JP2024034308A - Positioning device, processing device, shape measuring device, positioning method, and article manufacturing method - Google Patents

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Abstract

【課題】位置決め精度の向上を図る。【解決手段】位置決め装置は、ツール及びワークを互いに交差するXYZ軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、前記ステージ装置と連動する第1位置におけるXYZ軸の方向の第1並進量、並びにXYZ軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、前記保持部と連動する第2位置におけるXYZ軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値又は前記第1並進量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置をXYZ軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、を備える。【選択図】図8[Problem] To improve positioning accuracy. A positioning device includes a stage device operable to relatively position a tool and a workpiece in the directions of XYZ axes intersecting each other, and a stage device operable to relatively position a tool and a workpiece in the directions of the XYZ axes at a first position interlocking with the stage device. a first measuring device used to measure one translational amount and an inclination amount around the XYZ axes; and a second measuring device used to measure a second translational amount in the XYZ axis direction at a second position interlocking with the holding part. a second measuring device; a first process for correcting the value of the control amount of the stage device or the value of the first translation amount based on the measured value of the tilt amount and the set correction parameter; and the stage device a second process of setting the correction parameter based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount when the is tilted around the XYZ axes. and an information processing unit that can perform the following steps. [Selection diagram] Figure 8

Description

本開示は、ツール及びワークを相対的に位置決めする技術に関する。 The present disclosure relates to techniques for relatively positioning a tool and a workpiece.

工作機械や計測機械などの機械において、ツール及びワークをステージ装置で相対的に位置決めすることが行われている。ステージ装置により位置決めを行う際に、ステージ装置に含まれる移動ステージの位置を、計測器を用いて計測する。加工方向又は測定方向と垂直な方向において、ツールの制御点と計測器の測定点との間に距離があると、ステージ装置の姿勢変化によって、計測器の計測結果に位置誤差、いわゆるアッベ誤差が発生する。上記の距離がなくなるように計測器やツール等を配置して設計したとしても、工作機械や計測機械の組立誤差などで位置ずれが発生するため、高精度な位置決めを達成するためには、ステージ装置の姿勢変化によるアッベ誤差の低減が必要になる。 2. Description of the Related Art In machines such as machine tools and measuring machines, tools and workpieces are relatively positioned using a stage device. When positioning is performed using a stage device, the position of a movable stage included in the stage device is measured using a measuring device. If there is a distance between the control point of the tool and the measurement point of the measuring device in the direction perpendicular to the processing direction or measurement direction, positional errors, so-called Abbe errors, may occur in the measurement results of the measuring device due to changes in the posture of the stage device. Occur. Even if measuring instruments, tools, etc. are arranged and designed so that the above distances are eliminated, positional deviations will occur due to assembly errors of machine tools and measuring instruments, so in order to achieve high-precision positioning, the stage It is necessary to reduce Abbe errors due to changes in the posture of the device.

特許文献1には、光プローブの走査中に2つのレーザー測長器の値から計測した姿勢変化の値、及びレーザー測長器の測定点と光プローブの測定点との距離に基づいて、アッベ誤差を計算し、測定結果を補正することが開示されている。 Patent Document 1 discloses that Abbe's method is based on the value of posture change measured from the values of two laser length measuring devices during scanning of the optical probe, and the distance between the measurement point of the laser length measuring device and the measurement point of the optical probe. Calculating errors and correcting measurement results is disclosed.

また、特許文献2には、露光装置のウエハ面をレベリング機構で傾斜させて、ウエハ面上のアライメントマークの位置ずれ(アッベ誤差)を測定し、傾斜量に対するアッベ誤差の相関曲線に基づく補正係数を算出し、データベースとすることが開示されている。そして、特許文献2には、位置決めの際に、傾斜量により補正係数を求め、レーザー測長器の検出値を補正することが開示されている。 Furthermore, Patent Document 2 discloses that the wafer surface of an exposure apparatus is tilted by a leveling mechanism, the positional deviation (Abbe error) of an alignment mark on the wafer surface is measured, and a correction coefficient is calculated based on a correlation curve of Abbe error with respect to the amount of tilt. It is disclosed that the information is calculated and used as a database. Patent Document 2 discloses that during positioning, a correction coefficient is determined based on the amount of inclination, and the detection value of the laser length measuring device is corrected.

特許第3604996号公報Patent No. 3604996 特開平5-326364号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-326364

しかし、特許文献1及び2に記載の方法では、位置決め精度が十分ではなく、更なる位置決め精度の向上が望まれている。 However, the methods described in Patent Documents 1 and 2 do not provide sufficient positioning accuracy, and further improvement in positioning accuracy is desired.

本開示は、位置決め精度の向上を図ることを目的とする。 The present disclosure aims to improve positioning accuracy.

本開示の第1態様によれば、位置決め装置は、ツールを保持する保持部を有し、前記ツール及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値又は前記第1並進量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、を備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present disclosure, a positioning device includes a holding part that holds a tool, and positions the tool and the workpiece relatively in the directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other. a stage device operable to a first measuring device used to measure the amount of inclination around the two axes and the third axis; and directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part. A second measuring device used to measure the second translation amount of the stage device, and a value of the control amount of the stage device or the first translation amount based on the measured value of the tilt amount and the set correction parameter. a first process of correcting the value; and a value of the first translation amount and the second translation amount when the stage device is tilted around the first axis, the second axis, and the third axis. and a second process of setting the correction parameter based on the value of the inclination amount.

本開示の第2態様によれば、加工装置は、加工工具を保持する保持部を有し、前記加工工具及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present disclosure, the processing device includes a holding part that holds a processing tool, and the processing tool and the workpiece are moved relative to each other in the directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other. a stage device operable to position the stage device, a first translation amount in the direction of the first axis, the second axis, and the third axis at a first position that is interlocked with the stage device; and the first axis; a first measuring device used to measure the amount of inclination around the second axis and the third axis; and the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part. a second measuring device used to measure a second translational amount in the direction; and a first measuring device that corrects the value of the control amount of the stage device based on the measured value of the tilt amount and a set correction parameter. processing, and when the stage device is tilted around the first axis, the second axis, and the third axis, the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount. The present invention is characterized by comprising an information processing unit that can selectively execute a second process of setting the correction parameter based on a value.

本開示の第3態様によれば、形状測定装置は、プローブを保持する保持部を有し、前記プローブ及び測定対象物を互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記第1並進量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present disclosure, the shape measuring device includes a holding part that holds a probe, and the probe and the object to be measured are moved relative to each other in the directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other. a stage device operable to position the stage device; a first translational amount in the direction of the first axis, the second axis, and the third axis at a first position in conjunction with the stage device; and the first axis , a first measuring device used to measure the amount of inclination around the second axis and the third axis, and the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part. a second measuring device used to measure a second translational amount in the direction of the axis; and a first measuring device that corrects the value of the first translational amount based on the measured value of the tilt amount and a set correction parameter. processing, and when the stage device is tilted around the first axis, the second axis, and the third axis, the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount. The present invention is characterized by comprising an information processing unit that can selectively execute a second process of setting the correction parameter based on a value.

本発明の第4態様によれば、位置決め方法は、ツールを保持する保持部を有し、前記ツール及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、を用意し、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、補正パラメータを設定し、計測した前記傾斜量の値及び前記補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値又は前記第1並進量の値を補正する、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the positioning method includes a holding part that holds a tool, and positions the tool and the workpiece relatively in the directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other. a stage device operable to a first measuring device used to measure the amount of inclination around the two axes and the third axis; and directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part. a second measuring device used to measure a second translation amount of the stage device, and when the stage device is tilted around the first axis, the second axis, and the third axis, Setting a correction parameter based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount, and controlling the stage device based on the measured value of the tilt amount and the correction parameter. The method is characterized in that the value of the amount or the value of the first translation amount is corrected.

本開示によれば、位置決め精度が向上する。 According to the present disclosure, positioning accuracy is improved.

実施形態に係る位置決め装置の一例である加工装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a processing device that is an example of a positioning device according to an embodiment. 実施形態に係る加工装置の装置本体をX軸の方向に視た図である。FIG. 2 is a view of the main body of the processing device according to the embodiment as viewed in the X-axis direction. 実施形態に係るレーザー測長器の配置箇所を拡大した図である。FIG. 3 is an enlarged view of the arrangement location of the laser length measuring device according to the embodiment. 実施形態に係るZステージが姿勢変化した際のアッベ誤差の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an Abbe error when the Z stage according to the embodiment changes its posture. 実施形態に係るZステージが姿勢変化した際のアッベ誤差の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an Abbe error when the Z stage according to the embodiment changes its posture. 実施形態に係るZステージが姿勢変化した際のアッベ誤差の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an Abbe error when the Z stage according to the embodiment changes its posture. 実施形態に係る制御の制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram of control according to the embodiment. 実施形態に係る補正パラメータを取得する際の加工装置の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the processing device when acquiring correction parameters according to the embodiment. 実施形態に係る設定処理のフローチャートである。7 is a flowchart of setting processing according to the embodiment. 実施形態に係るステージ装置の姿勢を変更した状態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a state in which the posture of the stage device according to the embodiment has been changed. 実施形態に係るステージ装置の姿勢を変更した状態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a state in which the posture of the stage device according to the embodiment has been changed. 実施形態に係るステージ装置の姿勢を変更した状態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a state in which the posture of the stage device according to the embodiment has been changed.

以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、実施形態に係る位置決め装置の一例である加工装置10の説明図である。加工装置10は、装置本体100と、電装ラック116と、制御用コンピュータ117と、データ処理用コンピュータ118と、を備える。図2は、実施形態に係る加工装置10の装置本体100をX軸の方向に視た図である。X軸の方向、Y軸の方向及びZ軸の方向は、互いに交差する方向であり、本実施形態では互いに直交する方向である。X軸は、第1軸の一例である。Y軸は、第2軸の一例である。Z軸は、第3軸の一例である。以下、X軸の方向をX方向、Y軸の方向をY方向、Z軸の方向をZ方向という。また以下、X軸、Y軸及びZ軸の3軸をXYZ軸ともいう。また以下、X方向、Y方向及びZ方向の3方向をXYZ方向ともいう。X方向及びY方向は、水平方向であり、Z方向は、鉛直方向でもある。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a processing device 10 that is an example of a positioning device according to an embodiment. The processing apparatus 10 includes an apparatus main body 100, an electrical equipment rack 116, a control computer 117, and a data processing computer 118. FIG. 2 is a diagram of the apparatus main body 100 of the processing apparatus 10 according to the embodiment viewed in the X-axis direction. The direction of the X-axis, the direction of the Y-axis, and the direction of the Z-axis are directions that intersect with each other, and in this embodiment, they are directions that are orthogonal to each other. The X axis is an example of the first axis. The Y-axis is an example of the second axis. The Z axis is an example of the third axis. Hereinafter, the direction of the X axis will be referred to as the X direction, the direction of the Y axis will be referred to as the Y direction, and the direction of the Z axis will be referred to as the Z direction. Furthermore, hereinafter, the three axes, the X axis, the Y axis, and the Z axis, are also referred to as the XYZ axes. Further, hereinafter, the three directions of the X direction, the Y direction, and the Z direction are also referred to as the XYZ directions. The X direction and the Y direction are horizontal directions, and the Z direction is also a vertical direction.

装置本体100は、定盤101と、加工対象であるワークWが搭載されるワーク台103と、を有する。ワーク台103は、定盤101に固定して配置される。また、装置本体100は、ステージ装置102、ホルダー112、及び計測装置113を有する。 The apparatus main body 100 includes a surface plate 101 and a work table 103 on which a work W to be processed is mounted. The work table 103 is fixedly arranged on the surface plate 101. Further, the apparatus main body 100 includes a stage apparatus 102, a holder 112, and a measuring device 113.

