(57)【要約】【課題】ワークが保持される状態において、ワークの姿勢の安定性を高めつつワークと他の部材との接触を防止するチャック装置を提供する。【解決手段】ワークＷに対向する保持面３２に開口する旋回室３３を有した保持部材１２を備え、旋回室３３に流入した圧縮空気の旋回流によって旋回室３３とワークＷとの間に負圧を形成するとともに、旋回室３３から流出した圧縮空気によって保持面３２とワークＷとの間に正圧を形成することによって、支持台４０に支持されたワークＷを浮上させて保持部材１２から保持距離ＨＤだけ離れた保持位置でワークＷを保持するチャック装置１０において、ワークＷの浮上方向において保持面３２から保持位置よりも保持部材１２の領域である規制領域に配置されるとともに、ワークＷとの接触によって浮上方向におけるワークＷの進路を規制領域の支持台４０側に規制する浮上規制部材４５を備えている。【選択図】図２
2011161528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対向する保持面を有するとともに該保持面に凹部を有した保持部材を備え、
前記凹部に流入した気体の旋回流によって前記凹部と前記ワークとの間に負圧を形成するとともに、前記凹部から流出した気体によって前記保持面と前記ワークとの間に正圧を形成することによって、支持台に支持されたワークを前記保持部材に向けて浮上させて前記保持部材から離れた保持位置で該ワークを保持するチャック装置において、
前記ワークが浮上する方向において前記保持位置よりも前記保持部材側の領域である規制領域に配置されるとともに、前記浮上するワークとの接触によって前記浮上するワークの進路を前記規制領域の前記支持台側に規制する浮上規制部材を備える
ことを特徴とするチャック装置。
【請求項２】
前記浮上規制部材は、
前記保持位置に保持されたワークにおいて互いに異なる複数の周縁部分に対向するように配置されて該複数の周縁部分の進路を規制する
ことを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
【請求項３】
前記ワークが浮上する方向において前記保持部材よりも前記支持台側には、前記浮上するワークの周縁を囲う進路規定部材が配置されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック装置。
【請求項４】
前記保持面には、前記凹部における旋回流の旋回方向と同じ方向に延びる渦巻き状の案内溝が設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のチャック装置。
【請求項５】
前記凹部が、円形孔であり、
前記保持部が、前記凹部の内周面に開口を有して前記内周面の接線方向に延びる導入路を有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに負圧を作用させることによってワークを保持するチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に記載のように、液晶基板や半導体ウェハなどのワークに負圧を作用させることによってワークを保持するチャック装置が知られている。特許文献１に記載のチャック装置では、ワークに対向する一側面に設けられた凹部の内部で気体の旋回流が発生して凹部とワークとの間に旋回流による負圧が形成される。また凹部の外側とワークとの間に気体が流れることによって凹部の外側とワークとの間に気体による正圧が形成される。そして負圧と正圧とがワークの異なる部分に作用することによって、ワークに対向する一側面から所定の距離だけ離れた保持位置でワークが保持されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４２４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ワークに対向する一側面である保持面に向けてワークが持ち上げられる際には、上述した負圧や正圧に基づく力の他に、浮上するワークの慣性力が該ワークに作用する。そのため、ワークの位置が保持位置で安定する前に、保持位置よりも保持面側にワークが一旦浮上する結果、ワークと保持面とが接触して保持面に変形が生じたり異物が付着してしまう虞がある。その結果、変形した部分や異物によって気体の流れが乱されて、ワークに作用する負圧の変動やワークに作用する正圧の局所的な変動を招く結果、保持面に保持されているワークの姿勢が不安定になってしまう。
【０００５】
