ＸＹテーブルの原点復帰方法およびプログラム
【課題】Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用した場合にも、原点復帰処理を短時間に行うことを課題とする。
【解決手段】Ｘ軸スライダおよびＹ軸スライダを原点近傍センサに向かって原点方向に同時に移動させる復帰移動工程と、復帰移動工程の最終段階で、原点近傍センサが「ＯＮ」したら、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルを駆動停止させた後、Ｙ軸被検出子が原点近傍センサから外れるようにＹ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる停止・往動工程と、停止・往動工程により、原点近傍センサの「ＯＮ」が維持されたら、Ｘ軸テーブルの原点探査およびＹ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行し、原点近傍センサが「ＯＦＦ」したら、Ｙ軸テーブルの原点探査およびＸ軸テーブルの原点探査の順でＹ−Ｘ原点探査を実行する原点探査工程とを備えた。
【解決手段】Ｘ軸スライダおよびＹ軸スライダを原点近傍センサに向かって原点方向に同時に移動させる復帰移動工程と、復帰移動工程の最終段階で、原点近傍センサが「ＯＮ」したら、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルを駆動停止させた後、Ｙ軸被検出子が原点近傍センサから外れるようにＹ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる停止・往動工程と、停止・往動工程により、原点近傍センサの「ＯＮ」が維持されたら、Ｘ軸テーブルの原点探査およびＹ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行し、原点近傍センサが「ＯＦＦ」したら、Ｙ軸テーブルの原点探査およびＸ軸テーブルの原点探査の順でＹ−Ｘ原点探査を実行する原点探査工程とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ軸テーブルとＸ軸テーブルに搭載されたＹ軸テーブルとから成るＸＹテーブルの原点復帰方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ軸テーブル（第１の移動ステージ）とＸ軸テーブルに搭載されたＹ軸テーブル（第２の移動ステージ）とから成るＸＹテーブル（二軸アクチュエータ装置）が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１４１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなＸＹテーブルでは、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルの原点復帰処理を短時間で行うべく、両テーブルにそれぞれ専用の原点センサが設けることが好ましい。この点、Ｙ軸テーブルの原点センサをＹ軸テーブル上に設置すると、それに伴う配線が必要となりＸ軸テーブルの負荷が過大となるおそれがある。そこで、Ｘ軸テーブルの負荷を軽減すべく、Ｙ軸テーブルの原点センサを、Ｙ軸テーブル上ではなくＸ軸テーブル上に取り付けることが考えられる。しかし、このようにすると、その分設置スペースが増大してしまい、現実的ではない。結局、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用することになるが、この場合には、原点復帰処理をいかに短時間で行うかが問題となる。
【０００４】
本発明は、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用した場合にも、原点復帰処理を短時間に行うことができるＸＹテーブルの原点復帰方法およびプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のＸＹテーブルの原点復帰方法は、Ｘ軸テーブルとＸ軸テーブルに搭載されたＹ軸テーブルとから成るＸＹテーブルの原点復帰を、絶対固定の単一の原点近傍センサに、Ｘ軸テーブルのＸ軸スライダに接続したＸ軸被検出子およびＹ軸テーブルのＹ軸スライダに接続したＹ軸被検出子をそれぞれ臨ませることで行なうＸＹテーブルの原点復帰方法において、Ｘ軸スライダおよびＹ軸スライダを原点近傍センサに向かって原点方向に同時に移動させる復帰移動工程と、復帰移動工程の最終段階で、原点近傍センサが「ＯＮ」したら、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルを駆動停止させた後、Ｙ軸被検出子が原点近傍センサから外れるようにＹ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる第１停止・往動工程と、第１停止・往動工程により、原点近傍センサの「ＯＮ」が維持されたら、Ｘ軸テーブルの原点探査およびＹ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行し、原点近傍センサが「ＯＦＦ」したら、Ｙ軸テーブルの原点探査およびＸ軸テーブルの原点探査の順でＹ−Ｘ原点探査を実行する第１原点探査工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、復帰移動工程において、Ｘ軸スライダおよびＹ軸スライダを原点近傍センサに向かって同時に移動させることで、両スライダのいずれも原点近傍センサに近づき、Ｘ軸被検出子およびＹ軸被検出子のの少なくとも一方が原点近傍センサに臨み「ＯＮ」となる。このとき、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルのうち、被検出子が原点近傍センサに臨んでいる方から原点探査を行うと効率が良いが、いずれの被検出子が臨んでいるかは不明である。そこで、第１停止・往動工程において、Ｙ軸スライダを待機位置に移動させる。原点近傍センサの「ＯＮ」が維持されている場合には、復帰移動工程の最終段階において、Ｘ軸被検出子によって原点センサが「ＯＮ」となっていたことになる。このため、第１原点探査工程において、まず、Ｘ軸テーブルの原点探査を行い、これに続いて、Ｙ軸テーブルの原点探査を行う。この場合、Ｘ軸テーブルの原点探査が終了した時点で、Ｙ軸スライダが原点近傍センサの近く（待機位置）に位置しているため、Ｙ軸テーブルの原点探査に短時間で移行することができる。
【０００７】
他方、Ｙ軸スライダを反原点方向に所定距離移動させたことで、原点近傍センサが「ＯＦＦ」となった場合には、復帰移動工程の最終段階において、Ｙ軸被検出子によって原点センサが「ＯＮ」となっていたことになる。このため、第１原点探査工程において、まず、Ｙ軸テーブルの原点探査を行い、これに続いて、Ｘ軸テーブルの原点探査を行う。この場合も、Ｙ軸テーブルの原点探査が終了した時点で、Ｘ軸スライダが原点近傍センサの近くに位置しているため、Ｘ軸テーブルの原点探査に短時間で移行することができる。以上のように、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用した場合にも、両テーブルの原点復帰処理を同時並行的に行うことで、原点復帰処理を短時間に行うことができる。
【０００８】
この場合、Ｙ軸テーブルは、Ｙ軸スライダが復動方向のメカニカルストッパに突き当たったことを検出する復動端検出手段を有しており、復帰移動工程の最終段階で、原点近傍センサが「ＯＦＦ」の状態で復動端検出手段が「ＯＮ」したら、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルを駆動停止させた後、Ｙ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる第２停止・往動工程と、第２停止・往動工程の後、Ｘ軸テーブルの原点探査およびＹ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行する第２原点探査工程と、を更に備えたことが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、復帰移動工程において、Ｘ軸スライダが原点近傍センサに達するまでにＹ軸スライダが復動端に達した場合にも、原点近傍センサおよび復動端検出手段により、かかる状態が検出される。その場合、第２停止・往動工程において、Ｙ軸スライダを待機位置に移動させる。続いて、第２原点探査工程において、まず、Ｘ軸テーブルの原点探査を行い、これに続いて、Ｙ軸テーブルの原点探査を行う。この場合、Ｘ軸テーブルの原点探査が終了した時点で、Ｙ軸スライダが原点近傍センサの近く（待機位置）に位置しているため、Ｙ軸テーブルの原点探査に短時間で移行することができる。したがって、Ｘ軸スライダが原点近傍センサに達するまでにＹ軸スライダが復動端に達した場合にも、原点復帰処理を適切且つ短時間に行うことができる。
