エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2011年06月24日

カテゴリ : 位置決め技術

第502回 自動化ノウハウ編:位置決め-2

・液晶ディスプレイなどの場合、1個の素子サイズは数十μmと微小だが、全体寸法が大きいために数十μmの素子が膨大な量で配列されている。図1の液晶ディスプレイ素子の場合は数十μmピッチで微細な パターン加工が全面にほどこされている。

【図1】液晶ディスプレイ用カラーフィルターの例

・このような加工の生産技術では、μmオーダーの位置決めを数十万~数百万個と平面配列可能なX-Yテーブルの位置決め性能が求められる。

・通常のX-YテーブルはX軸とY軸の2本の直進ロボットを直角に組み付けて構成する。

・しかし、X軸とY軸のそれぞれに採用されているパルス発生器には、製品SPEC.内の性能バラツキがあり、このパルス発生タイミング誤差がμmオーダーの繰り返し位置決め精度に累積誤差として現れてくる(図2,3)。

【図2】X軸とY軸のパルスタイミングの差

【図3】パルス数により増大するX-Y軸座標誤差

・1個、1個の誤差はnm(ナノ)メートルオーダーとしても、人間の目で識別すると不揃いの度合いが不均一なムラとして見えてくるため加工品は不合格となる可能性が高い。

・対策として、1個のパルス発生器ですべての位置決め用直進ロボットのパルスタイミングを制御させる回路設計を採用した(図4)。

【図4】対策の回路構成例

注意点など

・当然、直進ロボットの直進精度や、位置決め用スケールなども求められる位置決め精度に適合するレベルを採用しなければ効果は得られない。

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