JPWO2007049345A1

JPWO2007049345A1 - テーブルの位置決め制御装置

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Publication number: JPWO2007049345A1
Application number: JP2007542538A
Authority: JP
Inventors: 山崎　保; 保山崎
Original assignee: 岩崎システム株式会社
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2025-10-26
Also published as: CN101296778A; WO2007049345A1; JP4615024B2; KR101156901B1; KR20080069631A

Abstract

移動テーブルの位置決めを４個の支持手段で４軸制御する場合に、そのうちの３軸による位置決め制御を非同期で先行させ、その間、残りの１軸でトルク制御しておき、３軸による位置決めの完了直前または完了直後に当該残りの１軸を位置決め制御に切り替えて目標位置に最終的に位置決めする。

Description

この発明は、高精細な電子部品の加工、組み立て装置に適用するテーブルの精密位置決めを行う多軸制御によるテーブルの位置決め制御装置に関するものである。

高精細な回路基板上に電子部品を組み立てもしくは形成したり、また板状に形成された高精細な電子部品を加工したり、あるいはこれらの計測を行ったりする場合には、事前に回路基板や板状部品の位置を事前に設定しておくことが必要となる。そのための位置決めは、回路基板や板状電子部品を水平な移動テーブル上に設置しておき、このテーブルを駆動制御することで行っている。従来、このテーブルの位置決め方法としては、例えば特許文献１に開示されている。この方法は、リニア駆動する軸を持つ支持手段を３個用い、正方形の移動テーブルを角部の底面近辺の３箇所で支持して水平に維持し、これらの支持手段のそれぞれの駆動軸をモータで回転し、３箇所の支持点をそれぞれ移動させることで移動テーブルの位置を決めている。この場合、移動テーブルは、例えば２軸で水平面上のＸ方向に移動され、残りの１軸でＸ方向と直角な水平面上のＹ方向に移動され、かつこの時の３軸の動きに伴ってθ方向に回動される３軸ＸＹθ制御で行われる。

近年、回路基板や板状電子部品の大型化に伴い大型の移動テーブルが要求されるようになっている。このような大型の移動テーブルに対して上記３軸ＸＹθ制御による方法を適用した場合、移動テーブルの位置決め精度が、２軸制御によるＸ方向に対して１軸制御のみのＹ方向において、特に駆動軸から離れた位置で劣化するという問題がある。その理由は、移動テーブルがＹ方向では１軸のみで位置決めされ、かつ保持されているので、テーブルの位置が駆動軸から離れると、その距離に応じてそのテーブル部分の剛性が低くなるためで、支持手段の構造による問題が影響している。

また、上記３軸ＸＹθ制御方法で起きる機械剛性の問題を解決するための方法が特許文献２に開示されている。この方法は、テーブル台座に配置した４個の支持手段により、移動テーブルを基準面に平行にかつ相対移動可能に支持し、これらの支持手段を４個のリニア駆動手段によりそれぞれ直線駆動して移動テーブルをテーブル台座に対し相対移動させるようにしておく４軸ＸＹθ制御方法である。そして、この方法では、移動テーブルの基準面上の任意の指定位置に対して与えられたＸ、Ｙおよびθ方向の移動指令に対応する４個のリニア駆動手段の軸移動目標値を計算し、４個の支持手段の移動開始時点および終了時点を一致させるように、４個の支持手段の移動速度を軸移動目標値に比例させて４個のリニア駆動手段を同時に駆動し、移動テーブルを目標位置に移動させるようにしている。この場合の位置決めは、４軸の移動距離に合わせて４軸を同期速度で動作させることに特徴がある。

しかし、上記この制御方法では、４個の支持手段の移動開始時点および終了時点を一致させるように、４個の支持手段の移動速度を軸移動目標値に比例させて４個のリニア駆動手段を同時に駆動しているため、４軸間の動作量比率が、計算値と実機での移動量とが正確に一致していなければならず、そのためには、複雑な制御が要求される。また、リニア駆動手段（パルス制御モータ）における１パルス以下での速度制御については、各軸間で、比例、同期制御を正確に行うことが困難であるという問題がある。さらに、計算誤差、機械誤差、分解能誤差等により各軸間の競合等が発生しやすく、高速移動を行う場合には、制御計算の高速化、分解能の高度化等で制御に限界がある。すなわち、特許文献２の４軸ＸＹθ制御方法の場合、ある程度機械剛性を補うことができるが、高速動作で高精度の位置決めを行うことは困難である。

