JP2002157017A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
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- JP2002157017A JP2002157017A JP2000353735A JP2000353735A JP2002157017A JP 2002157017 A JP2002157017 A JP 2002157017A JP 2000353735 A JP2000353735 A JP 2000353735A JP 2000353735 A JP2000353735 A JP 2000353735A JP 2002157017 A JP2002157017 A JP 2002157017A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価なミラーを用いて、しかも高精度な平面
ミラーの位置合わせを行わなくても高精度な位置決めを
確保できる位置決め装置を実現する。 【解決手段】 圧縮気体によりプラテン上に浮揚させら
れたスライダを移動させ、このスライダの位置をレーザ
干渉計で検出し、検出した位置と位置指令値との偏差を
もとにスライダを位置決めする位置決め装置において、
校正時にスライダに高精度の平面ミラーを搭載し、この
平面ミラーを使って検出したスライダの位置が位置指令
値に対してどれだけずれているかを算出し、ずれを補正
する補正値を求める。通常の位置決め動作においては高
精度の平面ミラーは取り除き、校正時に求めた補正値で
位置指令値を補正する。
ミラーの位置合わせを行わなくても高精度な位置決めを
確保できる位置決め装置を実現する。 【解決手段】 圧縮気体によりプラテン上に浮揚させら
れたスライダを移動させ、このスライダの位置をレーザ
干渉計で検出し、検出した位置と位置指令値との偏差を
もとにスライダを位置決めする位置決め装置において、
校正時にスライダに高精度の平面ミラーを搭載し、この
平面ミラーを使って検出したスライダの位置が位置指令
値に対してどれだけずれているかを算出し、ずれを補正
する補正値を求める。通常の位置決め動作においては高
精度の平面ミラーは取り除き、校正時に求めた補正値で
位置指令値を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ干渉計を位
置センサとして用いて対象物を位置決めする位置決め装
置に関するものである。
置センサとして用いて対象物を位置決めする位置決め装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザ干渉計を位置センサとして用いた
位置決め装置として、例えば特開２０００−６５９７０
号公報に記載された装置があった。図６はこの装置の概
略図である。図６で、プラテン１０は、磁性体で構成さ
れていて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定ピッチで
歯が形成されている。図では簡略化のため一部の歯だけ
を示している。スライダ１１には位置決めの対象物が載
せられる。浮揚手段１２は、スライダ１１をプラテン１
０上に浮揚させる。スライダ１１のプラテン１０と対向
する面にはノズルが設けられていて、このノズルから浮
揚手段１２が圧縮空気を噴出させることによって、浮上
力を得ている。
位置決め装置として、例えば特開２０００−６５９７０
号公報に記載された装置があった。図６はこの装置の概
略図である。図６で、プラテン１０は、磁性体で構成さ
れていて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定ピッチで
歯が形成されている。図では簡略化のため一部の歯だけ
を示している。スライダ１１には位置決めの対象物が載
せられる。浮揚手段１２は、スライダ１１をプラテン１
０上に浮揚させる。スライダ１１のプラテン１０と対向
する面にはノズルが設けられていて、このノズルから浮
揚手段１２が圧縮空気を噴出させることによって、浮上
力を得ている。
【０００３】Ｙ軸モータ１３は、スライダ１１に搭載さ
れ、Ｙ軸方向に一定ピッチで歯１３２が形成されてい
る。Ｙ軸モータ１３は、歯１３２とプラテン１０の歯１
０１との間に磁気吸引力を生じさせてスライダをＹ軸方
向に移動させる。Ｘ軸モータ１４，１５は、スライダ１
１の中心に対して対称な位置にそれぞれ搭載されてい
る。Ｘ軸モータ１４，１５は、Ｘ軸方向に一定ピッチで
歯１４１，１５１が形成されている。Ｘ軸モータ１４，
１５は、歯１４１，１５１と歯１０１との間に磁気吸引
力を生じさせてスライダをＸ軸方向に移動させる。
れ、Ｙ軸方向に一定ピッチで歯１３２が形成されてい
る。Ｙ軸モータ１３は、歯１３２とプラテン１０の歯１