なお、上述したような保持面とワークとの接触は、特許文献１に記載のチャック装置のように、保持面よりもワーク側に位置する摩擦面を有した摩擦部材を凹部の周辺に設けることによって防止することが可能である。このような構成であれば、摩擦部材とワークとが接触し続けるものの、保持面とワークとが接触しない状態を確実に維持することができるため、上述したような気体の流れの乱れが抑えられる。しかしながら、特許文献１に記載のチャック装置では、チャック装置がワークを保持する間、摩擦部材とワークとが接触し続けているため、ワークと他の部材とが所定の距離だけ離れた状態でワークが保持されるという保持の態様が不可能となってしまう。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークが保持される状態において、ワークの姿勢の安定性を高めつつワークと他の部材との接触を防止するチャック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のチャック装置は、ワークに対向する保持面を有するとともに該保持面に凹部を有した保持部材を備え、前記凹部に流入した気体の旋回流によって前記凹部と前記ワークとの間に負圧を形成するとともに、前記凹部から流出した気体によって前記保持面と前記ワークとの間に正圧を形成することによって、支持台に支持されたワークを前記保持部材に向けて浮上させて前記保持部材から離れた保持位置で該ワークを保持するチャック装置
において、前記ワークが浮上する方向において前記保持位置よりも前記保持部材側の領域である規制領域に配置されるとともに、前記浮上するワークとの接触によって前記浮上するワークの進路を前記規制領域の前記支持台側に規制する浮上規制部材を備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明のチャック装置によれば、保持位置よりも保持部材側の領域である規制領域では、浮上するワークの進路が浮上規制部材によって規制される。そのため、浮上するワークの慣性によって保持位置よりも保持部材側にワークが浮上しようとしても、ワークの進路が浮上規制部材で規制される結果、該ワークの浮上が抑制されることとなる。ワークの浮上によってワークが保持面に接触した場合には、保持面に変形が生じたり異物が付着したりする。この点、上記構成であれば、保持位置よりも保持部材側でワークの浮上が抑制される分、保持面に一旦変形が生じたり異物が付着したりすること、ひいては変形した部分や異物によって気体の流れが乱される結果、保持面に保持されているワークの姿勢が不安定になること、それを抑制することが可能である。そのうえ、慣性によるワークの浮上が停止した後には、浮上規制部材から離れた保持位置でワークが保持されるため、ワークと浮上規制部材との接触を防止することが可能である。その結果、ワークが保持される状態において、ワークの姿勢の安定性を高めつつ、且つ、ワークと他の部材との接触を防止することが可能である。
【０００９】
このチャック装置における前記浮上規制部材は、前記保持位置に保持されたワークにおいて互いに異なる複数の周縁部分に対向するように配置されて該複数の周縁部分の進路を規制することを要旨とする。
【００１０】
ワークが保持部材に向けて浮上する際には、保持面に対してワークが傾くことなく浮上する場合と、保持面に対してワークが傾いて浮上する場合とがある。これらのうち、保持面に対してワークが傾いて浮上する場合には、ワークの一端部が保持面側に先に浮上するかたちでワークが浮上する。そのため、先に浮上するワークの一端部とは異なる位置に浮上規制部材が配置されている場合には、ワークと浮上規制部材とが接触する前にワークの一端部と保持面とが接触してしまう虞がある。この点、このチャック装置によれば、ワークにおいて互いに異なる周縁部分に対向するように浮上規制部材が配置されている。こうした構成によれば、保持面に対してワークが傾いて浮上する場合であっても、先に浮上するワークの一端部と浮上規制部材との接触する可能性が高くなる結果、ワークの一端部と保持面とが接触することをより高い確率で抑制することが可能である。また、先に浮上するワークの一端部と浮上規制部材とが接触した後には、後に浮上するワークの他端部が保持面側に向けて浮上することになる。このような場合にも、後に浮上するワークの他端部と浮上規制部材との接触する可能性が高くなる結果、ワークの他端部と保持面とが接触することをより高い確率で抑制することが可能である。それゆえ、保持面とワークとの接触を確実に抑制することができる。
【００１１】
このチャック装置は、前記ワークが浮上する方向において前記保持部材よりも前記支持台側には、前記浮上するワークの周縁を囲う進路規定部材が配置されていることを要旨とする。
【００１２】
浮上規制部材とワークとが接触すると、その接触の程度によっては、ワークが保持面に保持される前に、ワークを構成する一側面の面方向にワークが移動してしまう虞がある。この点、このチャック装置によれば、ワークを構成する一側面の面方向において、浮上するワークの進路が進路規定部材によって規定される結果、ワークの浮上先が保持部材に向くことになる。それゆえに、ワークを構成する一側面の面方向へのワークの移動を進路規定部材により抑えることが可能である。
【００１３】
このチャック装置における前記保持面には、前記凹部における旋回流の旋回方向と同じ方向に延びる渦巻き状の案内溝が設けられていることを要旨とする。
