JP2007309884A - 作業装置におけるテーブル位置決め方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業装置におけるテーブルの位置決めを高精度に繰り返し再現させる。
【解決手段】作業装置におけるテーブル位置決め装置は、コントローラ（制御装置）２１でＹ軸リニアモータ（Ｙ軸駆動手段）９を作動させてテーブル４を移動させ、その位置のレーザ測長器１１による測定結果にもとづきテーブル４を所定位置に位置決めする装置であり、レーザ測長器１１がテーブル４の移動方向に直角な方向の中心位置と、その両側に配置されたＹ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂを備え、コントローラ２１が、両側のＹ軸レーザ干渉計１５ａ，１５ｂで測定した測定値にもとづきテーブル４のヨーイング角を算出すると共に、中心位置のＹ軸レーザ干渉計１５で測定したテーブル４の位置をヨーイング角にもとづいて補正し、この補正して求めた位置にテーブル４が位置決めされるようにＹ軸リニアモータ９を作動させる構成とされている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子回路基板等のワークに対して所要の作業を実施する欠陥補修装置、溶液塗布装置、露光装置等の作業装置におけるテーブル位置決め方法およびその装置に関するものである。

従来、この種の作業装置におけるテーブル位置決め装置として、テーブルを支持する基台のＹ軸方向における一側の中央部にレーザ測長器を配置し、該レーザ測長器のレーザヘッドから発射されたレーザを前記テーブルのＸ軸方向における一側の中央部に設けたターゲットプリズムに照射して、それから反射するレーザにもとづいて、前記レーザ測長器によりテーブルのＹ軸方向における位置を測定し、これをテーブルの位置決めに使用するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、テーブルを支持する基台の角部にレーザ測長器のレーザヘッドを配置すると共に、前記基台のＹ軸方向の端部においてＸ軸方向に離間させて一対のレーザ干渉計を配置し、前記レーザヘッドから発射されたレーザを各レーザ干渉計によって前記テーブルに設けたミラーの反射面に照射することにより、各レーザ干渉計によりテーブルのＹ軸方向における位置を測定し、それらの測定値の平均値をテーブルの位置決めに使用し、また、一対のレーザ干渉計の測定値の差によりテーブルのヨーイング角を検出して、これによりテーブルの位置補正を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−２０５４４１号公報 特開２００４−３４９４９４号公報

一般に、レーザ測長器は、使用するレーザの波長を基準にして長さの測定を行っているが、前記レーザは周囲環境により波長が変化するため、レーザ測長器を付設した作業装置を温度、気圧、湿度等の環境条件を厳しく管理したチャンバー内に設置して作動させ、レーザ測長器による測定が周囲環境の影響を受けることなく高精度に行えるようにしている。しかし、前記作業装置は発熱源があるために、前記チャンバー内の温度条件を全域にわたり均一に安定化させるにも限界があり、特に、チャンバー内が大きいほど温度ムラが発生し易く、レーザ測長器のレーザ光軸のある位置において温度に差が生じてしまうのが現実である。
前記作業装置におけるテーブル位置決め装置の前者においては、前記テーブルがヨーイング運動するときには、該ヨーイング運動によるテーブルのＸ軸方向における変位のＹ軸方向の成分が、Ｙ軸方向におけるテーブルの位置の誤差として生じ、テーブルの設定位置への位置決めが正確に行えない問題がある。
また、前記作業装置におけるテーブル位置決め装置の後者においては、一対のレーザ干渉計をテーブルのＸ軸方向における中心から両側の対称位置に正確に設置しないと、一対のレーザ干渉計の測定値の平均値がテーブルのＸ軸方向の中心におけるＹ軸方向の正確な測定値とはならず、その位置をヨーイング角にもとづいて補正してもテーブルのＹ軸方向における正確な位置決めを行うことはできない。さらに、前記のように、レーザ測長器のレーザ光軸の位置で温度に差がある場合は、前記一対のレーザ干渉計において左右の温度変化が大きい方の測定値に測定誤差の影響が大きく現れ、前記測定値の平均値やヨーイング角が変動し、テーブルのＹ軸方向における位置決めを繰り返し精度良く行うことができない問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、テーブルの位置決めを高精度に繰り返し再現させることができる作業装置におけるテーブル位置決め方法およびその装置を提供することを目的とする。

