(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状半球面を有する第１部材と、凸状半球面を有する第２部材とを相対回動可能に設け、対象物の特定面に前記両部材のうちいずれか一つを当接させることにより、その当接面を前記対象物の特定面に対し平行となるように倣わせるようにした倣い装置であって、
前記両部材との間に加圧流体を噴出することにより、前記両部材同士を非接触にし、前記両部材のうちいずれか一つを、前記当接面に対して直交する軸線周りの回動を規制する回り止め装置を備え、
前記当接面において互いに直交する軸をＸ軸及びＹ軸とし、前記当接面に対して直交する軸をＺ軸としたとき、
前記回り止め装置は、開口を有する四角箱状の固定基材と、
該固定基材内に収容される開口を有する四角箱状の部材であって、前記固定基材に対して、前記Ｙ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第１可動体と、
該第１可動体内に収容されるとともに、前記第１可動体に対して、前記Ｘ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第２可動体とを備え、
前記両部材のうちの前記当接面を有する一方の部材と、前記第２可動体とを一体的に可動するように連結したことを特徴とする倣い装置。
【請求項２】
凹状半球面を有する第１部材と、凸状半球面を有する第２部材とを相対回動可能に設け、対象物の特定面に前記両部材のうちいずれか一つを当接させることにより、その当接面を前記対象物の特定面に対し平行となるように倣わせるようにした倣い装置であって、
前記両部材との間に加圧流体を噴出することにより、前記両部材同士を非接触にし、前記両部材のうちいずれか一つを、前記当接面に対して直交する軸線周りの回動を規制する回り止め装置を備え、
前記当接面において互いに直交する軸をＸ軸及びＹ軸とし、前記当接面に対して直交する軸をＺ軸としたとき、
前記回り止め装置は、前記両部材のうちの前記当接面を有する一方の部材に対して、その前記Ｘ軸方向における少なくとも一方の側部に設けられており、
前記Ｘ軸方向の側面が開口された四角状の固定基材と、
該固定基材内に収容されるとともに前記Ｘ軸方向に延びる貫通孔を有する部材であって、前記固定基材に対して、前記Ｘ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第１可動体と、
該第１可動体の前記貫通孔内に挿入されるとともに、前記第１可動体に対して、前記Ｘ軸方向のみに移動可能でかつＸ軸周りのみに回動可能な第２可動体とを備え、
前記両部材のうちの前記当接面を有する一方の部材と、前記第２可動体とを一体的に可動するように連結したことを特徴とする倣い装置。
【請求項３】
前記Ｘ軸方向における前記固定基材と前記第１可動体との界面に静圧をもたらす加圧流体を供給するための第１加圧流体供給手段と、
前記Ｙ軸方向における前記第１可動体と前記第２可動体との界面に静圧をもたらす加圧流体を供給するための第２加圧流体供給手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の倣い装置。
【請求項４】
前記第１可動体は、弱い弾性力を有する支持手段を介して第２可動体に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の倣い装置。
【請求項５】
前記回り止め装置には、前記第１及び第２部材のうち一方の部材が前記対象物に当接したときに、一方の部材により前記対象物にかかる偏荷重を軽減する軽減化手段が設けられてい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倣い装置。
【請求項６】
前記第１の部材及び第２の部材のうち、対象物に当接している部材を所定の位置に保持する位置ずれ防止手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の倣い装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、倣い装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ダイシングされた半導体チップをダイ・ボンディング装置のリードフレーム上に搬送するチップマウンタ等に用いられる倣い装置がある。この倣い装置としては、凹状半球面を有する基台に、凸状半球面を有する揺動体が回動可能に支持されている。そして、半導体チップの特定面に、凸状及び凹状半球面の曲率中心にある揺動体のワーク当接面（倣い面）を当接させると、揺動体が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合わせて傾動する。これにより、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になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の倣い装置においては、基台と揺動体との摩擦抵抗が極めて低いため、揺動体はＸ軸及びＹ軸周りのみならず、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面に対して直交するＺ軸周りにも回動してしまう。この結果、倣い精度に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００４】
そこで、倣い装置における揺動体の軸線周りの回動を防止する手段としては、一般にゴニオステージと呼ばれる装置が知られている。このゴニオステージは、複数の揺動ブロックを連設して構成されている。各揺動ブロックの界面には、水平方向において互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に延びる円弧面がそれぞれ形成されている。そして、倣いを行う際には、それぞれの円弧面に沿って各揺動ブロックが傾動するため、Ｚ軸周りに回動しないようになっている。しかしながら、各円弧面の曲率中心を、揺動ブロックのワーク当接面（倣い面）上に、０〜１μｍの範囲で一致させなければならない。従って、極めて高精度な加工及び組み立てが必要であった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１及び第２部材のうちいずれかが、当接面に対して直交する軸線周りに回動するのを阻止する倣い装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、凹状半球面を有する第１部材と、凸状半球面を有する第２部材とを相対回動可能に設け、対象物の特定面に前記両部材のうちいずれか一つを当接させることにより、その当接面を前記対象物の特定面に対し平行となるように倣わせるようにした倣い装置であって、前記両部材との間に加圧流体を噴出することにより、前記両部材同士を非接触にし、前記両部材のうちいずれか一つを、前記当接面に対して直交する軸線周りの回動を規制する回り止め装置を備え、前記当接面において互いに直交する軸をＸ軸及びＹ軸とし、前記当接面に対して直交する軸をＺ軸としたとき、前記回り止め装置は、開口を有する四角箱状の固定基材と、該固定基材内に収容される開口を有する四角箱状の部材であって、前記固定基材に対して、前記Ｙ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第１可動体と、該第１可動体内に収容されるとともに、前記第１可動体に対して、前記Ｘ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第２可動体とを備え、前記両部材のうちの前記当接面を有する一方の部材と、前記第２可動体とを一体的に可動するように連結したことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、凹状半球面を有する第１部材と、凸状半球面を有する第２部材とを相対回動可能に設け、対象物の特定面に前記両部材のうちいずれか一つを当接させることにより、その