JP2001135649A - 回り止め装置及びこれを用いた倣い装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高精度な倣いを実現すること。 【解決手段】揺動体２０がＺ軸周りに回動するのを規制
する回り止め装置２５が設けられている。そのため、吸
着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂがワークＷに当接す
る際に、揺動体２０はＸ軸及びＹ軸周りのみ回動し、Ｚ
軸周りに回動することはない。吸着ホルダ２１のワーク
当接面２１ｂをワークＷの上面に対し、高精度に倣わせ
ること可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回り止め装置及び
倣い装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ダイシングされた半導体チップ
をダイ・ボンディング装置のリードフレーム上に搬送す
るチップマウンタ等に用いられる倣い装置がある。この
倣い装置としては、凹状半球面を有する基台に、凸状半
球面を有する揺動体が回動可能に支持されている。そし
て、半導体チップの特定面に、凸状及び凹状半球面の曲
率中心にある揺動体のワーク当接面（倣い面）を当接さ
せると、揺動体が同一平面において互いに直交するＸ軸
及びＹ軸を中心に回動する。この回動により、揺動体の
ワーク当接面が半導体チップの特定面に合わせて傾動す
る。これにより、揺動体のワーク当接面が半導体チップ
の特定面に対し平行になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の倣い
装置においては、基台と揺動体との摩擦抵抗が極めて低
いため、揺動体はＸ軸及びＹ軸周りのみならず、Ｘ軸及
びＹ軸を含む平面に対して直交するＺ軸周りにも回動し
てしまう。この結果、倣い精度に悪影響を及ぼすという
問題があった。

【０００４】そこで、倣い装置における揺動体の軸線周
りの回動を防止する手段としては、一般にゴニオステー
ジと呼ばれる装置が知られている。このゴニオステージ
は、複数の揺動ブロックを連設して構成されている。各
揺動ブロックの界面には、水平方向において互いに直交
するＸ軸方向及びＹ軸方向に延びる円弧面がそれぞれ形
成されている。そして、倣いを行う際には、それぞれの
円弧面に沿って各揺動ブロックが傾動するため、Ｚ軸周
りに回動しないようになっている。しかしながら、各円
弧面の曲率中心を、揺動ブロックのワーク当接面（倣い
面）上に、０〜１μｍの範囲で一致させなければならな
い。従って、極めて高精度な加工及び組み立てが必要で
あった。

【０００５】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、第２可動体がＸ軸及びＹ軸周りに
回動するのを許容し、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸線周
りに回動するのを阻止する回り止め装置を提供すること
にある。又、第１及び第２部材のうちいずれかが、当接
面に対して直交する軸線周りに回動するのを阻止する倣
い装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、同一平面において互
いに直交するＸ軸及びＹ軸、その両軸を含む平面に対し
て直交するＺ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸方向のみに移動可
能な第１可動体を固定基材に設け、Ｘ軸及びＺ軸方向の
みに移動可能な第２可動体を前記第１可動体に設けたこ
とを要旨とする。

【０００７】請求項２に記載の発明では、同一平面にお
いて互いに直交するＸ軸及びＹ軸、その両軸を含む平面
に対して直交するＺ軸のうち、Ｘ軸及びＺ軸方向のみに
移動可能な第１可動体を固定基材に設け、Ｘ軸方向のみ
に移動可能でかつＸ軸周りのみに回動可能な第２可動体
を前記第１可動体に設けたことを要旨とする。

【０００８】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の回り止め装置において、Ｘ軸方向における前
記固定基材と前記第１可動体との界面に静圧をもたらす
加圧流体を供給するための第１加圧流体供給手段と、Ｙ
軸方向における前記第１可動体と前記第２可動体との界
面に静圧をもたらす加圧流体を供給するための第２加圧
流体供給手段とを備えたことを要旨とする。

【０００９】請求項４に記載の発明では、請求項１又は
３に記載の回り止め装置において、前記第１可動体は、
弱い弾性力を有する支持手段を介して第２可動体に支持
されていることを要旨とする。

【００１０】請求項５に記載の発明では、凹状半球面を
有する第１部材と、凸状半球面を有する第２部材とを相
対回動可能に設け、対象物の特定面に前記両部材のうち
いずれか一つを当接させることにより、その当接面を前
記対象物の特定面に対し平行となるように倣わせるよう
にした倣い装置であって、前記両部材との間に加圧流体
を噴出することにより、前記両部材同士を非接触にし、
前記両部材のうちいずれか一つを、前記当接面に対して
直交する軸線周りの回動を規制する回り止め装置を備え
たことを要旨とする。

【００１１】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の倣い装置において、前記回り止め装置には、前記第
１及び第２部材のうち一方の部材が前記対象物に当接し
たときに、一方の部材により前記対象物にかかる偏荷重
を軽減する軽減化手段が設けられていることを要旨とす
る。。

【００１２】請求項７に記載の発明では、請求項５又は
６に記載の倣い装置において、前記第１の部材及び第２
の部材のうち、対象物に当接している部材を所定の位置
に保持する位置ずれ防止手段が設けられていることを要
旨とする。

【００１３】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によれば、固定基材に対して
第１可動体は、Ｙ軸及びＺ軸方向にのみ移動し、Ｘ軸方
向へは移動しない。又、第２可動体は第１可動体に対し
てＸ軸及びＺ軸方向にのみ移動し、Ｙ軸方向へは移動し
ない。そのため、例えば曲率中心がＺ軸にある半球面に
沿って移動する揺動体等に第２可動体を連結すれば、そ
の揺動体がＺ軸周りに回動するのを規制することが可能
になる。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、固定基材
に対して第１可動体は、Ｘ軸及びＺ軸方向にのみ移動
し、Ｙ軸方向へは移動しない。又、第２可動体は第１可
動体に対してＸ軸方向にのみ移動し、Ｙ軸及びＺ軸方向
へは移動しない。それとともに、第２可動体はＸ軸周り
に回動する。そのため、例えば曲率中心がＺ軸にある半
球面に沿って移動する揺動体等に第２可動体を連結すれ
ば、その揺動体がＺ軸周りに回動するのを規制すること
が可能になる。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、Ｘ軸方向
における固定基材及び第１可動体は、その間に静圧が作
用するため非接触になる。これにより、第１可動体はＹ
軸方向に沿っての移動が極めて滑らかになる。又、Ｙ軸
方向における第１可動体及び第２可動体は、その間に静
圧が作用するため非接触となる。これにより、第２可動
体はＸ軸方向に沿っての移動が極めて滑らかになる。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、弱い弾性
力を有する支持手段によって第１可動体は第２可動体に
支持されている。そのため、簡単な構成にも拘わらず、
僅かな荷重で各可動体を相対移動させることができる。

【００１７】請求項５に記載の発明によれば、第１及び
第２部材との間に加圧流体が噴出されるため、その加圧
流体のもたらす静圧が両部材の間に作用する。これによ
り、両部材は非接触となるため、両部材間に摺動抵抗が
ほとんど作用しない。よって、両部材のうちいずれかを
回動させて、当接面を対象物の特定面に対して平行にす
ることが可能になる。このとき、回り止め装置により、
回動する部材は、その当接面に対して直交する軸線周り
の回動が規制される。従って、高精度な倣いを行うこと
が可能になる。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、第１及び
第２部材のうち一方の部材が対象物に当接すると、軽減
化手段によって対象物に対してかかる偏荷重が軽減され
る。このため、偏荷重によって対象物が破損したりする
のを防止することができる。

【００１９】請求項７に記載の発明によれば、位置ずれ
防止手段によって、対象物に当接している第１又は第２
部材を所定の位置に保持することが可能になる。そのた
め、対象物に当接している部材が極めて小さい荷重で動
作する場合であっても、それを対象物に対して倣わせた
状態に確実に保持することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した第１実施形態を図面に基づき詳細に説明す
る。なお、本実施形態において、倣い装置１０の上下
（鉛直）方向をＺ軸方向とし、このＺ軸方向に対して直
交し、かつ同一水平面上において互いに直交する方向を
Ｘ軸方向及びＹ軸方向とする。