ここで、上記案内溝が設けられていない保持面においては、該保持面に沿って流れる気体が周辺の気体との摩擦などによって急激に減速することがある。こうした急激な減速は、凹部内で形成される旋回流の旋回状態を変化させる結果、凹部とワークとの間に形成される負圧を変動させて保持されているワークの姿勢を不安定にする虞がある。このチャック装置によれば、凹部から流出した気体が案内溝に導かれて保持面の外側まで円滑に流出する。そのため、凹部から流出した気体と周辺の気体との摩擦が抑えられて、保持面に沿って流れる気体の流速の急激な減速が抑えられる。その結果、保持されているワークの姿勢が安定するため、浮上規制部材とワークとが接触する機会を少なくすることが可能でもある。
【００１４】
このチャック装置は、前記凹部が、円形孔であり、前記保持部が、前記凹部の内周面に開口を有して前記内周面の接線方向に延びる導入路を有することを要旨とする。
このチャック装置によれば、導入路を通して凹部に流入する気体が該凹部の内周面の接線方向に沿った流れを有するため、該凹部に気体の旋回流を効率よく発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかるチャック装置の分解斜視図。
【図２】チャック装置の内部構造を示す断面図。
【図３】保持部材の斜視構造を示す斜視図であって、保持面とは反対側から見た図。
【図４】保持面を示す平面図。
【図５】保持面側におけるホルダ部の平面図であって、ワークが移動可能範囲の中央部で保持されている状態を示す図。
【図６】保持面側におけるホルダ部の平面図であって、ワークが移動可能範囲の一方に偏倚して保持されている状態を示す図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）ワークの浮上態様を説明するための説明図。
【図８】（ａ）（ｂ）変形例にかかるワークの浮上態様を説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態にかかるチャック装置について図１〜図７を参照して説明する。図１は、チャック装置の分解斜視図である。
図１に示されるように、チャック装置１０は、ケース部１１と、保持部材１２と、圧縮空気供給源１３とを有している。ケース部１１は、下部ケース１４と該下部ケース１４に固定される上部ケース１５とによって構成される。ケース部１１は、保持部材１２が配設されるホルダ部１６と、該ホルダ部１６に連なって直線状に延びるアーム部１７とを有している。このアーム部１７は、チャック装置１０を手持ちとする場合にはグリップ部として機能し、装置に取り付ける場合には取付け部として機能する。
【００１７】
下部ケース１４には、ホルダ部１６及びアーム部１７に連なる段差１８を有する多段状の凹部１９が形成されている。下部ケース１４のホルダ部１６には、凹部１９の底面に開口する、断面円状の４つの貫通孔２０がマトリクス状に配置されている。そして４つの貫通孔２０の各々に、保持部材１２が挿入されている。また、アーム部１７の延出方向を挟むように対向する２つの貫通孔２０の間には、段差１８と同じ高さを有するスペーサー部２１が凹部１９の底面から立設されている。
【００１８】
上部ケース１５は、平板状をなしている。上部ケース１５の一端には、チューブ２５を介して圧縮空気供給源１３に接続されるチューブ接続口２６が設けられている。上部ケース１５は、凹部１９の段差１８及びスペーサー部２１の上面に接触するかたちで該凹部１
９に挿入されるとともに、下部ケース１４に対して気密に固定されている。
【００１９】
次に、保持部材１２について図２〜図４を参照して説明する。
図２は、チャック装置の断面構造を示す断面図であって、ワークが保持位置に保持されている状態を示している。図３は、保持部材の斜視構造を示す斜視図であって、保持面の反対側から見た図である。図４は、保持面を示す平面図であって、旋回室から流出した圧縮空気の流れを示した図である。なお、図２では、チャック装置１０の内部構造を説明する便宜上、スペーサー部２１を省略して示している。
【００２０】
図２に示されるように、保持部材１２は、外周面が貫通孔２０の内周面に接触するかたちに軸３０を中心軸とする円筒形状に形成されている。保持部材１２の上側の端面３１は、上部ケース１５の下面に接触するように下部ケース１４に配置されている。また保持部材１２の上側の端面である保持面３２は、該保持面３２の略周方向に沿った段差を有する段差面であって、下部ケース１４の下面からわずかに突出するように配置されている。また各保持部材１２の保持面３２が有する段差の最下端は、軸３０と直交する同一平面上に配置される。そして、保持部材１２の内周面が上部ケース１５によって閉塞されることによって、凹部として円形孔状の旋回室３３が形成される。また、保持部材１２がケース部１１に固定されることによって、ケース部１１の内部には、圧縮空気供給源１３からの圧縮空気がチューブ接続口２６を介して供給される気体室２８が上述した段差１８及びスペーサー部２１の高さに応じて形成される。
【００２１】
