(57)【要約】【課題】ベース面やガイド面の平行精度が低い場合でも、対象物を所定方向に円滑(スムーズ)に案内する低価格な案内装置を提供する。【解決手段】所定方向に沿って延出した一対のガイドレール10a,10bと、各ガイドレールを固定するベース面16a,16bが設けられたベース板１６と、各ガイドレールに沿って移動する一対の案内可動部12a,12bと、一対の案内可動部の間に架渡され且つ各案内可動部を取り付けるガイド面14a,14bが設けられた可動テーブル１４と、各案内可動部と可動テーブルとの間に設けられ、ベース板のベース面と可動テーブルのガイド面との間の相対角度を維持した状態で、可動テーブルのガイド面に対する各案内可動部の取付角度を調整する調整機構とを備える。調整機構は、一方の案内可動部上に少なくとも１個の調整ボルトＲを備えると共に、他方の案内可動部上に少なくとも２個の調整ボルトを備える。【選択図】    図１
2006043838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に沿って延出したガイドレールと、
ガイドレールを固定するベース面が設けられたベース板と、
ガイドレールに沿って移動する案内可動部と、
案内可動部を取り付けるガイド面が設けられた可動テーブルと、
案内可動部と可動テーブルとの間に設けられ、ベース板のベース面と可動テーブルのガイド面との間の相対角度を維持した状態で、可動テーブルのガイド面に対する案内可動部の取付角度を調整する調整機構とを備えていることを特徴とする案内装置。
【請求項２】
調整機構は、水平面に対するベース板のベース面の傾斜角度及び可動テーブルのガイド面の傾斜角度を維持した状態で、可動テーブルのガイド面に対する案内可動部の取付角度を調整することを特徴とする請求項１に記載の案内装置。
【請求項３】
調整機構は、可動テーブルのガイド面に対する案内可動部の取付角度を調整する複数の調整ボルトを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体露光装置、組立・検査装置や精密工作機械の各種位置決め装置に用いられる案内装置であって、半導体ウェハや液晶パネルなどの対象物を所定方向に案内する案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物を所定方向に案内する装置として例えば特許文献１に示すような案内装置が知られている。かかる案内装置には、例えば図２に示すように、所定方向に沿って延出した一対のガイドレール2a,2bが固定されたベース板４と、一対のガイドレール2a,2bに沿って移動する一対の案内可動部6a,6bと、一対の案内可動部6a,6bの間に架渡されて取り付けられた可動テーブル８とが設けられており、一対の案内可動部6a,6bが一対のガイドレール2a,2bに沿って移動することにより、可動テーブル８(及び、可動テーブル８上に搭載された図示しない対象物)を所定方向に移動させて位置決めすることができる。
【０００３】
ところで、一対の案内可動部6a,6bを一対のガイドレール2a,2bに沿って円滑(スムーズ)に移動させるためには、一対のガイドレール2a,2bが固定されたベース板４のベース面4a,4bと一対の案内可動部6a,6bが取り付けられた可動テーブル８のガイド面8a,8bとの精度(例えば、水平面Ｈに対する平行精度)を高く維持する必要がある。なお、平行精度が高くなるとは、例えば水平面Ｈとベース面4a,4b(ガイド面8a,8b)とが互いに高精度に平行となること(例えば、歪んでないこと、傾斜していないこと)を意味する。
【０００４】
しかしながら、可動テーブル８のガイド面8a,8bの平行精度を高く維持できずに、例えば水平面Ｈに対して角度θt,θr程度それぞれ傾斜している場合に、その状態でガイド面8a,8bに一対の案内可動部6a,6bを取り付けると、その傾斜角度に応じたモーメント力Mt,Mrが案内可動部6a,6bからガイドレール2a,2bに作用する。この場合、案内可動部6a,6bとガイドレール2a,2bとの間にモーメント力Mt,Mrに応じた摩擦抵抗(案内可動部6a,6bがガイドレール2a,2bに対して傾斜することによる摩擦抵抗)が発生する。このため、案内可動部6a,6bをガイドレール2a,2bに沿って円滑(スムーズ)に移動させることが困難になってしまう。
【０００５】
