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WO2017017988A1 - テーブル装置、位置決め装置、フラットパネルディスプレイ製造装置、及び精密機械 - Google Patents

テーブル装置、位置決め装置、フラットパネルディスプレイ製造装置、及び精密機械 Download PDF

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WO2017017988A1
WO2017017988A1 PCT/JP2016/058196 JP2016058196W WO2017017988A1 WO 2017017988 A1 WO2017017988 A1 WO 2017017988A1 JP 2016058196 W JP2016058196 W JP 2016058196W WO 2017017988 A1 WO2017017988 A1 WO 2017017988A1
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WO
WIPO (PCT)
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axis
guide
preload
linear bearing
axis direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/058196
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中村 剛
尚史 倉持
Original Assignee
日本精工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2016003425A external-priority patent/JP6634836B2/ja
Application filed by 日本精工株式会社 filed Critical 日本精工株式会社
Priority to CN201680044541.1A priority Critical patent/CN107851599B/zh
Priority to KR1020187002634A priority patent/KR102407628B1/ko
Priority to DE112016003448.2T priority patent/DE112016003448T5/de
Priority to US15/746,950 priority patent/US10512994B2/en
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    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
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Definitions

  • the present invention relates to a table device, a positioning device, a flat panel display manufacturing device, and a precision machine.
  • a table apparatus having a table that supports a workpiece is used.
  • the table device moves the table and determines the position of the work supported by the table.
  • a table device capable of moving a table in three directions of an X-axis direction, a Y-axis direction, and a ⁇ Z direction.
  • JP 2012-127715 A Japanese Patent Laid-Open No. 2015-117958
  • An object of an aspect of the present invention is to provide a table device, a positioning device, a flat panel display manufacturing device, and a precision machine that can suppress a shortage of positioning accuracy.
  • a base member having a guide surface, a first axial direction parallel to a first axis in a predetermined plane supported by the base member and parallel to the guide surface, the first A table rotatable about a second axis direction parallel to the second axis in the predetermined plane orthogonal to the axis and a table central axis parallel to the third axis orthogonal to the predetermined plane; and A first drive device that applies a force in one axial direction; and a second drive device that applies a force in the second axial direction to the table, the first drive device being supported by the base member, A first actuator that generates power for moving the actuator in the first axis direction, and a first actuator that is connected to the table and moves along a first drive axis parallel to the first axis by the operation of the first actuator.
  • the apparatus is supported by the base member and generates a power for moving the table in the second axis direction.
  • the apparatus is connected to the table, and the second axis is operated by the operation of the second actuator.
  • a second movable member that moves along a parallel second drive shaft, and the first drive device has a position of the table central axis and a position of the first drive shaft in the second axis direction. Only one of the second driving devices is provided so as to coincide with each other, and at least two of the second driving devices are provided such that the position of the table central axis and the position of the second driving shaft in the first axis direction are different.
  • the first movable member is guided by a first guide member provided on the base member, and moves along the first drive shaft, and a first lock fixed to the first linear bearing.
  • a first rotary bearing disposed around the member and rotatable relative to the first rod member about a first rod central axis parallel to the third axis; and connected to the first rotary bearing; And a second linear bearing guided in the second axial direction by a second guide member fixed to an end of the table in the first axial direction.
  • the table is rotated about the first axis direction, the second axis direction, and the table central axis by one first driving device and at least two second driving devices. It can move in three directions. Since the first drive device is provided so that the position of the table central axis in the second axis direction coincides with the position of the first drive axis, the end of the table in the first axis direction when the table rotates. Interference between the second guide member fixed to the second linear bearing and the second linear bearing is suppressed. Further, the first linear bearing that moves along the first drive shaft in the base member and the second linear bearing that is fixed to the table and moves in the second axial direction are provided via the first rod member and the first rotary bearing. Connected.
  • the second movable member is guided by a third guide member provided on the base member, and moves along the second drive shaft.
  • a second rotary bearing disposed around a second rod member fixed to a linear bearing and capable of rotating relative to the second rod member about a second rod central axis parallel to the third axis; And a fourth linear bearing connected to the second rotary bearing and guided in the first axial direction by a fourth guide member fixed to the end of the table in the second axial direction.
  • a third linear bearing that moves along the second drive shaft in the base member and a fourth linear bearing that is fixed to the table and moves in the first axial direction are connected via a second rod member and a second rotary bearing. The Therefore, even when the table rotates about the table center axis, the moment acting on the fourth linear bearing and the fourth guide member is suppressed by the relative rotation of the second rod member and the second rotary bearing. Therefore, insufficient positioning accuracy of the table device is suppressed.
  • the second driving device is connected to one end of the table in the second axial direction, guided by a fifth guide member provided on the base member, and A fifth linear bearing that moves in two axial directions, and a third rod that is arranged around a third rod member that is fixed to the fifth linear bearing and that is parallel to the third axis and that is centered on a third rod central axis.
  • a third rotary bearing capable of rotating relative to the member; and a sixth guide member connected to the third rotary bearing and fixed to the other end of the table in the second axial direction.
  • a sixth linear bearing guided by the first linear bearing.
  • a second drive unit is connected to one end of the second axial table, and a fifth linear bearing, a third rotary bearing, and a sixth linear bearing are connected to the other end of the second axial table.
  • one of the second drive devices is connected to one end of the table in the second axial direction, and one of the second drive devices is connected to the first drive device.
  • the two-drive device may be connected to the other end of the table in the second axial direction.
  • One second driving device is connected to one end of the table in the second axial direction, and one second driving device is connected to the other end of the table in the second axial direction. Insufficient positioning accuracy is suppressed, and an increase in the size and complexity of the table device is suppressed.
  • the table is disposed between the lower surface of the table and the guide surface of the base member, and the lower surface of the table and the guide surface of the base member face each other with a gap therebetween,
  • a plane guide device for guiding the table in a direction parallel to the predetermined surface may be provided.
  • the plane guide device has a rod-shaped slide member, is supported by the table, and is movably supported in a third axis direction parallel to the third axis.
  • a guide bearing may be provided.
  • a drive element that moves the plane guide device in the third axial direction may be provided.
  • a positioning device that includes the table device of the first aspect and determines the position of the work supported by the table of the table device.
  • a preload device that preliminarily applies a force in a rotation direction about the table central axis to the table may be provided.
  • the preload device is supported by the base member, and is connected to the table and a preload actuator that generates power for moving the table in the second axial direction.
  • a preload movable member that moves along a preload drive shaft that is parallel to the second shaft by operation of an actuator, and the preload device includes a position of the table center axis in the first axis direction and the preload drive shaft. It may be provided so as to be different from the position.
  • the preload movable member is guided by a seventh guide member provided on the base member, and moves along the preload drive shaft, and the seventh linear bearing.
  • a fourth rotary bearing disposed around a fourth rod member fixed to the fourth rod member and rotatable relative to the fourth rod member about a fourth rod central axis parallel to the third axis;
  • an eighth linear bearing connected to the rotary bearing and guided in the first axial direction by an eighth guide member fixed to the end of the table in the second axial direction.
  • At least two preload devices are provided so that a position of the table central axis and a position of the preload drive shaft in the first axis direction are different, and at least two of the preload devices.
  • the force applied to the table may be different.
  • a flat panel display manufacturing apparatus including the table device according to the first aspect and a processing unit for processing a work supported by the table.
  • the flat panel display manufacturing apparatus can process a workpiece positioned by a table, it is possible to suppress a defective product from being manufactured from the workpiece.
  • the flat panel display manufacturing apparatus includes, for example, a bonding apparatus that bonds two substrates, and is used in at least a part of the flat panel display manufacturing process.
  • the flat panel display includes at least one of a liquid crystal display, a plasma display, and an organic EL display.
  • a precision machine including the table device according to the first aspect and a processing unit for processing a work supported by the table.
  • the precision machine can process the workpiece positioned by the table, it is possible to suppress a defective product from being manufactured from the workpiece.
  • the precision machine includes, for example, one or both of a precision measuring machine and a precision processing machine. Since the precision measuring machine can measure the workpiece positioned by the table, the workpiece can be measured accurately. Since the precision processing machine can process the workpiece positioned by the table, the workpiece can be processed precisely.
  • a table device a positioning device, a flat panel display manufacturing device, and a precision machine that can suppress a shortage of positioning accuracy.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a table device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the table device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the coupling device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a table device according to a comparative example.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the table device according to the comparative example.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for comparing the position correction amount in the conventional table apparatus and the position correction amount in the table apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of a table device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing an example of a table device according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a side sectional view showing an example of a table device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged view showing the vicinity of the guide bearing according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a side sectional view showing an example of a table device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is an enlarged view showing the vicinity of the plane guide device and the drive element according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view showing an example of a table device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 15 is a plan view showing an example of a table device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 16 is a plan view showing an example of a table device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing an example of a table device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 18 is a side sectional view showing an example of a table device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 19 is a plan view showing an example of a table device according to the tenth embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a flat panel display manufacturing apparatus according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a precision machine according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a precision machine according to the thirteenth embodiment.
  • a direction parallel to the first axis in the predetermined plane is defined as an X-axis direction (first axis direction).
  • a direction parallel to the second axis in a predetermined plane orthogonal to the first axis is defined as a Y-axis direction (second axis direction).
  • a direction parallel to the third axis perpendicular to the predetermined plane is defined as a Z-axis direction (third axis direction).
  • a rotation (tilt) direction around the X axis (first axis) is defined as a ⁇ X direction.
  • a rotation (tilt) direction around the Y axis (second axis) is defined as a ⁇ Y direction.
  • a rotation (tilt) direction around the Z axis (third axis) is defined as a ⁇ Z direction.
  • the predetermined plane includes an XY plane. In the present embodiment, the predetermined plane and the horizontal plane are parallel.
  • the Z-axis direction is the vertical direction.
  • the X axis is orthogonal to the YZ plane.
  • the Y axis is orthogonal to the XZ plane.
  • the Z axis is orthogonal to the XY plane.
  • the XY plane includes an X axis and a Y axis.
  • the XZ plane includes an X axis and a Z axis.
  • the YZ plane includes a Y axis and a Z axis.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a table apparatus 100A according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the table apparatus 100A according to the present embodiment.
  • FIG. 2 corresponds to the AA arrow view of FIG.
  • a table apparatus 100A includes a table 1 having an upper surface 1A and a lower surface 1B, a base member 2 having an upper surface 2A facing the lower surface 1B of the table 1, and an actuator capable of moving the table 1 And a mobile system 8 having 7.
  • Table 1 supports the workpiece S.
  • the workpiece S is supported on the upper surface 1A of the table 1.
  • the table 1 is movably supported by the base member 2.
  • the upper surface 2A of the base member 2 is parallel to the XY plane.
  • the upper surface 2A of the base member 2 is a guide surface that guides the table 1 in the XY plane.
  • the table 1 is movable in three directions, ie, an X-axis direction, a Y-axis direction, and a rotation direction ( ⁇ Z direction) about the table center axis AX parallel to the Z-axis. is there.
  • the table center axis AX passes through the center of gravity of the table 1.
  • the table device 100A is disposed between the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface (guide surface) 2A of the base member 2, and the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 are opposed to each other with a gap G therebetween.
  • a plane guide device 30 for guiding the table 1 in a direction parallel to the XY plane is provided.
  • the plane guide device 30 includes a plurality of balls that can rotate while being in contact with the upper surface 2A. When the ball contacts the upper surface 2A, the gap G between the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface (guide surface) 2A of the base member 2 is maintained.
  • the plane guide device 30 may include a static pressure gas bearing.
  • the table device 100A functions as a positioning device that determines the position of the workpiece S.
  • a positioning device including the table device 100 ⁇ / b> A determines the position of the workpiece S supported by the table 1.
  • the table device may be referred to as a positioning device.
  • the moving system 8 includes a first drive device 9 that applies a force in the X-axis direction to the table 1 and a second drive device 10 that applies a force in the Y-axis direction to the table 1.
  • the first drive device 9 and the second drive device 10 are supported by the base member 2.
  • the first drive device 9 is supported by the base member 2 and is connected to the table 1 and a first actuator 7X that generates power for moving the table 1 in the X-axis direction.
  • a first movable member that moves along a first drive axis DX that is parallel to the first drive axis DX.
  • the second drive device 10 is supported by the base member 2 and is connected to the table 1 and a second actuator 7Y that generates power for moving the table 1 in the Y-axis direction. And a second movable member that moves along a second drive axis DY parallel to the first drive axis DY.
  • only one first driving device 9 is provided so that the position of the table center axis AX and the position of the first driving axis DX in the Y-axis direction coincide.
  • At least two second drive devices 10 are provided such that the position of the table center axis AX and the position of the second drive axis DY in the X-axis direction are different.
  • one first driving device 9 is connected to the + X side end of the table 1.
  • Two second driving devices 10 are coupled to the ⁇ Y side end of the table 1.
  • the actuator 7 of the moving system 8 includes a first actuator 7X and a second actuator 7Y.
  • the actuator 7 includes a servo motor.
  • the moving system 8 has a ball screw mechanism 15 connected to the actuator 7.
  • the ball screw mechanism 15 includes a first ball screw mechanism 15X connected to the first actuator 7X and a second ball screw mechanism 15Y connected to the second actuator 7Y.
  • the first ball screw mechanism 15X includes a ball screw that is rotated by the power generated by the first actuator 7X, and a nut that is disposed around the ball screw.
  • the second ball screw mechanism 15Y includes a ball screw that is rotated by the power generated by the second actuator 7Y, and a nut that is disposed around the ball screw.
  • the actuator 7 and the ball screw mechanism 15 are connected via a coupling 16.
  • the first drive device 9 is connected to the first actuator 7X and the nut of the first ball screw mechanism 15X, and is provided on the first linear bearing 11 movable along the first drive axis DX, and the base member 2,
  • the first linear bearing 11 is guided in the Y-axis direction by the first guide member 12 that guides the first linear bearing 11 in the X-axis direction and the second guide member 18 that is fixed to the + X side end of the table 1 via the connecting member 22.
  • a second linear bearing 19 and a connecting device 3 that connects the first linear bearing 11 and the second linear bearing 19 are provided.
  • the second drive device 10 is connected to the second actuator 7Y and the nut of the second ball screw mechanism 15Y, and is provided on the third linear bearing 13 movable along the second drive shaft DY, and the base member 2,
  • the third linear bearing 13 is guided in the X-axis direction by a third guide member 14 for guiding the third linear bearing 13 in the Y-axis direction and a fourth guide member 20 fixed to the end portion on the ⁇ Y side of the table 1 via the connection member 23.
  • a fourth linear bearing 21, and a connecting device 3 that connects the third linear bearing 13 and the fourth linear bearing 21.
  • the connecting device 3 of the first drive device 9 is arranged around the rod member 5 fixed to the first linear bearing 11 and the rod member 5 around the rod central axis J parallel to the Z axis.
  • the rotary bearing 4 is relatively rotatable in the ⁇ Z direction.
  • the first support member 6 ⁇ / b> X is fixed to the first linear bearing 11.
  • the rod member 5 is fixed to the first support member 6X.
  • the rod member 5 is provided so as to protrude upward from the upper surface of the first support member 6X.
  • the rotary bearing 4 is connected to the second linear bearing 19.
  • the connecting device 3 of the second drive device 10 is arranged around the rod member 5 fixed to the third linear bearing 13 and the rod member 5 around the rod member 5 and arranged around the rod member 5.
  • the rotary bearing 4 is relatively rotatable in the ⁇ Z direction.
  • the second support member 6 ⁇ / b> Y is fixed to the third linear bearing 13.
  • the rod member 5 is fixed to the second support member 6Y.
  • the rod member 5 is provided so as to protrude upward from the upper surface of the second support member 6Y.
  • the rotary bearing 4 is connected to the fourth linear bearing 21.
  • the ball screw of the first ball screw mechanism 15X rotates.
  • the first linear bearing 11 moves in the X-axis direction.
  • the first linear bearing 11 is guided in the X-axis direction by a first guide member 12 provided on the base member 2 and moves along the first drive axis DX.
  • the rod member 5 fixed to the first linear bearing 11 via the first support member 6 ⁇ / b> X moves together with the first linear bearing 11 in the X-axis direction.
  • the rotary bearing 4 arranged around the rod member 5 moves in the X-axis direction together with the rod member 5.
  • the ball screw of the second ball screw mechanism 15Y rotates.
  • the 3rd linear bearing 13 moves to a Y-axis direction.
  • the third linear bearing 13 is guided in the Y-axis direction by a third guide member 14 provided on the base member 2 and moves along the second drive shaft DY.
  • the rod member 5 fixed to the third linear bearing 13 via the second support member 6Y moves together with the third linear bearing 13 in the Y-axis direction.
  • the rotary bearing 4 arranged around the rod member 5 moves in the Y-axis direction together with the rod member 5.
  • the movement system 8 can move the table 1 in the X-axis direction by operating the first actuator 7X of the first drive device 9. Further, the moving system 8 can move the table 1 in the Y-axis direction by operating the second actuator 7Y of the second drive device 10. Further, the moving system 8 can move the table 1 in the ⁇ Z direction (rotational direction) by changing the operation amount of the second actuators 7Y of the plurality (two) of the second drive devices 10.
  • the first movable member that is coupled to the table 1 and moves along the first drive shaft DX by the operation of the first actuator 7X includes the first linear bearing 11, the rod member 5, and the rotary bearing 4.
  • the device 3 and the second linear bearing 19 are included.
