JP2001147719A - 位置決め装置とその停止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定体に対して移動体を確実に停止させて安
全性を向上させることができる位置決め装置とその停止
方法を提供する。 【解決手段】 制御手段５３は、例えば、格子プラテン
３０上に異物が落下したり、スライダ部３１にヨーイン
グが発生すると、電磁弁制御信号を噴出量調節手段５２
に出力する。そして、噴出量調節手段５２は、エアチュ
ーブ５０とエアチューブ５１との間を遮断する。このた
めに、浮揚手段３２へ供給される圧縮空気の圧力が急激
に低下して、スライダ部３１は、格子プラテン３０と平
行状態を保ったまま、モータコア（永久磁石）の磁気吸
引力によって格子プラテン３０と接触する。その結果、
モータの軸受け面と格子プラテン３０との間に生ずる摩
擦力によって、スライダ部３１は制動を受けて、僅かな
時間で緊急停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、対象物を搭載す
る移動体を固定体に対して移動させて、この対象物を位
置決めする位置決め装置とその停止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の位置決め装置の構成図で
ある。図７で、スライダ部１には位置決め対象物が載せ
られる。ガイドバー２，３はプレート４上に引かれてい
て、Ｘ軸方向に延びている。支持部材５はスライダ部１
をガイドバー２，３に移動自在に支持する。モータ６の
出力軸にはねじ７が連結されている。部材８にねじ７が
螺合されている。部材８はスライダ部１に固定されてい
る。モータ６が回転駆動することによって、スライダ部
１はＸ軸方向に移動する。

【０００３】ガイドバー９，１０はプレート１１に引か
れていて、Ｙ軸方向に延びている。支持部材１２はプレ
ート４をガイドバー９，１０に移動自在に支持する。モ
ータ１３の出力軸にはねじ１４が連結されている。部材
１５にねじ１４が螺合されている。部材１５はプレート
４に固定されている。モータ１３が回転駆動することに
よって、プレート４はＹ軸方向に移動する。

【０００４】このようにモータ６，１３の回転駆動によ
って、スライダ部１はＸ，Ｙ軸方向に位置決めされる。
スライダ部１には位置決め対象物として例えばウェハが
載せられる。スライダ部３１が２次元方向に移動する
と、位置固定されたプロープがウェハの各チップに順番
に当てられ、各チップの検査が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、プラテン上にス
ライダをエアによって浮揚させるとともに、このプラテ
ンとスライダとの間に磁気吸引力を発生させ、この磁気
吸引力によってスライダをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動
させるＸＹステージが提案されている。このようなＸＹ
ステージでは、スライダの位置をレーザ干渉計によって
検出し、このレーザ干渉計の出力信号に基づいて、スラ
イダの位置をフィードバック制御する。

【０００６】しかし、このＸＹステージでは、例えば、
プラテン上に異物が落下してレーザ光を遮ったような場
合に、スライダの位置を制御することができない。この
場合に、スライダは浮揚した状態で高速で移動するため
に、制御が不能になると、摩擦力によって停止できずに
惰性で移動してしまう。