０１との間に磁気吸引力を生じさせてスライダをＹ軸方
向に移動させる。Ｘ軸モータ１４，１５は、スライダ１
１の中心に対して対称な位置にそれぞれ搭載されてい
る。Ｘ軸モータ１４，１５は、Ｘ軸方向に一定ピッチで
歯１４１，１５１が形成されている。Ｘ軸モータ１４，
１５は、歯１４１，１５１と歯１０１との間に磁気吸引
力を生じさせてスライダをＸ軸方向に移動させる。
【０００４】連結部材１１１，１１２はＹ軸モータ１３
とＸ軸モータ１４，１５を連結する。Ｘ軸ミラー１６
は、プラテン１０の側面に装着され、Ｙ軸方向に鏡面が
形成されている。Ｙ軸ミラー１７は、プラテン１０の側
面に装着され、Ｘ軸方向に鏡面が形成されている。
とＸ軸モータ１４，１５を連結する。Ｘ軸ミラー１６
は、プラテン１０の側面に装着され、Ｙ軸方向に鏡面が
形成されている。Ｙ軸ミラー１７は、プラテン１０の側
面に装着され、Ｘ軸方向に鏡面が形成されている。
【０００５】Ｙ軸センサ１８は、Ｙ軸モータ１３に搭載
されていて、Ｙ軸ミラー１７に光を照射し、その反射光
を受け、光の干渉を利用してスライダ１１のＹ軸方向の
位置を検出するレーザ干渉計である。Ｘ軸センサ１９及
び２０は、Ｘ軸モータ１４及び１５にそれぞれ搭載され
ていて、Ｘ軸ミラー１６に光を照射し、その反射光を受
け、光の干渉を利用してスライダ１１のＹ軸方向の位置
を検出するレーザ干渉計である。
されていて、Ｙ軸ミラー１７に光を照射し、その反射光
を受け、光の干渉を利用してスライダ１１のＹ軸方向の
位置を検出するレーザ干渉計である。Ｘ軸センサ１９及
び２０は、Ｘ軸モータ１４及び１５にそれぞれ搭載され
ていて、Ｘ軸ミラー１６に光を照射し、その反射光を受
け、光の干渉を利用してスライダ１１のＹ軸方向の位置
を検出するレーザ干渉計である。
【０００６】Ｙ軸制御部２１は、Ｙ軸指令位置とＹ軸セ
ンサ１８の検出位置の偏差をもとにスライダ１１の位置
をフィードバック制御する。Ｘ軸制御部２２及び２３
は、Ｘ軸指令位置とＸ軸センサ１９，２０の検出位置の
偏差をもとにスライダ１１の位置をそれぞれフィードバ
ック制御する。
ンサ１８の検出位置の偏差をもとにスライダ１１の位置
をフィードバック制御する。Ｘ軸制御部２２及び２３
は、Ｘ軸指令位置とＸ軸センサ１９，２０の検出位置の
偏差をもとにスライダ１１の位置をそれぞれフィードバ
ック制御する。
【０００７】スライダ１０は、Ｘ軸とＹ軸に直交する軸
のまわりに回転ずれを生じることがある。これをヨーイ
ングとする。回転ずれの角度をヨーイング角θとする。
回転ずれがないときは、ヨーイング角θは０である。
のまわりに回転ずれを生じることがある。これをヨーイ
ングとする。回転ずれの角度をヨーイング角θとする。
回転ずれがないときは、ヨーイング角θは０である。
【０００８】このような位置決め装置では、ミラー１
６，１７に反りがあると、スライダ１１は反ったミラー
面に沿って移動するため、位置決め誤差が生じる。ま
た、ミラー１６と１７が直交しないときにも同様に位置
決め誤差が生じる。
６，１７に反りがあると、スライダ１１は反ったミラー
面に沿って移動するため、位置決め誤差が生じる。ま
た、ミラー１６と１７が直交しないときにも同様に位置
決め誤差が生じる。
【０００９】これを解決するための位置決め装置とし
て、スライダに高精度の平面ミラーを搭載し、固定側に
レーザ干渉計を設けた装置があった。しかし、この従来
例では、平面ミラーの大きさでレーザ干渉計の測長範囲
（スライダの動作ストローク範囲）が決まってしまう。
ストローク範囲を長くしようとすると、ミラーが大型化
するとともに、それを固定するスライダも大型化しなけ
ればならなかった。また、スライダに大型のミラーを搭
載すると、重量増加に伴ってスライダにかかる負荷が大
きくなる。
て、スライダに高精度の平面ミラーを搭載し、固定側に
レーザ干渉計を設けた装置があった。しかし、この従来
例では、平面ミラーの大きさでレーザ干渉計の測長範囲
（スライダの動作ストローク範囲）が決まってしまう。
ストローク範囲を長くしようとすると、ミラーが大型化
するとともに、それを固定するスライダも大型化しなけ
ればならなかった。また、スライダに大型のミラーを搭
載すると、重量増加に伴ってスライダにかかる負荷が大
きくなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、校正時にスラ
イダに高精度の平面ミラーを搭載し、この平面ミラーを
使って検出したスライダの位置が位置指令値に対してど
れだけずれているかを算出し、ずれを補正する補正値を
求め、通常の位置決め動作においては高精度の平面ミラ
ーは取り除き、校正時に求めた補正値で位置指令値を補
正することによって安価なミラーを用いて、しかも高精
度な平面ミラーの位置合わせを行わなくても高精度な位
置決めを確保できる位置決め装置を実現することを目的
とする。
点を解決するためになされたものであり、校正時にスラ