計測装置113は、第1計測装置の一例である。計測装置113は、Z測長基準ミラー104、Y測長基準ミラー105及びX測長基準ミラー106を含む。Z測長基準ミラー104、Y測長基準ミラー105、及びX測長基準ミラー106は、互いに高精度な直交度で定盤101に結合されている。 The measuring device 113 is an example of a first measuring device. The measuring device 113 includes a Z length measurement reference mirror 104, a Y length measurement reference mirror 105, and an X length measurement reference mirror 106. The Z length measurement reference mirror 104, the Y length measurement reference mirror 105, and the X length measurement reference mirror 106 are coupled to the surface plate 101 with highly accurate orthogonality.

ステージ装置102は、ステージ定盤110、Xステージ108、Yステージ109及びZステージ107を含む。ステージ定盤110は、定盤101上に配置されている。本実施形態では、ステージ定盤110にYステージ109が配置され、Yステージ109にXステージ108が配置され、Xステージ108にZステージ107が配置されている。よって、Yステージ109は、ステージ定盤110に対してY方向に移動可能にステージ定盤110に支持されている。また、Xステージ108は、Yステージ109に対してX方向に移動可能にYステージ109に支持されている。また、Zステージ107は、Xステージ108に対してZ方向に移動可能にXステージ108に支持されている。これにより、Xステージ108は、X測長基準ミラー106に対して相対的にX方向に移動する。また、Yステージ109は、Y測長基準ミラー105に対して相対的にY方向に移動する。また、Zステージ107は、Z測長基準ミラー104に対して相対的にZ方向に移動する。 The stage device 102 includes a stage base 110, an X stage 108, a Y stage 109, and a Z stage 107. Stage surface plate 110 is arranged on surface plate 101. In this embodiment, a Y stage 109 is arranged on the stage base 110, an X stage 108 is arranged on the Y stage 109, and a Z stage 107 is arranged on the X stage 108. Therefore, the Y stage 109 is supported by the stage base 110 so as to be movable in the Y direction with respect to the stage base 110. Further, the X stage 108 is supported by the Y stage 109 so as to be movable in the X direction relative to the Y stage 109. Further, the Z stage 107 is supported by the X stage 108 so as to be movable in the Z direction with respect to the X stage 108. As a result, the X stage 108 moves in the X direction relative to the X length measurement reference mirror 106. Further, the Y stage 109 moves in the Y direction relative to the Y length measurement reference mirror 105. Further, the Z stage 107 moves in the Z direction relative to the Z length measurement reference mirror 104.

Zステージ107には、ホルダー112が配置される。ホルダー112は、加工工具111や後述する変位測定用ターゲット120(図8)を保持可能に構成されている。加工工具111は、例えばエンドミルやドリルなどの工具である。ホルダー112は、保持部の一例である。加工工具111は、ツールの一例である。ホルダー112及び加工工具111は、XYZ方向に移動するZステージ107と連動する。 A holder 112 is arranged on the Z stage 107. The holder 112 is configured to be able to hold the machining tool 111 and a displacement measurement target 120 (FIG. 8), which will be described later. The processing tool 111 is, for example, a tool such as an end mill or a drill. Holder 112 is an example of a holding section. The processing tool 111 is an example of a tool. The holder 112 and the processing tool 111 are interlocked with the Z stage 107 that moves in the XYZ directions.

以上の構成により、ステージ装置102は、加工工具111をワークWに対してXYZ軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能である。なお、ステージ装置102は、上述の構成に限定されるものではなく、加工工具111及びワークWをXYZ軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能であればよい。 With the above configuration, the stage device 102 is operable to position the processing tool 111 relative to the workpiece W in the XYZ-axis directions. Note that the stage device 102 is not limited to the above-described configuration, and may be operable to relatively position the processing tool 111 and the workpiece W in the XYZ-axis directions.

また、計測装置113は、複数のレーザー測長器113a~113fを含む。レーザー測長器113a~113fは、Zステージ107の上面に搭載されている。レーザー測長器113a~113fは、Z測長基準ミラー104、Y測長基準ミラー105及びX測長基準ミラー106に対する加工工具111の相対位置及び相対姿勢を計測するのに用いられる。計測装置113は、加工工具111やワークWからなる加工空間から隔離されて、切粉や加工液が位置計測に影響を及ぼさない位置に配置されている。 Furthermore, the measuring device 113 includes a plurality of laser length measuring devices 113a to 113f. The laser length measuring devices 113a to 113f are mounted on the top surface of the Z stage 107. The laser length measurement devices 113a to 113f are used to measure the relative position and orientation of the processing tool 111 with respect to the Z length measurement reference mirror 104, the Y length measurement reference mirror 105, and the X length measurement reference mirror 106. The measuring device 113 is isolated from the machining space including the machining tool 111 and the workpiece W, and is placed in a position where chips and machining fluid do not affect position measurement.

また、装置本体100は、傾斜機構114を有する。傾斜機構114は、ステージ装置102をXYZ軸まわりに傾斜させる機構である。傾斜機構114は、ステージ装置102を傾斜させることで、ステージ装置102、即ちZステージ107の姿勢を変更することができる。X軸まわりの傾斜方向、即ち回転方向を、θx方向という。また、Y軸まわりの傾斜方向、即ち回転方向を、θy方向という。また、Z軸まわりの傾斜方向、即ち回転方向を、θz方向という。 The device main body 100 also includes a tilting mechanism 114. The tilt mechanism 114 is a mechanism that tilts the stage device 102 around the XYZ axes. The tilting mechanism 114 can change the attitude of the stage device 102, that is, the Z stage 107, by tilting the stage device 102. The direction of inclination around the X axis, that is, the direction of rotation, is referred to as the θx direction. Further, the direction of inclination around the Y axis, that is, the direction of rotation is referred to as the θy direction. Further, the direction of inclination around the Z axis, that is, the direction of rotation, is referred to as the θz direction.

傾斜機構114は、エアマウント114a~114c及びエアシリンダ115a、115bを含む。エアマウント114a~114cによりステージ定盤110をZ方向に動かすことで、加工工具111の姿勢をθx方向及びθy方向に変更することができる。また、普段のワークWの加工時には、エアマウント114a~114cを着座状態にすることで、加工工具111の姿勢変動をできるだけ小さくすることもできる。また、エアシリンダ115a、115bによりステージ定盤110をY方向に動かすことで、加工工具111の姿勢をθz方向に変更することができる。 The tilting mechanism 114 includes air mounts 114a to 114c and air cylinders 115a and 115b. By moving the stage base 110 in the Z direction using the air mounts 114a to 114c, the attitude of the processing tool 111 can be changed in the θx direction and the θy direction. Furthermore, during normal machining of the workpiece W, by placing the air mounts 114a to 114c in a seated state, the posture fluctuation of the machining tool 111 can be made as small as possible. Further, by moving the stage base 110 in the Y direction using the air cylinders 115a and 115b, the attitude of the processing tool 111 can be changed in the θz direction.

電装ラック116は、Zステージ107、Xステージ108、Yステージ109を移動させるためのドライバを有する。 The electrical equipment rack 116 has a driver for moving the Z stage 107, the X stage 108, and the Y stage 109.

制御用コンピュータ117は、Zステージ107、Xステージ108、Yステージ109、エアマウント114a~114c、及びエアシリンダ115a,115bに対する位置指令を各ドライバへ出力するプログラムを搭載している。また、制御用コンピュータ117は、各ステージ107~109のスケールやレーザー測長器113a~113fの値を取り込むプログラムも搭載している。 The control computer 117 is loaded with a program that outputs position commands for the Z stage 107, the X stage 108, the Y stage 109, the air mounts 114a to 114c, and the air cylinders 115a and 115b to each driver. Furthermore, the control computer 117 is also equipped with a program that reads the scales of each stage 107 to 109 and the values of the laser length measuring devices 113a to 113f.

データ処理用コンピュータ118は、加工条件の各パラメータを管理しており、加工形状、加工範囲、加工速度などのパラメータから加工手順データを作成し、制御用コンピュータ117にデータを送付するプログラムを搭載している。また、データ処理用コンピュータ118は、各ステージ107~109のスケールやレーザー測長器113a~113fの値を制御用コンピュータ117から取り込むためのデータ取り込みプログラムを搭載している。また、データ処理用コンピュータ118は、取り込んだレーザー測長器113a~113fの値と、後述する補正パラメータとを利用して、各ステージ107~109への位置指令値を修正する補正用プログラムを搭載している。 The data processing computer 118 manages each parameter of machining conditions, and is equipped with a program that creates machining procedure data from parameters such as machining shape, machining range, and machining speed, and sends the data to the control computer 117. ing. Further, the data processing computer 118 is equipped with a data import program for importing the scales of each stage 107 to 109 and the values of the laser length measuring devices 113a to 113f from the control computer 117. Furthermore, the data processing computer 118 is equipped with a correction program that corrects the position command values for each stage 107 to 109 using the imported values of the laser length measuring devices 113a to 113f and correction parameters to be described later. are doing.

図3は、図1に示す装置本体100におけるレーザー測長器113a~113fの配置箇所を拡大した図である。レーザー測長器113a~113fは、ステージ装置102のZステージ107の上面の所定部分に配置されている。レーザー測長器113a~113fの測定点の位置は、3次元空間において、レーザー測長器113a~113fが配置されたステージ装置102の所定部分(即ちZステージ107)の姿勢変化と連動して変化する。レーザー測長器113a~113cの測定点の各位置を位置107aとする。各位置107aは、第1位置の一例である。また、レーザー測長器113a~113fの測定点とは、例えばレーザー光の受光部である。 FIG. 3 is an enlarged view of the arrangement locations of the laser length measuring devices 113a to 113f in the apparatus main body 100 shown in FIG. The laser length measuring devices 113a to 113f are arranged at predetermined portions of the upper surface of the Z stage 107 of the stage device 102. The positions of the measurement points of the laser length measuring devices 113a to 113f change in three-dimensional space in conjunction with changes in the posture of a predetermined portion of the stage device 102 (that is, the Z stage 107) in which the laser length measuring devices 113a to 113f are arranged. do. Each position of the measurement point of the laser length measuring devices 113a to 113c is defined as a position 107a. Each position 107a is an example of a first position. Further, the measurement points of the laser length measuring devices 113a to 113f are, for example, laser light receiving sections.

レーザー測長器113cは、X方向においてX測長基準ミラー106に対向して配置され、X測長基準ミラー106に対するレーザー測長器113cのX方向の相対距離dx1を計測する。レーザー測長器113bは、Y方向においてY測長基準ミラー105に対向して配置され、Y測長基準ミラー105に対するレーザー測長器113bのY方向の相対距離dy1を計測する。レーザー測長器113aは、Z方向においてZ測長基準ミラー104に対向して配置され、Z測長基準ミラー104に対するレーザー測長器113aのZ方向の相対距離dzを計測する。 The laser length measurement device 113c is arranged to face the X length measurement reference mirror 106 in the X direction, and measures the relative distance dx1 of the laser length measurement device 113c in the X direction with respect to the X length measurement reference mirror 106. The laser length measuring device 113b is arranged to face the Y length measurement reference mirror 105 in the Y direction, and measures the relative distance dy1 of the laser length measuring device 113b in the Y direction with respect to the Y length measurement reference mirror 105. The laser length measurement device 113a is arranged to face the Z length measurement reference mirror 104 in the Z direction, and measures the relative distance dz of the laser length measurement device 113a in the Z direction with respect to the Z length measurement reference mirror 104.

