(57)【要約】【課題】直角座標ロボット及び適正なアラインメントの方法を提供する。【解決手段】直角座標ロボット及び適正なアラインメントのための方法。より詳細には、本発明は、反射性球体及びレーザを用いて、後で補正係数を判断するのに用いることができる特定点を見つける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）各ターゲット位置が光反射性物体を受け取るように適合され、かつ該ターゲット位置の全てが実質的に単一基部平面にある１つ又はそれよりも多くのターゲット位置を備えた表面を有する基部、
（ｂ）各々が前記ターゲット位置の１つで位置決めされた１つ又はそれよりも多くの光反射性物体、及び
（ｃ）光源と反射光を検出するセンサとを有するプローブ、
を含み、
前記プローブは、該プローブが、光線で各ターゲット位置を照明することができ、かつ前記センサが、そのようなターゲット位置に位置するあらゆる光反射性物体からの反射光を検出することができるように、前記基部平面と実質的に平行で該基部平面からある一定の距離にあるプローブ平面内に位置決め可能である、
ことを特徴とするアラインメント補正システム。
【請求項２】
前記光源は、レーザであることを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項３】
前記光反射性物体は、光反射性球体であることを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項４】
前記光線は、前記基部平面に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項５】
前記基部の前記表面は、各ターゲット位置で光反射性物体を収容するための凹部又は穴を含むことを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項６】
光反射性物体が、各ターゲット位置に位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項７】
前記基部表面上の前記ターゲット位置は、２つのターゲット位置が同じＸ座標又は同じＹ座標を有しないようなＸ座標及びＹ座標によって定められることを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項８】
前記基部表面は、コーナの少なくとも２つの対を含み、各対の該コーナは、互いから対角線上に位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項９】
少なくとも２つのターゲット位置は、前記基部表面の対向するコーナ間に延びる第１の対角線に沿って位置決めされることを特徴とする請求項８に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１０】
２つ又はそれよりも多くのターゲット位置は、前記基部表面上の第２の対の対向するコーナ間に延びる第２の対角線上に位置決めされ、
前記ターゲット位置は、前記基部表面の中心領域に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項９に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１１】
前記第２の対角線上の少なくとも１つのターゲット位置は、前記第１の対角線上に位置決めされた前記ターゲット位置の１つと前記基部表面の同じ側に位置決めされることを特徴とする請求項１０に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１２】
前記基部は、液体を受け取るための容器を保持するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１３】
液体を受け取るための前記容器は、試験管又はマイクロタイタープレートのラックから選択されることを特徴とする請求項１２に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１４】
前記基部表面の上方のあらゆるＸ−Ｙ座標に移動するようになったＸ−Ｙアクチュエータをそれぞれ有するＸ−Ｙプロッタ又は直角座標ロボットの一部であることを特徴とする請求項１に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１５】
前記直角座標ロボットは、液体処理ロボットであることを特徴とする請求項１４に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１６】
前記プローブは、前記Ｘ−Ｙアクチュエータ上に装着されることを特徴とする請求項１４に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１７】
