专利名称：台式涂敷机用工作台装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工作台装置，特别是涉及一种适用于台式涂敷机(テ一ブルコ一タ)的工作台(ステ一ジ)装置。
背景技术：
作为涂敷机的一例，有例如在制造液晶板的过程中将特定材料制成的薄膜涂敷到玻璃基板上的涂敷机。迄今为止，这种涂敷机以采用旋转涂敷方式、即所谓旋转涂敷机为主。但是，旋转涂敷机在其结构上存在滴落在基板上的昂贵的涂敷材料几乎全部废弃的问题。
因此，近年来开始提供台式涂敷机取代旋转涂敷机。台式涂敷机为使一定长度的具有涂敷材料的喷射口的喷嘴部或搭载有被处理基板的工作台沿一轴方向滑动进行涂敷的机器，具有涂敷材料的废弃量少的优点(例如参照专利文献1)。
但是，近年来被处理基板不断大型化(例如2m×2m)，因此要求能够与之相对应的工作台装置。
下面参照图4～图7来说明作为大型被处理基板用而提出的台式涂敷机用工作台装置的一例。在图4、图5中，架台150上固定着石平台160。石平台160的上面一侧设有凹陷部，该凹陷部中设置有用来搭载被处理基板并将其吸着保持的基板台100。在与基板台100的两侧相对应的石平台160的两侧，即比凹陷部高的部分设置有用石材制成的互相平行延伸的导轨部110A、110B。下面将其延伸方向称为Y轴。在该导轨部110A、110B上分别组装有Y轴驱动机构120A、120B，以便能够沿导轨部110A、110B移动。Y轴驱动机构120A、120B由线性电动机实现。即，沿导轨部110A、110B配置有线性电动机的固定磁铁部分(轭铁部分)，Y轴驱动机构120A、120B中配置有线性电动机的可动线圈部分。
Y轴驱动机构120A、120B上还设置有从其向上方延伸的Z轴驱动机构130A、130B。Z轴驱动机构130A、130B为向Z轴方向、即向上下方向的驱动源，是用来沿Z轴方向驱动架设在它们之间的喷嘴部140的机构。
即，喷嘴部140利用Y轴驱动机构120A、120B可以与Z轴驱动机构130A、130B一起沿Y轴方向移动，还可以利用Z轴驱动机构130A、130B沿Z轴方向移动。
本工作台装置中组装的喷嘴部140的长度如图6所示，比搭载在基板台100上的被处理基板(图中没有表示)的宽度大，从其最下部沿长度方向形成的尺寸微小的切口喷射或滴下涂敷材料。
图7表示Z轴驱动机构的一例。在图7中，Z轴驱动机构130A包括框架131、其上安装的沿上下方向延伸的2根导向构件132、以沿导向构件132能够活动的方式被组装的台面133、受导向构件132引导的滚动导向件134。台面133由滚珠丝杠机构驱动，该滚珠丝杠机构由与导向构件132同方向安装的滚珠丝杠135和与其螺纹配合的螺母136构成，在框架131的上部固定配置有滚珠丝杠旋转用的交流伺服电动机137。螺母136被固定在台面133的背面一侧。
为了减轻交流伺服电动机137的负荷，Z轴驱动机构130A还具有抗衡(カウンタバランス)用的汽缸机构138。汽缸机构138的轴被安装在螺母136或可动部位上，汽缸机构138的本体与交流伺服电动机137并列固定在框架131的上部。Z轴驱动机构130B也是几乎同样的结构。另外，喷嘴部140被架设在Z轴驱动机构130A、130B上的2个台面133之间。
下面将包括Y轴驱动机构120A、120B、Z轴驱动机构130A、130B和喷嘴部140的可动部分整体称为滑动件部分来进行说明。
由上述台式涂敷机用工作台装置驱动的滑动件部分的涂敷时的动作如下(a)使喷嘴部140向下移动到涂敷高度，在被处理基板跟前暂时停止。
