Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4078799B2 - Two-dimensional positioning device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4078799B2 - Two-dimensional positioning device - Google Patents

Two-dimensional positioning device Download PDF

Info

Publication number
JP4078799B2
JP4078799B2 JP2000342761A JP2000342761A JP4078799B2 JP 4078799 B2 JP4078799 B2 JP 4078799B2 JP 2000342761 A JP2000342761 A JP 2000342761A JP 2000342761 A JP2000342761 A JP 2000342761A JP 4078799 B2 JP4078799 B2 JP 4078799B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slider
unit
axis
motor
platen
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000342761A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002153085A (en
Inventor
茂 橋田
哲司 田村
敏博 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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 Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2000342761A priority Critical patent/JP4078799B2/en
Publication of JP2002153085A publication Critical patent/JP2002153085A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4078799B2 publication Critical patent/JP4078799B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ干渉計等の光計測部を備えXY方向に移動可能なスライダ部を有する2次元位置決め装置に関わるものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は、従来の2次元位置決め装置におけるステージを示す平面図である。ステージ1はプラテン部10を有しており、このプラテン部10には、X、Y方向のそれぞれに、モータコアの歯部ピッチに対応する間隔でプラテン溝10a(図中のXY方向に延在する黒の直線で示す)が形成されている。プラテン部10における図の右方には、X方向に移動するスライダ部をその異常走行時に停止させるためのX軸ストッパ11が配設され、プラテン部10における図の下方には、Y方向に移動するスライダ部をその異常走行時に停止させるためのY軸ストッパ12が配設されている。
【0003】
また、X軸ストッパ11に隣接して、レーザ干渉計30のレーザ光を反射するX軸平面ミラー13が配設され、Y軸ストッパ12に隣接して、レーザ干渉計30のレーザ光を反射するY軸平面ミラー14が配設されている。X軸平面ミラー13及びY軸平面ミラー14は、プラテン部10の溝に対して平行又は直角になるように取り付けられている。
【0004】
X軸ストッパ11の近傍にはOTXセンサ15が配設され、このOTXセンサ15は、スライダ部40(図4参照)がX軸平面ミラー13に接近するとオンするように構成される。また、Y軸平面ミラー14の近傍にはOTYセンサ16が配設され、このOTYセンサ16は、スライダ部40がY軸平面ミラー14に接近するとオンするように構成される。これらOTXセンサ15及びOTYセンサ16は、原点復帰時に使用される。
【0005】
X軸平面ミラー13におけるX軸ストッパ11の一端部に対応する位置には、OTYセンサ16のセンサ光を反射する反射板18が、また、Y軸平面ミラー14におけるY軸ストッパ12の一端部に対応する位置には、OTXセンサ15のセンサ光を反射する反射板17がそれぞれ配設されている。OTXセンサ15及びOTYセンサ16はそれぞれ、スライダ部40がセンサ光を遮ったときに信号がオンとなる。
【0006】
図4は、プラテン部10上をXY方向に移動するスライダ部40を示す模式図である。スライダ部40は、プラテン部10と対向する側に設けられたモータ部20と、モータ部20上に搭載されたレーザ干渉計30とを備えている。
【0007】
図5は、モータ部20の構成を示す模式図である。モータ部20は、プラテン部10との対向面に、X1モータコア21、X2モータコア25、Y1モータコア23、及びY2モータコア24の計4個を、モータ部20の中心に関して点対称の位置となるように備えている。X1モータコア21及びX2モータコア25はそれぞれ、X方向(図5の上下方向)に相互に所定の間隔をあけて延在する歯部を有する。また、Y1モータコア23及びY2モータコア24はそれぞれ、Y方向(図5の左右方向)に相互に所定の間隔をあけて延在する歯部を有する。図中の各モータコア21、23、24、25における白い部分がモータの歯部先を示し、灰色の部分が谷部を示している。
【0008】
図6は、3軸レーザ干渉計30の構造を示す模式図である。レーザ干渉計30は、3つのレーザ干渉計31〜33を有している。Y軸レーザ干渉計33に対して、X1軸レーザ干渉計31とX2軸レーザ干渉計32とが直交する方向を向いて配置されている。レーザ干渉計30はモータ部20に固定されており、レーザ干渉計30の光軸とモータコアの各歯部とが直角をなすように配置される。
【0009】
