JP2006283892A - Table device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイの製造や検査などで使用されるテーブル装置に関する。 The present invention relates to a table device used, for example, in the manufacture and inspection of flat panel displays.
従来から、例えば製造用機材や検査用ツールなどを搭載した可動梁を移動させながら、フラットパネルディスプレイの製造や検査を行うための装置が知られている(特許文献1参照)。
このような装置は、例えば図7に示すように、架台2と、架台2の上面に突設され、かつ、架台2の両端にそれぞれ延設された一対のリニアガイド20と、リニアガイド20相互間に渡って跨るように配置され、リニアガイド20に沿って移動可能な可動梁4とを備えている。なお、可動梁4とリニアガイド20とは連結板22を介して連結されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for manufacturing and inspecting a flat panel display while moving a movable beam carrying, for example, manufacturing equipment or an inspection tool is known (see Patent Document 1).
For example, as shown in FIG. 7, such an apparatus includes a
また、例えば図8に示すように、一対のリニアガイド20の間には、複数の永久磁石24aと電機子24bを備えるリニアモータ24が設けられており、可動梁4は、当該リニアモータ24によって駆動されて、リニアガイド20に沿って直線移動する。さらに、可動梁4は、当該可動梁4に沿って移動する梁スライダ12を備えており、梁スライダ12上に、測定用光源、カメラ、リペア用アクチュエータなどの各種の図示しない検査機器(以下、エンドエフェクターという)を搭載できるようになっている。
なお、架台2の上面には、対象物取付台14が設けられ、対象物取付台14の対象物取付面14a上に対象物16を取り付けられる(載置できる)ようになっている。例えば、対象物16としてフラットパネルディスプレイを想定した場合、当該フラットパネルディスプレイの平面性検査では、フラットパネルディスプレイを対象物取付面14a上に載置した上で、エンドエフェクターを搭載した梁スライダ12を可動梁4に沿って移動させるとともに、可動梁4をリニアガイド20に沿って移動させながら当該検査を行う。
Further, for example, as shown in FIG. 8, a
Note that an
ところで、このような検査作業を行っている間に、可動梁4に搭載したエンドエフェクターが発熱し、これに伴って、可動梁4及び架台2の温度もそれぞれ上昇し、可動梁4と架台2がそれぞれ熱膨張を起こす場合がある。例えば、可動梁4がエンドエフェクターから発せられる熱の影響を強く受けて、架台2よりも温度が上昇するとともに、架台2よりも大きく熱膨張する場合がある。この場合、可動梁4は、架台2に対してリニアガイド20のガイド方向と直交する方向に伸びる。また、可動梁4の熱膨張係数が、架台2の熱膨張係数よりも大きい場合には、可動梁4は架台よりもさらに大きく熱膨張するため、可動梁4は、架台2に対して前記直交方向にさらに伸びる。
By the way, while performing such inspection work, the end effector mounted on the
このように可動梁4が熱膨張して伸びると、この伸びにより架台2はモーメントを受け逆ハの字状に開き、その力がリニアガイド20を構成する、例えばリニアガイドレール及びベアリングを介して、可動梁4の両端部にモーメントとして作用し、可動梁4の中央部が大きく湾曲してしまう(図7に示す実線の状態)。この場合、可動梁4に搭載されたエンドエフェクターの対象物16に対する作業点(例えば、カメラの焦点)が変位してしまう。このため、検査を正確に行うことができなくなってしまう。
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、可動梁が熱膨張を起こした場合であっても、熱膨張による影響を受けることなく、可動梁を常時一定の形状に保持することが可能なテーブル装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and its purpose is to make the movable beam always constant without being affected by the thermal expansion even when the movable beam undergoes thermal expansion. An object of the present invention is to provide a table device that can be held in a shape.
このような目的を達成するために、請求項1に記載のテーブル装置は、架台に延設された一対のリニアガイドと、これらのリニアガイド間に設けられ、当該リニアガイドに沿って移動する可動梁と、可動梁を移動させる駆動装置とを備えている。このような構成において、リニアガイドは、可動梁の移動方向に延設したガイド部材と、ガイド部材に沿って移動するスライダと、ガイド部材とスライダとの間にそれぞれ対向して形成された少なくとも2列の軌道溝間を循環する複数の転動体と、各スライダに形成され、複数の転動体を循環させる少なくとも2列の転動体通路とを備えている。この場合、転動体とスライダ及びガイド部材のそれぞれの軌道溝との接触点相互を結んだ接触線が、各軌道溝間にそれぞれ1本規定され、これら複数の接触線のうち、少なくとも2本の接触線がガイド部材側で交差するように設定されていることを特徴としている。
In order to achieve such an object, the table device according to
請求項2に記載のテーブル装置は、請求項1に記載のテーブル装置において、架台が、対象物取付面を備えており、リニアガイドにモーメント荷重が作用した場合において、当該リニアガイドが変形する際の回転中心を可動梁の梁上面と対象物取付面との間の高さに設定したことを特徴としている。
The table device according to
請求項3に記載のテーブル装置は、請求項1又は2に記載のテーブル装置において、駆動装置が、ステータを対向して配置することにより吸引力を相殺する構造を有するリニアモータ又は、吸引力が作用しないコアレス構造を有するリニアモータであることを特徴としている。 The table device according to claim 3 is the table device according to claim 1 or 2, wherein the driving device has a linear motor having a structure that cancels the suction force by arranging the stators to face each other, or the suction device has a suction force. It is a linear motor having a coreless structure that does not act.
