JPWO2007032196A1 - アライメント装置およびアライメント装置の原点復帰方法、アライメント装置を備えた旋回テーブル、並進テーブル、機械、および機械制御システム - Google Patents

アライメント装置およびアライメント装置の原点復帰方法、アライメント装置を備えた旋回テーブル、並進テーブル、機械、および機械制御システム Download PDF

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Abstract

テーブルを精度の良いXYθ、Yθ、もしくはθで動作できるようにする並進駆動によるテーブル回転のアライメント装置を提供する。対象物(5)を載置したテーブル(4)を駆動する4個の駆動系が、並進自由度部(11),並進駆動部(12),回転自由度部(13)を備えており、また、機械固定装置(41)に電動機(1)と検出装置(2)とを設け、第1の位置合わせ装置と第2の位置合わせ装置と、第1の位置固定装置と第2の位置固定装置とを用いて、機械固定装置(41)によりテーブル(4)を正確に固定し、検出装置参照基準位置を検出装置参照基準位置記憶装置(44)に記憶させることでアライメント装置の原点復帰を可能にした。

Description

本発明は、半導体装置やプリント基板、液晶表示素子等の検査装置、露光装置などで、テーブルをXYθ、Yθもしくはθ移動して、テーブル上の対象を所定の位置に位置決めするアライメント装置およびアライメント装置の原点復帰方法に関する。
従来の第1例である、リニアモータを内蔵したステージ装置は、リニアモータを用いて微小の角度位置決めを可能にし,小型、薄型化している(例えば、特許文献1参照)。
また、従来の第2例である、2軸平行・1軸旋回運動案内機構およびこれを用いた2軸平行・1軸旋回テーブル装置は、テーブルへの組み付けが簡単でかつ高精度に案内支持できる2軸平行・1軸旋回運動案内機構を用いたテーブル装置としているものもある(例えば、特許文献2参照)。
従来の第3例である、ステージ装置は、可動テーブルを有するステージの一の端部と他の短部とを移動可能に軸支する可動支持装置と、可動テーブルと可動支持装置とを制御する位置制御装置と、を含めて、直進方向のみならず、回転方向の移動においても、ステージを的確に位置決めをすることができるとともに、応答性を高くして高速にステージを移動させることができるようにしている(例えば、特許文献3参照)。
特開2002−328191号公報(図1、図2) 特開平11−245128号公報(図2、図4、図5) 特開2003−316440号公報(図1、図3、図4、図5、図7)
従来の第1例である特許文献1のリニアモータを内蔵したステージ装置を説明する。
図77は、特許文献1のリニアモータを内蔵したステージ装置の一実施例を示し,一方向であるX方向から見た正面図、図78は、図77に示すステージ装置を示す平面図である。
両図において、リニアモータを内蔵したステージ装置は,回転ステージ1103と第2ステージ1102との間に微小の回転方向に移動させる駆動装置として回転用リニアモータ1013を組み込んだものであって、特に,回転ステージ1103の微小量の角度位置決めを考慮して、回転用リニアモータ1013としては,可動マグネット型リニアモータを適用すると共に,回転用リニアモータ1013と回転方向部分である回転ステージ1103を微小量だけ回転方向(即ち,θ方向)に移動させてワーク等の部品を角度位置決めする回転ステージ装置となっている。
一方向の直線方向であるX方向に往復移動する第1ステージ1101と,X方向に直交するY方向に往復移動する第2ステージ1102とによって構成されるXYステージ装置に回転ステージ1103(即ち,θステージ装置)を組み込み,XY−θステージ装置の複合ステージ装置に構成し,ワーク等の部品をX方向,Y方向及び回転方向(θ方向)に対して平面上での位置決めを行う構造に構成している。
このように、従来のリニアモータを内蔵したステージ装置は、小型、薄型化してXYθ方向の位置決めをするのである。
次に、特許文献2の2軸平行・1軸旋回運動案内機構およびこれを用いた2軸平行・1軸旋回テーブル装置を説明する。図79は特許文献2の2軸平行・1軸旋回運動案内機構の一部破断分解斜視図、図80は図79に示す2軸平行・1軸旋回運動案内機構を用いた2軸平行・1軸旋回テーブル装置であり、同図(a)はテーブルを省略して2点鎖線で示す平面図、同図(b)は正面図、図81は、図80に示すテーブルの平面図である。
図79〜図81において、2軸平行・1軸旋回運動案内機構2201(図79)は、2軸平行運動案内部2270と、この2軸平行運動案内部2270に組み付けられる旋回運動案内部2280と、から構成されている。
また、2軸平行・1軸旋回運動案内機構2201を用いた2軸平行・旋回テーブル装置は、図80、図81のように、4つの2軸平行・1軸旋回運動案内機構2201A,2201B,2201C,2201Dを介して、テーブル2233を基台2234に対して平行に互いに直交する2軸方向に移動自在に支持し、テーブル2233中央部に位置する旋回軸C0を中心にして旋回可能となっている。
4つのうち3つの2軸平行・1軸旋回運動案内機構2201A,2201B,2201Dには、それぞれ直線方向に伸縮駆動される、回転モータ2238と、この回転モータ2238の回転運動を直線運動に変換する送りねじ機構2239から構成される直線駆動機構2237A,2237B,2237Dが作動連結されている。2軸平行・1軸旋回運動案内機構2201Cは自由に運動できる。
テーブル2233を平行移動させる場合は、2つの直線駆動機構2237A,2237Bもしくは、直線駆動機構2237Cを駆動する。
テーブル2233を旋回軸C0に対して旋回させる場合、直線駆動機構2237A,2237Bとを互いに逆方向に同一量+ΔX,−ΔXだけ駆動させ、一方、直線駆動機構2237DをY軸方向に所定量ΔYだけ駆動させる。
このように、従来の2軸平行・1軸旋回運動案内機構およびこれを用いた2軸平行・1軸旋回テーブル装置は、テーブルを平行移動または旋回させ、位置決めを行うのである。
従来の第3例である特許文献1のステージ装置を説明する。
図82は特許文献1のステージ装置の外観図である。図82において、3100、3200、3300は直進ステージ、3110、3210、3310は可動テーブル、3112と3114、3212と3214、3312と3314は脚部、3120、3220、3320はベース部、3122と3124、3222と3224、3322と3324はガイドレール、3130、3230、3330はリニアモータ固定子、3120、3220、3320はベース部、3350は第1端部、3360は第2端部である。3つの直進ステージ3100、3200及び3300は、同じ構造を有し、リニアモータにより別個に駆動される移動可能な可動テーブル3110、3210及び3310ステージ3100、3200および3300上を移動する。直進ステージ3300のベース部3320の第1端部3350は、直進ステージ3100の可動テーブル3110上に回動自在に支持され、直進ステージ3300のベース部3320の第2端部3360は、直進ステージ3200の可動テーブル3210上に回動自在に支持されている。
図83は特許文献3のステージ装置の直進ステージ3300の軸支部の態様を示す斜視図である。図83おいて、3400、3500は軸支部材、3410、3510は外側円筒部、3420、3520は軸支部材、3530は板ばね部、である。
板ばね部3530は、内側円筒部3520に設けられ、支持部材を介してベース部3320の下面に固定されている。
図84は特許文献3のステージ装置の軸支部材3400と軸支部材3500との詳細を示す図である。図84(a)は、軸支部材3400をベース部3320の第1端部3350側から見たときの断面を示し、図84(b)は、軸支部材3500をベース部3320の第2端部3360側から見たときの断面を示すものである。
図84(a)に示す内側円筒部3420は、外側円筒部3410に対して相対的に円滑に回動する。図84(b)に示す内側円筒部3520には、内側円筒部3520の半径方向に沿って板ばね3530が設けられている。
図85は特許文献3のステージ装置の内側円筒部3520を上方からみた図である。
図85において、3522は小内径部、3524は大内径部、3526は境界側面、3560はネジ、である。板ばね3530は、長尺な形状であり、板ばね3530の両端部には、長円形の貫通孔があり、長円形の貫通孔の長径の方向は、板ばね3530の長手方向と略同じ方向である。板ばね3530の両端部は、この貫通孔を介してネジ3560により、内側円筒部3520の境界側面3526に設けられている。板ばね3530は、板ばね3530の長手方向が、内側円筒部3520の直径方向と略同一となるようになされている。図に示す如き白い矢印の方向に板ばね3530が撓んだときには、板ばね3530の両端部は、長円形の貫通孔に沿って微動することができる。板ばね3530の中央部には、支持部材3570がネジ3580により固定されている。支持部材3570はT字形状であり、支持部材3570の上部は、ネジ3590により直進ステージ3300のベース部3320の下面に固定されている。回転ベアリング3540とローラ3550とを設けたことにより、内側円筒部3520は、外側円筒部3510に対して相対的に円滑に回動することができるのである。また、直進ステージ3300は、板ばね3530が撓むことにより、内側円筒部3520に対して移動することができるのである。直進ステージ3300から「ステージ」が構成され、可動テーブル3310から「可動テーブル」が構成される。また、軸支部材3400から「第1可動支持装置」を構成し、軸支部材3500から「第2可動支持装置」を構成する。更に、第1端部3350から「一の端部」をなし、第2端部3360から「他の端部」をなす。さらにまた、板ばね部3530から「弾性部材」が構成される。
図86は特許文献3のステージ装置のテーブルの位置決めを行う具体的な態様である。
図86(a)〜(c)に示した例は、3つの直進ステージ3100、3200及び3300と、可動テーブル3110、3210及び3310との概略を示す平面図である。図86(a)は、直進ステージ3100のX方向の中央に可動テーブル3110が位置し、直進ステージ3200のX方向の中央に可動テーブル3210が位置し、直進ステージ3300のY方向の中央に可動テーブル3310が位置するときのものを示すもので、この位置に可動テーブル3110、3210及び3310が位置するときを基準位置とする。
図86(b)は、直進ステージ3100の可動テーブル3110と、直進ステージ3200の可動テーブル3210との双方を、基準位置から距離Y1だけ正方向に移動させ、直進ステージ3300の可動テーブル3310を、基準位置から距離X1だけ正方向に移動させたときの状態を示す。このように可動テーブル3110と可動テーブル3210とを同じ方向に同じ距離だけ移動することにより、直進ステージ3300の全体をY方向に移動することができる。このようにすることにより、可動テーブル3310をX−Y方向の所望とする位置に位置付けることができる。
図86(c)は、直進ステージ3100の可動テーブル3110を基準位置から距離Y2だけ負方向に移動させ、直進ステージ3200の可動テーブル3210を基準位置から距離Y2だけ正方向に移動させる。このようにすることにより、直進ステージ3300の全体の向きをθだけ回転した位置に位置付けることができる。このように可動テーブル3110と可動テーブル3210とを相対的に異なる位置に位置付けることにより、直進ステージ3300の全体を所望の角度だけ回転した位置に位置付けることができ、可動テーブル3310を所望の角度だけ回転した位置に位置付けることができるのである。
図86(c)の如く、直進ステージ3300が回転したときには、上述した直進ステージ3300のベース部3320を支持する支持部材3570は移動することとなる。支持部材3570が移動したときには、支持部材3570に固定されている板ばね部3530は、撓むこととなる。
図87は、特許文献3のステージ装置の板ばね部3530が撓んだときの様子を示す図である。支持部材3570は図面の左方向に移動したときのものを示すものである。この支持部材3570の移動により、板ばね部3530は、符号Mで示す箇所で撓むのである。
このように、直進ステージ3300のベース部3320の第1端部3350においては、直進ステージ3300を軸支するだけの構成としたことにより、第1端部3350における回動中心を基準にして、直進ステージ3300の長手方向に沿った可動テーブル3310の位置を算出することができる。また、直進ステージ3300のベース部3320の第2端部3360においては、直進ステージ3300を軸支するとともに直進ステージ3300の長手方向に移動可能にする構成としたことにより、直進ステージ3300の回動動作を円滑なものにすることができるのである。
しかしながら、特許文献1のリニアモータを内蔵したステージ装置は、XYθの3方向の各軸が重なりあった装置構成となっていて、位置決めする対象物が大型化すると、ステージ装置が物理的に高くなるという問題があった。近年、液晶材料は年々大型化しており、テーブル即ちステージの往復移動や回転移動させるためには、リニアモータやステージ装置をそのまま大きくせざるを得ないという欠点もあった。
また、XYθの3方向の各軸が重なりあった装置構成のため、ステージが大型化した場合、XYが移動すると、重心位置がずれるので、駆動装置によるステージの移動位置によっては、各軸の連結部に荷重が集中し、ステージに大きなモーメント荷重が発生するので、ステージの円滑な移動が妨げられたり、意図しない回転移動が生じたりして、位置決め精度が低下する問題がある。
また、特許文献2の2軸平行・1軸旋回運動案内機構およびこれを用いた2軸平行・1軸旋回テーブル装置は、2軸平行・1軸旋回運動案内機構を3つ用いた3軸構成となっていて、1軸のみで駆動する場合、モータの容量が不足し、2軸駆動時の方向と同じ動作を行うことができないので、移動・位置決めに時間が掛かり、結果的に効率性・生産性が悪くなるという問題があった。
さらに、特許文献2のように、並進移動を利用してテーブル等を回転・旋回移動する装置は、並進移動量と回転移動量の非線形性の問題がある。テーブルの正回転と逆回転、テーブルの等間隔の角度移動といった動作において、並進移動量はそれぞれ異なる値となる課題がある。言い換えると、テーブルの姿勢位置によって、並進移動の動作指令が異なる。
想定した姿勢のテーブルと実際のテーブルの姿勢が異なれば、並進移動量の動作指令通りにテーブルが回転・旋回しない。
つまり、テーブルの姿勢・位置を正確に把握できなければ、精度良くテーブルを動作できない非常に大きな問題があった。
上記の精度はメカロスを含むボールねじのような機構では、それらの精度程度であり、大きな問題とはならなかったが、リニアモータを利用して動作精度を上げると、指令の誤差が問題となる。
特許文献3のステージ装置は、弾性部材を利用し、弾性部材が撓むことで自由度を得ているが、弾性部材の撓変位を考慮して位置決めしなければ成らない。つまり、板ばねの弾性特性のヒステリシス、もしくは弾性部材に用いるコイルばねや空気ばね等の復元力と変位の非線形性により、精密に位置決めすることができなという問題があった。また、駆動系の板バネのような弾性部材を配した場合は、板バネ要素が要因となる共振が位置決め精度に影響を与えるというような問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、テーブルが大型化しても、テーブルや対象物による荷重を駆動機構ユニットがバランス良く分散して支持し、かつ精度良くテーブルを動作させるために、テーブルの初期位置である機械原点を厳密に決定し、機械原点を基準とした動作指令を算出することで、高精度にテーブルを移動できるアライメント装置、このアライメント装置を実現できるアライメント装置の原点復帰方法を提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1記載の発明は、機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めするアライメント装置であって、
前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、
前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置において、
機械原点位置と固定基準位置の差を予め記憶もしくは入力する機械原点記憶装置と、
アライメント装置の固定基準位置に前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定する機械固定装置と、
前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の機械固定基準位置を検出して記憶する機械固定基準位置記憶装置と、