【００２１】図１〜図３に金属製の基台の下面には、凹
状半球面１２ａを有する環状多孔質材１２が設けられて
いる。第１部材である環状多孔質材１２の形成材料とし
ては、例えば焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステンレ
ス等の金属材料を使用することができる。その他にも、
焼結三ふっ化樹脂、焼結四ふっ化樹脂、焼結ナイロン樹
脂、焼結ポリアセタール樹脂等のような合成樹脂材料
や、焼結カーボン、焼結セラミックスなどが使用可能で
ある。

【００２２】基台１１の一側面（図１の左側）にはポー
ト１３が形成され、このポート１３は図示しない圧力供
給源に接続されている。ポート１３はエア通路１３ａを
介して基台１１に形成された環状溝１４に連通されてい
る。この環状溝１４は前記環状多孔質材１２の裏面に開
口されている。そして、図示しない圧力供給源から加圧
流体としての加圧エアが、ポート１３、エア通路１３ａ
及び環状溝１４を介して環状多孔質材１２の表面全体か
ら噴出される。

【００２３】環状多孔質材１２の下面に形成された凹状
半球面１２ａには、吸引用環状溝１７が形成されてい
る。基台１１の他側面（図１の右側）には、真空引きポ
ート１８が形成され、その真空引きポート１８には図示
しない吸引ポンプが接続されている。この真空引きポー
ト１８はエア通路１８ａを介して吸引用環状溝１７に連
通されている。そして、吸引ポンプから真空引きポート
１８、エア通路１８ａを介してエアが吸引され、吸引用
環状溝１７に沿ってエアによる吸引力が作用する。

【００２４】環状多孔質材１２の凹状半球面１２ａに
は、金属製の揺動体２０が設けられている。揺動体２０
の上面には、凸状半球面２０ａが形成され、この凸状半
球面２０ａの曲率半径は、前記凹状半球面１２ａの曲率
半径と同じになっている。従って、揺動体２０の凸状半
球面２０ａは、環状多孔質材１２の凹状半球面１２ａに
対して係合されている。なお、図１に示す符号Ｒは、凸
状半球面２０ａ及び凹状半球面１２ａの曲率半径を示
し、その曲率中心は後記する吸着ホルダ２１の先端面に
ある。本実施形態では、揺動体２０と吸着ホルダ２１と
から第２部材が構成されている。

【００２５】揺動体２０の中央部下面には、長尺部材と
しての吸着ホルダ２１が突設されている。この吸着ホル
ダ２１の基端にはネジ部２１ａが形成され、そのネジ部
２１ａは揺動体２０に着脱可能に螺合されている。従っ
て、長さが異なる複数種類の吸着ホルダ２１を自在に交
換できるようになっている。吸着ホルダ２１の外周面に
は、ポート２２が設けられている。ポート２２には、外
端が吸着ホルダ２１の先端面（以下、ワーク当接面とい
う。）２１ｂにおいて開口されたエア通路２３が形成さ
れている。このエア通路２３は図示しない吸引ポンプに
接続されている。そして、吸引ポンプからポート２２及
びエア通路２３を介してエアが吸引される。

【００２６】前記基台１１の上部には回り止め装置２５
が設けられている。この回り止め装置２５は、下面が開
口された四角箱状（矩形状）をなす固定基材としての固
定ケーシング２６を備えている。この固定ケーシング２
６内には、下面が開口された四角箱状の可動ケーシング
（第１可動体）２７が収容されている。Ｘ軸方向におけ
る可動ケーシング２７の外側面には、第１加圧流体供給
手段としての第１多孔質材２８が設けられている。第１
多孔質材２８の表面と、固定ケーシング２６の内側面と
の間は、ほとんど隙間が形成されていない。そのため、
可動ケーシング２７は、固定ケーシング２６に対してＹ
軸及びＺ軸方向のみの移動が許容されている。第１多孔
質材２８は、板状に形成されており、前記環状多孔質材
１２と同じ材料から構成されている。

【００２７】可動ケーシング２７のＹ軸方向一側面には
ポート２９が形成され、そのポート２９はエア供給チュ
ーブ２９ａを介して図示しない圧力供給源に接続されて
いる。ポート２９はエア通路３０を介して可動ケーシン
グ２７に形成された複数の凹部３１に連通されている。
各凹部３１は前記第１多孔質材２８の裏面に開口されて
いる。そして、図示しない圧力供給源から加圧エアが、
ポート２９、エア通路３０及び各凹部３１を介して第１
多孔質材２８の表面から噴出される。これにより、Ｘ軸
方向における固定ケーシング２６と可動ケーシング２７
との界面に静圧がもたらされる。

【００２８】Ｙ軸方向における固定ケーシング２６の側
壁中央部には、２つの貫通孔３２ａ，３２ｂが形成され
ている。各貫通孔３２ａ，３２ｂには、バネ圧調整ネジ
３３ａ，３３ｂが進退可能に螺合されている。バネ圧調
整ネジ３３ａ，３３ｂにより各貫通孔３２ａ，３２ｂの
外端開口部が閉塞されている。Ｙ軸方向における可動ケ
ーシング２７の側壁中央部には、各貫通孔３２ａ，３２
ｂと対向するように、２つのバネ係止凹部３４ａ，３４
ｂが形成されている。そして、各貫通孔３２ａ，３２ｂ
に挿通された圧縮バネ３５ａ，３５ｂの一端部は、バネ
係止凹部３４ａ，３４ｂに係合され、他端部は貫通孔３
２ａ，３２ｂに係合されている。圧縮バネ３５ａ，３５
ｂは、可動ケーシング２７を固定ケーシング２６の中央
に戻す働きをするものである。

【００２９】前記可動ケーシング２７内には、第２可動
体としての可動ブロック３７が収容されている。Ｙ軸方
向における可動ケーシング２７の内側面には、第２加圧
流体供給手段としての第２多孔質材３８が設けられてい
る。第２多孔質材３８の表面と、可動ブロック３７の外
側面との間は、ほとんど隙間が形成されていない。その
ため、可動ブロック３７は、可動ケーシング２７に対し
てＸ軸及びＺ軸方向にのみの移動が許容されている。

【００３０】第２多孔質材３８の裏側における可動ケー
シング２７の内側面には、前記エア通路３０に連通する
凹部３９が形成されている。そして、図示しない圧力供
給源から加圧エアが、ポート２９、エア通路３０及び各
凹部３９を介して第２多孔質材３８の表面から噴出され
る。これにより、Ｙ軸方向における可動ケーシング２７
と可動ブロック３７との界面に静圧がもたらされる。

【００３１】Ｚ軸方向における可動ケーシング２７の内
側面には、第３多孔質材４６が設けられている。第３多
孔質材４６の表面と、可動ブロック３７の上面との間
は、ある程度の隙間が形成されている。第３多孔質材４
６の裏側は前記エア通路３０に連通されている。そし
て、図示しない圧力供給源から加圧エアが、ポート２
９、エア通路３０を介して第３多孔質材４６の表面から
噴出される。これにより、Ｚ軸方向における可動ケーシ
ング２７と可動ブロック３７との界面に静圧がもたらさ
れる。

【００３２】Ｘ軸方向における可動ケーシング２７の側
壁中央部には、２つの貫通孔４０ａ，４０ｂが形成され
ている。各貫通孔４０ａ，４０ｂには、バネ圧調整ネジ
４１ａ，４１ｂが進退可能に螺合されている。バネ圧調
整ネジ４１ａ，４１ｂにより、各貫通孔４０ａ，４０ｂ
の外端開口部が閉塞されている。Ｘ軸方向における可動
ブロック３７の側壁中央部には、各貫通孔４０ａ，４０
ｂと対向するように、２つのスプリング係止凹部４２
ａ，４２ｂが形成されている。固定ケーシング２６にお
けるＸ軸方向側壁のバネ圧調整ネジ４１ａ，４１ｂと対
向する箇所には、透孔２６ａが形成されている。この透
孔２６ａは、バネ圧調整ネジ４１ａ，４１ｂを進退させ
るために、ドライバ等を挿入するためのものである。

