專利名稱：載物臺裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載物臺裝置，特別是關(guān)于被構(gòu)成能夠消除因移動載物臺時產(chǎn)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(shù)：
例如，被稱為載物臺裝置(ステ一ジ裝置)的裝置，被構(gòu)成為使門型的Y載物臺在吸附于工作臺(テ一ブル)上的基板上方以預(yù)定速度移動(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
并且，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(dǎo)引機(jī)構(gòu)可移動地支承，并且，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(jī)(驅(qū)動機(jī)構(gòu))向移動方向驅(qū)動。固定在固定基座上的支承部支承著一對線性電動機(jī)。
因此，上述載物臺裝置被構(gòu)成為，由線性電動機(jī)的驅(qū)動力驅(qū)動Y載物臺時，其反作用力傳到支承線性電動機(jī)的支承部，通過支承部釋放到固定基座。
專利文獻(xiàn)1是日本特開平9-219353號公報(bào)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(qū)動力，而且其反作用力也增大，支承部根據(jù)反作用力而撓曲地進(jìn)行動作。其結(jié)果，需要時間來收斂支承體的振動，并且，會產(chǎn)生與線性電動機(jī)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種解決上述課題的載物臺裝置。
如本發(fā)明的技術(shù)方案1所述的發(fā)明是關(guān)于載物臺裝置，其特征在于，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(shè)置的載物臺；對上述載物臺施加驅(qū)動力的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；支承上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的支承部；控制上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)以使上述載物臺以預(yù)定速度移動的控制機(jī)構(gòu)，在上述支承部的下端和上述固定基座或上述地基之間設(shè)置了反作用力吸收結(jié)構(gòu)，用于吸收由上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動力使上述載物臺移動時的反作用力。
如發(fā)明的技術(shù)方案2所述的發(fā)明的上述反作用力吸收機(jī)構(gòu)，其特征在于，具有滑動機(jī)構(gòu)，該滑動機(jī)構(gòu)可移動地進(jìn)行支承以使上述支承部根據(jù)來自上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的反作用力而沿與上述載物臺相反的方向進(jìn)行滑動。
如發(fā)明的技術(shù)方案3所述的發(fā)明的上述滑動機(jī)構(gòu)，其特征在于，具有導(dǎo)引上述支承部的移動方向的導(dǎo)引部、和可滾動地被設(shè)置于上述導(dǎo)引部的滾動構(gòu)件。
如發(fā)明的技術(shù)方案4所述的發(fā)明的上述導(dǎo)引部，具有在上述支承部移動后使上述支承部復(fù)位的復(fù)位機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，由于在支承部下端和固定基座之間設(shè)置反作用力吸收機(jī)構(gòu)，用于吸收由驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動力使載物臺移動時的反作用力，即使在驅(qū)動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生更大的驅(qū)動力的情況下，也能吸收驅(qū)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(qū)動力的反作用力使支承部撓曲，并且，即使在高速度驅(qū)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，由于支承部根據(jù)來自驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(zhì)量吸收反作用力，即使在高速度驅(qū)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(fā)明的移動體位置控制裝置的一個實(shí)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(jī)20B以及導(dǎo)引部30B的結(jié)構(gòu)放大的正面4是表示將線性電動機(jī)20B以及導(dǎo)引部30B的結(jié)構(gòu)放大的平面5是表示滑動機(jī)構(gòu)35A、35B的構(gòu)成的縱剖面6是表示滑動機(jī)構(gòu)35A、35B的構(gòu)成的立體7是表示本發(fā)明的載物臺裝置的實(shí)施例2的立體8是圖7所示載物臺裝置的正視圖具體實(shí)施方式