前記機械固定装置を外し、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を駆動して前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の検出装置参照位置基準を検出し、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記検出装置参照基準位置と前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置との差を記憶する検出装置参照基準位置記憶装置と、
以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を駆動して、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の検出装置参照位置基準を検出し、前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを現在位置から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置にする前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機の移動量を算出する機械原点復帰量演算装置と、を備え、
前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動することを特徴とするアライメント装置とするものである。
また、請求項2記載の発明は、機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めするアライメント装置であって、
前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置において、
アライメント装置の固定基準位置に前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定する機械固定装置と、機械原点位置と前記固定基準位置の差を予め記憶もしくは入力する機械原点記憶装置と、
前記テーブルもしくは前記対象物に予め設けられた印を検出する2次元位置検出装置と、
前記2次元位置検出装置の画像を元に任意の位置に移動するために必要な前記テーブルの移動量を算出する2次元画像処理装置と、
前記2次元位置検出装置および前記2次元画像処理装置の出力を用いて画像の印の位置を絶対位置として参照画像位置を記憶する参照画像位置記憶装置と、
以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、
前記2次元位置検出装置と前記2次元画像処理装置が新たに現状の印を検出して得た新たな出力画像と、前記参照画像位置記憶装置に記憶した参照画像位置とを比較し前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを現在位置から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置にする前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機の移動量を算出する機械原点復帰量演算装置と、を備え、
前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動することを特徴とするアライメント装置とするものである。
また、請求項3記載の発明は、機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めするアライメント装置であって、
前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、
前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置において、
機械原点位置と固定基準位置の差を予め記憶もしくは入力する機械原点記憶装置と、
アライメント装置の固定基準位置に前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定する機械固定装置と、
前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の固定参照位置を検出して記憶する機械固定基準位置記憶装置と、
前記固定参照位置と前記機械原点位置の差を考慮して前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記機械原点位置の値を絶対値として記憶する前記検出装置に備えられた絶対位置記憶装置と、を備え、
以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、前記絶対位置記憶装置から前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記機械原点位置の絶対値を読み出し、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動することを特徴とするアライメント装置とするものである。
また、請求項4記載の発明は、アライメント装置の原点復帰方法に関するもので、機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めし、
前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置の原点復帰方法において、
機械原点記憶装置にて固定基準位置との差として予め機械原点位置を記憶もしくは入力し、
アライメント装置の前記固定基準位置に機械固定装置によって前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定し、
前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の機械固定基準位置を検出し、機械固定基準位置記憶装置に記憶し、
前記機械固定装置を外し、
前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を駆動して前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の検出装置参照位置基準を検出し、
検出装置参照基準位置記憶装置に前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記検出装置参照基準位置と前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置との差を記憶し、以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、
前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を駆動して前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記検出装置参照位置基準を検出し、
機械原点復帰量演算装置にて前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記検出装置参照位置基準から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置までの前記電動機の移動量を算出する処理する手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項5記載の発明は、アライメント装置の原点復帰方法に関するもので、機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めし、
前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置の原点復帰方法において、
機械原点記憶装置にて固定基準位置との差として予め機械原点位置を記憶もしくは入力し、
アライメント装置の前記固定基準位置に機械固定装置によって前記テーブルもしくは
前記駆動機構を機械的に固定し、
2次元位置検出装置が前記テーブル上の印を検出し、
2次元画像処理装置が前記2次元位置検出装置の画像を受け取り、参照画像位置記憶装置に画像の印の位置を絶対位置として参照画像位置を記憶し、
以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、
前記2次元位置検出装置と前記2次元画像処理装置が新たに現状の印の位置を検出し、
機械原点復帰量演算装置にて、新たな画像と、前記参照画像位置記憶装置に記憶した参照画像位置とを比較して前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを現在位置から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置にする前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機の移動量を算出し、
前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動する処理をする手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項6記載の発明は、請求項5記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動した後、前記2次元位置検出装置と前記2次元画像処理装置が新たに現状の印の位置を検出し、前記参照画像位置記憶装置に記憶した参照画像位置と比較し、両者が一致しない場合には、
前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを現在位置から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置にする前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機の移動量を算出し、
前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動する処理を繰り返すことを特徴とするものである。
また、請求項7記載の発明は、アライメント装置の原点復帰方法に関するもので、機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めし、
前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置の原点復帰方法において、
機械原点記憶装置にて固定基準位置との差として予め機械原点位置を記憶もしくは入力し、
アライメント装置の前記固定基準位置に機械固定装置によって前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定し、
前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記固定参照位置を検出し、
前記検出装置に備えた絶対位置記憶装置に、前記固定参照位置と前記機械原点位置の差を考慮して前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記機械原点位置の値を絶対値として記憶し、
以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記機械原点位置を前記絶対位置記憶装置から読み出し、
前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動する処理することを特徴とするアライメント装置の原点復帰方法という手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項8記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記駆動機構が、並進自由度を2つ持つ前記並進自由度部と、回転自由度を1つ持つ前記回転自由度部とよりなり、前記電動機を含まない3自由度機構をさらに有することを特徴とするものである。
また、請求項9記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置に関し、少なくともYθ動作する2自由度を持つ前記テーブルにおいて、
並進自由度を1つ持つ前記並進自由度部と、回転自由度を1つ持つ前記回転自由度部とよりなる前記電動機を含まない2自由度機構を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項10記載の発明は、請求項9記載のアライメント装置に関し、少なくともYθ動作する2自由度を持つ前記テーブルにおいて、
前記2自由度機構に前記電動機を有する2自由度駆動機構を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項11記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置に関し、少なくともθ動作する1自由度を持つ前記テーブルにおいて、1つの回転自由度を有し前記テーブルを支持する回転1自由度機構を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項12記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記機械固定装置を前記機台部に位置合わせする第1の位置合わせ装置を有することを特徴とするものである。
また、請求項13記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記機械固定装置を前記駆動機構に位置合わせする第2の位置合わせ装置を有することを特徴とするものである。
また、請求項14記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記機械固定装置を前記テーブルに位置合わせする第3の位置合わせ装置を有することを特徴とするものである。
また、請求項15記載の発明は、請求項1〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記機台部に設けられた第1の位置合わせ装置によって設置位置をあわせる処理を行う手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項16記載の発明は、請求項1〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記駆動機構に設けられた第2の位置合わせ装置によって設置位置をあわせる処理を行う手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項17記載の発明は、請求項1〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記テーブルに設けられた第3の位置合わせ装置によって設置位置をあわせる処理を行う手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項18記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記機台部と前記機械固定装置を固定する第1の位置固定装置を有することを特徴とするものである。
また、請求項19記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記駆動機構と前記機械固定装置を固定する第2の位置固定装置とを有することを特徴とするものである。
また、請求項20記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記テーブルと前記機械固定装置を固定する第3の位置固定装置とを有することを特徴とするものである。
また、請求項21記載の発明は、請求項1〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記機台部に設けられた第1の位置固定装置を用いて、前記機械固定装置と前記機台部を、固定処理する手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項22記載の発明は、請求項1〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記駆動機構に設けられた第2の位置固定装置を用いて、前記機械固定装置と前記駆動機構を、固定処理する手順をとったことを特徴とするものである。