【０００７】この発明の課題は、固定体に対して移動体
を確実に停止させて安全性を向上させることができる位
置決め装置とその停止方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、以下のよう
な解決手段により、前記課題を解決する。なお、この発
明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これ
に限定するものではない。請求項１の発明は、対象物を
搭載する移動体（３１）を固定体（３０）に対して移動
させて、この対象物を位置決めする位置決め装置であっ
て、前記固定体と前記移動体との間に気体を噴出して、
この移動体を浮揚させる浮揚手段（３２）と、前記固定
体と前記移動体との間に磁気吸引力を発生し、この磁気
吸引力によってこの移動体を移動させる移動手段（３
３，３４，３５）と、停止が必要な時に、浮揚手段（３
２）が噴出する前記気体の噴出量を低下させ、磁気吸引
力によって前記移動体を前記固定体に吸着して停止させ
る停止制御手段とを含む位置決め装置である。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の位置
決め装置において、前記移動手段は、前記移動体のＸ軸
方向に形成された一定ピッチの歯（３４２，３５２）
と、前記固定体のＸ軸方向及びＹ軸方向に形成された一
定ピッチの歯との間に磁気吸引力を発生し、この磁気吸
引力によってこの移動体をＸ軸方向に移動させるＸ軸モ
ータ（３４，３５）と、前記移動体のＹ軸方向に形成さ
れた一定ピッチの歯（３３２）と、前記固定体のＸ軸方
向及びＹ軸方向に形成された一定ピッチの歯との間に磁
気吸引力を発生し、この磁気吸引力によってこの移動体
をＹ軸方向に移動させるＹ軸モータ（３３）とを備え、
前記移動体又は前記固定体のいずれか一方から他方へＸ
軸方向に光を照射し、その反射光を受光してこの移動体
のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸干渉計（３９，４０）
と、前記移動体又は前記固定体のいずれか一方から他方
へＹ軸方向に光を照射し、その反射光を受光してこの移
動体のＹ軸方向の位置を検出するＹ軸干渉計（３８）と
を備えることを特徴とする位置決め装置である。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２に記載の位置
決め装置において、前記停止制御手段は、前記Ｘ軸干渉
計及び／又は前記Ｙ軸干渉計の反射光の光量が低下した
ときに、浮揚手段（３２）に前記気体の噴出量を低下さ
せることを特徴とする位置決め装置である。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載の位置決め装置において、停
止制御手段は、浮揚手段（３２）が前記気体を供給する
供給路を開閉する電磁弁を備え、この電磁弁に前記供給
路を遮断させることを特徴とする位置決め装置である。

【００１２】請求項５の発明は、対象物を搭載する移動
体を固定体に対して移動させて、この対象物を位置決め
する位置決め装置の停止方法であって、前記固定体と前
記移動体との間に気体を噴出して、この移動体を浮揚さ
せるとともに、前記固定体と前記移動体との間に磁気吸
引力を発生し、この磁気吸引力によってこの移動体を移
動し、停止が必要な時に、前記磁気吸引力によって前記
移動体が前記固定体に吸着して停止するように、前記気
体の噴出量を調節することを特徴とする位置決め装置の
停止方法である。

【００１３】請求項６の発明は、請求項５に記載の位置
決め装置の停止方法において、停止が必要な時に、前記
気体を供給する供給路を電磁弁によって遮断することを
特徴とする位置決め装置の停止方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について詳しく説明する。図１は、この発明
の実施形態に係る位置決め装置の構成図である。以下で
は、図７に示す部材と同一の部材については同一の符号
を付して、その詳細な説明を省略する。

【００１５】この発明の実施形態に係る位置決め装置
は、位置決め対象物を搭載するスライダ部３１を格子プ
ラテン３０に対して移動させて、この位置決め対象物の
２次元位置を位置決めする装置であり、例えば、プロー
バなどの半導体製造装置に用いられるＸＹステージであ
る。

【００１６】図１で、格子プラテン３０はＸ軸方向及び
Ｙ軸方向に沿って一定ピッチで歯が形成されている。図
では簡略化のため一部の歯だけを示している。このよう
な格子プラテン３０は、平坦面に格子状に溝を切ること
によって形成される。格子プラテン３０は磁性体で構成
されている。スライダ部３１には位置決めの対象物が載
せられる。

【００１７】浮揚手投３２は、スライダ部３１を格子プ
ラテン３０上に浮揚させる。スライダ部３１の格子プラ
テン３０と対向する面にはノズルが設けられていて、こ
のノズルから浮揚手投３２が圧縮空気を噴出させること
によって、浮上力を得ている。スライダ部３１と格子プ
ラテン３０の間をノズルから噴出した空気が流れること
によって、エアベアリングを構成している。スライダ部
３１と格子プラテン３０とのギャップは数十μｍ程度で
ある。このように、この発明の実施形態では、圧縮空気
を用いてスライダ部３１を支持しているため、機械的支
持部が不要になり、装置を小型化できる。

【００１８】Ｙ軸モータ３３は、スライダ部３１に搭載
され、コア３３１の格子プラテン３０と対向する面には
Ｙ軸方向に一定ピッチで歯３３２が形成されている。Ｙ
軸モータ３３は、歯３３２と格子プラテン３０の歯３０
１との間に磁気吸引力を生じさせてスライダ部をＹ軸方
向に移動させる。コイル３３３はコア３３１に巻かれて
いる。

