KR101654556B1 - The measurenent device and measurenent method of motion error in linear stage - Google Patents

The measurenent device and measurenent method of motion error in linear stage Download PDF

Info

Publication number
KR101654556B1
KR101654556B1 KR1020140042271A KR20140042271A KR101654556B1 KR 101654556 B1 KR101654556 B1 KR 101654556B1 KR 1020140042271 A KR1020140042271 A KR 1020140042271A KR 20140042271 A KR20140042271 A KR 20140042271A KR 101654556 B1 KR101654556 B1 KR 101654556B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
error
sensor
measuring
horizontal
measured value
Prior art date
Application number
KR1020140042271A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150117042A (en
Inventor
조규중
강효성
Original Assignee
주식회사 져스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 져스텍 filed Critical 주식회사 져스텍
Priority to KR1020140042271A priority Critical patent/KR101654556B1/en
Publication of KR20150117042A publication Critical patent/KR20150117042A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101654556B1 publication Critical patent/KR101654556B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

본원발명은 직선 이송기구의 운동오차 측정장치에 관한 것으로 상세하게는 고정부와 상기 고정부를 가이드로하여 그 위를 움직이는 이동부를 포함하는 초정밀 직선 이송기구의 오차를 측정하는 장치에 있어서, 단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 이동부 위에 설치되는 센서지그와, 센서지그의 수직면과 수평면에 다수의 개가 설치되는 센서 및, 고정부의 측면에 이격되게 설치되는 것으로 센서지그의 형상에 대응되는 참조면을 포함하는 참조부로 구성되되, 상기 직선 이송기구의 이동부가 고정부 위에서 y축 방향(상기 고정부의 길이방향)으로 직선운동을 하되 상기 고정부에 평행하게 배열된 상기 참조부의 상기 참조면을 향하도록 상기 이동부에 결합되어 있는 상기 센서지그에 배치된 복수개의 상기 센서를 이용하여 상기 오차들의 일부를 포함하는 각 센서별 측정값을 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원발명은 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 관한 것으로 상세하게는 y축 방향으로 직선운동을 하며, 수평(x)방향 운동오차, 수직(z)방향 운동오차, 롤(roll) 오차, 요(yaw) 오차 및 피치(pitch) 오차를 가지는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 있어서, (a) 직선 이송기구의 이동부가 고정부 위에서 y축 방향으로 직선운동을 하되 y축에 평행하게 배열된 참조부의 참조면을 향하도록 이동부에 결합되어 있는 센서지그에 배치된 복수개의 센서를 이용하여 상기 오차들의 일부를 포함하는 각 센서별 측정값을 측정하는 단계 및, (b) (a) 단계에서 구해진 측정값을 이용하여 상기 오차들을 산출하는 단계를 포함하고, 센서지그는 단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 이동부 위에 설치되고, 센서가 센서지그의 수직면과 수평면에 다수개가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원발명은 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 관한 것으로 상세하게는 y축 방향으로 직선운동을 하며, 수평(x)방향 운동오차, 수직(z)방향 운동오차, 롤(roll) 오차, 요(yaw) 오차 및 피치(pitch) 오차를 가지는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 있어서, (a)y축에 평행하게 배열된 참조부의 수직 참조면을 향하도록 배치된 제1센서을 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제1측정값을 측정하는 단계와, (b)제1센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제2센서를 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제2측정값을 측정하는 단계와, (c)제2센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제3센서를 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제3측정값을 측정하는 단계와, (d)제1센서와 z축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제4센서를 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제4측정값을 측정하는 단계와, (e)제4센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제5센서를 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제5측정값을 측정하는 단계와, (f)y축에 평행하게 배열된 참조부의 수평 참조면을 향하도록 배치된 제6센서을 이용하여 수평 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 피치 오차를 포함하는 제6측정값을 측정하는 단계와, (g)제6센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제7센서를 이용하여 수평 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제7측정값을 측정하는 단계와, (h)제7센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제8센서를 이용하여 수평 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 피치 오차를 포함하는 제8측정값을 측정하는 단계 및, (i)제1측정값, 제2측정값과 제3측정값을 이용하여 이송기구의 수평방향 운동오차와 요 오차를 산출하고, 제4측정값과 제5측정값을 이용하여 이송기구의 롤 오차를 산출하고, 제6측정값, 제7측정값과 제8측정값을 이용하여 이송기구의 수직방향 운동오차와 피치 오차를 산출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 1번의 측정으로 직선 이송기구의 5자유도 운동오차를 손쉽게 구할 수 있다. 또한, 본 발명은 1번의 측정으로 상기 오차들을 구할 수 있으므로 측정이 번거롭지 않고, 측정시 생길 수 있는 의도치 않는 오차(설치오차 등)가 발생되지 않아 좀 더 정밀하게 운동오차를 측정할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for measuring a motion error of a linear conveying mechanism, and more particularly, to an apparatus for measuring an error of a super-precision linear conveying mechanism including a stationary portion and a moving portion for moving the stationary portion with the guide as a guide, A sensor jig having one end formed on the moving part, a sensor having a plurality of openings on a vertical plane and a horizontal plane of the sensor jig, and a sensor mounted on a side surface of the fixing jig, And a reference portion including a reference plane, wherein the moving portion of the linear transport mechanism linearly moves in the y-axis direction (the longitudinal direction of the fixed portion) on the fixing portion, the reference portion of the reference portion arranged parallel to the fixed portion And a plurality of sensors arranged on the sensor jig coupled to the moving unit so as to face the moving unit, And measures the measured value for each sensor.
More particularly, the present invention relates to a method of measuring a motion error of a linear transport mechanism, and more particularly, to a method of measuring a motion error of a linear transport mechanism, A method for measuring a motion error of a linear transport mechanism having a yaw error and a pitch error, comprising the steps of: (a) moving a moving part of a linear transport mechanism in a linear motion in a y- Measuring a measurement value for each sensor including a part of the errors using a plurality of sensors arranged on a sensor jig coupled to the moving unit so as to face the reference surface of the reference unit; and (b) Wherein the sensor jig is a member having a cross section and is installed on the moving part, and a plurality of sensors are installed on the vertical and horizontal surfaces of the sensor jig Thing And a gong.
More particularly, the present invention relates to a method of measuring a motion error of a linear transport mechanism, and more particularly, to a method of measuring a motion error of a linear transport mechanism, A method for measuring a motion error of a linear transfer mechanism having a yaw error and a pitch error, the method comprising the steps of: (a) using a first sensor arranged to face a vertical reference plane of a reference arranged parallel to the y- Measuring a first measurement value including a shape error of a reference plane, a horizontal motion error, and a yaw error; (b) using a second sensor disposed at a predetermined distance from the first sensor in a y- Measuring a second measurement value including a shape error of a vertical reference plane and a horizontal motion error; and (c) using a third sensor spaced apart from the second sensor by a predetermined distance in the y- Including the shape error of plane, horizontal motion error, yaw error (D) measuring a shape error, a horizontal motion error, and a yaw error of a vertical reference plane using a fourth sensor disposed at a predetermined distance in the z-axis direction from the first sensor; (E) a fifth sensor disposed at a predetermined distance from the fourth sensor in the y-axis direction to measure a fourth measurement value including a shape error of the vertical reference surface and a horizontal motion error, Measuring a fifth measured value; and (f) using a sixth sensor arranged to face the horizontal reference plane of the reference portion arranged parallel to the y-axis, to measure the shape error, horizontal motion error, (G) measuring a sixth measurement value including a shape error of the horizontal reference surface and a horizontal motion error using a seventh sensor disposed at a predetermined distance in the y-axis direction from the sixth sensor; Measuring a seventh measured value; (h) Measuring an eighth measurement value including a shape error of a horizontal reference surface, a horizontal motion error, and a pitch error using an eighth sensor spaced at a predetermined interval, and (i) 2 and third measured values are used to calculate the lateral motion error and yaw error of the feed mechanism and the roll error of the feed mechanism is calculated using the fourth measured value and the fifth measured value, And calculating a vertical motion error and a pitch error of the transfer mechanism using the seventh measured value and the eighth measured value.
The present invention can easily obtain a 5-degree-of-freedom motion error of a linear feed mechanism in one measurement. Further, since the above-described errors can be obtained by one measurement, the present invention can measure the motion error more precisely because the measurement is not troublesome and unintentional errors (installation errors, etc.) that may occur during measurement do not occur.

Description

직선 이송기구의 운동오차 측정장치 및 측정방법{ The measurenent device and measurenent method of motion error in linear stage }Technical Field [0001] The present invention relates to a device and a method for measuring a motion error of a linear transfer mechanism,

본 발명은 직선 이송기구의 운동오차 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로 상세하게는 한번의 측정으로 기준물의 형상오차와 분리된 운동오차만을 평가할 수 있는 직선 이송기구의 운동오차 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring a motion error of a linear transfer mechanism, and more particularly, to a device and a method for measuring a motion error of a linear transfer mechanism capable of only evaluating a shape error of a reference object and a separated motion error by a single measurement will be.

