(57)【要約】【課題】予め算出した磁極情報をリニアモータ制御装置に保存することによって、システム起動時に磁極情報の検出動作を行う必要なくリニアモータを動作することができるリニアスライダを提供する。【解決手段】絶対値リニアスケール３を有しているが、磁極情報を検出できるセンサは有していないリニアスライダにおいて、リニアモータ可動子４とリニアモータ固定子５の位置関係より計算された、絶対位置０からリニアモータ誘起電圧立ち上がり位置までの磁極情報を、あらかじめリニアモータ制御装置内に保存しておくことにより、制御装置電源投入時に磁極情報の検出動作を行うことなく動作させことができるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモータ可動子と、リニアモータ固定子と、絶対値リニアスケールと、リニアスケールヘッドと、リニアモータ制御装置とを有し、磁極情報を検出できるセンサは有していないリニアスライダにおいて、
前記リニアモータ可動子と前記リニアモータ固定子の位置関係より関係式を用いて計算された、絶対位置０からリニアモータ誘起電圧立ち上がり位置までの磁極情報をあらかじめ前記リニアモータ制御装置内に保存しておくことを特徴とするリニアスライダ。
【請求項２】
前記関係式は、次の（１）式であることを特徴とする請求項１記載のリニアスライダ。
磁極情報＝｛（α−β）×１８０°｝／γ  ・・・・・・（１）
但し、α：誘起電圧の立上がり位置、
β：絶対値リニアスケールの絶対位置０の位置、
γ：ポールピッチ。
【請求項３】
リニアモータ可動子、リニアモータ固定子、絶対値リニアスケールの位置関係が同じでありそれぞれにリニアモータ制御装置とを有し、磁極情報を検出できるセンサは有していないリニアスライダを複数台使用するリニアシステムにおいて、
前記リニアモータ可動子と前記リニアモータ固定子の位置関係より式（１）を用いて計算された、絶対位置０からリニアモータ誘起電圧立ち上がり位置までの磁極情報をあらかじめ前記すべてのリニアモータ制御装置内に保存しておくことを特徴とするリニアスライダ。
磁極情報＝｛（α−β）×１８０°｝／γ  ・・・・・・（１）
但し、α：誘起電圧の立上がり位置、
β：絶対値リニアスケールの絶対位置０の位置、
γ：ポールピッチ。
【請求項４】
リニアモータ可動子、リニアモータ固定子、絶対値リニアスケールの位置関係が同じでありそれぞれにリニアモータ制御装置を備えた複数台のリニアスライダを使用するリニアシステムにおいて、磁極情報を検出できる磁極情報検出ユニットを取り付けた代表１機種のリニアスライダと、前記磁極情報検出ユニットから検出された磁極情報を前記代表１機種のリニアスライダ以外の他の各リニアモータ制御装置に保存して成る他のリニアスライダとから構成されることを特徴とするリニアシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶対値リニアスケールを有し、磁極位置を検出できるセンサは付けていないリニアスライダにおいて、磁極情報の検出動作を行うことなく動作させることができるリニアスライダおよびリニアシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁極情報を検出できるセンサを付けていないリニアスライダは、電源再投入するごとに磁極情報の検出動作を行っていた。また、絶対値リニアスケールを用いたリニアシステムの場合、初回立ち上げ時に磁極情報の検出動作を行い、検出された磁極情報をリニアモータ制御装置に記憶し、次回起動時からは磁極情報の検出動作を行うことなしにリニアスライダを動作することができるものもある。
こうした従来の磁極検出センサを備えていないリニアスライダの１例として、半導体製造装置の露光装置に使用されるムービングマグネット型多相リニアモータの例では、リニアモータコイルと可動磁石の各位置関係を、可動子が１周期分移動する間の各通電パターンを、ケース０〜ケース９として１０段階設定し、各コイルに一定電流を通電した際に、可動子が停止する安定位置をケース０〜ケース９に対応して記憶し、これを基準に通電するコイルを切替え、その時の可動子の挙動を測定することで、可動子がどの位置の安定点に停止したか、より固定子コイルと可動子磁石の位相位置関係を推定している。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３５２９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３４８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の磁極検出方法では、初回に磁極情報の検出動作を行うという手順をとっているので、例えば、特許文献２に示されるガントリ型（門型ステージ装置でリニアモータを２個用いている例）、あるいはエアスライダ型等の磁極情報の検出動作が難しいリニアスライダ、電源立ち上げ時に磁極情報の検出動作を行うことができないリニアスライダでは磁極情報を検出するユニットを付ける必要があった。
