專利名稱：平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置及采用該裝置的三自由度載物臺裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及在半導體裝置、印刷基板、液晶顯示元件等的曝光裝置等 中，移動工作臺，將工作臺上的對象定位于規(guī)定的位置，且在長行程上移動工作臺的可實現(xiàn)y方向平移和θ旋轉(zhuǎn)的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置， 或者在該平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置上加裝了x方向平移驅(qū)動機構(gòu)的三自由度載物臺裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的第1例的載物臺裝置包括可移動地軸支承具有可動工作臺的載物臺的一端部和另一端部的可動支承機構(gòu)；及控制可動工作臺和可動支承機構(gòu)的位置控制部，其不僅在直線方向上，即使在旋轉(zhuǎn)方向上的移動，也能夠在可精確地定位載物臺的同時，提高響應性并快速地移動載物臺(例 如，參照專利文獻l)。
另外，現(xiàn)有的第2例的二軸平行、一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)及采用該機構(gòu)的二軸平行、一軸旋轉(zhuǎn)工作臺裝置也有采用向工作臺的組裝簡單且可高 精度地進行導向支承的二軸平行、一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)的工作臺裝置(例如，參照專利文獻2)。日本特開2003-316440號公報(圖l、圖3、圖4、圖5、 圖7)日本特開平11-245128號公報(圖2、圖4、圖5)
對現(xiàn)有的第1例的專利文獻1的載物臺裝置進行說明。
圖23是專利文獻1的載物臺裝置的外觀圖。
圖23中，1100、 1200、 1300是直線載物臺，1110、 1210、 1310是可動工作臺，1112和1114、 1212和1214、 1312和1314是腳部，1120、 1220、 1320是基體部，1122和1124、 1222和1224、 1322和1324是導軌，1130、1230、 1330是線性馬達定子，1120、 1220、 1320是基體部，1350是第1端 部，1360是第2端部。3個直線載物臺1100、 1200及1300具有相同的結(jié) 構(gòu)，通過線性馬達被分別驅(qū)動的可移動的可動工作臺1110、 1210及1310 在載物臺1100、 1200及1300上移動。直線載物臺1300的基體部1320的 第1端部1350被轉(zhuǎn)動自如地支承在直線載物臺1100的可動工作臺1110上， 直線載物臺1300的基體部1320的第2端部1360被轉(zhuǎn)動自如地支承在直線 載物臺1200的可動工作臺1210上。
圖24是表示專利文獻1的載物臺裝置的直線載物臺1300的軸支承部 的形態(tài)的立體圖。圖24中，1400、 1500是軸支承構(gòu)件，1410、 1510是外 側(cè)圓筒部，1420、 1520是軸支承構(gòu)件，1530是板簧部。板簧部1530設置 于內(nèi)側(cè)圓筒部1520，通過支承構(gòu)件固定在基體部1320的下面。
圖25是表示專利文獻1的載物臺裝置的軸支承構(gòu)件1400和軸支承構(gòu) 件1500的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖25 (a)是表示從基體部1320的第1端部1350 側(cè)觀察軸支承構(gòu)件1400時的剖面的圖，圖25 (b)是表示從基體部1320的 第2端部1360側(cè)觀察軸支承構(gòu)件1500時的剖面的圖。
圖25 (a)所示的內(nèi)側(cè)圓筒部1420相對外側(cè)圓筒部1410比較順滑地轉(zhuǎn) 動。圖25 (b)所示的內(nèi)側(cè)圓筒部1520在沿著內(nèi)側(cè)圓筒部1520的半徑方向 上設置有板簧1530。
圖26是從上方觀察專利文獻1的載物臺裝置的內(nèi)側(cè)圓筒部1520的圖。
圖26中，1522是小內(nèi)徑部，1524是大內(nèi)徑部，1526是邊界側(cè)面，1560 是螺釘。板簧1530呈較長的形狀，板簧1530的兩端部具有橢圓形貫通孔， 橢圓形貫通孔的長軸方向與板簧1530的長度方向處于大致相同的方向。板 簧1530的兩端部通過該貫通孔由螺釘1560設置于內(nèi)側(cè)圓筒部1520的邊界 側(cè)面1526。板簧1530構(gòu)成為使板簧1530的長度方向與內(nèi)側(cè)圓筒部1520的 直徑方向大致相同。
板簧1530在如圖所示的白色箭頭的方向上彎曲時，板簧1530的兩端 部可沿著橢圓形貫通孔微動。在板簧1530的中央部通過螺釘1580固定有 支承構(gòu)件1570。支承構(gòu)件1570呈T字形，支承構(gòu)件1570的上部通過螺釘 1590固定在直線載物臺1300的基體部1320的下面。通過設置旋轉(zhuǎn)軸承1540 和滾子1550，內(nèi)側(cè)圓筒部1520能夠相對外側(cè)圓筒部1510比較順滑地轉(zhuǎn)動。 另外，直線載物臺1300通過彎曲板簧1530，能夠相對內(nèi)側(cè)圓筒部1520 移動。由直線載物臺1300構(gòu)成"載物臺"，由可動工作臺1310構(gòu)成"可動 工作臺"。
另外，由軸支承構(gòu)件1400構(gòu)成"第1可動支承機構(gòu)"，由軸支承構(gòu)件 1500構(gòu)成"第2可動支承機構(gòu)"。另外，由第1端部1350構(gòu)成"一端部"， 由第2端部1360構(gòu)成"另一端部"。另外，由板簧1530構(gòu)成"彈性構(gòu)件"。
圖27表示進行專利文獻1的載物臺裝置的工作臺的定位的具體形態(tài)。
圖27 (a)至(c)表示的例是表示3個直線載物臺1100、 1200及1300 和可動工作臺1110、 1210及1310的大致結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖27(a)表示可動工作臺1110位于直線載物臺1100的X方向的中央， 可動工作臺1210位于直線載物臺1200的X方向的中央，可動工作臺1310 位于直線載物臺1300的Y方向的中央，將可動工作臺1110、 1210及1310
位于該位置時作為基準位置。
圖27(b)表示使直線載物臺1100的可動工作臺1110和直線載物臺1200 的可動工作臺1210雙方從基準位置在正方向上僅移動距離Yl，使直線載 物臺1300的可動工作臺1310從基準位置在正方向上僅移動距離X1時的狀 態(tài)。如此，通過使可動工作臺1110和可動工作臺1210在相同方向上僅移 動相同距離，能夠使直線載物臺1300整體在Y方向上移動。由此，能夠?qū)?可動工作臺1310定位于X-Y方向上希望的位置。
圖27 (c)表示使直線載物臺1100的可動工作臺1110從基準位置在負 方向上僅移動距離Y2，使直線載物臺1200的可動工作臺1210從基準位置 在正方向上僅移動距離Y2。由此，能夠使直線載物臺1300整體的方向定 位于僅旋轉(zhuǎn)0的位置。如此，通過將可動工作臺1110和可動工作臺1210 定位于相對不同的位置，能夠?qū)⒅本€載物臺1300整體定位于僅旋轉(zhuǎn)希望角 度的位置，能夠?qū)⒖蓜庸ぷ髋_1310定位于僅旋轉(zhuǎn)希望角度的位置。
