JP5363772B2 - 部品吸着装置および部品移載装置 - Google Patents

Description

この発明は、部品吸着装置および部品移載装置に関し、特に、部品を吸着する吸着ノズルを複数備えた部品吸着装置および部品移載装置に関する。

従来、部品を吸着する吸着ノズルを複数備えた部品吸着装置および部品移載装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１では、先端に吸着ノズルが取り付けられた８本のスプラインシャフト（軸部）と、８本のスプラインシャフトの各々が貫通するように挿入された円筒形状を有する８個のシャフトフレームと、シャフトフレームの上下両端に取り付けられた複数の軸受とを備えた、部品装着ヘッド（部品吸着装置）が開示されている。この複数の軸受は、それぞれ円筒形状を有するシャフトフレームの内周面に取り付けられていて、スプラインシャフトを回転可能に支持するように構成されている。上記特許文献１による部品装着ヘッドにおいて、隣接するスプラインシャフトの軸受は、隣接する軸受を支持する２つのシャフトフレームの円筒部分の厚み分だけ離間していると考えられる。すなわち、隣接する軸受が挿入されるシャフトフレームの穴部間には、シャフトフレームの円筒部分からなる内壁部分が配置されている。

特許第４０４１７７８号公報

しかしながら、上記特許文献１の部品装着ヘッドでは、隣接する各々のスプラインシャフトの軸受は、隣接する軸受が挿入されるシャフトフレームの穴部間にシャフトフレームの円筒部分からなる内壁部分が配置されているので、各々のスプラインシャフトの軸受間の間隔が穴部間の内壁部分の分だけ大きくなる。このため、各々のスプラインシャフトの軸受間の間隔が大きくなることに起因して、スプラインシャフト間の間隔が大きくなるので、装置の小型化を図ることが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、装置の小型化を図ることが可能な部品吸着装置および部品移載装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による部品吸着装置は、部品を吸着する複数の吸着ノズルと、複数の吸着ノズルがそれぞれ取り付けられた複数の軸部と、複数の軸部がそれぞれ挿入される複数の穴部を含み、複数の穴部が互いに隣接する方向に連結するように形成された支持部材と、複数の軸部の各々を中心軸回りに回転可能に支持する複数の軸受とを備え、複数の軸部は、軸受を介して支持部材の穴部に列状に配列して挿入され、軸受が取り付けられる複数の穴部は、平面的に見て、各々の穴部の内接円の互いに隣接する側の端部同士が、点接触する位置または重なる位置または離間した近傍の位置に位置するように形成されている。

この第１の局面による部品吸着装置では、上記のように、複数の軸部がそれぞれ挿入される複数の穴部を含み、複数の穴部が互いに隣接する方向に連結するように形成された支持部材を備えることによって、隣接する穴部の間に内壁部分を設けることなく軸部を配置することができる。これにより、穴部間に内壁部分が存在する場合に比べて、吸着ノズルが取り付けられた軸部をより近接して配置することができるので、隣接する軸部間の間隔を小さくすることができる。その結果、装置の小型化を図ることができる。また、複数の穴部に取り付けられる軸受を、平面的に見て、互いに点接触する位置、互いに重なる位置または近傍の位置に配置することができる。これにより、複数の軸受にそれぞれ挿入される軸部間の間隔を小さくすることができるので、装置の小型化を図ることができる。

この場合において、好ましくは、軸受が取り付けられる複数の穴部は、隣接するそれぞれの軸部の軸中心間の間隔と略等しい内径を有するように形成されている。このように構成すれば、それぞれの軸受を並べて取り付ける場合には、列状に配列されたそれぞれの軸受の外周部同士がほぼ点接触する位置まで軸部の軸中心間の間隔を小さくすることができるので、簡単な構造で容易に装置の小型化を図ることができる。

上記した部品吸着装置が複数の軸受をさらに備える構成において、好ましくは、複数の軸受は、連結された複数の穴部の各々に、平面的に見て、隣接するそれぞれの軸受の外輪端部同士が、接触する位置または重なる位置または離間した近傍の位置に位置するように嵌め込まれている。このように構成すれば、連結された複数の穴部に取り付けられる複数の軸受間の間隔を、平面的に見て、隣接する軸受の外輪端部同士が接触する位置または重なる位置または離間した近傍の位置に位置するまで小さくすることができる。これにより、複数の軸受にそれぞれ支持される軸部間の間隔を小さくすることができるので、装置の小型化を図ることができる。

上記第１の局面による部品吸着装置において、好ましくは、隣接する複数の穴部を互いに隣接する方向に連結する連結部は、平面的に見て、穴部の隣接する方向と直交する方向の幅が穴部の内径よりも小さく、かつ、鋭角部分がないように形成されている。このように構成すれば、連結部の穴部の隣接する方向と直交する方向の幅を、穴部の内径と略同じ大きさを有する軸受の外径よりも小さくすることができるので、この連結部により軸受を穴部にずれることなく確実に取り付けることができる。また、隣接する穴部の連結部に鋭角部分がないように形成することによって、加工または成型時に、隣接する穴部の間の連結部に反りなどが生じやすい薄肉の鋭角部分が形成されるのを防止することができるので、軸受の装着精度が低下するのを防止することができる。

この発明の第２の局面による部品移載装置は、部品を吸着して移載する部品吸着ユニットと、部品吸着ユニットを移載位置に移動させる移動機構部とを備え、部品吸着ユニットは、部品を吸着する複数の吸着ノズルと、複数の吸着ノズルがそれぞれ取り付けられた複数の軸部と、複数の軸部がそれぞれ挿入される複数の穴部を有し、複数の穴部が互いに隣接する方向に連結するように形成された支持部材と、複数の軸部の各々を中心軸回りに回転可能に支持する複数の軸受とを含み、複数の軸部は、軸受を介して支持部材の穴部に列状に配列して挿入され、軸受が取り付けられる複数の穴部は、平面的に見て、各々の穴部の内接円の互いに隣接する側の端部同士が、点接触する位置または重なる位置または離間した近傍の位置に位置するように形成されている。

この第２の局面による部品移載装置では、上記のように、部品吸着ユニットが、複数の軸部がそれぞれ挿入される複数の穴部を有し、複数の穴部が互いに隣接する方向に連結するように形成された支持部材を含むことによって、隣接する穴部の間に内壁部分を設けることなく軸部を配置することができる。これにより、穴部間に内壁部分が存在する場合に比べて、吸着ノズルが取り付けられた軸部をより近接して配置することができるので、隣接する軸部間の間隔を小さくすることができる。その結果、装置の小型化を図ることができる。また、隣接する軸部間の間隔を小さくすることにより、吸着ノズルの間隔を小さくすることができるので、部品を各々の吸着ノズルに吸着または移載する場合に、部品吸着ユニットの移動量を減少させることができる。これにより、部品の移載時間を短縮することができる。また、複数の軸受にそれぞれ支持される軸部間の間隔を小さくすることができるので、それぞれの軸部に取り付けられた吸着ノズルをより近接して配置することができる。これにより、隣接する吸着ノズル間の間隔を小さくすることができるので、部品吸着ユニットの小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による表面実装機の全体構成を示す平面図である。図２〜図１３は、図１に示した表面実装機の構造を説明するための図である。以下、図１〜図１３を参照して、本発明の一実施形態による表面実装機１００の構造について説明する。なお、本実施形態では、本発明の部品移載装置を表面実装機に適用した場合の例について説明する。

図１に示すように、本実施形態による表面実装機１００は、テープフィーダ１１０から供給される部品（図示せず）をプリント基板１２０に実装する装置である。図１に示すように、表面実装機１００は、Ｘ方向に延びる一対の基板搬送コンベア１０と、一対の基板搬送コンベア１０の上方をＸＹ方向に移動可能なヘッドユニット２０とを備えている。なお、ヘッドユニット２０は、本発明の「部品吸着装置」および「部品吸着ユニット」の一例である。一対の基板搬送コンベア１０の両側には、部品を供給するための複数のテープフィーダ１１０が配置されている。ヘッドユニット２０は、テープフィーダ１１０から部品を取得するとともに、基板搬送コンベア１０上のプリント基板１２０に部品を実装する機能を有する。基板搬送コンベア１０は基台１上に設置され、ヘッドユニット２０は、基台１上方に配置されている。なお、本実施形態において、Ｙ２方向が表面実装機１００の前面側である。以下、表面実装機１００の具体的な構造を説明する。

