JP5886085B2 - Stage device and control method of stage device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ(FPD)や半導体基板等の板状の作業対象物の製造や検査に利用されるステージ装置およびステージ装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a stage apparatus used for manufacturing and inspecting a plate-like work object such as a flat panel display (FPD) and a semiconductor substrate, and a control method for the stage apparatus.

従来、ステージ装置として、水平方向に移動可能なステージと、当該ステージ上に固定され、作業対象物であるワークを水平載置するためのワークテーブルとを具備する、特許文献1に記載のステージ装置が知られている。このステージ装置においては、ワークテーブルの裏面側にリフトピンユニットが配置され、リフトピンユニットにはリフトピンが立設されている。ワークテーブルには上下方向に延在する複数のピン穴が設けられており、複数のピン穴のそれぞれにリフトピンが挿入される。また、リフトピンユニットが備えるモータの回転運動をリフトピンの上下運動に変換することにより、リフトピンは昇降可能に構成されている。そして、ワークをワークテーブル上に載置する際には、まずリフトピンを上昇させ、上昇したリフトピンにワークを載せた後にリフトピンをワークテーブルのピン穴の中まで下降させることにより、ワークをワークテーブル上に水平載置する。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a stage device, a stage device described in Patent Document 1 including a stage that can move in the horizontal direction and a work table that is fixed on the stage and for horizontally placing a work that is a work object. It has been known. In this stage apparatus, a lift pin unit is disposed on the back side of the work table, and lift pins are erected on the lift pin unit. The work table is provided with a plurality of pin holes extending in the vertical direction, and lift pins are inserted into the plurality of pin holes, respectively. Moreover, the lift pin is configured to be movable up and down by converting the rotational motion of the motor included in the lift pin unit into the vertical motion of the lift pin. When placing the work on the work table, the lift pin is first lifted, the work is placed on the lift pin that has been lifted, and then the lift pin is lowered into the pin hole of the work table so that the work is placed on the work table. Place horizontally.

特開2009−246238号公報JP 2009-246238 A

しかしながら、上記のステージ装置にあっては、リフトピンを下降させてワークをワークテーブルに水平載置する際に、ワークとワークテーブルの間に空気がたまってしまう場合があり、この空気を抜くには時間がかかり、ワークを交換するための作業時間が長くなってしまう。   However, in the above stage apparatus, when the work piece is horizontally placed on the work table by lowering the lift pins, air may accumulate between the work and the work table. It takes time, and the work time for exchanging the workpiece becomes long.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ワークを交換するための作業時間を短縮できるステージ装置およびステージ装置の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a stage apparatus and a stage apparatus control method capable of reducing the work time for exchanging the workpiece.

本発明に係るステージ装置は、水平方向に移動可能なステージと、ステージ上に固定されるワークテーブルと、ワークテーブルの裏面側に配置されたリフトピンユニットと、を具備し、リフトピンユニットは、ワークテーブルの裏面側に固定される第1駆動手段と、第1駆動手段によって支持されると共に上下方向に駆動され、複数の第1のリフトピンを支持するベース部材と、ベース部材に固定される第2駆動手段と、第2駆動手段によって支持されると共に上下方向に駆動され、複数の第2のリフトピンを支持するビーム部材と、を具備し、第2駆動手段は、ベース部材に固定されるシリンダと、シリンダ内に設けられたピストンと、傾斜するカム溝を有し、ピストンに連結されて水平方向に駆動されるカム板と、ベース部材に固定され、カム板の水平方向の移動をガイドするリニアガイドと、ビーム部材に固定され、カム溝に挿入されるカムフォロワと、ベース部材に固定され、ビーム部材の上下方向の移動を案内するためのブッシュと、ビーム部材から鉛直方向に延び、ブッシュを上下方向に貫通するシャフトと、を有する。 A stage apparatus according to the present invention includes a stage movable in a horizontal direction, a work table fixed on the stage, and a lift pin unit disposed on the back side of the work table. The lift pin unit is a work table. A first driving means fixed to the back surface side of the first base, a base member supported by the first driving means and driven in the vertical direction to support the plurality of first lift pins, and a second driving fixed to the base member And a beam member supported by the second driving means and driven in the vertical direction to support the plurality of second lift pins , and the second driving means includes a cylinder fixed to the base member, A piston provided in the cylinder, a cam plate having an inclined cam groove, connected to the piston and driven in the horizontal direction, and fixed to the base member A linear guide for guiding the horizontal movement of the cam plate, a cam follower fixed to the beam member and inserted into the cam groove, a bush fixed to the base member and guiding the vertical movement of the beam member; A shaft extending in a vertical direction from the beam member and penetrating the bush in the vertical direction.

また、本発明に係るステージ装置の制御方法は、上記ステージ装置を制御する方法であって、第1駆動手段によってベース部材を上昇させて、第1および第2のリフトピンによってワークを水平状態で受け取るステップと、第2駆動手段によってビーム部材を上昇させてワークを傾斜させるステップと、第2駆動手段によってビーム部材を上昇させたまま第1駆動手段によってベース部材を下降させるステップと、第2駆動手段によってビーム部材を下降させることによりワークをワークテーブル上に水平載置するステップと、を含む。   The stage apparatus control method according to the present invention is a method for controlling the stage apparatus, wherein the base member is raised by the first driving means and the workpiece is received in a horizontal state by the first and second lift pins. A step of tilting the workpiece by raising the beam member by the second driving means, a step of lowering the base member by the first driving means while raising the beam member by the second driving means, and a second driving means And horizontally placing the work on the work table by lowering the beam member.