세계적으로 평판디스플레이, 반도체, 초정밀 광부품 및 차세대 IT제품 등의 수요가 증가하고 있으며, 이를 생산하기 위한 생산장비의 중요성 또한 커지고 있다. 특히 물체를 이송시키기위한 초정밀 리니어 스테이지는 대표적인 생산장비이며, 초정밀 위치제어 뿐만 아니라 높은 정밀도는 스테이지의 성능을 좌우한다. Demand for flat panel displays, semiconductors, ultra-precision optical components, and next-generation IT products is increasing worldwide, and the importance of production equipment to produce them is growing. In particular, the ultra-precise linear stage for transporting objects is a typical production equipment, as well as ultra-precise position control, and high precision depend on the performance of the stage.

리니어 가이드를 따라 이동하는 이동자를 포함하는 리니어 스테이지는, 운동방향을 x축으로 정의할 때, y축 방향으로 발생하는 오차인 수평방향 운동오차(δy)와 z축 방향으로 발생하는 오차인 수직방향 운동오차(δz)를 포함하는 병진운동 오차성분과, x, y, z축 방향의 회전운동 오차성분인 롤(roll) 오차(εx), 피치(pitch) 오차(εy), 요(yaw) 오차(εz)가 발생한다. 따라서, 초정밀 리니어 스테이지의 제작에 있어 각 이송축의 운동오차측정은 불가피한 공정이 되고 있으며, 측정된 오차의 보상을 통하여 스테이지의 정밀도를 향상시킬 수 있다.The linear stage including the mover moving along the linear guide has a horizontal movement error? Y which is an error occurring in the y-axis direction and a vertical movement error in the z-axis direction A roll error εx, a pitch error εy, and a yaw error, which are rotational motion error components in the x, y, and z axial directions, and translational motion error components including the motion error δz, (? z) occurs. Therefore, in manufacturing a super-precision linear stage, it is an inevitable process to measure the movement error of each feed axis, and the accuracy of the stage can be improved by compensating the measured error.

현재, 상술한 바와 같은 초정밀 리니어 스테이지의 운동오차를 측정하는 데에는 레이져 간섭계, 오토콜리메이터, 정전용량센서 등이 이용되고 있다. 레이져 간섭계의 경우, 회전운동오차의 측정은 가능하나, 직선운동오차의 경우에는 노이즈가 수십배이상 증폭되는 정밀도 한계가 있다. 오토콜리메이터는 회전운동오차의 측정에 주로 사용되며, 연산에 의해 직선운동오차의 측정도 가능하나, 반사경 평면도에의 의존성 및 측정거리에 의한 정밀도 저하나 저응답속도 등의 문제점이 있다. 또한 상기한 두 측정장치 모두 롤오차의 측정이 불가능하며 고가라는 단점이 있다.At present, a laser interferometer, an auto collimator, a capacitance sensor, and the like are used to measure the motion error of the super-precision linear stage as described above. In the case of the laser interferometer, it is possible to measure the rotational motion error, but in the case of the linear motion error, there is an accuracy limit that the noise is amplified several tens times or more. The auto-collimator is mainly used for measuring the rotational motion error. The linear motion error can be measured by calculation. However, there is a problem such as dependency on the reflector plane view and accuracy or low response speed due to the measurement distance. In addition, both of the above-mentioned two measuring apparatuses are incapable of measuring the roll error and have a disadvantage of being expensive.

정전용량센서의 경우에는 직접적으로 운동오차를 구할 수 없고 복수개의 프루브를 이용하는 2점법 및 3점법 등의 연구가 꾸준히 진행되어 오고 있다. 또한 측정범위가 작고 노이즈를 줄이기 위한 어려움이 있으나 상대적으로 위의 두 측정장치에 비해 높은 측정 분해능을 가지고 있으며 저가라는 장점을 가지고 있다.In the case of the capacitive sensor, the motion error can not be directly obtained, and researches such as the two-point method and the three-point method using a plurality of probes have been carried out steadily. Also, it is difficult to reduce the noise and the measurement range is small, but it has a higher measurement resolution and lower cost than the above two measuring devices.

이런 이유로 최근에는 한 종류의 센서로 서브미크론대의 5자유도 운동오차를 모두 측정하는 것이 매우 어렵다고 판단하여 각각의 운동오차 성분과 측정방향에 따라 상대적으로 높은 측정 정밀도를 얻을 수 있다고 판단되는 측정 방식들을 혼합하여 초정밀 이송테이블의 5자유도 운동오차 측정 시스템을 구축하고자 하는 연구가 있었다.For this reason, it has recently been determined that it is very difficult to measure all five degrees of freedom motion error of a sub-micron band with one kind of sensor. Therefore, measurement methods that are determined to obtain relatively high measurement accuracy depending on each motion error component and measurement direction There has been research to build a 5 DOF motion error measurement system of ultra precision transfer table.

하지만 이런 다양한 측정장비와 측정방법으로 측정 정밀도를 높일 수 있지만 여전히 이러한 접근방법은 측정의 번거로움과 어려움이 발생하는 문제점이 있었다. 즉, 5자유도 운동오차를 구하기 위해서는 7번 이상의 측정이 필요할 뿐 아니라, 매 측정마다 참조면의 형상오차를 구해내야 하는 번거로움이 있었다.However, these various measuring instruments and measuring methods can increase the measurement accuracy, but this approach still has the problem of inconveniences and difficulties of measurement. That is, in order to obtain the 5-degree-of-freedom motion error, it is necessary to measure not less than 7 times, and to find the shape error of the reference surface for each measurement.

상기와 같은 문제점을 극복하고자 대한민국 등록특허 제10-1130703호가 제안되었으나 여전히 측정의 번거로움과 어려움이 발생되는 문제점이 있다. 즉, 5자유도 운동오차를 구하기 위해서는 2번 이상의 측정이 필요하고, 2번째 측정할 때는 센서를 반전시켜 측정해야 함으로 여전히 측정의 번거로움과 센서를 반전시킬때 생기는 설치오차가 발생될 문제가 있다.Korean Patent No. 10-1130703 has been proposed in order to overcome the above-mentioned problems, but there is still a problem in that it is troublesome and difficult to measure. That is, in order to obtain the 5-degree-of-freedom motion error, two or more measurements are required. In the second measurement, the sensor must be reversed to measure the troublesome measurement and installation error occurs when the sensor is reversed .

대한민국 등록특허 제10-1130703호Korean Patent No. 10-1130703 대한민국 등록특허 제10-1210911호Korean Patent No. 10-1210911

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 발명된 것으로 복수개의 정전용량센서를 이용하여 1번의 측정으로 직선 이송기구의 5자유도 운동오차를 구할 수 있는 직선 이송기구의 운동오차 측정장치 및 측정방법을 제공하기 위함이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring a motion error of a linear feed mechanism capable of obtaining a 5-degree-of-freedom motion error of a linear feed mechanism by a single measurement using a plurality of capacitive sensors, This is to provide a method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본원발명은 고정부와 상기 고정부를 가이드로하여 그 위를 움직이는 이동부를 포함하는 초정밀 직선 이송기구의 오차를 측정하는 장치에 있어서, 단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 이동부 위에 설치되는 센서지그와, 센서지그의 수직면과 수평면에 다수의 개가 설치되는 센서 및, 고정부의 측면에 이격되게 설치되는 것으로 센서지그의 형상에 대응되는 참조면을 포함하는 참조부로 구성되되, 상기 직선 이송기구의 이동부가 고정부 위에서 y축 방향(상기 고정부의 길이방향)으로 직선운동을 하되 상기 고정부에 평행하게 배열된 상기 참조부의 상기 참조면을 향하도록 상기 이동부에 결합되어 있는 상기 센서지그에 배치된 복수개의 상기 센서를 이용하여 상기 오차들의 일부를 포함하는 각 센서별 측정값을 측정하는 것을 특징으로 하는 직선 이송기구의 운동오차 측정장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for measuring an error of an ultra-precise linear feed mechanism including a fixing part and a moving part moving on the fixing part as a guide, A sensor including a sensor jig which is installed on the moving part at one end, a sensor in which a plurality of dogs are installed on a vertical plane and a horizontal plane of the sensor jig, and a reference plane including a reference plane corresponding to the shape of the sensor jig, Wherein the moving part of the linear transport mechanism linearly moves in the y-axis direction (the longitudinal direction of the fixing part) on the fixing part, A plurality of sensors arranged in the sensor jig coupled to the sensor jig are used to measure a measurement value for each sensor including a part of the errors It provides a motion error measurement of the linear transfer mechanism and wherein the.