レーザー測長器113eは、レーザー測長器113cに対してZ方向に距離S_θyだけ間隔をあけて配置され、X方向においてX測長基準ミラー106に対向して配置され、X測長基準ミラー106に対するレーザー測長器113eのX方向の相対距離dx2を計測する。レーザー測長器113dは、レーザー測長器113bに対してZ方向に距離S_θxだけ間隔をあけて配置され、Y方向においてY測長基準ミラー105に対向して配置され、Y測長基準ミラー105に対するレーザー測長器113dのY方向の相対距離dy2を計測する。レーザー測長器113fは、レーザー測長器113cに対してY方向に距離S_θzだけ間隔をあけて配置され、X方向においてX測長基準ミラー106に対向して配置され、X測長基準ミラー106に対するレーザー測長器113fのX方向の相対距離dx3を計測する。 The laser length measuring device 113e is arranged at a distance S_θy in the Z direction with respect to the laser length measuring device 113c, and is arranged opposite to the X length measurement reference mirror 106 in the X direction. The relative distance dx2 in the X direction of the laser length measuring device 113e to the distance dx2 is measured. The laser length measuring device 113d is arranged at a distance S_θx in the Z direction with respect to the laser length measuring device 113b, and is arranged opposite to the Y length measurement reference mirror 105 in the Y direction. The relative distance dy2 in the Y direction of the laser length measuring device 113d to the distance dy2 is measured. The laser length measuring device 113f is arranged at a distance S_θz in the Y direction with respect to the laser length measuring device 113c, and is arranged opposite to the X length measurement reference mirror 106 in the X direction. The relative distance dx3 in the X direction of the laser length measuring device 113f to the distance dx3 is measured.

ここで、レーザー測長器113cは第1レーザー測長器の一例であり、レーザー測長器113bは第2レーザー測長器の一例であり、レーザー測長器113aは第3レーザー測長器の一例である。また、レーザー測長器113eは第4レーザー測長器の一例であり、レーザー測長器113dは第5レーザー測長器の一例であり、レーザー測長器113fは第6レーザー測長器の一例である。また、X測長基準ミラー106は第1ミラーの一例であり、Y測長基準ミラー105は第2ミラーの一例であり、Z測長基準ミラー104は第3ミラーの一例である。 Here, the laser length measuring device 113c is an example of a first laser length measuring device, the laser length measuring device 113b is an example of a second laser length measuring device, and the laser length measuring device 113a is an example of a third laser length measuring device. This is an example. Further, the laser length measuring device 113e is an example of a fourth laser length measuring device, the laser length measuring device 113d is an example of a fifth laser length measuring device, and the laser length measuring device 113f is an example of a sixth laser length measuring device. It is. Further, the X length measurement reference mirror 106 is an example of a first mirror, the Y length measurement reference mirror 105 is an example of a second mirror, and the Z length measurement reference mirror 104 is an example of a third mirror.

本実施形態では、データ処理用コンピュータ118は、レーザー測長器113a~113cを用いて、ミラー104~106に対する加工工具111の制御点(加工点)の相対位置を計測する。加工工具111の制御点(加工点)は、例えば加工工具111の先端である。加工工具111の制御点の位置111aは、3次元空間において、Zステージ107、即ちホルダー112の姿勢変化と連動して変化する。加工工具111の制御点の位置111aは、第2位置の一例である。 In this embodiment, the data processing computer 118 measures the relative position of the control point (processing point) of the processing tool 111 with respect to the mirrors 104 to 106 using the laser length measuring devices 113a to 113c. The control point (processing point) of the processing tool 111 is, for example, the tip of the processing tool 111. The position 111a of the control point of the processing tool 111 changes in conjunction with the change in the attitude of the Z stage 107, that is, the holder 112, in the three-dimensional space. The position 111a of the control point of the processing tool 111 is an example of the second position.

加工工具111の制御点の位置111aは、X方向、Y方向及びZ方向において、各レーザー測長器113a~113cの測定点の位置107aに対してずれている。よって、図1の加工装置10がワークWを加工している際に、Zステージ107の姿勢変化によってアッベ誤差が発生する。そこで、本実施形態では、レーザー測長器113a~113c及びレーザー測長器113d~113fを用いて、Zステージ107の姿勢変化によって発生するアッベ誤差を計測する。図4、図5及び図6は、図1の加工装置10がワークWを加工している際に、Zステージ107の姿勢変化によって発生するアッベ誤差の説明図である。 The position 111a of the control point of the processing tool 111 is shifted from the position 107a of the measurement point of each laser length measuring device 113a to 113c in the X, Y, and Z directions. Therefore, when the processing apparatus 10 of FIG. 1 processes the workpiece W, an Abbe error occurs due to a change in the posture of the Z stage 107. Therefore, in this embodiment, the Abbe error caused by the attitude change of the Z stage 107 is measured using the laser length measuring devices 113a to 113c and the laser length measuring devices 113d to 113f. 4, 5, and 6 are explanatory diagrams of Abbe errors that occur due to changes in the posture of the Z stage 107 when the processing apparatus 10 of FIG. 1 processes the workpiece W.

図4は、Zステージ107が移動中にX軸まわりに姿勢変化量Δθxだけ姿勢変化した際のアッベ誤差の説明図である。レーザー測長器113bの測定点と加工工具111の制御点(加工点)との間には、Z方向の距離Lz1がある。また、レーザー測長器113aの測定点と加工工具111の制御点(加工点)との間には、Y方向の距離Ly1がある。この時、姿勢変化量Δθxによって、Y方向にアッベ誤差Ey1=Lz1・Δθxが発生し、Z方向にアッベ誤差Ez1=Ly1・Δθxが発生する。よって、レーザー測長器113bの測定点の位置107aは、加工工具111の制御点の位置111aに対してアッベ誤差Ey1だけずれる。また、レーザー測長器113aの測定点の位置107aは、加工工具111の制御点の位置111aに対してアッベ誤差Ez1だけずれる。 FIG. 4 is an explanatory diagram of the Abbe error when the Z stage 107 changes its posture by a posture change amount Δθx around the X-axis while moving. There is a distance Lz1 in the Z direction between the measurement point of the laser length measuring device 113b and the control point (processing point) of the processing tool 111. Further, there is a distance Ly1 in the Y direction between the measurement point of the laser length measuring device 113a and the control point (processing point) of the processing tool 111. At this time, the attitude change amount Δθx causes an Abbe error Ey1=Lz1·Δθx in the Y direction, and an Abbe error Ez1=Ly1·Δθx in the Z direction. Therefore, the position 107a of the measurement point of the laser length measuring device 113b is shifted from the position 111a of the control point of the processing tool 111 by the Abbe error Ey1. Further, the position 107a of the measurement point of the laser length measuring device 113a is shifted from the position 111a of the control point of the processing tool 111 by an Abbe error Ez1.

図5は、Zステージ107が移動中にY軸まわりに姿勢変化量Δθyだけ姿勢変化した際のアッベ誤差の説明図である。レーザー測長器113cの測定点と加工工具111の制御点(加工点)との間には、Z方向の距離Lz2がある。また、レーザー測長器113aの測定点と加工工具111の制御点(加工点)との間には、X方向の距離Lx1がある。この時、姿勢変化量Δθyによって、X方向にアッベ誤差Ex1=Lz2・Δθyが発生し、Z方向にアッベ誤差Ez2=Lx1・Δθyが発生する。よって、レーザー測長器113cの測定点の位置107aは、加工工具111の制御点の位置111aに対してアッベ誤差Ex1だけずれる。また、レーザー測長器113aの測定点の位置107aは、加工工具111の制御点の位置111aに対してアッベ誤差Ez2だけずれる。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the Abbe error when the Z stage 107 changes its posture by a posture change amount Δθy around the Y axis while moving. There is a distance Lz2 in the Z direction between the measurement point of the laser length measuring device 113c and the control point (processing point) of the processing tool 111. Further, there is a distance Lx1 in the X direction between the measurement point of the laser length measuring device 113a and the control point (processing point) of the processing tool 111. At this time, the attitude change amount Δθy causes an Abbe error Ex1=Lz2·Δθy in the X direction, and an Abbe error Ez2=Lx1·Δθy in the Z direction. Therefore, the position 107a of the measurement point of the laser length measuring device 113c is shifted from the position 111a of the control point of the processing tool 111 by the Abbe error Ex1. Further, the position 107a of the measurement point of the laser length measuring device 113a is shifted from the position 111a of the control point of the processing tool 111 by an Abbe error Ez2.

図6は、Zステージ107が移動中にZ軸まわりに姿勢変化量Δθzだけ姿勢変化した際のアッベ誤差の説明図である。レーザー測長器113bの測定点と加工工具111の制御点(加工点)との間には、X方向の距離Lx2がある。また、レーザー測長器113cの測定点と加工工具111の制御点(加工点)との間には、Y方向の距離Ly2がある。この時、姿勢変化量Δθzによって、Y方向にアッベ誤差Ey2=Lx2・Δθzが発生し、X方向にアッベ誤差Ex2=Ly2・Δθzが発生する。よって、レーザー測長器113bの測定点の位置107aは、加工工具111の制御点の位置111aに対してアッベ誤差Ey2だけずれる。また、また、レーザー測長器113cの測定点の位置107aは、加工工具111の制御点の位置111aに対してアッベ誤差Ex2だけずれる。 FIG. 6 is an explanatory diagram of the Abbe error when the Z stage 107 changes its posture by a posture change amount Δθz around the Z axis while moving. There is a distance Lx2 in the X direction between the measurement point of the laser length measuring device 113b and the control point (processing point) of the processing tool 111. Further, there is a distance Ly2 in the Y direction between the measurement point of the laser length measuring device 113c and the control point (processing point) of the processing tool 111. At this time, an Abbe error Ey2=Lx2·Δθz occurs in the Y direction and an Abbe error Ex2=Ly2·Δθz occurs in the X direction due to the attitude change amount Δθz. Therefore, the position 107a of the measurement point of the laser length measuring device 113b is shifted from the position 111a of the control point of the processing tool 111 by the Abbe error Ey2. Furthermore, the position 107a of the measurement point of the laser length measuring device 113c is shifted from the position 111a of the control point of the processing tool 111 by an Abbe error Ex2.

レーザー測長器113bの出力値dy1の変化量をΔdy1、レーザー測長器113dの出力値dy2の変化量をΔdy2とする。データ処理用コンピュータ118は、Δθx=(Δdy1-Δdy2)/S_θxの計算処理により、Zステージ107のX軸まわりの姿勢変化量Δθx、即ちY測長基準ミラー105に対する加工工具111の相対的な姿勢変化量Δθxを計測する。 Let Δdy1 be the amount of change in the output value dy1 of the laser length measuring device 113b, and Δdy2 be the amount of change in the output value dy2 of the laser length measuring device 113d. The data processing computer 118 calculates the attitude change amount Δθx of the Z stage 107 around the X axis, that is, the relative attitude of the processing tool 111 with respect to the Y length measurement reference mirror 105, by calculating Δθx=(Δdy1−Δdy2)/S_θx. Measure the amount of change Δθx.

また、レーザー測長器113cの出力値dx1の変化量をΔdx1、レーザー測長器113eの出力値dx2の変化量をΔdx2とする。データ処理用コンピュータ118は、Δθy=(Δdx1-Δdx2)/S_θyの計算処理により、Y軸まわりの姿勢変化量Δθy、即ちX測長基準ミラー106に対する加工工具111の相対的な姿勢変化量Δθyを計測する。 Further, the amount of change in the output value dx1 of the laser length measuring device 113c is assumed to be Δdx1, and the amount of change in the output value dx2 of the laser length measuring device 113e is assumed to be Δdx2. The data processing computer 118 calculates the attitude change amount Δθy around the Y axis, that is, the attitude change amount Δθy relative to the X length measurement reference mirror 106, by calculating Δθy=(Δdx1−Δdx2)/S_θy. measure.

