(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸状球面を有する倣い部材と、
前記凸状球面に係合する凹状球面を有する装置基台と、を有し、
前記倣い部材は、エアの圧力を受けて前記装置基台に対して浮上可能であり、該倣い部材を球面に沿って揺動させながら対象物に当接させ、前記倣い部材と一体の当接面を対象物の特定面に対し平行となるように倣わせる倣い装置において、
前記装置基台と前記倣い部材が積まれた方向を倣い装置の軸方向とすると、前記軸方向に前記装置基台を見た平面視では、前記装置基台は、長辺と短辺を有する矩形ブロック状であり、前記凹状球面は、前記装置基台の中央を中心とし、かつ前記装置基台の短辺より長い直線を直径とした円を前記装置基台に投影させたとき、該装置基台において前記円に囲まれた領域に形成されており、かつ前記凹状球面の外縁が前記円の一部に沿う状態にあることを特徴とする倣い装置。
【請求項２】
前記装置基台は環状多孔質材を含み、該環状多孔質材は、前記軸方向に前記装置基台を見た平面視において、一対の長側縁を有するとともに、一対の長側縁の一端同士又は他端同士を繋ぐ円弧縁を有し、前記凹状球面は前記環状多孔質材に設けられている請求項１に記載の倣い装置。
【請求項３】
前記軸方向に前記装置基台を見た平面視では、前記倣い部材は、一対の長側縁と、該一対の長側縁の一端同士と他端同士を結ぶ円弧縁を有するブロック状であり、前記凸状球面の平面視での形状は、前記倣い部材の中央を中心とし、かつ前記倣い部材の円弧縁を円周の一部とする円を前記倣い部材に投影させた形状である請求項１又は請求項２に記載の倣い装置。
【請求項４】
前記装置基台の短辺側の側面には、外方への膨出部と、該膨出部よりも凹んだ取付段部とが設けられ、前記短辺側の側面それぞれには、二股状のサイドプレートが前記膨出部を挟む状態で前記取付段部に取り付けられており、一対のサイドプレートの内側に前記倣い部材が配設されている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の倣い装置。
【請求項５】
前記サイドプレートの二股部と、前記膨出部とで囲まれた空間には、前記倣い部材の長側縁に沿う方向への揺動時に前記倣い部材の端部が入り込む開口部が設けられている請求項４に記載の倣い装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倣い部材と一体の当接面を対象物の特定面に対し平行となるように倣わせる倣い装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
倣い装置は、凹状半球面を有する装置基台と、凸状半球面を有する倣い部材を備えている（例えば、特許文献１参照）。装置基台の凹状半球面と倣い部材の凸状半球面とは同じ曲率半径に設定されている。そして、倣い部材は、両半球面が重なり合うように装置基台に組み付けられている。また、倣い部材は、凹状半球面から噴出されるエアによって浮上し、凹状半球面に沿って揺動するようになっている。
【０００３】
この種の倣い装置は、ワークの特定面に対し倣い部材の当接面を当てると、ワークの特定面に沿って倣い部材が揺動し、その当接面はワークの特定面と平行になる。すなわち、倣い部材がワークに対して倣うこととなる。次いで、装置基台の凹状半球面と倣い部材の凸状半球面との界面に負圧による吸引力を生じさせ、装置基台に倣い部材を吸着させている。この吸着により倣い部材をロックさせることで、その倣い状態を保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５９２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、倣い部材が倣うワークの小型化等から、倣い装置の小型化が望まれている。倣い装置を小型化すると、装置基台の凹状半球面と倣い部材の凸状半球面の有効面積も小さくなってしまい、エアを噴出させて倣い部材を浮上させる力（浮上荷重）、及びエアを吸引して倣い部材を保持する力（保持力）も小さくなってしまう。また、倣い装置においては、倣い部材に加熱装置を装着して、加熱装置を倣い部材の一部として使用される場合がある。この場合には、倣い装置を小型化し、凹状半球面と凸状半球面の有効面積を小さくすると、加熱装置から伝わる熱を倣い部材から放散しきれず、倣い装置に内蔵された部材（例えば、吸着用のマグネットやエアシール用のパッキン）が、熱によって劣化する虞がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、浮上荷重及び保持力の低下と、熱による劣化とを抑制しつつ小型化することができる倣い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】