このようにして組付けられたスライダ部40を、プラテン部10上に、モータコア21、23、24、25の各歯部と、プラテン溝10aとが斜めに交差しないようにして載せる。この状態で、エアベリング(図示せず)によってスライダ部40を空気浮上させ、モータコア21、23、24、25のそれぞれに一定の電流を供給する。これにより、スライダ部40は、Y軸レーザ干渉計33の光軸がY軸平面ミラー14に対してほぼ直角に当たる姿勢で静止する。また、X1軸レーザ干渉計31及びX2軸レーザ干渉計32の各光軸は、X軸平面ミラー13とほぼ直角に当たる姿勢になる。
【0010】
従って、レーザ干渉計30から出射された各レーザ光は、各平面ミラー13、14で反射されてレーザ干渉計31〜33の内の対応する干渉計に戻るので、モータ部20の変位が測定でき、その測定結果を用いることにより位置決め制御を実行できる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の2次元位置決め装置では、モータコア21、23、24、25の各歯部と、プラテン部10のプラテン溝10aとが斜めに交差してヨーイング方向に傾いた状態からでは、エアベアリングでスライダ部40を空気浮上させて各モータコア21、23、24、25に一定電流を供給しても、レーザ干渉計30からのレーザ光の各光軸が、各平面ミラー13、14に対して直角とはならない。
【0012】
この状態では、レーザ干渉計30における各レーザ干渉計31〜33にレーザ光が適正に戻らなくなり光パワーが低下するるため、モータ部20の変位を計測することができず、位置決め制御を行うことができない。また、たとえモータ部20の変位が計測できたとしても、モータコア21、23、24、25の各歯部とプラテン溝10aとが斜めになっているため、本来備えている良好な推力を得ることはできない。
【0013】
現状では、上記のような場合、スライダ部40を空気浮上させた状態で、ユーザが手動で姿勢を正常状態に戻す作業を行っているが、この作業は、応用装置によっては安全上許されない場合もある。また、スライダ部40の角度は、かなり正確に合わせる必要があるため、手作業で行うユーザとって大きな負担となっている。
【0014】
また、正常運転を続けているかぎり、モータコア21、23、24、25の各歯部とプラテン溝10aとが斜めに交差した状態で停止することはないが、例えば、スライダ部40の高速移動中に停電になった場合に、スライダ部40が斜めになった状態でプラテン部10に張り付くこともある。
【0015】
本発明は、上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、スライダ部がプラテン溝に対してヨーイング方向に傾いている場合であっても、ユーザの手作業によらずモータ部を自動的に正常な姿勢に復帰させてサーボ制御を行うことができ、安全性を高め、異常発生時のユーザの負担を軽減できる2次元位置決め装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の2次元位置決め装置は、XY方向に延在する複数のプラテン溝を有するステージと、プラテン溝に対向するモータ部を有するスライダ部と、スライダ部に搭載され該スライダ部の移動時の姿勢を光反射に基づいて検出する光計測部と、ステージ上でスライダ部をXY方向に移動制御する制御部と、面接触した状態のスライダ部を正規の姿勢に矯正するストッパとを備えた2次元位置決め装置であって、
制御部が、作動開始時に、スライダ部をストッパに向けて移動させて面接触させた後、光計測部で検出されるスライダ部の姿勢の良否を判定することを特徴とする2次元位置決め装置を提供する。
【0017】
本発明の2次元位置決め装置では、ストッパの取り付け角度の調整と制御シーケンスの変更により、モータ部が自走できる程度の傾きであれば、人手を介さずにモータ部の姿勢を正規の状態にすることができる。これにより、スライダ部がプラテン溝に対してヨーイング方向に傾いている場合であっても、ユーザの手作業によらずモータ部を自動的に正常な姿勢に復帰させてサーボ制御を行うことができ、安全性を高め、異常発生時のユーザの負担を軽減することができる。
【0018】
具体的には、モータ部が、プラテン溝との対向面に該対向面の中心に関して一方向回りに配設された、X方向と平行な歯部を有する第1のX方向モータコア、Y方向と平行な歯部を有する第1のY方向モータコア、X方向と平行な歯部を有する第2のX方向モータコア、及び、Y方向と平行な歯部を有する第2のY方向モータコアを備え、制御部が、第1及び第2のY方向モータコアには同時に同じ電流信号を供給し、第1及び第2のX方向モータコアには同時又は個別に電流信号を供給可能に構成される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図1は、本実施形態例に係る2次元位置決め装置の全体構成を示す平面図である。
【0020】
本実施形態例に係る2次元位置決め装置では、図4に示したものと同様のスライダ部40が、ステージ1上に所定の状態で載せられている。スライダ部40は、ケーブル61によって接続された制御ドライバ50の制御を受けて作動する。
【0021】
制御ドライバ50は、図5に示したモータ部20におけるX1モータコア21と、X2モータコア25と、Y1モータコア23及びY2モータコア24との3組に対する電流(正弦波電流)信号の供給をそれぞれ独立に制御できるように構成されている。ケーブル61には、3組のモータコア20、21、23+24をそれぞれに駆動する正弦波電流や、図6に示した3軸レーザ干渉計30の検出信号が流れる。
【0022】
制御ドライバ50は、図6に示したX1軸レーザ干渉計31、X2軸レーザ干渉計32、及びY軸レーザ干渉計33にレーザ光が適正に戻ってきているか否かを、光パワーの強度で判定する。
【0023】
プラテン部10における図の右方には、X軸平面ミラー13がY方向と平行に配設され、プラテン部10における図の下方には、Y軸平面ミラー14がX方向と平行に配設されている。X軸平面ミラー13は、レーザ干渉計30に搭載されたX1軸レーザ干渉計31及びX2軸レーザ干渉計32からのレーザ光を反射する。また、Y軸平面ミラー14は、Y軸レーザ干渉計33からのレーザ光を反射する。Y軸レーザ干渉計33からのレーザ光の光軸は、Y1モータコア23及びY2モータコア24の各歯部に対して直角になるように固定されている。