一対の基板搬送コンベア１０は、プリント基板１２０をＸ方向に搬送するとともに、所定の実装作業位置でプリント基板１２０を停止させ、不図示の基板保持装置により保持させることが可能なように構成されている。

また、テープフィーダ１１０は図１に示すように、基台１のＹ１方向側およびＹ２方向側に互いに向かい合うようにして、Ｘ方向に並べて配置されている。これらのテープフィーダ１１０は、基台１に取り付けられたフィーダプレート（図示せず）に、それぞれ取り付けられている。このテープフィーダ１１０は、複数の部品（図示せず）を所定の間隔を隔てて保持したテープ（図示せず）が巻き回されたリール（図示せず）を保持している。このテープフィーダ１１０は、テープをリールから巻き取るようにして所定のピッチで間欠的に送り出すとともに、テープに保持された部品をテープフィーダ１１０の先端に設けられた部品取出部１１１まで搬送することにより、部品を供給するように構成されている。また、部品は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサなどの小型の電子部品である。

また、図１に示すように、一対の基板搬送コンベア１０と、基台１のＹ１方向側およびＹ２方向側に互いに向かい合うようにして配列されたテープフィーダ１１０との間に、部品撮像装置１１がそれぞれ配置されている。この部品撮像装置１１は、ヘッドユニット２０と対向するように基台１上に撮像方向を上方に向けて固定的に設置されている。そして、ヘッドユニット２０が後述する吸着ノズル２２に部品を吸着させた状態で部品撮像装置１１の上方に移動することにより、部品撮像装置１１は吸着ノズル２２に吸着された部品の下面を撮像することができるように構成されている。これにより、部品撮像装置１１は、部品の吸着ノズル２２への吸着状態を撮像することが可能である。

また、図１に示すように、ヘッドユニット２０は、Ｘ方向に延びるヘッドユニット支持部３０に沿ってＸ方向に移動可能に構成されている。具体的には、ヘッドユニット支持部３０は、ボールネジ軸３１とボールネジ軸３１を回転させるサーボモータ３２とＸ方向のガイドレール（図示せず）とを有しているとともに、ヘッドユニット２０は、ボールネジ軸３１が螺合されるボールナット２１を有している。ヘッドユニット２０は、サーボモータ３２によりボールネジ軸３１が回転されることにより、ヘッドユニット支持部３０に対してＸ方向に移動するように構成されている。また、ヘッドユニット支持部３０は、基台１上に基板搬送コンベア１０を跨ぐように設けられたＹ方向に延びる一対の固定レール部４０に沿ってＹ方向に移動可能に構成されている。具体的には、一方の固定レール部４０は、ヘッドユニット支持部３０の両端部をＹ方向に移動可能に支持するガイドレール４１を有し、他方の固定レール部４０は、ガイドレール４１と、Ｙ方向に延びるボールネジ軸４２と、ボールネジ軸４２を回転させるサーボモータ４３とを有しているとともに、ヘッドユニット支持部３０には、ボールネジ軸４２が螺合されるボールナット３３が設けられている。ヘッドユニット支持部３０は、サーボモータ４３によりボールネジ軸４２が回転されることによって、ガイドレール４１に沿ってＹ方向に移動するように構成されている。このような構成により、ヘッドユニット２０は、基台１上方をＸＹ方向に移動することが可能なように構成されている。なお、ヘッドユニット支持部３０および固定レール部４０は、本発明の「移動機構部」の一例である。

また、ヘッドユニット２０には、Ｘ方向に列状に配置された１０本の吸着ノズル２２が下方に突出するように設けられている。吸着ノズル２２は、吸着ノズル２２の前面側（Ｙ２方向）に取り付けられた５つのモータ５４によって、吸着ノズル２２の軸を中心に回転可能に構成されている。また、各々の吸着ノズル２２は、後述する昇降機構７０（図２参照）により上下方向（Ｚ方向）に昇降可能とされている。また、各々の吸着ノズル２２は、後述する負圧発生機構８０（図２参照）によってその先端に負圧状態を発生させることが可能とされている。吸着ノズル２２は、この負圧によって、テープフィーダ１１０から供給される部品を先端に吸着および保持することが可能である。このテープフィーダ１１０からの部品の吸着は、ヘッドユニット２０がテープフィーダ１１０の上方に移動して、吸着ノズル２２を部品取出部１１１の上方に位置させるとともに、昇降機構７０により吸着ノズル２２を下降させることにより行われる。

ヘッドユニット２０は、図２に示すように、１０本の吸着ノズル２２が回転可能に取り付けられたサブユニット５０と、吸着ノズル２２を昇降させるための昇降機構７０と、負圧発生機構８０と、２つの基板撮像装置９０とがベースプレート２３に組み付けられることにより構成されている。このサブユニット５０および昇降機構７０は、プリント基板１２０に搭載する部品の種類に応じて交換可能に構成されている。

ベースプレート２３は、金属製で板状形状を有するとともに、上記のサブユニット５０、昇降機構７０および基板撮像装置９０を取り付けるための複数のネジ穴（図示せず）が所定の位置に形成されている。また、ベースプレート２３には、負圧発生機構８０を取り付けるための後述するブラケット８２、８３およびヘッドユニット２０を手動で移動させるための把持部２３ａなどが図示しない複数のボルトによってそれぞれ取り付けられている。なお、上記の昇降機構７０の後述する昇降装置７１、負圧発生機構８０の後述する負圧発生器８１および下端に吸着ノズル２２が着脱可能とされる後述するノズルシャフト５１（図４参照）により、吸着ヘッド２２０（図４参照）が構成される。

図３および図４に示すように、サブユニット５０は、下方端（Ｚ２方向）に吸着ノズル２２がそれぞれ取り付けられた１０本のノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）と、ノズルシャフト５１（吸着ノズル２２）を回転させる５つのモータ５４が取り付けられた金属製の支持部材６０などから構成されている。この支持部材６０が４本のボルト５３によりベースプレート２３に取り付けられることにより、サブユニット５０が着脱可能に構成されている。さらに、ベースプレート２３は、ボールナット２１を回転可能に保持し、ボールナット２１と螺合するボールネジ軸３１が貫通するとともに不図示のガイドレールに沿って摺動する不図示の可動体に、着脱可能とされている。なお、ノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）は、本発明の「軸部」の一例である。

サブユニット５０の支持部材６０は、図５に示すように一体的に形成され、１０本のノズルシャフト５１（図４参照）が上下方向（Ｚ方向）に貫通して挿入されるノズルシャフト支持部６０ａと、５本の中間軸５２（図４参照）が取り付けられる中間軸取付部６０ｂと、５個のモータ５４（図４参照）が取り付けられるモータ取付部６０ｃとから構成されている。また、１０本のノズルシャフト５１および５本の中間軸５２のそれぞれに複数のギアが取り付けられることにより、支持部材６０には、モータ５４の駆動力を伝達して各々のノズルシャフト５１を中心軸回りに回転させる機構が組み付けられる。

図５および図６に示すように、支持部材６０のノズルシャフト支持部６０ａは、支持部材６０のＹ１方向側に形成されている。ノズルシャフト支持部６０ａは、上側支持部６１と、中間部６２と、下側支持部６３とから構成されている。この上側支持部６１および下側支持部６３には、１０本のノズルシャフト５１（図３参照）がそれぞれ挿入される１０個の穴部６１２ａが形成された軸受取付部６１１が上下方向（Ｚ方向）に貫通して形成されている。一方、中間部６２には、ノズルシャフト５１を回転させるための後述する従動ギア５１８（図７参照）が配置されるギア配置部６２１が形成されている。