このようなステージ装置及びステージ装置の制御方法によれば、第1駆動手段によってベース部材、ビーム部材、ならびに第1および第2のリフトピンを上昇させてワークを水平状態で受け取った後、第2駆動手段によってビーム部材および第2のリフトピンを上昇させてワークを傾斜させ、その後、第2駆動手段によってビーム部材および第2のリフトピンを上昇させたまま第1駆動手段によってベース部材、ビーム部材、ならびに第1および第2のリフトピンを下降させワークを傾斜させた状態で当該ワークの一端側をワークテーブル上に着け、第2駆動手段によってビーム部材および第2のリフトピンを下降させてワークをワークテーブル上に水平載置することができる。したがって、ワークとワークテーブルの間にたまる空気を押し出すことができ、ワークを交換するための作業時間を短縮することができる。また、ピストンの水平方向の運動を、傾斜するカム溝を有するカム板を用いてビーム部材の上下運動に変換することができるため、第2駆動手段のサイズを小さくすることができると共に、カム板の水平方向の移動をガイドするリニアガイドならびにビーム部材の上下方向の移動を案内するブッシュおよびブッシュを上下方向に貫通するシャフトにより、円滑にビーム部材を上下動させることができる。 According to such a stage apparatus and a method for controlling the stage apparatus, the first driving means raises the base member, the beam member, and the first and second lift pins to receive the workpiece in a horizontal state, and then performs the second driving. The beam member and the second lift pin are raised by the means to incline the workpiece, and then the base member, the beam member, and the first drive means are moved by the first drive means while the beam member and the second lift pin are raised by the second drive means. In a state where the first and second lift pins are lowered and the work is inclined, one end side of the work is put on the work table, and the beam member and the second lift pin are lowered by the second driving means to place the work on the work table. Can be placed horizontally. Therefore, the air which accumulates between a workpiece | work and a work table can be pushed out, and the working time for exchanging a workpiece | work can be shortened. Further, since the horizontal movement of the piston can be converted into the vertical movement of the beam member using a cam plate having an inclined cam groove, the size of the second drive means can be reduced, and the cam plate The beam member can be smoothly moved up and down by the linear guide that guides the horizontal movement of the beam, the bush that guides the vertical movement of the beam member, and the shaft that passes through the bush in the vertical direction.

本発明に係るステージ装置およびステージ装置の制御方法によれば、ワークを交換するための作業時間を短縮することができる。   According to the stage apparatus and the method for controlling the stage apparatus according to the present invention, the working time for exchanging the workpiece can be shortened.

本発明に係るステージ装置の一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view showing one embodiment of a stage device concerning the present invention. ステージ装置からワークテーブルを取り外した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the work table from the stage apparatus. 本発明に係るステージ装置が具備するリフトピンユニットの一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the lift pin unit which the stage apparatus which concerns on this invention comprises. 図3に示されたリフトピンユニットから取付けプレートを取り外した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the attachment plate from the lift pin unit shown by FIG. 第1および第2のリフトピンが上昇した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the 1st and 2nd lift pin raised. リフトピンユニットから取付けプレートが取り外された状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state by which the attachment plate was removed from the lift pin unit. 第1駆動手段の要部を拡大して示す底面図である。It is a bottom view which expands and shows the principal part of a 1st drive means. 第2駆動手段を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a 2nd drive means. 第2駆動手段の要部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the principal part of a 2nd drive means. ブッシュおよびシャフトを拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a bush and a shaft. 第2のリフトピンが下降した状態における第2駆動手段を示す正面図である。It is a front view showing the 2nd drive means in the state where the 2nd lift pin fell. 第2のリフトピンが上昇した状態における第2駆動手段を示す正面図である。It is a front view which shows the 2nd drive means in the state which the 2nd lift pin raised. 第1および第2のリフトピンが上昇した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which the 1st and 2nd lift pin raised. 第2のリフトピンが上昇した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which the 2nd lift pin raised. 第1および第2のリフトピンが下降した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which the 1st and 2nd lift pin fell.

以下、図面を参照しつつ本発明に係るステージ装置及びステージ装置の制御方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、X軸及びY軸は水平面上で互いに90度をなし、鉛直方向をZ軸方向と定め、以下必要な場合にX軸、Y軸、Z軸を用いる。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a stage apparatus and a method for controlling a stage apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The X axis and the Y axis are 90 degrees on the horizontal plane, the vertical direction is defined as the Z axis direction, and the X axis, the Y axis, and the Z axis are used below when necessary.

