JP2021019172A - ロボットハンド、ロボット、及び固定装置 - Google Patents

ロボットハンド、ロボット、及び固定装置 Download PDF

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Abstract

【課題】基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きを容易に調整することが可能な、ロボットハンドを提供する。【解決手段】基板を保持するためのロボットハンドであって、ベース体と、前記基板を保持するための保持位置が規定され、その基部が前記ベース体に取り付けられるブレードと、その中心軸が前記保持位置に存する前記基板の主面に直交し、前記ブレードの基部を前記ベース体に取り付けるための差動ネジと、を備え、前記差動ネジは、そのピッチが第１ピッチである第１ネジ部と、そのピッチが前記第１ピッチとは異なる第２ピッチである第２ネジ部と、前記第１ネジ部に螺合する第３ネジ部、及び前記第２ネジ部に螺合する第４ネジ部を同軸状に有する介在部材と、を有し、前記第１ネジ部が前記ベース体に設けられ、かつ、前記第２ネジ部が前記ブレードの基部に設けられることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、ロボットハンド、ロボット、及び固定装置に関する。
従来から、基板を保持するためのロボットハンドが知られている。このようなロボットハンドが、例えば、特許文献１のウェハ移送装置で提案されている。特許文献１のウェハ移送装置は、複数枚のウェハが収容されるカセット、及びウェハ検査のための検査装置に隣接して配置される。ウェハ移送装置は、Ｙ字状またはＵ字状の複数のウェハ支持部材と、ウェハ支持部材それぞれの基端に連結され、ウェハ支持部材を支持する第１及び第２支持台と、第１及び第２支持台と連結されてウェハ支持部材を直線方向に移動させる移動装置と、を備える。
また、従来から、差動ネジを固定するための固定装置が知られている。このような固定機構が、例えば、特許文献２のクランピング装置で提案されている。特許文献２には、差動ネジが、調整スレッジに係合されることで、コレットと接触しないことが記載されている。そして、これにより、コレットアダプタとコレットとの摩耗を最小限にできることが記載されている。また、差動ネジは、コレットアダプタ内に取り換え可能に配置されることが記載されている。
特開２００８−１４１１５８号公報 特表２０１４−５３０１１８号公報
しかし、特許文献１、及び基板を保持するためのその他の従来からあるロボットハンドは、基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きを調整するのが困難であるという問題があった。
また、特許文献２、及び差動ネジを固定するためのその他の従来からある固定装置は、差動ネジを固定する際中に、差動ネジが移動してしまう場合があった。これにより、前記従来からある固定装置は、差動ネジを精確に固定できないという問題が生じていた。
そこで、本発明は、基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きを容易に調整することが可能な、ロボットハンド、及びそれを備えるロボットを提供することを目的とする。
また、本発明は、差動ネジを精確に固定することが可能な、固定装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明に係るロボットハンドは、基板を保持するためのロボットハンドであって、ベース体と、前記基板を保持するための保持位置が規定され、その基部が前記ベース体に取り付けられるブレードと、その中心軸が前記保持位置に存する前記基板の主面に直交し、前記ブレードの基部を前記ベース体に取り付けるための差動ネジと、を備え、前記差動ネジは、そのピッチが第１ピッチである第１ネジ部と、そのピッチが前記第１ピッチとは異なる第２ピッチである第２ネジ部と、前記第１ネジ部に螺合する第３ネジ部、及び前記第２ネジ部に螺合する第４ネジ部を同軸状に有する介在部材と、を有し、前記第１ネジ部が前記ベース体に設けられ、かつ、前記第２ネジ部が前記ブレードの基部に設けられることを特徴とする。
上記構成によれば、本発明に係るロボットハンドは、第１ネジ部の第１ピッチと介在部材の回転数との積である第１距離と、第２ネジ部の第２ピッチと介在部材の回転数との積である第２距離との差だけ、ブレードの基部のうちの第２ネジ部が設けられた部分を移動させることができるので、基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きを容易に調整することが可能となる。
前記課題を解決するために、本発明に係る固定装置は、差動ネジを固定するための固定装置であって、前記差動ネジは、そのピッチが第１ピッチである第１ネジ部と、そのピッチが前記第１ピッチとは異なる第２ピッチである第１ネジ部と、前記第１ネジ部に螺合する第３ネジ部、及び前記第２ネジ部に螺合する第４ネジ部を同軸状に有する介在部材と、を有し、前記第１ネジ部が形成された部材を第１ネジ部材とし、前記第２ネジ部が形成された部材を第２ネジ部材としたとき、前記第１及び前記第２ネジ部材の一方が、そこに形成された前記第１又は前記第２ネジ部の軸に直交する平面内において前記第１又は前記第２ネジ部と交わる第１スリットがさらに形成された第１スリット部材であり、前記第１スリット部材に、前記第１スリットの内壁同士の距離を変化させることで、前記第１スリット部材に形成された前記第１又は前記第２ネジ部と、それに螺合する前記第３又は前記第４ネジ部との遊びをなくすための固定部材が取り付けられ、前記第１及び前記第２ネジ部材の他方、又は、前記介在部材が、その直径方向に変形可能な変形部材であり、前記変形部材を直径方向に変形させることで、前記変形部材に形成された前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４ネジ部のうちの少なくとも一つと、それに螺合する前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４ネジ部のうちの少なくとも一つとの遊びをなくすことを特徴とする。
