專利名稱：載臺裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種載臺裝置，尤其涉及伴隨著工件的大型化、與滑塊的間隔以及移動(dòng)距離的增大相對應(yīng)地構(gòu)成的載臺裝置。
背景技術(shù)：
例如，在載臺裝置中，導(dǎo)向載臺的移動(dòng)的載臺導(dǎo)向機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，具有由固定在基臺上的石材構(gòu)成的一對導(dǎo)向部，并且，在沿導(dǎo)向部移動(dòng)的載臺的滑塊上，相對導(dǎo)向部的導(dǎo)向面隔著幾μ～十幾μ的間隙地設(shè)有對置的靜壓軸瓦，通過從靜壓軸瓦向?qū)蛎鎳娚涞目諝鈮海够瑝K以浮起的狀態(tài)移動(dòng)。
這樣，在載臺裝置中，伴隨作為工件被供給的基板的大型化，裝置整體也大型化，載臺的移動(dòng)距離也逐步延長相應(yīng)的量。
在已有的機(jī)械加工技術(shù)中，例如，如果是全長為與以往相同的1米左右的導(dǎo)向部，則能夠以幾μ的加工精度進(jìn)行加工。但是，當(dāng)伴隨載臺的移動(dòng)距離被延長、導(dǎo)向部的全長延長為2米以上時(shí)，難以精密地進(jìn)行計(jì)測，并在沿全長對導(dǎo)引部計(jì)測直線度時(shí)的計(jì)測誤差也變大，所以，具有滿足所要求的精度那樣的直線度的導(dǎo)向部的制造變得困難，并且，由熱膨脹引起的尺寸變化會(huì)影響到導(dǎo)向部的變形和扭曲。
一對導(dǎo)向部設(shè)有用來檢測載臺的移動(dòng)位置的線性標(biāo)尺，安裝在載臺側(cè)的傳感器(例如，光電斷路器)一邊沿線性標(biāo)尺移動(dòng)一邊輸出檢測信號(脈沖信號)。然后，通過對來自線性標(biāo)尺的傳感器的信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，由此計(jì)算移動(dòng)的距離，并求出位置。
并且，為了保持載臺的直進(jìn)精度及線性標(biāo)尺的位置檢測精度，導(dǎo)向部的全長變得越長越需要高精度地管理一對導(dǎo)向部的平行度。
這樣，為了使一對導(dǎo)向部的直線度和平行度的偏差的影響減小，例如存在如下構(gòu)造，即通過將沿一對導(dǎo)向部移動(dòng)的一對的滑塊、和連結(jié)一對滑塊之間的橫梁之間隔著板簧地連接，由此使施加在導(dǎo)向部的負(fù)擔(dān)降低(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-214280號公報(bào)但是，在上述專利文獻(xiàn)1所公開的載臺裝置中，存在可以降低施加在導(dǎo)向部的負(fù)擔(dān)的極限，例如，在載臺的移動(dòng)距離延長為2m～3m的結(jié)構(gòu)中，通過上述板簧的彈性變形量很難確保載臺的靜和動(dòng)的穩(wěn)定性。
并且，在由于載臺的大型化而不能確?；_的上面精度時(shí)、和成為導(dǎo)向部不是被支持在基臺上而是被支持在架臺上的結(jié)構(gòu)時(shí)，很難得到一對導(dǎo)向部的平行度。
因此，當(dāng)一對導(dǎo)向部的平行度不能高精度地管理時(shí)，在載臺的左右兩端配置的一對滑塊的相對位置也可能發(fā)生錯(cuò)位，一對滑塊的平移精度降低，或設(shè)置在滑塊上的靜壓軸瓦可能接觸到導(dǎo)向部。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明就是鑒于上述問題而進(jìn)行的，其目的是提供一種解決了上述問題的載臺裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明具有如下的手段。
本發(fā)明是解決上述課題的發(fā)明，具備固定在地面上的架臺；支持在該架臺上且平行配置的一對導(dǎo)向部；橫架在該一對導(dǎo)向部之間，兩端被支持在上述架臺上的梁；被支持在上述梁上的工件載放板；載臺，具有沿上述一對導(dǎo)向部的延伸方向移動(dòng)的一對滑塊、和橫架在上述一對滑塊之間的橫架部，且在上述工件載放板的上方移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)上述一對滑塊的一對線性馬達(dá)；計(jì)測上述載臺的移動(dòng)位置的一對線性標(biāo)尺；以及控制部，控制上述一對線性馬達(dá)，以使得由該一對線性標(biāo)尺計(jì)測的移動(dòng)位置相等。