本発明に係る作業装置におけるテーブル位置決め方法は、ワークを支持したテーブルを移動させ、その移動位置をレーザ測長器によって測定すると共に、その測定結果にもとづいて前記テーブル上のワークを作業ヘッドに対して所定位置に位置決めする作業装置におけるテーブル位置決め方法であって、前記テーブルの移動方向に直角な方向における中心位置の両側に間隔をあけた２つの位置に配置された前記レーザ測長器のレーザ干渉計によってテーブルの位置を測定し、その測定値にもとづいてテーブルのヨーイング角度を算出すると共に、前記中心位置に配置されたレーザ干渉計によって測定されたテーブルの位置を前記ヨーイング角度にもとづいて補正し、この補正して求めた位置にテーブルを位置決めすることを特徴としている。

また、本発明に係る作業装置におけるテーブル位置決め装置は、ワークを支持したテーブルを制御装置で駆動手段を作動させることによって移動させ、その移動位置をレーザ測長器によって測定すると共に、その測定結果にもとづいて前記テーブル上のワークを作業ヘッドに対して所定位置に位置決めする作業装置におけるテーブル位置決め装置であって、前記レーザ測長器は、前記テーブルの移動方向に直角な方向における中心位置と、該中心位置の両側に間隔をあけた２つの位置とにそれぞれ配置されてテーブルの位置を測定するレーザ干渉計を備え、前記制御装置は、前記中心位置の両側に配置されたレーザ干渉計によって測定された測定値にもとづいてテーブルのヨーイング角度を算出すると共に、前記中心位置に配置されたレーザ干渉計によって測定されたテーブルの位置を前記ヨーイング角度にもとづいて補正し、この補正して求めた位置にテーブルが位置決めされるように前記駆動手段を作動させることを特徴としている。

前記作業装置におけるテーブル位置決め装置においては、テーブルを移動させて該テーブル上に保持したワークを作業装置に対して所定位置に位置決めする際に、前記テーブルの移動方向に直角な方向における中央に配置されたレーザ干渉計によって測定されたテーブルの移動位置が基準位置とされ、両側のレーザ干渉計によって測定されたテーブルの移動方向における位置からテーブルのヨーイング角が制御装置によって求められて、このヨーイング角にもとづいて前記テーブルの移動方向における基準位置が常時補正され、この補正された基準位置にもとづいて駆動手段によってテーブルが位置決めされる。これにより、テーブルの移動方向における位置決め制御が、テーブルのヨーイング運動の影響を抑制されて繰り返し再現性を高めて実現される。

本発明に係る作業装置におけるテーブル位置決め方法およびその装置によれば、テーブルの移動方向に直角な方向における中央に配置されたレーザ干渉計によって測定されたテーブルの移動位置を基準位置とし、前記中央のレーザ干渉計の両側に配置されたレーザ干渉計の測定値によって求めたテーブルのヨーイング角にもとづいて前記基準位置を常時補正して、この補正された基準位置にもとづいてテーブルを位置決めすることができるので、レーザ干渉計による測定環境に温度ムラがあっても、テーブルのヨーイング運動による影響を抑制して、テーブルの移動方向における位置決めを高精度に繰り返し再現させることができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る作業装置におけるテーブル位置決め装置について、添付図面を参照して説明する。
図１において、１は本発明の一実施の形態に係るテーブル位置決め装置２を備えた作業装置を示す。この作業装置１は、床面に設置された基台３と、該基台３の上面にＹ軸方向ｙに向けて平行に設けられた一対のＹ軸レール（案内レール）３ａ，３ａに沿ってＹ軸方向ｙに往復移動するテーブル４と、前記基台３のＹ軸方向ｙにおける略中央の両端部（Ｘ軸方向ｘにおける両端部）に立設された一対の支柱５，５と、該支柱５，５の上端に固定されてＸ軸方向ｘに向けられたＸ軸ビーム６と、該Ｘ軸ビーム６に設けた図示しないＸ軸レール（案内レール）に支持されてＸ軸方向ｘに往復移動するＸ軸スライダー７と、該Ｘ軸スライダー７の前側（図１、図２で右側）に取り付けられた作業ヘッド８とを備えている。

