(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と揺動体のうち一方に凹状球面部分を設けるとともに他方に凸状球面部分を設け、これら凹状球面部分と凸状球面部分とを対峙させることによってその球面に沿って基台に対し揺動体が揺動するように構成し、該揺動体又は該揺動体に設置されたワークの一部を相手側ワークの特定面に当接される当接面とし、当接面と特定面とを当接させる動作によって当接面が特定面に平行となるように揺動体が揺動される倣い装置において、
前記揺動体を、前記当接面と特定面とが予めほぼ平行となるように調整する調整手段を設け、前記調整手段は、基台に対する揺動体の脱落を防止するためのストッパを備えていることを特徴とする倣い装置。
【請求項２】
基台と揺動体のうち一方に凹状球面部分を設けるとともに他方に凸状球面部分を設け、これら凹状球面部分と凸状球面部分とを対峙させることによってその球面に沿って基台に対し揺動体が揺動するように構成し、該揺動体又は該揺動体に設置されたワークの一部を相手側ワークの特定面に当接される当接面とし、当接面と特定面とを当接させる動作によって当接面が特定面に平行となるように揺動体が揺動される倣い装置において、
前記揺動体及び基台には、中心部から所定の外周部へ向けて開口するスリットを形成し、
少なくともスリットが開口される側と反対側となる位置に、前記揺動体の端部を押し上げて前記当接面と特定面とが予めほぼ平行となるように調整する調整手段を設けたことを特徴とする倣い装置。
【請求項３】
基台と揺動体のうち一方に凹状球面部分を設けるとともに他方に凸状球面部分を設け、これら凹状球面部分と凸状球面部分とを対峙させることによってその球面に沿って基台に対し揺動体が揺動するように構成し、該揺動体又は該揺動体に設置されたワークの一部を相手側ワークの特定面に当接される当接面とし、当接面と特定面とを当接させる動作によって当接面が特定面に平行となるように揺動体が揺動される倣い装置において、
前記揺動体の端部を押し上げる調整手段を揺動体の外周部に均等に複数配置し、各調整手段による調整によって前記当接面と特定面とが予めほぼ平行となるように調整するようにし、前記調整手段は、基台に対する揺動体の脱落を防止するためのストッパを備えていることを特徴とする倣い装置。
【請求項４】
前記調整手段は、基台と揺動体との間に介在された弾性部材と、その弾性部材の弾性力を調整することによってその調整に応じた弾性部材の反発力を揺動体の押し上げ側に作用させる調整部材とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の倣い装置。
【請求項５】
前記調整部材は、前記弾性部材を圧縮させる方向に調整するものである請求項４記載の倣い装置。
【請求項６】
基台と揺動体のうち一方に凹状球面部分を設けるとともに他方に凸状球面部分を設け、これら凹状球面部分と凸状球面部分とを対峙させることによってその球面に沿って基台に対し揺動体が揺動するように構成し、該揺動体又は該揺動体に設置されたワークの一部を相手側ワークの特定面に当接される当接面とし、当接面と特定面とを当接させる動作によって当接面が特定面に平行となるように揺動体が揺動される倣い装置において、
前記揺動体の端部を持ち上げたり押し下げる複動式の調整手段を揺動体の外周部に不均等に２つ配置し、両調整手段による調整によって前記当接面と特定面とが予めほぼ平行となるように調整するようにしたことを特徴とする倣い装置。
【請求項７】
前記調整手段は、基台と揺動体との間において、同一軸線上にそれぞれ伸縮可能に介在された第１弾性部材及び第２弾性部材と、その第１弾性部材の弾性力を調整することによってその調整に応じた第１弾性部材の反発力を揺動体の押し上げ側に作用させる一方、その第２弾性部材の弾性力を調整することによってその調整に応じた第２弾性力の反発力を揺動体の押し下げ側に作用させる調整部材とを備えていることを特徴とする請求項６記載の倣い装置。
【請求項８】
前記調整手段は、基台に対する揺動体の脱落を防止するためのストッパを備えていることを特徴とする請求項２及び請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の倣い装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、倣い装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば半導体チップを基板上にボンディングする装置において、両者の接合面を高精度に平行にするために倣い装置が用いられている。なお、倣い装置は光部品の取り付けなどその他の分野においても用いられている。
【０００３】
かかる倣い装置は、凹状球面部分を有する基台に、凸状球面部分を有する揺動体が回動可能に支持されている。そして、対象物としての半導体チップの特定面を、凸状及び凹状球面部分の曲率中心にある揺動体のワーク当接面（倣い面）に当接させると、揺動体は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対し平行となるように倣う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の倣い装置では、例えば上記のようなボンディングする装置にあっては、ヒータユニットが揺動体に取り付けられており、ヒータユニットに取り付けられた配線や配管の引っ張りによって揺動体が初期状態（倣い動作前）において水平面から傾いた状態となっている場合がある。この傾きは配線や配管の延びる側に左右され、どちらに揺動体が傾くかは倣い装置の設置環境によって変化する。
【０００５】