并且，本發(fā)明優(yōu)選具有升降機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整上述橫架部的高度位置；高度方向檢測傳感器，用于計(jì)測相對載放在上述梁上的工件載放板的上面的上述橫架部的高度位置；存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)由該高度方向檢測傳感器檢測到的計(jì)測數(shù)據(jù)和上述載臺的移動(dòng)位置之間的關(guān)系；以及升降控制單元，根據(jù)與被存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元的上述載臺的移動(dòng)位置對應(yīng)的計(jì)測數(shù)據(jù)和由上述線性標(biāo)尺計(jì)測的移動(dòng)位置數(shù)據(jù)，對上述升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿形控制。
并且，上述橫架部優(yōu)選與上述滑塊可旋轉(zhuǎn)地連接。
根據(jù)本發(fā)明，由于載臺橫架在被支持在架臺上且被平行配置的一對導(dǎo)向部之間，在兩端被支持在上述架臺的梁上支持工件載放板，并在工件的載放板的上方使載臺移動(dòng)，因此，使得與工件尺寸對應(yīng)地將石基臺進(jìn)行大型化存在極限，所以可以不使用石基臺而提高一對導(dǎo)向部的平行度的精度，并且可對應(yīng)于工件的大型化。
并且，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)楦鶕?jù)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元的載臺的移動(dòng)位置對應(yīng)的計(jì)測數(shù)據(jù)、和由線性標(biāo)尺計(jì)測的移動(dòng)位置數(shù)據(jù)，對升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿形控制，所以，即使在一對導(dǎo)向部的平行度發(fā)生偏差的情況下，也可將在工件載放板的上方移動(dòng)的滑塊的高度位置維持在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定高度位置地使滑塊移動(dòng)。
并且，根據(jù)本發(fā)明，由于橫架部與滑塊可旋轉(zhuǎn)地連接，所以在使載臺的滑塊并進(jìn)時(shí)，即使在發(fā)生相對的位置偏差的情況下，也可防止橫架部撓曲。


圖1是表示本發(fā)明的載臺裝置的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
圖2是圖1所示的載臺裝置的主視圖。
圖3是圖1所示的載臺裝置的側(cè)視圖。
圖4是圖1所示的載臺裝置的俯視圖。
圖5是用于說明載臺裝置10的控制系統(tǒng)的框圖。
圖6是表示變形例的主視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式。
(實(shí)施例1)圖1為表示本發(fā)明的載臺裝置的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。圖2為圖1所示的載臺裝置的主視圖。圖3為圖1所示的載臺裝置的側(cè)視圖。圖4為圖1所示的載臺裝置的俯視圖。
如圖1～圖4所示，載臺裝置10為使龍門部移動(dòng)的龍門移動(dòng)型載臺，具有架臺12，被固定在混凝土制的地面上；被支持在架臺12上的一對導(dǎo)向部14A、14B；多個(gè)梁16，橫架在一對導(dǎo)向部14A、14B之間，兩端被支持在架臺12上；Y載臺18，沿一對導(dǎo)向部14A、14B向Y方向移動(dòng)；以及一對線性馬達(dá)20A、20B，在Y方向驅(qū)動(dòng)Y載臺18的兩端部。此外，在左側(cè)的導(dǎo)向部14A的上部左右側(cè)面上設(shè)有檢測Y載臺18的位置的一對線性標(biāo)尺22A、22B。
并且，在梁16上載放有吸附板24(工件載放板)，該吸附板24載放由液晶基板等構(gòu)成的平板狀的工件(被加工物)。導(dǎo)向部14A、14B被支持在架臺12上，且通過梁16被對準(zhǔn)地平行配置，以使得在X方向的間隔距離為一定。