上記問題点を解決するための倣い装置は、凸状球面を有する倣い部材と、前記凸状球面に係合する凹状球面を有する装置基台と、を有し、前記倣い部材は、エアの圧力を受けて前記装置基台に対して浮上可能であり、該倣い部材を球面に沿って揺動させながら対象物に当接させ、前記倣い部材と一体の当接面を対象物の特定面に対し平行となるように倣わせる倣い装置において、前記装置基台と前記倣い部材が積まれた方向を倣い装置の軸方向とすると、前記軸方向に前記装置基台を見た平面視では、前記装置基台は、長辺と短辺を有する矩形ブロック状であり、前記凹状球面は、前記装置基台の中央を中心とし、かつ前記装置基台の短辺より長い直線を直径とした円を前記装置基台に投影させたとき、該装置基台において前記円に囲まれた領域に形成されていることを要旨とする。
【０００８】
また、倣い装置について、前記装置基台は環状多孔質材を含み、該環状多孔質材は、前記軸方向に前記装置基台を見た平面視において、一対の長側縁を有するとともに、一対の長側縁の一端同士又は他端同士を繋ぐ円弧縁を有し、前記凹状球面は前記環状多孔質材に設けられている。
また、倣い装置について、前記軸方向に前記装置基台を見た平面視では、前記倣い部材は、一対の長側縁と、該一対の長側縁の一端同士と他端同士を結ぶ円弧縁を有するブロック状であり、前記凸状球面の平面視での形状は、前記倣い部材の中央を中心とし、かつ前記倣い部材の円弧縁を円周の一部とする円を前記倣い部材に投影させた形状であるのが好ましい。
【０００９】
また、倣い装置について、前記装置基台の短辺側の側面には、外方への膨出部と、該膨出部よりも凹んだ取付段部とが設けられ、前記短辺側の側面それぞれには、二股状のサイドプレートが前記膨出部を挟む状態で前記取付段部に取り付けられており、一対のサイドプレートの内側に前記倣い部材が配設されているのが好ましい。
【００１０】
また、倣い装置について、前記サイドプレートの二股部と、前記膨出部とで囲まれた空間には、前記倣い部材の長側縁に沿う方向への揺動時に前記倣い部材の端部が入り込む開口部が設けられている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、浮上荷重及び保持力の低下と、熱による劣化とを抑制しつつ小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の倣い装置をベースプレート側から示す斜視図。
【図２】実施形態の倣い装置を倣い部材側から示す斜視図。
【図３】実施形態の倣い装置を示す分解斜視図。
【図４】（ａ）は固定ブロックの長辺方向に沿った断面図、（ｂ）は固定ブロックの短辺方向に沿った断面図。
【図５】（ａ）は実施形態の環状多孔質材における凹状球面を示す斜視図、（ｂ）は比較例の環状多孔質材における凹状球面を示す斜視図。
【図６】倣い部材がサイドプレートに向けて揺動した状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、倣い装置を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。なお、以下の説明では、倣い装置の上下（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。
【００１４】
図３に示すように、本実施形態の倣い装置１０は、その主要構成部材として装置基台１１と、倣い部材２１とを有し、倣い装置１０は、好ましくは、カバー２６と、磁石ホルダ２３と、サイドプレート３１と、回り止めリング４１を含む。そして、倣い装置１０では、カバー２６と、磁石ホルダ２３と、装置基台１１とが順に組み付けられるとともに、装置基台１１の側面に一対のサイドプレート３１が装着され、そのサイドプレート３１によって回り止めリング４１が揺動可能に支持されている。なお、カバー２６と、磁石ホルダ２３と、装置基台１１と、倣い部材２１とが積まれたＺ軸方向が、倣い装置１０の軸方向である。