また、揺動体自体の重量バランスが偏心している場合においては、揺動体は自重によって水平面から傾いた状態となる。例えば、特開平１１−２８１８６４号公報に示されているように揺動体にスリットが形成されているような場合にはそのような現象が生じる。
【０００６】
このような揺動体の傾きは、上記のような半導体チップのボンディングや光部品の取り付けといった精密な作業が要求される環境下では倣いに支障を及ぼすことになる。即ち、ここで使用される倣い装置は、傾きの微調整を行うものであるから、初期状態において揺動体が水平面から例えば０．３度以上も傾いていたとすれば、上手く倣い動作を行うことができないとか、半導体チップ等の対象物が破損してしまうおそれもある。
【０００７】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、倣い装置又はその設置環境に基づく揺動体のアンバランス等にかかわらず精密な倣い動作に適した倣い装置を提供することを主たる目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記の目的を達成するために有効な手段を以下に示す。なお、必要に応じてその作用等についても説明する。
【０００９】
手段１．基台と揺動体のうち一方に凹状球面部分を設けるとともに他方に凸状球面部分を設け、これら凹状球面部分と凸状球面部分とを対峙させることによってその球面に沿って基台に対し揺動体が揺動するように構成し、該揺動体又は該揺動体に設置されたワークの一部を相手側ワークの特定面に当接される当接面とし、当接面と特定面とを当接させる動作によって当接面が特定面に平行となるように揺動体が揺動される倣い装置において、
前記揺動体を、前記当接面と特定面とが予めほぼ平行となるように調整する調整手段を設けたことを特徴とする倣い装置。
【００１０】
手段１によれば、当接面と特定面とのなす角度が大きい場合において、予め調整手段によって揺動体を調整することで、当接面と特定面とをほぼ平行にしておくことができる。従って、何らかの要因によって特定面に対して当接面が大きく傾いている場合であっても上記調整後においては精密な倣い動作を円滑に行うことができる。
【００１１】
手段２．基台と揺動体のうち一方に凹状球面部分を設けるとともに他方に凸状球面部分を設け、これら凹状球面部分と凸状球面部分とを対峙させることによってその球面に沿って基台に対し揺動体が揺動するように構成し、該揺動体又は該揺動体に設置されたワークの一部を相手側ワークの特定面に当接される当接面とし、当接面と特定面とを当接させる動作によって当接面が特定面に平行となるように揺動体が揺動される倣い装置において、
前記揺動体及び基台には、中心部から所定の外周部へ向けて開口するスリットを形成し、
少なくともスリットが開口される側と反対側となる位置に、前記揺動体の端部を押し上げて前記当接面と特定面とが予めほぼ平行となるように調整する調整手段を設けたことを特徴とする倣い装置。
【００１２】
手段２によれば、揺動体及び基台には中心部から所定の外周部へ向けて開口するスリットが形成されている。従って、揺動体に長尺物を備えたワーク（例えばリード線付きの光学部品）を搭載して当該ワークに当接面が設定されているような場合には、前記スリットに長尺物を通すことができ、当該長尺物に無理な折り曲げ力などが加わるのを防止することができる。
【００１３】
しかし、この場合、スリットの形成によって、揺動体の自重のバランスが崩れてしまい、自重によって揺動体が反スリット側へ傾く場合がある。この時、当該傾きを調整手段によって補正することができ、その調整後においては精密な倣い動作を円滑に行うことができる。
【００１４】
手段３．基台と揺動体のうち一方に凹状球面部分を設けるとともに他方に凸状球面部分を設け、これら凹状球面部分と凸状球面部分とを対峙させることによってその球面に沿って基台に対し揺動体が揺動するように構成し、該揺動体又は該揺動体に設置されたワークの一部を相手側ワークの特定面に当接される当接面とし、当接面と特定面とを当接させる動作によって当接面が特定面に平行となるように揺動体が揺動される倣い装置において、
前記揺動体の端部を押し上げる調整手段を揺動体の外周部に均等に複数配置し、各調整手段による調整によって前記当接面と特定面とが予めほぼ平行となるように調整するようにしたことを特徴とする倣い装置。
【００１５】
手段３によれば、調整手段は揺動体の端部を押し上げるような調整を行うことができ、そのような調整手段が揺動体の外周部に均等に複数配置されていることから、当接面と特定面とのなす角度が大きい場合において、予め各調整手段によって揺動体の端部を押し上げ調整することで、当接面と特定面とをほぼ平行にしておくことができる。従って、何らかの要因によって特定面に対して当接面が大きく傾いている場合であっても上記調整後においては精密な倣い動作を円滑に行うことができる。
【００１６】
手段４．前記調整手段は、基台と揺動体との間に介在された弾性部材と、その弾性部材の弾性力を調整することによってその調整に応じた弾性部材の反発力を揺動体の押し上げ側に作用させる調整部材とを備えていることを特徴とする手段１乃至手段３のいずれかに記載の倣い装置。
【００１７】
手段４によれば、弾性部材の弾性力を調整部材によって調整することによって揺動体の傾きが調整される。この時、弾性部材によって基台に対し揺動体が支持されているだけであるため、倣い動作に悪影響がでないように設定することができる。
【００１８】
手段５．前記調整部材は、前記弾性部材を圧縮させる方向に調整するものである手段４記載の倣い装置。
【００１９】