【００１９】Ｘ軸モータ３４，３５は、スライダ部３１
の中心に対して対称な位置にそれぞれ搭載されている。
Ｘ軸モータ３４，３５は、コア３４１，３５１の格子プ
ラテン３０と対向する面にはＸ軸方向に一定ピッチで歯
３４２，３５２が形成されている。Ｘ軸モータ３４，３
５は、歯３４２，３５２と歯３０１との間に磁気吸引力
を生じさせてスライダ部をＸ軸方向に移動させる。コイ
ル３４３，３５３はコア３４１，３５１に巻かれてい
る。

【００２０】連結部材３１１，３１２は、Ｙ軸モータ３
３とＸ軸モータ３４，３５とを連結する。

【００２１】Ｘ軸ミラー３６は、格子プラテン３０の側
面に装着され、Ｙ軸方向に鏡面が形成されている。Ｙ軸
ミラー３７は、格子プラテン３０の側面に装着され、Ｘ
軸方向に鏡面が形成されている。

【００２２】Ｙ軸センサ３８は、Ｙ軸モータ３３に搭載
されていて、スライダ部３１のＹ軸方向の位置を検出す
る。Ｙ軸センサ３８は、Ｙ軸ミラー３７に光を照射し、
その反射光を受け、光の干渉を利用してスライダ部３１
のＹ軸方向の位置を検出する干渉計である。

【００２３】Ｘ軸センサ３９，４０は、Ｘ軸モータ３
４，３５にそれぞれ搭載されていて、スライダ部３１の
Ｘ軸方向の位置をそれぞれ検出する。Ｘ軸センサ３９，
４０は、Ｘ軸ミラー３６に光を照射し、その反射光を受
け、光の干渉を利用してスライダ部３１のＹ軸方向の位
置を検出する干渉計である。このように、この発明の実
施形態では、位置センサとして干渉計を用いているた
め、機構部分を少なくし、装置を小型化できる。

【００２４】Ｙ軸制御部４１は、Ｙ軸センサ３８の検出
位置をもとにスライダ部３１の位置をフイードバック制
御する。Ｘ軸制御部４２，４３は、Ｘ軸センサ３９，４
０の検出位置をもとにスライダ部３１の位置をそれぞれ
フイードバック制御する。

【００２５】補正手段４４，４５は、Ｘ軸制御部４２，
４３についてそれぞれ設けられ、スライダ部３１の位置
とスライダ部３１のヨーイングを除去するための補正量
を対応させた補正テーブル４６，４７を保持している。
補正手段４４，４５は、与えられた指令位置をもとに補
正テーブル４６，４７から補正量を読み出し、読み出し
た補正量でＸ軸制御部４２，４３に与える指令位置を補
正する。補正テーブル４６，４７のデータはキャリブレ
ーションによって得たデータである。補正手段４４，４
５は、Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の機械的誤差に
よる曲がりを補正するために設けられている。この発明
の実施形態では、Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の曲
がりによる影響を除去して高精度な位置決めを実現でき
る。Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の曲がりが位置検
出に影響しない程度の曲がりであれば、補正手段４４，
４５は設けなくてもよい。

【００２６】図２はスライダ部３１の格子プラテン３０
と対向する面の構成図である。図３は図２のＡ−Ａ′部
分の断面図である。これらの図ではＸ軸モータ３４の例
を示している。他のモータも同様な構成になっている。
溝３４４は対向面に形成されている。ノズル３４５は溝
３４４の中に形成されていて、浮揚手段３２から供給さ
れた圧縮空気を噴出する。埋込部材３４６は歯３４２の
凹部に埋め込まれている。埋込部材３４６は非磁性体の
材料で構成されている。対向面にコーティングを施すこ
とによって、歯３４２の凹部に埋込部材３４６を形成す
ることができる。

【００２７】ノズル３４５から噴出した圧縮空気は溝３
４４に沿って流れ、圧縮空気の圧力によりコア３４１を
浮揚させる。埋込部材３４６は歯３４２の凹部を伝わっ
て圧縮空気が外に漏れることを防いでいる。