【００１０】
これらの場合、Ｘ−Ｙ原点探査は、Ｘ軸スライダを原点方向に移動させ、原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、Ｘ軸テーブルのＸ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＸ軸原点確定工程と、Ｘ軸原点確定工程の後、Ｘ軸被検出子が原点近傍センサから外れるようにＸ軸スライダを反原点方向に移動させるＸ軸スライダ退避工程と、Ｘ軸スライダ退避工程の後、Ｙ軸スライダを原点方向に移動させ、原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、Ｙ軸テーブルのＹ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＹ軸原点確定工程と、から成ることが好ましい。
【００１１】
またこの場合、Ｙ−Ｘ原点探査は、Ｙ軸スライダを原点方向に移動させ、原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、Ｙ軸テーブルのＹ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＹ軸原点確定工程と、Ｙ軸原点確定工程の後、Ｙ軸被検出子が原点近傍センサから外れるようにＹ軸スライダを反原点方向に移動させるＹ軸スライダ退避工程と、Ｙ軸スライダ退避工程の後、Ｘ軸スライダを原点方向に移動させ、原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、Ｘ軸テーブルのＸ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＸ軸原点確定工程と、から成ることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルの原点確定を、各モータのＺ相を探して行うことになる。このため、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルの原点復帰処理を正確に行うことができる。
【００１３】
この場合、Ｙ軸テーブルは、Ｙ軸モータと、Ｙ軸モータから回転動力を伝達され、Ｘ軸テーブルと平行に延在するベルト設置部の両端部およびＹ軸テーブルの両端部を周回するベルト伝動機構と、Ｙ軸テーブル上のベルト伝動機構のベルトの一部に固定したＹ軸スライダと、から成り、Ｘ軸原点確定工程では、Ｙ軸スライダが待機位置を維持するように、Ｘ軸スライダの原点方向への移動に同期して、Ｘ軸スライダの移動量に対応したＹ軸モータの駆動を行い、Ｘ軸スライダ退避工程では、Ｙ軸スライダが待機位置を維持するように、Ｘ軸スライダの反原点方向への移動に同期して、Ｘ軸スライダの移動量に対応したＹ軸モータの駆動を行うことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、Ｘ軸原点確定工程およびＸ軸スライダ退避工程において、Ｘ軸スライダを移動させると、それに伴って、Ｙ軸モータを駆動しなくともベルト伝達機構のベルトが回転し、Ｙ軸スライダが移動するが、その移動を補正するように、Ｙ軸モータを駆動する。これにより、Ｙ軸スライダを待機位置の位置に維持させておくことができ、原点復帰処理を適切に行うことができる。
【００１５】
本発明のプログラムは、コンピュータに、上記したＸＹテーブルの原点復帰方法の各工程を実行させることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ＸＹテーブルにおいて、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用した場合にも、両テーブルの原点復帰処理を同時並行的に行うことで、原点復帰処理を短時間に行うことが可能とするプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係るＸＹテーブルの原点復帰方法について説明する。このＸＹテーブルは、Ｘ軸テーブルにＹ軸テーブルが搭載されたものであり、Ｘ軸モータの負荷を軽減すべく、Ｙ軸テーブルの軽量化を図ったものである。すなわち、Ｙ軸モータをＹ軸テーブル外に取り付けると共に、Ｙ軸テーブルに専用の原点近傍センサを設けずに、Ｘ軸テーブルの原点近傍センサと共用するようにしたものである。
【００１８】
図１に示すように、ＸＹテーブル１１は、Ｘ軸テーブル１２と、Ｘ軸テーブル１２に搭載されたＹ軸テーブル１３と、Ｘ軸テーブル１２の一方の端部近傍に絶対固定され、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３の原点復帰を行うための単一の近接センサ１４（原点近傍センサ）と、Ｘ軸テーブル１２に隣接してこれと平行に延在し、後述するＹ軸タイミングベルト３９が設置されるベルト設置部１５と、装置全体を統括制御するコントローラ１６（コンピュータ）とから構成されている。
【００１９】
なお、以下では、Ｘ軸テーブル１２の往動方向を図１の左側（＋Ｘ方向）、復動方向を右側（−Ｘ方向）とする。また、Ｙ軸テーブル１３の往動方向を図１の上側（＋Ｙ方向）、復動方向を下側（−Ｙ方向）とする。さらに、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３において、後述するＸ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３が近接センサ１４に向かう方向（−Ｘ方向、−Ｙ方向）を、それぞれ原点方向、近接センサ１４から離れる方向（＋Ｘ方向、＋Ｙ方向）を、それぞれ反原点方向ともいう。
【００２０】
Ｘ軸テーブル１２は、一方の端部（−Ｘ方向側）に設けられたＸ軸モータ２１と、Ｘ軸モータ２１から回転動力を伝達されるＸ軸ベルト伝達機構２２と、Ｘ軸ベルト伝達機構２２のＸ軸タイミングベルト２９の一部に固定されたＸ軸スライダ２３とで構成されており、Ｘ軸スライダ２３には、Ｙ軸テーブル１３の端部が固定されている。さらに、Ｘ軸テーブル１２は、Ｙ軸スライダ１３の近接センサ１４側（−Ｘ方向側）に固定され、Ｙ軸テーブル１３を介してＸ軸スライダ２３に接続されたＸ軸金属板２４（Ｘ軸被検出子）を備えている。
【００２１】
Ｘ軸モータ２１は、正逆回転可能なサーボモータ等で構成されており、コントローラ１６（後述する）からＸ軸モータドライバ２５にパルス信号が出力されると、Ｘ軸モータドライバ２５がそれに応答してＸ軸モータ２１を駆動制御する。また、Ｘ軸モータ２１には、基準位置からの１回転毎にＺ相パルスを発生するＸ軸ロータリーエンコーダ２６が内蔵されている。
【００２２】
Ｘ軸ベルト伝達機構２２は、Ｘ軸モータ２１に接続された駆動プーリー２７と、駆動プーリー２７と反対側のＸ軸テーブル１２の端部（＋Ｘ方向側）に設けられた従動プーリー２８と、両プーリー２７，２８間に掛け渡されたＸ軸タイミングベルト２９とを有している。そして、Ｘ軸モータ２１が駆動すると、Ｘ軸タイミングベルト２９を介してＸ軸スライダ２３がＸ軸方向に往復移動し、これに固定されたＹ軸テーブル１３がＸ軸方向に往復移動する。
【００２３】
Ｙ軸テーブル１３は、Ｙ軸テーブル１３の基端側（−Ｙ方向側）に配設されたベルト設置部１５の一方の端部（−Ｘ方向側）に固定されたＹ軸モータ３１と、Ｙ軸モータ３１から回転動力を伝達され、ベルト設置部１５の両端部およびＹ軸テーブル１３の両端部を周回するＹ軸ベルト伝達機構３２と、Ｙ軸テーブル１３上のＹ軸ベルト伝達機構３２のＹ軸タイミングベルト３９の一部に固定されたＹ軸スライダ３３と、Ｙ軸スライダ３３の近接センサ１４側（−Ｘ方向側）に垂設するように固定されたＹ軸金属板３４（Ｙ軸被検出子）とを備えている。Ｙ軸金属板３４は、Ｘ軸金属板２４と略同一の高さ位置に取り付けられているが、相互に物理的に干渉しないように、Ｘ軸金属板２４よりもさらに近接センサ１４側に張り出すように設けられている。
【００２４】