手段６．基台と揺動体のうち一方に凹状球面部分を設けるとともに他方に凸状球面部分を設け、これら凹状球面部分と凸状球面部分とを対峙させることによってその球面に沿って基台に対し揺動体が揺動するように構成し、該揺動体又は該揺動体に設置されたワークの一部を相手側ワークの特定面に当接される当接面とし、当接面と特定面とを当接させる動作によって当接面が特定面に平行となるように揺動体が揺動される倣い装置において、
前記揺動体の端部を持ち上げたり押し下げる調整手段を揺動体の外周部に不均等に２つ配置し、両調整手段による調整によって前記当接面と特定面とが予めほぼ平行となるように調整するようにしたことを特徴とする倣い装置。
【００２０】
手段６によれば、調整手段は揺動体の端部を押し上げたり或いは押し下げるような調整を行うことができ、そのような調整手段が揺動体の外周部に不均等に２つ配置されていることから、当接面と特定面とのなす角度が大きい場合において、予め各調整手段によって揺動体の端部を押し上げ調整することで、当接面と特定面とをほぼ平行にしておくことができる。従って、何らかの要因によって特定面に対して当接面が大きく傾いている場合であっても上記調整後においては精密な倣い動作を円滑に行うことができる。なお、不均等としたのは、２つの調整手段が均等に即ち向かい合う位置に配置されていたとすれば、これら両調整手段を結ぶ軸線方向の傾斜は補正できるがそれと交差する傾斜を補正することができないからである。そして、不均等な配置としては、揺動体の中心を通り凹状球面部分及び凸状球面部分の球面中心から揺動体への垂線をＺ軸とした時、それに直交するＸＹ平面におけるＸ軸及びＹ軸上にそれぞれ配置することが最適である。
【００２１】
手段７．前記調整手段は、基台と揺動体との間に介在された第１弾性部材及び第２弾性部材と、その第１弾性部材の弾性力を調整することによってその調整に応じた第１弾性部材の反発力を揺動体の押し上げ側に作用させる一方、その第２弾性部材の弾性力を調整することによってその調整に応じた第２弾性力の反発力を揺動体の押し下げ側に作用させる調整部材とを備えていることを特徴とする手段６記載の倣い装置。
【００２２】
手段７によれば、第１及び第２の各弾性部材の弾性力を調整部材によって調整することによって揺動体の傾きが調整される。この時、第１及び第２の各弾性部材によって基台に対し揺動体が支持されているだけであるため、倣い動作に悪影響がでないように設定することができる。
【００２３】
手段８．前記調整手段は、基台に対する揺動体の脱落を防止するためのストッパを備えていることを特徴とする手段１乃至手段７のいずれかに記載の倣い装置。
【００２４】
手段８によれば、調整手段に備えられたストッパによって揺動体の脱落が防止されるため、他に脱落防止機構を備える必要がなく、構成が簡素化される。
【００２５】
手段９．前記調整手段は、更に基台に対して揺動体を揺動不能な状態にロックするロック機構を備えていることを特徴とする手段１乃至手段８のいずれかに記載の倣い装置。
【００２６】
手段９によれば、調整手段は揺動体をロックする機構を備えるため、倣い装置の搬送時や揺動体へのワーク取り付け時に揺動体をロックさせれば取扱が非常に便利になる。
【００２７】
ここで、手段８のストッパが当該ロック機構を兼用することが好ましい。その方法としては、調整手段によってストッパが移動するように構成（例えば調整部材にストッパを一体に設ける）し、調整限界位置においてストッパが揺動体の揺動を阻止するように基台又は揺動体側に係合されるように設定することが考えられる。
【００２８】
手段１０．前記凹状球面部分と凸状球面部分との間に圧力気体を供給して静圧を発生させる機構と、前記凹状球面部分と凸状球面部分との間の気体を吸引して負圧を発生させる機構とを備えたことを特徴とする手段１乃至手段９のいずれかに記載の倣い装置。
【００２９】
手段１０によれば、当接面に対して特定面を当接させる際には静圧を付与することによって円滑な倣い動作が実現され、その倣い動作完了後には負圧を付与することによって当接面と特定面との平行状態を維持したまま作業を実行することができる。
【００３０】
手段１１．前記調整装置は、基台側に固定される第１ブロックと、揺動体側に固定される第２ブロックと、両ブロック間に配設されて両ブロックを非接触状態に保持する弾性部材（前記弾性部材）と、その弾性部材の弾性力を調整する調整ネジ（前記調整部材）とを備えてなることを特徴とする手段１乃至手段１０のいずれかに記載の倣い装置。
【００３１】
手段１１によれば、第１ブロックと第２ブロックとそれらに関連して設けられる弾性部材，調整ネジを含んで調整装置が構成されるため、既存の倣い装置に対し容易に本調整装置を取り付けることができ、取り付けることができないにしても設計変更が容易である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、第１の実施の形態について、図１乃至図６を参照しつつ説明する。なお、図１は倣い装置の斜視図、図２は同倣い装置の平面図、図３は同倣い装置の右側面図、図４は同倣い装置の構造断面図、図５は同倣い装置の背面図、図６は図２のＡ−Ａ線断面図である。また、以下においては、倣い装置の上下方向（鉛直方向）をＺ軸方向とし、このＺ軸方向に対して直交する面（水平面）上においてＺ軸と交わる互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向として説明する。他の実施の形態においても同様である。
【００３３】
図１乃至図６に示すように、倣い装置１は、第１部材としての基台２を備えている。基台２は本実施の形態では金属製である。基台２は使用時には所定位置に固定される。基台２の上面側には環状に形成された多孔質体３が固定されている。多孔質体３の上面側は凹状球面部分４となるように形成されている。