イダに高精度の平面ミラーを搭載し、この平面ミラーを
使って検出したスライダの位置が位置指令値に対してど
れだけずれているかを算出し、ずれを補正する補正値を
求め、通常の位置決め動作においては高精度の平面ミラ
ーは取り除き、校正時に求めた補正値で位置指令値を補
正することによって安価なミラーを用いて、しかも高精
度な平面ミラーの位置合わせを行わなくても高精度な位
置決めを確保できる位置決め装置を実現することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は次のとおりの構
成になった位置決め装置である。
成になった位置決め装置である。
【００１２】（１）レーザ干渉計を用いてスライダを位
置決めする位置決め装置において、校正時に前記スライ
ダに搭載される校正用ミラーと、校正時に固定側に設置
され、前記校正用ミラーにレーザ光を照射し、その反射
光を受け、光の干渉によりスライダの位置を検出する校
正用レーザ干渉計と、校正時に前記校正用ミラーと校正
用レーザ干渉計を用いて位置の補正値を求め、位置決め
動作時には前記補正値で位置指令値を補正することを特
徴とする位置決め装置。
置決めする位置決め装置において、校正時に前記スライ
ダに搭載される校正用ミラーと、校正時に固定側に設置
され、前記校正用ミラーにレーザ光を照射し、その反射
光を受け、光の干渉によりスライダの位置を検出する校
正用レーザ干渉計と、校正時に前記校正用ミラーと校正
用レーザ干渉計を用いて位置の補正値を求め、位置決め
動作時には前記補正値で位置指令値を補正することを特
徴とする位置決め装置。
【００１３】（２）圧縮気体によりプラテン上に浮揚さ
せられたスライダを移動させ、このスライダの位置をレ
ーザ干渉計で検出し、検出した位置と位置指令値との偏
差をもとにスライダを位置決めする位置決め装置におい
て、校正時に前記スライダに搭載される校正用ミラー
と、校正時に固定側に設置され、前記校正用ミラーにレ
ーザ光を照射し、その反射光を受け、光の干渉によりス
ライダの位置を検出する校正用レーザ干渉計と、校正時
に位置指令値が与えられてスライダが位置決めされたと
き、このときの位置指令値と、前記校正用レーザ干渉計
の検出位置を突き合わせてずれ量求め、このずれ量を補
正する補正値を算出する補正値算出手段と、位置決め動
作時に前記補正値算出手段で算出した補正値で位置指令
値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする位
置決め装置。
せられたスライダを移動させ、このスライダの位置をレ
ーザ干渉計で検出し、検出した位置と位置指令値との偏
差をもとにスライダを位置決めする位置決め装置におい
て、校正時に前記スライダに搭載される校正用ミラー
と、校正時に固定側に設置され、前記校正用ミラーにレ
ーザ光を照射し、その反射光を受け、光の干渉によりス
ライダの位置を検出する校正用レーザ干渉計と、校正時
に位置指令値が与えられてスライダが位置決めされたと
き、このときの位置指令値と、前記校正用レーザ干渉計
の検出位置を突き合わせてずれ量求め、このずれ量を補
正する補正値を算出する補正値算出手段と、位置決め動
作時に前記補正値算出手段で算出した補正値で位置指令
値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする位
置決め装置。
【００１４】（３）圧縮気体によりプラテン上に浮揚さ
せられたスライダを移動させ、このスライダの位置をレ
ーザ干渉計で検出し、検出した位置と位置指令値との偏
差をもとにスライダを位置決めする位置決め装置におい
て、校正時に前記スライダに搭載される校正用ミラー
と、校正時に固定側の異なる位置にそれぞれ設置され、
前記校正用ミラーにレーザ光を照射し、その反射光を受
け、光の干渉によりスライダの位置をそれぞれ検出する
第１及び第２の校正用レーザ干渉計と、校正時に位置指
令値が与えられてスライダが位置決めされたときに、前
記第１及び第２の校正用レーザ干渉計の検出位置をもと
にスライダのヨーイング角を求め、このヨーイング角を
０にする補正値を算出する補正値算出手段と、位置決め
動作時に前記補正値算出手段で算出した補正値をもとに
位置指令値を補正する補正手段と、を有することを特徴
とする位置決め装置。
せられたスライダを移動させ、このスライダの位置をレ
ーザ干渉計で検出し、検出した位置と位置指令値との偏
差をもとにスライダを位置決めする位置決め装置におい
て、校正時に前記スライダに搭載される校正用ミラー
と、校正時に固定側の異なる位置にそれぞれ設置され、
前記校正用ミラーにレーザ光を照射し、その反射光を受
け、光の干渉によりスライダの位置をそれぞれ検出する
第１及び第２の校正用レーザ干渉計と、校正時に位置指
令値が与えられてスライダが位置決めされたときに、前
記第１及び第２の校正用レーザ干渉計の検出位置をもと
