CN108293320B - 安装轴装置、安装头、表面安装机 - Google Patents

Abstract

安装轴装置(120)包括：花键轴(121)，贯通支撑部件(171)的轴孔(173)，在内部具有气压的供给通路；导入部件(161)，与阀(90)连通，将从所述阀(90)供给的气压向所述花键轴(121)的所述供给通路(131)导入；元件保持部(250)，位于所述花键轴(121)的轴端，通过所述花键轴(121)的所述供给通路(131)而接受所述气压的供给，来保持电子元件；花键螺母(151)，与所述花键轴(121)花键结合；及轴承部件(181)，在所述支撑部件的所述轴孔内，对所述花键轴以能够进行轴向上的直线动作与绕轴线的旋转动作这两种动作的状态进行轴支承，在所述花键轴的轴上，从所述元件保持部(250)起按照由近至远的顺序依次配置所述轴承部件、所述导入部件及所述花键螺母。

Description

安装轴装置、安装头、表面安装机

技术领域

本说明书所公开的技术涉及例如搭载于表面安装机的安装头等的安装轴装置的结构。

背景技术

迄今为止，已知有利用花键结合使轴进行轴向上的直线运动和绕轴线的旋转运动的技术。这样的技术例如被应用于向印刷基板上安装电子元件的表面安装机的安装头等。具体地说，被应用于使吸嘴升降及旋转的轴。

在下述专利文献1中，由下部吸嘴轴和通过联轴器拆装自如地安装于该下部吸嘴轴的上端部的上部吸嘴轴分割构成吸附头。通过这样的结构，例如，能够进行吸嘴、下部吸嘴轴等必须的元件的更换，实现元件更换作业的缩短化。

另外，在下述专利文献1中，在下部吸嘴轴与上部吸嘴轴的轴心部设置空气通路。空气通路沿轴向贯通下部吸嘴轴与上部吸嘴轴。并且，在上部吸嘴轴的上端部连接有空气管，形成为通过空气管、轴内的空气通路而向吸嘴供给气压的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-327774号

发明内容

发明所要解决的课题

另外，近年来，向印刷基板上安装的电子元件小型化，要求提高电子元件的安装精度。另外，由于为了实现安装节拍时间的缩短，缩短切换向吸嘴供给的气压时的响应时间也是很重要的，因此提高电子元件的安装精度并且缩短切换气压时的响应时间成为课题。

本说明书所公开的技术就是鉴于上述课题创作而成的，其目的在于提高电子元件的安装精度并且缩短切换气压时的响应时间。

用于解决课题的技术方案

本说明书所公开的安装轴装置包括：花键轴，贯通支撑部件的轴孔，在内部具有气压的供给通路；导入部件，与阀连通，将从所述阀供给的气压向所述花键轴的所述供给通路导入；元件保持部，位于所述花键轴的轴端，通过所述花键轴的所述供给通路而接受所述气压的供给，来保持电子元件；花键螺母，与所述花键轴花键结合；及轴承部件，在所述支撑部件的所述轴孔内，对所述花键轴以能够进行轴向上的直线动作与绕轴线的旋转动作这两种动作的状态进行轴支承，在所述花键轴的轴上，从所述元件保持部起按照由近至远的顺序依次配置所述轴承部件、所述导入部件及所述花键螺母。

在该结构中，在花键轴的轴上，从元件保持部起按照由近至远的顺序依次配有轴承部件、导入部件及花键螺母。因此，能够提高电子元件的安装精度并且缩短气压的切换时间。

另外，作为本说明书所公开的安装轴装置的一实施方式，优选以下结构。

所述导入部件呈在所述导入部件与所述花键轴之间具有与所述供给通路连通的空气室的筒状，在所述空气室的周壁部分具有与所述阀连通的连通孔。在该结构中，能够将来自阀的气压通过连通孔、空气室而导入到花键轴的供给通路。

所述花键轴具有：滚珠槽，沿所述花键轴的轴向延伸，与对所述花键轴与所述花键螺母进行花键结合的滚珠相嵌合；及限制部，限制所述滚珠嵌入于位于所述滚珠槽的槽端部的不完全槽部。此外，“不完全槽部”是指与滚珠槽的标准槽形相比槽宽较窄的情况、槽深较浅的情况等槽形不完全的槽部。在该结构中，能够限制滚珠嵌入于不完全槽部。因此，对于轴向上的直线动作，能够抑制花键轴的动作不良。