  • the second movable member that is connected to the table 1 and moves along the second drive shaft DY by the operation of the second actuator 7Y includes the third linear bearing 13, the rod member 5, and the rotary device 4, the connecting device 3, And a fourth linear bearing 21.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the coupling device 3 of the first drive device 9 according to the present embodiment.
  • the coupling device 3 is arranged around the rod member 5 provided so as to protrude upward from the upper surface of the first support member 6 ⁇ / b> X fixed to the first linear bearing 11.
  • the rotary bearing 4 is arranged around the rod member 5 provided so as to protrude upward from the upper surface of the first support member 6 ⁇ / b> X fixed to the first linear bearing 11.
  • the rod member 5 has a rod portion 5L and a flange portion 5F disposed on each of the upper end portion and the lower end portion of the rod portion 5L.
  • Rotating bearing 4 is substantially cylindrical.
  • the rotary bearing 4 is disposed around the rod portion 5L.
  • the rotary bearing 4 is supported by the casing 17.
  • the second linear bearing 19 is connected to the rotary bearing 4 via the casing 17.
  • Rotating bearing 4 includes a ball bearing.
  • the rotary bearing 4 includes an inner ring 4A disposed so as to contact the rod portion 5L, an outer ring 4B disposed around the inner ring 4A, and a ball 4C disposed between the inner ring 4A and the outer ring 4B.
  • two ball bearings including the inner ring 4A, the outer ring 4B, and the ball 4C are arranged in the vertical direction (direction parallel to the central axis of the rod portion 5L).
  • Rotating bearing 4 allows movement of rod member 5 in the vertical direction. By adjusting the amount of preload applied to the rotary bearing 4, the movement of the rod member 5 in the vertical direction is allowed.
  • the rod member 5 is supported by the rotary bearing 4 so as to be movable in the vertical direction.
  • the table 1 is movable in the vertical direction with respect to the first drive device 9 and the support member 6. In other words, displacement of the table 1 in the vertical direction with respect to the first drive device 9 and the support member 6 is allowed.
  • the needle is applied with preload and has no gap in the radial direction.
  • the movement of the rod member 5 in the vertical direction may be allowed using a bearing. Further, when the amount of movement of the rod member 5 is small, the movement of the rod member 5 in the vertical direction may be allowed due to the axial rigidity of the rotary bearing 4.
  • the rotary bearing 4 is front-combined, and the movement of the rod member 5 in the vertical direction is caused by the rotation in the ⁇ Y direction of the bearing portion composed of the rotary bearings 4 combined in front and the rotation of the first linear bearing 11 in the ⁇ Y direction. May be allowed.
  • the connecting device 3 of the second driving device 10 has the same structure as the connecting device 3 of the first driving device 9. Description of the coupling device 3 of the second drive device 10 is omitted.
  • the position of the work S supported by the table 1 in the XY plane is adjusted by the moving system 8.
  • the moving system 8 operates the first actuator 7X of the first drive device 9.
  • the moving system 8 operates the second actuator 7Y of the second drive device 10.
  • the moving system 8 operates the two second actuators 7Y by changing the operation amounts of the second actuators 7Y of the two second drive devices 10.
  • the first drive device 9 is provided so that the position of the table center axis AX and the position of the first drive axis DX coincide with each other in the Y-axis direction.
  • the first drive shaft DX includes a power point when the first drive device 9 applies a force to the table 1.
  • the first drive shaft DX includes the center axis of the ball screw of the first ball screw mechanism 15X and is parallel to the X axis. Further, with respect to the Y-axis direction, the position of the first drive shaft DX coincides with the central axis (rod central axis J) of the rotary bearing 4.
  • the first drive device 9 Interference between the second linear bearing 19 and the second guide member 18 is suppressed, and a smooth guide of the second linear bearing 19 by the second guide member 18 is maintained. Therefore, insufficient positioning accuracy of the table device 100A is suppressed.
  • the two second drive devices 10 are provided so that the position of the table center axis AX and the position of the second drive axis DY are different in the X-axis direction.
  • the second drive shaft DY includes a power point when the second drive device 10 applies a force to the table 1.
  • the second drive shaft DY includes the center axis of the ball screw of the second ball screw mechanism 15Y and is parallel to the Y axis. With respect to the X-axis direction, the position of the second drive shaft DY coincides with the central axis (rod central axis J) of the rotary bearing 4. Since the position of the table center axis AX and the position of the second drive axis DY in the X-axis direction are different, the table 1 can move in the Y-axis direction and the ⁇ Z direction.
  • the rotary bearing 4 is connected between the first linear bearing 11 connected to the first actuator 7X and moving in the X-axis direction and the second linear bearing 19 connected to the table 1 and moved in the Y-axis direction.
  • a connecting device 3 including is arranged.
  • the first linear bearing 11 and the second linear bearing 19 are connected via a connecting device 3 including the rotary bearing 4.
  • FIG. 4 is a diagram showing a table device 100J according to a comparative example.
  • the rod member 5 is fixed to the table 1, and the rotary bearing 4 is disposed around the rod member 5.
  • the rotary bearing 4 and the second guide member 18 are connected, and the second linear bearing 19 and the first linear bearing 11 are fixed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the operation of the table apparatus 100J according to the comparative example.
  • the table 1 rotates in the ⁇ Z direction from the state shown in FIG. 5A
  • the position of the table center axis AX and the position of the first drive axis DX in the Y-axis direction shift as shown in FIG. 5B. (Offset).
  • the offset amount OF between the table center axis AX and the first drive axis DX is considered.
  • the calculation of the position correction amount for correcting the position of the second linear bearing 19 in the X-axis direction may be complicated.
  • the amount of movement of the table 1 in the Y-axis direction by the second driving device 10 needs to be included in the calculation of the position correction amount.
  • the calculation of the position correction amount is simplified.
  • FIG. 6 shows a position correction amount by an actuator in a table device having a conventional structure as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-127715, and a position correction amount by a first actuator 7X in the table device 100A according to the present embodiment. It is a schematic diagram which compares.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the table, and the table rotates about the table center axis AX by an angle ⁇ .
  • the table apparatus 100A In the case of a table device having a conventional structure, it is necessary to move the table by [OaX ⁇ tan ⁇ ] as the position correction amount DJ.
  • the table may be moved by [L (1-1 / cos ⁇ )] as the position correction amount D.
  • the angle ⁇ is very small, the position correction amount can be ignored.
  • correction is required depending on the balance of the offset amount OF, the rotation amount of the table, and the positioning accuracy. For example, when it is desired to obtain a positioning accuracy of 1 [ ⁇ m], if the rotation amount is 0.1 [°], the offset amount OF is 0.57 in order to make the position correction amount 1 [ ⁇ m] or less. [Mm] or less, that is, in design, the offset amount is set to zero, and the offset needs to be suppressed to an error level due to part processing or assembly tolerance.
  • the table 1 has the X-axis direction, the Y-axis direction, and the table central axis AX by one first driving device 9 and at least two second driving devices 10. It can move in three directions of rotation direction. Since the first drive device 9 is provided so that the position of the table center axis AX in the Y-axis direction matches the position of the first drive axis DX, the table 1 in the X-axis direction when the table 1 rotates. Interference between the second guide member 18 fixed to the end of the second linear bearing 19 and the second linear bearing 19 is suppressed.
  • first linear bearing 11 that moves along the first drive axis DX in the base member 2 and the second linear bearing 19 that is fixed to the table 1 and moves in the Y-axis direction are a rod member of the first drive device 9. 5 and the rotary bearing 4. Therefore, even if the table 1 is rotated around the table center axis AX, the relative rotation between the rod member 5 and the rotary bearing 4 of the first drive device 9 acts on the second linear bearing 19 and the second guide member 18. The moment is suppressed. Therefore, insufficient positioning accuracy of the table device 100A is suppressed.
  • the third linear bearing 13 that moves along the second drive axis DY in the base member 2 and the fourth linear bearing 21 that is fixed to the table 1 and moves in the X-axis direction are the second The rod member 5 of the driving device 10 and the rotary bearing 4 are connected. Therefore, even when the table 1 rotates about the table center axis AX, the relative rotation between the rod member 5 and the rotary bearing 4 of the second drive device 10 acts on the fourth linear bearing 21 and the fourth guide member 20. The moment is suppressed. Therefore, insufficient positioning accuracy of the table device 100A is suppressed.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of the table device 100B according to the present embodiment.
  • the table device 100B according to this embodiment is characterized in that an auxiliary guide device 50 is provided in the table device 100A described in the above embodiment.
  • the table device 100B includes one first driving device 9 connected to the + X side end of the table 1, two second driving devices 10 connected to the ⁇ Y side end of the table 1, and the table 1 And the two auxiliary guide devices 50 connected to the + Y side end.
  • the auxiliary guide device 50 is guided by a fifth guide member 14B provided on the base member 2, and moves around the fifth linear bearing 13B moving in the Y-axis direction and the rod member 5 fixed to the fifth linear bearing 13B.
  • a rotary bearing 4 disposed and rotatable relative to the rod member 5 around a rod central axis J parallel to the Z axis, and connected to the rotary bearing 4 and fixed to the + Y side end of the table 1
  • a sixth linear bearing 21B guided in the X-axis direction by the six guide members 20B.
  • the auxiliary guide device 50 has a structure in which the second actuator 7Y, the coupling 16, and the second ball screw mechanism 15Y are removed from the second drive device 10.
  • the fifth linear bearing 13 ⁇ / b> B that moves in the Y-axis direction and the sixth linear bearing 21 ⁇ / b> B that moves in the X-axis direction are connected by a connecting device 3 that includes the rod member 5 and the rotary bearing 4.
  • Two second driving devices 10 are arranged in the X-axis direction in the space on the ⁇ Y side of the table 1.
  • Two auxiliary guide devices 50 are arranged in the X-axis direction in the space on the + Y side of the table 1.
  • the position of one of the two second driving devices 10 in the X-axis direction is equal to the position of one of the two auxiliary guide devices 50 in the X-axis direction.
  • the position in the X-axis direction of the other second drive device 10 of the two second drive devices 10 is equal to the position in the X-axis direction of the other auxiliary guide device 50 of the two auxiliary guide devices 50. That is, the X coordinate of the connecting device 3 (rod central axis J) of the two second driving devices 10 and the X coordinate of the connecting device 3 (rod central axis J) of the two auxiliary guide devices 50 are equal.
  • the operation of the actuator 7 of the movement system 8 allows the table 1 to move in three directions, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ Z direction.
  • the second drive device 10 is connected to the ⁇ Y side end of the table 1, and the auxiliary guide device 50 is connected to the + Y side end of the table 1.
  • FIG. 8 is a plan view showing an example of the table device 100C according to the present embodiment.
  • a table device 100C according to the present embodiment is a modification of the table device 100A described in the above-described embodiment.
  • one of the two second drive devices 10 is connected to the + Y side end of the table 1, and one second drive device 10 is connected to the table 1. -Connected to the Y side end.
  • the position in the X-axis direction of the second drive device 10 disposed on the + Y side with respect to the table center axis AX of the table 1 and the second drive device disposed on the ⁇ Y side with respect to the table center axis AX of the table 1 This is different from the position of 10 in the X-axis direction. That is, the X coordinate of the coupling device 3 (rod central axis J) of the second drive device 10 disposed on both sides in the Y-axis direction with respect to the table central axis AX of the table 1 is different.
  • insufficient positioning accuracy of the table apparatus 100C is suppressed, and an increase in the size and complexity of the structure of the table apparatus 100C is suppressed.
  • FIG. 9 is a side sectional view showing a part of the table apparatus 100D according to the present embodiment.
  • a plane guide device 30B which is a modification of the plane guide device 30, will be described.
  • the plane guide device 30B is disposed between the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2, and the table 1 in the state where the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 face each other with a gap G therebetween. 1 is guided in a direction parallel to the XY plane.
  • the plane guide device 30B is arranged in an internal space 1H formed in the table 1.
  • the plane guide device 30 ⁇ / b> B includes a support plate 32 that supports a plurality of balls 31, and a rod-shaped slide member 33 connected to the support plate 32.
  • the ball 31 is disposed on the lower surface side of the support plate 32.
  • the ball 31 is supported by the support plate 32 so as to be rotatable (rollable).
  • the plain guide device 30 ⁇ / b> B at least a part of the ball 31 is arranged to protrude downward from the lower surface 1 ⁇ / b> B of the table 1.
  • the table 1 moves on the upper surface 2A of the base member 2 by the operation of the moving system 8.
  • the ball 31 of the plane guide device 30 ⁇ / b> B can roll while in contact with the upper surface 2 ⁇ / b> A of the base member 2.
  • the table 1 is guided in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ Z direction parallel to the upper surface 2A.
  • the slide member 33 is fixed to the upper surface of the support plate 32.
  • the slide member 33 is provided so as to protrude upward from the upper surface of the support plate 32.
  • the slide member 33 has a rod portion 33L and a flange portion 33F disposed at each of the upper end portion and the lower end portion of the rod portion 33L.
  • the table apparatus 100D includes a guide bearing 34 that is supported by the table 1 and supports the slide member 33 so as to be movable in the Z-axis direction.
  • FIG. 10 is an enlarged view showing the vicinity of the guide bearing 34 according to the present embodiment.
  • the guide bearing 34 is disposed around the rod portion 33L.
  • the guide bearing 34 is supported on the inner surface of the internal space 1H of the table 1.
  • the guide bearing 34 includes a ball bearing.
  • the guide bearing 34 includes an inner ring 34A disposed so as to contact the rod portion 33L, an outer ring 34B disposed around the inner ring 34A, and a ball 34C disposed between the inner ring 34A and the outer ring 34B.
  • two ball bearings including the inner ring 34A, the outer ring 34B, and the ball 34C are arranged in the Z-axis direction (direction parallel to the central axis of the rod portion 33L).
  • the guide bearing 34 allows the movement of the slide member 33 (plane guide device 30B) in the Z-axis direction.
  • the slide member 33 is supported by the guide bearing 34 so as to be movable in the Z-axis direction.
  • the plane guide device 30 ⁇ / b> B is movable in the Z-axis direction with respect to the table 1. In other words, the displacement of the plane guide device 30B in the Z-axis direction with respect to the table 1 is allowed.
  • a vertical downward load may act on the table 1.
  • the load in the Z-axis direction on the table 1 is zero, the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 face each other with a gap G therebetween.
  • the table 1 is lowered so that the size of the gap G is reduced.
  • the guide bearing 34 supports the table 1 so that the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 do not contact each other.
  • At least a part of the plane guide device 30B supported by the table 1 is in contact with the upper surface 2A of the base member 2 in a state where the load in the Z-axis direction on the table 1 is less than a predetermined value and the gap G is formed. .
  • the table 1 moves in the XY plane by the operation of the moving system 8
  • the table 1 is guided to the upper surface 2A of the base member 2 via the plane guide device 30B. Thereby, the table 1 can move smoothly in the horizontal direction.
  • the guide bearing 34 allows the table 1 to move in the Z-axis direction by the size of the gap G.
  • the dimension of the gap G is the distance between the lower surface 1B and the upper surface 2A when the load in the Z-axis direction on the table 1 is zero (no load).
  • the guide bearing 34 guides the table 1 in the Z-axis direction so that the lower surface 1 ⁇ / b> B of the table 1 and the upper surface 2 ⁇ / b> A of the base member 2 come into contact with each other when a vertically downward load of a predetermined value or more acts on the table 1. .
  • the table 1 is supported on the upper surface 2 ⁇ / b> A of the base member 2 by the lower surface 1 ⁇ / b> B of the table 1 contacting the upper surface 2 ⁇ / b> A of the base member 2.
  • the dimension of the gap G is determined so that the lower surface 1B and the upper surface 2A come into contact before an excessive load (overload) is applied to the guide bearing 34.
  • the dimension of the gap G is determined so that no overload acts on the guide bearing 34 even if the table 1 moves in the vertical direction within the range of the dimension of the gap G.
  • the state where an overload acts on the guide bearing 34 means a state where a load exceeding the static load rating acts on the guide bearing 34 and a case where the ball 34C comes off the guide grooves of the inner ring 34A and the outer ring 34B.
  • a state in which a load acts on the guide bearing 34 is exemplified.
  • the predetermined value means that a load in the -Z direction acts on the table 1, the position of the table 1 in the Z-axis direction cannot be maintained by the guide bearing 34, the table 1 moves in the -Z direction, and the lower surface 1B of the table 1 And the upper surface 2A of the base member 2 are in contact with each other, and the value of the load in the ⁇ Z direction acting on the table 1 when the dimension of the gap G becomes zero.
  • the load acting on the table 1 is zero (no load)
  • the table 1 does not move in the ⁇ Z direction
  • the position of the table 1 in the Z-axis direction is maintained, and the gap G between the lower surface 1B and the upper surface 2A is Maintained.
  • the size of the gap G that allows the lower surface 1B and the upper surface 2A to contact each other before an overload is applied to the guide bearing 34, and the predetermined value of the load can be obtained in advance based on experiments or simulations. Based on the obtained data, the size of the gap G and the predetermined value of the load appropriate for the guide bearing 34 to be used are determined.
  • the rotary bearing 4 of the coupling device 3 also has a table so that the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 do not come into contact when the load in the Z-axis direction on the table 1 is less than a predetermined value. 1 is supported.
  • the rotary bearing 4 allows the table 1 to move in the Z-axis direction by the size of the gap G. When a vertically downward load ( ⁇ Z direction) is applied to the table 1, the table 1 moves downward ( ⁇ Z direction) while being guided by the rotary bearing 4.
  • the rotary bearing 4 guides the table 1 in the Z-axis direction so that the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 are in contact with each other. .