にスライダのヨーイング角を求め、このヨーイング角を
０にする補正値を算出する補正値算出手段と、位置決め
動作時に前記補正値算出手段で算出した補正値をもとに
位置指令値を補正する補正手段と、を有することを特徴
とする位置決め装置。
【００１５】（４）校正時に与えられた位置指令値と、
前記補正値算出手段で求めた補正値を対応させて格納し
た補正テーブルを設け、前記補正手段は、位置決め動作
時には、与えられた位置指令値をもとに前記補正テーブ
ルから補正値を読み出し、読み出した補正値をもとに位
置指令値を補正することを特徴とする（２）または
（３）記載の位置決め装置。
前記補正値算出手段で求めた補正値を対応させて格納し
た補正テーブルを設け、前記補正手段は、位置決め動作
時には、与えられた位置指令値をもとに前記補正テーブ
ルから補正値を読み出し、読み出した補正値をもとに位
置指令値を補正することを特徴とする（２）または
（３）記載の位置決め装置。
【００１６】（５）前記補正手段は、補正テーブルにな
い位置指令値が与えられたときは、補正テーブルにある
補正値を用いて補間演算を行い、補正テーブルにない位
置指令値に対応する補正値を求めることを特徴とする
（４）記載の位置決め装置。
い位置指令値が与えられたときは、補正テーブルにある
補正値を用いて補間演算を行い、補正テーブルにない位
置指令値に対応する補正値を求めることを特徴とする
（４）記載の位置決め装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図１で前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
この図は校正時における位置決め装置の状態を示してい
る。校正用ミラー３０，３１は、校正時にスライダ１１
に搭載される。校正用ミラー３０，３１は、ミラー面が
Ｙ軸方向とＸ軸方向に延びた平面ミラーである。校正用
ミラー３０，３１は、Ｘ軸ミラー１６、Ｙ軸ミラー１７
よりも高精度に製造されたミラーである。
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図１で前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
この図は校正時における位置決め装置の状態を示してい
る。校正用ミラー３０，３１は、校正時にスライダ１１
に搭載される。校正用ミラー３０，３１は、ミラー面が
Ｙ軸方向とＸ軸方向に延びた平面ミラーである。校正用
ミラー３０，３１は、Ｘ軸ミラー１６、Ｙ軸ミラー１７
よりも高精度に製造されたミラーである。
【００１８】校正用レーザ干渉計３２は、校正時に固定
側に設置され、校正用ミラー３１にレーザ光を照射し、
ミラーの反射光を受け光の干渉をもとにしてスライダの
位置を検出する。校正用レーザ干渉計３２の構成を説明
する。レーザヘッド３２１から出射されたレーザ光は、
ビームベンダ３２２、ビームスプリッタ３２３，３２４
を経由して干渉計３２５〜３２７に伝送される。干渉計
３２５と３２６は校正ミラー３０にレーザ光を照射し、
スライダ１１のＸ軸方向位置を検出する。Ｘ軸方向位置
を検出する干渉計が２個設けられているのは、スライダ
１１のヨーイングを検出するためである。干渉計３２７
は校正ミラー３１にレーザ光を照射し、スライダ１１の
Ｙ軸方向位置を検出する。
側に設置され、校正用ミラー３１にレーザ光を照射し、
ミラーの反射光を受け光の干渉をもとにしてスライダの
位置を検出する。校正用レーザ干渉計３２の構成を説明
する。レーザヘッド３２１から出射されたレーザ光は、
ビームベンダ３２２、ビームスプリッタ３２３，３２４
を経由して干渉計３２５〜３２７に伝送される。干渉計
３２５と３２６は校正ミラー３０にレーザ光を照射し、
スライダ１１のＸ軸方向位置を検出する。Ｘ軸方向位置
を検出する干渉計が２個設けられているのは、スライダ
１１のヨーイングを検出するためである。干渉計３２７
は校正ミラー３１にレーザ光を照射し、スライダ１１の
Ｙ軸方向位置を検出する。
【００１９】補正値算出手段３３は、校正時に位置指令
値が与えられてスライダ１１が位置決めされたとき、こ
のときの位置指令値で指定される２次元位置と、校正用
レーザ干渉計３２で検出した２次元位置を突き合わせ、
これらの偏差からずれ量を求め、このずれ量を補正する
補正値を算出する。なお、Ｘ軸方向の位置を検出する干
渉計は２つ（３２５と３２６）あるが、一方を用いて検
出しても、２つの検出値の平均値とってもよい。
値が与えられてスライダ１１が位置決めされたとき、こ
のときの位置指令値で指定される２次元位置と、校正用
レーザ干渉計３２で検出した２次元位置を突き合わせ、
これらの偏差からずれ量を求め、このずれ量を補正する
補正値を算出する。なお、Ｘ軸方向の位置を検出する干
渉計は２つ（３２５と３２６）あるが、一方を用いて検