図1及び図2に示すように、XYステージ装置(ステージ装置)1は、ベース2上でX軸方向に離間して並設されてY軸方向に延在する一対の石定盤3,4と、石定盤3,4に沿ってY軸方向へ移動するY軸ステージ6と、Y軸ステージ6の駆動部として機能する一対のY軸リニアモータ7,8と、Y軸ステージ6上でX軸方向へ移動するX軸ステージ(ステージ)9と、X軸ステージ9の駆動部として機能するX軸リニアモータ(図示せず)と、石定盤3,4上でエアベアリング5によって支持されると共に、X軸ステージ9の上方に配置されて、多数のピン穴70が設けられたワークテーブル10とを具備している。ワークテーブル10は、その上面に、フラットパネルディスプレイ(FPD)や半導体基板等の板状の作業対象物であるワークを水平載置するためのテーブルである。   As shown in FIGS. 1 and 2, an XY stage device (stage device) 1 is a pair of stone surface plates 3, 4 that are arranged side by side on the base 2 in the X-axis direction and extend in the Y-axis direction. And a Y-axis stage 6 that moves in the Y-axis direction along the stone surface plates 3 and 4, a pair of Y-axis linear motors 7 and 8 that function as a drive unit for the Y-axis stage 6, and the Y-axis stage 6. An X-axis stage (stage) 9 that moves in the X-axis direction, an X-axis linear motor (not shown) that functions as a drive unit for the X-axis stage 9, and an air bearing 5 on the stone surface plates 3 and 4. And a work table 10 disposed above the X-axis stage 9 and provided with a large number of pin holes 70. The work table 10 is a table for horizontally placing a work, which is a plate-like work object such as a flat panel display (FPD) or a semiconductor substrate, on the upper surface thereof.

一方の石定盤3は、角柱状の石材からなり、その上面には平面加工が施されることによって、図2に示すように、Y軸ステージ6のY軸リフトエアベアリング14が滑走するための上面側滑走面3aが形成されている。また、Y軸方向に沿って延在する石定盤3の両側面にも、上面側滑走面3aと同様に平面加工が施されることによって、Y軸ステージ6のY軸ヨーエアベアリング17が滑走するための側面側滑走面3b,3cが形成されている。同様に、他方の石定盤4の上面及び両側面にも、平面加工が施されることによって上面側滑走面4a及び側面側滑走面4b,4cが形成されている。   One stone surface plate 3 is made of a prismatic stone material, and the upper surface thereof is subjected to planar processing, so that the Y-axis lift air bearing 14 of the Y-axis stage 6 slides as shown in FIG. The upper surface side sliding surface 3a is formed. Further, both side surfaces of the stone surface plate 3 extending along the Y-axis direction are planarized in the same manner as the upper surface side sliding surface 3a, so that the Y-axis yaw air bearing 17 of the Y-axis stage 6 is Side-side sliding surfaces 3b and 3c for sliding are formed. Similarly, the upper surface side sliding surface 4a and the side surface sliding surfaces 4b and 4c are formed by performing planar processing also on the upper surface and both side surfaces of the other stone surface plate 4.

石定盤3,4上を滑走するY軸ステージ6は、石定盤3,4にガイドされながらそれぞれY軸方向へ移動する一対のY軸スライダ12,13と、Y軸スライダ12,13を石定盤3,4の上面側滑走面3a,4aに対して非接触状態でそれぞれZ軸方向に支持するためのY軸リフトエアベアリング14と、Y軸スライダ12,13を石定盤3,4の側面側滑走面3b,3c,4b,4cに対して非接触状態でそれぞれ水平方向に支持するためのY軸ヨーエアベアリング17と、Y軸スライダ12,13に固定されて、Y軸スライダ12,13を架け渡すようにX軸方向へ延在しY軸方向に離間した一対のガイド部材19,19とを備えている。以上のような構成により、Y軸ステージ6は、水平方向に移動可能とされている。   The Y-axis stage 6 that slides on the stone surface plates 3 and 4 includes a pair of Y-axis sliders 12 and 13 that move in the Y-axis direction while being guided by the stone surface plates 3 and 4, and the Y-axis sliders 12 and 13. The Y-axis lift air bearing 14 for supporting the stone surface plates 3 and 4 in the Z-axis direction in a non-contact state with the upper surface side sliding surfaces 3a and 4a and the Y-axis sliders 12 and 13 are respectively connected to the stone surface plates 3 and 4. The Y-axis slider is fixed to the Y-axis yaw air bearing 17 and the Y-axis sliders 12 and 13 for supporting the side surface side sliding surfaces 3b, 3c, 4b and 4c in a non-contact state in the horizontal direction. A pair of guide members 19, 19 extending in the X-axis direction and spaced apart in the Y-axis direction so as to span the bridges 12, 13 are provided. With the above configuration, the Y-axis stage 6 is movable in the horizontal direction.