【００１５】
図３及び図４（ａ）に示すように、装置基台１１は、四角筒状の固定ブロック１２と、その固定ブロック１２における倣い部材２１への対向面に設けられた環状多孔質材１３を含む。Ｚ軸方向に沿って固定ブロック１２を見た平面視では、固定ブロック１２は、長辺と短辺を有する矩形状である。固定ブロック１２は、長辺方向及び短辺方向の中央となる場所に、固定ブロック１２を軸方向に貫通する貫通孔１２ｃを有する。また、固定ブロック１２は、貫通孔１２ｃを取り囲むように環状多孔質材１３に向けて開口された環状のエア給排溝１５を有する。このエア給排溝１５は、エア通路１５ａを介して固定ブロック１２に設けられたエア給排ポートＢに連通されている。また、固定ブロック１２は、エア給排溝１５を取り囲むように収容凹部１２ｄを有し、この収容凹部１２ｄの内側に環状多孔質材１３が収容されている。
【００１６】
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エア給排ポートＢに供給されると、その加圧エアは、エア通路１５ａ及びエア給排溝１５を介して環状多孔質材１３に向けて供給され、環状多孔質材１３の全体から噴出される。反対に、エア給排ポートＢからエアが吸引されると、環状多孔質材１３全体からエアが吸引される。
【００１７】
環状多孔質材１３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、焼結三フッ化樹脂、焼結四フッ化樹脂、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、焼結セラミックス等が使用可能である。
【００１８】
図３に示すように、倣い装置１０のＺ軸方向に沿って環状多孔質材１３を見た平面視では、環状多孔質材１３は中央に円形状の貫通孔１３ｄを有する偏平状である。貫通孔１３ｄは、固定ブロック１２の貫通孔１２ｃより大径である。環状多孔質材１３は、外縁に互いに平行な一対の長側縁１３ｂを有するとともに、一対の長側縁１３ｂの一端同士又は他端同士を繋ぐ円弧縁１３ｃを有する。環状多孔質材１３は、球面の一部に沿って凹んだ面からなる凹状球面１３ａを有する。凹状球面１３ａは、環状多孔質材１３において一対の長側縁１３ｂと、一対の円弧縁１３ｃと、貫通孔１３ｄの内周縁に囲まれた領域に形成されている。そして、環状多孔質材１３の外縁に沿った偏平形状は、収容凹部１２ｄの内周縁に沿った偏平形状とほぼ同じであり、環状多孔質材１３は収容凹部１２ｄに収容されている。
【００１９】
ここで、図５（ａ）に示すように、固定ブロック１２の長辺方向に延び、かつ短辺の中央を通過する直線Ｍを直径とし、かつ固定ブロック１２の長辺方向及び短辺方向の中央を中心とした円を仮想円Ｃとする。直径となる直線Ｍの長さは、固定ブロック１２の短辺の長さより長い。そして、凹状球面１３ａの外縁のうち一対の円弧縁１３ｃは、仮想円Ｃ上に位置し、凹状球面１３ａの一対の長側縁１３ｂは、固定ブロック１２の長辺に沿って仮想円Ｃを横断する位置にある。よって、仮想円Ｃは、固定ブロック１２の短辺を直径とした円よりも大きい円である。そして、環状多孔質材１３（凹状球面１３ａ）は、上記仮想円Ｃを固定ブロック１２に投影させたとき、固定ブロック１２上において仮想円Ｃで囲まれた領域に存在している。より具体的には、環状多孔質材１３は、その外縁が仮想円Ｃの一部に沿う状態にある。
【００２０】
倣い装置１０において、環状多孔質材１３の凹状球面１３ａから噴出したエアは、凹状球面１３ａの外周縁を通過して倣い装置１０の外部へ排出されるとともに、貫通孔１３ｄを通過して中央部へ排出される。エアの排出をスムーズに行うために、固定ブロック１２には、その内部に通じる排気ポート（図示せず）が設けられている。よって、環状多孔質材１３の貫通孔１３ｄを通過したエアは、排気ポートから外部に排出される。
【００２１】
図４（ａ）に示すように、固定ブロック１２の貫通孔１２ｃには、エア吸引通路１７ａを介して固定ブロック１２に設けられた真空引きポートＶに連通されている。そして、図示しない吸引ポンプにより真空引きポートＶ、及びエア給排ポートＢからエアが吸引されると、貫通孔１２ｃ及び凹状球面１３ａからエアが吸引され、倣い部材２１は、装置基台１１に吸着固定される。
【００２２】
図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、倣い装置１０は、固定ブロック１２に取り付けられた磁石ホルダ２３を有する。なお、固定ブロック１２において、磁石ホルダ２３の取付面（上面）には、貫通孔１２ｃを取り囲むＯリング１２ｆが装着されている。磁石ホルダ２３は、固定ブロック１２の貫通孔１２ｃに挿通された円筒状のホルダ本体２４と、ホルダ本体２４の外周から外方へ延びる矩形板状のフランジ２５とを有する。
【００２３】
図１、図２又は図４（ａ）に示すように、倣い装置１０のＺ軸方向に磁石ホルダ２３を見た場合、フランジ２５は長辺と短辺を有する矩形状であり、固定ブロック１２の平面視形状と同じである。固定ブロック１２の取付面と、この取付面に対向したフランジ２５の面との間にはＯリング１２ｆが介在し、Ｏリング１２ｆにより、固定ブロック１２とフランジ２５との間がシールされている。磁石ホルダ２３は、フランジ２５に挿通されたねじ２７を、固定ブロック１２に螺合することで固定ブロック１２に取り付けられている。
【００２４】
ホルダ本体２４の先端外周面には、円環状のマグネット２２が取り付けられている。マグネット２２は、Ｘ軸及びＹ軸方向において、環状多孔質材１３の内周面に対向配置されている。磁石ホルダ２３は、フランジ２５からホルダ本体２４に向けて円形状に凹む凹部２５ａを有し、この凹部２５ａはホルダ本体２４の内部空間と連通している。なお、フランジ２５には、凹部２５ａを取り囲むＯリング２５ｂが装着されている。フランジ２５には矩形板状のカバー２６がねじ２６ａによって取り付けられ、カバー２６によって閉塞された凹部２５ａ内には、Ｚ軸方向に見た平面視が円形状のピストン４０が収容されている。
【００２５】
ピストン４０の外周面にはピストンリング４０ａが装着され、ピストン４０及びピストンリング４０ａの存在により、凹部２５ａの内部空間は、カバー２６に近い第１圧力作用室４４と、ホルダ本体２４に近い第２圧力作用室４５に区画されている。第１圧力作用室４４には、カバー２６に形成された第１エア給排ポートＮを介してエアが給排される。一方、第２圧力作用室４５には、フランジ２５に形成された第２エア給排ポートＲを介してエアが給排される。
【００２６】
ピストン４０には、ねじ４２によってロッド５３の一端部が取り付けられており、本実施形態では、ピストン４０及びロッド５３がアクチュエータを構成している。ロッド５３は、ホルダ本体２４に挿通されている。ホルダ本体２４の内周面にはパッキン２４ｂが装着され、ホルダ本体２４の内周面とロッド５３の外周面との間をシールしている。ロッド５３において、ホルダ本体２４からの突出端には半球面が形成され、その半球面に支持部材５４が３次元方向へ回動可能に支持されている。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、ロッド５３がロック位置にある場合を示しており、倣い部材２１は支持部材５４を介してロッド５３に支持され、装置基台１１に押し付けられて保持されている。すなわち、倣い部材２１は、装置基台１１にロックされた状態にある。
【００２７】
倣い部材２１は、Ｚ軸方向に見た平面視が偏平状のブロック状であり、Ｚ軸方向において環状多孔質材１３と対峙している。倣い部材２１において、環状多孔質材１３への対向面には、凸状球面２０ａが形成され、この凸状球面２０ａの曲率半径は、凹状球面１３ａの曲率半径と同じになっている。倣い部材２１の凸状球面２０ａが環状多孔質材１３の凹状球面１３ａに重なり合うように係合され、倣い部材２１は凹状球面１３ａに沿って揺動可能である。
【００２８】
図３に示すように、倣い部材２１の凸状球面２０ａは、Ｚ軸方向から見た平面視が偏平状である。凸状球面２０ａは、外縁に互いに平行な一対の長側縁２０ｂを有するとともに、一対の長側縁２０ｂの一端同士又は他端同士を繋ぐ円弧縁２０ｃを有する。凸状球面２０ａは、一対の長側縁２０ｂと、一対の円弧縁２０ｃに囲まれた領域に形成されている。
【００２９】
また、倣い部材２１には、Ｚ軸方向における凸状球面２０ａの反対面にベース部２８が形成されている。ベース部２８は、四角筒状に形成されている。そして、ベース部２８の対向する一対の側壁２８ａには回動規制ピン３２が装着されている。また、回動規制ピン３２は、その先端がベース部２８の外方に突出するように装着されている。一対の回動規制ピン３２は、対向する一対の側壁２８ａを結ぶ方向に沿って、同一軸線上に配置される。
【００３０】
固定ブロック１２において、軸方向に見た平面視で両短辺が位置する側面１２ｈそれぞれにはサイドプレート３１が固定されている。なお、固定ブロック１２の側面１２ｈは段差状であり、外方に膨出する膨出部１８ａと、膨出部１８ａを短辺方向に沿った両側から挟み、かつ膨出部１８ａよりも後退した取付段部１８ｂを有する。
【００３１】
図１に示すように、サイドプレート３１は、正面視（Ｙ軸方向から見た場合）二股状に形成されている。サイドプレート３１は、二股部の先端部によって膨出部１８ａを挟み、かつその先端部を取付段部１８ｂに当接させた状態で、サイドプレート３１から取付段部１８ｂにねじ３５を螺合することで固定ブロック１２の側面１２ｈに固定されている。サイドプレート３１の外面と、膨出部１８ａの外面とは面一になっている。
【００３２】
図１及び図６に示すように、サイドプレート３１の二股部の内側面と、膨出部１８ａの下面との間には、開口部Ｓが形成されている。また、図４（ａ）に示すように、各サイドプレート３１には、回動規制ピン３４が装着されている。また、回動規制ピン３４は、その先端がベース部２８に向けて突出するように装着されている。一対の回動規制ピン３４は、サイドプレート３１が固定ブロック１２に装着されると、その先端が対向し、同一軸線上に配置される。本実施形態において一対の回動規制ピン３４は、Ｙ軸方向に沿って直線的に配置される。
【００３３】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、倣い装置１０では、各回動規制ピン３２，３４は、Ｚ軸方向に同一高さ位置で配置されている。各回動規制ピン３２，３４の中心軸線は、同一高さ位置に配置される。また、倣い部材２１の回動規制ピン３２とサイドプレート３１の回動規制ピン３４は、直交配置される。本実施形態では、Ｘ軸とＹ軸によって形成されるＸＹ平面において直交配置される。そして、回動規制ピン３２と回動規制ピン３４は、Ｚ軸周りに９０度間隔で、かつ交互に配置される。
【００３４】
図１及び図３に示すように、回り止めリング４１は、倣い部材２１のベース部２８を取り囲む四角リング状に形成されている。回り止めリング４１は、その内周面で倣い部材２１のベース部２８を包囲するように支持されている。回り止めリング４１には、ピン挿入溝４１ａが等間隔おきに４ヶ所形成されている。各ピン挿入溝４１ａには、倣い部材２１の回動規制ピン３２とサイドプレート３１の回動規制ピン３４が摺動可能に係合されている。
【００３５】
倣い部材２１のベース部２８には、ねじ５２によりベースプレート５１が固定され、このベースプレート５１には図示しないツールが固定される。このため、倣い部材２１には、ベースプレート５１を介してツールが一体化され、そのツールは、倣い部材２１と一体に揺動する。よって、ベースプレート５１及びツールも倣い部材２１の一部と捉えることができるとともに、倣い部材２１の曲率中心が、図示しないツール（倣い部材２０）の先端面にあることから、図示しないツールの先端面がワークに当接する面、すなわち、当接面となる。
【００３６】
図５（ａ）に本実施形態の環状多孔質材１３を示す。一方、図５（ｂ）に、比較例の環状多孔質材６０を示す。比較例において固定ブロック１２は、実施形態と同じものを使用している。比較例において、固定ブロック１２には、貫通孔１２ｃと同心円状に収容凹部１２ｄが形成され、その収容凹部６１には円環状の環状多孔質材６０が収容されている。環状多孔質材６０は平面視円環状の凹状球面６０ａを有する。比較例の環状多孔質材６０（凹状球面６０ａ）は、固定ブロック１２の短辺とほぼ同じ長さの直線を直径とした円を固定ブロック１２に投影させたとき、その円の外周縁と、貫通孔１２ｃの内周縁とで囲まれた領域に存在している。この場合、実施形態の環状多孔質材１３において、凹状球面１３ａの面積は、環状多孔質材６０の凹状球面６０ａの面積より大きくなっている。