【００２８】図４は図１の制御部の構成例を示した図で
ある。図４ではＸ軸制御部４２の例を示しているが、Ｘ
軸制御部４３とＹ軸制御部４１も同様な構成になってい
る。図４で、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡとする）
４２０は、Ｘ軸センサ３９にできた干渉縞の明暗を検出
する。信号処理回路４２１はＰＤＡ４２０の検出信号に
演算処理を行う。コンパレータ４２２，４２３は信号処
理回路４２１の演算信号からＡ相パルスとＢ相パルスを
生成する。

【００２９】方向判別回路４２４は、Ａ相パルスとＢ相
パルスの位相関係からスライダ部３１の移動方向を判別
し、判別結果に応じてアップパルスまたはダウンパルス
を発生する。アップダウンカウンタ４２５はアップパル
スまたはダウンパルスに応じてアップカウントまたはダ
ウンカウントを行う。アップダウンカウンタ４２５のカ
ウントがスライダ部３１の検出位置になる。初期状態で
はＸ軸モータ３４の各相コイルに既知電流を流したとき
にモータのロータとステータの歯の位相がどれだけずれ
るかが予め分っている。この時のアップダウンカウンタ
４２５の値を基準値、例えば０に設定する。スライダ部
３１の移動に伴ってアップダウンカウンタ４２５は基準
値からアップカウントまたはダウンカウントを行って位
置を検出する。このようにしてインクリメンタル方式に
位置検出をする。

【００３０】減算器４２６は、位置指令値Ｘ₀とアップ
ダウンカウンタ４２５のカウントＸ₁（検出位置）の偏
差を求める。位置制御手投４２７は減算器４２６でとっ
た偏差をもとにＸ軸モータ３４を位置フイードバック制
御するための制御信号を出力する。速度演算手投４２８
はアップダウンカウンタ４２５のカウントＸ₁ の変化速
度からスライダ部３１の移動速度を検出する。速度演算
手投４２８は、例えばＦ／Ｖ変換器である。

【００３１】減算器４２９は位置制御手段４２７の制御
信号と速度演算手段４２８の偏差をとる。速度制御手段
４３０は減算器４２９でとった偏差をもとにＸ軸モータ
３４を速度フイードバック制御するための制御信号を出
力する。

【００３２】ｓｉｎテーブル４３１にはアップダウンカ
ウンタ４２５のカウントとｓｉｎ値が対応して格納され
ている。Ｘ軸モータ３４が３相モータである場合は、ア
ップダウンカウンタ４２５のカウントが与えられると、
ｓｉｎテーブル４３１からはｓｉｎθとｓｉｎ（θ＋１
２０°）の値が読み出される。θはアップダウンカウン
タ４２５のカウントに応じて変わる角度である。

【００３３】マルチプライン・デジタル・アナログ変換
器（ＭＤＡとする）４３２，４３３は、速度制御手段４
３０によって得られた信号をアナログ入力信号、ｓｉｎ
テーブル４３１から読み出したｓｉｎθとｓｉｎ（θ＋
１２０°）の値をゲイン設定信号としてＩｓｉｎθとＩ
ｓｉｎ（θ＋１２０°）なる電流指令値（Ｉは電流振
幅）を出力する。ここで、２つの指令値の位相が１２０
°ずれているのは、モータが３相モータであるためであ
る。相数が異なる場合は位相ずれは他の値になる。

【００３４】電流センサ４３４，４３５はＸ軸モータ３
４のコイルＬ１，Ｌ２に流れるコイルの電流を検出す
る。減算器４３６，４３７は、Ｉｓｉｎθ及びＩｓｉｎ
（θ＋１２０°）と電流センサ４３４，４３５の偏差を
それぞれとる。パルス幅変調回路（ＰＷＭ回路とする）
４３８，４３９は電流センサ４３４，４３５でとった偏
差をもとに、モータコイルの励磁電流をフイードバック
制御するためのパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号とする）
を生成して出力する。減算器４４０はＰＷＭ回路４３
８，４３９のＰＷＭ信号を減算する。ＰＷＭ回路４４１
は減算器４４０の減算信号からＰＷＭ信号を生成する。
駆動回路４４２は、ブリッジ形のインバータ回路であ
り、ＰＷＭ回路４３８，４３９，４４１の３相のＰＷＭ
信号をもとにＸ軸モータ３４を駆動する。

