位置決めステージを購入する前に、知っておくべき基礎的な知識をまとめています。気になる情報があればみていきましょう。
位置決めステージは、工作機械や検査装置でワークを高精度に所定の位置に移動・固定するための重要部品です。ガイド機構や送り機構、クランプ機構が統合。再現性や繰り返し精度が高く、生産や検査の信頼性向上に貢献します。自動・手動の両方に対応し、ナノ精度の制御が可能な製品もあります。
ステージ分解能とは、位置決めステージがどれだけ微細に動けるかを示す指標で、ナノメートル単位の高精度作業に不可欠です。分解能は位置決め精度や繰り返し精度と異なり、制御の最小単位を指しますが、環境要因や制御方式により影響を受けます。特にピエゾステージでは、サブナノメートル精度が可能で、用途に応じた制御方式の選定が重要といえるでしょう。
繰り返し精度とは、位置決め機器が同じ方向から同一位置を何度も狙った際に、どれだけ安定してその位置に戻れるかを示す指標で、ばらつきの半分を±で評価します。ISOやJIS規格に基づき、中央と両端の三箇所で測定される信頼性の高い精度評価法です。
位置決めステージを長期間高精度に保つには、定期的なメンテナンスが重要です。特にグリースの劣化や異物混入による潤滑性能の低下は、動作不良や摩耗の原因となります。古いグリースの除去と適切な補充を行い、使用状況に応じた計画を立てましょう。
位置決めステージは、粉塵や直射日光、高温多湿、腐食性ガス、振動などの過酷な環境では精度や耐久性が著しく低下するため、使用は避けるべきです。使用場所の環境条件を事前に確認し、適切な対策を行うことが重要です。
位置決め精度では、位置決め動作を行い、目標点と実際の停止位置との差の絶対値を求めます。この測定は、原点から最大ストロークの範囲内の各点で実施し、求めた値の最大値を示したもののことです。位置決め精度は、センサ分解能やメカ要素誤差、環境要因などによって左右するとされています。
位置決めステージの材質が装置性能を左右する理由には、熱に対する安定性や、変形のしにくさが変わることが挙げられます。非磁性・熱的安定性を高めた材質で検討する場合、チタン合金やスーパーインバー・ステンレスなどの材質を採用することも。
材質ごと異なる特徴があるため、用途に合わせたものを選ぶ必要があります。メーカーによっていろんな材質を用意しているため、材質の違いを理解したうえで、相談してみるのがおすすめです。
位置決めステージは高い精度が求められるため、温度変化により機器が熱膨張したり振動によって加工中のブレやずれを引き起こしたり様々な影響を及ぼす恐れがあります。設置環境の見直しや定期的なメンテナンスなど対策することが求められます。
位置決めステージの直線性は、測定器やステージの直線性の精度を意味するもので、理想軌道と実際の軌道との誤差で示します。この値が小さいほど精度が高くなり、半導体製造など精度が求められる製品の製造や検査に活用されています。
位置決めステージにおける誤差補正の方法には、さまざまなものがあります。例えばバックラッシュ補正やリード誤差補正、温度補償、フィードバック制御、幾何学的補正といった方法が用いられています。こちらの記事では、それぞれの補正方法について解説していきます。
位置決めステージにはさまざまな公差が関わっているため、公差管理は非常に重要であるといえます。もし管理が不十分だった場合には、設計上の性能が発揮できない、補正コストが余分にかかってしまう、不合格品が増加するといった状況につながる可能性が考えられます。
位置決めステージの制御方式には、オープンループ制御・クローズドループ制御・フルクローズドループ制御といったものが挙げられます。位置決めステージの制御方式は、目的・用途に応じて選定することが重要です。位置決めステージの制御方式について解説していますので、ぜひチェックしてみてください。
位置決めステージの摩耗の原因として考えられるのは、摩擦や異物混入、潤滑不良です。また、位置決めステージの変形は精度の低下に直結しやすくなるため、注意しなければなりません。ここでは、位置決めステージの劣化（摩耗・変形）について解説していますので、ぜひチェックしてみてください。
位置決めステージは"大は小を兼ねない"機器。ピッタリの精度で動く「ちょうどいいステージ」が必要です。だからこそ、豊富なラインナップを持つメーカーに相談するのが一番の近道。ただ、それでも見つからなかった場合に備えて、カスタム開発に取り組む会社を選んでおくとベターです。
このサイトではその両方を兼ね備えたおすすめのメーカーを、ピエゾステージ・ステッピングモータステージ・リニアモータステージという動作範囲の違う3種類ごとに紹介しています。ぜひ導入の参考にしてみてください。
求める精度を実現できる
位置決めステージメーカー
3選をさっそく見る
位置決めステージを動作範囲の小さい順に並べると、ピエゾステージ・ステッピングモータステージ・リニアモータステージの3種類に大きく分類できます。充実したラインナップから選べて、いざというときはカスタム開発もできるおすすめメーカーをご紹介しているので、依頼先選びの参考にしてみてください。
引用：フィジックス テクノロジー公式サイト
（https://physix-tech.com/index.html）
引用：コムス公式サイト
（https://www.coms-corp.co.jp/）
引用：日本トムソン公式サイト
（https://www.ikont.co.jp/）