所述花键轴在所述不完全槽部与所述滚珠槽的分界部分具有环状的环状槽，所述限制部是位于设置在所述不完全槽部与所述滚珠槽的分界部分的所述环状槽内而限制所述滚珠从所述滚珠槽侧向所述不完全槽部侧移动的滚珠止动件。在该结构中，由于滚珠止动件限制滚珠从滚珠槽侧向不完全槽部侧移动，因此能够限制滚珠嵌入于不完全槽部。

所述限制部是设于所述不完全槽部与所述滚珠槽的分界部分的台阶。在该结构中，由于台阶限制滚珠从滚珠槽侧向不完全槽部侧移动，因此能够限制滚珠嵌入于不完全槽部。

所述限制部是填埋所述不完全槽部的填充件。在该结构中，由于填充件填埋不完全槽部，因此能够限制滚珠嵌入于不完全槽部。

本说明书所公开的安装头包括：上述安装轴装置；基座，具有贯通孔，所述导入部件与所述支撑部件沿上下位于所述贯通孔内，所述花键轴沿轴向贯通所述贯通孔的内部；所述阀，位于设置在所述基座上的安装孔内，与所述导入部件连通；轴向驱动装置，使所述花键轴沿所述轴向移动；及旋转驱动装置，通过向所述花键螺母传递转矩而使所述花键轴绕轴线旋转。

发明效果

根据本说明书所公开的技术，能够提高电子元件的安装精度并且缩短切换气压时的响应时间。

附图说明

图1是适用于实施方式的表面安装机的俯视图。

图2是安装头的立体图。

图3是放大安装头的一部分的立体图。

图4是表示旋转体的结构的立体图。

图5是放大图4的A部的图。

图6是安装头的主要部分剖视图。

图7是放大图6的一部分(下半部分)的图。

图8是安装轴装置的立体图。

图9是安装轴装置的分解图。

图10是图9的B-B线剖视图。

图11是安装轴装置的剖视图。

图12是滚珠轴承保持架的立体图。

图13是放大图10的一部分的图。

图14是旋转体的垂直剖视图。

图15是图14的E-E线剖视图(表示安装头装置与切换装置的位置关系)。

图16是表示滚珠槽的加工方法的图。

图17是放大图9的C部的图。

图18是放大图10的D部的图。

图19是表示花键轴的其他实施方式的剖视图。

图20是表示花键轴的其他实施方式的剖视图。

具体实施方式

(表面安装机的整体结构)

参照附图说明实施方式。在本实施方式中，示例了图1所示的表面安装机1。表面安装机1具备基台10、用于搬运印刷基板(基板的一个例子)B1的搬运输送机20、用于向印刷基板B1上安装电子元件(元件的一个例子)E1的元件安装装置30及元件供给部40等。

基台10俯视形成为长方形并且上表面平坦。另外，在基台10上的搬运输送机20的下方设有向印刷基板B1上安装电子元件E1时支撑该印刷基板B1的支撑装置。在以下的说明中，将基台10的长边方向(图1的左右方向)及搬运输送机20的搬运方向设为X方向，将基台10的短边方向(图1的上下方向)设为Y方向，将基台10的上下方向(图2的上下方向)设为Z方向。

搬运输送机20配置于Y方向上的基台10的大致中央位置，沿搬运方向(X方向)搬运印刷基板B1。搬运输送机20具备沿搬运方向循环驱动的一对传送带22。印刷基板B1被设置为架设于两传送带22的形态。印刷基板B1被从搬运方向上的一侧(图1所示的右侧)起沿传送带22搬入到基台10上的作业位置(图1的双点划线所包围的位置)，在作业位置停止并被实施了电子元件E1的安装作业后，被沿传送带22向另一侧(图1所示的左侧)搬出。

元件供给部40在搬运输送机20的两侧(图1的上下两侧)沿X方向并排地各设于两处、共计四处。作为元件供给装置的多个供料器42以横向排列状整齐排列地安装于这些元件供给部40。各供料器42具备卷绕收容有多个电子元件E1的元件供给带(未图示)的带盘(未图示)及从带盘拉出元件供给带的电动式的送出装置(未图示)等，从设置在位于搬运输送机侧的端部的元件供给位置逐个供给电子元件E1。

元件安装装置30由一对支撑框架32、旋转型的安装头50及驱动安装头50的安装头驱动机构构成。一对支撑框架32分别位于X方向上的基台10的两侧，且沿Y方向延伸。

Y轴伺服机构具有Y轴导轨33Y、与未图示的滚珠螺母相螺合的Y轴滚珠丝杠34Y及Y轴伺服马达35Y。在各Y轴导轨33Y安装有固定于滚珠螺母的头支撑体36。当Y轴伺服马达35Y被通电控制时，滚珠螺母沿Y轴滚珠丝杠34Y进退，其结果是，固定于滚珠螺母的头支撑体36及后述的安装头50沿Y轴导轨33Y在Y方向上移动。

