JP2007276090A - Positioning stage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X軸方向にスライダを移動する一対のX軸リニアモータを平行配置し、一対
のX軸リニアモータのスライダ間に橋渡ししたブリッジ部材にY軸リニアモータを設け、
Y軸リニアモータのスライダに搭載したツールを用いて加工対象となるワークに対して所
定の処理をする位置決めステージを用いたワークの位置決めステージに関し、更に詳しくは前記ワークをアームに支持した状態で水平(θ)方向に回動させる回動手段を備えた位置決めステージに関する。
本発明の加工対象となるワークは、板状のガラス基板、LCDパネル、プラズマパネル等である。
In the present invention, a pair of X-axis linear motors that move the slider in the X-axis direction are arranged in parallel, and a Y-axis linear motor is provided on a bridge member that is bridged between the sliders of the pair of X-axis linear motors.
The present invention relates to a workpiece positioning stage using a positioning stage that performs predetermined processing on a workpiece to be machined using a tool mounted on a slider of a Y-axis linear motor. More specifically, the workpiece is horizontally supported with the workpiece supported by an arm. The present invention relates to a positioning stage provided with a rotating means for rotating in the (θ) direction.
The workpiece to be processed in the present invention is a plate-like glass substrate, an LCD panel, a plasma panel, or the like.
本発明の基礎となるリニアモータに関連する先行技術文献としては、下記の特許文献1及び特許文献2があり、ワークをアームで支持して移動させるものとして本出願人が出願した特許文献3がある。
As prior art documents related to the linear motor that is the basis of the present invention, there are the following
図3は本発明が適用される位置決めステージの従来例を示すもので、本出願人が平成17年10月7日に出願した特願2005−294543(未公開)に記載されたものである。この従来例はワークを支持してX軸方向に移動し、ステージの外に対してワークの受け渡しを行うワーク搬送手段を、位置決めステージ自身に備える構成を特徴としている。
図3により、ワーク搬送手段の構成を説明する。
FIG. 3 shows a conventional example of a positioning stage to which the present invention is applied, and is described in Japanese Patent Application No. 2005-294543 (unpublished) filed on October 7, 2005 by the present applicant. This conventional example is characterized in that the positioning stage itself includes a workpiece transfer means that supports the workpiece and moves in the X-axis direction and delivers the workpiece to the outside of the stage.
With reference to FIG. 3, the structure of the workpiece transfer means will be described.
ワーク搬送手段の基本構成は、一対のX軸リニアモータ31,32に沿ってX軸方向に移動する一対の搬送スライダ部材101,102と、この搬送スライダ部材間に橋渡しした搬送ブリッジ部材200と、この搬送ブリッジ部材に取り付けられてワークの下面を支持するアーム部材501,502を備えている。
The basic structure of the workpiece conveying means includes a pair of conveying slider members 101 and 102 that move in the X-axis direction along the pair of X-axis
一対の搬送スライダ部材101,102は、スライダ41,42と共通に、一対のX軸リニアモータ31,32上をX軸方向に移動操作される。これら一対の搬送スライダ部材101,102間を橋渡しして、搬送ブリッジ部材200が配置されている。
The pair of transport slider members 101 and 102 are operated to move in the X-axis direction on the pair of X-axis
300はY軸リニアモータであり、搬送ブリッジ部材200上にY軸方向に配置されている。このY軸リニアモータ300は、ブリッジ部材5に配置されたY軸リニアモータ6と同一構造のものである。
401,402は一対のスライダであり、Y軸リニアモータ300上を夫々が独立してY軸方向に移動操作される。これらスライダも、Y軸リニアモータ6上に配置されたスライダ7と同一構造のものである。