【００３３】そして、各貫通孔４０ａ，４０ｂに挿通さ
れた圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの一端部は、
スプリング係止凹部４２ａ，４２ｂに係合され、他端部
は貫通孔４０ａ，４０ｂに係合されている。圧縮コイル
スプリング４３ａ，４３ｂは、可動ブロック３７を可動
ケーシング２７の中央に戻す働きをするものである。な
お、本実施形態において、第１弾性部材としての圧縮バ
ネ３５ａ，３５ｂと、第２弾性部材としての圧縮コイル
スプリング４３ａ，４３ｂとから軽減化手段が構成され
ている。

【００３４】可動ブロック３７は、その下面から突設さ
れた連結ブロック４４を介して揺動体２０に一体的に形
成されている。連結ブロック４４は、前記基台１１の中
央部に形成された連通孔４５に遊挿されている。これに
より、可動ブロック３７と揺動体２０とは一体的に可動
するようになっている。

【００３５】次に、上記のように構成された倣い装置１
０を用いて対象物としてのワークを搬送するには次のよ
うに行う。ワークＷを吸着する前において、ポート１３
からエア通路１３ａを介して加圧エアが供給され、環状
多孔質材１２の表面全体から揺動体２０の上面に向けて
加圧エアが噴出される。これにより、揺動体２０は環状
多孔質材１２から離間する。それと同時に、真空引きポ
ート１８からエア通路１８ａを介してエアが吸引され、
環状溝１７内は負圧になる。これにより、揺動体２０の
中央部付近には凹状半球面１２ａへの吸引力が働き、同
揺動体２０は基台１１に引き寄せられる。よって、環状
多孔質材１２から揺動体２０が離れる力と、揺動体２０
が環状多孔質材１２側に引き寄せられる力とが釣り合う
ことにより、揺動体２０は環状多孔質材１２に対して非
接触な状態で回動可能に支持される。

【００３６】又、ポート２９からエア通路３０を介して
加圧エアが供給されると、各第１多孔質材２８の表面全
体から固定ケーシング２６のＸ軸方向内側面に向けて加
圧エアが噴出される。これにより、Ｘ軸方向における固
定ケーシング２６と可動ケーシング２７との間に静圧が
生じる。そして、固定ケーシング２６に対して、可動ケ
ーシング２７がＹ軸及びＺ軸方向に沿って滑らかに移動
できるようになる。それとともに、第２多孔質材３８の
表面全体から可動ブロック３７のＹ軸方向外側面に向け
て加圧エアが噴出される。これにより、Ｙ軸方向におけ
る可動ケーシング２７と可動ブロック３７との間に静圧
が生じる。そして、可動ケーシング２７に対して、可動
ブロック３７がＸ軸及びＺ軸方向に沿って滑らかに移動
できるようになる。

【００３７】ここで、図４（ａ）に示すように、揺動体
２０の重心Ｇは、その回動中心Ｃよりも上方に位置して
いる。そのため、揺動体２０の姿勢バランスが悪く、揺
動体２０及び吸着ホルダ２１の自重により傾動しやす
い。凹状半球面１２ａに沿って揺動体２０がＸ軸方向に
傾動すると、可動ブロック３７も傾動する。つまり、可
動ブロック３７はＸＺ両軸方向へ移動することになる。
このとき、可動ブロック３７が傾動する側の圧縮コイル
スプリング４３ａ，４３ｂの弾性力により、可動ブロッ
ク３７が傾動前の位置に押し戻される。これにより、揺
動体２０の傾動が規制される。

【００３８】一方、凹状半球面１２ａに沿って揺動体２
０がＹ軸方向に傾動すると、その傾動に伴って可動ケー
シング２７も傾動する。つまり、可動ケーシング２７は
ＹＺ両軸方向へ移動することになる。このとき、可動ケ
ーシング２７が傾動する側の圧縮バネ３５ａ，３５ｂの
弾性力により、可動ケーシング２７が傾動前の位置に押
し戻される。これにより、揺動体２０の傾動が規制され
る。従って、両圧縮バネ３５ａ，３５ｂ及び圧縮コイル
スプリング４３ａ，４３ｂの弾性力により、揺動体２０
の中心（軸線）は、その回動中心Ｃと一致するように保
持される。

【００３９】倣い装置１０全体が下降してワークＷに接
近すると、吸着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂがワー
クＷに当接する。すると、ワークＷの上面（特定面）が
Ｙ軸方向に沿って傾斜していれば、その傾斜角度に追従
するように、揺動体２０はＸ軸周りに回動する。これ
は、固定ケーシング２６に対して可動ケーシング２７が
Ｙ軸及びＺ軸方向のみの移動が許容されているからであ
る。

【００４０】これに対して、ワークＷの上面がＸ軸方向
に沿って傾斜していれば、その傾斜角度に追従するよう
に、揺動体２０はＹ軸周りに回動する。これは、可動ケ
ーシング２７に対して可動ブロック３７がＸ軸及びＺ軸
方向のみの移動が許容されているからである。以上のよ
うに、揺動体２０はＺ軸周りに回動することなく、吸着
ホルダ２１のワーク当接面２１ｂがワークＷに対し平行
となるように倣う。

【００４１】この倣い状態においては、図４（ｂ）に示
すように、揺動体２０及び吸着ホルダ２１が傾動する方
向に、それらの自重による回転モーメントＭが作用す
る。このとき、Ｘ軸方向において、可動ブロック３７が
傾動する側の圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの弾
性力により、可動ブロック３７が反傾動側に押し戻され
ようとする。すなわち、Ｘ軸方向の回転モーメントＭ
は、いずれか一方の圧縮コイルスプリング４３ａ，４３
ｂの弾性力により軽減される。

【００４２】Ｙ軸方向において、可動ブロック３７が傾
動する側の圧縮バネ３５ａ，３５ｂの弾性力により、可
動ブロック３７が反傾動側に押し戻されようとする。す
なわち、Ｙ軸方向の回転モーメントＭは、いずれか一方
の圧縮バネ３５ａ，３５ｂの弾性力により軽減される。
以上説明したように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における回
転モーメントＭの軽減により、ワークＷにかかる偏荷重
ｍｇを軽減することが可能になる。ちなみに、偏荷重ｍ
ｇは、理論上ゼロにすることが可能である。

【００４３】なお、ワークＷの上面の傾斜角度θ、揺動
体２０及び吸着ホルダ２１の重量、揺動体２０及び吸着
ホルダ２１の軸線方向の長さに比例して、回転モーメン
トＭは大きくなる。同様に、圧縮コイルスプリング４３
ａ，４３ｂの弾性力も、ワークＷの上面の傾斜角度θに
比例して大きくなる。

【００４４】又、ワークＷにかかる偏荷重ｍｇをいっそ
う少なくするために、揺動体２０の姿勢バランスを調整
する必要がある。この調整方法として、圧縮バネ３５
ａ，３５ｂ又は圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの
バネ荷重を変更する。すなわち、圧縮バネ３５ａ，３５
ｂのバネ荷重を変更するには、バネ圧調整ネジ３３ａ，
３３ｂを進退させる。具体的にいえば、バネ圧調整ネジ
３３ａ，３３ｂのバネ荷重を高くするには、バネ圧調整
ネジ３３ａ，３３ｂを可動ブロック３７側に螺入する。
これに対して、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂのバネ荷
重を低くするには、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂを可
動ブロック３７から螺退する。圧縮コイルスプリング４
３ａ，４３ｂのバネ荷重を変更する場合についても、上
述した場合と同様にして、バネ圧調整ネジ４１ａ，４１
ｂを進退させる。

【００４５】倣い動作が終了した後は、ポート１３への
加圧エアの供給が停止されて、環状多孔質材１２の表面
から加圧エアの噴出が停止される。これに対して、真空
引きポート１８からエアの真空引きは継続される。その
ため、環状多孔質材１２から揺動体２０を離そうとする
力はゼロになり、揺動体２０を環状多孔質材１２に引き
寄せようとする力のみが働くことになる。これにより、
揺動体２０は環状多孔質材１２側に押圧される。従っ
て、揺動体２０が回動不能に固定されるため、吸着ホル
ダ２１は倣った状態に保持される。

