JPS62249006A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、位置決め技術、特に、クローズドループ方式
で制御される位置決めテーブルに適用して有効な技術に
関する。

［従来の技術］ クローズドループ方式により位置決めが制御される位置
決めテーブルについては、株式会社工業調査会、１９８
４年発行、「自動化技術」、第１６＠第９号、Ｐ２Ｂ以
下に記載されている。

ところで、通常の位置決めテーブルの送りは、サーボモ
ータなどの回転運動を、テーブルなどの可動部の中央部
に設けられたボールねじによって送り方向の直線的な変
位に変損することで行われる。

そして、位置決めの制御がクローズドループ方式の場合
には、ボールねじの取付位置を避け、テーブルの側面部
に送り方向に平行に設けられた位置検出器によって、該
テーブルの位置を直接的に検出し、所定の制ａｍ横に帰
還する構造とすることが考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のように、テーブルの側面部に位置
検出器を取付ける場合においては、案内機構などの寸法
誤差や外部から作用される負荷などによって発生される
案内面内の送り方向におけるねじれ、すなわらヨーイン
グなど、テーブルの走行時における不安定動作に起因す
る送り方向の位置検出誤差が比較的大きくなり、たとえ
ばワイヤボンディング装置のテーブルなど、テーブルの
位置決めを正確に行うことが要求される用途においては
、重要な問題となることを本発明者は見いだした。

本発明の目的は、可動部の位置決め精度を向上させるこ
とが可能な位置決め技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

［問題点を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、可動部の送り方向における位置を検出する位
置検出器を、該可動部の案内面近傍で、かつ送り方向に
おける可動部の中心軸上に設けたものである。

［作用］ 上記した手段によれば、たとえば、案内機構の寸法誤差
や負荷の作用などによって発生されるヨーイングなど、
可動部の走行時における不安定動作に起因する位置検出
誤差を低減することが可能となり、可動部の位置決め精
度を向上させることができる。

［実施例１］ 第１図は、本発明の一実施例である位置決め装置の要部
を示す斜視図であり、第２図は、その一部を取り出して
示す拡大図である。

基体部１の上には、Ｘベース２およびＸベース３が、そ
れぞれの軸を直交して配設されている。

Ｘベース２の上には、中段Ｘテーブル４が、該Ｘベース
２の軸方向（以下Ｘ軸方向と記す）に滑動自在に位置さ
れ、たとえば、中段テーブル４の底部とＸベース２との
間に設けられた図示しないリニアモータ機構などによっ
てＸ軸方向への送り動作が行われる構造とされている。

さらに、この中段Ｘテーブル４の上には、図示しない負
荷などが載置される上段テーブル５　（可動部）が設け
られ、この上段テーブル５は、Ｘ軸方向と直交するＸベ
ース３の軸方向（以下Ｙ軸方向と記す）に滑動自在にさ
れている。

一方、Ｘベース３の上には、中段Ｙテーブル６がＹ軸方
向に移動自在に設けられ、該中段Ｙテーブル６の底部と
Ｘベース３との間に設けられた図示しないリニアモータ
機構によって駆動される構造とされている。

中段Ｙテーブル６には、上段テーブル５のアーム５ａに
係止されるローラフォロア機構７が設けられ、中段Ｘテ
ーブル４の移動による上段テーブル５のＸ軸方向におけ
る変位を拘束することなく、中段Ｙテーブル６のＹ軸方
向の変位が伝達されるように構成されている。

すなわち、ローラフォロア機構７には、第２図に示され
るように、上段テーブル５のアーム５ａを挟持する一対
のローラ７ａおよびローラ７ｂが設けられ、同図の紙面
に垂直な方向、すなわちＸ軸方向の変位を拘束すること
なく、左右方向、すなわちＹ軸方向の変位がアーム５ａ
を介して上段テーブル５に伝達されるものである。

この場合、Ｘベース２および該Ｘベース２の上をＸ軸方
向に移動される中段Ｘテーブル４には、Ｘベース２の側
に固定された固定子８ａ、および中段テーブル４に固定
された移動子８ｂからなる位置検出機構８が設けられ、
この位置検出機構８は、Ｘベース２の上面、すなわち中
段Ｘテーブル４の案内面近傍で、かつ中段Ｘテーブル４
の送り方向における中心軸上に位置されるように構成さ
れている。

同様に、Ｘベース３および中段Ｙテーブル６には、Ｘベ
ース３の側に固定された固定子９ａ、および中段テーブ
ル６に固定された移動子９ｂからなる位置検出機構９が
設けられ、この位置検出機ｔｊ１９は、Ｘベース３の上
面、すなわち中段Ｙテーブル６の案内面近傍で、かつ中
段Ｙテーブル６の送り方向における中心軸上に位置され
るように構成されている。

この位置検出機構８および９は、たとえばリニアスケー
ルなどで構成されるものである。

以下、本実施例の作用について説明する。

始めに、中段Ｘテーブル４とＸベース２との間に設けら
れた図示しないリニアモータ機構を適宜駆動することに
より、中段Ｘテーブル４に載置された上段テーブル５は
該中段Ｘテーブル４とともにＸ軸方向に移動され、同時
に、中段Ｙテーブル６とＹベース３との間に設けられた
図示しないリニアモータ機構を適宜駆動させることによ
り、中段Ｙテーブル６はＹ軸方向に変位され、このＹ軸
方向の変位は、ローラフォロア機構７を介して上段テー
ブル５に伝達される。