(b)从停止状态开始加速并同时涂敷，直至到达一定的速度。此时，将出现涂敷不匀的成膜基板废弃掉。
(c)在涂敷的同时以恒定的速度向被处理基板的终端一侧移动。没有涂敷不匀的成膜基板部分成为有效使用范围。
(d)涂敷的同时，在被处理基板的终端跟前减速、停止。此时，将出现涂敷不匀的成膜基板部分废弃。
(e)停止后，将喷嘴部140仅上升一定高度，回到涂敷开始位置。
图8表示上述滑动件部分的涂敷时动作的时间-速度特性。在图8中，时间T表示以下叙述中的加速调整时间。
在上述涂敷时动作中，要求缩短造成成膜基板的废弃部分的滑动件部分的加速调整时间T(或距离)。相对于这样的要求，在上述工作台装置的结构中，大重量的构件分散在Z驱动机构130A、130B的上部，滑动件部分整体的重心点位置偏高。即，由于高度高的Z驱动机构130A、130B搭载在Y驱动机构120A、120B上，因此滑动件部分整体的重心点位置变高，成为重心点与作为Y轴方向的驱动点的Y轴驱动机构120A、120B相分离的位置关系。重心点位置与驱动点位置的一例表示于图5中。
这样的结构在加速时滑动件部分容易引起俯仰振动，并且振动不容易衰减。所谓俯仰振动就是如图6箭头所示的振动。如果滑动件部分振动，则加速调整时间T(距离)也就变长，因此涂敷不匀的部分(成膜基板的废弃部分)就变长。
而如果为了解决此问题而降低重心，例如在Y轴驱动机构120A、120B的侧面设置Z轴驱动机构130A、130B，则不仅工作台装置整体的宽度尺寸会变大，从而增加设置空间，而且还连带有运输成本等的增加。
专利文献1 日本专利特开2000-167463号公报发明内容因此，本发明的目的就是通过降低滑动件部分的重心使俯仰振动(ピツチング振動)不易发生，从而缩短加速调整时间(距离)，将出现涂敷不匀的区域降低到最小限度。
根据本发明，能够提供一种台式涂敷机用工作台装置，该台式涂敷机用工作台装置包括可以沿搭载有被处理基板的基板台面向一轴方向移动的第1滑动件和以能够与该第1滑动件一起沿上述一轴方向移动的方式被组装到第1滑动件上、用来沿上下方向驱动喷嘴部的第2滑动件，其特征在于，用滑动楔块机构来构成上述第2滑动件中的驱动机构。
另外，本工作台装置中的上述第1滑动件由能够沿2根导轨部行走的线性电动机构成的2个驱动机构构成，该2根导轨部是以在与上述基板台的两侧相对应的位置上互相平行延伸的方式设置的；上述第2滑动件也由组装到上述2个驱动机构上的2个上述滑动楔块机构构成；在这2个滑动楔块机构中的上下移动部之间架设有上述喷嘴部。
并且，本工作台装置中的上述滑动楔块机构包括由电动机驱动的滚珠丝杠机构，具有第1斜面、利用上述滚珠丝杠机构沿与台面相平行的方向被驱动的水平移动部，具有与上述第1斜面相卡合的第2斜面、利用上述水平移动部的水平运动而沿上下方向运动的上下移动部，用来对上述水平移动部付与预定的水平方向驱动力的汽缸机构。
在本工作台装置中，上述基板台被设置在平台上，2个由上述2根导轨部及上述线性电动机构成的驱动机构也被设置在上述平台上。
发明效果如果采用本发明的工作台装置，通过实现滑动件部分的重心降低，可以缩短适用于台式涂敷机时的滑动件部分的加速调整时间T(距离)，因此能够将出现涂敷不匀的区域缩小到最小限度。
并且，通过为了降低重心而使用了滑动楔块机构，在抗衡用汽缸机构中只要负担喷嘴部的负荷中的由滑动楔块机构的斜面角度所决定的水平方向分量就可以了，因此能够减轻负荷，能够缩小汽缸机构的大小(减轻重量)。