また、レーザー測長器113cの出力値dx1の変化量をΔdx1、レーザー測長器113fの出力値dx3の変化量をΔdx3とする。データ処理用コンピュータ118は、Δθz=(Δdx1-Δdx3)/S_θzの計算処理により、Z軸まわりの姿勢変化量Δθz、即ちX測長基準ミラー106に対する加工工具111の相対的な姿勢変化量Δθzを計測している。 Further, the amount of change in the output value dx1 of the laser length measuring device 113c is assumed to be Δdx1, and the amount of change in the output value dx3 of the laser length measuring device 113f is assumed to be Δdx3. The data processing computer 118 calculates the attitude change amount Δθz around the Z axis, that is, the relative attitude change amount Δθz of the processing tool 111 with respect to the X length measurement reference mirror 106, by calculating Δθz=(Δdx1−Δdx3)/S_θz. It is being measured.

以上、6通りのアッベ誤差Ex1,Ey1,Ez1,Ex2,Ey2,Ez2を整理すると以下のようになる。
・θx方向にステージ107の姿勢が変化するときのアッベ誤差
Ey1 = Lz1・Δθx
Ez1 = Ly1・Δθx
・θy方向にステージ107の姿勢が変化するときのアッベ誤差
Ex1 = Lz2・Δθy
Ez2 = Lx1・Δθy
・θz方向にステージ107の姿勢が変化するときのアッベ誤差
Ey2 = Lx2・Δθz
Ex2 = Ly2・Δθz
The above six types of Abbe errors Ex1, Ey1, Ez1, Ex2, Ey2, and Ez2 are summarized as follows.
・Abbe error when the attitude of the stage 107 changes in the θx direction Ey1 = Lz1・Δθx
Ez1 = Ly1・Δθx
・Abbe error when the attitude of the stage 107 changes in the θy direction Ex1 = Lz2・Δθy
Ez2 = Lx1・Δθy
・Abbe error when the attitude of the stage 107 changes in the θz direction Ey2 = Lx2・Δθz
Ex2 = Ly2・Δθz

前述したように、図3の構成でレーザー測長器113a~113fを配置したことにより、ステージ107の姿勢変化は、以下のように算出することができる。
Δθx=(Δdy1-Δdy2)/S_θx
Δθy=(Δdx1-Δdx2)/S_θy
Δθz=(Δdx1-Δdx3)/S_θz
As described above, by arranging the laser length measuring devices 113a to 113f in the configuration shown in FIG. 3, the attitude change of the stage 107 can be calculated as follows.
Δθx=(Δdy1−Δdy2)/S_θx
Δθy=(Δdx1−Δdx2)/S_θy
Δθz=(Δdx1-Δdx3)/S_θz

よって、ステージ107の姿勢変化で発生するアッベ誤差は、レーザー測長器113b,113d,113c,113e,113fの出力値の変化量Δdy1,Δdy2,Δdx1,Δdx2,Δdx3を用いて、以下のように表現される。
Ey1=(Lz1/S_θx)・(Δdy1-Δdy2)
Ez1=(Ly1/S_θx)・(Δdy1-Δdy2)
Ex1=(Lz2/S_θy)・(Δdx1-Δdx2)
Ez2=(Lx1/S_θy)・(Δdx1-Δdx2)
Ey2=(Lx2/S_θz)・(Δdx1-Δdx3)
Ex2=(Ly2/S_θz)・(Δdx1-Δdx3)
Therefore, the Abbe error caused by the attitude change of the stage 107 can be calculated as follows using the changes Δdy1, Δdy2, Δdx1, Δdx2, Δdx3 in the output values of the laser length measuring devices 113b, 113d, 113c, 113e, and 113f. expressed.
Ey1=(Lz1/S_θx)・(Δdy1−Δdy2)
Ez1=(Ly1/S_θx)・(Δdy1−Δdy2)
Ex1=(Lz2/S_θy)・(Δdx1−Δdx2)
Ez2=(Lx1/S_θy)・(Δdx1−Δdx2)
Ey2=(Lx2/S_θz)・(Δdx1−Δdx3)
Ex2=(Ly2/S_θz)・(Δdx1−Δdx3)

上記式より、(Lz1/S_θx)、(Ly1/S_θx)、(Lz2/S_θy)、(Lx1/S_θy)、(Lx2/S_θz)、(Ly2/S_θz)を補正パラメータとして求めておくことで、レーザー測長器113c,113e,113f,113b,113dの出力値の基準に対する変化量(Δdx1,Δdx2,Δdx3,Δdy1,Δdy2)からアッベ誤差(Ex1,Ex2,Ey1,Ey2,Ez1,Ez2)を特定することができる。基準は、例えば加工(計測)開始時点でのレーザー測長器113c,113e,113f,113b,113dの出力値である。 From the above formula, by determining (Lz1/S_θx), (Ly1/S_θx), (Lz2/S_θy), (Lx1/S_θy), (Lx2/S_θz), and (Ly2/S_θz) as correction parameters, the laser Abbe error (Ex1, Ex2, Ey1, Ey2, Ez1, Ez2) is determined from the amount of change (Δdx1, Δdx2, Δdx3, Δdy1, Δdy2) of the output values of the length measuring devices 113c, 113e, 113f, 113b, 113d with respect to the reference. be able to. The reference is, for example, the output value of the laser length measuring devices 113c, 113e, 113f, 113b, and 113d at the start of processing (measurement).

図7は、実施形態に係る制御の制御ブロック図である。図7に示す制御ブロックは、減算器705、減算器706、PID制御部701、ドライバ702、ステージ703及びアッベ補正部704を有する。 FIG. 7 is a control block diagram of control according to the embodiment. The control block shown in FIG. 7 includes a subtracter 705, a subtracter 706, a PID control section 701, a driver 702, a stage 703, and an Abbe correction section 704.

ここで、データ処理用コンピュータ118は、計測処理と設定処理とを選択的に実行可能な情報処理部として機能する。計測処理は第1処理の一例であり、設定処理は第2処理の一例である。データ処理用コンピュータ118(情報処理部)は、計測処理を実行する機能として、減算器705、減算器706、及びアッベ補正部704を有する。設定処理については後述する。 Here, the data processing computer 118 functions as an information processing unit that can selectively execute measurement processing and setting processing. The measurement process is an example of the first process, and the setting process is an example of the second process. The data processing computer 118 (information processing unit) includes a subtracter 705, a subtractor 706, and an Abbe correction unit 704 as functions for executing measurement processing. The setting process will be described later.

PID制御部701は、制御用コンピュータ117の機能である。ドライバ702は、電装ラック116に搭載されている。ステージ703は、Zステージ107、Xステージ108及びYステージ109に対応する。 The PID control unit 701 is a function of the control computer 117. The driver 702 is mounted on the electrical equipment rack 116. Stage 703 corresponds to Z stage 107, X stage 108, and Y stage 109.

減算器705は、ステージ703に対する更新前のXYZ軸の位置指令値を、XYZ軸の補正値で減算処理する補正によって更新し、更新後のXYZ軸の位置指令値を減算器706に出力する。減算器706は、更新後のXYZ軸の位置指令値と、レーザー測長器113a,113b,113cの出力値との差分値を演算する。PID制御部701は、3つの差分値を打ち消すようなXYZ軸の指令値を求め、求めたXYZ軸の指令値をドライバ702に出力する。ドライバ702は、受け取ったXYZ軸の指令値に基づいて、ステージ703のモーター類に電圧を供給する。 The subtractor 705 updates the XYZ-axis position command value for the stage 703 before the update by subtracting the XYZ-axis correction value, and outputs the updated XYZ-axis position command value to the subtractor 706. The subtracter 706 calculates the difference between the updated XYZ-axis position command values and the output values of the laser length measuring devices 113a, 113b, and 113c. The PID control unit 701 determines the XYZ-axis command values that cancel out the three difference values, and outputs the determined XYZ-axis command values to the driver 702. The driver 702 supplies voltage to the motors of the stage 703 based on the received XYZ-axis command values.

アッベ補正部704は、前述の補正パラメータと、レーザー測長器113c,113e,113f,113b,113dの出力値の変化量(Δdx1,Δdx2,Δdx3,Δdy1,Δdy2)とを用いて、アッベ誤差(Ex1,Ex2,Ey1,Ey2,Ez1,Ez2)を計算する。X軸の位置指令値に対応する補正値は、(Ex1+Ex2)であり、Y軸の位置指令値に対応する補正値は、(Ey1+Ey2)であり、Z軸の位置指令値に対応する補正値は、(Ez1+Ez2)である。このように、アッベ補正部704は、XYZ軸の補正値(Ex1+Ex2,Ey1+Ey2,Ez1+Ez2)を生成する。 The Abbe correction unit 704 calculates the Abbe error ( Ex1, Ex2, Ey1, Ey2, Ez1, Ez2) are calculated. The correction value corresponding to the X-axis position command value is (Ex1+Ex2), the correction value corresponding to the Y-axis position command value is (Ey1+Ey2), and the correction value corresponding to the Z-axis position command value is , (Ez1+Ez2). In this way, the Abbe correction unit 704 generates correction values for the XYZ axes (Ex1+Ex2, Ey1+Ey2, Ez1+Ez2).

アッベ補正部704における演算処理で用いられる補正パラメータは、不図示の記憶装置、例えばデータ処理用コンピュータ118のストレージなどに予め設定されたデータを用いる。 The correction parameters used in the arithmetic processing in the Abbe correction unit 704 use data set in advance in a storage device (not shown), such as the storage of the data processing computer 118.

ここで、距離Lx1,Lx2,Ly1,Ly2,Lz1,Lz2の設計値及び距離S_θx、S_θy、S_θzの設計値を利用して補正パラメータを求めると、距離Lx1,Lx2,Ly1,Ly2,Lz1,Lz2の設計値及び距離S_θx、S_θy、S_θzの設計値が実際の値と誤差が大きいため、取得される補正パラメータの精度が低い。このため、本実施形態では、情報処理部として機能するデータ処理用コンピュータ118は、以下の設定処理において、より高精度に補正パラメータを取得し、不図示の記憶装置に設定する。 Here, when calculating the correction parameters using the design values of the distances Lx1, Lx2, Ly1, Ly2, Lz1, Lz2 and the design values of the distances S_θx, S_θy, S_θz, the distances Lx1, Lx2, Ly1, Ly2, Lz1, Lz2 Since the design values of the distances S_θx, S_θy, and S_θz have a large error from the actual values, the accuracy of the obtained correction parameters is low. Therefore, in the present embodiment, the data processing computer 118 functioning as an information processing unit acquires correction parameters with higher precision in the following setting process and sets them in a storage device (not shown).

図8は、実施形態に係る補正パラメータを取得する際の加工装置10の説明図である。図1に示す加工工具111、ワークW及びワーク台103の代わりに、図8に示す計測装置122を配置する。計測装置122は、第2計測装置の一例である。 FIG. 8 is an explanatory diagram of the processing device 10 when acquiring correction parameters according to the embodiment. A measuring device 122 shown in FIG. 8 is placed in place of the processing tool 111, work W, and work table 103 shown in FIG. The measuring device 122 is an example of a second measuring device.

計測装置122は、変位測定用ターゲット120と、複数の変位センサ121a~121cと、を有する。変位センサ121a~121cは、変位センサ定盤119上に搭載される。変位センサ定盤119は、定盤101上に搭載される。変位測定用ターゲット120は、被計測部材の一例であり、ホルダー112に取り付けられる。変位測定用ターゲット120は、変位センサ121a~121cの測定点をアライメントするマークの位置と制御点の位置111aが一致するよう、ホルダー112に着脱可能に保持される。変位測定用ターゲット120の先端は、アライメント用のマークが付与された反射ミラーなど、変位センサ121a~121cによって計測可能に構成されている。 The measurement device 122 includes a displacement measurement target 120 and a plurality of displacement sensors 121a to 121c. The displacement sensors 121a to 121c are mounted on the displacement sensor base 119. The displacement sensor surface plate 119 is mounted on the surface plate 101. The displacement measurement target 120 is an example of a member to be measured, and is attached to the holder 112. The displacement measurement target 120 is detachably held in the holder 112 so that the position of the mark for aligning the measurement points of the displacement sensors 121a to 121c matches the position 111a of the control point. The tip of the displacement measurement target 120 is configured to be measurable by displacement sensors 121a to 121c, such as a reflective mirror provided with alignment marks.