上記構成によれば、本発明に係る固定装置は、差動ネジに軸方向の外力を加えることなく、当該差動ネジを固定することができる。その結果、本発明に係る固定装置は、差動ネジを精確に固定することが可能となる。
本発明によれば、基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きを容易に調整することが可能な、ロボットハンド、及びそれを備えるロボットを提供することができる。
また、本発明によれば、差動ネジを精確に固定することが可能な、固定装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るロボットハンド、及びそれを備えるロボットの全体構成を示す概略的な平面図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドの概略的な平面図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドが備える差動装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドが備える差動装置がブレードに取り付けられたときの概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドが備えるブレードの傾きを調整する様子を示す概略図であり、（Ａ）が前記傾きを調整する前の図、（Ｂ）が前記傾きを調整した後の図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドの第１変形例を示す概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドの第２変形例を示す概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドの第３変形例を示す概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドの第４変形例を示す概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る固定装置が差動ネジを固定する前の様子を示す概略図であり、（Ａ）が軸方向に沿った断面図であり、（Ｂ）が図１０（Ａ）に示すＸＢ矢視図である。 本発明の一実施形態に係る固定装置が差動ネジを固定した後の様子を示す概略図であり、（Ａ）が軸方向に沿った断面図であり、（Ｂ）が図１１（Ａ）に示すＸＩＢ矢視図である。
（全体構成）
以下、本発明の一実施形態に係るロボットハンド、及びそれを備えるロボット、並びに固定装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるわけではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付し、その重複する説明を省略する。
（ロボット１０）
図１は、本実施形態に係るロボットハンド、及びそれを備えるロボットの全体構成を示す概略的な平面図である。図１に示すように、ロボット１０は、基板Ｓを保持して搬送するための水平多関節型ロボットとして構成される。具体的には、ロボット１０は、収容装置Ｃに収容された基板Ｓを保持して収容装置Ｃから取り出す作業や、保持した基板Ｓを収容装置Ｃ内に収容する作業を行うことが可能である。
ロボット１０は、基台１２と、基台１２に設けられる上下方向に伸縮可能な昇降軸（図示せず）と、昇降軸の上端に設けられるロボットアーム２０と、を備える。そして、ロボット１０は、ロボットアーム２０の先端に設けられるロボットハンド３０Ａをさらに備える。また、ロボット１０は、ロボットアーム２０及びロボットハンド３０Ａの動作を制御するためのロボット制御装置９０をさらに備える。
（基台１２及びロボットアーム２０）
基台１２に設けられる昇降軸は、図示しないボールスクリューなどで上下方向に伸縮可能に構成される。この昇降動作は、基台１２の内部に設けられるサーボモータ（図示せず）によって行われる。また、前記昇降軸は、基台１２に対して鉛直方向に延びる関節軸ＪＴ２周りに回転可能に設けられており、この回転動作は、基台１２の内部に設けられたサーボモータ（同前）によって行われる。
ロボットアーム２０は、各々が水平方向に延びる長尺状の部材で構成される第１リンク２２、第２リンク２４及び第３リンク２６を有する。
第１リンク２２は、その長手方向の基端が前記昇降軸の上端に取り付けられる。第１リンク２２は、前記昇降軸と一体的に昇降し、かつ、前記昇降軸の中央軸線に一致する関節軸ＪＴ２周りに前記昇降軸と一体的に回転する。
第２リンク２４は、その長手方向の基端が第１リンク２２の長手方向の先端に鉛直方向に延びる関節軸ＪＴ４周りに回転可能に取り付けられる。第２リンク２４の第１リンク２２に対する回転動作は、第１リンク２２の内部に設けられたサーボモータ（図示せず）によって行われる。
第３リンク２６は、その長手方向の基端が第２リンク２４の長手方向の先端に鉛直方向に延びる関節軸ＪＴ６周りに回転可能に取り付けられる。第３リンク２６の第２リンク２４に対する回転動作は、第２リンク２４の内部に設けられたサーボモータ（図示せず）によって行われる。
（ロボット制御装置９０）
ロボット制御装置９０は、メモリ（図示せず）と、当該メモリに格納されたプログラムを実行するためのプロセッサ（同前）と、を備える。プロセッサは、上記した基台１２の内部に設けられる２つのサーボモータ、第１リンク２２の内部に設けられるサーボモータ、及び第２リンク２４の内部に設けられるサーボモータによって、ロボット１０の動作をサーボ制御することができる。
（ロボットハンド３０Ａ）
図２は、本実施形態に係るロボットハンドの概略的な平面図である。ロボットハンド３０Ａは、基板Ｓを保持するための保持位置３８が規定されたブレード３２と、ブレード３２の基部３４に取り付けられる三つの差動装置４０Ａと、を備える。保持位置３８が、図２において二点鎖線で示される。ブレード３２には、幅方向における中心を基端から先端に延びる中心軸Ｌ１がさらに規定される。中心軸Ｌ１が、図２において一点鎖線で示される。ブレード３２は、後述するベース体４２（第１雌ネジ部材）に取り付けられる基部３４と、基部３４から分かれて先端側に延びる二つの先端部３５ａ、３５ｂと、を有する。
