(57)【要約】【課題】位置決め可能な許容範囲を拡大することにより、位置決めミスが減少した安定的な位置決めを可能にする位置決め装置を提供する。【解決手段】本発明に係る位置決め装置２０は、突起物１８が形成された被位置決め部品１７を位置決めする装置であって、突起物１８を両側から当接して把持する一対の把持部材２３、２４と、一対の把持部材２３、２４を互いに接近または離反するように移動させる移動部２７とを備えている。把持部材２３は、突起物１８と当接面としてＶ字溝面２３ａを有しており、把持部材２４は、突起物１８と当接面として矩形面２４ａを有している。一対の把持部材２３、２４が突起物１８を把持したとき、把持部材２３におけるＶ字溝構造の両側部分２１が、Ｚ方向において、把持部材２４と重なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起物が形成された対象物を位置決めする位置決め装置であって、
上記突起物を両側から当接して把持する一対の把持部材と、
上記一対の把持部材を互いに接近または離反するように移動させる移動手段とを備えており、
上記一対の把持部材の少なくとも一方において、上記突起物との当接面はＶ字溝構造を形成しており、
上記一対の把持部材が上記突起物を把持したとき、上記少なくとも一方の把持部材における上記Ｖ字溝構造の両側部分が、上記突起物の軸方向において、相手方の把持部材と重なることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
上記一対の把持部材において、当該一対の把持部材が上記突起物を把持したときに上記突起物の軸方向に相互に対面する部分には、当該一対の把持部材の少なくとも一方に凹部が形成されており、
上記一対の把持部材における上記突起物との各当接面は、当該突起物の軸方向に垂直な任意の同一平面と交わるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
上記一対の把持部材の各々では、上記突起物との当接面がＶ字溝構造を形成していることを特徴とする請求項１または２に記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め用の突起が形成されている対象物を位置決めする位置決め装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体レーザー素子およびＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）素子等の化合物半導体を製造するための装置として、ＭＯＣＶＤ装置（製膜装置）が開発されている。このようなＭＯＣＶＤ装置の一例について、以下に簡単に説明する。
【０００３】
図１１は、一般的なＭＯＣＶＤ装置１の構成を示す側面断面図である。図１１に示すように、ＭＯＣＶＤ装置１では、反応室２の内部において、モーター９によって回転する回転軸８が配置され、回転軸８の上端には回転台４が支持されている。回転台４の上面には複数の載置台５が設けられており、これらの載置台５は自転ギア６および固定ギア７などによってそれぞれ自転する様に構成されている。
【０００４】
また、図１１に示すように、回転台４の下方には基板３を加熱するヒーター１０が配置されており、回転台４の上方には反応室２の内部空間を隔てる略平行な隔壁１１が設けられている。反応室２の上部には、ガス供給器１５に接続された配管１２のガス吹き出し口１３が配置されている。
【０００５】
図１２は、回転台４上の部材を示す上面図である。図１２に示すように、複数の載置台５上にはそれぞれ基板３が載せられる。基板３の材料には、例えばＳｉ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、およびサファイアガラス等が挙げられる。載置台５上に載せられた基板３は、回転台４の回転と載置台５の自転とによって自転および公転をする。また、回転台４上の載置台５間には、複数の回転台カバー１７が配置される。回転台カバー１７は、成膜処理中に生成物が回転台４に付着することを防止し、かつ基板表面と高さを揃えて基板３上部を通過する原料ガス１４の流れを乱さないようする。
【０００６】
図１３は、回転台カバー１７の概略形状を示す上面図である。回転台カバー１７の下面に突設される２つの円柱形状の位置決めピン（突起物）１８、１９が、回転台４上面に設けられた穴とが勘合することによって、回転台４に位置がずれないように固定される。
【０００７】
以上の構成を有するＭＯＣＶＤ装置１において、結晶膜の原料である原料ガス１４は、ガス吹き出し口１３を介して、回転台４の回転軸上から回転台４表面に沿って放射状に供給され、載置台５上に載せられた基板３上を通過する。この結果、基板３上近傍で所望の化学反応が行われ、基板３上に所望の成膜処理が実行される。基板３上を通過した後の原料ガス１４は、回転台４の外周に設けられた排気経路１６より排気される。
【０００８】
上述したようなＭＯＣＶＤ装置では、当然、成膜処理を行うに先立ち、装置内部に基板をセットしなくてはならない。また、成膜処理後には、基板だけではなく回転台カバー１７の表面に対しても成膜処理による生成物が付着するため、回転台カバー１７の交換が必須の作業になる。特に回転台カバー１７の交換では、上述のように位置決め用のピンを回転台上面の穴に勘合させる必要があるため、回転台カバー１７を正確に位置決めしなければならない。
【０００９】
これらの作業は通常、人手で行われているが、回転台カバー１７は石英等の破損しやすい材料でできており、作業者には高度な熟練が要求され、また慎重に作業をしなければならないことから作業にも時間がかかってしまう。このため、これらの作業を自動化することが長く望まれている。
【００１０】
そこで、上述の作業を自動化するためには、基板や回転台カバーをＭＯＣＶＤ装置の反応室内に搬入または搬出する搬送装置、および基板や回転台カバーを位置決めする位置決め装置が必要になると考えられる。例えば、搬送装置は、搬入前、基板や回転台カバーを位置決め装置に搬送し、位置決め装置がこれらの位置決めを行った後に搬入を行う。また、搬送装置は、搬出後、基板や回転台カバーを位置決め装置に搬送し、位置決め装置がこれらの位置決めを行う。
【００１１】
一般に、位置決め装置では、一対の把持部材が対象部品に突設された位置決めピンを両側から把持することによって、当該対象部品を位置決めしている。このような位置決め装置では、従来、一対の把持部材のうち、少なくとも一方の把持部材がＶ字溝構造を有しており、このＶ字溝構造の間に位置決めピンを配置させている。
【００１２】
例えば、特許文献１には、１対のセンタリング爪２０１、２０２が、対象部品１１０に形成された突起物１８を両側から把持する位置決め装置が開示されている（図１５参照）。特許文献１に開示された位置決め装置では、１対のセンタリング爪２０１、２０２は、位置決めピン２０３に対向する側にＶ字溝を有しており、位置決めピン２０３は、これらのＶ字溝の間に配置される。また、特許文献１に開示された位置決め装置は、他の１対のセンタリング爪２０３、２０４も備えており、１対のセンタリング爪２０１、２０２とは垂直な方向から位置決めピンを位置決めしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】実開平１−１５４７００号公報（１９８９年１０月２４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に示したような、一対の把持部材のうち、少なくとも一方の把持部材がＶ字溝構造を有している従来の位置決め装置には、以下の問題が存在する。この問題について、一対の把持部材のうち一方がＶ字溝構造を有する従来の位置決め装置を例に用い、図１０を参照して以下に説明する。
【００１５】
図１０（ａ）は、従来の位置決め装置における一対の把持部材１２３、１２４を示す上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその斜視図である。
【００１６】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す位置決め装置において、一対の把持部材１２３、１２４は、突起物１８を把持して位置決めする。具体的には、一方の把持部材１２３のＶ字溝面１２３ａが突起物１８と２点で当接し、他の一方の把持部材１２４の矩形面１２４ａが突起物１８と１点で当接する。
【００１７】
図１０（ａ）において、一対に把持部材１２３、１２４の移動方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。ここで、一対に把持部材１２３、１２４によるＹ方向の位置決め可能な許容範囲は、Ｖ字溝面１２３ａにおけるＶ字溝の深さｄと、Ｖ字溝の開口の幅ｗによって定まる。
【００１８】
仮に、位置決め対象部品を位置決め装置上に載置する際、当該対象部品の載置位置がずれて、突起物１８が位置決め可能な許容範囲からはずれてしまうと、位置決めミスが起こってしまう。
【００１９】
このような位置決めミスを減らすためには、位置決め可能な許容範囲を拡大することが考えられる。しかしながら、図１０に示す従来の位置決め装置において、Ｖ字溝面１２３ａにおけるＶ字溝の溝深さｄと、Ｖ字溝の開口部の幅ｗとを単純に拡大していくと、一対の把持部材１２３、１２４が突起物１８に対して大きくなり過ぎてしまう。すなわち、Ｖ字溝面１２３ａにおけるＶ字溝の溝深さｗとＶ字溝の開口部の幅ｗの各々の大きさは、突起物１８の大きさによって制限されており、この制限を越えて拡大すると、一対の把持部材１２３、１２４は突起物１８と当接せずに互いに干渉してしまう。
【００２０】
したがって、従来の位置決め装置では、Ｖ字溝面１２３ａにおけるＶ字溝面１２３ａにおけるＶ字溝の深さｄとＶ字溝の開口の幅ｗの各々の大きさを単純に拡大しても、位置決め可能な許容範囲を拡大することはできない。
【００２１】
なお、特許文献１に開示された技術では、一対の把持部材に対して垂直な方向に配置された他の一対の把持部材を用いることで、位置決め可能な許容範囲を広くしている。しかしながら、２対の把持部材を利用する位置決め装置は、その構造が複雑になり、２つ以上の突起物が形成されている対象部品を位置決めする場合に適用することができない。
【００２２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置決め可能な許容範囲を拡大することにより、位置決めミスが減少した安定的な位置決めを可能にする位置決め装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明に係る位置決め装置は、上記課題を解決するために、突起物が形成された対象物を位置決めする位置決め装置であって、上記突起物を両側から当接して把持する一対の把持部材と、上記一対の把持部材を互いに接近または離反するように移動させる移動手段とを備えており、上記一対の把持部材の少なくとも一方において、上記突起物との当接面はＶ字溝構造を形成しており、上記一対の把持部材が上記突起物を把持したとき、上記少なくとも一方の把持部材における上記Ｖ字溝構造の両側部分が、上記突起物の軸方向において、相手方の把持部材と重なることを特徴としている。
【００２４】
ここで、一対の把持部材による突起物の位置決め可能な許容範囲は、把持部材のＶ字溝の溝深さとＶ字溝の開口部の幅とによって定まる。また、上記Ｖ字溝構造の両側部分とは、Ｖ字溝構造を構成する当接面において、突起物と当接する部分よりもＶ字の端部側に位置する部分である。具体的には、Ｖ字溝構造を構成する当接面は、突起物を把持したとき、当該突起物と２点で接するため、当該２点の各々よりもＶ字の端部側に位置する２箇所の部分である。例えば、突起物の径が変わらないまま、把持部材のＶ字溝構造の溝深さと開口部の幅とを拡大すると、当該Ｖ字構造の両側部分の各範囲も拡大することになる。
【００２５】
上記構成によれば、一対の把持部材が互いに接近するとき、把持部材のＶ字溝構造のうち、その両側部分が相手方の把持部材に最初に近接する。このとき、一対の把持部材は、把持部材におけるＶ字溝構造の両側部分が相手方の把持部材と突起物の軸方向において重なるまで、互いに接近することができる。
【００２６】
よって、一対の把持部材は、Ｖ字構造の両側部分が相手方の把持部材と重なる前まで近接したときに突起物を把持できなくとも、さらに近接することによって把持部材を把持することができる。
【００２７】
すなわち、把持部材のＶ字溝構造の溝深さと開口部の幅が、従来の制限を越えて拡大されたとしても、一対の把持部材は互いに干渉することなく突起物を把持することができる。
【００２８】
したがって、上記構成によれば、把持部材のＶ字溝構造の溝深さと開口部の幅を拡大することによって、一対の把持部材による突起物の位置決め可能な許容範囲を拡大することができる。このため、本発明に係る位置決め装置によれば、位置決めミスが減少した安定的な位置決めを行うことができる。
【００２９】
また、本発明に係る位置決め装置において、上記一対の把持部材が上記突起物を把持したとき、当該一対の把持部材において上記突起物の軸方向に相互に対面する部分には、当該一対の把持部材の少なくとも一方に凹部が形成されており、上記一対の把持部材における上記突起物との各当接面は、当該突起物の軸方向に垂直な任意の同一平面と交わるように配置されていることが好ましい。
【００３０】
上記構成において、上記凹部を有する把持部材では、突起物との当接面のうち、相手方の把持部材に重なる部分について、突起物の軸方向における長さが他の部分よりも短くなっている。このとき、凹部は、上記当接面について相手方の把持部材に近い側を一部除去するようにして上記長さを短くしている。
【００３１】
このような凹部を有することによれば、一対の把持部材における各当接面が当該突起物の軸方向に垂直な任意の同一平面と交わるように配置されていても、一対の把持部材は、互いに干渉することなく突起物の軸方向に相互に重なることができる。
【００３２】
したがって、上記構成によれば、一対の把持部材の各々において突起物に力を加える作用点の位置を、上記突起物の軸方向に垂直な同一平面上に配置することができる。これによって、一対の把持部材が突起物を把持した際における対象物の回転を抑制することができるため、より安定した位置決めを行うことができる。
【００３３】
また、本発明に係る位置決め装置において、上記一対の把持部材の各々では、上記突起物との当接面がＶ字溝構造を形成していることが好ましい。
【００３４】
上記構成によれば、一対の把持部材による突起物との限界摩擦係数を向上させることができる。よって、一対の把持部材と突起物との摩擦係数が高い場合であっても、位置決めを安定的に行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る位置決め装置は、突起物が形成された対象物を位置決めする位置決め装置であって、上記一対の把持部材が干渉し合わないように構成されているため、上記一対の把持部材の少なくとも一方が有するＶ字溝構造を拡大することによって、位置決め可能な許容範囲を拡大することができる。このため、例えば搬送装置が上記対象物を搬送して位置決め装置上に載置する際、当該対象物の載置位置がわずかにずれてしまった場合であっても、位置決めミスが起こることなく安定した位置決めが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態１に係る位置決め装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａから見た側面図であり、（ｃ）は（ａ）中の矢印Ｂから見た側面図である。
【図２】図１に示す位置決め装置における位置決め前の状態を示す平面図である。
【図３】図１に示す位置決め装置における位置決め後の状態を示す平面図である。
【図４】一対の把持部材による位置決め可能な許容範囲を説明するための上面図である。
【図５】（ａ）は図１に示す位置決め装置における一対の把持部材の要部を示す上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその斜視図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施形態２に係る位置決め装置における一対の把持部材の要部を示す上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその斜視図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態３に係る位置決め装置における一対の把持部材の要部を示す上面図であり、（ｂ）はその斜視図である。
【図８】Ｖ字溝面と平面との間に突起物を位置決めする際の限界摩擦係数を説明するための図である。
【図９】一対のＶ字溝面の間に突起物を位置決めする際の限界摩擦係数を説明するための図である。
【図１０】（ａ）は従来の成膜装置における一対の把持部材を示す上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその斜視図である。
【図１１】成膜装置の一例を示す側面断面図である。
【図１２】回転台上の部材を示す平面図である。
【図１３】回転カバーを示す上面図である。
【図１４】成膜装置、位置決め装置、および搬送装置の配置関係について示す図である。
【図１５】従来の把持部材を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
〔実施形態１〕
以下、本発明の第１の実施形態について、図１および図２に基づいて説明する。
【００３８】
（位置決め装置２０の構成）
まず、本実施形態に係る位置決め装置２０の概略構成について図１を用いて以下に説明する。
【００３９】
なお、本実施形態では、２つの突起物１８、１９を有する被位置決め部品（対象物）１７を位置決めする位置決め装置２０について説明するが、本発明はこれに限られず、１つの突起物を有する被位置決め部品を位置決めする装置としても実現できる。
【００４０】
図１（ａ）は、本実施形態に係る位置決め装置２０の概略構成を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ａから見た正面図であり、（ｃ）は、（ａ）の矢印Ｂから見た正面図である。
【００４１】
図１（ａ）に示すように、位置決め装置２０は、突起物１８を把持するための一対の把持部材２３、２４、突起物１９を把持するための一対の把持部材２５、２６、一対の把持部材２３、２４と一対の把持部材２５、２６とをそれぞれ移動させるための移動部２７及びガイド機構２９（移動手段）、ならびに、これらの構成部品が載置されたベース２８を備えている。
【００４２】
移動部２７は、一対の把持部材２３、２４および一対の把持部材２５、２６を、ガイド機構２９に沿って互いに平行な方向に移動させることができる。ここで、移動部２７による把持部材２３〜２６の移動方向をＸ方向とし、ベース２８の面に対して垂直な方向をＺ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向に対して垂直な方向をＹ方向とする。
【００４３】
一対の把持部材２３、２４は、突起物１８を両側から把持することができ、同様に、一対の把持部材２５、２６は、突起物１９を両側から把持することができる。一対の把持部材２３、２４および一対の把持部材２５、２６は、ガイド機構２９上に設けられている。
【００４４】
なお、本実施形態では、一対の把持部材２３、２４と、一対の把持部材２５、２６とは、別々の部材から形成されているが、例えば、把持部材２３と把持部材２５および／または把持部材２４と把持部材２６が、それぞれ一体的に構成されていてもよい。
【００４５】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、把持部材２３において、把持力が加わる作用面（当接面）はＶ字溝構造を構成しており、把持部材２４側に開口したＶ字溝面２３ａを成している。また、把持部材２４は、把持力の加わる作用面（当接面）として、平面状の矩形面２４ａを有している。また、把持部材２５、２６は、把持力の加わる作用面として、互いに対向する側に矩形面２５ａ、２６ａを有している。
【００４６】
よって、一対の把持部材２３、２４は、互いに近接したときに突起物１８と３点で当接し、一対の把持部材２５、２６は、互いに近接したときに突起物１９と４点で当接する。
【００４７】
また、図１（ｂ）に示すように、一対の把持部材２３、２４は、Ｖ字溝面２３ａと矩形面２４ａとがＺ方向において隙間を有して異なる位置に配置されるように構成されている。言い換えると、図１（ａ）に示すように、一対の把持部材２３、２４は互いに近接したとき、Ｖ字溝面２３ａが有するＶ字溝構造の両側部分２１が、把持部材２４との間に隙間を有してＺ方向に重なるように構成されている。なお、上記の隙間は、一対の把持部材２３、２４の移動を妨げないように配置されるものであればよく、特に限定されない。
【００４８】
なお、本実施形態において、両側部分２１とは、Ｖ字溝面２３ａにおいて、突起物１８と当接する部分よりもＹ方向においてＶ字の端部側に位置する部分である。両側部分２１の範囲は、任意の突起物１８の径に応じて変化するものであるため、特に限定されない。
【００４９】
一方、図１（ｃ）に示すように、一対の把持部材２５、２６は、突起物１９との各矩形面２５ａ、２６ａが、Ｚ方向において一致する位置に配置されるように構成されている。
【００５０】
（位置決め部品１７の構成）
被位置決め部品１７は、例えば図１３に示す構成を有する。具体的には、被位置決め部品１７は、板状の部品本体の裏面に、Ｚ方向に突出した２つの突起物１８、１９が形成された構成を有する。
【００５１】
突起物１８、１９の形状は、例えば円筒形など、一対の把持部材２３、２４または一対の把持部材２５、２６が把持できる形状であれば、特に限定されない。本実施形態において、被位置決め部品１７は、突起物１８、１９の突出方向がＺ方向と平行になるようにして位置決め装置２０に載置される。
【００５２】
また、被位置決め部品１７は、突起物１８、１９が形成された構成であれば、部品本体は板状に限らず任意の形状であってもよい。また、被位置決め部品１７における突起物１８、１９の位置は、被位置決め部品１７をどのような位置に位置決めするのかに応じて適宜設定可能である。
【００５３】
（位置決め装置２０の動作）
次に、本実施形態に係る位置決め装置２０を用いた位置決め方法について図２および図３を参照して説明する。図２は、位置決め装置２０の位置決め前の状態を示す上面図である。図３は、位置決め装置２０の位置決め後の状態を示す上面図である。
【００５４】
図２に示すように、まず、移動部２７が、一対の把持部材２３、２４と、一対の把持部材２５、２６をそれぞれ互いに離反方向に移動させる。その後、一対の把持部材２３、２４及び一対の把持部材２５、２６の上面に、被位置決め部品１７を載置する。図２では、被位置決め部品１７の突起物１８、１９のみを記載する。このとき、２つの突起物１８、１９がそれぞれ、一対の把持部材２３、２４の間、および一対の把持部材２５、２６の間に位置するように、被位置決め部品１７を載置する。
【００５５】
続いて、図３に示すように、移動部２７が、一対の把持部材２３、２４及び一対の把持部材２５、２６をそれぞれ互いに接近する方向に移動させる。一対の把持部材２３、２４が突起物１８と３点で当接し、かつ、一対の把持部材２５、２６が突起物１９と２点で当接したとき、移動部２７を停止する。
【００５６】
以上の動作によって、位置決め装置２０は、被位置決め部品１７の位置決めを行うことができる。
【００５７】
（位置決め可能な許容範囲）
以下、一対の把持部材２３、２４による位置決め可能な許容範囲について図４および図５を参照して説明する。なお、図４および図５では、説明を簡略化するために、把持部材２３、２４のうち、要部のみを示し、ガイド機構２９と接続する部分等については省略している。
【００５８】
まず、位置決め可能な許容範囲の定義について図４を参照して説明する。図４は、一対の把持部材２３、２４による位置決め可能な許容範囲を説明するための上面図である。
【００５９】
図４に示すように、Ｘ方向における突起物１８の位置決め可能な許容範囲とは、把持部材２３のＶ字溝面２３ａと把持部材２４の矩形面２４ａとの間において突起物１８が配置される範囲である。Ｘ方向における位置決め可能な許容範囲は、一対の把持部材２３、２４を移動させる移動部２７の駆動範囲によって定まる。
【００６０】
また、Ｙ方向における突起物１８の位置決め可能な許容範囲とは、把持部材２３のＶ字溝面２３ａの両端２１ａにおける法線上よりも内側（図４中の矢印Ｃで示す範囲）に、突起物１８の中心が配置される範囲である。このＹ方向の位置決め可能な許容範囲について、上述の図４中の矢印Ｃで示す範囲は、把持部材２３のＶ字溝の溝深さｄとＶ字溝の開口部の幅ｗとによって定まる。
【００６１】
一対の把持部材２３、２４は、Ｘ方向およびＹ方向において位置決め可能な許容範囲に突起物１８が配置された場合に、この突起物１８を位置決めすることができる。
【００６２】
次に、一対の把持部材２３、２４による位置決め可能な許容範囲について、図５（ａ）〜（ｃ）を参照してより詳細に説明する。
【００６３】
図５（ａ）は、一対の把持部材２３、２４が突起物１８を把持した状態を示す上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその斜面図である。
【００６４】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態では、把持部材２３のＶ字溝の溝深さｄとＶ字溝の開口部の幅ｗとを、従来の構成（図１０参照）よりも拡大している。よって、これらの寸法によって定まるＹ方向の位置決め可能な許容範囲は、従来の構成における位置決め可能な許容範囲よりも大幅に拡大されている。例えば、突起物１８の径は変わらないまま、把持部材２３のＶ字溝構造の溝深さｄと開口部の幅ｗとを拡大すると、各両側部分２１の範囲も拡大することになる。
【００６５】
本実施形態では、一対の把持部材２３、２４が互いに接近すると、把持部材２３のＶ字溝面２３ａの両側部分２１が最初に相手方の把持部材２４に近接する。Ｘ方向において両側部分２１が把持部材２４に到達したとき、未だ突起物１８が把持されていない場合には、一対の把持部材２３、２４はさらに互いに接近することができる。このため、Ｖ字溝面２３ａの両側部分２１は、相手方の把持部材２４と干渉することなく、把持部材２４とＺ方向に重なる。よって、把持部材２３のＶ字溝の溝深さｄとＶ字溝の開口部の幅ｗを拡大していても、一対の把持部材２３、２４が互いに干渉し合うことなく突起物１８と３点で当接することができる。
【００６６】
一方、従来の構成では、一対の把持部材１２３、１２４が接近してＸ方向において互いに到達したとき、未だ突起物１８が把持されていない場合、一対の把持部材１２３、１２４はそれ以上接近することはできない（図１０参照）。すなわち、把持部材１２３におけるＶ字溝の溝深さｄとＶ字溝の開口部の幅ｗとを拡大し過ぎてしまうと、一対の把持部材１２３、１２４が突起物１８と当接する前に、互いに干渉してしまう。
【００６７】
したがって、本実施形態によれば、突起物１８の大きさに制限されることなく、把持部材２３のＶ字溝の溝深さｄとＶ字溝の開口部の幅ｗを拡大することができ、これによって、Ｙ方向の位置決め可能な許容範囲を拡大することができる。
【００６８】
例えば、突起物１８の直径を６ｍｍとして、図４を参照して上述した定義に基づいてＹ方向の位置決め可能な許容範囲（図４中の矢印Ｃの範囲）を見積もると、従来の構成では±４．５ｍｍであるが、本実施形態では±２０ｍｍにまで拡大できる。
【００６９】
（その他変形例）
なお、本実施形態では、２つの突起物１８、１９が形成された被位置決め部品１７を位置決めする場合について説明しているが、本発明はこれに限られず、１つ突起物が形成された被位置決め部品を位置決めすることができる。この場合、把持部材２３と２４が互いに離反し、これらの間に被位置決め部品の突起物を配置し、その後、把持部材２３と２４が互いに接近して突起物と３点で当接することによって、当該被位置決め部品を位置決めすることができる。
【００７０】
（位置決め装置２０の設置例）
次に、図１４に基づいて、本実施形態に係る位置決め装置２０の設置例について説明する。
【００７１】
図１４に示すように、本実施形態に係る位置決め装置２０は、限定するわけではないが、成膜装置（ＭＯＣＶＤ装置等）６０の近傍に配置されており、搬送装置５０によって搬送された回転台カバー（対象物）１７を位置決めする装置として利用することができる。
【００７２】
図１４において、搬送装置５０は、回転台カバー１７を成膜装置６０の反応室内に搬入または搬出する装置である。成膜装置６０は、例えば図１１を参照して説明した上述の構成を有する装置である。また、回転台カバー１７は、その下面に形成された２つの突起物１８、１９を備えている（図１３参照）。
【００７３】
回転台カバー１７の搬入時、搬送装置５０は回転台カバー１７を位置決め装置２０上に搬送し、位置決め装置２０がこれを位置決めする。次に、搬送装置５０は、回転台カバー１７を成膜装置６０の反応室内に搬送し、回転台の上面に設けられた穴に回転台カバー１７の突起物１８、１９を勘合させる。
【００７４】
また、回転台カバー１７の搬出時、搬送装置５０は、生成物が付着した回転台カバー１７を取り出して位置決め装置２０上に搬送し、位置決め装置２０はこれを位置決めする。
【００７５】
ここで、搬送装置５０が位置決め装置２０に回転台カバー１７を搬送する際、位置決め装置２０に回転台カバー１７を載置する位置が、位置決め可能な許容範囲を超えてずれてしまうと、位置決めミスが起こってしまう。
【００７６】
そこで、本実施形態に係る位置決め装置２０によれば、位置決め可能な許容範囲を拡大することによって、位置決めミスを減少させ、安定した位置決めを行うことができる。
【００７７】
〔実施形態２〕
本発明に係る第２の実施形態について、図６に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００７８】
上述した実施形態１に対する本実施形態の主な相違点は、一対の把持部材３３、３４の各々が凹部３３ｂ、３４ｂを有する点にある。したがって、以下では、上記相違点を中心に説明する。なお、実施形態１における構成要素と対応する機能を有する構成要素には、同一符号を用いることとする。
【００７９】
図６（ａ）は、一対の把持部材３３、３４が突起物１８を把持した状態を示す上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその斜面図である。
【００８０】
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、一対の把持部材３３、３４は、突起物１８を両側から３点で当接して把持することができる。把持部材３３において、把持力が加わる作用面は、把持部材３４側に開口するＶ字溝構造を構成しており、把持部材３４側に開口したＶ字溝面３３ａを成している。一方、把持部材３４は、把持力が加わる作用面として平面状の矩形面３４ａを有している。
【００８１】
また、本実施形態において、把持部材３３には、把持部材３４と干渉しないように凹み部３３ｂが形成され、把持部材３４には、把持部材３３と干渉しないように凹み部３４ｂが形成されている。
【００８２】
具体的には、一対の把持部材３３、３４が突起物１８を把持したときにおいて、凹部３３ｂは、把持部材３３において把持部材３４に対面する部分に形成され、凹部３４ｂは、把持部材３４において把持部材３３に対面する部分に形成されている。また、凹部３３ｂ、３４ｂは、一対の把持部材３３、３４が突起物１８を把持したときＺ方向に相互に重なる部分を含むように形成されている。
【００８３】
また、本実施形態において、一対の把持部材３３、３４におけるＶ字溝面３３ａと矩形面３４ｂとは、Ｚ方向に垂直な任意の同一平面（ＸＹ平面）と交わるように配置されている。より具体的にいうと、Ｖ字溝面３３ａの両側部分３１の間に位置する中央部分と、矩形面３４ａとが、Ｚ方向に垂直な任意の同一平面（ＸＹ平面）と交わるように配置されている。
【００８４】
よって、一対の把持部材３３、３４が突起物１８を把持した際、把持部材３３の両側部分３１は把持部材２４とＺ方向に重なりつつ、Ｖ字溝面３３ａおよび矩形面３４ａにおいて突起物１８に対する把持力が加わる作用点は、上記任意の同一平面（ＸＹ平面）において一致する。