【００３５】図４の回路で、電源投入時に、Ｘ軸モータ
３４の各コイルに既知の電流を流し、モータのロータの
歯とステータの歯を既知の位相関係に設定する。このよ
うにして設定した位相関係を転流角の原点とする。この
ときのアップダウンカウンタ４２５のカウントを基準
値、例えば０にする。以後、スライダ部３１の移動に伴
つてＸ軸センサ３９の検出値が変わり、アップダウンカ
ウンタ４２５のカウントが変化するのに応じて電流指令
値Ｉｓｉｎθ及びＩｓｉｎ（θ＋１２０°）のθの値を
変え、転流制御を行う。

【００３６】図５は図１のセンサの構成例を示した図で
ある。図１のＹ軸センサ３８、Ｘ軸センサ３９，４０は
同様な構成になっている。Ｘ軸センサ３９を例に説明す
る。図５で、レーザ光源３９１はレーザ光を出射する。
レーザ光源３９１の出射光の光路には、ミラー３９２，
３９３、ハーフミラー３９４、備向ビームスプリッタ
（ＰＢＳとする）３９５、λ／４板３９６、コーナーキ
ューブ３９７が配置されている。

【００３７】レーザ光源３９１から出た光には、ハーフ
ミラー３９４、ミラー３９３、ミラー３９２、ハーフミ
ラー３９４の経路で進み、図のａ方向に進む光がある。
この光をの光とする。また、レーザ光源３９１から出
た光には、ハーフミラー３９４、ＰＢＳ３９５、λ／４
板３９６、Ｘ軸ミラー３６、λ／４板３９６、ＰＢＳ３
９５、コーナーキューブ３９７、λ／４板３９６、Ｘ軸
ミラー３６、λ／４板３９６、ＰＢＳ３９５、ハーフミ
ラー３９４の経路で進み、図のａ方向に進む光がある。
この光をの光とする。

【００３８】前述したの光との光が干渉して干渉縞
Ｓを作る。ＰＤＡ３９８は干渉縞Ｓを検出する。ＰＤＡ
３９８は４個のフォトダイオード３９８Ａ〜３９８Ｄか
らなる。４個のフォトダイオード３９８Ａ〜３９８Ｄは
干渉縞Ｓの１ピッチ内に配置されている。各フォトダイ
オード３９８Ａ〜３９８ＤはＰ／４（Ｐは干渉縞のピッ
チ）ずつずらして配置されている。

【００３９】減算器３９９は、（フォトダイオード３９
８Ａの検出信号）−（フォトダイオード３９８Ｃの検出
信号）なる演算を行う。減算器４００は、（フォトダイ
オード３９８Ｂの検出信号）−（フォトダイオード３９
８Ｄの検出信号）なる演算を行う。減算器３９９，４０
０で図４の信号処理回路４２１を構成している。

【００４０】スライダ部３１が移動すると干渉縞が図５
のｄ−ｄ′方向に動く。干渉縞が動くと各フォトダイオ
ード３９８Ａ〜３９８Ｄに当る干渉縞の明暗部分が動
き、フォトダイオード３９８Ａ〜３９８Ｄの検出値が変
化する。これをもとにスライダ部３１の位置を検出す
る。

【００４１】干渉縞がｄ方向に移動したときは、フォト
ダイオードの出力Ｖ_A 〜Ｖ_D は次のとおりになる。 Ｖ_A＝Ｋ［１＋ｍｓｉｎ{ｘ・２π／（λ／4）}〕＋Ｋ_n Ｖ_B＝Ｋ〔１＋ｍｃｏｓ{ｘ・２π／（λ／4）}〕＋Ｋ_n Ｖ_C＝Ｋ［１−ｍｓｉｎ{ｘ・２π／（λ／4）}〕＋Ｋ_n Ｖ_D＝Ｋ［１−ｍｃｏｓ{ｘ・２π／（λ／4）}〕＋Ｋ_n ｘ：検出対象の距離、Ｋ，ｍ：係数、Ｋ_n：ノイズ成分