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的一個實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1是表示本發(fā)明的載物臺裝置的實(shí)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(jī)20B以及導(dǎo)引部30B的結(jié)構(gòu)放大的正面圖。圖4是表示將線性電動機(jī)20B以及導(dǎo)引部30B的結(jié)構(gòu)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，具有固定在混凝土制的地基12上的固定基座14；支承在固定基座14上的基板工作臺16；跨在基板工作臺16上方而被橫架的可動載物臺18；沿Y方向驅(qū)動可動載物臺18的兩端部的一對線性電動機(jī)(驅(qū)動機(jī)構(gòu))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；基于線位移傳感器22A，22B的位置檢測信號使線性電動機(jī)20A，20B并進(jìn)驅(qū)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，但是由于和線位移傳感器22B是相同結(jié)構(gòu)，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(qiáng)固的結(jié)構(gòu)，并相對地基12，通過多個固定構(gòu)件(未圖示)被固定的。并且，在固定基座14的上面設(shè)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(qiáng)度高的石材制成，形成比基板工作臺16在X方向及Y方向尺寸大的尺寸。
基板工作臺16固定在石平臺28上面，在穩(wěn)定狀態(tài)下被支承。并且，基板工作臺16的上面設(shè)置有用于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(cè)立起支承導(dǎo)引部30A、30B的導(dǎo)引支承部32A、32B。并且，導(dǎo)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(tài)下導(dǎo)引可動載物臺18的兩端部的靜壓空氣軸承。
進(jìn)而，在導(dǎo)引支承部32A、32B的外側(cè)立起支承線性電動機(jī)20A、20B的電動機(jī)支承部34A、34B。該電動機(jī)支承部34A、34B是由和線性電動機(jī)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(gòu)成的。
在電動機(jī)支承部34A、34B的支柱部34A2、34B2的下端和固定基座14之間設(shè)置了吸收反作用力的滑動機(jī)構(gòu)(反作用力吸收機(jī)構(gòu))35A、35B，用于吸收由線性電動機(jī)20A、20B的驅(qū)動力使可動載物臺18移動時的反作用力。該滑動機(jī)構(gòu)35A、35B可移動地支承，以使電動機(jī)支承部34A、34B根據(jù)來自線性電動機(jī)20A、20B的反作用力，能夠向與可動載物臺18相反的方向滑動。
并且，在導(dǎo)引支承部32A、32B和電動機(jī)支承部34A、34B之間設(shè)置了電纜軸承(ケ一ブルベア)36A、36B，用于導(dǎo)引被連接在線性電動機(jī)20A、20B及線位移傳感器22A、22B上的多個電纜的撓曲狀況。設(shè)置將該電纜軸承36A、36B被設(shè)成載置于沿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，并進(jìn)行導(dǎo)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(jī)20A、20B驅(qū)動的滑塊(可動部)18A、18B、和連接滑塊18A、18B之間而被架設(shè)在與移動方向垂直的X方向上的橫梁18C。在橫梁18C的前端或后端上安裝有構(gòu)件(治具)，例如向吸附于基板工作臺16上的基板(未圖示)的表面均勻地涂敷藥液的涂敷噴嘴(未圖示)、檢查基板表面的傳感器(未圖示)等。
并且，在滑塊18A、18B的上方設(shè)置有使橫梁18C沿Z方向升降的升降驅(qū)動部38A、38B。
這里，參照圖3說明線性電動機(jī)20A、20B以及導(dǎo)引部30A、30B的結(jié)構(gòu)。并且，由于線性電動機(jī)20A、20B以及導(dǎo)引部30A、30B的結(jié)構(gòu)，其左側(cè)和右側(cè)分別被配置為左右對稱，且是相同的結(jié)構(gòu)，因此，下面說明關(guān)于配置在右側(cè)的線性電動機(jī)20B以及導(dǎo)引部30B。
如圖3及圖4所示，線性電動機(jī)20B具有從可動部18B向側(cè)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(jī)支承部34B上端的軛鐵44B；在形成コ字狀的軛鐵44B內(nèi)側(cè)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(qū)動電壓，對永久磁鐵46B產(chǎn)生向Y方向的電磁力(驅(qū)動力)。
由此，線性電動機(jī)20B的結(jié)構(gòu)是通過由可動線圈42B相對永久磁鐵46B產(chǎn)生電磁斥力或引力，將Y方向的驅(qū)動力施加于可動載物臺18，通過控制向可動線圈42B施加的電壓，能夠產(chǎn)生使可動載物臺18沿Y方向以預(yù)定速度行進(jìn)的驅(qū)動力。
導(dǎo)引部30B具有沿Y方向延伸的導(dǎo)軌50B；包圍著導(dǎo)軌50B的4邊而被形成的滑塊18B；在滑塊18B和導(dǎo)軌50B的上面50B-1之間噴射壓縮空氣，而向上方以浮動狀態(tài)支承滑塊18B的第1靜壓空氣軸承52B；在滑塊18B和導(dǎo)軌50B的右側(cè)面50B-2之間噴射壓縮空氣，而向側(cè)方以浮動狀態(tài)支承可動部18B的第2靜壓空氣軸承54B。