또한, 본원발명은 y축 방향으로 직선운동을 하며, 수평(x)방향 운동오차, 수직(z)방향 운동오차, 롤(roll) 오차, 요(yaw) 오차 및 피치(pitch) 오차를 가지는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 있어서, (a) 직선 이송기구의 이동부가 고정부 위에서 y축 방향으로 직선운동을 하되 y축에 평행하게 배열된 참조부의 참조면을 향하도록 이동부에 결합되어 있는 센서지그에 배치된 복수개의 센서를 이용하여 상기 오차들의 일부를 포함하는 각 센서별 측정값을 측정하는 단계 및, (b) (a) 단계에서 구해진 측정값을 이용하여 상기 오차들을 산출하는 단계를 포함하고, 센서지그는 단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 이동부 위에 설치되고, 센서가 센서지그의 수직면과 수평면에 다수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법을 제공한다.The present invention also provides a method of driving a linear motor having a linear motion in a y-axis direction and a linear motion having a horizontal (x) motion error, a z-direction motion error, a roll error, a yaw error, (A) The moving part of the linear transport mechanism is coupled to the moving part so as to face the reference surface of the reference part arranged in parallel with the y-axis, while making a linear movement in the y-axis direction on the moving part Measuring a measurement value for each sensor including a part of the errors using a plurality of sensors arranged in the sensor jig; and (b) calculating the errors using the measurement values obtained in the step (a) And a plurality of sensor jigs are provided on a vertical surface and a horizontal surface of the sensor jig, the sensor jig being a member of a cross-sectional shape, one end of which is provided on the moving part, do.

또한, 본원발명은 y축 방향으로 직선운동을 하며, 수평(x)방향 운동오차, 수직(z)방향 운동오차, 롤(roll) 오차, 요(yaw) 오차 및 피치(pitch) 오차를 가지는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 있어서, (a)y축에 평행하게 배열된 참조부의 수직 참조면을 향하도록 배치된 제1센서을 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제1측정값을 측정하는 단계와, (b)제1센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제2센서를 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제2측정값을 측정하는 단계와, (c)제2센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제3센서를 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제3측정값을 측정하는 단계와, (d)제1센서와 z축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제4센서를 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제4측정값을 측정하는 단계와, (e)제4센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제5센서를 이용하여 수직 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제5측정값을 측정하는 단계와, (f)y축에 평행하게 배열된 참조부의 수평 참조면을 향하도록 배치된 제6센서을 이용하여 수평 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 피치 오차를 포함하는 제6측정값을 측정하는 단계와, (g)제6센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제7센서를 이용하여 수평 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제7측정값을 측정하는 단계와, (h)제7센서와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제8센서를 이용하여 수평 참조면의 형상오차, 수평방향 운동오차, 피치 오차를 포함하는 제8측정값을 측정하는 단계 및, (i)제1측정값, 제2측정값과 제3측정값을 이용하여 이송기구의 수평방향 운동오차와 요 오차를 산출하고, 제4측정값과 제5측정값을 이용하여 이송기구의 롤 오차를 산출하고, 제6측정값, 제7측정값과 제8측정값을 이용하여 이송기구의 수직방향 운동오차와 피치 오차를 산출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법을 제공한다.The present invention also provides a method of driving a linear motor having a linear motion in a y-axis direction and a linear motion having a horizontal (x) motion error, a z-direction motion error, a roll error, a yaw error, A method for measuring a motion error of a transfer mechanism, comprising the steps of: (a) measuring a shape error, a horizontal motion error, and a yaw error of a vertical reference plane using a first sensor arranged to face a vertical reference plane of a reference portion arranged in parallel to a y- (B) a second sensor disposed at a predetermined distance from the first sensor in the y-axis direction to measure a first measurement value including a shape error of the vertical reference surface and a horizontal motion error, Measuring a second measurement value; and (c) using a third sensor disposed at a predetermined distance in the y-axis direction from the second sensor to include a shape error, a horizontal motion error, and a yaw error of the vertical reference plane (D) measuring a third measured value in the z-axis direction with respect to the first sensor; Measuring a fourth measurement value including a shape error of the vertical reference plane, a horizontal motion error, and a yaw error using a fourth sensor disposed at intervals; (e) Measuring a fifth measured value including a shape error of a vertical reference plane and a horizontal motion error using a fifth sensor spaced apart at regular intervals; Measuring a sixth measured value including a shape error of the horizontal reference surface, a horizontal motion error, and a pitch error using a sixth sensor disposed to face the reference surface; (g) Measuring a seventh measured value including a shape error of a horizontal reference plane and a horizontal motion error using a seventh sensor disposed at a predetermined interval; (h) The horizontal sensor 12 is disposed at a position Measuring an eighth measured value including a shape error of the surface, a horizontal motion error, and a pitch error; and (i) measuring a horizontal direction of the transport mechanism using the first measured value, the second measured value, The roll error of the feed mechanism is calculated using the fourth measured value and the fifth measured value, and the roll error of the feed mechanism is calculated using the sixth measured value, the seventh measured value, and the eighth measured value. And calculating a vertical motion error and a pitch error based on the motion error of the linear movement mechanism.

이상의 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention having the above-described configuration has the following effects.

첫째, 본 발명은 1번의 측정으로 직선 이송기구의 5자유도 운동오차를 손쉽게 구할 수 있다. 즉, 본 발명은 8개의 센서에서 측정된 측정값으로 이송기구의 5자유도 운동오차를 구하기 위한 식들이 유도됨으로 인해 1번의 측정으로 직선 이송기구의 5자유도 운동오차를 손쉽게 구할 수 있다.First, the present invention can easily obtain a 5-degree-of-freedom motion error of a linear feed mechanism by one measurement. That is, since the formulas for obtaining the 5-DOF motion error of the transfer mechanism are derived from the measured values measured by the eight sensors, the 5-DOF motion error of the linear transfer mechanism can be easily obtained by one measurement.

둘째, 본 발명은 1번의 측정으로 상기 오차들을 구할 수 있으므로 측정이 번거롭지 않아 운동오차의 측정이 빠르게 이루어지고, 측정시 생길 수 있는 의도치 않는 오차(설치오차 등)가 발생되지 않아 좀 더 정밀하게 운동오차를 측정할 수 있다.Second, since the above-mentioned errors can be obtained by one measurement, the measurement of the motion error can be performed quickly because the measurement is not troublesome, and an unintended error (installation error, etc.) The motion error can be measured.

도1은 본원발명인 직선 이송기구 운동오차의 측정장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도2는 도1의 단면도이다.
도3은 본 발명에 따른 센서가 배열된 센서지그의 사시도이다.
도4는 오차 모델링에 사용되는 벡터 성분을 나타낸 도면이다.
도5는 제1센서 내지 제3센서의 측정결과로부터 얻어지는 벡터 성분을 나타낸 도면이다.
도6은 제4센서와 제5센서의 측정결과로부터 얻어지는 벡터 성분을 나타낸 도면이다.
도7은 제6센서 내지 제8센서의 측정결과로부터 얻어지는 벡터 성분을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a measuring apparatus for measuring a linear motion mechanism motion error according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of Fig.
3 is a perspective view of a sensor jig in which sensors are arranged according to the present invention.
4 is a diagram showing vector components used for error modeling.
5 is a diagram showing vector components obtained from measurement results of the first sensor to the third sensor.
6 is a diagram showing vector components obtained from measurement results of the fourth sensor and the fifth sensor.
7 is a diagram showing vector components obtained from the measurement results of the sixth sensor to the eighth sensor.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 직선 이송기구의 운동오차 측정장치 및 측정방법의 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도1은 본원발명인 직선 이송기구 운동오차의 측정장치를 나타내는 개략적인 구성도이고, 도2는 도1의 단면도이다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a measuring apparatus for measuring a linear motion mechanism motion error according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of FIG.

도3은 본 발명에 따른 센서가 배열된 센서지그의 사시도이다.
3 is a perspective view of a sensor jig in which sensors are arranged according to the present invention.

본원발명은 직선 이송기구(100)의 운동오차 측정장치(10)에 관한 것으로 상세하게는 이동부(120)와 고정부(110)를 포함하는 초정밀 직선 이송기구의 오차를 측정하는 장치에 있어서, 단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 상기 이동부(120) 위에 설치되는 센서지그(130)와, 센서지그(130)의 수직면과 수평면에 다수의 개가 설치되는 센서(140) 및, 고정부(110)의 측면에 이격되게 설치되는 것으로 센서지그(130)의 형상에 대응되는 참조면(210)을 포함하는 참조부(200)로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus 10 for measuring a motion error of a linear transport mechanism 100, and more particularly to an apparatus for measuring an error of an ultra-precise linear transport mechanism including a moving unit 120 and a fixing unit 110, A sensor 140 having one end in the shape of a cross section and one end mounted on the moving part 120; a sensor 140 having a plurality of dogs installed on a vertical plane and a horizontal plane of the sensor jig 130; And a reference portion 200 including a reference surface 210 corresponding to the shape of the sensor jig 130. The reference portion 200 is spaced apart from the side surface of the sensor jig 110.

직선 이송기구(100)는 고정부(110)와 이 고정부(110)를 가이드로하여 그 위를 움직이는 이동부(120)를 포함하여 구성된다. The linear transport mechanism 100 includes a stationary portion 110 and a moving portion 120 for moving the stationary portion 110 as a guide.

센서지그(130)는 단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 상기 이동부(120) 위에 설치되는 부재이다. 즉, 센서지그(130)는 사각형의 판 부재 2개가 서로 수직으로 결합된 형태로 상기 판 부재의 일단이 상기 이동부(120) 위에 설치된다. 센서지그(130)는 참조부(200)의 참조면(210)을 향해 설치되는 부재로서 참조면(210)을 측정하기 위한 센서(140)가 설치되는 부재이다. The sensor jig 130 is a member having a cross-sectional shape and one end of which is installed on the moving part 120. That is, in the sensor jig 130, two plate members of a rectangular shape are vertically coupled to each other, and one end of the plate member is installed on the moving unit 120. The sensor jig 130 is a member installed toward the reference surface 210 of the reference part 200 and is a member provided with a sensor 140 for measuring the reference surface 210.