【００４６】この状態で、吸着ホルダ２１に設けられた
ポート２２からエア通路２３を介してエアが真空引きさ
れると、吸着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂにワーク
Ｗが吸着される。そして、倣い装置１０全体が上昇さ
れ、ワークＷが所定の位置まで搬送されたら、倣い装置
１０を下降する。その後、ポート２２からからエアの真
空引きを停止し、吸着ホルダ２１からワークＷを離す。

【００４７】又、揺動体２０の回動中心Ｃ、すなわち凸
状半球面２０ａの曲率中心は、吸着ホルダ２１のワーク
当接面（倣い面）２１ｂに一致していることが高精度な
倣いをする上で望ましい。しかしながら、加工精度の誤
差により、揺動体２０の回動中心Ｃが吸着ホルダ２１の
ワーク当接面２１ｂに一致しない場合がある。この場合
には、上述したように揺動体２０に対して適正な長さの
吸着ホルダ２１を付け替える。

【００４８】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１） 揺動体２０がＺ軸周りに回動するのを規制する
回り止め装置２５が設けられている。そのため、吸着ホ
ルダ２１のワーク当接面２１ｂがワークＷに当接する際
に、揺動体２０はＺ軸周りに回動することなく、吸着ホ
ルダ２１のワーク当接面２１ｂをワークＷの上面に対し
倣わせることができる。従って、高精度な倣いを実現す
ることができる。

【００４９】（２） Ｘ軸方向における固定ケーシング
２６と可動ケーシング２７との界面に、静圧をもたらす
加圧エアを供給するための第１多孔質材２８が設けられ
ている。又、Ｙ軸方向における可動ケーシング２７と可
動ブロック３７との界面に静圧をもたらす加圧エアを供
給するための第２多孔質材３８が設けられている。その
ため、固定ケーシング２６と可動ケーシング２７との摺
動抵抗をほとんど無くすことができる。それとともに、
可動ケーシング２７と可動ブロック３７との摺動抵抗を
ほとんど無くすことができる。従って、揺動体２０をＸ
軸及びＹ軸方向へスムーズに傾動させることができる。

【００５０】（３） 揺動体２０の中心軸線を基台１１
の中心軸線に一致させる方向に戻し力を付与する圧縮バ
ネ３５ａ，３５ｂ、圧縮コイルスプリング４３ａ，４３
ｂが設けられている。そのため、倣い状態において、揺
動体２０及び吸着ホルダ２１が傾動する方向に、それら
の自重による回転モーメントＭが作用しても、圧縮バネ
３５ａ，３５ｂ又は圧縮コイルスプリング４３ａ，４３
ｂの弾性力により、可動ブロック３７が傾動している側
とは反対側に押し戻すことができる。よって、Ｘ軸方向
及びＹ軸方向の回転モーメントＭを軽減することができ
るので、ワークＷにかかる偏荷重ｍｇを軽減することが
できる。この結果、ワークＷが剛性の低いもの、例えば
ＣＣＤのガラス基板等であっても、偏荷重ｍｇの影響に
よって破損したりするのを防止することができる。

【００５１】（４） 固定ケーシング２６と可動ケーシ
ング２７との間に設けられた圧縮バネ３５ａ，３５ｂの
バネ荷重は、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂを進退させ
ることにより調節することができる。又、可動ケーシン
グ２７と可動ブロック３７との間に設けられた圧縮コイ
ルスプリング４３ａ，４３ｂのバネ荷重を、バネ圧調整
ネジ４１ａ，４１ｂを進退させることにより調節するこ
とができる。従って、ワークＷに応じて揺動体２０の姿
勢バランスを調整することができる。

【００５２】（５） 揺動体２０に対して吸着ホルダ２
１が着脱可能になっている。そのため、長さの異なる吸
着ホルダ２１を複数種類用意しておき、その中から適正
な長さの吸着ホルダ２１を選出して取り付けることがで
きる。これにより、揺動体２０の姿勢バランスを調整す
ることができる。しかも、吸着ホルダ２１の長さを変え
ることができるので、回動中心Ｃをワーク当接面２１ｂ
に一致させることができる。この結果、正確な倣いを行
うことができる。

【００５３】（第２実施形態）次に、第２実施形態を、
前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。さ
て、この第２実施形態の倣い装置５０では、図５〜図７
に示すように、倣い装置５０の上下が反対になってい
る。そのため、第３多孔質材４６は、Ｚ軸方向における
可動ケーシング２７の外側面に配置されている。そし
て、第３多孔質材４６の表面と、固定ケーシング２６の
内底面との間は、ある程度の隙間が形成されている。そ
して、図示しない圧力供給源から加圧エアが、第３多孔
質材４６の表面から噴出されると、Ｚ軸方向における固
定ケーシング２６と可動ケーシング２７との界面に静圧
がもたらされる。

【００５４】又、前記第１実施形態では、揺動体２０の
姿勢バランスを調整する機構として、圧縮バネ３５ａ，
３５ｂ及び圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂを使用
していた。しかし、本実施形態では次のようになってい
る。すなわち、固定ケーシング２６のＹ軸方向における
内側面中央部には、第１磁石としての第１外側永久磁石
５１が２つ配設されている。この第１外側永久磁石５１
に対向する位置において、可動ケーシング２７のＹ軸方
向における外側面中央には、第１磁石としての第１内側
永久磁石５２が２つ配設されている。各第１外側永久磁
石５１と各第１内側永久磁石５２との磁極は、反対にな
っている。ちなみに、本実施形態では、第１外側永久磁
石５１がＳ極に設定され、第１内側永久磁石５２がＮ極
に設定されている。そして、両永久磁石５１，５２の引
力により、固定ケーシング２６と可動ケーシング２７と
が引き合うようになっている。

【００５５】可動ケーシング２７のＸ軸方向における内
側面中央部には、第２磁石としての第２外側永久磁石５
３が２つ配設されている。この第２外側永久磁石５３に
対向する位置において、可動ブロック３７のＸ軸方向に
おける外側面中央部には、第２磁石としての第２内側永
久磁石５４が２つ配設されている。各第２外側永久磁石
５３と各第２内側永久磁石５４との磁極は、反対になっ
ている。ちなみに、本実施形態では、第２外側永久磁石
５３がＳ極に設定され、第２内側永久磁石５４がＮ極に
設定されている。そして、両永久磁石５３，５４の引力
により、可動ケーシング２７と可動ブロック３７とが引
き合うようになっている。なお、本実施形態において、
両第１永久磁石５１，５２及び両第２永久磁石５３，５
４により軽減化手段が構成されている。

【００５６】次に、上記のように構成された第２実施形
態における倣い装置５０の作用について説明する。図８
（ａ）に示すように、揺動体２０の重心Ｇは、その回動
中心Ｃよりも下側に位置している。そのため、第１実施
形態と異なり、倣い前において、揺動体２０の姿勢バラ
ンスが良好なものになり、揺動体２０は回動中心Ｃを中
心にして傾動しにくくなる。

【００５７】又、倣い状態においては、図８（ｂ）に示
すように、揺動体２０及び吸着ホルダ２１が傾動する方
向とは反対の方向に、それらの自重による復元力Ｆが作
用する。このとき、第１外側永久磁石５１及び第１内側
永久磁石５２の引力Ｔにより、固定ケーシング２６と可
動ケーシング２７とが互いに引き合う。これにより、可
動ケーシング２７は傾動した状態に保持される。又、第
２外側永久磁石５３及び第２内側永久磁石５４の引力Ｔ
により、可動ケーシング２７と可動ブロック３７とが共
に引き合う。これにより、可動ブロック３７は傾動した
状態に保持される。

【００５８】従って、揺動体２０の復元力Ｆは、各永久
磁石５１〜５４の引力Ｔにより軽減されるため、ワーク
Ｗにかかる偏荷重ｍｇを軽減することが可能になる。ち
なみに、本第２実施形態においても、偏荷重ｍｇは、理
論上ゼロにすることが可能である。