本実施形態では、図６に示すように、上側支持部６１および下側支持部６３に形成された１０個の穴部６１２ａは、平面的に見て内径Ｄ１を有する円形の穴がＸ方向に並んで形成されるとともに、これらの穴部６１２ａが互いに隣接する方向（Ｘ方向）に連結するように形成されている。また、隣接する穴部６１２ａ間の連結部分には、内側に突出する連結部６１２ｂが設けられている。

図７に示すように、上側支持部６１および下側支持部６３のそれぞれの穴部６１２ａには、後述する円筒状軸受５１５および５１６と、円筒状軸受５１５および５１６を回転可能に支持する軸受５１７とが取り付けられるように構成されている。ノズルシャフト５１は、この円筒状軸受５１５および５１６に挿入される。したがって、ノズルシャフト５１は、円筒状軸受５１５および５１６を介して軸受５１７に回転可能に支持されている。なお、図８に示すように、軸受５１７の外径は穴部６１２ａの内径Ｄ１と略等しく、軸受５１７は、穴部６１２ａに嵌め込まれて取り付けられている。

本実施形態では、図６に示すように、各々の穴部６１２ａは、平面的に見て、各々の穴部６１２ａの内接円Ｃ１（一点鎖線参照）の互いに隣接する側の端部同士が、互いに略点接触するように形成されている。また、図８に示すように、各々の穴部６１２ａに軸受５１７が嵌め込まれた状態では、隣接する軸受５１７の外周部同士が点接触するか僅かな隙間を持つように構成されている。つまり、図６に示した内接円Ｃ１は、図８に示した軸受５１７の平面的に見た外形形状と略同一の形状を有している。より具体的には、図９に示すように、各々の穴部６１２ａは、隣接するノズルシャフト５１の軸中心（軸受５１７の中心）間の間隔Ｌ１と略等しい内径Ｄ１を有するように形成されている。これにより、本実施形態では、穴部６１２ａに挿入される１０本のノズルシャフト５１を各々の軸受５１７が接するまで近接して配置されるので、ヘッドユニット２０の幅（Ｘ方向の幅）を小さくすることが可能になることにより、ヘッドユニット２０を小型化することが可能となる。なお、軸受５１７の中心はノズルシャフト５１の中心と一致し、ノズルシャフト５１の下端部に取り付けられた吸着ノズル２２は、この中心回りに回転可能に構成されている。

また、図６に示すように、各々の穴部６１２ａを相互に連結するノズルシャフト支持部６０ａの壁肉のない連結部６１２ｂは、平面的に見て、穴部６１２ａの隣接する方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｗ１が穴部６１２ａの内径Ｄ１のよりも小さくなるように形成されている。本実施形態では、この連結部６１２ｂの幅Ｗ１が、穴部６１２ａの内径Ｄ１の約１／２となるように形成されている。

また、各々の穴部６１２ａの連結部６１２ｂは、図６および図９に示すように、平面的に見て、穴部６１２ａの隣接する方向に沿った方向（Ｘ方向）に直線状にフライス加工されることによって、隣接する穴部６１２ａを穴部６１２ａの内径と略同一ピッチで穴加工する際に穴部６１２ａの境界に形成される鋭角部分（図９の隣接する軸受５１７の接点近傍の部分）がないように面形成されている。穴部６１２ａの境界に形成される薄肉の鋭角部分は反りなどが生じやすいので、鋭角部分が反りとなって穴部６１２ａに軸受５１７を嵌合させる時、鋭角部分が隣接する軸受５１７の間に噛み込まれ易いが、この鋭角部分をフライス加工等の機械加工により除去することによって、この不具合を防止することができる。すなわち、穴部６１２ａに支障なく軸受５１７を嵌合させることができる。なお、各々の穴部６１２ａ形成のための穴加工の前の素材の状態において、連結部６１２ｂを含む長穴が鋳出し形成されている場合には、穴加工によって穴部６１２ａを形成しても、穴部６１２ａの境界にノズルシャフト支持部６０ａの薄肉の鋭角部分が形成されることはなく、同様に穴部６１２ａに支障なく軸受５１７を嵌合させることができる。

また、図５および図１１に示すように、ノズルシャフト支持部６０ａの上側支持部６１には、軸受取付部６１１に取り付けられた軸受５１７および円筒状軸受５１６を上方（Ｚ１方向）から固定する固定板６１４ａ、６１４ｂをボルト６１３ａにより取り付けるためのネジ穴６１３が複数形成されている。また、軸受５１７および円筒状軸受５１６を下方（Ｚ２方向）から固定する固定板６２２ａ、６２２ｂを、上方からボルト６１５ａ（図８参照）を固定板６２２ａ、６２２ｂの不図示のネジ穴に螺合させることにより取り付けるための、ボルト６１５ａ用の貫通穴６１５が複数形成されている。同様に、図６および図１１に示すように、ノズルシャフト支持部６０ａの下側支持部６３には、軸受取付部６１１に取り付けられた軸受５１７および円筒状軸受５１５を下方(Ｚ２方向)から固定する複数の固定板６３４を、ボルト６３３ａを螺合させることにより取り付けるためのネジ穴６３３が複数形成されている。また、軸受５１７および円筒状軸受５１５を上方(Ｚ１方向)から固定する固定板６２３ａ、６２３ｂを、下方から不図示のボルトを固定板６２３ａ、６２３ｂの不図示のネジ穴に螺合させることにより取り付けるためのボルト用の貫通穴６３５が複数形成されている。

また、図５に示すように、支持部材６０の中間軸取付部６０ｂは、ノズルシャフト支持部６０ａからＹ２方向に突出するように形成された中間軸挿入部６４および中間軸支持部６５から構成されている。この中間軸挿入部６４は、ノズルシャフト支持部６０ａの上側支持部６１と連続して一体形成されている。また、中間軸支持部６５は、下側支持部６３と連続して一体形成されていて、中間軸挿入部６４の下方（Ｚ２方向）に配置されている。

中間軸挿入部６４には、５つの穴部６４１が中間軸挿入部６４を上下方向（Ｚ方向）に貫通して形成されていて、中間軸５２（図８参照）を回転可能に支持する軸受５２１（図８参照）が嵌まり込むように構成されている。同様に、中間軸支持部６５にも、５つの穴部６５１が形成されている。この穴部６５１は、中間軸支持部６５の下端部で直径が小さくなるように形成され、軸受５２２（図１３参照）が嵌め込まれた状態で、軸受５２２を介して中間軸５２が支持されるように構成されている。

また、図５に示すように、支持部材６０のモータ取付部６０ｃには、中間軸取付部６０ｂからＹ２方向に突出するようにモータ軸取付部６６が形成されている。このモータ軸取付部６６は、中間軸取付部６０ｂの中間軸挿入部６４と連続して一体形成されている。

モータ軸取付部６６には、図６に示すように、５つのモータ軸穴６６１が形成されている。１つのモータ軸穴６６１の近傍には、それぞれ２つの穴部６６２が形成されている。５つのモータ５４のそれぞれは、モータ軸穴６６１にモータ５４の出力軸５４ａを挿入し、モータ５４の不図示のケーシング上端部を嵌合した状態で穴部６６２からボルト６６３（図１０参照）により固定される。これにより、モータ５４は、図２〜図４に示すように、吸着ノズル２２よりも前面側（Ｙ２方向）に突出した位置でモータ軸取付部６６から吊り下げられるようにして固定されている。

