(57)【要約】　　　（修正有）【課題】　複数の部品保持部材により複数の部品を保持して回路基板上に装着する部品装着ヘッドにおいて、上記回路基板への上記部品の高精度な位置決めに対応することができるとともに小型化することができ、上記部品の装着において単位面積当りの生産性を高めることができる部品装着ヘッドを提供する。【解決手段】　第１スプラインナット１２と第２スプラインナット１３により昇降可能に支持されるスプラインシャフト１１を備える部品装着ヘッドにおいて、上記第１スプラインナット１２及び上記第２スプラインナット１３の夫々の外周部に固定され、上記第１スプラインナット１２と上記第２スプラインナット１３とを互いに連結して一体的な状態とさせる円筒部材１４，１５，１６を備えさせて、２つの軸受け部５１，５２を介して上記回転中心Ｐ回りに回転可能に上記円筒部材１４，１５，１６をヘッドフレーム４０に支持させて、上記軸受け部の設置数量を削減する。【選択図】図２
2004128485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　複数の部品（１）を解除可能に保持する複数の部品保持部材（２）と、
　上記複数の部品保持部材を着脱可能に装備する複数の軸部（１０）と、
　上記複数の部品保持部材の昇降動作を行う昇降装置（２０、２２０）と、
　上記複数の部品保持部材に保持された部品の保持姿勢の補正のために、上記夫々の部品保持部材の回転動作を行う回転装置（３０）と、
　上記夫々の軸部を支持する軸部支持部（４１）を夫々有するとともに、上記昇降装置及び上記回転装置を支持するヘッドフレーム（４０）とを備え、上記夫々の部品保持部材により保持させた上記複数の部品を、回路基板に装着可能な部品装着ヘッド（１００、２００）において、
　上記夫々の軸部は、
　上記部品保持部材を着脱可能に装備する保持部材取付部（１１ａ）をその先端部に備え、上記回転装置によりその回転中心（Ｒ）回りに回転可能であり、かつ、上記昇降装置により上記回転中心沿いに昇降可能であり、かつ、上記夫々の軸部支持部を貫通するように配置されたスプラインシャフト（１１、２１１）と、
　上記回転中心沿いに互いに離間して、上記軸部支持部の上端及び下端の夫々の近傍に配置され、上記スプラインシャフトを上記昇降可能に支持する第１スプラインナット（１２）及び第２スプラインナット（１３）と、
　上記第１スプラインナット及び上記第２スプラインナットの夫々の外周部に、その内周部が固定され、上記第１スプラインナットと上記第２スプラインナットとを互いに連結して一体的な状態とさせる円筒部材（１４、１５、及び１６）とを備え、
　上記円筒部材が、２つの軸受け部（５１、５２）を介して上記回転中心回りに回転可能に上記軸部支持部の上記上端及び下端の夫々の近傍において支持されていることにより、上記軸部が上記軸部支持部に上記昇降可能かつ上記回転可能に支持されていることを特徴とする部品装着ヘッド。
【請求項２】
　上記第１スプラインナット、上記第２スプラインナット、及び上記円筒部材が上記スプラインシャフトに組み付けられた状態で、上記スプラインシャフト及び上記円筒部材に対して、上記スプラインシャフトの上記回転中心と上記円筒部材の回転中心とが一致するように、上記スプラインシャフト及び上記円筒部材の夫々に切削加工が施された上記夫々の軸部を備える請求項１に記載の部品装着ヘッド。
【請求項３】
　上記夫々の軸部における上記円筒部材は、
　上記第１スプラインナットの上記外周部にその内周部が固定されるナット固定部（１４ａ）と、その外周部において上記２つの軸受け部のうちの一方の軸受け部（５１）により支持される支持受け部（１４ｂ）とを備える第１円筒部材（１４）と、
　上記第２スプラインナットの上記外周部にその内周部が固定されるナット固定部（１５ａ）と、その外周部において上記２つの軸受け部のうちの他方の軸受け部（５２）により支持される支持受け部（１５ｂ）とを備える第２円筒部材（１５）と、
　上記第１円筒部材と上記第２円筒部材とを互いに連結する連結用円筒部材（１６）とにより一体的に形成されており、
　上記第１円筒部材及び上記第２円筒部材の夫々において、上記支持受け部の上記外周部の径が、上記ナット固定部の上記内周部の径よりも小さくなるように、上記支持受け部と上記ナット固定部との間に段部（１４ｃ、１５ｃ）が形成されている請求項１又は２に記載の部品装着ヘッド。
【請求項４】
　上記回転装置は、
　上記夫々の軸部における上記第１円筒部材又は上記第２円筒部材のいずれか一方における上記支持受け部の外周部にその内周部が固定された伝達歯車部（３１）と、
　上記伝達歯車部に係合可能な複数の歯（３２ａ）をその内側に有し、上記伝達歯車部に係合された歯付きベルト（３２）と、
　上記歯付きベルトを回転駆動させる回転駆動部（３４）とを備え、
　上記夫々の軸部において、上記回転駆動部により上記歯付きベルトを介して上記伝達歯車部がその回転中心回りに回転駆動されて、上記支持受け部が回転駆動されることにより、上記第１スプラインナット及び上記第２スプラインナットを介して上記スプラインシャフトが回転駆動可能である請求項３に記載の部品装着ヘッド。
【請求項５】
　上記夫々の軸部として、互いに隣接しかつ一列に配置された第１軸部から第４軸部の４つの上記軸部を備え、
　上記回転装置において、
　上記伝達歯車部として、上記第１軸部から上記第４軸部の夫々に取り付けられた第１伝達歯車部から上記第４伝達歯車部（３１−１から３１−４）の４つの上記伝達歯車部を備え、
　上記歯付きベルトとして、上記４つの伝達歯車部のうちの上記第１伝達歯車部（３１−１）及び上記第３伝達歯車部（３１−３）にのみ係合された第１歯付きベルト（３２−１）と、上記第２伝達歯車部（３１−２）及び上記第４伝達歯車部（３１−４）のみに係合された第２歯付きベルト（３２−２）とを備え、
　上記回転駆動部は、上記第１歯付きベルト及び上記第２歯付きベルトに係合され、上記第１歯付きベルト及び上記第２歯付きベルトをともに回転駆動可能である１つの回転駆動軸（３４ａ）を備える請求項４に記載の部品装着ヘッド。
【請求項６】
　上記夫々の昇降装置は、
　その軸芯（Ｓ）回りに回転可能に支持されたボールねじ軸部（２１、２２１）と、
　上記ボールねじ軸部の端部に固定され、上記ボールねじ軸部を上記軸芯回りに回転させる回転駆動部（２２、２２２）と、
　上記ボールねじ軸部に螺合され、上記ボールねじ軸部の上記回転により、上記ボールねじ軸部の上記軸芯沿いに昇降可能な昇降ナット部（２３、２２３）と、
　上記昇降ナット部に固定されるとともに対応する上記軸部における上記スプラインシャフトと係合され、かつ、上記昇降ナット部の上記昇降に同期させて上記スプラインシャフトを上記昇降可能な係合部材（２４、２２４）とを備え、
　上記昇降ナット部は、上記係合部材と上記スプラインシャフトとの上記係合のみにより、上記ボールねじ軸部の上記軸芯回りの回転が規制された状態において、上記軸芯沿いに上記昇降可能とされている請求項３又は４に記載の部品装着ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、複数の部品保持部材により複数の部品を保持して回路基板上に装着する部品装着ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
　近年、部品として複数の電子部品が回路基板に装着されて実装されることにより形成される部品実装基板を内蔵する様々な電子機器の小型化や高機能化が、上記電子機器の市場より強く要望されている。そのため、上記部品実装基板の形成においては、上記電子部品の高密度な実装（あるいは装着）や高精度な実装（あるいは装着）を行う必要がある。さらに、部品実装基板の生産コストの削減も要求されており、例えば、上記部品実装基板の単位面積当りの生産性を向上させる、すなわち、上記電子部品の実装における単位面積当りの生産性を向上させることも併せて要望されている。
【０００３】
　このような上記部品実装基板は、上記回路基板に複数の上記電子部品を装着させた後、上記夫々の電子部品が装着された状態の上記回路基板を加熱してリフローすることにより、上記装着された状態の夫々の電子部品が上記回路基板に実装されて製造される。このような製造工程を部品実装工程（あるいは部品実装基板生産工程）といい、部品装着工程とリフロー工程とに大別される。上記部品装着工程は、複数の電子部品を吸着保持して回路基板に装着する部品装着ヘッドを備える電子部品装着装置により行われる。
【０００４】
　ここで、このような従来の電子部品装着装置において用いられている部品装着ヘッドの一例であるヘッド部５００の断面図を図４に示し、図４を用いてヘッド部５００の構造について説明する。