【００３４】
なお、多孔質体３は、本実施の形態では、グラファイトが用いられている。なお、かかる多孔質体３を、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によって構成したり、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合成樹脂材料や、焼結カーボン、焼結セラミックスなどによって構成することもできる。
【００３５】
基台２には左右一対のサイドプレート５がそれぞれ４つのボルト６によって固定されている。一方のサイドプレート５には加圧ポート７及び真空引きポート８が形成されている。加圧ポート７及び真空引きポート８に対応する基台２側には当該各ポート７，８に連通するエア通路９（図４において加圧ポート７に相対するエア通路のみ図示）が形成されている。そして、各ポート７，８とエア通路９との間の隙間からのエア漏れを防止すべく基台２とサイドプレート５との接合部位にはシールパッキン１０が設けられている。
【００３６】
各エア通路９は、基台２の上面側に形成されかつ多孔質体３の裏面側に位置する環状溝１１に連通されている。従って、図示しない圧力供給源からの加圧流体としての加圧エアが、加圧ポート７，エア通路９，及び環状溝１１を介して多孔質体３に供給されると、多孔質体３の表面である凹状球面部分４全体から加圧エアが均等に噴出される。一方、図示しない吸引ポンプにより真空引きポート８、エア通路、環状溝１１を介してエアを吸引すると、その吸引力が多孔質体３の表面である凹状球面部分４全体に及ぶ。
【００３７】
多孔質体３の凹状球面部分４上には、第２部材としての揺動体１５が配置されている。揺動体１５は本実施の形態では金属製である。揺動体１５の下面側は凸状球面部分１６となるように形成されている。この凸状球面部分１６の曲率半径は前記凹状球面部分４の曲率半径と同一とされている。従って、揺動体１５の凸状球面部分１６は、多孔質体３の凹状球面部分４に重なり合った状態となっている。なお、本実施の形態において、前記第１部材である基台２と第２部材である揺動体１５とから倣い装置本体が構成される。
【００３８】
ここで、この倣い装置における倣い動作について説明する。揺動体１５の上面側において、凹状球面部分４及び凸状球面部分１６の曲率中心となる位置に第１ワークを固定する。その一方で、第１ワークに対し第２ワークを上方から突き合わせる。この際、加圧ポート７からは加圧エアが供給され、多孔質体３の表面全体からは加圧エアが噴出されている。その加圧エアによって、多孔質体３の凹状球面部分４と揺動体１５の凸状球面部分１６との間には静圧がもたらされている。この状態で、第２ワークを第１ワークに押しあてると、両ワークの対向面のずれを修正すべく、揺動体１５がＸ軸及びＹ軸周りに適宜回動（揺動）する。そして、ワーク間の対向面同士が平行となって面接触するように倣い動作が行われる。この揺動体１５の倣い動作は、上述のように凹状球面部分４と凸状球面部分１６との間に静圧がもたらされていることにより、非常に小さい力で行われ、ワークが破損する可能性が低減されている。
【００３９】
倣い動作が終了すると、加圧ポート７からの加圧エアの供給が停止されるとともに、真空引きポート８を介して凹状球面部分４と凸状球面部分１６との間を真空引きすることによって負圧にする。これにより、凹状球面部分４と凸状球面部分１６とが圧接され、揺動体１５は基台２上に固定される。この状態で、第１ワークと第２ワークとによる所定の作業、例えば、第１ワークと第２ワークとの溶接作業を行うことができる。なお、かかる作業終了後は、第１ワークを取り外して再度、同様の作業が実行される。
【００４０】
倣い装置１の他の構成部分について説明する。揺動体１５の左右両側には一対の軸棒１７が固定されている。軸棒１７はそれぞれ揺動体１５の側方に突出されている。前記サイドプレート５には、それぞれ軸棒１７よりも若干大径に形成された貫通孔１８が形成されている。そして、揺動体１５の左右の軸棒１７をそれぞれサイドプレート５の貫通孔１８に通した上で、当該サイドプレート５を前記ボルト６によって基台２に固定することによって、揺動体１５が両サイドプレート５間において支持された状態となっている。
【００４１】
特に、軸棒１７よりも貫通孔１８の方が大径であるため、揺動体１５は若干の遊びをもってサイドプレート５に支持されることになり、揺動体１５の上述した倣い動作を妨げることがない。即ち、軸棒１７と貫通孔１８とによって果たされる機能は、揺動体１５が基台２から脱落することを防止するとともに、揺動体１５が所定の初期位置から大きく回動することがないように位置を保持するものに過ぎない。
【００４２】
さて、本実施の形態では、揺動体１５側に設けられる第１ワークが、例えばリード線を一体に備えたものである場合に対応し得るよう、基台２及び揺動体１５には平面中心付近から前面側に向けて開口するスリット２１，２２が形成されている。従って、リード線が備えられた第１ワークを揺動体１５上にセットする場合には、スリット２１，２２の前面開口側から第１ワークを揺動体１５上に移動させることによって、リード線をスリット２１，２２内に導けばよい。これにより、リード線が屈曲することによる断線等を防止することができ、第１ワークの着脱作業も容易なものとなる。
【００４３】
ここで、揺動体１５にスリット２２を形成した関係上、揺動体１５の重心は中心位置よりも後方に位置することとなる。その結果、揺動体１５は自然状態では、後方に傾いた状態となってしまう。倣い装置１は、揺動体１５の傾きが水平に対して０．３度以上もあると精密な倣い動作の妨げとなってしまうが、上記のようにスリット２１を揺動体１５に形成したものでは、この限界値を越えてしまうおそれもある。