Y軸スライダ12,13上に配置されたX軸ステージ9は、ガイド部材19,19に沿ってX軸方向へ移動するX軸スライダ33と、X軸スライダ33を石定盤3,4の上面側滑走面3a,4aに対して非接触状態でそれぞれZ軸方向に支持するためのX軸リフトエアベアリング(図示せず)と、X軸スライダ33を水平方向に支持するためのX軸ヨーエアベアリング(図示せず)と、X軸スライダ33とワークテーブル10との間に配置されて、ワークテーブル10をZ軸周りに回動させるθテーブル37とを備えている。なお、Xスライダ33を石定盤3,4上で滑走させるために、前述したX軸リフトエアベアリング(図示せず)は、Y軸スライダ12,13に設けられた長穴21,22を上下に挿通している。以上のような構成により、X軸ステージ9は、水平方向に移動可能とされている。   The X-axis stage 9 disposed on the Y-axis sliders 12 and 13 includes an X-axis slider 33 that moves in the X-axis direction along the guide members 19 and 19, and the X-axis slider 33 on the top surfaces of the stone plates 3 and 4. An X-axis lift air bearing (not shown) for supporting each of the side sliding surfaces 3a and 4a in the Z-axis direction in a non-contact state and an X-axis yaw air for supporting the X-axis slider 33 in the horizontal direction. A bearing (not shown) and a θ table 37 disposed between the X-axis slider 33 and the work table 10 and rotating the work table 10 around the Z-axis are provided. In order to slide the X slider 33 on the stone surface plates 3 and 4, the above-described X-axis lift air bearing (not shown) moves the elongate holes 21 and 22 provided in the Y-axis sliders 12 and 13 up and down. Is inserted. With the above configuration, the X-axis stage 9 is movable in the horizontal direction.

次に、ワークテーブル10の裏面10a側に配置されて、ワーク(例えば半導体基板)を昇降させるために利用されるリフトピンユニット50について詳細に説明する。   Next, the lift pin unit 50 which is disposed on the back surface 10a side of the work table 10 and used to raise and lower the work (for example, a semiconductor substrate) will be described in detail.

図3および図4に示すように、リフトピンユニット50は、ワークテーブルとして機能するワークテーブル10の裏面10aにボルト(図示せず)で固定される取付けプレート51を備えている。取付けプレート51には、ワークテーブル10にボルトで固定するための複数の取付穴51aが設けられ、取付けプレート51の四隅には、各支柱52の上端が固定され、各支柱52は、取付けプレート51から垂下するように延在している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the lift pin unit 50 includes a mounting plate 51 that is fixed to the back surface 10 a of the work table 10 that functions as a work table with bolts (not shown). The mounting plate 51 is provided with a plurality of mounting holes 51 a for fixing to the work table 10 with bolts. The upper ends of the columns 52 are fixed to the four corners of the mounting plate 51, and each column 52 is attached to the mounting plate 51. It extends to hang down from.

さらに、取付けプレート51の裏面には、ブラケットを介してモータ54が固定され、モータ54の出力軸54a(図7参照)には、カップリング56を介してネジ軸57が取り付けられている。このネジ軸57は、取付けプレート51の下方で水平方向に延在し、ネジ軸57にはナット部58が螺合されている。そして、ナット部58のスムーズな水平移動を達成させるために、ネジ軸57とット部58とでボールネジが構成されている。 Further, a motor 54 is fixed to the back surface of the mounting plate 51 via a bracket, and a screw shaft 57 is attached to an output shaft 54 a (see FIG. 7) of the motor 54 via a coupling 56. The screw shaft 57 extends horizontally below the mounting plate 51, and a nut portion 58 is screwed onto the screw shaft 57. Then, in order to achieve a smooth horizontal movement of the nut portion 58, the ball screw is constituted by the screw shaft 57 and the nuts 58.

さらに、取付けプレート51の裏面には、図6および図7に示すように、水平方向に延在する2本のガイドレール60がボルトによって固定され、各ガイドレール60には、摺動自在なスライダ61がそれぞれ装着されている。左右一対のスライダ61の間に配置されたナット部58と各スライダ61とは、ボルトによって連結プレート62(図7参照)に固定されている。従って、ネジ軸57の回転によりナット部58が直線的に進退すると、このナット部58の移動に追従して、連結プレート62を、ガイドレール60の案内によって水平方向に直線的に進退させることができる。   Further, as shown in FIGS. 6 and 7, two guide rails 60 extending in the horizontal direction are fixed to the back surface of the mounting plate 51 by bolts, and each guide rail 60 has a slidable slider. 61 are respectively mounted. The nut portion 58 disposed between the pair of left and right sliders 61 and each slider 61 are fixed to the connection plate 62 (see FIG. 7) by bolts. Accordingly, when the nut portion 58 advances and retracts linearly by the rotation of the screw shaft 57, the connection plate 62 can be linearly advanced and retracted in the horizontal direction by guiding the guide rail 60 following the movement of the nut portion 58. it can.

また、この連結プレート62の両端には、図4および図13〜図15に示すように、左右一対の第1カム板63がボルトによって固定され、鉛直方向に延在する各第1カム板63は、連結プレート62の移動に追従して水平方向に直線的に進退する。各第1カム板63には、斜めに直線的又は曲線的(ここでは直線的)に延在するカム溝63aがV軸方向に並設され、各カム溝63aには、従動ローラ(従動部)64がそれぞれ進入している(図14参照)。   Further, as shown in FIGS. 4 and 13 to 15, a pair of left and right first cam plates 63 are fixed by bolts at both ends of the connecting plate 62 and extend in the vertical direction. Follows the movement of the connecting plate 62 and linearly advances and retreats in the horizontal direction. Each first cam plate 63 is provided with cam grooves 63a extending obliquely linearly or curvilinearly (in this case, linearly) in parallel in the V-axis direction. Each cam groove 63a includes a driven roller (driven portion). ) 64 has entered (see FIG. 14).