先端部３５ａは、基部３４の幅方向の一端から厚み方向に直交する平面内に突出し、先端部３５ｂは、基部３４の幅方向の他端から厚み方向に直交する平面内に突出する。ブレード３２は、基部３４及び先端部３５ａ、３５ｂを有することで、その厚み方向に見てＹ字状である。
ロボットハンド３０Ａは、ブレード３２の基部３４に設けられ、中心軸Ｌ１上を往復運動可能な可動部材３６と、先端部３５ａに設けられる固定部材３７ａと、先端部３５ｂに設けられる固定部材３７ｂと、を有する。そして、ロボットハンド３０Ａは、可動部材３６を中心軸Ｌ１の先端側に移動させ、可動部材３６と固定部材３７ａ、３７ｂとで基板Ｓを挟むことで基板Ｓを保持可能である。
図３は、本実施形態に係るロボットハンドが備える差動装置の斜視図である。図４は、同差動装置がブレードに取り付けられたときの概略的な断面図である。なお、三つの差動装置４０Ａは、互いに同じ構造を有する。したがって、ここでは一つの差動装置４０Ａについてのみ説明し、他の二つの差動装置４０Ａについての同様となる説明は繰り返さない。
図３及び図４に示すように、差動装置４０Ａは、第３リンク２６の先端に固定されるベース体４２と、ブレード３２の基部３４をベース体４２に取り付けるための差動ネジ５０Ａと、を有する。また、差動装置４０Ａは、ベース体４２に対して差動ネジ５０Ａを固定するための固定装置８０をさらに備える。
図４に示すように、差動ネジ５０Ａは、その中心軸Ｌ２が保持位置３８に存する基板Ｓの主面に直交するように配置される。差動ネジ５０Ａは、そのピッチが第１ピッチであり、ベース体４２に穿設される第１雌ネジ部５２（第１ネジ部）と、そのピッチが第１ピッチよりも小さい第２ピッチであり、ブレード３２の基部３４から突出する第１雄ネジ部５８（第２ネジ部）と、を有する。なお、本実施形態では、第１雌ネジ部５２及び第１雄ネジ部５８は、それぞれ、右ネジである。
第１雌ネジ部５２は、ベース体４２の幅方向における中央を高さ方向に貫通する貫通孔の内壁に形成される。第１雄ネジ部５８は、ブレード３２の基部３４を高さ方向に貫通する貫通孔に螺合される第１ボルト５５の軸部５７の外壁に形成される。第１ボルト５５の頭部５６の基端面は、高さ方向においてブレード３２の基部３４の上面と同じ位置である。ブレード３２は、その基部３４が差動ネジ５０Ａを介してベース体４２に取り付けられる。
差動ネジ５０Ａは、介在部材６０Ａをさらに備える。介在部材６０Ａは、円筒状の部分と、円筒状の部分のブレード３２側の端部に形成される円環状の操作部６６と、を有する。前記円筒状の部分は、その外壁に第１雌ネジ部５２に螺合する第２雄ネジ部６２（第３ネジ部）が形成され、その内壁に第１雄ネジ部５８に螺合する第２雌ネジ部６４（第４ネジ部）が形成される。第２雄ネジ部６２と第２雌ネジ部６４は同軸状である。操作部６６は、回転操作のために設けられる。操作部６６は、前記円筒状の部分と軸方向が一致し、前記円筒状の部分と同じ内径であり、かつ、前記円筒状の部分よりも外径が大きい。
再び図２を参照して、三つの差動装置４０Ａは、保持位置３８に存する基板Ｓの主面と平行な平面内において、互いに異なる箇所に配置される（複数本の差動ネジは、保持位置に存する基板の主面と平行な平面内において、互いに異なる箇所に配置される）。具体的には、三つの差動装置４０Ａのうちの一つは、ブレード３２の基部３４の基端の幅方向における一端に配置される。また、三つの差動装置４０Ａのうちの他の一つは、ブレード３２の基部３４の基端の幅方向における他端に配置される。そして、三つの差動装置４０Ａのうちのさらに他の一つは、ブレード３２の基部３４の中央の幅方向における一端に配置される。
（ブレード３２の傾きを調整する態様の一例）
図５に基づき、ブレード３２の傾きを調整する態様の一例について説明する。また、本実施形態に係るロボットハンド３０Ａが奏する効果についても併せて説明する。図５は、本実施形態に係るロボットハンドが備えるブレードの傾きを調整する様子を示す概略図であり、（Ａ）が前記傾きを調整する前の図、（Ｂ）が前記傾きを調整した後の図である。
ここで、図５は、ロボットハンド３０Ａの基部３４を中心軸Ｌ１に直交する平面で切断したときの断面図である。図５において、左側がブレード３２の先端部３５ａが設けられる側であり、右側がブレード３２の先端部３５ｂが設けられる側である。そして、ブレード３２の先端部３５ｂが、ブレード３２の先端部３５ａよりも高くなった状態で、ブレード３２が傾いていることとする。
上記のようなブレード３２の傾きを調整するために、ブレード３２の先端部３５ｂを低くする。具体的には、図５において右側に配置される差動装置４０Ａの操作部６６を反時計回りに回転させることで、介在部材６０Ａを下方へと進行させる。
換言すれば、介在部材６０Ａをベース体４２に対して相対的に第１距離だけ下方へと移動させ、かつ、介在部材６０Ａをブレード３２に対して相対的に前記第１距離よりも小さい第２距離だけ下方へと移動させる。ここで、前記第１距離は、第１雌ネジ部５２の第１ピッチと介在部材６０Ａの回転数との積である。また、前記第２距離は、第１雄ネジ部５８の第２ピッチと介在部材６０Ａの回転数との積である。
本実施形態に係るロボットハンド３０Ａは、上記のように操作部６６を回転させることで、前記第１距離と前記第２距離の差だけ、ブレード３２の基部３４のうち第１雄ネジ部５８が設けられた部分を下方へと移動させることができるので、ブレード３２の傾きを容易に調整することが可能となる。
特に、例えば、収容装置Ｃが、高さ方向に密集した状態で複数の基板Ｓを収納しているような場合、ブレード３２が収容装置Ｃ内で収容装置Ｃの内壁や基板Ｓと衝突しないように、事前にブレード３２の傾きを精確に調整しておく必要がある。このときの精度は、近年の基板Ｓの小型化に伴い、いっそうの向上が望まれている。しかし、現状は、例えば、単に人手でブレード３２に外力を加えてブレード３２の傾きを調整している。これにより、ブレード３２の傾きを調整するのに相当な手間がかかってしまう。そこで、本実施形態に係るロボットハンド３０Ａを用いることで、作業時間の短縮や、労力の低減などの効果を得ることができ、ブレード３２の傾きを容易に精度よく調整することが可能となる。