【０００５】
　図４に示すように、ヘッド部５００は、チップ部品等の電子部品５０１を解除可能に保持する部品保持部材の一例である吸着ノズル５０２と、この吸着ノズル５０２を着脱可能に装備する軸部の一例であるシャフト部５１０と、このシャフト部５１０を介してシャフト部５１０に装備された吸着ノズル５０２を昇降させる昇降装置５２０と、シャフト部５１０を介して吸着ノズル５０２をその回転中心回りに回転させる回転装置５３０とを備えている。
【０００６】
　また、夫々個別に電子部品５０１を吸着保持可能な吸着ノズル５０２をヘッド部に複数本備えさせることにより、電子部品５０１の回路基板への装着動作の効率を向上させるため、ヘッド部５００には、シャフト部５１０及び昇降装置５２０が、例えば８組備えられており、夫々のシャフト部５１０が一列に配列（すなわち、夫々の吸着ノズル５０２が一列に配列）されるように、夫々のシャフト部５１０及び昇降装置５２０が、ヘッド部５００のヘッドフレーム５４０に支持されている。また、回転装置５３０は、互いに隣接する４つのシャフト部５１０に装備された４本の吸着ノズル５０２を回転可能となっており、８本の吸着ノズル５０２を装備可能なヘッド部５００においては、２つの回転装置５３０がヘッドフレーム５４０に支持されて備えられており、これにより、夫々のシャフト部５１０の夫々に装備された夫々の吸着ノズル５０２が回転可能となっている。
【０００７】
　このような構成のヘッド部５００において、まず、シャフト部５１０の詳細な構造について説明する。図４に示すように、シャフト部５１０は、吸着ノズル５０２を着脱可能に装備可能な保持部材取付部の一例であるノズル取付部５１１ａをその先端部（図示下端）に有するスプラインシャフト５１１を備えている。また、スプラインシャフト５１１は、このシャフト部５１０に対応する回転装置５３０によりその回転中心Ｐ回りに回転可能であり、かつ、対応する昇降装置５２０により回転中心Ｐ沿いに昇降可能となっている。シャフト部５１０において、このスプラインシャフト５１１は、上述のように昇降可能かつ回転可能である一方、シャフト部５１０として、ヘッドフレーム５４０により支持されており、この支持構造について図５に示すシャフト部５１０の部分拡大模式図を用いて説明する。
【０００８】
　図５に示すように、シャフト部５１０は、スプラインシャフト５１１の回転中心Ｐ沿いに互いに離間して配置され、スプラインシャフト５１１を上記昇降可能に支持する２つのスプラインナットである第１スプラインナット５１２（図示上側に設置）と第２スプラインナット５１３（図示下側に設置）とを、さらに備えている。
【０００９】
　また、図５に示すように、ヘッドフレーム５４０における大略円筒形状を有するシャフトフレーム５４１の内周において、第１スプラインナット５１２が軸受け５１４を介して、また、第２スプラインナット５１３が軸受け５１５を介して、スプラインシャフト５１１とともに回転中心Ｐ回りに回転可能にシャフトフレーム５４１に支持されている。また、第１スプラインナット５１２の外周には、略円筒形状の外筒カラー５１６がその内周面で接着されており、外筒カラー５１６の外周面をさらに別の軸受け５１７を介してシャフトフレーム５４１の内周に第１スプラインナット５１２が回転可能に支持されている。また、第２スプラインナット５１３についても同様に、外筒カラー５１８が接着されて、別の軸受け５１９を介して回転可能に支持されている。
【００１０】
　シャフト部５１０がこのような構造を有していることにより、シャフト部５１０において、スプラインシャフト５１１が、第１スプラインナット５１２及び第２スプラインナット５１３の内周にて回転中心Ｐ沿いに昇降可能となり、かつ、第１スプラインナット５１２及び第２スプラインナット５１３とともに、シャフトフレーム５４１の内周にて回転中心Ｐ回りに回転可能となっている。
【００１１】
　次に、回転装置５３０の詳細な構造について説明する。図４に示すように、回転装置５３０は、その円筒状の内部においてスプラインシャフト５１１が貫通されるように配置されたシャフト歯車５３１を備えている。また、シャフト歯車５３１は、その回転中心Ｐ回りの回転により第１スプラインナット５１２を回転させて、スプラインシャフト５１１を回転させることが可能となっている。さらに、回転装置５３０は、シャフト歯車５３１と互いに係合された歯付きベルト５３２と、歯付きベルト５３２と互いに係合された駆動歯車５３３と、駆動歯車５３３をその駆動軸５３４ａの先端に固定し、かつ、駆動軸５３４ａを正逆いずれかの方向に回転可能な回転駆動モータ５３４とを備えている。
【００１２】
　また、図５に示すように、シャフト歯車５３１は、その下端において、第１スプラインナット５１２に接着されている外筒カラー５１６の図示上端部５１６ａに、リング状のカップリング５３５を介して接続されている。また、シャフト歯車５３１は、その外周面における上端及び下端の夫々において２つの軸受け５３６を介して回転中心Ｐ回りに回転可能、かつ、スプラインシャフト５１１に接触しないように、シャフトフレーム５４１の内周面にて支持されている。また、シャフト歯車５３１の外周面、歯付きベルト５３２の内周面、及び駆動歯車５３３の外周面の夫々には、互いを強く係合させるために、複数の歯が連続的に設けられている。
【００１３】
　ここで、シャフト歯車５３１、歯付きベルト５３２、及び駆動歯車５３３の平面的な関係について、図６に示す模式説明図を用いて説明する。図６に示すように、１個の駆動歯車５３３と互いに隣接された４個のシャフト歯車５３１とが、１本の歯付きベルト５３２の内側において係合されている。すなわち、駆動歯車５３３が回転駆動モータ５３４により正逆いずれかの方向に回転駆動されることにより、その回転駆動方向に歯付きベルト５３２が走行駆動されて、上記４個のシャフト歯車５３１を同時的に上記回転駆動方向に回転することが可能となっている。また、夫々のシャフト歯車５３１の間及び図示左端に位置するシャフト歯車５３１と駆動歯車５３３との間においては、歯付きベルト５３２をその内側に向けて常時付勢するように４個のテンションローラ５３７が設置されており、歯付きベルト５３２に一定の張力を常に付与して、夫々の歯車との係合関係を良好な状態としている。
【００１４】
　回転装置５３０がこのような構造を有していることにより、上記４個のシャフト歯車５３１に対応する夫々のスプラインシャフト５１１を、カップリング５３５及び第１スプラインナット５１２を介して、同時的に同じ回転方向に、夫々の回転中心Ｐ回りに回転させることが可能となっている。
【００１５】
　次に、昇降装置５２０について説明する。図４に示すように、昇降装置５２０は、スプラインシャフト５１１の回転中心Ｐと略平行に配置されたその回転中心Ｑ回りに回転可能に、ヘッドフレーム５４０における昇降フレーム５４２に支持されたボールねじ軸５２１を備えている。さらに、昇降装置５２０は、ボールねじ軸５２１の図示上端部に固定され、かつ、ボールねじ軸５２１を回転中心Ｑ回りに正逆いずれかの方向に回転させる昇降駆動モータ５２２と、ボールねじ軸５２１に螺合され、かつ、ボールねじ軸５２１の上記回転により回転中心Ｑに沿って昇降される昇降ナット部５２３とを備えている。また、さらに、昇降装置５２０は、一端が昇降ナット部５２３に固定され、昇降ナット部５２３の上記昇降とともに昇降される大略Ｌ字形状を有する昇降バー５２４が備えられており、昇降バー５２４の他端はスプラインシャフト５１１の上部に取り付けられた２個の軸受け５２５の間に挟まれるように配置されている。
【００１６】
　昇降装置５２０がこのような構造を有していることにより、ボールねじ軸５２１の回転により昇降ナット部５２３が上昇又は下降された場合には、昇降バー５２４が上昇又は下降され、その先端部において、軸受け５２５を介してスプラインシャフト５１１を押し上げる又は押し下げて、スプラインシャフト５１１の昇降を行うことが可能となっている。なお、昇降バー５２４の昇降は、昇降フレーム５４２に設置されたＬＭガイド５２６により案内されている。
【００１７】
【特許文献１】特開２０００−４０９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
　しかしながら、上記構造のヘッド部５００では、夫々のシャフト部５１０において、第１スプラインナット５１２がその外周面にて軸受け５１４を介して、また、第２スプラインナット５１３がその外周面にて軸受け５１５を介して、回転可能にシャフトフレーム５４１に支持されているため、第１スプラインナット５１２及び第２スプラインナット５１３を介している分だけ、軸受け５１４及び５１５の外径寸法が大きくなり、上記一列に配列された夫々のスプラインシャフト５１１の配列間隔を短くすることができず、ヘッド部５００の小型化の妨げとなるという問題点がある。