X轴伺服机构具有X轴导轨(未图示)、与未图示的滚珠螺母相螺合的X轴滚珠丝杠34X及X轴伺服马达35X。在X轴导轨上，沿其轴向移动自如地安装有安装头50。当X轴伺服马达35X被通电控制时，滚珠螺母沿X轴滚珠丝杠34X进退，其结果是，固定于滚珠螺母的安装头50沿X轴导轨在X方向上移动。

这样，安装头50通过X轴伺服机构及Y轴伺服机构而能够在固定的可动区域内沿X方向及Y方向移动。

(安装头的结构)

接着，详细地说明安装头50的结构。安装头50发挥吸附由供料器42供给的电子元件E1并向印刷基板B1上安装的功能。如图2～图4所示，本实施方式的安装头50具有头主体60、支撑头主体60的头支撑部件52及罩53、54。

头主体60为旋转型，如图4、图6所示，包括形成为沿Z方向的轴状的轴部62、旋转体(相当于本发明的“基座”)64、18个安装轴装置120及N轴驱动装置45。

轴部62形成为双层结构，包括外侧轴部62B和位于外侧轴部62B的内侧的内侧轴部62A。内侧轴部62A由头支撑部件52支撑为能够绕着该轴部62A的轴线旋转。

旋转体64形成为直径比轴部62大的大致圆柱状。旋转体64固定于内侧轴部62A的下部。另外，旋转体64具有18个贯通孔65。18个贯通孔65沿周向等间隔地形成，供安装轴装置120进行安装。

在轴部62的靠近上部的位置，上下配置有N轴被驱动齿轮62N和R轴被驱动齿轮62R(参照图4)。N轴被驱动齿轮62N与内侧轴部62A结合，R轴被驱动齿轮62R与外侧轴部62B结合。

N轴驱动装置45具有N轴伺服马达35N和设于N轴伺服马达35N的输出轴的N轴驱动齿轮(未图示)。N轴驱动齿轮与N轴被驱动齿轮62N啮合。因此，当通电控制N轴伺服马达35N时，马达35N的动力经由N轴驱动齿轮及N轴被驱动齿轮62N而向内侧轴部62A传递。因此，形成为如下结构：旋转体64与内侧轴部62A一起旋转，支撑于旋转体64的18个安装轴装置120与旋转体64一体地旋转。

另外，外侧轴部62B的轴向上的两端部经由轴承而分别轴支承于内侧轴部62A和旋转体64，且能够相对于内侧轴部62A、旋转体64相对地旋转。

(安装轴装置的说明)

如图8～图11所示，安装轴装置120包括花键轴121、滚珠保持架141、作为外筒的花键螺母151、第一轴筒(相当于本发明的“导入部件”)161、第二轴筒(相当于本发明的“支撑部件”)171、滚珠轴承保持架(相当于本发明的“轴承部件”)181及螺旋弹簧230。

第一轴筒161呈在Z方向(上下方向)上贯通的筒型。第一轴筒161是带台阶的形状，具有小径的轴主体162和大径的壳体部164。

如图7所示，第一轴筒161的轴主体162位于旋转体64的贯通孔65内的上部侧，第一轴筒161被固定为相对于贯通孔65无法旋转的状态。

第二轴筒171呈在Z方向(上下方向)上贯通的筒型。如图7所示，第二轴筒171位于旋转体64的贯通孔65内的下部侧，被安装为相对于贯通孔65无法旋转的状态。第二轴筒171的前端部(下端部)从旋转体64的下表面突出。

如图8～图10所示，花键轴121是在Z方向(上下方向)上较长的形状，是在Z方向上未被分割的单一轴。如图11所示，花键轴121在轴心具有沿Z方向的供给通路131。供给通路131位于花键轴121中的、比Z方向上的中央部稍靠下侧的范围。

供给通路131在下方贯通花键轴121，并与轴端的吸嘴250连通。这样，供给通路131仅形成于花键轴121的下部侧，上部侧并未形成供给通路131。

另外，花键轴121具有贯通孔133和滚珠槽123。如图11所示，贯通孔133设于供给通路131的上端部分。贯通孔133沿水平贯通(沿径向贯通)花键轴121的轴心部，与位于轴心的供给通路131连通。