また、本実施形態では、複数の差動装置４０Ａ（換言すれば、複数本の差動ネジ５０Ａ）が、保持位置３８に存する基板Ｓの主面と平行な平面内において互いに異なる箇所に配置されるので、例えば、差動装置４０Ａが一つのみ設けられる場合と比較して、ブレード３２の傾きをいっそう容易に調整することが可能となる。
さらに、本実施形態では、介在部材６０Ａに回転操作のための操作部６６が設けられるので、ブレード３２の傾きをいっそう容易に調整することが可能となる。
（変形例）
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
（第１変形例）
図６は、上記実施形態に係るロボットハンドの第１変形例を示す概略的な断面図である。なお、本変形例に係るロボットハンド３０Ｂは、差動ネジ５０Ｂの構造を除き、上記実施形態に係るロボットハンド３０Ａと同じ構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
図６に示すように、本変形例に係る差動ネジ５０Ｂは、そのピッチが第１ピッチであり、ベース体４２に穿設される第３雌ネジ部１０２（第１ネジ部）と、そのピッチが第１ピッチよりも小さい第２ピッチであり、ブレード３２に穿設される第４雌ネジ部１０４（第２ネジ部）と、を有する。なお、本変形例では、第３雌ネジ部１０２及び第４雌ネジ部１０４は、それぞれ、右ネジである。
第３雌ネジ部１０２は、ベース体４２の幅方向における中央を高さ方向に貫通する貫通孔の内壁に形成される。第４雌ネジ部１０４は、ブレード３２を高さ方向に貫通する貫通孔の内壁に形成される。
本実施形態では、介在部材６０Ｂが、円板状の操作部６６と、操作部６６の中央からベース体４２側に突出し、第３雌ネジ部１０２に螺合する第３雄ネジ部１０６（第３ネジ部）と、操作部６６の中央からブレード３２側に突出し、第４雌ネジ部１０４に螺合する第４雄ネジ部１０８（第４ネジ部）と、を有する。第３雄ネジ部１０６と第４雄ネジ部１０８は同軸状である。
本変形例に係るロボットハンド３０Ｂは、上記構造の差動ネジ５０Ｂを備えることで、上記実施形態に係るロボットハンド３０Ａと同様の効果を奏する。
（第２変形例）
図７は、上記実施形態に係るロボットハンドの第２変形例を示す概略的な断面図である。なお、本変形例に係るロボットハンド３０Ｃは、差動ネジ５０Ｃの構造を除き、上記実施形態に係るロボットハンド３０Ａ、及びその変形例に係るロボットハンド３０Ｂと同じ構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
図７に示すように、本変形例に係る差動ネジ５０Ｃは、そのピッチが第１ピッチであり、ベース体４２に突設される第５雄ネジ部１１０（第１ネジ部）と、そのピッチが第１ピッチよりも小さい第２ピッチであり、ブレード３２に突設される第６雄ネジ部１１２（第２ネジ部）と、を有する。なお、本変形例では、第５雄ネジ部１１０及び第６雄ネジ部１１２は、それぞれ、右ネジである。
第５雌ネジ部１１４は、ベース体４２の幅方向における中央から突出する軸部の外壁に形成される。第６雄ネジ部１１２は、ブレード３２の基部３４から突出する軸部の外壁に形成される。
本変形例では、介在部材６０Ｃが、円柱状の部分と、当該円柱状の部分の軸方向における中央に設けられ、当該円柱状の部分と同軸状である円板状の操作部６６と、を有する。そして、操作部６６の直径は、前記円柱状の部分のそれよりも大きい。
介在部材６０Ｃの円柱状の部分には、軸孔が形成される。そして、当該軸孔の内壁のベース体４２側の部分に第５雄ネジ部１１０と螺合する第５雌ネジ部１１４（第３ネジ部）が形成され、当該軸孔の内壁のブレード３２側の部分に第６雄ネジ部１１２と螺合する第６雌ネジ部１１６（第４ネジ部）が形成される。第５雌ネジ部１１４と第６雌ネジ部１１６は同軸状である。
本変形例に係るロボットハンド３０Ｃは、上記構造の差動ネジ５０Ｃを備えることで、上記実施形態に係るロボットハンド３０Ａと同様の効果を奏する。
（第３変形例）
図８は、上記実施形態に係るロボットハンドの第３変形例を示す概略的な断面図である。なお、本変形例に係るロボットハンド３０Ｄは、差動ネジ５０Ｄの構造を除き、上記実施形態に係るロボットハンド３０Ａ、及びその変形例に係るロボットハンド３０Ｂ、３０Ｃと同じ構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
図８に示すように、本変形例に係る差動ネジ５０Ｄは、そのピッチが第１ピッチであり、ベース体４２に突設される第７雄ネジ部１１８（第１ネジ部）と、そのピッチが第１ピッチよりも小さい第２ピッチであり、ブラケット７０に突設される第７雌ネジ部１２０（第２ネジ部）と、を有する。なお、本変形例では、第７雄ネジ部１１８及び第７雌ネジ部１２０は、それぞれ、右ネジである。
第７雄ネジ部１１８は、ベース体４２の幅方向における中央から突出する軸部の外壁に形成される。第７雌ネジ部１２０は、ブラケット７０の基端の幅方向における中央を高さ方向に貫通する貫通孔の内壁に形成される。
本実施形態では、介在部材６０Ｄが、円柱状の部分と、当該円柱状の部分の軸方向における中央に設けられ、当該円柱状の部分と同軸状である円板状の操作部６６と、を有する。そして、操作部６６の直径は、前記円柱状の部分のそれよりも大きい。
介在部材６０Ｄの円柱状の部分には、軸孔が形成される。そして、当該軸孔の内壁に第７雄ネジ部１１８と螺合する第８雌ネジ部１２２（第３ネジ部）が形成される。また、介在部材６０Ｄの円柱状の部分の操作部６６よりもブレード３２側の外壁に第７雌ネジ部１２０と螺合する第８雄ネジ部１２４が形成される。第８雌ネジ部１２２と第８雄ネジ部１２４は同軸状である。
本変形例に係るロボットハンド３０Ｄは、上記構造の差動ネジ５０Ｄを備えることで、上記実施形態に係るロボットハンド３０Ａと同様の効果を奏する。
（第４変形例）