この結果、可動テーブル８を安定して且つ円滑に移動させることが困難になり、可動テーブル８(及び、可動テーブル８上に搭載された図示しない対象物)を正確に位置決めすることができなくなってしまう場合がある。
これを解消する方法としては、例えばベース面4a,4bやガイド面8a,8bの加工精度を上げることにより、水平面Ｈに対するベース面4a,4b(ガイド面8a,8b)の平行精度を高める方法も考えられるが、この方法では、加工に要する手間や時間及び加工コストがかかるため、案内装置の製造コストが上昇してしまう。
【特許文献１】特開２０００−１５５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、ベース面やガイド面の平行精度が低い場合でも、対象物を所定方向に円滑(スムーズ)に案内する低価格な案内装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明の案内装置は、所定方向に沿って延出したガイドレールと、ガイドレールを固定するベース面が設けられたベース板と、ガイドレールに沿って移動する案内可動部と、案内可動部を取り付けるガイド面が設けられた可動テーブルと、案内可動部と可動テーブルとの間に設けられ、ベース板のベース面と可動テーブルのガイド面との間の相対角度を維持した状態で、可動テーブルのガイド面に対する案内可動部の取付角度を調整する調整機構とを備えている。
具体的には、調整機構は、水平面に対するベース板のベース面の傾斜角度及び可動テーブルのガイド面の傾斜角度を維持した状態で、可動テーブルのガイド面に対する案内可動部の取付角度を調整する。
このような発明において、調整機構は、可動テーブルのガイド面に対する案内可動部の取付角度を調整する複数の調整ボルトを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の案内装置によれば、ベース面やガイド面の平行精度が低い場合でも、対象物を所定方向に円滑(スムーズ)に案内することができる。この場合、ベース面やガイド面の加工精度を上げる必要が無いため、加工に要する手間や時間及び加工コストがかからず、案内装置の製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態に係る案内装置について添付図面を参照して説明する。
図１(ａ),(ｂ)に示すように、本実施の形態の案内装置は、所定方向に沿って延出した一対のガイドレール10a,10bと、一対のガイドレール10a,10bに沿って移動する一対の案内可動部12a,12bと、一対の案内可動部12a,12bの間に架渡されて取り付けられた可動テーブル１４とを備えており、一対の案内可動部12a,12bが一対のガイドレール10a,10bに沿って移動することにより、可動テーブル１４(及び、可動テーブル１４上に搭載された図示しない対象物)を所定方向に移動させて位置決めすることができる。
【００１０】
この場合、一対のガイドレール10a,10bは、ベース板１６のベース面16a,16bに固定されており、一対の案内可動部12a,12bは、後述する調整機構を介して可動テーブル１４のガイド面14a,14bに取り付けられている。なお、図１(ａ)では、一例として、互いに平行に且つ直線状に延出している一対のガイドレール10a,10bの構成例を示したが、案内装置の使用環境や使用目的に応じて任意の形状(例えば、湾曲(カーブ)状)に延出させても良い。また、同図において、ガイド面14a,14bはそれぞれ、可動テーブル１４から一対の案内可動部12a,12b方向に突出したガイド部15a,15bの下面に形成されているが、ガイド部15a,15bは必ずしも必要では無く、可動テーブル１４の下面(一対の案内可動部12a,12bに対向した面)に直接ガイド面14a,14bを形成しても良い。
【００１１】
また、案内装置において、一対の案内可動部12a,12bと可動テーブル１４との間には調整機構が設けられており、かかる調整機構により、ベース板１６のベース面16a,16bと可動テーブル１４のガイド面14a,14bとの間の相対角度をそのまま維持した状態で、可動テーブル１４のガイド面14a,14bに対する一対の案内可動部12a,12bの取付角度を調整することができる。
【００１２】