図１０に示すように、それぞれの穴部６１２ａに挿入されたノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）は、下端部に吸着ノズル２２が交換可能に取り付けられ、吸着する部品に応じて取り替えられるように構成されている。各々のノズルシャフト５１の上端部は、連結部材５１１に軸受５１２を介して回転可能に取り付けられている。図４に示すように、この連結部材５１１の上方（Ｚ１方向）にＬ型のブラケット５１３が取り付けられている。そして、ブラケット５１３と昇降機構７０の後述する昇降装置７１とがボルト５１３ａによって連結されることにより、ノズルシャフト５１が上下（Ｚ方向）に昇降するように構成されている。また、図７に示すように、各々のノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）は中心部分が中空の筒状構造を有し、上端の連結部材５１１の前面側（Ｙ２方向）に設けられた空気用継手５１４と連通されている。

また、図１１に示すように、支持部材６０の上側支持部６１に配置された円筒状軸受５１６は、上側支持部６１の上下端部の位置で外径が他の部分よりも小さくなるように形成されている。その上側支持部６１の上下端部に、それぞれ軸受５１７が取り付けられている。ここで、図９に示すように、軸受５１７の外径は穴部６１２ａの内径Ｄ１に略一致しているので、軸受５１７は穴部６１２ａに嵌まり込むとともに、軸受５１７の外周部が隣接する軸受５１７の外周部と接している。一方、円筒状軸受５１６の外径は穴部６１２ａの内径Ｄ１よりもわずかに小さくなるように形成されていて、隣接する円筒状軸受５１５（図７参照）と接することなく軸受５１７に回転可能に支持されている。同様に、図１１に示すように、支持部材６０の下側支持部６３に配置された円筒状軸受５１５は、下側支持部６３の上下端部の位置で外径が他の部分よりも小さくなるように形成されている。その下側支持部６３の上下端部に、それぞれ軸受５１７が取り付けられている。これにより、下側支持部６３に配置された円筒状軸受５１５も、軸受５１７に回転可能に支持されている。なお、この円筒状軸受５１５および５１６は、図８に示すように、隣接する穴部６１２ａに交互に配置されている。

また、各々のノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）は、図４に示すように、外周部に上下方向（Ｚ方向）に溝５１ｃが形成されている。図１１に示すように、この溝５１ｃ（図４参照）に円筒状軸受５１５および５１６の内部のボールスプライン５１５ａおよび５１６ａが上下方向（Ｚ方向）に相対移動可能に係合している。これにより、ノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）は、円筒状軸受５１５および５１６によって、上下方向に摺動可能に支持される。一方、円筒状軸受５１５および５１６の各々は、上下を軸受５１７によって回転可能に支持されているので、ノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）は、溝５１ｃと係合したボールスプライン５１５ａおよび５１６ａを介して、軸中心に円筒状軸受５１５および５１６と一体的に回転するように構成されている。

図１１に示すように、上側支持部６１に取り付けられた円筒状軸受５１６および２つの軸受５１７は、上側支持部６１の上面に取り付けられた固定板６１４ａおよび６１４ｂと、上側支持部６１の下面に取り付けられた固定板６２２ａおよび６２２ｂとによって、上下（Ｚ方向）から挟み込まれるようにして固定されている。図１２に示すように、固定板６１４ａおよび６１４ｂのそれぞれは、１０個の穴部６１２ａの形状に沿うように一体的に形成されており、それぞれの穴部６１２ａに嵌め込まれた軸受５１７のＹ１方向側およびＹ２方向側の外輪端部（図１１参照）を押さえるようにして固定している。この固定板６１４ａおよび６１４ｂは、Ｘ方向の両端にそれぞれ形成されたネジ穴６１３（図５参照）に螺合されるボルト６１３ａによって固定されている。同様に、図１１に示すように、上側支持部６１の下面に取り付けられた固定板６２２ａおよび６２２ｂも、上側支持部６１の下側に取り付けられた軸受５１７の外輪端部を上方（Ｚ１方向）に押さえるようにして固定している。固定板６２２ａおよび６２２ｂは、上側支持部６１の上面側から下面側まで貫通するように形成された８つの貫通穴６１５（図１１の破線参照）に８つのボルト６１５ａ（図８参照）が挿入され、それぞれ固定板６２２ａおよび６２２ｂに形成された図示しないネジ穴に螺合することにより、取り付けられている。このようにして、上側支持部６１のそれぞれの穴部６１２ａに円筒状軸受５１６（５１５）と２つの軸受５１７とが取り付けられている。

図１１に示すように、下側支持部６３に取り付けられた円筒状軸受５１５および２つの軸受５１７は、下側支持部６３の上面に取り付けられた固定板６２３ａおよび６２３ｂと、下側支持部６３の下面に取り付けられた固定板６３４とによって、上下（Ｚ方向）から挟み込まれるようにして固定されている。図１２に示すように、固定板６２３ａおよび６２３ｂは、それぞれ固定板６２２ａおよび６２２ｂと同様に形成されており、それぞれの穴部６１２ａに嵌め込まれた軸受５１７の外輪端部を押さえるようにして固定している。固定板６２３ａおよび６２３ｂは、図６に示すように、下側支持部６３の下面側から上面側まで貫通するように形成された１１個の貫通穴６３５（図１１の破線参照）に図示しないボルトが挿入され、それぞれ固定板６２３ａおよび６２３ｂ（図１１参照）に形成された図示しないネジ穴に螺合することにより、取り付けられている。一方、図１１に示すように、下側支持部６３の下面に取り付けられた固定板６３４は、穴部６１２ａのそれぞれに１つずつ取り付けられている。そして、固定板６３４は、下側支持部６３の下面側に取り付けられた軸受５１７の外輪端部をそれぞれ板部材６３４ａを介して上方（Ｚ１方向）に押さえるようにして固定している。この板部材６３４ａは、１０個の穴部６１２ａとに嵌まるように形成され、ノズルシャフト５１を挿入することができるように中央に穴が形成されている。また、固定板６３４は、Ｙ方向の両端にそれぞれ配置されたネジ穴６３３（図６参照）に螺合されるボルト６３３ａによって固定されている。このようにして、下側支持部６３のそれぞれの穴部６１２ａに円筒状軸受５１５（５１６）と２つの軸受５１７とが固定板６２３ａ、６２３ｂおよび６３４により取り付けられている。

図７に示すように、１本のノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）について上下に配置された２つの円筒状軸受５１５および５１６のうち、一方の円筒状軸受５１５には、ノズルシャフト５１の軸方向（Ｚ方向、ノズルシャフト５１ａが貫通するものは上方（Ｚ１方向）に、ノズルシャフト５１ｂが貫通するものは下方（Ｚ２方向）に）に延びるように取付部５１５ｂが形成されている。図１１に示すように、この取付部５１５ｂには、モータ５４の駆動力をノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）に伝達するための従動ギア５１８（５１８ａおよび５１８ｂ）が図示しないネジ部材により取り付けられている。これにより、従動ギア５１８（５１８ａおよび５１８ｂ）の回転が円筒状軸受５１５およびボールスプライン５１５ａを介してノズルシャフト５１（従動ギア５１８ａからノズルシャフト５１ａ、および従動ギア５１８ｂからノズルシャフト５１ｂ）に伝達され、吸着ノズル２２を回転させるように構成されている。なお、他方の円筒状軸受５１６には、取付部は形成されていないため、ノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）の回転に応じて回転するように構成されている。

また、隣接するノズルシャフト５１に取り付けられた従動ギア５１８は、図７に示すように、互いに接することなく、かつ、互いに上下（Ｚ方向）にずれた高さ位置に配置されている。具体的には、ノズルシャフト５１ａに取り付けられた従動ギア５１８ａは、下方向（Ｚ２方向）にずれた高さ位置に配置されており、ノズルシャフト５１ｂに取り付けられた従動ギア５１８ｂは、上方（Ｚ１方向）にずれた高さ位置に配置されている。図１１に示すように、下側に取り付けられた５つの従動ギア５１８ａと、上側に取り付けられた５つの従動ギア５１８ｂとは、間隔Ｈだけ上下方向（Ｚ方向）に離間して配置されていて、互いに接することなく回転するように構成されている。