并且，一對的導(dǎo)向部14A、14B是由石材加工而成或由鐵等金屬材料加工而成。因此，即使在工件的面積被大型化而Y載臺18的移動(dòng)距離被延長的情況下，也可通過延長導(dǎo)向部14A、14B的全長來對應(yīng)，例如，由于與以往那樣將具有對應(yīng)于工件面積的大面積的石基臺對應(yīng)于移動(dòng)距離進(jìn)行延長的情況相比是容易的，且沒有必要如以往那樣制造對應(yīng)于工件面積的石基臺，所以能夠便宜地制作載臺裝置10。
一對線性馬達(dá)20A、20B被如下地控制，根據(jù)來自檢測Y載臺18的移動(dòng)位置的一對線性標(biāo)尺22A、22B的位置檢測信號使其并進(jìn)驅(qū)動(dòng)。
如圖2所示，Y載臺18具有橫架部(梁)30，在X方向上橫架在導(dǎo)向部14A、14B的上方；以及一對的滑塊32A、32B，與橫架部30的兩端接合、并沿導(dǎo)向部14A、14B移動(dòng)。在滑塊32A、32B上設(shè)有使橫架部30升降地調(diào)整高度位置的升降機(jī)構(gòu)33A、33B。此外，在橫架部30上安裝有夾具60，用于對被吸附在吸附板24上的工件(未圖示)進(jìn)行預(yù)定的作業(yè)或進(jìn)行加工后的檢查等。
并且，在橫架部30上設(shè)有檢測與吸附板24的上面的距離(Z方向位置數(shù)據(jù))的高度方向檢測傳感器70A、70B。該高度方向檢測傳感器70A、70B例如由超聲波傳感器等構(gòu)成，其可根據(jù)從發(fā)送超聲波開始到接收反射波的時(shí)間差來計(jì)測距離。吸附板24的上面的平面度被高精度加工，可作為仿形控制的基準(zhǔn)面被利用。
導(dǎo)向部14A、14B通過架臺12調(diào)整高度以達(dá)到水平，且通過梁16設(shè)定為水平，但是當(dāng)導(dǎo)向部14A、14B的任一個(gè)由于微小誤差而成為非水平狀態(tài)時(shí)，存在Z軸方向發(fā)生錯(cuò)位的情況。在這種情況下，Y載臺18有可能在吸附板24的上方保持水平狀態(tài)地向Y方向移動(dòng)的過程中向Z軸方向進(jìn)行變動(dòng)(振動(dòng))，夾具60和吸附板24的上面的距離變得不是一定。為了抑制這種由導(dǎo)向部14A、14B引起的Y載臺18的向Z軸方向的變動(dòng)，在載臺裝置10中進(jìn)行下述的仿形控制，即預(yù)先計(jì)測相對于Y方向的各移動(dòng)位置的吸附板24的上面和橫架部30的Z軸方向相對距離，根據(jù)該Z軸方向計(jì)測數(shù)據(jù)使升降機(jī)構(gòu)33A、33B動(dòng)作，使夾具60和吸附板24的上面的距離成為一定。
導(dǎo)向部14A、14B中左側(cè)的導(dǎo)向部14A導(dǎo)向滑塊32A的移動(dòng)，并且，右側(cè)的導(dǎo)向部14B導(dǎo)向滑塊32B的移動(dòng)?；瑝K32A、32B形成為倒U字狀，以便與導(dǎo)向部14的左右側(cè)面以及上面相對，且具有與導(dǎo)向部14A、14B的左右側(cè)面相對的偏轉(zhuǎn)墊(ヨ一パツド)(Y方向靜壓空氣軸承)34、35和在Z方向相對的升降墊(リフトパツド)(Z方向靜壓空氣軸承)36。因此，滑塊32A、32B在X方向及Z方向被限制地在Y方向被導(dǎo)向。
并且，在導(dǎo)向滑塊32A的移動(dòng)的導(dǎo)向部14的上部左右側(cè)面上，設(shè)有檢測一側(cè)的滑塊32A的位置的一對線性標(biāo)尺22A、22B。第1線性標(biāo)尺22A測定相對于導(dǎo)向部14A的左側(cè)面的滑塊32A的移動(dòng)位置。此外，第2線性標(biāo)尺22B測定相對于與配置了第1線性標(biāo)尺22A的導(dǎo)向部14A的左側(cè)面平行的相反側(cè)的右側(cè)面的滑塊32A的移動(dòng)位置。
第1、第2偏轉(zhuǎn)墊34、35分別配置在第1、第2線性標(biāo)尺22A、22B的附近，抑制第1、第2線性標(biāo)尺22A、22B的檢測精度的偏差。
一對的線性標(biāo)尺22A、22B，例如使用光電方式線性標(biāo)尺，且具有具有發(fā)光元件和受光元件的傳感器；和具有一定間距的狹縫的標(biāo)尺。在本實(shí)施例中，傳感器被設(shè)置在滑塊32A的左右內(nèi)壁上，標(biāo)尺被安裝在導(dǎo)向部14的左右側(cè)面上。
并且，橫架部30及滑塊32A、32B通過來自升降墊36的空氣壓相對導(dǎo)向部14A、14B浮起并非接觸地移動(dòng)。因此，Y載臺18能夠以幾乎沒有摩擦的狀態(tài)在Y方向上移動(dòng)。