【００４４】
そこで、本実施の形態では、揺動体１５の自重に基づく傾きを補正すべく、調整装置２５が設けられている。かかる調整装置２５について以下に説明する。
【００４５】
調整装置２５は、基台２の後面側に固定される第１ブロック２６と、揺動体１５の後面側に固定される第２ブロック２７とを備えている。そして、第１ブロック２６の上方に第２ブロック２７が若干の空隙をおいて配置されている。
【００４６】
第１ブロック２６には上下方向に延びかつ上方に開口する収容凹部２８が形成され、その収容凹部２８には弾性部材としてのコイルバネ２９が収容されている。第１ブロック２６の下部には支持ピン３０が設けられ、支持ピン３０は収容凹部２８内で上方に向けて突出されている。そして、コイルバネ２９の下部内周側が支持ピン３０によって支持され、コイルバネ２９の下端側が位置決めされている。
【００４７】
第２ブロック２７には上下方向に延びかつ上下方向に貫通するネジ孔３１が形成されており、そのネジ孔３１に調整部材としての調整ネジ３２が螺入されている。調整ネジ３２の下端側にはバネ押さえ３３が形成され、コイルバネ２９の上端側に当接されている。バネ押さえ３３の下端側にはコイルバネ２９の上部内周側を支持する支持ピン３４が形成されている。
【００４８】
そして、コイルバネ２９は、収容凹部２８の底面とバネ押さえ３３との間で圧縮状態で保持されている。ここで、基台２は所定位置に固定されているため第１ブロック２６は固定側となり、揺動体１５は固定されていないため第２ブロック２７は可動側となる。従って、コイルバネ２９の反発力によって第１ブロック２６に対して第２ブロック２７が上方へ押圧される。これにより、揺動体１５はその後方が上方へ持ち上げられ、前方が下方へ移動するように回動することとなる。
【００４９】
調整ネジ３２の上端の頭部には、マイナスドライバが使用できるようにマイナス溝３５が形成されているため、マイナスドライバによって調整ネジ３２の上下位置を調整することができる。この調整によって、調整ネジ３２を下方に移動させれば、コイルバネ２９が圧縮され、それによる反発力が大きくなって、第２ブロック２７が上昇する側に調整される。一方、調整ネジ３２を上方に移動させれば、第２ブロック２７が降下する側に調整される。この調整によって、自然状態における揺動体１５の初期位置を概ね水平に保つようにすることができる。なお、この調整を実際に行ったところ、目分量でも概ね０．１度程度まで調整することができた。
【００５０】
かかる調整により、スリット２２のような揺動体１５を傾かせる要因が存在していても、予め揺動体１５の傾きを補正することができるので、倣い動作を円滑に行うことができる。また、調整ネジ３２によっていつでも調整することができるので、揺動体１５に搭載される治具等を交換する等によって揺動体１５に再度傾きが生じても再調整が容易である。
【００５１】
なお、本実施の形態における調整装置２５は、コイルバネ２９の圧縮に基づく反発力によって第１ブロック２６を押圧するものであるため、第１ブロック２６を下方へ引っ張るという積極的調整をすることができない。即ち、いわば単動式の調整装置２５である。ただし、本実施の形態のようにスリット２２の存在によって揺動体１５が後方へ傾くことが明らかな場合にはこのような単動式の調整装置２５を一つだけ設ければ充分である。
【００５２】
また、第２ブロック２７にはその側面より水平方向に固定用ネジ３６が螺入されている。固定用ネジ３６の螺入位置の調整によって調整ネジ３２の周面に圧接された状態と調整ネジ３２の周面から離間した状態とに切り換えることができる。従って、調整ネジ３２による調整中には固定用ネジ３６を離間した状態として調整ネジ３２による調整を円滑なものとし、調整ネジ３２による調整完了後には固定用ネジ３６を圧接させた状態として調整ネジ３２の位置ずれを防止することができる。
【００５３】
次いで、第１の実施の形態の応用例を図７に基づいて説明する。同図に示すように、以上説明した倣い装置の揺動体１５上に、第１ワークの固定用治具４１が固定されている。固定用治具４１は、第１ワークとしての光学部品Ｗを取り外し可能に固定するものである。図７における光学部品Ｗの取付位置が、前記凹状球面部分４及び凸状球面部分１６の曲率中心となる。そして、光学部品Ｗから延びるリード線Ｗａがスリット２１，２２内を通過するものである。なお、本応用例では、光学部品Ｗの上面が当接面とされ、これに上方から当接される図示しない第２ワークとしての基板等の下面が特定面とされ、当該特定面に対し当接面が平行となるように揺動体１５が倣い動作を行う。
【００５４】
このような固定用治具３９を用いた倣い装置１においては、揺動体１５は固定用治具３９の重量のアンバランスも含めて大きく後方へ傾斜してしまう。ところが、倣い装置１の後部に調整装置２５が設けられているため、揺動体１５の傾きを容易に調整することができる。
【００５５】
［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態について、図８を参照しつつ第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、図８は倣い装置の平面図である。
【００５６】
本実施の形態では、第１の実施の形態における一対のサイドプレート５に代えて、調整装置２５をそれぞれ設けている。従って、本実施の形態では、スリット２１，２２の開口側である前面を除いて左右と後方の計３箇所に調整装置２５が設けられている。
【００５７】
なお、第１の実施の形態では、加圧ポート７及び真空引きポート８が一方のサイドプレート５に設けられていたが、これら各ポート７，８は３箇所に設けられた調整装置２５のうちのいずれかに形成されている。