また、図１３に示すように、それぞれのノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）に取り付けられた従動ギア５１８（５１８ａおよび５１８ｂ）は、５本の中間軸５２にそれぞれ２つずつ取り付けられた駆動ギア５２３（５２３ａおよび５２３ｂ）によって、モータ５４の駆動力が伝達されるように構成されている。駆動ギア５２３（５２３ａおよび５２３ｂ）は、各々のモータ５４により２本ずつ吸着ノズル２２（ノズルシャフト５１）が駆動されるように、モータ５４の回転を従動ギア５１８（５１８ａおよび５１８ｂ）に伝達するように構成されている。すなわち、１本の中間軸５２の下側（Ｚ２方向）に取り付けられた駆動ギア５２３ａが、ノズルシャフト５１ａに取り付けられた従動ギア５１８ａと噛み合い、中間軸５２の上側（Ｚ１方向）に取り付けられた駆動ギア５２３ｂが、ノズルシャフト５１ｂに取り付けられた従動ギア５１８ｂと噛み合うように構成されている。また、図１２に示すように、各々の中間軸５２には、支持部材６０の上側に突出する（図１３参照）ようにして、中間ギア５２４がそれぞれ取り付けられている。この中間ギア５２４は、モータ５４の出力軸５４ａに取り付けられた出力ギア５４ｂと噛み合うことにより、モータ５４の駆動力を中間軸５２に伝達する。したがって、本実施形態では、１つのモータ５４の出力ギア５４ｂの回転が、１本の中間軸５２に取り付けられた中間ギア５２４と、２つの駆動ギア５２３ａおよび５２３ｂとを介して、２つの従動ギア５１８ａおよび５１８ｂに伝達されることにより、隣接する２本のノズルシャフト５１ａおよび５１ｂを回転させるように構成されている。

また、図１３に示すように、中間軸５２の各々に取り付けられた中間ギア５２４および駆動ギア５２３（５２３ａおよび５２３ｂ）は、上下に分割された構造を有するとともに、内部にねじりコイルバネ５２５ａ、５２５ｂおよび５２５ｃがそれぞれ設けられた、いわゆるシザーズギアを構成している。これにより、中間ギア５２４、駆動ギア５２３（５２３ａおよび５２３ｂ）と噛み合う出力ギア５４ｂ、従動ギア５１８（５１８ａおよび５１８ｂ）の歯を挟み込むように付勢して、それぞれのギアの噛み合い部分のバックラッシュを実質的に無くすことが可能なように構成されている。これにより、吸着ノズル２２の回転精度を向上させることが可能である。

また、中間軸５２の各々には、中間ギア５２４の上部に突出するように検出部材５２６が取り付けられている。この検出部材５２６は、中間軸５２と一体的に回転する。そして、この検出部材５２６のＹ２方向の近傍に、近接センサ５５がＬ字状のブラケット５５ａを介して支持部材６０に取り付けられている。検出部材５２６は、一部に切り欠きが形成された円柱形状を有していて、近接センサ５５がこの切り欠きを検出することにより中間軸５２の回転角度位置が検出されるように構成されている。これにより、中間軸５２の回転角度位置に基づいて、電源投入時などのモータ５４の原点復帰を行うことが可能となるように構成されている。

また、図２に示すように、昇降機構７０は、Ｘ方向に配列された１０個の昇降装置７１を連結することにより構成されている。これらの昇降装置７１は、ノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）と同じ間隔Ｌ１で配列されている。これらの昇降装置７１は、Ｘ方向に伸びるパイプ（図示せず）とボルトにより昇降機構７０のＸ方向の両端部に配置された一対のブラケット７２に挟み込まれるようにして連結されている。そして、この一対のブラケット７２がボルトによってベースプレート２３に固定されることにより、昇降機構７０がベースプレート２３に取り付けられている。

それぞれの昇降装置７１は、上下方向（Ｚ方向）に配列された複数の界磁コイル（図示せず）を内蔵するフレーム７１ａと、上下方向にＳ極とＮ極とが交互に着磁された永久磁石（図示せず）が取り付けられたスライダ（図示せず）とから構成されており、各々の昇降装置７１のスライダが独立して所定の速度および昇降量で上下（Ｚ方向）に昇降可能となっている。このスライダの下端部が各々のノズルシャフト５１の連結部材５１１の上方（Ｚ１方向）に取り付けられたＬ型のブラケット５１３とボルト５１３ａ（図４参照）によって連結されることにより、ノズルシャフト５１が上下（Ｚ方向）に昇降可能に構成されている。

また、ベースプレート２３には、昇降機構７０を取り囲むようにしてブラケット８２および８３が取り付けられている。すなわち、昇降機構７０のＸ方向の両外側にヘッドユニット２０の前面側（Ｙ２方向）に延びるようにして一対のブラケット８２が取り付けられていて、この一対のブラケット８２のそれぞれのＹ２方向側の端部に、Ｘ方向に伸びるブラケット８３が両端を支持されるように取り付けられている。そして、Ｘ方向に伸びるブラケット８３の前面側（Ｙ２方向）には、負圧発生機構８０が取り付けられている。つまり、負圧発生機構８０は、上記のブラケット８２および８３を介して、昇降機構７０の前面側（Ｙ２方向側）に突出するようにして、ベースプレート２３に取り付けられている。

負圧発生機構８０も昇降機構７０と同様に、１０個の負圧発生器８１から構成されていて、これらの負圧発生器８１をＸ方向に配列して１つの負圧発生機構８０を構成している。各々の負圧発生器８１は、１０本のノズルシャフト５１のそれぞれの上端を支持する連結部材５１１に設けられた空気用継手５１４に空気パイプ（図示せず）によって接続されている。なお、各々の負圧発生器８１には、不図示の負圧発生部と、この下流側に不図示の切替弁とが内蔵されている。この切替弁は、負圧発生部と空気用継手５１４との連通状態と、大気と空気用継手５１４との連通状態と、さらに別配置される不図示の空気圧縮ポンプからなる正圧源と空気用継手５１４との連通状態とを、選択的に切替可能である。これにより負圧発生機構８０は、１０本の吸着ノズル２２のそれぞれについて個別に、部品吸着のための負圧状態の発生、吸着部品を切り離して装着するための負圧解除、さらには装着を短時間で実施するための正圧状態の発生とを切り替えることが可能に構成されている。

このように、ヘッドユニット２０に設けられた１０本の吸着ノズル２２は、それぞれの吸着ノズル２２が取り付けられた１０本のノズルシャフト５１を５つのモータ５４により２本（ノズルシャフト５１ａおよび５１ｂ）１組で駆動することによって、それぞれの吸着ノズル２２（ノズルシャフト５１）の軸を中心に回転可能に構成されている。また、各々の吸着ノズル２２は、各々のノズルシャフト５１に連結部材５１１およびブラケット５１３を介して取り付けられた１０個の昇降装置７１によって、個別に昇降可能に構成されている。また、各々の吸着ノズル２２は、各々のノズルシャフト５１に連通された空気用継手５１４および図示しない空気パイプを介して１０個の負圧発生器８１にそれぞれ接続されることにより、ノズル先端部に個別に負圧状態を発生させることができるように構成されている。

また、ヘッドユニット２０において、サブユニット５０のＸ方向両外側には、それぞれ基板撮像装置９０が取り付けられている。この基板撮像装置９０は、それぞれ撮像方向を下方（Ｚ２方向）に向けたカメラ９０ａを内蔵していて、プリント基板１２０の表面に設けられた基板マーク（図示せず）を撮像することにより部品の装着位置の基準点を取得する。そして、この基板マークの撮像画像に基づいて、部品の装着位置が認識されるように構成されている。

また、表面実装機１００の動作は、図示しない制御部によって制御されている。この制御部により、モータ５４の回転および原点復帰の制御や、昇降機構７０および負圧発生機構８０の制御、部品撮像装置１１および基板撮像装置９０による撮像の制御や、ヘッドユニット２０を移動させる各サーボモータの駆動制御などを行うように構成されている。また、制御部は、表面実装機１００の図示しないコネクタに接続されたそれぞれのテープフィーダ１１０と電気的に接続され、制御信号を送ることにより複数のテープフィーダ１１０の駆動制御を個別に行うように構成されている。

