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首页> 外文期刊>精密工学会誌 >3軸角度センサに関する研究: 測定原理の提案と検証実験
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3軸角度センサに関する研究: 測定原理の提案と検証実験

机译：三轴角度传感器的研究：测量原理和验证实验的建议

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位置決め技術の進歩に伴い，工作機械や半導体製造装置等の産rn業機械に組み込まれている直動機構や回転機構に対して高速化，rn高精度化への要求が大きくなっている．近年これらの要求に加え，rn装置自体の小型，軽量化そして信頼性の向上が望まれている．%This paper describes a 3-axes angle sensor based on laser autocollimation for simultaneous measurement of small tilt angles about X, Y and Z-axes. The sensor consists of a laser diode as the light source and quadrant photodiodes (QPDs) as the optical position-sensing device. Differing from a conventional 2-axis autocollimator, the sensor uses a diffractive grating as the target mirror. It is verified that the sensitivity of the sensor in the θ_x (rolling) direction is determined by the pitch of the diffractive grating and the diameter of the laser beam. The sensitivities in the θ_y (pitching) and the θ_z (yawing) direction are determined by the wavelength and the beam diameter of the laser beam. It is confirmed that the resolution of θ_x is about 0.2 arc-seconds, and those of θ_y and θ_z are about 0.02 arc-seconds. Optical design and experimental results are presented.
机译：随着定位技术的进步，对诸如机床和半导体制造设备的工业机械中结合的线性运动机构和旋转机构的更高速度和更高精度的需求不断增长。近年来，除了这些需求之外，还期望减小装置本身的尺寸和重量并提高其可靠性。本文介绍了一种基于激光自动准直的三轴角度传感器，用于同时测量围绕X，Y和Z轴的小倾斜角，该传感器由激光二极管作为光源，象限光电二极管（QPD）构成。与传统的2轴自动准直仪不同，该传感器使用衍射光栅作为目标镜，验证了传感器在θ_x（滚动）方向上的灵敏度是由衍射光栅的间距确定的θ_y（俯仰）和θ_z（偏航）方向的灵敏度由激光的波长和光束直径确定，确认θ_x的分辨率约为0.2 arc- θ_y和θ_z约为0.02弧秒，并给出了光学设计和实验结果。

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