Ｙ軸モータ３１は、Ｘ軸モータ２１と同様に、正逆回転可能なサーボモータ等で構成されており、コントローラ１６からＹ軸モータドライバ３５にパルス信号が出力されると、Ｙ軸モータドライバ３５がそれに応答してＹ軸モータ３１を駆動制御する。また、Ｙ軸モータ３１には、基準位置からの１回転毎にＺ相パルスを発生するＹ軸ロータリーエンコーダ３６と、トルクを検出するトルクセンサ３７とが内蔵されている。
【００２５】
Ｙ軸ベルト伝達機構３２は、Ｙ軸モータ３１に接続された第１プーリー４１と、第１プーリー４１と反対側のベルト設置部１５の端部（＋Ｘ方向側）に設けられた第２プーリー４２と、Ｙ軸テーブル１３の先端側（＋Ｙ方向側）に設けられた第３プーリー４３と、Ｙ軸テーブル１３の基端側（−Ｙ方向側）に設けられた第４プーリー４４および第５プーリー４５と、第４・第５プーリー４４，４５により経路変更される共に、第１〜第３プーリー４１〜４３間にＴ字状に掛け渡されたＹ軸タイミングベルト３９とを有している。なお、ベルト設置部１５は、Ｙ軸テーブル１３の基端側（−Ｙ方向）に設けられているが、先端側（＋Ｙ方向）に設けてもよい。
【００２６】
そして、Ｙ軸モータ３１が駆動すると、Ｙ軸タイミングベルト３９を介してＹ軸スライダ３３がＹ軸方向に往復移動し、これに固定された移動対象物（図示省略）がＹ軸方向に往復移動する。Ｙ軸テーブル１３のＸ軸テーブル１２側の端部（−Ｙ方向側）には、Ｙ軸スライダ３３のメカニカルストッパ４６が設けられている。そして、Ｙ軸スライダ３３が復動方向（−Ｙ方向）に移動してメカニカルストッパ４６に突き当たると、Ｙ軸モータ３１のトルクセンサ３７によりトルク量変化が検出され、突き当たったことが検出されるようになっている。
【００２７】
このように、Ｙ軸テーブル１３は、ベルト設置部１５の両端部およびＹ軸テーブル１３の両端部を周回するＹ軸ベルト伝達機構３２により構成されているため、Ｙ軸モータ３１を回転させた場合のみならず、Ｘ軸モータ２１を回転させた場合にも、Ｙ軸スライダ３３が移動する。すなわち、Ｘ軸モータ２１を回転させてＹ軸テーブル１３が−Ｘ方向に移動すると、Ｙ軸スライダ３３が所定の分解能をもって＋Ｙ方向に移動する。このため、Ｙ軸スライダ３３の位置を維持したままＹ軸テーブル１３のみを移動させたい場合には、Ｘ軸スライダ２３の移動（Ｘ軸モータ２１の駆動）に同期して、Ｘ軸スライダ２３の移動量に対応した（所定の分解能を考慮した）Ｙ軸モータ３１の駆動（Ｙ軸位置保持補正）を行うようにする。
【００２８】
近接センサ１４は、Ｘ軸金属板２４やＹ軸金属板３４が接近したことを検出することで、Ｘ軸スライダ２３やＹ軸スライダ３３が原点近傍に位置するか否かを検出するものである。すなわち、電磁誘導を利用した高周波形のもので構成されており、Ｘ軸金属板２４やＹ軸金属板３４がこれに接近する（臨む）ときに、これらの金属体内に発生する誘導うず電流を検出し、検出信号をコントローラ１６に出力するようになっている。近接センサ１４の検出距離は、例えば数ｍｍ〜数十ｍｍである。もちろん、このような近接センサ１４のほか、Ｘ軸スライダ２３やＹ軸スライダ３３に固定された検出子の有無を検出できるものであればよく、光センサ（フォトインタラプタ）等を用いてもよい。この場合には、検出子として、金属板以外のものを適宜使用可能である。
【００２９】
コントローラ１６は、ＣＰＵ、後述する原点復帰処理を実行するためのプログラムを記憶したメモリ、パルス発生回路等で構成されており、近接センサ１４からの検出信号、Ｘ軸・Ｙ軸ロータリーエンコーダ２６・３６からのＺ相パルス、トルクセンサ３７からの検出信号等に応答して、Ｘ軸モータ２１やＹ軸モータ３１を駆動させるためのパルス信号をＸ軸モータドライバ２５やＹ軸モータドライバ３５に出力することで、Ｘ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３の移動を制御している。
【００３０】
ここで、図２ないし図４のフローチャートを参照しつつ、ＸＹテーブル１１の原点復帰方法について説明する。まず、Ｘ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３を近接センサ１４に向かって原点方向（−Ｘ方向、−Ｙ方向）に同時に移動させる（復帰移動工程；Ｓ１１）。これにより、Ｘ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３がそれぞれ近接センサ１４に近づく。
【００３１】
この復帰移動工程の最終段階で、近接センサ１４が「ＯＮ」となったら（Ｓ１２；ＯＮ）、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３を駆動停止させる（Ｓ１３）。このとき、Ｘ軸金属板２４およびＹ軸金属板３４の少なくとも一方が近接センサ１４に臨み「ＯＮ」となる。このとき、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３のうち、金属板が近接センサ１４に臨んでいる方から原点探査を行うと効率が良いが、いずれの金属板が臨んでいるかは不明である。そこで、駆動停止後、Ｙ軸金属板３４が近接センサ１４から外れるように（検出距離から外れるように）、Ｙ軸スライダ３３を反原点方向（＋Ｙ方向）に所定の距離移動させる（Ｓ１４；第１停止・往動工程）。なお、図１の符号５０は、Ｙ軸スライダ３３を所定の距離移動させたときに位置する待機位置を示している。
【００３２】
この第１停止・往動工程により、近接センサ１４の「ＯＮ」が維持された場合には（Ｓ１５；ＯＮ），復帰移動工程の最終段階（Ｓ１２）では、Ｘ軸金属板２４が近接センサ１４に検出されていたことになる。そこで、Ｘ−Ｙ原点探査を実行する。すなわち、まず、Ｘ軸金属板２４が近接センサ１４から外れるように一旦Ｘ軸スライダ２３を反原点方向（＋Ｘ方向）に移動させ（Ｓ１６）、その後、Ｘ軸テーブル１２の原点探査を行う（Ｓ１７；Ｘ軸原点確定工程）。このとき、Ｙ軸スライダ３３は、近接センサ１４の近く（待機位置５０）に位置している。Ｘ軸原点探査の後、Ｘ軸金属板２４が近接センサ１４から外れるようにＸ軸スライダ２３を反原点方向（＋Ｘ方向）に移動させ（Ｘ軸スライダ退避工程；Ｓ１８）、さらにＹ軸テーブル１３の原点探査（Ｓ１９；Ｙ軸原点確定工程）を行う。
【００３３】
Ｘ軸テーブル１２の原点探査は、Ｘ軸スライダ２３を原点方向（−Ｘ方向）に移動させ（Ｓ３１）、近接センサ１４が「ＯＮ」となったら（Ｓ３２；ＯＮ）、Ｘ軸スライダ２３の原点方向への移動速度を低速にし（Ｓ３３）、Ｘ軸モータ２１（Ｘ軸ロータリーエンコーダ２６）のＺ相が「ＯＮ」となったら（Ｓ３４；ＯＮ）、Ｘ軸の原点を確定する（Ｓ３５）。
【００３４】
同様に、Ｙ軸テーブル１３の原点探査は、まず、Ｙ軸スライダ３３を原点方向（−Ｙ方向）に移動させ（Ｓ３６）、近接センサ１４が「ＯＮ」となったら（Ｓ３７；ＯＮ）、Ｙ軸スライダ３３の原点方向への移動速度を低速にし（Ｓ３８）、Ｙ軸モータ３１（Ｙ軸ロータリーエンコーダ３６）のＺ相が「ＯＮ」となったら（Ｓ３９；ＯＮ）、Ｙ軸の原点を確定する（Ｓ４０）。このように、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３の原点確定を、各モータのＺ相を探して行うことで、原点復帰処理を正確に行うことができる。
【００３５】
ここで、Ｘ−Ｙ原点探査において、Ｘ軸スライダ２３を反原点方向および原点方向に移動させる際（Ｓ１６，Ｓ３１，Ｓ３３，Ｓ１８）には、Ｙ軸スライダ３３が待機位置５０を維持するように、上記のＹ軸位置保持補正を行うようにする。これにより、Ｙ軸スライダ３３を待機位置５０の位置に維持させておくことができ、原点復帰処理を適切に行うことができる。
【００３６】
以上のように、Ｘ軸テーブル１２の原点探査が行われ、これに続いて、Ｙ軸テーブル１３の原点探査が行われるが、Ｘ軸テーブル１２の原点探査が終了した時点で、Ｙ軸スライダ３３が近接センサ１４の近く（待機位置５０）に位置しているため、Ｙ軸テーブル１３の原点探査に短時間で移行することができる。
【００３７】
一方、第１停止・往動工程により、近接センサ１４が「ＯＦＦ」となった場合には（Ｓ１５；ＯＦＦ），復帰移動工程の最終段階（Ｓ１２）では、Ｙ軸金属板３４が近接センサ１４に検出されていたことになる。そこで、Ｙ−Ｘ原点探査を実行する。すなわち、まず、Ｙ軸テーブル１３の原点探査を行う（Ｓ２０；Ｙ軸原点確定工程）。このとき、Ｘ軸スライダ２３は、近接センサ１４の近くに位置している。Ｙ軸原点探査の後、Ｙ軸金属板３４が近接センサ１４から外れるようにＹ軸スライダ３３を反原点方向（＋Ｙ方向）に移動させ（Ｓ２１；Ｙ軸スライダ退避工程）、さらにＸ軸テーブル１２の原点探査（Ｓ２２；Ｘ軸原点確定工程）を行う。Ｙ軸テーブル１３の原点探査およびＸ軸テーブル１２の原点探査は、上記のＸ−Ｙ原点探査の場合と同様に行う。そして、この場合も、Ｙ軸テーブル１３の原点探査が終了した時点で、Ｘ軸スライダ２３が近接センサ１４の近くに位置しているため、Ｘ軸テーブル１２の原点探査に短時間で移行することができる。