【0024】
X軸平面ミラー13のプラテン部10側には、X軸平面ミラー13と同等の長さを有し該X軸平面ミラー13の延在方向に沿うX軸ストッパ11が配設され、Y軸平面ミラー14のプラテン部10側には、Y軸平面ミラー14と同等の長さを有し該Y軸平面ミラー14の延在方向に沿うY軸ストッパ12が配設されている。
【0025】
X軸ストッパ11は、X方向に移動するスライダ部40を停止させる機能とともに、面接触した際のスライダ部40を正規の姿勢に矯正する機能を有するため、その位置及び角度が厳密に設定されている。また、Y軸ストッパ12は、Y方向に移動するスライダ部を停止させる機能を有する。なお、スライダ部40に対する姿勢矯正機能を、X軸ストッパ11に代えて、Y軸ストッパ12に持たせることも可能である。
【0026】
また、X軸平面ミラー13及びX軸ストッパ11の図の上端部近傍にはOTXセンサ15が配設されており、このOTXセンサ15は、スライダ部40がX軸平面ミラー13に接近した際にオンとなる。Y軸平面ミラー14及びY軸ストッパ12の図の左端部近傍にはOTYセンサ16が配設されており、このOTYセンサ16は、スライダ部40がY軸平面ミラー14に接近した際にオンとなる。これらセンサ15、16の各出力信号は、制御ドライバ50に入力される。
【0027】
X軸平面ミラー13におけるX軸ストッパ11の一端部に対応する位置には、OTYセンサ16のセンサ光を反射する反射板18が、また、Y軸平面ミラー14におけるY軸ストッパ12の一端部に対応する位置には、OTXセンサ15のセンサ光を反射する反射板17がそれぞれ配設されている。
【0028】
更に、制御ドライバ50とスライダ部40との間には電磁弁62が配設されている。この電磁弁62は、エアベリングのオン/オフ制御に使用され、制御ドライバ50によってコントロールされる。
【0029】
本実施形態例に係る2次元位置決め装置では、上記スライダ部40及びステージ1に対し、制御ドライバ50によって図2の制御シーケンスを行う。すなわち、作動開始時には、ステップS1で、全てのモータコア21、23、24、25に電流信号を供給した後、電磁弁62をオンして、スライダ部40をプラテン部10上で浮上させる。
【0030】
次いで、ステップS2において、スライダ部40をX方向に移動させてOTXセンサ15の近傍で位置決めし、更に、スライダ部40をY方向に移動させてOTYセンサ16の近傍で位置決めする。この際、自走できないほどスライダ部40が傾斜し、或いは、OTXセンサ15、OTYセンサ16及び電磁弁62が故障している等の場合には、タイムオーバーにより異常終了となる。
【0031】
更に、ステップS3で、スライダ部40とY軸平面ミラー14との間隔が規定の距離になるようにスライダ部40をY方向に移動させ、引き続き、ステップS4で、Y軸平面ミラー14からのレーザ光の戻り光に異常があるか否かを判定する。
【0032】
ステップS4での判定の結果、戻り光に異常がある場合は、ステップS5に進んで、Y1モータコア23及びY2モータコア24への電流を0にし、X1モータコア21及びX2モータコア25に電流信号を供給して、スライダ部40をX軸ストッパ11に突き当てて姿勢を矯正し、戻り光が正常になるかどうか、規定の送り量を移動させてスライダ部40を停止させ、その後、ステップS6に進む。
【0033】
一方、ステップS4の判定の結果、戻り光に異常が無い場合は、ステップS10にジャンプして、X1モータコア21及びX2モータコア25の双方に異なる電流信号を与えてスライダ部40を回転させ、戻り光が正常である回転範囲を検出してその中心に角度決めし、正常と判定して処理を終了する。
【0034】
また、ステップS6では、スライダ部40を少し戻して、モータコア21、23、24、25の全てに電流を供給し、引き続き、ステップS7で、戻り光が正常であるか否かを判定する。この結果、戻り光が正常であれば、OTXセンサ15の近傍までスライダ部40を戻し、戻り光が正常でなければ、更にステップS9で、再試行回数がオーバーするまでステップS5からの処理を繰り返す。再試行回数がオーバーすれば、異常判定して処理を終了する。
【0035】
本実施形態例に係る2次元位置決め装置によると、X1モータコア21及びX2モータコア25への電流信号を独立に制御してスライダ部40を回転させ、この回転時の戻り光をチェックすることで姿勢を確認しつつ、スライダ部40の姿勢を正常に保つことができる。スライダ部40が自走できる範囲の傾きであれば、図2に示す制御シーケンスにより正常な姿勢に復帰させることができる。
【0036】
以上のように、本実施形態例では、X軸ストッパ11の取り付け角度の調整と、制御ドライバ50による制御シーケンスを変更したことにより、スライダ部40がプラテン溝10aに対してヨーイング方向に傾いている場合でも、モータ部20が自走できれば手動によらず、自動で正常な姿勢に復帰させてサーボ制御を行うことができる。これにより、異常発生時のユーザ負担が軽減できるとともに、安全性を向上させることができる。
【0037】
以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明の2次元位置決め装置は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるものでなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した2次元位置決め装置も、本発明の範囲に含まれる。
【0038】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、スライダ部がプラテン溝に対してヨーイング方向に傾いている場合でもモータ部を自走させ、ユーザの手作業によらずモータ部を自動的に正常な姿勢に復帰させてサーボ制御を行うことができ、安全性を向上させ、異常発生時のユーザの負担を軽減できる2次元位置決め装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態例に係る2次元位置決め装置の全体構成を示す平面図である。