調整機構は、一方の案内可動部１２ａ上に少なくとも１個の調整ボルトＲを備えると共に、他方の案内可動部１２ｂ上に少なくとも２個の調整ボルトＲを備えている。なお、図１(ａ),(ｂ)には、一例として、双方の案内可動部12a,12b上にそれぞれ３個の調整ボルトＲを備えた構成例が示されている。この場合、調整ボルトＲとしては、例えばダブルナット型調整ボルト(図１(ｃ))、スペーサ型調整ボルト(図１(ｄ))、中空ボルト型調整ボルト(図１(ｅ))を用いることが可能である。
【００１３】
図１(ｃ)に示すように、ダブルナット型調整ボルトは、可動テーブル１４を通って案内可動部12a,12bに締結されたボルト１８に対して、例えば第１の六角ナット２０と第２の六角ナット２２をまわして可動テーブル１４を挟持すると共に、第３の六角ナット２４をまわして案内可動部12a,12bに当て付けることにより、案内可動部12a,12bを調整ボルトＲを介して可動テーブル１４のガイド面14a,14bに取り付けることができる。この場合、例えば第１の六角ナット２０と第２の六角ナット２２をまわすことにより、案内可動部12a,12bと可動テーブル１４との間の間隔寸法Ｓを任意に調整(増減変更)することができる。
【００１４】
図１(ｄ)に示すように、スペーサ型調整ボルトは、可動テーブル１４と案内可動部12a,12bとの間にスペーサ２６を介在させた状態で、六角ボルト２８を可動テーブル１４を通って案内可動部12a,12bに締結することにより、案内可動部12a,12bを調整ボルトＲを介して可動テーブル１４のガイド面14a,14bに取り付けることができる。この場合、スペーサ２６の高さ寸法を増減変更することにより、案内可動部12a,12bと可動テーブル１４との間の間隔寸法Ｓを任意に調整(増減変更)することができる。
【００１５】
図１(ｅ)に示すように、中空ボルト型調整ボルトは、可動テーブル１４に締結された中空ボルト３０の位置をロックナット３２で決めた後、当該中空ボルト３０を案内可動部12a,12bに当て付けた状態で六角ボルト３４を中空ボルト３０を通して案内可動部12a,12bに締結することにより、案内可動部12a,12bを調整ボルトＲを介して可動テーブル１４のガイド面14a,14bに取り付けることができる。この場合、ロックナット３２をゆるめて中空ボルト３０の位置を変更することにより、案内可動部12a,12bと可動テーブル１４との間の間隔寸法Ｓを任意に調整(増減変更)することができる。
【００１６】
本実施の形態の案内装置では、上述したような各種調整ボルトＲ(図１(ｃ)〜(ｅ))を用いて可動テーブル１４のガイド面１４ａに対する一対の案内可動部12a,12bの取付角度を調整する。調整ボルトＲとしては、図１(ｃ)〜(ｅ)の調整ボルト任意に選択して用いることが可能であるが、ここでは一例として、ダブルナット型調整ボルト(図１(ｃ))を双方の案内可動部12a,12b上にそれぞれ３個備えた案内装置(図１(ａ))を想定する。
【００１７】
なお説明の都合上、図１(ａ),(ｂ)の構成において、一方の案内可動部１２ａ上の３個の調整ボルトＲのうち、左側に整列した２個の調整ボルトをＲ１、右側の１個の調整ボルトをＲ２とし、また、他方の案内可動部１２ｂ上の３個の調整ボルトＲのうち、左側の１個の調整ボルトをＲ３、右側に整列した２個の調整ボルトをＲ４とする。
【００１８】
また、可動テーブル１４のガイド面14a,14bはそれぞれ、例えば水平面Ｈに対して角度θ１だけ上り傾斜し、ベース板１６のベース面16a,16bはそれぞれ、当該水平面Ｈに対して角度θ２だけ下り傾斜しており、ガイド面14a,14bとベース面16a,16bとが相対的に角度θ１＋θ２の開き角度を成しているものとする。
【００１９】
この場合、水平面Ｈに対する上り傾斜角度θ１を成すガイド面14a,14bと水平面Ｈに対する下り傾斜角度θ２を成すベース面16a,16bとの相対角度(開き角度)θ１＋θ２が維持されるように、各案内可動部12a,12b上の３個の調整ボルトR1,R2,R3,R4により、可動テーブル１４のガイド面14a,14bに対する各案内可動部12a,12bの取付角度を調整する。
【００２０】
例えば、一方の案内可動部１２ａ上において、各調整ボルトＲ１の第１及び第２の六角ナット20,22(図１(ｃ))をまわして案内可動部12a,12bと可動テーブル１４との間の間隔寸法をＳ１に設定し、１個の調整ボルトＲ２の第１及び第２の六角ナット20,22をまわして案内可動部12a,12bと可動テーブル１４との間の間隔寸法をＳ２(＞Ｓ１)に設定する。