  • the guide bearing 34 allows the movement of the slide member 33 (plane guide device 30B) in the Z-axis direction.
  • the plane guide device 30B supported by the guide bearing 34 moves relatively upward with respect to the table 1. Is possible. Thereby, the entire plane guide device 30 ⁇ / b> B is accommodated in the internal space 1 ⁇ / b> H of the table 1.
  • the rigidity of the guide bearing 34 in the Z-axis direction is smaller than the rigidity of the plain guide device 30B in the Z-axis direction.
  • an upward load in the vertical direction acts on the plane guide device 30B.
  • the size of the gap G is determined so that the lower surface 1B and the upper surface 2A come into contact before an excessive load (overload) is applied to the plane guide device 30B.
  • the dimension of the gap G is determined so that no overload acts on the plane guide device 30B even if the table 1 moves in the vertical direction within the range of the dimension of the gap G.
  • the table 1 with the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 facing each other with the gap G therebetween. Can move smoothly in a horizontal direction parallel to the upper surface 2A of the base member 2.
  • the plane guide device 30 ⁇ / b> B has the rod-shaped slide member 33.
  • the slide member 33 is supported by a guide bearing 34 supported by the table 1 so as to be movable in the Z-axis direction. Therefore, when the table 1 moves downward so that the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 are in contact with the upper surface 2A of the base member 2, the plane guide device 30B is It can move relative to the table 1 upward. Thereby, the plane guide device 30 ⁇ / b> B is accommodated in the internal space 1 ⁇ / b> H of the table 1.
  • FIG. 11 is a side sectional view showing an example of the table device 100E according to the present embodiment. Most parts of the table device 100E according to the present embodiment are the same as the table device 100D described in the above embodiment.
  • the table device 100E includes a drive element 35 that moves the plane guide device 30B in the Z-axis direction.
  • FIG. 12 is an enlarged view showing the vicinity of the plane guide device 30B and the drive element 35 according to the present embodiment.
  • the plane guide device 30 ⁇ / b> B has a rod-shaped slide member 33 fixed to the support plate 32.
  • a guide bearing 34 that supports the slide member 33 so as to be movable in the Z-axis direction is provided.
  • the guide bearing 34 is supported on the inner surface of the internal space 1H of the table 1.
  • the guide bearing 34 includes a ball bearing.
  • the guide bearing 34 includes an inner ring 34A disposed so as to contact the rod portion 33L, an outer ring 34B disposed around the inner ring 34A, and a ball 34C disposed between the inner ring 34A and the outer ring 34B.
  • two ball bearings including the inner ring 34A, the outer ring 34B, and the ball 34C are arranged in the Z-axis direction (direction parallel to the central axis of the rod portion 33L).
  • the spacer member 37 is disposed between the two inner rings 34A disposed in the vertical direction.
  • the inner ring 34 ⁇ / b> A is in contact with the spacer member 37.
  • the two outer rings 34B arranged in the vertical direction face each other with a gap.
  • the drive element 35 includes a piezoelectric element such as a piezo element.
  • the drive element 35 is disposed between the upper surface of the guide bearing 34 and a fixing member 36 fixed to the inner surface of the internal space 1H of the table 1.
  • the driving element 35 can adjust the position of the lower end portion of the plane guide device 30B in the Z-axis direction (the lower end portion of the ball 34C in this embodiment). As the drive element 35 contracts, the lower end portion of the plane guide device 30B moves upward. As the drive element 35 extends, the lower end portion of the plane guide device 30B moves downward.
  • the drive element 35 is disposed between the upper outer ring 34B and the fixing member 36 among the two outer rings 34B disposed in the vertical direction of the guide bearing 34.
  • the operation of the drive element 35 changes the distance between the two outer rings 34B. Thereby, the position of the lower end part of the plane guide apparatus 30B is adjusted.
  • the position of the lower end portion of the plane guide device 30B in the vertical direction can be adjusted by the drive element 35. Therefore, the load acting on the plane guide device 30B is adjusted. For example, an excessive load is suppressed from acting on the plane guide device 30B.
  • the lower surface 1B of the table 1 and the upper surface 2A of the base member 2 face each other with a gap G therebetween.
  • the lower end portion of the plane guide device 30 ⁇ / b> B supported by the table 1 contacts the upper surface 2 ⁇ / b> A of the base member 2.
  • the table 1 moves downward ( ⁇ Z direction) while being guided by the rotary bearing 4.
  • the lower surface 1B of the table 1 contacts the upper surface 2A of the base member 2.
  • the table 1 is supported on the upper surface 2 ⁇ / b> A of the base member 2 by the lower surface 1 ⁇ / b> B of the table 1 contacting the upper surface 2 ⁇ / b> A of the base member 2.
  • the lower end portion of the plane guide device 30 ⁇ / b> B supported by the table 1 via the guide bearing 34 receives a load from the upper surface 2 ⁇ / b> A of the base member 2.
  • the drive element 35 capable of moving the plane guide device 30B in the Z-axis direction since the drive element 35 capable of moving the plane guide device 30B in the Z-axis direction is provided, it is possible to suppress an excessive load from acting on the plane guide device 30B. Since the load acting on the plane guide device 30B can be reduced, an increase in the size of the plane guide device 30B is suppressed.
  • the plane guide device 30 ⁇ / b> B, the guide bearing 34, and the drive element 35 may be disposed in the internal space of the base member 2.
  • the drive element 35 may be a force control actuator such as an air cylinder.
  • the dimension of the gap G between the table 1 and the base member 2 may be adjusted to zero by the drive element 35.
  • FIG. 13 is a plan view showing an example of the table apparatus 100F according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is a view taken along the line BB in FIG.
  • a table device 100F according to the present embodiment is a modification of the table device 100A described in the above-described embodiment.
  • the table apparatus 100F includes one first driving device 9 and two second driving devices 10.
  • the first driving device 9 is connected to the + X side end of the table 1.
  • the second drive device 10 is connected to the ⁇ Y side end of the table 1.
  • the position of the table center axis AX in the Y-axis direction matches the position of the first drive axis DX of the first drive device 9.
  • the position of the table center axis AX in the X-axis direction is different from the position of the second drive axis DY of the second drive device 10.
  • the table device 100F includes a preload device 60 that applies in advance a force in the rotational direction ( ⁇ Z direction) about the table center axis AX to the table 1.
  • the preload device 60 always applies a force in the ⁇ Z direction to the table 1 by applying a force in the Y-axis direction.
  • the preload device 60 is constant in a certain direction about the table center axis AX in a state where one or both of the first drive device 9 and the second drive device 10 generate a force for moving the table 1. Will continue to be applied to Table 1.
  • the force (preload) generated by the preload device 60 is smaller than the force (drive force) generated by the first drive device 9 and the force (drive force) generated by the second drive device 10.
  • the preload device 60 is supported by the base member 2 and is connected to the table 1 and a preload actuator 7P that generates power for moving the table 1 in the Y-axis direction.
  • the preload device 60P operates in parallel with the Y-axis by the operation of the preload actuator 7P.
  • a preload movable member that moves along the drive shaft DP.
  • the preload device 60 is provided so that the position of the table center axis AX and the position of the preload drive shaft DP in the X-axis direction are different.
  • the preload actuator 7P is an air cylinder.
  • the cylinder portion of the preload actuator 7 ⁇ / b> P is fixed to the base member 2.
  • the preload movable member is guided by a seventh guide member 64 provided on the base member 2, and moves along the preload drive shaft DP, and the rod member 5 fixed to the seventh linear bearing 63.
  • a rotating bearing 4 that is disposed around and is rotatable relative to the rod member 5 around a rod center axis J parallel to the Z axis, and is connected to the rotating bearing 4 and fixed to the end of the table 1 on the + Y side.
  • an eighth linear bearing 71 guided by the eighth guide member 70 in the X-axis direction.
  • the seventh linear bearing 63 is connected to the rod portion of the preload actuator 7P, and moves along the preload drive shaft DP by the operation of the preload actuator 7P.
  • the seventh guide member 64 is fixed to the base member 2 and guides the seventh linear bearing 63 in the Y-axis direction.
  • the eighth guide member 70 is fixed to the + Y side end of the table 1 through the connection member 73.
  • the eighth linear bearing 71 is guided by the eighth guide member 70 in the X-axis direction.
  • the rod portion of the preload actuator 7P or the seventh linear bearing 63 and the eighth linear bearing 71 are connected by the connecting device 3 including the rotary bearing 4 and the rod member 5. Since the connecting device 3 is the same as the connecting device 3 described in the above embodiment, the description thereof is omitted.
  • the preload device 60 always applies a moment to the table 1 in the rotation direction. For this reason, the play of the mechanism of the table device 100F is eliminated, and the lack of positioning accuracy of the table device 100F is suppressed.
  • the position of the table center axis AX in the X-axis direction and the position of the preload drive shaft DP of the preload device 60 are different. Therefore, the moment can be applied smoothly to the table 1 by the force generated by the preload actuator 7P.
  • the preload actuator 7 ⁇ / b> P and the eighth linear bearing 71 are connected by the connecting device 3 including the rod member 5 and the rotary bearing 4. Therefore, even when the table 1 rotates about the table center axis AX, the moment acting on the eighth linear bearing 71 and the eighth guide member 70 is suppressed by the relative rotation of the rod member 5 and the rotary bearing 4. Therefore, deterioration of the positioning accuracy of the table device 100F is suppressed.
  • the eighth linear bearing 71 and the eighth guide member 70 and the seventh linear bearing 63 and the seventh guide member 64 are relatively movable and the cylinder force is constant, but the position is not fixed. Therefore, the table 1 can be rotated smoothly.
  • the preload actuator 7P is an air cylinder.
  • the preload actuator 7P may be a servo motor that applies a preload to the table 1 via a ball screw mechanism.
  • the motor is controlled not in the positioning mode but in the torque mode. The same applies to the following embodiments.
  • FIG. 15 is a plan view showing an example of the table device 100G according to the present embodiment.
  • a table apparatus 100G according to the present embodiment is a modification of the table apparatus 100F described in the above-described embodiment.
  • two preload devices 60 are provided so that the position of the table center axis AX and the position of the preload drive shaft DP in the X-axis direction are different.
  • the forces applied to the table 1 by the two preload devices 60 are different.
  • the output of the preload actuator 7Pa of one preload device 60 is different from the output of the preload actuator 7Pb of the other preload device 60.
  • the two preload devices 60 are provided, and different forces can be applied to the two positions on the + Y side end of the table 1, so that a moment is applied to the table 1 in the ⁇ Z direction. And the lack of positioning accuracy of the table 1 in the ⁇ Z direction can be suppressed. Further, according to the present embodiment, since the two preload devices 60 are arranged so as to be symmetrical with the two second drive devices 10, the frictional force acting on the third guide member 14 of the second drive device 10. And the frictional force acting on the seventh guide member 64 of the preload device 60 is symmetric with respect to the X axis, and the positioning error of the table 1 in the ⁇ Z direction is suppressed.
  • the frictional force acting on the fourth guide member 20 and the frictional force acting on the eighth guide member 70 are Since the two second drive devices 10 and the two preload devices 60 are arranged so as to be symmetrical, the position error (rotation error) of the table 1 in the ⁇ Z direction is suppressed.
  • FIG. 16 is a plan view showing an example of the table apparatus 100H according to the present embodiment.
  • the table apparatus 100H according to the present embodiment is an embodiment in which a preload device 60 is provided in the table apparatus 100C described with reference to FIG.
  • a preload device 60 is provided in the table apparatus 100C described with reference to FIG.
  • one second driving device 10 is connected to the + Y side end of the table 1, and one second driving device 10 is connected to the table 1. -Connected to the end on the Y side.
  • FIG. 17 is a plan view showing an example of the table device 100I according to the present embodiment.
  • FIG. 18 is a side sectional view showing an example of the table device 100I according to the present embodiment. Similar to the above-described embodiment, the table device 100I includes the first drive device 9, the second drive device 10, and the preload device 60.
  • the table apparatus 100I is disposed in the internal space of the chamber apparatus 200.
  • the table 1, the guide members 18, 20, 70, the linear bearings 19, 21, 71, the coupling device 3, and the like are arranged in the internal space of the chamber device 200.
  • the first actuator 7X, the second actuator 7Y, and the preload actuator 7P are arranged in the external space of the chamber device 200.
  • the chamber apparatus 200 includes an environment control system that controls the environment of the internal space.
  • the environment of the internal space includes the type of gas in the internal space such that the pressure inside and outside the chamber apparatus 200 changes.
  • the environment of the internal space may be the temperature of the internal space such that the pressure inside and outside the chamber apparatus 200 changes.
  • the environment of the internal space may be the humidity of the internal space such that the pressure inside and outside the chamber apparatus 200 changes.
  • the environment of the internal space may be the pressure (including the degree of vacuum) of the internal space such that the pressure inside and outside the chamber apparatus 200 changes.
  • the environment of the internal space may be the cleanness of the internal space such that the pressure inside and outside the chamber apparatus 200 changes.
  • the internal space of the chamber apparatus 200 is controlled to a vacuum state, for example, by the environment control system. Moreover, the internal space of the chamber apparatus 200 is controlled to a constant temperature by the environmental control system.
  • the chamber device 200 has a plurality of openings 200K connecting the internal space and the external space.
  • the first driving device 9, the second driving device 10, and the preload device 60 are disposed in the plurality of openings 200K.
  • the chamber device 200 includes a bellows 250 disposed in the opening 200K and a support device 260 that supports the bellows 250.
  • the bellows 250 suppresses generation of force due to a pressure difference between the internal space and the external space of the chamber apparatus 200.
  • the bellows 250 suppresses the gas flow between the internal space and the external space.
  • the chamber apparatus 200 having at least the internal space in which the table 1 is arranged is provided, so that it is supported by the table 1 in the internal space of the chamber apparatus 200 in which the environment is controlled.
  • the workpiece S is processed. Since the actuators 7X, 7Y, and 7P are arranged in the external space of the chamber apparatus 200, for example, even if heat is generated from the actuators 7X, 7Y, and 7P, the influence of the heat on the table 1 and the workpiece S Is suppressed. Further, even if foreign matter is generated from each actuator 7X, 7Y, 7P, the influence of the foreign matter on the table 1 and the workpiece S is suppressed.
  • the entire table apparatus 100I is not accommodated in the internal space of the chamber apparatus 200, and the table 1, the guide members 18, 20, 70, the linear bearings 19, 21, 71, the connecting apparatus 3, and the like are included in the chamber apparatus 200. Since the actuators 7X, 7Y, and 7P are accommodated in the internal space and are disposed in the external space of the chamber device 200, the chamber device 200 is prevented from being enlarged.
  • FIG. 19 is a plan view showing an example of the table device 100J according to the present embodiment.
  • the table device 100J includes a guide device 80Y that is connected to the + Y side end of the table 1 and guides the table 1 in the Y-axis direction.
  • Two guide devices 80Y are arranged in the X-axis direction.
  • the guide device 80Y does not include a power source such as an actuator.
  • the guide device 80Y includes a ninth linear bearing 82 guided in the Y-axis direction by a ninth guide member 81 provided on the base member 2.
  • the ninth linear bearing 82 is connected to the eighth linear bearing 71 via the connecting device 3.
  • the eighth linear bearing 71 is guided by an eighth guide member 70 provided on the table 1.
  • the ninth guide member 81 is fixed to the base member 2 so as to extend in the Y-axis direction.
  • the ninth linear bearing 82 is movable in the Y-axis direction while being guided by the ninth guide member 81.
  • the preload device 60J does not have a preload actuator. Due to the elastic force of the bellows 250, a force in the rotational direction about the table center axis AX is applied to the table 1.
  • the bellows 250 includes a first bellows 250A that applies a first elastic force to the table 1, and a second bellows 250B that applies a second elastic force to the table 1.
  • the position of the table center axis AX in the X-axis direction is different from the position of the first bellows 250A and the position of the second bellows 250B.
  • the force that the first bellows 250A gives to the table 1 is different from the force that the second bellows 250B gives to the table 1.
  • the bellows 250 is a cylindrical member disposed in the opening 200K, and the area of the bellows 250 refers to the opening area of the bellows 250 that is the cylindrical member.
  • the first bellows 250A is provided so as to connect one of the two guide devices 80Y to the chamber device 200.
  • the second bellows 250B is provided to connect the other guide device 80Y of the two guide devices 80Y and the chamber device 200.
  • the force applied to the table 1 by the preload device 60J may not be the power generated by the preload actuator, but may be the elastic force generated by the bellows 250.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a flat panel display manufacturing apparatus 500 including the table apparatus 100A (100B to 100J) according to the present embodiment.
  • the flat panel display manufacturing apparatus 500 is used in at least a part of a flat panel display manufacturing process.
  • the flat panel display includes at least one of a liquid crystal display, a plasma display, and an organic EL display.
  • the flat panel display manufacturing apparatus 500 includes a transport apparatus 600 that can transport the workpiece S for manufacturing a flat panel display.
  • the transport apparatus 600 includes a table apparatus 100A according to the present embodiment.
  • the table device 100A is illustrated in a simplified manner.
  • the workpiece S is supported by the table 1.
  • the workpiece S is a substrate for manufacturing a flat panel display.
  • a flat panel display is manufactured from the workpiece S.
  • the workpiece S may include a glass plate.
  • the workpiece S may include a TFT substrate or a color filter substrate.
  • the flat panel display manufacturing apparatus 500 performs a process for manufacturing a flat panel display using the workpiece S arranged at the processing position (target position) PJ1.
  • the table apparatus 100A places the work S supported by the table 1 at the processing position PJ1.