特許第２７０００５０号公報特許第３６０４６８６号公報

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、大型の移動テーブルをＸＹθ制御により位置決めする時に機械剛性を補い、かつ高速動作で高精度の位置決めを行うことを可能にするテーブルの位置決め制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係るテーブルの位置決め制御装置は、テーブル台座に設置した少なくとも４個の支持手段により、移動テーブルをテーブル台座に対して水平に、かつ各支持手段の支持点の周りに回動可能に支持し、これらの支持手段が、対応するモータの軸回転をそれぞれ直線駆動に変換することにより移動テーブルをテーブル台座に対してＸ方向、Ｙ方向、θ方向に相対移動させ、移動テーブルを目標位置に位置決めするテーブルの位置決め制御装置において、現在置かれている移動テーブルの基準面上の任意の指定位置の目標位置に対するずれ量の測定値から算出した、Ｘ、Ｙおよびθ方向の移動指令を与えるための各モータの軸移動目標値に基づいて、任意の３個のモータによる位置決め制御を非同期で同時に開始し、対応する３個の支持手段の移動速度のそれぞれを単独に制御して、当該３個のモータの全てが対応する軸移動目標値に到達した時点で３軸による位置決め制御を終了させ、一方、３個のモータが位置決め制御を行っている期間、残りのモータを、３軸による位置決め方向へ補助力を与えるようトルク制御で駆動させ、３軸全ての位置決め制御の終了直前または終了直後にトルク制御から位置決め制御に切り替えて自己の軸移動目標値と一致するまで駆動させるものである。

この発明によれば、現在の位置から目標位置までの移動距離のみの値での制御であり、制御速度については同期制御を行っていないので、制御方法が簡略化され、また、計算誤差、機械組み立て誤差、モータ制御分解能誤差等による各軸間の競合等の発生が無く、滑らかな動作で位置制御を行える効果がある。さらに、複雑な計算処理、計算誤差、駆動動作タイミング遅れに因る軸間の競合力の発生が無いため、高速動作で高精度の位置決めが可能になる。

この発明の実施の形態１によるテーブルの位置決め制御装置の構造を示す一部切り欠け平面図である。この発明の実施の形態１に係る支持手段の構造を示す平面図と正面図である。この発明の実施の形態１に係るモータの移動量を算出するために移動テーブルをＸ方向に微小量移動させた状態を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係るモータの移動量を算出するために移動テーブルをＹ方向に微小量移動させた状態を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係るモータの移動量を算出するために移動テーブルをθ方向に微小量移動させた状態を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係る移動テーブルの位置決め動作前の状態を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係る移動テーブルの位置決め動作の最初の移動制御状態を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係る移動テーブルの位置決め状態を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係る位置決め制御を行うモータの駆動制御装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態２によるテーブルの位置決め制御装置の構造例を示す一部切り欠け平面図である。この発明の実施の形態２によるテーブルの位置決め制御装置の他の構造例を示す一部切り欠け平面図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるテーブルの位置決め制御装置の構造を示す一部切り欠け平面図である。この実施の形態１は４軸を用い移動テーブルをＸＹθ制御する例について説明する。
移動テーブル１０は、均一な平面の基準面を有し、テーブル台座２０の上に設置された４個の支持手段３０によって４箇所の支持点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで基準面が常に水平となるように支持されている。支持手段３０は、軸３７の周りを回動する回動部材３８を持ち、回動部材３８の外縁を移動テーブル１０に設けた孔１１にはめ込むことにより移動テーブル１０を回動可能に支持している。４個の支持手段３０の駆動制御はそれぞれのモータＭ１〜Ｍ４によって行われる。

支持手段３０の詳細構造について図２に示すが、支持手段３０は上記特許文献１および特許文献２で使用されているものと基本的に同様な構造であり、この分野では一般的なものである。図２（ａ）に示すように、支持手段３０は回動部材３８を矢印のようにＸ（水平横）方向、Ｙ（水平縦）方向、θ（水平回転）方向に動かす機構を備えている。そのため支持手段３０は、第１のガイドレール３１と第１のガイド子３２とで構成される第１の直動機構を備えている。第１のガイドレール３１は、直線状に延びる所定の長さを持ち、移動テーブル１０の基準面１０ａに平行なテーブル台座２０の上面に固定されている。第１のガイド子３２は、この第１のガイドレール３１に跨り滑動するように設けられている。この第１のガイド子３２は、ナット体５６を上面に備えている。ナット体５６は、第１のガイドレール３１と平行に延びるように上面に配置されたボールねじまたはすべりねじ等からなる送りねじ５５と螺合し、送りねじ５５の回転を第１のガイド子３２のリニア動作に変換する機能を有する。送りねじ５５は、テーブル台座２０上に設置されたサーボモータからなる位置制御用のモータ５１（Ｍ１〜Ｍ４に相当）の出力軸５１ａにボールねじ等のカップラ５３を介して連結しており、モータ５１により回転されるようになっている。