前記光反射性球体は、ボールベアリング、金属被膜球体、セラミック球体、反射性ガラス球体、又は反射性プラスチック球体から選択されることを特徴とする請求項３に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１８】
前記プローブは、逆反射レーザ光学センサであることを特徴とする請求項２に記載のアラインメント補正システム。
【請求項１９】
請求項１に記載のアラインメント補正システムを用いて機械のアラインメント誤差を補正する方法であって、
（ａ）アラインメント補正システムのプローブからの光線で１つ又はそれよりも多くの光反射性物体を照明する段階、及び
（ｂ）前記少なくとも１つの光反射性物体から反射された光をプローブセンサで検出する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
機械のアラインメント誤差を補正する方法であって、
（ａ）請求項１に記載のアラインメント補正システムのプローブをターゲット位置の１つで光反射性物体の１つの上に位置決めする段階、
（ｂ）プローブ光源からの光線で前記光反射性物体を照明する段階、
（ｃ）前記光反射性物体から反射された光をプローブセンサで検出する段階、
（ｄ）前記反射光が最大になるまで前記光反射性物体に対して前記プローブを再位置決めし、その最大で該プローブの位置を記録する段階、
（ｅ）光反射性物体をそこに有する各ターゲット位置に対して以上の段階を繰り返す段階、及び
（ｆ）段階（ｄ）で集められたデータからアラインメント誤差を判断する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記アラインメント誤差は、オフセット誤差、スケール不正確性、又はスキューのうちの１つ又はそれよりも多くのものであることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記プローブは、各光反射性物体の中心線を走査するように位置決めされることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
ｘ軸に沿った中心線及びｙ軸に沿った中心線は、両方とも走査されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
ｘ中心線に沿った走査が実行され、ｙ中心線が、該ｘ中心線から走査され、該ｙ中心線から、該ｘ中心線が再度走査されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記ｘ軸に沿った前記中心線及び前記ｙ軸に沿った前記中心線は、各ターゲット位置に対する１組のＸ及びＹ測定値を与えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
多重線形回帰が、各ターゲット位置に対するＸ及びＹ測定値の組に対して実行されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
（ａ）プローブを更に含む直角座標ロボットアーム、
（ｂ）各ターゲット位置が光反射性球体を受け取るように適合され、かつ該ターゲット位置の全てが実質的に単一基部平面にあり、更に、前記ロボットアーム及び基部が、互いから垂直に配置されて実質的に平行な平面を占める、１つ又はそれよりも多くのターゲット位置を備えた表面を有する基部、及び
（ｃ）各々が前記ターゲット位置の１つに位置決めされた１つ又はそれよりも多くの光反射性球体、
を含み、
（ｄ）前記プローブは、レーザと反射レーザ光を検出するセンサとを更に含み、該プローブは、該プローブが、レーザ光線で各ターゲット位置を照明することができ、かつ該センサが、そのようなターゲット位置に位置するあらゆる光反射性球体からの反射光を検出することができるように、前記基部平面と実質的に平行で該基部平面からある一定の距離にあるプローブ平面内に位置決め可能である、
ことを特徴とするアラインメント補正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直角座標ロボット及び適正なアラインメントの方法に関する。より詳細には、本発明は、光反射性球体及びレーザを用いて、後で補正係数を判断するのに用いることができる特定点を見つける。
【背景技術】
【０００２】
製造した時の直角座標ロボットは、典型的に、ターゲット位置へのこれらの移動における３つの主要な補正可能な誤差源を有する。第１は、オフセット誤差、すなわち、ベッドの区域にわたって変化しないＸ又はＹの変位である。第２の誤差成分は、指令された移動が、要求された移動よりも多いか又は少ない移動を系統的にもたらすスケール不正確性である。第３の誤差源は、Ｘにおいて要求された移動がＹにおいて意図しない移動を作り出し、又はＹにおいて要求された移動がＸにおいて意図しない移動を作り出す時のスキューである。
【０００３】
