位置決めステージ · 基礎知識
位置決めステージの精度の読み方|繰返し位置決め精度・分解能・位置決め精度・真直度・ロストモーション【2026年版】
位置決めステージのカタログには、繰返し位置決め精度、分解能、位置決め精度、真直度、ロストモーションなど、似た言葉が並びます。掲載メーカーの公式仕様を例に、それぞれの意味と、比べるときの注意点を整理しました。
位置決めステージの精度は、1つの数字では表せません。どの数字を見るかを間違えると、必要な精度に足りないステージを選んでしまいます。
この記事では、中央精機の高精度高剛性ステージALS-903-H1S-BKの公式仕様を例に、精度の言葉を整理します。
1つのステージに並ぶ精度の項目
中央精機は、ALS-903-H1S-BKの仕様に精度に関わる項目をまとめて載せています。まずは実際の並びを見てください。
| 項目 | 公式の記載 |
|---|---|
| 移動量 | ±15mm |
| 分解能 | 0.002mm |
| 位置決め精度 | 0.002mm |
| 繰り返し精度 | ±0.0005mm |
| ロストモーション | 0.0005mm |
| 移動精度(真直度) | 水平・垂直0.0007mm |
| 移動精度(ヨーイング・ピッチング) | 4sec |
同じステージでも、項目によって数字の桁が違います。必要なのはどの精度かを、用途から先に決めることが大事です。
分解能:1回で動ける最小の量
分解能は、制御の指令1つで動く最小の量です。ステッピングモータのステージでは、モータの1ステップと送りねじのリードで決まります。
- 中央精機ALS-903-H1S-BK: 分解能0.002mm(ボールねじリード1mm)
- テクノハンズの超音波モータステージ: 0.1/0.5/1.0/5.0μmから選択
- THKプレシジョンのピエゾステージ: 1nmの超高分解能をうたう
- ワイヤード: ドライバの駆動ステップ設定で分解能が変わると注記
分解能が細かくても、その位置に正確に止まるとは限りません。止まる位置の正しさは、次の位置決め精度と繰返し精度で見ます。
位置決め精度と繰返し精度の違い
位置決め精度は、指令した位置と実際に止まった位置の差です。繰返し精度は、同じ位置に何度も戻したときのばらつきです。
| 項目 | 意味 | 効いてくる用途 |
|---|---|---|
| 位置決め精度 | 指令値どおりの位置に止まるか | 座標で測る、決められた間隔で動かす |
| 繰返し精度 | 同じ位置に何度も戻れるか | 同じ点を繰り返し加工・検査する |
中央精機の例では、位置決め精度0.002mmに対して繰り返し精度は±0.0005mmです。同じ点に戻る用途なら、繰返し精度を優先して比べます。
パルスで書かれた精度の読み方
精度をmmやμmではなく、パルス数で書いているメーカーもあります。テクノハンズの超音波モータステージは、繰返し位置決め精度を±3pulseと記載しています。
- 分解能1.0μmの設定なら、1パルスが1.0μmに相当すると考えて換算する
- テクノハンズは、0.1μmを選んだ場合の繰返し位置決め精度は±5パルスと記載
- 換算した値はメーカーに確認し、仕様書の表記で比べる
単位がそろっていないと、正しく比べられません。比較表を作るときは、必ずmmかμmにそろえてください。
真直度とヨーイング・ピッチング:動いている間の精度
止まる位置の精度とは別に、動いている間にテーブルがまっすぐ進むかの精度があります。これが移動精度です。
- 真直度: 進む方向に対して、横や上下にどれだけずれるか(中央精機の例は0.0007mm)
- ヨーイング: 進みながら水平面内で首を振る角度
- ピッチング: 進みながら上下に傾く角度(中央精機の例は4sec)
テーブルの上にカメラやレンズを載せて離れた点を見る用途では、角度の誤差が先で大きなずれになります。光学系の用途では、角度の精度も確かめてください。
ロストモーションとバックラッシュ
ロストモーションは、行きと帰りで同じ位置に指令したときの差です。送りねじのすき間やたわみが原因になります。
- 中央精機ALS-903-H1S-BK: ロストモーション0.0005mm
- テクノハンズ: リニアモータのダイレクトドライブ構造でバックラッシュがないと説明
- 神津精機: 原点を検出する方向でドックの幅分のずれが出るとFAQで説明
往復で同じ位置に戻す用途では、片方向から近づける運転にすると、ロストモーションの影響を減らせます。原点の出し方も、メーカーの説明に沿って設定してください。
カタログ値と実測値を区別する
カタログの精度は、条件をそろえた試験での値です。実際の装置では、荷重や温度、取り付けで変わります。
| メーカー | 実測データに関する公式の記載 |
|---|---|
| 神津精機 | 自動ステージは標準検査項目を定めて全数精度測定し、実力値の平均を公開。出荷品はスペック内の精度保障範囲 |
| コムス | 自動ステージ全製品に検査成績書を無料添付。購入前に代表検査データの提供も可能 |