また、支持手段３０は、第２のガイドレール３４と第２のガイド子３５とで構成される第２の直動機構を備えている。第２のガイドレール３４は、直線状に延びる所定の長さを持ち、移動テーブル１０の基準面１０ａに平行で、かつ第１のガイドレール３１と直角関係を持ち、中央でナット体５６の上部に固定または一体形成により支持されている。第２のガイド子３５は、第２のガイドレール３４に跨り滑動するように設置されている。したがって、第２のガイド子３５は、第１のガイド子３２の動き方向に対して直角な動き方向を有することになる。また、第２のガイド子３５は、その上部で、移動テーブル１０の基準面１０ａに対して垂直方向に延びる軸３７の下端部を固定支持している。軸３７の上端部には、ボール軸受けを介して外輪に回動部材３８が軸３７に対して回動自在に設けられている。

支持手段３０は以上のように構成されているので、軸中心が支持点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに相当する軸３７は、位置制御用のモータ５１の回転を受けると第１の直動機構により、例えばＸ方向に移動し、また、他の支持手段による移動テーブル１０のＹ方向の動きを受けた場合には第２の直動機構によりＹ方向に移動する。その際、移動テーブル１０の動きにより軸３７にねじり方向の力が働いた場合には、回動部材３８が軸３７の周りを回転することでその力を逃がすようにしている。したがって、それぞれの位置制御用のモータの回転によって複数の支持手段の動きを制御すれば、そのことによって移動テーブル１０の所望の位置決めが可能になる。この発明では、位置制御用のモータ５１（Ｍ１〜Ｍ４に相当）は、サーボモータであるが、位置制御とトルク制御の動作モードを持ち、この動作モードを切り換えて運転することが可能なエンコーダ５１ｂ付きの位置制御モータ（例：ＭＲＪ２Ｓ三菱電機株式会社製）を使用する。

図１において、移動テーブル１０は４個の支持手段の支持点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で支持され、モータＭ１〜Ｍ４の４軸を用いて制御されるが、各モータの駆動制御を行うにあたって各モータによる移動量を移動テーブル１０の移動量との関係から求めておく必要がある。そのため、図３乃至図５で説明するように、移動テーブル１０をＸ（横方向）、Ｙ（縦方向）、θ（回転方向）に個別に微小量移動し、そのときのテーブルの各移動量を測定する。そして、その移動量を与えた各モータの移動量を、そのエンコーダの出力から算出する。この場合、テーブルの移動量を測定する装置としては、図３において、移動テーブルの４隅に書き込まれている＋印の、例えば２個の上部の所定位置にそれぞれ設置される顕微鏡カメラが使用される。そして、画像座標上で最初に撮像した＋印の位置と移動後に撮像した＋印の位置とから画像処理によって移動距離を求める。

先ず、図３に示すように、移動テーブル１０をＸ方向に微小量△ＸＴだけ移動させ、このときエンコーダの出力から求めた各モータの移動量を下記の値とする。
Ｍ１の移動量＝△ＸＭ１Ｘ（１）
Ｍ２の移動量＝△ＸＭ２Ｘ（２）
Ｍ３の移動量＝△ＹＭ３Ｘ（３）
Ｍ４の移動量＝△ＹＭ４Ｘ（４）
次に、図４に示すように、移動テーブル１０をＹ方向に微小量△ＹＴだけ移動させ、このときエンコーダの出力から求めた各モータの移動量を下記の値とする。
Ｍ１の移動量＝△ＸＭ１Ｙ（５）
Ｍ２の移動量＝△ＸＭ２Ｙ（６）
Ｍ３の移動量＝△ＹＭ３Ｙ（７）
Ｍ４の移動量＝△ＹＭ４Ｙ（８）
続いて、図５に示すように、移動テーブル１０をθ方向に微小量△θＴだけ移動させ、このときエンコーダの出力から求めた各モータの移動量を下記の値とする。
Ｍ１の移動量＝△ＸＭ１θ （９）
Ｍ２の移動量＝△ＸＭ２θ （１０）
Ｍ３の移動量＝△ＹＭ３θ （１１）
Ｍ４の移動量＝△ＹＭ４θ （１２）

