以預定速度移動的控制機構，在上述支承部的下端和上述固定基座或上述地基之間設置了反作用力吸收結構，用於吸收由上述驅動機構的驅動力使上述載物臺移動時的反作用力。
2.如權利要求1所述的載物臺裝置，其特徵在於，上述反作用力吸收機構具有滑動機構，該滑動機構可移動地支承以使上述支承部根據來自上述驅動機構的反作用力而沿與上述載物臺相反的方向進行滑動。
3.如權利要求2所述的載物臺裝置，其特徵在於，上述滑動機構具有導引上述支承部的移動方向的導引部、和可滾動地被設置於上述導引部的滾動構件。
4.如權利要求3所述的載物臺裝置，其特徵在於，上述導引部具有在上述支承部移動後使上述支承部復位的復位機構。
全文摘要
本發明公開的載物臺裝置(10)，其可消除驅動力的反作用力的影響。其具有固定在地基(12)上的固定基座(14)；支承在固定基座(14)上的基板工作檯(16)；跨在基板工作檯(16)上方而被橫架的可動載物臺(18)；向Y方向驅動可動載物臺(18)的兩端部的一對線性電動機(20A、20B)；使線性電動機(20A、20B)並進驅動的控制裝置(23)。在電動機支承部(34A、34B)的支柱部(34A2、34B2)的下端和固定基座(14)之間，設置有滑動機構(35A、35B)。線性電動機(20A、20B)向Y方向驅動可動載物臺(18)時，電動機支承部(34A、34B)向與可動載物臺(18)的移動方向相反的方向移動。由此，能夠不受來自線性電動機(20A、20B)的反作用力影響，高精度地進行可動載物臺(18)的驅動控制。
文檔編號H01L21/67GK1700438SQ20051007286
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月20日 優先權日2004年5月20日
發明者富田良幸 申請人:住友重機械工業株式會社