【図2】本実施形態例に係る平面モータ置の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【図3】従来の2次元位置決め装置におけるステージを示す平面図である。
【図4】プラテン部上をXY方向に移動するスライダ部を示す模式図である。
【図5】モータ部の構成を示す模式図である。
【図6】3軸レーザ干渉計の構造を示す模式図である。
【符号の説明】
1 ステージ
10 プラテン部
10a プラテン溝
11 X軸ストッパ
12 Y軸ストッパ
13 X軸平面ミラー
14 Y軸平面ミラー
15 OTXセンサ
16 OTYセンサ
17、18 反射板
20 モータ部
21 X1モータコア
23 Y1モータコア
24 Y2モータコア
25 X2モータコア
30 3軸レーザ干渉計
31 X1軸レーザ干渉計
32 X2軸レーザ干渉計
33 Y軸レーザ干渉計
40 スライダ部
50 制御ドライバ
62 電磁弁
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-dimensional positioning apparatus having an optical measurement unit such as a laser interferometer and having a slider unit movable in the XY directions.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a plan view showing a stage in a conventional two-dimensional positioning apparatus. The stage 1 has a platen portion 10, and the platen portion 10 extends in the X and Y directions at intervals corresponding to the tooth pitch of the motor core in the platen groove 10 a (in the XY direction in the figure). (Shown by a black straight line). An X-axis stopper 11 is disposed on the right side of the drawing in the platen portion 10 to stop the slider portion moving in the X direction during abnormal running, and the platen portion 10 moves in the Y direction below the drawing. A Y-axis stopper 12 is provided for stopping the slider portion that stops during abnormal running.
[0003]
Further, an X-axis plane mirror 13 that reflects the laser light of the laser interferometer 30 is disposed adjacent to the X-axis stopper 11, and the laser light of the laser interferometer 30 is reflected adjacent to the Y-axis stopper 12. A Y-axis plane mirror 14 is provided. The X-axis plane mirror 13 and the Y-axis plane mirror 14 are attached so as to be parallel or perpendicular to the groove of the platen unit 10.
[0004]
An OTX sensor 15 is disposed in the vicinity of the X-axis stopper 11, and the OTX sensor 15 is configured to be turned on when the slider portion 40 (see FIG. 4) approaches the X-axis flat mirror 13. Further, an OTY sensor 16 is disposed in the vicinity of the Y-axis plane mirror 14, and the OTY sensor 16 is configured to be turned on when the slider unit 40 approaches the Y-axis plane mirror 14. These OTX sensor 15 and OTY sensor 16 are used when returning to the origin.
[0005]
At a position corresponding to one end portion of the X-axis stopper 11 in the X-axis plane mirror 13, a reflection plate 18 that reflects the sensor light of the OTY sensor 16 is also provided at one end portion of the Y-axis stopper 12 in the Y-axis plane mirror 14. Reflecting plates 17 that reflect the sensor light of the OTX sensor 15 are disposed at corresponding positions. Each of the OTX sensor 15 and the OTY sensor 16 is turned on when the slider unit 40 blocks the sensor light.