ことを特徴とする請求項4、請求項5、請求項7記載のアライメント装置の原点復帰方法という手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項23記載の発明は請求項1〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記テーブルに設けられた第3の位置固定装置を用いて、前記機械固定装置と前記テーブルを、固定処理する手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項24記載の発明は請求項1〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記制御器が前記電動機の制御を切り、前記テーブルもしくは前記駆動機構を移動し、前記固定基準位置にて、前記機台部と前記テーブルもしくは前記駆動機構を固定するという手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項25記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記駆動機構が、前記並進自由度部の上に、前記回転自由度部を備え、該回転自由度部の上にさらに前記並進自由度部を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項26記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記駆動機構が、前記並進自由度部の上にさらに前記並進自由度部を備え、該並進自由度部の上に前記回転自由度部を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項27記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記駆動機構が、前記回転自由度部の上に、前記並進自由度部を備え、該並進自由度部の上にさらに並進自由度部を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項28記載の発明は、請求項1または請求項3記載のアライメント装置において、前記対象物又は前記テーブル上の印の位置を把握するための2次元位置検出装置と、前記2次元位置検出装置によって捕らえた対象物の画像を画像処理して、前記対象物の位置を補正するための補正量を演算する2次元画像処理装置とを備え、
前記2次元画像処理装置によって得た補正量に基づいて前記電動機を動作させ前記テーブル又は前記対象物の位置を補正することを特徴とするものである。
また、請求項29記載の発明は、請求項2または請求項28記載のアライメント装置において、前記2次元位置検出装置を複数備えることを特徴とするものである。
また、請求項30記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、少なくとも前記テーブルが持つ自由度の数の前記電動機が、前記テーブルの重心から離れ、前記テーブルの重心からずれて前記テーブルを移動するように前記駆動機構ユニットを配置したことを特徴とするものである。
また、請求項31記載の発明は、請求項4〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、少なくとも前記テーブルが持つ自由度の数の前記電動機が、前記テーブルの重心から離れ、前記テーブルの重心からずれて前記テーブルを移動するように前記駆動機構ユニットを配置する手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項32記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記駆動機構ユニットの前記並進自由度部を駆動する前記電動機がリニアモータであることを特徴とするものである。
また、請求項33記載の発明は、請求項4〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記電動機としてリニアモータが前記駆動機構ユニットの前記並進自由度部を駆動する手順をとることを特徴とするものである。
また、請求項34記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置において、前記固定基準位置が前記機械原点位置であることを特徴とするものである。
また、請求項35記載の発明は、請求項4〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法において、前記固定基準位置として前記機械原点位置を用いる手順をとったことを特徴とするものである。
また、請求項36記載の発明は、旋回テーブルに関するもので、その旋回テーブルが請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項37記載の発明は、並進テーブルに関するもので、その並進テーブルが請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項38記載の発明は、機械に関するもので、その機械が請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項39記載の発明は、機械制御システムに関するもので、その制御システムが少なくとも1つの駆動機構部を有し、当該駆動機構部として請求項38記載の機械を備えたことを特徴とするものである。
請求項1〜7記載の発明によると、XYθ、Yθ、θに動作するテーブルを、精度よく固定できるので、機械原点を把握でき、精度良く動作できる。また、一旦設定が完了すると、日常的には簡単に、アライメント装置を機械原点に復帰できる。
請求項1と4記載の発明によると、増分値型の検出装置を用いて原点復帰できる。
請求項2と5、6記載の発明によると、2次元画像検出装置を用いて原点復帰できる。
請求項3と請求項7記載の発明によると、絶対値型の検出装置を用いて原点復帰できる。
また、請求項8記載の発明によると、3自由度を持つ機構でテーブルを支持できるので、テーブルの動作に支障なく、テーブルを複数で支持することができ、テーブルの撓みを抑制することができる。
また、請求項9、10記載の発明によると、Y θ動作するテーブルにおいて、
2自由度を持つ機構でテーブルを支持できるので、Y θ動作するテーブルの動作に支障なく、テーブルを回転中心で支持することができ、テーブルの撓みを抑制することができる。さらに、Y θ動作するテーブルのX方向へのズレを抑制して、テーブルを高精度にYθ動作することができる。加えて、請求項10記載の発明によると、電動機の性能を分散して構成できるので、電動機の容量を分散して選定できる。
また、請求項11記載の発明によると、θ動作するテーブルにおいて、回転1自由度を持つ回転1自由度機構でテーブルを支持できるので、θ動作するテーブルの動作に支障なく、テーブルを支持することができ、テーブルの撓みを抑制することができる。さらに、θ動作するテーブルのXY方向へのズレを抑制して、テーブルを高精度にθ動作することができる。
また、請求項12〜17記載の発明によると、第1の位置合わせ装置、第2の位置合わせ装置、第3の位置合わせ装置により、機械固定装置を機台部、駆動機構、テーブルに精度よく位置合わせすることができ、テーブルおよび駆動機構ユニットを精度良く機械原点が把握できる位置に位置合わせすることができる。
また、請求項18〜23記載の発明によると、第1の位置固定装置、第2の位置固定装置、第3の位置固定装置により、機械固定装置と、機台部と、テーブルもしくは駆動機構を精度良く機械原点が把握できる位置に確実に固定することができる。
また、請求項24記載の発明によると、制御を切るので手動でも簡単にテーブルや駆動機構ユニットを移動でき、テーブルもしくは駆動機構を簡単に機械固定装置によって固定できる。
また、請求項25〜27記載の発明によると、駆動機構や駆動機構ユニットをさまざまな構成で利用できる。
特に、請求項25記載の発明によると、2つの並進駆動部の直動案内を挟んで回転駆動部を置くことができ、テーブルから機台まで連続して支持できるので、テーブル他の荷重に対して、駆動機構の変形を抑制して支持することができる。請求項26と請求項27記載の発明によると、2つの並進駆動部の取り付け角度が固定なので、テーブル移動する際に必要な動作量を比較的簡単に演算することができる。
また、請求項28記載の発明によると、2次元位置検出装置と2次元画像処理装置によってテーブルもしくは対象物の位置を把握できるので、電動機を駆動してテーブルもしくは対象物の位置を補正することができる。
また、請求項29記載の発明によると、複数の2次元位置検出装置を用いることができるので、テーブルが大型化しても複数の点でアライメントマークを検出でき、位置ずれ検出の精度を向上して、機械原点位置もしくは固定基準位置を把握できる。
また、請求項30、31記載の発明によると、いずれも、テーブルのXYθ動作、Yθ動作もしくはθ動作の仕様に従って、確実に動作し、最小の電動機の数になるよう駆動機構ユニットを配置することができる。
また、請求項32、33記載の発明によると、いずれもリニアモータを利用できるので、メカロスが少ない機構となり、さらに保守・管理の負担が少ない機構を利用し、高精度に並進移動することができる。
また、請求項34,35記載の発明によると、いずれも固定基準位置を機械原点位置として扱えるので、処理手順を簡単化できる。
また、請求項36記載の発明によると、旋回テーブルが付帯するため、テーブルはXYθ、Yθもしくはθ動作するが、回転量を大きく取れないアライメント装置を大きく回転できる。
また、請求項37記載の発明によると、並進テーブルが付帯するため、テーブルはXYθ、Yθもしくはθ動作するが、大きな並進移動が出来ないアライメント装置を大きく並進移動することができる。
また、請求項38、39記載の発明によると、テーブルがXYθ、Yθもしくはθ動作するアライメント装置を含む機械を構成するので、その他の駆動機構を動作させ、さまざまな動作による作業をすることができる。
本発明の第1実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニットの概略図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の課題であるテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の課題であるテーブルの回転移動と電動機の並進移動の関係を示す図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の原点復帰方法を示すフローチャートである。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルもしくは駆動機構ユニットを固定する方法を示すフローチャートである。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の機械固定装置を示す概略図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の機械固定した状況を示す上面図および駆動機構ユニットの配置図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の原点復帰方法を説明する概略図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニットの概略図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の原点復帰方法を示すフローチャートである。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置のテーブルを固定する方法を示すフローチャートである。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の機械固定した状況を示す上面図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の機械固定装置を示す概略図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の2次元位置検出装置および2次元画像処理装置による対象物の位置補正方法を示す図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の2次元位置検出装置および2次元画像処理装置による原点位置算出方法を示す図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニット(6a)の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニット(6b)の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニット(6c)の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の3自由度機構の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構の配置とテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例1の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例2の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例3の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例4の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例5の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例6の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例7の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例8の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例9の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例10の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例11の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例12の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例13の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例14の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例15の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例16の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の3自由度機構の例1の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の3自由度機構の例2の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットもしくは3自由度機構の配置図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図およびその他の駆動機構ユニットもしくは3自由度機構の配置例1を示す図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図およびその他の駆動機構ユニットもしくは3自由度機構の配置例2を示す図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図およびその他の駆動機構ユニットもしくは3自由度機構の配置例3を示す図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置の2自由度機構の概略図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置の原点復帰方法を示すフローチャートである。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の模擬図および制御ブロック図の例1である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の例1の上面図および駆動機構ユニットの配置図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の模擬図および制御ブロック図の例2である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の例2の上面図および駆動機構ユニットの配置図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の例2の2自由度駆動機構の概略図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の2自由度機構の概略図の例1である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の2自由度駆動機構の概略図の例2である。 本発明の第5実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図である。 