【００３８】
以上のように、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３で近接センサ１４を共用した場合にも、両テーブル１２，１３の原点復帰処理を同時並行的に行うことで、原点復帰処理を短時間に行うことができる。
【００３９】
ところで、原点復帰処理開始時におけるＸ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３の位置によっては、Ｘ軸スライダ２３が近接センサ１４に達するまでにＹ軸スライダ３３が復動端に達する場合があり、復帰移動工程の最終段階において、近接センサ１４が「ＯＦＦ」の状態（Ｓ１２；ＯＦＦ）で、トルクセンサ３７により、Ｙ軸スライダ３３の突き当たりが検出される（Ｓ２３；ＯＮ）。この場合、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３を駆動停止させた後（Ｓ２４）、Ｙ軸スライダ３３を反原点方向（＋Ｙ方向）に所定の距離移動させて（Ｓ２５）、待機位置５０に位置させる第２停止・往動工程を行う。なお、この場合の待機位置５０は、第１停止・往動工程における待機位置５０と相違していてもよい。
【００４０】
第２停止・往動工程の後は、上記と同様にして、Ｘ軸テーブル１２の原点探査（Ｓ１７）、Ｘ軸スライダ２３の退避（Ｓ１８）、およびＹ軸テーブル１３の原点探査（Ｓ１９）を、この順で行う。この場合も、Ｘ軸テーブル１２の原点探査が終了した時点で、Ｙ軸スライダ３３が近接センサ１４の近く（待機位置５０）に位置しているため、引き続いて行われるＹ軸テーブル１３の原点探査に短時間で移行することができる。したがって、Ｘ軸スライダ２３が近接センサ１４に達するまでにＹ軸スライダ３３が復動端に達した場合にも、原点復帰処理を適切且つ短時間に行うことができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、Ｙ軸テーブル１３が、Ｙ軸モータ３１をＹ軸テーブル１３外に設けると共に、ベルト設置部１５の両端部およびＹ軸テーブル１３の両端部を周回するＹ軸ベルト伝達機構３２により構成されているものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｙ軸モータ３１がＹ軸テーブル１３上に固定された構成であってもよい。なお、この場合には、Ｘ軸スライダ２３が移動することでＹ軸スライダ３３が移動することはないため、上記のＹ軸位置保持補正は不要となる。
【００４２】
さらに、本発明の構成を、ＸＹＺテーブルに適用することも可能である。すなわち、Ｘ軸テーブル、Ｙ軸テーブルおよびＺ軸テーブルで原点近傍センサを共用し、これらのテーブルの原点復帰処理を同時並行的に行うことで、原点復帰処理を短時間に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸＹテーブルの平面模式図である。
【図２】ＸＹテーブルの原点復帰方法を説明するフローチャートである。
【図３】ＸＹテーブルの原点復帰方法の一部の工程を説明するフローチャートである。
【図４】図３と同様に、ＸＹテーブルの原点復帰方法の一部の工程を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１１…ＸＹテーブル １２…Ｘ軸テーブル １３…Ｙ軸テーブル １４…近接センサ １５…ベルト設置部 １６…コントローラ ２１…Ｘ軸モータ ２３…Ｘ軸スライダ ２４…Ｘ軸金属板 ３１…Ｙ軸モータ ３２…Ｙ軸ベルト伝達機構 ３３…Ｙ軸スライダ ３４…Ｙ軸金属板 ４６…メカニカルストッパ ５０…待機位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ軸テーブルとＸ軸テーブルに搭載されたＹ軸テーブルとから成るＸＹテーブルの原点復帰方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ軸テーブル（第１の移動ステージ）とＸ軸テーブルに搭載されたＹ軸テーブル（第２の移動ステージ）とから成るＸＹテーブル（二軸アクチュエータ装置）が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１４１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなＸＹテーブルでは、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルの原点復帰処理を短時間で行うべく、両テーブルにそれぞれ専用の原点センサが設けることが好ましい。この点、Ｙ軸テーブルの原点センサをＹ軸テーブル上に設置すると、それに伴う配線が必要となりＸ軸テーブルの負荷が過大となるおそれがある。そこで、Ｘ軸テーブルの負荷を軽減すべく、Ｙ軸テーブルの原点センサを、Ｙ軸テーブル上ではなくＸ軸テーブル上に取り付けることが考えられる。しかし、このようにすると、その分設置スペースが増大してしまい、現実的ではない。結局、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用することになるが、この場合には、原点復帰処理をいかに短時間で行うかが問題となる。
【０００４】
本発明は、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用した場合にも、原点復帰処理を短時間に行うことができるＸＹテーブルの原点復帰方法およびプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のＸＹテーブルの原点復帰方法は、Ｘ軸テーブルとＸ軸テーブルに搭載されたＹ軸テーブルとから成るＸＹテーブルの原点復帰を、絶対固定の単一の原点近傍センサに、Ｘ軸テーブルのＸ軸スライダに接続したＸ軸被検出子およびＹ軸テーブルのＹ軸スライダに接続したＹ軸被検出子をそれぞれ臨ませることで行なうＸＹテーブルの原点復帰方法において、Ｘ軸スライダおよびＹ軸スライダを原点近傍センサに向かって原点方向に同時に移動させる復帰移動工程と、復帰移動工程の最終段階で、原点近傍センサが「ＯＮ」したら、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルを駆動停止させた後、Ｙ軸被検出子が原点近傍センサから外れるようにＹ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる第１停止・往動工程と、第１停止・往動工程により、原点近傍センサの「ＯＮ」が維持されたら、Ｘ軸テーブルの原点探査およびＹ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行し、原点近傍センサが「ＯＦＦ」したら、Ｙ軸テーブルの原点探査およびＸ軸テーブルの原点探査の順でＹ−Ｘ原点探査を実行する第１原点探査工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、復帰移動工程において、Ｘ軸スライダおよびＹ軸スライダを原点近傍センサに向かって同時に移動させることで、両スライダのいずれも原点近傍センサに近づき、Ｘ軸被検出子およびＹ軸被検出子のの少なくとも一方が原点近傍センサに臨み「ＯＮ」となる。このとき、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルのうち、被検出子が原点近傍センサに臨んでいる方から原点探査を行うと効率が良いが、いずれの被検出子が臨んでいるかは不明である。そこで、第１停止・往動工程において、Ｙ軸スライダを待機位置に移動させる。原点近傍センサの「ＯＮ」が維持されている場合には、復帰移動工程の最終段階において、Ｘ軸被検出子によって原点センサが「ＯＮ」となっていたことになる。このため、第１原点探査工程において、まず、Ｘ軸テーブルの原点探査を行い、これに続いて、Ｙ軸テーブルの原点探査を行う。この場合、Ｘ軸テーブルの原点探査が終了した時点で、Ｙ軸スライダが原点近傍センサの近く（待機位置）に位置しているため、Ｙ軸テーブルの原点探査に短時間で移行することができる。
【０００７】