上記（１）〜（１２）式のデータを基に、移動テーブル１０を移動量△Ｘ（横方向）、△Ｙ（縦方向）および△θ（回転方向）の位置へ移動を行った場合の各モータの移動量を、下記の（１３）〜（１６）式を用いて算出する。
Ｍ１の移動量
＝△Ｘ・△ＸＭ１Ｘ／△ＸＴ＋△Ｙ・△ＸＭ１Ｙ／△ＹＴ＋△θ・△ＸＭ１θ／△θＴ（１３）
Ｍ２の移動量
＝△Ｘ・△ＸＭ２Ｘ／△ＸＴ＋△Ｙ・△ＸＭ２Ｙ／△ＹＴ＋△θ・△ＸＭ２θ／△θＴ（１４）
Ｍ３の移動量
＝△Ｘ・△ＸＭ３Ｘ／△ＸＴ＋△Ｙ・△ＸＭ３Ｙ／△ＹＴ＋△θ・△ＸＭ３θ／△θＴ（１５）
Ｍ４の移動量
＝△Ｘ・△ＸＭ４Ｘ／△ＸＴ＋△Ｙ・△ＸＭ４Ｙ／△ＹＴ＋△θ・△ＸＭ４θ／△θＴ（１６）
上記の算出方法での位置決め動作は、実機での組み立て誤差も、吸収した制御値となるため、設計理論値で制御する場合に比べて、より正確に、位置決めが可能となる。

次に、移動テーブル１０の位置決めを行う方法について説明する。
図６において、現在、移動テーブル１０は、実線で示す位置にあるものとする。すなわち、二点鎖線で下に示されたテーブル１０ｂの位置（位置決めの目標位置）に対してずれた位置にある。そこで、移動テーブル１０の基準面１０ａ上の任意の指定位置（例えば２個の＋印）の目標位置に対するＸ、Ｙおよびθ方向のずれ量を、上述したように顕微鏡カメラにより測定して得る。次に、（１３）式〜（１６）式を用いて、上記測定値に基づいてＸ、Ｙおよびθ方向の移動指令を与えるための４個のモータＭ１〜Ｍ４の軸移動目標値のそれぞれを算出する。

次に、４個のモータＭ１〜Ｍ４の中、３個のモータ、例えばモータＭ１，Ｍ３，Ｍ４による３軸で先行して位置決め制御を同時に開始する。一方、残りのモータＭ２はトルク制御で駆動される。モータＭ１，Ｍ３，Ｍ４による位置決め制御は、３軸の軸移動目標値に合わせて３軸をそれぞれ非同期速度で動作させ、対応した３個の支持手段３０の移動速度のそれぞれを単独に制御して、軸移動目標値に一致するまでモータＭ１，Ｍ３，Ｍ４を動作させる。したがって、この場合、３個の支持手段３０の移動開始時点は一致させているが、終了時点は別々になる。一方、この期間、残りのモータＭ２はトルク制御で動作しているため、上記３軸による位置決め方向へ補助力を与えるように自己の軸を駆動し、それに対応した支持手段３０による移動テーブル１０の位置決めがなされる。その結果、移動テーブル１０の位置は図７に示すような状態となる。

次に、図７における移動テーブル１０の位置状態においては、トルク制御を行ったモータＭ２側の移動テーブル１０の角部の位置が目標に対してずれている。このずれ量ΔＳＴは、モータＭ１の支持手段でガイドレール等によりＹ方向にガタΔＳＭがあったとすると、ガイドレールのガイド子の長さＬＭ、モータＭ１に係る支持点ＡからモータＭ２側の角部までの距離ＬＴから（１７）式が成り立つ。
ΔＳＴ＝ΔＳＭ×ＬＴ／ＬＭ（１７）
ここで、ＬＴがＬＭに対して大きい場合、その比例値によってΔＳＴが増幅され無視できなくなる。

そこで、ずれ量ΔＳＴを大幅に縮小し、移動テーブル１０を、図８に示すように目標位置に位置決めするために、モータＭ２による位置決め制御を行う。この場合のモータＭ２の軸の移動量は、先に（１４）式で算出された軸移動目標値と、トルク制御時にモータＭ２のエンコーダの出力パルス数から求めた値との差になる。モータＭ２は、支持手段３０の移動速度を上記差の移動量に比例させて軸移動目標値に達するまで駆動し、移動テーブル１０を目標位置に設定する。なお、モータＭ２の駆動を位置決め制御に変更する時点は、上記モータＭ１，Ｍ３，Ｍ４の３軸による位置決めの完了直前または完了直後とする。