501,502は一対のアーム部材であり、リフトアップされたワーク2の下面を支持して凹部1cの面に平行にX軸方向に伸び、ステージ外にワーク2を搬出又はステージ外よりワーク2を搬入する。これら一対のアーム部材501,502は、連結部材501a,502aにより、一対のスライダ401,402に結合され、これら一対のスライダ401,402により、夫々が独立してY軸方向に移動操作される。
これら一対のアーム部材501,502は、ワーク2の加工処理中は待機状態とされ、ワークの加工処理位置外のY軸方向にシフト配置され、搬送ブリッジ部材200もステージのX軸方向の上流側端部にシフト配置され、ワーク2の加工処理の障害とならない位置にセットされる。
The pair of
これら一対のアーム部材501,502は、ワーク2の搬出・搬入時には、Z軸方向にリフトアップされたワーク2の下面に生じた空隙をY軸方向に移動操作され、ワーク2を下面から支持した状態でX軸方向に移動操作される形態となる。
The pair of
図4乃至図6は、ワーク加工用のブリッジ部材5及びワーク移送用の搬送ブリッジ部材200の移動を説明する平面図である。図4はワーク加工前の待機状態を示す平面図、図5はワーク加工中の状態を示す平面図、図6はワーク移送中の状態を示す平面図である。
FIGS. 4 to 6 are plan views for explaining the movement of the workpiece processing bridge member 5 and the workpiece transfer
図4に示す待機状態において、搬送ブリッジ部材200は、ステージの上流側端部にシフト配置されている。600は吸着盤であり、凹部1c面上にワーク2(図示せず)の形状に合わせてZ軸方向に所定の高さで形成されている。ワーク2は、この吸着盤600の上面に真空吸着手段(図示せず)により吸着固定されて加工処理される。
In the standby state shown in FIG. 4, the
700は、吸着盤600の下面側空間に複数個配置されたリフトピン手段であり、吸着盤の上面に形成された孔よりZ軸方向にピンを突出させ、ワーク2をZ軸方向にリフトアップ又はリフトダウン操作する。
複数個のリフトピン手段700は、X軸方向及びY軸方向に所定の間隔で格子状に配列されている。X軸方向の一対の列700A及び700A´は、Y軸方向で一番外側の列A及び列A´である。X軸方向の一対の列700B及び700B´は、列A及びA´の内側の列B及び列B´である。列の数は任意である。
The plurality of lift pin means 700 are arranged in a grid at predetermined intervals in the X-axis direction and the Y-axis direction. The pair of
図5に示すワーク加工中の状態では、ブリッジ部材5がX軸方向に吸着盤600に固定されたワーク2(図示せず)上を移動操作され、所定の加工処理を実行する。加工期間中は、搬送ブリッジ手段200は、図4の待機位置を維持している。
In the state during the workpiece machining shown in FIG. 5, the bridge member 5 is moved on the workpiece 2 (not shown) fixed to the
図6は加工処理が終了したブリッジ部材5の状態を示すもので、ステージのX軸方向最下流位置まで移動してその位置で停止される(図示の状態)。加工処理が終了すると、ワーク2はリフトピン手段700によってZ軸方向にリフトアップされる。
FIG. 6 shows the state of the bridge member 5 that has been processed. The bridge member 5 moves to the most downstream position in the X-axis direction of the stage and is stopped at that position (shown state). When the processing is completed, the
即ち、待機状態ではワークの加工処理位置外にY軸方向端部に配置されていたアーム部材501,502は、リフトアップにより生じたワーク2と吸着盤600の空隙をY軸方向の中心部に向かって所定位置まで移動操作される。
That is, in the standby state, the
そして、アーム部材の移動操作が終了すると、ワーク2はリフトピン手段700によってリフトダウンされ、アーム部材501,502上に搭載される。搭載が完了すると、搬送ブリッジ手段200がX軸方向(矢印P)に下流側に移動操作され、ワーク2はアーム部材501,502上に搭載された状態で図示のようにステージ外に搬出され、次工程の装置に渡される。
When the arm member moving operation is completed, the
図7乃至図9は、リフトピン手段700によるワーク2のリフトアップ及びリフトダウン並びにアーム部材501,502の移動操作の遷移を説明するイメージ図である。簡単のため、A列とB列のリフトピン各1個及びアーム部材501の部分を図示している。
FIGS. 7 to 9 are image diagrams for explaining the transition of the lift-up and lift-down of the
図7(A)乃至図7(J)は、アーム部材501,502が待機状態にある初期位置からワーク2を支持するまでの遷移を示している。図7(A)の初期位置では、ワーク2は吸着盤600上に吸着保持されている。
FIGS. 7A to 7J show the transition from the initial position where the
吸着盤600の下面空間に設置されたリフトピン手段は、Z軸方向に延びるピン701とピン操作部702よりなり、この初期位置ではピン701は最下部まで引き込まれた状態である。アーム部材501(502も同じ、以下同様)は、ワーク2の加工処理位置よりY軸方向に外れた位置にある。