【００４２】減算器３９９，４００の減算信号は次のと
おりになる。 Ｖ_A−Ｖ_C＝２ｍＫｓｉｎ{ｘ・２π／（λ／4）} Ｖ_B−Ｖ_D＝２ｍＫｃｏｓ{ｘ・２π／（λ／4）} 減算の結果、外乱光により発生した直流のノイズ成分Ｋ
_nがキャンセルされる信号Ｖ_A−Ｖ_CとＶ_B−Ｖ_Dが前述し
たＡ相パルスとＢ相パルスに変換される。干渉縞がd′
方向に動いたときは、信号Ｖ_A−Ｖ_CとＶ_B−Ｖ_Dの位相関
係は逆転する。

【００４３】図６は格子プラテン３０上にスライダ部３
１を停止させる停止装置の構成図である。図６で、供給
路５０，５１は、浮揚手段３２に圧縮空気を供給するエ
アチューブである。噴出量調節手段５２は、浮揚手段３
２が噴出する圧縮空気の噴出量を調節する電磁弁であ
る。噴出量調節手段５１は、エアチューブ５０とエアチ
ューブ５１との間に設けられており、エアチューブ５
０，５１を開閉する。制御手段５３は、停止が必要な時
に、磁気吸引力によってスライダ部３１が格子プラテン
３０に吸着して停止するように、噴出量調節手段５１に
圧縮空気の噴出量を低下させるサーボドライバである。
制御手段５３は、電磁弁制御信号を出力して噴出量調節
手段５１を制御する。請求範囲の停止制御手段は、噴出
量調節手段５１と制御手段５３とからなる。

【００４４】図１の位置決め装置の動作を説明する。電
源投入時に、Ｘ軸モータ３４の各コイルに既知の電流を
流し、スライダ部３１を基準位置に位置決めする。基準
位置からＸ軸方向及びＹ軸方向にスライダ部３１が移動
したときに、Ｘ軸センサ３９，４０及びＹ軸センサ３８
により２次元位置をインクリメンタル方式に検出する。

【００４５】Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の曲がり
が位置検出に影響しないときは、補正手投４４，４５は
設けられていない。このときは、Ｘ軸制御部４２，４３
には同一の指令位置が与えられる。このため、Ｘ軸制御
部４２，４３のフイードバック制御によりＸ軸モータ３
４，３５はスライダ部３１を等しいＸ軸位置に位置決め
する。これによって、スライダ部３１のヨーイングが除
去される。

【００４６】Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の曲がり
が位置検出に影響する場合について説明する。このとき
は、補正手投４４，４５は設けられている。位置決め動
作を行う前にＸＹステージのキャリブレーションを行っ
ておく。キャリブレーションにおいてスライダ部３１を
座標（Ｘ₁，Ｙ₁）に位置決めしたときに、ＸＹステージ
の機械的誤差等が原因でスライダ部３１にヨーイングが
発生し、Ｘ軸センサ３９，４０の検出値がそれぞれＸ₁
＋△Ｘ₁とＸ₂−△Ｘ₂であるとする。このときは、補正
テーブル４６には（Ｘ₁，Ｙ₁）と−△Ｘ₁を対応させて
格納し、補正テーブル４７には（Ｘ₁，Ｙ₁）と＋△Ｘ₂
を対応させて格納しておく。他の位置にもスライダ部３
１を位置決めして補正量を求める。このようにして補正
テーブルを作成する。

【００４７】実際の位置決め動作において、スライダ部
３１を座標（Ｘ₁，Ｙ₁）に位置決めしたときに、補正手
段４４はＸ軸制御部４２に与える指令位置を−△Ｘだけ
補正し、補正手投４５はＸ軸制御部４３に与える指令位
置を＋△Ｘだけ補正する。これによって、スライダ部３
１のヨーイングが除去される。このようにしてミラー面
の曲がりによるスライダ部３１のθ軸方向の回転ずれが
補正される。