如圖27 (c)，直線載物臺1300旋轉(zhuǎn)時，支承上述的直線載物臺1300 的基體部1320的支承構(gòu)件1570移動。支承構(gòu)件1570移動時，固定于支承 構(gòu)件1570的板簧部1530彎曲。
圖28是表示專利文獻1的載物臺裝置的板簧部530彎曲時的形態(tài)的圖。 其為表示支承構(gòu)件1570向圖的左方向移動時的圖。通過該支承構(gòu)件1570 的移動，板簧部1530在由符號M表示的位置彎曲。
如此，在直線載物臺1300的基體部1320的第1端部1350，通過僅為 軸支承直線載物臺1300的結(jié)構(gòu)，以第1端部1350的轉(zhuǎn)動中心為基準，能 夠計算出沿直線載物臺1300的長度方向的可動工作臺1310的位置。另外， 在直線載物臺1300的基體部1320的第2端部1360，通過在軸支承直線載 物臺1300的同時可在直線載物臺1300的長度方向上移動的結(jié)構(gòu)，能夠使 直線載物臺1300的轉(zhuǎn)動動作順滑。
接下來，對現(xiàn)有的第2例的專利文獻2的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導 向機構(gòu)及采用該機構(gòu)的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)工作臺裝置進行說明。圖29是 專利文獻2的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)的局部剖切分解立體圖； 圖30表示采用圖29所示的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)工作臺裝置，該圖(a)是省略工作臺并在雙點劃線內(nèi)表示的俯視 圖，該圖(b)是主視圖；圖31是圖30所示工作臺的俯視圖。
在圖29至圖31中，二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)由二軸平行運 動導向部270和組裝于該二軸平行運動導向部270的旋轉(zhuǎn)運動導向部280 構(gòu)成。
另外，采用二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)的二軸平行、旋轉(zhuǎn)工作 臺裝置，如圖29、圖30所示，構(gòu)成為通過4個二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導 向機構(gòu)201A、 201B、 201C、 201D，相對于基臺234平行且在相互直交的 二軸方向上移動自如地支承工作臺233，以位于工作臺233中央部的旋轉(zhuǎn)軸 CO為中心可進行旋轉(zhuǎn)。
4個中的3個二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)201A、 201B、 201D致 動連結(jié)有各自在直線方向上伸縮驅(qū)動的由旋轉(zhuǎn)馬達238和將該旋轉(zhuǎn)馬達238 的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的進給絲杠機構(gòu)239構(gòu)成的直線驅(qū)動機構(gòu) 237A、 237B、 237D。 二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)201C能夠自由運 動。
使工作臺233平行移動時，驅(qū)動2個直線驅(qū)動機構(gòu)237A、 237B或者直
線驅(qū)動機構(gòu)237C。
使工作臺233相對旋轉(zhuǎn)軸C0旋轉(zhuǎn)時，使直線驅(qū)動機構(gòu)237A、 237B相 互在反方向上僅驅(qū)動相同量+AX、 -AX，另外，使直線驅(qū)動機構(gòu)237D在Y 軸方向上僅驅(qū)動規(guī)定量AY。
如此，現(xiàn)有的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)及采用該機構(gòu)的二軸 平行、 一軸旋轉(zhuǎn)工作臺裝置通過使工作臺平行移動或者旋轉(zhuǎn)來進行定位。

發(fā)明內(nèi)容
但是，專利文獻1的載物臺裝置利用彈性構(gòu)件并通過彈性構(gòu)件彎曲來 得到自由度，必須考慮彈性構(gòu)件的彎曲變位來進行定位。也就是說，存在 由于板簧彈性特性的滯后現(xiàn)象，或者彈性構(gòu)件采用的螺旋彈簧、空氣彈簧 等的復原力和變位的非線性，而無法精確地進行定位的問題。
另外，配設有如驅(qū)動類的板簧這樣的彈性構(gòu)件時，還存在板簧元件因 素為主要原因的共振對定位精度產(chǎn)生影響的問題。
另外，專利文獻2的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)及采用該機構(gòu)
的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)工作臺裝置僅以微小XYe的定位為目的，而搬運用
途則需要采用另外的驅(qū)動機構(gòu)。因此，也存在機械結(jié)構(gòu)復雜，費用過高的 問題。
本發(fā)明基于上述問題而進行，目的是提供一種在進行Ye的微小定位的 同時，可進行搬運用途的長行程移動的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置及采 用該平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置可進行包括長行程移動的XYe移動的三 自由度載物臺裝置。
為解決上述問題，本發(fā)明構(gòu)成如下。
方案i所述的發(fā)明為，通過配置于機臺部的驅(qū)動機構(gòu)將放載對象物的 工作臺定位于規(guī)定位置的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的特征為，
前述驅(qū)動機構(gòu)是一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其通過由具有平移自由度的2 個平移自由度部和具有旋轉(zhuǎn)自由度的i個旋轉(zhuǎn)自由度部構(gòu)成的第i機構(gòu)部，
及由設置在前述第1機構(gòu)部的2個前述平移自由度部中的一個上的電動機、檢測出作為被檢測體的該機構(gòu)部的動作量的動作量檢測器及接收指令信號控制前述電動機的控制器構(gòu)成的電動機控制裝置構(gòu)成，
至少具備2組前述驅(qū)動機構(gòu)即前述一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，
在前述工作臺的旋轉(zhuǎn)移動中心還具備具有1個前述旋轉(zhuǎn)自由度部和1
個前述平移自由度部的第2機構(gòu)部，
前述一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在具備向前述控制器發(fā)送動作指令的指令
裝置的同時，通過使前述電動機向平移方向進行動作，可使前述工作臺進
行一個方向的平移移動或旋轉(zhuǎn)移動。
方案2所述的發(fā)明為，方案1所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的
特征為，還具有不具備前述電動機的前述第1機構(gòu)部即三自由度機構(gòu)。