本発明によれば、可動梁が熱膨張を起こした場合であっても、熱膨張による影響を受けることなく、可動梁を常時一定の形状に保持することができる。この結果、常に対象物の製造や検査を正確に行うことが可能となる。 According to the present invention, even when the movable beam undergoes thermal expansion, the movable beam can always be held in a constant shape without being affected by thermal expansion. As a result, it is always possible to accurately manufacture and inspect the object.
以下、本発明の一実施形態に係るテーブル装置について、添付図面を参照しながら説明する。
この場合、その基本構成は、上述した従来の装置(図7)と同様であるため、以下では、本発明の特徴部分の説明に止める。また、本実施形態の説明に際し、図7の装置と同一の構成には図面上で同一符号を付して、その説明を省略する。
Hereinafter, a table device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In this case, the basic configuration is the same as that of the above-described conventional apparatus (FIG. 7), and hence the following description is limited to the characteristic part of the present invention. Further, in the description of the present embodiment, the same components as those in the apparatus of FIG.
図1(b)に示すように、本実施形態のテーブル装置では、架台2の両端に可動梁4の移動方向に沿ってガイドレールベース18が延設されており、各ガイドレールベース18上にそれぞれ1つのリニアガイド6が設けられている。なお、図1(a)に示すように、架台2は、基礎フレーム2a上に支持されており、当該基礎フレーム2aは、除振機構2bを介して図示しないベースに固定又は載置されている。
図2に示すように、各リニアガイド6は、可動梁4の移動方向に延設したガイドレール(ガイド部材)7と、ガイドレール7に沿って移動するスライダ8と、ガイドレール7とスライダ8との間にそれぞれ対向して形成された軌道溝7a,8a間及び7b,8b間を循環する複数の転動体9と、スライダ8に形成され、複数の転動体9を循環させる転動体通路10a,10bとを備えている。なお、ガイドレール7に設けるスライダ8の数は、ここでは特に限定せず、1つに限らず複数であってもよく、その数は、ガイドレール7毎に異なっていてもよい。
As shown in FIG. 1B, in the table device of this embodiment,
As shown in FIG. 2, each
また、ガイドレール7の両側面7cには、それぞれ可動梁4の移動方向に沿って2列の軌道溝7a,7bが上下に整列して形成され、スライダ8の内側面8c(ガイドレール7の両側面に対向する面)には、それぞれ2列の軌道溝8a,8bが前記軌道溝7a,7bに対向して形成されている。なお、図面上では、ガイドレール7の一方の側面7cの軌道溝7a,7bと、これに対向するスライダ8の軌道溝8a,8bのみを示し、他方の側面7cについては、これらの参照符号は省略する。
さらに、転動体通路10a,10bは、2列の軌道溝7a,8a及び7b,8bとそれぞれ平行に延出してスライダ8の両端(スライダ8の移動方向両端)で貫通している。また、スライダ8の両端には、それぞれエンドキャップ(図示しない)が取り付けられており、各エンドキャップには、軌道溝7a,8a及び7b,8bと転動体通路10a,10bとを相互に連通させる循環路(図示しない)が設けられている。具体的には、上列の軌道溝7a,8aは転動体通路10aに連通し、下列の軌道溝7b,8bは転動体通路10bに連通している。
Two rows of
Further, the
この場合、スライダ8をガイドレール7に沿って移動させると、上下2列の軌道溝7a,8a間及び軌道溝7b,8b間の転動体9は、スライダ8の移動方向とは逆方向に転動した後、エンドキャップの循環路を経由して転動体通路10a,10bにそれぞれ送り込まれる。そして、当該転動体通路10a,10bをスライダ8の移動方向に進んだ後、エンドキャップの循環路を経由して再び上下2列の軌道溝7a,8a間及び軌道溝7b,8b間に送り込まれ、ここを転動する。このように各転動体9が循環することにより、スライダ8はガイドレール7に沿って滑らかに移動する。
In this case, when the slider 8 is moved along the
また、本実施形態において、リニアガイド6は、自動調心設計(DF)されている。具体的に説明すると、図2に示すように、ガイドレール7に形成された上下2列の軌道溝7aと7bの溝ピッチAと、スライダ8に形成された上下2列の軌道溝8aと8bの溝ピッチBがA>Bとなるように、軌道溝7a,8a及び7b,8bが形成されている。このような設計とすることで、転動体9と軌道溝7a,8aとの接触点をそれぞれ結ぶ接触線L1と、転動体9と軌道溝7b,8bとの接触点をそれぞれ結ぶ接触線L2が、ガイドレール7側の交点Qで交差する。
さらに、各リニアガイド6は、対象物取付面14aと可動梁4の梁上面4aとの間に位置決め設定されているため、当該リニアガイド6にモーメント荷重Mが作用した際におけるモーメント方向への回転中心が可動梁4の梁上面4aと対象物取付面14aとの間の高さに設定される。