| 中央精機 | 標準付属品に検査合格証 |
| ワイヤード | 仕様は無荷重での値、分解能はドライバの駆動ステップ設定で変わると注記 |
要求が厳しい場合は、実測データを先に見せてもらうのが確実です。神津精機は、有償で測定値データを発行できるとFAQで答えています。
用途ごとに重視する精度の項目
どの精度を重視するかは、ステージで何をするかで決まります。代表的な用途と、見るべき項目を表にしました。
| 用途 | 重視する項目 | 理由 |
|---|---|---|
| 同じ点を繰り返し検査・加工 | 繰返し精度 | 毎回同じ位置に戻れるかが品質を決める |
| 格子状に移動して観察・測定 | 位置決め精度 | 指令した座標どおりに並ぶ必要がある |
| カメラやレーザーで離れた点を見る | ヨーイング・ピッチング | 角度の誤差が離れた点で大きなずれになる |
| 往復しながら位置を合わせる | ロストモーション | 行きと帰りで止まる位置が変わる |
| 微小な送りで合わせ込む | 分解能 | 動ける最小の量が細かさの上限になる |
必要な項目が決まったら、その項目の数字が公式に出ているメーカーから比べます。数字がない場合は、検査データを求めてください。
精度を上げたいときの手段
標準品の精度では足りない場合、構造を変えて精度を上げる方法があります。公式に案内されている手段です。
- リニアスケールを付けてフルクローズド制御にする(神津精機は改造で対応、日本トムソンTXはフルクローズドループ制御)
- ねじの種類を変える(神津精機は分解能重視なら研削ネジ)
- 剛性の高い材質を選ぶ(神津精機は鉄製とアルミ製で剛性が3倍違うと説明)
- 特注ステージを作る(神津精機、THKプレシジョン、コムスなど)
どの手段も費用と納期が増えます。必要な精度を数字で決めてから相談すると、過剰な仕様を避けられます。
この記事に出てくるメーカー
- 中央精機株式会社標準品を仕様で選ぶなら
- コムス株式会社検査成績書で精度を確かめたいなら
- 日本トムソン株式会社装置組込みのリニアモータなら
- 神津精機株式会社真空・放射光の実験なら
- テクノハンズ株式会社超小型・超音波モータなら
- THKプレシジョン株式会社ナノメートルの位置決めなら
- ワイヤード株式会社顕微鏡まわりの特注なら
参照元
よくある質問
繰返し位置決め精度と位置決め精度はどう違いますか?
位置決め精度は指令した位置と実際の位置の差、繰返し精度は同じ位置に何度も戻したときのばらつきです。中央精機のALS-903-H1S-BKは位置決め精度0.002mm、繰り返し精度±0.0005mmと、両方を分けて記載しています。
精度がパルスで書かれている場合はどう読みますか?
分解能の設定で1パルスの大きさが決まるので、mmやμmに換算します。テクノハンズの超音波モータステージは±3pulseと記載し、0.1μmを選んだ場合は±5パルスと注記しています。換算値はメーカーに確認してください。
カタログ値ではなく実測の精度を知る方法は?
神津精機は自動ステージを全数精度測定して実力値の平均を公開し、有償で測定値データも発行できるとしています。コムスは全製品に検査成績書を無料で添付しています。
【用途別】位置決めステージメーカーおすすめ3選
標準品を、精度の数字と価格で比べて選ぶなら
中央精機株式会社
高精度高剛性ステージは繰り返し精度±0.0005mm。手動から自動まで仕様と価格を製品ページに掲載
手動ステージ(X・XY・Z・回転・傾斜など)と自動ステージ(アライメント・マイクロスキャニング・クロスローラほか)を標準品でそろえる。高精度高剛性ステージALS-903-H1S-BKは移動量±15mm、ボールねじ駆動、分解能0.002mm、繰り返し精度±0.0005mmと公式に記載。FAQで真空はグリース変更等、クリーンルームはクリーングリス仕様で対応可能、特注は検討可能と回答。
真空チャンバーや放射光の実験で動かすなら
神津精機株式会社
真空対応位置決めステージを標準でそろえ、SPring-8や高エネ研などへの納入実績
精密・自動・手動のX/XY、Z、回転、スイベル、アライメントに加え、真空対応位置決めステージを持つ。FAQで、通常の中・高真空環境なら1×10-3Paまでまず問題なく到達し、環境によっては10-5Pa台の実績と説明。自動ステージは全数精度測定し実力値を公開。主要納入先にSPring-8、高エネルギー加速器研究機構、理化学研究所、東京エレクトロン、ディスコなど。
ナノメートル単位で動かす装置を、1品から特注するなら
THKプレシジョン株式会社
ピエゾステージは1nmの超高分解能をうたう。THKグループで、カスタマイズを1品から
圧電アクチュエータを利用した精密位置決め装置の開発・製造・販売を事業とし、超精密位置決めピエゾステージは1nmの超高分解能とミリ秒の高速応答をうたう。フォーカシングポジショナ、ミラーチルト、加工用ステージ、コアレスリニアモータのロングストロークステージもそろえる。日本製・自社開発のステージメーカーとして、カスタマイズを1品から設計製作すると公式に記載。