[0006]
FIG. 4 is a schematic diagram showing the slider unit 40 that moves on the platen unit 10 in the XY directions. The slider unit 40 includes a motor unit 20 provided on the side facing the platen unit 10 and a laser interferometer 30 mounted on the motor unit 20.
[0007]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the motor unit 20. The motor unit 20 has a total of four X1 motor cores 21, X2 motor cores 25, Y1 motor cores 23, and Y2 motor cores 24 on the surface facing the platen unit 10 so as to be point-symmetrical with respect to the center of the motor unit 20. I have. Each of the X1 motor core 21 and the X2 motor core 25 has a tooth portion extending at a predetermined interval from each other in the X direction (vertical direction in FIG. 5). Further, each of the Y1 motor core 23 and the Y2 motor core 24 has tooth portions extending at a predetermined interval from each other in the Y direction (left-right direction in FIG. 5). The white portions in the motor cores 21, 23, 24, and 25 in the figure indicate the teeth of the motor, and the gray portions indicate the valleys.
[0008]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of the three-axis laser interferometer 30. The laser interferometer 30 has three laser interferometers 31 to 33. With respect to the Y-axis laser interferometer 33, the X1-axis laser interferometer 31 and the X2-axis laser interferometer 32 are disposed so as to be orthogonal to each other. The laser interferometer 30 is fixed to the motor unit 20 and is arranged so that the optical axis of the laser interferometer 30 and each tooth portion of the motor core form a right angle.
[0009]
The slider part 40 assembled in this way is placed on the platen part 10 so that the tooth parts of the motor cores 21, 23, 24, 25 and the platen groove 10a do not cross obliquely. In this state, the slider 40 is floated by air bellows (not shown), and a constant current is supplied to each of the motor cores 21, 23, 24, 25. As a result, the slider unit 40 stops in a posture in which the optical axis of the Y-axis laser interferometer 33 is substantially perpendicular to the Y-axis flat mirror 14. In addition, the optical axes of the X1-axis laser interferometer 31 and the X2-axis laser interferometer 32 are in a posture that is substantially perpendicular to the X-axis plane mirror 13.
[0010]
Accordingly, each laser beam emitted from the laser interferometer 30 is reflected by the respective plane mirrors 13 and 14 and returns to the corresponding interferometer among the laser interferometers 31 to 33, so that the displacement of the motor unit 20 can be measured. The positioning control can be executed by using the measurement result.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional two-dimensional positioning device, the air bearings are in a state in which the tooth portions of the motor cores 21, 23, 24, and 25 and the platen groove 10a of the platen portion 10 are obliquely intersected and inclined in the yawing direction. Even if the slider portion 40 is air-lifted and a constant current is supplied to the motor cores 21, 23, 24, 25, the optical axes of the laser beams from the laser interferometer 30 are in relation to the plane mirrors 13, 14. It is not a right angle.
[0012]
In this state, the laser light does not return properly to the laser interferometers 31 to 33 in the laser interferometer 30 and the optical power is reduced, so that the displacement of the motor unit 20 cannot be measured and positioning control is performed. I can't. Moreover, even if the displacement of the motor unit 20 can be measured, since the respective tooth portions of the motor cores 21, 23, 24, and 25 and the platen groove 10a are slanted, it is possible to obtain good originally provided thrust. I can't.
[0013]
At present, in the above case, the user manually performs the work of returning the posture to the normal state with the slider portion 40 floating in the air, but this work is not allowed for safety depending on the application device. There is also. In addition, since the angle of the slider portion 40 needs to be adjusted fairly accurately, it is a heavy burden on the user who performs the work manually.
[0014]
Further, as long as the normal operation continues, the toothed portions of the motor cores 21, 23, 24, and 25 and the platen groove 10a do not stop in an oblique state. When a power failure occurs, the slider 40 may stick to the platen unit 10 in an inclined state.
[0015]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and even when the slider portion is inclined in the yawing direction with respect to the platen groove, the manual operation of the user is performed. It is an object of the present invention to provide a two-dimensional positioning device that can automatically return the motor unit to a normal posture and perform servo control, improve safety, and reduce the burden on the user when an abnormality occurs. To do.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a two-dimensional positioning apparatus of the present invention is mounted on a stage having a plurality of platen grooves extending in the XY direction, a slider part having a motor part facing the platen groove, and the slider part. An optical measurement unit that detects the posture of the slider unit when moving based on light reflection, a control unit that controls movement of the slider unit in the X and Y directions on the stage, and a slider unit that is in surface contact is corrected to a normal posture. A two-dimensional positioning device comprising a stopper for
A two-dimensional positioning device characterized in that a control unit determines whether the posture of a slider unit detected by an optical measurement unit is good or bad after moving the slider unit toward a stopper to make a surface contact at the start of operation. provide.