【００２１】
更に、他方の案内可動部１２ｂ上において、１個の調整ボルトＲ３の第１及び第２の六角ナット20,22をまわして案内可動部12a,12bと可動テーブル１４との間の間隔寸法をＳ３(＞Ｓ２＞Ｓ１)に設定し、各調整ボルトＲ４の第１及び第２の六角ナット20,22をまわして案内可動部12a,12bと可動テーブル１４との間の間隔寸法をＳ４(＞Ｓ３＞Ｓ２＞Ｓ１)に設定する。
【００２２】
このような調整によれば、水平面Ｈに対する上り傾斜角度θ１を成すガイド面14a,14bと水平面Ｈに対する下り傾斜角度θ２を成すベース面16a,16bとの相対角度(開き角度)θ１＋θ２がそのまま維持された状態で、可動テーブル１４のガイド面14a,14bに対する一対の案内可動部12a,12bの取付角度が調整される。この場合、無理なモーメント力が各案内可動部12a,12bからガイドレール10a,10bに作用しないため、各案内可動部12a,12bとガイドレール10a,10bとの間に無理な摩擦抵抗が発生することも無い。このため、各案内可動部12a,12bをガイドレール10a,10bに沿って円滑(スムーズ)に移動させることができる。
【００２３】
この結果、可動テーブル１４を安定して且つ円滑に移動させることが可能となり、可動テーブル１４(及び、可動テーブル１４上に搭載された図示しない対象物)を正確に位置決めすることができる。
更に、ガイド面14a,14bやベース面16a,16bの加工精度を上げる必要が無いため、加工に要する手間や時間及び加工コストがかからず、案内装置の製造コストを低減することができる。
【００２４】
また、図３(ａ)に示す従来の案内装置において、可動テーブル８がその自重により撓む(歪む)場合が想定されるが、その場合、ベース板４に固定された一対のガイドレール2a,2bには、可動テーブル８の撓み(歪み)に応じたモーメント力Mt,Mrが作用する。この場合、案内可動部6a,6bとガイドレール2a,2bとの間にモーメント力Mt,Mrに応じた摩擦抵抗が発生する。このため、案内可動部6a,6bをガイドレール2a,2bに沿って円滑(スムーズ)に移動させることが困難になってしまう。
【００２５】
このような場合でも、本実施の形態の案内装置(調整機構)によれば、上述したような調整を行うことにより、図３(ｂ)に示すように、可動テーブル１４が撓んだ(歪んだ)状態をそのまま維持して可動テーブル１４のガイド面14a,14bに対する一対の案内可動部12a,12bの取付角度を調整することができる。この場合、無理なモーメント力が各案内可動部12a,12bからガイドレール10a,10bに作用しないため、各案内可動部12a,12bとガイドレール10a,10bとの間に無理な摩擦抵抗が発生することも無い。このため、各案内可動部12a,12bをガイドレール10a,10bに沿って円滑(スムーズ)に移動させることができる。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されることは無く、以下のように変更することが可能である。
例えば図４(ａ)に示すように、可動テーブルの代わりに複雑な形状を成す組立構造体３６を適用した場合でも、本発明の案内装置(調整ボルトR1,R2,R3,R4)により、その組立構造体３６の形状をそのまま維持した状態で、組立構造体３６に対する一対の案内可動部12a,12bの取付角度を調整することができる。この結果、組立構造体３６を安定して且つ円滑に移動させて正確に位置決めすることができる。
【００２７】
また、例えば図４(ｂ)に示すように、ＸＹステージに本発明の案内装置を適用した場合でも、Ｘステージ３８と一対のＸ方向案内可動部40a,40bとの間に調整機構(調整ボルトＲ)を設けることにより、Ｘステージ３８に対する一対のＸ方向案内可動部40a,40bの取付角度を調整することができる。同様に、Ｙステージ４２と一対のＹ方向案内可動部44a,44bとの間に調整機構(調整ボルトＲ)を設けることにより、Ｙステージ４２に対する一対のＹ方向案内可動部44a,44bの取付角度を調整することができる。
【００２８】