また、磁極情報を検出するユニットをつけた場合にはユニット分有効ストロークが犠牲になるという問題もあった。
また、特許文献１の場合は、複数のコイルを切替えて通電を行い複数存在する安定点を探索して位相位置関係を推定しているので、全く磁極検出動作を行わなくても良いわけではないし、探索にも時間が掛かるという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、磁極情報を検出するユニットを付けることなしに、初回磁極情報検出動作を省略して、迅速に位相位置関係を確定することができるリニアスライダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、請求項１記載の発明は、リニアスライダに係り、リニアモータ可動子と、リニアモータ固定子と、絶対値リニアスケールと、リニアスケールヘッドと、リニアモータ制御装置とを有し、磁極情報を検出できるセンサは有していないリニアスライダにおいて、前記リニアモータ可動子と前記リニアモータ固定子の位置関係より関係式を用いて計算された、絶対位置０からリニアモータ誘起電圧立ち上がり位置までの磁極情報をあらかじめ前記リニアモータ制御装置内に保存しておくことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のリニアスライダにおいて、前記関係式は、次の（１）式であることを特徴としている。
磁極情報＝｛（α−β）×１８０°｝／γ  ・・・・・・（１）
但し、α：誘起電圧の立上がり位置、
β：絶対値リニアスケールの絶対位置０の位置、
γ：ポールピッチ。
請求項３記載の発明は、リニアシステムに係り、リニアモータ可動子、リニアモータ固定子、絶対値リニアスケールの位置関係が同じでありそれぞれにリニアモータ制御装置とを有し、磁極情報を検出できるセンサは有していないリニアスライダを複数台使用するリニアシステムにおいて、前記リニアモータ可動子と前記リニアモータ固定子の位置関係より式（１）を用いて計算された、絶対位置０からリニアモータ誘起電圧立ち上がり位置までの磁極情報をあらかじめ前記すべてのリニアモータ制御装置内に保存しておくことを特徴としている。
磁極情報＝｛（α−β）×１８０°｝／γ  ・・・・・・（１）
但し、α：誘起電圧の立上がり位置、
β：絶対値リニアスケールの絶対位置０の位置、
γ：ポールピッチ。
請求項４記載の発明は、リニアシステムに係り、リニアモータ可動子、リニアモータ固定子、絶対値リニアスケールの位置関係が同じでありそれぞれにリニアモータ制御装置を備えた複数台のリニアスライダを使用するリニアシステムにおいて、磁極情報を検出できる磁極情報検出ユニットを取り付けた代表１機種のリニアスライダと、前記磁極情報検出ユニットから検出された磁極情報を前記代表１機種のリニアスライダ以外の他の各リニアモータ制御装置に保存して成る他のリニアスライダとから構成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１〜３記載の発明によると、制御装置内に予め、保存する磁極情報と簡単な演算で磁極が推定できるので、磁極情報検出ユニットは用いず、電源立ち上げ時に磁極情報の検出動作を行うことなしにリニアモータを動作させることができる。
また、請求項４記載の発明によると、複数台のリニアスライダを使用する際に、情報の机上計算を行うことなしに、代表機種から検出された磁極情報を同構成のリニアシステムに適用することで稼働できるので、他のリニアスライダは電源立ち上げ時に磁極情報の検出動作を行うことなしにリニアモータを動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明に係る磁極センサを持たないリニアスライダの構成図である。  図２は図１に示すリニアモータ制御装置の演算における電源立ち上げ時の原点位置と誘起電圧の関係を示す図である。
図１において、１はリニアモータ制御装置であり、絶対位置を基準とする、計算によって求められる磁極情報６の演算を行い磁極検出を行うもので、リニアモータ制御装置１内には、予め、演算のための絶対位置０等の磁極情報を保存している。２はリニアスケールヘッドで、３は絶対値リニアスケールである。４はリニアモータ可動子で、５はリニアモータ固定子である。
【０００８】
つぎに、図２を参照して動作について説明する。
図２において、７は絶対値リニアスケールの絶対位置０の位置、８はリニアモータ誘起電圧の波形（代表１相のみ示す）、９は１と２の位置の差から求めた位相となっている。
電源立ち上げ時に、リニアモータ制御装置１は、絶対値リニアスケール３と、リニアモータ可動子４、リニアモータ固定子５の位置関係からの磁極情報を、つぎの（１）式より算出する。