如图10所示，滚珠槽123设于花键轴121的上部侧，并沿Z方向(上下方向)延伸。滚珠槽123与供给通路131形成为在Z方向上位置不重叠的关系。

如图7、图11所示，花键轴121从上至下依次贯通第一轴筒161的轴孔163、第二轴筒171的轴孔173，并位于第一轴筒161与第二轴筒171的内侧。

花键轴121的下部从旋转体64的下表面向下方突出，上部从旋转体64的上表面向上方突出。

滚珠轴承保持架181位于第二轴筒171的内侧。如图13所示，滚珠轴承保持架181具有多个滚珠183和筒型的保持器185。保持器185将多个滚珠183保持为滚动自如。具体地说，将沿周向等间隔地配置并沿Z方向以预定间距多层地配置的多个滚珠183保持为滚动自如。

由保持器185保持的多个滚珠183分别与第二轴筒171的内周面和花键轴121的外周面接触，对花键轴121进行轴支承。即，伴随着花键轴121的旋转，沿周向等间隔地排列的多个滚珠183一边与第二轴筒171的内周面和花键轴121的外周面接触一边滚动，从而能够将花键轴121支撑为能够相对于第二轴筒171旋转的状态。

另外，伴随着花键轴121在Z方向(轴向)上的直线运动，沿Z方向排列的多个滚珠183一边与第二轴筒171的内周面和花键轴121的外周面接触一边滚动，从而能够将花键轴121支撑为能够相对于第二轴筒171沿Z方向直线运动的状态。

这样，滚珠轴承保持架181将花键轴121支撑为能够相对于第二轴筒171进行以花键轴121的轴线L为中心的绕轴线的旋转动作和Z方向(轴向)上的直线运动动作这两种动作的状态。

另外，第一轴筒161的轴主体162与切换气压的切换装置(相当于本发明的“阀”)90连通，发挥将从切换装置90供给的气压向花键轴121的供给通路131导入的功能。

具体地进行说明，如图13所示，在轴主体162与花键轴121之间设置空气室165。空气室165包围花键轴121的全周。在空气室165的上下配置有与花键轴121的外周面无间隙地接触的密封壁166，形成为空气不会从空气室165向外部泄漏的结构。

并且，如图13所示，在空气室165的内部配置有花键轴121的贯通孔133，空气室165经由贯通孔133而与花键轴121的供给通路131相连。

另外，轴主体162在空气室165的周壁部分具有连通孔167(参照图9)。连通孔167经由形成于旋转体64的内部的内部通路68(参照图14)而与切换装置90的输出口94C连通，从切换装置90供给的气压通过内部通路68、连通孔167而被送入到空气室165。因此，能够经由空气室165将从切换装置90供给的气压导入到花键轴121的供给通路131内。

此外，如图13所示，空气室165在Z方向上具有预定宽度(在图13中表示为F尺寸)，即使花键轴121在预先设定的可动范围内沿Z方向移动，也形成为贯通孔133位于空气室165内的关系。如此一来，即使花键轴121在预先设定的可动范围内沿Z方向移动，也能够始终从切换装置90对花键轴121的供给通路131供给气压。

另外，由于空气室165包围花键轴121的全周，因此即使花键轴121绕轴线旋转，也能够始终从切换装置90对花键轴121的供给通路131供给气压。

另一方面，花键轴121侧的供给通路131的上端位置取决于与空气室165之间的关系。即，当花键轴121位于图6、图13所示的上升端位置时，供给通路131的上端位置形成为与空气室165的上端位置一致的关系。

另外，第一轴筒161的壳体部164并未位于贯通孔65内，而是在旋转体64的上表面突出。壳体部164发挥保持花键螺母151的功能。

如图8～图10所示，花键螺母151呈沿Z方向贯通的筒型(所谓的外筒)，在内周面形成有沿上下方向延伸的滚珠槽(省略图示)。另外，在花键螺母151的外周设有齿轮155。

花键螺母151位于从第一轴筒161向上方突出的花键轴121的轴上。并且，花键螺母151的下部157与第一轴筒161的壳体部164嵌合，花键螺母151经由轴承部200以能够旋转的方式支撑于第一轴筒161的壳体部164。另外，花键螺母151利用销159而防止相对于壳体部164脱离。

滚珠保持架141位于花键轴121与花键螺母151之间。滚珠保持架141具有多个滚珠143和以预定的排列且能够滚动地保持多个滚珠143的圆筒型的保持体145。

滚珠143以一部分能够滚动的方式被收于多个孔145A内，并排成一列地配置，其中，上述多个孔145A以预先设定的角度而沿Z方向(上下方向)排成一列且隔开间隔地形成于保持体145上。保持体145的多个孔145A的内侧的圆形的开口145B的直径比滚珠143的直径略小。因此，各滚珠143被支撑于保持体145，即使是滚珠保持架141单体也能够避免各滚珠143从保持体145脱落。以一列状并排排列的各滚珠143分别与花键轴121侧的滚珠槽123和花键螺母151侧的滚珠槽(省略图示)嵌合。