変位センサ121cは、変位測定用ターゲット120の基準位置に対するX方向の変位量を計測するのに用いられる。変位センサ121bは、変位測定用ターゲット120の基準位置に対するY方向の変位量を計測するのに用いられる。変位センサ121aは、変位測定用ターゲット120のZ方向の基準位置に対する変位量を計測するのに用いられる。変位センサ121cは、X方向において変位測定用ターゲット120の先端と対向して配置される。変位センサ121bは、Y方向において変位測定用ターゲット120の先端と対向して配置される。変位センサ121aは、Z方向において変位測定用ターゲット120の先端と対向して配置される。変位センサ121cは第1変位センサの一例であり、変位センサ121bは第2変位センサの一例であり、変位センサ121aは第3変位センサの一例である。 The displacement sensor 121c is used to measure the amount of displacement of the displacement measurement target 120 in the X direction with respect to the reference position. The displacement sensor 121b is used to measure the amount of displacement of the displacement measurement target 120 in the Y direction with respect to the reference position. The displacement sensor 121a is used to measure the amount of displacement of the displacement measurement target 120 with respect to the reference position in the Z direction. The displacement sensor 121c is arranged facing the tip of the displacement measurement target 120 in the X direction. The displacement sensor 121b is arranged facing the tip of the displacement measurement target 120 in the Y direction. The displacement sensor 121a is arranged facing the tip of the displacement measurement target 120 in the Z direction. The displacement sensor 121c is an example of a first displacement sensor, the displacement sensor 121b is an example of a second displacement sensor, and the displacement sensor 121a is an example of a third displacement sensor.

変位センサ121a~121cを変位測定用ターゲット120にアライメントする際にはアライメントマークに変位センサ121a~121cの測定点が合うようにアライメントする。高精度に補正パラメータを取得するためには、このアライメント精度がより高い方が好ましい。 When aligning the displacement sensors 121a to 121c to the displacement measurement target 120, the measurement points of the displacement sensors 121a to 121c are aligned to the alignment marks. In order to obtain correction parameters with high precision, it is preferable that this alignment precision is higher.

次に図8に示す加工装置10を用いて、補正パラメータを取得する際のフローについて説明する。図9は、実施形態に係る設定処理900のフローチャートである。設定処理900は、補正パラメータを取得する処理を表している。図10~図12は、実施形態に係るステージ装置102の姿勢を、基準姿勢から傾斜した姿勢に変更した状態の説明図である。 Next, a flow for acquiring correction parameters using the processing apparatus 10 shown in FIG. 8 will be described. FIG. 9 is a flowchart of setting processing 900 according to the embodiment. Setting processing 900 represents processing for acquiring correction parameters. 10 to 12 are explanatory diagrams of the state in which the attitude of the stage device 102 according to the embodiment has been changed from the standard attitude to an inclined attitude.

ステップS901において、データ処理用コンピュータ118は、エアマウント114a~114cに給気して、図10に示すように、ステージ装置102の姿勢を着座時の姿勢(基準姿勢)からθx方向に姿勢変化量Δθxだけ変更する。 In step S901, the data processing computer 118 supplies air to the air mounts 114a to 114c to change the posture of the stage device 102 by an amount of posture change in the θx direction from the seated posture (reference posture), as shown in FIG. Change only Δθx.

θx方向に姿勢変化量Δθxだけステージ装置102の姿勢を変更した後、ステップS902において、データ処理用コンピュータ118は、Y方向とZ方向について、レーザー測長器113b,113a,113dの出力値の変化量Δdy1,Δdz,Δdy2の値と、変位センサ121b,121aの出力値の変位量Δhy,Δhzの値とを取得する。 After changing the attitude of the stage device 102 by the attitude change amount Δθx in the θx direction, in step S902, the data processing computer 118 detects changes in the output values of the laser length measuring devices 113b, 113a, and 113d in the Y direction and the Z direction. The values of the amounts Δdy1, Δdz, and Δdy2 and the values of the displacement amounts Δhy and Δhz of the output values of the displacement sensors 121b and 121a are acquired.

そして、データ処理用コンピュータ118は、
・アッベ誤差Ey1=Δdy1-Δhy
・アッベ誤差Ez1=Δdz-Δhz
・Δdy1-Δdy2
を求める。
The data processing computer 118 then
・Abbe error Ey1=Δdy1−Δhy
・Abbe error Ez1=Δdz−Δhz
・Δdy1−Δdy2
seek.

ここで、図10に示すように、Δdy1はレーザー測長器113bの出力値の変化量、Δdy2はレーザー測長器113dの出力値の変化量、Δdzはレーザー測長器113aの出力値の変化量、Δhyは変位センサ121bの出力値の変化量(変位量)、Δhzは変位センサ121aの出力値の変化量(変位量)である。 Here, as shown in FIG. 10, Δdy1 is the amount of change in the output value of the laser length measuring device 113b, Δdy2 is the amount of change in the output value of the laser length measuring device 113d, and Δdz is the change in the output value of the laser length measuring device 113a. Δhy is the amount of change (amount of displacement) in the output value of the displacement sensor 121b, and Δhz is the amount of change (amount of displacement) in the output value of the displacement sensor 121a.

計測後、データ処理用コンピュータ118は、エアマウント114a~114cから排気して、ステージ装置102の姿勢を、着座時の姿勢(基準姿勢)に戻す。 After the measurement, the data processing computer 118 exhausts air from the air mounts 114a to 114c, and returns the posture of the stage device 102 to the sitting posture (reference posture).

次にステップS903において、データ処理用コンピュータ118は、エアマウント114a~114cに給気して、図11に示すように、ステージ装置102の姿勢を着座時の姿勢(基準姿勢)からθy方向に姿勢変化量Δθyだけ変更する。 Next, in step S903, the data processing computer 118 supplies air to the air mounts 114a to 114c to change the posture of the stage device 102 from the sitting posture (reference posture) to the θy direction, as shown in FIG. Change the amount of change Δθy.

θy方向に姿勢変化量Δθyだけステージ装置102の姿勢を変更した後、ステップS904において、データ処理用コンピュータ118は、X方向とZ方向について、レーザー測長器113c,113a,113eの出力値の変化量Δdx1,Δdz,Δdx2の値と、変位センサ121c,121aの出力値の変位量Δhx,Δhzの値とを取得する。 After changing the attitude of the stage device 102 by the attitude change amount Δθy in the θy direction, in step S904, the data processing computer 118 detects changes in the output values of the laser length measuring devices 113c, 113a, and 113e in the X direction and the Z direction. The values of the amounts Δdx1, Δdz, and Δdx2 and the values of the displacement amounts Δhx and Δhz of the output values of the displacement sensors 121c and 121a are acquired.

そして、データ処理用コンピュータ118は、
・アッベ誤差Ex1=Δdx1-Δhx
・アッベ誤差Ez2=Δdz-Δhz
・Δdx1-Δdx2
を求める。
The data processing computer 118 then
・Abbe error Ex1=Δdx1−Δhx
・Abbe error Ez2=Δdz−Δhz
・Δdx1-Δdx2
seek.

ここで、図11に示すように、Δdx1はレーザー測長器113cの出力値の変化量、Δdx2はレーザー測長器113eの出力値の変化量、Δdzはレーザー測長器113aの出力値の変化量、Δhxは変位センサ121cの出力値の変化量(変位量)、Δhzは変位センサ121aの出力値の変化量(変位量)である。 Here, as shown in FIG. 11, Δdx1 is the amount of change in the output value of the laser length measuring device 113c, Δdx2 is the amount of change in the output value of the laser length measuring device 113e, and Δdz is the change in the output value of the laser length measuring device 113a. Δhx is the amount of change (amount of displacement) in the output value of the displacement sensor 121c, and Δhz is the amount of change (amount of displacement) in the output value of the displacement sensor 121a.

計測後、データ処理用コンピュータ118は、エアマウント114a~114cから排気して、ステージ装置102の姿勢を、着座時の姿勢(基準姿勢)に戻す。 After the measurement, the data processing computer 118 exhausts air from the air mounts 114a to 114c, and returns the posture of the stage device 102 to the sitting posture (reference posture).

次にステップS905において、データ処理用コンピュータ118は、エアマウント114a~114cに給気してステージ定盤110を浮上させて、エアシリンダ115a,115bをY方向に駆動することで、図12に示すように、ステージ装置102の姿勢を着座時の姿勢(基準姿勢)からθz方向に姿勢変化量Δθzだけ変更する。 Next, in step S905, the data processing computer 118 supplies air to the air mounts 114a to 114c to levitate the stage base 110 and drive the air cylinders 115a and 115b in the Y direction, as shown in FIG. , the posture of the stage device 102 is changed from the sitting posture (reference posture) in the θz direction by the posture change amount Δθz.

θz方向に姿勢変化量Δθzだけステージ装置102の姿勢を変更した後、ステップS906において、データ処理用コンピュータ118は、X方向とY方向について、レーザー測長器113b,113c,113fの出力値の変化量Δdy1,Δdx1,Δdx3の値と、変位センサ121c,121bの出力値の変位量Δhx,Δhyの値とを取得する。 After changing the attitude of the stage device 102 in the θz direction by the attitude change amount Δθz, in step S906, the data processing computer 118 changes the output values of the laser length measuring devices 113b, 113c, and 113f in the X direction and the Y direction. The values of the amounts Δdy1, Δdx1, and Δdx3 and the values of the displacement amounts Δhx and Δhy of the output values of the displacement sensors 121c and 121b are acquired.

そして、データ処理用コンピュータ118は、
・アッベ誤差Ey2=Δdy1-Δhy
・アッベ誤差Ex2=Δdx1-Δhx
・Δdx1-Δdx3
を求める。
The data processing computer 118 then
・Abbe error Ey2=Δdy1−Δhy
・Abbe error Ex2=Δdx1−Δhx
・Δdx1-Δdx3
seek.

ここで、図12に示すように、Δdx1はレーザー測長器113cの出力値の変化量、Δdx3はレーザー測長器113fの出力値の変化量、Δdy1はレーザー測長器113bの出力値の変化量、Δhxは変位センサ121cの出力値の変化量(変位量)、Δhyは変位センサ121bの出力値の変化量(変位量)である。 Here, as shown in FIG. 12, Δdx1 is the amount of change in the output value of the laser length measuring device 113c, Δdx3 is the amount of change in the output value of the laser length measuring device 113f, and Δdy1 is the amount of change in the output value of the laser length measuring device 113b. Δhx is the amount of change (amount of displacement) in the output value of the displacement sensor 121c, and Δhy is the amount of change (amount of displacement) in the output value of the displacement sensor 121b.