센서(140)는 센서지그(130)의 수직면과 수평면에 다수의 개가 설치되는 것으로 참조부(200)의 참조면(210)을 측정하는 구성이다. 센서(140)는 센서지그(130)의 수직면에 5개가 설치되고, 수평면에 3개가 설치될 수 있다. 즉, 센서(140)는 센서지그(130)의 수직면에 2줄로 배열되게 설치될 수 있는데 첫째줄에 일정간격(d)으로 3개가 배열되고, 상기 첫째줄부터 일정간격(L) 이격된 둘째줄에 일정간격(d)으로 2개가 배열되어 총 5개가 설치된다. 또한, 센서지그(130)의 수평면에 일정간격(d)으로 3개가 배열된다. 센서(140)는 다양한 센서가 사용될 수 있으나 정전용량센서인 것이 바람직하다. 상기와 같이 센서지그(130)에 8개가 배열되는 센서(140)에 의해서 참조면(210)을 1번 측정만으로도 이송기구(100)의 5자유도 운동오차를 보다 간편하게 계산할 수 있다. 즉, 본 발명은 8개의 센서에서 측정된 측정값으로 이송기구의 5자유도 운동오차를 구하기 위한 식들이 유도됨으로 인해 1번의 측정으로 직선 이송기구의 5자유도 운동오차를 손쉽게 구할 수 있다.The sensor 140 is configured to measure a reference surface 210 of the reference portion 200 by providing a plurality of teeth on a vertical surface and a horizontal surface of the sensor jig 130. Five sensors may be provided on the vertical surface of the sensor jig 130, and three sensors may be provided on the horizontal surface. That is, the sensor 140 may be installed in two rows on the vertical surface of the sensor jig 130, three rows are arranged at a predetermined interval d on the first row, a second row is spaced apart from the first row by a predetermined distance L, Two dots are arranged at a predetermined interval d, and a total of five dots are provided. Further, three sensor jigs 130 are arranged on the horizontal plane at regular intervals d. The sensor 140 may be a variety of sensors, but is preferably a capacitive sensor. The five degrees of freedom movement error of the feed mechanism 100 can be more easily calculated by measuring the reference surface 210 only once by the sensor 140 in which eight sensor jigs 130 are arranged. That is, since the formulas for obtaining the 5-DOF motion error of the transfer mechanism are derived from the measured values measured by the eight sensors, the 5-DOF motion error of the linear transfer mechanism can be easily obtained by one measurement.

참조부(200)는 고정부(110)의 측면에 이격되게 설치되는 것으로 센서지그(130)의 형상에 대응되는 참조면(210)을 포함하는 구성이다. 즉, 참조부(200)는 센서(140)의 측정 대상이 되는 참조면(210)이 포함되는 구성이다. 참조부(200)는 이송기구(100)의 고정부(110) 측면에 이동부(120)의 운동방향인 y축과 나란하게 배치된다. 참조면(210)은 본 발명에서 센서(140)가 측정하는 면으로서 센서지그(130)의 형상에 맞게 형성될 수 있다. 즉, 참조면(210)은 센서지그(130)의 단면 'ㄴ'형상에 맞게 수직 참조면(211)과 수평 참조면(212)으로 형성되어 있을 수 있다.
The reference unit 200 includes a reference surface 210 corresponding to the shape of the sensor jig 130. The reference unit 200 is spaced apart from the side surface of the fixing unit 110. That is, the reference unit 200 includes a reference plane 210 to be measured by the sensor 140. The reference portion 200 is disposed on the side of the fixed portion 110 of the feed mechanism 100 so as to be parallel to the y axis which is the moving direction of the moving portion 120. The reference surface 210 may be formed in accordance with the shape of the sensor jig 130 as a surface measured by the sensor 140 in the present invention. That is, the reference surface 210 may be formed as a vertical reference surface 211 and a horizontal reference surface 212 to match the cross-sectional shape of the sensor jig 130.

이하에서는 상술한 직선 이송기구의 운동오차 측정장치를 이용하여 오차를 측정하는 방법을 서술한다. 이하에서 설명되어 지지 않는 운동오차 측정장치의 각 구성들은 상기 위에서 설명되어 진 것으로 한다.
Hereinafter, a method of measuring the error using the motion error measuring apparatus of the linear transport mechanism will be described. Each of the constitutions of the motion error measuring apparatus not described below is described above.

도4는 오차 모델링에 사용되는 벡터 성분을 나타낸 도면이다.
4 is a diagram showing vector components used for error modeling.

본원발명은 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 관한 것으로 상세하게는 y축 방향으로 직선운동을 하며, 수평(x)방향 운동오차, 수직(z)방향 운동오차, 롤(roll) 오차, 요(yaw) 오차 및 피치(pitch) 오차를 가지는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 있어서, (a) 직선 이송기구(100)의 이동부(120)가 고정부(110) 위에서 y축 방향으로 직선운동을 하되 y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 참조면(210)을 향하도록 이동부(120)에 결합되어 있는 센서지그(130)에 배치된 복수개의 센서(140)를 이용하여 상기 오차들의 일부를 포함하는 각 센서별 측정값을 측정하는 단계 및, (b) (a) 단계에서 구해진 측정값을 이용하여 상기 오차들을 산출하는 단계를 포함하고, 센서지그(130)는 단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 이동부(120) 위에 설치되고, 센서(140)가 센서지그(130)의 수직면과 수평면에 다수개가 설치되는 것을 특징으로 한다.More particularly, the present invention relates to a method of measuring a motion error of a linear transport mechanism, and more particularly, to a method of measuring a motion error of a linear transport mechanism, (a) a moving part (120) of a linear feed mechanism (100) moves linearly in a y-axis direction on a fixing part (110), and a linear movement mechanism By using a plurality of sensors 140 disposed on the sensor jig 130 coupled to the moving unit 120 so as to face the reference plane 210 of the reference unit 200 arranged in parallel to the y axis, (B) calculating the errors using the measurement values obtained in step (a), wherein the sensor jig (130) has a cross section of ' And the sensor 140 is disposed on the vertical surface of the sensor jig 130, And a plurality of holes are provided on a horizontal plane.

(a)단계는 다수개의 센서(140)가 배치된 센서지그(130)가 결합된 이동부(120)가 y축 방향으로 직선운동을 하게 하여 각 센서별 측정값을 측정하는 단계이다. (a)단계는 다수개의 센서(140)가 참조부(200)의 참조면(210)을 향하도록 설치되어 있어 오차들의 일부를 포함하는 각 센서별 측정값을 측정하는 단계이다. 센서(140)는 센서지그(130)의 수직면에 5개가 설치되고, 수평면에 3개가 설치될 수 있다. 상기와 같이 센서지그(130)에 8개가 배열되는 센서(140)에 의해서 참조면(210)을 1번 측정만으로도 이송기구(100)의 5자유도 운동오차를 보다 간편하게 계산할 수 있다. 즉, 상기와 같은 배열을 가지는 센서(140)에 의해 1회 측정만으로도 각 센서별로 측정되는 측정값에 대한 오차들과의 관계식이 유도되어 5자유도 운동호차를 손쉽게 구할 수 있다.In the step (a), the moving unit 120, to which the sensor jig 130 having the plurality of sensors 140 are connected, moves linearly in the y-axis direction, and measures the measured value of each sensor. In the step (a), a plurality of sensors 140 are installed so as to face the reference surface 210 of the reference unit 200, and measurement values of respective sensors including a part of errors are measured. Five sensors may be provided on the vertical surface of the sensor jig 130, and three sensors may be provided on the horizontal surface. The five degrees of freedom movement error of the feed mechanism 100 can be more easily calculated by measuring the reference surface 210 only once by the sensor 140 in which eight sensor jigs 130 are arranged. That is, the sensor 140 having the arrangement described above can derive a relational expression between the measured values measured for each sensor and the 5-degree-of-freedom motion trajectory with a single measurement.

(b)단계는 (a) 단계에서 구해진 측정값을 이용하여 상기 오차들을 산출하는 단계이다. 즉, (b)단계는 (a) 단계에서 유도된 식을 이용하여 이송기구(100)의 운동오차를 계산하는 단계이다.
(b) is a step of calculating the errors using the measured values obtained in the step (a). That is, step (b) is a step of calculating a motion error of the transport mechanism 100 using the equation derived in step (a).

이하에서는 상술한 직선 이송기구의 운동오차 측정장치를 이용하여 오차를 측정하는 방법을 단계별로 상세히 서술한다. 이하에서 설명되어 지지 않는 운동오차 측정장치의 각 구성들은 상기 위에서 설명되어 진 것으로 한다.
Hereinafter, a method of measuring the error using the motion error measuring apparatus of the linear transport mechanism will be described step by step. Each of the constitutions of the motion error measuring apparatus not described below is described above.