  • the transport device 600 includes a carry-in device 601 that can transport (load in) the workpiece S to the table 1 of the table device 100A, and a carry-out device 602 that can transport (unload) the work S from the table 1.
  • the work S before processing is transported (carried in) to the table 1 by the carry-in device 601.
  • the work S supported by the table 1 is transported to the processing position PJ1 by the table apparatus 100A.
  • the unloaded device 602 transports (unloads) the processed workpiece S from the table 1.
  • the table device 100A moves the table 1 and moves the workpiece S supported by the table 1 to the processing position PJ1.
  • the table apparatus 100A can arrange the workpiece S supported by the table 1 at the processing position PJ1 with high positioning accuracy.
  • the workpiece S supported by the table 1 includes one of the two substrates.
  • the processing position PJ1 includes a bonding position where one substrate is bonded to the other substrate. The other substrate is pressed against one substrate of the table 1 arranged at the bonding position.
  • the flat panel display manufacturing apparatus 500 includes a substrate holder 501 that holds the other substrate.
  • the substrate holder 501 functions as a processing unit that processes the workpiece S (one substrate) supported by the table 1.
  • the substrate holder 501 makes one substrate disposed at the bonding position and the other substrate held by the substrate holder 501 face each other.
  • the substrate holder 501 moves downward so as to press the other substrate against one substrate supported by the table 1. Thereby, two board
  • the processed workpiece S is conveyed from the table 1 by the carry-out device 602.
  • the workpiece S transported (unloaded) by the unloading device 602 is transported to a processing device that performs a post-process.
  • the table apparatus 100A can place the workpiece S at the processing position PJ1. In addition, lack of positioning accuracy of the table 1 is suppressed. Therefore, generation
  • the table apparatus 100A (100B to 100J) may be used in a semiconductor manufacturing apparatus.
  • the semiconductor manufacturing apparatus includes, for example, an exposure apparatus that forms a device pattern on the workpiece S via a projection optical system.
  • the processing position PJ1 includes the image plane position (exposure position) of the projection optical system.
  • the projection optical system functions as a processing unit that performs exposure processing on the workpiece S supported by the table 1. By disposing the workpiece S at the processing position PJ1, the semiconductor manufacturing apparatus can form a device pattern on the workpiece S via the projection optical system.
  • the semiconductor manufacturing apparatus may include a film forming apparatus that forms a film on the workpiece S.
  • the processing position PJ1 includes a supply position (film forming position) to which a material for forming a film is supplied.
  • the supply unit that supplies the material functions as a processing unit that performs the film forming process of the workpiece S supported by the table 1.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a precision machine 700 including the table device 100A (100B to 100J) according to the present embodiment.
  • the precision machine 700 is a precision measuring machine that accurately measures a workpiece such as a precision instrument will be described.
  • the precision measuring instrument 700 measures the workpiece S2.
  • the workpiece S2 may include, for example, at least one of a flat panel display manufactured by the flat panel display manufacturing apparatus 500 and a semiconductor device manufactured by the above-described semiconductor manufacturing apparatus.
  • the precision measuring machine 700 includes a transfer device 600B that can transfer the workpiece S2.
  • the transport apparatus 600B includes a table apparatus 100A according to the present embodiment.
  • the table device 100A is illustrated in a simplified manner.
  • the workpiece S2 is supported by the table 1.
  • the precision measuring instrument 700 measures the workpiece S2 arranged at the measurement position (target position) PJ2.
  • the table apparatus 100A places the workpiece S2 supported by the table 1 at the measurement position PJ2.
  • the transfer device 600B includes a carry-in device 601B that can transfer (carry in) the workpiece S2 to the table 1 of the table device 100A, and a carry-out device 602B that can transfer (carry out) the workpiece S2 from the table 1.
  • the workpiece S2 before measurement is transported (carried in) to the table 1 by the loading device 601B.
  • the workpiece S2 supported by the table 1 is conveyed to the measurement position PJ2 by the table apparatus 100A.
  • the workpiece S2 after measurement is conveyed (unloaded) from the table 1 by the unloading device 602B.
  • the table apparatus 100A moves the table 1 and moves the workpiece S2 supported by the table 1 to the measurement position PJ2.
  • the table device 100A can place the workpiece S2 supported by the table 1 at the measurement position PJ2 with high positioning accuracy.
  • the precision measuring instrument 700 optically measures the workpiece S2 using detection light.
  • the precision measuring instrument 700 includes an irradiation device 701 capable of emitting detection light and a light receiving device 702 capable of receiving at least part of the detection light emitted from the irradiation device 701 and reflected by the workpiece S2.
  • the measurement position PJ2 includes a detection light irradiation position.
  • the irradiation device 701 and the light receiving device 702 function as a processing unit that processes the workpiece S2 supported by the table 1.
  • the irradiation device 701 and the light receiving device 702 function as a measurement unit that measures the workpiece S2 supported by the table 1.
  • the workpiece S2 After the workpiece S2 is measured at the measurement position PJ2, the workpiece S2 after the measurement is conveyed from the table 1 by the carry-out device 602B.
  • the table apparatus 100A can arrange the workpiece S2 at the measurement position (target position) PJ2, and therefore can suppress the occurrence of measurement failure. That is, the precision measuring instrument 700 can satisfactorily determine whether or not the workpiece S2 is defective. Thereby, for example, it is suppressed that defective work S2 is conveyed to a back process, or shipped. Further, since the precision measuring instrument 700 can measure the workpiece S2 placed at the measurement position PJ2 by the table 1, the workpiece S2 can be precisely measured.
  • the three-dimensional measuring apparatus may include the table device 100A according to the present embodiment, or may include a transport device including the table device 100A. Since the workpiece to be measured is supported by the table 1, the three-dimensional measuring apparatus can measure the workpiece placed at the target position, and therefore can accurately measure the workpiece.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a precision machine 800 including the table device 100A (100B to 100J) according to the present embodiment.
  • the precision machine 800 is a precision machine capable of performing precision machining will be described.
  • the precision processing machine 800 processes the workpiece S3.
  • the precision processing machine 800 includes a machining center, and includes a table device 100A and a processing head 801.
  • the processing head 801 functions as a processing unit that processes the workpiece S3 supported by the table 1 of the table apparatus 100A.
  • the processing head 801 functions as a processing unit that processes the workpiece S3 supported by the table 1 of the table apparatus 100A.
  • the processing head 801 has a processing tool and processes the workpiece S3 supported by the table 1 of the table apparatus 100A with the processing tool.
  • the machining head 801 is a mechanism for cutting the workpiece S3.
  • the machining head 801 moves the machining tool in the Z-axis direction orthogonal to the movement direction of the table 1.
  • the precision processing machine 800 can move the processing tool and the work S3 relatively by moving the work S3 in the XY plane with the table apparatus 100A and moving the processing head 801 in the Z-axis direction.
  • the precision processing machine 800 can process the workpiece S3 on the table 1 arranged at the processing position (target position), the workpiece S3 can be precisely processed.
  • the table 1 is moved in the XY plane (in the horizontal plane).
  • the table 1 may be moved in a direction inclined with respect to the XY plane. That is, the XY plane may be parallel to the horizontal plane or may be inclined with respect to the horizontal plane.

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Abstract

テーブル装置は、テーブルに第1軸方向の力を与える第1駆動装置と、テーブルに第2軸方向の力を与える第2駆動装置と、を備える。第1駆動装置は、テーブルを第1軸方向に移動するための動力を発生する第1アクチュエータと、第1アクチュエータの作動により第1軸と平行な第1駆動軸に沿って移動する第1可動部材と、を有する。第1可動部材は、第1駆動軸に沿って移動する第1リニアベアリングと、第1リニアベアリングに固定された第1ロッド部材の周囲に配置され、第1ロッド部材に対して相対回転可能な第1回転軸受と、第1回転軸受に接続され、第1軸方向のテーブルの端部に固定された第2ガイド部材に第2軸方向にガイドされる第2リニアベアリングと、を含む。