图1是用来说明本发明的台式涂敷机用工作台装置中的Z轴驱动机构的构造的侧视图。
图2是用来说明图1所示的Z轴驱动机构的主要部分即滑动楔块机构的结构的图。
图3是图1所示的Z轴驱动机构的概略透视图。
图4是作为大型基板处理用而被提出的台式涂敷机用工作台装置的侧视图。
图5是图4的工作台装置的主视图。
图6是用来说明台式涂敷机中的喷嘴部的透视图。
图7是用来说明图4的工作台装置中的Z轴驱动机构的侧视图和主视图。
图8是表示了用来说明图4的工作台装置中的滑动件部分的加速调整时间的时间-速度特性的一例的图。
具体实施例方式
下面参照图1～图3说明本发明的台式涂敷机用工作台装置的实施方式。本发明的工作台装置的特征在于改良了用图7说明过的Z轴驱动机构。因此，在图1～图3中仅表示了该Z轴驱动机构，下面仅就该Z轴驱动机构进行说明。即，可以认为Z轴驱动机构以外的结构与用图4、图5所图示、说明过的相同。
如用图4、图5说明过的那样，在与基板台100的两侧相对应的石平台160的两侧设置有2根互相平行延伸的导轨部110A、110B，以沿这些导轨部110A、110B能够移动的方式配置有由线性电动机构成的Y轴驱动机构(第1滑动机构)120A、120B。
在本实施方式中，Z轴驱动机构(第2滑动机构)用滑动楔块机构(スライドウエツジ機構)10构成。即，在2个Y轴驱动机构120A、120B上分别组装有滑动楔块机构10。并且，在这2个滑动楔块机构10的上下移动块11之间架设有喷嘴部140(参照图5)。
滑动楔块机构10包括由交流伺服电动机12旋转驱动的、由滚珠丝杠13和螺母14构成的滚珠丝杠机构，上面一侧有第1斜面、并由上述滚珠丝杠机构沿与台面平行的方向被驱动的水平移动块15，下面一侧有与上述第1斜面相卡合的第2斜面、受水平移动块15的水平运动而沿上下方向运动的上下移动块11，用来对水平移动块15付与预定的水平方向驱动力的抗衡用的汽缸机构16。
如果详细说明，滑动楔块机构10具有被固定在Y轴驱动机构120A(或120B)上的支撑板20，2张隔开一定的间隔被安装在支撑板20上、沿上下方向延伸的框架板21。在可沿上下方向移动的上下移动块11上安装有接受向上下方向的引导的上下方向滚动导向件22和在第2斜面上接受向倾斜方向的引导的倾斜方向滚动导向件23。上下方向滚动导向件22由沿上下方向延伸的方式分别被安装在2张框架板21的每个上的导向部32引导。倾斜方向滚动导向件23由安装在水平移动块15的第1斜面上的导向部33引导。
在可以沿水平方向移动的水平移动块15的下面分2列隔开间隔地安装有接受水平方向的引导的滚动导向件35。滚动导向件35被2根隔开间隔地沿水平移动块15的移动方向配设在支撑板20上的导向部36所引导。在水平移动块15的下面一侧，还在2列滚动导向件35之间滚珠丝杠13沿移动方向延伸，拧入被安装在水平移动块15的下面的螺母14中。
交流伺服电动机12、汽缸机构16横卧在高度方向较低的位置，即支撑板20上，而且被固定配置在水平移动块15的两侧的彼此相对的位置上。
汽缸机构16的驱动轴的顶端钩挂或者固定在水平移动块15上，抵消作用在上下移动块11上的喷嘴部140的负荷带来的水平方向的分量。
另外，喷嘴部140介由被安装在上下移动块11的侧面的安装板38被安装。
通过上述结构，当水平移动块15利用滚珠丝杠机构沿水平方向移动时，水平移动块15通过导向构件32、33使上下移动块11上下移动。在将Y轴驱动机构120A、120B、2个滑动楔块机构10和喷嘴部140整体作为滑动件部分时，通过滑动楔块机构10能够实现滑动件部分的重心降低，能够降低加速时的俯仰振动。