当接面を前記対象物の特定面に対し平行となるように倣わせるようにした倣い装置であって、前記両部材との間に加圧流体を噴出することにより、前記両部材同士を非接触にし、前記両部材のうちいずれか一つを、前記当接面に対して直交する軸線周りの回動を規制する回り止め装置を備え、前記当接面において互いに直交する軸をＸ軸及びＹ軸とし、前記当接面に対して直交する軸をＺ軸としたとき、前記回り止め装置は、前記両部材のうちの前記当接面を有する一方の部材に対して、その前記Ｘ軸方向における少なくとも一方の側部に設けられており、前記Ｘ軸方向の側面が開口された四角状の固定基材と、該固定基材内に収容されるとともに前記Ｘ軸方向に延びる貫通孔を有する部材であって、前記固定基材に対して、前記Ｘ軸及びＺ軸方向のみに移動可能な第１可動体と、該第１可動体の前記貫通孔内に挿入されるとともに、前記第１可動体に対して、前記Ｘ軸方向のみに移動可能でかつＸ軸周りのみに回動可能な第２可動体とを備え、前記第１及び第２部材のうちの前記当接面を有する一方の部材と、前記第２可動体とを一体的に可動するように連結したことを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の倣い装置において、前記Ｘ軸方向における前記固定基材と前記第１可動体との界面に静圧をもたらす加圧流体を供給するための第１加圧流体供給手段と、Ｙ軸方向における前記第１可動体と前記第２可動体との界面に静圧をもたらす加圧流体を供給するための第２加圧流体供給手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の倣い装置において、前記第１可動体は、弱い弾性力を有する支持手段を介して第２可動体に支持されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の倣い装置において、前記回り止め装置には、前記第１及び第２部材のうち一方の部材が前記対象物に当接したときに、一方の部材により前記対象物にかかる偏荷重を軽減する軽減化手段が設けられていることを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか一項に記載の倣い装置において、前記第１の部材及び第２の部材のうち、対象物に当接している部材を所定の位置に保持する位置ずれ防止手段が設けられていることを要旨とする。
【００１３】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１〜６に記載の発明によれば、第１及び第２部材との間に加圧流体が噴出されるため、その加圧流体のもたらす静圧が両部材の間に作用する。これにより、両部材は非接触となるため、両部材間に摺動抵抗がほとんど作用しない。よって、両部材のうちいずれかを回動させて、当接面を対象物の特定面に対して平行にすることが可能になる。このとき、回り止め装置により、回動する部材は、その当接面に対して直交する軸線周りの回動が規制される。従って、高精度な倣いを行うことが可能になる。
請求項１に記載の発明によれば、固定基材に対して第１可動体は、Ｙ軸及びＺ軸方向にのみ移動し、Ｘ軸方向へは移動しない。又、第２可動体は第１可動体に対してＸ軸及びＺ軸方向にのみ移動し、Ｙ軸方向へは移動しない。そのため、例えば曲率中心がＺ軸にある半球面に沿って移動する揺動体等に第２可動体を連結すれば、その揺動体がＺ軸周りに回動するのを規制することが可能になる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、固定基材に対して第１可動体は、Ｘ軸及びＺ軸方向にのみ移動し、Ｙ軸方向へは移動しない。又、第２可動体は第１可動体に対してＸ軸方向にのみ移動し、Ｙ軸及びＺ軸方向へは移動しない。それとともに、第２可動体はＸ軸周りに回動する。そのため、例えば曲率中心がＺ軸にある半球面に沿って移動する揺動体等に第２可動体を連結すれば、その揺動体がＺ軸周りに回動するのを規制することが可能になる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、Ｘ軸方向における固定基材及び第１可動体は、その間に静圧が作用するため非接触になる。これにより、第１可動体はＹ軸方向に沿っての移動が極めて滑らかになる。又、Ｙ軸方向における第１可動体及び第２可動体は、その間に静圧が作用するため非接触となる。これにより、第２可動体はＸ軸方向に沿っての移動が極めて滑らかになる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、弱い弾性力を有する支持手段によって第１可動体は第２可動体に支持されている。そのため、簡単な構成にも拘わらず、僅かな荷重で各可動体を相対移動させることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、第１及び第２部材のうち一方の部材が対象物に当接すると、軽減化手段によって対象物に対してかかる偏荷重が軽減される。
このため、偏荷重によって対象物が破損したりするのを防止することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、位置ずれ防止手段によって、対象物に当接している第１又は第２部材を所定の位置に保持することが可能になる。そのため、対象物に当接している部材が極めて小さい荷重で動作する場合であっても、それを対象物に対して倣わせた状態に確実に保持することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、本実施形態において、倣い装置１０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。
【００２１】
図１〜図３に金属製の基台の下面には、凹状半球面１２ａを有する環状多孔質材１２が設けられている。第１部材である環状多孔質材１２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ような合成樹脂材料や、焼結カーボン、焼結セラミックスなどが使用可能である。
【００２２】
基台１１の一側面（図１の左側）にはポート１３が形成され、このポート１３は図示しない圧力供給源に接続されている。ポート１３はエア通路１３ａを介して基台１１に形成された環状溝１４に連通されている。この環状溝１４は前記環状多孔質材１２の裏面に開口されている。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、ポート１３、エア通路１３ａ及び環状溝１４を介して環状多孔質材１２の表面全体から噴出される。
【００２３】
環状多孔質材１２の下面に形成された凹状半球面１２ａには、吸引用環状溝１７が形成されている。基台１１の他側面（図１の右側）には、真空引きポート１８が形成され、その真空引きポート１８には図示しない吸引ポンプが接続されている。この真空引きポート１８はエア通路１８ａを介して吸引用環状溝１７に連通されている。そして、吸引ポンプから真空引きポート１８、エア通路１８ａを介してエアが吸引され、吸引用環状溝１７に沿ってエアによる吸引力が作用する。
【００２４】
環状多孔質材１２の凹状半球面１２ａには、金属製の揺動体２０が設けられている。揺動体２０の上面には、凸状半球面２０ａが形成され、この凸状半球面２０ａの曲率半径は、前記凹状半球面１２ａの曲率半径と同じになっている。従って、揺動体２０の凸状半球面２０ａは、環状多孔質材１２の凹状半球面１２ａに対して係合されている。なお、図１に示す符号Ｒは、凸状半球面２０ａ及び凹状半球面１２ａの曲率半径を示し、その曲率中心は後記する吸着ホルダ２１の先端面にある。本実施形態では、揺動体２０と吸着ホルダ２１とから第２部材が構成されている。
【００２５】
揺動体２０の中央部下面には、長尺部材としての吸着ホルダ２１が突設されている。この吸着ホルダ２１の基端にはネジ部２１ａが形成され、そのネジ部２１ａは揺動体２０に着脱可能に螺合されている。従って、長さが異なる複数種類の吸着ホルダ２１を自在に交換できるようになっている。吸着ホルダ２１の外周面には、ポート２２が設けられている。ポート２２には、外端が吸着ホルダ２１の先端面（以下、ワーク当接面という。）２１ｂにおいて開口されたエア通路２３が形成されている。このエア通路２３は図示しない吸引ポンプに接続されている。そして、吸引ポンプからポート２２及びエア通路２３を介してエアが吸引される。