図２及び図３に示されるように、保持部材１２の端面３１には、該保持部材１２の内周面と外周面とに開口するとともに、端面３１における開放部分が上部ケース１５によって閉塞される導入路３４が凹設されている。導入路３４は、旋回室３３と気体室２８とを連通させて該気体室２８内の圧縮空気を旋回室３３に導入する。また導入路３４は、旋回室３３の内周面である円周面の略接線方向であって、該旋回室３３の内周面において対向する位置から互いに相反する方向に向かって延出形成されている。こうした構成の導入路３４であれば、該導入路３４を通じて旋回室３３に導入された圧縮空気は、該旋回室３３の内周面に沿った流れを有するため、旋回室３３内において旋回流を効率よく発生させることができる。こうした旋回室３３における圧縮空気の旋回によって、旋回室３３にはベルヌーイ効果に基づく負圧が発生する。そして旋回室３３にて旋回流を形成した圧縮空気は、保持面３２における開口部から流出する。
【００２２】
図４に示されるように、保持部材１２の保持面３２には、旋回室３３から流出する圧縮空気を案内する３つの案内溝３５，３６，３７が設けられている。案内溝３５，３６，３７は、保持部材１２の内周面に始端を、外周面に終端を有して、旋回室３３で生じる旋回流の旋回方向と同じ方向の渦巻き状に形成されている。案内溝３５，３６，３７は、上記軸３０を中心として１２０°だけ回転移動させたかたちの同一の構造をなしている。すなわち、案内溝３５，３６，３７は、各始端が保持部材１２の内周面における周方向に等間隔で設けられているとともに、各終端が保持部材１２の外周面における周方向に等間隔で設けられている。このように案内溝３５，３６，３７の始端を内周面における周方向に等間隔で設けることによって、各案内溝３５，３６，３７に流入する圧縮空気量を均一にすることができる。旋回室３３から流出した圧縮空気は、各案内溝３５，３６，３７に案内されて保持面３２の外側へと流出する。なお図４では、案内溝３５における圧縮空気の流れを実線、案内溝３６における圧縮空気の流れを一点鎖線、案内溝３７における圧縮空気の流れを破線で示している。この流出過程において案内溝３５，３６，３７を流れる圧縮空気の一部が該案内溝３５，３６，３７の開放部分から保持面３２側へと流れ出す。そして、この流れ出した圧縮空気によって、保持面３２とワークＷとの間に正圧が発生する。
【００２３】
ここで、ワークＷには渦巻き状の各案内溝３５，３６，３７を流れる圧縮空気によって
その流れ方向に応じた回転力が与えられることになる。そのため、マトリクス状に配置される４つの保持部材１２を全て同じ旋回方向で構成したとあっては、上記回転力によってワークＷの上面Ｗａに沿ってワークＷが回転してしまう虞がある。これに対して、本実施形態では、マトリクス状に配置される４つの保持部材１２は、対角位置に配置された２つの保持部材１２において旋回流の旋回方向が同じであるとともに、スペーサー部２１を挟むかたちに配置された２つの保持部材１２においては旋回流の旋回方向が反対になるように構成されている（図１参照）。こうした構成であれば、案内溝を流れる圧縮空気によってワークＷが受ける回転力を互いに打ち消し合うことができるため、ワークＷの上面Ｗａの面方向におけるワークＷの回転を抑えることができる。
【００２４】
また、案内溝３５，３６，３７の終端においては、該案内溝３５，３６，３７を流れた圧縮空気が保持面３２の外側へ流出することにともなって急激な圧力の低下を生じている。そのため、保持されているワークＷがその圧力低下している部分に引き寄せられてしまう虞がある。これに対して、本実施形態では、案内溝３５，３６，３７の終端は、保持部材１２の外周面における周方向に等間隔で配置されている。こうした構成であれば、保持されているワークＷに対して上述した終端付近における圧力の低下が軸３０を中心に均等に作用する。
【００２５】
さらに、上述した案内溝３５，３６，３７が形成されていない保持面にあっては、旋回室３３の開口部から流出した圧縮空気の流速が周辺の気体との摩擦などによって急激に低下することがある。こうした急激な流速の低下は、旋回室３３にて形成される旋回流の旋回状態を変化させるため、該旋回流によって形成される負圧の変動を招いてしまう。これに対して、上記構成によれば、旋回室３３から流出する圧縮空気は、案内溝３５，３６，３７によって案内されて保持面３２の外側に流出することから、案内溝が形成されていない保持面を通じて外側に流出される圧縮空気に比べて、保持面３２の外側に円滑に流出することとなる。すなわち、案内溝３５，３６，３７を流れる圧縮空気に急激な減速が生じ難くなることから、旋回流の旋回状態を安定させることができ、ひいては旋回室３３で発生する負圧の変動を抑えることができる。
【００２６】
こうした構成のチャック装置１０によれば、圧縮空気がケース部１１に供給されるとともに、支持台４０に支持されたワークＷと保持面３２との距離が、上記負圧がワークＷに作用する浮上開始距離になると、該ワークＷが支持台４０から浮上する。このような浮上開始距離は、旋回室３３に供給される圧縮空気の流量やワークＷの自重などに応じて異なる距離である。この際、浮上したワークＷには、浮上する方向（以下、単に浮上方向という。）に沿う方向における力として、上記負圧に基づく力と上記正圧に基づく力との他、ワークＷの自重、装置周辺雰囲気の圧力（本実施形態では大気圧）に基づく力などが作用する。そしてワークＷは、これらの力が釣り合った位置で保持面３２に対して非接触の状態で保持される。すなわちチャック装置１０は、上記負圧と上記正圧とをワークＷに作用させることによって、保持面３２から保持距離ＨＤだけ離れた位置を保持位置としてワークＷを保持する。