磁極情報＝｛（α−β）×１８０°｝／γ  ・・・・・・（１）
但し、α：誘起電圧の立上がり位置、
β：絶対値リニアスケールの絶対手値０の位置、
γ：ポールピッチ。
【０００９】
（１）式のように、磁極情報を、（α−β）のオフセットとすることで、簡単な演算で迅速に磁極位置を求めて制御することができる。この方法では、リニアモータ制御装置１内に、予め、磁極情報を保存しているので、システムのセットアップ後、一度も磁極検出の必要がなく、リニアモータを動作させることが可能である。
【実施例２】
【００１０】
図３は本発明の実施例２に係る複数台のリニアスライダの構成図である。
図３において、１ａは基準のリニアモータ制御装置で、１ｂ〜１ｄは複数のリニアスライダの制御装置である。１０は磁極情報検出ユニットであり、１１は複数台のリニアスライダ１ｂ〜１ｄに供給・保存される磁極情報検出ユニット１０により検出される磁極情報である。
その他の図１と共通な構成には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００１１】
つぎに図３を参照して動作について説明する。
はじめにステップ１で、代表リニアスライダに磁極情報検出ユニット１０を取り付け、磁極情報１１を検出して、リニアモータ制御装置１ａに保存する。
次に、ステップ２で、リニアモータ制御装置１ａに保存した磁極情報１１を、同構成のリニアスライダの他のリニアモータ制御装置１ｂ〜１ｄに保存することで、リニアスライダは磁極検出を行う必要なく、動作させることができる。
このように、実施例２によれば、基準のリニアモータ制御装置１ａには磁極情報検出ユニット１０を取り付けているが、その他のリニアスライダ１ｂ〜１ｄは磁極情報検出ユニット１０を付けることなしに、動作させることができるようになり、したがって有効ストロークの犠牲もなくなる。
なお、基準のリニアモータのみは磁極情報検出ユニット１０を取り付けているので、有効ストロークの犠牲の問題が残るが、磁極情報を記入後、磁極情報検出ユニット１０を取り外すことで、有効ストロークを確保することができる。
【実施例３】
【００１２】
図４は本発明の実施例３に係る絶対値リニアスケールを使用した複数台のリニアスライダの構成図である。図４の構成はほとんど図３の構成と同じリニアシステムとなっている。すなわち、リニアモータ可動子４、リニアモータ固定子５、絶対値リニアスケール３の位置関係が同じであり、それぞれにリニアモータ制御装置１ａ〜１ｄとを有するリニアスライダを複数台使用するリニアシステムである。ただし、図３と異なる点は、代表リニアモータ制御装置１ａが磁極情報検出ユニット１０を備えていない点である。
その代わり、代表リニアスライダは、実施例１と同じく、リニアモータ可動子とリニアモータ固定子の位置関係より前述の式（１）を用いて計算された、絶対位置０からリニアモータ誘起電圧立ち上がり位置までの磁極情報６をリニアモータ制御装置内に保存し、かつ、計算により求めた磁極情報６を代表リニアスライダ以外の他の各リニアモータ制御装置１ｂ〜１ｄに保存するようにして成るものである。
このように、実施例３によれば、すべてのリニアモータ制御装置１ａ〜１ｄは磁極情報検出ユニット１０を付けることなしに、動作させることができるようになり、したがって有効ストロークの犠牲もなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
磁極情報をリニアモータ制御装置に保存するという手順をとるため、磁極情報の検出動作が困難なガントリ型や、エアスライダ型や、構造的に磁極情報の検出ユニットの配置が困難なＭＭ（ムービングマグネット）型リニアスライダという用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係るリニアスライダの構成図である。
【図２】図１に示すリニアモータ制御装置ま演算における電源立ち上げ時の原点位置と誘起電圧の関係を示す図である。
【図３】本発明の実施例２に係る絶対値リニアスケールを使用した複数台のリニアスライダの構成図である。
【図４】本発明の実施例３に係る絶対値リニアスケールを使用した複数台のリニアスライダの構成図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  リニアモータ制御装置
２  リニアスケールヘッド
３  絶対値リニアスケール
４  リニアモータ可動子
５  リニアモータ固定子
６  計算によって求められた磁極情報
７  絶対位置
８  リニアモータ誘起電圧
９  磁極検出により求められた磁極情報
１０  磁極情報検出ユニット
１１  磁極情報検出ユニットで検出された磁極情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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