線性馬達(dá)20A、20B由形成為“コ”字狀的定子(具有永久磁鐵)40和從側(cè)面插入到定子40中的轉(zhuǎn)子(具有線圈)42構(gòu)成，并控制線圈施加電壓，以便通過微小的間隙地以非接觸狀態(tài)使轉(zhuǎn)子42在Y方向移動(dòng)。轉(zhuǎn)子42與滑塊32A、32B的側(cè)面接合，并將通過向線圈施加電壓將與定子40之間發(fā)生的推力向滑塊32A、32B傳遞，在Y方向上驅(qū)動(dòng)滑塊32A、32B。
并且，線性馬達(dá)20A、20B的定子40由線性馬達(dá)支持部46支持。所以，在通過線性馬達(dá)20A、20B的驅(qū)動(dòng)力使Y載臺18在Y方向移動(dòng)時(shí)發(fā)生的反力，經(jīng)由線性馬達(dá)支持部46向混凝土地面?zhèn)鬟f。
由此，線性馬達(dá)20A、20B受到的反力通過混凝土地面被衰減。所以，傳播給架臺12的線性馬達(dá)20A、20B的反力變得極小。
圖5是用于說明載臺裝置10的控制系統(tǒng)的框圖。如圖5所示，在載臺裝置10的控制裝置100上連接有上述線性馬達(dá)20A、20B、線性標(biāo)尺22A、22B、高度方向檢測傳感器70A、70B、驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)33A、33B的Z軸馬達(dá)80A、80B、以及存儲(chǔ)裝置90?？刂蒲b置100制作Z軸數(shù)據(jù)表92，該Z軸數(shù)據(jù)表92將在沿Y方向移動(dòng)Y載臺18的過程中由線性標(biāo)尺22A、22B計(jì)測的Y方向位置數(shù)據(jù)、與對應(yīng)于Y方向位置數(shù)據(jù)地由高度方向檢測傳感器70A、70B計(jì)測的Z方向位置數(shù)據(jù)對應(yīng)起來，并將該Z軸數(shù)據(jù)表92存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置90中。該Z軸數(shù)據(jù)表92的制作，例如也可以在每次交換工件時(shí)進(jìn)行，或者也可以每隔預(yù)先規(guī)定的設(shè)定時(shí)間地進(jìn)行并進(jìn)行更新。
并且，控制裝置100預(yù)先被編程(升降控制單元)，以便從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝載90的Z軸數(shù)據(jù)表92中讀取與由線性馬達(dá)20A、20B計(jì)測的Y方向位置數(shù)據(jù)對應(yīng)的Z方向位置數(shù)據(jù)，來對Z軸數(shù)據(jù)80A、80B進(jìn)行仿形控制。
一對導(dǎo)向部14A、14B通過梁16被對準(zhǔn)且平行地配置，以便使X方向的間隔距離為一定，但是有平行度產(chǎn)生誤差的情況。例如，存在一對的導(dǎo)向部14A、14B的X方向的間隔距離因Y方向位置而變窄或變寬的情況、或一對導(dǎo)向部14A、14B的Z方向的位置因Y方向位置而位于上方或位于下方的情況。
這樣，當(dāng)一對的導(dǎo)向部14A、14B的平行度產(chǎn)生誤差時(shí)，安裝在Y載臺18上的夾具60和吸附板24的距離變動(dòng)，降低對吸附在吸附板24上的工件(未圖示)的加工精度或檢查精度。但是，在本發(fā)明中，在使Y載臺18沿Y方向移動(dòng)時(shí)，控制裝置100從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置90中的Z軸數(shù)據(jù)表92中讀取與Y方向位置數(shù)據(jù)對應(yīng)的Z方向位置數(shù)據(jù)，并控制升降機(jī)構(gòu)33A、33B的Z軸馬達(dá)80A、80B，所以可以將導(dǎo)向部14A、14B的平行度由于誤差的Z方向的變動(dòng)抑制為幾乎為零。即，控制裝置100可進(jìn)行如下控制，在沿Y方向使Y載臺18移動(dòng)的過程中，在沿導(dǎo)向部14A、14B移動(dòng)的滑塊32A、32B在上下方向變動(dòng)的Z方向位置數(shù)據(jù)被計(jì)測的情況下，在通過該Y方向位置時(shí)驅(qū)動(dòng)Z軸馬達(dá)80A、80B將橫架部30的高度位置向與Z方向位置數(shù)據(jù)的反方向調(diào)節(jié)，使橫架部30和吸附板24的距離為一定。