方案3所述的發(fā)明為，方案1所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 特征為，具備第2驅(qū)動機構(gòu)，前述第2驅(qū)動機構(gòu)在前述第2機構(gòu)部具有由 驅(qū)動前述平移自由度部的前述電動機、前述動作量檢測器及前述控制器構(gòu) 成的前述電動機控制裝置。
方案4所述的發(fā)明為，方案1所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 特征為，前述第1機構(gòu)部由設置在前述機臺部上的第1平移自由度部、設 置在前述第1平移自由度部上的第2平移自由度部及設置在前述第2平移 自由度部上的旋轉(zhuǎn)自由度部構(gòu)成。
方案5所述的發(fā)明為，方案1所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 特征為，前述第1機構(gòu)部由設置在前述機臺部上的第1平移自由度部、設 置在前述第1平移自由度部上的旋轉(zhuǎn)自由度部及設置在前述旋轉(zhuǎn)自由度部 上的第2平移自由度部構(gòu)成。
方案6所述的發(fā)明為，方案1所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 特征為，具備用于掌握前述工作臺或者前述工作臺上的對象物的位置的二 次元位置傳感器及對由前述二次元位置傳感器捕捉到的對象物圖像進行圖 像處理以運算用于修正前述對象物位置的修正量的修正量計算部，根據(jù)由 前述修正量計算部得到的修正量使前述電動機進行動作，修正前述工作臺 或者前述工作臺上的前述對象物的位置。
方案7所述的發(fā)明為，方案6所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 特征為，具有多個前述二次元位置傳感器。
方案8所述的發(fā)明為，采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度 載物臺裝置的特征為，在方案1至7中的任意一項所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由 度載物臺裝置的工作臺的上部或下部具有由電動機向平移方向驅(qū)動工作臺 的一軸平移驅(qū)動機構(gòu)。
方案9所述的發(fā)明為，采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度 載物臺裝置的特征為，在包圍方案1至7中的任意一項所述的平移旋轉(zhuǎn)二 自由度載物臺裝置的門型結(jié)構(gòu)上具有由電動機向平移方向驅(qū)動工作臺的一 軸平移驅(qū)動機構(gòu)。
方案10所述的發(fā)明為，采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度 載物臺裝置的特征為，為了向平移方向驅(qū)動方案1至7中的任意一項所述 的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，具有由電動機向平移方向驅(qū)動工作臺的 一軸平移驅(qū)動機構(gòu)。
根據(jù)方案1所述的發(fā)明，能夠向工作臺的一個方向進行長行程平移移 動和旋轉(zhuǎn)移動。
根據(jù)方案2所述的發(fā)明，能夠?qū)⒐ぷ髋_附加在第1機構(gòu)部和第2機構(gòu) 部上由三自由度機構(gòu)進行支承，可抑制工作臺的彎曲。
根據(jù)方案3所述的發(fā)明，能夠支撐多個點，可將工作臺、對象物等的 負荷平衡良好地分散并進行驅(qū)動。
根據(jù)方案4所述的發(fā)明，由于2個平移自由度部的安裝角度固定，所 以在工作臺移動時能夠比較簡單地運算需要的動作量。
根據(jù)方案5所述的發(fā)明，由于能夠挾持2個平移驅(qū)動部的直動導向部 來放置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部，可從工作臺至機臺連續(xù)地進行支承，所以針對工作臺 和其它的負荷，驅(qū)動機構(gòu)能夠抑制變形并進行支承。
根據(jù)方案6所述的發(fā)明，通過針對工作臺或者工作臺上的對象物的配 置狀況利用二次元位置傳感器計算出位置的修正量，能夠使工作臺移動動 作迅速地進行。
根據(jù)方案7所述的發(fā)明，即使1個二次元位置傳感器無法完全掌握對 象物，也能夠由多個二次元位置傳感器分區(qū)域掌握對象物，因此，能夠掌 握對象物的配置。另外，能夠使用于多個種類的掌握對象。
根據(jù)方案8至IO所述的發(fā)明，能夠向工作臺的一個方向進行長行程平
移移動和旋轉(zhuǎn)移動，還具有一軸平移驅(qū)動機構(gòu)，因此，可具有xY平移和e
旋轉(zhuǎn)的三自由度。


圖1是表示展示本發(fā)明第1實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的
一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制 方塊圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的 大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示展示本發(fā)明第1實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的
工作臺的e旋轉(zhuǎn)移動的圖。
圖4是表示展示本發(fā)明第1實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 工作臺的Y平移移動的圖。
圖5是表示展示本發(fā)明第2實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖。
圖6是表示本發(fā)明第2實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制 方塊圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的 大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示展示本發(fā)明第2實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置利 用二次元位置傳感器的對象物的位置修正方法的圖。
圖8是表示展示本發(fā)明第2實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的
工作臺的e旋轉(zhuǎn)移動的圖。
圖9是表示展示本發(fā)明第3實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配置的俯視示意圖。
圖10是表示本發(fā)明第3實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制 方塊圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的 大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是表示展示本發(fā)明第3實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的
工作臺的θ旋轉(zhuǎn)移動的圖。
圖12是表示展示本發(fā)明第4實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配置的俯視示意圖。