The lift pin means installed in the lower surface space of the
図7(B)では、リフトピン手段700の全ピンがZ軸方向に伸ばされ、吸着が解除されたワーク2を吸着盤600の面からZ軸方向にリフトアップする。図7(C)ではA列のピンのみが初期位置に引き込まれるので、アーム部材501のB列までの移動スペースが出現する。
In FIG. 7B, all the pins of the lift pin means 700 are extended in the Z-axis direction, and the
図7(D)では、アーム部材501がB列の手前までY軸方向に移動操作される。図5(E)では、引き込まれていたA列のピンがワーク2の下面まで伸ばされる。図7(F)では、B列のピンのみが初期位置に引き込まれるので、アーム部材501のC列(図示せず)までの移動スペースが出現する。
In FIG. 7D, the
図7(G)では、アーム部材501がC列の手前までY軸方向に移動操作される。図7(H)では、引き込まれていたB列のピンがワーク2の下面まで伸ばされる。図7(I)は、以上の動作の繰り返しを表記しており、この操作によりアーム部材501を目的のY軸方向位置まで順次移動操作する。
In FIG. 7G, the
図7(J)では、アーム部材501の移動操作が終了し、リフトピン手段700の全ピンが初期位置に引き込まれた状態を示しており、ワーク2は移動操作されたアーム部材501に支持された状態となる。この状態で搬送ブリッジ部材200がX軸方向に移動操作されて、アーム部材501に支持されたワーク2をステージ外に搬出する。
FIG. 7J shows a state in which the movement operation of the
図8(A)乃至図8(J)は、リフトアップしたワーク2を吸着盤600上にリフトダウンさせ、アーム部材501を待機位置に移動させる遷移を示している。図8(A)の初期位置では、リフトピン手段700の全ピンが初期位置に引き込まれた状態でワーク2はアーム部材501で支持されている。
FIGS. 8A to 8J show a transition in which the lifted
図8(B)では、リフトピン手段700の全ピンがZ軸方向に伸ばされてワーク2をアーム部材501の支持面から更にZ軸方向にリフトアップする。図8(C)ではB列のピンのみが初期位置に引き込まれるので、アーム部材501のA列までの移動スペースが出現する。
In FIG. 8B, all the pins of the lift pin means 700 are extended in the Z-axis direction, and the
図8(D)では、アーム部材501がA列の手前までY軸方向に移動操作される。図8(E)では、引き込まれていたB列のピンがワーク2の下面まで伸ばされる。図8(F)では、A列のピンのみが初期位置に引き込まれるので、アーム部材501の待機位置までの移動スペースが出現する。
In FIG. 8D, the
図8(G)では、アーム部材501が待機位置までY軸方向に移動操作される。図8
(H)では、引き込まれていたB列のピンがワーク2の下面まで伸ばされる。図8(I)は、以上の動作の繰り返しを表記しており、この操作によりアーム部材501は待機位置までY軸方向位置に移動する。
In FIG. 8G, the
In (H), the pins in the B row that have been pulled in are extended to the lower surface of the
図8(J)では、アーム部材501の待機位置への移動操作が終了し、リフトピン手段700の全ピンが初期位置に引き込まれた状態を示しており、ワーク2は吸着盤600の上面に保持された状態となる。
FIG. 8J shows a state in which the operation of moving the
図9(A)乃至図9(D)は、連結された移送システムで、上流側のステージから搬出されたワーク2を下流側ステージスの吸着盤上に載せる遷移を示している。図9(A)は、上流側ステージのアーム部材501によりワーク2が下流側ステージスの吸着盤600の位置に移送された状態であり、下流側ステージスのリフトピン手段700の全ピンが初期位置に引き込まれている。801は、下流側ステージのアーム部材を示す。
FIG. 9A to FIG. 9D show a transition in which the
図9(B)では、引き込まれていた全ピンがワーク2の下面まで伸ばされ、ワーク2はアーム部材501により離れてZ軸方向にリフトアップされる。図9(C)では、上流側ステージのアーム部材501が上流側ステージに戻される。図9(D)では、リフトピン手段700の全ピンが初期位置に引き込まれ、ワーク2は吸着盤600の上面に保持された状態となる。
In FIG. 9B, all the pins that have been pulled in are extended to the lower surface of the
ところで上記従来例においては、何らかの理由によりX方向に対するワークの平行度にずれが生じた場合、これを補正する手段がなかった。従って本発明が解決しようとする課題は、ワークにずれが生じてもアーム部材上でずれを補正することが可能な位置決めステージを実現することにある。 By the way, in the above-mentioned conventional example, when a deviation occurs in the parallelism of the workpiece with respect to the X direction for some reason, there is no means for correcting this. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to realize a positioning stage that can correct the displacement on the arm member even if the workpiece is displaced.