【００５９】なお、ワークＷの上面の傾斜角度θ、揺動
体２０及び吸着ホルダ２１の重量、揺動体２０及び吸着
ホルダ２１の軸線方向の長さに比例して、回転モーメン
トＭは大きくなる。反対に、各永久磁石５１，５２及び
５３，５４の引力Ｔは、ワークＷの上面の傾斜角度θに
非線形に大きくなる。

【００６０】従って、この第２実施形態においても、前
述した第１実施形態とほぼ同様の効果を発揮させること
ができる。又、この第２実施形態においては、揺動体２
０を傾動状態に保持するための永久磁石５１〜５４が設
けられている。そのため、倣い状態において、揺動体２
０及び吸着ホルダ２１が傾動する方向とは反対の方向
に、復元力Ｆが作用しても、各永久磁石５１〜５４の引
力Ｔにより、揺動体２０を引き戻すことができる。よっ
て、復元力Ｆを軽減することができるので、ワークＷに
かかる偏荷重ｍｇを軽減することができる。

【００６１】又、第１実施形態と異なり、永久磁石５１
〜５４を用いたことにより、固定ケーシング２６と可動
ケーシング２７との間を完全に非接触にすることができ
る。それとともに、可動ケーシング２７と可動ブロック
３７との間を完全に非接触にすることができる。従っ
て、よりいっそう高精度な倣いを行うことができる。

【００６２】（第３実施形態）次に、第３実施形態を、
前記第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。図９
に示すように、第３実施形態の倣い装置６０では、揺動
体２０の凸状半球面２０ａの曲率中心が位置するワーク
当接面（倣い面）６１になっている。このワーク当接面
６１には、ワーク保持凹部６２が形成されている。揺動
体２０には、Ｚ軸線に沿って延びるＵＶ透過窓６３が形
成されている。このＵＶ透過窓６３は、上端部がワーク
保持凹部６２の底面において開口され、下端部が揺動体
２０の下面において開口されている。そして、ＵＶ透過
窓６３の下方に設けられたＵＶランプ６４から照射され
る紫外線（ＵＶ）は、ＵＶ透過窓６３を介してワーク保
持凹部６２に係合されたワークＷに到達できるようにな
っている。

【００６３】ＵＶランプ６４が揺動体２０の下側に配置
されているため、本実施形態では２つの回り止め装置６
５が揺動体２０のＸ軸方向両側部に配置されている。図
９，図１０に示すように、この回り止め装置６５は、Ｘ
軸方向両側面が開口された四角状の固定フレーム６６を
備えている。この固定フレーム６６の内側には、第１可
動体としての軸受ブロック６７がＺ軸方向及びＸ軸方向
のみに沿って移動可能に収容されている。固定フレーム
６６のＹ軸方向の内側面には、板状多孔質材６８が配設
されている。板状多孔質材６８の表面と、各軸受ブロッ
ク６７の外側面との間は、ほとんど隙間が形成されてい
ない。そのため、各軸受ブロック６７は、固定フレーム
６６に対してＸ軸及びＺ軸方向への移動が許容されると
ともに、Ｙ軸方向の移動が規制されている。

【００６４】固定フレーム６６のＹ軸方向両側面にはポ
ート６９が形成され、そのポート６９は第１エア供給チ
ューブ７０を介して図示しない圧力供給源に接続されて
いる。ポート６９は固定フレーム６６に形成された複数
の凹所７１に連通されている。各凹所７１は前記板状多
孔質材６８の裏面に開口されている。そして、図示しな
い圧力供給源から加圧エアが、ポート６９及び凹所７１
を介して板状多孔質材６８の表面から噴出される。これ
により、Ｙ軸方向における軸受ブロック６７と板状多孔
質材６８との界面に静圧がもたらされる。

【００６５】軸受ブロック６７の中央部には、Ｘ軸方向
に沿って延びる貫通孔７２が形成され、この貫通孔７２
には筒状多孔質材７３が挿入されている。この筒状多孔
質材７３には、前記揺動体２０の両側部からＸ軸方向に
沿って突設された第２可動体としての支軸７４が貫通さ
れ、その支軸７４はＸ軸方向及のみに移動可能でかつＸ
軸周りのみに回動可能になっている。支軸７４の中心は
ワーク当接面（倣い面）６１上にある。各筒状多孔質材
７３の内周面と、各支軸７４の外周面との間は、ほとん
ど隙間が形成されていない。

【００６６】各軸受ブロック６７の上面にはポート７５
が形成され、そのポート７５の上方に位置する固定フレ
ーム６６の上部には、透孔６６ａが形成されている。透
孔６６ａには第２エア供給チューブ７６が通されてい
る。そして、第２エア供給チューブ７６の一端はポート
７５に接続され、他端は図示しない圧力供給源に接続さ
れている。ポート７５は前記貫通孔７２の内周面に形成
された環状凹部７７に連通されている。各環状凹部７７
の内側は各筒状多孔質材７３の裏面に開口されている。
そして、図示しない圧力供給源から加圧エアが、ポート
７５及び各環状凹部７７を介して各筒状多孔質材７３の
内周面から噴出される。これにより、筒状多孔質材７３
の内周面と支軸７４の外周面との界面に静圧がもたらさ
れる。

【００６７】次に、上記のように構成された第３実施形
態における倣い装置６０を用いて、ワークＷに半導体チ
ップを接着する方法について説明する。なお、本実施形
態では、ワークＷはガラス基板等の光透過性のものを使
用している。

【００６８】ポート１３に加圧エアが供給されるととも
に、真空引きポート１８からエアが吸引される。これに
より、揺動体２０は、環状多孔質材１２に対して非接触
な状態で回動可能に支持される。又、両ポート６９に加
圧エアが供給されると、板状多孔質材６８の表面全体か
ら軸受ブロック６７のＹ軸方向側面に向けて加圧エアが
噴出される。すると、Ｙ軸方向における固定フレーム６
６と軸受ブロック６７との間に静圧が生じる。そして、
固定フレーム６６に対して、軸受ブロック６７がＺ軸方
向及びＸ軸方向に沿って滑らかに移動できるようにな
る。

【００６９】更に、ポート７５に加圧エアが供給される
と、筒状多孔質材７３の内周面全体から支軸７４の先端
部外周面に向けて加圧エアが噴出される。すると、筒状
多孔質材７３の内周面と支軸７４の外周面との間に静圧
が生じる。そして、軸受ブロック６７に対して、支軸７
４がその軸線周りに滑らかに回動できるようになる。

【００７０】次に、ワーク保持凹部６２にワークＷが係
合された状態で、図９に示すホルダ７８がワークＷに接
近すると、ホルダ７８の先端面７８ａがワーク（ガラス
基板）Ｗの上面に当接する。すると、ワークＷの上面が
Ｙ軸方向に沿って傾斜していれば、その傾斜角度に追従
するように、揺動体２０はＸ軸周りに回動する。これ
は、軸受ブロック６７に対して支軸７４が回動可能に支
持されているからである。

【００７１】これに対して、ワークＷの上面がＸ軸方向
に沿って傾斜していれば、その傾斜角度に追従するよう
に、揺動体２０はＹ軸周りに回動する。これは、固定フ
レーム６６に対して軸受ブロック６７はＸ軸及びＺ軸方
向のみの移動が許容されているからである。以上のよう
に、揺動体２０はＺ軸周りに回動することなく、ワーク
Ｗの上面がホルダ７８の先端面７８ａに対し平行となる
ように倣う。

【００７２】倣い動作が終了すると、ポート１３，６
９，７５からの加圧エアの供給のみが停止され、真空引
きポート１８からのエアの真空引きが継続される。これ
により、揺動体２０が基台１１に吸着保持される。この
とき、ワークＷとホルダ７８の先端面７８ａとは平行の
ままである。

【００７３】この状態で、ホルダ７８が上昇してワーク
Ｗから一旦離れる。そして、ワークＷの表面に設けられ
た電極に、ＵＶ硬化型の接着剤（図９参照）７９が塗布
される。その後、図９に示すように、ホルダ７８がその
先端面７８ａに半導体チップＨが吸着された状態でワー
クＷに接近すると、半導体チップＨがワーク（ガラス基
板）Ｗの上面に実装される。ＵＶ透過窓６３を介してＵ
Ｖランプ６４から紫外線が照射されると、紫外線はワー
クＷを通過して接着剤７９に到達する。これにより、接
着剤は硬化し、半導体チップＨの下面に形成されたバン
プが、ワークＷに形成された電極に接続される。