도5는 제1센서 내지 제3센서의 측정결과로부터 얻어지는 벡터 성분을 나타낸 도면이고, 도6은 제4센서와 제5센서의 측정결과로부터 얻어지는 벡터 성분을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view showing vector components obtained from the measurement results of the first sensor to the third sensor, and FIG. 6 is a diagram showing vector components obtained from the measurement results of the fourth sensor and the fifth sensor.

도7은 제6센서 내지 제8센서의 측정결과로부터 얻어지는 벡터 성분을 나타낸 도면이다.
7 is a diagram showing vector components obtained from the measurement results of the sixth sensor to the eighth sensor.

본원발명은 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 관한 것으로 상세하게는 y축 방향으로 직선운동을 하며, 수평(x)방향 운동오차, 수직(z)방향 운동오차, 롤(roll) 오차, 요(yaw) 오차 및 피치(pitch) 오차를 가지는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 있어서, (a)y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 수직 참조면(211)을 향하도록 배치된 제1센서(141)을 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제1측정값을 측정하는 단계와, (b)제1센서(141)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제2센서(142)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제2측정값을 측정하는 단계와, (c)제2센서(142)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제3센서(143)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제3측정값을 측정하는 단계와, (d)제1센서(141)와 z축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제4센서(144)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제4측정값을 측정하는 단계와, (e)제4센서(144)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제5센서(145)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제5측정값을 측정하는 단계와, (f)y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 수평 참조면(212)을 향하도록 배치된 제6센서(146)을 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 피치 오차를 포함하는 제6측정값을 측정하는 단계와, (g)제6센서(146)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제7센서(147)를 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제7측정값을 측정하는 단계와, (h)제7센서(147)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제8센서(148)를 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 피치 오차를 포함하는 제8측정값을 측정하는 단계 및, (i)제1측정값, 제2측정값과 제3측정값을 이용하여 이송기구(100)의 수평방향 운동오차와 요 오차를 산출하고, 제4측정값과 제5측정값을 이용하여 이송기구(100)의 롤 오차를 산출하고, 제6측정값, 제7측정값과 제8측정값을 이용하여 이송기구(100)의 수직방향 운동오차와 피치 오차를 산출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
More particularly, the present invention relates to a method of measuring a motion error of a linear transport mechanism, and more particularly, to a method of measuring a motion error of a linear transport mechanism, (a) a measuring device for measuring a movement error of a reference member disposed parallel to a y-axis, the reference member being arranged to face a vertical reference surface of a reference portion, Measuring a first measurement value including a shape error, a horizontal motion error, and a yaw error of the vertical reference plane 211 using the first sensor 141 and the first measurement value including the yaw error, (b) Measuring a second measurement value including a shape error and a horizontal motion error of the vertical reference surface 211 using a second sensor 142 spaced apart at regular intervals in the direction of the first reference surface 211; A shape error of the vertical reference surface 211, a horizontal error of the horizontal reference plane 211, and a horizontal error of the vertical reference plane 211 by using the third sensor 143, (D) measuring a third measurement value including a yaw error, a yaw error, and a yaw error; and (d) Measuring a fourth measured value including a shape error of the reference surface 211, a horizontal motion error, and a yaw error; (e) measuring a fourth measured value including a shape error of the reference surface 211, Measuring a fifth measured value including a shape error of the vertical reference plane 211 and a horizontal motion error using the fifth sensor 145; and (f) comparing the reference value 200 Measuring a sixth measured value including a shape error, a horizontal motion error, and a pitch error of the horizontal reference surface 212 using a sixth sensor 146 arranged to face the horizontal reference surface 212 of the horizontal reference surface 212 (G) a shape error of the horizontal reference surface 212 and a horizontal direction of the horizontal reference surface 212 by using the seventh sensor 147 disposed at a certain distance in the y-axis direction from the sixth sensor 146, Measuring a seventh measured value including a directional motion error; and (h) using a horizontal reference plane (e.g., a horizontal reference plane) using an eighth sensor 148 spaced apart from the seventh sensor 147 by a predetermined distance in the y- Measuring the eighth measured value including the shape error, the horizontal motion error, and the pitch error of the transfer mechanism (100) using the first measured value, the second measured value, and the third measured value, And calculates the roll error of the feed mechanism 100 using the fourth measured value and the fifth measured value, and calculates the roll error of the feed mechanism 100 based on the sixth measured value, the seventh measured value, and the eighth measured value And calculating a vertical movement error and a pitch error of the feed mechanism 100 using the values of the pitch error and the pitch error.

본원발명은 (a)단계 내지 (i)단계로 구성되는 것으로 센서지그(130)에 8개가 배열되는 센서(140)에 의해서 참조면(210)을 1번 측정만으로도 이송기구(100)의 5자유도 운동오차를 보다 간편하게 계산할 수 있는 운동오차 측정방법에 관한 것이다.
The present invention comprises the steps of (a) to (i), in which the sensor 140 having eight sensor jig 130 arranges five reference points of the reference plane 210, The present invention relates to a method of measuring a motion error, which can more easily calculate a motion error.

(a)단계는 y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 수직 참조면(211)을 향하도록 배치된 제1센서(141)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차(

Figure 112014033843460-pat00001
), 수평방향 운동오차(
Figure 112014033843460-pat00002
), 요 오차(
Figure 112014033843460-pat00003
)를 포함하는 제1측정값을 측정하는 단계이다.the step (a) may be performed by using the first sensor 141 arranged to face the vertical reference surface 211 of the reference part 200 arranged in parallel to the y-axis to adjust the shape error of the vertical reference surface 211
Figure 112014033843460-pat00001
), Horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00002
), Yaw error (
Figure 112014033843460-pat00003
) Of the first measurement value.

(a)단계는 제1센서(141)에 의해서 측정된 제1측정값은 아래와 같이 하나의 식으로 표현된다.In the step (a), the first measured value measured by the first sensor 141 is represented by one equation as follows.

Figure 112014033843460-pat00004
Figure 112014033843460-pat00004

(b)단계는 제1센서(141)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제2센서(142)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차(

Figure 112014033843460-pat00005
), 수평방향 운동오차(
Figure 112014033843460-pat00006
)를 포함하는 제2측정값을 측정하는 단계이다. (b) may be performed by using a second sensor 142 spaced apart from the first sensor 141 by a predetermined distance in the y-axis direction,
Figure 112014033843460-pat00005
), Horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00006
) Of the first measurement value.

(b)단계는 제1센서(141)와 y축 방향으로 d 간격으로 이격되어 배치된 제2센서(142)에 의해서 측정된 제2측정값은 아래와 같이 하나의 식으로 표현된다.In the step (b), the second measured value measured by the first sensor 141 and the second sensor 142 spaced apart from each other by d intervals in the y-axis direction is expressed by the following equation.

Figure 112014033843460-pat00007
Figure 112014033843460-pat00007

(c)단계는 제2센서(142)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제3센서(143)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차(

Figure 112014033843460-pat00008
), 수평방향 운동오차(
Figure 112014033843460-pat00009
), 요 오차(
Figure 112014033843460-pat00010
)를 포함하는 제3측정값을 측정하는 단계이다.(c) may be performed by using the third sensor 143 disposed at a predetermined distance in the y-axis direction from the second sensor 142 to detect the shape error of the vertical reference surface 211
Figure 112014033843460-pat00008
), Horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00009
), Yaw error (
Figure 112014033843460-pat00010
) Of the first measurement value.

(c)단계는 제2센서(142)와 y축 방향으로 d 간격으로 이격되어 배치된 제3센서(143)에 의해서 측정된 제3측정값은 아래와 같이 하나의 식으로 표현된다.In the step (c), the third measured value measured by the third sensor 143 disposed at a distance d from the second sensor 142 in the y-axis direction is represented by the following equation.

Figure 112014033843460-pat00011
Figure 112014033843460-pat00011

(d)단계는 제1센서(141)와 z축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제4센서(144)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차(

Figure 112014033843460-pat00012
), 수평방향 운동오차(
Figure 112014033843460-pat00013
), 요 오차(
Figure 112014033843460-pat00014
)를 포함하는 제4측정값을 측정하는 단계이다.(d) is performed by using the fourth sensor 144 spaced apart from the first sensor 141 by a predetermined distance in the z-axis direction to calculate the shape error of the vertical reference surface 211
Figure 112014033843460-pat00012
), Horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00013
), Yaw error (
Figure 112014033843460-pat00014
) Of the first measurement value.

(d)단계는 제1센서(141)와 z축 방향으로 L 간격으로 이격되어 배치된 제4센서(144)에 의해서 측정된 제4측정값은 아래와 같이 하나의 식으로 표현된다.In the step (d), the fourth measurement value measured by the fourth sensor 144 disposed at a distance of L in the z-axis direction from the first sensor 141 is represented by the following equation.

Figure 112014033843460-pat00015
Figure 112014033843460-pat00015

(e)단계는 제4센서(144)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제5센서(145)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차(

Figure 112014033843460-pat00016
), 수평방향 운동오차(
Figure 112014033843460-pat00017
)를 포함하는 제5측정값을 측정하는 단계이다.(e) may be performed by using the fifth sensor 145 spaced apart from the fourth sensor 144 by a predetermined distance in the y-axis direction, and the shape error of the vertical reference surface 211
Figure 112014033843460-pat00016
), Horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00017
) Of the second measurement value.