【００２６】
前記基台１１の上部には回り止め装置２５が設けられている。この回り止め装置２５は、下面が開口された四角箱状（矩形状）をなす固定基材としての固定ケーシング２６を備えている。この固定ケーシング２６内には、下面が開口された四角箱状の可動ケーシング（第１可動体）２７が収容されている。Ｘ軸方向における可動ケーシング２７の外側面には、第１加圧流体供給手段としての第１多孔質材２８が設けられている。第１多孔質材２８の表面と、固定ケーシング２６の内側面との間は、ほとんど隙間が形成されていない。そのため、可動ケーシング２７は、固定ケーシング２６に対してＹ軸及びＺ軸方向のみの移動が許容されている。第１多孔質材２８は、板状に形成されており、前記環状多孔質材１２と同じ材料から構成されている。
【００２７】
可動ケーシング２７のＹ軸方向一側面にはポート２９が形成され、そのポート２９はエア供給チューブ２９ａを介して図示しない圧力供給源に接続されている。ポート２９はエア通路３０を介して可動ケーシング２７に形成された複数の凹部３１に連通されている。各凹部３１は前記第１多孔質材２８の裏面に開口されている。そして、図示しない圧力供給源から加圧エアが、ポート２９、エア通路３０及び各凹部３１を介して第１多孔質材２８の表面から噴出される。これにより、Ｘ軸方向における固定ケーシング２６と可動ケーシング２７との界面に静圧がもたらされる。
【００２８】
Ｙ軸方向における固定ケーシング２６の側壁中央部には、２つの貫通孔３２ａ，３２ｂが形成されている。各貫通孔３２ａ，３２ｂには、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂが進退可能に螺合されている。バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂにより各貫通孔３２ａ，３２ｂの外端開口部が閉塞されている。Ｙ軸方向における可動ケーシング２７の側壁中央部には、各貫通孔３２ａ，３２ｂと対向するように、２つのバネ係止凹部３４ａ，３４ｂが形成されている。そして、各貫通孔３２ａ，３２ｂに挿通された圧縮バネ３５ａ，３５ｂの一端部は、バネ係止凹部３４ａ，３４ｂに係合され、他端部は貫通孔３２ａ，３２ｂに係合されている。圧縮バネ３５ａ，３５ｂは、可動ケーシング２７を固定ケーシング２６の中央に戻す働きをするものである。
【００２９】
前記可動ケーシング２７内には、第２可動体としての可動ブロック３７が収容されている。Ｙ軸方向における可動ケーシング２７の内側面には、第２加圧流体供給手段としての第２多孔質材３８が設けられている。第２多孔質材３８の表面と、可動ブロック３７の外側面との間は、ほとんど隙間が形成されていない。そのため、可動ブロック３７は、可動ケーシング２７に対してＸ軸及びＺ軸方向にのみの移動が許容されている。
【００３０】
第２多孔質材３８の裏側における可動ケーシング２７の内側面には、前記エア通路３０に連通する凹部３９が形成されている。そして、図示しない圧力供給源から加圧エアが、ポート２９、エア通路３０及び各凹部３９を介して第２多孔質材３８の表面から噴出される。これにより、Ｙ軸方向における可動ケーシング２７と可動ブロック３７との界面に静圧がもたらされる。
【００３１】
Ｚ軸方向における可動ケーシング２７の内側面には、第３多孔質材４６が設けられている。第３多孔質材４６の表面と、可動ブロック３７の上面との間は、ある程度の隙間が形成されている。第３多孔質材４６の裏側は前記エア通路３０に連通されている。そして、図示しない圧力供給源から加圧エアが、ポート２９、エア通路３０を介して第３多孔質材４６の表面から噴出される。これにより、Ｚ軸方向における可動ケーシング２７と可動ブロック３７との界面に静圧がもたらされる。
【００３２】
Ｘ軸方向における可動ケーシング２７の側壁中央部には、２つの貫通孔４０ａ，４０ｂが形成されている。各貫通孔４０ａ，４０ｂには、バネ圧調整ネジ４１ａ，４１ｂが進退可能に螺合されている。バネ圧調整ネジ４１ａ，４１ｂにより、各貫通孔４０ａ，４０ｂの外端開口部が閉塞されている。Ｘ軸方向における可動ブロック３７の側壁中央部には、各貫通孔４０ａ，４０ｂと対向するように、２つのスプリング係止凹部４２ａ，４２ｂが形成されている。固定ケーシング２６におけるＸ軸方向側壁のバネ圧調整ネジ４１ａ，４１ｂと対向する箇所には、透孔２６ａが形成されている。この透孔２６ａは、バネ圧調整ネジ４１ａ，４１ｂを進退させるために、ドライバ等を挿入するためのものである。
【００３３】
そして、各貫通孔４０ａ，４０ｂに挿通された圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの一端部は、スプリング係止凹部４２ａ，４２ｂに係合され、他端部は貫通孔４０ａ，４０ｂに係合されている。圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂは、可動ブロック３７を可動ケーシング２７の中央に戻す働きをするものである。なお、本実施形態において、第１弾性部材としての圧縮バネ３５ａ，３５ｂと、第２弾性部材としての圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂとから軽減化手段が構成されている。
【００３４】
可動ブロック３７は、その下面から突設された連結ブロック４４を介して揺動体２０に一体的に形成されている。連結ブロック４４は、前記基台１１の中央部に形成された連通孔４５に遊挿されている。これにより、可動ブロック３７と揺動体２０とは一体的に可動するようになっている。
【００３５】
次に、上記のように構成された倣い装置１０を用いて対象物としてのワークを搬送するには次のように行う。
ワークＷを吸着する前において、ポート１３からエア通路１３ａを介して加圧エアが供給され、環状多孔質材１２の表面全体から揺動体２０の上面に向けて加圧エアが噴出される。これにより、揺動体２０は環状多孔質材１２から離間する。それと同時に、真空引きポート１８からエア通路１８ａを介してエアが吸引され、環状溝１７内は負圧になる。これにより、揺動体２０の中央部付近には凹状半球面１２ａへの吸引力が働き、同揺動体２０は基台１１に引き寄せられる。よって、環状多孔質材１２から揺動体２０が離れる力と、揺動体２０が環状多孔質材１２側に引き寄せられる力とが釣り合うことにより、揺動体２０は環状多孔質材１２に対して非接触な状態で回動可能に支持される。
【００３６】
又、ポート２９からエア通路３０を介して加圧エアが供給されると、各第１多孔質材２８の表面全体から固定ケーシング２６のＸ軸方向内側面に向けて加圧エアが噴出される。これにより、Ｘ軸方向における固定ケーシング２６と可動ケーシング２７との間に静圧が生じる。そして、固定ケーシング２６に対して、可動ケーシング２７がＹ軸及びＺ軸方向に沿って滑らかに移動できるようになる。それとともに、第２多孔質材３８の表面全体から可動ブロック３７のＹ軸方向外側面に向けて加圧エアが噴出される。これにより、Ｙ軸方向における可動ケーシング２７と可動ブロック３７との間に静圧が生じる。そして、可動ケーシング２７に対して、可動ブロック３７がＸ軸及びＺ軸方向に沿って滑らかに移動できるようになる。
【００３７】
ここで、図４（ａ）に示すように、揺動体２０の重心Ｇは、その回動中心Ｃよりも上方に位置している。そのため、揺動体２０の姿勢バランスが悪く、揺動体２０及び吸着ホルダ２１の自重により傾動しやすい。凹状半球面１２ａに沿って揺動体２０がＸ軸方向に傾動すると、可動ブロック３７も傾動する。つまり、可動ブロック３７はＸＺ両軸方向へ移動することになる。このとき、可動ブロック３７が傾動する側の圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの弾性力により、可動ブロック３７が傾動前の位置に押し戻される。これにより、揺動体２０の傾動が規制される。