圖13是表示本發(fā)明第4實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制 方塊圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的 大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖14是表示展示本發(fā)明第5實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部、第2驅(qū)動機構(gòu)的配置的俯視示意圖。
圖15是表示本發(fā)明第5實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制 方塊圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的 大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖16是表示使用采用展示本發(fā)明第6實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置的三自由度載物臺裝置的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配 置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖。
圖17是表示本發(fā)明第6實施例的采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 三自由度載物臺裝置的控制方塊圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機 構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖18是表示使用采用展示本發(fā)明第7實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置的三自由度載物臺裝置的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配 置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖。
圖19是表示本發(fā)明第7實施例的采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 三自由度載物臺裝置的控制方塊圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機 構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖20是表示使用采用展示本發(fā)明第8實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置的三自由度載物臺裝置的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配 置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖。
圖21是表示本發(fā)明第8實施例的采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 三自由度載物臺裝置的控制方塊圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機 構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖22是表示展示本發(fā)明第8實施例的采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度載物臺裝置的動作例的示意圖。
圖23是專利文獻1的載物臺裝置的外觀圖。
圖24是表示專利文獻1的某載物臺裝置的直線載物臺1300的軸支承 部的形態(tài)的立體圖。
圖25是表示專利文獻1的載物臺裝置的軸支承構(gòu)件1400和軸支承構(gòu) 件1500的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖26是從上方觀察專利文獻1的載物臺裝置的內(nèi)側(cè)圓筒部1520的圖。
圖27是表示進行專利文獻1的載物臺裝置的工作臺的定位的具體形態(tài) 的立體圖。
圖28是表示專利文獻1的載物臺裝置的板簧部530彎曲時的形態(tài)的圖。
圖29是專利文獻2的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)的局部剖切分 解立體圖。
圖30表示采用圖27所示的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)的二軸 平行、 一軸旋轉(zhuǎn)工作臺裝置，該圖(a)是省略工作臺并在雙點劃線內(nèi)表示 的俯視圖，該圖(b)是主視圖。
圖31是圖28所示工作臺的俯視圖。
符號說明
1 電動機(線性馬達)
2 動作量檢測器
3 控制器
4 工作臺
5 對象物
6 —軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)
7 機臺部
8 指令部
9 二次元位置傳感器 11 平移驅(qū)動部12平移自由度部
13旋轉(zhuǎn)自由度部
15修正量計算部
16第2機構(gòu)部
18三自由度機構(gòu)
19第2驅(qū)動機構(gòu)
21直動導向部
22直動導向塊
23旋轉(zhuǎn)用軸承
24一軸平移驅(qū)動機構(gòu)
25電動機控制裝置
27X軸基體
28門型結(jié)構(gòu)
29X軸工作臺
30平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
實施例1
圖1是表示展示本發(fā)明第1實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的
一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖； 圖2是表示本發(fā)明第1實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制方塊 圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致 結(jié)構(gòu)的圖。
圖中，l是電動機(線性馬達)，2是動作量檢測器，3是控制器，4是 工作臺，5是對象物，6是一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，7是機臺部，8是指令 部，ll是平移驅(qū)動部，12是平移自由度部，13是旋轉(zhuǎn)自由度部，16是第2 機構(gòu)部，25是電動機控制裝置。另外， 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6構(gòu)成為從 機臺部7側(cè)向上依次為平移驅(qū)動部11、旋轉(zhuǎn)自由度部13及平移自由度部12，第2驅(qū)動部構(gòu)成為從機臺部7側(cè)向上依次為平移自由度部12及旋轉(zhuǎn)自 由度部。
本發(fā)明與專利文獻1不同的部分為具備一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6和第2 機構(gòu)部16的部分。雖然一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6在具有由電動機1驅(qū)動的 平移驅(qū)動部11和旋轉(zhuǎn)自由度部13的方面與專利文獻1相同，但是本發(fā)明 的旋轉(zhuǎn)自由度部13沒有板簧那樣的彈性體，本發(fā)明的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)6設置有專利文獻1所沒有的平移自由度部12。另外，專利文獻l也沒 有由旋轉(zhuǎn)自由度部13和平移自由度部12支承工作臺4的第2機構(gòu)部16。
本發(fā)明與專利文獻2不同的部分為工作臺4僅向平移的一個方向進行 動作。但是，本發(fā)明為了能夠進行長行程的平移移動， 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)6的平移驅(qū)動部11和第2機構(gòu)部16的平移自由度13為同一方向。
雖然專利文獻2的二軸平行、 一軸旋轉(zhuǎn)運動導向機構(gòu)270與一軸驅(qū)動 平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6的平移驅(qū)動部11、平移自由度部12及旋轉(zhuǎn)自由度部13的 結(jié)構(gòu)類似，但是專利文獻2沒有第2機構(gòu)部16。
一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6配置為能夠沿機臺部7兩側(cè)(A、 B)的直動 導向部21移動，第2機構(gòu)部16配置在工作臺4的旋轉(zhuǎn)中心部(C)。
另外，構(gòu)成各平移驅(qū)動部11的線性馬達1分別連接有2個控制器3。 控制器3接收來自指令部8的動作命令，使線性馬達1進行動作。動作量 檢測器2檢測出線性馬達1或線性馬達1驅(qū)動的直動導向塊22等附隨的部 位的移動量，控制器3控制動作以使該移動量與指令部8的動作命令的差為零。
接下來，對平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的動作進行說明。
圖3是表示展示本發(fā)明第1實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的工作臺的e旋轉(zhuǎn)移動的圖。
如圖2所示，該動作能夠在使A、 B點2個一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6 的平移驅(qū)動部11的線性馬達1分別向相反側(cè)進行動作時，使工作臺4以C 點的第2機構(gòu)部16為中心旋轉(zhuǎn)。如果使一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6a動作5Y1 ， 使一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6b動作SY2，則一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6a、 6b 的旋轉(zhuǎn)自由度部13動作e，平移自由度部12移動SX1、 SX2，因此，工作
臺4旋轉(zhuǎn)e。也就是說，第2機構(gòu)部16的旋轉(zhuǎn)自由度部13進行作用，工作
臺4旋轉(zhuǎn)e。
如上所述，工作臺的旋轉(zhuǎn)及一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6和第2機構(gòu)部16 的各線性馬達l、各旋轉(zhuǎn)自由度部13、平移自由度部12的移動量以幾何學 來進行決定。
圖4是表示展示本發(fā)明第1實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 工作臺的Y平移移動的圖。
圖4中，SY是附屬于一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的線性馬達1的移動量。 如果A、 B雙方的線性馬達la、 lb僅動作相同量，則能夠使工作臺4進行 平移移動。
另外，平移移動也可以以圖3所示的旋轉(zhuǎn)e后的狀態(tài)來進行平移移動。
本發(fā)明的第i實施例為上述結(jié)構(gòu)，因此，構(gòu)成為可進行包括旋轉(zhuǎn)e和
長行程的平移Y方向移動的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置。 實施例2
圖5是表示展示本發(fā)明第2實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖； 圖6是表示本發(fā)明第2實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制方塊 圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致 結(jié)構(gòu)的圖。
另外，第2實施例的基本構(gòu)成要素與第1實施例相同。 第2實施例與第1實施例的不同點為一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6構(gòu)成為從機臺部7側(cè)向上依次為平移驅(qū)動部11、 平移自由度部12及旋轉(zhuǎn)自由度部13。 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6和第2機構(gòu) 部16的配置也與第1實施例相同。
另外，本發(fā)明與專利文獻1、專利文獻2不同的部分也與第1實施例一樣。
本發(fā)明的第2實施例與第1實施例的不同為具備二次元位置傳感器9 和修正量計算部15的部分。
圖7是表示展示本發(fā)明第2實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置利用二次元位置傳感器的對象物的位置修正方法的圖。二次元位置傳感器9檢測出工作臺4或工作臺4上的對象物5，并可通過修正量計算部15掌握 該偏移量。只要能夠掌握偏移量，如圖7就可實現(xiàn)平移Y方向和旋轉(zhuǎn)0方 向的修正。
雖然在本實施例中無法進行平移X方向的修正，但是在其它實施例中 后述，能夠進行平移X方向的修正。
圖8是表示展示本發(fā)明第2實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的工作臺的e旋轉(zhuǎn)移動的圖。
與第1實施例相同，如圖8能夠在使A、 B點2個一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)6的平移驅(qū)動部11的線性馬達1分別向相反側(cè)進行動作時，使工作臺4 以C點的第2機構(gòu)部16為中心旋轉(zhuǎn)。如果使一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6a動 作SY1 ，使一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6b動作SY2，則一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 6a、 6b的旋轉(zhuǎn)自由度部13動作e，平移自由度部12移動5X1、 SX2，因此， 工作臺4旋轉(zhuǎn)e。也就是說，第2機構(gòu)部16的旋轉(zhuǎn)自由度部13進行作用， 工作臺4旋轉(zhuǎn)0。
雖然由于一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6a、 6b的結(jié)構(gòu)與第1實施例不同，所 以使工作臺4旋轉(zhuǎn)e時的線性馬達la、 lb的移動量SYl、 SY2、及平移自 由度部12的移動量SX1、 SX2不同，但是在工作臺4的旋轉(zhuǎn)及一軸驅(qū)動平 移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6和第2機構(gòu)部16的各線性馬達1、各旋轉(zhuǎn)自由度部13、平移 自由度部12的移動量以幾何學來進行決定的方面相同。
另外，平移Y方向的工作臺4的移動能夠與第1實施例一樣地實施。
實施例3
圖9是表示展示本發(fā)明第3實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配置的俯視示意圖；圖10是表示本 發(fā)明第3實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制方塊圖及表示一軸 驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致結(jié)構(gòu)的圖。
第3實施例的基本構(gòu)成要素與第1實施例、第2實施例相同。與第1 實施例、第2實施例的不同為，還附加有不具有線性馬達1的三自由度機 構(gòu)18。另外， 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6a、 6b的配置位置與第1實施例不同。 另外，省略了二次元位置傳感器9和修正量計算部15的記述。
另外，如圖10所示， 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6的結(jié)構(gòu)與第1實施例相 同，從機臺部7側(cè)向上依次為平移驅(qū)動部11、旋轉(zhuǎn)自由度部13及平移自由 度部12。三自由度機構(gòu)18的結(jié)構(gòu)也是從機臺部7側(cè)依次為平移自由度部 12、旋轉(zhuǎn)自由度部13及平移自由度部12的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明與專利文獻1、專利文獻2不同的部分與第1實施例一樣。 圖11是表示展示本發(fā)明第3實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的工作臺的e旋轉(zhuǎn)移動的圖。
與第1實施例相同，如圖11能夠在使A、 B點2個一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)6的平移驅(qū)動部11的線性馬達1分別向相反側(cè)進行動作時，使工作臺 4以C點的第2機構(gòu)部16為中心旋轉(zhuǎn)。如果使一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6a 動作SY1，使一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6b動作SY2，則一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)6a、 6b的旋轉(zhuǎn)自由度部13動作e，平移自由度部12移動5X1、 SX2，三 自由度機構(gòu)18的平移自由度部12也移動5Y3、 5Y4、 SX3、 SX4，而且， 第2機構(gòu)部16的旋轉(zhuǎn)自由度部13進行作用，工作臺4旋轉(zhuǎn)0。
雖然由于一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6a、6b的配置位置與第1實施例不同， 所以線性馬達la、 lb的動作量不同，但是在工作臺4的旋轉(zhuǎn)及一軸驅(qū)動平 移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6和第2機構(gòu)部16的各線性馬達1、各旋轉(zhuǎn)自由度部13、平移 自由度部12的移動量以幾何學來進行決定的方面相同。另外，平移Y方向 的工作臺4的移動能夠與第1實施例一樣地實施。
實施例4
圖12是表示展示本發(fā)明第4實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配置的俯視示意圖；圖13是表示本 發(fā)明第4實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制方塊圖及表示一軸 驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致結(jié)構(gòu)的圖。
另外，第4實施例的基本構(gòu)成要素與第1實施例相同。第4實施例與 第1實施例的不同為，如圖13所示，在第2機構(gòu)部16也配置線性馬達1 并作為第2驅(qū)動機構(gòu)19，且具備控制器3及動作量檢測器2。
第1機構(gòu)部6a、 6b的結(jié)構(gòu)及配置與第1實施例相同。另外，省略了二次元位置傳感器9和修正量計算部15的記述。
另外，本發(fā)明與專利文獻1、專利文獻2不同的部分與第1實施例一樣。
由于是如上的結(jié)構(gòu)，所以工作臺4的e旋轉(zhuǎn)移動能夠與第i實施例的
圖3同樣地實現(xiàn)。平移Y方向移動也與第1實施例相同。在本實施例中， 由于在第2驅(qū)動機構(gòu)19也具備線性馬達lc，所以可增大Y方向的推進力， 能夠?qū)嵤┓謹偢骶€性馬達的容量并輸出推力這樣的電動機的容量選擇。
實施例5
圖14是表示展示本發(fā)明第5實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部、第2驅(qū)動機構(gòu)的配置的俯視示意圖； 圖15是表示本發(fā)明第5實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的控制方塊 圖及表示一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致 結(jié)構(gòu)的圖。
另外，第5實施例的基本構(gòu)成要素與第1實施例相同。另外， 一軸驅(qū) 動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6和第2機構(gòu)部16的配置為將第3實施例的三自由度機構(gòu) 18替換為一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6的配置。也就是說，還附加有線性馬達 1的方面與第3實施例不同。另外，省略了二次元位置傳感器9和修正量計 算部15的記述。 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6的結(jié)構(gòu)與第1實施例相同，依次 為平移、旋轉(zhuǎn)、平移。另外，本發(fā)明與專利文獻l、專利文獻2不同的部分 與第1實施例一樣。
由于是如上的結(jié)構(gòu)，所以工作臺4的0旋轉(zhuǎn)移動可與第3實施例的圖 ll同樣地實現(xiàn)。平移Y方向移動也與第1實施例相同。在本實施例中，由 于具備4個一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6，所以也可增大Y方向的推進力，能
夠?qū)嵤┓謹偢骶€性馬達的容量并輸出推力這樣的電動機的容量選擇。
實施例6
圖16是表示使用采用展示本發(fā)明第6實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置的三自由度載物臺裝置的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配 置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖；圖17是表示本發(fā)明第6實施例的采用平移 旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度載物臺裝置的控制方塊圖及表示一軸 驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖中，平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30為第1實施例中所示的結(jié)構(gòu)。在平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30的工作臺4上配置一軸平移驅(qū)動機構(gòu) 24,以實現(xiàn)平移X方向的動作。
由于是如上的結(jié)構(gòu)，所以如第1實施例那樣，平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置30使工作臺4進行平移Y方向的動作和旋轉(zhuǎn)9的動作，而工作臺4 上的一軸平移驅(qū)動機構(gòu)24進行平移X方向的動作，因此，構(gòu)成為進行XY0 的三自由度動作的三自由度載物臺裝置。
實施例7
圖18是表示使用采用展示本發(fā)明第7實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置的三自由度載物臺裝置的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配 置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖；圖19是表示本發(fā)明第7實施例的采用平移 旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度載物臺裝置的控制方塊圖及表示一軸 驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致結(jié)構(gòu)的圖。
圖中，平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30為第1實施例中所示的結(jié)構(gòu)。
平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30配置在裝配有2個線性馬達的一軸平 移驅(qū)動機構(gòu)24上。
由于是如上的結(jié)構(gòu)，所以如第1實施例那樣，平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置30使工作臺4進行平移Y方向的動作和旋轉(zhuǎn)e的動作，而一軸平移 驅(qū)動機構(gòu)24使平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30的機臺部4進行平移X方 向的動作，因此，構(gòu)成為進行XY6的三自由度動作的三自由度載物臺裝置。
實施例8
圖20是表示使用采用展示本發(fā)明第8實施例的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置的三自由度載物臺裝置的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的配 置的俯視示意圖和側(cè)視示意圖；圖21是表示本發(fā)明第8實施例的采用平移 旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度載物臺裝置的控制方塊圖及表示一軸 驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第2機構(gòu)部的平移、旋轉(zhuǎn)自由度的大致結(jié)構(gòu)的圖。在 本實施例中，具有2個二次元位置傳感器9，由二次元位置傳感器9檢測出 的圖像通過修正量計算部15能夠掌握工作臺4上的對象物5的偏移量。雖 然在使用二次元位置傳感器9和修正量計算部15的方面與第2實施例相同，但是使用2個二次元位置傳感器9， 二次元位置傳感器9的數(shù)量不同。
圖中，平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30為第1實施例中所示的結(jié)構(gòu)。
門型結(jié)構(gòu)28構(gòu)成為包圍平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30，并在其上配 置一軸平移驅(qū)動機構(gòu)24，能夠使X軸工作臺29向平移X方向移動。
由于是如上的結(jié)構(gòu)，所以如第1實施例那樣，平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物 臺裝置30使工作臺4進行平移Y方向的動作和旋轉(zhuǎn)e的動作，而門型結(jié)構(gòu) 28上的一軸平移驅(qū)動機構(gòu)24使X軸工作臺29進行平移X方向的動作，因 此，構(gòu)成為進行XYe的三自由度動作的三自由度載物臺裝置。
圖22是表示展示本發(fā)明第8實施例的采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝 置的三自由度載物臺裝置的動作例的示意圖。
圖22中，(1)所示的線是三自由度載物臺裝置在進行加工、檢查等的 工序中所需動作的基本的軌跡、位置。(2)所示的線是從基本的軌跡、位 置僅偏移SX、 SY的軌跡、位置。(3)所示的線是對象物5放置在工作臺4 上時偏移的軌跡、位置。(4)所示的線是對(3)的軌跡、位置的偏移向Y
方向和e方向進行修正后的軌跡、位置。
對象物5放置在工作臺上時，對象物5伴隨有如(3)那樣的偏移量。 這里，平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30在平移Y方向上可動，使工作臺4 移動以便將對象物5上的標記置于二次元位置傳感器9的視角內(nèi)。
二次元位置傳感器9檢測出標記，與第2實施例的圖7所示相同，由 修正量計算部15掌握對象物5的XYe的偏移量。由于平移旋轉(zhuǎn)二自由度 載物臺裝置30能夠進行平移Y方向移動和旋轉(zhuǎn)e，所以向Y方向和e方向 修正如(3)那樣的偏移，并置于如(4)那樣的軌跡、位置。雖然進行加 工、檢查等的工序中所需動作的基本的軌跡、位置為(1)，但是也可以令 一軸平移驅(qū)動機構(gòu)24僅移動5X并將這里改為新的基準，使對象物5的加 工、檢査等沿著正確的軌跡、位置來進行。
如上所述，構(gòu)成為由平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置30和一軸平移驅(qū)動 機構(gòu)24驅(qū)動XY0的三自由度而能夠工作的三自由度載物臺裝置。