なお、図4および図7に示すように、モータ54の回転をリフトピンベース(ベース部材:詳しくは後述)66の上下動に変換することによってリフトピンベース66を上下方向に駆動する第1駆動機構(第1駆動手段)S1は、モータ54と、モータ54の出力軸54aとして延在するネジ軸57と、ネジ軸57に螺合されたナット部58と、ナット部58に連結された第1カム板63と、第1カム板63に形成されたカム溝63aに沿って移動すると共に、第1のリフトピン67を支持するリフトピンベース66に連結された従動ローラ64とを備えている。   As shown in FIGS. 4 and 7, a first drive mechanism that drives the lift pin base 66 in the vertical direction by converting the rotation of the motor 54 into the vertical movement of the lift pin base (base member: details will be described later) 66. The first drive means S1 includes a motor 54, a screw shaft 57 extending as an output shaft 54a of the motor 54, a nut portion 58 screwed to the screw shaft 57, and a first cam connected to the nut portion 58. A plate 63 and a driven roller 64 that moves along a cam groove 63 a formed in the first cam plate 63 and is connected to a lift pin base 66 that supports the first lift pin 67 are provided.

リフトピンベース66は、長さの異なる複数のフレームFによって略格子状に組立てられたものであり、これに各従動ローラ64の支軸が固定され、各従動ローラ64が各カム溝63aに進入している。リフトピンベース66の所定位置には、複数の第1のリフトピン67の下端が固定されている。第1のリフトピン67は、前述したピン穴70に対応する位置に立設されている。さらに、取付けプレート51から垂下するように延在している各支柱52には、上下方向に延在するガイドレール68がボルトによってそれぞれ固定されている。各ガイドレール68には、図3および図13に示すように、摺動自在なスライダ69がそれぞれ装着され、各スライダ69は、リフトピンベース66に固定されている。   The lift pin base 66 is assembled in a substantially lattice shape by a plurality of frames F having different lengths, to which the support shaft of each driven roller 64 is fixed, and each driven roller 64 enters each cam groove 63a. ing. The lower ends of the plurality of first lift pins 67 are fixed at predetermined positions of the lift pin base 66. The first lift pin 67 is erected at a position corresponding to the pin hole 70 described above. Furthermore, a guide rail 68 extending in the vertical direction is fixed to each column 52 extending so as to hang down from the mounting plate 51 by a bolt. As shown in FIGS. 3 and 13, each guide rail 68 is provided with a slidable slider 69, and each slider 69 is fixed to a lift pin base 66.

従って、カム板63が水平方向に進退すると、カム溝63aの移動に伴って従動ローラ64が上下動し、ガイドレール68の案内によってリフトピンベース66ならびに第1のリフトピン67および後述の第2のリフトピン78を円滑に上下動させることができる(図13及び図15参照)。   Therefore, when the cam plate 63 advances and retreats in the horizontal direction, the driven roller 64 moves up and down with the movement of the cam groove 63a, and the guide pin 68 guides the lift pin base 66, the first lift pin 67, and a second lift pin described later. 78 can be moved up and down smoothly (see FIGS. 13 and 15).

ここで、図8、図9および図10を参照して、第2駆動機構(第2駆動手段)S2について説明する。なお、図が煩雑になることを避けるため、図8においては、第2のリフトピン78を昇降ビーム77から取り外した状態を示している。また、以下の説明においては、水平方向のうちの一方向をU軸とし、水平面内においてU軸方向に直交する方向をV軸方向と定める。第2駆動機構S2は、前述した第1駆動機構S1により昇降するリフトピンベース66に固定されたシリンダ71と、シリンダ71内に設けられるピストンと、ピストンに連結される第2カム板(カム板)73と、第1のリフトピン67と同様に上下方向に延びる第2のリフトピン78を支持する昇降ビーム(ビーム部材)77に固定されたカムフォロワ74と、リフトピンベース66に固定されるブッシュ79と、ブッシュ79を上下方向に貫通するシャフト80と、を有する。本実施形態のXYステージ装置1には、第2駆動機構S2がV軸方向に離間して2組設けられている。   Here, the second drive mechanism (second drive means) S2 will be described with reference to FIG. 8, FIG. 9, and FIG. In addition, in order to avoid that a figure becomes complicated, in FIG. 8, the state which removed the 2nd lift pin 78 from the raising / lowering beam 77 is shown. In the following description, one direction in the horizontal direction is defined as the U axis, and a direction orthogonal to the U axis direction in the horizontal plane is defined as the V axis direction. The second drive mechanism S2 includes a cylinder 71 fixed to the lift pin base 66 that moves up and down by the first drive mechanism S1 described above, a piston provided in the cylinder 71, and a second cam plate (cam plate) connected to the piston. 73, a cam follower 74 fixed to an elevating beam (beam member) 77 that supports a second lift pin 78 extending in the vertical direction in the same manner as the first lift pin 67, a bush 79 fixed to the lift pin base 66, and a bush And a shaft 80 that penetrates 79 in the vertical direction. In the XY stage apparatus 1 of the present embodiment, two sets of second drive mechanisms S2 are provided apart from each other in the V-axis direction.