【００５８】
従って、本実施の形態では、揺動体１５に左右の傾きがあっても、それを左右に配置した調整装置２５によって補正することができる。
【００５９】
［第３の実施の形態］
以下、第３の実施の形態について、図９を参照しつつ第１の実施の形態或いは第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、図９は倣い装置の平面図である。
【００６０】
本実施の形態の倣い装置１は、基台３及び揺動体１５に第１及び第２の両実施の形態で設けられているスリット２１，２２を省略した汎用タイプである。かかる倣い装置１においては、前後左右の計４箇所に調整装置２５が設けられている。
【００６１】
なお、第１の実施の形態では、加圧ポート７及び真空引きポート８が一方のサイドプレート５に設けられていたが、これら各ポート７，８は４箇所に設けられた調整装置２５のうちのいずれかに形成されている。
【００６２】
従って、本実施の形態では、揺動体１５に左右の傾きがあってもそれを左右に配置した調整装置２５によって補正することができ、揺動体１５に前後の傾きがあってもそれを前後に配置した調整装置２５によって補正することができるので、揺動体１５上に搭載される治具の種類にかかわらず揺動体１５を水平に調整することができる。
【００６３】
［単動式調整装置の他の形態］
以下、今までに説明した単動式の調整装置２５の他の形態について、図１０を参照しつつ説明する。なお、図１０（ａ）乃至（ｄ）はいずれも調整装置２５ａ〜ｄの断面図である。
【００６４】
図１０（ａ）に示した調整装置２５ａは、第１の実施の形態において説明した調整装置２５において、調整ネジ３２を第１ブロック２６側に設けた変形例である。この場合、調整ネジ３２は第１ブロック２６の下方より螺入されている。また、収容凹部２８は第１ブロック２６及び第２ブロック２７の対向面において開口するように両者に形成されている。また、第１の実施の形態における第１ブロック２６に設けられた支持ピン３０は省略され、調整ネジ３２の先端（上端）側が第２ブロック２７側に延びている。かかる調整装置２５ａにおいても、上述の調整装置２５と同様の機能を有する。
【００６５】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の調整装置２５ａにおいて、調整ネジ３２の先端にストッパ片４１を設けた調整装置２５ｂの例である。この場合、揺動体１５が基台２上から脱落しようとしても、ストッパ片４１が第２ブロック２７に当接（係合）してその脱落が防止される。従って、図８及び図９に示したように、サイドプレート５及び軸棒１７による脱落防止機構が備えられていない倣い装置１においても、かかる調整装置２５ｂを全部又は一部に採用すれば、ストッパ片４１の機能によって揺動体１５の脱落が防止される。
【００６６】
図１０（ｃ）の調整装置２５ｃは、第１の実施の形態において説明した調整装置２５において、支持ピン３０を省略し、代わりに調整ネジ３２の先端（下端）側が第１ブロック２６の下方に突出されるまで延び、その先端位置にストッパ片４１を設けた例を示すものである。かかる場合も図１０（ｂ）の調整装置２５ｂと同様の脱落防止機能を有する。
【００６７】
また、この調整装置２５ｃによれば、当該各調整装置２５ｃのストッパ片４１が第１ブロック２６に圧接（係合）されるように調整ネジ３２を上方へ移動させれば、揺動体１５が完全に固定されてぐらつくことがなくなる。従って、このようにセットした状態で倣い装置１を搬送すれば同倣い装置１の保護に繋がり、また揺動体１５上に所定の治具を取り付ける場合にもその取り付け作業が容易になる利点がある。
【００６８】
図１０（ｄ）は、揺動体１５を上方に付勢する手段（弾性部材）として、コイルバネ２９に代えてゴムリング４２を配置した調整装置２５ｄの例である。そもそも倣い装置１による倣い動作は非常に小さい動作範囲のものであるため、このようなゴムリング４２によって揺動体１５を支えるものであっても問題なく使用できる。なお、ゴムリング４２に代えて、ゲル、板バネ、皿バネ等の他の弾性部材を設けてもよい。
【００６９】
［第４の実施の形態］
以下、第４の実施の形態について、図１１及び図１２を参照しつつ第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、図１１は倣い装置の平面図、図１２は図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００７０】
本実施の形態では、基台２に第１ブロック２６を一体形成し、揺動体１５に第２ブロック２７を一体形成した調整装置２５ａを備えている。別の視点で言えば、第１ブロック２６及び第２ブロック２７を省略してその機能を基台２及び揺動体１５に振り分けたものである。更に、調整装置２５ａは倣い装置１の四隅に設けられている。なお、かかる調整装置２５ａは基本的には図１０（ａ）で説明した調整装置の構成をそのまま利用したものである。
【００７１】
従って、本実施の形態では、四隅に設けられた調整装置２５ａによって、揺動体１５の前後左右の傾きを自在に補正することができる。また、調整装置２５ａのための専用のブロック（第１ブロック２６及び第２ブロック２７）が不要となるため、部品点数が低減され、装置の大きさも小さくすることができる利点がある。
【００７２】
［複動式調整装置の各種形態］
以下、複動式の調整装置４５の各種の形態について、図１３を参照しつつ説明する。なお、図１３（ａ）乃至（ｄ）はいずれも調整装置４５ａ〜ｄの断面図である。
【００７３】