【００７４】接着時において、半導体チップＨはホルダ
７８と揺動体２０とにより挟み込まれている。そのた
め、半導体チップＨに形成されたバンプの先端がレベリ
ングされる。即ち、バンプの先端面がワークＷの上面に
沿って揃えられる。従って、半導体チップＨとワークＷ
とが平行になる。ちなみに、本実施形態において、半導
体チップＨとワークＷとの平行度を０．２μｍにするこ
とが可能である。

【００７５】従って、この第３実施形態においても、前
述した第１実施形態とほぼ同様の効果を発揮させること
ができる。又、この第３実施形態においては、基台１１
の両側部に回り止め装置６５が設けられている。そのた
め、揺動体２０の上下両側のスペースを有効利用するこ
とができる。従って、ガラス基板等のワークＷに半導体
チップＨをＵＶ硬化型の接着剤を用いて接着する場合に
は、ＵＶランプ６４の配置に支障をきたすことがない。

【００７６】（第４実施形態）図１１，図１２に示すよ
うに、本実施形態における倣い装置８０に設けられた基
台１１には、半球凹状多孔質材８１が設けられている。
半球凹状多孔質材８１の裏側において基台１１の上面に
位置する箇所には、凹部８２が形成されている。この凹
部８２は、半球凹状多孔質材８１の裏面全体に開口され
ている。そして、ポート１３から供給される加圧エアが
エア通路１３ａ、凹部８２を介して半球凹状多孔質材８
１に供給される。

【００７７】図１１〜図１３に示すように、揺動体２０
は半球状に形成されており、半球凹状多孔質材８１に係
合されている。本実施形態では、前記吸着ホルダ２１が
省略されているため、揺動体２０の上面がワーク当接面
２０ｂとなっている。従って、前記実施形態と異なり、
揺動体２０のみで第２部材が構成されている。

【００７８】ワーク当接面２０ｂの外縁には、９０゜ピ
ッチで矩形状の取付溝８３が４箇所形成されている。こ
の取付溝８３には、同じく平面から見て矩形状をなす板
バネ８４ａ〜８４ｄが係合されている。各板バネ８４ａ
〜８４ｄの一端はスポット溶接等により揺動体２０に固
定され、他端は基台１１の上面に固定されている。これ
により、揺動体２０はＺ軸周りの回動が規制されてい
る。

【００７９】各板バネ８４ａ〜８４ｄの中央部には、半
円筒状の折曲部８８が形成されている。この折曲部８８
は、基台１１の上面に形成された環状段部８７に非接触
状態で配置されている。折曲部８８の存在により、各板
バネ８４ａ〜８４ｄはＸ軸周り及びＹ軸周りにねじれ変
形可能となっている。従って、Ｘ軸上にある板バネ８４
ａ，８４ｃの折曲部８８がねじれ変形することにより、
揺動体２０はＸ軸周りへの回動が許容される。これに対
して、Ｙ軸上にある板バネ８４ｂ，８４ｄの折曲部８８
がねじれ変形することにより、揺動体２０はＹ軸周りの
回動が許容される。ちなみに、本実施形態において、揺
動体２０によるＸ軸及びＹ軸周りの回動可能な角度は、
平常時のバランス状態を０゜とすると、±０．５゜にな
っている。

【００８０】次に、上記のように構成された第４実施形
態における倣い装置８０の作用について説明する。ポー
ト１３に加圧エアが供給され、揺動体２０が半球凹状多
孔質材８１に対して非接触な状態で回動可能に支持され
る。倣い装置１０全体が上昇してワークＷに接近する
と、揺動体２０のワーク当接面２０ｂがワークＷに当接
する。すると、ワークＷの下面（特定面）がＹ軸方向に
沿って傾斜していれば、各板バネ８４ａ，８４ｃがねじ
れ変形し、その傾斜角度に追従するように、揺動体２０
はＸ軸周りに回動する。これに対して、ワークＷの下面
がＸ軸方向に沿って傾斜していれば、各板バネ８４ｂ，
８４ｄがねじれ変形し、その傾斜角度に追従するよう
に、揺動体２０はＹ軸周りに回動する。以上のように、
揺動体２０はＺ軸周りに回動することなく、揺動体２０
のワーク当接面２０ｂがワークＷに対し平行となるよう
に倣う。

【００８１】従って、この第４実施形態においても、前
述した第１実施形態とほぼ同様の効果を発揮させること
ができる。又、この第３実施形態においては、第１〜第
３実施形態に示す回り止め装置２５，６５と異なり、そ
の構成を簡略化することができるため、倣い装置８０の
製造コストを低減することができる。又、この実施形態
の回り止め装置は、複数の板バネ８４ａ〜８４ｄによっ
て、基台１１と揺動体２０とを連結しているにすぎない
ので、倣い装置８０が大型化するのを防止できる。

【００８２】更に、各板バネ８４ａ〜８４ｄには、折曲
部８８が形成されている。そのため、各板バネ８４ａ〜
８４ｄがねじれ変形しやすくなる。そのため、揺動体２
０はワークＷの傾斜面に沿って確実に追従させることが
できるので、ワークＷに偏荷重がかかりにくくなる。従
って、ワークＷが剛性の低いものであっても、ワークＷ
の破損を防止することができる。

【００８３】（第５実施形態）図１４〜図１６に示すよ
うに、基台１１の中央部には、金属製の揺動体２０を引
きつける位置ずれ防止手段としてのマグネット１２７が
設けられ、その中央部に前記連通孔４５が形成されてい
る。マグネット１２７による磁力と、真空引きポート１
８から吸引されるエアの吸引力とによって、揺動体２０
が微妙に位置ずれするのを防止できる。従って、極めて
小さい荷重で動作する揺動体２０であっても、倣わせた
状態に確実に保持することができる。又、倣い装置１０
の電源が突然遮断され、真空引きポート１８からのエア
の吸引が停止した場合でも、マグネット１２７の磁力の
みで揺動体２０を倣わせた状態に保持することができ
る。

【００８４】前記環状多孔質材１２は、前記第１実施形
態に示す環状多孔質材１２よりも大型であって、基台１
１の下面全体を占めている。これにより、揺動体２０の
凸状半球面２０ａ全体に環状多孔質材１２が対向配置さ
れる。そのため、環状多孔質材１２の表面から噴出され
る加圧エアを、揺動体２０の凸状半球面２０ａ全体に噴
出させることが可能になる。従って、より大きい荷重で
ワークＷの特定面に可動部材２１のワーク当接面２１ｂ
を当接させても、揺動体２０を滑らかに揺動させること
ができるので、高精度な倣い動作を実現することができ
る。

【００８５】環状多孔質材１２には吸引用環状溝１７が
形成されている。別の言い方をすると、第１実施形態と
異なり、吸引用環状溝１７は金属製の基台１１に形成さ
れていない。吸着ホルダ２１を倣わせたり、揺動体２０
を吸着する際に、揺動体２０の凸状半球面２０ａが吸引
用環状溝１７の開口部付近に当っても、揺動体２０は吸
引用環状溝１７よりも硬質であるので、凸状半球面２０
ａの損傷を防止できる。

【００８６】しかも、吸引用環状溝１７は環状多孔質材
１２の外周縁に沿って設けられている。そのため、内周
縁にある場合と比較して吸着面積を大きくすることがで
き、揺動体２０の吸着力を向上することができる。それ
とともに、揺動体２０の凸状半球面２０ａの外縁部が吸
引されるため、揺動体２０を安定した状態で吸着保持す
ることができる。