リフトピンベース66を構成し、U軸方向に延在するベースビーム66aには、シリンダ71がU軸方向に延びるようにして固定されている。シリンダ71内のピストンには、水平方向に移動可能な第2カム板73が連結されている。第2カム板73は、傾斜するカム溝73aを有している。   A cylinder 71 is fixed to a base beam 66a constituting the lift pin base 66 and extending in the U-axis direction so as to extend in the U-axis direction. A second cam plate 73 that is movable in the horizontal direction is connected to the piston in the cylinder 71. The second cam plate 73 has an inclined cam groove 73a.

第2カム板73には、スライダ76が固定されている。また、ベースビーム66aには、ベースビーム66aに沿う方向にリニアガイド75が延在し固定されている。スライダ76は、リニアガイド75に沿って案内されながら水平移動することができる。このようにして、リニアガイド75は、第2カム板73の水平方向の移動をガイドする。   A slider 76 is fixed to the second cam plate 73. A linear guide 75 extends and is fixed to the base beam 66a in a direction along the base beam 66a. The slider 76 can move horizontally while being guided along the linear guide 75. Thus, the linear guide 75 guides the horizontal movement of the second cam plate 73.

第2カム板73のカム溝73aには、カムフォロワ74が挿入されている。カムフォロワ74は、支軸の回りに回転自在なローラである。このカムフォロワ74の支軸には、ベースビーム66aに対して平行に延びる昇降ビーム77が固定されている。すなわち、この昇降ビーム77は、カムフォロワ74、カム溝73a、第2カム板73およびシリンダ71を介してベースビーム66aに支持されている。昇降ビーム77の所定位置には、複数の第2のリフトピン78の下端が固定されている。第2のリフトピン78は、前述したピン穴70に対応する位置に立設されている。さらに、昇降ビーム77には、鉛直方向に延びるシャフト80が固定されている。このシャフト80は、ベースビーム66aに固定されたブッシュ79を上下方向に貫通する(図10参照)。したがって、ブッシュ79は、シャフト80を介して昇降ビーム77の上下方向の移動を案内する。   A cam follower 74 is inserted into the cam groove 73 a of the second cam plate 73. The cam follower 74 is a roller that is rotatable around a support shaft. An elevating beam 77 extending in parallel to the base beam 66a is fixed to the support shaft of the cam follower 74. That is, the elevating beam 77 is supported by the base beam 66a via the cam follower 74, the cam groove 73a, the second cam plate 73, and the cylinder 71. The lower ends of the plurality of second lift pins 78 are fixed at predetermined positions of the elevating beam 77. The second lift pin 78 is erected at a position corresponding to the pin hole 70 described above. Further, a shaft 80 extending in the vertical direction is fixed to the elevating beam 77. The shaft 80 passes through a bush 79 fixed to the base beam 66a in the vertical direction (see FIG. 10). Therefore, the bush 79 guides the vertical movement of the elevating beam 77 via the shaft 80.

ワークテーブル10には、前述したようにピン穴70(図1、図13〜図15参照)が形成され、各ピン穴70内に第1のリフトピン67および第2のリフトピン78が挿通し、リフトピンベース66および昇降ビーム77の上下動によってワークテーブル10から出没させることができる。更に、図1に示すように、各リフトピンユニット50は、ワークテーブル10の裏面10aの4カ所(二点鎖線で囲まれた領域)にボルトによって固定されている。   As described above, the work table 10 is formed with the pin holes 70 (see FIGS. 1 and 13 to 15), and the first lift pins 67 and the second lift pins 78 are inserted into the respective pin holes 70. The base 66 and the elevating beam 77 can be moved up and down from the work table 10. Further, as shown in FIG. 1, each lift pin unit 50 is fixed by bolts at four locations (regions surrounded by a two-dot chain line) on the back surface 10 a of the work table 10.

以上のように構成される第2駆動機構S2の動作について、図11および図12を参照して説明する。図11は、第2駆動機構S2を用いて昇降ビーム77および第2のリフトピン78を下降させた状態を示す正面図である。図12は、第2駆動機構S2を用いて昇降ビーム77および第2のリフトピン78を上昇させた状態を示す正面図である。   The operation of the second drive mechanism S2 configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a front view showing a state in which the elevating beam 77 and the second lift pin 78 are lowered using the second drive mechanism S2. FIG. 12 is a front view showing a state in which the elevating beam 77 and the second lift pin 78 are raised using the second drive mechanism S2.