Description

テーブル装置、位置決め装置、フラットパネルディスプレイ製造装置、及び精密機械
 本発明は、テーブル装置、位置決め装置、フラットパネルディスプレイ製造装置、及び精密機械に関する。
 デバイスの製造工程又はデバイスの測定工程において、ワークを支持するテーブルを有するテーブル装置が使用される。テーブル装置は、テーブルを移動して、テーブルに支持されたワークの位置を決定する。特許文献1及び特許文献2に開示されているような、X軸方向、Y軸方向、及びθZ方向の3つの方向にテーブルを移動可能なテーブル装置が知られている。
特開2012-112715号公報 特開2015-117958号公報
 3つの方向に移動可能なテーブルにおいて、そのテーブルの位置決め精度が不足すると、製造されるデバイスの性能が低下する可能性がある。そのため、3つの方向に移動可能なテーブルの位置決め精度の不足を抑制できる技術が要望される。
 本発明の態様は、位置決め精度の不足を抑制できるテーブル装置、位置決め装置、フラットパネルディスプレイ製造装置、及び精密機械を提供することを目的とする。
 本発明の第1の態様に従えば、ガイド面を有するベース部材と、前記ベース部材に支持され、前記ガイド面と平行な所定面内の第1軸と平行な第1軸方向、前記第1軸と直交する前記所定面内の第2軸と平行な第2軸方向、及び前記所定面と直交する第3軸と平行なテーブル中心軸を中心に回転可能なテーブルと、前記テーブルに前記第1軸方向の力を与える第1駆動装置と、前記テーブルに前記第2軸方向の力を与える第2駆動装置と、を備え、前記第1駆動装置は、前記ベース部材に支持され、前記テーブルを前記第1軸方向に移動するための動力を発生する第1アクチュエータと、前記テーブルと連結され、前記第1アクチュエータの作動により前記第1軸と平行な第1駆動軸に沿って移動する第1可動部材と、を有し、前記第2駆動装置は、前記ベース部材に支持され、前記テーブルを前記第2軸方向に移動するための動力を発生する第2アクチュエータと、前記テーブルと連結され、前記第2アクチュエータの作動により前記第2軸と平行な第2駆動軸に沿って移動する第2可動部材と、を有し、前記第1駆動装置は、前記第2軸方向における前記テーブル中心軸の位置と前記第1駆動軸の位置とが一致するように1つだけ設けられ、前記第2駆動装置は、前記第1軸方向における前記テーブル中心軸の位置と前記第2駆動軸の位置とが異なるように少なくとも2つ設けられ、前記第1可動部材は、前記ベース部材に設けられた第1ガイド部材にガイドされ、前記第1駆動軸に沿って移動する第1リニアベアリングと、前記第1リニアベアリングに固定された第1ロッド部材の周囲に配置され、前記第3軸と平行な第1ロッド中心軸を中心に前記第1ロッド部材に対して相対回転可能な第1回転軸受と、前記第1回転軸受に接続され、前記第1軸方向の前記テーブルの端部に固定された第2ガイド部材に前記第2軸方向にガイドされる第2リニアベアリングと、を含む、テーブル装置が提供される。
 本発明の第1の態様によれば、1つの第1駆動装置と少なくとも2つの第2駆動装置とによって、テーブルは、第1軸方向、第2軸方向、及びテーブル中心軸を中心とする回転方向の3つの方向に移動可能である。第1駆動装置は、第2軸方向におけるテーブル中心軸の位置と第1駆動軸の位置とが一致するように設けられているので、テーブルが回転したとき、第1軸方向のテーブルの端部に固定された第2ガイド部材と第2リニアベアリングとの干渉は抑制される。また、ベース部材において第1駆動軸に沿って移動する第1リニアベアリングと、テーブルに固定され第2軸方向に移動する第2リニアベアリングとは、第1ロッド部材及び第1回転軸受を介して連結される。そのため、テーブルがテーブル中心軸を中心に回転しても、第1ロッド部材と第1回転軸受との相対回転により、第2リニアベアリング及び第2ガイド部材に作用するモーメントが抑制される。そのため、テーブル装置の位置決め精度の不足が抑制される。
 本発明の第1の態様において、前記第2可動部材は、前記ベース部材に設けられた第3ガイド部材にガイドされ、前記第2駆動軸に沿って移動する第3リニアベアリングと、前記第3リニアベアリングに固定された第2ロッド部材の周囲に配置され、前記第3軸と平行な第2ロッド中心軸を中心に前記第2ロッド部材に対して相対回転可能な第2回転軸受と、前記第2回転軸受に接続され、前記第2軸方向の前記テーブルの端部に固定された第4ガイド部材に前記第1軸方向にガイドされる第4リニアベアリングと、を含むことが好ましい。
 ベース部材において第2駆動軸に沿って移動する第3リニアベアリングと、テーブルに固定され第1軸方向に移動する第4リニアベアリングとは、第2ロッド部材及び第2回転軸受を介して連結される。そのため、テーブルがテーブル中心軸を中心に回転しても、第2ロッド部材と第2回転軸受との相対回転により、第4リニアベアリング及び第4ガイド部材に作用するモーメントが抑制される。したがって、テーブル装置の位置決め精度の不足が抑制される。
 本発明の第1の態様において、前記第2駆動装置は、前記第2軸方向の前記テーブルの一方の端部に接続され、前記ベース部材に設けられた第5ガイド部材にガイドされ、前記第2軸方向に移動する第5リニアベアリングと、前記第5リニアベアリングに固定された第3ロッド部材の周囲に配置され、前記第3軸と平行な第3ロッド中心軸を中心に前記第3ロッド部材に対して相対回転可能な第3回転軸受と、前記第3回転軸受に接続され、前記第2軸方向の前記テーブルの他方の端部に固定された第6ガイド部材に前記第1軸方向にガイドされる第6リニアベアリングと、を有してもよい。
 第2軸方向のテーブルの一方の端部に、第2駆動装置が接続され、第2軸方向のテーブルの他方の端部に、第5リニアベアリング、第3回転軸受、及び第6リニアベアリングを含む補助ガイド装置が設けられることにより、テーブルが第1軸方向に移動するとき、テーブル中心軸を中心とする回転方向に関するテーブルの位置決め精度の不足が抑制される。
 本発明の第1の態様において、少なくとも2つの前記第2駆動装置のうち、1つの前記第2駆動装置は、前記第2軸方向の前記テーブルの一方の端部に接続され、1つの前記第2駆動装置は、前記第2軸方向の前記テーブルの他方の端部に接続されてもよい。
 1つの第2駆動装置が第2軸方向のテーブルの一方の端部に接続され、1つの第2駆動装置が第2軸方向のテーブルの他方の端部に接続されることにより、テーブル装置の位置決め精度の不足が抑制され、テーブル装置の大型化、及び構造の複雑化が抑制される。
 本発明の第1の態様において、前記テーブルの下面と前記ベース部材のガイド面との間に配置され、前記テーブルの下面と前記ベース部材のガイド面とが間隙を介して対向する状態で、前記テーブルを前記所定面と平行な方向にガイドするプレーンガイド装置を備えてもよい。
 これにより、テーブルは、水平方向に円滑に移動可能である。
 本発明の第1の態様において、前記プレーンガイド装置は、ロッド状のスライド部材を有し、前記テーブルに支持され、前記第3軸と平行な第3軸方向に前記スライド部材を移動可能に支持するガイド軸受を備えてもよい。
 これにより、プレーンガイド装置がベース部材の上面に接触した状態で、テーブルの下面とベース部材の上面とが接触するようにテーブルが下方に移動するとき、プレーンガイド装置は、テーブルに対して上方に相対移動可能である。
 本発明の第1の態様において、第3軸方向にプレーンガイド装置を移動する駆動素子を備えてもよい。
 これにより、プレーンガイド装置に作用する第3方向の荷重が調整される。例えば、プレーンガイド装置に過大な荷重が作用することが抑制される。
 本発明の第2の態様に従えば、第1の態様のテーブル装置を備え、前記テーブル装置の前記テーブルに支持されたワークの位置を決定する、位置決め装置が提供される。
 本発明の第1の態様において、前記テーブルに前記テーブル中心軸を中心とする回転方向の力を予め与える予圧装置を備えてもよい。
 これにより、テーブルには回転方向に常にモーメントが作用し、テーブル装置の機構の遊びが無くなるため、位置決め精度の不足が抑制される。
 本発明の第1の態様において、前記予圧装置は、前記ベース部材に支持され、前記テーブルを前記第2軸方向に移動するための動力を発生する予圧アクチュエータと、前記テーブルと連結され、前記予圧アクチュエータの作動により前記第2軸と平行な予圧駆動軸に沿って移動する予圧可動部材と、を有し、前記予圧装置は、前記第1軸方向における前記テーブル中心軸の位置と前記予圧駆動軸の位置とが異なるように設けられてもよい。
 これにより、予圧アクチュエータが発生する力によってテーブルにモーメントを円滑に与えることができる。
 本発明の第1の態様において、前記予圧可動部材は、前記ベース部材に設けられた第7ガイド部材にガイドされ、前記予圧駆動軸に沿って移動する第7リニアベアリングと、前記第7リニアベアリングに固定された第4ロッド部材の周囲に配置され、前記第3軸と平行な第4ロッド中心軸を中心に前記第4ロッド部材に対して相対回転可能な第4回転軸受と、前記第4回転軸受に接続され、前記第2軸方向の前記テーブルの端部に固定された第8ガイド部材に前記第1軸方向にガイドされる第8リニアベアリングと、を含んでもよい。
 これにより、テーブルがテーブル中心軸を中心に回転しても、第4ロッド部材と第4回転軸受との相対回転により、第8リニアベアリング及び第8ガイド部材に作用するモーメントが抑制される。そのため、テーブル装置の位置決め精度の不足が抑制される。
 本発明の第1の態様において、前記予圧装置は、前記第1軸方向における前記テーブル中心軸の位置と前記予圧駆動軸の位置とが異なるように少なくとも2つ設けられ、少なくとも2つの前記予圧装置が前記テーブルに与える力は、異なってもよい。
 これにより、2つの予圧装置によってテーブルの異なる位置に異なる力を付与可能なので、回転方向におけるテーブルの位置決め精度の不足を抑制しつつテーブルにモーメントを付与することができる。
 本発明の第2の態様によれば、テーブルに支持されたワークの位置決め精度の不足が抑制される。
 本発明の第3の態様に従えば、第1の態様のテーブル装置と、前記テーブルに支持されたワークを処理する処理部と、を備えるフラットパネルディスプレイ製造装置が提供される。
 本発明の第3の態様によれば、フラットパネルディスプレイ製造装置は、テーブルによって位置決めされたワークを処理できるので、そのワークから不良な製品が製造されてしまうことが抑制される。フラットパネルディスプレイ製造装置は、例えば2枚の基板を貼り合せる貼り合せ装置を含み、フラットパネルディスプレイの製造工程の少なくとも一部において使用される。フラットパネルディスプレイは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及び有機ELディスプレイの少なくとも一つを含む。
 本発明の第4の態様に従えば、第1の態様のテーブル装置と、前記テーブルに支持されたワークを処理する処理部と、を備える精密機械が提供される。
 本発明の第4の態様によれば、精密機械は、テーブルによって位置決めされたワークを処理できるので、そのワークから不良な製品が製造されてしまうことが抑制される。精密機械は、例えば、精密測定機及び精密加工機の一方又は両方を含む。精密測定機は、テーブルによって位置決めされたワークを測定できるので、そのワークの測定を精密に行うことができる。精密加工機は、テーブルによって位置決めされたワークを加工できるので、そのワークの加工を精密に行うことができる。
 本発明の態様によれば、位置決め精度の不足を抑制できるテーブル装置、位置決め装置、フラットパネルディスプレイ製造装置、及び精密機械が提供される。
図1は、第1実施形態に係るテーブル装置の一例を示す平面図である。 図2は、第1実施形態に係るテーブル装置の一例を示す側断面図である。 図3は、第1実施形態に係る連結装置の一例を示す図である。 図4は、比較例に係るテーブル装置を示す図である。 図5は、比較例に係るテーブル装置の動作を示す図である。 図6は、従来構造のテーブル装置における位置補正量と第1実施形態に係るテーブル装置における位置補正量とを比較する模式図である。 図7は、第2実施形態に係るテーブル装置の一例を示す平面図である。 図8は、第3実施形態に係るテーブル装置の一例を示す平面図である。 図9は、第4実施形態に係るテーブル装置の一例を示す側断面図である。 図10は、第4実施形態に係るガイド軸受の近傍を示す拡大図である。 図11は、第5実施形態に係るテーブル装置の一例を示す側断面図である。 図12は、第5実施形態に係るプレーンガイド装置及び駆動素子の近傍を示す拡大図である。 図13は、第6実施形態に係るテーブル装置の一例を示す平面図である。 図14は、図13のB-B線矢視図である。 図15は、第7実施形態に係るテーブル装置の一例を示す平面図である。 図16は、第8実施形態に係るテーブル装置の一例を示す平面図である。 図17は、第9実施形態に係るテーブル装置の一例を示す平面図である。 図18は、第9実施形態に係るテーブル装置の一例を示す側断面図である。 図19は、第10実施形態に係るテーブル装置の一例を示す平面図である。 図20は、第11実施形態に係るフラットパネルディスプレイ製造装置の一例を示す図である。 図21は、第12実施形態に係る精密機械の一例を示す図である。 図22は、第13実施形態に係る精密機械の一例を示す図である。
 以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
 以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面内の第1軸と平行な方向を、X軸方向(第1軸方向)、とする。第1軸と直交する所定面内の第2軸と平行な方向を、Y軸方向(第2軸方向)、とする。所定面と直交する第3軸と平行な方向を、Z軸方向(第3軸方向)、とする。X軸(第1軸)を中心とする回転(傾斜)方向を、θX方向、とする。Y軸(第2軸)を中心とする回転(傾斜)方向を、θY方向、とする。Z軸(第3軸)を中心とする回転(傾斜)方向を、θZ方向、とする。所定面は、XY平面を含む。本実施形態において、所定面と水平面とは平行である。Z軸方向は鉛直方向である。X軸は、YZ平面と直交する。Y軸は、XZ平面と直交する。Z軸は、XY平面と直交する。XY平面は、X軸及びY軸を含む。XZ平面は、X軸及びZ軸を含む。YZ平面は、Y軸及びZ軸を含む。
<第1実施形態>
 第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るテーブル装置100Aの一例を示す平面図である。図2は、本実施形態に係るテーブル装置100Aの一例を示す側断面図である。図2は、図1のA-A線矢視図に相当する。
 図1及び図2に示すように、テーブル装置100Aは、上面1A及び下面1Bを有するテーブル1と、テーブル1の下面1Bと対向する上面2Aを有するベース部材2と、テーブル1を移動可能なアクチュエータ7を有する移動システム8とを備える。
 テーブル1は、ワークSを支持する。ワークSは、テーブル1の上面1Aに支持される。テーブル1は、ベース部材2に移動可能に支持される。ベース部材2の上面2Aは、XY平面と平行である。ベース部材2の上面2Aは、XY平面内においてテーブル1をガイドするガイド面である。テーブル1は、ベース部材2に支持された状態で、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸と平行なテーブル中心軸AXを中心とする回転方向(θZ方向)の3つの方向に移動可能である。テーブル中心軸AXは、テーブル1の重心を通る。
 また、テーブル装置100Aは、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面(ガイド面)2Aとの間に配置され、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが間隙Gを介して対向する状態で、テーブル1をXY平面と平行な方向にガイドするプレーンガイド装置30を備える。プレーンガイド装置30は、上面2Aに接触した状態で回転可能な複数のボールを有する。ボールが上面2Aに接触することにより、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面(ガイド面)2Aとの間隙Gが維持される。なお、プレーンガイド装置30が、静圧気体軸受を含んでもよい。
 テーブル装置100Aは、ワークSの位置を決定する位置決め装置として機能する。テーブル装置100Aを備える位置決め装置は、テーブル1に支持されたワークSの位置を決定する。テーブル装置を、位置決め装置、と称してもよい。
 移動システム8は、テーブル1にX軸方向の力を与える第1駆動装置9と、テーブル1にY軸方向の力を与える第2駆動装置10と、を備える。第1駆動装置9及び第2駆動装置10は、ベース部材2に支持される。
 第1駆動装置9は、ベース部材2に支持され、テーブル1をX軸方向に移動するための動力を発生する第1アクチュエータ7Xと、テーブル1と連結され、第1アクチュエータ7Xの作動によりX軸と平行な第1駆動軸DXに沿って移動する第1可動部材と、を有する。
 第2駆動装置10は、ベース部材2に支持され、テーブル1をY軸方向に移動するための動力を発生する第2アクチュエータ7Yと、テーブル1と連結され、第2アクチュエータ7Yの作動によりY軸と平行な第2駆動軸DYに沿って移動する第2可動部材と、を有する。
 図1に示すように、第1駆動装置9は、Y軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第1駆動軸DXの位置とが一致するように1つだけ設けられる。第2駆動装置10は、X軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第2駆動軸DYの位置とが異なるように少なくとも2つ設けられる。
 本実施形態において、1つの第1駆動装置9が、テーブル1の+X側の端部に連結される。2つの第2駆動装置10が、テーブル1の-Y側の端部に連結される。
 移動システム8のアクチュエータ7は、第1アクチュエータ7X及び第2アクチュエータ7Yを含む。本実施形態において、アクチュエータ7は、サーボモータを含む。
 移動システム8は、アクチュエータ7に接続されたボールねじ機構15を有する。ボールねじ機構15は、第1アクチュエータ7Xに接続された第1ボールねじ機構15Xと、第2アクチュエータ7Yに接続された第2ボールねじ機構15Yと、を含む。第1ボールねじ機構15Xは、第1アクチュエータ7Xが発生する動力によって回転するボールねじと、そのボールねじの周囲に配置されたナットと、を含む。第2ボールねじ機構15Yは、第2アクチュエータ7Yが発生する動力によって回転するボールねじと、そのボールねじの周囲に配置されたナットと、を含む。アクチュエータ7とボールねじ機構15とは、カップリング16を介して接続される。
 第1駆動装置9は、第1アクチュエータ7Xと、第1ボールねじ機構15Xのナットと接続され、第1駆動軸DXに沿って移動可能な第1リニアベアリング11と、ベース部材2に設けられ、第1リニアベアリング11をX軸方向にガイドする第1ガイド部材12と、接続部材22を介してテーブル1の+X側の端部に固定された第2ガイド部材18にY軸方向にガイドされる第2リニアベアリング19と、第1リニアベアリング11と第2リニアベアリング19とを連結する連結装置3と、を備える。
 第2駆動装置10は、第2アクチュエータ7Yと、第2ボールねじ機構15Yのナットと接続され、第2駆動軸DYに沿って移動可能な第3リニアベアリング13と、ベース部材2に設けられ、第3リニアベアリング13をY軸方向にガイドする第3ガイド部材14と、接続部材23を介してテーブル1の-Y側の端部に固定された第4ガイド部材20にX軸方向にガイドされる第4リニアベアリング21と、第3リニアベアリング13と第4リニアベアリング21とを連結する連結装置3と、を備える。
 第1駆動装置9の連結装置3は、第1リニアベアリング11に固定されたロッド部材5と、ロッド部材5の周囲に配置され、Z軸と平行なロッド中心軸Jを中心にロッド部材5に対してθZ方向に相対回転可能な回転軸受4と、を有する。本実施形態において、第1リニアベアリング11に第1支持部材6Xが固定されている。ロッド部材5は、第1支持部材6Xに固定される。ロッド部材5は、第1支持部材6Xの上面から上方に突出するように設けられる。回転軸受4は、第2リニアベアリング19に接続される。
 第2駆動装置10の連結装置3は、第3リニアベアリング13に固定されたロッド部材5と、ロッド部材5の周囲に配置され、Z軸と平行なロッド中心軸Jを中心にロッド部材5に対してθZ方向に相対回転可能な回転軸受4と、を有する。本実施形態において、第3リニアベアリング13に第2支持部材6Yが固定されている。ロッド部材5は、第2支持部材6Yに固定される。ロッド部材5は、第2支持部材6Yの上面から上方に突出するように設けられる。回転軸受4は、第4リニアベアリング21に接続される。