【００８５】
したがって、本実施形態では、Ｖ字溝の溝深さｄとＶ字溝の開口部の幅ｗを拡大しても、一対の把持部材３３、３４が互いに干渉し合うことなく突起物１８と３点で当接することができる。このため、一対の把持部材３３、３４によるＹ方向の位置決め可能な許容範囲を拡大し、位置決めミスを減少させて安定した位置決めが可能になる。
【００８６】
また、本実施形態では、上述したように、一対の把持部材３３、３４における突起物１８との作用点の位置がＺ方向において一致しているため、把持した際の突起物１８の回転を抑制し、より安定して位置決めすることができる。
【００８７】
（その他）
なお、図６では、一対の把持部材３３、３４のＺ方向の厚みが同じであるように示しているが、本発明はこれに限られず、当該厚みは異なっていてもよい。
【００８８】
また、本実施形態では、一対の把持部材３３、３４の各々が凹部３３ｂ、３４ｂを有しているが、本発明はこれに限られず、一対の把持部材３３、３４のうちいずれか一方が凹部を有する構成であってもよい。
【００８９】
〔実施形態３〕
本発明に係る第３の実施形態について、図７に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００９０】
上述した実施形態１および２に対する本実施形態の主な相違点は、一対の把持部材３３、３４の両方の作用面がＶ字溝構造を有する点にある。したがって、以下では、上記相違点を中心に説明する。なお、実施形態１における構成要素と対応する機能を有する構成要素には、同一符号を用いることとする。
【００９１】
図７（ａ）は、本実施形態に係る位置決め装置における一対の把持部材４３、４４を示す上面図であり、（ｂ）はその斜視図である。
【００９２】
本実施形態では、上述した実施形態２と同様に、一対の把持部材４３、４４の各々に凹部４３ｂ、４４ｂが形成されており、一対の把持部材４３、４４において把持力が加わる作用点の位置はＺ方向において一致している。このため、一対の把持部材３３、３４によるＹ方向の位置決め可能な許容範囲を拡大しつつ、突起物１８を位置決めした際における突起物１８の回転を抑制することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、上述した実施形態１および２とは異なり、一対の把持部材４３、４４の両方の作用面がＶ字溝構造を有している（Ｖ-Ｖ構造）。すなわち、一対の把持部材４３、４４は、それぞれ作用面としてＶ字溝面４３ａ、４４ａを有している。このため、図７（ａ）（ｂ）に示すように、一対の把持部材４３、４４が突起物１８を把持したとき、Ｚ方向において、Ｖ字溝面４３ａのＶ字溝構造の両側部分４１は把持部材４４と重なり、Ｖ字溝面４４ａのＶ字溝構造の両側部分４２は把持部材４３と重なっている。
【００９４】
本実施形態では、一対の把持部材４３、４４の両方の作用面がＶ字溝構造を有している（Ｖ-Ｖ構造）ことにより、以下に説明する効果が生じる。
【００９５】
（Ｖ-Ｖ構造について）
以下、本実施形態におけるＶ-Ｖ構造による効果について、図８および図９を用いて詳細に説明する。
【００９６】
なお、以下では、説明の便宜上、Ｖ−矩形構造を有する一対の把持部材１０１、１０２を比較例とし、Ｖ-Ｖ構造を有する一対の把持部材１０１、１０３を実施例として用いる。
【００９７】
まず、比較例として、Ｖ−矩形構造を有する一対の把持部材１０１、１０２について、図８を参照して説明する。
【００９８】
ここで、把持部材１０１の作用面をＶ字溝面１０１ａとし、把持部材１０２の作用面を矩形面１０２ａとする。Ｖ字溝面１０１ａのＶ字角は９０度とする。また、一対の把持部材１０１、１０２が突起物を把持する際、突起物１８と矩形面１０２ａとの接点にかかる力をＦ１とし、その摩擦力をμＦ１とする。突起物１８とＶ字溝面１０１ａとの接点にかかる力をＦ２とし、その摩擦力をμＦ２とする。また、Ｖ字溝面１０１ａの斜面と、Ｖ字溝面１０１ａの押圧方向に直角な方向との角度をθとする。
【００９９】
図８において、Ｘ方向のつりあいは以下の式（１）によって表され、Ｙ方向のつりあいは以下の式（２）によって表される。
【０１００】
Ｆ１＝μＦ２ｓｉｎθ＋Ｆ２ｃｏｓθ  ・・・式（１）
Ｆ２ｓｉｎθ＝μＦ１＋μＦ２ｃｏｓθ  ・・・式（２）
したがって、図１に示す姿勢のまま、突起物１８の位置が維持されるために必要な摩擦係数（μ）は、以下の式（３）にて表される。
【０１０１】
μ＝（√（ｃｏｓ２θ＋ｓｉｎ２θ）−ｃｏｓθ）／ｓｉｎθ  ・・・式（３）
比較例において位置決めを可能にするためには、Ｖ字溝面１０１ａと突起物１８との摩擦係数が、上記の式（３）で示される限界摩擦係数μ以下であることが必要になる。
【０１０２】
例えばＶ字溝面１０１ａが金属から形成され、突起物１８が石英から形成されると仮定する。また、角度θが４５度であると仮定する。このとき、上記式（３）によれば、位置決め可能な限界摩擦係数μは０．４１４以下である。
【０１０３】
ところが、一般に乾燥した金属と石英との摩擦係数は０．４〜０．６程度ある。このため、比較例に係る一対の把持部材１０１、１０２を用いる場合、上記の仮定条件の下では高確率で位置決めを失敗してしまう。
【０１０４】
次に、実施例として、Ｖ−Ｖ構造を有する一対の把持部材１０１、１０３について、図９を参照して説明する。