【００１９】
　また、このような問題点を解決するため、スプラインシャフト５１１の外径寸法を小さくするような場合にあっては、電子部品５０１の装着のために必要な剛性を確保することが困難となる場合があり、このような場合にあっては、装備される吸着ノズル５０２の交換等の際に受ける外力により、スプラインシャフト５１１が曲げられる場合があり、高精度な位置決めが要求される電子部品の装着には対応できない場合があるという問題点もある。
【００２０】
　また、夫々のシャフト部５１０においては、第１スプラインナット５１２及び第２スプラインナット５１３と、軸受け５４１及び５１５と、外筒カラー５１６及び５１８と、軸受け５１７及び５１９の夫々が個別に加工された後、組み立てられているため、夫々の回転中心をスプラインシャフト５１１の回転中心Ｐに一致させることが困難であり、このような場合にあっては、スプラインシャフト５１１のノズル取付部５１１ａに装備された吸着ノズル５０２の先端において、回転による位置ずれが発生するという問題点もある。
【００２１】
　また、同様に互いに接続されているシャフト歯車５３１、カップリング５３５、及び外筒カラー５１６との間の夫々の回転中心を上記回転中心Ｐに一致させることも困難であり、上記夫々の回転中心のずれにより上記夫々の接続部分がストレスを受け、このような場合にあっては、回転精度を低下させて高精度な位置決めが要求される電子部品の装着には対応できないという問題点もある。
【００２２】
　また、回転装置５３０においては、１個の駆動歯車５３３と、互いに隣接された４個のシャフト歯車５３１とが、１本の歯付きベルト５３２の内側において係合されている構造となっているため、テンションローラ５３７により常時張力が付与されていても、特に、上記４個のシャフト歯車５３１のうちの中２個のシャフト歯車５３１と歯付きベルト５３２との係合面積が、両端のシャフト歯車５３１と比べて少なくなり、上記中２個のシャフト歯車５３１と歯付きベルト５３２との間に滑りが発生する場合がある。このような場合にあっては、スプラインシャフト５１１の回転精度、すなわち、吸着ノズル５０２の回転精度に影響を与えることとなり、高精度な位置決めが要求される電子部品の装着には対応できないという問題点がある。
【００２３】
　従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の部品保持部材により複数の部品を保持して回路基板上に装着する部品装着ヘッドにおいて、上記回路基板への上記部品の高精度な位置決めに対応することができるとともに小型化することができ、上記部品の装着において単位面積当りの生産性を高めることができる部品装着ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
　上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００２５】
　本発明の第１態様によれば、複数の部品を解除可能に保持する複数の部品保持部材と、
　上記複数の部品保持部材を着脱可能に装備する複数の軸部と、
　上記複数の部品保持部材の昇降動作を行う昇降装置と、
　上記複数の部品保持部材に保持された部品の保持姿勢の補正のために、上記夫々の部品保持部材の回転動作を行う回転装置と、
　上記夫々の軸部を支持する軸部支持部を夫々有するとともに、上記昇降装置及び上記回転装置を支持するヘッドフレームとを備え、上記夫々の部品保持部材により保持させた上記複数の部品を、回路基板に装着可能な部品装着ヘッドにおいて、
　上記夫々の軸部は、
　上記部品保持部材を着脱可能に装備する保持部材取付部をその先端部に備え、上記回転装置によりその回転中心回りに回転可能であり、かつ、上記昇降装置により上記回転中心沿いに昇降可能であり、かつ、上記夫々の軸部支持部を貫通するように配置されたスプラインシャフトと、
　上記回転中心沿いに互いに離間して、上記軸部支持部の上端及び下端の夫々の近傍に配置され、上記スプラインシャフトを上記昇降可能に支持する第１スプラインナット及び第２スプラインナットと、
　上記第１スプラインナット及び上記第２スプラインナットの夫々の外周部に、その内周部が固定され（上記第１スプラインナット及び上記第２スプラインナットの夫々をその内筒部に配置させるように）、上記第１スプラインナットと上記第２スプラインナットとを互いに連結して一体的な状態とさせる円筒部材とを備え、
　上記円筒部材が、２つの軸受け部を介して上記回転中心回りに回転可能に上記軸部支持部の上記上端及び下端の夫々の近傍において支持されていることにより、上記軸部が上記軸部支持部に上記昇降可能かつ上記回転可能に支持されていることを特徴とする部品装着ヘッドを提供する。
【００２６】
　本発明の第２態様によれば、上記第１スプラインナット、上記第２スプラインナット、及び上記円筒部材が上記スプラインシャフトに組み付けられた状態で、上記スプラインシャフト及び上記円筒部材に対して、上記スプラインシャフトの上記回転中心と上記円筒部材の回転中心とが一致するように、上記スプラインシャフト及び上記円筒部材の夫々に切削加工が施された上記夫々の軸部を備える第１態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
【００２７】
　本発明の第３態様によれば、上記夫々の軸部における上記円筒部材は、
　上記第１スプラインナットの上記外周部にその内周部が固定されるナット固定部と、その外周部において上記２つの軸受け部のうちの一方の軸受け部により支持される支持受け部とを備える第１円筒部材と、
　上記第２スプラインナットの上記外周部にその内周部が固定されるナット固定部と、その外周部において上記２つの軸受け部のうちの他方の軸受け部により支持される支持受け部とを備える第２円筒部材と、
　上記第１円筒部材と上記第２円筒部材とを互いに連結する連結用円筒部材とにより一体的に形成されており、
　上記第１円筒部材及び上記第２円筒部材の夫々において、上記支持受け部の上記外周部の径が、上記ナット固定部の上記内周部の径よりも小さくなるように、上記支持受け部と上記ナット固定部との間に段部が形成されている第１態様又は第２態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
【００２８】
　本発明の第４態様によれば、上記回転装置は、
　上記夫々の軸部における上記第１円筒部材又は上記第２円筒部材のいずれか一方における上記支持受け部の外周部にその内周部が固定された伝達歯車部と、
　上記伝達歯車部に係合可能な複数の歯をその内側に有し、上記伝達歯車部に係合された歯付きベルトと、
　上記歯付きベルトを回転駆動させる回転駆動部とを備え、
　上記夫々の軸部において、上記回転駆動部により上記歯付きベルトを介して上記伝達歯車部がその回転中心回りに回転駆動されて、上記支持受け部が回転駆動されることにより、上記第１スプラインナット及び上記第２スプラインナットを介して上記スプラインシャフトが回転駆動可能である第３態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
【００２９】
　本発明の第５態様によれば、上記夫々の軸部として、互いに隣接しかつ一列に配置された第１軸部から第４軸部の４つの上記軸部を備え、
　上記回転装置において、
　上記伝達歯車部として、上記第１軸部から上記第４軸部の夫々に取り付けられた第１伝達歯車部から上記第４伝達歯車部の４つの上記伝達歯車部を備え、
　上記歯付きベルトとして、上記４つの伝達歯車部のうちの上記第１伝達歯車部及び上記第３伝達歯車部にのみ係合された第１歯付きベルトと、上記第２伝達歯車部及び上記第４伝達歯車部のみに係合された第２歯付きベルトとを備え、
　上記回転駆動部は、上記第１歯付きベルト及び上記第２歯付きベルトに係合され、上記第１歯付きベルト及び上記第２歯付きベルトをともに回転駆動可能である１つの回転駆動軸を備える第４態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
【００３０】
　本発明の上記第６態様によれば、上記夫々の昇降装置は、
　その軸芯回りに回転可能に支持されたボールねじ軸部と、
　上記ボールねじ軸部の端部に固定され、上記ボールねじ軸部を上記軸芯回りに回転させる回転駆動部と、