これらの３つの誤差、すなわち、オフセット、スケール不正確性、及びスキューは、機械特異な誤差であり、製造される全てのロボットに対して予め設定することができない。製造された各機械に対して、誤差の各々を判断して補正係数を設定すべきである。補正係数はまた、ルーチン作動、機械が移動又は衝突すること含むいくつかのイベントにより、又は定期保守スケジュールの一部として時々再判断及び再設定すべきである。
【０００４】
各機械に対して補正係数を設定する必要性のために、簡単で信頼性のあるアラインメント補正システム及びこれらの係数を判断する方法が望ましい。本出願人は、本明細書でそのようなシステム及び方法を提供する。
【０００５】
【非特許文献１】Ｉｒｗｉｎ  Ｍｉｌｌｅｒ及びＪｏｈｎ  Ｅ．Ｆｒｅｕｎｄ著「技術者のための確率及び統計学」、１２．４節、２４５−２５４（Ｄｒ．Ａｌｂｅｒｔ  Ａ．Ｂｅｎｎｅｔ編、１９６５）
【発明の開示】
【０００６】
１つの態様では、本発明は、アラインメント補正システムに関する。補正システムは、補正システムの基部又はベッドを収容する平面に実質的に平行なプローブ平面内で位置決め可能である光源及びセンサ、又はプローブを含む。典型的には、光源及びセンサは、直角座標ロボットの作動アーム又はＸ−Ｙプロッタ上に位置する。光源は、限定はしないが、レーザ光源を含むあらゆる光源とすることができる。基部は、ターゲット位置が実質的に単一平面内にある表面を含み、各ターゲット位置は、光反射性物体を受け取るのに適している。本発明の一部の実施形態では、光反射性物体は、光反射性球体である。基部は、誤差を正確に補正するのに必要な位置の数に依存して、１つのターゲット位置、２つのターゲット位置、３つのターゲット位置、又はそれよりも多くを有することができる。更に、１つ又はそれよりも多くの光反射性物体は、各々、ターゲット位置の１つに位置決めすることができる。プローブ平面は、プローブが光線で各ターゲット位置を照明することができ、センサがこのようなターゲット位置に位置するあらゆる光反射性物体から反射光を検出することができるように、基部平面からある一定の距離に位置すべきである。光反射性物体は、光及びセンサが特定点を検出することを可能にする。光反射性物体が光反射性球体である場合には、特定点は、球体の湾曲の頂点である。１つ又はそれよりも多くの物体の位置が見つかった状態で、これらの見つかった位置を用いて、あらゆる直角座標ロボット又はＸ−Ｙプロッタシステムに固有の３つの主要な誤差源を調節する補正係数を計算することができる。本発明はまた、プローブからの光線で光反射性物体の１つ又はそれよりも多くを照明する段階と、プローブ上のセンサで物体から反射された光を検出する段階とにより、上述のシステムを用いてアラインメント誤差を補正する方法を提供する。アラインメント誤差は、次に、検出された反射光から計算することができる。
【０００７】
別の態様では、本発明は、（１）アラインメント補正システムのプローブをターゲット位置の１つで光反射性物体の１つの上に位置決めする段階、（２）プローブ光源からの光線で光反射性物体を照明する段階、（３）プローブセンサで光反射性物体から反射された光を検出する段階、（４）反射光が最大になるまで光反射性物体に対してプローブを再位置決めし、最大でプローブの位置を記録する段階、（５）そこに光反射性物体を有する各ターゲット位置に対して上記段階を繰返し、段階４で集められたデータからアラインメント誤差を判断する段階を含む、機械のアラインメント誤差を補正する方法を提供する。本方法によって判断されたアラインメント誤差は、オフセット誤差、スケール不正確性、又はスキューのうちの１つ又はそれよりも多くのものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１及び２に示すように、本発明のアラインメント補正システム１０は、基部（すなわち、ベッド）１００の上方に垂直に配置される方法で装着された直角座標ロボットアーム５０又は同等にＸ−Ｙプロッタを有し、ロボット及び基部の両方は、実質的に平行な平面を占めている。
【０００９】
基部の表面は、光反射性物体７０を位置決めすることができる一連の穴又は凹部を有する。穴又は凹部の各々は、基準点又は同等にターゲット位置と呼ばれる。本出願で用いられる場合、光反射性物体は、球体を含むことができる。本発明の光反射性球体は、光を反射する球体又は球体の一部を含むことができる。本発明のアラインメント補正システムに用いる適正な光反射性球体は、市販のステンレス鋼、チタン、炭化珪素、炭化タングステン、又はセラミックボールベアリングと、以下に限定されるものではないが、ガラス、プラスチック、木材、セラミック、又は石で作られた球体のような他の金属被膜球体と、ミラー及びガラスのような他の反射性凸面とを含む。光反射性球体は、完全球体である必要はなく、これらは、光を球体又は球体の一部から反射できる限り、かつ球体の頂点を判断することができる限り、半球状又は半球未満とすることができる。