出しても、２つの検出値の平均値とってもよい。
【００２０】また、補正値算出手段３３は、校正時に位
置指令値が与えられてスライダ１１が位置決めされたと
きに、干渉計３２５と３２６で検出したＸ軸方向の位置
の差をもとにスライダのヨーイング角を算出し、このヨ
ーイング角を０にするための補正値を算出する。補正テ
ーブル３４は、位置指令値と補正値算出手段３３で算出
した補正値を対応させて格納している。補正手段３５
は、位置決め動作時には、与えられた位置指令値をもと
に補正テーブル３５から補正値を読み出し、読み出した
補正値をもとに位置指令値を補正する。これによって、
位置ずれやヨーイングを補正した位置指令値が生成され
る。校正が終わると、校正用ミラー３０，３１と校正用
レーザ干渉計３２は取り除かれる。従って、通常の位置
決め動作時にはスライダ１１に公正用ミラー３０，３１
は搭載されていない。
置指令値が与えられてスライダ１１が位置決めされたと
きに、干渉計３２５と３２６で検出したＸ軸方向の位置
の差をもとにスライダのヨーイング角を算出し、このヨ
ーイング角を０にするための補正値を算出する。補正テ
ーブル３４は、位置指令値と補正値算出手段３３で算出
した補正値を対応させて格納している。補正手段３５
は、位置決め動作時には、与えられた位置指令値をもと
に補正テーブル３５から補正値を読み出し、読み出した
補正値をもとに位置指令値を補正する。これによって、
位置ずれやヨーイングを補正した位置指令値が生成され
る。校正が終わると、校正用ミラー３０，３１と校正用
レーザ干渉計３２は取り除かれる。従って、通常の位置
決め動作時にはスライダ１１に公正用ミラー３０，３１
は搭載されていない。
【００２１】このように構成した装置の動作を説明す
る。図２に示すように、Ｘ軸ミラー１６に反りがある場
合は、スライダ１１は２つのＸ軸センサ１９，２０（レ
ーザ干渉計）の光路長Ｘ１，Ｘ２が等しくなるように移
動するため、スライダ１１は角度を変えながら移動す
る。これにより、スライダがヨーイングして位置決め誤
差が生じる。図２では説明の都合上ミラーの反りを誇張
している。また、図３に示すように、Ｘ軸ミラー１６と
Ｙ軸ミラー１７に直交度誤差φがあるときは、このミラ
ーを基準にして位置決めすると位置決め誤差が生じる。
る。図２に示すように、Ｘ軸ミラー１６に反りがある場
合は、スライダ１１は２つのＸ軸センサ１９，２０（レ
ーザ干渉計）の光路長Ｘ１，Ｘ２が等しくなるように移
動するため、スライダ１１は角度を変えながら移動す
る。これにより、スライダがヨーイングして位置決め誤
差が生じる。図２では説明の都合上ミラーの反りを誇張
している。また、図３に示すように、Ｘ軸ミラー１６と
Ｙ軸ミラー１７に直交度誤差φがあるときは、このミラ
ーを基準にして位置決めすると位置決め誤差が生じる。
【００２２】上述した位置決め誤差は次のようにして補
正する。まず、スライダのヨーイング角を測定する。図
４はヨーイング角の測定のしかたを示した説明図であ
る。スライダが位置Ｐ１にあるときを原点位置とする。
位置Ｐ１におけるヨーイング角θ０は次式のとおりとな
る。 θ０＝（Ｘ２０−Ｘ１０）／Ｌ Ｌ：干渉計３２５と３２６のビーム間距離 スライダが位置Ｐ２にあるときの干渉計３２５と３２６
の検出距離をＸ１′，Ｘ２′とすると、位置Ｐ２におけ
るヨーイング角θ１は次式のとおりとなる。 θ１＝（Ｘ２′−Ｘ１′）／Ｌ スライダが位置Ｐ３にあるときの干渉計３２５と３２６
の検出距離をＸ１″，Ｘ２″とすると、位置Ｐ１におけ
るヨーイング角θ２は次式のとおりとなる。 θ２＝（Ｘ２″−Ｘ１″）／Ｌ
正する。まず、スライダのヨーイング角を測定する。図
４はヨーイング角の測定のしかたを示した説明図であ
る。スライダが位置Ｐ１にあるときを原点位置とする。
位置Ｐ１におけるヨーイング角θ０は次式のとおりとな
る。 θ０＝（Ｘ２０−Ｘ１０）／Ｌ Ｌ：干渉計３２５と３２６のビーム間距離 スライダが位置Ｐ２にあるときの干渉計３２５と３２６
の検出距離をＸ１′，Ｘ２′とすると、位置Ｐ２におけ
るヨーイング角θ１は次式のとおりとなる。 θ１＝（Ｘ２′−Ｘ１′）／Ｌ スライダが位置Ｐ３にあるときの干渉計３２５と３２６
の検出距離をＸ１″，Ｘ２″とすると、位置Ｐ１におけ
るヨーイング角θ２は次式のとおりとなる。 θ２＝（Ｘ２″−Ｘ１″）／Ｌ
【００２３】補正量算出手段３３は、ヨーイング角θを
０にするための補正値を求める。スライダをＰ１，Ｐ
２，Ｐ３に位置決めしたときに与えた位置指令値と、そ
れぞれのときに求めた補正値とを対応させて補正テーブ
ル３５に格納する。通常の位置決め動作を行うときは、
補正手段３５は位置指令値を補正値で補正する。
０にするための補正値を求める。スライダをＰ１，Ｐ
２，Ｐ３に位置決めしたときに与えた位置指令値と、そ
れぞれのときに求めた補正値とを対応させて補正テーブ