本発明の第5実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図である。 本発明の第5実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第5実施例を示すアライメント装置のその他の模擬図および制御ブロック図の例1である。 本発明の第5実施例を示すアライメント装置のその他の例1の上面図および駆動機構ユニットの配置図である。 本発明の第6実施例を示すアライメント装置を備えた旋回テーブルの上面図と配置図と側面図である。 本発明の第6実施例を示すアライメント装置を備えた並進テーブルのテーブルと並進テーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第7実施例を示すアライメント装置を備えた並進テーブルの上面図と側面図および駆動機構ユニットと駆動機構部の配置図である。 本発明の第8実施例を示すアライメント装置を備えた機械であるガントリ機構の機械制御システムの上面図である。 本発明の第8実施例を示すアライメント装置を備えた機械であるガントリ機構の動作を示す図である。 本発明の第8実施例を示すアライメント装置を備えた機械であるガントリ機構のアライメント装置とガントリ機構の動作を示す図である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置を備えた機械であるガントリ機構と門型固定機構の機械制御システムの上面図と側面図である。 従来の第1例による特許文献1のリニアモータを内蔵したステージ装置の一実施例を示し,一方向であるX方向から見た正面図である。 従来の第1例による特許文献1の図34のステージ装置を示す平面図である。 従来の第2例による特許文献2の2軸平行・1軸旋回運動案内機構の一部破断分解斜視図である。 従来の第2例による特許文献2の2軸平行・1軸旋回運動案内機構を用いた2軸平行・1軸旋回テーブル装置。同図(a)はテーブルを省略して2点鎖線で示す平面図、同図(b)は正面図である。 従来の第2例による特許文献2のテーブルの平面図である。 従来の第3例による特許文献3のステージ装置の外観図である。 従来の第3例による特許文献3のあるステージ装置の直進ステージ3300の軸支部の態様を示す斜視図である。 従来の第3例による特許文献3のステージ装置の軸支部材3400と軸支部材3500との詳細を示す図である。 従来の第3例による特許文献3のステージ装置の内側円筒部3520を上方からみた図である。 従来の第3例による特許文献3のステージ装置のテーブルの位置決めを行う具体的な態様を示す図である。 従来の第3例による特許文献3のステージ装置の板ばね部3530が撓んだときの様子を示す図である。
符号の説明
1 電動機
1L リニアモータ
1R 回転型モータ
2 検出装置
3 制御器
4 テーブル
5 対象物
6 駆動機構ユニット
7 機台部
8 指令装置
9 2次元位置検出装置
10 2次元画像処理装置
11 並進自由度部
12 並進駆動部
13 回転自由度部
14 回転駆動部
16 3自由度機構
17 2自由度機構
18 2自由度駆動機構
19 回転1自由度機構
21 直動案内
22 直動案内ブロック
23 回転用軸受
24 曲線案内
25 曲線案内ブロック
30 機械原点位置
31 固定基準位置
32 検出装置参照基準位置
41 機械固定装置
42 機械固定基準位置記憶装置
43 機械原点記憶装置
44 検出装置参照基準位置記憶装置
45 機械原点復帰量演算装置
46 駆動機構
47 絶対位置記憶装置
48 参照画像位置記憶装置
51 第1の位置合わせ装置
52 第2の位置合わせ装置
53 第3の位置合わせ装置
54 第1の位置固定装置
55 第2の位置固定装置
56 第3の位置固定装置
59 駆動機構部
60 アライメント装置
61 旋回テーブル
62 並進テーブル
63 ガントリ可動部
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図、図2は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図、図3は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニットの概略図である。図において、1は電動機(リニアモータ1L)、2は検出装置、3は制御器、4はテーブル、5は対象物、6は駆動機構ユニット、7は機台部、8は指令装置、11は並進自由度部、12は並進駆動部、13は回転自由度部、21は直動案内、22は直動案内ブロック、23は回転用軸受、41は機械固定装置、42は機械固定基準位置記憶装置、43は機械原点記憶装置、44は検出装置参照基準位置記憶装置、45は機械原点復帰量演算装置、となっている。なお、検出装置2は増分値型である。
アライメント装置は機台部7とテーブル4の間において、図1および図2に示すように駆動機構ユニット6が4つ固定されている。
駆動機構ユニット6は図3に示すように、2つの並進自由度と1つの回転自由度を持つ機構であり、1つの並進自由度にはリニアモータ1Lを有する並進駆動部12を有する。
リニアモータの無い並進自由度を持つ並進自由度部11は、回転自由度を持つ回転自由度部13を挟んで並進駆動部12の上に装着されて駆動機構ユニット6を構成している。つまり、駆動機構ユニット6は、図3に示すように並進自由度、回転自由度、並進自由度、の機構を順に配置した構成となっている。
また、並進自由度部11と並進駆動部12には、並進自由度を実現するための直動案内21と直動案内ブロック22からなる直動軸受が設けられており、回転自由度部14には、並進自由度部11と並進駆動部12の間の回転自由度を実現するための回転用軸受23が設けられている。
駆動機構ユニット6は2つを並進駆動部12がX方向に動作できるように機台部7に配され、残り2つの駆動機構ユニット6は2つを並進駆動部12がY方向に動作できるように、機台部7、テーブル4の角に配置されている。
また、並進駆動部11を構成するリニアモータ1Lには、それぞれ制御器3が接続されている。各制御器3にリニアモータ1Lを動作させるための動作指令信号を送出する指令装置8を備え、電動機制御装置となっている。指令装置8が動作指令を作成し、制御器3が動作指令に従って電動機1を動作させる。検出装置2は、並進駆動部12の可動部の位置を読み取り、制御器3は動作指令との誤差を0にするように電動機1を制御する。
本発明が特許文献1と異なる部分は、駆動機構ユニット6を機台部7の平面上に4つ備えてXYθ方向へのテーブル移動を実現している点である。
本発明が特許文献2と異なる部分は、機械固定装置41、機械固定基準位置記憶装置42、機械原点記憶装置43、機械原点復帰量演算装置45を備え、さらに、電動機1をメカロス、バックラッシュの無いリニアモータ1Lにしている点である。
本発明が特許文献3と異なる部分は、並進自由度、回転自由度、並進自由度の機構を順に配置した駆動機構ユニット6を4つ備えた駆動機構ユニット6にてテーブル4の回転(旋回)を実現している部分である。また、本発明はテーブルをXYθ動作でき、テーブルの自由度の数が異なる。
次に、アライメント装置の動作について説明する。
図4は本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図、図5は本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。アライメント装置は図4、図5に示すようにテーブル4をXYθ方向へ移動できる。
テーブル4を並進方向に移動するためには、XYの向きにリニアモータ1が配置された駆動機構ユニット6を用いて、リニアモータ1Lを2つ同方向に移動することで実現でき
る。X方向へのテーブル4の移動は、図4に示すように、X方向の向きにリニアモータ1が配置された駆動機構ユニット6b、6dを同方向に動作させる。Y方向の場合には、Y方向の向きにリニアモータ1Lが配置された駆動機構ユニット6a,6cを同方向に動作させる。XとYの方向に同時にリニアモータ1Lを移動すれは、テーブル4は斜めに移動する。XYの移動量を調整すれば、斜めに並進移動する角度を決定できる。
これにより、テーブル4を並進方向に移動できる。
また、テーブル4を回転移動するには、XYの向きに2つづつ配置された駆動機構ユニット6のリニアモータ1Lをそれぞれ反対方向に動作させ、図5のようにテーブル4を回転できる。
図5において、Ooはテーブルの中心および回転中心、Rは回転半径、δθはテーブルの回転角度、δZiは駆動機構ユニット6のリニアモータ1の動作量である。
実線で示したテーブル4をOo中心に回転するには、駆動機構ユニット6aのリニアモータ1をδZay,駆動機構ユニット6bのリニアモータ1をδZbx,駆動機構ユニット6cのリニアモータ1をδZcy,駆動機構ユニット6dのリニアモータ1をδZdx,動作させれば良い。リニアモータ1が図5のように動作すれば、駆動機構ユニット6のリニアモータ1の無い並進自由度部11、回転自由度部13が作用するので、テーブル4がδθ回転する。
このδθ回転とそれぞれのリニアモータ1の移動量は、幾何学的に決定できる。
以上のように、テーブル4を回転方向に移動できる。
本実施例の図4、図5に示したテーブル4の移動に必要な動作指令を正確に指令装置8が作成し、4つの制御器3に与え、4つの電動機1(リニアモータ1L)を正確に制御することで実現できる。
しかしながら、本発明の形態のようなアライメント装置では、テーブル4の回転に必要なリニアモータ1の移動量は幾何学的に算出する必要があるが、テーブル4の回転とリニアモータ1の並進移動には非線形的な関係があるので、テーブル4の動作制御には注意しなければならない課題がある。
図6は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の課題であるテーブルの回転移動を示す図、図7は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の課題であるテーブルの回転移動と電動機の並進移動の関係を示す図である。
図6はテーブル4をOoを中心にδθづつ等間隔に3段階に正逆回転した結果である。
このとき、正回転時に必要なリニアモータ1Lの移動量の変化分は、つまり、テーブル4がRf(初期状態)からP1,P2、P3と回転したときのリニアモータ1Lの移動量の変化分は、駆動機構ユニット6aでは、Yip1,Yip2,Yip3,駆動機構ユニット6bでは、Xiip1,Xiip2,Xiip3,駆動機構ユニット6cでは、Yiip1,Yiip2,Yiip3、駆動機構ユニット6dでは、Xip1,Xip2,Xip3となる。
逆回転時、テーブル4がRf(初期状態)からN1,N2、N3と回転したとき、同様に、Yin1,Yin2,Yin3,Xiin1,Xiin2,Xiin3,Yiin1,Yiin2,Yiin3,Xin1,Xin2,Xin3となる。
いずれも、テーブル4の回転角度の変化分は等間隔なδθであるが、リニアモータ1Lの並進移動量は等間隔にはならない。さらに、テーブル4の正逆転に必要なリニアモータ1Lの正負方向の移動量も異なる。
具体的には、各リニアモータ1の移動量は以下の関係である。
Yip1≠Yip2,Yip2≠Yip3、 Yin1≠Yin2,Yin2≠Yin3,
Xiip1≠Xiip2,Xiip2≠Xiip3、 Xiin1≠Xiin2,Xiin2≠Xiin3
Yiip1≠Yiip2,Yiip2≠Yiip3、Yiin1≠Yiin2,Yiin2≠Yiin3,
Xip1≠Xip2,Xip2≠Xip3、Xin1≠Xin2,Xin2≠Xin3
また、
Yip1≠Yin1、Yip2≠Yin2、Yip3≠Yin3
(Yip1+Yip2)≠(Yin1+Yin2)、
(Yip1+Yip2+Yip3)≠(Yin1+Yin2+Yin3)
Xiip1≠Xiin1、Xiip2≠Xiin2、Xiip3≠Xiin3
(Xiip1+Xiip2)≠(Xiin1+Xiin2)、
(Xiip1+Xiip2+Xiip3)≠(Xiin1+Xiin2+Xiin3)、
となる。駆動機構ユニット6c、駆動機構ユニット6dでも同様である。
よって、これらの関係をグラフにすると図7になる。
テーブル4の回転とリニアモータ1Lの並進移動には図7のように非線形的な関係があるため、テーブル4の実際の形態が想定と異なると、精度良いテーブル4の回転を行えないことになる。
例えば、テーブル4がN1の形態であるのに、初期状態Rfと想定して、リニアモータ1Lの移動量を算出しても精度良いテーブル4の回転を行えない。
なお、テーブル4が並進移動していても、各リニアモータ1と回転中心の距離が変わるので、回転半径が異なり、初期状態と想定した動作指令で動作させると、精度良いテーブル4の回転を行えない。
以上のような課題を解決するために、以下のような処理を行って精度良いテーブル4の回転が行えるように原点復帰している。
なお、図6、図7に示した課題は、他の実施例においても共通の課題である。
図8は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の原点復帰方法を示すフローチャートである。
この図を用いて本発明の方法を順を追って説明する。
図8のフローチャートの概略は以下の通りである。
はじめに、ステップSTP1Aで、予め機械原点記憶装置にて機械原点位置と固定基準位置との差を記憶もしくは入力する。
次に、ステップSTP2Aで、アライメント装置の固定参照位置に駆動機構もしくはテーブルを機械的に固定する。
ステップSTP3Aでは、機械固定基準位置を検出し、機械固定基準位置記憶装置に記憶する。
ステップSTP4Aでは、電源OFF後の原点復帰のために、固定を外し、電動機を駆動して検出装置参照位置基準を検出し、検出装置参照基準位置と機械原点位置もしくは固定基準位置との差を記憶する。
この後は電源が一旦切られ、再び電源を入れた後の日常的な処理となる。
ステップSTP5Aでは、電動機を駆動して検出装置参照位置基準を検出する。
次にステップSTP6Aにて、機械原点復帰量演算装置にて、検出装置参照位置基準から固定参照位置もしくは機械原点位置を算出する。
ステップSTP7Aにて、テーブルを機械原点位置に移動する。
以上によって原点復帰が完了し、アライメント装置の動作ができるようになる。
詳細に上記の処理を説明する。
図9は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニットを固定する方法を示すフローチャート、図10は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の機械固定装置を示す概略図、図11は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の機械固定した状況を示す上面図および駆動機構ユニットの配置図、図12は本発明の第1実施例を示すアライメント装置の原点復帰方法を説明する概略図である。
図9で、機械固定装置41およびその周辺の構成を説明する。
41は機械固定装置、51は第1の位置あわせ装置、52は第2の位置あわせ装置、54は第1の位置固定装置、55は第2の位置固定装置である。
図12は、各ステップを説明するために駆動機構ユニット6に搭載したリニアモータ1に付随する検出装置2を拡大して示している。
ステップSTP1Aは、アライメント装置の機械の設計時から既知である機械原点位置と固定基準位置との差(Xref,Yref)を記憶する。つまり、機械原点位置と固定基準位置との差を入力するステップである。
ステップSTP2Aでは、アライメント装置の固定参照位置にテーブルもしくは駆動機構ユニットを機械的に固定する。
図10のように駆動ユニット6を止めて、機械的にテーブル4をある姿勢に固定する。
駆動機構ユニット6を固定するステップは図9のように以下となる。
STP2A-1では電動機の制御を切る。これで手動でも簡単にテーブル4や駆動機構ユニット6(駆動機構46)を移動できるようになる。
STP2A-2では機台部に設けられた第1の位置合わせ装置によって機械固定装置の設置位置をあわせる。機械固定装置41を機台部7側の第1の位置合わせ装置51にあわせる。
STP2A-3では駆動機構に設けられた第2の位置合わせ装置によって機械固定装置の設置位置をあわせる。機械固定装置41を駆動機構ユニット6(駆動機構46)側の第2の位置合わせ装置51にあわせる。
STP2A-2とSTP2A-3ではテーブル4や駆動機構ユニット6を移動させて位置あわせを調整する。機台部7には第1の位置あわせ装置51が設けられているので、これに機械固定装置41を合わせると機台部7に正確に機械固定装置41を位置あわせできる。また、駆動機構ユニット6側にも第2の位置合わせ装置52が設けられているので、テーブル4や駆動機構ユニット6を移動して、第2の位置合わせ装置52に機械固定装置41を合わせると駆動機構ユニット6に正確に機械固定装置41を位置あわせできる。位置あわせ装置51や第2の位置合わせ装置52は位置あわせピン等を使って実現できる。
STP2A-4では、機台部に設けられた第1の位置固定装置を用いて機械固定装置を固定する。機台部7に設けられた第1の位置固定装置54を用いて固定する。
STP2A-5では、駆動機構に設けられた第2の位置固定装置を用いて機械固定装置を固定する。駆動機構ユニット6(駆動機構46)に設けられた第2の位置固定装置55を用いて固定する。