 第1アクチュエータ7Xが作動すると、第1ボールねじ機構15Xのボールねじが回転する。これにより、第1リニアベアリング11がX軸方向に移動する。第1リニアベアリング11は、ベース部材2に設けられた第1ガイド部材12によりX軸方向にガイドされ、第1駆動軸DXに沿って移動する。第1リニアベアリング11が移動すると、第1支持部材6Xを介して第1リニアベアリング11に固定されているロッド部材5が、第1リニアベアリング11と一緒にX軸方向に移動する。ロッド部材5が移動すると、ロッド部材5の周囲に配置されている回転軸受4が、ロッド部材5と一緒にX軸方向に移動する。回転軸受4が移動すると、回転軸受4に接続されている第2リニアベアリング19が、回転軸受4と一緒にX軸方向に移動する。第2リニアベアリング19が移動すると、第2ガイド部材18及び接続部材22を介して第2リニアベアリング19に接続されているテーブル1が、第2リニアベアリング19と一緒にX軸方向に移動する。
 第2アクチュエータ7Yが作動すると、第2ボールねじ機構15Yのボールねじが回転する。これにより、第3リニアベアリング13がY軸方向に移動する。第3リニアベアリング13は、ベース部材2に設けられた第3ガイド部材14によりY軸方向にガイドされ、第2駆動軸DYに沿って移動する。第3リニアベアリング13が移動すると、第2支持部材6Yを介して第3リニアベアリング13に固定されているロッド部材5が、第3リニアベアリング13と一緒にY軸方向に移動する。ロッド部材5が移動すると、ロッド部材5の周囲に配置されている回転軸受4が、ロッド部材5と一緒にY軸方向に移動する。回転軸受4が移動すると、回転軸受4に接続されている第4リニアベアリング21が、回転軸受4と一緒にY軸方向に移動する。第4リニアベアリング21が移動すると、第4ガイド部材20及び接続部材23を介して第4リニアベアリング21に接続されているテーブル1が、第4リニアベアリング21と一緒にY軸方向に移動する。
 このように、移動システム8は、第1駆動装置9の第1アクチュエータ7Xを作動することにより、テーブル1をX軸方向に移動することができる。また、移動システム8は、第2駆動装置10の第2アクチュエータ7Yを作動することにより、テーブル1をY軸方向に移動することができる。また、移動システム8は、複数(2つ)の第2駆動装置10の第2アクチュエータ7Yの作動量を変えて、θZ方向(回転方向)にテーブル1を移動することができる。
 本実施形態において、テーブル1と連結され、第1アクチュエータ7Xの作動により第1駆動軸DXに沿って移動する第1可動部材は、第1リニアベアリング11、ロッド部材5及び回転軸受4を含む連結装置3、及び第2リニアベアリング19を含む。また、テーブル1と連結され、第2アクチュエータ7Yの作動により第2駆動軸DYに沿って移動する第2可動部材は、第3リニアベアリング13、ロッド部材5及び回転軸受4を含む連結装置3、及び第4リニアベアリング21を含む。
 図3は、本実施形態に係る第1駆動装置9の連結装置3の一例を示す図である。図3に示すように、連結装置3は、第1リニアベアリング11に固定された第1支持部材6Xの上面から上方に突出するように設けられるロッド部材5と、ロッド部材5の周囲に配置される回転軸受4とを有する。
 ロッド部材5は、ロッド部5Lと、ロッド部5Lの上端部及び下端部のそれぞれに配置されたフランジ部5Fと、を有する。
 回転軸受4は、実質的に円筒状である。回転軸受4は、ロッド部5Lの周囲に配置される。回転軸受4は、ケーシング17に支持される。第2リニアベアリング19は、ケーシング17を介して、回転軸受4に接続される。
 回転軸受4は、玉軸受を含む。回転軸受4は、ロッド部5Lに接触するように配置される内輪4Aと、内輪4Aの周囲に配置される外輪4Bと、内輪4Aと外輪4Bとの間に配置されるボール4Cと、を含む。本実施形態において、内輪4A、外輪4B、及びボール4Cを含む玉軸受は、鉛直方向(ロッド部5Lの中心軸と平行な方向)に2つ配置される。
 回転軸受4は、鉛直方向のロッド部材5の移動を許容する。回転軸受4への予圧量が調整されることにより、鉛直方向のロッド部材5の移動が許容される。ロッド部材5は、鉛直方向に移動可能に回転軸受4に支持される。本実施形態において、テーブル1は、第1駆動装置9及び支持部材6に対して、鉛直方向に移動可能である。換言すれば、第1駆動装置9及び支持部材6に対する鉛直方向のテーブル1の変位が許容されている。但し、回転軸受4により鉛直方向のロッド部材5の移動が許容されることによりX軸方向のテーブル1の位置決め精度の低下が問題となる場合には、予圧が付与され半径方向に隙間が無いニードル軸受を用いて、鉛直方向のロッド部材5の移動が許容されてもよい。また、ロッド部材5の移動量が小さい場合には、回転軸受4の軸方向剛性により、鉛直方向のロッド部材5の移動が許容されてもよい。また、回転軸受4が正面組合せされ、その正面組合せされた回転軸受4からなる軸受部のθY方向の回転と、第1リニアベアリング11のθY方向の回転とにより、鉛直方向のロッド部材5の移動が許容されてもよい。
 第2駆動装置10の連結装置3は、第1駆動装置9の連結装置3と同等の構造である。第2駆動装置10の連結装置3についての説明は省略する。
 次に、本実施形態に係るテーブル装置100Aの動作の一例について説明する。テーブル1に支持されたワークSのXY平面内における位置が移動システム8により調整される。X軸方向のワークSの位置を調整する場合、移動システム8は、第1駆動装置9の第1アクチュエータ7Xを作動する。Y軸方向のワークSの位置を調整する場合、移動システム8は、第2駆動装置10の第2アクチュエータ7Yを作動する。θZ方向のワークSの位置を調整する場合、移動システム8は、2つの第2駆動装置10の第2アクチュエータ7Yの作動量を変えて、それら2つの第2アクチュエータ7Yを作動する。
 本実施形態においては、Y軸方向に関してテーブル中心軸AXの位置と第1駆動軸DXの位置とが一致するように、第1駆動装置9が設けられる。第1駆動軸DXは、第1駆動装置9がテーブル1に力を付与するときの力点を含む。本実施形態において、第1駆動軸DXは、第1ボールねじ機構15Xのボールねじの中心軸を含み、X軸と平行である。また、Y軸方向に関して、第1駆動軸DXの位置と回転軸受4の中心軸(ロッド中心軸J)とは一致する。Y軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第1駆動軸DXの位置とが一致されることにより、テーブル1がテーブル中心軸AXを中心にθZ方向に回転しても、第1駆動装置9の第2リニアベアリング19と第2ガイド部材18との干渉が抑制され、第2ガイド部材18による第2リニアベアリング19の円滑なガイドが維持される。そのため、テーブル装置100Aの位置決め精度の不足が抑制される。
 本実施形態においては、X軸方向に関してテーブル中心軸AXの位置と第2駆動軸DYの位置とが異なるように、2つの第2駆動装置10が設けられる。第2駆動軸DYは、第2駆動装置10がテーブル1に力を付与するときの力点を含む。本実施形態において、第2駆動軸DYは、第2ボールねじ機構15Yのボールねじの中心軸を含み、Y軸と平行である。X軸方向に関して、第2駆動軸DYの位置と回転軸受4の中心軸(ロッド中心軸J)とは一致する。X軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第2駆動軸DYの位置とが異なることにより、テーブル1はY軸方向及びθZ方向に移動可能である。
 テーブル1がテーブル中心軸AXを中心にθZ方向に回転したとき、Y軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第1駆動軸DXとの位置がずれ(オフセットされ)、そのオフセットに起因して、第2リニアベアリング19及び第2ガイド部材18にモーメントが作用する可能性がある。本実施形態においては、第1アクチュエータ7Xに連結されX軸方向に移動する第1リニアベアリング11と、テーブル1に連結されY軸方向に移動する第2リニアベアリング19との間に、回転軸受4を含む連結装置3が配置される。第1リニアベアリング11と第2リニアベアリング19とは、回転軸受4を含む連結装置3を介して連結される。そのため、テーブル1がテーブル中心軸AXを中心にθZ方向に回転しても、連結装置3におけるロッド部材5と回転軸受4との相対回転により、第2リニアベアリング19及び第2ガイド部材18に作用するモーメントが抑制される。そのため、テーブル装置100Aの位置決め誤差が低減され、干渉を避けるための第1駆動装置9による位置補正量の算出も簡単となる。
 図4は、比較例に係るテーブル装置100Jを示す図である。図4に示すテーブル装置100Jにおいては、テーブル1にロッド部材5が固定され、そのロッド部材5の周囲に回転軸受4が配置されている。回転軸受4と第2ガイド部材18とが接続され、第2リニアベアリング19と第1リニアベアリング11とが固定されている。
 図5は、比較例に係るテーブル装置100Jの動作の一例を示す図である。図5(A)に示す状態から、テーブル1がθZ方向に回転すると、図5(B)に示すように、Y軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第1駆動軸DXとの位置がずれる(オフセットされる)。図5(B)に示す状態において、第2リニアベアリング19及び第2ガイド部材18に作用するモーメントを低減するためには、テーブル中心軸AXと第1駆動軸DXとのオフセット量OFを考慮して、第1駆動装置9の第1アクチュエータ7Xを作動し、X軸方向における第2リニアベアリング19の位置を補正する必要がある。
 比較例に係るテーブル装置100Jにおいては、X軸方向における第2リニアベアリング19の位置を補正するための位置補正量の算出が複雑化する可能性がある。例えば、位置補正量の算出に、第2駆動装置10によるY軸方向におけるテーブル1の移動量を計算に含める必要がある。本実施形態に係るテーブル装置100Aの構造を採用することにより、位置補正量の算出が簡単となる。
 図6は、例えば特開2012-112715号公報に開示されているような従来構造のテーブル装置におけるアクチュエータによる位置補正量と、本実施形態に係るテーブル装置100Aにおける第1アクチュエータ7Xによる位置補正量とを比較する模式図である。図6は、テーブルを模式的に示す図であり、テーブルはテーブル中心軸AXを中心に角度θだけ回転する。
 従来構造のテーブル装置の場合、位置補正量DJとして[OaX×tanθ]だけテーブルを移動させる必要がある。一方、本実施形態に係るテーブル装置100Aにおいては、位置補正量Dとして[L(1-1/cosθ)]だけテーブルを移動させればよい。また、角度θが微小である場合、位置補正量は無視できる。但し、オフセット量OF、テーブルの回転量、及び位置決め精度のバランスによっては、補正が必要となる。例えば、位置決め精度1[μm]を得たい場合、回転量を0.1[°]とするならば、位置補正量を1[μm]以下とするためには、オフセット量OFは、0.57[mm]以下、つまり設計上はオフセット量をゼロとして、オフセットを部品の加工や組立公差による誤差レベルに抑制する必要がある。
 以上説明したように、本実施形態によれば、1つの第1駆動装置9と少なくとも2つの第2駆動装置10とによって、テーブル1は、X軸方向、Y軸方向、及びテーブル中心軸AXを中心とする回転方向の3つの方向に移動可能である。第1駆動装置9は、Y軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第1駆動軸DXの位置とが一致するように設けられているので、テーブル1が回転したとき、X軸方向のテーブル1の端部に固定された第2ガイド部材18と第2リニアベアリング19との干渉は抑制される。また、ベース部材2において第1駆動軸DXに沿って移動する第1リニアベアリング11と、テーブル1に固定されY軸方向に移動する第2リニアベアリング19とは、第1駆動装置9のロッド部材5及び回転軸受4を介して連結される。そのため、テーブル中心軸AXを中心にテーブル1を回転しても、第1駆動装置9のロッド部材5と回転軸受4との相対回転により、第2リニアベアリング19及び第2ガイド部材18に作用するモーメントが抑制される。そのため、テーブル装置100Aの位置決め精度の不足が抑制される。
 また、本実施形態においては、ベース部材2において第2駆動軸DYに沿って移動する第3リニアベアリング13と、テーブル1に固定されX軸方向に移動する第4リニアベアリング21とは、第2駆動装置10のロッド部材5及び回転軸受4を介して連結される。そのため、テーブル1がテーブル中心軸AXを中心に回転しても、第2駆動装置10のロッド部材5と回転軸受4との相対回転により、第4リニアベアリング21及び第4ガイド部材20に作用するモーメントが抑制される。そのため、テーブル装置100Aの位置決め精度の不足が抑制される。
<第2実施形態>
 第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図7は、本実施形態に係るテーブル装置100Bの一例を示す平面図である。本実施形態に係るテーブル装置100Bは、上述の実施形態で説明したテーブル装置100Aに、補助ガイド装置50を設けた点を特徴とする。
 テーブル装置100Bは、テーブル1の+X側の端部に接続される1つの第1駆動装置9と、テーブル1の-Y側の端部に接続される2つの第2駆動装置10と、テーブル1の+Y側の端部に接続される2つの補助ガイド装置50とを有する。
 補助ガイド装置50は、ベース部材2に設けられた第5ガイド部材14Bにガイドされ、Y軸方向に移動する第5リニアベアリング13Bと、第5リニアベアリング13Bに固定されたロッド部材5の周囲に配置され、Z軸と平行なロッド中心軸Jを中心にロッド部材5に対して相対回転可能な回転軸受4と、回転軸受4に接続され、テーブル1の+Y側の端部に固定された第6ガイド部材20BにX軸方向にガイドされる第6リニアベアリング21Bと、を有する。
 すなわち、補助ガイド装置50は、第2駆動装置10から第2アクチュエータ7Y、カップリング16、及び第2ボールねじ機構15Yを除いた構造を有する。Y軸方向に移動する第5リニアベアリング13Bと、X軸方向に移動する第6リニアベアリング21Bとは、ロッド部材5及び回転軸受4を含む連結装置3によって連結される。
 第2駆動装置10は、テーブル1の-Y側の空間において、X軸方向に2つ配置される。補助ガイド装置50は、テーブル1の+Y側の空間において、X軸方向に2つ配置される。
 2つの第2駆動装置10のうち一方の第2駆動装置10のX軸方向の位置と、2つの補助ガイド装置50のうち一方の補助ガイド装置50のX軸方向の位置とは、等しい。2つの第2駆動装置10のうち他方の第2駆動装置10のX軸方向の位置と、2つの補助ガイド装置50のうち他方の補助ガイド装置50のX軸方向の位置とは、等しい。すなわち、2つの第2駆動装置10の連結装置3(ロッド中心軸J)のX座標と、2つの補助ガイド装置50の連結装置3(ロッド中心軸J)のX座標とは、等しい。
 本実施形態においても、移動システム8のアクチュエータ7の作動により、テーブル1は、X軸方向、Y軸方向、及びθZ方向の3つの方向に移動することができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、テーブル1の-Y側の端部に第2駆動装置10が接続され、テーブル1の+Y側の端部に補助ガイド装置50が接続される。これにより、テーブル1がX軸方向に移動するとき、テーブル中心軸AXを中心とする回転方向に関するテーブル装置100Bの位置決め精度の不足が抑制される。また、第1アクチュエータ7Xから見て、等間隔に同一の大きさの摩擦が生じることで、テーブル1をX軸方向に移動させたときに、θZ方向の位置決め誤差となるモーメントの発生を抑制することができる。
<第3実施形態>
 第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図8は、本実施形態に係るテーブル装置100Cの一例を示す平面図である。本実施形態に係るテーブル装置100Cは、上述の実施形態で説明したテーブル装置100Aの変形例である。
 図8に示すように、2つの第2駆動装置10のうち、1つの第2駆動装置10が、テーブル1の+Y側の端部に接続され、1つの第2駆動装置10が、テーブル1の-Y側の端部に接続される。
 テーブル1のテーブル中心軸AXに対して+Y側に配置された第2駆動装置10のX軸方向の位置と、テーブル1のテーブル中心軸AXに対して-Y側に配置された第2駆動装置10のX軸方向の位置とは、異なる。すなわち、テーブル1のテーブル中心軸AXに対してY軸方向の両側に配置された第2駆動装置10の連結装置3(ロッド中心軸J)のX座標は、異なる。
 本実施形態においても、テーブル装置100Cの位置決め精度の不足が抑制され、テーブル装置100Cの大型化、及び構造の複雑化が抑制される。
<第4実施形態>
 第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図9は、本実施形態に係るテーブル装置100Dの一部を示す側断面図である。本実施形態においては、プレーンガイド装置30の変形例であるプレーンガイド装置30Bについて説明する。
 プレーンガイド装置30Bは、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとの間に配置され、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが間隙Gを介して対向する状態で、テーブル1をXY平面と平行な方向にガイドする。
 プレーンガイド装置30Bは、テーブル1に形成された内部空間1Hに配置される。プレーンガイド装置30Bは、複数のボール31を支持する支持板32と、支持板32に接続されたロッド状のスライド部材33と、を有する。ボール31は、支持板32の下面側に配置される。ボール31は、回転(転動)可能に支持板32に支持される。プレーンガイド装置30Bのうち、ボール31の少なくとも一部が、テーブル1の下面1Bから下方に突出するように配置される。
 移動システム8の作動により、テーブル1は、ベース部材2の上面2Aにおいて移動する。間隙Gが形成されているとき、プレーンガイド装置30Bのボール31は、ベース部材2の上面2Aと接触した状態で、転動可能である。これにより、テーブル1は、上面2Aと平行なX軸方向、Y軸方向、及びθZ方向の少なくとも一つの方向にガイドされる。
 スライド部材33は、支持板32の上面に固定される。スライド部材33は、支持板32の上面から上方に突出するように設けられる。スライド部材33は、ロッド部33Lと、ロッド部33Lの上端部及び下端部のそれぞれに配置されたフランジ部33Fと、を有する。
 本実施形態において、テーブル装置100Dは、テーブル1に支持され、Z軸方向にスライド部材33を移動可能に支持するガイド軸受34を備えている。
 図10は、本実施形態に係るガイド軸受34の近傍を示す拡大図である。ガイド軸受34は、ロッド部33Lの周囲に配置される。ガイド軸受34は、テーブル1の内部空間1Hの内面に支持される。
 ガイド軸受34は、玉軸受を含む。ガイド軸受34は、ロッド部33Lに接触するように配置される内輪34Aと、内輪34Aの周囲に配置される外輪34Bと、内輪34Aと外輪34Bとの間に配置されるボール34Cと、を含む。本実施形態において、内輪34A、外輪34B、及びボール34Cを含む玉軸受は、Z軸方向(ロッド部33Lの中心軸と平行な方向)に2つ配置される。
 ガイド軸受34は、Z軸方向のスライド部材33(プレーンガイド装置30B)の移動を許容する。スライド部材33は、Z軸方向に移動可能にガイド軸受34に支持される。本実施形態において、プレーンガイド装置30Bは、テーブル1に対して、Z軸方向に移動可能である。換言すれば、テーブル1に対するZ軸方向のプレーンガイド装置30Bの変位が許容されている。
 テーブル装置100Dを用いるデバイスの製造工程等において、テーブル1に対して鉛直方向下向き(-Z方向)の荷重が作用する場合がある。テーブル1に対するZ軸方向の荷重が零の場合、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとは、間隙Gを介して対向する。テーブル1に対するZ軸方向の荷重が所定値未満において、そのテーブル1にZ軸方向の荷重が作用した場合、間隙Gの寸法が小さくなるように、テーブル1が下降する。テーブル1に対するZ軸方向の荷重が所定値未満の場合、ガイド軸受34は、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが接触しないように、テーブル1を支持する。
 テーブル1に対するZ軸方向の荷重が所定値未満で、間隙Gが形成されている状態で、テーブル1に支持されているプレーンガイド装置30Bの少なくとも一部は、ベース部材2の上面2Aに接触する。移動システム8の作動により、テーブル1がXY平面内を移動するとき、テーブル1は、プレーンガイド装置30Bを介して、ベース部材2の上面2Aにガイドされる。これにより、テーブル1は、水平方向に円滑に移動することができる。