他方、Ｙ軸スライダを反原点方向に所定距離移動させたことで、原点近傍センサが「ＯＦＦ」となった場合には、復帰移動工程の最終段階において、Ｙ軸被検出子によって原点センサが「ＯＮ」となっていたことになる。このため、第１原点探査工程において、まず、Ｙ軸テーブルの原点探査を行い、これに続いて、Ｘ軸テーブルの原点探査を行う。この場合も、Ｙ軸テーブルの原点探査が終了した時点で、Ｘ軸スライダが原点近傍センサの近くに位置しているため、Ｘ軸テーブルの原点探査に短時間で移行することができる。以上のように、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用した場合にも、両テーブルの原点復帰処理を同時並行的に行うことで、原点復帰処理を短時間に行うことができる。
【０００８】
この場合、Ｙ軸テーブルは、Ｙ軸スライダが復動方向のメカニカルストッパに突き当たったことを検出する復動端検出手段を有しており、復帰移動工程の最終段階で、原点近傍センサが「ＯＦＦ」の状態で復動端検出手段が「ＯＮ」したら、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルを駆動停止させた後、Ｙ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる第２停止・往動工程と、第２停止・往動工程の後、Ｘ軸テーブルの原点探査およびＹ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行する第２原点探査工程と、を更に備えたことが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、復帰移動工程において、Ｘ軸スライダが原点近傍センサに達するまでにＹ軸スライダが復動端に達した場合にも、原点近傍センサおよび復動端検出手段により、かかる状態が検出される。その場合、第２停止・往動工程において、Ｙ軸スライダを待機位置に移動させる。続いて、第２原点探査工程において、まず、Ｘ軸テーブルの原点探査を行い、これに続いて、Ｙ軸テーブルの原点探査を行う。この場合、Ｘ軸テーブルの原点探査が終了した時点で、Ｙ軸スライダが原点近傍センサの近く（待機位置）に位置しているため、Ｙ軸テーブルの原点探査に短時間で移行することができる。したがって、Ｘ軸スライダが原点近傍センサに達するまでにＹ軸スライダが復動端に達した場合にも、原点復帰処理を適切且つ短時間に行うことができる。
【００１０】
これらの場合、Ｘ−Ｙ原点探査は、Ｘ軸スライダを原点方向に移動させ、原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、Ｘ軸テーブルのＸ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＸ軸原点確定工程と、Ｘ軸原点確定工程の後、Ｘ軸被検出子が原点近傍センサから外れるようにＸ軸スライダを反原点方向に移動させるＸ軸スライダ退避工程と、Ｘ軸スライダ退避工程の後、Ｙ軸スライダを原点方向に移動させ、原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、Ｙ軸テーブルのＹ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＹ軸原点確定工程と、から成ることが好ましい。
【００１１】
またこの場合、Ｙ−Ｘ原点探査は、Ｙ軸スライダを原点方向に移動させ、原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、Ｙ軸テーブルのＹ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＹ軸原点確定工程と、Ｙ軸原点確定工程の後、Ｙ軸被検出子が原点近傍センサから外れるようにＹ軸スライダを反原点方向に移動させるＹ軸スライダ退避工程と、Ｙ軸スライダ退避工程の後、Ｘ軸スライダを原点方向に移動させ、原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、Ｘ軸テーブルのＸ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＸ軸原点確定工程と、から成ることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルの原点確定を、各モータのＺ相を探して行うことになる。このため、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルの原点復帰処理を正確に行うことができる。
【００１３】
この場合、Ｙ軸テーブルは、Ｙ軸モータと、Ｙ軸モータから回転動力を伝達され、Ｘ軸テーブルと平行に延在するベルト設置部の両端部およびＹ軸テーブルの両端部を周回するベルト伝動機構と、Ｙ軸テーブル上のベルト伝動機構のベルトの一部に固定したＹ軸スライダと、から成り、Ｘ軸原点確定工程では、Ｙ軸スライダが待機位置を維持するように、Ｘ軸スライダの原点方向への移動に同期して、Ｘ軸スライダの移動量に対応したＹ軸モータの駆動を行い、Ｘ軸スライダ退避工程では、Ｙ軸スライダが待機位置を維持するように、Ｘ軸スライダの反原点方向への移動に同期して、Ｘ軸スライダの移動量に対応したＹ軸モータの駆動を行うことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、Ｘ軸原点確定工程およびＸ軸スライダ退避工程において、Ｘ軸スライダを移動させると、それに伴って、Ｙ軸モータを駆動しなくともベルト伝達機構のベルトが回転し、Ｙ軸スライダが移動するが、その移動を補正するように、Ｙ軸モータを駆動する。これにより、Ｙ軸スライダを待機位置の位置に維持させておくことができ、原点復帰処理を適切に行うことができる。
【００１５】
本発明のプログラムは、コンピュータに、上記したＸＹテーブルの原点復帰方法の各工程を実行させることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ＸＹテーブルにおいて、Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルで原点センサを共用した場合にも、両テーブルの原点復帰処理を同時並行的に行うことで、原点復帰処理を短時間に行うことが可能とするプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係るＸＹテーブルの原点復帰方法について説明する。このＸＹテーブルは、Ｘ軸テーブルにＹ軸テーブルが搭載されたものであり、Ｘ軸モータの負荷を軽減すべく、Ｙ軸テーブルの軽量化を図ったものである。すなわち、Ｙ軸モータをＹ軸テーブル外に取り付けると共に、Ｙ軸テーブルに専用の原点近傍センサを設けずに、Ｘ軸テーブルの原点近傍センサと共用するようにしたものである。
【００１８】
図１に示すように、ＸＹテーブル１１は、Ｘ軸テーブル１２と、Ｘ軸テーブル１２に搭載されたＹ軸テーブル１３と、Ｘ軸テーブル１２の一方の端部近傍に絶対固定され、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３の原点復帰を行うための単一の近接センサ１４（原点近傍センサ）と、Ｘ軸テーブル１２に隣接してこれと平行に延在し、後述するＹ軸タイミングベルト３９が設置されるベルト設置部１５と、装置全体を統括制御するコントローラ１６（コンピュータ）とから構成されている。
【００１９】
なお、以下では、Ｘ軸テーブル１２の往動方向を図１の左側（＋Ｘ方向）、復動方向を右側（−Ｘ方向）とする。また、Ｙ軸テーブル１３の往動方向を図１の上側（＋Ｙ方向）、復動方向を下側（−Ｙ方向）とする。さらに、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３において、後述するＸ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３が近接センサ１４に向かう方向（−Ｘ方向、−Ｙ方向）を、それぞれ原点方向、近接センサ１４から離れる方向（＋Ｘ方向、＋Ｙ方向）を、それぞれ反原点方向ともいう。
【００２０】
Ｘ軸テーブル１２は、一方の端部（−Ｘ方向側）に設けられたＸ軸モータ２１と、Ｘ軸モータ２１から回転動力を伝達されるＸ軸ベルト伝達機構２２と、Ｘ軸ベルト伝達機構２２のＸ軸タイミングベルト２９の一部に固定されたＸ軸スライダ２３とで構成されており、Ｘ軸スライダ２３には、Ｙ軸テーブル１３の端部が固定されている。さらに、Ｘ軸テーブル１２は、Ｙ軸スライダ１３の近接センサ１４側（−Ｘ方向側）に固定され、Ｙ軸テーブル１３を介してＸ軸スライダ２３に接続されたＸ軸金属板２４（Ｘ軸被検出子）を備えている。