【００２７】
ところで、浮上過程にあるワークＷは、その位置が上述した保持位置で安定する前に、支持台４０からの浮上に基づく慣性によって該保持位置よりも保持面３２側に一旦移動する。そのため、ワークＷが保持位置で保持されるまでの過程では、該ワークＷと保持面３２とが接触する虞がある。そこで本実施形態のチャック装置１０には、こうしたワークＷの浮上に基づく慣性によってワークＷと保持面３２とが接触することを抑えるべく、浮上方向におけるワークＷの進路を規制する浮上規制部材４５が設けられている。
【００２８】
図２に示されるように、チャック装置１０は、下部ケース１４の下面に固定されて該下面から支持台４０に向かって延びる浮上規制部材４５を有している。浮上規制部材４５の
下端面４５ａは、保持位置にあるワークＷの上面Ｗａよりも保持面３２側の領域である規制領域Ｓにおいて同一平面上に配置されているとともに、ワークＷの浮上方向において該ワークＷの周縁部に対向するように配置されている。こうした構成であれば、保持位置よりも保持面３２側にワークＷが浮上した場合であっても、浮上方向におけるワークＷの進路が浮上規制部材４５によって規制されることから、保持面３２とワークＷとの接触を抑えることができる。また、浮上規制部材４５の下端面４５ａが、保持位置にあるワークＷの上面Ｗａよりも保持面３２側に配置されていることから、浮上規制部材４５に接触した状態でワークＷが保持されることもない。
【００２９】
一方、浮上規制部材４５とワークＷとが接触すると、その接触の程度によっては、ワークＷが保持位置で保持される前に、ワークＷの上面Ｗａの面方向に沿ってワークＷが移動してしまう虞がある。こうしたワークＷの移動によって、例えばワークＷの上面Ｗａの面方向における負圧の作用範囲外にまでワークＷが移動してしまうと、ワークＷの上面Ｗａに作用する力の釣り合いが該上面Ｗａ内で崩れてしまい、保持されているワークＷが脱落することにもなる。そこで本実施形態では、ワークＷの上面Ｗａの面方向におけるワークＷの進路を保持部材１２に向けて規定する進路規定部材としての規定ピン４６が設けられている。
【００３０】
図２に示されるように、下部ケース１４の下面には、支持台４０に向かって延びる進路規定部材としての規定ピン４６が、保持位置にあるワークＷの下面よりも支持台４０側に先端面４６ａが配置されるように設けられている。規定ピン４６は、保持位置にあるワークＷの外側面を囲うように配置されてワークＷの上面Ｗａの面方向におけるワークＷの並進や回転を規制する。すなわち、規定ピン４６は、ワークＷの上面Ｗａの面方向におけるワークＷの移動可能範囲を各保持部材１２の下方に規定する。こうした構成のチャック装置１０によれば、支持台４０に支持されているワークＷを規定ピン４６で規定される移動可能範囲内に位置させることにより、該ワークＷを保持面３２に向かって浮上させることが可能である。そして、規定ピン４６によってワークＷの上面Ｗａの面方向におけるワークＷの移動可能範囲が規定されることによって、ワークＷにおける浮上規制部材４５との接触部分が限定されるとともに、ワークＷの上面Ｗａの面方向に沿って移動して保持部材１２から離間しようとしてもその進路を保持部材１２に向けさせることができる。
【００３１】
次に、上述した浮上規制部材４５及び規定ピン４６について、図５及び図６を参照してさらに詳細に説明する。図５及び図６には、ワークＷの形状を矩形板状に具体化した形態を例示している。図５及び図６は、上記チャック装置の保持面側におけるホルダ部の平面図であって、より詳しくは、図５は保持されているワークの位置が移動可能範囲の中央部である状態を示した図である。また図６は保持されているワークの位置が移動可能範囲における一方に偏倚している状態を示した図である。
【００３２】
図５に示されるように、規定ピン４６は、ワークＷの下面を構成する４つの辺の各々に対して２つずつ配置されて図中に二点鎖線で示すような四角形状の移動可能範囲Ａを規定する。規定ピン４６は、該規定ピン４６によって規定される移動可能範囲Ａの中央部でワークＷを保持させたときに、移動可能範囲Ａを構成する辺とワークＷの辺との側方距離が側方距離ＳＤになるように配置される。一方、浮上規制部材４５は、ワークＷが有する４つの周縁部の各々に対向するように配置されている。
【００３３】
図５に示されるように、各浮上規制部材４５の下端面４５ａは、規定ピン４６によって囲まれる移動可能範囲Ａの中央にワークＷが保持されるとき、ワークＷの周縁部に下端面４５ａが対向するように配置されている。また図６に示されるように、各浮上規制部材４５の下端面４５ａは、ワークＷが移動可能範囲Ａの一方に偏倚した状態で保持される場合であっても、ワークＷの周縁部に下端面４５ａが対向するように配置されている。
【００３４】