STP2A-4とSTP2A-5によって、第1の位置固定装置54を用いて機台部7と機械固定装置41を固定することができる。機台部7と機械固定装置41にはタップ穴を設け、ネジ止めして機台部7と機械固定装置41を固定することができる。さらに、第2の位置固定装置55を用いて駆動機構ユニット6と機械固定装置41を固定することができる。駆動機構ユニット6と機械固定装置41にはタップ穴を設け、ネジ止めして駆動機構ユニット6(駆動機構46)と機械固定装置41を固定することができる。以上のようにしてアライメント装置を基準となる固定参照位置に固定することができる。
機械固定装置41を用いてアライメント装置を固定すると図11のようになる。機械原点(初期位置)からはXRef、YRef離れた位置で固定される。
ここでは、図11のように、機械固定装置41は4つの駆動機構ユニット6と機台部7を固定している。
4つの駆動機構ユニット6を固定するので、テーブル4は基準となる固定参照位置に固定される。
ステップSTP3Aでは、機械固定基準位置を検出し、機械固定基準位置記憶装置に記憶する。図11のように駆動ユニットが機械原点位置からXref,Yref離れて固定されている。スケールとヘッドから構成されている図12で示すような検出装置2では、ヘッドが固定参照位置31にある状態である。このときスケールの目盛りを読むことで、検出装置2で固定参照位置31を検出したことになる。固定参照位置31の値は機械固定基準位置記憶装置に記憶する。なお、本実施例では4つの電動機制御装置を構成しており、4つの機械固定装置41を用いているので、4つの機械固定基準位置を検出し、機械固定基準位置記憶装置に記憶する。
この段階で、ステップSTP1AでXref,Yrefが既知であるため、機械原点位置30が判るが、電源を落として、再起動したときには、検出装置2が増分値型なので、機械固定装置41で駆動ユニット6が固定されていない限り、固定参照位置31を認識できない。そこで、以下のステップを行う。
ステップSTP4Aは電源OFF後の原点復帰のために、固定を外し、電動機を駆動して検出装置参照位置基準を検出し、検出装置参照基準位置と機械原点位置もしくは固定基準位置との差を記憶する。
機械固定装置41を取り外し、リニアモータ1Lを駆動して検出装置参照位置基準を検出する。なお、本ステップにおいても、4つのリニアモータ1Lを駆動し、4つの検出装置参照位置基準を検出し、4つの検出装置参照基準位置と機械原点位置もしくは固定基準位置との差を記憶する。つまり、図12のCpa、Cpb、Cpc、CpdもしくはDs1、Ds2、Ds3、Ds4を記憶する。
検出装置参照位置基準を検出する動作は、増分値型の検出装置2を使う場合に一般的に行われる原点復帰である。一般に検出装置参照位置基準は厳密な精度で検出装置2に設定するものでは無く、本形態のようなアライメント装置でも、検出装置参照位置基準を位置管理して取り付けられないので、検出装置参照位置基準を原点位置とすることはできない。よって、一般的な原点復帰を行っても本形態に必須な機械原点位置にはならない問題がある。
しかしながら、アライメント装置を固定し、機械固定基準位置を検出し、機械原点位置を把握し記憶しているので、機械原点位置32と検出装置参照位置基準もしくは固定基準位置の距離(Cpa、Cpb、Cpc、CpdもしくはDs1、Ds2、Ds3、Ds4)はそれぞれバラバラであるがその距離を把握し、記憶するので、本ステップまで済めば、日常的には簡単に原点復帰が可能となる。
ステップSTP5A以降は、日常的に行う原点復帰である。
ステップSTP5Aでは、電動機を駆動して検出装置参照位置基準を検出する。ステップSTP4Aで実施した検出装置参照位置基準の検出を行う。すでに述べたように、これは増分値型の検出装置2を使う場合に一般的に行われる原点復帰である。4つのリニアモータ1Lを駆動し、4つの検出装置参照位置基準を検出する。
ステップSTP6Aでは、機械原点復帰量演算装置にて、検出装置参照位置基準から、固定参照位置もしくは機械原点位置を算出する。つまり、ステップSTP4Aで、機械原点位置32と検出装置参照位置基準もしくは固定基準位置の距離(Cpa、Cpb、Cpc、CpdもしくはDs1、Ds2、Ds3、Ds4)を記憶しているので、新たに検出した検出装置参照位置基準と、図12の例えばDs1、Ds2、Ds3、Ds4を使えば、固定基準位置が算出できる。固定基準位置と機械原点位置の距離XRef、Yrefは既知なので、さらに機械原点位置が算出できる。つまり、ステップSTP5Aで新たに検出した検出装置参照位置基準から機械原点位置の距離Cpa、Cpb、Cpc、Cpdがわかる。
ステップSTP7Aでは、テーブルを機械原点位置に移動する。ステップSTP5Aで新たに検出した検出装置参照位置基準から機械原点位置の距離Cpa、Cpb、Cpc、CpdがステップSTP6Aでわかっているので、この距離を移動すれば、テーブルを機械原点にすることができる。
ステップSTP5Aで検出装置参照位置基準を新たに検出すれば、テーブルを機械原点にすることができる。これにより、電源を再度落としたときもステップSTP5Aから始めれば、簡単に原点復帰ができる。日常的には非常に簡単に原点復帰ができるのである。
以上のように、機械的に精度よくテーブルもしくは駆動機構を固定し、機械原点が判る固定基準と検出装置参照位置基準の距離を記憶することで、日常的には簡単に原点復帰できる。
このため、機械原点を基準としてθ動作をはじめとするXYθ動作の指令を精度良く作成でき、電動機を駆動してテーブルのXYθ動作を精度良く実現できるのである。
図13は本発明の第2実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図、
図14は本発明の第2実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニットの概略図である。
本実施例が第1実施例と異なるのは、2次元位置検出装置9と2次元画像処理装置10を備えて、テーブル4もしくは対象物5の印を検出できるようにしている点である。
また、機械固定装置41が、機台部7とテーブル4を固定するように利用する点である。
さらに、機械固定基準位置記憶装置42、検出装置参照基準位置記憶装置44を利用せず、代わりに参照画像位置記憶装置48を備えている。また、駆動機構ユニット6が図13に示すように並進駆動部12の上に並進自由度11を備え、並進自由度11の上に回転自由度13を備えた構成になっている。
図13のように並進駆動部12と並進自由度11は常に直交する構成になっている。駆動機構ユニット6の構成が図13に示すように、第1実施例(図3)とは異なるので、テーブル4の回転とリニアモータ1の関係が変わる。
図15は本発明の第2実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。テーブル4の並進移動は第1実施例と同じだが、回転移動では、図15のように第1実施例(図5)とは異なる。但し、テーブルの回転移動とリニアモータ1の移動が幾何学的に決定できる点は変わらない。また、第1実施例の図6、図7で示した課題がある点は本実施例も変わらない。
また、アライメント装置の機能は変わらないが、第1実施例とは構成要素を変えたので、2次元位置検出装置9と2次元画像処理装置10を利用してテーブル4を機械原点にする課程が異なる。
本発明の第2実施例を示すアライメント装置の原点復帰方法を示すフローチャートである。ステップSTP1AからステップSTP7Bまでの課程がある。
ステップSTP1Aは、第1実施例と同様に、予め機械原点記憶装置にて機械原点位置と固定基準位置との差を記憶もしくは入力する。
ステップSTP2Bは、第1実施例と同様に、アライメント装置の固定参照位置に駆動機構もしくはテーブルを機械的に固定する。
ステップSTP3Bでは、2次元位置検出装置および2次元画像処理装置で印の位置を検出し、この出力を用いて画像の絶対位置として固定参照位置を記憶する。
この後は電源が一旦切られ、再び電源を入れた後の日常的な処理となる。
ステップSTP4Bでは、新たな2次元位置検出装置および2次元画像処理装置で印の位置を検出する。
ステップSTP5Bでは、画像の出力を用いて原点位置算出装置にて、現在位置から機械原点位置までの距離を算出する。
ステップSTP6Bでは、テーブルを機械原点に移動する。
ステップSTP7Bでは、新たな2次元位置検出装置および2次元画像処理装置で印の位置を検出する。この結果が記憶した固定参照位置と一致していれば原点復帰を完了する。固定参照位置に到達していなければ、ステップSTP5Bに戻り処理を繰り返す。
以上によって原点復帰が完了し、アライメント装置の動作ができるようになる。
より詳細に上記の処理を説明する
図17は本発明の第2実施例を示すアライメント装置のテーブルを固定する方法を示すフローチャート、図18は本発明の第2実施例を示すアライメント装置の機械固定した状況を示す上面図、図19は本発明の第2実施例を示すアライメント装置の機械固定装置を示す概略図、図20は本発明の第2実施例を示すアライメント装置の2次元位置検出装置および2次元画像処理装置による原点位置算出方法を示す図、図21は本発明の第2実施例を示すアライメント装置の2次元位置検出装置および2次元画像処理装置による対象物の位置補正方法を示す図、である。
ステップSTP1Aは、第1実施例と同様に、アライメント装置の機械の設計時から既知である機械原点位置と固定基準位置との差(Xref,Yref)を記憶する。つまり、機械原点位置と固定基準位置との差を入力するステップである。
ステップSTP2Bでは、第1実施例と同様に、アライメント装置の固定参照位置にテーブルもしくは駆動機構ユニットを機械的に固定する。テーブル4を固定するステップは図17のように以下となる。図18、図19に示すように、第1実施例とは固定状況が異なり、テーブル4を直接固定している。
アライメント装置のテーブルを固定する方法を示すフローチャートは以下のようになる。
STP2B-1では電動機の制御を切る。第1実施例と同様に、これで手動でも簡単にテーブル4や駆動機構ユニット6(駆動機構46)を移動できるようになる。
STP2B-2では機台部に設けられた第1の位置合わせ装置によって機械固定装置の設置位置をあわせる。機械固定装置41を機台部7側の第1の位置合わせ装置51にあわせる。
STP2B-3ではテーブルに設けられた第2の位置合わせ装置によって機械固定装置の設置位置をあわせる。機械固定装置41をテーブル側の第2の位置合わせ装置51にあわせる。
STP2B-2とSTP2B-3ではテーブル4や駆動機構ユニット6を移動させて位置あわせを調整する。機台部7には第1の位置あわせ装置51が設けられているので、これに機械固定装置41を合わせると機台部7に正確に機械固定装置41を位置あわせできる。また、テーブル4側にも第2の位置合わせ装置52が設けられているので、テーブル4や駆動機構ユニット6を移動して、第2の位置合わせ装置52に機械固定装置41を合わせるとテーブル4に正確に機械固定装置41を位置あわせできる。位置あわせ装置51や第2の位置合わせ装置52は位置あわせピン等を使って実現できる。
STP2B-4では、機台部に設けられた第1の位置固定装置を用いて機械固定装置を固定する。機台部7に設けられた第1の位置固定装置54を用いて固定する。
STP2B-5では、テーブルに設けられた第2の位置固定装置を用いて機械固定装置を固定する。テーブルに設けられた第2の位置固定装置55を用いて固定する。
STP2B-4とSTP2B-5によって、第1の位置固定装置54を用いて機台部7と機械固定装置41を固定することができる。機台部7と機械固定装置41にはタップ穴を設け、ネジ止めして機台部7と機械固定装置41を固定することができる。さらに、第2の位置固定装置55を用いてテーブルと機械固定装置41を固定することができる。駆動テーブルと機械固定装置41にはタップ穴を設け、ネジ止めしてテーブルと機械固定装置41を固定することができる。以上のようにしてアライメント装置を基準となる固定参照位置に固定することができる。
機械固定装置41を用いてアライメント装置を固定すると図18のようになる。機械原点(初期位置)からはXRef、YRef離れた位置で固定される。ここでは、図18のように機械固定装置41は2箇所でテーブル4と機台部7を固定している。こうしてテーブル4は基準となる固定参照位置に固定される。
ステップSTP3Bでは、2次元位置検出装置および2次元画像処理装置の出力を用いて画像の絶対位置として固定参照位置を記憶する。図18のようにテーブルが機械原点位置からXref,Yref離れて固定されている。
図18の点線で囲んだ枠を2次元画像処理装置の画像とすれば、テーブル上の印の画像上の絶対位置(Refx,Refy)がわかる。これを固定参照位置として絶対値で固定参照位置記憶装置に記憶する。
ステップSTP4B以降は日常的に行う原点復帰である。電源を一旦落とし、再度電源を投入した場合の処理になる。機械固定装置41も外されている。
ステップSTP4Bでは、再度2次元位置検出装置がテーブル上の印を検出する。機械固定装置41も外されているためテーブル4がどの位置にあるかを再度2次元位置検出装置がテーブル上の印を検出する。図20に示すように、破線のようにテーブルが傾いた形態とすれば、ステップSTP3Bで記憶した固定参照位置b(Refx,Refy)もしくは、機械原点位置a(Refx+Xref,Refy+Yref)に対して新たに検出した印cがどの位置にあるか分かる。
ステップSTP5Bでは、検出した画像を処理する。2次元画像処理装置10は図21に示すように、目標位置への並進移動補正量X,Yと回転移動補正量θを算出するものであるため、テーブル4を移動して、固定参照位置もしくは機械原点位置にするためのXYθの移動量を算出することができる。
また、指令装置はアライメント動作を実現するため、テーブル4のXYθの移動量に必要な各電動機1(リニアモータ1L)の移動量を求めることができる。つまり、通常アライメント装置が行う動作であり、目標位置である固定参照位置もしくは機械原点位置は正解値であるため、正確なリニアモータ1Lの移動量を算出できる。
ステップSTP6Bでは、現在値から固定参照位置もしくは機械原点位置への移動量を実際に動作して、テーブル4を移動する。
ステップSTP7Bでは、新たな2次元位置検出装置および2次元画像処理装置の出力を得て、記憶した固定参照位置と比較する。両者が一致しない場合には、再度移動量を算出するように、ステップSTP5Bに戻り、記憶した固定参照位置に新たなテーブル上の印に一致するまで繰り返し処理する。
以上のように機械的に精度よくテーブルもしくは駆動機構を固定し、2次元位置検出装置および2次元画像処理装置にて得た印を、固定参照位置として記憶しておけば、日常的には簡単に原点復帰できる。2次元位置検出装置は原点復帰後も結果を確認でき、繰り返し原点復帰の動作を行うことが可能である。
このため、機械原点を基準としてθ動作をはじめとするXYθ動作の指令を精度良く作成でき、電動機を駆動してテーブルのXYθ動作を精度良く実現できるのである。
この処理は記憶した固定参照位置にテーブル4の印を合わせるというアライメント装置の一般的な使い方そのものである。上記の処理を行うので、原点復帰に利用できるのである。原点復帰後はテーブル4の上に置かれた対象物5の印を記憶した或る位置に一致するようにテーブルをXYθ動作するのである。
本実施例では駆動機構ユニットの構成例や配置例について述べる。
図22は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図、図23は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図、図24は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニット(6a)の概略図、図25は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニット(6b)の概略図、図26は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニット(6c)の概略図、図27は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の3自由度機構の概略図、図28は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
本実施例が第1実施例と異なるのは、構成が異なる駆動機構ユニット6や3自由度機構16が混在している点である。また、2つの2次元位置検出装置9と2次元画像処理装置10を備えている。また、第2実施例と異なるのは、複数の2次元位置検出装置9を備えている点と、構成が異なる駆動機構ユニット6や3自由度機構16が混在している点である。
本実施例のアライメント装置は図24、図25、図26、図27に示した駆動機構ユニット6と3自由度機構16と、第1実施例の図3に示した駆動機構ユニット6から構成され配置されている。
図24に示すように、駆動機構ユニット6aは回転型モータ1Rを有し、機台部7から並進自由度部11、回転駆動部14、並進自由度11の順に構成されている。