滑塊18B具有與導(dǎo)軌50B的上面50B-1、右側(cè)面50B-2、下面50B-3、左側(cè)面50B-4通過微小間隙S對置的導(dǎo)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(yù)定壓力按壓滑塊18B的導(dǎo)引面18B-1～18B-4。由此，滑塊18B借助于對導(dǎo)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(tài)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(shè)置于導(dǎo)軌50B的右側(cè)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(shù)的傳感器22b構(gòu)成。由于傳感器22b安裝在滑塊18B上，因此按照以預(yù)定間隔配置成一列的狹縫(スリツト)數(shù)相對應(yīng)的脈沖數(shù)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(jī)20A、導(dǎo)引部30A也和上述線性電動機(jī)20B、導(dǎo)引部30B具有同樣的結(jié)構(gòu)。因此，可動載物臺18設(shè)置于左右兩端的滑塊(可動部)一邊通過導(dǎo)引部30A、30B導(dǎo)引，一邊通過線性電動機(jī)20A、20B的驅(qū)動力沿Y方向被驅(qū)動。這樣，可動載物臺18配置于兩端的滑塊18A、18B通過線性電動機(jī)20A、20B的驅(qū)動力被同時驅(qū)動，由此滑塊18A、18B能夠并進(jìn)，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(jī)構(gòu)35A、35B的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖6是表示滑動機(jī)構(gòu)35A、35B的結(jié)構(gòu)的立體圖。
如圖5及圖6所示，本實(shí)施例的滑動機(jī)構(gòu)35A、35B具有導(dǎo)引電動機(jī)支承部34A、34B的移動方向的線性導(dǎo)引部60、和設(shè)置在線性導(dǎo)引部60上能夠滾動的滾動構(gòu)件62。并且，滾動構(gòu)件62是由不銹鋼材料制成的形成球狀的多個鋼球組成，能夠承受電動機(jī)支承部34A、34B的載荷。
線性導(dǎo)引部60具有沿Y方向延伸形成的導(dǎo)軌64；用于將導(dǎo)軌64固定在固定基座14上的固定構(gòu)件66；具有嵌合在導(dǎo)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(jié)合在各支柱部34A2、34B2的下端，使電動機(jī)支承部34A、34B可滑動地支承。
導(dǎo)軌64在左右側(cè)面上設(shè)置了供滾動構(gòu)件62滑動的滑動槽72，與滑動槽72相對的嵌合凹部70a的內(nèi)壁上也設(shè)置了供滾動構(gòu)件62滑動的滑動槽73。并且，在滑動單元70的內(nèi)部設(shè)置了導(dǎo)引多個滾動構(gòu)件62移動的圓筒狀的套管(スリ一ブ)74。套管74的結(jié)構(gòu)是，使兩端部連通在滑動槽72、73上形成C字狀，多個滾動構(gòu)件62能夠循環(huán)?；瑒訂卧?0沿導(dǎo)軌64移動，而多個滾動構(gòu)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(dǎo)軌64。
并且，在線性導(dǎo)引部60的端部，設(shè)置有將導(dǎo)軌64滑動的滑動單元70復(fù)位至移動前的位置的板簧(復(fù)位機(jī)構(gòu))76。該板簧76，其下部通過固結(jié)構(gòu)件78固結(jié)在固定構(gòu)件66的端面上，其上部通過固結(jié)構(gòu)件80固結(jié)在電動機(jī)支承部34A、34B的端面上。并且，作為使移動后的滑動單元70復(fù)位的復(fù)位機(jī)構(gòu)，也可以使用通過螺旋彈簧的彈簧力使滑動單元70復(fù)位的方法，或者通過磁鐵的斥力使滑動單元70復(fù)位的方法等。
從而，線性電動機(jī)20A、20B將可動載物臺18向Y方向驅(qū)動時，向電動機(jī)支承部34A、34B作用反作用力，且滑動單元70沿導(dǎo)軌64移動，電動機(jī)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(jī)20A、20B的反作用力作為使電動機(jī)支承部34A、34B及各滑動單元70的全部質(zhì)量移動的驅(qū)動力被吸收。并且，電動機(jī)支承部34A、34B及各滑動單元70的全部質(zhì)量比起線性電動機(jī)20A、20B驅(qū)動的可動載物臺18的質(zhì)量也足夠大，因此，電動機(jī)支承部34A、34B的移動量很小。
這樣，電動機(jī)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(jī)支承部34A、34B因反作用力產(chǎn)生的撓曲量，而達(dá)到收斂電動機(jī)支承部34A、34B的振動為止的時間大幅度縮短，并且能夠抑制固定在線性電動機(jī)20A、20B上的軛鐵44B內(nèi)側(cè)的永久磁鐵的偏移(ずれ)。
由此，向Y方向驅(qū)動可動載物臺18時，能夠不受線性電動機(jī)20A、20B的反作用力的影響，高精度地進(jìn)行可動載物臺18的驅(qū)動控制。
并且，由來自線性電動機(jī)20A、20B的反作用力使電動機(jī)支承部34A、34B及各滑動單元70滑動后，通過板簧76的彈簧力使滑動單元70復(fù)位移動前的位置。
實(shí)施例2圖7是表示本發(fā)明的載物臺裝置的實(shí)施例2的立體圖。圖8是圖7所示載物臺裝置的正視圖。并且，在圖7及圖8中標(biāo)注了和上述實(shí)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(jī)支承部94A、94B的支柱部94A2、94B2的下端和地基12之間，設(shè)置了滑動機(jī)構(gòu)(反作用力吸收機(jī)構(gòu))95A、95B，用于吸收由線性電動機(jī)20A、20B的驅(qū)動力使可動載物臺18移動時的反作用力。該滑動機(jī)構(gòu)95A、95B，以使電動機(jī)支承部94A、94B根據(jù)來自線性電動機(jī)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(jī)20A、20B向Y方向驅(qū)動可動載物臺18時，向電動機(jī)支承部94A、94B作用反作用力，且滑動單元70沿導(dǎo)軌64移動，電動機(jī)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(jī)20A、20B的反作用力，作為用于使電動機(jī)支承部94A、94B及各滑動單元70的全部質(zhì)量移動的驅(qū)動力被吸收。
該實(shí)施例2中，由于支承部94A、94B是沿被固定在地基12上的導(dǎo)軌64滑動的結(jié)構(gòu)，與實(shí)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(zhì)量更大，能夠更有效地吸收來自線性電動機(jī)20A、20B的反作用力。
產(chǎn)業(yè)上的可使用性此外，上述實(shí)施例中，作為一個例子舉出了通過一對線性電動機(jī)20A、20B使可動載物臺18并進(jìn)驅(qū)動的情況，不限于此，驅(qū)動可動載物臺18的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的數(shù)量當(dāng)然也不僅限于一對。
并且，說明了作為上述實(shí)施例的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的使用線性電動機(jī)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以使用線性電動機(jī)以外的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(例如，用電動機(jī)驅(qū)動滾珠螺桿的方式等)。
符號的說明10、90載物臺裝置12地基14固定基座16基板工作臺18可動載物臺20A、20B線性電動機(jī)22A、22B線位移傳感器28石平臺30A、30B導(dǎo)引部32A、32B導(dǎo)引支承部34A、34B、94A、94B電動機(jī)支承部35A、35B、95A、95B滑動機(jī)構(gòu)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(dǎo)引部62滾動構(gòu)件64導(dǎo)軌66固定構(gòu)件70滑動單元76板簧
權(quán)利要求
1.一種載物臺裝置，其特征在于，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(shè)置的載物臺；對上述載物臺施加驅(qū)動力的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；支承上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的支承部；控制上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)以使上述載物臺以預(yù)定速度移動的控制機(jī)構(gòu)，在上述支承部的下端和上述固定基座或上述地基之間設(shè)置了反作用力吸收結(jié)構(gòu)，用于吸收由上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動力使上述載物臺移動時的反作用力。
2.如權(quán)利要求1所述的載物臺裝置，其特征在于，上述反作用力吸收機(jī)構(gòu)具有滑動機(jī)構(gòu)，該滑動機(jī)構(gòu)可移動地支承以使上述支承部根據(jù)來自上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的反作用力而沿與上述載物臺相反的方向進(jìn)行滑動。
3.如權(quán)利要求2所述的載物臺裝置，其特征在于，上述滑動機(jī)構(gòu)具有導(dǎo)引上述支承部的移動方向的導(dǎo)引部、和可滾動地被設(shè)置于上述導(dǎo)引部的滾動構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求3所述的載物臺裝置，其特征在于，上述導(dǎo)引部具有在上述支承部移動后使上述支承部復(fù)位的復(fù)位機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開的載物臺裝置(10)，其可消除驅(qū)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)上的基板工作臺(16)；跨在基板工作臺(16)上方而被橫架的可動載物臺(18)；向Y方向驅(qū)動可動載物臺(18)的兩端部的一對線性電動機(jī)(20A、20B)；使線性電動機(jī)(20A、20B)并進(jìn)驅(qū)動的控制裝置(23)。在電動機(jī)支承部(34A、34B)的支柱部(34A2、34B2)的下端和固定基座(14)之間，設(shè)置有滑動機(jī)構(gòu)(35A、35B)。線性電動機(jī)(20A、20B)向Y方向驅(qū)動可動載物臺(18)時，電動機(jī)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(jī)(20A、20B)的反作用力影響，高精度地進(jìn)行可動載物臺(18)的驅(qū)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(yōu)先權(quán)日2004年5月20日
發(fā)明者富田良幸 申請人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會社