[0017]
In the two-dimensional positioning device of the present invention, if the inclination of the motor unit can be self-propelled by adjusting the stopper mounting angle and changing the control sequence, the posture of the motor unit is set to a normal state without human intervention. be able to. As a result, even when the slider portion is tilted in the yawing direction with respect to the platen groove, the servo control can be performed by automatically returning the motor portion to the normal posture regardless of the manual operation of the user. It is possible to improve safety and reduce the burden on the user when an abnormality occurs.
[0018]
Specifically, the motor unit includes a first X-direction motor core having a tooth portion parallel to the X direction and disposed in one direction around the center of the opposing surface on the opposing surface to the platen groove, and the Y direction. A first Y-direction motor core having parallel teeth, a second X-direction motor core having teeth parallel to the X direction, and a second Y-direction motor core having teeth parallel to the Y direction Is configured to supply the same current signal to the first and second Y-direction motor cores at the same time, and to supply current signals to the first and second X-direction motor cores simultaneously or individually.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on an embodiment of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a two-dimensional positioning device according to this embodiment.
[0020]
In the two-dimensional positioning apparatus according to this embodiment, a slider portion 40 similar to that shown in FIG. 4 is placed on the stage 1 in a predetermined state. The slider unit 40 operates under the control of the control driver 50 connected by the cable 61.
[0021]
The control driver 50 independently controls the supply of current (sine wave current) signals to the three sets of the X1 motor core 21, the X2 motor core 25, the Y1 motor core 23, and the Y2 motor core 24 in the motor unit 20 shown in FIG. It is configured to be able to. A sine wave current for driving the three sets of motor cores 20, 21, and 23 + 24 and detection signals of the three-axis laser interferometer 30 shown in FIG.
[0022]
The control driver 50 determines whether or not the laser light is properly returned to the X1-axis laser interferometer 31, the X2-axis laser interferometer 32, and the Y-axis laser interferometer 33 shown in FIG. judge.
[0023]
An X-axis plane mirror 13 is arranged in parallel to the Y direction on the right side of the drawing in the platen unit 10, and a Y-axis plane mirror 14 is arranged in parallel to the X direction below the drawing in the platen unit 10. ing. The X-axis plane mirror 13 reflects the laser light from the X1-axis laser interferometer 31 and the X2-axis laser interferometer 32 mounted on the laser interferometer 30. The Y-axis plane mirror 14 reflects the laser beam from the Y-axis laser interferometer 33. The optical axis of the laser beam from the Y-axis laser interferometer 33 is fixed so as to be perpendicular to each tooth portion of the Y1 motor core 23 and the Y2 motor core 24.
[0024]
An X-axis stopper 11 having a length equivalent to that of the X-axis plane mirror 13 and extending along the extending direction of the X-axis plane mirror 13 is disposed on the platen part 10 side of the X-axis plane mirror 13. On the side of the platen portion 10 of the mirror 14, a Y-axis stopper 12 having a length equivalent to that of the Y-axis plane mirror 14 and extending in the extending direction of the Y-axis plane mirror 14 is disposed.
[0025]
Since the X-axis stopper 11 has a function of stopping the slider unit 40 that moves in the X direction and a function of correcting the slider unit 40 to a normal posture when it comes into surface contact, its position and angle are set strictly. Yes. The Y-axis stopper 12 has a function of stopping the slider that moves in the Y direction. Note that the Y-axis stopper 12 may have a posture correction function for the slider unit 40 instead of the X-axis stopper 11.
[0026]
Further, an OTX sensor 15 is disposed in the vicinity of the upper end portions of the X-axis plane mirror 13 and the X-axis stopper 11 in the figure, and this OTX sensor 15 is provided when the slider portion 40 approaches the X-axis plane mirror 13. Turn on. An OTY sensor 16 is disposed in the vicinity of the left end of the Y-axis plane mirror 14 and the Y-axis stopper 12 in the drawing, and this OTY sensor 16 is turned on when the slider portion 40 approaches the Y-axis plane mirror 14. Become. The output signals of these sensors 15 and 16 are input to the control driver 50.
[0027]
At a position corresponding to one end portion of the X-axis stopper 11 in the X-axis plane mirror 13, a reflection plate 18 that reflects the sensor light of the OTY sensor 16 is also provided at one end portion of the Y-axis stopper 12 in the Y-axis plane mirror 14. Reflecting plates 17 that reflect the sensor light of the OTX sensor 15 are disposed at corresponding positions.
[0028]
Further, an electromagnetic valve 62 is disposed between the control driver 50 and the slider portion 40. The electromagnetic valve 62 is used for on / off control of air belling and is controlled by the control driver 50.