次にステップS907において、データ処理用コンピュータ118は、ステップS901~S906で取得したXYZ方向のアッベ誤差Ex1,Ex2,Ey1,Ey2,Ez1,Ez2、及びレーザー測長器113c,113e,113f,113b,113dの出力値の変化量(Δdx1,Δdx2,Δdx3,Δdy1,Δdy2)を結ぶ、以下の6通りの補正パラメータを計算する。
(Lz1/S_θx)=Ey1/(Δdy1-Δdy2)
=(Δdy1-Δhy)/(Δdy1-Δdy2)
(Ly1/S_θx)=Ez1/(Δdy1-Δdy2)
=(Δdz-Δhz)/(Δdy1-Δdy2)
(Lz2/S_θy)=Ex1/(Δdx1-Δdx2)
=(Δdx1-Δhx)/(Δdx1-Δdx2)
(Lx1/S_θy)=Ez2/(Δdx1-Δdx2)
=(Δdz-Δhz)/(Δdx1-Δdx2)
(Lx2/S_θz)=Ey2/(Δdx1-Δdx3)
=(Δdy1-Δhy)/(Δdx1-Δdx3)
(Ly2/S_θz)=Ex2/(Δdx1-Δdx3)
=(Δdx1-Δhx)/(Δdx1-Δdx3)
Next, in step S907, the data processing computer 118 calculates the Abbe errors Ex1, Ex2, Ey1, Ey2, Ez1, Ez2 in the XYZ directions obtained in steps S901 to S906, and the laser length measuring devices 113c, 113e, 113f, 113b, The following six correction parameters are calculated that connect the amount of change in the output value of 113d (Δdx1, Δdx2, Δdx3, Δdy1, Δdy2).
(Lz1/S_θx)=Ey1/(Δdy1−Δdy2)
=(Δdy1-Δhy)/(Δdy1-Δdy2)
(Ly1/S_θx)=Ez1/(Δdy1−Δdy2)
=(Δdz−Δhz)/(Δdy1−Δdy2)
(Lz2/S_θy)=Ex1/(Δdx1−Δdx2)
=(Δdx1-Δhx)/(Δdx1-Δdx2)
(Lx1/S_θy)=Ez2/(Δdx1−Δdx2)
=(Δdz−Δhz)/(Δdx1−Δdx2)
(Lx2/S_θz)=Ey2/(Δdx1−Δdx3)
= (Δdy1-Δhy)/(Δdx1-Δdx3)
(Ly2/S_θz)=Ex2/(Δdx1−Δdx3)
=(Δdx1-Δhx)/(Δdx1-Δdx3)

なお、アッベ誤差Ex1,Ex2,Ey1,Ey2,Ez1,Ez2を求めてから補正パラメータを求めてもよいが、変化量(Δdx1,Δdy1,Δdz)の値、変位量(Δhx,Δhy,Δhz)の値、及び傾斜量(Δdx1-Δdx2,Δdy1-Δdy2,Δdx1-Δdx3)の値から直接、補正パラメータを求めてもよい。 Note that the correction parameters may be determined after determining the Abbe errors Ex1, Ex2, Ey1, Ey2, Ez1, Ez2, but the values of the amount of change (Δdx1, Δdy1, Δdz) and the amount of displacement (Δhx, Δhy, Δhz) The correction parameters may be determined directly from the values of the values and the slope amounts (Δdx1-Δdx2, Δdy1-Δdy2, Δdx1-Δdx3).

このように、データ処理用コンピュータ118は、設定処理において、ステージ装置102をXYZ軸まわりに傾斜させた際に、変化量(Δdx1,Δdy1,Δdz)の値、変位量(Δhx,Δhy,Δhz)の値、及び傾斜量(Δdx1-Δdx2,Δdy1-Δdy2,Δdx1-Δdx3)の値に基づいて、補正パラメータ(Lz1/S_θx,Ly1/S_θx,Lz2/S_θy,Lx1/S_θy,Lx2/S_θz,Ly2/S_θz)を設定する。変化量(Δdx1,Δdy1,Δdz)は第1並進量の一例であり、変位量(Δhx,Δhy,Δhz)は第2並進量の一例である。 In this way, in the setting process, the data processing computer 118 calculates the values of the amount of change (Δdx1, Δdy1, Δdz) and the amount of displacement (Δhx, Δhy, Δhz) when the stage device 102 is tilted around the XYZ axes. The correction parameters (Lz1/S_θx, Ly1/S_θx, Lz2/S_θy, Lx1/S_θy, Lx2/S_θz, Ly2/ S_θz). The amount of change (Δdx1, Δdy1, Δdz) is an example of the first amount of translation, and the amount of displacement (Δhx, Δhy, Δhz) is an example of the second amount of translation.

上記計算により取得された補正パラメータ(Lz1/S_θx,Ly1/S_θx,Lz2/S_θy,Lx1/S_θy,Lx2/S_θz,Ly2/S_θz)は、データ処理用コンピュータ118の不図示の記憶装置に記録(設定)される。 The correction parameters (Lz1/S_θx, Ly1/S_θx, Lz2/S_θy, Lx1/S_θy, Lx2/S_θz, Ly2/S_θz) obtained by the above calculation are recorded (set) in a storage device (not shown) of the data processing computer 118. ) to be done.

ステップS901,S903,S905においてそれぞれθx,θy,θz方向に変更する姿勢変更量Δθx,Δθy,Δθzは、加工時にステージ装置102を駆動した時のZステージ107の姿勢変化量の5倍程度の大きさにすることが好ましい。これにより、アッベ誤差を拡大して検出できるようになり、より高精度に補正パラメータを取得可能である。そのため、加工装置10は、より大きな量でステージ装置102の姿勢を変更することができるエアマウント114a~114c及びエアシリンダ115a,115bを含む傾斜機構114を備えることが好ましい。 The posture change amounts Δθx, Δθy, and Δθz that are changed in the θx, θy, and θz directions in steps S901, S903, and S905, respectively, are about five times as large as the posture change amount of the Z stage 107 when the stage device 102 is driven during processing. It is preferable to set it to . This makes it possible to magnify the Abbe error and detect it, making it possible to obtain correction parameters with higher accuracy. Therefore, the processing apparatus 10 preferably includes a tilting mechanism 114 that includes air mounts 114a to 114c and air cylinders 115a and 115b that can change the attitude of the stage apparatus 102 by a larger amount.

以上説明したように、計測装置113は、レーザー測長器113a~113cの測定点の位置107aにおけるXYZ軸の方向の変化量(Δdx1,Δdy1,Δdz)及びXYZ軸まわりの傾斜量(Δdx1-Δdx2,Δdy1-Δdy2,Δdx1-Δdx3)を計測するのに用いられる。 As explained above, the measuring device 113 measures the amount of change in the direction of the XYZ axes (Δdx1, Δdy1, Δdz) and the amount of inclination around the XYZ axes (Δdx1−Δdx2) at the position 107a of the measurement point of the laser length measuring devices 113a to 113c. , Δdy1-Δdy2, Δdx1-Δdx3).

即ち、データ処理用コンピュータ118は、レーザー測長器113cの測定結果に基づいて変化量Δdx1を計測し、レーザー測長器113bの測定結果に基づいて変化量Δdy1を計測し、レーザー測長器113aの計測結果に基づいて、変化量Δdzを取得する。 That is, the data processing computer 118 measures the amount of change Δdx1 based on the measurement result of the laser length measurement device 113c, measures the amount of change Δdy1 based on the measurement result of the laser length measurement device 113b, and measures the amount of change Δdy1 based on the measurement result of the laser length measurement device 113b. Based on the measurement results, the amount of change Δdz is obtained.

さらに、データ処理用コンピュータ118は、レーザー測長器113c及びレーザー測長器113eの測定結果に基づいて、傾斜量(Δdx1-Δdx2)を取得し、レーザー測長器113b及びレーザー測長器113dの測定結果に基づいて、傾斜量(Δdy1-Δdy2)を取得し、レーザー測長器113c及びレーザー測長器113fの測定結果に基づいて、傾斜量(Δdx1-Δdx3)を取得する。 Furthermore, the data processing computer 118 obtains the amount of inclination (Δdx1−Δdx2) based on the measurement results of the laser length measuring device 113c and the laser length measuring device 113e, and obtains the inclination amount (Δdx1−Δdx2) of the laser length measuring device 113b and the laser length measuring device The amount of inclination (Δdy1-Δdy2) is obtained based on the measurement results, and the amount of inclination (Δdx1-Δdx3) is obtained based on the measurement results of the laser length measuring device 113c and the laser length measuring device 113f.

データ処理用コンピュータ118は、計測処理において、計測装置113を用いて計測した傾斜量(Δdx1-Δdx2,Δdy1-Δdy2,Δdx1-Δdx3)の値及び設定済みの補正パラメータ(Lz1/S_θx,Ly1/S_θx,Lz2/S_θy,Lx1/S_θy,Lx2/S_θz,Ly2/S_θz)に基づいて、ステージ装置102の制御量の値、即ち位置指令値を補正する。 In the measurement process, the data processing computer 118 uses the values of the inclination amounts (Δdx1-Δdx2, Δdy1-Δdy2, Δdx1-Δdx3) measured using the measuring device 113 and the set correction parameters (Lz1/S_θx, Ly1/S_θx , Lz2/S_θy, Lx1/S_θy, Lx2/S_θz, Ly2/S_θz), the value of the control amount of the stage device 102, that is, the position command value is corrected.

また、計測装置122は、位置111aにおけるXYZ軸の方向の変位量(Δhx,Δhy,Δhz)を計測するのに用いられる。即ち、データ処理用コンピュータ118は、変位センサ121c,121b,121aの計測結果に基づいて、変位量(Δhx、Δhy、Δhz)の値を取得する。 Furthermore, the measuring device 122 is used to measure the amount of displacement (Δhx, Δhy, Δhz) in the XYZ-axis directions at the position 111a. That is, the data processing computer 118 acquires the values of the displacement amounts (Δhx, Δhy, Δhz) based on the measurement results of the displacement sensors 121c, 121b, and 121a.

データ処理用コンピュータ118は、設定処理において、ステージ装置102をXYZ軸まわりに傾斜させた際に、XYZ軸の方向の変化量(Δdx1,Δdy1,Δdz)の値、XYZ軸の方向の変位量(Δhx,Δhy,Δhz)の値、及びXYZ軸まわりの傾斜量(Δdx1-Δdx2,Δdy1-Δdy2,Δdx1-Δdx3)の値に基づいて、XYZ軸の補正パラメータ(Lz1/S_θx,Ly1/S_θx,Lz2/S_θy,Lx1/S_θy,Lx2/S_θz,Ly2/S_θz)を設定する。 In the setting process, the data processing computer 118 calculates the values of the amount of change (Δdx1, Δdy1, Δdz) in the direction of the XYZ axes and the amount of displacement ( The correction parameters for the XYZ axes (Lz1/S_θx, Ly1/S_θx, Lz2 /S_θy, Lx1/S_θy, Lx2/S_θz, Ly2/S_θz).

図8に示す加工装置10において補正パラメータの取得完了後、作業者は、変位センサ定盤119、計測装置122を装置本体100から取り外す。その後、作業者は、図1に示すように、加工工具111をホルダー112に取り付ける。ホルダー112は、加工工具111の制御点を位置111aへ精度良く位置決めして加工工具111を保持できるように構成されている。また、作業者は、ワークW及びワーク台103を装置本体100に搭載し、ワークWの加工準備をする。 After completing acquisition of the correction parameters in the processing apparatus 10 shown in FIG. 8, the operator removes the displacement sensor surface plate 119 and the measuring device 122 from the apparatus main body 100. Thereafter, the operator attaches the processing tool 111 to the holder 112, as shown in FIG. The holder 112 is configured to hold the processing tool 111 while accurately positioning the control point of the processing tool 111 to a position 111a. Further, the operator mounts the workpiece W and the workbench 103 on the apparatus main body 100, and prepares to process the workpiece W.

実際に加工装置10でワークWを加工する際、図7に示すアッベ補正部704は、設定された補正パラメータを利用して、アッベ誤差に基づく補正値を求める。データ処理用コンピュータ118は、所望形状にワークを加工するための位置指令値を生成する。減算器705は、補正値で位置指令値を補正することで更新し、減算器706は、更新後の位置指令値と、レーザー測長器113a~113cの出力値との差分値を求める。 When actually processing the workpiece W with the processing apparatus 10, the Abbe correction unit 704 shown in FIG. 7 uses the set correction parameters to obtain a correction value based on the Abbe error. The data processing computer 118 generates position command values for machining the workpiece into a desired shape. A subtracter 705 updates the position command value by correcting it with a correction value, and a subtracter 706 calculates the difference value between the updated position command value and the output values of the laser length measuring devices 113a to 113c.

PID制御部701は、差分値に基づいて、Zステージ107、Xステージ108、Yステージ109をPID制御する。これにより、加工工具111の制御点(加工点)は、指令通りの位置に移動する。 The PID control unit 701 performs PID control on the Z stage 107, the X stage 108, and the Y stage 109 based on the difference value. As a result, the control point (machining point) of the machining tool 111 moves to the commanded position.