此外，滚珠183不仅配置于图9所示的花键轴121的正面侧，还配置于背面侧，实际上形成为两列的结构。因此，实际上在花键轴121的外周面与花键螺母151的内周面也分别各设有两个滚珠槽。

花键轴121和花键螺母151形成为如下结构：通过滚珠保持架141进行滚珠花键结合，且能够经由花键螺母151将旋转方向上的转矩向花键轴121传递，而且，能够相对于花键螺母151使花键轴121沿Z方向滑动(直线运动)。

另外，如图7及图11所示，在各花键轴121中的、从旋转体64向下方突出的下端部，经由吸嘴支架240分别设有吸附电子元件E1的吸嘴(相当于本发明的“元件保持部”)250。

通过供给通路131向各吸嘴250供给负压或者正压。各吸嘴250利用负压在吸嘴250的前端部吸附并保持电子元件E1，并且利用正压释放吸嘴250的前端部所保持的电子元件E1。

如图8～图10所示，螺旋弹簧230安装于花键轴121的上部侧。如图11所示，该螺旋弹簧230配置于安装在花键轴121的上端的弹簧行程限制螺母235与设于花键螺母151的上部内周的圆盘状的弹簧行程限制板158之间。

从弹簧行程限制板158至弹簧行程限制螺母235的Z方向上的距离，在花键轴121移动至图6所示的上升端位置时达到最大。即使在该情况下，螺旋弹簧230也维持被压缩的状态，始终将花键轴121向上方施力。

如图11所示，上述安装轴装置120在花键轴121的轴上，从作为元件保持部的吸嘴250起按照由近至远的顺序依次(即，在图11中从下至上依次)配置滚珠轴承保持架181、第一轴筒161及花键螺母151。即，在从吸附电子元件的吸嘴250观察最近的位置配置对花键轴121进行轴支承的滚珠轴承保持架181。如此一来，能够提高电子元件的安装精度并且缩短切换气压时的响应时间(从在切换装置侧切换气压至对吸嘴250施加气压为止的时间)。

具体地进行说明，与花键轴121的倾斜相伴的吸嘴250的位置偏差，从花键轴121的支撑点至吸嘴250为止大致与距离成正比。因此，由于支撑花键轴121的滚珠轴承保持架181越是位于靠近吸嘴250的位置，则吸嘴250的位置偏差越小，因此能够提高电子元件的安装精度。

另外，切换装置90的次级侧容积越大，则通过切换装置90切换气压时的响应时间越长。在本例中，在花键轴121的轴上，从吸嘴250起按照由近至远的顺序依次配置有滚珠轴承保持架181、第一轴筒161及花键螺母151，第一轴筒161配置在比花键螺母151靠近吸嘴250的位置。

通过这样配置，与使第一轴筒161与花键螺母151的配置颠倒的情况相比，形成于花键轴121的供给通路131的长度变短。因此，由于切换装置90的次级侧容积变小，因此能够缩短与切换装置90的切换相伴的气压的响应时间。

(R轴驱动装置、Z轴驱动装置的说明)

如图2、图6所示，安装头50具备R轴驱动装置70和两个Z轴驱动装置80。R轴驱动装置(相当于本发明的“旋转驱动装置”)70是使各花键轴121以轴线L为中心而绕着轴线一齐地同时旋转的装置。

R轴驱动装置70具有：R轴伺服马达35R(参照图2)；设于R轴伺服马达35R的输出轴并与R轴被驱动齿轮62R啮合的R轴驱动齿轮72R(参照图3)；及共用齿轮55。

共用齿轮55设于外侧轴部62B的下部。如图5所示，共用齿轮55与各花键螺母151的齿轮155啮合。当通电控制R轴伺服马达35R时，马达35R的动力经由R轴驱动齿轮72R及R轴被驱动齿轮62R而向外侧轴部62B、共用齿轮55传递，外侧轴部62B与共用齿轮55旋转。

当共用齿轮55旋转时，通过与齿轮155的啮合，各花键螺母151旋转。并且，由于各花键螺母151与各花键轴121滚珠花键结合，因此伴随着共用齿轮55的旋转，18个花键轴121绕着各自的轴线而向相同的方向、以相同的角度一齐旋转。

Z轴驱动装置(相当于本发明的“轴向驱动装置”)80是使18个花键轴121中的位于特定位置(图6所示的左右两侧的位置)的花键轴121沿Z方向升降的装置。

Z轴驱动装置80在花键轴121的上方隔着轴部62而在头主体60的左右两侧对称配置(参照图6)。

如图2、图4、图6所示，Z轴驱动装置80具有形成为箱状的主体部82和沿Z方向(上下方向)移动的Z轴可动部84。在主体部82的内部设有用于对Z轴可动部84进行线性马达驱动的Z轴线性马达(省略图示)。