この場合、無理なモーメント力がＸ方向案内可動部40a,40bからＸガイドレール46a,46b及びＹ方向案内可動部44a,44bからＹガイドレール48a,48bに作用しないため、各案内可動部40a,40b(44a,44b)とガイドレール46a,46b(48a,48b)との間に無理な摩擦抵抗が発生することも無い。このため、各案内可動部40a,40b(44a,44b)をガイドレール46a,46b(48a,48b)に沿って円滑(スムーズ)に移動させることができる。この結果、Ｘステージ３８及びＹステージ４２を安定して且つ円滑に移動させて正確に位置決めすることができる。
【００２９】
また、上述した実施の形態では、調整機構の調整ボルトＲを双方の案内可動部12a,12b上にそれぞれ３個備えた案内装置(図１(ａ))を想定したが、例えば図５(ａ)〜(ｄ)に示すように調整ボルトＲを配置しても同様の効果を実現することができる。
図５(ａ)は、一方の案内可動部１２ａ上に１個の調整ボルトＲを備えると共に、他方の案内可動部１２ｂ上に２個の調整ボルトＲを備えた構成例を示し、図５(ｂ)は、双方の案内可動部12a,12b上にそれぞれ２個の調整ボルトＲを備えた構成例を示す。また、図５(ｃ)は、双方の案内可動部12a,12b上にそれぞれ４個の調整ボルトＲを備えた構成例を示し、図５(ｄ)は、双方の案内可動部12a,12b上にそれぞれ６個の調整ボルトＲを備えた構成例を示す。なお、図５(ａ)〜(ｄ)に示す構成は一例であり、調整ボルトＲの配置構成や個数は案内装置の使用環境や使用目的に応じて任意に設定することができる。
【００３０】
また、上述した実施の形態では、一対のガイドレール10a,10bに沿って移動する一対の案内可動部12a,12bと、一対の案内可動部12a,12bの間に架渡されて取り付けられた可動テーブル１４とを備えた案内装置を例示して説明したが、これに限定されることは無い。
例えば、１本のガイドレールに沿って移動する１個の案内可動部と、この案内可動部に取り付けられた可動テーブルとを備えた案内装置にも本実施の形態の調整機構を適用することができる。この場合、調整機構(調整ボルト)は、案内可動部と可動テーブルとの間にガイドレールに沿って複数個配置すれば良い。また、３本以上のガイドレールに沿って移動する３本以上の案内可動部と、これらの案内可動部に取り付けられた可動テーブルとを備えた案内装置にも本実施の形態の調整機構を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る案内装置の構成を示す平面図、(ｂ)は、同図(ａ)の側面図、(ｃ)は、ダブルナット型調整ボルトを用いた調整機構の構成を示す断面図、(ｄ)は、スペーサ型調整ボルトを用いた調整機構の構成を示す断面図、(ｅ)は、中空ボルト型調整ボルトを用いた調整機構の構成を示す断面図。
【図２】従来の案内装置の構成を示す側面図。
【図３】(ａ)は、従来の案内装置において、可動テーブルが自重により撓んだ際にモーメント力が発生した状態を示す側面図、(ｂ)は、本発明の一実施の形態に係る案内装置において、自重により撓んだ可動テーブルのガイド面に対する一対の案内可動部の取付角度を調整した状態を示す側面図。
【図４】(ａ)は、可動テーブルの代わりに組立構造体を適用した本発明の変形例に係る案内装置の構成を示す側面図、(ｂ)は、ＸＹステージに本発明の案内装置を適用した構成例を示す斜視図。
【図５】本発明の変形例に係る案内装置の構成を示す平面図であり、(ａ)は、一方の案内可動部上に１個の調整ボルトを備えると共に、他方の案内可動部上に２個の調整ボルトを備えた構成例を示す図、(ｂ)は、双方の案内可動部上にそれぞれ２個の調整ボルトを備えた構成例を示す図、(ｃ)は、双方の案内可動部上にそれぞれ４個の調整ボルトを備えた構成例を示す図、(ｄ)は、双方の案内可動部上にそれぞれ６個の調整ボルトを備えた構成例を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
10a,10b  ガイドレール
12a,12b  案内可動部
１４  可動テーブル
14a,14b  ガイド面
１６  ベース板
16a,16b  ベース面
Ｒ  調整ボルト
【図１】
2006043838.tif 000003
【図２】
2006043838.tif 000004
【図３】
2006043838.tif 000005
【図４】
2006043838.tif 000006
【図５】
2006043838.tif 000007