　上記ボールねじ軸部に螺合され、上記ボールねじ軸部の上記回転により、上記ボールねじ軸部の上記軸芯沿いに昇降可能な昇降ナット部と、
　上記昇降ナット部に固定されるとともに対応する上記軸部における上記スプラインシャフトと係合され、かつ、上記昇降ナット部の上記昇降に同期させて上記スプラインシャフトを上記昇降可能な係合部材とを備え、
　上記昇降ナット部は、上記係合部材と上記スプラインシャフトとの上記係合のみにより、上記ボールねじ軸部の上記軸芯回りの回転が規制された状態において、上記軸芯沿いに上記昇降可能とされている第３態様又は第４態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
【発明の効果】
【００３１】
　本発明の上記第１態様によれば、部品装着ヘッドの夫々の軸部において、互いに離間して軸部支持部の上端及び下端の夫々の近傍に配置され、かつ、スプラインシャフトをその回転中心沿いに昇降可能に支持する第１スプラインナット及び第２スプラインナットの夫々の外周部に、円筒部材が固定することにより、上記第１スプラインナット及び上記第２スプラインナットの２つのスプラインナットを互いに連結して一体的な状態とさせることができる。
【００３２】
　さらに、上記円筒部材が、２つの軸受け部を介して上記回転中心回りに回転可能に上記軸部支持部の上記上端及び下端の夫々の近傍において支持されていることにより、上記２つの軸受け部を介して、上記軸部支持部に、このような一体的な状態とされた上記２つのスプラインナットを上記回転中心回りに回転可能に支持させることができる。すなわち、上記２つの軸受け部により、上記２つのスプラインナットを回転可能に支持することができることとなり、上記夫々の軸部において、上記夫々のスプラインナットを支持するための上記軸受け部の設置数量を減らすことができる。
【００３３】
　従って、上記部品装着ヘッドにおいて、上記夫々の軸部の組み立てを容易とすることができ、上記部品装着ヘッドの製作コストを低減させることができる。それとともに、上記軸受け部の設置数量を少なくすることができるため、上記夫々のスプラインシャフトの上記回転中心と、上記夫々の軸受け部の回転中心（すなわち、上記円筒部材の回転中心でもある）との夫々の回転中心の位置合わせを容易とすることができ、上記夫々の軸部に装備される部品保持部材の回転によるその回転中心の位置ずれ量を低減することができ、回転精度を向上させることができる。よって、高精度な部品の位置決めが要求される部品装着に対応することができる部品装着ヘッドを提供することができる。
【００３４】
　本発明の上記第２態様によれば、上記夫々の軸部が、組み立てられて上記部品装着ヘッドヘッドに取り付けられる前に、上記スプラインシャフト、上記第１スプラインナット、上記第２スプラインナット、及び上記円筒部材の夫々を一体的に組み立てた状態にて、上記スプラインシャフト及び上記円筒部材に対して、上記スプラインシャフトの上記回転中心と上記円筒部材の回転中心とが一致するように、上記スプラインシャフト及び上記円筒部材の夫々に切削加工が施されていることにより、上記夫々の回転中心を高い精度でもって略一致させることができる。従って、このような上記夫々の軸部を上記シャフトフレームに挿入して回転可能に支持させて組み立てられた上記部品装着ヘッドにおいて、高精度な部品の位置決めが要求される部品装着に対応することが可能となる。
【００３５】
　本発明の上記第３態様によれば、上記夫々の軸部において、上記円筒部材が、上記軸部支持部の上記上端及び上記下端のいずれか一方の近傍において配置された上記第１スプラインナットの上記外周部にその内周部が固定されるナット固定部と、その外周部において上記２つの軸受け部のうちの一方の軸受け部により支持される支持受け部とを備える第１円筒部材と、上記いずれか他方の近傍において配置された上記第２スプラインナットの上記外周部にその内周部が固定されるナット固定部と、その外周部において上記２つの軸受け部のうちの他方の軸受け部により支持される支持受け部とを備える第２円筒部材と、上記第１円筒部材と上記第２円筒部材とを互いに連結する連結用円筒部材とにより一体的に形成されており、上記第１円筒部材及び上記第２円筒部材の夫々において、上記支持受け部の上記外周部の径が、上記ナット固定部の上記内周部の径よりも小さくなるように、上記支持受け部と上記ナット固定部との間に段部が形成されていることにより、上記夫々の軸受部の内周部の径を、上記夫々のスプラインナットの外周部の径よりも小さくすることができる。
【００３６】
　このように上記軸受け部の内周部の径を小さくできるような場合にあっては、上記夫々の軸部の外径を小さくすることができ、上記部品装着ヘッドに備えられている上記夫々のスプラインシャフトの配置間隔を狭めることができ、小型化された部品装着ヘッドを提供することができる。このような場合にあっては、上記小型化された部品装着ヘッドが備えられる部品装着装置をも小型化することができ、上記部品装着装置の設置面積を削減して、部品の装着における単位面積当りの生産性を向上させることができる部品装着ヘッドを提供することができる。
【００３７】
　また、逆に上記夫々の軸部の外径を小さくしないような場合にあっては、上記軸部の外径を変更することなく、上記スプラインシャフトの外径を大きくし、上記スプラインシャフトの剛性を高めることができる。このような場合にあっては、例えば、部品保持部材の交換時等において、上記スプラインシャフトに外力が加えられるような場合であっても、上記剛性でもって上記スプラインシャフトの上記回転中心の位置ずれ等の発生を防止することができ、より高い回転精度を有する部品装着ヘッドを提供することができる。
【００３８】
　本発明の上記第４態様によれば、上記部品装着ヘッドの回転装置において、従来のように、伝達歯車部がカップリングを介して上記軸部に取り付けられているのではなく、上記第１円筒部材又は上記第２円筒部材のいずれか一方における上記支持受け部の外周部に直接的にその内周部が固定された状態で、上記伝達歯車部が上記軸部に取り付けられていることにより、上記カップリングが介在することによる上記伝達歯車部の回転中心と上記スプラインシャフトの上記回転中心との位置ずれを減少させることができる。従って、上記伝達歯車部と上記スプラインシャフトとの夫々の回転中心の同芯度を高めることができ、回転精度が向上された部品装着ヘッドを提供することができる。
【００３９】
　本発明の上記第５態様によれば、上記回転装置において、従来のように１本の歯付きベルトにおいて４つの上記伝達歯車部が夫々係合されているのではなく、上記回転装置において２本の上記歯付きベルトとして、第１歯付きベルト及び第２歯付きベルトを備えさせて、上記第１歯付きベルトには第１伝達歯車部及び第３伝達歯車部の夫々を係合させて、上記第２歯付きベルトには第２伝達歯車部及び第４伝達歯車部の夫々を係合させているため、上記夫々の伝達歯車部に対する上記夫々の歯付きベルトの係合面積を十分に確保した状態で、上記４つの夫々の伝達歯車部における上記係合面積を均一にすることができる。これにより、上記係合面積のばらつきにより発生していた回転精度のばらつきを解消することができるとともに、上記係合面積を十分に確保していることにより、上記夫々の伝達歯車部を確実に回転駆動することができ、高い回転精度でもって上記夫々の部品保持部材の回転を行うことができる部品装着ヘッドを提供することができる。
【００４０】
　本発明の上記第６態様によれば、上記部品装着ヘッドの上記夫々の昇降装置において、上記昇降ナット部が、上記係合部材と上記スプラインシャフトとの係合のみにより、上記ボールねじ軸部の上記軸芯回りの回転が規制されていることにより、上記軸芯沿いの上記昇降が可能とされているという構成は、上記軸部において、上記軸受け部の外径保持したまま、その支持構造によって、上記スプラインシャフトの外径を大きく形成して、その剛性（すなわち強度）を高めることができることにより、実現可能となるものである。従って、従来の部品装着ヘッドのように、スプラインシャフトの外径を大きく形成することができないような支持構造において、係合部材を介して、昇降ナット部よりスプラインシャフトに伝達される回転モーメントを受けるために必要であった規制部材（例えばＬＭガイド）を、上記第６態様の上記部品装着ヘッドにおいては不要とすることができる。これにより、上記スプラインシャフトの回転中心と上記ボールねじ軸部の回転中心との間の寸法を、上記従来の規制部材を不要とすることができる分だけ、短縮することができ、より小型化された部品装着ヘッドを提供することができ、単位面積当りの生産性を高めることができる部品装着ヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