ここで、ワークＷを浮上させるときには、保持面３２に対してワークＷが傾くことなく浮上する場合と、保持面３２に対してワークＷが傾いて浮上する場合とがある。これらのうち、保持面３２に対してワークＷが傾いて浮上する場合には、ワークＷの一端部が保持面３２側に先に浮上するかたちでワークが浮上する。そのため、先に浮上するワークＷの一端部とは異なる位置に浮上規制部材４５が配置されている場合には、ワークＷと浮上規制部材４５とが接触する前にワークＷの一端部と保持面３２とが接触してしまう虞がある。
【００３５】
この点、上記構成の浮上規制部材４５によれば、ワークＷが移動可能範囲Ａにある限り、ワークＷが有する４つの周縁部の各々に対向するように、各浮上規制部材４５が配置されている。こうした構成によれば、ワークＷが保持面３２に対して傾いて浮上する場合であっても、先に浮上するワークＷの周縁部と浮上規制部材４５との接触する可能性が高くなる結果、ワークＷの一端部と保持面３２とが接触することをより高い確率で抑制することが可能である。また、先に浮上するワークＷの周縁部と浮上規制部材４５とが接触した後には、後に浮上する他の周縁部が保持面３２側に向けて浮上することになる。このような場合にも、後に浮上するワークＷの周縁部と浮上規制部材４５との接触する可能性が高くなる結果、ワークＷの他端部と保持面３２とが接触することをより高い確率で抑制することが可能である。それゆえ、保持面３２とワークＷとの接触を確実に抑制することができる。
【００３６】
次に、上述したチャック装置１０におけるワークＷの浮上の態様について図７を参照して説明する。図７（ａ）〜（ｄ）は、ワークの浮上態様を説明するための説明図である。詳述すると、図７（ａ）はワークＷが支持台４０に支持されている状態を示す図、図７（ｂ）は保持面３２に対してワークＷが平行なまま浮上して浮上規制部材４５に接触した状態を示す図である。また図７（ｃ）は移動可能範囲Ａの一方に偏倚したワークＷが一つの周縁部を先に浮上させて該周縁部が浮上規制部材４５に接触した状態を示す図、図７（ｄ）はワークＷが保持位置で保持された状態を示す図である。
【００３７】
上述したチャック装置１０によってワークＷを保持する場合には、まず図７（ａ）に示されるように、支持台４０に支持されているワークＷが移動可能範囲Ａと対向する位置、すなわち各規定ピン４６によって囲まれる領域の内側に位置するように、作動中のチャック装置１０がワークＷに近づけられる。そしてワークＷと保持面３２との距離が上記浮上開始距離になるようにチャック装置１０がワークＷに近づけられると、該ワークＷが支持台４０から浮上する。
【００３８】
次いで、保持面３２に対して平行な状態を保ったままワークＷが浮上すると、図７（ｂ）に示されるように、その浮上にともなう慣性によって保持位置よりも保持面３２側にワークＷが浮上してワークＷの周縁部が浮上規制部材４５に接触する。あるいは、図７（ｃ）に示されるように、支持台４０に支持されているワークＷが移動可能範囲Ａの一方に偏倚した状態、例えば４つの規定ピン４６うちの１つの規定ピン４６にワークＷが近づくように、かつワークＷの４つの周縁部のうちの１つが先に浮上するようにワークＷが浮上しても、該１つの周縁部はそれと対向する浮上規制部材４５と接触する。また、ワークＷの４つの周縁部のうちで後に浮上する周縁部も該周縁部と対向する浮上規制部材４５に接触する。
【００３９】
つまり、ワークＷが保持面３２に対して平行に浮上する場合であれ、移動可能範囲Ａの一方に偏倚した位置から一つの周縁部が先行して浮上する場合であれ、保持面３２とワークＷとの接触が抑えられることとなる。また、ワークＷと浮上規制部材４５との接触によって該ワークＷが上面Ｗａの面方向に移動したとしても、該ワークＷが移動可能範囲Ａか
ら外れるようなワークＷの移動は、規定ピン４６によって規制される。そして、図７（ｄ）に示されるように、ワークＷは、該ワークＷに作用する力の釣り合った保持位置で保持されることとなる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態のチャック装置１０によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、保持位置にあるワークＷの上面Ｗａよりも保持面３２側の領域である規制領域Ｓに下端面４５ａを配置した浮上規制部材４５が設けられている。こうした構成によれば、ワークＷの浮上方向における進路が規制領域Ｓで規制されることになる。これにより、保持位置よりも保持面３２側に浮上したワークＷと保持面３２との接触を抑えることができる。つまり、ワークＷと保持面３２との接触による該保持面３２の変形や異物の付着が抑えられることから、保持されているワークＷの姿勢の安定性を高めることができる。また、浮上規制部材４５の下端面４５ａが保持位置にあるワークＷよりも保持面３２側に配置されていることから、保持面３２及び浮上規制部材４５に接触しない状態でワークＷを保持することができる。
【００４１】