加工中に各ステージ107~109が移動して、ステージ107の姿勢がθx方向、θy方向及びθz方向に変化すると、アッベ誤差が発生する。このとき、データ処理用コンピュータ118は、レーザー測長器113b~113fから取得した値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、XYZ方向に発生しているアッベ誤差を算出することができる。 When each of the stages 107 to 109 moves during processing and the posture of the stage 107 changes in the θx direction, θy direction, and θz direction, an Abbe error occurs. At this time, the data processing computer 118 can calculate Abbe errors occurring in the XYZ directions based on the values obtained from the laser length measuring devices 113b to 113f and the set correction parameters.

データ処理用コンピュータ118は、算出したアッベ誤差に基づく補正値を位置指令値に反映することで、加工工具111の制御点(加工点)を、アッベ誤差を補正した正しい位置に高精度に位置決めすることができる。 The data processing computer 118 reflects the correction value based on the calculated Abbe error in the position command value, thereby positioning the control point (machining point) of the processing tool 111 with high precision at the correct position with the Abbe error corrected. be able to.

即ち、本実施形態では、θx方向及びθy方向の姿勢変化によって生じるX方向及びY方向のアッベ誤差だけでなく、θz方向の姿勢変化によって生じるアッベ誤差や、Z方向のアッベ誤差を算出することで、θx方向、θy方向及びθz方向の全ての姿勢変化によって生じる加工工具111の制御点(加工点)のXYZ方向のずれを高精度に補正し、加工工具111の制御点を、XYZ方向において高精度に位置決めすることができる。 That is, in this embodiment, by calculating not only Abbe errors in the X and Y directions caused by attitude changes in the θx and θy directions, but also Abbe errors caused by attitude changes in the θz direction and Abbe errors in the Z direction. , the θx direction, the θy direction, and the θz direction. Can be positioned with precision.

このように、加工工具111の制御点(加工点)の位置決め精度が向上するので、より高精度に所望の形状でワークWを加工することができる。よって、ワークWに加工を施して形成される物品の形状精度が向上する。 In this way, the positioning accuracy of the control point (machining point) of the machining tool 111 is improved, so the workpiece W can be machined into a desired shape with higher precision. Therefore, the shape accuracy of the article formed by processing the workpiece W is improved.

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made within the technical idea of the present invention. Furthermore, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments.

上述の実施形態では、ステージ装置102の姿勢を傾斜機構114によって変更する際の加工工具111の制御点の変位を、変位センサ121で検出してアッベ誤差を特定したが、アッベ誤差の特定方法は、これに限定されるものではない。例えば、姿勢変更前の加工装置10で試験用ワークを加工した結果、及び姿勢変更後の加工装置10で試験用ワークを加工した結果について、それぞれの加工された位置と加工深さの変化を検出することで、アッベ誤差を特定するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the displacement of the control point of the processing tool 111 when the attitude of the stage device 102 is changed by the tilting mechanism 114 is detected by the displacement sensor 121 to identify the Abbe error, but the method for identifying the Abbe error is , but is not limited to this. For example, changes in the machined position and machining depth are detected for the results of machining the test workpiece with the machining device 10 before the posture change and the results of machining the test workpiece with the machining device 10 after the posture change. By doing so, the Abbe error may be specified.

また、ステージ装置102の姿勢を変更するのではなく、Z測長基準ミラー104、Y測長基準ミラー105、及びX測長基準ミラー106の姿勢を同時に、ステージ装置102に対して変更する機構を設けて、設定処理900を実行してもよい。この方法であっても、上述の実施形態と同様に、補正パラメータを取得することが可能である。 Furthermore, instead of changing the attitude of the stage device 102, a mechanism is provided that simultaneously changes the postures of the Z length measurement reference mirror 104, the Y length measurement reference mirror 105, and the X length measurement reference mirror 106 with respect to the stage device 102. The setting process 900 may be executed by providing the setting process 900. Even with this method, it is possible to obtain correction parameters similarly to the above embodiment.

また、ステージ装置102は、加工工具111とワークWとをそれぞれ独立して移動させる機構であってもよい。即ちステージ装置102は、加工工具111を移動させるステージと、ワークWを移動させるステージとを備えていてもよい。このような場合、各ステージに姿勢変更機構及び各対象物の制御点の位置姿勢を計測可能なレーザー測長器等の変位センサ(又は姿勢センサ)を設けて、各ステージにおいて設定処理900を実施することで、同様にアッベ誤差を求めることが可能である。 Further, the stage device 102 may be a mechanism that moves the processing tool 111 and the workpiece W independently. That is, the stage device 102 may include a stage for moving the processing tool 111 and a stage for moving the workpiece W. In such a case, each stage is provided with an orientation change mechanism and a displacement sensor (or orientation sensor) such as a laser length measuring device that can measure the position and orientation of the control point of each object, and the setting process 900 is performed at each stage. By doing so, it is possible to similarly obtain the Abbe error.

また、上述の実施形態では、位置決め装置として、加工装置10について説明したが、これに限定されるものではない。位置決め装置が、ワークに加工を施して形成される物品(測定対象物)の形状を測定する形状測定装置であってもよい。この場合、ツールは測定用のプローブであり、物品に対してプローブを走査させて形状計測を行う。 Further, in the above-described embodiment, the processing device 10 has been described as a positioning device, but the present invention is not limited to this. The positioning device may be a shape measuring device that measures the shape of an article (object to be measured) formed by processing a workpiece. In this case, the tool is a measuring probe, and the shape of the article is measured by scanning the probe with respect to the article.

形状測定装置の場合、アッベ誤差を計測して補正パラメータを設定する設定処理は、上述の実施形態の設定処理900と同様であるが、計測処理は、上述の実施形態の計測処理と異なる。形状測定装置の場合、計測処理においては、位置指令値ではなく、形状計測結果である変化量Δdx1,Δdy1,Δdzの値をアッベ誤差で補正すればよい。 In the case of the shape measuring device, the setting process of measuring the Abbe error and setting the correction parameters is similar to the setting process 900 of the above-described embodiment, but the measurement process is different from the measurement process of the above-described embodiment. In the case of a shape measuring device, in the measurement process, the values of the variation amounts Δdx1, Δdy1, and Δdz, which are the shape measurement results, may be corrected using Abbe errors instead of the position command values.

(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other examples)
The present invention provides a system or device with a program that implements one or more functions of the embodiments described above via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device reads and executes the program. This can also be achieved by processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

以上の実施形態の開示は、以下の項を含む。 The disclosure of the above embodiments includes the following sections.

(項1)
ツールを保持する保持部を有し、前記ツール及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、
前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、
前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、
計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値又は前記第1並進量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、
を備えることを特徴とする位置決め装置。
(Section 1)
a stage device that has a holding part that holds a tool and is operable to relatively position the tool and the workpiece in directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other;
A first translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a first position interlocked with the stage device, and an inclination around the first axis, the second axis, and the third axis. a first measuring device used to measure the amount;
a second measuring device used to measure a second translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part;
a first process of correcting the value of the control amount of the stage device or the value of the first translation amount based on the measured value of the tilt amount and the set correction parameter; setting the correction parameter based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount when tilting around the second axis and the third axis; 2 processing; and an information processing unit capable of selectively executing
A positioning device comprising:

(項2)
前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させる傾斜機構を更に備える、
ことを特徴とする項1に記載の位置決め装置。
(Section 2)
further comprising a tilting mechanism that tilts the stage device around the first axis, the second axis, and the third axis;
Item 1. The positioning device according to item 1.

(項3)
前記第1計測装置は、
前記第1軸の方向において互いに対向して配置された第1ミラー及び第1レーザー測長器と、
前記第2軸の方向において互いに対向して配置された第2ミラー及び第2レーザー測長器と、
前記第3軸の方向において互いに対向して配置された第3ミラー及び第3レーザー測長器と、を有し、
前記情報処理部は、前記第1レーザー測長器、前記第2レーザー測長器及び前記第3レーザー測長器の測定結果に基づいて、前記第1並進量の値を取得する、
ことを特徴とする項1又は2に記載の位置決め装置。
(Section 3)
The first measuring device is
a first mirror and a first laser length measuring device arranged opposite to each other in the direction of the first axis;
a second mirror and a second laser length measuring device arranged opposite to each other in the direction of the second axis;
a third mirror and a third laser length measuring device arranged opposite to each other in the direction of the third axis;
The information processing unit obtains the value of the first translation amount based on the measurement results of the first laser length measurement device, the second laser length measurement device, and the third laser length measurement device.
3. The positioning device according to item 1 or 2, characterized in that:

(項4)
前記第1計測装置は、
前記第1軸の方向において前記第1ミラーに対向して配置された第4レーザー測長器と、
前記第2軸の方向において前記第2ミラーに対向して配置された第5レーザー測長器と、
前記第1軸の方向において前記第1ミラーに対向して配置された第6レーザー測長器と、を有し、
前記情報処理部は、前記第1レーザー測長器、前記第2レーザー測長器、前記第4レーザー測長器、前記第5レーザー測長器及び前記第6レーザー測長器の測定結果に基づいて、前記傾斜量の値を取得する、
ことを特徴とする項3に記載の位置決め装置。
(Section 4)
The first measuring device is
a fourth laser length measuring device disposed opposite to the first mirror in the direction of the first axis;
a fifth laser length measuring device disposed opposite to the second mirror in the direction of the second axis;
a sixth laser length measuring device disposed opposite to the first mirror in the direction of the first axis;
The information processing unit is based on the measurement results of the first laser length measurement device, the second laser length measurement device, the fourth laser length measurement device, the fifth laser length measurement device, and the sixth laser length measurement device. and obtaining the value of the slope amount.
Item 3. The positioning device according to item 3.

(項5)
前記第1レーザー測長器と前記第4レーザー測長器とは、前記第3軸の方向に間隔をあけて配置されている、
ことを特徴とする項4に記載の位置決め装置。
(Section 5)
The first laser length measuring device and the fourth laser length measuring device are arranged with an interval in the direction of the third axis,
Item 5. The positioning device according to item 4.