【００１０】
基準点の位置であることに加えて、基部はまた、試験管ホルダ、マイクロタイタープレート、又は単一又は複数サンプルのためのあらゆるラック又はホルダのようなラックのためのホルダとすることができる。ロボット又はプロッタはまた、Ｚ−座標制御を有することができるが、Ｚ−座標制御は、装置を基部上の特定点の上方に整列させるために不可欠ではない。
【００１１】
アラインメント補正システムの直角座標ロボットは、基部表面上のあらゆるＸ−Ｙ座標に移動するように構成されたＸ−Ｙアクチュエータの一部である。直角座標ロボットには、材料を基部又は基部に関連するラックに送出することができるプローブを取り付けることができる。プローブは、一方の位置で取り上げられて他方の位置に置かれる固体物質を送出するように設計することができ、又はロボット及びプローブは、液状物質を基部又は基部に関連するラックに送出するように設計することができる送出プローブとすることができる。
【００１２】
アラインメント補正システムはまた、直角座標ロボット上に光源及びセンサ２３０を有することができる。一部の実施形態では、光源は、レーザ光源とすることができる。光源及びセンサは、直角座標ロボットに取外し可能に又は恒久的に取り付けられたアラインメントプローブとすることができ、又は光源及びセンサは、アラインメント手順が完了すると再び取り付けることができる送出プローブの所定位置に装着することができる。光源及びセンサは、レーザが光線で各ターゲット位置を照明することができ、かつセンサが基部上又はその近くに位置するあらゆる光反射性物体からの反射光を検出することができるように、基部平面からある一定の距離にある基部平面と実質的に平行な平面内に位置決めされる。レーザビームは、基部平面と実質的に垂直に位置決めされる。
【００１３】
光源及びセンサを組み合わせて、逆反射レーザ光学センサ又は他の逆反射光光学センサのような単一ユニットにすることができる。逆反射レーザ光学センサは、レーザ源とレーザセンサの両方を有する。レーザ源は、反射面に対して照らされた時に、後で反射レーザビームの存在を検出し、かつ反射レーザビームの強度も測定するセンサに反射して戻されることになるレーザビームを生成する。このタイプの装置は、市販されており、Ｘ−Ｙプロッタ又は直角座標ロボットアセンブリに対する取り付けに容易に適応させることができる。市販供給元は、以下に限定されるものではないが、キーエンス・インターナショナル（米国ニュージャージー州、ウッドクリフ・レイク）からの「ＬＶ−シリーズ」レーザ光学センサ、マイクロ−エプシロン（米国ノースカロライナ州、レイリー）からの「ｓｃａｎＣＯＮＴＲＯＬ」及び「ｏｐｔｏＮＣＤＴ」シリーズレーザセンサ、並びに松下／パナソニックグループ、アロマート・コーポレーション（米国ニュージャージー州、ニュープロビデンス）からの同軸逆反射タイプレーザセンサ（例えば、ＬＳ−Ｈ９１Ｆ）を含む。
【００１４】
本明細書で用いられる場合、「実質的に平行」又は「実質的に垂直」は、平行又は垂直になるように意図されるが、通常の製造又は他の外部の力の変動に起因して完全に平行又は垂直ではない物体間のアラインメントをシステムの許容誤差内で説明するように意図している。従って、完全に平行又は垂直な状態からのあらゆる変動が、全体としてシステムを整列させる方法に悪影響を与えない時に、アラインメントは、実質的に平行又は実質的に垂直であることは理解されるものとする。例えば、当業者は理解するであろうが、ロボット及び基部が互いから単に数インチだけ離れて配置された時に、５°だけ離れたロボット及び基部の平行平面を有するケースは、完全に許容可能とすることができるが、これらが互いから数フィートだけ離れて配置される場合、５°の開きは、許容することができないであろう。実質的に垂直な場合では、１ミリメートルの位置誤差が許容できる場合、１００ミリメートルの運動は、±０．５°内で正確であることが望ましいものになる。従って、実質的に平行又は実質的に垂直は、品目が垂直又は平行であるが、平行又は垂直配置からある一定の度数の変動には許容できるという意図で、製造された各特定のシステムに対して評価する必要がある。
【００１５】
上述のように、製造された各直角座標ロボットに対して、オフセット、スケール不正確性、及びスキュー誤差は、個々に判断する必要があり、又は誤差の２つ又は全て３つを判断する必要がある。誤差補正の方程式は、以下のように表すことができる。
Ｘ’＝Ｋ1＋（Ｋ2*Ｘ）＋（Ｋ3*Ｙ）
Ｙ’＝Ｋ4＋（Ｋ5*Ｙ）＋（Ｋ6*Ｘ）
