JPS6299054A

JPS6299054A - 微細位置決め方法

Info

Publication number: JPS6299054A
Application number: JP23858985A
Authority: JP
Inventors: Toru Fukuda; 徹福田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1985-10-26
Filing date: 1985-10-26
Publication date: 1987-05-08

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、レーザ測長器とＤＣＣサーボ−夕を使用して
微小部を微細位置決めする方法に関するものである。

従来の技術電子部品等の高精度を要求する部品を加工する工作機械
の場合、切り込み軸の制御は非常に重要な）７クターで
あって、切り込み軸のテーブル、駆ｖＪ系が最適な状態
に設定されているどきは、測長器粘度１分解能等がその
まま機械精度となってくる。

よって、これら工作機械精度を上げようとした場合は、
切り込み軸のテーブル駆動はＤＣＩナーボモータにより
ボールねじを回転さＶて行ない、位置決めはテーブルの
運動をレーザ測長器により計測して、制御系へフィード
バックする。

テーブルの位置決め誤差を検出ゾ゛るレーザ測長器の分
解能は０．０２μｍ／パルス程度である。

レージ“発振器から出た光はビームベンダ及び干渉計に
よりデープルの移動方向に曲げられ、テーブル上に固定
された平面鏡により反射され、干渉晶１を通りレシーバ
に入る。平面鏡の移動によってレーザ光の振動数が変化
するが、それをレシーバに内蔵した光電索子にＪ：り電
気信号に変換する。

加工を開り（Ｉするど、ＮＣデータが磁気ディスクから
読出されて指令パルスインターフェイスからパルス列が
ポジションバックへ入力され、−差力ウンタにｈａされ
る。このパルスの聞はＤ−Ａ変換器により直流電圧に変
換され、速度指令となりモータが回転し始める。

これによりテーブルが移動し、レーザ干渉計のレシーバ
にドツプラ効果が検出され、レーザシステムからＡ、Ｂ
相のパルスが出力され、フィードバックインターフェイ
スよりパルスに変換され、偏差力１クンタのパルス最を
減算する。指令パルスが連続的に入力されれば、フィー
ドバックパルスとの差が偏差カウンタにたまり、モータ
は一定回転数でまわり続ける。

指令パルスの入力が止められると偏差カウンタのパルス
のたまりがなくなるまでモータは回転し停止する。

モータは指令パルスの数に比例した回転角度だけ回転す
る。

発明が解決しようとする問題点微動載物テーブルを長ストロークにわたり微細位置決め
づ−る場合、レーザ測長器とＤＣサーボモータは非常に
有効な検出器及び駆動方法ぐある。

しかしながら、長ストロークを位置決めする場合はよい
が、現在位置から数パルスの駆動は非常に難しいものが
ある。すなわちＤＣサーボモータではたまりパルスに応
じて固定千巻Ｐ２電圧を変化ざｕまたまり分を一痛しよ
うと駆動させているために、数パルス程度のたまりパル
スでは第３図に示すように電圧が低いので応答性が悪く
なる。

よって、第４図に示すように、１パルス駆動を重視した
場合は、通常の場合（１）に対してそれぞれ＜　　２）
　　（３）のようにゲイン又はＯ点ｒＪ４整を上げ、数
パルス程度のたまりパルスでも十分モータを駆動できる
ようにする。

しかし、ゲイン又は０点調整を上げると、制御系に湿度
ドリフトを生じた時は停止時の往復運動が増大し、撮動
を起こす場合がある。よって第５図に示すように、通常
のレーザを使用した微動テーブルでは最初の数パルスＣ
（不感帯）を無視して位置決めを行なっている。しかし
ながら、この場合現在位置から微小部を送ろうとすると
不可能なので、形状誤差として残ってくるという問題点
があった。