【００８７】次に、回り止め装置２５について第１実施
形態と異なる箇所について説明する。図１４〜図１６に
示すように、本実施形態では、可動ケーシング２７は弾
性力が極めて弱い圧縮バネ１２８を介して支持されてい
る。又、固定基材が２つの固定ブロック２６から構成さ
れている。つまり、前記第１実施形態では固定基材が全
体として矩形状に形成されているのに対して、本実施形
態では矩形状に形成されていない。従って、回り止め装
置２５の小型化を図ることができるため、結果として倣
い装置１０全体の小型化に貢献することができる。

【００８８】（第６実施形態）図１７に示すように、前
記第１実施形態で説明した第３多孔質材４６の代わりに
支持手段としての圧縮バネ４８が２つ使用されている。
この圧縮バネ４８の一部は可動ブロック３７の上面に形
成されたバネ収容部４９に挿入され、先端部は可動ケー
シング２７に当接されている。従って、可動ケーシング
２７は圧縮バネ４８を介して可動ブロック３７の上面に
支持されており、可動ケーシング２７と可動ブロック３
７との間には僅かな隙間が形成されている。本実施形態
において、圧縮バネ４８はバネ圧が極めて弱いものであ
って、バネ定数が１〜１０ｇｆ／ｍｍに設定されてい
る。

【００８９】なお、支持手段としては、圧縮バネ４８以
外にも、第１実施形態で示す第３多孔質材４６を用い
て、可動ケーシング２７を可動ブロック３７の上面に対
してエア圧でもって弾性的に支持することも可能であ
る。従って、支持手段としては、圧縮バネ以外に第１実
施形態で示す第３多孔質材４６も含む。

【００９０】よって、本実施形態によれば、圧縮バネ４
８によって可動ブロック３７の上面に可動ケーシング２
７が支持されているため、ツール２１がワークＷに当接
するときの僅かな当接圧で、可動ケーシング２７と可動
ブロック３７とを相対的に移動させることができる。従
って、揺動体２０の倣い精度を高めることができる。

【００９１】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 前記第１及び第２実施形態では、揺動体２０に凸状
半球面２０ａが形成され、環状多孔質材１２に凹状半球
面１２ａが形成されている。これ以外にも、凸状半球面
２０ａと環状多孔質材１２ａとの関係を逆にしてもよ
い。すなわち、揺動体２０に凹状半球面を形成し、環状
多孔質材１２に凸状半球面を形成し、揺動体２０と環状
多孔質材１２とを係合してもよい。

【００９２】・ 第１実施形態の別例として、圧縮バネ
３５ａ，３５ｂ、圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂ
の代わりに、板バネにしてもよい。或いは、固定ケーシ
ング２６及び可動ケーシング２７、可動ケーシング２７
及び可動ブロック３７に磁極が同じである磁石（Ｎ極と
Ｎ極、或いはＳ極とＳ極）をそれぞれに対向配置しても
よい。この構成によれば、磁石の斥力によって、固定ケ
ーシング２６及び可動ケーシング２７、可動ケーシング
２７及び可動ブロック３７を反発させることが可能にな
る。

【００９３】・ 第１実施形態の別例として、真空引き
ポート１８、エア通路１８ａを省略してもよい。その代
わりに、吸引用環状溝１７内に、揺動体２０を基台１１
側に引き寄せる永久磁石を収容してもよい。この構成に
すれば、エア通路や圧力供給源からの配管を簡素化する
ことができ、製造コストを低減することができる。

【００９４】・ 第１及び第２実施形態の別例として、
連結ブロック４４を長く設定し、基台１１に対して固定
ケーシング２６を固定せずに離間配置してもよい。そし
て、固定ケーシング２６にステッピングモータ等の角度
調節手段を駆動連結してもよい。この構成にすれば、倣
いを行う前の初期設定時に、吸着ホルダ２１のＺ軸周り
の回転角度を自在に設定することができる。

【００９５】・ 第１及び第２実施形態の別例として、
基台１１に凸状半球面を形成し、揺動体２０に凹状半球
面を形成してもよい。そして、基台１１と揺動体２０と
を係合し、その間に静圧を発生させるようにしてもよ
い。

【００９６】・ 第２実施形態の別例として、各永久磁
石５１〜５４を電磁石に変えてもよい。この構成にすれ
ば、電磁石に流す電流の大きさを変えることにより、両
永久磁石５１，５２（５３，５４）の引力を自在に設定
することが可能になる。従って、第１実施形態と同様
に、揺動体２０の姿勢バランスを調整することができる
ようになる。

【００９７】・ 前記第２実施形態の別例として、図２
１〜図２３に示すように、基台１１及び揺動体２０の上
下向きを反対にしてもよい。この場合の構成としては、
次のようになる。すなわち、揺動体２０の下面には可動
ブロック３７が突設されている。その可動ブロック３７
は、四角柱状をなす第１可動体としての可動板１２９及
び固定ケーシング２６にそれぞれ形成された貫通孔２４
ａ，２４ｂに挿通されている。そして、可動ブロック３
７の下面は固定ケーシング２６の下面から突出され、そ
の突出端面には吸着ホルダ２１が設けられている。

【００９８】・ 第２実施形態の別例として、第１外側
永久磁石５１をＮ極にし、第１内側永久磁石５２をＳ極
に設定してもよい。又、第２外側永久磁石５３をＮ極に
し、第２内側永久磁石５４をＳ極に設定してもよい。

【００９９】・ 第３実施形態の別例として、回り止め
装置６５を揺動体２０の両側部設けるのではなく、１つ
の回り止め装置６５を揺動体２０のいずれか一側部に設
けてもよい。

【０１００】・ 第４実施形態の別例として、倣い装置
８０を上下反対向きにして使用してもよい。 ・ 第４実施形態の別例として、折曲部８８を省略し、
各板バネ８４ａ〜８４ｄの形状を単なる片状にしてもよ
い。

【０１０１】・ 第４実施形態の別例として、図１８に
示すように、各板バネ８４ａ〜８４ｄの形状をＳ字状に
形成してもよい。又、図示しないが、直線状に形成され
た板バネ８４ａ〜８４ｄをＸ軸又はＹ軸に対して斜めに
配置してもよい。

【０１０２】・ 第４実施形態の別例として、図１９，
図２０に示すように、基台１１のＸ軸方向両側面及びＹ
軸方向両側面に支持体９０，９１を固定する。Ｘ軸方向
における支持体９０同士、Ｙ軸方向における支持体９１
同士が対向する側面には、揺動体２０の中心に向けてピ
ン９２，９３を突設し、各ピン９２，９３の先端部を揺
動体２０の側面に形成した係合孔９４，９５に係入す
る。そして、各ピン９２，９３の先端部にＯリング９
６，９７を設け、そのＯリング９６，９７の外周面を、
それぞれの係合孔９４，９５の内周面に当接させる。な
お、この場合のＯリング９６，９７の硬度は３０゜〜７
０゜となっている。この構成にすれば、Ｙ軸方向にある
Ｏリング９７が弾性変形することにより、揺動体２０は
Ｘ軸周りに回動する。又、Ｘ軸方向にあるＯリング９６
が弾性変形することにより、揺動体２０はＹ軸周りに回
動する。

【０１０３】・ 第５実施形態の別例として、吸引用環
状溝１７を環状多孔質材１２の外周部に形成するだけで
なく、加圧エアが噴出される環状溝１４と対応する箇所
を除き、環状多孔質材１２の内周部にも形成してもよ
い。

【０１０４】・ 第１〜第５実施形態において、揺動体
２０を強固に回動不能にするために、揺動体２０を倣わ
せた後に加圧用ポート１３からもエアの真空引きを行っ
てもよい。

【０１０５】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に列挙する。 （１） 請求項６又は７において、前記第１部材は前記
第２部材よりも上側に配置され、前記軽減化手段は、前
記第１可動体及び前記固定基材同士を離間させる方向に
付勢する第１弾性部材と、前記固定基材及び第２可動体
同士を離間させる方向に付勢する第２弾性部材とから構
成されていることを特徴とする倣い装置。この構成にす
れば、第２部材が自重により傾こうとするのを防止する
ことができる。

【０１０６】（２） 請求項６又は７において、前記第
１部材は前記第２部材よりも下側に配置され、前記軽減
化手段は、前記固定基材及び前記第１可動体同士を互い
に引き寄せる第１磁石と、第１可動体及び第２可動体同
士を互いに引き寄せる第２磁石とから構成されているこ
とを特徴とする倣い装置。この構成にすれば、第２部材
の自重により傾こうとするのを防止できる。