并且，如图4、图6所示，在Z轴可动部84的下端部以能够旋转的方式安装有Z轴凸轮从动件86。

当使Z轴可动部84从图6所示的初始位置下降时，Z轴凸轮从动件86与位于特定位置(图6所示的左右两侧的位置)的花键轴121的上端部抵接，该花键轴121克服螺旋弹簧230的弹力而下降。

由此，吸嘴250下降，吸嘴250的前端部靠近供料器42的元件供给位置、位于作业位置的印刷基板B1。当Z轴可动部84从该状态起上升时，花键轴121及吸嘴250利用螺旋弹簧230的弹力复原力而上升。

此外，在图6所示的初始位置，Z轴凸轮从动件86被配置为与花键轴121的上端部分离。因此，在Z轴可动部84位于图6所示的初始位置的状态下，能够使包括18个花键轴121在内的旋转体整体不与Z轴凸轮从动件86发生干扰地以轴部62为中心进行旋转。

(切换装置、V轴驱动装置的说明)

另外，如图4、图6所示，安装头50具备将向各吸嘴250供给的压力在负压与正压之间进行切换的切换装置90和用于使切换装置90进行工作的V轴驱动装置100。

具体地进行说明，如图15所示，在旋转体64，沿周向等间隔地形成有18个安装孔66。安装孔66是在Z方向上较长的形状，贯通旋转体64的上表面。各切换装置90分别安装于各安装孔66，相对于旋转体64沿周向等间隔地搭载有18个。

另外，如图15所示，各安装孔66以与安装轴装置用的贯通孔65相邻的方式设于各贯通孔65的外侧。因此，各切换装置90以与相对应的各安装轴装置120分别相邻的方式配置为靠近各安装轴装置120的外侧的状态。更加具体地说，各切换装置90以与各安装轴装置120的第一轴筒161分别相邻的方式配置为靠近各安装轴装置120的第一轴筒161的外侧的状态。

如图14所示，各切换装置90具有滑阀92和筒状的套筒94。滑阀92在其上侧部分具有形成为横向大致U字状的抵接部93。如图14所示，在各套筒94设有负压输入口94A、正压输入口94B及输出口94C。

如图15所示，输出口94C经由形成于旋转体64的内部的内部通路68而与相对应的安装轴装置120的第一轴筒161的连通孔167连接。因此，输出口94C通过内部通路68、连通孔167而与设于第一轴筒161的内侧的空气室165连通。

滑阀92发挥通过在套筒94内切换流路而切换对于输出口94C的连接目的地的功能。在本例中，当使滑阀92位于上升端位置(以下，称作“负压供给位置”)时，在套筒94的内部，负压输入口94A与输出口94C形成为相连的状态。

另一方面，当使滑阀92位于下降端位置(以下，称作“正压供给位置”)时，正压输入口94B与输出口94C形成为相连的状态。根据以上的内容，通过切换滑阀92的位置，能够将经由内部通路68、连通孔167、空气室165、供给通路131而向吸嘴250供给的压力切换为负压或者正压。

此外，形成为经由设于内侧轴部62A的内部的负压供给通路63、设于旋转体64的内部的负压供给通路69从图外的负压源向各切换装置90的负压输入口94A供给负压的结构。另外，形成为经由设于包围旋转体64的外侧的外圈部件110的内部的正压供给通路111从图外的正压源向各切换装置90的正压输入口94B供给正压的结构。此外，旋转体64与外圈部件110形成为能够相对旋转。

接下来，说明V轴驱动装置100。V轴驱动装置100发挥使滑阀92沿Z方向(轴向)在负压供给位置与正压供给位置之间移动的功能。V轴驱动装置100与Z轴驱动装置80相同，隔着头主体60的轴部62而在安装头50的左右两侧对称配置。

两个V轴驱动装置100分别设于与两个Z轴驱动装置80在Z方向上对应的位置(参照图6)。这两个V轴驱动装置100使与位于上述特定位置(图6所示的左右两侧的位置)的安装轴装置120的吸嘴250对应的切换装置90的滑阀92在负压供给位置与正压供给位置之间移动。

如图3、图4、图6所示，V轴驱动装置100具有形成为箱状的主体部102和沿Z方向(上下方向)移动的V轴可动部104。在主体部102的内部设有V轴线性马达(省略图示)。