（２）上記実施形態の浮上規制部材４５は、矩形板状のワークＷが有する４つの周縁部の各々に対して対向するように配置されている。こうした構成であれば、ワークＷの４つの周縁部のうちの１つが保持面３２に向けて先に浮上する場合であっても、該周縁部と浮上規制部材４５との接触する可能性が高くなる結果、ワークＷの一端部と保持面３２とが接触することをより高い確率で抑制することが可能である。また、先に浮上するワークＷの周縁部と浮上規制部材４５とが接触した後には、後に浮上するワークＷの他の周縁部が保持面３２側に向けて浮上することになる。このような場合にも、後に浮上するワークＷの他の周縁部と浮上規制部材４５との接触する可能性が高くなる結果、ワークＷの他の周縁部と保持面３２とが接触することをより高い確率で抑制することが可能である。それゆえ、保持面３２とワークＷとの接触を確実に抑制することができる。
【００４２】
（３）上記実施形態によれば、ワークＷの上面Ｗａの面方向においてワークＷの並進や回転を規制して該ワークＷの移動可能範囲Ａを規定する規定ピン４６が設けられている。こうした構成によれば、浮上規制部材４５とワークＷとの接触などによって保持面３２の面方向にワークＷが移動したとしても、規定ピン４６とワークＷとの接触によって該ワークを移動可能範囲Ａ内に保持することができる。
【００４３】
（４）上記実施形態の保持面３２には、旋回室３３における旋回流の旋回方向と同じ方向に延びる渦巻き状の案内溝３５，３６，３７が設けられている。こうした構成によれば、案内溝３５，３６，３７内を流れる圧縮空気は、周辺の圧縮空気との摩擦などによる流れの乱れが抑えられて保持面３２の外側に円滑に流出されることとなる。これにより、旋回室３３における旋回流の旋回状態が安定するため、該旋回室３３で発生する負圧の変動を抑えることができる。それゆえ、保持位置にあるワークＷの姿勢が安定することから、保持されているワークＷと浮上規制部材４５とが接触することを確実に防止することができる。
【００４４】
（５）上記実施形態によれば、案内溝３５，３６，３７の始端を保持部材１２の内周面における周方向に等間隔となるように配置した。また、案内溝３５，３６，３７の終端を保持部材１２の外周面における周方向に等間隔で配置した。こうした構成によれば、該案内溝３５，３６，３７に圧縮空気を均一に流入させることができるとともに、各案内溝３５，３６，３７の終端付近における急激な圧力低下をワークＷに対して軸３０を中心に均等に作用させることができる。それゆえ、保持位置にあるワークＷの姿勢が安定することから、保持されているワークＷと浮上規制部材４５とが接触することをより確実に防止することができる。
【００４５】
（６）上記実施形態によれば、導入路３４は、旋回室３３の内表面における接線方向であって、該旋回室３３の内表面において対向する位置から互いに相反する方向に向かって延出形成されている。こうした構成によれば、導入路３４を通じて導入された圧縮空気は、旋回室３３の内表面に沿った流れを有するため、旋回室３３内において旋回流を効率よく発生させることができる。
【００４６】
（７）上記実施形態のチャック装置１０においては、複数の保持部材１２を旋回方向の異なる同数で構成した。こうした構成によれば、案内溝３５，３６，３７を流れる圧縮空気がワークに与える回転力を互いに打ち消すことができる。それゆえ、ワークＷの上面Ｗａの面方向におけるワークＷの回転を抑えることができる。
【００４７】
（８）上記実施形態によれば、各旋回室３３には、共通する気体室２８内の圧縮空気が各導入路３４を通じて導入される。こうした構成によれば、各旋回室３３に導入される圧縮空気の圧力及び流量が略等しくなるため、各旋回室３３で発生する負圧の均一化を図ることができる。それゆえ、保持位置にあるワークＷの姿勢が保持面３２に対してより平行になるとともに、支持台４０から浮上する際にワークＷの一端部が先行して浮上することを抑えることもできる。
【００４８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、凹部としての旋回室３３が円形孔状に形成されるとともに、導入路３４が旋回室３３の内周面の接線方向であって、該旋回室３３の内周面で対向する位置から互いに相反する方向に向かって延出形成される。これに限らず、旋回室３３において圧縮空気の旋回流が形成されるのであれば、例えば、上記した対向する位置から旋回室３３の内表面における接線方向と交差する方向に導入路３４が延出形成されていてもよい。また、導入路３４を通じて導入された圧縮空気によって旋回室３３に旋回流が形成されるのであれば、旋回室３３の形状は円形孔状に限られない。
【００４９】
・上記実施形態では、ケース部１１に配設される複数の保持部材１２が、旋回方向の異なる同数の保持部材１２によって構成される。これを変更して、案内溝３５，３６，３７を流れる圧縮空気がワークＷに与える回転力の影響を受けないのであれば、ケース部１１に配設される複数の保持部材１２を、例えば旋回方向が同じ保持部材１２のみで構成してもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、凹部としての旋回室３３が、保持部材１２と上部ケース１５とによって構成される。これを変更して、凹部は、例えば保持部材１２だけで構成してもよい。すなわち、保持部材１２に保持面３２に開口する有底の内部空間を形成して、該内部空間を凹部としてもよい。この際、導入路３４は、上記内部空間に開口して保持部材１２の周壁を貫通する貫通孔で構成される。
【００５１】