前記テーブル４は、平面視（図１）で矩形に組まれた枠部材４ａと、該枠部材４ａの上部に固定され、上面に電子回路基板等（以下「ワーク」という）Ｗを載置する矩形のガラス板４ｂと、前記枠部材４ａの下方に配置され前記ワークＷを照射する照明器（図示せず）とを備え、前記基台３のＸ軸方向における中央にＹ軸方向ｙに沿って設置したＹ軸リニアモータ固定部９ａと、前記テーブル４の下面に固定したＹ軸リニアモータ可動部９ｂとからなるＹ軸リニアモータ（Ｙ軸駆動手段）９によって、Ｙ軸方向ｙに移動、位置決めされるようになっている。

また、前記Ｘ軸スライダー７は、前記支柱５，５に固定してＸ軸ビーム６の後側（図１、図２で左側）に該Ｘ軸ビーム６に平行に配置したＸ軸リニアモータ固定部１０ａと、前記Ｘ軸スライダー７に固定したＸ軸リニアモータ可動部１０ｂとからなるＸ軸リニアモータ（Ｘ軸駆動手段）１０によって、Ｘ軸方向ｘに移動、位置決めされるようになっている。なお、前記Ｘ軸スライダー７と作業ヘッド８との間にはＸ軸スライダー７に対して前記作業ヘッド８をＺ軸方向ｚに移動位置決めするＺ軸リニアモータ（Ｚ軸駆動手段）８ｚが設けられている。

そして、前記基台３とテーブル４との間、Ｘ軸ビーム６とＸ軸スライダー７との間およびＸ軸スライダー７と作業ヘッド８との間には、それぞれ、Ｙ軸リニアエンコーダ４ｙ（図３参照）、Ｘ軸リニアエンコーダおよびＺ軸リニアエンコーダ（何れも図１、図２には図示せず）が設けられ、テーブル４のＹ軸方向ｙにおける位置、作業ヘッド８のＸ軸方向ｘとＺ軸方向ｚにおける位置がそれぞれ検出され、それらの位置決めをフィードバック制御により行うようになっている。
前記Ｘ軸駆動手段１０、Ｙ軸駆動手段９およびＺ軸駆動手段８ｚは、リニアモータに代え、サーボモータの回転をボールねじ軸にボールナットを螺合させてなるねじ機構によって直線運動に換えて駆動する形式のものとしてもよい。その場合、前記リニアエンコーダの代わりにサーボモータに付設されたロータリエンコーダが使用される。

前記作業ヘッド８は、ＣＣＤカメラ付顕微鏡を有し前記ワークＷに生じた種々の欠陥部の位置、形状、寸法等を測定する測定ヘッド８ａを備え、前記欠陥部の補修をするために該欠陥部に精密な加工を施すレーザ加工ヘッド等の加工ヘッド、該加工ヘッドによって加工された箇所に補修溶液等を塗布する溶液塗布装置、溶液塗布装置によって塗布されたワークの表面を露光する露光ヘッド等のうちの１つまたは複数を備えている。

次に、本発明に係る作業装置におけるテーブル位置決め装置２について説明する。このテーブル位置決め装置２は、前記作業装置１の基台３に、図１〜図３に示すように、前記テーブル４とＸ軸スライダー７の位置測定に用いられるレーザ測長器１１を備えている。該レーザ測長器１１は、前記基台３の後側（Ｙ軸方向ｙにおける一端側、図１、図２で左側）におけるＸ軸方向ｘの中央に固定された取付板１２に支持されているレーザヘッド１３と、前記取付板１２に支持され、レーザヘッド１３から照射された測長レーザＬの一部をＹ軸方向ｙへ直進させ、残部をＸ軸方向ｘの両側へ水平に分離する一対のハーフミラー１４，１４と、前記基台３に固定された一対の取付板１２ａ，１２ｂに支持されて、前記ハーフミラー１４，１４からＸ軸方向ｘの両側へ所定距離（両側へ等距離でも不等距離であってもよい）をあけた位置に配置され、ハーフミラー１４，１４によって分離された測長レーザＬを基台３の前側（Ｙ軸方向ｙにおける他端側、図１、図２で右側）へ向けて照射するハーフミラー１４ａおよび反射ミラー１４ｂとを備えている。