図９は上記位置決め制御を行うためのモータＭ１〜Ｍ４の駆動制御装置の構成を示す。
制御部１００は、ＣＰＵ部１０１、制御パルス発生部１０２、エンコーダパルスカウンタ１０３および入出力部１０４を備えている。制御パルス発生器１０２は、プログラムに基づいてＣＰＵ部１０１により制御され、モータ毎の位置決め制御パルスｓ１を発生する手段である。ただし、モータ毎の位置決め制御パルスｓ１には、相互に同期関係にないものが使用される。エンコーダパルスカウンタ１０３は、モータＭ１〜Ｍ４の各エンコーダ５１ｂが発生するパルスｓ２のそれぞれを計数し、モータの制御位置を算出する手段である。入出力部１０４は、ＣＰＵ部１０１からの指令に従って位置決め制御とトルク制御の運転を切り替える運転切替信号ｓ３をモータドライバ２０１〜２０４の対応するドライバに出力する手段である。モータドライバ２０１〜２０４は、位置決め制御パルスｓ１に基づいたモータドライブ信号ｓ４を所定のモータに出力してそれぞれを駆動して位置決め制御し、また運転切替信号ｓ３に応じて指定されたモータに対してはトルク制御に設定する手段である。モータＭ１〜Ｍ４には、上述したように、サーボモータで、位置決め制御とトルク制御を切り換えて運転することができるエンコーダ５１ｂ付きの位置制御モータが使用される。

図９において、上述したように３個のモータＭ１，Ｍ３，Ｍ４による最初の位置決め制御時には、ＣＰＵ部１０１からの指令に従った運転切替信号ｓ３がモータドライバ２０２に対して与えられ、モータドライバ２０２はモータＭ２のみをトルク制御の運転に切り替える。このとき、制御パルス発生器１０２からは、プログラムに基づいてＣＰＵ部１０１により指定された位置決め制御パルスｓ１が対応するモータドライバ２０１，２０３，２０４に与えられる。したがって、モータドライバ２０１，２０３，２０４のそれぞれは、対応するモータＭ１，Ｍ３，Ｍ４に対してそれぞれのモータドライブ信号ｓ４を与え、モータＭ１，Ｍ３，Ｍ４を駆動して位置決め制御を行う。これ対して、トルク制御の運転に切り替えられたモータドライバ２０２は、モータＭ１，Ｍ３，Ｍ４が位置決め制御の駆動をしている間、モータＭ２をトルク制御の駆動状態に置く。

モータＭ１〜Ｍ４は、位置決め制御で駆動中、それぞれのエンコーダ５１ｂから発生するパルスｓ２をエンコーダパルスカウンタ１０３に与える。エンコーダパルスカウンタ１０３は、それぞれのパルスｓ２を計数して各モータの制御位置を算出しＣＰＵ部１０１に与える。ＣＰＵ部１０１は、そのうち、モータＭ１，Ｍ３，Ｍ４の制御位置がそれぞれの軸移動目標値に達した場合、制御パルス発生器１０２からのモータＭ１，Ｍ３，Ｍ４に対応する位置決め制御パルスｓ１の発生を停止させる。また、ＣＰＵ部１０１は、モータＭ１，Ｍ３，Ｍ４の制御位置がそれぞれの軸移動目標値に達する直前の値となった場合、または軸移動目標値に達した場合（図７の状態時）に入出力部１０４からモータドライバ２０２に与えていた運転切替信号ｓ３を遮断し、モータＭ２に対する位置決め制御パルスｓ１をモータドライバ２０２に与える。これにより、モータＭ２はトルク制御から切り替わり、位置決め制御を行う。この位置決め制御の間、エンコーダパルスカウンタ１０３は、モータＭ２のエンコーダ５１ｂから発生するパルスｓ２に基づいてその制御位置を算出する。ＣＰＵ部１０１は、Ｍ２の制御位置が軸移動目標値に達した場合、制御パルス発生器１０２からのモータＭ２に対応する位置決め制御パルスｓ１の発生を停止させ、位置決め制御を終了する（図８の状態）。