[0029]
In the two-dimensional positioning apparatus according to this embodiment, the control driver 50 performs the control sequence of FIG. That is, at the start of operation, current signals are supplied to all the motor cores 21, 23, 24, and 25 in step S 1, and then the electromagnetic valve 62 is turned on so that the slider unit 40 is floated on the platen unit 10.
[0030]
Next, in step S <b> 2, the slider unit 40 is moved in the X direction and positioned in the vicinity of the OTX sensor 15, and the slider unit 40 is further moved in the Y direction and positioned in the vicinity of the OTY sensor 16. At this time, if the slider portion 40 is tilted to the extent that it cannot run on its own or the OTX sensor 15, the OTY sensor 16, and the electromagnetic valve 62 are out of order, the operation ends abnormally due to a time-over.
[0031]
Further, in step S3, the slider unit 40 is moved in the Y direction so that the distance between the slider unit 40 and the Y-axis plane mirror 14 becomes a specified distance. Subsequently, in step S4, the laser from the Y-axis plane mirror 14 is moved. It is determined whether there is an abnormality in the return light of the light.
[0032]
As a result of the determination in step S4, if there is an abnormality in the return light, the process proceeds to step S5, the current to the Y1 motor core 23 and the Y2 motor core 24 is set to 0, and the current signal is supplied to the X1 motor core 21 and the X2 motor core 25. Then, the slider unit 40 is abutted against the X-axis stopper 11 to correct the posture, and the slider unit 40 is stopped by moving a specified feed amount to determine whether the return light is normal, and then the process proceeds to step S6.
[0033]
On the other hand, if there is no abnormality in the return light as a result of the determination in step S4, the process jumps to step S10 to apply different current signals to both the X1 motor core 21 and the X2 motor core 25 to rotate the slider portion 40, thereby returning the return light. The rotation range in which is normal is detected, the angle is determined at the center, and it is determined that the rotation is normal, and the process ends.
[0034]
In step S6, the slider portion 40 is slightly returned to supply current to all of the motor cores 21, 23, 24, and 25. Then, in step S7, it is determined whether or not the return light is normal. As a result, if the return light is normal, the slider unit 40 is returned to the vicinity of the OTX sensor 15. If the return light is not normal, the processing from step S5 is repeated until the number of retries is exceeded in step S9. . If the number of retries exceeds, an abnormality is determined and the process is terminated.
[0035]
According to the two-dimensional positioning device according to the present embodiment, the current signal to the X1 motor core 21 and the X2 motor core 25 is independently controlled to rotate the slider unit 40, and the posture is checked by checking the return light during this rotation. While confirming, the posture of the slider part 40 can be kept normal. If the inclination is within a range in which the slider unit 40 can travel, it can be returned to a normal posture by the control sequence shown in FIG.
[0036]
As described above, in the present embodiment, the slider portion 40 is inclined in the yawing direction with respect to the platen groove 10a by adjusting the attachment angle of the X-axis stopper 11 and changing the control sequence by the control driver 50. Even in such a case, if the motor unit 20 can be self-propelled, the servo control can be performed by automatically returning to the normal posture, not manually. Thereby, the burden on the user when an abnormality occurs can be reduced, and safety can be improved.
[0037]
As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiment. However, the two-dimensional positioning device of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and various configurations are possible from the configuration of the above-described embodiment. A two-dimensional positioning device that has been modified and changed as described above is also included in the scope of the present invention.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the slider portion is inclined in the yawing direction with respect to the platen groove, the motor portion is allowed to self-run, and the motor portion is automatically in a normal posture regardless of the manual operation of the user. It is possible to obtain a two-dimensional positioning apparatus that can perform servo control by returning to the above, improve safety, and reduce the burden on the user when an abnormality occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a two-dimensional positioning apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing a control sequence of a planar motor placement according to the present embodiment example.