次に、本実施形態の表面実装機１００によるプリント基板１２０への部品の実装動作について説明する。

まず、図１に示すように、プリント基板１２０が一対の基板搬送コンベア１０を介して基台１上に搬入されるとともに、基台１の中央の装着作業位置まで搬送され固定保持される。この際、ヘッドユニット２０がプリント基板１２０の上方に移動して、プリント基板１２０の図示しない複数の基板マークを、基板撮像装置９０により撮像する。これにより、部品の装着位置の基準点を取得する。

また、プリント基板１２０の搬入動作と並行して、実装対象の部品がヘッドユニット２０によりテープフィーダ１１０から取り出される。具体的には、ヘッドユニット２０がテープフィーダ１１０の先端に設けられた部品取出部１１１の上方に移動されることにより、テープフィーダ１１０に保持される実装対象の部品の上方にヘッドユニット２０の吸着ノズル２２が配置される。

その後、吸着ノズル２２を昇降機構７０により下降させるとともに、所定のタイミングで負圧発生機構８０によって吸着ノズル２２の先端に負圧が供給される。これにより、部品取出部１１１に位置する部品が吸着ノズル２２により吸着および保持される。この後直ちにテープフィーダ１１０は、次の部品を部品取出部１１１の位置となるまで、テープ送りを実施する。

部品の吸着後、昇降機構７０によって部品を保持した吸着ノズル２２が上昇し、ヘッドユニット２０はプリント基板１２０の上方の、基板マークを基準とした装着位置に移動される。この際、モータ５４が吸着ノズル２２を駆動して、吸着ノズル２２が保持している部品を搭載角度に一致するまで回転する。そして、ヘッドユニット２０を移動させながら、図１に示すように、基台１に取り付けられた部品撮像装置１１の上方を移動させることにより、吸着ノズル２２に保持された部品の撮像が行われる。これにより、部品の下面の画像を撮像する。

また、部品の下面の画像のデータは、図示しない制御部に取り込まれる。制御部は、部品の下面の画像に基づいて、部品の吸着位置の正しい吸着位置に対するずれ量を算出する。そして、その算出したずれ量に基づいてヘッドユニット２０が移動するとともに吸着ノズル２２が回転して、部品の装着位置の補正が行われる。上述した部品の装着位置の補正処理は、ヘッドユニット２０が部品撮像装置１１の上方からプリント基板１２０の装着位置に移動するのと並行して行われる。

そして、図１に示すように、ヘッドユニット２０がプリント基板１２０の装着位置に移動された後、吸着ノズル２２が下降されて部品がプリント基板１２０に装着される。以上の処理が繰り返し行われることにより、対象となる全ての部品のプリント基板１２０への装着が行われる。なお、ノズルシャフト５１の内部には、吸着ノズル２２が下降されて部品がプリント基板１２０に装着される際、プリント基板１２０側からの反力が衝撃的になる場合に、その反力を緩和するいわゆるバフィングバネ５１ｄ（図７では表示を省略、図１０に表示）が内蔵されている。

また、部品の実装が完了したプリント基板１２０は、一対の基板搬送コンベア１０を介して基台１から搬出される。このようにして、表面実装機１００による部品の実装動作が終了する。なお、この搬送と並行して次のプリント基板１２０が装着作業位置に向けて搬入される。

本実施形態では、上記のように、１０本のノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）がそれぞれ挿入される１０個の穴部６１２ａを含み、１０個の穴部６１２ａが互いに隣接する方向（Ｘ方向）に連結するように形成された支持部材６０を備えることによって、隣接する穴部６１２ａの間に内壁部分を設けることなくノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）を配置することができる。これにより、穴部６１２ａ間に内壁部分が存在する場合に比べて吸着ノズル２２が取り付けられたノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）をより近接して配置することができるので、隣接するノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）間の間隔Ｌ１を小さくすることができる。その結果、装置の小型化を図ることができる。また、隣接するノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）間の間隔Ｌ１を小さくすることにより、吸着ノズル２２の間隔Ｌ１を小さくすることができるので、部品を各々の吸着ノズル２２に吸着または移載する場合に、ヘッドユニット２０の移動量を減少させることができる。これにより、部品の移載時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、上記のように、１０本のノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）は、軸受５１７を介して支持部材６０の穴部６１２ａに列状に配列して挿入され、軸受５１７が取り付けられる複数の穴部６１２ａは、平面的に見て、各々の穴部６１２ａの内接円Ｃ１の互いに隣接する側の端部同士が、点接触する位置に形成することによって、複数の穴部６１２ａに取り付けられる軸受５１７を、平面的に見て、軸受５１７の外周部が互いに点接触する位置に配置することができる。これにより、複数の軸受５１７にそれぞれ挿入されるノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）間の間隔Ｌ１を小さくすることができるので、装置の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、軸受５１７が取り付けられる複数の穴部６１２ａを、隣接するそれぞれのノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）の軸中心間の間隔Ｌ１と略等しい内径Ｄ１を有するように形成することによって、列状に配列されたそれぞれの軸受５１７の外周部同士が略点接触する位置までノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）の軸中心間の間隔Ｌ１を小さくすることができるので、簡単な構造で容易にヘッドユニット２０の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の軸受５１７を、連結された複数の穴部６１２ａの各々に、平面的に見て、隣接するそれぞれの軸受５１７の外輪端部同士が、略接触する位置に位置するように嵌め込むことによって、連結された複数の穴部６１２aに取り付けられる複数の軸受５１７間の間隔を、平面的に見て、隣接する軸受５１７の外輪端部同士が略接触する位置に位置するまで小さくすることができる。これにより、複数の軸受５１７にそれぞれ支持されるノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）間の間隔Ｌ１を小さくすることができるので、それぞれのノズルシャフト５１（５１ａ、５１ｂ）に取り付けられた吸着ノズル２２をより近接して配置することができる。これにより、隣接する吸着ノズル２２間の間隔を小さくすることができるので、ヘッドユニット２０の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、隣接する複数の穴部６１２ａの連結部６１２ｂを、平面的に見て、穴部６１２ａの隣接する方向と直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｗ１が穴部６１２ａの内径Ｄ１よりも小さく、かつ、鋭角部分がないように形成することによって、連結部６１２ｂの穴部６１２ａの隣接する方向と直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｗ１を、穴部６１２ａの内径Ｄ１と略同じ大きさを有する軸受５１７の外径よりも小さくすることができるので、この連結部６１２ｂにより軸受５１７を穴部６１２ａにずれることなく確実に取り付けることができる。また、隣接する穴部６１２ａの連結部６１２ｂに鋭角部分がないように形成することができる。連結部６１２ｂに鋭角部分がある場合には、加工時あるいは軸受５１７の嵌合時に、鋭角部分が隣接する穴部６１２ａの中に曲がる反りなどが生じ易く、この反りが隣接する軸受５１７間に噛み込まれることに起因して軸受５１７の装着精度が低下することがあるが、本実施形態では、連結部６１２ｂに鋭角部分がないように形成するので、この不具合を防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、隣接する複数の穴部６１２ａの連結部６１２ｂを、平面的に見て、穴部６１２ａの隣接する方向（Ｘ方向）に沿った方向にフライス加工により形成されること、あるいは予め鋳出し成形されることにより、鋭角部分がないように構成することが可能であり、それぞれの連結部６１２ｂについて穴部６１２ａの隣接する方向と直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｗ１を揃えることができるとともに、鋭角部分が形成されることもない。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の部品移載装置を表面実装機１００に適用した例を示したが、本発明の部品移載装置は表面実装機以外の部品試験装置（ＩＣハンドラー）などの装置にも広く適用することが可能である。同様に、上記実施形態では本発明の部品吸着装置を表面実装機１００のヘッドユニット２０に適用した例を示したが、本発明の部品吸着装置は部品試験装置（ＩＣハンドラー）などの表面実装機以外のヘッドユニットに適用してもよい。また、ヘッドユニット以外の部品吸着装置に適用してもよい。

