移动体位置控制装置及使用该控制装置的载物台装置制造方法及图纸

移动体位置控制装置（６０）具有坐标变换块（７０）、用来反馈控制Ｙ１线性马达（２０Ａ）的并进方向控制系统（８０）、用来反馈控制Ｙ２线性马达（２０Ｂ）的偏转方向控制系统（９０）、和推力非干涉化块（１００）。即使对并进方向控制系统（８０）、偏转方向控制系统（９０）输入了并进方向干扰（ｄ↓［１］）、旋转方向干扰（ｄ↓［２］），由于通过并进干扰观测器（８２）及旋转干扰观测器（９２）将推测干扰成分从Ｙ方向并进推力指令值（ｕ↓［ｙ］）、θ方向推力指令值（ｕ↓［θ］）中除去，所以线性马达（２０Ａ、２０Ｂ）能够不受干扰的影响产生驱动力（Ｆ↓［１］、Ｆ↓［２］）。

Moving body position control device and stage carrying device using the same

The moving body position control device (60) has a coordinate transform block (70), for feedback control of linear motor Y1 (20A) and direction control system (80), for feedback control of linear motor Y2 (20B) direction of deflection control system (90), and non interfering thrust block (100). Even for and direction control system (80), the deflection direction control system (90) and in the direction of interference input (D: 1), the rotation direction of interference (D: 2), and by the disturbance observer (82) and the rotation disturbance observer (92) will speculate from interference components Y direction and thrust command value (U: y), theta direction thrust command value (U: \0\) removed, so linear motor (20A, 20B) can not be affected by interference driving force (F: 1, F: 2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在使移动体(载物台)的两端向一方向并进时抑制干扰引起的移动速度的变动以及移动体的旋转动作而构成的移动体位置控制装置、以及使用该控制装置的载物台装置。
技术介绍
例如，在被称作载物台(ステ一ジ)装置的装置中，设有控制移动体的位置的移动体位置控制装置。此外，在这种装置之中，有称作龙门移动型载物台装置的装置，其构成为，使门型的移动体(Y载物台)在吸附于工作台上的基板的上方以一定的速度移动(例如参照专利文献1)。此外，上述移动体(Y载物台)在与移动方向(Y方向)正交的方向(X方向)上延伸，两端部可移动地受一对导引部件支承，以便跨越基板，并且通过一对线性标尺(位置检测器)检测移动位置。并且，移动体的两端通过一对线性马达(驱动机构)沿移动方向驱动。此外，在上述移动体上，例如，对应于用户的需求而安装有在基板的表面上涂布药液的涂布喷嘴或用来检查基板的表面的传感器等各种工具，要求更高精度的移动控制及移动速度的稳定性。因此，上述一对线性马达基于来自一对线性标尺的检测信号，受同时控制2点的驱动力的反馈系统的控制装置控制，以使移动体以一定速度移动。专利文献1日本特开2002-200450号公报但是，在以往的装置中，尽管是一边通过一对线性标尺检测移动体的移动位置一边控制一对线性马达的驱动力，但有因各种干扰输入给移动体、或干扰引起的负荷变动或振动使移动体的两端的移动速度变得不均匀、移动体相对于与移动方向正交的方向成为倾斜的状态、以垂直方向的轴为中心的旋转力作用在移动体上的问题。作为如上述那样输入给移动体的干扰，考虑有例如线性马达的转矩变动(转矩波动)、或导引与设于移动体上的线性马达的线圈连接的线缆的线缆轴承的负荷变动、或从地面传播来的振动等。因而，干扰并不总是均等地输入到移动体的两端，根据当时的移动速度或移动位置等条件，输入的负荷及振动也在变化。在这种输入了干扰的情况下，在上述基于反馈控制的控制中，难以瞬间使因干扰而变动的移动速度稳定，使干扰引起的变动衰减需要花费时间，所以难以使移动体的移动精度(具体而言，例如涂布喷嘴引起的膜厚精度或传感器引起的感应精度等)成为更高精度。此外，作为抑制干扰引起的变动的驱动力控制方法，正在进行着使用干扰观测器(干扰状态观测器)的控制装置的开发。但是，在推测干扰而控制移动体的并进动作的方法中，例如在因负荷的变动等使旋转力作用在移动体上而成为倾斜的状态的情况下，有可能在保持倾斜的状态下使移动体并进。
技术实现思路