另外，如图4、图6所示，在V轴可动部104，经由凸轮从动件支撑部105以能够旋转的方式安装有凸轮从动件106(以下，称作“V轴凸轮从动件106”)。

并且，当使V轴驱动装置100工作而使V轴凸轮从动件106从中间位置向上方移动时，V轴凸轮从动件106将抵接部顶起，滑阀92向负压供给位置移动。另一方面，当使V轴凸轮从动件106从中间位置向下方移动时，V轴凸轮从动件106将抵接部下压，滑阀92向正压供给位置移动。

(滚珠的嵌入限制结构)

在花键轴121需要设置花键结合用的滚珠槽123。但是，若滚珠槽123与第一轴筒161的空气室165重叠，则会导致空气室165内的空气通过滚珠槽123而向外部泄漏。因此，需要在不与空气室165重叠的范围设置滚珠槽123，在本例中，将滚珠槽123设于图10所示的G范围。

另外，花键轴121在滚珠槽123的槽端部具有上升部125。上升部125为不完全的槽形，具体地说，为随着靠近前端(在图18中为下端)而槽变浅的形状。该上升部125是在滚珠槽123未在整个花键轴121上形成而仅仅在局部形成的情况下形成的。

即，如图16所示，由于滚珠槽123是通过使用具有旋转的圆盘状的旋转刀具300的切削工具来进行加工的，因此，若未在轴121的全长形成滚珠槽123而是在中途中止，则能够在槽端部形成加工中途而止的不完全的槽、即上升部125。此外，图16的(A)示出在整个花键轴121上形成滚珠槽123的例子(未形成上升部125的例子)，图16的(B)示出在花键轴121的局部形成滚珠槽123的例子(形成上升部125的例子)。

由于这样的上升部125是槽的深度逐渐变浅的形状，因此当滚珠143进入时，担心因嵌入而引起动作不良。此外，上升部125是本发明的“不完全槽部”的一个例子。

在本实施方式中，如图17、图18所示，在花键轴121形成环状槽127，在该环状槽127内设置滚珠止动件128。环状槽127是以花键轴121的轴线L为中心的环状，位于上升部125与滚珠槽(标准形状的槽部分)123的分界部分。

环状槽127是比上升部125深的槽，在环状槽127与上升部125之间具有台阶。滚珠止动件(本发明的“限制部”的一个例子)128是形成为在周向上的局部具有开口的圆环状的树脂制的部件，位于环状槽127内。此外，将滚珠止动件128的形状设为在周向上的局部具有开口的圆环状的理由在于，通过从侧方插入而能够向环状槽127组装。

当在滚珠槽123中滚动的滚珠143移动至滚珠槽123的槽端(在图18中为下端)时，滚珠143与滚珠止动件128抵接，能够限制滚珠143从滚珠槽123侧向上升部125侧移动。因此，能够抑制滚珠143嵌入于上升部125。因此，对于Z方向(轴向)上的直线动作，能够抑制花键轴121的动作不良。

另外，如图18所示，滚珠止动件128的外径被设定为比花键轴121的外径稍小。如此一来，能够避免滚珠止动件128与滚珠保持架141的保持体145发生干扰。

(实施方式的效果)

根据本实施方式的安装轴装置120，在花键轴121的轴上，从作为元件保持部的吸嘴250起按照由近至远的顺序依次(即，从图11的下方起依次)配置滚珠轴承保持架181、第一轴筒161及花键螺母151。因此，能够提高电子元件的安装精度并且缩短切换气压时的响应时间。

＜其他实施方式＞

本说明书所公开的技术并不局限于根据上述记载及附图所说明的实施方式，例如，如下这样的实施方式也包含在技术范围内。

(1)在上述实施方式中，作为安装头的一个例子，示例了沿周向搭载有多个安装轴装置120而成的旋转式安装头，但是例如也可以适用于沿单轴方向以直线状配置安装轴装置120而成的直列式安装头。另外，安装轴装置120不一定需要多个，也可以仅搭载1个。

(2)在上述实施方式中，作为元件保持部的一个例子示例了吸嘴250，但是也可以是以气压进行开闭的卡盘式的元件保持部。

(3)在上述实施方式中，示例了利用滚珠止动件128来限制滚珠143嵌入于花键轴121的上升部125的结构，但是也可以通过向上升部125填埋例如树脂等填充件270(参照图19)来限制滚珠143的嵌入。

(4)在上述实施方式中，示例了将滚珠止动件128设为在周向上的局部具有开口的圆环形状的例子，但是也可以设为不具有开口的圆环形状。在该情况下，只要从花键轴121的轴端插入并向环状槽127组装即可。另外，滚珠止动件128的材质并不局限于树脂，也可以是橡胶等。

