JP2002107478A - 位置制御装置用ステーション - Google Patents
位置制御装置用ステーションInfo
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- B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
- B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクチュエータの制御が簡単に行われ且つ、
位置制御の精密度を向上できる一方、高荷重及び偏荷重
に対して効率的に対応することができる位置制御装置用
ステーションを提供する。 【解決手段】 本発明の位置制御装置用ステーションは
ベースの上部にＸ方向とＹ方向に移動できるように設け
られるＸＹプレートと；ＸＹプレートと連結され、Ｘ方
向に対して所定の傾斜角度を有するように配置される第
１アクチュエータと；ＸＹプレートと連結され、Ｙ方向
に対して所定の傾斜角度を有するように配置される第２
アクチュエータとを含み、第１アクチュエータ及び第２
アクチュエータが同時に動作して、ＸＹプレートをＸ方
向又はＹ方向に移動させることを特徴とする。
位置制御の精密度を向上できる一方、高荷重及び偏荷重
に対して効率的に対応することができる位置制御装置用
ステーションを提供する。 【解決手段】 本発明の位置制御装置用ステーションは
ベースの上部にＸ方向とＹ方向に移動できるように設け
られるＸＹプレートと；ＸＹプレートと連結され、Ｘ方
向に対して所定の傾斜角度を有するように配置される第
１アクチュエータと；ＸＹプレートと連結され、Ｙ方向
に対して所定の傾斜角度を有するように配置される第２
アクチュエータとを含み、第１アクチュエータ及び第２
アクチュエータが同時に動作して、ＸＹプレートをＸ方
向又はＹ方向に移動させることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位置制御装置用ステ
ーションに関し、より詳くは対象物を所定の位置に正確
に移動させる位置制御装置用ステーションに関する。
ーションに関し、より詳くは対象物を所定の位置に正確
に移動させる位置制御装置用ステーションに関する。
【０００２】
【従来の技術】最近は生産性の向上のために、加工工
程、組立工程、検査工程などが自動化されている。その
ため、多様な自動化機器が使用されており、このような
自動化機器の核心装置の一つが位置制御装置である。位
置制御装置は対象物を所定の位置、例えば、組立位置、
検査位置などに自動且つ正確に移動させる装置である。
程、組立工程、検査工程などが自動化されている。その
ため、多様な自動化機器が使用されており、このような
自動化機器の核心装置の一つが位置制御装置である。位
置制御装置は対象物を所定の位置、例えば、組立位置、
検査位置などに自動且つ正確に移動させる装置である。
【０００３】一般的に位置制御装置は高精密度が要求さ
れ、特に、ＴＦＴ−ＬＣＤのような平板ディスプレイ
（ＦＰＤ：flat panel display)を検査するＦＰＤ検査
装置に用いられる位置制御装置用ステーションは高精度
が要求される。即ち、最近は高解像度を得るためにＴＦ
Ｔ−ＬＣＤのピッチが小さくなっているため、（約５０
μｍ以下）、これらの検査装置及び、その検査装置に検
査対象物を移動させるステーションもまた高精度が要求
されている。
れ、特に、ＴＦＴ−ＬＣＤのような平板ディスプレイ
（ＦＰＤ：flat panel display)を検査するＦＰＤ検査
装置に用いられる位置制御装置用ステーションは高精度
が要求される。即ち、最近は高解像度を得るためにＴＦ
Ｔ−ＬＣＤのピッチが小さくなっているため、（約５０
μｍ以下）、これらの検査装置及び、その検査装置に検
査対象物を移動させるステーションもまた高精度が要求
されている。
【０００４】一般的に検査装置で用いられるステーショ
ンは検査対象物、又は検査対象物を有する作業テーブル
が置かれるテーブルのベースを基準にＸ方向、Ｙ方向、
Ｚ方向及びθ方向に移動する。従って、テーブル上に置
かれた検査対象物が検査装備の検査位置に正確に整列す
るようになる。検査装備に用いられるステーションを整
列ステージとも言う。
ンは検査対象物、又は検査対象物を有する作業テーブル
が置かれるテーブルのベースを基準にＸ方向、Ｙ方向、