(e)단계는 제4센서(144)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제5센서(145)에 의해서 측정된 제5측정값은 아래와 같이 하나의 식으로 표현된다.In the step (e), the fifth measurement value measured by the fifth sensor 145 disposed at a predetermined distance in the y-axis direction from the fourth sensor 144 is represented by the following equation.

Figure 112014033843460-pat00018
Figure 112014033843460-pat00018

(f)단계는 y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 수평 참조면(212)을 향하도록 배치된 제6센서(146)을 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차(

Figure 112014033843460-pat00019
), 수평방향 운동오차(
Figure 112014033843460-pat00020
), 피치 오차(
Figure 112014033843460-pat00021
)를 포함하는 제6측정값을 측정하는 단계이다.(f) may be performed by using a sixth sensor 146 arranged to face the horizontal reference surface 212 of the reference portion 200 arranged in parallel to the y-axis to detect the shape error of the horizontal reference surface 212
Figure 112014033843460-pat00019
), Horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00020
), Pitch error (
Figure 112014033843460-pat00021
) Of the second measurement value.

(f)단계는 y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 수평 참조면(212)을 향하도록 배치된 제6센서(146)에 의해서 측정된 제6측정값은 아래와 같이 하나의 식으로 표현된다.In step (f), the sixth measured value measured by the sixth sensor 146 arranged to face the horizontal reference surface 212 of the reference part 200 arranged in parallel to the y-axis is expressed by the following equation Is expressed.

Figure 112014033843460-pat00022
Figure 112014033843460-pat00022

(g)단계는 제6센서(146)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제7센서(147)를 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차(

Figure 112014033843460-pat00023
), 수평방향 운동오차(
Figure 112014033843460-pat00024
)를 포함하는 제7측정값을 측정하는 단계이다.(g) may be performed by using a seventh sensor 147 disposed at a predetermined distance in the y-axis direction from the sixth sensor 146 to calculate the shape error of the horizontal reference surface 212
Figure 112014033843460-pat00023
), Horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00024
) Of the second measurement value.

(g)단계는 제6센서(146)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제7센서(147)에 의해서 측정된 제7측정값은 아래와 같이 하나의 식으로 표현된다.In the step (g), the seventh measured value measured by the seventh sensor 147 arranged at a predetermined distance in the y-axis direction from the sixth sensor 146 is expressed by the following equation.

Figure 112014033843460-pat00025
Figure 112014033843460-pat00025

(h)단계는 제7센서(147)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제8센서(148)를 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차(

Figure 112014033843460-pat00026
), 수평방향 운동오차(
Figure 112014033843460-pat00027
), 피치 오차(
Figure 112014033843460-pat00028
)를 포함하는 제8측정값을 측정하는 단계이다.(h) may be performed by using the eighth sensor 148 spaced apart from the seventh sensor 147 by a predetermined distance in the y-axis direction to calculate the shape error of the horizontal reference surface 212
Figure 112014033843460-pat00026
), Horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00027
), Pitch error (
Figure 112014033843460-pat00028
) Of the eighth measured value.

(h)단계는 제7센서(147)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제8센서(148)에 의해서 측정된 제8측정값은 아래와 같이 하나의 식으로 표현된다.In the step (h), the eighth measured value measured by the eighth sensor 148 disposed at a certain distance in the y-axis direction from the seventh sensor 147 is represented by the following equation.

Figure 112014033843460-pat00029
Figure 112014033843460-pat00029

(i)단계는 제1측정값, 제2측정값과 제3측정값을 이용하여 이송기구(100)의 수평방향 운동오차와 요 오차를 산출하고, 제4측정값과 제5측정값을 이용하여 이송기구(100)의 롤 오차를 산출하고, 제6측정값, 제7측정값과 제8측정값을 이용하여 이송기구(100)의 수직방향 운동오차와 피치 오차를 산출하는 단계이다.In step (i), the horizontal movement error and the yaw error of the feed mechanism 100 are calculated using the first measured value, the second measured value, and the third measured value, and the fourth measured value and the fifth measured value are used A roll error of the feed mechanism 100 is calculated and a vertical movement error and a pitch error of the feed mechanism 100 are calculated using the sixth measured value, the seventh measured value, and the eighth measured value.

여기서, i는 1부터 N까지의 숫자를 나타내고, N은 측정되는 전체길이를 표본주기로 나눈 숫자이다. 표본은 같은 표본주기 s에서 행해지는 것으로 가정한다. Where i represents a number from 1 to N, and N is a number obtained by dividing the total length measured by the sample period. The sample is assumed to be taken at the same sample period s.

제1측정값, 제2측정값과 제3측정값에서 산출된 수학식1,2,3을 이용하여 이송기구(100)의 수평방향 운동오차와 요 오차는 다음과 과정을 거쳐 계산되어 진다.The horizontal movement error and the yaw error of the feed mechanism 100 are calculated through the following process using Equations 1, 2, and 3 calculated from the first measurement value, the second measurement value, and the third measurement value.

운동오차의 영향을 상쇄시기키 위한

Figure 112014033843460-pat00030
의 값은 다음과 같이 계산되어 지고,To offset the effect of motion error
Figure 112014033843460-pat00030
Is calculated as follows,

Figure 112014033843460-pat00031
Figure 112014033843460-pat00031

제1센서(141) 내지 제3센서(143)에 의해서 측정된 수직 참조면(211)의 형상오차는 상기

Figure 112014033843460-pat00032
의 값을 2번 적분하면 된다.The shape error of the vertical reference surface 211 measured by the first sensor 141 to the third sensor 143 is determined by the above-
Figure 112014033843460-pat00032
Is integrated twice.

Figure 112014033843460-pat00033
Figure 112014033843460-pat00033

따라서, 상기의 형상오차를 수학식2에 대입하여 풀면 제1센서(141) 내지 제3센서(143)에 의한 수평방향 운동오차(

Figure 112014033843460-pat00034
)을 산출할 수 있고, 다시 수평방향 운동오차와 형상오차를 수학식3에 대입하면 요 오차(
Figure 112014033843460-pat00035
)를 산출할 수 있다.Therefore, when the above-described shape error is substituted into Equation (2), a horizontal motion error (i.e., a horizontal motion error) by the first sensor 141 to the third sensor 143
Figure 112014033843460-pat00034
), And by substituting the horizontal motion error and the shape error into the equation (3), the yaw error
Figure 112014033843460-pat00035
) Can be calculated.

Figure 112014033843460-pat00036
Figure 112014033843460-pat00036

Figure 112014033843460-pat00037
Figure 112014033843460-pat00037

또한, 제4측정값, 제5측정값에서 산출된 수학식4,5을 이용하여 센서의 높이차 L로 인해 발생되는 이송기구(100)의 롤 오차는 다음과 과정을 거쳐 계산되어 진다.In addition, the roll error of the transport mechanism 100 caused by the height difference L of the sensor using Equations 4 and 5 calculated from the fourth measured value and the fifth measured value is calculated through the following process.

운동오차의 영향을 상쇄시기키 위한

Figure 112014033843460-pat00038
의 값은 다음과 같이 계산되어 지고,To offset the effect of motion error
Figure 112014033843460-pat00038
Is calculated as follows,

Figure 112014033843460-pat00039
Figure 112014033843460-pat00039

제4센서(144)와 제5센서(145)에 의해서 측정된 수직 참조면(211)의 형상오차는 상기

Figure 112014033843460-pat00040
의 값을 1번 적분하면 된다.The shape error of the vertical reference surface 211 measured by the fourth sensor 144 and the fifth sensor 145 is the
Figure 112014033843460-pat00040
Is integrated once.

Figure 112014033843460-pat00041
Figure 112014033843460-pat00041

따라서, 상기의 형상오차를 수학식5에 대입하여 풀면 제4센서(144)와 제5센서(145)에 의한 수평방향 운동오차(

Figure 112014033843460-pat00042
)을 산출할 수 있고, 다시 상기 수평방향 운동오차를 이용하면 롤 오차(
Figure 112014033843460-pat00043
)를 산출할 수 있다.Therefore, by solving the above-mentioned shape error into Equation 5, it is possible to solve the horizontal motion error (the horizontal motion error) by the fourth sensor 144 and the fifth sensor 145
Figure 112014033843460-pat00042
), And using the horizontal motion error again, the roll error (
Figure 112014033843460-pat00043
) Can be calculated.

Figure 112014033843460-pat00044
Figure 112014033843460-pat00044

Figure 112014033843460-pat00045
Figure 112014033843460-pat00045

제6측정값, 제7측정값 및 제8측정값에서 산출된 수학식6,7,8을 이용하여 상기 수학식11,12에서 추출한 수평방향 운동오차와 요 오차 성분과 유사하게 이송기구(100)의 수직방향 오차와 피치 오차를 산출할 수 있다.Similarly to the horizontal motion error and the yaw error component extracted from Equations (11) and (12) using Equations (6), (7) and (8) calculated from the sixth measurement value, the seventh measurement value and the eighth measurement value, ) And the pitch error can be calculated.