このような課題を達成するための本発明の構成は請求項1においては、
X軸方向にスライダを移動する一対のX軸リニアモータを平行配置し、前記一対のX軸
リニアモータのスライダ間に橋渡ししたブリッジ部材にY軸リニアモータを設け、前記Y
軸リニアモータのスライダに搭載したツールを用いてワークに対して所定の処理をする位
置決めステージにおいて、前記ワークを支持してX軸方向に移動し、ステージの外に対してワークの受け渡しを行うワーク搬送手段を備え、該搬送手段は前記ワークを水平(θ)方向に回動させる回動手段を備えたことを特徴とする。
The configuration of the present invention for achieving such a problem is as follows.
A pair of X-axis linear motors that move the slider in the X-axis direction are arranged in parallel, and a Y-axis linear motor is provided on a bridge member that bridges between the sliders of the pair of X-axis linear motors.
In a positioning stage that performs predetermined processing on a workpiece using a tool mounted on a slider of an axis linear motor, the workpiece is moved in the X-axis direction while supporting the workpiece, and the workpiece is transferred to the outside of the stage. It has a conveyance means, and this conveyance means was equipped with the rotation means which rotates the said workpiece | work in a horizontal ((theta)) direction, It is characterized by the above-mentioned.
請求項2においては、請求項1に記載の位置決めステージにおいて、
前記ステージに前記ワークのX軸方向の平行度検出手段を設けたことを特徴とする。
In
The stage is provided with means for detecting parallelism in the X-axis direction of the workpiece.
請求項3においては、請求項1又は2に記載の位置決めステージにおいて、
前記搬送手段はY軸方向に独立して操作されるとともにX方向に伸びた少なくとも2本のアームを備え、前記アームのそれぞれに少なくとも4個の吸着手段を備えたことを特徴とする。
In
The conveying means is provided with at least two arms that are independently operated in the Y-axis direction and extend in the X direction, and each of the arms has at least four suction means.
請求項4においては、請求項1乃至3のいずれかに記載の位置決めステージにおいて、
前記少なくとも4個の吸着手段は対向して配置され前記ワークを回動させるに際しては対角線上のいずれかの吸着手段の吸着を解除するとともに前記搬送手段をY軸方向に移動させるようにしたことを特徴とする。
In
The at least four suction means are arranged to face each other, and when rotating the workpiece, the suction of any suction means on the diagonal line is released and the transport means is moved in the Y-axis direction. Features.
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、
ワークを支持してX軸方向に移動し、ステージの外に対してワークの受け渡しを行うワーク搬送手段を備えるとともに、その搬送手段はワークを水平(θ)方向に回動させる回動手段を備えており、ステージにワークのX軸方向の平行度を検出する平行度検出手段を備えている。そして、搬送手段をY軸方向に独立して操作し、X方向に伸びた2本のアームに設けた少なくとも4個の吸着手段のうち、対角線上のいずれかの吸着を解除するようにしたので、ワークをアームに載せた状態で水平(θ)方向のX軸に対する平衡度の微調整が可能となる。
As is clear from the above description, according to the present invention,
The apparatus includes a work conveying means that supports the work and moves in the X-axis direction and delivers the work to the outside of the stage, and the conveying means includes a rotating means for rotating the work in the horizontal (θ) direction. The stage is provided with a parallelism detecting means for detecting the parallelism of the workpiece in the X-axis direction. And since the conveying means is operated independently in the Y-axis direction, one of the at least four suction means provided on the two arms extending in the X direction is released from the diagonal line. Further, it is possible to finely adjust the degree of balance with respect to the X axis in the horizontal (θ) direction with the work placed on the arm.