Ｚ方向及びθ方向に移動する。従って、テーブル上に置
かれた検査対象物が検査装備の検査位置に正確に整列す
るようになる。検査装備に用いられるステーションを整
列ステージとも言う。
【０００５】図１を参照して、従来の積層方式ステーシ
ョンを説明する。ベース１の上部にはＸユニット３が設
けられ、そのＸユニット３の上部にはＹユニット５及び
θユニット７が順に設けられる。そして、Ｚユニット
（図示せず）は別途に設けられるのが一般的である。従
って、コントローラの制御信号を受けてＸユニット３、
Ｙユニット５、θユニット７が各々Ｘ方向、Ｙ方向、θ
方向に運動することにより、対象物（Ｗ）が置かれるテ
ーブル９が所定の位置に移動する。勿論、Ｘユニット
３、Ｙユニット５及び、θユニット７はアクチュエータ
（図示せず）によって移動し、そのアクチュエータはコ
ントローラ（図示せず）の制御を受ける。
ョンを説明する。ベース１の上部にはＸユニット３が設
けられ、そのＸユニット３の上部にはＹユニット５及び
θユニット７が順に設けられる。そして、Ｚユニット
（図示せず）は別途に設けられるのが一般的である。従
って、コントローラの制御信号を受けてＸユニット３、
Ｙユニット５、θユニット７が各々Ｘ方向、Ｙ方向、θ
方向に運動することにより、対象物（Ｗ）が置かれるテ
ーブル９が所定の位置に移動する。勿論、Ｘユニット
３、Ｙユニット５及び、θユニット７はアクチュエータ
（図示せず）によって移動し、そのアクチュエータはコ
ントローラ（図示せず）の制御を受ける。
【０００６】しかし、上記積層方式ではＸユニット３、
Ｙユニット５及び、θユニット７が順次に積層となって
おり、ベース１とテーブル９間の高さは比較的高い。従
って、ＴＦＴ−ＬＣＤ点灯検査機（ＴＦＴ−ＬＣＤ Gro
ss tester)等のように高さの制限を受ける装備には用い
られにくい短所があった。
Ｙユニット５及び、θユニット７が順次に積層となって
おり、ベース１とテーブル９間の高さは比較的高い。従
って、ＴＦＴ−ＬＣＤ点灯検査機（ＴＦＴ−ＬＣＤ Gro
ss tester)等のように高さの制限を受ける装備には用い
られにくい短所があった。
【０００７】このような問題を解決するために、Ｘユニ
ット、Ｙユニット及び、θユニットを一平面に配置する
方式のステーション（以下、″一平面型ステーショ
ン″）が提案された。これを図２及び図３に基づいて以
下に説明する。
ット、Ｙユニット及び、θユニットを一平面に配置する
方式のステーション（以下、″一平面型ステーショ
ン″）が提案された。これを図２及び図３に基づいて以
下に説明する。
【０００８】ベース１とテーブル９との間にはＸＹθユ
ニット１０が設けられる。即ち、ＸＹθユニット１０は
積層方式のＸユニット、Ｙユニット及び、θユニットの
役割を同時に果たす。詳細に説明すると、テーブル１の
下部に結合されたテーブル案内部１８にはテーブル１を
Ｘ方向、Ｙ方向及び、θ方向に移動させる三つのアクチ
ュエータが設けられる。二つのアクチュエータ、つま
り、Ｖアクチュエータ１２とＷアクチュエータ１４が平
行に配置され、そのアクチュエータ１２、１４と直交す
るようにＵアクチュエータ１６が配置される。このよう
な方式によれば、ベース９とテーブル１間の高さを効果
的に減らすことができる。
ニット１０が設けられる。即ち、ＸＹθユニット１０は
積層方式のＸユニット、Ｙユニット及び、θユニットの
役割を同時に果たす。詳細に説明すると、テーブル１の
下部に結合されたテーブル案内部１８にはテーブル１を
Ｘ方向、Ｙ方向及び、θ方向に移動させる三つのアクチ
ュエータが設けられる。二つのアクチュエータ、つま
り、Ｖアクチュエータ１２とＷアクチュエータ１４が平
行に配置され、そのアクチュエータ１２、１４と直交す
るようにＵアクチュエータ１６が配置される。このよう
な方式によれば、ベース９とテーブル１間の高さを効果
的に減らすことができる。
【０００９】しかし、上記従来のステーションでは次の
ような問題があった。第一に、一平面型ではＸ方向また
はＹ方向の制御は比較的簡単であるが、θ方向の制御は
非常に難しいという短所がある。何故なら、この方式で
はテーブル９をθ方向に制御する際、直接テーブル９を
θ方向に回転させるのではなく、Ｖアクチュエータ１
２、Ｗアクチュエータ１４及び、Ｕアクチュエータ１６
を同時に適切に制御し、これらの運動ベクタ合成を用い
てテーブル９を回転させるからである。即ち、所望のテ