FIG. 3 is a plan view showing a stage in a conventional two-dimensional positioning apparatus.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a slider portion that moves in the XY directions on the platen portion.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a motor unit.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of a three-axis laser interferometer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stage 10 Platen part 10a Platen groove | channel 11 X-axis stopper 12 Y-axis stopper 13 X-axis plane mirror 14 Y-axis plane mirror 15 OTX sensor 16 OTY sensor 17, 18 Reflector 20 Motor part 21 X1 motor core 23 Y1 motor core 24 Y2 motor core 25 X2 motor core 30 3-axis laser interferometer 31 X1-axis laser interferometer 32 X2-axis laser interferometer 33 Y-axis laser interferometer 40 Slider unit 50 Control driver 62 Solenoid valve

Claims (2)

XY方向に延在する複数のプラテン溝を有するステージと、プラテン溝に対向するモータ部を有するスライダ部と、スライダ部に搭載され該スライダ部の移動時の姿勢を光反射に基づいて検出する光計測部と、ステージ上でスライダ部をXY方向に移動制御する制御部と、面接触した状態のスライダ部を正規の姿勢に矯正するストッパとを備えた2次元位置決め装置であって、
制御部が、作動開始時に、スライダ部をストッパに向けて移動させて面接触させた後、光計測部で検出されるスライダ部の姿勢の良否を判定することを特徴とする2次元位置決め装置。
A stage having a plurality of platen grooves extending in the XY direction, a slider part having a motor part facing the platen groove, and light mounted on the slider part and detecting the attitude of the slider part when moving based on light reflection A two-dimensional positioning apparatus comprising a measurement unit, a control unit that controls movement of the slider unit in the XY directions on the stage, and a stopper that corrects the slider unit in surface contact to a normal posture,
2. A two-dimensional positioning apparatus characterized in that, at the start of operation, the control unit moves the slider unit toward the stopper to bring it into surface contact, and then determines whether the posture of the slider unit detected by the optical measurement unit is good or bad.
モータ部が、プラテン溝との対向面に該対向面の中心に関して一方向回りに配設された、X方向と平行な歯部を有する第1のX方向モータコア、Y方向と平行な歯部を有する第1のY方向モータコア、X方向と平行な歯部を有する第2のX方向モータコア、及び、Y方向と平行な歯部を有する第2のY方向モータコアを備え、
制御部が、第1及び第2のY方向モータコアには同時に同じ電流信号を供給し、第1及び第2のX方向モータコアには同時又は個別に電流信号を供給可能に構成されている、請求項1に記載の2次元位置決め装置。
A first X-direction motor core having a tooth portion parallel to the X direction, the tooth portion parallel to the X direction, and a tooth portion parallel to the Y direction. A first Y-direction motor core having a second X-direction motor core having teeth parallel to the X-direction, and a second Y-direction motor core having teeth parallel to the Y-direction,
The control unit is configured to supply the same current signal to the first and second Y-direction motor cores at the same time, and to supply current signals to the first and second X-direction motor cores simultaneously or individually. Item 2. The two-dimensional positioning device according to item 1.
JP2000342761A 2000-11-10 2000-11-10 Two-dimensional positioning device Expired - Fee Related JP4078799B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000342761A JP4078799B2 (en) 2000-11-10 2000-11-10 Two-dimensional positioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000342761A JP4078799B2 (en) 2000-11-10 2000-11-10 Two-dimensional positioning device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002153085A JP2002153085A (en) 2002-05-24
JP4078799B2 true JP4078799B2 (en) 2008-04-23

Family

ID=18817248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000342761A Expired - Fee Related JP4078799B2 (en) 2000-11-10 2000-11-10 Two-dimensional positioning device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4078799B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107514986A (en) * 2017-10-11 2017-12-26 重庆建设工业(集团)有限责任公司 A Displacement Sensor Calibration Device Based on Air Floating Platform

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002153085A (en) 2002-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5114234A (en) Stage positioning control method and apparatus
US6040903A (en) Electro-optical measuring device for determining the relative position of two bodies, or of two surface areas of bodies, in relation to each other
JP3186797B2 (en) Calibration method and apparatus for image-guided robot
JP4429037B2 (en) Stage device and control method thereof
EP0569011A1 (en) Semiconductor chip mounting method and apparatus
KR100434567B1 (en) Projective exposing apparatus and method
JP6930517B2 (en) Alignment device
US6658313B1 (en) Apparatus for adjusting the origins of module heads of a surface mounting apparatus and method therefor
JP4078799B2 (en) Two-dimensional positioning device
JP3068843B2 (en) Exposure apparatus positioning method and positioning mechanism
JP2676167B2 (en) Image scanning device
JPH07326567A (en) 1x projection exposure system
JP2816272B2 (en) Positioning device
JPH0933236A (en) Optical module optical axis measurement method
JP3285256B2 (en) Automatic alignment adjustment method and apparatus for laser robot
JP2002157017A (en) Positioning device
JP3625916B2 (en) Laser beam automatic alignment device
JP4753657B2 (en) Surface shape measuring apparatus and surface shape measuring method
JPH0788794A (en) Method of assembling assembly parts to assembly body and industrial robot used in the method
JP7746345B2 (en) Vehicle charging device
JPH0524797A (en) Loading control device in unmanned forklift
JP4451374B2 (en) Stage equipment
JP2000121340A (en) Face inclination angle measuring apparatus
JPS6344471B2 (en)
JP2025048683A (en) Vehicle charging device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080128

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120215

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120215

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130215

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140215

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees