JP2017013210A - Biaxial positioning stage apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】直動案内装置をステージの移動方向の案内に採用して剛性を保つとともに、製作コストを低減可能な二軸位置決めステージ装置を提供する。【解決手段】二軸位置決めステージ装置10は、固定枠1と、固定枠1の枠内にX軸用直動案内装置4を介してX軸方向にスライド移動可能に組み付けられる移動枠2と、移動枠2の枠内にX軸用直動案内装置4と同一の高さに配置されたY軸用直動案内装置7を介してY軸方向にスライド移動可能に組み付けられるステージ3と、固定枠1に対して移動枠2をX軸方向に駆動するX軸用駆動装置5と、移動枠2に対してステージ3をY軸方向に駆動するY軸用駆動装置8とを備える。【選択図】図1Kind Code: A1 A two-axis positioning stage device is provided in which a linear motion guide device is employed to guide a stage in the moving direction to maintain rigidity and reduce manufacturing costs. A two-axis positioning stage device (10) includes a fixed frame (1), a moving frame (2) assembled in the fixed frame (1) through an X-axis linear guide device (4) so as to be slidable in the X-axis direction, A stage 3 assembled slidably in the Y-axis direction via a Y-axis linear motion guide device 7 arranged at the same height as the X-axis linear motion guide device 4 within the frame of the moving frame 2; An X-axis driving device 5 for driving the moving frame 2 with respect to the frame 1 in the X-axis direction and a Y-axis driving device 8 for driving the stage 3 with respect to the moving frame 2 in the Y-axis direction are provided. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、二軸位置決めステージ装置に関する。 The present invention relates to a biaxial positioning stage device.
直動案内装置を用いて二軸位置決めステージ装置を構成する場合、従来は、各軸ユニットを上下に積層配置する構造が一般的である。つまり、図6に一例を示すように、ベース101上に第一の直動案内装置104を設け、第一の直動案内装置104上にモータ105の駆動で一の軸方向に動くプレート102を設ける。そして、そのプレート102上に第二の直動案内装置107を一の軸方向と直交方向に設け、その上にモータ108の駆動で直交方向に動くステージ103を搭載するものである(以下、「積層配置構造」ともいう)。
When a biaxial positioning stage device is configured using a linear motion guide device, a structure in which the respective axis units are stacked one above the other is generally used. That is, as shown in FIG. 6, the first linear
二軸位置決めステージ装置を積層配置構造で構成した場合、ベース101からステージ103上面までの背が高いため、ピッチング精度に悪影響を及ぼし、この影響が位置決め精度を悪化させる要因となる。
これに対し、例えば特許文献1には、高さを低く抑えた位置決め装置が開示されている。同文献記載の技術では、XY方向に拘束のない静圧気体軸受を採用して、二軸の駆動装置を同一の高さに配置可能としている。
When the biaxial positioning stage device is configured in a stacked arrangement structure, since the height from the
On the other hand, for example, Patent Document 1 discloses a positioning device with a reduced height. In the technique described in this document, a static pressure gas bearing that is not constrained in the X and Y directions is adopted, and the biaxial drive device can be arranged at the same height.
しかしながら、特許文献1記載の位置決め装置の場合、静圧気体軸受を採用しているため、各軸の移動方向での剛性が弱く、また、静圧気体軸受を使用することからコストがかかるという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、高さを低く抑えつつも、各軸の案内に直動案内装置を採用して剛性を保つとともに製作コストを低減可能な二軸位置決めステージ装置を提供することを課題とする。
However, in the case of the positioning device described in Patent Document 1, since the static pressure gas bearing is adopted, the rigidity in the moving direction of each axis is weak, and the use of the static pressure gas bearing is costly. There is.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such problems, and while maintaining the height low, a linear motion guide device is used for guiding each axis to maintain rigidity and reduce the manufacturing cost. It is an object to provide a biaxial positioning stage device that can be reduced.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る二軸位置決めステージ装置は、固定枠と、該固定枠の枠内に第一の直動案内装置を介して一の軸方向にスライド移動可能に組み付けられる移動枠と、該移動枠の枠内に前記第一の直動案内装置と同一の高さに配置された第二の直動案内装置を介して前記一の軸方向とは直交する他の軸方向にスライド移動可能に組み付けられるステージと、前記固定枠に対して前記移動枠を前記一の軸方向に駆動する第一の駆動装置と、前記移動枠に対して前記ステージを前記他の軸方向に駆動する第二の駆動装置とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a biaxial positioning stage device according to an aspect of the present invention includes a fixed frame, and a sliding movement in one axial direction through the first linear motion guide device in the frame of the fixed frame. A movable frame that can be assembled, and a direction perpendicular to the one axial direction via a second linear motion guide device arranged at the same height as the first linear motion guide device in the frame of the movable frame A stage that can be slidably moved in another axial direction, a first drive device that drives the movable frame in the one axial direction relative to the fixed frame, and the stage that moves relative to the movable frame. And a second drive device for driving in another axial direction.
なお、本明細書において、前記一の軸方向と前記他の軸方向とに直交する方向を「高さ方向」と定義する。つまり、一の軸方向がX方向であり他の軸方向がY方向であるとき、これらに直交するZ方向が「高さ方向」である。
本発明の一態様に係る二軸位置決めステージ装置によれば、固定枠の枠内に移動枠を配置し、さらに、その移動枠の枠内にステージを配置し、固定枠と移動枠相互を第一の直動案内装置を介してスライド移動可能に連結するとともに、移動枠とステージ相互を第一の直動案内装置と同一の高さに配置された第二の直動案内装置を介してスライド移動可能に連結したので、二軸の直動案内装置を、いわば同一平面上に配置することにより、ベースとなる固定枠からステージ上面までの高さを低く抑えることができる(以下、「平面配置構造」ともいう)。よって、本発明の平面配置構造であれば、積層配置構造で構成した場合と比べて、良好なピッチング精度での動作が可能になる。また、二軸ともに直動案内装置を用いることで、静圧気体軸受では実現できない高い剛性を保ちつつ、静圧気体軸受を用いる場合に比べて、製作コストを低減することができる。
In the present specification, a direction perpendicular to the one axial direction and the other axial direction is defined as a “height direction”. That is, when one axial direction is the X direction and the other axial direction is the Y direction, the Z direction orthogonal to these is the “height direction”.
According to the biaxial positioning stage device of one aspect of the present invention, the moving frame is disposed within the frame of the fixed frame, the stage is further disposed within the frame of the moving frame, and the fixed frame and the moving frame are connected to each other. It is slidably connected via one linear motion guide device, and the movable frame and the stage are slid via a second linear motion guide device arranged at the same height as the first linear motion guide device. Since the two-axis linear motion guide devices are arranged on the same plane, the height from the base fixed frame to the upper surface of the stage can be kept low (hereinafter referred to as “planar arrangement”). Also called "structure"). Therefore, the planar arrangement structure of the present invention enables operation with better pitching accuracy than the case of the laminated arrangement structure. Further, by using the linear motion guide device for both the two shafts, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case of using the static pressure gas bearing while maintaining high rigidity that cannot be achieved by the static pressure gas bearing.
ここで、本発明の一態様に係る二軸位置決めステージ装置において、前記第一の直動案内装置は、前記一の軸方向に沿った前記固定枠の内側面と前記一の軸方向に沿った前記移動枠の外側面との間の二箇所の位置それぞれに設けられ、前記第二の直動案内装置は、前記他の軸方向に沿った前記移動枠の内側面と前記他の軸方向に沿った前記ステージの外側面との間の二箇所の位置それぞれに設けられていることは好ましい。このような構成であれば、平面配置構造とするに際し、二つの直動案内装置を、いわば同一平面上に配置する上で好適である。 Here, in the biaxial positioning stage device according to an aspect of the present invention, the first linear motion guide device is arranged along the inner surface of the fixed frame and the one axial direction along the one axial direction. The second linear motion guide device is provided at each of two positions between the outer surface of the moving frame, and the second linear motion guide device is arranged on the inner surface of the moving frame along the other axial direction and the other axial direction. It is preferable to be provided at each of two positions between the outer surface of the stage along. Such a configuration is suitable for arranging the two linear motion guide devices on the same plane in a plane arrangement structure.
また、本発明の一態様に係る二軸位置決めステージ装置において、前記第一の駆動装置は、前記固定枠の取付け面に設けられた第一の駆動モータと、該第一の駆動モータで第一のねじ軸が回転駆動されると第一のナットが前記一の軸方向に沿って移動するように前記固定枠の取付け面に設けられた第一のボールねじと、該第一のボールねじの前記第一のナットと前記移動枠とを繋ぐ第一の連結腕とを有し、前記第二の駆動装置は、前記移動枠の取付け面に設けられた第二の駆動モータと、該第二の駆動モータで第二のねじ軸が回転駆動されると第二のナットが前記他の軸方向に沿って移動するように前記移動枠の取付け面に設けられた第二のボールねじと、該第二のボールねじの前記第二のナットと前記移動枠とを繋ぐ第二の連結腕とを有することは好ましい。このような構成であれば、平面配置構造の二軸位置決めステージ装置に、各軸の駆動装置を搭載する上で好適である。 In the biaxial positioning stage device according to an aspect of the present invention, the first drive device includes a first drive motor provided on an attachment surface of the fixed frame, and a first drive motor. A first ball screw provided on the mounting surface of the fixed frame so that the first nut moves along the one axial direction when the screw shaft of the first screw is rotated; A first connecting arm that connects the first nut and the moving frame; and the second driving device includes a second driving motor provided on a mounting surface of the moving frame; A second ball screw provided on the mounting surface of the moving frame so that the second nut moves along the other axial direction when the second screw shaft is rotationally driven by the drive motor; A second connecting arm connecting the second nut of the second ball screw and the moving frame; It is preferable. Such a configuration is suitable for mounting a driving device for each axis on a biaxial positioning stage device having a planar arrangement structure.
また、本発明の一態様に係る二軸位置決めステージ装置において、前記一の軸方向での前記固定枠に対する前記移動枠の位置情報を取得する第一のリニアスケールと、前記他の軸方向での前記移動枠に対する前記ステージの位置情報を取得する第二のリニアスケールと、これら二つのリニアスケールで取得された位置情報をフィードバックして前記第一および第二の駆動装置を制御する制御部とを備えることは好ましい。このような構成であれば、各軸の位置情報をフィードバックして制御できるため、誤差の極めて小さい動作を可能とする上で好適である。 In the biaxial positioning stage device according to one aspect of the present invention, a first linear scale that acquires position information of the moving frame relative to the fixed frame in the one axial direction, and the other axial direction A second linear scale for acquiring position information of the stage with respect to the moving frame, and a controller for controlling the first and second driving devices by feeding back position information acquired by the two linear scales. It is preferable to provide. With such a configuration, position information of each axis can be fed back and controlled, which is preferable for enabling an operation with extremely small error.
また、本発明の一態様に係る二軸位置決めステージ装置において、前記一の軸方向または前記他の軸方向のいずれか一方が縦に配置されることは好ましい。このような構成であれば、例えば、本発明の一態様に係る二軸位置決めステージ装置を壁に掛けて使用する上で好適である。 In the biaxial positioning stage device according to one aspect of the present invention, it is preferable that either one of the one axial direction or the other axial direction is arranged vertically. Such a configuration is suitable, for example, when the biaxial positioning stage device according to one aspect of the present invention is used while being hung on a wall.
上述のように、本発明によれば、高さを低く抑えつつも、各軸の案内に直動案内装置を採用して剛性を保つとともに製作コストを低減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to maintain rigidity while reducing the manufacturing cost while using a linear guide device for guiding each axis while keeping the height low.
以下、本発明一態様に係る二軸位置決めステージ装置の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。 Hereinafter, an embodiment of a biaxial positioning stage device according to an aspect of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The drawings are schematic. For this reason, it should be noted that the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio, and the like are different from the actual ones, and the dimensional relationship and the ratio are different between the drawings. Further, the following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, and arrangement of components. Etc. are not specified in the following embodiments.
[第一実施形態]
図1に斜視図を示すように、第一実施形態の二軸位置決めステージ装置10は、矩形枠形状の固定枠1と、固定枠1の内側に組み付けられる矩形枠形状の移動枠2と、移動枠2の内側に組み付けられる矩形平板形状のステージ3とを有する。ステージ3の上面は平面とされ、ステージ3の上面がワーク等の装着面になっている。なお、第一実施形態の例では、ステージ3上面が水平に配置される。
[First embodiment]
As shown in the perspective view of FIG. 1, the biaxial
移動枠2は、固定枠1の内側の空間に配置され、固定枠1に対してX方向に延在する一対のX軸用直動案内装置4を介して連結されている。一対のX軸用直動案内装置4は、X軸方向に沿った固定枠1の内側面とX軸方向に沿った移動枠2の外側面との間の二箇所の位置それぞれに設けられている。固定枠1の上面には、固定枠1に対して移動枠2をX軸方向に駆動するX軸用駆動装置5が設けられ、X軸用駆動装置5の駆動により、移動枠2がX方向にスライド移動可能になっている。
The moving
ステージ3は、移動枠2の内側の空間に配置され、移動枠2に対してY方向に延在する一対のY軸用直動案内装置7を介して連結されている。一対のY軸用直動案内装置7は、Y軸方向に沿った移動枠2の内側面とY軸方向に沿ったステージ3の外側面との間の二箇所の位置それぞれに設けられている。移動枠2の上面には、移動枠2に対してステージ3をY軸方向に駆動するY軸用駆動装置8が設けられ、Y軸用駆動装置8の駆動により、ステージ3がY方向にスライド移動可能になっている。
The
固定枠1および移動枠2は、図2に分解斜視図を示すように、横断面が矩形をなす4本のフレームを組み合わせて矩形枠形状に形成されている。
詳しくは、固定枠1は、同図(a)に示すように、X方向に沿って配置されるとともに、上記X軸用駆動装置5が上面に設けられる主フレーム11と、主フレーム11の両端それぞれに一端が固定されるとともに主フレーム11とは直交するY方向に沿って配置される2本の縦フレーム12、12と、主フレーム11と並行にX方向に沿って配置されるとともに、2本の縦フレーム12、12の他端を繋ぐように固定される横フレーム13とを有する。
As shown in an exploded perspective view in FIG. 2, the fixed frame 1 and the moving
Specifically, the fixed frame 1 is disposed along the X direction as shown in FIG. 1A, and the
移動枠2は、同図(b)に示すように、Y方向に沿って配置されるとともに、上記Y軸用駆動装置8が上面に設けられる主フレーム21と、主フレーム21の両端それぞれに一端が固定されるとともに、主フレーム21とは直交するX方向に沿って配置される2本の横フレーム23、23と、主フレーム21と並行にY方向に沿って配置されるとともに、2本の横フレーム23、23の他端を繋ぐように固定される縦フレーム22とを有する。
As shown in FIG. 2B, the moving
固定枠1と移動枠2とは、固定枠1のY方向に沿った二つの内側面と移動枠2のY方向に沿った二つの外側面との間に、X方向で必要なストロークに応じた離隔距離ができるように各枠体の寸法が設定されている。また、移動枠2とステージ3とは、移動枠2のX方向に沿った二つの内側面とステージ3のX方向に沿った二つの外側面との間に、Y方向で必要なストロークに応じた離隔距離ができるように移動枠2の枠体の寸法およびステージ3の矩形形状の各辺の寸法が設定されている。
The fixed frame 1 and the
図3に示すように、固定枠1の上記主フレーム11の上面がX軸用駆動装置5の取付け面1mとなっており、X軸用駆動装置5は、固定枠1上の取付け面1mに設けられたX軸用の駆動モータ51と、駆動モータ51でねじ軸56aが回転駆動されるとナット56bがX軸方向に沿って移動するように固定枠1上の取付け面1mに設けられたX軸用のボールねじ56と、ボールねじ56のナット56bと移動枠2とを繋ぐX軸用の連結腕57とを有する。駆動モータ51は、取付け面1m上に設けられたモータハウジング52に固定されている。
As shown in FIG. 3, the upper surface of the
ボールねじ56は、ねじ軸56aの軸線がX方向に沿って水平に配置され、二つの軸受ブロック54、55によりねじ軸56aが回転自在に支持されている。ねじ軸56aの基端部は、モータハウジング52内のカップリング53を介して駆動モータ51の出力軸に連結されている。駆動モータ51は、例えばサーボモータやステッピングモータであり、信号線を介して制御部30に接続され、制御部30との間でX軸の駆動および位置制御に必要な信号および電力を授受可能になっている。
In the
そして、上記一対のX軸用直動案内装置4は、X軸案内レール41と、X軸案内レール41に不図示の転動体を介してX方向にスライド移動可能に跨設される二つのX軸スライダ42とをそれぞれ有する。この例では、X軸案内レール41は、移動枠2のX方向に沿った二つの外側面それぞれに水平に固定され、二つのX軸スライダ42は、固定枠1のX方向に沿った二つの内側面それぞれに固定されている。
The pair of X-axis linear
また、同図に示すように、移動枠2の上記主フレーム21の上面がY軸用駆動装置8の取付け面2mとなっており、Y軸用駆動装置8は、移動枠2上の取付け面2mに設けられたY軸用の駆動モータ81と、駆動モータ81でねじ軸86aが回転駆動されるとナット86bがY軸方向に沿って移動するように移動枠2上の取付け面2mに設けられたY軸用のボールねじ86と、ボールねじ86のナット86bと移動枠2とを繋ぐY軸用の連結腕87とを有する。駆動モータ81は、取付け面2m上に設けられたモータハウジング82に固定されている。
Further, as shown in the figure, the upper surface of the
ボールねじ86は、ねじ軸86aの軸線がY方向に沿って水平に配置され、二つの軸受ブロック84、85によりねじ軸86aが回転自在に支持されている。ねじ軸86aの基端部は、モータハウジング82内のカップリング83を介して駆動モータ81の出力軸に連結されている。駆動モータ81は、例えばサーボモータやステッピングモータであり、信号線を介して制御部30に接続され、制御部30との間でY軸の駆動および位置制御に必要な信号および電力を授受可能になっている。
In the
そして、上記一対のY軸用直動案内装置7は、Y軸案内レール71と、Y軸案内レール71に不図示の転動体を介してY方向にスライド移動可能に跨設される二つのY軸スライダ72とをそれぞれ有する。この例では、Y軸案内レール71は、ステージ3のY方向に沿った二つの外側面それぞれに水平に固定され、二つのY軸スライダ72は、移動枠2のY方向に沿った二つの内側面それぞれに固定されている。
The pair of Y-axis linear
次に、上記二軸位置決めステージ装置10の動作および作用効果について説明する。
この二軸位置決めステージ装置10は、矩形枠形状の固定枠1の枠内に矩形枠形状の移動枠2を配置し、さらに、その移動枠2の枠内に矩形板状のステージ3を配置し、固定枠1と移動枠2相互をX方向に水平配置されたX軸用直動案内装置4を介してスライド移動可能に連結し、移動枠2とステージ3相互をY方向に水平配置されたY軸用直動案内7を介してスライド移動可能に連結し、X、Yの各軸をX軸用駆動装置5とY軸用駆動装置8とにより駆動可能としているので、X軸用駆動装置5の駆動により、移動枠2を、固定枠1に対してX軸用直動案内装置4を介してX方向に移動でき、また、Y軸用駆動装置8の駆動により、ステージ3を、移動枠2に対して、Y軸用直動案内装置7を介してY方向に移動できる。即ち、ステージ3は、固定枠1に対して移動枠2を介してX方向とY方向とに移動できる。
Next, operations and effects of the biaxial
In this biaxial
そして、一対のX軸用直動案内装置4と一対のY軸用直動案内装置7とは、移動枠2の4つの側面に井桁状に配置されるため、図3(b)、(c)に示すように、固定枠1と移動枠2とステージ3とを相互に組み付けた状態では、X方向に水平配置された二組のX軸用直動案内装置4とY方向に水平配置された二組のY軸用直動案内7とは同一高さに位置し、装置全体の高さが低く抑えられる。
Since the pair of X-axis linear
すなわち、この二軸位置決めステージ装置10によれば、X軸用直動案内装置4とY軸用直動案内装置7とが同一の高さに配置されているので、X軸とY軸の二つの直動案内装置を、いわば同一平面上に配置することにより、移動枠2がステージ3と固定枠1の高さの範囲に収まるため、二軸位置決めステージ装置全体の高さを、実質的にステージ3と固定枠1の高さに抑えることができる。そのため、この二軸位置決めステージ装置10によれば、装置全体の高さを低くすることができるので、上述した積層配置構造で構成した場合と比べて、良好なピッチング精度での動作が可能になる。また、二軸ともに直動案内装置を用いることで、静圧気体軸受では実現できない高い剛性を保ちつつ、静圧気体軸受を用いる場合に比べて、製作コストを低減することができる。
That is, according to the two-axis
[第二実施形態]
次に、第二実施形態について図4を参照しつつ説明する。
この第二実施形態の二軸位置決めステージ装置10は、第一実施形態に対し、X軸およびY軸の位置情報をフルクローズド制御する目的で、各軸それぞれにリニアスケールを更に設けた点が異なっている。なお、他の構成は同様なので、以下、相違点について説明し、第一実施形態と同様の構成については説明を省略する。
同図に示すように、第二実施形態の二軸位置決めステージ装置10は、X軸方向での固定枠1に対する移動枠2の位置情報を取得するX方向制御用のリニアスケール6と、Y軸方向での移動枠2に対するステージ3の位置情報を取得するY方向制御用のリニアスケール9と、これら二つのリニアスケール6、9で取得された位置情報をフィードバックしてX軸用駆動装置6およびY軸用駆動装置8を制御する制御部30とを備える。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
The two-axis
As shown in the figure, the biaxial
X方向制御用のリニアスケール6は、スケール本体6aと、スケール本体6aの目盛面に対向配置される走査検出器6bとを有する。スケール本体6aは、移動枠2の上面にX方向に沿って装着され、この例では、連結腕57が連結する側とは反対の側の、移動枠2の横フレーム23上面に、中央振り分けとなる位置に装着されている。そして、走査検出器6bは、その検出部がスケール本体6aの目盛面に対向するように固定枠1の上面に装着され、この例では、固定枠1の横フレーム13の中央の位置に装着されている。走査検出器6bは、信号線を介して制御部30に接続されており、取得した移動枠2の位置情報を制御部30に出力するようになっている。
The X-direction control
Y方向制御用のリニアスケール9は、スケール本体9aと、スケール本体9aの目盛面に対向配置される走査検出器9bとを有する。スケール本体9aは、移動枠2の上面にY方向に沿って装着され、この例では、連結腕87が連結する側とは反対の側の、移動枠2の縦フレーム22上面に、中央振り分けとなる位置に装着されている。
そして、走査検出器9bは、その検出部がスケール本体9aの目盛面に対向するようにステージ3の上面に装着され、この例では、ステージ3が縦フレーム22に対向側の、ステージ3の上面でのY方向中央の位置に装着されている。走査検出器9bは、信号線を介して制御部30に接続されており、取得したステージ3の位置情報を制御部30に出力するようになっている。
The
The
なお、各リニアスケール6、9としては、光学測定式、磁気測定式、レーザ測定式および静電容量測定式等の測定方式のうちのいずれを採用してもよいし、また、位置情報について、インクリメンタル式とアブソリュート式のいずれを採用してもよい。
第二実施形態の二軸位置決めステージ装置10によれば、各リニアスケール6、9により各軸の位置情報を制御部30にフィードバックして制御できるため、誤差の極めて小さい動作が可能になる。特に、この二軸位置決めステージ装置10であれば、ステージ3にワークを搭載することを考慮すると、ステージ3のワーク設置面と同一面にXYの各軸のリニアスケール6、9を設置可能となるので、誤差の極めて小さい動作を可能とする二軸位置決めステージ装置として好適である。
In addition, as each
According to the biaxial
以上説明したように、本発明の実施形態に示した二軸位置決めステージ装置10によれば、高さを低く抑えつつも、各軸の案内に直動案内装置を採用して剛性を保つとともに製作コストを低減することができる。なお、本発明に係る二軸位置決めステージ装置は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
As described above, according to the biaxial
例えば、上記実施形態では、ステージ3上面が水平に配置される例で説明したが、これに限らず、本発明に係る二軸位置決めステージ装置の二軸の使用姿勢は特に限定されない。つまり、本発明に係る二軸位置決めステージ装置の場合、薄型構造であって、上述した特許文献1記載の位置決め装置のように、気体軸受けを使用していないため、いずれか一方の軸を縦にして、壁にかけての使用も可能である。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the upper surface of the
すなわち、図5に使用姿勢の他の例を示すように、二軸位置決めステージ装置10の二つの軸のうち、例えば上記X軸を水平方向を向く軸とし、例えば上記Y軸を垂直方向を向く軸として配置してもよい。この場合、上記Y軸が垂直方向を向くZ軸となり、ステージ3の左右両側面に位置するY軸用直動案内装置7が、Z軸用直動案内装置として機能し、また、Y軸用駆動装置8がZ軸用駆動装置として機能し、Y軸用駆動装置8を駆動することでステージ3をZ方向に動作させることができるので、ステージ3をX−Z平面上で位置決め制御することができる。
That is, as shown in another example of the use posture in FIG. 5, of the two axes of the biaxial
1 固定枠
2 移動枠
3 ステージ
4 X軸用直動案内装置(第一の直動案内装置)
5 X軸用駆動装置(第一の駆動装置)
6 (X方向制御用の)リニアスケール(第一のリニアスケール)
7 Y軸用直動案内装置(第二の直動案内装置)
8 Y軸用駆動装置(第二の駆動装置)
9 (Y方向制御用の)リニアスケール(第二のリニアスケール)
10 二軸位置決めステージ装置
11 (固定枠の)主フレーム
12 (固定枠の)縦フレーム
13 (固定枠の)横フレーム
21 (移動枠の)主フレーム
22 (移動枠の)縦フレーム
23 (移動枠の)横フレーム
30 制御部
41 X軸案内レール
42 X軸スライダ
51 (X軸用の)駆動モータ(第一の駆動モータ)
52 (X軸用の)モータハウジング
53 (X軸用の)カップリング
54 (X軸用の)軸受ブロック
55 (X軸用の)軸受ブロック
56 (X軸用の)ボールねじ(第一のボールねじ)
57 (X軸用の)連結腕(第一の連結腕)
71 Y軸案内レール
72 Y軸スライダ
81 (Y軸用の)駆動モータ(第二の駆動モータ)
82 (Y軸用の)モータハウジング
83 (Y軸用の)カップリング
84 (Y軸用の)軸受ブロック
85 (Y軸用の)軸受ブロック
86 (Y軸用の)ボールねじ(第二のボールねじ)
87 (Y軸用の)連結腕(第二の連結腕)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 X-axis drive device (first drive device)
6 Linear scale (for X direction control) (first linear scale)
7 Y-axis linear motion guide device (second linear motion guide device)
8 Y-axis drive device (second drive device)
9 Linear scale (for Y direction control) (second linear scale)
10 Biaxial
52 Motor housing 53 (for X axis) Coupling 54 (for X axis) Bearing block (for X axis) 55 Bearing block (for X axis) 56 Ball screw (for X axis) (first ball screw)
57 Connecting arm (for the X axis) (first connecting arm)
71 Y-axis guide rail 72 Y-axis slider 81 (for Y-axis) drive motor (second drive motor)
82 Motor housing (for Y axis) 83 Coupling (for Y axis) 84 Bearing block (for Y axis) 85 Bearing block (for Y axis) 86 Ball screw (for Y axis) (second ball screw)
87 Connecting arm (for Y axis) (second connecting arm)
Claims (5)
前記第二の直動案内装置は、前記他の軸方向に沿った前記移動枠の内側面と前記他の軸方向に沿った前記ステージの外側面との間の二箇所の位置それぞれに設けられている請求項1に記載の二軸位置決めステージ装置。 The first linear motion guide device is provided at each of two positions between an inner surface of the fixed frame along the one axial direction and an outer surface of the movable frame along the one axial direction. And
The second linear motion guide device is provided at each of two positions between an inner surface of the moving frame along the other axial direction and an outer surface of the stage along the other axial direction. The biaxial positioning stage apparatus according to claim 1.
前記第二の駆動装置は、前記移動枠の取付け面に設けられた第二の駆動モータと、該第二の駆動モータで第二のねじ軸が回転駆動されると第二のナットが前記他の軸方向に沿って移動するように前記移動枠の取付け面に設けられた第二のボールねじと、該第二のボールねじの前記第二のナットと前記移動枠とを繋ぐ第二の連結腕とを有する請求項1または2に記載の二軸位置決めステージ装置。 The first drive device includes a first drive motor provided on an attachment surface of the fixed frame, and a first nut when the first screw shaft is rotationally driven by the first drive motor. A first ball screw provided on the mounting surface of the fixed frame so as to move along the axial direction of the fixed frame, and a first connection connecting the first nut and the moving frame of the first ball screw. With arms,
The second drive device includes: a second drive motor provided on an attachment surface of the moving frame; and a second nut when the second screw shaft is rotationally driven by the second drive motor. A second ball screw provided on the mounting surface of the moving frame so as to move along the axial direction of the moving frame, and a second connection for connecting the second nut and the moving frame of the second ball screw. The biaxial positioning stage apparatus according to claim 1, further comprising an arm.
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