そして、位置検出器８および９によって検出される中段
Ｘテーブル４および中段Ｙテーブル６の、Ｘ軸方向およ
びＹ軸方向における位置を、該中段Ｘテーブル４および
中段Ｙテーブル６をそれぞれ駆動する図示しないリニア
モータ機構の制御部などに帰還することにより、クロー
ズドループ方式で、上段テーブル５がＸ軸方向およびＹ
軸方向に正確に位置決めされる。

ここで、たとえば、中段Ｘテーブル４や中段Ｙテーブル
６などにおいては、図示しない案内機構の寸法誤差や負
荷の作用に起因するヨーイングなどが発生ずると、位置
検出器８および９における大きな位置検出誤差の原因と
なる。

ところが、本実施例においては、位置検出機構８（位置
検出機構９）が、Ｘベース２　（Ｙベース３）の上面、
すなわち中段Ｘテーブル４（中段Ｙテーブル６）の案内
面近傍で、かつ中段Ｘテーブル４（中段Ｙテーブル６）
の送り方向における中心軸上に位置されるように構成さ
れているため、たとえば、位置検出器８（位置検出器９
）を中段Ｘテーブル４（中段Ｙテーブル６）の側面部に
送り方向に平行に装着する場合などに比較して、中段Ｘ
テーブル４（中段Ｙテーブル６）のヨーイングなどに起
因する位置検出器８（位置検出器９）の位置検出誤差が
低減され、上段テーブル５の位置決めが正確に行われる
。

すなわち、中段Ｘテーブル４の中央部から位置検出器８
の取付は位置までの距離をＬとし、中段テーブル４のヨ
ーイング角度をθとすれば、位置検出機構８が、Ｘベー
ス２の上面、すなわち中段Ｘテーブル４の案内面近傍で
、かつ中段Ｘテーブル４の送り方向における中心軸上に
位置されていることにより、Ｘ軸方向における位置検出
誤差ΔＸは、 八Ｘ−Ｌ　（１−ＣＯ３θ） で表され、たとえばＬ＝２００ｍ、　θ−５秒とすれば
、ΔＸ−５．９Ｘ１０−’μｍとなり、位置検出誤差Δ
Ｘの値が実際上問題とならないことが知られる。

このことは、中段Ｙテーブル６の側に設けられた位置検
出器９においても同様である。

このように、本実施例においては、以下の効果を得るこ
とができる。

（１）０位置検出機構８　（位置検出機構９）が、Ｘベ
ース２　（Ｙベース３）の上面、すなわら中段Ｘテーブ
ル４（中段Ｙテーブル６）の案内面近傍で、かつ中段Ｘ
テーブル４（中段Ｙテーブル６）の送り方向における中
心軸上に位置されるように構成されているため、たとえ
ば、位置検出器８（位置検出器９）を中段Ｘテーブル４
（中段Ｙテーブル６）の側面部に送り方向に平行に装着
する場合などに比較して、中段Ｘテーブル４（中段Ｙテ
ーブル６）のヨーイングなどに起因する位置検出器８（
位置検出器９）の位置決め位置の検出誤差が低減され、
上段テーブル５の位置決めが正確に行われる。

（２）、前記（１１の結果、たとえば、位置決め装置を
、半導体装置の製造におけるワイヤボンディング装置の
位置決めに使用することにより、高精度のワイヤボンデ
ィングを行うことが可能となり、半導体装置の製造にお
ける歩留りが向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である位置決めテーブルに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、クローズドループ方式による位置決め技術
などに広く適用できる。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、可動部の送り方向における位置を検出する位
置検出器が、該可動部の案内面近傍で、かつ前記送り方
向における前記可動部の中心軸上に配設される構造であ
るため、たとえば、案内機構の寸法誤差や負荷の作用な
どによって発生される可動部のヨーイングなど、可動部
の走行時における不安定動作に起因する位置検出誤差を
低減することが可能となり、可動部の位置決め精度を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である位置決め装置の要部
を示す斜視図、 第２図は、その一部を取り出して示す拡大図である。 １・・・ａｌｆｆｌ、２・・・Ｘヘース、３・・・Ｙベ
ース、４・・・中段Ｘテーブル、５・・・上段テーブル
（可動部）、５ａ・・・アーム、６・・・中段Ｙテーブ
ル、７・・・ローラフォロ’７８１構、７ａ、７ｂ・・
・ローラ、８・・・位置検出器、８ａ・・・固定子、８
ｂ・・・移動子、９・・・位置検出器、９ａ・・・固定
子、９ｂ・・・移動子、Ｌ・・・中段Ｘテーブル４の中
央部から位置検出器８の取付は位置までの距離、θ・・
・ヨーイング角度、ΔＸ・・・Ｘ軸方向における位置検
出誤差。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可動部の送り方向における位置を検出する位置検出
   器が、該可動部の案内面近傍で、かつ前記送り方向にお
   ける前記可動部の中心軸上に配設されることを特徴とす
   る位置決め装置。 ２、前記可動部がリニアモータ機構で駆動されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置決め装置。 ３、前記位置検出器がリニアスケールで構成され、前記
   可動部の位置決めがクローズドループ方式で制御される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置決め
   装置。 ４、位置決めテーブルであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の位置決め装置。