図25に示すように、駆動機構ユニット6bは2つのリニアモータ1Lと回転型モータ1Rを有し、機台部7から回転駆動部14、並進駆動部12、並進駆動部12の順に構成され、2つの並進駆動部12は直交している。
図26に示すように、駆動機構ユニット6cは2つのリニアモータ1Lを有し、機台部7から並進駆動部12、並進駆動部12、回転駆動部14の順に構成され、2つの並進駆動部12は直交している。
駆動機構ユニット6dは第1実施例の図3に示した構成である。
さらに、3自由度機構18は、図27に示すように機台部7から並進自由度部11、回転自由度部13、並進自由度部11の順に構成されている。
X方向とY方向へ駆動するリニアモータ1Lがそれぞれ3つあり、回転型モータ1Lが2つあるので、テーブル4をXYθに動作できる。
また、XY方向への動作は、第1実施例と同様に実施できる。
テーブルを回転する場合、駆動機構ユニット6の構成が異なるので、第1実施例、第2実施例の電動機1の動作量とは異なる。
テーブル4をδθ回転するには図28に示すように、駆動機構ユニット6aは回転型モータ1Rをδθ動作させる。駆動機構ユニット6bは2つのリニアモータ1LをδZbxとδZby動作させ、回転型モータ1Lをδθ動作させる。駆動機構ユニット6cは2つのリニアモータ1LをδZcx、δZcy動作させる。駆動機構ユニット6dは1つのリニアモータ1LをδZdx動作させる。これらの動作により電動機1を持たない自由度も移動し、3自由度機構もδθ移動するので、テーブル4をδθ回転できる。
テーブル4の回転のために必要な各駆動ユニット6の電動機1(リニアモータ1L、回転型モータ1R)の移動量は、各構成によって異なるが幾何学的に決定できる。
以上のようにアライメント装置の動作は、個々の駆動ユニット6の電動機1の移動量に違いがあるものの、第1実施例、第2実施例と同じである。
第1実施例の図6、図7で示した課題がある点は本実施例も変わらない。
本実施例のアライメント装置の原点復帰は、第1実施例と同様に実施しても良い。また、参照画像位置記憶装置48を明示してはいないが、第2実施例と同様に実施しても良い。
第2実施例と異なり、2つの2次元位置検出装置9を備えているが、テーブル4の2箇所の印を検出し、処理しても良く、第2実施例と同様に実施できる。
原点復帰が終了すれば、テーブル4の上に置かれた対象物5の2つの印を2つの2次元位置検出装置9が検出し、記憶した或る2点の位置に一致するようにテーブルをXYθ動作するのである。
なお、本実施例では、図24、図25、図26、図27に示した駆動機構ユニット6と3自由度機構16と、第1実施例の図3に示した駆動機構ユニット6を配置したが、他の構成の駆動機構ユニット6や3自由度機構16を用いても良い。その他の駆動機構ユニット6や3自由度機構16の構成としては以下があげられる。
図29は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例1の概略図、
図30は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例2の概略図、
図31は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニットの例3の概略図、
図32は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニットの例4の概略図、
図33は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の駆動機構ユニットの例5の概略図、
図34は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例6の概略図、
図35は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例7の概略図、
図36は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例8の概略図、
図37は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例9の概略図、
図38は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例10の概略図、
図39は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例11の概略図、
図40は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例12の概略図、
図41は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例13の概略図、
図42は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットの例14の概略図、
図43は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の駆動機構ユニットのその他の例15の概略図、
図45は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の3自由度機構のその他の例1の概略図、
図46は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のその他の3自由度機構の例2の概略図である。
また、駆動機構ユニット6もしくは3自由度機構16の配置を実施例1の図2、本実施例の図23のように示したが、他の配置でも構わない。配置例は以下があげられるが、これに限ったことではない。
図47は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットもしくは3自由度機構の配置図、
図48は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図およびその他の駆動機構ユニットもしくは3自由度機構の配置例1を示す図、
図49は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図およびその他の駆動機構ユニットもしくは3自由度機構の配置例2を示す図、
図50は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の上面図およびその他の駆動機構ユニットもしくは3自由度機構の配置例3を示す図である。
テーブル4の動作や性能に必要な駆動機構ユニット6もしくは3自由度機構16と配置を選べば良い。
以上のような構成であれば、第1実施例もしくは第2実施例と同様の原点復帰を実現すれば、指令装置8が精度良い動作指令を作成できるので、電動機3を駆動してテーブル4のXYθ動作を精度良く実現できるのである。
図51は本発明の第4実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図、
図52は本発明の第4実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図、
図53は本発明の第4実施例を示すアライメント装置の2自由度機構の概略図である。
本実施例はYθ動作するテーブルの例である。
図において、1は電動機(リニアモータ1L)、2は検出装置、3は制御器、4はテーブル、5は対象物、6は駆動機構ユニット、7は機台部、8は指令装置、11は並進自由自由度部、12は並進駆動部、13は回転自由度部、21は直動案内、22は直動案内ブロック、23は回転用軸受、41は機械固定装置、42は機械固定基準位置記憶装置、47は絶対位置記憶装置となっている。なお、絶対位置記憶装置47を有する検出装置2は絶対値型である。
本実施例が第1実施例から第3実施例と異なるのは、テーブル4の自由度が2つでYθ動作する点である。テーブル4の回転中心には、図53に示す2自由度機構を備えている。2つの駆動機構ユニット6には1つのリニアモータ1Lが配され、Y方向に並進動作するものとする。
図54は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図、
図55は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
XYθ動作のアライメント装置は長ストローク移動が可能な構成が困難だが、本実施例ではX方向には可動しないので、Y方向への長ストローク移動が可能になっている。
なお、本実施例のようなYθ動作するテーブルにおいても、第1実施例の図6、図7に示した課題がある。ただし、2自由度機構がテーブル4の回転中心となり、図52に示すように2つの駆動機構ユニット6のリニアモータ1Lがテーブル4の回転中心から接線となるY方向に配置されているので、テーブル4の正転と逆転時に同じ角度で回転する際のリニアモータ1Lの移動量の絶対値は同じである。2つの駆動機構ユニット6の回転中心からの距離が同じならば、テーブル回転時のリニアモータ1Lの移動量の絶対値は同じである。
しかしながら、テーブル回転角度を等間隔に移動してもリニアモータ1Lの移動量が等間隔にならない課題は第1実施例と同じである。
図56は本発明の第4実施例を示すアライメント装置の原点復帰方法を示すフローチャートである。
機械原点位置を基準にテーブル4の回転指令を算出する必要があり、図54に示した手順で原点復帰を行う。なお第1実施例、第2実施例とは異なる本方法である。
ステップSTP1Cでは、予め機械原点記憶装置にて機械原点位置と固定基準位置との差を記憶もしくは入力する。
ステップSTP2Cでは、アライメント装置の固定参照位置に駆動機構もしくはテーブルを機械的に固定する。
ステップSTP3Cでは検出装置で固定参照位置を検出する。
ステップSTP4Cでは機械原点位置算出装置で現在位置(固定参照位置)から機械原点位置にする量を算出する。ステップSTP1CからステップSTP4Cまでは第1実施例と同じである。
ステップSTP5Cでは検出装置に備えた絶対位置記憶装置に、機械原点位置を絶対値として記憶する。
この後は電源が一旦切られ、再び電源を入れた後の日常的な処理となる。
ステップSTP6Cでは絶対位置記憶装置に記憶した機械原点位置もしくは固定基準位置の絶対位置をよび出す。
ステップSTP7Cではテーブルを機械原点位置に移動する。
以上によって原点復帰が完了し、アライメント装置の動作ができるようになる。
詳細に上記の処理を説明する。
ステップSTP1CからステップSTP4Cまでは第1実施例と同じである。
アライメント装置の固定参照位置に駆動機構もしくはテーブルを機械的に固定するステップSTP2Cでは、図52のようにテーブル4を固定するので、差は0であり、機械原点位置と固定基準位置との差を記憶もしくは入力するステップSTP1Cを実際には省略できる。
駆動ユニット6を2つの機械固定装置41で固定する。第1実施例の図10に示したように固定する。テーブル4はYθ動作するので2点を固定すれば良い。 検出装置で固定参照位置を検出するステップSTP3Cは、固定位置を認識することである。
図52のように固定参照位置は機械原点位置なので、機械原点位置算出装置で現在位置(固定参照位置)から機械原点位置にする量を算出するステップSTP4Cは実際には省略して良い。
ステップSTP1CからステップSTP4Cまでは第1実施例と同じである。
ステップSTP5Cでは検出装置に備えた絶対位置記憶装置に、機械原点位置を絶対値として記憶する。Yθ動作のため2つの駆動機構ユニット6を用いているので、2つの絶対位置記憶装置47に機械原点位置を記憶する。
以上で絶対値型の検出装置2のセットアップが完了となる。
この後は電源が一旦切られ、再び電源を入れた後の日常的な処理となる。
絶対値型の検出装置2を利用しているので、機械原点位置もしくは固定基準位置の2つの駆動機構ユニット6のために、2つの絶対位置をステップSTP6Cで呼び出し、ステップSTP7Cで電動機1を駆動して移動すれば原点復帰は完了する。
絶対値型の検出装置2を用いたとしても、実際の機械原点位置を把握する必要があるので、機械固定装置41によって、固定基準位置、もしくは本実施例(図52)のように機械原点位置に固定して、機械原点位置を絶対値として記憶するのである。
以上のように原点復帰して精度よくYθ動作できるアライメント装置を実現できる。
なお、本実施例はYθ動作する2自由度のテーブルを用いたが、第1実施例、第2実施例、第3実施例のようなXYθ動作する3自由度のテーブルにおいて同様の処理を行うことで、原点復帰することも可能である。
本実施例では図51、図52の構成で、第1実施例の図3に示した駆動機構ユニット6と図53に示した2自由度機構17によってYθ動作するアライメント装置を実現したが、
以下のように構成してもよい。
図57は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の模擬図および制御ブロック図の例1、図58は本発明の第5実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図、図58は本発明の第6実施例を示すアライメント装置の2自由度駆動機構の概略図である。
図51、図52と異なる点は、3自由度機構16が付加されている点である。また、駆動ユニット6の2つが図の上下方向、テーブル4の前後方向にお互い離れて配置されている。さらに、2自由度機構17に電動機1を搭載した2自由度駆動機構18をテーブル4の回転中心に配している。加えて、2次元位置検出装置9と2次元画像処理装置10を備えている。また、原点復帰のために、第1実施例と同様に、機械固定装置41、機械固定基準位置記憶装置42、機械原点記憶装置43、機械原点復帰量演算装置45を備えている。なお、検出装置2は増分値形とする。
図58のA,Bの位置に駆動ユニット6、E,Dの位置に3自由度機構16、Cの位置に2自由度駆動機構18を配している。
なお、本実施例のようなYθ動作するテーブルにおいても、第1実施例の図6、図7に示した課題がある。駆動機構ユニット6は実施例4とは異なり、テーブル4の回転中心から接線とならないので、テーブル4の正逆回転でY方向へのリニアモータ1Lの移動量が異なる。
このように、Yθ動作する構成をしているので、テーブル4を機械固定装置41を固定する場合は、図58のように1つで良い。テーブル4と機台部7の固定は、第2実施例の図17に手順で、図19のように位置あわせし、固定することができる。
第1実施例と同様に、機械固定装置41、機械固定基準位置記憶装置42、機械原点記憶装置43、機械原点復帰量演算装置45を備えているので、第1実施例と同様に原点復帰が可能である。また、図58示していない参照画像位置記憶装置48と、2次元位置検出装置9と2次元画像処理装置10を用いて、第2実施例と同様に、原点復帰しても良い。さらに、検出装置2を絶対位置記憶装置47を有する絶対値型に変更すれば、第3実施例と同様に原点復帰しても良い。
図59は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の模擬図および制御ブロック図の例2、
図60は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の例2の上面図および駆動機構ユニットの配置図、
図61は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の例2の2自由度駆動機構の概略図、
図62は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の2自由度機構の概略図の例1、
図63は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のその他の2自由度駆動機構の概略図の例2である。
図57、図58と異なる点は、テーブル4の回転中心には図61のように2自由度機構17に電動機1を搭載した2自由度駆動機構18を付加している点である。また、2次元位置検出装置9と2次元画像処理装置10は図に示していない。
機械固定装置41は、図57、図58と異なり、駆動機構ユニット6と3自由度機構16である駆動機構46の2点を固定している。第1実施例の図9の手順で、図10のように位置あわせし、固定することができる。
原点復帰を第1実施例と同様に実施できる。また、必要な装置や装置を用いて、第2実施例、第3実施例と同様に原点復帰しても良い。
なお、2自由度駆動機構18は図62は図63に示す構造にしても良い。
このように、Yθ動作する構成をしているので、テーブル4を機械固定装置41を固定し、原点復帰を行うことで、電動機3を駆動してテーブル4のYθ動作を精度良く実現できるのである。
図64は本発明の第5実施例を示すアライメント装置の模擬図および制御ブロック図、図65は本発明の第5実施例を示すアライメント装置の上面図および駆動機構ユニットの配置図、図66は本発明の第5実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
本実施例はθ動作するテーブルの例である。駆動機構ユニット6を1つ用いて、テーブル4に回転1自由度機構19を配して、1つの回転自由の機構として、テーブル4をθ回転させている。回転1自由度機構19は曲線案内24と曲線案内ブロックから構成されている。