ーブル９回転量を得るための各々のアクチュエータ１
２、１４、１６の直線運動量を計算することは簡単では
ない。また、三つのアクチュエータ１２、１４、１６が
連動してテーブル９を回転させるため、これらの運動中
心が正確に一致しないとテーブル９の実際回転量は計算
した回転量と異なってしまう可能性が高い。
ような問題があった。第一に、一平面型ではＸ方向また
はＹ方向の制御は比較的簡単であるが、θ方向の制御は
非常に難しいという短所がある。何故なら、この方式で
はテーブル９をθ方向に制御する際、直接テーブル９を
θ方向に回転させるのではなく、Ｖアクチュエータ１
２、Ｗアクチュエータ１４及び、Ｕアクチュエータ１６
を同時に適切に制御し、これらの運動ベクタ合成を用い
てテーブル９を回転させるからである。即ち、所望のテ
ーブル９回転量を得るための各々のアクチュエータ１
２、１４、１６の直線運動量を計算することは簡単では
ない。また、三つのアクチュエータ１２、１４、１６が
連動してテーブル９を回転させるため、これらの運動中
心が正確に一致しないとテーブル９の実際回転量は計算
した回転量と異なってしまう可能性が高い。
【００１０】第二に、検査対象物（Ｗ）が高荷重である
場合は、各方向の移動を担当する全てのアクチュエータ
の定格出力が大きくなければならず、また、ボールスク
リューのような部品もまた高荷重に対して変形の少ない
ものを選ばなければならない。従って、アクチュエータ
などの大きさやステーションの高さが必然的に増加する
短所がある。また、検査時、検査対象物（Ｗ）に接触さ
れる検査装備のプローブの接触荷重が大きい場合も同じ
問題が発生する。
場合は、各方向の移動を担当する全てのアクチュエータ
の定格出力が大きくなければならず、また、ボールスク
リューのような部品もまた高荷重に対して変形の少ない
ものを選ばなければならない。従って、アクチュエータ
などの大きさやステーションの高さが必然的に増加する
短所がある。また、検査時、検査対象物（Ｗ）に接触さ
れる検査装備のプローブの接触荷重が大きい場合も同じ
問題が発生する。
【００１１】第三に、従来のステーションではテーブル
をＸ方向に移動させるアクチュエータはＸ軸に平行に、
Ｙ方向に移動させるアクチュエータはＹ軸に平行に設け
られる。ところが、通常ＦＰＤ検査装置に用いられるス
テーションは水平に対して約６０度程度傾いている。従
って、アクチュエータとボールスクリューのような運動
変換手段は重力の影響を受けて誤差が発生しやすいの
で、位置精度を高めるためにはこれらの誤差を補償しな
ければならない。しかし、従来のステーションではＸ方
向制御用アクチュエータ及び、Ｙ方向制御用アクチュエ
ータが受ける重力の影響が異なり、この点を考慮してア
クチュエータの運動を各々制御すべきであるが、このよ
うな制御は一般的に難しく、且つ位置精度を低下させる
という問題があった。
をＸ方向に移動させるアクチュエータはＸ軸に平行に、
Ｙ方向に移動させるアクチュエータはＹ軸に平行に設け
られる。ところが、通常ＦＰＤ検査装置に用いられるス
テーションは水平に対して約６０度程度傾いている。従
って、アクチュエータとボールスクリューのような運動
変換手段は重力の影響を受けて誤差が発生しやすいの
で、位置精度を高めるためにはこれらの誤差を補償しな
ければならない。しかし、従来のステーションではＸ方
向制御用アクチュエータ及び、Ｙ方向制御用アクチュエ
ータが受ける重力の影響が異なり、この点を考慮してア
クチュエータの運動を各々制御すべきであるが、このよ
うな制御は一般的に難しく、且つ位置精度を低下させる
という問題があった。
【００１２】第四に、従来の位置制御装置用ステーショ
ンは複雑な構造となっていて、Ｚユニットを他のユニッ
トと一体に設けることが困難であり、通常別に設けるし
かないため、全体的な構造は複雑となる短所があった。
ンは複雑な構造となっていて、Ｚユニットを他のユニッ
トと一体に設けることが困難であり、通常別に設けるし
かないため、全体的な構造は複雑となる短所があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためのもので、その目的はアクチュエータの制
御が簡単に行われ且つ、位置制御の精密度を向上させる
ことのできる位置制御装置用ステーションを提供するこ
とにある。
解決するためのもので、その目的はアクチュエータの制