以上のように、この実施の形態１によれば、移動テーブルの位置決めを４個の支持手段で４軸制御する場合に、そのうちの３軸による位置決め制御を非同期で先行させ、その間、残りの１軸でトルク制御しておき、３軸による位置決めの完了直前または完了直後に当該残りの１軸を位置決め制御に切り替えて目標位置に最終的に位置決めするようにしている。したがって、現在の位置から目標位置までの移動距離のみの値での制御であり、制御速度については同期制御を行っていないので、制御方法が簡略化され、また、計算誤差、機械組み立て誤差、モータ制御分解能誤差等による各軸間の競合等の発生が無く、滑らかな動作で位置制御を行える効果がある。さらに、複雑な計算処理、計算誤差、駆動動作タイミング遅れに因る軸間の競合力の発生が無いため、高速動作が、可能になる。

実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２によるテーブルの位置決め制御装置の構造を示す一部切り欠け平面図である。この例は、矩形の移動テーブル１０を６個の支持手段３０の支持点Ａ〜Ｆで支持し、モータＭ２１〜Ｍ２６により６軸制御する場合を示している。この制御方法では、最初の位置決め制御を、例えば３個のモータＭ２１，Ｍ２５，Ｍ２６で行った場合、その間、他のモータＭ２２，Ｍ２３，Ｍ２４はトルク制御を行い、モータＭ２１，Ｍ２５，Ｍ２６の位置決め制御の完了直前または完了直後に他のモータＭ２２，Ｍ２３，Ｍ２４で位置決め制御を行うようにする。このモータＭ２２，Ｍ２３，Ｍ２４の位置決め制御時の動作も、同時に開始し、互いに非同期で行う。

また、６個の支持点で支持し、６軸制御する他の例について図１１に示す。この例は、正六角形の移動テーブル１０をＧ〜Ｌの６支持点で支持し、正六角形の各辺と平行な軸を持つモータＭ３１〜Ｍ３６で制御するようにしたものである。この制御方法は、最初の位置決め制御を、例えば３個のモータＭ３１，Ｍ３２，Ｍ３４で行った場合、その間、他のモータＭ３３，Ｍ３５，Ｍ３６はトルク制御を行い、モータＭ３１，Ｍ３２，Ｍ３４の位置決め制御の完了直前または完了直後に他のモータＭ３３，Ｍ３５，Ｍ３６で位置決め制御を行うようにすればよい。
この実施の形態２によれば、上記実施の形態１の例に比べて、より大面積の移動テーブルを使用して、テーブルの位置剛性を高める場合に有効である。

以上のように、この発明に係るテーブルの位置決め制御装置は、大型基板の精密位置合わせ、大型テーブルでの精密位置合わせ後の機械剛性の向上、高加重の加わるテーブルの位置決めができるので、今後増加が予想される、一枚の大型基板上で多数の精密な加工や組み立てを行う産業装置に適している。

Claims

テーブル台座に設置した少なくとも４個の支持手段により、移動テーブルをテーブル台座に対して水平に、かつ各支持手段の支持点の周りに回動可能に支持し、これらの支持手段が、対応するモータの軸回転をそれぞれ直線駆動に変換することにより前記移動テーブルを前記テーブル台座に対してＸ方向、Ｙ方向、θ方向に相対移動させ、前記移動テーブルを目標位置に位置決めするテーブルの位置決め制御装置において、
現在置かれている前記移動テーブルの基準面上の任意の指定位置の目標位置に対するずれ量の測定値から算出した、Ｘ、Ｙおよびθ方向の移動指令を与えるための各モータの軸移動目標値に基づいて、任意の３個のモータによる位置決め制御を非同期で同時に開始し、対応する３個の支持手段の移動速度のそれぞれを単独に制御して、当該３個のモータの全てが対応する軸移動目標値に到達した時点で３軸による位置決め制御を終了させ、
一方、前記３個のモータが位置決め制御を行っている期間、残りのモータを、前記３軸による位置決め方向へ補助力を与えるようトルク制御で駆動させ、前記３軸全ての位置決め制御の終了直前または終了直後にトルク制御から位置決め制御に切り替えて自己の軸移動目標値と一致するまで駆動させることを特徴とするテーブルの位置決め制御装置。
移動テーブルが５個以上の支持手段で支持された場合、最初に位置決め制御を行う任意の３個のモータ以外で、トルク制御から位置決め制御に切り替えて用いる複数のモータは、その位置決め制御時に互いに非同期で駆動することを特徴とする請求項１記載のテーブルの位置決め制御装置。