・上記実施形態の保持面３２には、始端ならびに終端が保持部材１２の内周面ならびに外周面の周方向において等間隔に配置されるように、３つの案内溝３５，３６，３７が形成される。これに限らず、保持面３２に形成される案内溝の個数は０以上の整数であればよい。また複数の案内溝が形成されている場合には、それらの始端ならびに終端も保持部材１２の内周面ならびに外周面における周方向に等間隔で配置されるものに限られるものでもない。そして保持面３２は、案内溝３５，３６，３７が割愛された平面であってもよい。
【００５２】
・上記実施形態のチャック装置１０には、保持位置にあるワークＷの外側面を囲うように進路規定部材としての規定ピン４６が設けられている。これに限らず、進路規定部材は
、ワークＷの上面Ｗａの面方向におけるワークＷの移動を規制することが可能であればよく、例えば、ワークＷの外側面を該ワークＷの周方向の全域にわたって囲うように構成してもよく、あるいは上述した規定ピン４６が１つだけ設けられる構成であってもよい。また、ワークＷの上面Ｗａの面方向に沿うワークＷの移動が無視されるようなワークＷの浮上の態様であれば、上述した進路規定部材が割愛される構成であってもよい。
【００５３】
・上記実施形態の浮上規制部材４５は、それの下端面４５ａが矩形板状のワークＷが有する４つの周縁部の各々に対向するように配置されている。これに限らず、浮上規制部材４５は、ワークＷと保持面３２との接触が抑えられるのであれば、例えば、ワークＷの４つの周縁部のいずれか一つに対向するように配置されていてもよい。
【００５４】
・上記実施形態の浮上規制部材４５は、下部ケース１４の下面に固定されている。これに限らず、浮上規制部材４５は、ワークＷとの接触によって浮上方向におけるワークＷの進路を規制する構成であればよい。例えば、図８に示されるように、浮上規制部材４５をケース部１１に収容可能に構成するとともに、下部ケース１４の下面から浮上方向に沿う方向に浮上規制部材４５の下端面４５ａを進退させる移動装置５１が別途設けられる構成であってもよい。
【００５５】
浮上規制部材４５が固定された構成では、浮上規制部材４５に接触する際のワークＷの浮上量が下端面４５ａの位置によって固定されるが、上記構成であれば、浮上規制部材４５に接触する際のワークＷの浮上量の自由度を拡張することができる。そのため、浮上するワークＷと浮上規制部材４５との距離を短くするような態様でワークＷを浮上させることが可能である。
【００５６】
例えば、チャック装置によってワークＷが保持される際に、図８（ａ）に示されるように、まず保持位置におけるワークＷの上面Ｗａを示す仮想線５２よりも支持台４０側に、浮上規制部材４５の下端面４５ａが配置される。そして、図８（ｂ）に示されるように、浮上規制部材４５が固定された上記実施形態と比較して下端面４５ａとワークＷとの距離が短くなるように、移動装置５１が浮上規制部材４５をケース部１１内に待避させながら、ワークＷを仮想線５２まで浮上させる。こうしたワークＷの浮上態様によれば、浮上規制部材４５の下端面４５ａが固定された上記実施形態と比較して、浮上規制部材４５とワークＷとの接触時におけるワークＷの速度が抑えられる。そのため、浮上するワークＷと浮上規制部材４５とが接触する場合であっても、接触時にワークＷが受ける衝撃を抑えることができる。これにより、浮上規制部材４５との接触によるワークＷの変形などを抑えることができる。
【００５７】
・上記実施形態のチャック装置１０は、直方体形状のワークＷを保持するものとした。これに限らず、チャック装置が保持するワークの形状は、例えば円板形状であってもよい。こうした場合には、円板形状の周方向に所定間隔毎に浮上規制部材４５、進路規制部材としての規定ピン４６を設けるとよい。
【００５８】
・上記実施形態における各保持部材１２の旋回室３３には、一つの気体室２８から圧縮空気が導入されるが、これを変更して、各保持部材１２の旋回室３３に対して個別の気体室から圧縮空気が導入される構成であってもよい。
【００５９】
・上記実施形態のチャック装置１０では、気体として圧縮空気を用いたが、気体は例えば不活性ガスなどであってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ…移動可能範囲、Ｗ…ワーク、Ｗａ…上面、ＨＤ…保持距離、ＳＤ…側方距離、Ｓ…
規制領域、１０…チャック装置、１１…ケース部、１２…保持部材、１３…圧縮空気供給源、１４…下部ケース、１５…上部ケース、１６…ホルダ部、１７…アーム部、１８…段差、１９…凹部、２０…貫通孔、２１…スペーサー部、２５…チューブ、２６…チューブ接続口、２８…気体室、３０…軸、３１…端面、３２…保持面、３３…旋回室、３４…導入路、３５，３６，３７…案内溝、４０…支持台、４５…浮上規制部材、４５ａ…先端面、４６…規定ピン、４６ａ…先端面、５１…移動装置、５２…保持位置にあるワークの上面を示す仮想線。
【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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