図９は、上記実施形態に係るロボットハンドの第４変形例を示す概略的な断面図である。なお、本変形例に係るロボットハンド３０Ｅは、差動ネジ５０Ｅの構造を除き、上記実施形態に係るロボットハンド３０Ａ、及びその変形例に係るロボットハンド３０Ｂ〜３０Ｄと同じ構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
図９に示すように、本変形例に係る差動ネジ５０Ｅは、そのピッチが第１ピッチであり、ベース体４２に突設される第９雄ネジ部１２６（第１ネジ部）と、そのピッチが第１ピッチよりも小さい第２ピッチであり、ブレード３２の基部３４に突設される第９雌ネジ部１２８（第２ネジ部）と、を有する。なお、本変形例では、第９雄ネジ部１２６及び第９雌ネジ部１２８は、それぞれ、右ネジである。
第９雄ネジ部１２６は、ベース体４２の幅方向における中央から突出する軸部の外壁に形成される。第９雌ネジ部１２８は、ブレード３２の基部３４を高さ方向に貫通する貫通孔の内壁に形成される。
本実施形態では、介在部材６０Ｅが、円柱状の部分と、当該円柱状の部分の軸方向における中央に設けられ、当該円柱状の部分と同軸状である円板状の操作部６６と、を有する。そして、操作部６６の直径は、前記円柱状の部分のそれよりも大きい。
介在部材６０Ｄの円柱状の部分には、底面（すなわち、ベース体４２側の面）の中央から上面（すなわち、ブレード３２側の面）の近傍まで凹部が穿設され、当該凹部の内壁に、第９雄ネジ部１２６と螺合する第１０雌ネジ部１３０が形成される。また、介在部材６０Ｄの円柱状の部分の上面の中央に軸部が突設され、当該軸部の外壁に、第９雌ネジ部１２８と螺合する第１０雄ネジ部１３２が形成される。
本変形例に係るロボットハンド３０Ｅは、上記構造の差動ネジ５０Ｅを備えることで、上記実施形態に係るロボットハンド３０Ａと同様の効果を奏する。
（その他の変形例）
上記実施形態では、ベース体４２と第３リンク２６が別部材である場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、第３リンク２６がベース体として構成されてもよい。これにより、第３リンク２６自体に第１ネジ部が形成されてもよい。
上記実施形態では、ブレード３２と、第１ボルト５５とが別部材である場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ブレード３２と、第１ボルト５５とが一体的に形成されてもよい。これにより、ブレード３２自体に第２ネジ部が形成されてもよい。
上記実施形態では、ブレード３２の先端部３５ｂが、ブレード３２の先端部３５ａよりも高くなった状態で、ブレード３２が傾いている状態を調整する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ブレード３２の先端部３５ａが、ブレード３２の先端部３５ｂよりも高くなった状態で、ブレード３２が傾いている状態も同様に調整することが可能である。さらに、ブレード３２の先端が同ブレード３２の基端よりも低くなった状態や高くなった状態で、ブレードが傾いている状態を調整するために、ブレード３２の基部３４の中央の幅方向における一端に配置される差動装置４０Ａの操作部６６を回転操作してもよい。
上記実施形態では、ロボットハンド３０Ａが、保持位置３８に存する基板Ｓの主面と平行な平面内において互いに異なる箇所に、三つの差動装置４０Ａを備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボットハンド３０Ａは、一つ又は二つの差動装置４０Ａを備えてもよいし、四つ以上の差動装置４０Ａを備えてもよい。
上記実施形態では、ロボットハンド３０Ａが、その基部３４に設けられ、ブレード３２の中心軸Ｌ１上を往復運動可能な可動部材３６と、その先端部３５ａ、３５ｂに設けられる固定部材３７ａ、３７ｂと、で基板Ｓを挟むことで当該基板Ｓを保持する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボットハンド３０Ａは、基板Ｓを乗載、又は吸着する等して当該基板Ｓを保持してもよい。
上記実施形態では、ロボットアーム２０が、三つの関節軸ＪＴ２、ＪＴ４、ＪＴ６を有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボットアーム２０は、一つ又は二つの関節軸を有してもよいし、四つ以上の関節軸を有してもよい。
上記実施形態では、ブレード３２が、基部３４、及び先端部３５ａ、３５ｂまで一つの部材で一体的に形成される場合について図示した。しかし、この場合に限定されず、例えば、ブレード３２の基部３４のうち差動ネジ５０Ａが設けられる部分のみ別部材で形成され、当該別部材とブレード３２のその他の部分とが互いに固定されてもよい。また、ブレード３２は、三つ以上の部材に分けて形成され、それらが互いに固定されることで構成されてもよい。
上記実施形態では、ロボット１０が、ロボットハンド３０Ａ及び第３リンク２６をそれぞれ一つずつ備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボット１０は、複数のロボットハンド３０Ａ、及び当該複数のロボットハンド３０Ａそれぞれに接続される第３リンク２６（すなわち、複数の第３リンク２６）を備えてもよい。このような場合、複数の第３リンク２６は、それぞれ、その長手方向の基端が関節軸ＪＴ６周りに独立して回転可能であってもよい。
そして、このような場合、例えば、単に人手でブレード３２に外力を加えて当該ブレード３２の傾きを調整してしまうと、当該ブレード３２の数が多くなる分だけ、当該ブレード３２の傾きを調整するのに相当な手間がかかってしまう。したがって、上記のようにロボットハンド３０Ａが複数設けられる場合、作業時間をいっそう短縮することができ、労力をさらに低減することが可能となる。
（固定装置８０）
図１０及び図１１に基づき、上記実施形態で説明した差動ネジ５０Ａを固定するための固定装置８０について説明する。図１０は、上記実施形態に係る固定装置が差動ネジを固定する前の様子を示す概略図であり、（Ａ）が軸方向に沿った断面図であり、（Ｂ）が図１０（Ａ）に示すＸＢ矢視図である。図１１は、同固定装置が差動ネジを固定した後の様子を示す概略図であり、（Ａ）が軸方向に沿った断面図であり、（Ｂ）が図１１（Ａ）に示すＸＩＢ矢視図である。