운동오차의 영향을 상쇄시기키 위한

Figure 112014033843460-pat00046
의 값은 다음과 같이 계산되어 지고,To offset the effect of motion error
Figure 112014033843460-pat00046
Is calculated as follows,

Figure 112014033843460-pat00047
Figure 112014033843460-pat00047

제6센서(146) 내지 제8센서(148)에 의해서 측정된 수평 참조면(212)의 형상오차는 다음과 같이

Figure 112014033843460-pat00048
의 값을 2번 적분하면 된다.The shape errors of the horizontal reference surface 212 measured by the sixth sensor 146 to the eighth sensor 148 are as follows
Figure 112014033843460-pat00048
Is integrated twice.

Figure 112014033843460-pat00049
Figure 112014033843460-pat00049

따라서, 상기의 형상오차를 수학식7에 대입하여 풀면 제6센서(146) 내지 제8센서(148)에 의한 수평방향 운동오차(

Figure 112014033843460-pat00050
)을 산출할 수 있고, 다시 수평방향 운동오차와 형상오차를 수학식8에 대입하면 피치 오차(
Figure 112014033843460-pat00051
)를 산출할 수 있다. 여기서 제6센서(146) 내지 제8센서(148)에 의한 수평방향 운동오차는 수평 참조면(212)에 대한 수평방향 운동오차이기 때문에 이송기구(100)의 수직방향 운동오차와 같다.Therefore, if the above-mentioned shape error is substituted into Equation (7), the horizontal motion error (
Figure 112014033843460-pat00050
), And by substituting the horizontal motion error and the shape error into the equation (8), the pitch error (
Figure 112014033843460-pat00051
) Can be calculated. Here, the horizontal motion error by the sixth sensor 146 to the eighth sensor 148 is the same as the vertical motion error of the transport mechanism 100 because it is a horizontal motion error with respect to the horizontal reference surface 212.

Figure 112014033843460-pat00052
Figure 112014033843460-pat00052

Figure 112014033843460-pat00053
Figure 112014033843460-pat00053

(i)단계는 상기와 같은 과정을 거쳐 수학식11,12,16,19,20에 계산된 것과 같이 이송기구(100)의 수평방향 운동오차(

Figure 112014033843460-pat00054
)와 요 오차(
Figure 112014033843460-pat00055
), 롤 오차(
Figure 112014033843460-pat00056
), 수직방향 운동오차(=
Figure 112014033843460-pat00057
)와 피치 오차(
Figure 112014033843460-pat00058
)를 산출하는 단계이다.
(i) is performed in the same manner as described above, so that the horizontal motion error of the transport mechanism 100 as calculated in Equations (11), (12), (16)
Figure 112014033843460-pat00054
) And yaw error (
Figure 112014033843460-pat00055
), Roll error
Figure 112014033843460-pat00056
), Vertical motion error (=
Figure 112014033843460-pat00057
) And pitch error (
Figure 112014033843460-pat00058
).

이상으로 본 발명에 따른 직선 이송기구의 운동오차 측정장치 및 측정방법의 바람직한 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.Although the preferred embodiments of the apparatus and method for measuring the motion error of the linear transport mechanism according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the technical idea, structure and operation of the present invention. And the scope of the technical idea of the present invention is not limited to or limited by the description with reference to the drawings or the drawings. It will also be appreciated by those skilled in the art that the concepts and embodiments of the invention set forth herein may be used as a basis for modifying or designing other structures for carrying out the same purposes of the present invention It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. And various changes, substitutions, and alterations can be made without departing from the scope of the invention.

10 : 운동오차 측정장치
100 : 이송기구
110 : 고정부 120 : 이동부
130 : 센서지그 140 : 센서
200 : 참조부
210 : 참조면10: Motion error measuring device
100: Feed mechanism
110: fixing part 120: moving part
130: sensor jig 140: sensor
200: Reference
210: Reference plane

Claims (5)