【０１０５】
ここで、把持部材１０３の作用面をＶ字溝面１０３ａとする。Ｖ字溝面１０２ａのＶ字角は９０度とする。また、一対の把持部材１０１、１０３が突起物１８を把持する際、突起物１８とＶ字溝面１０３ａとの接点にかかる力をＦ１とし、その摩擦力をμＦ１とする。突起物１８とＶ字溝面１０１ａとの接点にかかる力をＦ２とし、その摩擦力をμＦ２とする。また、Ｖ字状溝を構成する斜面と、Ｖ字状溝構造の接近方向に直角な方向との角度をθとする。
【０１０６】
図９において、Ｘ方向のつりあいは以下の式（４）によって表され、Ｙ方向のつりあいは以下の式（５）によって表される。
【０１０７】
Ｆ１ｓｉｎθ＋Ｆ２ｓｉｎθ＝μＦ１ｃｏｓθ＋μＦ２ｃｏｓθ  ・・・式（４）
Ｆ１ｃｏｓθ＋μＦ１ｓｉｎθ＝Ｆ２ｃｏｓθ＋μＦ２ｓｉｎθ  ・・・式（５）
したがって、図９に示す姿勢のまま、突起物１８の位置が維持されるために必要な摩擦係数（μ）は、以下の式（６）にて表される。
【０１０８】
μ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ・・・式（６）
実施例において位置決めを可能にするためには、Ｖ字溝面１０１ａ、１０３ａと突起物１８との摩擦係数が、上記の式（６）で示される限界摩擦係数（μ）以下であればよい。
【０１０９】
仮に角度θが４５度である場合、上記の式（６）によれば、限界摩擦係数μは１となる。よって、この場合、Ｖ字状溝構造と一方の突起との摩擦係数が１以下であれば、位置決めが安定的に行なわれる。例えば、一対の把持部材１０１、１０２の材質と突起物１８の材質との摩擦係数が上記したように０．４から０．６程度である場合においても、位置決めが安定的に行なわれる。
【０１１０】
したがって、本実施形態における一対の把持部材４３、４４によれば、一対の把持部材１０１、１０２の材質と突起物１８の材質との摩擦係数が高い場合であっても、位置決めをより安定的に行うことができる。
【０１１１】
（その他の構成）
本発明は、次のようにも表現できる。
【０１１２】
突起部が形成された対象物を把持し、少なくとも一方の当接面がＶ字溝構造を有する第１と第2の把持部材と、上記第１と第2の把持部材が互いに接近または離反するように移動させる移動手段とを有する位置決め装置において、上記突起部を把持した時に、上記第１と第2の把持部材が、上記突起部の軸方向に垂直な平面上において、相互に重なり合うように配置されていることを特徴とした位置決め装置。
【０１１３】
また、本発明は、次のようにも表現できる。
【０１１４】
突起部が形成された対象物を把持し、少なくとも一方の当接面がＶ字溝構造を有し、かつ少なくとも一方が凹部を有する第１と第２の把持部材と、上記第１と第２の把持部材が互いに接近または離反するように移動させる移動手段とを有する位置決め装置において、上記突起部を把持した時に、上記第１と第２の把持部材の上記突起部に加わる作用点の位置が、上記突起部の軸方向に垂直な平面上で一致していることを特徴とした位置決め装置。
【０１１５】
また、本発明は、次のようにも表現できる。
【０１１６】
突起物が形成された対象物を位置決めする位置決め装置であって、上記突起物を両側から当接して把持する一対の把持部材と、上記一対の把持部材を互いに接近または離反するように移動させる移動手段とを備えており、上記一対の把持部材の少なくとも一方において、上記突起物との当接面はＶ字溝構造を形成しており、上記一対の把持部材が上記突起物を把持したとき、当該一対の把持部材の各々は、当該一対の把持部材の接近方向に垂直な任意の同一平面と交わりを有していることを特徴とする位置決め装置。
【０１１７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明に係る位置決め装置は、例えば半導体分野で用いられるＣＶＤ装置への部品搬送に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１７  位置決め部品（対象物）
１８、１９  突起物
２０  位置決め装置
２１  Ｖ字溝面の両側部分
２３〜２６  把持部材
２３ａ  Ｖ字溝面
２４ａ〜２６ａ  矩形面
２７  移動部（移動手段）
２８  ベース
２９  ガイド機構（移動手段）
３１  Ｖ字溝面の両側部分
３３、３４  把持部材
３３ａ  Ｖ字溝面
３４ａ  矩形面
３３ｂ、３４ｂ  凹部
４１、４２  Ｖ字溝面の両側部分
４３、４４  把持部材
４３ａ  Ｖ字溝面
４３ｂ  凹部
【図１】
2012015317.tif 000003
【図２】
2012015317.tif 000004
【図３】
2012015317.tif 000005
【図４】
2012015317.tif 000006
【図５】
2012015317.tif 000007
【図６】
2012015317.tif 000008
【図７】
2012015317.tif 000009
【図８】
2012015317.tif 000010
【図９】
2012015317.tif 000011
【図１０】
2012015317.tif 000012
【図１１】
2012015317.tif 000013
【図１２】
2012015317.tif 000014
【図１３】
2012015317.tif 000015
【図１４】
2012015317.tif 000016
【図１５】
2012015317.tif 000017