　以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
　本発明の一の実施形態にかかる部品装着ヘッドの一例であるヘッド部１００の断面図を図１に示す。
【００４３】
　図１に示すように、ヘッド部１００は、部品の一例としてチップ部品等の電子部品１を解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である吸着ノズル２を備えている。このヘッド部１００は、図示しないが、機台上に保持された回路基板に対して電子部品１の装着を行う電子部品装着装置に装備されて用いられる。例えば、ヘッド部１００は、上記機台の上方においてＸＹロボットにより上記回路基板の表面の大略平行に移動可能に支持されており、ヘッド部１００の吸着ノズル２に電子部品１を解除可能に保持させた後、上記回路基板における電子部品１の装着位置と上記保持された電子部品１との位置合わせを行い、吸着ノズル２を下降させて電子部品１を上記回路基板の装着位置に装着させるという電子部品の装着動作を行うことができる。なお、上記位置合わせは、ヘッド部１００自体の上記ＸＹロボットによる移動に加えて、ヘッド部１００においても、吸着ノズル２をその軸芯である回転中心回りに回転移動（すなわちθ回転）させることによっても行われる。すなわち、ヘッド部１００において、吸着ノズル２は昇降移動及び回転移動が可能となっている。
【００４４】
　このようなヘッド部１００の構造について詳細に説明する。図１に示すように、ヘッド部１００は、吸着ノズル２を着脱可能に装備する軸部の一例であるシャフト部１０と、このシャフト部１０を介してシャフト部１０に装備された吸着ノズル２を昇降させる昇降装置２０と、シャフト部１０を介して吸着ノズル２をその回転中心回りに回転させる（すなわちθ回転させる）回転装置３０とを備えている。
【００４５】
　また、このようなヘッド部１００が装備されるような電子部品装着装置においては、上記回路基板への電子部品１の装着に要する時間を短縮化して装着効率を向上させるために、ヘッド部に吸着ノズル２を複数本装備させて、一度に保持可能な電子部品１の数量を増加させる手法が多く用いられている。本実施形態のヘッド部１００においても、吸着ノズル２を一例として８本装備させることが可能となっている。すなわち、ヘッド部１００には、シャフト部１０及び昇降装置２０が８組備えられており、夫々のシャフト部１０が一定の間隔ピッチでもって一列に配列（すなわち、夫々のシャフト部１０に装備される夫々の吸着ノズル２が上記一定の間隔ピッチでもって一列に配列）されているとともに、夫々のシャフト部１０と一対一に対応するように、夫々の昇降装置２０が一列に配列されている。また、上記８組のシャフト部１０及び昇降機構２０の夫々は、ヘッド部１００に備えられているヘッドフレーム４０に上記配列でもって支持されている。また、回転装置３０は、互いに隣接する４つのシャフト部１０に装備された４本の吸着ノズル２に対して上記回転を行うことが可能となっており、８本の吸着ノズル２を装備可能なヘッド部１００においては、２つの回転装置３０がヘッドフレーム４０に支持されて備えられている。
【００４６】
　（シャフト部について）
　このような構成のヘッド部１００において、まず、シャフト部１０の詳細な構造について説明する。なお、ヘッド部１００が備える８つのシャフト部１０は夫々同様な構造を有しているため、以降のシャフト部１０の構造の説明においては、特記しない限り、これらのうちの１つのシャフト部１０の構造について説明するものとする。
【００４７】
　図１に示すように、夫々のシャフト部１０は、吸着ノズル２を着脱可能に装備する保持部材取付部の一例であるノズル取付部１１ａがその先端部（図示下端）に形成されたスプラインシャフト１１を備えている。また、ノズル取付部１１ａに装備された吸着ノズル２がスプラインシャフト１１を介して回転可能とさせるため、スプラインシャフト１１は、対応する回転装置３０によりその回転中心Ｒ（スプラインシャフト１１の軸芯でもある）回りに回転可能となっている。また、同様に、装備された吸着ノズル２をスプラインシャフト１１を介して昇降可能とするため、スプラインシャフト１１は、対応する昇降装置２０により回転中心Ｒ沿いに昇降可能となっている。
【００４８】
　このようにシャフト部１０において、このスプラインシャフト１１が上記回転可能かつ上記昇降可能な状態にて、シャフト部１０がヘッドフレーム４０により支持されている。次に、このシャフト部１０の支持構造について図２に示すシャフト部１０の部分拡大模式図を用いて説明する。
【００４９】
　図２に示すように、シャフト部１０は、略円筒状の形状を有してその内周面がスプラインシャフト１１の外周面に接するように、スプラインシャフト１１の回転中心Ｒ沿いに互いに離間して配置され、かつ、スプラインシャフト１１を上記昇降可能に支持する２つのスプラインナットである第１スプラインナット１２（図示上側に設置）と第２スプラインナット１３（図示下側に設置）とを、さらに備えている。
【００５０】
　また、図２に示すように、シャフト部１０において、大略円筒状の形状を有してその内周面が第１スプラインナット１２の外周面（外周部）に固定されたナット固定部の一例である第１ナット固定部１４ａを有する第１円筒部材の一例である第１外筒カラー１４と、同様に、大略円筒状の形状を有してその内周面が第２スプラインナット１３の外周面（外周部）に固定されたナット固定部の一例である第２ナット固定部１５ａを有する第２円筒部材の一例である第２外筒カラー１５とが、さらに備えられている。
【００５１】
　また、図２に示すように、第１外筒カラー１４は、第１ナット固定部１４ａの図示上端において、第１ナット固定部１４ａの図示上側の径が小さくなるように段部１４ｃが形成されている。また、ヘッドフレーム４０が備える大略円筒状の形状を有するシャフトフレーム４１（軸部支持部の一例である）の内周面に、この段部１４ｃの上記径が小さく形成されている部分の外周面（支持受け部の一例である第１支持受け部１４ｂとする）が、軸受け部５１を介して、回転可能に支持されている。また、第２外筒カラー１５についても、第２ナット固定部１５ａの図示下端において、第２ナット固定部１５ａの図示下側の径が小さくなるように段部１５ｃが形成されている。また、シャフトフレーム４１の内周面に、この段部１５ｃの上記径が小さく形成されている部分の外周面（支持受け部の一例である第２支持受け部１５ｂとする）が、軸受け部５２を介して、回転可能に支持されている。
【００５２】
　なお、上述のように第１スプラインナット１２と第２スプラインナット１３とが互いに離間して配置されているため、図２に示すように、第１スプラインナット１２と軸受け部５１とは、シャフトフレーム４１の図示上端近傍に配置されており、第２スプラインナット１３と軸受け部５２とは、シャフトフレーム４１の図示下端近傍に配置されている。
【００５３】
　また、図２に示すように、第１スプラインナット１２の外周面における下側の一部は、第１外筒カラー１４の第１ナット固定部１４ａより露出されるように、第１ナット固定部１４ａと第１スプラインナット１２の外周面とが固定されており、また、同様に、第２スプラインナット１３の外周面における上側の一部は、第２外筒カラー１５の第２ナット固定部１５ａより露出されるように、第２ナット固定部１５ａと第２スプラインナット１３の外周面とが固定されている。さらに、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３における上記夫々の露出されている外周面に、略円筒状の形状を有する連結用円筒部材の一例である中間カラー１６がその略円筒形状の内周面を接着されて、シャフト部１０に備えられている。
【００５４】
　なお、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３の夫々の外周面の径（外径）と、第１外筒カラー１４の第１ナット固定部１４ａの内周面（内周部）の径（内径）、第２外筒カラー１５の第２ナット固定部１５ａの内周面（内周部）の径（内径）、及び中間カラー１６の内周面の径（内径）の夫々は、略同じ寸法となるように形成されている。さらに、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３の上記外周面に接着されて固定されている中間カラー１６の図示上下方向の両端部は、第１外筒カラー１４及び第２外筒カラー１５の夫々の端部に接合された状態となっている。
【００５５】