さらに、前記レーザ測長器１１は、前記取付板１２に支持され、前記ハーフミラー１４にＹ軸方向ｙに対向して配置された中央のＹ軸レーザ干渉計（レーザ干渉計）１５と、前記取付板１２ａ，１２ｂに支持され、前記ハーフミラー１４ａ、反射ミラー１４ｂにそれぞれＹ軸方向ｙに対向して配置された右側（図１、図３で上側）のＹ軸レーザ干渉計（レーザ干渉計）１５ａおよび左側（図１、図３で下側）のＹ軸レーザ干渉計（レーザ干渉計）１５ｂと、前記テーブル４のＹ軸方向ｙにおける一端部（図１、図２で左端部）に取り付けられ、前記中央、右側、左側の各Ｙ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂにＹ軸方向ｙに対向して配置された中央、右側、左側のＹ軸ターゲットプリズム１６，１６ａ，１６ｂとを備えている。

前記各Ｙ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂは、いずれも同一の構成を有しており、図３に示すように、各ハーフミラー１４，１４ａ、反射ミラー１４ｂからＹ軸方向ｙへ照射された測長レーザＬを前記各Ｙ軸ターゲットプリズム１６，１６ａ，１６ｂに向くＹ軸方向ｙとこれに直角なＸ軸方向ｘとへ分離するビームスプリッター１７と、該ビームスプリッター１７から分離された測長レーザＬを参照光としてビームスプリッター１７側へ反射するリファレンスプリズム１８と、前記各Ｙ軸ターゲットプリズム１６，１６ａ，１６ｂからの反射光と前記参照光との干渉光の周波数を検知するフォトディテクタ１９とを備えている。

また、前記レーザ測長器１１には、前記基台３の角部（図１で左上方の角部）に固定された取付板１２ｃに支持されて前記ハーフミラー１４ａに対向され、該ハーフミラー１４ａで分離されてＸ軸方向ｘに直進された測長レーザＬをＹ軸方向ｙにおける他端側へ照射させる反射ミラー１４ｃと、前記一方（図１で上方）の支柱５の上部に固定された取付板１２ｄに支持され、前記反射ミラー１４ｃからの測長レーザＬをＸ軸方向ｘに沿って前記Ｘ軸スライダー７側へ向けて反射する反射ミラー１４ｄと、該反射ミラー１４ｄにＸ軸方向ｘに対向して配置されたＸ軸レーザ干渉計（レーザ干渉計）１５ｃと、前記Ｘ軸スライダー７の前側（図１で右側）に支持され、前記Ｘ軸レーザ干渉計１５ｃにＸ軸方向ｘに対向して設けられたＸ軸ターゲットプリズム１６ｃとが備えられている。前記Ｘ軸レーザ干渉計１５ｃは、前記各Ｙ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂと同一の構成を有している。

また、前記レーザヘッド１３と各フォトディテクタ１９とには、前記レーザヘッド１３からのレファレンス信号と各フォトディテクタ１９の出力信号とにもとづいて、前記テーブル４のＸ軸方向ｘの中央、両側における位置を検出する測長演算部２０が接続されている。 そして、前記Ｙ軸リニアモータ９、Ｘ軸リニアモータ１０、レーザ測長器１１の測長演算部２０、リニアエンコーダ４ｙ等には、前記測長演算部２０の出力にもとづいてＹ軸リニアモータ９等の作動を制御するコントローラ（制御装置）２１が電気的に接続されている。なお、前記レーザヘッド１３、Ｙ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂ、各Ｙ軸ターゲットプリズム１６，１６ａ，１６ｂ、前記測長演算部２０等からなるレーザ測長器１１自体は従来周知のものである。

前記コントローラ２１は、前記各Ｙ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂからの出力にもとづいて前記測長演算器２０が求めた前記テーブル４のＸ軸方向ｘにおける中央、その両側の位置情報を入力し、テーブル４のヨーイング角を演算して該ヨーイング角にもとづいて補正したテーブル４のＸ軸方向ｘにおける中央の位置に対応する位置制御信号を出力する演算制御部２１ａと、該位置制御信号をインターフェース２１ｂを介して入力し、前記Ｙ軸リニアモータ９を作動させるモータドライバ２１ｃとを備えている。該モータドライバ２１は、Ｙ軸リニアモータ９で駆動されて移動するテーブル４の位置を検出したＹ軸リニアエンコーダ４ｙからの位置信号と前記位置制御信号とを比較してテーブル４が常に制御指令位置に移動、位置決めされるように前記Ｙ軸リニアモータ９をフィードバック制御する。