御が簡単に行われ且つ、位置制御の精密度を向上させる
ことのできる位置制御装置用ステーションを提供するこ
とにある。
【００１４】本発明の他の目的は構造が簡単であり且
つ、高荷重及び偏荷重に対して効率的に対応することの
できる位置制御装置用ステーションを提供することであ
る。
つ、高荷重及び偏荷重に対して効率的に対応することの
できる位置制御装置用ステーションを提供することであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の位置制御装置用ステーションはベースの上
部にＸ方向とＹ方向に移動できるように設けられるＸＹ
プレートと；ＸＹプレートと連結され、Ｘ方向に対して
所定の傾斜角度を有するように配置される第１アクチュ
エータと；ＸＹプレートと結合され、前記Ｙ方向に対し
て所定の傾斜角度を有するように配置される第２アクチ
ュエータとを含み、第１アクチュエータ及び第２アクチ
ュエータは同時に動作して、ＸＹプレートをＸ方向又は
Ｙ方向に移動させることを特徴とする。
に、本発明の位置制御装置用ステーションはベースの上
部にＸ方向とＹ方向に移動できるように設けられるＸＹ
プレートと；ＸＹプレートと連結され、Ｘ方向に対して
所定の傾斜角度を有するように配置される第１アクチュ
エータと；ＸＹプレートと結合され、前記Ｙ方向に対し
て所定の傾斜角度を有するように配置される第２アクチ
ュエータとを含み、第１アクチュエータ及び第２アクチ
ュエータは同時に動作して、ＸＹプレートをＸ方向又は
Ｙ方向に移動させることを特徴とする。
【００１６】また、本発明の位置制御装置用ステーショ
ンはθ方向に回転できるθユニット及び、Ｚ方向に運動
するＺユニットを更に含むことを特徴とする。
ンはθ方向に回転できるθユニット及び、Ｚ方向に運動
するＺユニットを更に含むことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】上記目的を具体的に実現できる本
発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照して以下に
説明する。
発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照して以下に
説明する。
【００１８】まず、図４を参照して、本発明による位置
制御装置用ステーションの概念を説明すると、本発明に
よるステーションはＸＹユニット５０、θユニット６０
及び、Ｚユニット７０から構成され、ＸＹユニット５０
はＸ方向及びＹ方向にテーブル４０を移動させる役割を
果たす。ここで、Ｘ方向及びＹ方向にテーブル４０を移
動させるＸＹユニット５０の第１アクチュエータと第２
アクチュエータは同一平面に配置される。そして、Ｚユ
ニット７０はＸＹユニット５０及びθユニット６０と一
体に設けられるのが好ましい。
制御装置用ステーションの概念を説明すると、本発明に
よるステーションはＸＹユニット５０、θユニット６０
及び、Ｚユニット７０から構成され、ＸＹユニット５０
はＸ方向及びＹ方向にテーブル４０を移動させる役割を
果たす。ここで、Ｘ方向及びＹ方向にテーブル４０を移
動させるＸＹユニット５０の第１アクチュエータと第２
アクチュエータは同一平面に配置される。そして、Ｚユ
ニット７０はＸＹユニット５０及びθユニット６０と一
体に設けられるのが好ましい。
【００１９】図５及び図６を参照して、本発明によるス
テーションの好ましい実施形態を説明すると、ベース３
０の上部にはＸ及びＹ方向に移動できるようにＸＹプレ
ート５１が設けられる。ここで、ＸＹプレート５１はベ
ース３０に対して所定の角度に傾くように設けられ、そ
のＸＹプレート５１には第１アクチュエータ５２及び第
２アクチュエータ５４が結合される。
テーションの好ましい実施形態を説明すると、ベース３
０の上部にはＸ及びＹ方向に移動できるようにＸＹプレ
ート５１が設けられる。ここで、ＸＹプレート５１はベ
ース３０に対して所定の角度に傾くように設けられ、そ
のＸＹプレート５１には第１アクチュエータ５２及び第
２アクチュエータ５４が結合される。
【００２０】第１アクチュエータ５２は水平軸（Ｘ軸）
に対して所定の角度傾斜した状態に設けられ、第２アク
チュエータ５４は垂直軸（Ｙ軸）に所定の角度傾斜した
状態に設けられる。即ち、本発明では従来のように、Ｘ
方向移動用アクチュエータ及びＹ方向移動用アクチュエ