 ガイド軸受34は、間隙Gの寸法だけ、Z軸方向に関するテーブル1の移動を許容する。間隙Gの寸法とは、テーブル1に対するZ軸方向の荷重が零のとき(無荷重のとき)の下面1Bと上面2Aとの距離である。鉛直方向下向き(-Z方向)の荷重がテーブル1に作用したとき、テーブル1は、ガイド軸受34にガイドされながら、下方(-Z方向)に移動する。テーブル1が下方に移動することにより、テーブル1の下面1Bは、ベース部材2の上面2Aに接触する。テーブル1に対する鉛直方向下向きの力が所定値のとき、テーブル1の下面1Bは、ベース部材2の上面2Aに接触する。ガイド軸受34は、所定値以上の鉛直方向下向きの荷重がテーブル1に作用したとき、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが接触するように、Z軸方向にテーブル1をガイドする。テーブル1の下面1Bがベース部材2の上面2Aに接触することにより、テーブル1は、ベース部材2の上面2Aに支持される。
 間隙Gの寸法は、ガイド軸受34に過剰な負荷(過負荷)が作用される前に下面1Bと上面2Aとが接触するように定められている。換言すれば、間隙Gの寸法の範囲内でテーブル1が鉛直方向に移動しても、ガイド軸受34に過負荷が作用しないように、間隙Gの寸法が定められている。なお、ガイド軸受34に過負荷が作用する状態とは、静定格荷重を超えるような荷重がガイド軸受34に作用する状態、及びボール34Cが内輪34A及び外輪34Bのガイド溝から外れてしまうような荷重がガイド軸受34に作用する状態が例示される。
 所定値とは、-Z方向の荷重がテーブル1に作用し、Z軸方向に関するテーブル1の位置をガイド軸受34が維持できず、テーブル1が-Z方向に移動して、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが接触し、間隙Gの寸法が零になるときの、テーブル1に作用する-Z方向の荷重の値をいう。テーブル1に作用する荷重が零のとき(無荷重のとき)、テーブル1は-Z方向に移動せず、Z軸方向に関するテーブル1の位置は維持され、下面1Bと上面2Aとの間隙Gは維持される。テーブル1に-Z方向の荷重が作用すると、-Z方向のテーブル1の移動が開始される。テーブル1に作用する荷重が所定値未満のとき、テーブル1は-Z方向に移動し、間隙Gの寸法は徐々に小さくなるものの、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとは離れている。テーブル1に作用する荷重が所定値に達すると、-Z方向に移動したテーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが接触し、間隙Gの寸法は零になる。
 なお、ガイド軸受34に過負荷が作用される前に下面1Bと上面2Aとが接触可能な間隙Gの寸法、及び荷重の所定値は、実験又はシミュレーションに基づいて予め求めることができる。求められたデータに基づいて、使用されるガイド軸受34に適切な間隙Gの寸法、及び荷重の所定値が定められる。
 ガイド軸受34と同様、連結装置3の回転軸受4も、テーブル1に対するZ軸方向の荷重が所定値未満の場合、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが接触しないように、テーブル1を支持する。回転軸受4は、間隙Gの寸法だけ、Z軸方向に関するテーブル1の移動を許容する。鉛直方向下向き(-Z方向)の荷重がテーブル1に作用したとき、テーブル1は、回転軸受4にガイドされながら、下方(-Z方向)に移動する。所定値以上の鉛直方向下向きの荷重がテーブル1に作用したとき、回転軸受4は、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが接触するように、Z軸方向にテーブル1をガイドする。
 本実施形態においては、ガイド軸受34は、Z軸方向のスライド部材33(プレーンガイド装置30B)の移動を許容する。所定値以上の鉛直方向下向きの荷重がテーブル1に作用し、テーブル1が下方に移動するとき、ガイド軸受34に支持されているプレーンガイド装置30Bは、テーブル1に対して相対的に上方に移動可能である。これにより、プレーンガイド装置30Bの全部が、テーブル1の内部空間1Hに収容される。
 本実施形態において、Z軸方向のガイド軸受34の剛性は、Z軸方向のプレーンガイド装置30Bの剛性よりも小さい。テーブル1が下方に移動すると、プレーンガイド装置30Bには、鉛直方向上向きの負荷が作用する。間隙Gの寸法は、プレーンガイド装置30Bに過剰な負荷(過負荷)が作用される前に下面1Bと上面2Aとが接触するように定められている。換言すれば、間隙Gの寸法の範囲内でテーブル1が鉛直方向に移動しても、プレーンガイド装置30Bに過負荷が作用しないように、間隙Gの寸法が定められている。
 以上説明したように、本実施形態によれば、プレーンガイド装置30Bが設けられているので、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが間隙Gを介して対向する状態で、テーブル1は、ベース部材2の上面2Aと平行な水平方向に円滑に移動することができる。
 また、本実施形態によれば、プレーンガイド装置30Bは、ロッド状のスライド部材33を有する。スライド部材33は、テーブル1に支持されているガイド軸受34によって、Z軸方向に移動可能に支持される。そのため、ガイド軸受34がベース部材2の上面2Aに接触した状態で、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとが接触するようにテーブル1が下方に移動するとき、プレーンガイド装置30Bはテーブル1に対して上方に相対移動することができる。これにより、プレーンガイド装置30Bは、テーブル1の内部空間1Hに収容される。
<第5実施形態>
 第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図11は、本実施形態に係るテーブル装置100Eの一例を示す側断面図である。本実施形態に係るテーブル装置100Eの殆どの部分が、上述の実施形態で説明したテーブル装置100Dと同一である。本実施形態において、テーブル装置100Eは、Z軸方向にプレーンガイド装置30Bを移動する駆動素子35を備えている。
 図12は、本実施形態に係るプレーンガイド装置30B及び駆動素子35の近傍を示す拡大図である。プレーンガイド装置30Bは、支持板32に固定されたロッド状のスライド部材33を有する。テーブル1の内部空間1Hには、Z軸方向にスライド部材33を移動可能に支持するガイド軸受34が設けられている。ガイド軸受34は、テーブル1の内部空間1Hの内面に支持される。
 ガイド軸受34は、玉軸受を含む。ガイド軸受34は、ロッド部33Lに接触するように配置される内輪34Aと、内輪34Aの周囲に配置される外輪34Bと、内輪34Aと外輪34Bとの間に配置されるボール34Cと、を含む。本実施形態において、内輪34A、外輪34B、及びボール34Cを含む玉軸受は、Z軸方向(ロッド部33Lの中心軸と平行な方向)に2つ配置される。
 本実施形態においては、上下方向に配置された2つの内輪34Aの間にスペーサ部材37が配置される。内輪34Aは、スペーサ部材37と接触する。上下方向に配置された2つの外輪34Bは、間隙を介して対向する。
 駆動素子35は、例えばピエゾ素子のような圧電素子を含む。駆動素子35は、ガイド軸受34の上面と、テーブル1の内部空間1Hの内面に固定された固定部材36との間に配置される。
 駆動素子35は、Z軸方向に関するプレーンガイド装置30Bの下端部(本実施形態においてはボール34Cの下端部)の位置を調整可能である。駆動素子35が縮むことによって、プレーンガイド装置30Bの下端部は上方に移動する。駆動素子35が伸びることによって、プレーンガイド装置30Bの下端部は下方に移動する。
 本実施形態において、駆動素子35は、ガイド軸受34の上下方向に配置された2つの外輪34Bのうち上側の外輪34Bと固定部材36との間に配置される。駆動素子35の作動により、2つの外輪34Bの距離が変化する。これにより、プレーンガイド装置30Bの下端部の位置が調整される。
 本実施形態によれば、駆動素子35によって鉛直方向のプレーンガイド装置30Bの下端部の位置が調整可能である。そのため、プレーンガイド装置30Bに作用する荷重が調整される。例えば、プレーンガイド装置30Bに過大な荷重が作用することが抑制される。
 テーブル1に対するZ軸方向の荷重が所定値未満の場合、テーブル1の下面1Bとベース部材2の上面2Aとは、間隙Gを介して対向する。間隙Gが形成されている状態で、テーブル1に支持されているプレーンガイド装置30Bの下端部は、ベース部材2の上面2Aに接触する。駆動素子35によりZ軸方向のプレーンガイド装置30Bの下端部の位置が調整されることによって、上面2Aに接触するプレーンガイド装置30Bの下端部に作用する荷重が調整される。
 所定値以上の鉛直方向下向き(-Z方向)の荷重がテーブル1に作用したとき、テーブル1は、回転軸受4にガイドされながら、下方(-Z方向)に移動する。テーブル1が下方に移動することにより、テーブル1の下面1Bは、ベース部材2の上面2Aに接触する。テーブル1の下面1Bがベース部材2の上面2Aに接触することにより、テーブル1は、ベース部材2の上面2Aに支持される。テーブル1が下方に移動するとき、ガイド軸受34を介してテーブル1に支持されているプレーンガイド装置30Bの下端部は、ベース部材2の上面2Aから荷重を受ける。テーブル1が下方に移動するとき、ベース部材2の上面2Aから受けるプレーンガイド装置30Bの下端部の荷重は、増大する。本実施形態においては、テーブル1が下方に移動してプレーンガイド装置30Bの下端部に作用する荷重が増大するときにおいて、駆動素子35は、テーブル1に対してプレーンガイド装置30Bの下端部を上方に相対移動する。これにより、プレーンガイド装置30Bの下端部に作用する荷重の増大が抑制される。
 以上説明したように、本実施形態によれば、Z軸方向にプレーンガイド装置30Bを移動可能な駆動素子35が設けられるので、プレーンガイド装置30Bに過大な荷重が作用することが抑制される。プレーンガイド装置30Bに作用する荷重の低減が図れるので、プレーンガイド装置30Bの大型化が抑制される。
 なお、本実施形態において、ベース部材2の内部空間に、プレーンガイド装置30B、ガイド軸受34、及び駆動素子35が配置されてもよい。
 なお、本実施形態において、駆動素子35が、エアシリンダのような力制御アクチュエータでもよい。
 なお、本実施形態において、テーブル1にZ軸方向の荷重が作用していないときに、駆動素子35により、テーブル1とベース部材2との間隙Gの寸法が零に調整されてもよい。
<第6実施形態>
 第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図13は、本実施形態に係るテーブル装置100Fの一例を示す平面図である。図14は、図13のB-B線矢視図である。本実施形態に係るテーブル装置100Fは、上述の実施形態で説明したテーブル装置100Aの変形例である。
 上述の実施形態で説明したテーブル装置100Aと同様、テーブル装置100Fは、1つの第1駆動装置9と、2つの第2駆動装置10とを備える。第1駆動装置9は、テーブル1の+X側の端部に接続される。第2駆動装置10は、テーブル1の-Y側の端部に接続される。Y軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第1駆動装置9の第1駆動軸DXの位置とは一致する。X軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と第2駆動装置10の第2駆動軸DYの位置とは異なる。
 本実施形態に係るテーブル装置100Fは、テーブル1にテーブル中心軸AXを中心とする回転方向(θZ方向)の力を予め与える予圧装置60を備える。予圧装置60は、Y軸方向に力を作用させることで、テーブル1にθZ方向の力を常に与え続ける。予圧装置60は、第1駆動装置9及び第2駆動装置10の一方又は両方がテーブル1を移動させるための力を発生している状態において、テーブル中心軸AXを中心とする一定の方向に一定の力をテーブル1に与え続ける。予圧装置60が発生する力(予圧力)は、第1駆動装置9が発生する力(駆動力)及び第2駆動装置10が発生する力(駆動力)よりも小さい。
 予圧装置60は、ベース部材2に支持され、テーブル1をY軸方向に移動するための動力を発生する予圧アクチュエータ7Pと、テーブル1と連結され、予圧アクチュエータ7Pの作動によりY軸と平行な予圧駆動軸DPに沿って移動する予圧可動部材と、を有する。予圧装置60は、X軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と予圧駆動軸DPの位置とが異なるように設けられる。
 本実施形態において、予圧アクチュエータ7Pは、エアシリンダである。予圧アクチュエータ7Pのシリンダ部はベース部材2に固定される。
 予圧可動部材は、ベース部材2に設けられた第7ガイド部材64にガイドされ、予圧駆動軸DPに沿って移動する第7リニアベアリング63と、第7リニアベアリング63に固定されたロッド部材5の周囲に配置され、Z軸と平行なロッド中心軸Jを中心にロッド部材5に対して相対回転可能な回転軸受4と、回転軸受4に接続され、+Y側のテーブル1の端部に固定された第8ガイド部材70にX軸方向にガイドされる第8リニアベアリング71と、を含む。
 第7リニアベアリング63は、予圧アクチュエータ7Pのロッド部と接続され、予圧アクチュエータ7Pの作動により予圧駆動軸DPに沿って移動する。第7ガイド部材64は、ベース部材2に固定され、第7リニアベアリング63をY軸方向にガイドする。第8ガイド部材70は、接続部材73を介してテーブル1の+Y側の端部に固定される。第8リニアベアリング71は、第8ガイド部材70にX軸方向にガイドされる。
 予圧アクチュエータ7Pのロッド部又は第7リニアベアリング63と第8リニアベアリング71とは、回転軸受4及びロッド部材5を含む連結装置3によって連結される。連結装置3は上述の実施形態で説明した連結装置3と同様であるため、その説明を省略する。
 以上説明したように、本実施形態によれば、予圧装置60により、テーブル1には回転方向に常にモーメントが作用する。そのため、テーブル装置100Fの機構の遊びが無くなるため、テーブル装置100Fの位置決め精度の不足が抑制される。
 また、本実施形態によれば、X軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と予圧装置60の予圧駆動軸DPの位置とは異なる。そのため、予圧アクチュエータ7Pが発生する力によってテーブル1にモーメントを円滑に作用させることができる。
 また、本実施形態によれば、予圧アクチュエータ7Pと第8リニアベアリング71とは、ロッド部材5及び回転軸受4を含む連結装置3によって連結される。そのため、テーブル1がテーブル中心軸AXを中心に回転しても、ロッド部材5と回転軸受4との相対回転により、第8リニアベアリング71及び第8ガイド部材70に作用するモーメントが抑制される。そのため、テーブル装置100Fの位置決め精度の劣化が抑制される。
 また、本実施形態によれば、第8リニアベアリング71と第8ガイド部材70及び第7リニアベアリング63と第7ガイド部材64の相対移動可能かつ、シリンダの力は一定だが、位置は定まっていないため、テーブル1は円滑に回転可能である。
 なお、本実施形態においては、予圧アクチュエータ7Pがエアシリンダであることとした。予圧アクチュエータ7Pが、ボールねじ機構を介してテーブル1に予圧を与えるサーボモータでもよい。ただし位置決めモードではなくモータはトルクモードで制御されている。以下の実施形態においても同様である。
<第7実施形態>
 第7実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図15は、本実施形態に係るテーブル装置100Gの一例を示す平面図である。本実施形態に係るテーブル装置100Gは、上述の実施形態で説明したテーブル装置100Fの変形例である。
 テーブル装置100Gにおいて、予圧装置60は、X軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と予圧駆動軸DPの位置とが異なるように2つ設けられる。本実施形態において、2つの予圧装置60がテーブル1に与える力は、異なる。すなわち、一方の予圧装置60の予圧アクチュエータ7Paの出力と、他方の予圧装置60の予圧アクチュエータ7Pbの出力とは大きさが異なる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、2つの予圧装置60が設けられ、テーブル1の+Y側の端部の2つの位置に異なる力を付与可能なので、θZ方向におけるテーブル1にモーメントを付与し、θZ方向におけるテーブル1の位置決め精度の不足を抑制することができる。また、本実施形態によれば、2つの予圧装置60が2つの第2駆動装置10と対称となるように配置されているので、第2駆動装置10の第3ガイド部材14に作用する摩擦力と、予圧装置60の第7ガイド部材64に作用する摩擦力とがX軸に対して対称となり、θZ方向におけるテーブル1の位置決め誤差が抑制される。また、本実施形態によれば、第1駆動装置9の作動によりテーブル1がX軸方向に移動するとき、第4ガイド部材20に作用する摩擦力と第8ガイド部材70に作用する摩擦力とが対称となるように、2つの第2駆動装置10と2つの予圧装置60とが配置されているので、θZ方向におけるテーブル1の位置誤差(回転誤差)が抑制される。
<第8実施形態>
 第8実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図16は、本実施形態に係るテーブル装置100Hの一例を示す平面図である。本実施形態に係るテーブル装置100Hは、図8を参照して説明したテーブル装置100Cに予圧装置60が設けられた実施形態である。図16に示すように、2つの第2駆動装置10のうち、1つの第2駆動装置10が、テーブル1の+Y側の端部に接続され、1つの第2駆動装置10が、テーブル1の-Y側の端部に接続される。
 本実施形態においても、テーブル装置100Hの位置決め精度の不足が抑制される。
<第9実施形態>
 第9実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図17は、本実施形態に係るテーブル装置100Iの一例を示す平面図である。図18は、本実施形態に係るテーブル装置100Iの一例を示す側断面図である。上述の実施形態と同様、テーブル装置100Iは、第1駆動装置9と、第2駆動装置10と、予圧装置60とを備える。
 本実施形態においては、テーブル装置100Iの少なくとも一部がチャンバ装置200の内部空間に配置される。本実施形態においては、テーブル1、各ガイド部材18,20,70、各リニアベアリング19,21,71、及び連結装置3などが、チャンバ装置200の内部空間に配置される。
 第1アクチュエータ7X、第2アクチュエータ7Y、及び予圧アクチュエータ7Pは、チャンバ装置200の外部空間に配置される。
 チャンバ装置200は、内部空間の環境を制御する環境制御システムを含む。内部空間の環境は、チャンバ装置200内外の圧力が変わるような、内部空間のガスの種類を含む。なお、内部空間の環境は、チャンバ装置200内外の圧力が変わるような、内部空間の温度でもよい。なお、内部空間の環境は、チャンバ装置200内外の圧力が変わるような、内部空間の湿度でもよい。なお、内部空間の環境は、チャンバ装置200内外の圧力が変わるような、内部空間の圧力(真空度を含む)でもよい。なお、内部空間の環境は、チャンバ装置200内外の圧力が変わるような、内部空間のクリーン度でもよい。
 環境制御システムによって、チャンバ装置200の内部空間は、例えば真空状態に制御される。また、環境制御システムによって、チャンバ装置200の内部空間は、一定温度に制御される。
 チャンバ装置200は、内部空間と外部空間とを結ぶ複数の開口200Kを有する。複数の開口200Kに、第1駆動装置9、第2駆動装置10、及び予圧装置60が配置される。
 チャンバ装置200は、開口200Kに配置されたべローズ250と、ベローズ250を支持する支持装置260とを備えている。べローズ250は、チャンバ装置200の内部空間と外部空間との圧力差により力が生じることを抑制する。べローズ250により、内部空間と外部空間とのガスの流通が抑制される。
 以上説明したように、本実施形態によれば、少なくともテーブル1が配置される内部空間を有するチャンバ装置200が設けられるので、環境が制御されたチャンバ装置200の内部空間において、テーブル1に支持されたワークSが処理される。各アクチュエータ7X,7Y,7Pは、チャンバ装置200の外部空間に配置されているので、例えば、各アクチュエータ7X,7Y,7Pから熱が発生しても、その熱がテーブル1及びワークSに及ぼす影響が抑制される。また、各アクチュエータ7X,7Y,7Pから異物が発生しても、その異物がテーブル1及びワークSに及ぼす影響が抑制される。また、テーブル装置100Iの全部がチャンバ装置200の内部空間に収容されず、テーブル1、各ガイド部材18,20,70、各リニアベアリング19,21,71、及び連結装置3などがチャンバ装置200の内部空間に収容され、各アクチュエータ7X,7Y,7Pがチャンバ装置200の外部空間に配置されることによって、チャンバ装置200の大型化が抑制される。
<第10実施形態>