【００３７】
以下、本実施形態における倣い装置１０の動作及び作用を説明する。
倣い装置１０は、例えば、ベースプレート５１及びツールを含めた倣い部材２１を固定ブロック１２よりも下側に配置した状態で用いられる。この状態で第１エア給排ポートＮから第１圧力作用室４４にエアが供給されると、ピストン４０は下側に変位し、ロッド５３及び支持部材５４は下降してロック解除位置に移動し、倣い部材２１と支持部材５４は離間する。なお、ロック解除位置とは、倣い装置１０に倣い部材２１を押し付けずに、倣い部材２１が揺動可能となった位置である。そして、倣い装置１０のエア給排ポートＢから加圧エアが供給されると、エア通路１５ａ及びエア給排溝１５を経由して凹状球面１３ａの全体から加圧エアが噴出される。
【００３８】
そして、倣い部材２１は、凸状球面２０ａが凹状球面１３ａに沿って揺動可能な状態になり、凹状球面１３ａと、凸状球面２０ａとの界面に静圧がもたらされ、倣い部材２１は、加圧エアの圧力を受けて装置基台１１（固定ブロック１２）から浮上する。それと同時に、倣い部材２１は、マグネット２２の磁力によって固定ブロック１２に引き寄せられる。そして、倣い部材２１は、装置基台１１から浮上する力（浮上荷重）と固定ブロック１２に引き寄せられる力とが釣り合うことにより、凹状球面１３ａと凸状球面２０ａとが非接触な状態で揺動可能に保持される。
【００３９】
この状態で、倣い装置１０は、倣い部材２１の一部であるツール（図示せず）の先端面が対象物（基板など）の特定面に押し付けられる。このとき、対象物がＹ軸方向に沿って傾斜していれば、倣い部材２１の一部であるツールは、対象物の特定面の傾斜角度に追従するようにＸ軸周りに揺動する。このとき、図６に示すように、揺動した倣い部材２１において、長側縁の端部は開口部Ｓに入り込む。
【００４０】
これにより、対象物がＹ軸方向に傾斜していても、ツールの先端面は対象物の特定面に対して平行に倣う。一方、対象物がＸ軸方向に沿って傾斜していれば、倣い部材２１の一部であるツールは、対象物の特定面の傾斜角度に追従するように、Ｙ軸周りに揺動する。これにより、対象物がＸ軸方向に傾斜していても、ツールの先端面は対象物の特定面に対して平行に倣う。
【００４１】
倣い動作が終了すると、エア給排ポートＢへの加圧エアの供給が停止されて、環状多孔質材１３からの加圧エアの噴出が停止される。そして、真空引きポートＶ及びエア給排ポートＢからのエアの真空引きが行われるとともに、第２圧力作用室４５には第２エア給排ポートＲからエアが供給される。すると、貫通孔１２ｃ及び凹状球面１３ａからエアが吸引されるとともに、ピストン４０が第２圧力作用室４５の圧力を受けてロッド５３及び支持部材５４は、ロック解除位置からロック位置に移動する。なお、ロック位置とは、ロッド５３及び支持部材５４によって、装置基台１１に倣い部材２１を押し付けて保持する位置のことである。
【００４２】
そして、真空引きによる吸引、支持部材５４からの押圧、及びマグネット２２の磁力によって倣い部材２１が、装置基台１１の環状多孔質材１３に押し付けられる。その結果、倣い部材２１は揺動不能に装置基台１１に保持され、倣い部材２１の一部であるツールは、その先端面が対象物の特定面に倣った状態に保持される。このように、倣い部材２１の凸状球面２０ａは、真空引きによる吸引、支持部材５４からの押圧、及びマグネット２２の磁力によって凹状球面１３ａに押し付けられ、この保持力により、倣い部材２１は揺動不能にロックされる。
【００４３】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）倣い装置１０において、環状多孔質材１３の凹状球面１３ａの形状を、一対の長側縁１３ｂと、一対の円弧縁１３ｃを有する偏平状とした。例えば、凹状球面１３ａを、固定ブロック１２の短辺を直径とした円形状とする場合と比べると、凹状球面１３ａの面積を広くすることができる。
【００４４】