ータがそれぞれＸ方向及び、Ｙ方向にテーブルを移動さ
せることでなく、第１アクチュエータ５２及び第２アク
チュエータ５４が同時に作動してテーブル４０をＸ方向
又はＹ方向に移動させる（この関連効果は後述する）。
に対して所定の角度傾斜した状態に設けられ、第２アク
チュエータ５４は垂直軸（Ｙ軸）に所定の角度傾斜した
状態に設けられる。即ち、本発明では従来のように、Ｘ
方向移動用アクチュエータ及びＹ方向移動用アクチュエ
ータがそれぞれＸ方向及び、Ｙ方向にテーブルを移動さ
せることでなく、第１アクチュエータ５２及び第２アク
チュエータ５４が同時に作動してテーブル４０をＸ方向
又はＹ方向に移動させる（この関連効果は後述する）。
【００２１】ＸＹプレート５１の上部にはθ方向に回転
できるようにθプレート６１が設けられ、そのθプレー
ト６１にはθアクチュエータ６２が結合される。そし
て、テーブル４０の下部にはＺプレート７１が上下に移
動できるように設けられ、そのＺプレート７１にはＺア
クチュエータ７２が結合される。
できるようにθプレート６１が設けられ、そのθプレー
ト６１にはθアクチュエータ６２が結合される。そし
て、テーブル４０の下部にはＺプレート７１が上下に移
動できるように設けられ、そのＺプレート７１にはＺア
クチュエータ７２が結合される。
【００２２】一方、高精密度位置制御のために第１アク
チュエータ５２及び第２アクチュエータ５４はモータ
と、そのモータの回転運動を直線運動に変換する運動変
換手段、例えば、ボールスクリューとを含むことが好ま
しい。
チュエータ５２及び第２アクチュエータ５４はモータ
と、そのモータの回転運動を直線運動に変換する運動変
換手段、例えば、ボールスクリューとを含むことが好ま
しい。
【００２３】図８に示すように、θアクチュエータはモ
ータ６２と、そのモータの回転運動を直線運動に変換す
る運動変換手段と、直線運動を回転運動に変換する手段
とを備えることが好ましい。詳細に説明すると、モータ
６２の軸はカップリング６２ａを用いてボールスクリュ
ー６４に連結される。そして、ボールスクリュー６４に
はボールスクリューの回転によって直線運動を行うホル
ダ６４ａが連結され、そのホルダ６４ａには直線運動を
回転運動に変換させるリンク部材６８が連結される。リ
ンク部材６８はホルダに連結されるリンク６６と、一端
はリンク６６に連結され、他端はθプレート６１の中心
に連結されるクランク６７とで構成される。
ータ６２と、そのモータの回転運動を直線運動に変換す
る運動変換手段と、直線運動を回転運動に変換する手段
とを備えることが好ましい。詳細に説明すると、モータ
６２の軸はカップリング６２ａを用いてボールスクリュ
ー６４に連結される。そして、ボールスクリュー６４に
はボールスクリューの回転によって直線運動を行うホル
ダ６４ａが連結され、そのホルダ６４ａには直線運動を
回転運動に変換させるリンク部材６８が連結される。リ
ンク部材６８はホルダに連結されるリンク６６と、一端
はリンク６６に連結され、他端はθプレート６１の中心
に連結されるクランク６７とで構成される。
【００２４】図７を参照して本発明によるステーション
の動作を説明する。本発明では第１アクチュエータ５２
は水平軸（Ｘ軸）に対して所定の角度傾斜するように設
けられ、第２アクチュエータ５４は垂直軸（Ｙ軸）に対
して所定の角度傾斜するように設けられる。ここで、第
１アクチュエータ５２と第２アクチュエータ５４はそれ
ぞれＸ軸及びＹ軸に対して４５度傾くように設けられ、
両アクチュエータの間の角度は９０度であることが好ま
しい。
の動作を説明する。本発明では第１アクチュエータ５２
は水平軸（Ｘ軸）に対して所定の角度傾斜するように設
けられ、第２アクチュエータ５４は垂直軸（Ｙ軸）に対
して所定の角度傾斜するように設けられる。ここで、第
１アクチュエータ５２と第２アクチュエータ５４はそれ
ぞれＸ軸及びＹ軸に対して４５度傾くように設けられ、
両アクチュエータの間の角度は９０度であることが好ま
しい。
【００２５】従来はテーブルをＸ方向又はＹ方向に移動
させるとき、Ｘ方向アクチュエータ又はＹ方向アクチュ
エータを各々用いていたが、本発明では第１アクチュエ
ータ５２及び第２アクチュエータ５４を同時に用いてテ
ーブルをＸ方向又はＹ方向に移動させる。
させるとき、Ｘ方向アクチュエータ又はＹ方向アクチュ
エータを各々用いていたが、本発明では第１アクチュエ
ータ５２及び第２アクチュエータ５４を同時に用いてテ
ーブルをＸ方向又はＹ方向に移動させる。
【００２６】より詳細に説明すると、水平軸及び垂直軸
が各々Ｘ軸及びＹ軸、第１アクチュエータが設けられた
座標軸及び、第２アクチュエータが設けられた座標軸を
各々Ｘ´軸及びＹ´軸、Ｘ軸及びＹ軸とＸ´軸及びＹ´
軸の間の角度を各々θ１と定義する。すると、移動する
Ｘ軸及びＹ軸上の距離がｘ、ｙであるとき、これに対応
するＸ′軸及びＹ´軸上の距離ｘ´、ｙ´の関係は次の
通りである。ｘ´＝ｘＣＯＳθ１＋ｙＳＩＮθ１、 ｙ
´＝−ｘＳＩＮθ１＋ｙＣＯＳθ１上記式を用いてｘ
´、ｙ´を算出し、これを利用して第１アクチュエータ
５２及び第２アクチュエータ５４を制御すると、テーブ
ルを所望の位置に容易に移動させることができる。
が各々Ｘ軸及びＹ軸、第１アクチュエータが設けられた
座標軸及び、第２アクチュエータが設けられた座標軸を
各々Ｘ´軸及びＹ´軸、Ｘ軸及びＹ軸とＸ´軸及びＹ´
軸の間の角度を各々θ１と定義する。すると、移動する
Ｘ軸及びＹ軸上の距離がｘ、ｙであるとき、これに対応
するＸ′軸及びＹ´軸上の距離ｘ´、ｙ´の関係は次の
通りである。ｘ´＝ｘＣＯＳθ１＋ｙＳＩＮθ１、 ｙ
´＝−ｘＳＩＮθ１＋ｙＣＯＳθ１上記式を用いてｘ
´、ｙ´を算出し、これを利用して第１アクチュエータ
５２及び第２アクチュエータ５４を制御すると、テーブ
ルを所望の位置に容易に移動させることができる。
【００２７】一方、図８に示すように、θ方向の運動の
場合にも機具学的方式により、所望のテーブルの回転角
（θ３）をモータの回転角（θ２）を用いて計算するこ
とができ、この関係によって、モータ６２ａの回転角
（θ２）を制御することによりテーブルの回転角（θ
３）を制御できる。
場合にも機具学的方式により、所望のテーブルの回転角
（θ３）をモータの回転角（θ２）を用いて計算するこ
とができ、この関係によって、モータ６２ａの回転角
（θ２）を制御することによりテーブルの回転角（θ
３）を制御できる。
【００２８】本発明によるステーションの性能を試すた
めに、９日間の無負荷運転（idlingrunning)の後にＸＹ
軸、Ｚ軸、及びθ軸での反復精度を測定した。その結
果、１−１０回運転時は±０．２８μｍ（ＸＹ軸）、±
０．５μｍ（Ｚ軸）、±０．０１度（θ軸）であり、１
１−２０回運転時は±０．２５μｍ（ＸＹ軸）、±０．
７μｍ（Ｚ軸）、±０．１５度（θ軸）であり、２１−
３０回運転時には±０．１８μｍ（ＸＹ軸）、±０．７
μｍ（Ｚ軸）、±０．１０度（θ軸）であった。即ち、
高精度が要求されるＴＦＴ−ＬＣＤ検査装置用ステーシ
ョンの設計目標値である±１μｍ（ＸＹ軸）、±２μｍ
（Ｚ軸）、±２度（θ軸）を満足している。そして、有
限要素解釈法（ＦＥＭ）による構造解釈の結果、変形量
が目標値の７５μｍ（ＸＹ軸）、１５μｍ（Ｚ軸）を満
足し、また、ボールスクリューのバックラッシ等による
運動損失もわずか１μｍであって、目標値の４μｍを満
足している。
めに、９日間の無負荷運転（idlingrunning)の後にＸＹ
軸、Ｚ軸、及びθ軸での反復精度を測定した。その結
果、１−１０回運転時は±０．２８μｍ（ＸＹ軸）、±
０．５μｍ（Ｚ軸）、±０．０１度（θ軸）であり、１
１−２０回運転時は±０．２５μｍ（ＸＹ軸）、±０．
７μｍ（Ｚ軸）、±０．１５度（θ軸）であり、２１−
３０回運転時には±０．１８μｍ（ＸＹ軸）、±０．７
μｍ（Ｚ軸）、±０．１０度（θ軸）であった。即ち、
高精度が要求されるＴＦＴ−ＬＣＤ検査装置用ステーシ
ョンの設計目標値である±１μｍ（ＸＹ軸）、±２μｍ
（Ｚ軸）、±２度（θ軸）を満足している。そして、有
限要素解釈法（ＦＥＭ）による構造解釈の結果、変形量
が目標値の７５μｍ（ＸＹ軸）、１５μｍ（Ｚ軸）を満
足し、また、ボールスクリューのバックラッシ等による
運動損失もわずか１μｍであって、目標値の４μｍを満
足している。
【００２９】また、定格トルクに対する運転中のモータ
のトルク比は、８０ｋｇの荷重の場合５０％（Ｘ軸）、
４１％（Ｙ軸）、５７％（Ｚ軸）、６％（θ軸）であ
り、１４０ｋｇである場合は６４％（Ｘ軸）、４５％
（Ｙ軸）、７２％（Ｚ軸）、１２％（θ軸）であった。
従って、モータ及びその他の関連部品の寿命を延長でき
ることが分かる。
のトルク比は、８０ｋｇの荷重の場合５０％（Ｘ軸）、
４１％（Ｙ軸）、５７％（Ｚ軸）、６％（θ軸）であ