고정부(110)와 상기 고정부(110)를 가이드로하여 그 위를 움직이는 이동부(120)를 포함하는 초정밀 직선 이송기구(100)의 오차를 측정하는 장치에 있어서,
단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 상기 이동부(120) 위에 설치되는 센서지그(130);
상기 센서지그(130)의 수직면에 5개, 수평면에 3개가 설치되는 센서(140); 및,
상기 고정부(110)의 측면에 이격되게 설치되는 것으로 상기 센서지그(130)의 형상에 대응되는 참조면(210)을 포함하는 참조부(200)로 구성되되,
상기 센서(140)는 상기 센서지그(130)의 수직면에 2줄로 배열되게 설치되되 첫째줄에 일정간격(d)으로 3개가 배열되고, 상기 첫째줄부터 일정간격(L) 이격된 둘째줄에 일정간격(d)으로 2개가 배열되고, 상기 센서지그(130)의 수평면에 일정간격(d)으로 3개가 배열되어 총 8개가 설치되고,
상기 직선 이송기구(100)의 이동부(120)가 고정부(110) 위에서 y축 방향(상기 고정부(110)의 길이방향)으로 1번의 직선운동을 하되 상기 고정부(110)에 평행하게 배열된 상기 참조부(200)의 상기 참조면(210)을 향하도록 상기 이동부(120)에 결합되어 있는 상기 센서지그(130)에 배치된 복수개의 상기 센서(140)를 이용하여 상기 오차들의 일부를 포함하는 각 센서별 측정값을 측정하여 이송기구(100)의 5자유도 운동오차를 측정하는 것을 특징으로 하는 직선 이송기구의 운동오차 측정장치.
An apparatus for measuring an error of a super precise linear transport mechanism (100) including a stationary part (110) and a moving part (120) for moving the stationary part (110)
A sensor jig (130) having a cross-sectional shape and having one end mounted on the moving part (120);
A sensor 140 having five sensors on the vertical surface and three sensors on the horizontal surface of the sensor jig 130; And
A reference portion 200 including a reference surface 210 corresponding to the shape of the sensor jig 130 and spaced from the side surface of the fixing portion 110,
The sensors 140 are arranged in two rows on the vertical plane of the sensor jig 130, three sensors are arranged at a predetermined interval d on a first row, and three sensors are arranged on a second row spaced apart from the first row by a predetermined distance L, Two dots are arranged in the interval d and three dots are arranged on a horizontal plane of the sensor jig 130 at a predetermined interval d,
The moving part 120 of the linear transport mechanism 100 performs a linear motion in the y-axis direction (the longitudinal direction of the fixing part 110) on the fixing part 110, A plurality of sensors 140 disposed on the sensor jig 130 coupled to the moving unit 120 so as to face the reference surface 210 of the reference unit 200 arranged, And measuring a 5-degree-of-freedom motion error of the transfer mechanism (100) by measuring a measurement value for each sensor including a part of the linear motion measurement error.
삭제delete y축 방향으로 직선운동을 하며, 수평(x)방향 운동오차, 수직(z)방향 운동오차, 롤(roll) 오차, 요(yaw) 오차 및 피치(pitch) 오차를 가지는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 있어서,
(a) 상기 직선 이송기구(100)의 이동부(120)가 고정부(110) 위에서 y축 방향으로 1번 직선운동을 하되 y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 참조면(210)을 향하도록 상기 이동부(120)에 결합되어 있는 센서지그(130)에 배치된 복수개의 센서(140)를 이용하여 상기 오차들의 일부를 포함하는 각 센서별 측정값을 측정하는 단계; 및,
(b) 상기 (a) 단계에서 상기 이송기구(100)의 1번의 직선운동을 통해 구해진 측정값을 이용하여 이송기구(100)의 5자유도 운동오차를 산출하는 단계를 포함하고,
상기 센서지그(130)는 단면이 'ㄴ'형상의 부재로 일단이 상기 이동부(120) 위에 설치되고,
상기 센서(140)는 상기 센서지그(130)의 수직면에 2줄로 배열되게 설치되되 첫째줄에 일정간격(d)으로 3개가 배열되고, 상기 첫째줄부터 일정간격(L) 이격된 둘째줄에 일정간격(d)으로 2개가 배열되고, 상기 센서지그(130)의 수평면에 일정간격(d)으로 3개가 배열되어 총 8개가 설치되는 것을 특징으로 하는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법.
a linear motion in the y axis direction and a linear motion mechanism error in a horizontal (x) direction movement error, a vertical (z) direction movement error, a roll error, a yaw error and a pitch error In the measuring method,
(a) The moving part 120 of the linear transport mechanism 100 linearly moves once in the y-axis direction on the fixed part 110, and the reference surface 210 of the reference part 200 arranged in parallel to the y- Measuring a measurement value for each sensor including a part of the errors using a plurality of sensors 140 disposed in the sensor jig 130 coupled to the moving unit 120 so as to face the moving unit 120; And
(b) calculating a 5-degree-of-freedom motion error of the transfer mechanism 100 using the measured value obtained through one linear motion of the transfer mechanism 100 in the step (a)
The sensor jig 130 is a member having a cross-sectional shape, one end of which is provided on the moving part 120,
The sensors 140 are arranged in two rows on the vertical plane of the sensor jig 130, three sensors are arranged at a predetermined interval d on a first row, and three sensors are arranged on a second row spaced apart from the first row by a predetermined distance L, Wherein two of the sensor jigs (130) are arranged at intervals (d), and three sensor jigs (130) are arranged on a horizontal plane at a predetermined interval (d).
삭제delete y축 방향으로 직선운동을 하며, 수평(x)방향 운동오차, 수직(z)방향 운동오차, 롤(roll) 오차, 요(yaw) 오차 및 피치(pitch) 오차를 가지는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법에 있어서,
(a)y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 수직 참조면(211)을 향하도록 배치된 제1센서(141)을 이용하여 상기 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제1측정값을 측정하는 단계;
(b)상기 제1센서(141)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제2센서(142)를 이용하여 상기 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제2측정값을 측정하는 단계;
(c)상기 제2센서(142)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제3센서(143)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제3측정값을 측정하는 단계;
(d)상기 제1센서(141)와 z축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제4센서(144)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 요 오차를 포함하는 제4측정값을 측정하는 단계;
(e)상기 제4센서(144)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제5센서(145)를 이용하여 수직 참조면(211)의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제5측정값을 측정하는 단계;
(f)상기 y축에 평행하게 배열된 참조부(200)의 수평 참조면(212)을 향하도록 배치된 제6센서(146)을 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 피치 오차를 포함하는 제6측정값을 측정하는 단계;
(g)상기 제6센서(146)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제7센서(147)를 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차, 수평방향 운동오차를 포함하는 제7측정값을 측정하는 단계;
(h)상기 제7센서(147)와 y축 방향으로 일정간격으로 이격되어 배치된 제8센서(148)를 이용하여 수평 참조면(212)의 형상오차, 수평방향 운동오차, 피치 오차를 포함하는 제8측정값을 측정하는 단계; 및,
(i)상기 제1측정값, 상기 제2측정값과 상기 제3측정값을 이용하여 이송기구(100)의 수평방향 운동오차와 요 오차를 산출하고, 상기 제4측정값과 상기 제5측정값을 이용하여 이송기구(100)의 롤 오차를 산출하고, 상기 제6측정값, 상기 제7측정값과 상기 제8측정값을 이용하여 이송기구(100)의 수직방향 운동오차와 피치 오차를 산출하는 단계를 포함하여 이루어지되,
상기 (a)단계 내지 (h)단계에서 구해지는 제1측정값 내지 제8측정값은 8개의 센서(140)에 의해서 참조면(210)을 1번 측정하는 것만으로도 측정되어 이송기구(100)의 5자유도 운동오차를 산출하는 것을 특징으로 하는 직선 이송기구의 운동오차 측정방법.
a linear motion in the y axis direction and a linear motion mechanism error in a horizontal (x) direction movement error, a vertical (z) direction movement error, a roll error, a yaw error and a pitch error In the measuring method,
(a) Using the first sensor 141 arranged to face the vertical reference plane 211 of the reference unit 200 arranged in parallel to the y-axis, the shape error of the vertical reference plane 211, Measuring a first measurement value including an error and a yaw error;
(b) using a second sensor 142 spaced apart from the first sensor 141 by a predetermined distance in the y-axis direction, Measuring two measured values;
(c) Including a shape error, a horizontal motion error, and a yaw error of the vertical reference surface 211 using the third sensor 143 disposed at a certain distance in the y-axis direction from the second sensor 142 Measuring a third measured value;
(d) Including the shape error, the horizontal motion error, and the yaw error of the vertical reference surface 211 using the fourth sensor 144 disposed at a predetermined distance in the z-axis direction from the first sensor 141 Measuring a fourth measured value;
(e) a fifth sensor 145 disposed at a predetermined distance in the y-axis direction from the fourth sensor 144, Measuring a measured value;
(f) Using the sixth sensor 146 arranged to face the horizontal reference plane 212 of the reference unit 200 arranged parallel to the y-axis, the shape error of the horizontal reference plane 212, Measuring a sixth measured value including an error and a pitch error;
(g) Using the seventh sensor 147 disposed at a certain distance in the y-axis direction from the sixth sensor 146, the seventh sensor 147, which includes the shape error of the horizontal reference surface 212, Measuring a measured value;
(h) Including the shape error, horizontal motion error, and pitch error of the horizontal reference surface 212 using the eighth sensor 148 disposed at a certain distance in the y-axis direction from the seventh sensor 147 Measuring an eighth measured value; And
(i) calculating a horizontal motion error and a yaw error of the transfer mechanism (100) using the first measured value, the second measured value, and the third measured value, and calculating the fourth measured value and the fifth measured value And calculates a roll error of the feed mechanism 100 using the sixth measured value, the seventh measured value, and the eighth measured value to determine a vertical movement error and a pitch error of the feed mechanism 100 And a step of calculating,
The first to eighth measured values obtained in steps (a) to (h) are measured by only measuring the reference surface 210 once by eight sensors 140, And a fifth degree of freedom motion error of the linear movement mechanism is calculated.
KR1020140042271A 2014-04-09 2014-04-09 The measurenent device and measurenent method of motion error in linear stage KR101654556B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140042271A KR101654556B1 (en) 2014-04-09 2014-04-09 The measurenent device and measurenent method of motion error in linear stage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140042271A KR101654556B1 (en) 2014-04-09 2014-04-09 The measurenent device and measurenent method of motion error in linear stage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150117042A KR20150117042A (en) 2015-10-19
KR101654556B1 true KR101654556B1 (en) 2016-09-06

Family

ID=54399392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140042271A KR101654556B1 (en) 2014-04-09 2014-04-09 The measurenent device and measurenent method of motion error in linear stage

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101654556B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076312A (en) 2006-09-22 2008-04-03 Fine Tech Corp Length measurement instrument
KR101130703B1 (en) 2010-02-22 2012-04-02 한양대학교 산학협력단 Measurement method of motion errors in ultra-precision linear stage and measurement device therefor
JP5089286B2 (en) 2007-08-06 2012-12-05 株式会社神戸製鋼所 Shape measuring device and shape measuring method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0894305A (en) * 1994-09-22 1996-04-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Shaft coupling-centering apparatus
JP4589286B2 (en) * 2006-09-25 2010-12-01 本田技研工業株式会社 Variable valve opening characteristics internal combustion engine
KR101210911B1 (en) 2010-12-08 2012-12-12 광주과학기술원 Measurement system of motion error

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076312A (en) 2006-09-22 2008-04-03 Fine Tech Corp Length measurement instrument
JP5089286B2 (en) 2007-08-06 2012-12-05 株式会社神戸製鋼所 Shape measuring device and shape measuring method
KR101130703B1 (en) 2010-02-22 2012-04-02 한양대학교 산학협력단 Measurement method of motion errors in ultra-precision linear stage and measurement device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150117042A (en) 2015-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102809350B (en) The accumulation lead error determinator of ballscrew shaft and assay method
US10209048B2 (en) Double ball-bar measuring system and errors compensation method thereof
CN104699118B (en) The dynamic of compensating platform and system, platform device and the equipment of thermal deformation error
CN106441168B (en) The measurement method of linear rolling guide slider type face precision
CN102288132B (en) Method for measuring vertex curvature radius deviation of aspheric surface by using laser tracking instrument
US20210033383A1 (en) A method for calibrating an error of installation of an interferometer in a multi-axis laser displacement measurement system
US9979262B2 (en) Positioning device in gantry type of construction having a position-measurement device for measuring the position of a carriage relative to a cross-member
CN110906861B (en) Real-time measuring device and method for rolling angle error of guide rail movement
CN108362221A (en) A kind of free form surface pattern nano-precision detection method and device
CN106441133A (en) Shaft hole matching gap measuring device and measuring method thereof
CN103048892A (en) Vibration-isolation platform based on height/horizontal attitude six-dimensional position detection and control
CN106289058B (en) A kind of method of grating scale positioning assignment accuracy compensation
CN110849312A (en) Resonance type dynamic strain calibration device and method
CN111854587A (en) Guide rail five-degree-of-freedom motion error online measurement device and method
US9879967B2 (en) Method for compensating measurement errors due to thermally induced structural deformations in a coordinate measurement machine
KR101654556B1 (en) The measurenent device and measurenent method of motion error in linear stage
Borisov et al. Performance evaluation of a new taut wire system for straightness measurement of machine tools
CN110440721A (en) A kind of three-dimensional mobile platform movement angle error rapid measurement device and method
CN113771093A (en) Mechanical arm calibration and precision measurement device based on linear motion platform
ITMO20060104A1 (en) METHOD OF DETERMINING AND COMPENSATING THE STATUS OF DEFORMATIONS IN COMPLEX STRUCTURES OF NUMERICAL-CONTROLLED MACHINE TOOLS AND COMPOSITE OPTICAL SENSOR SYSTEM
CN103712553A (en) Interference method with phase method and vertical scanning method compatible
CN107367221B (en) Supersonic motor drives host-guest architecture inductance sensor calibrating installation
KR101130703B1 (en) Measurement method of motion errors in ultra-precision linear stage and measurement device therefor
JP2008286598A (en) Wavelength estimation method of tracking laser interferometer
CN104344802A (en) Method for measuring surface profile

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190522

Year of fee payment: 4