Двухкоординатная система позиционирования

 

1п> 470793

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.05.72 (21) 1785565/18-24 (51) М. Кл. G 05Ь 19/32

Ь р @ с присоединением заявки Ке

Го суда рст вен ный ком и тет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень Мо 18

Дата опубликования описания 05.08.75 (53) УДК 621-503.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

Я. А. Райхман, В. И. Чухлиб и A. П. Свидельский (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНАЯ СИСТЕИА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области оборудования для производства изделий м икроэлектроники, в частности к устройствам для изготовления и контроля фотошаблонов.

Известны системы двухкоординатного позиционирования, содержащие блок ввода программы, подключенный,к блоку управления, соединенному с координатными исполнительными двигателями, и датчики перемещения, подключенные к преобразователям по каждой коорди.нате.

Недостатком этих схем является то, что точность позиционирования ограничивается неконтролируемыми погрешностями направляющих.

Целью изобретения является повышение точности .работы системы позиционирования.

Поставленная цель достигается тем, что в систему позиционирования введены по каждой координате последовательно соединенные датчик коррекции, формирователь импульсов, реверсивный счетчик, фазовращатель и фазовый детектор..Выходы iBcQx фазовых детекторов подключены по входам блока управления, а зыходы преобразователя каждой координаты оединоны со входами фазовращателя и фазового детектора этой же координаты. Выход датчика коррекции по каждой координате подключен к одному из входов формирователей импульсов другой координаты.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы позиционирования; на фиг. 2 — зависимости величин погрешностей позиционирования от перемещений по коордынатам Х и Х

Двухкоординатная система позиционирования содержит блок .ввода 1 программы, подключенный к блоку управления 2, который в свою очередь соединен с координатными исполнительными двигателями 3 и 4, датчики

10 перемещения 5 и 6, подключенные выходами соответственно к преобразователям 7 и 8, управляемые фазовращатели 9 и 10, реверсивные счетчики 11 и 12, формирователи,импульсов 13 и 14, датчики коррекции 15,и 16 и фа15 зовые детекто.ры 17 и 18.

Сигналы рассогласования, поступающие из блока программы 1 или фазовых детекторов

17 и 18, преобразуются блоком управления 2 в команды торможения или движения испол20 нительных двигателей 3 и 4. Датчик перемещения, например датчик перемещения 5, преобразует механическое перемещение координа1ного стола в периодические электрические сигналы, которые известными способами пре25 образуются преобразователем 7 в фазомодулированный сигнал несущей частоты, вырабатываемой генератором, входящим в,состав преобразователя 7. Фазовый детектор 17 вырабатывает информацию о перемещении путем

Зо измерения фазы выходного сигнала преобра470793 б . 11ри положении координатного стола и гочках (у — у7) формируются корректирующие си налы датчиком коррекции 10, а в точках

1х — х4) <рормируются сигналы датчиком кор,рекции lb.

Сигналы с выходов датчиков коррекции 15 ,и 16 поступают на входы формирователя импульсов 13 и затем на входы реверсивного счетчика 11.

С приходом каждого импульса происходит изменение состояния счетчика li «-)-1» или

« — l», что вызывает изменение фазы выходного сигнала фазовращателя 9 на величину

Мр= я/М, а это .изменение фазы, в свою очередь, вызывает изменение результата отсчета перемещения фазовым детектором 18 на величину 1-Ьв= в/A .

В результате погрешность позиционирова,ния по координате У, обусловленная погрешностями датчика перемещения 5 и погрешностями,направляющих координатного стола, не превышает -Лв.

Аналогично осуществляется коррекция погрешностей позиционирования по координате Х.

Таким образом, датчик коррекции 15 вырабатывает сигналы, корректирующие погрешности датчика перемещения 5, координаты У, и сигналы, корректирующие погрешности направляющих координаты Х. Эти сигналы поступают соответственно на входы формирователей импульсов 13 и 14. Аналогично и датчик коррекции 16 вырабатывает сигналы, корректирующие погрешности датчика перемещения 6 координаты Х, и сигналы, корректирующие погрешности направляющих .координаты У, которые поступают соответственно ,на входы формирователей импульсов 14 и 13.

Ла = =/N, По кривым 19 и 20 определяют координаты 50 (yi — у ) и (xi — х4), в которых необходимо ввести коррекцию в результаты отсчета перемещения по координате У фазовым детектором 17. При этом определяется и знак коррекции, Корректирующие сигналы вырабаты- 55 ваются соответствующими датчиками коррекции 16 и 15, механически или информационно связанными с координатными столами системы позиционирования. При этом датчик коррекции 15 формирует сигналы, корректирую- 60 щие погрешность б„„, а датчик коррекции

16 — сигналы, корректирующие погрешность зователя 7 относительно опорного сигнала, поступающего .на фазовый детектор 17 с выхода управляемого фазовращателя 9. В качестве входного сигнала, подающегося на сигнальный .вход фазовращателя 9, используется сигнал несущей частоты преобразователя 7. На управляющий вход фазовращателя 9 поступают сигналы с индикационных выходов реверсивного счетчика 11. Изменение состояния реверсивного счетчика 11 на единицу младшего разряда вызывает изменение фазы Л р выходного сигнала относительно фазы сигнала на входе фазовращателя 9 на величину

Лр = 2-/N, где Л вЂ” коэффициент пересчета счетчика 11.

Аналогично выполнены и работают датчик перемещения 6, преобразователь 8, фазовращатель 10, реверсивный счетчик 12 и фазовый детектор 18.

Принцип повышения точности работы двухкоординатной системы позиционирования заключается в следующем.

Вследствие погрешностей изготовления еаправляющих перемещение координатного стола вдоль оси Х вызывает смещение его по оси У, причем каждому значению координаты

Х соответствует определенная величина смещения б„„ по оси Y (кривая 19 на фиг. 2).

Кроме того, отработка координаты У, осуществляемая по датчику перемещения, например датчику перемещения 5, происходит с погрешностью 6„„(кривая 20 на фиг. 2), которая является погрешностью датчика перемещения

5. Таким образом, суммарная погрешность позиционирования б„ по координате Y равна

3 =о +5

Компенсация погрешности бц осуществляется следующим образом, Погрешности бц„и б„„квантуются по уров ню Лв: где в — период меры датчика перемещения 5;

Ж вЂ” коэффициент пересчета реверсивного счетчика 11.

Предмет изобретения

Двухкоординатная система позиционирования, содержащая блок ввода программы, подключенный к блоку управления, соединенному с координатными .исполнительными двигателями, и датчики перемещения, подключенные к преобразователям по каждой координате, отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности работы системы, в нее введены по каждой координате последовательно соединенные датчик коррекции, формирователь ;импульсов, реверсивный счетчик, фазовращатель и фазовый детектор, выходы всех фазовых детекторов подключены ко входам блока управления, а выходы преобразователя каждой коорди наты соединены со входами фазовращателя и фазового детектора этой же .координаты, причем выход датчика коррекции по каждой .координате подключен к одному,из входов формирователя импульсов другой координаты.