上記実施形態で説明したように、差動ネジ５０Ａは、そのピッチが第１ピッチである第１雌ネジ部５２（第１ネジ部）と、そのピッチが前記第１ピッチよりも小さい第２ピッチである第１雄ネジ部５８（第２ネジ部）と、を有する。また、差動ネジ５０Ａは、円筒状であり、その外壁に形成されて第１雌ネジ部５２に螺合する第２雄ネジ部６２（第３ネジ部）、及びその内壁に形成されて第１雄ネジ部５８に螺合する第２雌ネジ部６４（第４ネジ部）を同軸状に有する介在部材６０Ａをさらに有する。
固定装置８０は、第１雌ネジ部５２が形成されるベース体４２（第１ネジ部材、第１スリット部材）に形成され、第１雌ネジ部５２の軸に直交する平面内において当該第１雌ネジ部５２と交わる第１スリット８２を備える。また、固定装置８０は、ベース体４２に、第１スリット８２の内壁同士の距離を近づけることで（第１スリットの内壁同士の距離を変化させることで）、ベース体４２に形成された第１雌ネジ部５２と、それに螺合する介在部材６０Ａ（変形部材）の第２雄ネジ部６２との遊びをなくすための第２ボルト８５（固定部材）をさらに備える。
第２ボルト８５は、その軸部８７が前記差動ネジ５０Ａの軸方向に直交する平面内において第１スリット８２と交差するように配置される。
固定装置８０は、介在部材６０Ａの軸方向におけるベース体４２側の端部に形成された二つの第２スリット６８をさらに備える。二つの第２スリット６８のうちの一方は、介在部材６０Ａをベース体４２側の端部から見たとき、介在部材６０Ａの中心を通る第１直線上に形成される。また、二つの第２スリット６８のうちの他方は、介在部材６０Ａをベース体４２側の端部から見たとき、介在部材６０Ａの中心を通る第２直線上に形成される。そして、前記第１直線と前記第２直線とは互いに直交する。
介在部材６０Ａは、上記のような二つの第２スリット６８を有することで、その直径方向に変形可能であり、第２ボルト８５が介在部材６０Ａを直径方向に縮めることで（変形部材を直径方向に変形させることで）、介在部材６０Ａに形成された第２雄ネジ部６２及び第２雌ネジ部６４と、それに螺合する第１雌ネジ部５２及び第１雄ネジ部５８との遊びをなくす。
本実施形態に係る固定装置８０は、第１スリット８２の内壁同士が互いに近づくことに伴い、第１雌ネジ部５２が直径方向に縮まるように変形する。これにより、差動ネジ５０Ａに軸方向の外力を加えることなく、当該差動ネジ５０Ａを固定することができる。その結果、本発明に係る固定装置８０は、差動ネジ５０Ａを精確に固定することが可能となる。
特に、例えば、本実施形態のように、ブレード３２の傾きを調整するために差動ネジ５０Ａが用いられるとき、固定装置８０が有効である。すなわち、例えば、ブレード３２の傾きを調整したあとに、差動ネジ５０Ａの軸方向における端部にナットを取り付けて当該差動ネジ５０Ａを固定するような場合、差動ネジ５０Ａに軸方向の外力が加わるので、ブレード３２が再び傾いてしまう。一方、本実施形態に係る固定装置８０を用いて差動ネジ５０Ａを固定することで、差動ネジ５０Ａに軸方向の外力が加わらないので、ブレード３２が再び傾いてしまうことがない。
また、本実施形態に係る固定装置８０は、ベース体４２に固定部材として第２ボルト８５を取り付けるので、簡単な構造で第１スリット８２の内壁同士を互いに近づけることが可能となる。
さらに、本実施形態に係る固定装置８０は、介在部材６０Ａの軸方向におけるベース体４２側の端部に形成された二つの第２スリット６８を備えるので、第１スリット８２の内壁同士が互いに近づくことに伴い、介在部材６０Ａが直径方向に縮まるように変形可能である。これにより、差動ネジ５０Ａの第１雌ネジ部５２、第２雌ネジ部６４、第１雄ネジ部５８及び第２雄ネジ部６２が互いに強固に固定される。また、二つの第２スリット６８が上記のように配置されることで、介在部材６０Ａの回転位置に依存せず、介在部材６０Ａが直径方向に縮まるように変形可能である。
（変形例）
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
上記実施形態では、ベース体４２に第１雌ネジ部５２（第１ネジ部）が形成され、当該ベース体４２を第１ネジ部材とし、ブレード３２に第１雄ネジ部５８（第２ネジ部）が形成され、当該ブレード３２を第２ネジ部材とした。そして、ベース体４２（第１ネジ部材）に第１スリット８２が形成され、当該ベース体４２を第１スリット部材とした。
しかし、この場合に限定されず、第１ネジ部が雄ネジで第２ネジ部が雌ネジであってもよく、第１及び第２ネジ部の両方が雄ネジであってもよく、又は、第１及び第２ネジ部の両方が雌ネジであってもよい。また、ベース体４２が第２ネジ部を形成された第２ネジ部材であり、ブレード３２が第１ネジ部を形成された第１ネジ部材であってもよい。
上記実施形態では、介在部材６０Ａが変形部材であり、第２ボルト８５（固定部材）が介在部材６０Ａを直径方向に縮めることで、介在部材６０Ａに形成された第２雄ネジ部６２及び第２雌ネジ部６４と、それに螺合する第１雌ネジ部５２及び第１雄ネジ部５８との遊びをなくす場合について説明した。
しかし、この場合に限定されず、例えば、図６に示すロボットハンド３０Ｂのように、ブレード３２（第１及び第２ネジ部材の他方）が変形部材であり、固定部材がベース体４２（第１スリット部材）とブレード３２（変形部材）とに掛け渡されることで、第１スリット８２の内壁同士の距離を近づけ、かつ、ブレード３２を差動ネジ５０Ｂの直径方向に縮めてもよい。このようにして、差動ネジ５０Ｂが固定されてもよい。
また、例えば、図７に示すロボットハンド３０Ｃのような場合、ブレード３２（第１及び前記第２ネジ部材の他方）が変形部材であり、固定部材がベース体４２（第１スリット部材）とブレード３２（変形部材）とに掛け渡されることで、第１スリット８２の内壁同士の距離を広げ、かつ、ブレード３２を差動ネジ５０Ｂの直径方向に広げてもよい。これにより、ベース体４２に突設される第５雄ネジ部１１０、及びブレード３２に突設される第６雄ネジ部１１２それぞれも直径方向に広がる。このようにして、差動ネジ５０Ｃが固定されてもよい。