【０１０７】（３） 請求項５〜７のいずれかにおい
て、前記第２部材は、前記第１部材に対して揺動する揺
動体と、この揺動体の表面に突設された長尺部材とから
構成され、前記長尺部材は、揺動体に対して着脱可能で
あることを特徴とする倣い装置。この構成にすれば、長
さの異なる長尺部材を用いることで、揺動体の回動中心
を倣い面と一致させることができるので、正確な倣いを
行うことができる。

【０１０８】（４） 請求項５〜７のいずれかにおい
て、前記回り止め装置は、複数の板バネから構成され、
各板バネを介して前記第２部材は前記第１部材に支持さ
れていることを特徴とする倣い装置。この構成によれ
ば、回り止め装置の構成を簡単にすることができる。

【０１０９】（５） 前記（４）において、前記板バネ
の一端は第２部材に固定されるとともに、他端は第１部
材に固定され、同板バネの中央部には半円筒状の折曲部
が形成されていることを特徴とする倣い装置。

【０１１０】（６） 請求項５〜７、前記（１）〜
（５）のうちいずれかにおいて、前記第１部材は、前記
第２部材の表面に向けて加圧エアを噴出可能な多孔質材
を備え、その多孔質材に前記凹状の曲面が形成されてい
ることを特徴とする倣い装置。

【０１１１】（７） 凹状半球面を有する基台に対し
て、凸状半球面を有し、その半球面から離れた位置にあ
る曲率中心周りに揺動するとともに、曲率中心に対象物
当接面を有する揺動体を設け、対象物の特定面に前記揺
動体を当接させることにより、その当接面を前記対象物
の特定面に対し平行となるように倣わせるようにした倣
い装置であって、前記基台と前記揺動体との間に加圧流
体を噴出することにより、前記基台及び揺動体同士が非
接触となるようにし、前記揺動体を前記対象物の特定面
に対して直交する方向に回動させないようにする回り止
め装置を備えたことを特徴とする倣い装置。

【０１１２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１又は２に
記載の発明によれば、第２可動体がＸ軸及びＹ軸に直交
するＺ軸線周りに回動するのを規制することができる。

【０１１３】請求項３に記載の発明によれば、第２可動
体の移動を滑らかにすることができる。請求項４に記載
の発明によれば、僅かな荷重で各可動体を相対移動させ
ることができる。

【０１１４】請求項５に記載の発明によれば、高精度な
倣いを実現することができる。請求項６に記載の発明に
よれば、対象物にかかる偏荷重を軽減することができる
ので、対象物が破損したりするのを防止することができ
る。

【０１１５】請求項７に記載の発明によれば、対象物に
当接している第１及び第２部材のうちいずれか１つの部
材を、対象物に対して倣わせた状態に確実に保持するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態における倣い装置の断面図。

【図２】図１の２−２断面図。

【図３】図１の３−３断面図。

【図４】（ａ）はバランス状態における倣い装置の説明
図、（ｂ）は倣った状態における倣い装置の説明図。

【図５】第２実施形態における倣い装置の断面図。

【図６】図５の６−６断面図。

【図７】図５の７−７断面図。

【図８】（ａ）はバランス状態における倣い装置の説明
図、（ｂ）は倣った状態における倣い装置の説明図。

【図９】第３実施形態における倣い装置の断面図。

【図１０】図９の１０Ａ−１０Ａ断面図。

【図１１】第４実施形態における倣い装置の平面図。

【図１２】図１１の１２Ａ−１２Ａ断面図。

【図１３】揺動体２０と板バネとを分解して示す斜視
図。

【図１４】第５実施形態における倣い装置の断面図。

【図１５】図１４の１５Ａ−１５Ａ断面図。

【図１６】図１４の１６Ａ−１６Ａ断面図。

【図１７】第６実施形態における倣い装置の断面図。

【図１８】第４実施形態の別例を示す倣い装置の平面
図。

【図１９】図１７とは異なる別例を示す倣い装置の平面
図。

【図２０】図１９の２０Ａ−２０Ａ断面図。

【図２１】第２実施形態の別例を示す倣い装置の断面
図。

【図２２】図２１の２２Ａ−２２Ａ断面図。

【図２３】図２１の２３Ａ−２３Ａ断面図。

【符号の説明】

１０，５０，６０，８０…倣い装置、１２…環状多孔質
材（第１部材）、１２ａ…凹状半球面、２０…揺動体
（第２部材）、２１…吸着ホルダ（第２部材）、２０ａ
…凸状半球面、２１ｂ…ワーク当接面、２５，６５，８
０…回り止め装置、２６…固定ケーシング（固定基
材）、２７…可動ケーシング（第１可動体）、２８…第
１多孔質材（第１加圧流体供給手段）、３５ａ，３５ｂ
…圧縮バネ（軽減化手段）、３７…可動ブロック（第２
可動体）、３８…第２多孔質材（第２加圧流体供給手
段）、４３ａ，４３ｂ…圧縮コイルスプリング（軽減化
手段）、５１…第１外側永久磁石（軽減化手段）、５２
…第１内側永久磁石（軽減化手段）、５３…第２外側永
久磁石（軽減化手段）、５４…第２内側永久磁石（軽減
化手段）、６７…軸受ブロック（第１可動体）、７４…
支軸（第２可動体）、１２７…マグネット（位置ずれ防
止手段）、Ｗ…ワーク（対象物）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 征司 愛知県小牧市応時二丁目250番地 シーケ ーディ 株式会社内 (72)発明者 下山 竜郎 愛知県小牧市応時二丁目250番地 シーケ ーディ 株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一平面において互いに直交するＸ軸及
   びＹ軸、その両軸を含む平面に対して直交するＺ軸のう
   ち、Ｙ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第１可動体を固
   定基材に設け、Ｘ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第２
   可動体を前記第１可動体に設けたことを特徴とする回り
   止め装置。
2. 【請求項２】 同一平面において互いに直交するＸ軸及
   びＹ軸、その両軸を含む平面に対して直交するＺ軸のう
   ち、Ｘ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第１可動体を固
   定基材に設け、Ｘ軸方向のみに移動可能でかつＸ軸周り
   のみに回動可能な第２可動体を前記第１可動体に設けた
   ことを特徴とする回り止め装置。
3. 【請求項３】 Ｘ軸方向における前記固定基材と前記第
   １可動体との界面に静圧をもたらす加圧流体を供給する
   ための第１加圧流体供給手段と、 Ｙ軸方向における前記第１可動体と前記第２可動体との
   界面に静圧をもたらす加圧流体を供給するための第２加
   圧流体供給手段とを備えることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の回り止め装置。
4. 【請求項４】 前記第１可動体は、弱い弾性力を有する
   支持手段を介して第２可動体に支持されていることを特
   徴とする請求項１又は３に記載の回り止め装置。
5. 【請求項５】 凹状半球面を有する第１部材と、凸状半
   球面を有する第２部材とを相対回動可能に設け、対象物
   の特定面に前記両部材のうちいずれか一つを当接させる
   ことにより、その当接面を前記対象物の特定面に対し平
   行となるように倣わせるようにした倣い装置であって、 前記両部材との間に加圧流体を噴出することにより、前
   記両部材同士を非接触にし、前記両部材のうちいずれか
   一つを、前記当接面に対して直交する軸線周りの回動を
   規制する回り止め装置を備えたことを特徴とする倣い装
   置。
6. 【請求項６】 前記回り止め装置には、前記第１及び第
   ２部材のうち一方の部材が前記対象物に当接したとき
   に、一方の部材により前記対象物にかかる偏荷重を軽減
   する軽減化手段が設けられていることを特徴とする請求
   項５に記載の倣い装置。
7. 【請求項７】 前記第１の部材及び第２の部材のうち、
   対象物に当接している部材を所定の位置に保持する位置
   ずれ防止手段が設けられていることを特徴とする請求項
   ５又は６に記載の倣い装置。