次に、上記のように構成された作業装置１におけるテーブル位置決め装置２の作用と共にテーブル位置決め方法について説明する。
例えば、ワークＷに生じた欠陥部等の所定部位に補修のための微細加工を施すような場合には、図１に鎖線で示すようにテーブル４を基台３上の前側（図１で右側）に位置させた状態で、前記ガラス板４ｂ上にワークＷを保持させた後に、コントローラ２１を介してレーザ側長器１１を動作させると共に、前記Ｘ軸リニアモータ１０、Ｙ軸リニアモータ９を作動させると、前記Ｘ軸スライダー７とテーブル４とがＸ軸方向ｘとＹ軸方向ｙに相対的に移動して、前記ワークＷの所定部位の上方位置に作業ヘッド８が移動して位置決めされる。

前記コントローラ２１には、予め、前記ワークＷの所定部位に対応したテーブル４とＸ軸スライダー７の移動位置Ｐｘｙの座標（Ｘ，Ｙ）が設定位置として前記演算制御部２１ａの記憶部に記憶されているので、前記Ｘ，Ｙ軸リニアモータ１０，９は、前記Ｘ軸エンコーダ（図示せず），Ｙ軸リニアエンコーダ４ｙによって検出されるＸ軸スライダー７とテーブル４のＸ，Ｙ軸方向ｘ，ｙにおける位置制御信号にもとづいてモータドライバ２１ｃによってフィードバック制御されて、前記Ｘ軸スライダー７とテーブル４を駆動し、前記作業ヘッド８をワークＷの所定部位の上方位置へ正確に位置決めする。

その際、前記レーザ測長器１１では、レーザヘッド１３によって発振され、ハーフミラー１４，１４および反射ミラー１４ａ，１４ｂによって３つに分割されたレーザＬが、それぞれ、各Ｙ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂを通して前記テーブル４の一端部に取り付けられた中央、右側、左側の各Ｙ軸ターゲットプリズム１６，１６ａ，１６ｂに照射され、それらから反射するレーザＬがＹ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂの各フォトディテクタ１９に検出され、該各フォトディテクタ１９の出力が測長演算部２０に出力される。そこで、前記測長演算部２０において、テーブル４の中央、右側、左側の各Ｙ軸ターゲットプリズム１６，１６ａ，１６ｂに対応するＹ軸方向ｙにおける位置Ｐ，Ｐａ，Ｐｂが検出されて、その位置情報（パルス信号）が前記コントローラ２１の演算制御部２１ａに入力される。

そして、例えば図３で破線で示すように、前記テーブル４がヨーイング運動によってＹ軸方向ｙに対して傾斜し、前記右側のＹ軸ターゲットプリズム１６ａがテーブル４の進行方向（図３で左方、図４で下方）に先行する状態になった場合、テーブル４のＹ軸方向ｙにおける中央、その両側の位置Ｐ，Ｐａ，Ｐｂは、図４に示すような関係位置となるので、前記演算制御部２１ａは、前記測長演算部２０から入力された前記位置Ｐ，Ｐａ，Ｐｂに関する位置情報にもとづいて、下記Ｙ座標演算式（１）（２）に従って演算し、前記設定位置Ｐｘｙにおけるｙ座標（前記テーブル４のＹ軸方向ｙにおける位置決め位置）Ｙを、前記テーブル４の中央における位置Ｐを基準位置として、そのｙ座標Ｙ１を前記テーブル４のヨーイング角を考慮して補正されたｙ座標値として求める。
Ｙ＝Ｙ１＋Ｙａ−Ｙ２ ・・・・・（１）
Ｙ２＝（Ｙａ＋Ｙｂ）・Ｘ２／Ｘ１ ・・・・・（２）
ただし、Ｘ１は両側のターゲットプリズム１６ａ，１６ｂの位置Ｐａ，Ｐｂ間のＸ軸方向における距離、Ｘ２は右側のＹ軸ターゲットプリズム１６ａの位置Ｐａから設定位置Ｐｘｙのｘ座標ＸまでのＸ軸方向における距離、Ｙａは前記中央の位置Ｐから右側のＹ軸ターゲットプリズム１６ａまでのＹ軸方向ｙにおける距離、Ｙｂは前記中央の位置Ｐから左側のＹ軸ターゲットプリズム１６ｂまでのＹ軸方向ｙにおける距離、Ｙ２は右側のＹ軸ターゲットプリズム１６ａの位置Ｐａから設定位置Ｐｘｙのｙ座標ＹまでのＹ軸方向ｙにおける距離である。