図11に示すように、シリンダ71に設けられたピストンによってピストンに連結された第2カム板73が引き込まれると、それに伴ってカムフォロワ74が、傾斜するカム溝73aに沿って下降する。そして、カムフォロワ74の下降に伴って、カムフォロワ74の支軸に固定された昇降ビーム77および第2のリフトピン78が下降する。また、図12に示すように、シリンダ71に設けられたピストンによってピストンに連結された第2カム板73が押し出されると、それに伴ってカムフォロワ74が、傾斜するカム溝73aに沿って上昇する。そして、カムフォロワ74の上昇に伴って、カムフォロワ74の支軸に固定された昇降ビーム77および第2のリフトピン78が上昇する。   As shown in FIG. 11, when the second cam plate 73 connected to the piston is drawn by the piston provided in the cylinder 71, the cam follower 74 descends along the inclined cam groove 73a. As the cam follower 74 is lowered, the elevating beam 77 and the second lift pin 78 fixed to the support shaft of the cam follower 74 are lowered. Further, as shown in FIG. 12, when the second cam plate 73 connected to the piston is pushed out by the piston provided in the cylinder 71, the cam follower 74 rises along the inclined cam groove 73a. As the cam follower 74 is raised, the elevating beam 77 and the second lift pin 78 fixed to the support shaft of the cam follower 74 are raised.

次に、図13〜図15を参照して、上述の通りに構成されるXYステージ装置1を用いてワークをワークテーブル10に載置するためのXYステージ装置1の制御方法を説明する。   Next, a control method of the XY stage apparatus 1 for placing a work on the work table 10 using the XY stage apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIGS.

まず、図13に示すように、第1駆動機構S1によってリフトピンベース66を上昇させて、第1のリフトピン67および第2のリフトピン78をワークテーブル10の上面から突出させる。このとき、第2駆動機構S2によって第2のリフトピン78の上端と第1のリフトピン67の上端の高さを同一としておく。そして、第1のリフトピン67および第2のリフトピン78の上端にワークKを水平載置して、第1のリフトピン67および第2のリフトピン78にワークKを受け取らせる。   First, as shown in FIG. 13, the lift pin base 66 is raised by the first drive mechanism S <b> 1, and the first lift pin 67 and the second lift pin 78 are projected from the upper surface of the work table 10. At this time, the height of the upper end of the second lift pin 78 and the upper end of the first lift pin 67 are made the same by the second drive mechanism S2. Then, the workpiece K is horizontally placed on the upper ends of the first lift pin 67 and the second lift pin 78, and the first lift pin 67 and the second lift pin 78 receive the workpiece K.

次に、図14に示すように、第2駆動機構S2によって昇降ビーム77を上昇させ、第2のリフトピン78の上端を第1のリフトピン67の上端よりも高い位置に移動させることによって、ワークKを傾斜させる。ここでは、外側(図示右側)の第2駆動機構S2の第2のリフトピン78の上端の高さを、内側(図示左側)の第2駆動機構S2の第2のリフトピン78の上端の高さよりも高くした状態とする。   Next, as shown in FIG. 14, the lift beam 77 is raised by the second drive mechanism S <b> 2, and the upper end of the second lift pin 78 is moved to a position higher than the upper end of the first lift pin 67. Tilt. Here, the height of the upper end of the second lift pin 78 of the second drive mechanism S2 on the inner side (the left side in the figure) is higher than the height of the upper end of the second lift pin 78 of the second drive mechanism S2 on the inner side (the left side in the figure). Keep it high.

そして、第2駆動機構S2によって昇降ビーム77を上昇させたまま、第1駆動機構S1によってリフトピンベース66を下降させる。   Then, the lift pin base 66 is lowered by the first drive mechanism S1 while the elevating beam 77 is raised by the second drive mechanism S2.

そして、さらにリフトピンベース66を、第1のリフトピン67の上端がワークテーブル10の上面よりも下に位置し、かつ第2のリフトピン78の上端がワークテーブル10の上面よりも上に位置するようになるまで下降させる。このようにして、ワークKを傾斜させた状態で、ワークKの一端側をワークテーブル10の上面に着ける。   Further, the lift pin base 66 is arranged such that the upper end of the first lift pin 67 is located below the upper surface of the work table 10 and the upper end of the second lift pin 78 is located above the upper surface of the work table 10. Lower until In this manner, one end side of the work K is put on the upper surface of the work table 10 in a state where the work K is inclined.

最後に、図15に示すように、第2駆動機構S2によって昇降ビーム77を下降させることにより、第2のリフトピン78をピン穴70内に収容して、ワークKをワークテーブル10上に水平載置する。   Finally, as shown in FIG. 15, the lift beam 77 is lowered by the second drive mechanism S <b> 2, so that the second lift pin 78 is accommodated in the pin hole 70, and the work K is horizontally mounted on the work table 10. Put.