図66のように、駆動機構ユニット6の並進駆動部12による並進移動によって、テーブル4の回転動作が可能となっている。なお、第1実施例で用いた図3の駆動機構ユニット6を用いたが、他の構成の駆動機構ユニット6を用いても機能は変わらない。
駆動機構ユニット6は回転円の接線方向に取り付けられているため、テーブル4の正転と逆転時に同じ角度で回転する際のリニアモータ1Lの移動量の絶対値は同じであるが、
テーブル4の回転角度が駆動機構ユニット6の可動部のリニアモータ1Lの位置によって異なるという第1実施例の図6、図7に示した課題がある。
このため、1つの機械固定装置41でテーブル4を固定して原点復帰を行う。テーブル4の固定は、第2実施例の図17に手順で、図19のように位置あわせし、固定することができる。
第1実施例と同様に原点復帰を実施できる。また、必要な装置や手段を用いて、第2実施例、第4実施例と同様に原点復帰しても良い。
以上のように原点復帰して精度よくθ動作できるアライメント装置を実現できる。
本実施例では図64、図65の構成で、θ動作するアライメント装置を実現したが、
以下のように構成してもよい。
図67は本発明の第5実施例を示すアライメント装置のその他の模擬図および制御ブロック図の例1、図68は本発明の第5実施例を示すアライメント装置のその他の例1の上面図および駆動機構ユニットの配置図である。
図64、図65と異なる点は、3自由度機構16を付加した点である。また、回転1自由度機構19は回転自由度部13としている。加えて、機械固定装置41は3自由度機構16である駆動機構46を固定している。第1実施例の図9の手順で、図10のように位置あわせし、固定することができる。
原点復帰を第1実施例と同様に実施できる。また、必要な装置や手段を用いて、第2実施例、第3実施例と同様に原点復帰しても良い。
このように、θ動作する構成をしているので、テーブル4を機械固定装置41を固定し、原点復帰を行うことで、電動機3を駆動してテーブル4のYθ動作を精度良く実現できるのである。
図69は本発明の第6実施例を示すアライメント装置を備えた旋回テーブルの上面図と配置図と側面図、図70は本発明の第6実施例を示すアライメント装置を備えた並進テーブルのテーブルと並進テーブルの回転移動を示す図である。
第1実施例でしめしたアライメント装置を旋回テーブルの上に搭載している。
旋回テーブルは回転型モータ1Rと曲線案内24と曲線案内ブロック25からなる回転1自由度機構19で構成している。
2層構造になり、高さが増えるが、図70(a)のようにアライメント装置は少量の回転しか実行できないが、図70(b)のように旋回テーブルが大量の回転を実施できる構造になっている。旋回テーブルを疎動作、アライメント装置は精密な蜜動作を行う。これにより、動作範囲が広がり、使用用途が広がる。
アライメント装置は第1実施例と同じのため、第1実施例と同様に駆動機構ユニット6を固定できる。また、第1実施例と同様に原点復帰ができる。また、必要な装置や手段を用いて、第2実施例や第4実施例と同様に原点復帰できる。
なお、第1実施例で用いた図3の駆動機構ユニット6を用いたが、他の構成の駆動機構ユニット6を用いても機能は変わらない。
以上のように原点復帰して精度よくXYθ動作できるアライメント装置を実現できる。また、精度よくXYθ動作するアライメント装置を備えた旋回テーブルを実現できる。
図71は本発明の第7実施例を示すアライメント装置を備えた並進テーブルの上面図と側面図および駆動機構ユニットと駆動機構部の配置図である。
第5実施例で示したθ動作するアライメント装置を並進ステージの上に搭載している。
図にはアライメント装置と並進テーブルのみを示しているが、アライメント装置については、必要な装置や手段を揃えれば、第1実施例、第2実施例、第4実施例と同様に原点復帰できる。
以上のように原点復帰して精度よくθ動作できるアライメント装置を実現できる。
また、精度よくθ動作するアライメント装置を備えた並進テーブルを実現できる。
図72は本発明の第8実施例を示すアライメント装置を備えた機械であるガントリ機構の機械制御システムの上面図、
図73は本発明の第8実施例を示すアライメント装置を備えた機械であるガントリ機構の動作を示す図、
図74は本発明の第8実施例を示すアライメント装置を備えた機械であるガントリ機構のアライメント装置とガントリ機構の動作を示す図である。
第1実施例のアライメント装置をガントリ機構の機械制御システムに搭載している。
ガントリ機構にはガントリ可動部63が2軸の駆動機構部59で稼動する。ガントリ可動部63にも駆動機構部59を備え、ガントリ機構でXYの動作ができる。また、ガントリ可動部63には2次元位置検出装置9が2つつけられており、ガントリ可動部63を移動してアライメント装置の上に移動できる。アライメント装置のテーブル4もしくは対象物5の上につけられた印を検出できる。アライメント装置の機械固定装置41は第1実施例と同様に取り付けられ、第1実施例と同様に原点復帰を実施できる。図にはアライメント装置とガントリ機構、2次元位置検出装置9のみを示しているが、アライメント装置については、必要な装置や手段を用いて、第1実施例のほか、第2実施例、第4実施例と同様に原点復帰できる。
原点復帰を完了すれば、精度よくXYθ動作できるアライメント装置を実現できるので、2つの2次元位置検出装置9を用いてテーブル4上にXYθ方向にずれて置かれた対象物5の印を元に、ずれを修正することができる。
図74の(4)は、アライメント装置60のテーブル4上に置かれた対象物5の初期位置である。2次元位置検出装置9で対象物5を検出し、図示していない2次元画像処理装置10で処理すれば、図21に示したように、XYθ方向のずれ量を把握できる。
本実施例のような形態の機械制御システムでは、図74の(0)のように置かれた対象物5に点線で描かれた軌跡の上をガントリ機構がXY動作する作業が必要となる。図74の(4)のままでは作業ができないので、アライメント装置60で対象物5のXYθ位置の修正を行う。
アライメント装置60のテーブル4を回転のずれ量δθ動かせば、図74の(3)となり、回転のずれが無くなる。さらに、アライメント装置60のテーブル4をY方向のずれ量δY動かせば、(1)となり、(3)からX方向のずれ量δX動かせば(2)となる。XYのずれ量がアライメント装置60のテーブル4の並進移動で修正できれば、対象物5があるべき形態図74の(0)になる。これでガントリ機構がXYの作業が可能となる。
このような作業を行うには精度よいアライメント装置のXYθ動作が必要であるが、原点復帰を実施したので可能となる。
このように、第1実施例、第2実施例のようにアライメント装置を固定し、第1実施例1、第2実施例、もしくは第4実施例のような原点復帰を行ったので、高精度なXYθ動作することができ、ガントリ機構のXY作業により対象物5の加工や処理が可能な機械制御システムとなる。
図75は本発明の第9実施例を示すアライメント装置を備えた機械であるガントリ機構と門型固定機構の機械制御システムの上面図と側面図である。
第4実施例に示したアライメント装置を兼用してガントリ駆動と旋回可能なテーブルとし、門型固定機構と組み合わせた構成になっている。門型固定機構にもX方向の駆動機構部59を備えているが、門型固定機構は固定されている。
第4実施例で示したようにアライメント装置60は長ストローク移動可能なY方向への移動と、θ方向への移動が可能である。門型固定機構のX方向へ移動できるので、機械制御システム全体ではXYθの動作が可能である。
アライメント装置60のテーブル4をY方向に移動して、テーブル4もしくは対象物5の印を2次元位置検出装置9で検出することも可能である。
第8実施例の図74で示した作業をする場合には、本実施例のアライメント装置60は、X方向への対象物への補正ができないので、δθだけ移動した図74の(3)か、さらにδYの補正を加えた図74の(1)の状態にして、作業を行う。
機械制御システム全体ではXYθの動作が可能であるため、δXは門型固定機構の駆動機構部59のX方向への作業始点をδXずらして始めることで補正する。δYはあらかじめアライメント装置の機能として図74の(1)の状態に補正してもよいし、Y方向へのの作業始点をδYずらして始めることで補正しても良い。
δθの補正においては、これまで述べたように、第1実施例の図6、図7で示した課題があるので、アライメント装置を固定し、第1実施例、第2実施例あるいは第4実施例のいずれかの方法で行えばよい。図75では機械固定装置41を第4の実施例の図58のようにテーブル4を固定するように示したが、第4の実施例の図52のように2つの駆動機構ユニット6を固定しても良い。
機械固定装置41、機械固定基準位置記憶装置42、機械原点記憶装置43、機械原点復帰量演算装置45や参照画像位置記憶装置48、絶対位置記憶装置47、や2次元画像処理装置10を図75に示していないが、第1実施例、第2実施例あるいは第4実施例のいずれかの方法で原点復帰を行えばよい。
原点復帰を行えば、精度の良いアライメント装置のYθ動作が可能となり、精度の良い機械制御システムとなるのである。
このように、第1実施例、第2実施例のようにアライメント装置を固定し、第1実施例1、第2実施例、もしくは第4実施例のような原点復帰を行ったので、高精度なYθ動作することができ、アライメント装置を含めたXY作業により対象物5の加工や処理が可能な機械制御システムとなる。
駆動機構ユニットを機台部の1平面に配しているのでテーブルを薄型にできる。
テーブルが大型化しても、荷重が分散されて支持される工作機械のアライメント装置などにも適用できる。
また、薄型のアライメント装置となるため、その他の作業を行う機械および機械制御システム全体の機械の高さを低く作成できる。このため、重心が低い安定した装置が実現でき、剛性を向上できるので、振動が発生しにくくなり、駆動機構部の動作性能を向上できる。つまり、機械制御システム全体の性能を向上できる効果がある。
駆動機構ユニットに搭載した検出装置を用いて位置制御するので、テーブルが大型化しても、テーブルの外周近くに駆動機構ユニットを配置すれば、テーブル回転動作はテーブル中心で位置検出を行うよりも分解能が上がり、性能が向上する効果もある。
さらに、アライメント装置の上から作業させる部分の機械の高さを低く作成できるので、その材料を抑えて低コスト化できる。また、上記部位は軽量化できるので、機械および機械制御システムの製造・組み立て作業も簡単になる。
加えて、本構造では駆動機構ユニットの配置により、回転型モータを用いては実現できないテーブルの中央を抜いた中抜き構造化も可能であり、使用用途を広げることができる。
さらに、装置が大型化しても、特殊な大型電動機を使用せず、標準的な電動機を複数利用して、駆動力を分散するように構成できるので、装置部品の納期やコストの面で、特殊品に比べて安易に調達できるという利点もある。

Claims (39)

  1. 機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めするアライメント装置であって、
    前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
    前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
    から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
    前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、
    前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置において、
    機械原点位置と固定基準位置の差を予め記憶もしくは入力する機械原点記憶装置と、
    アライメント装置の固定基準位置に前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定する機械固定装置と、
    前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の機械固定基準位置を検出して記憶する機械固定基準位置記憶装置と、
    前記機械固定装置を外し、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を駆動して前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の検出装置参照位置基準を検出し、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記検出装置参照基準位置と前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置との差を記憶する検出装置参照基準位置記憶装置と、
    以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を駆動して、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の検出装置参照位置基準を検出し、前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを現在位置から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置にする前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機の移動量を算出する機械原点復帰量演算装置と、を備え、
    前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動することを特徴とするアライメント装置。
  2. 機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めするアライメント装置であって、
    前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
    前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
    から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
    前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置において、
    アライメント装置の固定基準位置に前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定する機械固定装置と、
    機械原点位置と前記固定基準位置の差を予め記憶もしくは入力する機械原点記憶装置と、
    前記テーブルもしくは前記対象物に予め設けられた印を検出する2次元位置検出装置と、
    前記2次元位置検出装置の画像を元に任意の位置に移動するために必要な前記テーブルの移動量を算出する2次元画像処理装置と、
    前記2次元位置検出装置および前記2次元画像処理装置の出力を用いて画像の印の位置を絶対位置として参照画像位置を記憶する参照画像位置記憶装置と、
    以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、
    前記2次元位置検出装置と前記2次元画像処理装置が新たに現状の印を検出して得た新たな出力画像と、前記参照画像位置記憶装置に記憶した参照画像位置とを比較し前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを現在位置から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置にする前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機の移動量を算出する機械原点復帰量演算装置と、を備え、
    前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動することを特徴とするアライメント装置。
  3. 機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めするアライメント装置であって、
    前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
    前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
    から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
    前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、
    前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置において、
    機械原点位置と固定基準位置の差を予め記憶もしくは入力する機械原点記憶装置と、
    アライメント装置の固定基準位置に前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定する機械固定装置と、