ル３５に格納する。通常の位置決め動作を行うときは、
補正手段３５は位置指令値を補正値で補正する。
【００２４】図５はヨーイング角を補正した後における
スライダの移動を示した図である。ヨーイング角の補正
後は、スライダは移動しても向きを変えない。しかし、
スライダが位置Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のいずれにあるとき
も、干渉計３２５と３２６の検出位置は異なる。これ
は、図３に示したようなミラーの直交度誤差、ミラーの
反り等が原因となっている。補正量算出手段３３は、ス
ライダが位置Ｒ１に位置決めしたときに与えられた位置
指令値と、干渉計３２５と３２６の検出位置の平均値と
を突き合わせ、両者のずれ量を求める。そして、ずれ量
を除去するための補正値を求める。なお、位置指令値と
一方の干渉計３２５と３２６の検出位置を突き合わせて
もよい。位置Ｒ２，Ｒ３に位置決めしたときについても
同様に補正値を求める。スライダをＲ１，Ｒ２，Ｒ３に
位置決めしたときに与えた位置指令値と、それぞれのと
きに求めた補正値とを対応させて補正テーブル３５に格
納する。通常の位置決め動作を行うときは、補正手段３
５は位置指令値に対して補正値を加減算することにより
補正する。
スライダの移動を示した図である。ヨーイング角の補正
後は、スライダは移動しても向きを変えない。しかし、
スライダが位置Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のいずれにあるとき
も、干渉計３２５と３２６の検出位置は異なる。これ
は、図３に示したようなミラーの直交度誤差、ミラーの
反り等が原因となっている。補正量算出手段３３は、ス
ライダが位置Ｒ１に位置決めしたときに与えられた位置
指令値と、干渉計３２５と３２６の検出位置の平均値と
を突き合わせ、両者のずれ量を求める。そして、ずれ量
を除去するための補正値を求める。なお、位置指令値と
一方の干渉計３２５と３２６の検出位置を突き合わせて
もよい。位置Ｒ２，Ｒ３に位置決めしたときについても
同様に補正値を求める。スライダをＲ１，Ｒ２，Ｒ３に
位置決めしたときに与えた位置指令値と、それぞれのと
きに求めた補正値とを対応させて補正テーブル３５に格
納する。通常の位置決め動作を行うときは、補正手段３
５は位置指令値に対して補正値を加減算することにより
補正する。
【００２５】このようにして位置指令値を補正し、ヨー
イング角と位置ずれを除去する。
イング角と位置ずれを除去する。
【００２６】補正手段３５は、補正テーブル３４にない
位置指令値が与えられたときは、補正テーブルにある位
置指令値を用いて補間演算を行い、補正テーブルにない
位置指令値に対応する補正値を求める。補間は１次補間
でも２次以上の補間であってもよい。
位置指令値が与えられたときは、補正テーブルにある位
置指令値を用いて補間演算を行い、補正テーブルにない
位置指令値に対応する補正値を求める。補間は１次補間
でも２次以上の補間であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。
【００２８】請求項１乃至請求項３記載の発明では、校
正時にスライダに高精度の平面ミラーを搭載し、この平
面ミラーを使って検出したスライダの位置が位置指令値
に対してどれだけずれているかを算出し、ずれを補正す
る補正値を求める。そして、通常の位置決め動作におい
ては高精度の平面ミラーは取り除き、校正時に求めた補
正値で位置指令値を補正する。これによって、高精度な
平面ミラーを用いて位置合わせを行わなくても、安価な
ミラーを用いることによっても高精度な位置決めを可能
にした。
正時にスライダに高精度の平面ミラーを搭載し、この平
面ミラーを使って検出したスライダの位置が位置指令値
に対してどれだけずれているかを算出し、ずれを補正す
る補正値を求める。そして、通常の位置決め動作におい
ては高精度の平面ミラーは取り除き、校正時に求めた補
正値で位置指令値を補正する。これによって、高精度な
平面ミラーを用いて位置合わせを行わなくても、安価な
ミラーを用いることによっても高精度な位置決めを可能
にした。
【００２９】請求項４記載の発明では、位置指令値と補
正値を対応させた補正テーブルを設けているため、複雑
な演算処理を行わなくても補正値が得られる。これによ
って、位置決め制御のリアルタイム性を実現できる。
正値を対応させた補正テーブルを設けているため、複雑
な演算処理を行わなくても補正値が得られる。これによ
って、位置決め制御のリアルタイム性を実現できる。
【００３０】請求項５記載の発明では、補正テーブルに
ない位置指令値については補間演算によって補正値を求
めているため、補正テーブルには多くの分割数で補正値
を用意しておかなくてもよい。２次元の位置決めでは、
補正値は分割数の２乗分が必要になるため、補正テーブ