このように、前記演算制御部２１において前記Ｙ座標演算式（１）（２）に従って演算して求められた前記設定位置Ｐｘｙにおけるｙ座標Ｙは、テーブル４のＹ軸方向ｙにおける位置決め位置を指令する位置制御信号として、前記の通り、前記インターフェース２１ｂを介してモータドライバ２１ｃに入力されて、フィードバック制御により前記Ｙ軸リニアモータ９が駆動されるので、前記テーブル４がヨーイング運動の影響を受けることなく、Ｙ軸方向ｙにおける所定位置に常時正確に位置決めされることとなる。
そして、前記テーブル４の中央における位置Ｐが１つのＹ軸レーザ干渉計１５によって固有に測定され、その測定値が、前記作業装置１（レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂ）が設置されているチャンバー内に温度ムラがあっても、他のＹ軸レーザ干渉計１５ａ，１５ｂによる測定値に関係なく、テーブル４のＹ軸方向における位置制御の基準値として不変に得られるので、この基準値に左右のＹ軸レーザ干渉計１５ｂ，１５ａの測定値にもとづくヨーイング補正を行うことにより、前記チャンバー内（レーザ干渉計による測定環境）の温度変化が例えば±０．１℃であっても、それによる影響が少なくなり、前記テーブル４のＹ軸方向における位置決めが高精度に繰り返し再現される。

以上説明したように、実施の形態に係る作業装置におけるテーブル位置決め方法は、ワークＷを支持したテーブル４を移動させ、その移動位置をレーザ測長器１１によって測定すると共に、その測定結果にもとづいて前記テーブル４上のワークＷを作業ヘッド８に対して所定位置に位置決めする作業装置におけるテーブル位置決め方法であって、前記テーブル４の移動方向に直角な方向における中心位置Ｐの両側に間隔をあけた２つの位置Ｐａ，Ｐｂに配置された前記レーザ測長器１１のＹ軸レーザ干渉計１５ａ，１５ｂによってテーブル４の位置を測定し、その測定値にもとづいてテーブル４のヨーイング角度を算出すると共に、前記中心位置Ｐに配置されたレーザ干渉計１５によって測定されたテーブル４の位置を前記ヨーイング角度にもとづいて補正し、この補正して求めた位置にテーブル４を位置決めする構成とされている。

また、実施の形態に係る作業装置におけるテーブル位置決め装置２は、ワークＷを支持したテーブル４をコントローラ２０でＹ軸リニアモータ９を作動させることによって移動させ、その移動位置をレーザ測長器１１によって測定すると共に、その測定結果にもとづいて前記テーブル４上のワークＷを作業ヘッド８に対してＹ軸方向ｙにおける所定位置に位置決めする作業装置におけるテーブル位置決め装置であって、前記レーザ測長器１１が、前記テーブル４のＹ軸方向ｙに直角なＸ軸方向ｘにおける中心位置Ｐと、該中心位置Ｐの両側に間隔をあけた２つの位置Ｐａ，Ｐｂとにそれぞれ配置されてテーブル４の位置を測定する中央、右側、左側のＹ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂを備え、前記コントローラ２１が、前記中心位置の両側に配置されたＹ軸レーザ干渉計１５ａ，１５ｂによって測定された測定値にもとづいてテーブル４のヨーイング角度を算出すると共に、前記中心位置に配置されたＹ軸レーザ干渉計１５によって測定されたテーブル４の位置Ｐを前記ヨーイング角度にもとづいて補正し、この補正して求めた位置にテーブル４が位置決めされるように前記Ｙ軸リニアモータ９を作動させる構成とされている。