    前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の固定参照位置を検出して記憶する機械固定基準位置記憶装置と、
    前記固定参照位置と前記機械原点位置の差を考慮して前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記機械原点位置の値を絶対値として記憶する前記検出装置に備えられた絶対位置記憶装置と、を備え、
    以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、前記絶対位置記憶装置から前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記機械原点位置の絶対値を読み出し、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動することを特徴とするアライメント装置。
  4. 機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めし、
    前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
    前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
    から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
    前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置の原点復帰方法において、
    機械原点記憶装置にて固定基準位置との差として予め機械原点位置を記憶もしくは入力し、
    アライメント装置の前記固定基準位置に機械固定装置によって前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定し、
    前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の機械固定基準位置を検出し、機械固定基準位置記憶装置に記憶し、
    前記機械固定装置を外し、
    前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を駆動して前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の検出装置参照位置基準を検出し、
    検出装置参照基準位置記憶装置に前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記検出装置参照基準位置と前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置との差を記憶し、以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、
    前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を駆動して前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記検出装置参照位置基準を検出し、
    機械原点復帰量演算装置にて前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記検出装置参照位置基準から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置までの前記電動機の移動量を算出する処理することを特徴とするアライメント装置の原点復帰方法。
  5. 機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めし、
    前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
    前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
    から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
    前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置の原点復帰方法において、
    機械原点記憶装置にて固定基準位置との差として予め機械原点位置を記憶もしくは入力し、
    アライメント装置の前記固定基準位置に機械固定装置によって前記テーブルもしくは
    前記駆動機構を機械的に固定し、
    2次元位置検出装置が前記テーブル上の印を検出し、
    2次元画像処理装置が前記2次元位置検出装置の画像を受け取り、参照画像位置記憶装置に画像の印の位置を絶対位置として参照画像位置を記憶し、
    以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、
    前記2次元位置検出装置と前記2次元画像処理装置が新たに現状の印の位置を検出し、
    機械原点復帰量演算装置にて、新たな画像と、前記参照画像位置記憶装置に記憶した参照画像位置とを比較して前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを現在位置から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置にする前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機の移動量を算出し、
    前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動する処理をすることを特徴とするアライメント装置の原点復帰方法。
  6. 前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動した後、前記2次元位置検出装置と前記2次元画像処理装置が新たに現状の印の位置を検出し、前記参照画像位置記憶装置に記憶した参照画像位置と比較し、両者が一致しない場合には、
    前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを現在位置から前記機械原点位置もしくは前記固定基準位置にする前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機の移動量を算出し、
    前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動する処理を繰り返すことを特徴とする請求項5記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  7. 機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルをXYθ、Yθ、もしくはθ動作させて所定の位置に位置決めし、
    前記駆動機構は、並進自由度を持つ2つの並進自由度部と、回転自由度を持つ1つの回転自由度部とよりなる機構部と、
    前記2つの並進自由度部と1つ回転自由度部の該自由度部を駆動するための電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出装置と、動作指令を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
    から構成される駆動機構ユニットを、前記テーブルのXYθ、Yθ、もしくはθ動作の自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機となるよう複数備えたものであり、
    前記駆動機構ユニットは、前記制御器に前記動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機を各々並進方向もしくは回転方向に動作させることにより、前記テーブルをXYθ動作の2方向の並進移動と回転移動、Yθ動作の1方向の並進移動と回転移動、もしくはθ動作の回転移動させるように動作するアライメント装置の原点復帰方法において、
    機械原点記憶装置にて固定基準位置との差として予め機械原点位置を記憶もしくは入力し、
    アライメント装置の前記固定基準位置に機械固定装置によって前記テーブルもしくは前記駆動機構を機械的に固定し、
    前記検出装置で前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記固定参照位置を検出し、
    前記検出装置に備えた絶対位置記憶装置に、前記固定参照位置と前記機械原点位置の差を考慮して前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記機械原点位置の値を絶対値として記憶し、
    以上の処理が完了した電源再導入後、日常的には、前記機械固定装置が無い状態で、前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記機械原点位置を前記絶対位置記憶装置から読み出し、
    前記テーブルが持つ自由度の数と少なくとも同じ数の前記電動機を動作させて前記テーブルおよび前記駆動機構ユニットを前記機械原点位置に移動する処理することを特徴とするアライメント装置の原点復帰方法。
  8. 前記駆動機構は、並進自由度を2つ持つ前記並進自由度部と、回転自由度を1つ持つ前記回転自由度部とよりなり、前記電動機を含まない3自由度機構をさらに有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  9. 少なくともYθ動作する2自由度を持つ前記テーブルにおいて、
    並進自由度を1つ持つ前記並進自由度部と、回転自由度を1つ持つ前記回転自由度部とよりなる前記電動機を含まない2自由度機構を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  10. 少なくともYθ動作する2自由度を持つ前記テーブルにおいて、
    前記2自由度機構に前記電動機を有する2自由度駆動機構を備えたことを特徴とする請求項9記載のアライメント装置。
  11. 少なくともθ動作する回転1自由度を持つ前記テーブルにおいて、
    1つの回転自由度を有し前記テーブルを支持する回転1自由度機構を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  12. 前記機械固定装置を前記機台部に位置合わせする第1の位置合わせ装置を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  13. 前記機械固定装置を前記駆動機構に位置合わせする第2の位置合わせ装置を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  14. 前記機械固定装置を前記テーブルに位置合わせする第3の位置合わせ装置を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  15. 前記機台部に設けられた第1の位置合わせ装置によって設置位置をあわせる処理を行うことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  16. 前記駆動機構に設けられた第2の位置合わせ装置によって設置位置をあわせる処理を行うことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  17. 前記テーブルに設けられた第3の位置合わせ装置によって設置位置をあわせる処理を行うことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  18. 前記機台部と前記機械固定装置を固定する第1の位置固定装置を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  19. 前記駆動機構と前記機械固定装置を固定する第2の位置固定装置とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  20. 前記テーブルと前記機械固定装置を固定する第3の位置固定装置とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  21. 前記機台部に設けられた第1の位置固定装置を用いて、前記機械固定装置と前記機台部を、固定処理することを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  22. 前記駆動機構に設けられた第2の位置固定装置を用いて、前記機械固定装置と前記駆動機構を、固定処理することを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  23. 前記テーブルに設けられた第3の位置固定装置を用いて、前記機械固定装置と前記テーブルを、固定処理することを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  24. 前記制御器は前記電動機の制御を切り、前記テーブルもしくは前記駆動機構を移動し、前記固定基準位置にて、前記機台部と前記テーブルもしくは前記駆動機構を固定することを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  25. 前記駆動機構は、前記並進自由度部の上に、前記回転自由度部を備え、該回転自由度部の上にさらに前記並進自由度部を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  26. 前記駆動機構は、前記並進自由度部の上にさらに前記並進自由度部を備え、該並進自由度部の上に前記回転自由度部を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  27. 前記駆動機構は、前記回転自由度部の上に、前記並進自由度部を備え、該並進自由度部の上にさらに並進自由度部を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  28. 前記対象物や前記テーブル上の印の位置を把握するための2次元位置検出装置と、前記2次元位置検出装置によって捕らえた対象物の画像を画像処理して、前記対象物の位置を補正するための補正量を演算する2次元画像処理装置とを備え、
    前記2次元画像処理装置によって得た補正量に基づいて前記電動機を動作させ前記テーブルもしくは前記対象物の位置を補正することを特徴とする請求項1又は3記載のアライメント装置。
  29. 前記2次元位置検出装置を複数備えることを特徴とする請求項2又は28記載のアライメント装置。
  30. 少なくとも前記テーブルが持つ自由度の数の前記電動機が、前記テーブルの重心から離れ、前記テーブルの重心からずれて前記テーブルを移動するように前記駆動機構ユニットを配置したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  31. 少なくとも前記テーブルが持つ自由度の数の前記電動機が、前記テーブルの重心から離れ、前記テーブルの重心からずれて前記テーブルを移動するように前記駆動機構ユニットを配置する手順をとったことを特徴とする請求項4〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  32. 前記駆動機構ユニットの前記並進自由度部を駆動する前記電動機がリニアモータであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置。
  33. 前記電動機としてリニアモータが前記駆動機構ユニットの前記並進自由度部を駆動する手順をとることを特徴とする請求項4〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  34. 前記固定基準位置が前記機械原点位置であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の記載のアライメント装置。
  35. 前記固定基準位置として前記機械原点位置を用いる手順をとったことを特徴とする請求項4〜5、7のいずれか1項記載のアライメント装置の原点復帰方法。
  36. 請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置を備えたことを特徴とする旋回テーブル。
  37. 請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置を備えたことを特徴とする並進テーブル。
  38. 請求項1〜3のいずれか1項記載のアライメント装置を備えたことを特徴とする機械。
  39. 少なくとも1つの駆動機構部を有し、当該駆動機構部として請求項38記載の機械を備えたことを特徴とする機械制御システム。
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