　また、第１外筒カラー１４において、第１支持受け部１４ｂの外周面の径が、第１ナット固定部１４ａの内周面の径（すなわち、第１スプラインナット１２の外周面の径）と略同じ、好ましくは上記内周面の径よりも小さくなるように（例えば、１ｍｍ程度から第１スプラインナット１２の厚さ寸法程度までの範囲の寸法だけ小さくなるように）、段部１４ｃが形成されている。また、同様に、第２外筒カラー１５において、第２支持受け部１５ｂの外周面の径が、第２ナット固定部１５ａの内周面の径（すなわち、第２スプラインナット１３の外周面の径）と略同じ、好ましくは上記内周面の径よりも小さくなるように（例えば、１ｍｍ程度から第２スプラインナット１３の厚さ寸法程度までの範囲の寸法だけ小さくなるように）、段部１５ｃが形成されている。また、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６の外周面と、シャフトフレーム４１の上記内周面との間には互いに接触しない程度の隙間が設けられている。
【００５６】
　なお、本実施形態のヘッド部１００においては、例えば、スプラインシャフト１１の外径が８ｍｍ、夫々のスプラインナット（第１及び第２）１２及び１３の外径が１５ｍｍ、夫々の外筒カラー（第１及び第２）１４及び１５における夫々のナット固定部（第１及び第２）１４ａ及び１５ａの外周面の径が１８ｍｍ、夫々の支持受け部（第１及び第２）１４ｂ及び１５ｂの外周面の径が１２ｍｍ、夫々の軸受け部５１及び５２の外径が２１ｍｍとなるように、夫々の部品が形成されている。また、第１スプラインナット１２と第２スプラインナット１３とは、回転中心Ｒ沿いの方向において、夫々の中心位置にて５０ｍｍ、夫々の端部間の寸法で２５ｍｍ、互いに離間された状態で配置されている。
【００５７】
　また、第１スプラインナット１２、第２スプラインナット１３、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び、中間カラー１６の夫々がこのような配置及び形状関係にて接合されていることにより、第１スプラインナット１２と第２スプラインナット１３とが、中間カラー１６を介して互いに連結されて一体的な状態とされている。それとともに、第１外筒カラー１４の第１支持受け部１４ｂにて軸受け部５１を介して、また、第２外筒カラー１５の第２支持受け部１５ｂにて軸受け部５２を介して、夫々シャフトフレーム４１の上記内周面に、上記一体的な状態とされている第１スプラインナット１２と第２スプラインナット１３とが回転可能に支持されている。なお、本実施形態においては、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６が、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３を互いに連結して一体的な状態とさせる円筒部材の一例となっており、上記円筒部材の内筒部分に第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３が配置されて、夫々の外周面（部）が上記円筒部材の内周面（部）に固定された状態とされている。
【００５８】
　従って、シャフト部１０が、このような構造を有していることにより、シャフト部１０において、スプラインシャフト１１が、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３の内側において回転中心Ｒ沿いに昇降可能となるとともに、スプラインシャフト１１が、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３、さらに、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６とともに、回転中心Ｒ回りに回転可能となっている。
【００５９】
　なお、上記のように、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６の夫々が別々の部品として形成された後、組み立てられて互いに一体的な状態とさせるような場合に代えて、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６の夫々が、１つの一体的な部品としてはじめから形成されているような場合であってもよい。このような場合であっても、第１スプラインナット１２と第２スプラインナット１３とを連結して一体的な状態とさせることができるからである。
【００６０】
　（回転装置について）
　次に、回転装置３０の詳細な構造について説明する。図１に示すように、回転装置３０は、略円筒状の形状を有し、その内部においてスプラインシャフト１１が貫通されるように配置され、かつ、その外周面に複数の歯３１ａが形成された伝達歯車部の一例であるシャフト歯車３１を備えている。また、シャフト歯車３１は、その回転中心がスプラインシャフト１１の回転中心Ｒと略一致するように配置されており、その回転中心回りに回転されることにより、上記一体的な状態とされている第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３を回転させて、スプラインシャフト１１を回転中心Ｒ回りに回転させることが可能となっている。
【００６１】
　さらに、回転装置３０は、シャフト歯車３１の夫々の歯３１ａと互いに係合可能な複数の歯３２ａをその内周面に備え、かつ、シャフト歯車３１と互いに係合された歯付きベルト３２と、歯付きベルト３２の夫々の歯３２ａと互いに係合可能な複数の歯３３ａが形成された駆動歯車３３と、駆動歯車３３をその駆動軸３４ａ（回転駆動軸の一例である）の先端に固定し、かつ、駆動軸３４ａを正逆いずれかの回転方向に回転させることができる回転駆動モータ３４とを備えている。なお、本第１実施形態においては駆動歯車３３と回転駆動モータ３４とが、歯付きベルト３２を回転駆動（あるいは走行駆動）させる回転駆動部の一例となっている。
【００６２】
　また、図２に示すように、第１外筒カラー１４の第１支持受け部１４ｂがその径を保持させたままの状態で、図示上方に延在されており、この延在された部分の先端部である上部支持受け部１４ｄの外周面において、軸受け部５３を介してシャフトフレーム４１に、第１外筒カラー１４の上記延在部分が回転可能に支持されている。また、第１外筒カラー１４の上記延在部分における軸受け部５１と軸受け部５３とで挟まれた外周面の部分が歯車固定部１４ｅ（第１支持受け部１４ｂの上記延在部分でもある）となっており、この歯車固定部１４ｅにシャフト歯車３１の内周面が接合されて固定されている。なお、歯車固定部１４ｅにおいては、スプラインシャフトの回転中心Ｒに沿って、２個のシャフト歯車３１を連接できるスペースが確保されているが、図２においては、歯車固定部１４ｅの図示上側よりにシャフト歯車３１が固定されている。また、図２において、歯車固定部１４ｅの図示下側よりにシャフト歯車３１が固定される場合を、図示仮想線で示す。また、第１外筒カラー１４の歯車固定部１４ｅにおける内周面とスプラインシャフト１１の外周面との間には、互いに接触しない程度の隙間が設けられている。このように、シャフト歯車３１が歯車固定部１４ｅにおいて第１外筒カラー１４に固定されていることにより、シャフト歯車３１を回転させて第１外筒カラー１４を回転させることができ、さらに、上記互いに一体的な状態とされている第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３を回転中心Ｒ回りに回転させて、スプラインシャフト１１を回転中心Ｒ回りに回転させることができる。
【００６３】
　ここで、シャフト歯車３１、歯付きベルト３２、及び駆動歯車３３の夫々の平面的な関係について、図３に示す模式説明図を用いて説明する。
【００６４】
　図３に示すように、ヘッド部１００は２つの回転装置３０を備えており、互いに隣接されて一列に一定の間隔でもって配列されている８個のシャフト歯車３１が、図示左側と右側に４個ずつのグループに分けられて、上記夫々のシャフト歯車３１のグループが、上記夫々の回転装置３０に属されている。なお、上記２つの回転装置３０は、図示左側の回転装置３０と図示右側の回転装置３０とに分けられているものの、夫々の回転装置は同様な構造を有しているため、以降の説明においては、代表して図示左側の回転装置３０についてのみ説明するものとする。
【００６５】