【００４８】次に、図６の停止動作を説明する。スライ
ダ部３１が走行するときに、このスライダ部３１は圧縮
空気によって、格子プラテン３０上に浮揚した状態にあ
る。このとき、圧縮空気による浮揚力は、磁気吸引力と
スライダ部３１の重量との合計である。通常、磁気吸引
力は、スライダ部３１の重量に比べて極めて大きいた
め、図６に示す天地が逆の状態であってもよい。スライ
ダ部３１の長さが、例えば１７０ｍｍに対して、スライ
ダ部３１と格子プラテン３０との間の隙間は１０μｍ程
度である。スライダ部３１が走行するときにもこの隙間
が保持される。また、モータの軸受け面と格子プラテン
３０の面精度は、隙間の数分の１である。

【００４９】Ｘ軸モータ３４，３５及びＹ軸モータ３３
がサーボ制御状態であるときには、噴出量調節手段５２
は開いており、エアチューブ５１を介して噴出量調節手
段５２に入った圧縮空気は、エアチューブ５０を通って
浮揚手段３２に供給される。噴出量調節手段５２の開閉
は、サーボ制御を行う制御手段５３が出力する電磁弁制
御信号により制御される。

【００５０】例えば、格子プラテン３０上に異物が落下
したり、スライダ部３１にヨーイングが発生すると、図
５に示すの光（反射光）の光量がの光（参照光）の
光量（振幅値）に比べて低下して、Ｘ軸センサ３９，４
０及びＹ軸センサ３８が不具合を検出する。また、制御
手段５３は、上位コントローラからサーボ停止命令を受
けることがある。制御手段５３は、このような停止が必
要な時に、電磁弁制御信号を噴出量調節手段５２に出力
し、噴出量調節手段５２は、エアチューブ５０とエアチ
ューブ５１との間を遮断する。このために、浮揚手段３
２へ供給される圧縮空気の圧力が急激に低下して、スラ
イダ部３１は、格子プラテン３０と平行状態を保ったま
ま、モータコア（永久磁石）の磁気吸引力によって格子
プラテン３０と接触して吸着する。その結果、モータの
軸受け面と格子プラテン３０との間に生ずる摩擦力によ
って、スライダ部３１は制動を受けて、僅かな時間で緊
急停止する。

【００５１】この発明の実施形態に係る位置決め装置に
は、以下に記載するような効果がある。 （１） この発明の実施形態では、停止が必要な時に、
磁気吸引力によってスライダ部３１が格子プラテン３０
に吸着して停止するように、制御手段５３が噴出量調節
手段５２に圧縮空気の噴出量を低下させる。その結果、
僅かな時間でスライダ部３１が緊急停止するために、安
全性を向上させることができる。

【００５２】（２） この発明の実施形態では、浮揚手
段３２に圧縮空気を供給するエアチューブ５０とエアチ
ューブ５１との間を噴出量調節手段５２が開閉するの
で、噴出量調節手段５２として電磁弁などを付加するだ
けで、非常に高性能なブレーキ機能を実現することがで
きる。

【００５３】この発明は、以上説明した実施形態に限定
するものではなく、種々の変形又は変更が可能であり、
これらもこの発明の範囲内である。例えば、位置決め対
象物の１次元位置を位置決めする場合についても、この
発明を適用することができる。また、噴出量調節手段５
２は圧縮空気の供給を完全に遮断せずに、スライダ部３
１と格子プラテン３０とが吸着するまで、エアの供給量
を低下させるだけでもよい。さらに、Ｘ軸ミラー３６及
びＹ軸ミラー３７をスライダ部３１に搭載し、Ｘ軸セン
サ３９，４０とＹ軸センサ３８を格子プラテン３０側に
固定してもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による
と、停止が必要な時に、磁気吸引力によって移動体が固
定体に吸着して停止するように、浮揚手段への気体の噴
出量を調節するので、固定体に対して移動体を確実に停
止させて、安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る位置決め装置の構成
図である。