６つの常数Ｋ1からＫ6は、生成された各機械に対して実験的に見出す必要がある。Ｋ1及びＫ4は、オフセット誤差を補正し、Ｋ2及びＫ5は、スケール不正確性を補正し、かつＫ3及びＫ6は、スキュー誤差を補正する。これらの方程式では、Ｘ及びＹという用語は、プローブの要求された位置を表すが、Ｘ’及びＹ’は、達成した実際の位置を表している。次に、多重回帰分析を実施して、適正な誤差補正座標を判断することができる。多重回帰分析の計算方法に対しては、Ｉｒｗｉｎ  Ｍｉｌｌｅｒ及びＪｏｈｎ  Ｅ．Ｆｒｅｕｎｄ著「技術者のための確率及び統計学」、１２．４節、２４５−２５４（Ｄｒ．Ａｌｂｅｒｔ  Ａ．Ｂｅｎｎｅｔ編、１９６５）を参照されたい。「技術者のための確率及び統計学」は、開示する本発明と矛盾しない全ての目的に対して本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。
【００１６】
これらの常数の適正な値を見出すために、１組の基準点における各基準点の位置又はターゲット位置は、正確に判断する必要がある。これらの基準点は、ロボットが対処することになっているラック又はタスクを保持する直角座標ロボットベッド又は基部の特徴部と正確に整列すべきである。基準点が正確に置かれることを保証するために、これらは、基部の中に製造することができ、又はロボットアームに対する基準点の位置がグリッドが基部に取り付けられる度に再現可能である方法で基部に関連付けられたグリッドの一部とすることができる。これは、機械加工、打ち抜き、タッピング、又は誤差補正係数を判断する必要がある度にベッド上の同じ位置に基準点及び特徴部を置く他の方法によって達成することができる。
【００１７】
基準点の１つの可能な配列は、ベッドに切り込まれた穴、凹部、又は円形ポケットに基づいている。これらの穴の中心は、補正常数を計算することを可能にする位置に正確に置かれる。図３は、ベッド１００上の穴、凹部、又は円形ポケットの多くの可能な配列の１つだけを示している。補正係数を正確に判断するために、基準点は、必要ではないが、作業空間の反対側に対角線上に置かれた２つの基準点１１０、１２０を含むことが有利である。これらの基準点から発生する情報は、スケール不正確性常数計算に寄与する。他の基準点１３０、１４０、１５０は、反対対角線に沿って作業空間の中心近くの位置に置くことができる。これらの基準点から発生する情報は、主にオフセット誤差常数Ｋ1及びＫ4の精度に寄与する。別の基準点１６０は、作業空間の第３のコーナに置くことができ、かつスキュー補正常数を正確に固定するのに役立つ。図３に示すように、２つのＸ座標又は２つのＹ座標が同じではないように基準点のこれらの位置を選択することが望ましいが、必要ではない。装置又は意図する用途のタイプ又は大きさを含むいくつかの因子に依存して、基準点の数及び／又はこれらの正確な配置は、変更することができる。本明細書の開示に基づいて基準点の適切な数及び配置を選択することは、当業者の理解の十分に範囲内である。
【００１８】
直角座標ロボットシステムが上記詳細に説明されているように準備された状態で、以下に説明する方法を用いてアラインメント誤差を補正することができる。本発明の方法は、（１）アラインメント補正システムの逆反射光源及びセンサをターゲット位置の１つで光反射性物体の１つの上に位置決めする段階、（２）光線で光反射性物体を照明する段階、（３）センサで光反射性物体から反射された光を検出する段階、（４）反射光が最大になるまで光反射性物体に対して光源及びセンサを再位置決めし、最大で光源及びセンサの位置を記録する段階、及び（５）光反射性物体を有する各ターゲット位置に対して上記段階を繰返し、段階４で集められたデータからアラインメント誤差を判断する段階を含むいくつかの段階を有する。アラインメント誤差は、オフセット誤差、スケール不正確性、又はスキューのうちの１つ又はそれよりも多くのものとすることができる。
【００１９】
本方法の一部として、基準点が上述のようなベッド又は基部内又は上に正確に置かれた状態で、これらの場所の見かけ上の位置は、基部上の各位置で光反射性物体を置くことによって測定することができる。一部の実施形態では、光反射性物体は、光反射性球体である。光反射性物体が球体であり、かつ光反射性球体が穴又は凹部内に置かれると、球体の頂点は、穴又は凹部の中心に自動的に位置することになる。穴又は凹部の中心に位置する球体の頂点は、セルフセンタリングとして公知である。光反射性球体のセルフセンタリングを助けるために、穴又は凹部の直径は、光反射性球体の直径と同じにすることができる。代替的に、穴又は凹部の直径は、球体の底部が穴又は凹部の底部と接触しないが、穴のリムによって穴内に懸架されるように、光反射性球体の直径よりも小さくすることができる。いずれの場合にも、光反射性球体は、任意的に、基準点を正確に判断することができるように移動が制限される。光反射性球体がセルフセンタリングであるから、これらは、ベッド上に手作業で迅速かつ正確に置くことができる。特殊な道具又は他の配置装置は必要ない。しかし、くぎ、ネジ、又は球体の他の取り付け手段、円形の球状上部を有するくぎ又はネジ、又は完全球体として同じ機能を実行する半球体を受け取る穴を有することができることも考えられている。用いることができる他の球状は、基部内又は上に装着することができる球体の弓形である。更に、球体、半球体、又は弓形は、反射性であるあらゆる凸面とすることができる。