ル用に記憶保持タイプの高価なメモリを多量に用意する
必要がないという点で特に有効である。
ない位置指令値については補間演算によって補正値を求
めているため、補正テーブルには多くの分割数で補正値
を用意しておかなくてもよい。２次元の位置決めでは、
補正値は分割数の２乗分が必要になるため、補正テーブ
ル用に記憶保持タイプの高価なメモリを多量に用意する
必要がないという点で特に有効である。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の動作説明図である。
【図３】本発明の動作説明図である。
【図４】本発明の動作説明図である。
【図５】本発明の動作説明図である。
【図６】従来における位置決め装置の構成例を示した図
である。
である。
１０ プラテン １１ スライダ ３０，３１ 校正用ミラー ３２ 校正用レーザ干渉計 ３３ 補正値算出手段 ３４ 補正テーブル ３５ 補正手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA03 BB15 FF55 GG04 LL12 LL19 LL46 MM03 QQ23 QQ25 QQ42 2F078 CA08 CB05 CB09 CB12 CB16 CC11 3F059 AA06 AA11 DA02 DA08 DC08 DD11 FB05 FB12 FB16 5H303 AA01 BB02 BB08 CC01 DD04 DD12 FF08 GG13 HH01
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザ干渉計を用いてスライダを位置決
めする位置決め装置において、 校正時に前記スライダに搭載される校正用ミラーと、 校正時に固定側に設置され、前記校正用ミラーにレーザ
光を照射し、その反射光を受け、光の干渉によりスライ
ダの位置を検出する校正用レーザ干渉計と、 校正時に前記校正用ミラーと校正用レーザ干渉計を用い
て位置の補正値を求め、位置決め動作時には前記補正値
で位置指令値を補正することを特徴とする位置決め装
置。 - 【請求項２】 圧縮気体によりプラテン上に浮揚させら
れたスライダを移動させ、このスライダの位置をレーザ
干渉計で検出し、検出した位置と位置指令値との偏差を
もとにスライダを位置決めする位置決め装置において、 校正時に前記スライダに搭載される校正用ミラーと、 校正時に固定側に設置され、前記校正用ミラーにレーザ
光を照射し、その反射光を受け、光の干渉によりスライ
ダの位置を検出する校正用レーザ干渉計と、 校正時に位置指令値が与えられてスライダが位置決めさ
れたとき、このときの位置指令値と、前記校正用レーザ
干渉計の検出位置を突き合わせてずれ量求め、このずれ
量を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、 位置決め動作時に前記補正値算出手段で算出した補正値
で位置指令値を補正する補正手段と、を有することを特
徴とする位置決め装置。 - 【請求項３】 圧縮気体によりプラテン上に浮揚させら
れたスライダを移動させ、このスライダの位置をレーザ
干渉計で検出し、検出した位置と位置指令値との偏差を
もとにスライダを位置決めする位置決め装置において、 校正時に前記スライダに搭載される校正用ミラーと、 校正時に固定側の異なる位置にそれぞれ設置され、前記
校正用ミラーにレーザ光を照射し、その反射光を受け、
光の干渉によりスライダの位置をそれぞれ検出する第１
及び第２の校正用レーザ干渉計と、 校正時に位置指令値が与えられてスライダが位置決めさ
れたときに、前記第１及び第２の校正用レーザ干渉計の
検出位置をもとにスライダのヨーイング角を求め、この
ヨーイング角を０にする補正値を算出する補正値算出手
段と、 位置決め動作時に前記補正値算出手段で算出した補正値
をもとに位置指令値を補正する補正手段と、を有するこ
とを特徴とする位置決め装置。 - 【請求項４】 校正時に与えられた位置指令値と、前記
補正値算出手段で求めた補正値を対応させて格納した補
正テーブルを設け、 前記補正手段は、位置決め動作時には、与えられた位置
指令値をもとに前記補正テーブルから補正値を読み出
し、読み出した補正値をもとに位置指令値を補正するこ
とを特徴とする請求項２または請求項３記載の位置決め
装置。 - 【請求項５】 前記補正手段は、補正テーブルにない位
置指令値が与えられたときは、補正テーブルにある補正
値を用いて補間演算を行い、補正テーブルにない位置指
令値に対応する補正値を求めることを特徴とする請求項