また、上記実施形態では、支持部材６０には、１０本のノズルシャフト５１（図３参照）がそれぞれ挿入される１０個の穴部６１２ａが形成された例を示したが、本発明はこれに限らず、ノズルシャフト５１および穴部６１２ａの数を変えてもよい。ノズルシャフトは、２本以上の何本でもよい。また、ノズルシャフトが挿入される穴部も、ノズルシャフトの本数に応じた数だけ設ければよい。

また、上記実施形態では、各々の穴部６１２ａは、平面的に見て、各々の穴部６１２ａの内接円Ｃ１の互いに隣接する側の端部同士が、互いに点接触するように形成されている例を示したが、本発明はこれに限らず、図１４および図１５に示した第１変形例のように、隣接する軸受５１７ａを上下方向にずらす場合には、各々の穴部を、各々の内接円の互いに隣接する側の端部同士が互いに重なる位置に形成してもよい。図１４および図１５に示す第１変形例では、支持部材６００ａに１０本のノズルシャフト５１が軸受５１７ａを介してそれぞれ挿入される１０個の穴部７１２ａが形成されている。それぞれの穴部７１２ａは、Ｘ方向に列状に配置されており、互いに隣接する方向（Ｘ方向）に連結するように形成されている。この穴部７１２ａは、穴部７１２ａに嵌め込まれる軸受５１７ａの外径と略等しい内径Ｄ２を有する。そして、各々の穴部７１２ａは、各々の穴部７１２ａの内接円Ｃ２（一点鎖線参照）の互いに隣接する側の端部が互いに重なる位置に形成されている。すなわち、図１４に示すように、隣接するノズルシャフト５１の軸中心（軸受５１７ａの中心）間の間隔Ｌ２が、穴部７１２ａ（軸受５１７ａ）の内径Ｄ２よりも小さくなるように構成されている。このため、図１４および図１５に示すように、隣接するノズルシャフト５１に取り付けられたそれぞれの軸受５１７ａは、互いに上下にずれた位置に配置されていて、平面的に見て、隣接する軸受５１７aの外輪端部同士は部分的に重なるように配置されている。また、図１４に示すように、各々の穴部７１２ａの互いの境界部分の鋭角部分を除去する面取り加工がされるか、あるいは鋳出しにより素材段階で面形成されることによって鋭角部分がそもそも形成されないかにより、連結部７１２ｂが形成されている。連結部７１２ｂは、穴部７１２ａの隣接する方向と直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｗ２が、穴部７１２ａの内径Ｄ２より小さく、かつ、穴部７１２ａの隣接する方向（Ｘ方向）に沿って直線状の内壁面が形成されている。なお、図１４および図１５においては、穴部７１２ａ、軸受５１７ａおよびノズルシャフト５１の関係を説明するため、上記実施形態で示した他の部分の構成は省略している。

この第１変形例では、１０個の穴部７１２ａを、平面的に見て、各々の穴部７１２ａの内接円Ｃ２の互いに隣接する側の端部同士が重なる位置に形成することによって、穴部７１２ａに嵌め込まれる軸受５１７ａを上下方向にずらした位置に隣接して配置するとともに、平面的に見て、隣接する軸受５１７ａ同士が部分的に重なる位置に配置されている。これにより、１０個の軸受５１７ａにそれぞれ挿入されるノズルシャフト５１の間の間隔Ｌ２をさらに小さくすることができるので、ヘッドユニット２０をより小型化することができる。

また、この第１変形例では、複数の軸受５１７ａを、連結された１０個の穴部７１２ａの各々に、平面的に見て、隣接するそれぞれの軸受５１７ａの外輪端部同士が、重なる位置に位置するように嵌め込むことによって、連結された複数の穴部７１２ａに取り付けられる軸受５１７ａ間の間隔を、平面的に見て、隣接する軸受５１７ａの外輪端部同士が部分的に重なる位置に位置するまで小さくすることができる。これにより、複数の軸受５１７ａにそれぞれ支持されるノズルシャフト５１間の間隔Ｌ２を小さくすることができるので、それぞれのノズルシャフト５１に取り付けられた吸着ノズル２２をより近接して配置することができる。これにより、隣接する吸着ノズル２２間の間隔を小さくすることができるので、ヘッドユニット２０の小型化を図ることができる。

さらに、図１６に示した第２変形例のように、各々の穴部を、各々の穴部の内接円の互いに隣接する側の端部同士が互いに離間しながらも近傍の位置に配置されるように形成してもよい。図１６に示す第２変形例では、支持部材６００ｂに１０本のノズルシャフト５１が軸受５１７ｂを介してそれぞれ挿入される１０個の穴部８１２ａが形成されている。それぞれの穴部８１２ａは、Ｘ方向に列状に配置されており、互いに隣接する方向（Ｘ方向）に連結するように形成されている。この穴部８１２ａは内径Ｄ３を有し、穴部８１２ａに嵌め込まれる軸受５１７ｂの外径と略一致する。そして、各々の穴部８１２ａは、各々の穴部８１２ａの内接円Ｃ３の互いに隣接する側の端部同士が互いに離間しながらも近傍に配置されるように形成されている。すなわち、図１６に示すように、隣接するノズルシャフト５１の軸中心（軸受５１７ｂの中心）間の間隔Ｌ３が、穴部８１２ａ（軸受５１７ｂ）の内径Ｄ３よりも若干大きくなるように構成されている。このため、隣接するノズルシャフト５１に取り付けられたそれぞれの軸受５１７ｂは、互いに間隔Ｌ４だけ離間して、各々の近傍に配置されている。この間隔Ｌ４は、たとえば穴部８１２ａの加工誤差（製造誤差）に起因するノズルシャフト５１の間の間隔（ピッチ）Ｌ３の寸法公差および穴部８１２ａの内径Ｄ３の寸法公差を考慮して、間隔Ｌ３および内径Ｄ３の値が加工誤差により最大限ずれたとしても間隔Ｌ３が内径Ｄ３よりも小さくならないような値に設定するのが好ましい。このように構成すれば、穴部８１２ａの加工誤差に起因して間隔Ｌ３が内径Ｄ３よりも小さくなることにより、内径Ｄ３と略同じ外径を有する軸受５１７ｂを隣接して配置できなくなるという不都合が発生するのを抑制することができる。

また、この第２変形例では、図１６に示すように、各々の穴部８１２ａの連結部８１２ｂは、穴部８１２ａの隣接する方向と直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｗ３が、穴部８１２ａの内径Ｄ３より小さくなるように形成されている。また、穴部８１２ａの隣接する方向（Ｘ方向）に沿って直線状に加工によりあるいは鋳出しにより面形成されることにより、隣接する内接円Ｃ３の間の鋭角部分が除去されるか、あるいは鋭角部分がそもそも形成されないでいる。なお、図１６においても、穴部８１２ａ、軸受５１７ｂおよびノズルシャフト５１の関係を説明するため、上記実施形態で示した他の部分の構成は省略している。

この第２変形例においても、１０個の穴部８１２ａを、平面的に見て、各々の穴部８１２ａの内接円Ｃ３の互いに隣接する側の端部同士が、互いに離間した近傍の位置に配置されるように形成することによって、穴部８１２ａに嵌め込まれる軸受５１７ｂを、平面的に見て、隣接する他の軸受５１７ｂの外周部近傍の位置に配置することができる。これにより、１０個の軸受５１７ｂにそれぞれ挿入されるノズルシャフト５１の間の間隔Ｌ３を、軸受５１７ｂが互いに近傍の位置に配置されるまで小さくすることができるので、ヘッドユニット２０の小型化を図ることができる。