上記実施形態では、介在部材６０Ａの軸方向におけるベース体４２側の端部に二つの第２スリット６８が形成される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、介在部材６０Ａの側面などに第２スリット６８が形成されてもよい。また、介在部材６０Ａに第２スリット６８が形成されなくても、例えば、介在部材６０Ａが可撓性を有する材料で形成されればよい。上記したような介在部材６０Ａは、二つの第２スリット６８が形成される場合と同様に、直径方向に縮まるように変形可能である。
上記実施形態では、固定部材が第２ボルト８５である場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、固定部材は、第１スリット８２の内壁同士が互いに近づくようにベース体４２（第１部材）に取り付けられるのであれば、例えば、ベース体４２を幅方向の両端から内側に締め付ける締結部材であってもよいし、その他の固定部材であってもよい。
（まとめ）
本発明に係るロボットハンドは、基板を保持するためのロボットハンドであって、ベース体と、前記基板を保持するための保持位置が規定され、その基部が前記ベース体に取り付けられるブレードと、その中心軸が前記保持位置に存する前記基板の主面に直交し、前記ブレードの基部を前記ベース体に取り付けるための差動ネジと、を備え、前記差動ネジは、そのピッチが第１ピッチである第１ネジ部と、そのピッチが前記第１ピッチとは異なる第２ピッチである第２ネジ部と、前記第１ネジ部に螺合する第３ネジ部、及び前記第２ネジ部に螺合する第４ネジ部を同軸状に有する介在部材と、を有し、前記第１ネジ部が前記ベース体に設けられ、かつ、前記第２ネジ部が前記ブレードの基部に設けられることを特徴とする。
上記構成によれば、本発明に係るロボットハンドは、第１ネジ部の第１ピッチと介在部材の回転数との積である第１距離と、第２ネジ部の第２ピッチと介在部材の回転数との積である第２距離との差だけ、ブレードの基部のうちの第２ネジ部が設けられた部分を移動させることができるので、基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きを容易に調整することが可能となる。
前記差動ネジを複数本備え、前記複数本の差動ネジは、前記保持位置に存する前記基板の主面と平行な平面内において、互いに異なる箇所に配置されてもよい。
上記構成によれば、本発明に係るロボットハンドは、基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きをいっそう容易に調整することが可能となる。
前記介在部材には、回転操作のための操作部が設けられてもよい。
上記構成によれば、本発明に係るロボットハンドは、基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きをいっそう容易に調整することが可能となる。
例えば、前記第１ネジ部は、前記ベース体及び前記ブレードのいずれか一方に穿設される第１雌ネジ部として構成され、前記第２ネジ部は、前記ベース体及び前記ブレードのいずれか他方から突出する第１雄ネジ部として構成され、前記介在部材は、円筒状であり、その外壁に前記第３ネジ部として第２雄ネジ部が形成され、その内壁に前記第４ネジ部として第２雌ネジ部が形成されてもよい。
前記ベース体及び前記ブレードのいずれかに対して前記差動ネジを固定するための固定装置をさらに備え、前記固定装置は、前記ベース体及び前記ブレードのいずれか一方に穿設され、前記差動ネジの軸方向に直交する平面内において、前記第１及び前記第２雌ネジ部、並びに前記第１及び前記第２雄ネジ部と交わるスリットと、前記スリットの内壁同士が互いに近づくように前記ベース体及び前記ブレードのいずれか一方に取り付けられる固定部材と、を有してもよい。
上記構成によれば、スリットの内壁同士が互いに近づくことに伴い、第１雌ネジ部が直径方向に縮まるように変形する。これにより、差動ネジに軸方向の外力を加えることなく、当該差動ネジを固定することができる。その結果、本発明に係るロボットハンドは、差動ネジを精確に固定することが可能となる。
本発明に係るロボットは、上記いずれかの構成を有するロボットハンドと、その先端に前記ロボットハンドが設けられ、少なくとも一つの関節軸を有するロボットアームと、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、本発明に係るロボットは、上記いずれかの構成を有するロボットハンドを備えるので、基板を保持するための保持位置が規定されたブレードの傾きを容易に調整することが可能となる。
例えば、水平多関節型ロボットとして構成される、請求項７に記載のロボット。
本発明に係る固定装置は、差動ネジを固定するための固定装置であって、前記差動ネジは、そのピッチが第１ピッチである第１雌ネジ部と、そのピッチが前記第１ピッチとは異なる第２ピッチである第１雄ネジ部と、円筒状であり、その外壁に形成されて前記第１雌ネジ部に螺合する第２雄ネジ部、及びその内壁に形成されて前記第１雄ネジ部に螺合する第２雌ネジ部を同軸状に有する介在部材と、を有し、前記第１雌ネジ部が形成される第１部材に穿設され、前記差動ネジの軸方向に直交する平面内において、前記第１及び前記第２雌ネジ部、並びに前記第１及び前記第２雄ネジ部と交わるスリットと、前記スリットの内壁同士が互いに近づくように前記第１部材に取り付けられる固定部材と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、本発明に係る固定装置は、スリットの内壁同士が互いに近づくことに伴い、第１雌ネジ部が直径方向に縮まるように変形する。これにより、差動ネジに軸方向の外力を加えることなく、当該差動ネジを固定することができる。その結果、本発明に係る固定装置は、差動ネジを精確に固定することが可能となる。
前記固定部材は、その軸部が前記差動ネジの軸方向に直交する平面内において前記スリットと交差するように配置されるボルトとして構成されてもよい。