１１Ｑ題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明は、レーザ測長器と
ＤＣサーボモータを使用して微小部を微細位１α決めす
る方法において、予めマイクロコンピュータに不感帯設
定「］Ｊを記憶させておき、微動載物テーブルの現在位
置から送ろうとする距離が不感帯設定＋１３以内にある
ときは、送ろうとする方向と逆方向に前記テーブルを移
動させ、不感帯を脱出させた上で位置決めする方法であ
る。

実施例以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は木１１明に係るレーザ測長器とＤＣサーボモー
タを使用たテーブル微細位置決め制御の機器構成を示リ
ブロック図である。１は現在位置の距離を測定するカウ
ンタ、２はＣＰＵ及びインターフェイス、３は減粋カウ
ンタ、４はパルスｙ遣娠器、５は速度設定回路、６は加
減速回路、７は整形、方向判別回路、８は偏差カウンタ
、９はＤ−Δ変換器、１０は七−夕制御装置、１１はモ
ータ、１２はタコゼネレータ、１５はレーザ発振器、１
６はビームベンダ、１７はレシーバ、１８はレーザ干渉
計、１つは反Ｉ８鏡、２０は微動載物テーブルである。

マイクロコンピュータのＣＰｔＪ２に第５図に示す不’
ＡＡ　４ｉ’を設定中Ｃを予め記憶させておき、現在位
置Δをカウンタ１で読み取り、［」標ｌＩｃ１を８とす
るとき、送ろうどする距離Ａ−８が不感帯設定中Ｃにり
も小さい場合は、Ａ−Ｂ　／　Ｄ　＝　Ｇ（但し、Ｄはテーブル１パルス駆初ｍ）を計専してＧパ
ルス後退させ不感帯を脱出させた一■二で位置決めを１
６゜また、Ｂ−Ａが不感？１）設定１１】Ｃよりも小さ
い場合は、Ｂ−へ／　Ｄ　−Ｇを１粋しＵＧパルス前進さＱ１不感帯を脱出させた上で
位で７決めをする。ここでＣは４パルス位である。

なＪ３、第２図に本発明の手順を表わすフローチヤード
を示している。

発明の効果以上述べたように、本発明によれば、レーザ測長器とサ
ーボモータを使用して微小部を位置決めする場合、予め
マイクロコンピュータのＣＰＵに不感帯設定中を記憶さ
せておき、微動載物テーブルの現在位置から送ろうとす
る距離が不感帯設定１１】以内にあるときは、送ろうと
する方向と逆方向にテーブルを移動させ、不感帯を脱出
させた上で位置決めをするので、全領域にわたって高精
度の位置決めが可能となり、加工に適用した場合、形状
誤差が残らず、測長器の最終分解能での加工が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーザ測長器とＤＣサーボモータ
を使用したテーブル微細位置決め制御の機器構成を承り
ブロック図、第２図は本発明の手順を表わすフローチャ
ート、第３図番またよりパルスと電Ｉ［との関係を示す
図、第４図はゲイン又は０点調整を上げた場合のたまり
パルスと電圧との関係を示づ図、第５図はパルス数と移
動距離との関係を示す図である。１・・・カウンタ、２・・・ＣＰＵ及びインターフＩイ
ス、３・・・減ｉカウンタ、４・・・パルス発振器、１
０・・・モータ制御４￥茸、１１・・・モータ、１５・
・・シー１１発振器、１８・・・レーザ干渉計、２０・
・・微動載物テーブル、Ａ・・・現在７Ｊウンタが示し
ている数値、Ｂ・・・目標とするカウンタ数値、Ｃ・・
・不感帯設定１１］、Ｄ・・・テーブル１パルス駆動吊
。

Claims

【特許請求の範囲】

レーザ測長器とＤＣサーボモータを使用して微小部を微
細位置決めする方法において、予めマイクロコンピュー
タに不感帯設定巾を記憶させておき、微動載物テーブル
の現在位置から送ろうとする距離が不感帯設定巾以内に
あるときは、送ろうとする方向と逆方向に前記テーブル
を移動させ、不感帯を脱出さた上で位置決めすることを
特徴とする微細位置決め方法。