４記載の位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353735A JP2002157017A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353735A JP2002157017A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002157017A true JP2002157017A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18826446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000353735A Withdrawn JP2002157017A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002157017A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200969A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Yokogawa Electric Corp | 平面モータ |
| JP2007163409A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Yokogawa Electric Corp | Ｘｙステージ |
| JP2008003056A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Yokogawa Electric Corp | Ｘｙステージ |
| JP2010120123A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Yamaha Motor Co Ltd | 直交ロボット、該直交ロボットを備えた部品実装装置および前記直交ロボットの制御方法 |
| CN106767512A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 基于实时监测运动误差的光学元件高精度测量装置 |
| CN114654092A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-06-24 | 北京理工大学 | 一种激光微结构高效加工及精密测量的方法和装置 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000353735A patent/JP2002157017A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200969A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Yokogawa Electric Corp | 平面モータ |
| JP4595554B2 (ja) * | 2005-01-19 | 2010-12-08 | 横河電機株式会社 | 平面モータ |
| JP2007163409A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Yokogawa Electric Corp | Ｘｙステージ |
| JP4716178B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2011-07-06 | 横河電機株式会社 | Ｘｙステージ |
| JP2008003056A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Yokogawa Electric Corp | Ｘｙステージ |
| JP2010120123A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Yamaha Motor Co Ltd | 直交ロボット、該直交ロボットを備えた部品実装装置および前記直交ロボットの制御方法 |
| CN106767512A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 基于实时监测运动误差的光学元件高精度测量装置 |
| CN114654092A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-06-24 | 北京理工大学 | 一种激光微结构高效加工及精密测量的方法和装置 |
| CN114654092B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-03-14 | 北京理工大学 | 一种激光微结构高效加工及精密测量的方法和装置 |
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|
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