上記構成によれば、本発明に係る固定装置は、簡単な構造でスリットの内壁同士を互いに近づけることが可能となる。
少なくとも前記介在部材の軸方向における前記第１部材側の端部に形成された凹部をさらに備えてもよい。
上記構成によれば、スリットの内壁同士が互いに近づくことに伴い、介在部材が直径方向に縮まるように変形可能である。これにより、差動ネジの第１雌ネジ部、第２雌ネジ部、第１雄ネジ部及び第２雄ネジ部が互いに強固に固定される。
１０ ロボット
１２ 基台
２０ ロボットアーム
２２ 第１リンク
２４ 第２リンク
２６ 第３リンク
３０ ロボットハンド
３２ ブレード
３４ 基部
３５ 先端部
３６ 可動部材
３７ 固定部材
３８ 保持位置
４０ 差動装置
４２ ベース体
５０ 差動ネジ
５２ 第１雌ネジ部
５５ 第１ボルト
５６ 頭部
５７ 軸部
５８ 第１雄ネジ部
６０ 介在部材
６２ 第２雄ネジ部
６４ 第２雌ネジ部
６６ 操作部
６８ 凹部
８０ 固定装置
８２ 第１スリット
８５ 第２ボルト
８７ 軸部
９０ ロボット制御装置
１０２ 第３雌ネジ部
１０４ 第４雌ネジ部
１０６ 第３雄ネジ部
１０８ 第４雄ネジ部
１１０ 第５雄ネジ部
１１２ 第６雄ネジ部
１１４ 第５雌ネジ部
１１６ 第６雌ネジ部
１１８ 第７雄ネジ部
１２０ 第７雌ネジ部
１２２ 第８雌ネジ部
１２４ 第８雄ネジ部
１２６ 第９雄ネジ部
１２８ 第９雌ネジ部
１３０ 第１０雌ネジ部
１３２ 第１０雄ネジ部
Ｃ 収容装置
Ｌ 中心軸
Ｓ 基板

Claims (10)

  1. 基板を保持するためのロボットハンドであって、
    ベース体と、
    前記基板を保持するための保持位置が規定され、その基部が前記ベース体に取り付けられるブレードと、
    その中心軸が前記保持位置に存する前記基板の主面に直交し、前記ブレードの基部を前記ベース体に取り付けるための差動ネジと、を備え、
    前記差動ネジは、
    そのピッチが第１ピッチである第１ネジ部と、
    そのピッチが前記第１ピッチとは異なる第２ピッチである第２ネジ部と、
    前記第１ネジ部に螺合する第３ネジ部、及び前記第２ネジ部に螺合する第４ネジ部を同軸状に有する介在部材と、を有し、
    前記第１ネジ部が前記ベース体に設けられ、かつ、前記第２ネジ部が前記ブレードの基部に設けられることを特徴とする、ロボットハンド。
  2. 前記差動ネジを複数本備え、
    前記複数本の差動ネジは、前記保持位置に存する前記基板の主面と平行な平面内において、互いに異なる箇所に配置される、請求項１に記載のロボットハンド。
  3. 前記介在部材には、回転操作のための操作部が設けられる、請求項１又は２に記載のロボットハンド。
  4. 前記第１及び前記第２ネジ部のうちの、一方が第１雌ネジ部、他方が第１雄ネジ部であり、
    前記第３及び前記第４ネジ部のうちの、前記第１雄ネジ部と螺合する方が第２雌ネジ部、前記第１雌ネジ部と螺合する方が第２雄ネジ部であり、
    前記介在部材は円筒状であり、その外壁に前記第２雄ネジ部が形成され、その内壁に前記第２雌ネジ部が形成される、請求項１乃至３のいずれかに記載のロボットハンド。
  5. 前記ベース体及び前記ブレードのうちの前記第１雌ネジ部が形成された部材を第１雌ネジ部材としたとき、
    前記第１雌ネジ部材に、前記第１雌ネジ部の軸方向に直交する平面内において前記第１雌ネジ部と交わる第１スリットが形成され、
    前記介在部材が、その直径方向に変形可能な変形部材である、請求項４に記載のロボットハンド。
  6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のロボットハンドと、
    その先端に前記ロボットハンドが設けられ、少なくとも一つの関節軸を有するロボットアームと、を備えることを特徴とする、ロボット。
  7. 水平多関節型ロボットとして構成される、請求項６に記載のロボット。
  8. 差動ネジを固定するための固定装置であって、
    前記差動ネジは、
    そのピッチが第１ピッチである第１ネジ部と、
    そのピッチが前記第１ピッチとは異なる第２ピッチである第１ネジ部と、
    前記第１ネジ部に螺合する第３ネジ部、及び前記第２ネジ部に螺合する第４ネジ部を同軸状に有する介在部材と、を有し、
    前記第１ネジ部が形成された部材を第１ネジ部材とし、前記第２ネジ部が形成された部材を第２ネジ部材としたとき、前記第１及び前記第２ネジ部材の一方が、そこに形成された前記第１又は前記第２ネジ部の軸に直交する平面内において前記第１又は前記第２ネジ部と交わる第１スリットがさらに形成された第１スリット部材であり、
    前記第１スリット部材に、前記第１スリットの内壁同士の距離を変化させることで、前記第１スリット部材に形成された前記第１又は前記第２ネジ部と、それに螺合する前記第３又は前記第４ネジ部との遊びをなくすための固定部材が取り付けられ、
    前記第１及び前記第２ネジ部材の他方、又は、前記介在部材が、その直径方向に変形可能な変形部材であり、前記変形部材を直径方向に変形させることで、前記変形部材に形成された前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４ネジ部のうちの少なくとも一つと、それに螺合する前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４ネジ部のうちの少なくとも一つとの遊びをなくすことを特徴とする、固定装置。
  9. 前記介在部材が、前記変形部材であり、
    前記固定部材が前記第１スリットの内壁同士の距離を変化させることで、前記介在部材を直径方向に変形させる、請求項８に記載の固定装置。
  10. 前記第１及び前記第２ネジ部材の他方が、前記変形部材であり、
    前記固定部材が前記第１スリット部材と前記変形部材とに掛け渡されることで、前記第１スリットの内壁同士の距離を変更させ、かつ、前記変形部材を前記差動ネジの直径方向に変形させる、請求項８に記載の固定装置。
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