　図３に示すように、図示左側の回転装置３０において、４個のシャフト歯車３１が一定の間隔でもって一列に配列されており、図示左側より右側に向けて順に上記夫々のシャフト歯車３１を、第１シャフト歯車３１−１（第１伝達歯車部の一例である）、第２シャフト歯車３１−２（第２伝達歯車部の一例である）、第３シャフト歯車３１−３（第３伝達歯車部の一例である）、及び第４シャフト歯車３１−４（第４伝達歯車部の一例である）とする。また、夫々のシャフト歯車部３１のうちの第１シャフト歯車３１−１及び第３シャフト歯車３１−３については、図２の歯車固定部１４ｅにおいて実線で示すシャフト歯車３１の固定位置（すなわち、図２の図示上側よりの位置）に、夫々のシャフト歯車３１が固定されている。一方、第２シャフト歯車３１−２及び第４シャフト歯車３１−４については、図２の歯車固定部１４ｅにおいて仮想線で示すシャフト歯車３１の固定位置（すなわち、図２の図示下側よりの位置）に、夫々のシャフト歯車３１が固定されている。
【００６６】
　また、図３に示すように、図示左側の回転装置３０は、２本の歯付きベルト３２を備えており、図示左側に配置された第１歯付きベルト３２−１と、図示右側に配置された第２歯付きベルト３２−２とを備えている。第１歯付きベルト３２−１及び第２歯付きベルト３２−２の夫々は、１個の駆動歯車３３にその内周面において係合されている。さらに、第１歯付きベルト３２−１は、その内周面において、第１シャフト歯車３１−１と第３シャフト歯車３１−３とに係合しており、また、第２歯付きベルト３２−２は、その内周面において、第２シャフト歯車３１−２と第４シャフト歯車３１−４とに係合している。
【００６７】
　なお、図１に示すように、駆動歯車３３は、上下２段に夫々の歯付きベルト３２と係合可能な夫々の歯３３ａが形成されており、上記２段のうちの上段側である上段側駆動歯車３３ｂは第１歯付きベルト３２−１と互いに係合されており、下段側である下段側駆動歯車部３３ｃは第２歯付きベルト３２−２と互いに係合されている。すなわち、図１に示すように、第１歯付きベルト３２−１と第２歯付きベルト３２−２とは、互いに上下関係の配置を有しており、図示上側に第１歯付きベルト３２−１が、図示下側に第２歯付きベルト３２−２が配置されて、夫々の歯付きベルト３２は互いに干渉しないようになっている。なお、第１シャフト歯車３１−１及び第３シャフト歯車３１−３と、上段側駆動歯車３３ｂとは、夫々の設置高さが同じとされており、また、第２シャフト歯車３１−２及び第４シャフト歯車３１−４と、下段側駆動歯車３３ｃとは、夫々の設置高さが同じとされている。このため、上記互いに上下関係の配置を有している第１歯付きベルト３２−１と第２歯付きベルト３２−２とは、互いに略平行となるように配置されている。
【００６８】
　また、図３に示すように、第１シャフト歯車３１−１と駆動歯車３３との間において、第１歯付きベルト３２−１をその内側に向けて常時付勢するようにテンションローラ３５−１が設置されており、第１歯付きベルト３２−１に常時一定の張力が付与されて、第１シャフト歯車３１−１、第３シャフト歯車３１−３、及び上段側駆動歯車３３ｂと、第１歯付きベルト３２−１との互いの係合関係が強固に保たれている。また、同様に、第４シャフト歯車３１−４と駆動歯車３３との間において、第２歯付きベルト３２−２をその内側に向けて常時付勢するようにテンションローラ３５−２が設置されており、第２歯付きベルト３２−２に常時一定の張力が付与されて、第２シャフト歯車３１−２、第４シャフト歯車３１−４、及び下段側駆動歯車３３ｃと、第２歯付きベルト３２−２との互いの係合関係が強固に保たれている。
【００６９】
　なお、図１、図２、及び図３に示すように、夫々のシャフト歯車３１には、歯付きベルト３２により回転駆動力又は上記張力が付与されるが、夫々のシャフト歯車３１を固定する第１外筒カラー１４は、歯車固定部１４ｅの上下両端において、軸受け部５１及び５３により確実に支持されているため、上記回転駆動力又は上記張力による影響をほとんど受けることはない。
【００７０】
　回転装置３０がこのような構造を有していることにより、回転駆動モータ３４を正逆いずれかの回転方向に回転駆動させて、駆動軸３４ａを介して駆動歯車３３が上記回転方向に回転駆動され、上段側駆動歯車３３ｂに係合されている第１歯付きベルト３２−１と、下段側駆動歯車３３ｃに係合されている第２歯付きベルト３２−２とが、同時的に上記回転方向に沿って走行駆動される。これにより、第１歯付きベルト３２−１に係合されている第１シャフト歯車３１−１及び第３シャフト歯車３１−３が同時的に上記回転方向に回転されるとともに、第２歯付きベルト３２−２に係合されている第２シャフト歯車３１−２及び第４シャフト歯車３１−４が同時的に上記回転方向に回転される。その結果、上記４個のシャフト歯車３１に対応する夫々のシャフト部１０（第１軸部から第４軸部の一例である）において、夫々のシャフト歯車３１に固定されている夫々の第１外筒カラー１４を介して、夫々の第１スプラインナット１２及び夫々の第２スプラインナット１３が、夫々の回転中心Ｒ回りに回転駆動されて、夫々のスプラインシャフト１１が回転中心Ｒ回りに同時的に回転させることができる。
【００７１】
　（昇降装置について）
　次に、昇降装置２０の構造について詳細に説明する。なお、ヘッド部１００が備える８つの昇降装置２０は夫々同様な構造を有しているため、以降の昇降装置２０の説明においては、特記しない限り、これらのうちの１つの昇降装置２０の構造について説明するものとする。
【００７２】
　まず、図１に示すように、昇降装置２０は、スプラインシャフト１１の回転中心Ｒと略平行に配置されたその回転中心Ｓ回りに回転可能に、ヘッドフレーム４０が備える昇降フレーム４２に支持されたボールねじ軸部の一例であるボールねじ軸２１を備えている。さらに、昇降装置２０は、ボールねじ軸２１の図示上端部に固定され、かつ、ボールねじ軸２１を回転中心Ｓ回りの正逆いずれかの回転方向に回転させる回転駆動部の一例である昇降駆動モータ２２と、ボールねじ軸２１に螺合され、かつ、ボールねじ軸２１の上記回転により回転中心Ｓに沿って昇降される昇降ナット部２３とを備えている。また、さらに、昇降装置２０は、一端が昇降ナット部２３に固定され、昇降ナット部２３の上記昇降とともに一体的に昇降される大略Ｌ字形状を有する剛体で形成された係合部材の一例である昇降バー２４が備えられている。また、スプラインシャフト１１の上部に互いに夫々が離間するように固定された２個の軸受け部２５を介して、この昇降バー２４の他端である先端部２４ａが、スプラインシャフト１１の上記上部と係合されるように、昇降バー２４が配置されている。また、この昇降バー２４の先端部２４ａは、大略Ｕ字状の形状を有しており、その大略Ｕ字状の内側において、上記２個の軸受け部２５を共に抱きかかえるように、昇降バー２４の先端部２４ａと上記２個の軸受け部２５夫々の外輪部分とが固定されることにより、上記昇降バー２４とスプラインシャフト１１との係合が行われている。また、上記２つ軸受け部２５は、その内輪部分において、スプラインシャフト１１の上部に固定されているため、上記昇降バー２４とスプラインシャフト１１との係合が、スプラインシャフト１１の回転中心Ｒ回りの回転を阻害することはない。
【００７３】
　また、図１に示すように、スプラインシャフト１１に固定されている上記２個の軸受け部２５のうちの図示下側に位置される軸受け部２５の下面には、環状のスプリング受け部２６が固定されており、このスプリング受け部２６の下端には、スプラインシャフト１１の外周に環状に配置されたスプリング２７の上端が取り付けられている。さらに、図１に示すように、シャフト部１０の第１外筒カラー１４の歯車固定部１４ｅの内周面には環状の段部１４ｆが形成されており、この段部１４ｆの上面にスプリング２７の下端が取り付けられている。
【００７４】
　このスプリング２７は、回転中心Ｒ沿いに昇降可能に第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３により支持されているスプラインシャフト１１が、その自重等により落下しないように支持するとともに、スプラインシャフト１１を常に上方に付勢して、上記昇降バー２４とスプラインシャフト１１との係合の位置をより確実に保持させた状態とさせる役割を担っている。
【００７５】