したがって、前記実施の形態に係る作業装置におけるテーブル位置決め方法と前記実施の形態に係る作業装置におけるテーブル位置決め装置２によれば、テーブル４の移動方向に直角な方向における中央に配置されたＹ軸レーザ干渉計１５によって測定されたテーブル４の移動位置Ｐを基準位置とし、前記中央のＹ軸レーザ干渉計１５の両側に配置されたＹ軸レーザ干渉計１５ａ，１５ｂの測定値によって求めたテーブル４のヨーイング角にもとづいて前記基準位置を常時補正して、この補正された基準位置にもとづいてテーブル４を位置決めすることができるので、レーザ干渉計による測定環境に温度ムラがあっても、テーブル４のヨーイング運動による影響を抑制して、テーブル４の移動方向における位置決めを高精度に繰り返し再現させることができる。

なお、前記実施の形態に係る作業装置におけるテーブル位置決め装置２においては、前記レーザ測長器１１においては、中央、右側、左側の各Ｙ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂに対して、１つのレーザヘッド１３からの測長レーザＬをハーフミラー１４，１４と反射ミラー１４ａ，１４ｂを介して３つに分割して照射するようにしたが、これに限らず、中央、右側、左側の各Ｙ軸レーザ干渉計１５，１５ａ，１５ｂに対して、個別に設けたレーザヘッド１３によって照射するようにしてもよい。

本発明の一実施の形態に係るテーブル位置決め装置を備えた作業装置を示す平面図である。 同じく一部を断面で示した側面図である。 本発明に一実施の形態に係る作業装置におけるテーブル位置決め装置を示す制御系統図である。 同じくテーブル位置決め装置の作用説明図である。

符号の説明

１ 作業装置
２ テーブル位置決め装置
３ 基台
４ テーブル
６ Ｘ軸ビーム
７ Ｘ軸スライダー
８ 作業ヘッド
９ Ｙ軸リニアモータ（Ｙ軸駆動手段）
１０ Ｘ軸リニアモータ（Ｘ軸駆動手段）
１１ レーザ測長器
１３ レーザヘッド
１４，１４ａ ハーフミラー
１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 反射ミラー
１５，１５ａ，１５ｂ Ｙ軸レーザ干渉計（レーザ干渉計）
１６，１６ａ，１６ｂ Ｙ軸ターゲットプリズム
１６ｃ Ｘ軸ターゲットプリズム
１７ ビームスプリッター
１８ リファレンスプリズム
１９ フォトディテクタ
２０ 測長演算部
２１ コントローラ（制御装置）
２１ａ 演算制御部
Ｗ ワーク

Claims (2)

1. ワークを支持したテーブルを移動させ、その移動位置をレーザ測長器によって測定すると共に、その測定結果にもとづいて前記テーブル上のワークを作業ヘッドに対して所定位置に位置決めする作業装置におけるテーブル位置決め方法であって、
   前記テーブルの移動方向に直角な方向における中心位置の両側に間隔をあけた２つの位置に配置された前記レーザ測長器のレーザ干渉計によってテーブルの位置を測定し、その測定値にもとづいてテーブルのヨーイング角度を算出すると共に、前記中心位置に配置されたレーザ干渉計によって測定されたテーブルの位置を前記ヨーイング角度にもとづいて補正し、この補正して求めた位置にテーブルを位置決めすることを特徴とする作業装置におけるテーブル位置決め方法。
2. ワークを支持したテーブルを制御装置で駆動手段を作動させることによって移動させ、その移動位置をレーザ測長器によって測定すると共に、その測定結果にもとづいて前記テーブル上のワークを作業ヘッドに対して所定位置に位置決めする作業装置におけるテーブル位置決め装置であって、
   前記レーザ測長器は、前記テーブルの移動方向に直角な方向における中心位置と、該中心位置の両側に間隔をあけた２つの位置とにそれぞれ配置されてテーブルの位置を測定するレーザ干渉計を備え、前記制御装置は、前記中心位置の両側に配置されたレーザ干渉計によって測定された測定値にもとづいてテーブルのヨーイング角度を算出すると共に、前記中心位置に配置されたレーザ干渉計によって測定されたテーブルの位置を前記ヨーイング角度にもとづいて補正し、この補正して求めた位置にテーブルが位置決めされるように前記駆動手段を作動させることを特徴とする作業装置におけるテーブル位置決め装置。
   

Images