【００３８】
一方、凹状半球面１２ａに沿って揺動体２０がＹ軸方向に傾動すると、その傾動に伴って可動ケーシング２７も傾動する。つまり、可動ケーシング２７はＹＺ両軸方向へ移動することになる。このとき、可動ケーシング２７が傾動する側の圧縮バネ３５ａ，３５ｂの弾性力により、可動ケーシング２７が傾動前の位置に押し戻される。これにより、揺動体２０の傾動が規制される。従って、両圧縮バネ３５ａ，３５ｂ及び圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの弾性力により、揺動体２０の中心（軸線）は、その回動中心Ｃと一致するように保持される。
【００３９】
倣い装置１０全体が下降してワークＷに接近すると、吸着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂがワークＷに当接する。すると、ワークＷの上面（特定面）がＹ軸方向に沿って傾斜していれば、その傾斜角度に追従するように、揺動体２０はＸ軸周りに回動する。これは、固定ケーシング２６に対して可動ケーシング２７がＹ軸及びＺ軸方向のみの移動が許容されているからである。
【００４０】
これに対して、ワークＷの上面がＸ軸方向に沿って傾斜していれば、その傾斜角度に追従するように、揺動体２０はＹ軸周りに回動する。これは、可動ケーシング２７に対して可動ブロック３７がＸ軸及びＺ軸方向のみの移動が許容されているからである。以上のように、揺動体２０はＺ軸周りに回動することなく、吸着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂがワークＷに対し平行となるように倣う。
【００４１】
この倣い状態においては、図４（ｂ）に示すように、揺動体２０及び吸着ホルダ２１が傾動する方向に、それらの自重による回転モーメントＭが作用する。このとき、Ｘ軸方向において、可動ブロック３７が傾動する側の圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの弾性力により、可動ブロック３７が反傾動側に押し戻されようとする。すなわち、Ｘ軸方向の回転モーメントＭは、いずれか一方の圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの弾性力により軽減される。
【００４２】
Ｙ軸方向において、可動ブロック３７が傾動する側の圧縮バネ３５ａ，３５ｂの弾性力により、可動ブロック３７が反傾動側に押し戻されようとする。すなわち、Ｙ軸方向の回転モーメントＭは、いずれか一方の圧縮バネ３５ａ，３５ｂの弾性力により軽減される。以上説明したように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における回転モーメントＭの軽減により、ワークＷにかかる偏荷重ｍｇを軽減することが可能になる。ちなみに、偏荷重ｍｇは、理論上ゼロにすることが可能である。
【００４３】
なお、ワークＷの上面の傾斜角度θ、揺動体２０及び吸着ホルダ２１の重量、揺動体２０及び吸着ホルダ２１の軸線方向の長さに比例して、回転モーメントＭは大きくなる。同様に、圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの弾性力も、ワークＷの上面の傾斜角度θに比例して大きくなる。
【００４４】
又、ワークＷにかかる偏荷重ｍｇをいっそう少なくするために、揺動体２０の姿勢バランスを調整する必要がある。この調整方法として、圧縮バネ３５ａ，３５ｂ又は圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂのバネ荷重を変更する。すなわち、圧縮バネ３５ａ，３５ｂのバネ荷重を変更するには、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂを進退させる。具体的にいえば、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂのバネ荷重を高くするには、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂを可動ブロック３７側に螺入する。これに対して、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂのバネ荷重を低くするには、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂを可動ブロック３７から螺退する。圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂのバネ荷重を変更する場合についても、上述した場合と同様にして、バネ圧調整ネジ４１ａ，４１ｂを進退させる。
【００４５】
倣い動作が終了した後は、ポート１３への加圧エアの供給が停止されて、環状多孔質材１２の表面から加圧エアの噴出が停止される。これに対して、真空引きポート１８からエアの真空引きは継続される。そのため、環状多孔質材１２から揺動体２０を離そうとする力はゼロになり、揺動体２０を環状多孔質材１２に引き寄せようとする力のみが働くことになる。これにより、揺動体２０は環状多孔質材１２側に押圧される。従って、揺動体２０が回動不能に固定されるため、吸着ホルダ２１は倣った状態に保持される。
【００４６】
この状態で、吸着ホルダ２１に設けられたポート２２からエア通路２３を介してエアが真空引きされると、吸着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂにワークＷが吸着される。そして、倣い装置１０全体が上昇され、ワークＷが所定の位置まで搬送されたら、倣い装置１０を下降する。その後、ポート２２からからエアの真空引きを停止し、吸着ホルダ２１からワークＷを離す。
【００４７】
又、揺動体２０の回動中心Ｃ、すなわち凸状半球面２０ａの曲率中心は、吸着ホルダ２１のワーク当接面（倣い面）２１ｂに一致していることが高精度な倣いをする上で望ましい。しかしながら、加工精度の誤差により、揺動体２０の回動中心Ｃが吸着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂに一致しない場合がある。この場合には、上述したように揺動体２０に対して適正な長さの吸着ホルダ２１を付け替える。
【００４８】
従って、本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）  揺動体２０がＺ軸周りに回動するのを規制する回り止め装置２５が設けられている。そのため、吸着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂがワークＷに当接する際に、揺動体２０はＺ軸周りに回動することなく、吸着ホルダ２１のワーク当接面２１ｂをワークＷの上面に対し倣わせることができる。従って、高精度な倣いを実現することができる。
【００４９】
（２）  Ｘ軸方向における固定ケーシング２６と可動ケーシング２７との界面に、静圧をもたらす加圧エアを供給するための第１多孔質材２８が設けられている。又、Ｙ軸方向における可動ケーシング２７と可動ブロック３７との界面に静圧をもたらす加圧エアを供給するための第２多孔質材３８が設けられている。そのため、固定ケーシング２６と可動ケーシング２７との摺動抵抗をほとんど無くすことができる。それとともに、可動ケーシング２７と可動ブロック３７との摺動抵抗をほとんど無くすことができる。従って、揺動体２０をＸ軸及びＹ軸方向へスムーズに傾動させることができる。
【００５０】
（３）  揺動体２０の中心軸線を基台１１の中心軸線に一致させる方向に戻し力を付与する圧縮バネ３５ａ，３５ｂ、圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂが設けられている。そのため、倣い状態において、揺動体２０及び吸着ホルダ２１が傾動する方向に、それらの自重による回転モーメントＭが作用しても、圧縮バネ３５ａ，３５ｂ又は圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの弾性力により、可動ブロック３７が傾動している側とは反対側に押し戻すことができる。よって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の回転モーメントＭを軽減することができるので、ワークＷにかかる偏荷重ｍｇを軽減することができる。この結果、ワークＷが剛性の低いもの、例えばＣＣＤのガラス基板等であっても、偏荷重ｍｇの影響によって破損したりするのを防止することができる。
【００５１】
（４）  固定ケーシング２６と可動ケーシング２７との間に設けられた圧縮バネ３５ａ，３５ｂのバネ荷重は、バネ圧調整ネジ３３ａ，３３ｂを進退させることにより調節することができる。又、可動ケーシング２７と可動ブロック３７との間に設けられた圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂのバネ荷重を、バネ圧調整ネジ４１ａ，４１ｂを進退させることにより調節することができる。従って、ワークＷに応じて揺動体２０の姿勢バランスを調整することができる。
【００５２】
（５）  揺動体２０に対して吸着ホルダ２１が着脱可能になっている。そのため、長さの異なる吸着ホルダ２１を複数種類用意しておき、その中から適正な長さの吸着ホルダ２１を選出して取り付けることができる。これにより、揺動体２０の姿勢バランスを調整することができる。しかも、吸着ホルダ２１の長さを変えることができるので、回動中心Ｃをワーク当接面２１ｂに一致させることができる。この結果、正確な倣いを行うことができる。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第２実施形態の倣い装置５０では、図５〜図７に示すように、倣い装置５０の上下が反対になっている。そのため、第３多孔質材４６は、Ｚ軸方向における可動ケーシング２７の外側面に配置されている。そして、第３多孔質材４６の表面と、固定ケーシング２６の内底面との間は、ある程度の隙間が形成されている。そして、図示しない圧力供給源から加圧エアが、第３多孔質材４６の表面から噴出されると、Ｚ軸方向における固定ケーシング２６と可動ケーシング２７との界面に静圧がもたらされる。
【００５４】
又、前記第１実施形態では、揺動体２０の姿勢バランスを調整する機構として、圧縮バネ３５ａ，３５ｂ及び圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂを使用していた。しかし、本実施形態では次のようになっている。すなわち、固定ケーシング２６のＹ軸方向における内側面中央部には、第１磁石としての第１外側永久磁石５１が２つ配設されている。この第１外側永久磁石５１に対向する位置において、可動ケーシング２７のＹ軸方向における外側面中央には、第１磁石としての第１内側永久磁石５２が２つ配設されている。各第１外側永久磁石５１と各第１内側永久磁石５２との磁極は、反対になっている。ちなみに、本実施形態では、第１外側永久磁石５１がＳ極に設定され、第１内側永久磁石５２がＮ極に設定されている。そして、両永久磁石５１，５２の引力により、固定ケーシング２６と可動ケーシング２７とが引き合うようになっている。
【００５５】
可動ケーシング２７のＸ軸方向における内側面中央部には、第２磁石としての第２外側永久磁石５３が２つ配設されている。この第２外側永久磁石５３に対向する位置において、可動ブロック３７のＸ軸方向における外側面中央部には、第２磁石としての第２内側永久磁石５４が２つ配設されている。各第２外側永久磁石５３と各第２内側永久磁石５４との磁極は、反対になっている。ちなみに、本実施形態では、第２外側永久磁石５３がＳ極に設定され、第２内側永久磁石５４がＮ極に設定されている。そして、両永久磁石５３，５４の引力により、可動ケーシング２７と可動ブロック３７とが引き合うようになっている。なお、本実施形態において、両第１永久磁石５１，５２及び両第２永久磁石５３，５４により軽減化手段が構成されている。
【００５６】
次に、上記のように構成された第２実施形態における倣い装置５０の作用について説明する。
図８（ａ）に示すように、揺動体２０の重心Ｇは、その回動中心Ｃよりも下側に位置している。そのため、第１実施形態と異なり、倣い前において、揺動体２０の姿勢バランスが良好なものになり、揺動体２０は回動中心Ｃを中心にして傾動しにくくなる。
【００５７】
又、倣い状態においては、図８（ｂ）に示すように、揺動体２０及び吸着ホルダ２１が傾動する方向とは反対の方向に、それらの自重による復元力Ｆが作用する。このとき、第１外側永久磁石５１及び第１内側永久磁石５２の引力Ｔにより、固定ケーシング２６と可動ケーシング２７とが互いに引き合う。これにより、可動ケーシング２７は傾動した状態に保持される。又、第２外側永久磁石５３及び第２内側永久磁石５４の引力Ｔにより、可動ケーシング２７と可動ブロック３７とが共に引き合う。これにより、可動ブロック３７は傾動した状態に保持される。
【００５８】
従って、揺動体２０の復元力Ｆは、各永久磁石５１〜５４の引力Ｔにより軽減されるため、ワークＷにかかる偏荷重ｍｇを軽減することが可能になる。ちなみに、本第２実施形態においても、偏荷重ｍｇは、理論上ゼロにすることが可能である。
【００５９】
なお、ワークＷの上面の傾斜角度θ、揺動体２０及び吸着ホルダ２１の重量、揺動体２０及び吸着ホルダ２１の軸線方向の長さに比例して、回転モーメントＭは大きくなる。反対に、各永久磁石５１，５２及び５３，５４の引力Ｔは、ワークＷの上面の傾斜角度θに非線形に大きくなる。
【００６０】
従って、この第２実施形態においても、前述した第１実施形態とほぼ同様の効果を発揮させることができる。又、この第２実施形態においては、揺動体２０を傾動状態に保持するための永久磁石５１〜５４が設けられている。そのため、倣い状態において、揺動体２０及び吸着ホルダ２１が傾動する方向とは反対の方向に、復元力Ｆが作用しても、各永久磁石５１〜５４の引力Ｔにより、揺動体２０を引き戻すことができる。よって、復元力Ｆを軽減することができるので、ワークＷにかかる偏荷重ｍｇを軽減することができる。
【００６１】
又、第１実施形態と異なり、永久磁石５１〜５４を用いたことにより、固定ケーシング２６と可動ケーシング２７との間を完全に非接触にすることができる。それとともに、可動ケーシング２７と可動ブロック３７との間を完全に非接触にすることができる。従って、よりいっそう高精度な倣いを行うことができる。
【００６２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を、前記第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図９に示すように、第３実施形態の倣い装置６０では、揺動体２０の凸状半球面２０ａの曲率中心が位置するワーク当接面（倣い面）６１になっている。このワーク当接面６１には、ワーク保持凹部６２が形成されている。揺動体２０には、Ｚ軸線に沿って延びるＵＶ透過窓６３が形成されている。このＵＶ透過窓６３は、上端部がワーク保持凹部６２の底面において開口され、下端部が揺動体２０の下面において開口されている。そして、ＵＶ透過窓６３の下方に設けられたＵＶランプ６４から照射される紫外線（ＵＶ）は、ＵＶ透過窓６３を介してワーク保持凹部６２に係合されたワークＷに到達できるようになっている。
【００６３】
ＵＶランプ６４が揺動体２０の下側に配置されているため、本実施形態では２つの回り止め装置６５が揺動体２０のＸ軸方向両側部に配置されている。図９，図１０に示すように、この回り止め装置６５は、Ｘ軸方向両側面が開口された四角状の固定フレーム６６を備えている。この固定フレーム６６の内側には、第１可動体としての軸受ブロック６７がＺ軸方向及びＸ軸方向のみに沿って移動可能に収容されている。固定フレーム６６のＹ軸方向の内側面には、板状多孔質材６８が配設されている。板状多孔質材６８の表面と、各軸受ブロック６７の外側面との間は、ほとんど隙間が形成されていない。そのため、各軸受ブロック６７は、固定フレーム６６に対してＸ軸及びＺ軸方向への移動が許容されるとともに、Ｙ軸方向の移動が規制されている。
【００６４】
固定フレーム６６のＹ軸方向両側面にはポート６９が形成され、そのポート６９は第１エア供給チューブ７０を介して図示しない圧力供給源に接続されている。ポート６９は固定フレーム６６に形成された複数の凹所７１に連通されている。各凹所７１は前記板状多孔質材６８の裏面に開口されている。そして、図示しない圧力供給源から加圧エアが、ポート６９及び凹所７１を介して板状多孔質材６８の表面から噴出される。これにより、Ｙ軸方向における軸受ブロック６７と板状多孔質材６８との界面に静圧がもたらされる。
【００６５】
軸受ブロック６７の中央部には、Ｘ軸方向に沿って延びる貫通孔７２が形成され、この貫通孔７２には筒状多孔質材７３が挿入されている。この筒状多孔質材７３には、前記揺動体２０の両側部からＸ軸方向に沿って突設された第２可動体としての支軸７４が貫通され、その支軸７４はＸ軸方向及のみに移動可能でかつＸ軸周りのみに回動可能になっている。支軸７４の中心はワーク当接面（倣い面）６１上にある。各筒状多孔質材７３の内周面と、各支軸７４の外周面との間は、ほとんど隙間が形成されていない。
【００６６】
各軸受ブロック６７の上面にはポート７５が形成され、そのポート７５の上方に位置する固定フレーム６６の上部には、透孔６６ａが形成されている。透孔６６ａには第２エア供給チューブ７６が通されている。そして、第２エア供給チューブ７６の一端はポート７５に接続され、他端は図示しない圧力供給源に接続されている。ポート７５は前記貫通孔７２の内周面に形成された環状凹部７７に連通されている。各環状凹部７７の内側は各筒状多孔質材７３の裏面に開口されている。そして、図示しない圧力供給源から加圧エアが、ポート７５及び各環状凹部７７を介して各筒状多孔質材７３の内周面から噴出される。これにより、筒状多孔質材７３の内周面と支軸７４の外周面との界面に静圧がもたらされる。
【００６７】
次に、上記のように構成された第３実施形態における倣い装置６０を用いて、ワークＷに半導体チップを接着する方法について説明する。なお、本実施形態では、ワークＷはガラス基板等の光透過性のものを使用している。
【００６８】
ポート１３に加圧エアが供給されるとともに、真空引きポート１８からエアが吸引される。これにより、揺動体２０は、環状多孔質材１２に対して非接触な状態で回動可能に支持される。又、両ポート６９に加圧エアが供給されると、板状多孔質材６８の表面全体から軸受ブロック６７のＹ軸方向側面に向けて加圧エアが噴出される。すると、Ｙ軸方向における固定フレーム６６と軸受ブロック６７との間に静圧が生じる。そして、固定フレーム６６に対して、軸受ブロック６７がＺ軸方向及びＸ軸方向に沿って滑らかに移動できるようになる。
【００６９】
更に、ポート７５に加圧エアが供給されると、筒状多孔質材７３の内周面全体から支軸７４の先端部外周面に向けて加圧エアが噴出される。すると、筒状多孔質材７３の内周面と支軸７４の外周面との間に静圧が生じる。そして、軸受ブロック６７に対して、支軸７４がその軸線周りに滑らかに回動できるようになる。
【００７０】
次に、ワーク保持凹部６２にワークＷが係合された状態で、図９に示すホルダ７８がワークＷに接近すると、ホルダ７８の先端面７８ａがワーク（ガラス基板）Ｗの上面に当接する。すると、ワークＷの上面がＹ軸方向に沿って傾斜していれば、その傾斜角度に追従するように、揺動体２０はＸ軸周りに回動する。これは、軸受ブロック６７に対して支軸７４が回動可能に支持されているからである。
【００７１】
これに対して、ワークＷの上面がＸ軸方向に沿って傾斜していれば、その傾斜角度に追従するように、揺動体２０はＹ軸周りに回動する。これは、固定フレーム６６に対して軸受ブロック６７はＸ軸及びＺ軸方向のみの移動が許容されているからである。以上のように、揺動体２０はＺ軸周りに回動することなく、ワークＷの上面がホルダ７８の先端面７８ａに対し平行となるように倣う。
【００７２】
倣い動作が終了すると、ポート１３，６９，７５からの加圧エアの供給のみが停止され、真空引きポート１８からのエアの真空引きが継続される。これにより、揺動体２０が基台１１に吸着保持される。このとき、ワークＷとホルダ７８の先端面７８ａとは平行のままである。
【００７３】
この状態で、ホルダ７８が上昇してワークＷから一旦離れる。そして、ワークＷの表面に設けられた電極に、ＵＶ硬化型の接着剤（図９参照）７９が塗布される。その後、図９に示すように、ホルダ７８がその先端面７８ａに半導体チップＨが吸着された状態でワークＷに接近すると、半導体チップＨがワーク（ガラス基板）Ｗの上面に実装される。ＵＶ透過窓６３を介してＵＶランプ６４から紫外線が照射されると、紫外線はワークＷを通過して接着剤７９に到達する。これにより、接着剤は硬化し、半導体チップＨの下面に形成されたバンプが、ワークＷに形成された電極に接続される。
【００７４】
接着時において、半導体チップＨはホルダ７８と揺動体２０とにより挟み込まれている。そのため、半導体チップＨに形成されたバンプの先端がレベリングされる。即ち、バンプの先端面がワークＷの上面に沿って揃えられる。従って、半導体チップＨとワークＷとが平行になる。ちなみに、本実施形態において、半導体チップＨとワークＷとの平行度を０．２μｍにすることが可能である。
【００７５】
従って、この第３実施形態においても、前述した第１実施形態とほぼ同様の効果を発揮させることができる。又、この第３実施形態においては、基台１１の両側部に回り止め装置６５が設けられている。そのため、揺動体２０の上下両側のスペースを有効利用することができる。従って、ガラス基板等のワークＷに半導体チップＨをＵＶ硬化型の接着剤を用いて接着する場合には、ＵＶランプ６４の配置に支障をきたすことがない。
【００７６】
（第４実施形態）
図１１，図１２に示すように、本実施形態における倣い装置８０に設けられた基台１１には、半球凹状多孔質材８１が設けられている。半球凹状多孔質材８１の裏側において基台１１の上面に位置する箇所には、凹部８２が形成されている。この凹部８２は、半球凹状多孔質材８１の裏面全体に開口されている。そして、ポート１３から供給される加圧エアがエア通路１３ａ、凹部８２を介して半球凹状多孔質材８１に供給される。
【００７７】
図１１〜図１３に示すように、揺動体２０は半球状に形成されており、半球凹状多孔質材８１に係合されている。本実施形態では、前記吸着ホルダ２１が省略されているため、揺動体２０の上面がワーク当接面２０ｂとなっている。従って、前記実施形態と異なり、揺動体２０のみで第２部材が構成されている。
【００７８】
ワーク当接面２０ｂの外縁には、９０゜ピッチで矩形状の取付溝８３が４箇所形成されている。この取付溝８３には、同じく平面から見て矩形状をなす板バネ８４ａ〜８４ｄが係合されている。各板バネ８４ａ〜８４ｄの一端はスポット溶接等により揺動体２０に固定され、他端は基台１１の上面に固定されている。これにより、揺動体２０はＺ軸周りの回動が規制されている。
【００７９】
各板バネ８４ａ〜８４ｄの中央部には、半円筒状の折曲部８８が形成されている。この折曲部８８は、基台１１の上面に形成された環状段部８７に非接触状態で配置されている。折曲部８８の存在により、各板バネ８４ａ〜８４ｄはＸ軸周り及びＹ軸周りにねじれ変形可能となっている。従って、Ｘ軸上にある板バネ８４ａ，８４ｃの折曲部８８がねじれ変形することにより、揺動体２０はＸ軸周りへの回動が許容される。これに対して、Ｙ軸上にある板バネ８４ｂ，８４ｄの折曲部８８がねじれ変形することにより、揺動体２０はＹ軸周りの回動が許容される。ちなみに、本実施形態において、揺動体２０によるＸ軸及びＹ軸周りの回動可能な角度は、平常時のバランス状態を０゜とすると、±０．５゜になっている。
【００８０】
次に、上記のように構成された第４実施形態における倣い装置８０の作用について説明する。
ポート１３に加圧エアが供給され、揺動体２０が半球凹状多孔質材８１に対して非接触な状態で回動可能に支持される。倣い装置１０全体が上昇してワークＷに接近すると、揺動体２０のワーク当接面２０ｂがワークＷに当接する。すると、ワークＷの下面（特定面）がＹ軸方向に沿って傾斜していれば、各板バネ８４ａ，８４ｃがねじれ変形し、その傾斜角度に追従するように、揺動体２０はＸ軸周りに回動する。これに対して、ワークＷの下面がＸ軸方向に沿って傾斜していれば、各板バネ８４ｂ，８４ｄがねじれ変形し、その傾斜角度に追従するように、揺動体２０はＹ軸周りに回動する。以上のように、揺動体２０はＺ軸周りに回動することなく、揺動体２０のワーク当接面２０ｂがワークＷに対し平行となるように倣う。
【００８１】
従って、この第４実施形態においても、前述した第１実施形態とほぼ同様の効果を発揮させることができる。又、この第３実施形態においては、第１〜第３実施形態に示す回り止め装置２５，６５と異なり、その構成を簡略化することができるため、倣い装置８０の製造コストを低減することができる。又、この実施形態の回り止め装置は、複数の板バネ８４ａ〜８４ｄによって、基台１１と揺動体２０とを連結しているにすぎないので、倣い装置８０が大型化するのを防止できる。
【００８２】
更に、各板バネ８４ａ〜８４ｄには、折曲部８８が形成されている。そのため、各板バネ８４ａ〜８４ｄがねじれ変形しやすくなる。そのため、揺動体２０はワークＷの傾斜面に沿って確実に追従させることができるので、ワークＷに偏荷重がかかりにくくなる。従って、ワークＷが剛性の低いものであっても、ワークＷの破損を防止することができる。
【００８３】
（第５実施形態）
図１４〜図１６に示すように、基台１１の中央部には、金属製の揺動体２０を引きつける位置ずれ防止手段としてのマグネット１２７が設けられ、その中央部に前記連通孔４５が形成されている。マグネット１２７による磁力と、真空引きポート１８から吸引されるエアの吸引力とによって、揺動体２０が微妙に位置ずれするのを防止できる。従って、極めて小さい荷重で動作する揺動体２０であっても、倣わせた状態に確実に保持することができる。又、倣い装置１０の電源が突然遮断され、真空引きポート１８からのエアの吸引が停止した場合でも、マグネット１２７の磁力のみで揺動体２０を倣わせた状態に保持することができる。
【００８４】
前記環状多孔質材１２は、前記第１実施形態に示す環状多孔質材１２よりも大型であって、基台１１の下面全体を占めている。これにより、揺動体２０の凸状半球面２０ａ全体に環状多孔質材１２が対向配置される。そのため、環状多孔質材１２の表面から噴出される加圧エアを、揺動体２０の凸状半球面２０ａ全体に噴出させることが可能になる。従って、より大きい荷重でワークＷの特定面に可動部材２１のワーク当接面２１ｂを当接させても、揺動体２０を滑らかに揺動させることができるので、高精度な倣い動作を実現することができる。
【００８５】
環状多孔質材１２には吸引用環状溝１７が形成されている。別の言い方をすると、第１実施形態と異なり、吸引用環状溝１７は金属製の基台１１に形成されていない。吸着ホルダ２１を倣わせたり、揺動体２０を吸着する際に、揺動体２０の凸状半球面２０ａが吸引用環状溝１７の開口部付近に当っても、揺動体２０は吸引用環状溝１７よりも硬質であるので、凸状半球面２０ａの損傷を防止できる。
【００８６】
しかも、吸引用環状溝１７は環状多孔質材１２の外周縁に沿って設けられている。そのため、内周縁にある場合と比較して吸着面積を大きくすることができ、揺動体２０の吸着力を向上することができる。それとともに、揺動体２０の凸状半球面２０ａの外縁部が吸引されるため、揺動体２０を安定した状態で吸着保持することができる。
【００８７】
次に、回り止め装置２５について第１実施形態と異なる箇所について説明する。図１４〜図１６に示すように、本実施形態では、可動ケーシング２７は弾性力が極めて弱い圧縮バネ１２８を介して支持されている。又、固定基材が２つの固定ブロック２６から構成されている。つまり、前記第１実施形態では固定基材が全体として矩形状に形成されているのに対して、本実施形態では矩形状に形成されていない。従って、回り止め装置２５の小型化を図ることができるため、結果として倣い装置１０全体の小型化に貢献することができる。
【００８８】
（第６実施形態）
図１７に示すように、前記第１実施形態で説明した第３多孔質材４６の代わりに支持手段としての圧縮バネ４８が２つ使用されている。この圧縮バネ４８の一部は可動ブロック３７の上面に形成されたバネ収容部４９に挿入され、先端部は可動ケーシング２７に当接されている。従って、可動ケーシング２７は圧縮バネ４８を介して可動ブロック３７の上面に支持されており、可動ケーシング２７と可動ブロック３７との間には僅かな隙間が形成されている。本実施形態において、圧縮バネ４８はバネ圧が極めて弱いものであって、バネ定数が１〜１０ｇｆ／ｍｍに設定されている。
【００８９】
なお、支持手段としては、圧縮バネ４８以外にも、第１実施形態で示す第３多孔質材４６を用いて、可動ケーシング２７を可動ブロック３７の上面に対してエア圧でもって弾性的に支持することも可能である。従って、支持手段としては、圧縮バネ以外に第１実施形態で示す第３多孔質材４６も含む。
【００９０】
よって、本実施形態によれば、圧縮バネ４８によって可動ブロック３７の上面に可動ケーシング２７が支持されているため、ツール２１がワークＷに当接するときの僅かな当接圧で、可動ケーシング２７と可動ブロック３７とを相対的に移動させることができる。従って、揺動体２０の倣い精度を高めることができる。
【００９１】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・  前記第１及び第２実施形態では、揺動体２０に凸状半球面２０ａが形成され、環状多孔質材１２に凹状半球面１２ａが形成されている。これ以外にも、凸状半球面２０ａと環状多孔質材１２ａとの関係を逆にしてもよい。すなわち、揺動体２０に凹状半球面を形成し、環状多孔質材１２に凸状半球面を形成し、揺動体２０と環状多孔質材１２とを係合してもよい。
【００９２】
・  第１実施形態の別例として、圧縮バネ３５ａ，３５ｂ、圧縮コイルスプリング４３ａ，４３ｂの代わりに、板バネにしてもよい。或いは、固定ケーシング２６及び可動ケーシング２７、可動ケーシング２７及び可動ブロック３７に磁極が同じである磁石（Ｎ極とＮ極、或いはＳ極とＳ極）をそれぞれに対向配置してもよい。この構成によれば、磁石の斥力によって、固定ケーシング２６及び可動ケーシング２７、可動ケーシング２７及び可動ブロック３７を反発させることが可能になる。
【００９３】
・  第１実施形態の別例として、真空引きポート１８、エア通路１８ａを省略してもよい。その代わりに、吸引用環状溝１７内に、揺動体２０を基台１１側に引き寄せる永久磁石を収容してもよい。この構成にすれば、エア通路や圧力供給源からの配管を簡素化することができ、製造コストを低減することができる。
【００９４】
・  第１及び第２実施形態の別例として、連結ブロック４４を長く設定し、基台１１に対して固定ケーシング２６を固定せずに離間配置してもよい。そして、固定ケーシング２６にステッピングモータ等の角度調節手段を駆動連結してもよい。この構成にすれば、倣いを行う前の初期設定時に、吸着ホルダ２１のＺ軸周りの回転角度を自在に設定することができる。
【００９５】
・  第１及び第２実施形態の別例として、基台１１に凸状半球面を形成し、揺動体２０に凹状半球面を形成してもよい。そして、基台１１と揺動体２０とを係合し、その間に静圧を発生させるようにしてもよい。
【００９６】
・  第２実施形態の別例として、各永久磁石５１〜５４を電磁石に変えてもよい。この構成にすれば、電磁石に流す電流の大きさを変えることにより、両永久磁石５１，５２（５３，５４）の引力を自在に設定することが可能になる。従って、第１実施形態と同様に、揺動体２０の姿勢バランスを調整することができるようになる。
【００９７】
・  前記第２実施形態の別例として、図２１〜図２３に示すように、基台１１及び揺動体２０の上下向きを反対にしてもよい。この場合の構成としては、次のようになる。すなわち、揺動体２０の下面には可動ブロック３７が突設されている。その可動ブロック３７は、四角柱状をなす第１可動体としての可動板１２９及び固定ケーシング２６にそれぞれ形成された貫通孔２４ａ，２４ｂに挿通されている。そして、可動ブロック３７の下面は固定ケーシング２６の下面から突出され、その突出端面には吸着ホルダ２１が設けられている。