 第10実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図19は、本実施形態に係るテーブル装置100Jの一例を示す平面図である。テーブル装置100Jは、テーブル1の+Y側の端部と連結され、テーブル1をY軸方向にガイドするガイド装置80Yを備える。ガイド装置80Yは、X軸方向に2つ配置される。ガイド装置80Yは、アクチュエータのような動力源を備えない。
 ガイド装置80Yは、ベース部材2に設けられた第9ガイド部材81にY軸方向にガイドされる第9リニアベアリング82を備える。第9リニアベアリング82は、連結装置3を介して、第8リニアベアリング71と連結される。第8リニアベアリング71は、テーブル1に設けられた第8ガイド部材70にガイドされる。第9ガイド部材81は、Y軸方向に延在するようにベース部材2に固定される。第9リニアベアリング82は、第9ガイド部材81にガイドされながらY軸方向に移動可能である。
 本実施形態において、予圧装置60Jは、予圧アクチュエータを有しない。べローズ250による弾性力によって、テーブル1にテーブル中心軸AXを中心とする回転方向の力が与えられる。
 また、べローズ250は、第1の弾性力をテーブル1に付与する第1べローズ250Aと、第2の弾性力をテーブル1に付与する第2べローズ250Bとを含む。X軸方向におけるテーブル中心軸AXの位置と、第1べローズ250Aの位置及び第2べローズ250Bの位置とは異なる。第1べローズ250Aがテーブル1に与える力と、第2べローズ250Bがテーブル1に与える力とは、異なる。例えば、第1べローズ250Aの面積と、第2べローズ250Bの面積とを異ならせることによって、第1べローズ250Aがテーブル1に与える力と、第2べローズ250Bがテーブル1に与える力とを異ならせることができる。なお、べローズ250は、開口200Kに配置される筒状部材であり、べローズ250の面積とは、その筒状部材であるべローズ250の開口面積をいう。
 第1べローズ250Aは、2つのガイド装置80Yのうち一方のガイド装置80Yとチャンバ装置200とを連結するように設けられる。第2べローズ250Bは、2つのガイド装置80Yのうち他方のガイド装置80Yとチャンバ装置200とを連結するように設けられる。
 以上説明したように、予圧装置60Jがテーブル1に与える力は、予圧アクチュエータが発生する動力でなくてもよく、べローズ250が発生する弾性力でもよい。
<第11実施形態>
 第11実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
 図20は、本実施形態に係るテーブル装置100A(100B~100J)を備えるフラットパネルディスプレイ製造装置500の一例を示す図である。フラットパネルディスプレイ製造装置500は、フラットパネルディスプレイの製造工程の少なくとも一部において使用される。フラットパネルディスプレイは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及び有機ELディスプレイの少なくとも一つを含む。
 フラットパネルディスプレイ製造装置500は、フラットパネルディスプレイを製造するためのワークSを搬送可能な搬送装置600を含む。搬送装置600は、本実施形態に係るテーブル装置100Aを含む。
 なお、図20においては、テーブル装置100Aを簡略して図示する。ワークSは、テーブル1に支持される。
 本実施形態において、ワークSは、フラットパネルディスプレイを製造するための基板である。ワークSからフラットパネルディスプレイが製造される。ワークSは、ガラス板を含んでもよい。液晶ディスプレイが製造される場合、ワークSは、TFT基板を含んでもよいし、カラーフィルタ基板を含んでもよい。
 フラットパネルディスプレイ製造装置500は、処理位置(目標位置)PJ1に配置されたワークSを使って、フラットパネルディスプレイを製造するための処理を行う。テーブル装置100Aは、テーブル1に支持されたワークSを処理位置PJ1に配置する。搬送装置600は、テーブル装置100Aのテーブル1にワークSを搬送(搬入)可能な搬入装置601と、テーブル1からワークSを搬送(搬出)可能な搬出装置602とを含む。搬入装置601によって、処理前のワークSがテーブル1に搬送(搬入)される。テーブル装置100Aによって、テーブル1に支持されたワークSが処理位置PJ1まで搬送される。搬出装置602によって、処理後のワークSがテーブル1から搬送(搬出)される。
 テーブル装置100Aは、テーブル1を移動して、テーブル1に支持されたワークSを処理位置PJ1に移動する。テーブル装置100Aは、テーブル1に支持されたワークSを高い位置決め精度で処理位置PJ1に配置可能である。
 例えば、フラットパネルディスプレイ製造装置500が、2枚の基板を貼り合せる貼り合せ装置を含む場合、テーブル1に支持されているワークSは、2枚の基板のうち一方の基板を含む。処理位置PJ1は、一方の基板が他方の基板と貼り合せられる貼り合せ位置を含む。貼り合せ位置に配置されたテーブル1の一方の基板に、他方の基板が押し付けられる。
 本実施形態において、フラットパネルディスプレイ製造装置500は、他方の基板を保持する基板ホルダ501を有する。基板ホルダ501は、テーブル1に支持されたワークS(一方の基板)を処理する処理部として機能する。基板ホルダ501は、貼り合せ位置に配置されている一方の基板と、基板ホルダ501に保持されている他方の基板とを対向させる。基板ホルダ501は、テーブル1に支持されている一方の基板に他方の基板を押し付けるように、下方に移動する。これにより、2枚の基板が貼り合せられる。
 処理位置PJ1においてワークSが処理された後、その処理後のワークSが搬出装置602によってテーブル1から搬送される。搬出装置602によって搬送(搬出)されたワークSは、後工程を行う処理装置に搬送される。
 本実施形態においては、テーブル装置100Aは、ワークSを処理位置PJ1に配置可能である。また、テーブル1の位置決め精度の不足が抑制されている。そのため、不良な製品(フラットパネルディスプレイ)の発生が抑制される。
 なお、テーブル装置100A(100B~100J)が、半導体製造装置に使用されてもよい。半導体製造装置は、例えば、投影光学系を介してワークSにデバイスパターンを形成する露光装置を含む。露光装置において、処理位置PJ1は、投影光学系の像面位置(露光位置)を含む。投影光学系は、テーブル1に支持されたワークSを露光処理する処理部として機能する。処理位置PJ1にワークSが配置されることにより、半導体製造装置は、投影光学系を介して、ワークSにデバイスパターンを形成可能である。
 なお、半導体製造装置が、ワークSに膜を形成する成膜装置を含んでもよい。半導体製造装置が成膜装置を含む場合、処理位置PJ1は、膜を形成するための材料が供給される供給位置(成膜位置)を含む。材料を供給する供給部が、テーブル1に支持されたワークSの成膜処理を行う処理部として機能する。処理位置PJ1にワークSが配置されることにより、デバイスパターンを形成するための膜がワークSに形成される。
<第12実施形態>
 第12実施形態について説明する。図21は、本実施形態に係るテーブル装置100A(100B~100J)を備える精密機械700の一例を示す図である。本実施形態においては、精密機械700が、精密機器のようなワークを精密に測定する精密測定機である例について説明する。
 精密測定機700は、ワークS2を測定する。ワークS2は、例えば、フラットパネルディスプレイ製造装置500により製造されたフラットパネルディスプレイ、及び上述の半導体製造装置により製造された半導体デバイスの少なくとも一方を含んでもよい。精密測定機700は、ワークS2を搬送可能な搬送装置600Bを含む。搬送装置600Bは、本実施形態に係るテーブル装置100Aを含む。
 なお、図21において、テーブル装置100Aを簡略して図示する。ワークS2は、テーブル1に支持される。
 精密測定機700は、測定位置(目標位置)PJ2に配置されたワークS2の測定を行う。テーブル装置100Aは、テーブル1に支持されたワークS2を測定位置PJ2に配置する。搬送装置600Bは、テーブル装置100Aのテーブル1にワークS2を搬送(搬入)可能な搬入装置601Bと、テーブル1からワークS2を搬送(搬出)可能な搬出装置602Bとを含む。搬入装置601Bによって、測定前のワークS2がテーブル1に搬送(搬入)される。テーブル装置100Aによって、テーブル1に支持されたワークS2が測定位置PJ2まで搬送される。搬出装置602Bによって、測定後のワークS2がテーブル1から搬送(搬出)される。
 テーブル装置100Aは、テーブル1を移動して、テーブル1に支持されたワークS2を測定位置PJ2に移動する。テーブル装置100Aは、テーブル1に支持されたワークS2を高い位置決め精度で測定位置PJ2に配置可能である。
 本実施形態において、精密測定機700は、検出光を用いてワークS2の測定を光学的に行う。精密測定機700は、検出光を射出可能な照射装置701と、照射装置701から射出され、ワークS2で反射した検出光の少なくとも一部を受光可能な受光装置702とを含む。本実施形態において、測定位置PJ2は、検出光の照射位置を含む。照射装置701及び受光装置702は、テーブル1に支持されたワークS2を処理する処理部として機能する。本実施形態において、照射装置701及び受光装置702は、テーブル1に支持されたワークS2を測定する測定部として機能する。測定位置PJ2にワークS2が配置されることにより、ワークS2の状態が光学的に測定される。
 測定位置PJ2においてワークS2の測定が行われた後、その測定後のワークS2が搬出装置602Bによってテーブル1から搬送される。
 本実施形態においては、テーブル装置100Aは、ワークS2を測定位置(目標位置)PJ2に配置可能であるため、測定不良の発生を抑制できる。すなわち、精密測定機700は、ワークS2が不良であるか否かを良好に判断することができる。これにより、例えば不良なワークS2が後工程に搬送されたり、出荷されたりすることが抑制される。また、精密測定機700は、テーブル1によって測定位置PJ2に配置されたワークS2を測定できるので、そのワークS2の測定を精密に行うことができる。
 なお、三次元測定装置が、本実施形態に係るテーブル装置100Aを備えてもよいし、テーブル装置100Aを含む搬送装置を備えてもよい。測定対象のワークがテーブル1に支持されることにより、三次元測定装置は、目標位置に配置されたワークを測定できるので、そのワークの測定を精密に行うことができる。
<第13実施形態>
 第13実施形態について説明する。図22は、本実施形態に係るテーブル装置100A(100B~100J)を備える精密機械800の一例を示す図である。本実施形態においては、精密機械800が、精密加工を実施可能な精密加工機である例について説明する。
 精密加工機800は、ワークS3を加工する。精密加工機800は、マシニングセンタを含み、テーブル装置100Aと、加工ヘッド801とを有する。加工ヘッド801が、テーブル装置100Aのテーブル1に支持されたワークS3を処理する処理部として機能する。本実施形態においては、加工ヘッド801が、テーブル装置100Aのテーブル1に支持されたワークS3を加工する加工部として機能する。加工ヘッド801は、加工工具を有し、テーブル装置100Aのテーブル1に支持されたワークS3を加工工具で加工する。加工ヘッド801は、ワークS3を切削する機構である。加工ヘッド801は、テーブル1の移動方向と直交するZ軸方向に加工工具を移動させる。
 精密加工機800は、テーブル装置100AでワークS3をXY平面内において移動させ、加工ヘッド801をZ軸方向に移動させることで、加工工具とワークS3とを相対的に移動させることができる。
 精密加工機800は、加工位置(目標位置)に配置されたテーブル1上のワークS3を加工できるので、そのワークS3の加工を精密に行うことができる。
 なお、本実施形態においては、テーブル1がXY平面内(水平面内)に移動することとした。本実施形態において、テーブル1がXY平面に対して傾斜する方向に移動されてもよい。すなわち、XY平面は、水平面と平行でもよいし、水平面に対して傾斜していてもよい。
1 テーブル
1A 上面
1B 下面
1H 内部空間
2 ベース部材
2A 上面(ガイド面)
3 連結装置
4 回転軸受
4A 内輪
4B 外輪
4C ボール
5 ロッド部材
5F フランジ部
5L ロッド部
6X 第1支持部材
6Y 第2支持部材
7 アクチュエータ
7X 第1アクチュエータ
7Y 第2アクチュエータ
7P 予圧アクチュエータ
8 移動システム
9 第1駆動装置
10 第2駆動装置
11 第1リニアベアリング
12 第1ガイド部材
13 第3リニアベアリング
14 第3ガイド部材
13B 第5リニアベアリング
14B 第5ガイド部材
15 ボールねじ機構
15X 第1ボールねじ機構
15Y 第2ボールねじ機構
16 カップリング
17 ケーシング
18 第2ガイド部材
19 第2リニアベアリング
20 第4ガイド部材
21 第4リニアベアリング
20B 第6ガイド部材
21B 第6リニアベアリング
22 接続部材
23 接続部材
30 プレーンガイド装置
30B プレーンガイド装置
31 ボール
32 支持板
33 スライド部材
33F フランジ部
33L ロッド部
34 ガイド軸受
35 駆動素子
36 固定部材
37 スペーサ部材
50 補助ガイド装置
60 予圧装置
63 第7リニアベアリング
64 第7ガイド部材
70 第8ガイド部材
71 第8リニアベアリング
73 接続部材
80Y ガイド装置
81 第9ガイド部材
82 第9リニアベアリング
100A テーブル装置
100B テーブル装置
100C テーブル装置
100D テーブル装置
100E テーブル装置
100F テーブル装置
100G テーブル装置
100H テーブル装置
100I テーブル装置
100J テーブル装置
200 チャンバ装置
200K 開口
250 ベローズ
260 支持装置
500 フラットパネルディスプレイ製造装置
700 精密機械(精密測定機)
800 精密機械(精密加工機)
AX テーブル中心軸
DP 予圧駆動軸
DX 第1駆動軸
DY 第2駆動軸
G 間隙
S ワーク

Claims (14)

  1.  ガイド面を有するベース部材と、
     前記ベース部材に支持され、前記ガイド面と平行な所定面内の第1軸と平行な第1軸方向、前記第1軸と直交する前記所定面内の第2軸と平行な第2軸方向、及び前記所定面と直交する第3軸と平行なテーブル中心軸を中心に回転可能なテーブルと、
     前記テーブルに前記第1軸方向の力を与える第1駆動装置と、
     前記テーブルに前記第2軸方向の力を与える第2駆動装置と、
    を備え、
     前記第1駆動装置は、前記ベース部材に支持され、前記テーブルを前記第1軸方向に移動するための動力を発生する第1アクチュエータと、前記テーブルと連結され、前記第1アクチュエータの作動により前記第1軸と平行な第1駆動軸に沿って移動する第1可動部材と、を有し、
     前記第2駆動装置は、前記ベース部材に支持され、前記テーブルを前記第2軸方向に移動するための動力を発生する第2アクチュエータと、前記テーブルと連結され、前記第2アクチュエータの作動により前記第2軸と平行な第2駆動軸に沿って移動する第2可動部材と、を有し、
     前記第1駆動装置は、前記第2軸方向における前記テーブル中心軸の位置と前記第1駆動軸の位置とが一致するように1つだけ設けられ、
     前記第2駆動装置は、前記第1軸方向における前記テーブル中心軸の位置と前記第2駆動軸の位置とが異なるように少なくとも2つ設けられ、
     前記第1可動部材は、前記ベース部材に設けられた第1ガイド部材にガイドされ、前記第1駆動軸に沿って移動する第1リニアベアリングと、前記第1リニアベアリングに固定された第1ロッド部材の周囲に配置され、前記第3軸と平行な第1ロッド中心軸を中心に前記第1ロッド部材に対して相対回転可能な第1回転軸受と、前記第1回転軸受に接続され、前記第1軸方向の前記テーブルの端部に固定された第2ガイド部材に前記第2軸方向にガイドされる第2リニアベアリングと、を含む、
    テーブル装置。
  2.  前記第2可動部材は、前記ベース部材に設けられた第3ガイド部材にガイドされ、前記第2駆動軸に沿って移動する第3リニアベアリングと、前記第3リニアベアリングに固定された第2ロッド部材の周囲に配置され、前記第3軸と平行な第2ロッド中心軸を中心に前記第2ロッド部材に対して相対回転可能な第2回転軸受と、前記第2回転軸受に接続され、前記第2軸方向の前記テーブルの端部に固定された第4ガイド部材に前記第1軸方向にガイドされる第4リニアベアリングと、を含む、
    請求項1に記載のテーブル装置。
  3.  前記第2駆動装置は、前記第2軸方向の前記テーブルの一方の端部に接続され、
     前記ベース部材に設けられた第5ガイド部材にガイドされ、前記第2軸方向に移動する第5リニアベアリングと、
     前記第5リニアベアリングに固定された第3ロッド部材の周囲に配置され、前記第3軸と平行な第3ロッド中心軸を中心に前記第3ロッド部材に対して相対回転可能な第3回転軸受と、
     前記第3回転軸受に接続され、前記第2軸方向の前記テーブルの他方の端部に固定された第6ガイド部材に前記第1軸方向にガイドされる第6リニアベアリングと、
    を有する、
    請求項1又は請求項2に記載のテーブル装置。
  4.  少なくとも2つの前記第2駆動装置のうち、1つの前記第2駆動装置は、前記第2軸方向の前記テーブルの一方の端部に接続され、1つの前記第2駆動装置は、前記第2軸方向の前記テーブルの他方の端部に接続される、
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のテーブル装置。
  5.  前記テーブルの下面と前記ベース部材のガイド面との間に配置され、前記テーブルの下面と前記ベース部材のガイド面とが間隙を介して対向する状態で、前記テーブルを前記所定面と平行な方向にガイドするプレーンガイド装置を備える、
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のテーブル装置。
  6.  前記プレーンガイド装置は、ロッド状のスライド部材を有し、
     前記テーブルに支持され、前記第3軸と平行な第3軸方向に前記スライド部材を移動可能に支持するガイド軸受を備える、
    請求項5に記載のテーブル装置。
  7.  前記第3軸方向に前記プレーンガイド装置を移動する駆動素子を備える、
    請求項6に記載のテーブル装置。
  8.  前記テーブルに前記テーブル中心軸を中心とする回転方向の力を予め与える予圧装置を備える、
    請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のテーブル装置。
  9.  前記予圧装置は、前記ベース部材に支持され、前記テーブルを前記第2軸方向に移動するための動力を発生する予圧アクチュエータと、前記テーブルと連結され、前記予圧アクチュエータの作動により前記第2軸と平行な予圧駆動軸に沿って移動する予圧可動部材と、を有し、
     前記予圧装置は、前記第1軸方向における前記テーブル中心軸の位置と前記予圧駆動軸の位置とが異なるように設けられる、
    請求項8に記載のテーブル装置。
  10.  前記予圧可動部材は、前記ベース部材に設けられた第7ガイド部材にガイドされ、前記予圧駆動軸に沿って移動する第7リニアベアリングと、前記第7リニアベアリングに固定された第4ロッド部材の周囲に配置され、前記第3軸と平行な第4ロッド中心軸を中心に前記第4ロッド部材に対して相対回転可能な第4回転軸受と、前記第4回転軸受に接続され、前記第2軸方向の前記テーブルの端部に固定された第8ガイド部材に前記第1軸方向にガイドされる第8リニアベアリングと、を含む、
    請求項9に記載のテーブル装置。
  11.  前記予圧装置は、前記第1軸方向における前記テーブル中心軸の位置と前記予圧駆動軸の位置とが異なるように少なくとも2つ設けられ、
     少なくとも2つの前記予圧装置が前記テーブルに与える力は、異なる、
    請求項9又は請求項10に記載のテーブル装置。
  12.  請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のテーブル装置を備え、
     前記テーブル装置の前記テーブルに支持されたワークの位置を決定する、
    位置決め装置。
  13.  請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のテーブル装置と、
     前記テーブルに支持されたワークを処理する処理部と、
    を備えるフラットパネルディスプレイ製造装置。
  14.  請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のテーブル装置と、
     前記テーブルに支持されたワークを処理する処理部と、
    を備える精密機械。
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