(5)在上述实施方式中，示例了利用滚珠止动件128来限制滚珠143嵌入于花键轴121的上升部125的结构，但是也可以如图20所示，利用设于上升部125与滚珠槽123的分界部分的台阶280来限制滚珠143嵌入于花键轴121的上升部125。

图20是利用台阶280来限制滚珠143的嵌入的例子，在上升部125从滚珠槽123起连续地形成台阶280。并且，通过使滚珠143与台阶280相碰而限制滚珠143从滚珠槽123侧向上升部125侧移动。

(6)在上述实施方式中，作为支撑部件的一个例子，示例了第二轴筒171，但是例如也可以将旋转体64设为支撑部件。即，也可以设为如下结构：取消第二轴筒171，将花键轴121相对于旋转体64的贯通孔65进行支撑。此外，在取消第二轴筒171的情况下，只要在旋转体64的贯通孔65与花键轴121之间配置滚珠轴承保持架181而形成对花键轴181进行轴支承的结构即可。

附图标记说明

1…表面安装机

20…搬运输送机(搬运装置)

30…元件安装装置

42…供料器

50…安装头

60…头主体

62…轴部

64…旋转体(基座)

70…R轴驱动装置(旋转驱动装置)

80…Z轴驱动装置(轴向驱动装置)

90…切换装置(阀)

120…安装轴装置

121…花键轴

123…滚珠槽

125…上升部(不完全槽部)

127…环状槽

128…滚珠止动件(限制部)

151…花键螺母

161…第一轴筒(导入部件)

171…第二轴筒(支撑部件)

181…滚珠轴承保持架(轴承部件)

230…螺旋弹簧

250…吸嘴(元件保持部)

Claims (7)

1.一种安装轴装置，进行电子元件的安装动作，

所述安装轴装置包括：

花键轴，贯通支撑部件的轴孔，在内部具有气压的供给通路；

导入部件，与阀连通，将从所述阀供给的气压向所述花键轴的所述供给通路导入；

元件保持部，位于所述花键轴的轴端，通过所述花键轴的所述供给通路而接受所述气压的供给，来保持电子元件；

花键螺母，与所述花键轴花键结合；及

轴承部件，在所述支撑部件的所述轴孔内，对所述花键轴以能够进行轴向上的直线动作与绕轴线的旋转动作这两种动作的状态进行轴支承，

在所述花键轴的轴上，从所述元件保持部起按照由近至远的顺序依次配置所述轴承部件、所述导入部件及所述花键螺母，

所述花键轴具有滚珠槽，所述滚珠槽沿所述花键轴的轴向延伸，与对所述花键轴与所述花键螺母进行花键结合的滚珠相嵌合，

所述滚珠槽仅设于所述花键轴中的配置有所述花键螺母的上部侧，而未设于与位于所述花键螺母的下方的所述导入部件及所述轴承部件对应的部位，

所述花键轴具有：

所述滚珠槽；及

限制部，限制所述滚珠嵌入于不完全槽部，所述不完全槽部位于所述滚珠槽的槽端部且随着靠近前端而变浅。

2.根据权利要求1所述的安装轴装置，其中，

所述导入部件是在该导入部件与所述花键轴之间具有与所述供给通路连通的空气室的筒状，

在所述空气室的周壁部分具有与所述阀连通的连通孔。

3.根据权利要求1所述的安装轴装置，其中，

所述花键轴在所述不完全槽部与所述滚珠槽的分界部分具有环状的环状槽，

所述限制部是位于设置在所述不完全槽部与所述滚珠槽的分界部分的所述环状槽内而限制所述滚珠从所述滚珠槽侧向所述不完全槽部侧移动的滚珠止动件。

4.根据权利要求1所述的安装轴装置，其中，

所述限制部是设于所述不完全槽部与所述滚珠槽的分界部分的台阶。

5.根据权利要求1所述的安装轴装置，其中，

所述限制部是填埋所述不完全槽部的填充件。

6.一种安装头，包括：

权利要求1～5中任一项所述的安装轴装置；

基座，具有贯通孔，所述导入部件与所述支撑部件沿上下位于所述贯通孔内，所述花键轴沿轴向贯通所述贯通孔的内部；

所述阀，位于设置在所述基座上的安装孔内，与所述导入部件连通；

轴向驱动装置，使所述花键轴沿所述轴向移动；及

旋转驱动装置，通过向所述花键螺母传递转矩而使所述花键轴绕轴线旋转。

7.一种表面安装机，具备权利要求6所述的安装头，将所述安装头的所述元件保持部所保持的电子元件安装于基板上。

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