【００９８】
・  第２実施形態の別例として、第１外側永久磁石５１をＮ極にし、第１内側永久磁石５２をＳ極に設定してもよい。又、第２外側永久磁石５３をＮ極にし、第２内側永久磁石５４をＳ極に設定してもよい。
【００９９】
・  第３実施形態の別例として、回り止め装置６５を揺動体２０の両側部設けるのではなく、１つの回り止め装置６５を揺動体２０のいずれか一側部に設けてもよい。
【０１００】
・  第４実施形態の別例として、倣い装置８０を上下反対向きにして使用してもよい。
・  第４実施形態の別例として、折曲部８８を省略し、各板バネ８４ａ〜８４ｄの形状を単なる片状にしてもよい。
【０１０１】
・  第４実施形態の別例として、図１８に示すように、各板バネ８４ａ〜８４ｄの形状をＳ字状に形成してもよい。又、図示しないが、直線状に形成された板バネ８４ａ〜８４ｄをＸ軸又はＹ軸に対して斜めに配置してもよい。
【０１０２】
・  第４実施形態の別例として、図１９，図２０に示すように、基台１１のＸ軸方向両側面及びＹ軸方向両側面に支持体９０，９１を固定する。Ｘ軸方向における支持体９０同士、Ｙ軸方向における支持体９１同士が対向する側面には、揺動体２０の中心に向けてピン９２，９３を突設し、各ピン９２，９３の先端部を揺動体２０の側面に形成した係合孔９４，９５に係入する。そして、各ピン９２，９３の先端部にＯリング９６，９７を設け、そのＯリング９６，９７の外周面を、それぞれの係合孔９４，９５の内周面に当接させる。なお、この場合のＯリング９６，９７の硬度は３０゜〜７０゜となっている。この構成にすれば、Ｙ軸方向にあるＯリング９７が弾性変形することにより、揺動体２０はＸ軸周りに回動する。又、Ｘ軸方向にあるＯリング９６が弾性変形することにより、揺動体２０はＹ軸周りに回動する。
【０１０３】
・  第５実施形態の別例として、吸引用環状溝１７を環状多孔質材１２の外周部に形成するだけでなく、加圧エアが噴出される環状溝１４と対応する箇所を除き、環状多孔質材１２の内周部にも形成してもよい。
【０１０４】
・  第１〜第５実施形態において、揺動体２０を強固に回動不能にするために、揺動体２０を倣わせた後に加圧用ポート１３からもエアの真空引きを行ってもよい。
【０１０５】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
（１）  前記第１部材は前記第２部材よりも上側に配置され、前記軽減化手段は、前記第１可動体及び前記固定基材同士を離間させる方向に付勢する第１弾性部材と、前記固定基材及び第２可動体同士を離間させる方向に付勢する第２弾性部材とから構成されていることを特徴とする倣い装置。この構成にすれば、第２部材が自重により傾こうとするのを防止することができる。
【０１０６】
（２）  前記第１部材は前記第２部材よりも下側に配置され、前記軽減化手段は、前記固定基材及び前記第１可動体同士を互いに引き寄せる第１磁石と、第１可動体及び第２可動体同士を互いに引き寄せる第２磁石とから構成されていることを特徴とする倣い装置。この構成にすれば、第２部材の自重により傾こうとするのを防止できる。
【０１０７】
（３）  前記第２部材は、前記第１部材に対して揺動する揺動体と、この揺動体の表面に突設された長尺部材とから構成され、前記長尺部材は、揺動体に対して着脱可能であることを特徴とする倣い装置。この構成にすれば、長さの異なる長尺部材を用いることで、揺動体の回動中心を倣い面と一致させることができるので、正確な倣いを行うことができる。
【０１０８】
（４）  前記回り止め装置は、複数の板バネから構成され、各板バネを介して前記第２部材は前記第１部材に支持されていることを特徴とする倣い装置。この構成によれば、回り止め装置の構成を簡単にすることができる。
【０１０９】
（５）  前記板バネの一端は第２部材に固定されるとともに、他端は第１部材に固定され、同板バネの中央部には半円筒状の折曲部が形成されていることを特徴とする倣い装置。
【０１１０】
（６）  前記第１部材は、前記第２部材の表面に向けて加圧エアを噴出可能な多孔質材を備え、その多孔質材に前記凹状の曲面が形成されていることを特徴とする倣い装置。
【０１１１】
（７）  凹状半球面を有する基台に対して、凸状半球面を有し、その半球面から離れた位置にある曲率中心周りに揺動するとともに、曲率中心に対象物当接面を有する揺動体を設け、対象物の特定面に前記揺動体を当接させることにより、その当接面を前記対象物の特定面に対し平行となるように倣わせるようにした倣い装置であって、前記基台と前記揺動体との間に加圧流体を噴出することにより、前記基台及び揺動体同士が非接触となるようにし、前記揺動体を前記対象物の特定面に対して直交する方向に回動させないようにする回り止め装置を備えたことを特徴とする倣い装置。
【０１１２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜６に記載の発明によれば、第２可動体がＸ軸及びＹ軸に直交するＺ軸線周りに回動するのを規制することができ、高精度な倣いを実現することができる。
【０１１３】
請求項３に記載の発明によれば、第２可動体の移動を滑らかにすることができる。
請求項４に記載の発明によれば、僅かな荷重で各可動体を相対移動させることができる。
【０１１４】
請求項５に記載の発明によれば、対象物にかかる偏荷重を軽減することができるので、対象物が破損したりするのを防止することができる。
【０１１５】
請求項６に記載の発明によれば、対象物に当接している第１及び第２部材のうちいずれか１つの部材を、対象物に対して倣わせた状態に確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における倣い装置の断面図。
【図２】図１の２−２断面図。
【図３】図１の３−３断面図。
【図４】（ａ）はバランス状態における倣い装置の説明図、（ｂ）は倣った状態における倣い装置の説明図。
【図５】第２実施形態における倣い装置の断面図。
【図６】図５の６−６断面図。
【図７】図５の７−７断面図。
【図８】（ａ）はバランス状態における倣い装置の説明図、（ｂ）は倣った状態における倣い装置の説明図。
【図９】第３実施形態における倣い装置の断面図。
【図１０】図９の１０Ａ−１０Ａ断面図。
【図１１】第４実施形態における倣い装置の平面図。
【図１２】図１１の１２Ａ−１２Ａ断面図。
【図１３】揺動体２０と板バネとを分解して示す斜視図。
【図１４】第５実施形態における倣い装置の断面図。
【図１５】図１４の１５Ａ−１５Ａ断面図。
【図１６】図１４の１６Ａ−１６Ａ断面図。
【図１７】第６実施形態における倣い装置の断面図。
【図１８】第４実施形態の別例を示す倣い装置の平面図。
【図１９】図１７とは異なる別例を示す倣い装置の平面図。
【図２０】図１９の２０Ａ−２０Ａ断面図。
【図２１】第２実施形態の別例を示す倣い装置の断面図。
【図２２】図２１の２２Ａ−２２Ａ断面図。
【図２３】図２１の２３Ａ−２３Ａ断面図。
【符号の説明】
１０，５０，６０，８０…倣い装置、１２…環状多孔質材（第１部材）、１２ａ…凹状半球面、２０…揺動体（第２部材）、２１…吸着ホルダ（第２部材）、２０ａ…凸状半球面、２１ｂ…ワーク当接面、２５，６５，８０…回り止め装置、２６…固定ケーシング（固定基材）、２７…可動ケーシング（第１可動体）、２８…第１多孔質材（第１加圧流体供給手段）、３５ａ，３５ｂ…圧縮バネ（軽減化手段）、３７…可動ブロック（第２可動体）、３８…第２多孔質材（第２加圧流体供給手段）、４３ａ，４３ｂ…圧縮コイルスプリング（軽減化手段）、５１…第１外側永久磁石（軽減化手段）、５２…第１内側永久磁石（軽減化手段）、５３…第２外側永久磁石（軽減化手段）、５４…第２内側永久磁石（軽減化手段）、６７…軸受ブロック（第１可動体）、７４…支軸（第２可動体）、１２７…マグネット（位置ずれ防止手段）、Ｗ…ワーク（対象物）。
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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