(項6)
前記第2レーザー測長器と前記第5レーザー測長器とは、前記第3軸の方向に間隔をあけて配置されている、
ことを特徴とする項4又は5に記載の位置決め装置。
(Section 6)
The second laser length measuring device and the fifth laser length measuring device are arranged at intervals in the direction of the third axis,
6. The positioning device according to item 4 or 5, characterized in that:

(項7)
前記第1レーザー測長器と前記第6レーザー測長器とは、前記第2軸の方向に間隔をあけて配置されている、
ことを特徴とする項4乃至6のいずれか1項に記載の位置決め装置。
(Section 7)
The first laser length measuring device and the sixth laser length measuring device are arranged at intervals in the direction of the second axis,
7. The positioning device according to any one of items 4 to 6, characterized in that:

(項8)
前記第2計測装置は、
前記第2位置に位置決めされるよう前記保持部に着脱可能に保持される被計測部材と、
前記第1軸の方向において前記被計測部材に対向して配置される第1変位センサと、
前記第2軸の方向において前記被計測部材に対向して配置される第2変位センサと、
前記第3軸の方向において前記被計測部材に対向して配置される第3変位センサと、を有し、
前記情報処理部は、前記第1変位センサ、前記第2変位センサ、前記第3変位センサの計測結果に基づいて、前記第2並進量の値を取得する、
ことを特徴とする項1乃至7のいずれか1項に記載の位置決め装置。
(Section 8)
The second measuring device is
a member to be measured that is removably held by the holding portion so as to be positioned at the second position;
a first displacement sensor disposed opposite to the member to be measured in the direction of the first axis;
a second displacement sensor disposed facing the member to be measured in the direction of the second axis;
a third displacement sensor arranged opposite to the member to be measured in the direction of the third axis;
The information processing unit obtains a value of the second translation amount based on measurement results of the first displacement sensor, the second displacement sensor, and the third displacement sensor.
8. The positioning device according to any one of items 1 to 7, characterized in that:

(項9)
加工工具を保持する保持部を有し、前記加工工具及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、
前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、
前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、
計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、
を備えることを特徴とする加工装置。
(Section 9)
a stage device that has a holding part that holds a processing tool and is operable to relatively position the processing tool and the workpiece in the directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other;
A first translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a first position interlocked with the stage device, and an inclination around the first axis, the second axis, and the third axis. a first measuring device used to measure the amount;
a second measuring device used to measure a second translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part;
a first process of correcting the value of the control amount of the stage device based on the measured value of the tilt amount and the set correction parameter; selectively a second process of setting the correction parameter based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount when tilting around the axis; an executable information processing unit;
A processing device characterized by comprising:

(項10)
プローブを保持する保持部を有し、前記プローブ及び測定対象物を互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、
前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、
前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、
計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記第1並進量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、
を備えることを特徴とする形状測定装置。
(Section 10)
a stage device that has a holding part that holds a probe and is operable to relatively position the probe and the object to be measured in directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other;
a first translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a first position interlocking with the stage device, and an inclination around the first axis, the second axis, and the third axis; a first measuring device used to measure the amount;
a second measuring device used to measure a second translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part;
a first process of correcting the value of the first translation amount based on the measured value of the tilt amount and the set correction parameter; selectively performing a second process of setting the correction parameter based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount when the device is tilted toward the periphery; possible information processing unit,
A shape measuring device comprising:

(項11)
ツールを保持する保持部を有し、前記ツール及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、を用意し、
前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、補正パラメータを設定し、
計測した前記傾斜量の値及び前記補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値又は前記第1並進量の値を補正する、
ことを特徴とする位置決め方法。
(Section 11)
a stage device that has a holding part that holds a tool and is operable to relatively position the tool and the workpiece in directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other; Measuring first translational amounts in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis, and the amount of inclination around the first axis, the second axis, and the third axis at the interlocking first position. and a second measuring device used to measure a second translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part. Prepare a measuring device and
When the stage device is tilted around the first axis, the second axis, and the third axis, based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount. and set the correction parameters.
correcting the value of the control amount of the stage device or the value of the first translation amount based on the measured value of the tilt amount and the correction parameter;
A positioning method characterized by:

(項12)
項9に記載の加工装置を用いて前記ワークを加工することを特徴とする物品の製造方法。
(Section 12)
10. A method for manufacturing an article, comprising processing the workpiece using the processing apparatus according to item 9.

(項13)
ワークに加工を施して物品を形成し、
前記物品の形状を項10に記載の形状測定装置を用いて測定することを特徴とする物品の製造方法。
(Section 13)
Processing a workpiece to form an article,
A method for manufacturing an article, characterized in that the shape of the article is measured using the shape measuring device according to item 10.

10…加工装置(位置決め装置)、102…ステージ装置、111…加工工具(ツール)、113…計測装置(第1計測装置)、118…データ処理用コンピュータ(情報処理部)、122…計測装置(第2計測装置) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Processing device (positioning device), 102... Stage device, 111... Processing tool (tool), 113... Measuring device (first measuring device), 118... Data processing computer (information processing unit), 122... Measuring device ( 2nd measuring device)

Claims (13)

ツールを保持する保持部を有し、前記ツール及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、
前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、
前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、
計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値又は前記第1並進量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、
を備えることを特徴とする位置決め装置。
a stage device that has a holding part that holds a tool and is operable to relatively position the tool and the workpiece in directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other;
A first translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a first position interlocked with the stage device, and an inclination around the first axis, the second axis, and the third axis. a first measuring device used to measure the amount;
a second measuring device used to measure a second translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part;
a first process of correcting the value of the control amount of the stage device or the value of the first translation amount based on the measured value of the tilt amount and the set correction parameter; setting the correction parameter based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount when tilting around the second axis and the third axis; 2 processing; and an information processing unit capable of selectively executing
A positioning device comprising:
前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させる傾斜機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の位置決め装置。
further comprising a tilting mechanism that tilts the stage device around the first axis, the second axis, and the third axis;
The positioning device according to claim 1, characterized in that:
前記第1計測装置は、
前記第1軸の方向において互いに対向して配置された第1ミラー及び第1レーザー測長器と、
前記第2軸の方向において互いに対向して配置された第2ミラー及び第2レーザー測長器と、
前記第3軸の方向において互いに対向して配置された第3ミラー及び第3レーザー測長器と、を有し、
前記情報処理部は、前記第1レーザー測長器、前記第2レーザー測長器及び前記第3レーザー測長器の測定結果に基づいて、前記第1並進量の値を取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の位置決め装置。
The first measuring device is
a first mirror and a first laser length measuring device arranged opposite to each other in the direction of the first axis;
a second mirror and a second laser length measuring device arranged opposite to each other in the direction of the second axis;
a third mirror and a third laser length measuring device arranged opposite to each other in the direction of the third axis;
The information processing unit obtains the value of the first translation amount based on the measurement results of the first laser length measurement device, the second laser length measurement device, and the third laser length measurement device.
The positioning device according to claim 1, characterized in that:
前記第1計測装置は、
前記第1軸の方向において前記第1ミラーに対向して配置された第4レーザー測長器と、
前記第2軸の方向において前記第2ミラーに対向して配置された第5レーザー測長器と、
前記第1軸の方向において前記第1ミラーに対向して配置された第6レーザー測長器と、を有し、
前記情報処理部は、前記第1レーザー測長器、前記第2レーザー測長器、前記第4レーザー測長器、前記第5レーザー測長器及び前記第6レーザー測長器の測定結果に基づいて、前記傾斜量の値を取得する、
ことを特徴とする請求項3に記載の位置決め装置。
The first measuring device is
a fourth laser length measuring device disposed opposite to the first mirror in the direction of the first axis;
a fifth laser length measuring device disposed opposite to the second mirror in the direction of the second axis;
a sixth laser length measuring device disposed opposite to the first mirror in the direction of the first axis;
The information processing unit is based on the measurement results of the first laser length measurement device, the second laser length measurement device, the fourth laser length measurement device, the fifth laser length measurement device, and the sixth laser length measurement device. and obtaining the value of the slope amount.
The positioning device according to claim 3, characterized in that.
前記第1レーザー測長器と前記第4レーザー測長器とは、前記第3軸の方向に間隔をあけて配置されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の位置決め装置。
The first laser length measuring device and the fourth laser length measuring device are arranged with an interval in the direction of the third axis,
The positioning device according to claim 4, characterized in that:
前記第2レーザー測長器と前記第5レーザー測長器とは、前記第3軸の方向に間隔をあけて配置されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の位置決め装置。
The second laser length measuring device and the fifth laser length measuring device are arranged at intervals in the direction of the third axis,
The positioning device according to claim 4, characterized in that:
前記第1レーザー測長器と前記第6レーザー測長器とは、前記第2軸の方向に間隔をあけて配置されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の位置決め装置。
The first laser length measuring device and the sixth laser length measuring device are arranged at intervals in the direction of the second axis,
The positioning device according to claim 4, characterized in that:
前記第2計測装置は、
前記第2位置に位置決めされるよう前記保持部に着脱可能に保持される被計測部材と、
前記第1軸の方向において前記被計測部材に対向して配置される第1変位センサと、
前記第2軸の方向において前記被計測部材に対向して配置される第2変位センサと、
前記第3軸の方向において前記被計測部材に対向して配置される第3変位センサと、を有し、
前記情報処理部は、前記第1変位センサ、前記第2変位センサ、前記第3変位センサの計測結果に基づいて、前記第2並進量の値を取得する、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の位置決め装置。
The second measuring device is
a member to be measured that is removably held by the holding portion so as to be positioned at the second position;
a first displacement sensor disposed opposite to the member to be measured in the direction of the first axis;
a second displacement sensor disposed facing the member to be measured in the direction of the second axis;
a third displacement sensor arranged opposite to the member to be measured in the direction of the third axis;
The information processing unit obtains a value of the second translation amount based on measurement results of the first displacement sensor, the second displacement sensor, and the third displacement sensor.
The positioning device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:
加工工具を保持する保持部を有し、前記加工工具及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、
前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、
前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、
計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、
を備えることを特徴とする加工装置。
a stage device that has a holding part that holds a processing tool and is operable to relatively position the processing tool and the workpiece in the directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other;
A first translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a first position interlocked with the stage device, and an inclination around the first axis, the second axis, and the third axis. a first measuring device used to measure the amount;
a second measuring device used to measure a second translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part;
a first process of correcting the value of the control amount of the stage device based on the measured value of the tilt amount and the set correction parameter; selectively a second process of setting the correction parameter based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount when tilting around the axis; an executable information processing unit;
A processing device characterized by comprising:
プローブを保持する保持部を有し、前記プローブ及び測定対象物を互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、
前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、
前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、
計測した前記傾斜量の値及び設定済みの補正パラメータに基づいて、前記第1並進量の値を補正する第1処理と、前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、前記補正パラメータを設定する第2処理と、を選択的に実行可能な情報処理部と、
を備えることを特徴とする形状測定装置。
a stage device that has a holding part that holds a probe and is operable to relatively position the probe and the object to be measured in directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other;
a first translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a first position interlocking with the stage device, and an inclination around the first axis, the second axis, and the third axis; a first measuring device used to measure the amount;
a second measuring device used to measure a second translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part;
a first process of correcting the value of the first translation amount based on the measured value of the tilt amount and the set correction parameter; selectively performing a second process of setting the correction parameter based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount when the device is tilted toward the periphery; possible information processing unit,
A shape measuring device comprising:
ツールを保持する保持部を有し、前記ツール及びワークを互いに交差する第1軸、第2軸及び第3軸の方向に相対的に位置決めするように動作可能なステージ装置と、前記ステージ装置と連動する第1位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第1並進量、並びに前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりの傾斜量を計測するのに用いられる第1計測装置と、前記保持部と連動する第2位置における前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸の方向の第2並進量を計測するのに用いられる第2計測装置と、を用意し、
前記ステージ装置を前記第1軸、前記第2軸及び前記第3軸まわりに傾斜させた際に、前記第1並進量の値、前記第2並進量の値、及び前記傾斜量の値に基づいて、補正パラメータを設定し、
計測した前記傾斜量の値及び前記補正パラメータに基づいて、前記ステージ装置の制御量の値又は前記第1並進量の値を補正する、
ことを特徴とする位置決め方法。
a stage device that has a holding part that holds a tool and is operable to relatively position the tool and the workpiece in directions of a first axis, a second axis, and a third axis that intersect with each other; Measuring first translational amounts in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis, and the amount of inclination around the first axis, the second axis, and the third axis at the interlocking first position. and a second measuring device used to measure a second translational amount in the directions of the first axis, the second axis, and the third axis at a second position interlocking with the holding part. Prepare a measuring device and
When the stage device is tilted around the first axis, the second axis, and the third axis, based on the value of the first translation amount, the value of the second translation amount, and the value of the tilt amount. and set the correction parameters.
correcting the value of the control amount of the stage device or the value of the first translation amount based on the measured value of the tilt amount and the correction parameter;
A positioning method characterized by:
請求項9に記載の加工装置を用いて前記ワークを加工することを特徴とする物品の製造方法。 A method for manufacturing an article, comprising processing the work using the processing apparatus according to claim 9. ワークに加工を施して物品を形成し、
前記物品の形状を請求項10に記載の形状測定装置を用いて測定することを特徴とする物品の製造方法。
Processing a workpiece to form an article,
A method for manufacturing an article, comprising measuring the shape of the article using the shape measuring device according to claim 10.
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