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明を適用した位置決めステージの一実施形態を示す要部平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)である。なお、従来例で示した部品と同一要素には同一符号を付している。また、アーム部材をリフトピン手段700を用いてワーク2と吸着盤600の間に出し入れしたり、X軸方向に搬送する
操作については、従来例と同様なのでここでの説明は省略する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view (a), a front view (b), and a side view (c) of a main part showing an embodiment of a positioning stage to which the present invention is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as the component shown in the prior art example. Further, operations for moving the arm member in and out of the
なお、図3とはスライダの取り付け場所が異なっており、図1に示す状態はリフトピン手段が操作され、アーム部材501,502がワーク2をリフトアップした状態を示している。
3 is different from that shown in FIG. 3 in the state where the slider is attached. The state shown in FIG. 1 shows a state where the lift pin means is operated and the
これらの図において、70a〜70bは筐体1に形成された凹部1cの内側面に設けられた平行度検出手段であり、ワーク2がリフトアップされた状態でワークのX方向のずれを検出する。なお、この平行度検出手段はワークの側面の例えば4箇所に設けられている。
In these drawings,
また、これらの平行度検出手段はワークの全長よりわずかに短い長さの範囲に設置されており、ワーク2がリフトアップされた状態におけるワーク2の側面(厚さ部分)までの4箇所の距離を検出する。検出した結果は図示しない演算手段に送信され、ずれ量が演算される。ずれ量は例えばワークの全長が1000mmの長さに対して1mm程度である。
These parallelism detecting means are installed in a range slightly shorter than the entire length of the workpiece, and the four distances to the side surface (thickness portion) of the
60a〜60bはアーム部材2にそれぞれ2箇所設けられた吸引パッドである。これらの吸引パッドは平行度検出手段と同様にワークの全長よりわずかに短い長さの範囲に設置されており、チューブ503a〜503dにより吸引と解放が行われる。
図2は平行度検出手段70によりずれが検出された場合のスライダ401と402と吸引パッド60a〜60dの動作を示すものである。その場合、例えば吸引パッド60a(又は60b)とその対角線上の60d(又は60c)の吸引を解除しスライダ401又は402の両方を矢印A方向に遷移させる。その結果ワーク2は矢印B(θ)の水平方向に回動する。
FIG. 2 shows the operations of the
なお、ずれの方向と量に対していずれのスライダをどの程度動かすかについては、ワークの長さやずれ量によって随時決定するものとする。 It should be noted that the extent to which the slider is moved with respect to the direction and amount of displacement is determined as needed depending on the length of the workpiece and the amount of displacement.
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。本発明ではアーム部材に形成する吸引パッドを4個として表示したが吸引パッドは4個以上でもよく要はスライダの動きに対して水平方向に回動出来ればよい。
また吸引に用いるチューブ503はアーム部材の下方に配置しているが、それぞれのアーム部材の空洞部に収納してもよい。
また、平行度検出手段70の方式および検出方法については適宜最適なものを使用するものとする。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention. In the present invention, four suction pads formed on the arm member are displayed, but four or more suction pads may be used as long as they can be rotated in the horizontal direction with respect to the movement of the slider.
Moreover, although the
In addition, as for the method and detection method of the
Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
1 筐体
1c 凹部
2 ワーク
31,32 X軸リニアモータ
60 吸引パッド
70 平行度検出手段
300 Y軸リニアモータ
401,402 スライダ
501,502 アーム部材
503 チューブ
600 吸着盤
700 リフトピン手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
リニアモータのスライダ間に橋渡ししたブリッジ部材にY軸リニアモータを設け、前記Y
軸リニアモータのスライダに搭載したツールを用いてワークに対して所定の処理をする位
置決めステージにおいて、前記ワークを支持してX軸方向に移動し、ステージの外に対してワークの受け渡しを行うワーク搬送手段を備えるとともに、該搬送手段は前記ワークを水平(θ)方向に回動させる回動手段を備えたことを特徴とする位置決めステージ。 A pair of X-axis linear motors that move the slider in the X-axis direction are arranged in parallel, and a Y-axis linear motor is provided on a bridge member that bridges between the sliders of the pair of X-axis linear motors.
In a positioning stage that performs predetermined processing on a workpiece using a tool mounted on a slider of an axis linear motor, the workpiece is moved in the X-axis direction while supporting the workpiece, and the workpiece is transferred to the outside of the stage. A positioning stage characterized by comprising conveying means, and said conveying means comprising rotating means for rotating said workpiece in a horizontal (θ) direction.
The at least four suction means are arranged to face each other, and when rotating the workpiece, the suction of any suction means on the diagonal line is released and the transport means is moved in the Y-axis direction. The positioning stage according to claim 1, wherein the positioning stage is characterized in that:
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