複数の倣い装置１０を並設して設置するのに際し、それらの設置スペースは可能な限り小さくできるのが好ましい。そこで、平面視正方形状のボディを有し、円形状の凹状球面を有する倣い装置を小型化するには、並設方向へボディを短くして薄型化することが考えられる。ボディを薄型化する場合、単に縮径した平面視円形状の凹状球面ではなく、装置基台１１の長辺方向に確保できる最大長さを直径とした円を投影させた凹状球面１３ａを形成した。このため、凹状球面を単に縮径した平面視円形状の凹状球面と比べると、凹状球面１３ａの面積を広くすることができる。その結果として、倣い部材２１の浮上荷重及び保持力の低下を抑制しつつ倣い装置１０を小型化することができる。
【００４５】
（２）倣い装置１０において、環状多孔質材１３の凹状球面１３ａの形状を、一対の長側縁１３ｂと、一対の円弧縁１３ｃを有する偏平状とした。例えば、凹状球面１３ａを、固定ブロック１２の短辺を直径とした円形状とする場合と比べると、凹状球面１３ａの有効面積を広くすることができる。このため、倣い装置１０を小型化しながらも、凹状球面１３ａの有効面積を広くすることができる。そして、有効面積を広くした凹状球面１３ａと、対向した凸状球面２０ａとの間には加圧エアが給排され、空気層が形成される。このため、例えば、ツールとしてベースプレート５１に加熱装置が装着された場合には、加熱装置からの熱を空気層により遮って、環状多孔質材１３よりも固定ブロック１２側への伝熱を抑えることができ、固定ブロック１２側のマグネット２２やピストンリング４０ａの劣化を抑制することができる。
【００４６】
（３）凹状球面１３ａと、対向した凸状球面２０ａとの間には加圧エアが給排され、加圧エアは、凸状球面２０ａと凹状球面１３ａに沿って流れた後、各球面１３ａ，２０ａの外周縁から倣い装置１０の外部へ放出される。このとき、凹状球面１３ａを可能な限り有効面積が広くなるようにし、かつ凹状球面１３ａの外周の長さが可能な限り長くなるようにした。このため、加圧エアの供給から倣い装置１０外部への放出までに、凹状球面１３ａに沿って流れる加圧エアの距離及び流量を稼ぐことができ、凹状球面１３ａ及び凸状球面２０ａと、加圧エアとの熱交換効率を高めることができる。その結果として、例えば、ベースプレート５１に加熱装置が装着された場合には、加熱装置からの熱を環状多孔質材１３よりも固定ブロック１２側へ伝えにくくすることができ、固定ブロック１２側のマグネット２２やピストンリング４０ａの劣化を抑制することができる。また、各球面１３ａ，２０ａの外周縁から倣い装置１０の外部へ排出される加圧エアにより、倣い装置１０の外表面の温度上昇も抑えることができる。
【００４７】
（４）倣い装置１０は、倣い部材２１を保持するためのマグネット２２を備える。このマグネット２２は環状多孔質材１３の貫通孔１３ｄから倣い部材２１に対向している。よって、環状多孔質材１３は、マグネット２２を露出させる貫通孔１３ｄを必要とすることから、環状多孔質材１３が小さくなると、凹状球面１３ａの面積が小さくなってしまう。これに対し、本実施形態では環状多孔質材１３を偏平状とすることで、貫通孔１３ｄを有しながらも、凹状球面１３ａの有効面積が小さくならずに済み、倣い部材２１をマグネット２２によって保持できる。
【００４８】
（５）磁石ホルダ２３を、固定ブロック１２の貫通孔１２ｃに挿通されるホルダ本体２４と、固定ブロック１２に積層されるフランジ２５とを有する構成とした。そして、フランジ２５に挿通したねじ２７を固定ブロック１２に螺合して磁石ホルダ２３を固定ブロック１２に固定した。よって、ねじ２７を螺合する場所を、固定ブロック１２の貫通孔１２ｃ内に設ける必要がなく、倣い装置１０の小型化に寄与することができる。
【００４９】
（６）固定ブロック１２の収容凹部１２ｄは、環状多孔質材１３の偏平状に合わせて偏平状である。固定ブロック１２において、収容凹部１２ｄを囲む部位は、軸受けとして機能しない部位であり、この機能しない部位に取付段部１８ｂ及び膨出部１８ａを形成した。そして、膨出部１８ａをサイドプレート３１で挟むように、取付段部１８ｂにサイドプレート３１を取り付けた。したがって、倣い装置１０の機能に関係ない部位を有効利用してサイドプレート３１を取り付け、倣い装置１０を小型化することができる。
【００５０】