まず、図１３（ａ）に示した調整装置４５ａについて説明する。調整装置４５ａは、基台２の側面に固定される第１ブロック４６と、揺動体１５の側面に固定される第２ブロック４７とを備えている。そして、第１ブロック４６の上方に第２ブロック４７が若干の空隙をおいて配置されている。
【００７４】
第１ブロック４６には上下方向に延びかつ上方に開口する収容凹部４８が形成されている。収容凹部４８の底面側には第１ブロック４６の下方へ貫通する小径の孔４９が形成されている。
【００７５】
第２ブロック４７には上下方向に延びかつ上下方向に貫通するネジ孔５０が形成されており、そのネジ孔５０に調整ネジ５１が螺入されている。調整ネジ５１の先端（下端）側は非ネジ領域とされ、非ネジ領域は前記収容凹部４８及び孔４９を貫通するように配置されている。そして、非ネジ領域の先端には孔４９より大径のストッパ片５２が形成されている。ストッパ片５２によって調整ネジ５１が第１ブロック４６から脱落するのが防止されている。
【００７６】
調整ネジ５１の非ネジ領域の中間部位には、バネ座５３が形成されている。収容凹部４８内には弾性部材としての一対のコイルバネ５４が収容されており、一方のコイルバネ５４がバネ座５３の上面と第１ブロック４６の上部との間で圧縮状態に保持されている。また、他方のコイルバネ５４はバネ座５３の下面と第１ブロック４６の下部との間で圧縮状態に保持されている。
【００７７】
ここで、基台２は所定位置に固定されているため第１ブロック４６は固定側となり、揺動体１５は固定されていないため第２ブロック４７は可動側となる。従って、上部のコイルバネ５４の押圧力によって第１ブロック４６に対して第２ブロック４７が下方へ押圧される一方で、下部のコイルバネ５４の押圧力によって第１ブロック４６に対して第２ブロック４７が上方へ押圧される。このように、両コイルバネ５４の相反する押圧力のバランスによって揺動体１５の自然状態の位置が決定される。
【００７８】
調整ネジ５１の上端の頭部には、マイナスドライバが使用できるように図示しないマイナス溝が形成されているため、マイナスドライバによって調整ネジ５１の上下位置を調整することができる。この調整によって、調整ネジ５１を下方に移動させれば、下部のコイルバネ５４が一層圧縮され、それによる反発力が大きくなって、第２ブロック４７が上昇する側に調整される。一方、調整ネジ５１を上方に移動させれば、上部のコイルバネ５４が一層圧縮され、それによる反発力が大きくなって、第２ブロック４７が降下する側に調整される。このような調整によって、自然状態における揺動体１５の初期位置を概ね水平に保つようにすることができる。なお、この調整を実際に行ったところ、目分量でも概ね０．１度程度まで調整することができた。
【００７９】
かかる調整装置４５ａによれば、１つの調整装置４５ａによって揺動体１５のプラスの傾きもマイナスの傾きも補正することができる。勿論、本調整装置４５ａによれば、ストッパ片５２による脱落防止機能をも有していることはいうまでもない。
【００８０】
また、第２ブロック４７にはその側面より水平方向に固定用ネジ５５が螺入されている。固定用ネジ５５の螺入位置の調整によって調整ネジ５１の周面に圧接された状態と調整ネジ５１の周面から離間した状態とに切り換えることができる。従って、調整ネジ５１による調整中には固定用ネジ５５を離間した状態として調整ネジ５１による調整を円滑なものとし、調整ネジ５１による調整完了後には固定用ネジ５５を圧接させた状態として調整ネジ５１の位置ずれを防止することができる。
【００８１】
次いで、図１３（ｂ）に示された調整装置４５ｂについて説明すると、かかる調整装置４５ｂは揺動体１５を上下両方に付勢する手段（弾性部材）として、コイルバネ５４に代えて一対のゴムリング６１を配置したものである。そもそも倣い装置１による倣い動作は非常に小さい動作範囲のものであるため、このようなゴムリング６１によって揺動体１５を支えるものであっても問題なく使用できる。なお、ゴムリング６１に代えて、ゲル、板バネ、皿バネ等の他の弾性部材を設けてもよい。
【００８２】
図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の調整装置４５ｂにおいて調整ネジ５１を第１ブロック４６側に設けるとともにゴムリング６１に代えて皿バネ６２を用いた調整装置４５ｃである。図１３（ｄ）は、以上の各調整装置４５ａ〜ｃにおいて一対のコイルバネ５４，一対のゴムリング６１，一対の皿バネ６２を用いていたのに代えて、１つの板バネ６３を用いた調整装置４５ｄの例である。かかる板バネ６３は第１ブロック４６に固定された接触子６４に片持ち支持されており、その先端が調整ネジ５１の非ネジ形成領域の中間部に差し込まれた状態に保持されている。従って、板バネ６３を一つ設けるだけで、揺動体１５を上下いずれにも押圧力を作用し得ることとなり、構成が簡易なものとなる。
【００８３】
［第５の実施の形態］
以下、第５の実施の形態について、図１４を参照しつつ第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、図１４は倣い装置の平面図である。
【００８４】
本実施の形態では、図１３（ａ）で示した調整装置４５ａを倣い装置１の左右一方の面と、前後一方の面とに設けた例である。かかる調整装置４５は先に説明した単動式の調整装置２５とは異なり、複動式である。即ち、前記調整装置２５では揺動体１５を押し上げる方向にしか調整できなかったのに対し、当該調整装置４５ａでは揺動体１５を押し上げる方向と押し下げる方向との双方向に調整できる機能を有している。なお、かかる調整装置４５ａの具体的構成は、前項において既述されているので、詳細な説明を省略する。また、当該調整装置４５ａに代えて、他の調整装置４５ｂ〜４５ｄを用いてもよい。