【図２】スライダ部の格子プラテンと対向する面の構成
図である。

【図３】図２のＡ−Ａ′部分の断面図である。

【図４】図１の制御部の構成例を示した図である。

【図５】図１のセンサの構成例を示した図である。

【図６】格子プラテン上にスライダ部を停止させる停止
装置の構成図である。

【図７】従来の位置決め装置の構成図である。

【符号の説明】

３０ 格子プラテン ３１ スライダ部 ３２ 浮揚手段 ３３ Ｙ軸モータ ３４，３５ Ｘ軸モータ ３６ Ｘ軸ミラー ３７ Ｙ軸ミラー ３８ Ｙ軸センサ ３９，４０ Ｘ軸センサ ４１ Ｙ軸制御部 ４２，４３ Ｘ軸制御部 ５０，５１ エアチューブ ５２ 噴出量調節手段 ５３ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０５Ｄ 3/00 Ｂ２３Ｑ 1/26 Ｅ 1/30 Ｆターム(参考） 2F078 CA08 CB05 CB13 CC11 3C048 BC02 CC07 CC17 DD01 3J102 AA02 BA05 CA05 CA11 CA36 EA02 EA07 EA10 EA13 GA01 5H303 AA06 BB02 BB07 BB12 CC10 DD04 DD10 FF06 GG13 HH01 HH07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物を搭載する移動体を固定体に対し
   て移動させて、この対象物を位置決めする位置決め装置
   であって、 前記固定体と前記移動体との間に気体を噴出して、この
   移動体を浮揚させる浮揚手段と、 前記固定体と前記移動体との間に磁気吸引力を発生し、
   この磁気吸引力によってこの移動体を移動させる移動手
   段と、 停止が必要な時に、前記浮揚手段が噴出する前記気体の
   噴出量を低下させ、磁気吸引力によって前記移動体を前
   記固定体に吸着して停止させる停止制御手段と、 を含む位置決め装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の位置決め装置におい
   て、 前記移動手段は、 前記移動体のＸ軸方向に形成された一定ピッチの歯と、
   前記固定体のＸ軸方向及びＹ軸方向に形成された一定ピ
   ッチの歯との間に磁気吸引力を発生し、この磁気吸引力
   によってこの移動体をＸ軸方向に移動させるＸ軸モータ
   と、 前記移動体のＹ軸方向に形成された一定ピッチの歯と、
   前記固定体のＸ軸方向及びＹ軸方向に形成された一定ピ
   ッチの歯との間に磁気吸引力を発生し、この磁気吸引力
   によってこの移動体をＹ軸方向に移動させるＹ軸モータ
   とを備え、 前記移動体又は前記固定体のいずれか一方から他方へＸ
   軸方向に光を照射し、その反射光を受光してこの移動体
   のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸干渉計と、 前記移動体又は前記固定体のいずれか一方から他方へＹ
   軸方向に光を照射し、その反射光を受光してこの移動体
   のＹ軸方向の位置を検出するＹ軸干渉計とを備えるこ
   と、 を特徴とする位置決め装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の位置決め装置におい
   て、 前記停止制御手段は、前記Ｘ軸干渉計及び／又は前記Ｙ
   軸干渉計の反射光の光量が低下したときに、前記浮揚手
   段に前記気体の噴出量を低下させること、 を特徴とする位置決め装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか１
   項に記載の位置決め装置において、 前記停止制御手段は、前記浮揚手段が前記気体を供給す
   る供給路を開閉する電磁弁を備え、この電磁弁に前記供
   給路を遮断させること、を特徴とする位置決め装置。
5. 【請求項５】 対象物を搭載する移動体を固定体に対し
   て移動させて、この対象物を位置決めする位置決め装置
   の停止方法であって、 前記固定体と前記移動体との間に気体を噴出して、この
   移動体を浮揚させるとともに、前記固定体と前記移動体
   との間に磁気吸引力を発生し、この磁気吸引力によって
   この移動体を移動し、 停止が必要な時に、前記磁気吸引力によって前記移動体
   が前記固定体に吸着して停止するように、前記気体の噴
   出量を調節すること、 を特徴とする位置決め装置の停止方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の位置決め装置の停止方
   法において、 停止が必要な時に、前記気体を供給する供給路を電磁弁
   によって遮断すること、 を特徴とする位置決め装置の停止方法。