このような構成によれば、リニアガイド6のモーメント方向への弾性変位(ローリング変形ともいう)を大きくすることができる。これは、転動体9が玉であっても、ころであっても同様の設計上の効果となる。
In the present embodiment, the
Furthermore, since each
According to such a configuration, the elastic displacement (also referred to as rolling deformation) of the
したがって、例えばエンドエフェクターの発熱などにより、可動梁4が架台2よりも大きく熱膨張した結果、架台2が逆ハの字状に開いても、その傾きの大半はリニアガイド6のローリング変形によって吸収されるため、可動梁4は変形することなく常時一定の形状に保持される(図1に示す状態)。このため、可動梁4に搭載されたエンドエフェクターの対象物16に対する作業点(例えば、カメラの焦点)は変位せず、可動梁4が熱膨張した状態においても、検査を正確に行うことが可能となる。
Therefore, even if the
なお、本発明は、上述した実施例に限定されることなく、以下のように変更することができる。図6には、本発明の変形例に係るテーブル装置が示されており、この変形例において、リニアガイド6は、可動梁4の梁上面4aと梁下面4bとの間の高さに位置するように配置されている。本変形例では、可動梁4の梁下面4bの両端を削って、梁上面4aと梁下面4bとの間の高さに位置する凹状部4cを形成し、当該凹状部4cにリニアガイド6をそれぞれ位置付けるとともに、可動梁4と接続している。リニアガイド6をこのように配置することにより、リニアガイド6のモーメント荷重に対する回転中心は、可動梁4の梁上面4aと梁下面4bとの間の高さに設定される。これにより、図1に示すテーブル装置のようにリニアガイド6が可動梁4の梁下面4bよりも下側に位置するよう配置されている場合と比較して、前記回転中心を高くすることができる。
In addition, this invention can be changed as follows, without being limited to the Example mentioned above. FIG. 6 shows a table device according to a modification of the present invention. In this modification, the
このような構成によれば、リニアガイド6のモーメント荷重に対する回転中心が可動梁4の梁上面4aと梁下面4bとの間の高さに位置することにより、架台2の開きによる変形だけでなく、可動梁4がリニアガイド6から受ける反力も可動梁4を湾曲させるモーメントとして作用しない。
このため、可動梁4を変形することなく常時一定の形状に保持することが可能となり(図6に示す状態)、可動梁4に搭載されたエンドエフェクターの対象物16に対する作業点(例えば、カメラの焦点)は変位せず、可動梁4が熱膨張した状態においても、検査を正確に行うことが可能となる。
According to such a configuration, the rotation center with respect to the moment load of the
For this reason, it becomes possible to always hold the
なお、上述した図1及び図6では、リニアガイド6に沿って可動梁4を駆動させる駆動装置を省略したテーブル装置の原理図を示したが、図3には、各リニアガイド6の外側にそれぞれ駆動装置としてリニアモータ13を適用した場合の実際のテーブル装置の構成例が示されている。
この場合、ステータを対向して配置することにより吸引力を相殺する構造を有するリニアモータ13や吸引力が作用しないコアレス構造を有するリニアモータ13などのように、磁気による吸引力が、リニアガイド6のローリング変形を妨げないような構造を有するリニアモータ13を適用することが好ましい。なお、図4及び図5には、このようなリニアモータ13を適用した駆動装置の構成例が示されている。
In FIGS. 1 and 6 described above, the principle diagram of the table device in which the driving device for driving the
In this case, the magnetic attraction force is applied to the
リニアモータ13には、連結板22に接続された可動子30と、可動子30の移動方向に延設されたステータ32とが備えられている。ステータ32には内側面32aが対向して形成されており、当該内側面32aには、複数の永久磁石36がN極又はS極を対向させて、可動子30の移動方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている(図5)。これにより、内側面32aに設けられた一方側の永久磁石36の吸引力は、他方側の永久磁石36の吸引力により相殺される。なお、永久磁石36は、N極とS極とが交互に並ぶようにステータ32の内側面32aにそれぞれ設けられている。
また、可動子30の両側面30a(ステータ32の内側面32aと対向する面)には、例えば3相のコイルから成る電機子34が複数の永久磁石36と対向して設けられている(図5)。なお、各電機子34は、コアを設けずにコイルのみで構成されているため、コアによる吸引力が作用することはない。
The
On both
このような構成において、各電機子34に順次電流を流すことで、電機子34にフレミングの左手の法則に基づいて磁力が発生し、対向する永久磁石36との間に吸引力又は反発力が生じることにより、可動子30は連結板22とともに、ステータ32に沿って滑らかに水平移動する。これにより、可動梁4をリニアガイド6に沿って移動させることができる。
In such a configuration, by sequentially applying current to each
なお、本実施形態及び変形例に係るテーブル装置においては、図7に示すような従来のテーブル装置と比較して、可動梁4の両端におけるモーメント荷重に対する曲げ剛性が低いため、可動梁4の上下方向のたわみが増大することも考えられる。しかし、このような上下方向のたわみは、下記に述べる理由により実用上問題とはならない。
かかるテーブル装置の可動梁4にはエンドエフェクターが搭載されているが、検査を行う際に可動梁4による死角が生じないように、エンドエフェクターの搭載位置を考慮する必要がある。上記を考慮し、エンドエフェクターは、可動梁4のねじり中心から離れた位置に搭載され、この結果、可動梁4の重心は、可動梁4のねじり中心とは一致せず、乖離するため、可動梁4はねじりモーメントを受ける。これにより、特に可動梁4の梁スライダ12の中央付近で、可動梁4のねじれによるエンドエフェクターの角度変位が生じ、これに伴う対象物16に対する作業点のガイド方向への変位が問題となる場合がある。この場合、可動梁4の断面2次極モーメントを大きくとることで、これに伴う可動梁4の断面2次モーメントも大きくすることができ、上記問題を回避することができる。
これにより、可動梁4の両端におけるモーメント荷重に対する曲げ剛性が低い構成であっても、可動梁4のたわみを許容範囲内に収めることができる。
In the table apparatus according to the present embodiment and the modification, the bending rigidity with respect to the moment load at both ends of the
An end effector is mounted on the
Thereby, even if it is the structure where the bending rigidity with respect to the moment load in the both ends of the
2 架台
4 可動梁
6 リニアガイド
7 ガイドレール(ガイド部材)
8 スライダ
9 転動体
10a,10b 転動体通路
13 リニアモータ
2
8
Claims (3)
これらのリニアガイド間に設けられ、当該リニアガイドに沿って移動する可動梁と、
可動梁を移動させる駆動装置とを備えたテーブル装置において、
リニアガイドは、可動梁の移動方向に延設したガイド部材と、ガイド部材に沿って移動するスライダと、ガイド部材とスライダとの間にそれぞれ対向して形成された少なくとも2列の軌道溝間を循環する複数の転動体と、各スライダに形成され、複数の転動体を循環させる少なくとも2列の転動体通路とを備えており、
転動体とスライダ及びガイド部材のそれぞれの軌道溝との接触点相互を結んだ接触線が、各軌道溝間にそれぞれ1本規定され、これら複数の接触線のうち、少なくとも2本の接触線がガイド部材側で交差するように設定されていることを特徴とするテーブル装置。 A pair of linear guides extending on the gantry;
A movable beam provided between the linear guides and moving along the linear guides;
In a table device provided with a drive device for moving a movable beam,
The linear guide is formed between a guide member extending in the moving direction of the movable beam, a slider moving along the guide member, and at least two rows of raceway grooves formed to face each other between the guide member and the slider. A plurality of rolling elements that circulate, and at least two rows of rolling element passages that are formed in each slider and circulate the plurality of rolling elements;
One contact line connecting the contact points of the rolling elements and the respective track grooves of the slider and the guide member is defined between the track grooves, and at least two of the contact lines are at least two contact lines. A table device characterized by being set so as to intersect on the guide member side.
3. The drive device according to claim 1, wherein the drive device is a linear motor having a structure that cancels the attractive force by arranging the stators to face each other, or a linear motor having a coreless structure in which the attractive force does not act. Table equipment.
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