【００２１】
Ｘ軸モータ２１は、正逆回転可能なサーボモータ等で構成されており、コントローラ１６（後述する）からＸ軸モータドライバ２５にパルス信号が出力されると、Ｘ軸モータドライバ２５がそれに応答してＸ軸モータ２１を駆動制御する。また、Ｘ軸モータ２１には、基準位置からの１回転毎にＺ相パルスを発生するＸ軸ロータリーエンコーダ２６が内蔵されている。
【００２２】
Ｘ軸ベルト伝達機構２２は、Ｘ軸モータ２１に接続された駆動プーリー２７と、駆動プーリー２７と反対側のＸ軸テーブル１２の端部（＋Ｘ方向側）に設けられた従動プーリー２８と、両プーリー２７，２８間に掛け渡されたＸ軸タイミングベルト２９とを有している。そして、Ｘ軸モータ２１が駆動すると、Ｘ軸タイミングベルト２９を介してＸ軸スライダ２３がＸ軸方向に往復移動し、これに固定されたＹ軸テーブル１３がＸ軸方向に往復移動する。
【００２３】
Ｙ軸テーブル１３は、Ｙ軸テーブル１３の基端側（−Ｙ方向側）に配設されたベルト設置部１５の一方の端部（−Ｘ方向側）に固定されたＹ軸モータ３１と、Ｙ軸モータ３１から回転動力を伝達され、ベルト設置部１５の両端部およびＹ軸テーブル１３の両端部を周回するＹ軸ベルト伝達機構３２と、Ｙ軸テーブル１３上のＹ軸ベルト伝達機構３２のＹ軸タイミングベルト３９の一部に固定されたＹ軸スライダ３３と、Ｙ軸スライダ３３の近接センサ１４側（−Ｘ方向側）に垂設するように固定されたＹ軸金属板３４（Ｙ軸被検出子）とを備えている。Ｙ軸金属板３４は、Ｘ軸金属板２４と略同一の高さ位置に取り付けられているが、相互に物理的に干渉しないように、Ｘ軸金属板２４よりもさらに近接センサ１４側に張り出すように設けられている。
【００２４】
Ｙ軸モータ３１は、Ｘ軸モータ２１と同様に、正逆回転可能なサーボモータ等で構成されており、コントローラ１６からＹ軸モータドライバ３５にパルス信号が出力されると、Ｙ軸モータドライバ３５がそれに応答してＹ軸モータ３１を駆動制御する。また、Ｙ軸モータ３１には、基準位置からの１回転毎にＺ相パルスを発生するＹ軸ロータリーエンコーダ３６と、トルクを検出するトルクセンサ３７とが内蔵されている。
【００２５】
Ｙ軸ベルト伝達機構３２は、Ｙ軸モータ３１に接続された第１プーリー４１と、第１プーリー４１と反対側のベルト設置部１５の端部（＋Ｘ方向側）に設けられた第２プーリー４２と、Ｙ軸テーブル１３の先端側（＋Ｙ方向側）に設けられた第３プーリー４３と、Ｙ軸テーブル１３の基端側（−Ｙ方向側）に設けられた第４プーリー４４および第５プーリー４５と、第４・第５プーリー４４，４５により経路変更される共に、第１〜第３プーリー４１〜４３間にＴ字状に掛け渡されたＹ軸タイミングベルト３９とを有している。なお、ベルト設置部１５は、Ｙ軸テーブル１３の基端側（−Ｙ方向）に設けられているが、先端側（＋Ｙ方向）に設けてもよい。
【００２６】
そして、Ｙ軸モータ３１が駆動すると、Ｙ軸タイミングベルト３９を介してＹ軸スライダ３３がＹ軸方向に往復移動し、これに固定された移動対象物（図示省略）がＹ軸方向に往復移動する。Ｙ軸テーブル１３のＸ軸テーブル１２側の端部（−Ｙ方向側）には、Ｙ軸スライダ３３のメカニカルストッパ４６が設けられている。そして、Ｙ軸スライダ３３が復動方向（−Ｙ方向）に移動してメカニカルストッパ４６に突き当たると、Ｙ軸モータ３１のトルクセンサ３７によりトルク量変化が検出され、突き当たったことが検出されるようになっている。
【００２７】
このように、Ｙ軸テーブル１３は、ベルト設置部１５の両端部およびＹ軸テーブル１３の両端部を周回するＹ軸ベルト伝達機構３２により構成されているため、Ｙ軸モータ３１を回転させた場合のみならず、Ｘ軸モータ２１を回転させた場合にも、Ｙ軸スライダ３３が移動する。すなわち、Ｘ軸モータ２１を回転させてＹ軸テーブル１３が−Ｘ方向に移動すると、Ｙ軸スライダ３３が所定の分解能をもって＋Ｙ方向に移動する。このため、Ｙ軸スライダ３３の位置を維持したままＹ軸テーブル１３のみを移動させたい場合には、Ｘ軸スライダ２３の移動（Ｘ軸モータ２１の駆動）に同期して、Ｘ軸スライダ２３の移動量に対応した（所定の分解能を考慮した）Ｙ軸モータ３１の駆動（Ｙ軸位置保持補正）を行うようにする。
【００２８】
近接センサ１４は、Ｘ軸金属板２４やＹ軸金属板３４が接近したことを検出することで、Ｘ軸スライダ２３やＹ軸スライダ３３が原点近傍に位置するか否かを検出するものである。すなわち、電磁誘導を利用した高周波形のもので構成されており、Ｘ軸金属板２４やＹ軸金属板３４がこれに接近する（臨む）ときに、これらの金属体内に発生する誘導うず電流を検出し、検出信号をコントローラ１６に出力するようになっている。近接センサ１４の検出距離は、例えば数ｍｍ〜数十ｍｍである。もちろん、このような近接センサ１４のほか、Ｘ軸スライダ２３やＹ軸スライダ３３に固定された検出子の有無を検出できるものであればよく、光センサ（フォトインタラプタ）等を用いてもよい。この場合には、検出子として、金属板以外のものを適宜使用可能である。
【００２９】
コントローラ１６は、ＣＰＵ、後述する原点復帰処理を実行するためのプログラムを記憶したメモリ、パルス発生回路等で構成されており、近接センサ１４からの検出信号、Ｘ軸・Ｙ軸ロータリーエンコーダ２６・３６からのＺ相パルス、トルクセンサ３７からの検出信号等に応答して、Ｘ軸モータ２１やＹ軸モータ３１を駆動させるためのパルス信号をＸ軸モータドライバ２５やＹ軸モータドライバ３５に出力することで、Ｘ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３の移動を制御している。
【００３０】
ここで、図２ないし図４のフローチャートを参照しつつ、ＸＹテーブル１１の原点復帰方法について説明する。まず、Ｘ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３を近接センサ１４に向かって原点方向（−Ｘ方向、−Ｙ方向）に同時に移動させる（復帰移動工程；Ｓ１１）。これにより、Ｘ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３がそれぞれ近接センサ１４に近づく。
【００３１】
この復帰移動工程の最終段階で、近接センサ１４が「ＯＮ」となったら（Ｓ１２；ＯＮ）、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３を駆動停止させる（Ｓ１３）。このとき、Ｘ軸金属板２４およびＹ軸金属板３４の少なくとも一方が近接センサ１４に臨み「ＯＮ」となる。このとき、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３のうち、金属板が近接センサ１４に臨んでいる方から原点探査を行うと効率が良いが、いずれの金属板が臨んでいるかは不明である。そこで、駆動停止後、Ｙ軸金属板３４が近接センサ１４から外れるように（検出距離から外れるように）、Ｙ軸スライダ３３を反原点方向（＋Ｙ方向）に所定の距離移動させる（Ｓ１４；第１停止・往動工程）。なお、図１の符号５０は、Ｙ軸スライダ３３を所定の距離移動させたときに位置する待機位置を示している。
【００３２】
この第１停止・往動工程により、近接センサ１４の「ＯＮ」が維持された場合には（Ｓ１５；ＯＮ），復帰移動工程の最終段階（Ｓ１２）では、Ｘ軸金属板２４が近接センサ１４に検出されていたことになる。そこで、Ｘ−Ｙ原点探査を実行する。すなわち、まず、Ｘ軸金属板２４が近接センサ１４から外れるように一旦Ｘ軸スライダ２３を反原点方向（＋Ｘ方向）に移動させ（Ｓ１６）、その後、Ｘ軸テーブル１２の原点探査を行う（Ｓ１７；Ｘ軸原点確定工程）。このとき、Ｙ軸スライダ３３は、近接センサ１４の近く（待機位置５０）に位置している。Ｘ軸原点探査の後、Ｘ軸金属板２４が近接センサ１４から外れるようにＸ軸スライダ２３を反原点方向（＋Ｘ方向）に移動させ（Ｘ軸スライダ退避工程；Ｓ１８）、さらにＹ軸テーブル１３の原点探査（Ｓ１９；Ｙ軸原点確定工程）を行う。
【００３３】
Ｘ軸テーブル１２の原点探査は、Ｘ軸スライダ２３を原点方向（−Ｘ方向）に移動させ（Ｓ３１）、近接センサ１４が「ＯＮ」となったら（Ｓ３２；ＯＮ）、Ｘ軸スライダ２３の原点方向への移動速度を低速にし（Ｓ３３）、Ｘ軸モータ２１（Ｘ軸ロータリーエンコーダ２６）のＺ相が「ＯＮ」となったら（Ｓ３４；ＯＮ）、Ｘ軸の原点を確定する（Ｓ３５）。
【００３４】
