位置決め精度を内部フィードバックだけに頼ると起きる3つの課題
エンコーダの指令値どおりでも、実機の位置決め精度は別です。外部から実挙動を測らないと見落としが起きます。
内部フィードバックでは実機の偏差が捉えられない
エンコーダやリニアスケールはモータ軸・スケール上の値を返すだけで、ステージ天板やワーク位置の実際のズレ・たわみは把握できません。指令値どおりでも実際の位置決め精度は別という見落としが起き、設備の本当の性能が分からないままになります。その結果、設備が本来の精度を出せず、最終製品の寸法ばらつきや歩留まり低下につながります。
運転中（動的）の挙動を捉えにくい
停止後の静的測定では、加減速時の振動・整定時間・軌跡のばらつきといった動的な位置決め挙動を評価できません。高速・高加速の設備ほど、運転中の実挙動を可視化しなければ整定不良や残留振動を見逃します。これがタクト中の位置ずれを招き、設備本来の生産能力を発揮できず、最終製品の品質や寸法安定性を損なう原因になります。
高精度な外部検証はコスト・手間がかかる
レーザ干渉計は高精度ですが高価で、設置・調整の負担が比較的大きく、多点や日常的な検証には不向きです。手軽に多点で実機の位置決め・高さ精度を取れる外部検証手段がないと、検証が後回しになり問題の発見が遅れます。その間に劣化や異常が進行し、設備の性能低下や不良の流出として最終製品の品質に深刻な影響を及ぼします。
ステージ・位置決め精度の検証ポイント
ステージ高さから動的挙動・ロボット位置まで、非接触で実機の位置決め精度を検証します。
ステージ高さ・面精度
ステージ天板の高さ・平面のうねりを同軸で非接触測定し、実際の位置・たわみを把握します。
位置決め・繰り返し精度
指令位置に対する実位置・高さの偏差や、繰り返し往復の再現性を測定し、整定後の実精度を評価します。
運転中の動的挙動
高速サンプリングで加減速時の挙動・振動・整定時間をトレースし、動的な位置決め性能を可視化します。
ロボット・多点評価
多点測定でロボット可動部や多軸ステージの高さ・位置・繰り返し精度を同時に評価・記録します。
位置決め精度の測定方式の比較
測定方式によって、外部からの実機検証・動的挙動・多点同時・導入のしやすさなどに大きな差があります。
| 比較項目 | CL-3000シリーズ （同軸・非接触・外部検証） |
エンコーダ・リニアスケール（内部FB） | レーザ干渉計 | 接触式変位計（ダイヤルゲージ等） |
|---|---|---|---|---|
| 非接触・対象への影響 | ○ 非接触 | ○ 非接触（内蔵） | ○ 非接触 | × 接触が必要 |
| 実機（天板・ワーク）の外部検証 | ○ 実位置・たわみを外部から | × スケール上の値のみ | ○ 可能 | △ 接触点のみ |
| 傾き面・段差・離れた位置 | ○ 同軸で傾き・段差に強く外から測定 | △ 内蔵位置のみ | △ 光路確保が前提 | × 近接接触が必要 |
| 運転中（動的）の挙動 | ○ 高速サンプリングで動的トレース | △ 制御値ベース | ◯ 高速サンプリング | × 静的のみ |
| 多点同時の評価 | ○ 多点測定で同時 | △ 軸ごと | × 多点は大掛かり | × 1点ずつ |
| 導入のしやすさ | ○ 設置容易・日常検証向き | ○ 設備内蔵 | × 高価・設置負担大 | △ 簡易だが静的 |
| 役割（得意領域） | ◎ 実機の位置決め・繰り返し・高さ | 制御の内部FB | 高精度な基準測定 | 静的変位 |
CL-3000シリーズを選ぶ理由
CL-3000シリーズは同軸のマルチカラー共焦点方式で、ステージ天板やロボット可動部の高さ・位置・たわみを非接触で外部から測定し、内部フィードバックでは捉えられない実際の偏差を可視化します。同軸だから傾いた面や段差にも強く、基準距離150 mm・±35 mmのワイドレンジ（ロングレンジタイプ）なら離れた場所から測定可能。多点測定で複数位置を同時に評価でき、設置負担の大きいレーザ干渉計に対し、日常的な多点検証に向きます。
ステージ・位置決め精度の測定に対応するCL-3000シリーズ
マルチカラーレーザ同軸変位計。実機ステージ・ロボットの位置決め・高さ精度を非接触で外部検証します。
マルチカラーレーザ同軸変位計
CL-3000シリーズ
同軸のマルチカラー共焦点方式で対象表面までの変位を非接触測定。ステージ天板やロボット可動部の実位置・高さ・たわみ・繰り返し性を、内部フィードバックに頼らず外部から検証できます。同軸だから傾いた面や段差にも強く、穴越し・ガラス越しの測定にも対応。ロングレンジタイプ（CL-L150）は基準距離150 mm・±35 mmのワイドレンジで、離れた場所からステージやロボットに近接せず測定できます。高速サンプリングで加減速時の動的挙動や整定の様子を捉え、多点測定でステージ四隅やロボット複数点を同時に評価。マウンタ吸着ノズルの高さ・位置測定やXYステージの位置決めなど、電子・半導体・FA設備の位置決め検証に活用できます。
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ステージ・位置決め精度の測定の活用例
電子・半導体の製造工程で、ノズル・ステージ・ロボットハンドの高さ・位置決めの検証に活用されています。
マウンタ吸着ノズルの高さ測定
実装機の吸着ノズル先端の高さを同軸で非接触測定。摩耗や取付ばらつきによる高さズレを把握し、実装精度の維持に役立てます。
XYステージの位置決めの検証
指令位置に対する実位置と往復の再現性を外部から評価。内部フィードバックでは捉えられない実機ステージの位置決め精度を把握します。
真空内でのロボットハンドの高さ位置測定
ハンドの高さを非接触測定して、僅かなたわみなどの変化を捉えます。専用ヘッドで真空環境内でも測定できます。
ステージ・位置決め精度の測定（CL-3000シリーズ）に関するよくあるご質問
- 位置決め精度を非接触で測れますか？
- 測れます。マルチカラーレーザ同軸変位計CL-3000シリーズがステージ天板やワークの実位置・高さの変位を非接触で捉え、位置決め精度を外部から検証します。
- エンコーダやリニアスケールがあるのに、なぜ外部測定が必要ですか？
- 内部フィードバックはスケール上の値を返すだけで、天板やワークの実際のズレ・たわみは把握できません。実機を外部から測ることで本当の位置決め精度が分かります。
- 傾いた面や段差、離れた位置の対象も測れますか？
- 測れます。同軸のマルチカラー共焦点方式なので傾き面や段差に強く、ロングレンジタイプ（CL-L150）なら基準距離150 mm・±35 mmのワイドレンジで離れた場所から測定できます。
- 運転中（加減速時）の動的な挙動も測れますか？
- 測れます。高速サンプリングで、加減速時の振動・整定時間・軌跡のばらつきといった動的挙動を捉えます。
- レーザ干渉計とどう使い分けますか？
- 干渉計は高精度な一方で高価かつ設置負担が大きいため、据え付け型の高精度な基準測定に向きます。CL-3000シリーズは導入しやすく多点で測定できるため、日常的な多点の位置決め・高さ検証に適します。
- ステージとロボットの両方に使えますか？
- 使えます。ステージ高さ・位置決めも、ロボット可動部の高さ・停止位置も、同じ非接触の変位測定で評価できます。
ステージ・位置決め精度の測定、お気軽にご相談ください
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