（７）倣い装置１０は、倣い部材２１を保持するためのマグネット２２を備える。このマグネット２２は環状多孔質材１３の貫通孔１３ｄから倣い部材２１に対向している。貫通孔１３ｄには、エア給排ポートＢからの加圧エアが放出される。このため、マグネット２２の周囲にはエアの流れが生じ、マグネット２２の放熱性を高めることができる。その結果、マグネット２２の温度上昇が抑制され、マグネット２２の磁力の低下が抑制される。
【００５１】
（８）倣い装置１０は、カバー２６、磁石ホルダ２３のフランジ２５、固定ブロック１２及び倣い部材２１を積層して外郭が形成されている。そして、カバー２６、フランジ２５、固定ブロック１２及び倣い部材２１は直方体状である。このため、倣い装置１０の外郭を直方体状とし、薄型化することができる。
【００５２】
（９）固定ブロック１２の側面に膨出部１８ａを形成し、その膨出部１８ａを挟むように二股状のサイドプレート３１を取り付けた。また、膨出部１８ａの下面と、サイドプレート３１の二股部の内側面との間に開口部Ｓを区画した。そして、倣い部材２１がＹ軸方向（長側縁に沿う方向）に揺動しても、その倣い部材２１の端部を開口部Ｓに入り込ませるようにし、倣い部材２１の端部がサイドプレート３１と干渉しないようにした。よって、倣い装置１０を小型化しても、倣い部材２１の揺動範囲が狭くなることもない。
【００５３】
（１０）固定ブロック１２の膨出部１８ａを挟むように二股状のサイドプレート３１を取り付け、膨出部１８ａの下面と、サイドプレート３１の二股部の内側面との間に開口部Ｓを区画した。そして、凹状球面１３ａと凸状球面２０ａとの間に供給され、各球面１３ａ，２０ａに沿って流れた加圧エアを、開口部Ｓから倣い装置１０の外部へ排出させるようにした。このため、開口部Ｓから排出される加圧エアにより倣い装置１０の外表面の温度上昇を抑えることができる。
【００５４】
上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  固定ブロック１２に膨出部１８ａ及び取付段部１８ｂを形成し、その取付段部１８ｂにサイドプレート３１を取り付けたが、固定ブロック１２に膨出部１８ａ及び取付段部１８ｂは形成せず、フラットな側面１２ｈにサイドプレート３１を取り付ける構成としてもよい。
【００５５】
○  倣い部材２１を装置基台１１に押し付け固定するアクチュエータとして、ピストン４０とロッド５３を使用したが、ピストン４０の代わりにダイヤフラムを使用してもよい。
【００５６】
○  倣い装置１０は、アクチュエータとしてピストン４０とロッド５３による押圧、マグネット２２の磁力、及び真空引きによる吸引によって倣い部材２１を装置基台１１に吸着し、保持するものに具体化したが、これに限らない。倣い装置１０は、アクチュエータを備えず、真空引きによる吸引だけで、倣い部材２１を装置基台１１に保持するタイプであってもよい。要は、倣い部材２１を装置基台１１に保持する方法は、真空引きによる吸引、アクチュエータによる押圧、及びマグネット２２の磁力のうちの少なくとも一つから任意に選択してもよい。
【００５７】
○  凹状球面１３ａにおいて、仮想円Ｃの直径となる直線Ｍの長さは、固定ブロック１２の短辺より長ければ、その長さは適宜変更してもよい。
○  ピストン４０はＺ方向の平面視が円形状であったが、楕円状といった偏平状であってもよい。
【００５８】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記凹状球面は、軸方向に見て偏平状である倣い装置。
（ロ）前記アクチュエータは、ピストンと該ピストンに一体化されたロッドである倣い装置。
【００５９】
（ハ）前記アクチュエータは、前記装置基台に前記倣い部材を押し付けて保持するロック位置、及び前記装置基台に前記倣い部材を押し付けずにロック解除されたロック解除位置を取ることが可能である倣い装置。
【符号の説明】
【００６０】
Ｃ…円としての仮想円、Ｍ…直線、Ｓ…開口部、１０…倣い装置、１１…装置基台、１２ｈ…側面、１３ａ…凹状球面、１８ａ…膨出部、１８ｂ…取付段部、２０ａ…凸状球面、２１…倣い部材、２０ｂ…長側縁、２０ｃ…円弧縁、３１…サイドプレート。
【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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