り、１４０ｋｇである場合は６４％（Ｘ軸）、４５％
（Ｙ軸）、７２％（Ｚ軸）、１２％（θ軸）であった。
従って、モータ及びその他の関連部品の寿命を延長でき
ることが分かる。
【００３０】
【発明の効果】上述した本発明による位置制御装置用ス
テーションの効果は、第一、複雑な計算過程を経ず、二
つのアクチュエータを同時に作動させることによってテ
ーブルをＸ方向又はＹ方向に移動させることができると
いう効果を奏する。従って、一つのアクチュエータでテ
ーブルをＸ方向又はＹ方向に移動させる従来のステーシ
ョンに比べて、少出力のアクチュエータが用いられる。
従って、アクチュエータの大きさ及び、ベースとテーブ
ル間の高さを効果的に減らすことができる。また、同一
大きさのアクチュエータを使用することで高荷重に耐え
ることができ、更に、二つのアクチュエータを対称に配
置させることにより、偏荷重に効率的に対処することが
できる。
テーションの効果は、第一、複雑な計算過程を経ず、二
つのアクチュエータを同時に作動させることによってテ
ーブルをＸ方向又はＹ方向に移動させることができると
いう効果を奏する。従って、一つのアクチュエータでテ
ーブルをＸ方向又はＹ方向に移動させる従来のステーシ
ョンに比べて、少出力のアクチュエータが用いられる。
従って、アクチュエータの大きさ及び、ベースとテーブ
ル間の高さを効果的に減らすことができる。また、同一
大きさのアクチュエータを使用することで高荷重に耐え
ることができ、更に、二つのアクチュエータを対称に配
置させることにより、偏荷重に効率的に対処することが
できる。
【００３１】第二、位置制御の精密度を向上させること
ができ、特に、テーブルが水平に対して所定の角度に傾
いて配置される場合に効率的である。何故なら、高精密
が要求されるステーションではテーブルが傾斜した場
合、重力による誤差が非常に重要な因子となるからであ
る。ところが、従来技術の問題点で説明したように、従
来のステーションはその構造上、Ｘ方向アクチュエータ
及びＹ方向アクチュエータの水平に対する設置角度が異
なるので、重力による誤差が互いに異なり、これらを区
別して正確に補正することが難しかった。しかし、本発
明では第１アクチュエータ及び第２アクチュエータが水
平に対して同一の設置角度を有し、重力による誤差が同
一であるので、これを正確に補正することができ、正確
な位置制御が可能である。
ができ、特に、テーブルが水平に対して所定の角度に傾
いて配置される場合に効率的である。何故なら、高精密
が要求されるステーションではテーブルが傾斜した場
合、重力による誤差が非常に重要な因子となるからであ
る。ところが、従来技術の問題点で説明したように、従
来のステーションはその構造上、Ｘ方向アクチュエータ
及びＹ方向アクチュエータの水平に対する設置角度が異
なるので、重力による誤差が互いに異なり、これらを区
別して正確に補正することが難しかった。しかし、本発
明では第１アクチュエータ及び第２アクチュエータが水
平に対して同一の設置角度を有し、重力による誤差が同
一であるので、これを正確に補正することができ、正確
な位置制御が可能である。
【００３２】第三、本発明による位置制御装置用ステー
ションは従来に比べて比較的簡単な構造となっていて、
Ｚユニットの一体化が可能となり、全体の構造が簡単と
なる。そのため、製造コスト及び維持保守コストを節減
できるという長所がある。
ションは従来に比べて比較的簡単な構造となっていて、
Ｚユニットの一体化が可能となり、全体の構造が簡単と
なる。そのため、製造コスト及び維持保守コストを節減
できるという長所がある。
【図１】従来の位置制御装置用ステーションを示す概念
図。
図。
【図２】従来の位置制御装置用ステーションの他の例を
示す概念図。
示す概念図。
【図３】図２のＸＹθユニットを示す平面図。
【図４】本発明による位置制御装置用ステーションを示
す概念図。
す概念図。
【図５】本発明による位置制御装置用ステーションの実
施例を概略的に示す平面図。
施例を概略的に示す平面図。
【図６】図５の側面図。
【図７】本発明による位置制御装置用ステーションのＸ
Ｙユニットの動作原理を示す動作原理図。
Ｙユニットの動作原理を示す動作原理図。
【図８】本発明による位置制御装置用ステーションのθ
ユニットの動作原理を示す動作原理図。
ユニットの動作原理を示す動作原理図。