【００２０】
反射性球体７０が基部１００上に置かれ（図４）、かつ穴２１５又は凹部上の中心に置かれた状態で、光源及びセンサ又は逆反射レーザ光学センサ２３０は、最終的なツール用途と比較することができる方法でロボットアクチュエータ上に装着することができる。言い換えると、逆反射レーザ光学センサ２３０は、送出プローブが位置すると考えられるか又は位置しているのと実質的に同じ位置に装着することができる。
【００２１】
基準点位置は、図４、５、及び６に示すように、各光反射性物体の頂点を見つけることによって判断される。これは、球体に向ってかつプローブが進むと考えられる同じ経路に沿ってレーザビーム２４０を下に向けることによって達成することができる。通常、初期ビーム位置は、基準中心又は反射性球体の頂点と正確に整列させることはない。その結果は、レーザビームがセンサから離れて反射され（２５０）、センサは、ビームがターゲット上にないことを示す少量の反射光を記録すると考えられるということである。レーザビームが反射性球体の表面を横切って走査される時に、反射光の最大値及び最小値が判断される（図４）。最大値が見出されると、逆反射レーザ光学センサは、第１の走査の方向に対して垂直な最大中心線に沿って第２の方向に走査され、レーザビーム２４０がレーザ光学中心と整列する（３５０）まで、この第２の方向の反射最大値を見出す（図５）。この場合には、光の最大量がセンサに戻り、反射性球体の頂点がこうして見つけられる。
【００２２】
図６は、反射性球体の中心を横切る走査の図である。反射された光の量は、プローブの進行経路の関数として示されている。センサは、両極端で光の最小値を検出し、かつ光反射性球体の中心又は先端で飽和される。
【００２３】
一部の実施形態では、単一基準点の位置を判断する段階は、１つの誤差源に対する補正係数を判断するのに十分とすることができる。他の実施形態では、１つ又はそれよりも多くの基準点を見つけて、１つ又はそれよりも多くの誤差源に対する補正係数を判断することができる。更に他の実施形態では、２つ、３つ、４つ、又はそれよりも多くの基準点を見つけて、全ての誤差源に対する補正係数を判断することができる。
【００２４】
典型的には、走査は、３つの通過で行われる（図７）。第１に、Ｘ方向５１０の粗い走査が行われ、球体のほぼ中心線を見つける。この中心線上で、走査は、Ｙ中心を見出すためにＹ方向５２０で行われる。Ｙ中心を用いて、Ｘ方向走査５３０は繰り返され、より正確なＸ中心値を与える。より正確なｘ中心線は、Ｘ及びＹの両方に関して球体７０の真の中心により狭く近づける反復走査処理の結果である。反復は、数回実施することができ、各走査反復は、結果として前の反復で判断されたよりも僅かにより正確なＸ又はｙ中心線の読みをもたらす。勿論、Ｘ及びＹ方向の定義は任意であり、当業者は、３つの走査反復を最初にＹ、次にＸ、更にＹで行うことができる点を直ちに認識するであろう。本方法における最終段階として、全ての基準点位置が次に走査され、アラインメント誤差を判断するために、これらの既知の基準点位置に対するＸ及びＹ測定値の全集合を与えることができる。光反射性球体が見つかった位置の多重線形回帰を次に用いて、補正係数（ＫX）を判断することができる。
【００２５】
本発明のシステム及び方法は、安全上の利点を提供する。例えば、ボールベアリングの表面は、高度に凸面であり、レーザ光を発散させることができる。この効果のために、反射レーザ迷光は、例えば平面から反射されたレーザ光よりも人の視覚に対してより安全である可能性が高い。同様に、用いるレーザは、安全上の危険性を呈しないほど十分に低い電力のものとすることができる。
【００２６】
本発明を様々な特定かつ例示的な実施形態を参照して説明した。しかし、本発明の精神及び範囲に留まりながら多くの変更及び修正を行うことができる点を理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】アラインメント補正システムの斜視図である。
【図２】アラインメント補正システムの正投影図である。
【図３】光反射性球体の１つの可能な配列を描写する図である。
【図４】アラインメント状態にないレーザ及び光反射性球体中心を描写する図である。
【図５】アラインメント状態にあるレーザ及び光反射性球体中心を描写する図である。
【図６】レーザ走査が光反射性球体の中心を横切る時の位置の関数としての反射光強度のグラフある。
【図７】位置特定のための３つの走査方向を描写する図である。
【図１】
2009525883.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009525883.tif 000009
【国際調査報告】
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