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平面リニアモータを用いたXYテーブルの高精度化

背景
従来から使われているXYテーブルにおいて、姿勢精度を含めた多自由度の測定と補正が行われるが、統一的に評価する方法はまだ確立していない

平面リニアモータを用いたXYテーブルの精密位置決め精度に関する要求
  • 並進(X軸)、並進(Y軸)、ヨーイング
  • ピッチング(X軸)、ピッチング(Y軸)
  • 干渉用反射ミラーの形状精度(うねり)

本研究では、平面リニアモータを用いたXYテーブルの精度を評価し、校正する

関連論文
  • X. Chen, K. Kotani, S. Takahashi, K. Takamasu: Development of Multiple Small Linear Planar Motor System, 4th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (euspen2004, Glasgow, UK, May 31 - June 2), 2004, 252-253 pdf file
  • X. Chen, K. Takamasu, M. Nikaidou: Evaluation of Thrust Force and Positioning Accuracy of a New Linear Motor, Key Engineering Materials Vols. 295-296, 2005, 613-618

原理
可動部スライダは2組(4個)のリニアモータをX方向とY方向に点対称となるように設置し、プラテン上自由移動できるXYテーブルを構成する
スライダの上部に3軸半導体レーザを搭載し、XY軸のミラーに反射することで、XYθ非干渉制御する



実験
従来では、うねりは平面度干渉計、ピッチングはオートコリメータやレーザ干渉計などで測定できるが、
本研究では、運動精度と形状偏差の分離手法を検討し、同時に自動補正できる方法を提案する

今後の目標
  • 上述平面モータの基本的な評価
  • アーティファクトを利用した精度評価手法の開発
  • 平面リニアモータを用いたXYテーブルの評価手法の確立