另外，雖然在第1實施例及第3至第7實施例中， 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)6構(gòu)成為從機臺部7側(cè)向上依次為平移驅(qū)動部11、旋轉(zhuǎn)自由度部13及平移自由度部12，第2驅(qū)動部構(gòu)成為從機臺部7側(cè)向上依次為平移自由度 部12及旋轉(zhuǎn)自由度部13，在第2實施例中， 一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6構(gòu)成 為從機臺部7側(cè)向上依次為平移驅(qū)動部11 、平移自由度部12及旋轉(zhuǎn)自由度 部13，但是它們也可以混用。對于三自由度機構(gòu)18也是一樣的。
通過使用多個一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、三自由度機構(gòu)、第2驅(qū)動機構(gòu) 等，即使工作臺大型化，也能夠適用于負荷被分散支承的工作機械的二次 元定位裝置等。通過該機構(gòu)，能夠使工作臺薄型化。
另外，即使裝置大型化，也能夠不使用特殊的大型電動機，而利用多 個標準的電動機來分散驅(qū)動力這樣地進行構(gòu)成，因此，還具有在裝置零件 的交貨期、費用等方面與特殊品相比可容易調(diào)配的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，通過配置于機臺部的驅(qū)動機構(gòu)將放載對象物的工作臺定位于規(guī)定位置，其特征為，前述驅(qū)動機構(gòu)是一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其通過由具有平移自由度的2個平移自由度部和具有旋轉(zhuǎn)自由度的1個旋轉(zhuǎn)自由度部構(gòu)成的第1機構(gòu)部，及由設置在前述第1機構(gòu)部的2個前述平移自由度部中的一個上的電動機、檢測出作為被檢測體的該機構(gòu)部的動作量的動作量檢測器及接收指令信號控制前述電動機的控制器構(gòu)成的電動機控制裝置構(gòu)成，至少具備2組前述驅(qū)動機構(gòu)即前述一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，在前述工作臺的旋轉(zhuǎn)移動中心還具備具有1個前述旋轉(zhuǎn)自由度部和1個前述平移自由度部的第2機構(gòu)部，前述一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在具備向前述控制器發(fā)送動作指令的指令裝置的同時，通過使前述電動機向平移方向進行動作，可使前述工作臺進行一個方向的平移移動或旋轉(zhuǎn)移動。
2. 如權(quán)利要求l所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，其特征為，還 具有不具備前述電動機的前述第1機構(gòu)部即三自由度機構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求l所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，其特征為，具 備第2驅(qū)動機構(gòu)，前述第2驅(qū)動機構(gòu)在前述第2機構(gòu)部具有由驅(qū)動前述平 移自由度部的前述電動機、前述動作量檢測器及前述控制器構(gòu)成的前述電 動機控制裝置。
4. 如權(quán)利要求l所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，其特征為，前 述第1機構(gòu)部由設置在前述機臺部上的第1平移自由度部、設置在前述第1 平移自由度部上的第2平移自由度部及設置在前述第2平移自由度部上的 旋轉(zhuǎn)自由度部構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求l所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，其特征為，前 述第1機構(gòu)部由設置在前述機臺部上的第1平移自由度部、設置在前述第1 平移自由度部上的旋轉(zhuǎn)自由度部及設置在前述旋轉(zhuǎn)自由度部上的第2平移 自由度部構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求l所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，其特征為，具 備用于掌握前述工作臺或者前述工作臺上的對象物的位置的二次元位置傳 感器及對由前述二次元位置傳感器捕捉到的對象物圖像進行圖像處理以運 算用于修正前述對象物位置的修正量的修正量計算部，根據(jù)由前述修正量計算部得到的修正量使前述電動機進行動作，修正 前述工作臺或者前述工作臺上的前述對象物的位置。
7. 如權(quán)利要求6所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，其特征為，具 有多個前述二次元位置傳感器。
8. —種采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度載物臺裝置，其 特征為，在權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺 裝置的工作臺的上部或下部具有由電動機向平移方向驅(qū)動工作臺的一軸平 移驅(qū)動機構(gòu)。
9. 一種采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度載物臺裝置，其 特征為，在包圍權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載 物臺裝置的門型結(jié)構(gòu)上具有由電動機向平移方向驅(qū)動工作臺的一軸平移驅(qū) 動機構(gòu)。
10. —種采用平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置的三自由度載物臺裝置， 其特征為，為了向平移方向驅(qū)動權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的平移 旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，具有由電動機向平移方向驅(qū)動工作臺的一軸平 移驅(qū)動機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在可對工作臺進行Yθ的微小定位的同時，可進行搬運用途的長行程移動的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置。具體為，可實現(xiàn)平移Y方向移動和旋轉(zhuǎn)θ的平移旋轉(zhuǎn)二自由度載物臺裝置，其具備至少2組(6a、6b)通過由具有平移自由度的2個平移自由度部、具有旋轉(zhuǎn)自由度的1個旋轉(zhuǎn)自由度部及電動機構(gòu)成的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)及電動機控制裝置構(gòu)成的一軸驅(qū)動平移旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；及具有1個旋轉(zhuǎn)自由度和1個平移自由度的第2機構(gòu)部(16)。
文檔編號B23Q1/48GK101203354SQ20068002204
公開日2008年6月18日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者大須賀俊之, 小宮剛彥 申請人:株式會社安川電機