所以，本专利技术的目的是通过产生驱动力以抑制移动体的并进动作的差、来解决上述问题。根据技术方案1的专利技术，是一种移动体位置控制装置，根据来自对移动体的两端附近的移动位置进行检测的一对位置检测器的检测信号，对驱动上述移动体的两端附近的一对驱动机构进行控制，其特征在于，具备并进控制机构，控制上述一对驱动机构，使得在上述移动体的移动速度因干扰而变动了的情况下，以上述一对驱动机构的驱动力抑制上述移动体的并进动作的差的方式产生驱动力，并且基于上述一对位置检测器的两检测位置一致；和旋转控制机构，控制上述一对驱动机构，使得在上述移动体的移动速度因干扰而变动、上述移动体在旋转方向上位移了的情况下，以上述一对驱动机构的驱动力抑制上述移动体的旋转动作的方式产生驱动力，并且上述移动体相对于移动方向不倾斜。根据技术方案2的专利技术，其特征在于，上述并进控制机构具有根据来自上述一对位置检测器的检测信号控制上述一对驱动机构的反馈系统，并且控制上述一对驱动机构以使上述干扰引起的上述移动体的两端的位移量的差为零。根据技术方案3的专利技术，其特征在于，上述并进控制机构具有干扰观测器，该干扰观测器推测干扰引起的上述移动体的两端的位移差，并修正对上述一对驱动机构的控制量以使所推测的位移差为零。根据技术方案4的专利技术，其特征在于，上述旋转控制机构推测干扰引起的移动速度的变动，并控制上述一对驱动机构以使上述移动体相对于和上述移动方向正交的方向的旋转角为零。根据技术方案5的专利技术，其特征在于，上述旋转控制机构具有干扰观测器，该干扰观测器推测干扰引起的上述移动体的旋转角，并修正对上述一对驱动机构的控制量以使所推测的旋转角为零。根据技术方案6的专利技术，是一种载物台装置，具有固定基座、相对于该固定基座可移动地设置并在与移动方向正交的方向上延伸而形成的载物台、将该载物台的两端向上述移动方向导引的导引机构、相对于上述固定基座配置为对上述载物台的两端附近施加驱动力的一对驱动机构、检测上述载物台的两端附近的移动位置的一对位置检测器、和控制上述一对驱动机构以使上述载物台以规定速度移动的控制机构，其特征在于，上述控制机构具备并进控制机构，控制上述一对驱动机构，使得在上述移动体的移动速度因干扰而变动了的情况下，以上述一对驱动机构的驱动力抑制上述移动体的并进动作的差的方式产生驱动力，并且使基于上述一对位置检测器的两检测位置一致；和旋转控制机构，控制上述一对驱动机构，使得在上述移动体的移动速度因干扰而变动、上述移动体在旋转方向上位移了的情况下，以上述一对驱动机构的驱动力抑制上述移动体的旋转动作的方式产生驱动力，并且上述移动体相对于移动方向不倾斜。根据技术方案7的专利技术，其特征在于，上述导引机构设在上述载物台的两端与上述固定基座之间，通过气压以低摩擦导引上述载物台的两端。根据技术方案8的专利技术，其特征在于，上述驱动机构是在上述载物台的移动方向上延伸，并对上述载物台的端部施加向移动方向的驱动力的线性马达。根据技术方案9的专利技术，其特征在于，上述并进控制机构具有干扰观测器，该干扰观测器推测干扰引起的上述移动体的两端的位移差，并修正对上述一对驱动机构的控制量以使所推测的位移差为零。根据技术方案10的专利技术，其特征在于，上述旋转控制机构具有干扰观测器，该干扰观测器推测干扰引起的上述移动体的旋转角，并修正对上述一对驱动机构的控制量以使所推测的旋转角为零。专利技术的效果根据本专利技术，通过并进控制机构控制一对驱动机构，使得在移动体的移动速度因干扰而变动的情况下，以一对驱动机构的驱动力抑制移动体的并进动作的差的方式产生驱动力，并且通过旋转控制机构控制一对驱动机构，使得在移动体的移动速度因干扰而变动、移动体在旋转方向上位移的情况下，以一对驱动机构的驱动力抑制移动体的旋转动作的方式产生驱动力，并且使移动体的延伸方向维持为与移动方向正交的朝向，所以，即使因干扰的输入而使旋转力作用在移动体(载物台)上，也能够一边将移动体(载物台)修正为与移动方向正交的朝向，一边以相同速度驱动移动体的两端。此外，并进控制机构推测干扰引起的移动体的两端的位移差，运算对一对驱动机构的控制量以使所推测的位移差为零，并且旋转控制机构推测干扰引起的移动体的旋转角，运算一对驱动机构的控制量以使所推测的旋转角为零，由此，能够修正驱动力以使移动体不会倾斜，能够瞬间地使移动体的变动衰减而使移动速度稳定。因而，能够使对应于安装在移动体上的工具的加工精度或感应精度成为更高精度。附图说明图1是表示应用了本专利技术的移动体位置控制装置的一实施例的载物台装置的立体图。图2是图1所示的载物台装置的正视图。图3是放大表示线性马达20B及导引部30B的结构的正视图。图4是放大表示线性马达20B及导引部30B的结构的俯视图。图5是放大表示可动载物台1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动体位置控制装置，根据来自对移动体的两端附近的移动位置进行检测的一对位置检测器的检测信号，对驱动上述移动体的两端附近的一对驱动机构进行控制，其特征在于，具备：并进控制机构，控制上述一对驱动机构，使得：在上述移动体的移动速度因干 扰而变动了的情况下，以上述一对驱动机构的驱动力抑制上述移动体的并进动作的差的方式产生驱动力，并且基于上述一对位置检测器的两检测位置一致；和旋转控制机构，控制上述一对驱动机构，使得：在上述移动体的移动速度因干扰而变动、上述移动体在旋转 方向上位移了的情况下，以上述一对驱动机构的驱动力抑制上述移动体的旋转动作的方式产生驱动力，并且上述移动体相对于移动方向不倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迫大助，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]