同様に、Ｙ軸テーブル１３の原点探査は、まず、Ｙ軸スライダ３３を原点方向（−Ｙ方向）に移動させ（Ｓ３６）、近接センサ１４が「ＯＮ」となったら（Ｓ３７；ＯＮ）、Ｙ軸スライダ３３の原点方向への移動速度を低速にし（Ｓ３８）、Ｙ軸モータ３１（Ｙ軸ロータリーエンコーダ３６）のＺ相が「ＯＮ」となったら（Ｓ３９；ＯＮ）、Ｙ軸の原点を確定する（Ｓ４０）。このように、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３の原点確定を、各モータのＺ相を探して行うことで、原点復帰処理を正確に行うことができる。
【００３５】
ここで、Ｘ−Ｙ原点探査において、Ｘ軸スライダ２３を反原点方向および原点方向に移動させる際（Ｓ１６，Ｓ３１，Ｓ３３，Ｓ１８）には、Ｙ軸スライダ３３が待機位置５０を維持するように、上記のＹ軸位置保持補正を行うようにする。これにより、Ｙ軸スライダ３３を待機位置５０の位置に維持させておくことができ、原点復帰処理を適切に行うことができる。
【００３６】
以上のように、Ｘ軸テーブル１２の原点探査が行われ、これに続いて、Ｙ軸テーブル１３の原点探査が行われるが、Ｘ軸テーブル１２の原点探査が終了した時点で、Ｙ軸スライダ３３が近接センサ１４の近く（待機位置５０）に位置しているため、Ｙ軸テーブル１３の原点探査に短時間で移行することができる。
【００３７】
一方、第１停止・往動工程により、近接センサ１４が「ＯＦＦ」となった場合には（Ｓ１５；ＯＦＦ），復帰移動工程の最終段階（Ｓ１２）では、Ｙ軸金属板３４が近接センサ１４に検出されていたことになる。そこで、Ｙ−Ｘ原点探査を実行する。すなわち、まず、Ｙ軸テーブル１３の原点探査を行う（Ｓ２０；Ｙ軸原点確定工程）。このとき、Ｘ軸スライダ２３は、近接センサ１４の近くに位置している。Ｙ軸原点探査の後、Ｙ軸金属板３４が近接センサ１４から外れるようにＹ軸スライダ３３を反原点方向（＋Ｙ方向）に移動させ（Ｓ２１；Ｙ軸スライダ退避工程）、さらにＸ軸テーブル１２の原点探査（Ｓ２２；Ｘ軸原点確定工程）を行う。Ｙ軸テーブル１３の原点探査およびＸ軸テーブル１２の原点探査は、上記のＸ−Ｙ原点探査の場合と同様に行う。そして、この場合も、Ｙ軸テーブル１３の原点探査が終了した時点で、Ｘ軸スライダ２３が近接センサ１４の近くに位置しているため、Ｘ軸テーブル１２の原点探査に短時間で移行することができる。
【００３８】
以上のように、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３で近接センサ１４を共用した場合にも、両テーブル１２，１３の原点復帰処理を同時並行的に行うことで、原点復帰処理を短時間に行うことができる。
【００３９】
ところで、原点復帰処理開始時におけるＸ軸スライダ２３およびＹ軸スライダ３３の位置によっては、Ｘ軸スライダ２３が近接センサ１４に達するまでにＹ軸スライダ３３が復動端に達する場合があり、復帰移動工程の最終段階において、近接センサ１４が「ＯＦＦ」の状態（Ｓ１２；ＯＦＦ）で、トルクセンサ３７により、Ｙ軸スライダ３３の突き当たりが検出される（Ｓ２３；ＯＮ）。この場合、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３を駆動停止させた後（Ｓ２４）、Ｙ軸スライダ３３を反原点方向（＋Ｙ方向）に所定の距離移動させて（Ｓ２５）、待機位置５０に位置させる第２停止・往動工程を行う。なお、この場合の待機位置５０は、第１停止・往動工程における待機位置５０と相違していてもよい。
【００４０】
第２停止・往動工程の後は、上記と同様にして、Ｘ軸テーブル１２の原点探査（Ｓ１７）、Ｘ軸スライダ２３の退避（Ｓ１８）、およびＹ軸テーブル１３の原点探査（Ｓ１９）を、この順で行う。この場合も、Ｘ軸テーブル１２の原点探査が終了した時点で、Ｙ軸スライダ３３が近接センサ１４の近く（待機位置５０）に位置しているため、引き続いて行われるＹ軸テーブル１３の原点探査に短時間で移行することができる。したがって、Ｘ軸スライダ２３が近接センサ１４に達するまでにＹ軸スライダ３３が復動端に達した場合にも、原点復帰処理を適切且つ短時間に行うことができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、Ｙ軸テーブル１３が、Ｙ軸モータ３１をＹ軸テーブル１３外に設けると共に、ベルト設置部１５の両端部およびＹ軸テーブル１３の両端部を周回するＹ軸ベルト伝達機構３２により構成されているものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｙ軸モータ３１がＹ軸テーブル１３上に固定された構成であってもよい。なお、この場合には、Ｘ軸スライダ２３が移動することでＹ軸スライダ３３が移動することはないため、上記のＹ軸位置保持補正は不要となる。
【００４２】
さらに、本発明の構成を、ＸＹＺテーブルに適用することも可能である。すなわち、Ｘ軸テーブル、Ｙ軸テーブルおよびＺ軸テーブルで原点近傍センサを共用し、これらのテーブルの原点復帰処理を同時並行的に行うことで、原点復帰処理を短時間に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸＹテーブルの平面模式図である。
【図２】ＸＹテーブルの原点復帰方法を説明するフローチャートである。
【図３】ＸＹテーブルの原点復帰方法の一部の工程を説明するフローチャートである。
【図４】図３と同様に、ＸＹテーブルの原点復帰方法の一部の工程を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１１…ＸＹテーブル １２…Ｘ軸テーブル １３…Ｙ軸テーブル １４…近接センサ １５…ベルト設置部 １６…コントローラ ２１…Ｘ軸モータ ２３…Ｘ軸スライダ ２４…Ｘ軸金属板 ３１…Ｙ軸モータ ３２…Ｙ軸ベルト伝達機構 ３３…Ｙ軸スライダ ３４…Ｙ軸金属板 ４６…メカニカルストッパ ５０…待機位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸テーブルと前記Ｘ軸テーブルに搭載されたＹ軸テーブルとから成るＸＹテーブルの原点復帰を、絶対固定の単一の原点近傍センサに、前記Ｘ軸テーブルのＸ軸スライダに接続したＸ軸被検出子および前記Ｙ軸テーブルのＹ軸スライダに接続したＹ軸被検出子をそれぞれ臨ませることで行なうＸＹテーブルの原点復帰方法において、
前記Ｘ軸スライダおよび前記Ｙ軸スライダを前記原点近傍センサに向かって原点方向に同時に移動させる復帰移動工程と、
前記復帰移動工程の最終段階で、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したら、前記Ｘ軸テーブルおよび前記Ｙ軸テーブルを駆動停止させた後、前記Ｙ軸被検出子が原点近傍センサから外れるように前記Ｙ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる第１停止・往動工程と、
前記第１停止・往動工程により、前記原点近傍センサの「ＯＮ」が維持されたら、前記Ｘ軸テーブルの原点探査および前記Ｙ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行し、前記原点近傍センサが「ＯＦＦ」したら、前記Ｙ軸テーブルの原点探査および前記Ｘ軸テーブルの原点探査の順でＹ−Ｘ原点探査を実行する第１原点探査工程と、を備えたことを特徴とするＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項２】
前記Ｙ軸テーブルは、前記Ｙ軸スライダが復動方向のメカニカルストッパに突き当たったことを検出する復動端検出手段を有しており、
前記復帰移動工程の最終段階で、前記原点近傍センサが「ＯＦＦ」の状態で前記復動端検出手段が「ＯＮ」したら、前記Ｘ軸テーブルおよび前記Ｙ軸テーブルを駆動停止させた後、前記Ｙ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる第２停止・往動工程と、
前記第２停止・往動工程の後、前記Ｘ軸テーブルの原点探査および前記Ｙ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行する第２原点探査工程と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項３】
前記Ｘ−Ｙ原点探査は、前記Ｘ軸スライダを原点方向に移動させ、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、前記Ｘ軸テーブルのＸ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＸ軸原点確定工程と、