即，由于滑动楔块机构10与用图4、图5说明过的Z轴驱动机构130A、130B相比上下方向的尺寸小很多，重量物被配置在较低的位置上，因此成为滑动件部分整体的重心点离Y轴方向的驱动点即Y轴驱动机构120A、120B较近的位置关系。其结果，在滑动件部分难以产生加速时的俯仰振动，能够缩短台式涂敷机的加速调整时间T(距离)，能够将出现涂敷不匀的区域缩小到最小限度。
另外，在上述方式中，使用滚珠丝杠机构作为滑动楔块机构10中的水平移动块15的驱动源的原因是因为尽可能地减小昂贵的喷嘴部140的损坏可能性。即，喷嘴部140必须在其向下移动时离被处理基板的表面几十μm左右的间隙的位置停止，由于滚珠丝杠机构的制动容易，所以能够容易实现。如果不考虑这一点，也可以用例如汽缸机构来代替滚珠丝杠机构。并且，也可以使用陶瓷材料作为石平台160和导轨部。
在工业上的可利用性本发明的工作台装置可以完全地适用于包括在水平面上沿一个轴的方向移动的第1滑动件和组装到该第1滑动件上能够与该第1滑动件一起沿一个轴的方向移动的、用来仅以微小的量沿上下方向驱动被驱动部的第2滑动件的工作台装置。
权利要求
1.一种台式涂敷机用工作台装置，包括可以沿搭载有被处理基板的基板台面向一轴方向移动的第1滑动件和以能够与该第1滑动件一起沿上述一轴方向移动的方式被组装到第1滑动件上、用来沿上下方向驱动喷嘴部的第2滑动件，其特征在于，用滑动楔块机构来构成上述第2滑动件中的驱动机构。
2.如权利要求1所述的台式涂敷机用工作台装置，其特征在于，上述第1滑动件由能够沿2根导轨部行走的线性电动机构成的2个驱动机构构成，该2根导轨部是以在与上述基板台的两侧相对应的位置上互相平行延伸的方式设置的；上述第2滑动件也由组装到上述2个驱动机构上的2个上述滑动楔块机构构成；在这2个滑动楔块机构中的上下移动部之间架设有上述喷嘴部。
3.如权利要求1或2所述的台式涂敷机用工作台装置，其特征在于，上述滑动楔块机构包括由电动机驱动的滚珠丝杠机构，具有第1斜面、利用上述滚珠丝杠机构沿与台面相平行的方向被驱动的水平移动部，具有与上述第1斜面相卡合的第2斜面、利用上述水平移动部的水平运动而沿上下方向运动的上下移动部，用来对上述水平移动部付与预定的水平方向驱动力的汽缸机构。
4.如权利要求2或3所述的台式涂敷机用工作台装置，其特征在于，上述基板台被设置在平台上，2个由上述2根导轨部及上述线性电动机构成的驱动机构也被设置在上述平台上。
全文摘要
本发明提供一种通过降低滑动件部分的重心来使俯仰振动难以发生的工作台装置。本台式涂敷机用工作台装置包括可以沿搭载被处理基板的基板台(100)的表面沿Y轴方向移动的第1滑动件和组装到第1滑动件上能够与第1滑动件一起沿Y轴的方向移动的、用来沿上下方向驱动喷嘴(140)的第2滑动件。第1滑动件由2个线性电动机构成的Y轴驱动机构(120A、120B)构成，该Y轴驱动机构能够沿设置在与基板台的两侧相对应的位置上、互相平行延伸的2根导轨(110A、110B)移动；第2滑动件由组装到2个Y轴驱动机构中的2个滑动楔块机构(10)构成。在这2个滑动楔块机构中的上下移动块(11)之间架设有喷嘴。
文档编号B05C5/00GK1575864SQ200410069688
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月19日 优先权日2003年7月18日
发明者中森靖仁, 镒广诚 申请人:住友重机械工业株式会社