３０ ベース ４０ テーブル ５０ ＸＹユニット ５２ 第１アクチュエータ ５４ 第２アクチュエータ ５１ ＸＹプレート ６０ θユニット ６１ θプレート ６２ θアクチュエータ ７０ Ｚユニット ７１ Ｚプレート ７２ Ｚアクチュエータ
Claims (6)
- 【請求項１】ベースの上部にＸ方向とＹ方向に移動でき
るように設けられるＸＹプレートと；前記ＸＹプレート
と連結され、前記Ｘ方向に対して所定の傾斜角度を有す
るように配置される第１アクチュエータと；前記ＸＹプ
レートと連結され、前記Ｙ方向に対して所定の傾斜角度
を有するように配置される第２アクチュエータとを含
み、 前記第１アクチュエータ及び第２アクチュエータが同時
に動作して、前記ＸＹプレートをＸ方向又はＹ方向に移
動させることを特徴とする位置制御装置用ステーショ
ン。 - 【請求項２】前記傾斜角度は４５度であることを特徴と
する請求項１に記載の位置制御装置用ステーション。 - 【請求項３】前記第１アクチュエータ及び前記第２アク
チュエータはモータと、前記モータの回転運動を直線運
動に変換させる運動変換手段を含むことを特徴とする請
求項２に記載の位置制御装置用ステーション。 - 【請求項４】前記位置制御装置用ステーションはθ方向
に回転できるθユニットを更に含むことを特徴とする請
求項１に記載の位置制御装置用ステーション。 - 【請求項５】前記θユニットはモータと、前記モータの
回転運動を直線運動に変換させるボールスクリューと、
前記ボールスクリューの直線運動を回転運動に変換する
リンク部材を含むことを特徴とする請求項４に記載の位
置制御装置用ステーション。 - 【請求項６】前記位置制御装置用ステーションはＺ方向
に運動するＺユニットを更に含むことを特徴とする請求
項４記載の位置制御装置用ステーション。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0051605A KR100385361B1 (ko) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 위치제어장치용 스테이션 |
| KR2000-51605 | 2000-09-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002107478A true JP2002107478A (ja) | 2002-04-10 |
| JP3519363B2 JP3519363B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=19686793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000347062A Expired - Fee Related JP3519363B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-11-14 | 位置制御装置用ステーション |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3519363B2 (ja) |
| KR (1) | KR100385361B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100812310B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2008-03-10 | 주식회사이에스이 | 위치제어용 얼라인 장치 |
-
2000
- 2000-09-01 KR KR10-2000-0051605A patent/KR100385361B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-11-14 JP JP2000347062A patent/JP3519363B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100385361B1 (ko) | 2003-05-27 |
| JP3519363B2 (ja) | 2004-04-12 |
| KR20020018330A (ko) | 2002-03-08 |
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