以上で説明したXYステージ装置1およびXYステージ装置1の制御方法によれば、第1駆動機構S1によってリフトピンベース66、昇降ビーム77、ならびに第1のリフトピン67および第2のリフトピン78を上昇させてワークKを水平状態で受け取った後、第2駆動機構S2によって昇降ビーム77および第2のリフトピン78を上昇させてワークKを傾斜させ、その後、第2駆動機構S2によって昇降ビーム77および第2のリフトピン78を上昇させたまま第1駆動手段によってリフトピンベース66、昇降ビーム77、ならびに第1のリフトピン67および第2のリフトピン78を下降させワークKを傾斜させた状態でワークKの一端側をワークテーブル10上に着け、第2駆動機構S2によって昇降ビーム77および第2のリフトピン78を下降させてワークKをワークテーブル10上に水平載置することができる。したがって、ワークKとワークテーブル10の間にたまる空気を押し出すことができ、ワークKを交換するための作業時間を短縮することができる。   According to the XY stage apparatus 1 and the control method of the XY stage apparatus 1 described above, the lift pin base 66, the lift beam 77, the first lift pin 67, and the second lift pin 78 are raised by the first drive mechanism S1. After receiving the workpiece K in a horizontal state, the lift beam 77 and the second lift pin 78 are raised by the second drive mechanism S2 to tilt the workpiece K, and then the lift beam 77 and the second lift pin 78 are tilted by the second drive mechanism S2. While the lift pin 78 is raised, the lift pin base 66, the lift beam 77, the first lift pin 67 and the second lift pin 78 are lowered by the first driving means, and the one end side of the work K is tilted with the work K inclined. The second elevating beam 77 and the second beam 77 are put on the table 10 by the second drive mechanism S2. Futopin 78 is lowered to be able to horizontally place the workpiece K on the work table 10. Therefore, the air accumulated between the work K and the work table 10 can be pushed out, and the work time for exchanging the work K can be shortened.

1…XYステージ装置(ステージ装置)、9…X軸ステージ(ステージ)、10…ワークテーブル、50…リフトピンユニット、66…リフトピンベース(ベース部材)、67…第1のリフトピン、71…シリンダ、73…第2カム板(カム板)、73a…カム溝、74…カムフォロワ、75…リニアガイド、77…昇降ビーム(ビーム部材)、78…第2のリフトピン、79…ブッシュ、80…シャフト、S1…第1駆動機構(第1駆動手段)、S2…第2駆動機構(第2駆動手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... XY stage apparatus (stage apparatus), 9 ... X-axis stage (stage), 10 ... Work table, 50 ... Lift pin unit, 66 ... Lift pin base (base member), 67 ... First lift pin, 71 ... Cylinder, 73 ... second cam plate (cam plate), 73a ... cam groove, 74 ... cam follower, 75 ... linear guide, 77 ... lifting beam (beam member), 78 ... second lift pin, 79 ... bush, 80 ... shaft, S1 ... First drive mechanism (first drive means), S2 ... second drive mechanism (second drive means).

Claims (2)

水平方向に移動可能なステージと、
前記ステージ上に固定されるワークテーブルと、
前記ワークテーブルの裏面側に配置されたリフトピンユニットと、を具備し、
前記リフトピンユニットは、
前記ワークテーブルの裏面側に固定される第1駆動手段と、
前記第1駆動手段によって支持されると共に上下方向に駆動され、複数の第1のリフトピンを支持するベース部材と、
前記ベース部材に固定される第2駆動手段と、
前記第2駆動手段によって支持されると共に上下方向に駆動され、複数の第2のリフトピンを支持するビーム部材と、を具備し、
前記第2駆動手段は、
前記ベース部材に固定されるシリンダと、
前記シリンダ内に設けられたピストンと、
傾斜するカム溝を有し、前記ピストンに連結されて水平方向に駆動されるカム板と、
前記ベース部材に固定され、前記カム板の水平方向の移動をガイドするリニアガイドと、
前記ビーム部材に固定され、前記カム溝に挿入されるカムフォロワと、
前記ベース部材に固定され、前記ビーム部材の上下方向の移動を案内するためのブッシュと、
前記ビーム部材から鉛直方向に延び、前記ブッシュを上下方向に貫通するシャフトと、
を有するステージ装置。
A stage that can move horizontally,
A work table fixed on the stage;
A lift pin unit disposed on the back side of the work table,
The lift pin unit is
First driving means fixed to the back side of the work table;
A base member supported by the first driving means and driven in the vertical direction to support the plurality of first lift pins;
Second driving means fixed to the base member;
A beam member supported by the second driving means and driven in the vertical direction to support a plurality of second lift pins;
The second driving means includes
A cylinder fixed to the base member;
A piston provided in the cylinder;
A cam plate having an inclined cam groove and connected to the piston and driven in a horizontal direction;
A linear guide fixed to the base member and guiding the horizontal movement of the cam plate;
A cam follower fixed to the beam member and inserted into the cam groove;
A bush fixed to the base member for guiding the vertical movement of the beam member;
A shaft extending vertically from the beam member and penetrating the bush vertically.
Luz stage device having a.
請求項1に記載のステージ装置の制御方法であって、
前記第1駆動手段によって前記ベース部材を上昇させて、前記第1および第2のリフトピンによってワークを水平状態で受け取るステップと、
前記第2駆動手段によって前記ビーム部材を上昇させて前記ワークを傾斜させるステップと、
前記第2駆動手段によって前記ビーム部材を上昇させたまま前記第1駆動手段によって前記ベース部材を下降させるステップと、
前記第2駆動手段によって前記ビーム部材を下降させることにより前記ワークを前記ワークテーブル上に水平載置するステップと、を含む、ステージ装置の制御方法。
It is a control method of the stage apparatus according to claim 1,
Raising the base member by the first driving means and receiving the workpiece in a horizontal state by the first and second lift pins;
Raising the beam member by the second driving means to incline the workpiece;
Lowering the base member by the first driving means while raising the beam member by the second driving means;
And a step of horizontally placing the work on the work table by lowering the beam member by the second driving means.
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