前記Ｘ軸原点確定工程の後、前記Ｘ軸被検出子が前記原点近傍センサから外れるように前記Ｘ軸スライダを反原点方向に移動させるＸ軸スライダ退避工程と、
前記Ｘ軸スライダ退避工程の後、前記Ｙ軸スライダを原点方向に移動させ、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、前記Ｙ軸テーブルのＹ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＹ軸原点確定工程と、から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項４】
前記Ｙ−Ｘ原点探査は、前記Ｙ軸スライダを原点方向に移動させ、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、前記Ｙ軸テーブルのＹ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＹ軸原点確定工程と、
前記Ｙ軸原点確定工程の後、前記Ｙ軸被検出子が前記原点近傍センサから外れるように前記Ｙ軸スライダを反原点方向に移動させるＹ軸スライダ退避工程と、
前記Ｙ軸スライダ退避工程の後、前記Ｘ軸スライダを原点方向に移動させ、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、前記Ｘ軸テーブルのＸ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＸ軸原点確定工程と、から成ることを特徴とする請求項１に記載のＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項５】
前記Ｙ軸テーブルは、Ｙ軸モータと、前記Ｙ軸モータから回転動力を伝達され、前記Ｘ軸テーブルと平行に延在するベルト設置部の両端部および前記Ｙ軸テーブルの両端部を周回するベルト伝動機構と、前記Ｙ軸テーブル上の前記ベルト伝動機構のベルトの一部に固定したＹ軸スライダと、から成り、
前記Ｘ軸原点確定工程では、前記Ｙ軸スライダが前記待機位置を維持するように、前記Ｘ軸スライダの原点方向への移動に同期して、前記Ｘ軸スライダの移動量に対応した前記Ｙ軸モータの駆動を行い、
前記Ｘ軸スライダ退避工程では、前記Ｙ軸スライダが前記待機位置を維持するように、前記Ｘ軸スライダの反原点方向への移動に同期して、前記Ｘ軸スライダの移動量に対応した前記Ｙ軸モータの駆動を行うことを特徴とする請求項３に記載のＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項６】
コンピュータに、請求項１ないし５のいずれかに記載のＸＹテーブルの原点復帰方法の各工程を実行させるためのプログラム。
【請求項１】
Ｘ軸テーブルと前記Ｘ軸テーブルに搭載されたＹ軸テーブルとから成るＸＹテーブルの原点復帰を、絶対固定の単一の原点近傍センサに、前記Ｘ軸テーブルのＸ軸スライダに接続したＸ軸被検出子および前記Ｙ軸テーブルのＹ軸スライダに接続したＹ軸被検出子をそれぞれ臨ませることで行なうＸＹテーブルの原点復帰方法において、
前記Ｘ軸スライダおよび前記Ｙ軸スライダを前記原点近傍センサに向かって原点方向に同時に移動させる復帰移動工程と、
前記復帰移動工程の最終段階で、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したら、前記Ｘ軸テーブルおよび前記Ｙ軸テーブルを駆動停止させた後、前記Ｙ軸被検出子が原点近傍センサから外れるように前記Ｙ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる第１停止・往動工程と、
前記第１停止・往動工程により、前記原点近傍センサの「ＯＮ」が維持されたら、前記Ｘ軸テーブルの原点探査および前記Ｙ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行し、前記原点近傍センサが「ＯＦＦ」したら、前記Ｙ軸テーブルの原点探査および前記Ｘ軸テーブルの原点探査の順でＹ−Ｘ原点探査を実行する第１原点探査工程と、を備えたことを特徴とするＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項２】
前記Ｙ軸テーブルは、前記Ｙ軸スライダが復動方向のメカニカルストッパに突き当たったことを検出する復動端検出手段を有しており、
前記復帰移動工程の最終段階で、前記原点近傍センサが「ＯＦＦ」の状態で前記復動端検出手段が「ＯＮ」したら、前記Ｘ軸テーブルおよび前記Ｙ軸テーブルを駆動停止させた後、前記Ｙ軸スライダを反原点方向に所定の距離移動させて待機位置に位置させる第２停止・往動工程と、
前記第２停止・往動工程の後、前記Ｘ軸テーブルの原点探査および前記Ｙ軸テーブルの原点探査の順でＸ−Ｙ原点探査を実行する第２原点探査工程と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項３】
前記Ｘ−Ｙ原点探査は、前記Ｘ軸スライダを原点方向に移動させ、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、前記Ｘ軸テーブルのＸ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＸ軸原点確定工程と、
前記Ｘ軸原点確定工程の後、前記Ｘ軸被検出子が前記原点近傍センサから外れるように前記Ｘ軸スライダを反原点方向に移動させるＸ軸スライダ退避工程と、
前記Ｘ軸スライダ退避工程の後、前記Ｙ軸スライダを原点方向に移動させ、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、前記Ｙ軸テーブルのＹ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＹ軸原点確定工程と、から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項４】
前記Ｙ−Ｘ原点探査は、前記Ｙ軸スライダを原点方向に移動させ、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、前記Ｙ軸テーブルのＹ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＹ軸原点確定工程と、
前記Ｙ軸原点確定工程の後、前記Ｙ軸被検出子が前記原点近傍センサから外れるように前記Ｙ軸スライダを反原点方向に移動させるＹ軸スライダ退避工程と、
前記Ｙ軸スライダ退避工程の後、前記Ｘ軸スライダを原点方向に移動させ、前記原点近傍センサが「ＯＮ」したところで、前記Ｘ軸テーブルのＸ軸モータのＺ相を探して原点を確定するＸ軸原点確定工程と、から成ることを特徴とする請求項１に記載のＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項５】
前記Ｙ軸テーブルは、Ｙ軸モータと、前記Ｙ軸モータから回転動力を伝達され、前記Ｘ軸テーブルと平行に延在するベルト設置部の両端部および前記Ｙ軸テーブルの両端部を周回するベルト伝動機構と、前記Ｙ軸テーブル上の前記ベルト伝動機構のベルトの一部に固定したＹ軸スライダと、から成り、
前記Ｘ軸原点確定工程では、前記Ｙ軸スライダが前記待機位置を維持するように、前記Ｘ軸スライダの原点方向への移動に同期して、前記Ｘ軸スライダの移動量に対応した前記Ｙ軸モータの駆動を行い、
前記Ｘ軸スライダ退避工程では、前記Ｙ軸スライダが前記待機位置を維持するように、前記Ｘ軸スライダの反原点方向への移動に同期して、前記Ｘ軸スライダの移動量に対応した前記Ｙ軸モータの駆動を行うことを特徴とする請求項３に記載のＸＹテーブルの原点復帰方法。
【請求項６】
コンピュータに、請求項１ないし５のいずれかに記載のＸＹテーブルの原点復帰方法の各工程を実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２３３４２９（Ｐ２００７−２３３４２９Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０４９６（Ｐ２００６−５０４９６）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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