圖6是表示變形例的主視圖。如圖6所示，導(dǎo)向部14A、14B中左側(cè)的導(dǎo)向部14A，其X方向的寬度尺寸比右導(dǎo)向部14B、比上述實(shí)施例變寬很多。因此，線性標(biāo)尺22A的檢測位置和線性標(biāo)尺22B的檢測位置的差擴(kuò)大，容易檢測Y載臺18的偏轉(zhuǎn)角度θ。
并且，設(shè)置在橫架部30的右端的貫穿孔30a中插通有從滑塊32B立起的連接軸50。因此，橫架部30的右端和滑塊32B之間可向偏轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)動(dòng)作地通過垂直的連接軸50連接。
并且，在右側(cè)的滑塊32B上沒有設(shè)置偏轉(zhuǎn)墊34、35，僅設(shè)有在Z方向相對的升降墊36。由此，滑塊32B以僅導(dǎo)向部14B的Z方向的浮起位置被限制的狀態(tài)在Z方向上被導(dǎo)向。
例如，在導(dǎo)向部14A、14B的平行度的偏差、和導(dǎo)向部14A、14B的一個(gè)具有X方向的返回的情況下，或在一對滑塊32A、32B的并進(jìn)動(dòng)作發(fā)生偏差的情況下，滑塊32B以連接軸50為中心繞Z軸旋轉(zhuǎn)地修正移動(dòng)方向，可防止橫架部30撓曲。
工業(yè)上的可利用性在上述實(shí)施例中，以加工由液晶基板構(gòu)成的工件的載臺裝置為例進(jìn)行了說明，作為載臺裝置的用途，并不局限于此，當(dāng)然也可以適用在進(jìn)行其它工件的加工或檢查的情況。
權(quán)利要求
1.一種載臺裝置，其特征在于，具有固定在地面上的架臺；被支持在該架臺上且平行配置的一對導(dǎo)向部；橫架在該一對導(dǎo)向部之間，兩端被支持在上述架臺上的梁；被支持在上述梁上的工件載放板；載臺，具有沿上述一對導(dǎo)向部的延伸方向移動(dòng)的一對滑塊、和橫架在上述一對滑塊之間的橫架部，且在上述工件載放板的上方移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)上述一對滑塊的一對線性馬達(dá)；計(jì)測上述載臺的移動(dòng)位置的一對線性標(biāo)尺；以及控制部，控制上述一對線性馬達(dá)，以使得由該一對線性標(biāo)尺計(jì)測的移動(dòng)位置相等。
2.如權(quán)利要求1所述的載臺裝置，其特征在于，具有升降機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整上述橫架部的高度位置；高度方向檢測傳感器，用于計(jì)測上述橫架部相對于載放在上述梁上的工件載放板的上面的高度位置；存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)由該高度方向檢測傳感器檢測的計(jì)測數(shù)據(jù)和上述載臺的移動(dòng)位置的關(guān)系；以及升降控制單元，根據(jù)與存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元的上述載臺的移動(dòng)位置對應(yīng)的計(jì)測數(shù)據(jù)、和由上述線性標(biāo)尺計(jì)測的移動(dòng)位置數(shù)據(jù)，對上述升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿形控制。
3.如權(quán)利要求2所述的載臺裝置，其特征在于，上述橫架部與上述滑塊可旋轉(zhuǎn)地連接。
全文摘要
本發(fā)明的目的為不需要支持載放工件的吸附板的石基臺，對應(yīng)工件的大型化、且確保載臺的位置精度。載臺裝置(10)具有固定在地面上的架臺(12)；被支持在架臺(12)上的一對導(dǎo)向部(14A、14B)；橫架在一對導(dǎo)向部(14A、14B)之間，兩端被支持在架臺(12)上的多個(gè)梁(16)；Y載臺(18)，沿一對導(dǎo)向部(14A、14B)在Y方向移動(dòng)；以及一對線性馬達(dá)(20A、20B)，沿Y方向驅(qū)動(dòng)Y載臺(18)的兩端部。并且，在梁(16)上載放有載放平板狀的工件的吸附板。在工件的面積被大型化而延長Y載臺(18)的移動(dòng)距離的場合，可通過延長導(dǎo)向部(14A、14B)來對應(yīng)。
文檔編號B23Q1/30GK101093813SQ20071011005
公開日2007年12月26日 申請日期2007年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者原田真, 小原達(dá)也, 小林雄二 申請人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社