【００８５】
本実施の形態によれば、調整装置４５ａが倣い装置１の左右に１つ前後に１つの計２つしか設けられていないにもかかわらず、それぞれが揺動体１５を押し上げたり押し下げる調整を行うことができることから、基台２に対する揺動体１５の傾きを補正することができる。
【００８６】
また、本倣い装置１の搬送時や、揺動体１５への治具の取り付け時には、調整ネジ５１を上方へ移動させてストッパ片５２が第１ブロック４６に圧接（係合）されるようにしておけばよい。このようにすることで、揺動体１５が基台２上にロックされた状態となり、揺動体１５の揺動を抑えて、搬送時の破損を防止したり、治具取り付け作業を容易なものとすることができる。
【００８７】
［第６の実施の形態］
以下、第６の実施の形態について、図１５及び図１６を参照しつつ説明する。なお、図１５は倣い装置の平面図、図１６は同倣い装置の正面図である。
【００８８】
以上説明した各実施の形態では、調整装置は上下方向に延びており、コイルバネ等の付勢部材の配置もその伸縮方向が上下方向となるように配置されていたが、コイルバネを圧縮した場合にはコイルバネの伸縮方向に対して交差する方向、即ち剪断方向についても当該コイルバネには復帰力が作用する。この原理を利用して、本実施の形態では、コイルバネを水平方向に設けている。
【００８９】
本実施の形態の倣い装置１においても、基台２に対し揺動体１５が揺動する点は何ら変わりない。第１の実施の形態との対比でみれば、スリットが形成されていない点で異なり、また基台２及び揺動体１５の形状が異なっており、最も大きく相違するのが調整装置についてである。
【００９０】
そこで、本実施の形態における調整装置７１について説明する。調整装置７１は倣い装置１の前後左右に計４個設けられている。１の調整装置７１について着目すると、揺動体１５にはプレート７２がボルト７３によって固定されている。プレート７２は基台２の外周側に配置されるよう垂下されている。
【００９１】
プレート７２には左右一対のネジ孔７４が形成され、それら各ネジ孔７４には調整部材としての調整ネジ７５が螺入されている。基台２には各ネジ孔７４と対峙するように収容凹部７６が形成されており、その収容凹部７６には弾性部材としてのコイルバネ７７が収容されている。コイルバネ７７の一端は収容凹部７６の底部に他端は調整ネジ７５の先端にそれぞれ当接され、圧縮状態に保持されている。
【００９２】
さて、このように構成された調整装置７１を備えた倣い装置１では、揺動体１５の傾きを調整ネジ７５のネジ込み量によって調整することができる。即ち、調整ネジ７５をネジ込めばコイルバネ７７が一層圧縮されてネジ孔７４と収容凹部７６とが一軸線上に配置されるような力が発生し、揺動体１５を傾きなく調整することができる。
【００９３】
なお、各調整装置７１で計８箇所にコイルバネ７７を収容したが、各調整装置７１のうち例えばそれぞれ向かって左側或いは右側だけにコイルバネ７７を収容して計４箇所に調整機能をもたせるようにしてもよい。また、各調整装置７１において略中央にネジ７４，調整ネジ７５，収容凹部７６，コイルバネ７７を配置して計４箇所に調整機能をもたせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る倣い装置の斜視図。
【図２】同倣い装置の平面図。
【図３】同倣い装置の右側面図。
【図４】同倣い装置の構造断面図。
【図５】同倣い装置の背面図。
【図６】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図７】第１の実施の形態に係る倣い装置の応用例を示す斜視図。
【図８】第２の実施の形態に係る倣い装置の平面図。
【図９】第３の実施の形態に係る倣い装置の平面図。
【図１０】単動式調整装置の各種例を示す断面図。
【図１１】第４の実施の形態に係る倣い装置の平面図。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ線断面図。
【図１３】複動式調整装置の各種例を示す断面図。
【図１４】第５の実施の形態に係る倣い装置の平面図。
【図１５】第６の実施の形態に係る倣い装置の平面図。
【図１６】同倣い装置の正面図。
【符号の説明】
１…倣い装置、２…基台、３…多孔質体、４…凹状球面部分、７…加圧ポート、８…真空引きポート、９…エア通路、１１…環状溝、１５…揺動体、１６…凸状球面部分、２１…スリット、２２…スリット、２５…調整装置、２６…第１ブロック、２７…第２ブロック、２８…収容凹部、２９…弾性部材としてのコイルバネ、３２…調整部材としての調整ネジ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…調整装置、４１…ストッパとしてのストッパ片、４２…弾性部材としてのゴムリング、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ…調整装置、４６…第１ブロック、４７…第２ブロック、４８…収容凹部、５１…調整部材としての調整ネジ、５２…ストッパとしてのストッパ片、５４…弾性部材としてのコイルバネ、６１…弾性部材としてのゴムリング、６２…弾性部材としての皿バネ、６３…弾性部材としての板バネ、７１…調整装置、７２…プレート、７５…調整部材としての調整ネジ、７６…収容凹部、７７…弾性部材としてのコイルバネ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003574098.tif 000016
【図１６】
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