また、この第２変形例においても、複数の軸受５１７ｂを、連結された１０個の穴部８１２ａの各々に、平面的に見て、隣接するそれぞれの軸受５１７ｂの外輪端部同士が、互いに間隔Ｌ４だけ離間した近傍の位置に位置するように嵌め込むことによって、連結された１０個の穴部８１２ａに取り付けられる複数の軸受５１７ｂ間の間隔を、平面的に見て、隣接する軸受５１７ｂの外輪端部同士が互いに離間した近傍の位置に位置するまで小さくすることができる。これにより、複数の軸受５１７ｂにそれぞれ支持されるノズルシャフト５１間の間隔Ｌ３を小さくすることができるので、それぞれのノズルシャフト５１に取り付けられた吸着ノズル２２をより近接して配置することができる。これにより、隣接する吸着ノズル２２間の間隔を小さくすることができるので、ヘッドユニット２０の小型化を図ることができる。

また、上記実施形態では、各々の穴部６１２ａが連結される連結部６１２ｂは、平面的に見て、穴部６１２ａの隣接する方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｗ１が穴部６１２ａの内径Ｄ１の約１／２となるように形成されている例を示したが、本発明はこれに限らず、穴部の直径の１／２である必要はない。たとえば、図１４に示した第１変形例のように、連結部７１２ｂのＹ方向の幅Ｗ２を、穴部７１２ａの内径Ｄ２の２／３程度としてもよい。また、図１６に示した第２変形例のように、連結部８１２ｂのＹ方向の幅Ｗ３を、穴部８１２ａの内径Ｄ３の１／３程度としてもよい。この連結部の、穴部の隣接する方向と直交する方向（Ｙ方向）の幅は、穴部の直径よりも小さければよい。

また、上記実施形態では、各々の穴部６１２ａの連結部６１２ｂは、図６および図９に示すように、平面的に見て、穴部６１２ａの隣接する方向に沿った方向（Ｘ方向）に直線状に面形成された例を示したが、本発明はこれに限らず、連結部は直線状に面形成されなくてもよい。連結部は、穴部の隣接する方向に沿って面形成されていればよく、平面的に見て曲線状に面形成されていてもよい。なお、この連結部の形成面は、加工（削り加工など）により形成されてもよいし、鋳出しによって形成されてもよい。

また、上記実施形態では、従動ギア５１８（５１８ａおよび５１８ｂ）の回転が円筒状軸受５１５およびボールスプライン５１５ａを介してノズルシャフト５１（５１ａおよび５１ｂ）に伝達され、吸着ノズル２２を回転させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ノズルシャフトは円筒状軸受およびボールスプラインを介して回転される必要はない。たとえば、ノズルシャフトの上端部にモータの出力軸を取り付け、直接回転させるように構成してもよい。この場合には、ボールスプラインおよび円筒状軸受は必要ないため、支持部材に形成されたそれぞれの穴部に嵌め込まれた軸受は、円筒状軸受を介することなく直接ノズルシャフトを回転可能に支持するように構成すればよい。

また、上記実施形態では、１０本の吸着ノズル２２（ノズルシャフト５１）がＸ方向に列状に配置された例を示したが、本発明はこれに限らず、複数の吸着ノズルはＸ方向に列状に配置されていなくてもよい。たとえば、複数の吸着ノズルが２列に並んで配置されていてもよいし、円弧状に並んで配列されていてもよい。

また、上記実施形態では、ヘッドユニット２０は、Ｘ方向に延びるヘッドユニット支持部３０と、Ｙ方向に延びる一対の固定レール部４０とによって、基台１上をＸＹ方向に移動することが可能なように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ヘッドユニットは、たとえばプリント基板をＸまたはＹ方向に移動可能に構成することによって、ＸおよびＹ方向の一方のみに移動可能に構成されていてもよい。

本発明の一実施形態による表面実装機の全体構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態によるヘッドユニットの構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態によるサブユニットの構造を示す正面図である。 本発明の一実施形態によるサブユニットの構造を示す側面図である。 本発明の一実施形態による支持部材の構造を示す斜視図である。 図５に示した本発明の一実施形態による支持部材の下面図である。 図４の２００−２００線に沿った、本発明の一実施形態によるサブユニットの断面図である。 図３の３００−３００線に沿った、本発明の一実施形態によるサブユニットの断面図である。 図８に示したサブユニットを構成する支持部材の部分拡大図である。 図３の４００−４００線に沿った、本発明の一実施形態によるサブユニットの断面図である。 図１０に示したサブユニットの部分拡大図である。 図３の５００−５００線に沿った、本発明の一実施形態によるサブユニットの断面図である。 図３の６００−６００線に沿った、本発明の一実施形態によるサブユニットの断面図である。 本発明の第１変形例による、支持部材に形成された穴部の配置を示す模式図である。 本発明の第１変形例による、図１４の支持部材の縦断面を模式的に示した図である。 本発明の第１変形例による、支持部材に形成された穴部の配置を示す模式図である。

符号の説明

２０ ヘッドユニット（部品吸着装置、部品吸着ユニット）
２２ 吸着ノズル
３０ ヘッドユニット支持部（移動機構部）
４０ 固定レール部（移動機構部）
５１、５１ａ、５１ｂ ノズルシャフト（軸部）
６０、６００ａ、６００ｂ 支持部材
１００ 表面実装機（部品移載装置）
５１７、５１７ａ、５１７ｂ 軸受
６１２ａ、７１２ａ、８１２ａ 穴部
６１２ｂ、７１２ｂ、８１２ｂ 連結部

Claims (5)

1. 部品を吸着する複数の吸着ノズルと、
   前記複数の吸着ノズルがそれぞれ取り付けられた複数の軸部と、
   前記複数の軸部がそれぞれ挿入される複数の穴部を含み、前記複数の穴部が互いに隣接する方向に連結するように形成された支持部材と、
   前記複数の軸部の各々を中心軸回りに回転可能に支持する複数の軸受とを備え、
   前記複数の軸部は、前記軸受を介して前記支持部材の穴部に列状に配列して挿入され、
   前記軸受が取り付けられる前記複数の穴部は、平面的に見て、各々の前記穴部の内接円の互いに隣接する側の端部同士が、点接触する位置または重なる位置または離間した近傍の位置に位置するように形成されている、部品吸着装置。
2. 前記軸受が取り付けられる前記複数の穴部は、隣接するそれぞれの前記軸部の軸中心間の間隔と略等しい内径を有するように形成されている、請求項１に記載の部品吸着装置。
3. 前記複数の軸受は、連結された前記複数の穴部の各々に、平面的に見て、隣接するそれぞれの前記軸受の外輪端部同士が、接触する位置または重なる位置または離間した近傍の位置に位置するように嵌め込まれている、請求項１に記載の部品吸着装置。
4. 隣接する前記複数の穴部を互いに隣接する方向に連結する連結部は、平面的に見て、前記穴部の隣接する方向と直交する方向の幅が前記穴部の内径よりも小さく、かつ、鋭角部分がないように形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品吸着装置。
5. 部品を吸着して移載する部品吸着ユニットと、
   前記部品吸着ユニットを移載位置に移動させる移動機構部とを備え、
   前記部品吸着ユニットは、部品を吸着する複数の吸着ノズルと、前記複数の吸着ノズルがそれぞれ取り付けられた複数の軸部と、前記複数の軸部がそれぞれ挿入される複数の穴部を有し、前記複数の穴部が互いに隣接する方向に連結するように形成された支持部材と、前記複数の軸部の各々を中心軸回りに回転可能に支持する複数の軸受とを含み、
   前記複数の軸部は、前記軸受を介して前記支持部材の穴部に列状に配列して挿入され、
   前記軸受が取り付けられる前記複数の穴部は、平面的に見て、各々の前記穴部の内接円の互いに隣接する側の端部同士が、点接触する位置または重なる位置または離間した近傍の位置に位置するように形成されている、部品移載装置。

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