　昇降装置２０が、このような構造を有していることにより、昇降駆動モータ２２を正逆いずれかの回転方向に回転駆動させて、ボールねじ軸２１を回転中心Ｓ回りに上記回転方向にて回転させ、ボールねじ軸２１に螺合されている昇降ナット部２３を回転中心Ｓ沿いに上昇又は下降させることができる。さらに、昇降ナット部２３とともに、この昇降ナット部２３に固定されている昇降バー２４が、回転中心Ｓ沿いに上昇又は下降されることとなるが、この昇降バー２４とスプラインシャフト１１との上記係合により、上記昇降ナット部２３の上記上昇又は下降に同期させて、スプラインシャフト１１を回転中心Ｒ沿いに上昇又は下降させることができる。このスプラインシャフト１１は、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３の夫々の内周面に沿って上昇又は下降される。なお、上記昇降バー２４の先端部２４ａとスプラインシャフト１１とが確実に係合された状態とされていることにより、昇降ナット部２３の上昇量又は下降量をそのままスプラインシャフト１１の上昇量又は下降量とすることができる。すなわち、昇降駆動モータ２２の上記回転駆動量を制御することにより、スプラインシャフト１１の昇降量を制御することができる。なお、昇降バー２４の先端部２４ａは、上記下側の軸受け部２５を介してスプラインシャフト１１を昇降させることとなるため、スプラインシャフト１１の回転動作に影響を与えることはない。
【００７６】
　また、夫々の昇降装置２０において、昇降駆動モータ２２が回転駆動されることにより、ボールねじ軸２１がその回転中心Ｓ回りに回転された場合には、昇降ナット部２３が回転中心Ｓ回りの回転モーメントを受け、この昇降ナット部２３に固定されている昇降バー２４も同様に回転モーメントを受けることになる。このような場合、昇降バー２４の先端部２４ａが大略Ｕ字状の形状を有していることにより、この回転モーメントが夫々の軸受け部２５を介して、スプラインシャフト１１に伝えられることなるが、スプラインシャフト１１は、この回転モーメントに抗することが可能な剛性を有するように形成されていることにより、昇降バー２４及び昇降ナット部２３をその回転中心Ｓ回りの回転を規制することが可能となっている。従って、昇降バー２４及び昇降ナット部２３は、昇降バー２４とスプラインシャフト１１との上記係合のみにより、その回転方向の移動が常時規制された状態とされており、上記ボールねじ軸２１の回転により、昇降ナット部２３の回転中心Ｓ沿いの昇降が可能とされている。
【００７７】
　（シャフト部の組み立て手順）
　次に、このような構成を有するヘッド部１００のシャフト部１０において、夫々の構成部品を組み立てる手順について説明する。
【００７８】
　まず、図２において、スプラインシャフト１１に組み付けられた状態の第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３に対して、第１スプラインナット１２の外周面に第１外筒カラー１４の第１ナット固定部１４ａを締結して固定し、同様に、第２スプラインナット１３の外周面に第２外筒カラー１５の第２ナット固定部１５ａを締結して固定する。さらに、第１スプラインナット１２の外周面における第１外筒カラー１４より露出されている部分、及び第２スプラインナット１３の外周面における第２外筒カラー１５より露出されている部分の夫々に、中間カラー１６の内周面を接着して固定し、第１スプラインナット１２と第２スプラインナット１３とを互いに連結する。
【００７９】
　このように、スプラインシャフト１１、第１スプラインナット１２、第２スプラインナット１３、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６の夫々が組み付けられた状態で、軸受け部５１により第１外筒カラー１４を支持する位置である第１支持受け部１４ｂと、軸受け部５２により第２外筒カラー１５を支持する位置である第２支持受け部１５ｂとを同時的に加工する。それとともに、スプラインシャフト１１において吸着ノズル２を着脱可能に装備させる部分であるノズル取付部１１ａを同時的に加工する。さらに、それとともに、軸受け部５３により第１外筒カラー１４を支持する位置である（第１外筒カラー１４の上端部でもある）上部支持受け部１４ｄをも同時的に加工する。上記夫々の部分の加工は、スプラインシャフト１１を回転中心Ｒ回りに回転させた状態で行い、スプラインシャフト１１の回転中心Ｒに、上記夫々の部分の回転中心を一致させるように、例えば、上記夫々の部分の外周面や端部等を微小に切削加工することにより行う。
【００８０】
　このような加工を施した後、第１外筒カラー１４の歯車固定部１４ｅにシャフト歯車３１を挿入して固定するとともに、スプラインシャフト１１、第１スプラインナット１２、第２スプラインナット１３、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、中間カラー１６、及びシャフト歯車３１の夫々が組み付けられた状態でシャフトフレーム４１に挿入し、夫々の軸受け部５１、５２、及び５３を介して、シャフト部１０をシャフトフレーム４１に支持させる。このようにして、シャフト部１０を組み立てて、シャフトフレーム４１に支持させることができる。
【００８１】
　また、シャフト部１０における夫々の部品の製作精度（すなわち、設計寸法と製作寸法との許容誤差範囲）については、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６の夫々については、２０μｍ程度以内で製作されている。このような製作精度にて製作された夫々の部品を組み立てた状態で、上記夫々の加工を施した結果、スプラインシャフト１１の回転中心Ｒと、夫々の軸受け部５１、５２、及び５３による支持部分における夫々の回転中心との位置ずれ（すなわち、同芯度）を、１０〜３０μｍ程度に押さえることができる。
【００８２】
　また、シャフト歯車３１は、その内周面において第１外筒カラー１４の歯車固定部１４ｅに固定されることとなるが、シャフト歯車３１の回転中心と、スプラインシャフト１１の回転中心Ｒとの同芯度は、シャフト歯車３１内周面と第１外筒カラー１４の歯車固定部１４ｅとの製作精度による寸法誤さ程度として２０μｍ程度以内とすることができる。
【００８３】
　（ヘッド部による部品装着動作について）
　次に、このような構成を有するヘッド部１００が上記電子部品装着装置（図示しない）の上記ＸＹロボットに取り付けられて、上記電子部品装着装置においてヘッド部１００により、電子部品１を吸着保持して、上記吸着保持された電子部品１を上記機台上に保持された回路基板の電子部品１の装着位置に装着させる動作について説明する。
【００８４】
　まず、上記電子部品装着装置において、複数の電子部品１が取り出し可能に供給される電子部品供給部の上方に、ヘッド部１００の夫々の吸着ノズル２が位置するように、上記ＸＹロボットによりヘッド部１００の上記回路基板の表面沿いの移動が行われる。
【００８５】
　その後、図１のヘッド部１００の夫々の昇降装置２０において、昇降駆動モータ２２が正逆いずれかの回転方向にその回転駆動量が制御されながら回転駆動されて、ボールねじ軸２１を介して昇降ナット部２３が回転中心Ｓ沿いに下降される。これにより、夫々の昇降装置２０において、昇降バー２４が下降されてその先端部２４ａに係合された状態にある軸受け部２５を下方に押し下げる。これにより、スプリング２７が縮められるとともに、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３の内周面にて摺動されながらスプラインシャフト１１が回転中心Ｒ沿いに下降される。夫々のシャフト部１０において、吸着ノズル２の先端部に電子部品１の上面が当接されるとともに、吸着ノズル２により電子部品１を吸着保持する。その後、夫々の昇降装置２０において、昇降駆動モータ２２の上記回転方向が逆転されて、昇降バー２４が上昇される。この昇降バー２４の上昇に伴い、スプラインシャフト１１が回転中心Ｒ沿いに上昇され、吸着ノズル２に吸着保持された電子部品１が上昇されて、上記電子部品供給部より取り出される。このとき、夫々の昇降装置２０において、スプリング２７によりスプラインシャフト１１が上方に常時付勢されているため、スプラインシャフト１１の上昇位置が昇降バー２４の先端部２４ａにより規制されながら、スプラインシャフト１１の上記上昇が行われる。
【００８６】
　なお、ヘッド部１００において、夫々の吸着ノズル２が同時的に昇降されて、夫々の電子部品１の吸着保持及び取り出しが行われる場合、あるいは、順次昇降されて、夫々の電子部品１の吸着保持及び取り出しが行われる場合のいずれの場合であってもよい。
【００８７】
　その後、上記電子部品装着装置において、上記ＸＹロボットによりヘッド部１００が上記回路基板の上方に向けて移動される。この移動過程において、ヘッド部１００の夫々の吸着ノズル２により吸着保持されている電子部品１の画像が撮像されることにより（例えば、上記電子部品装着装置の上記機台に備えられたカメラ、又は、ヘッド部１００に備えられたカメラ（共に図示しない）等により撮像されることにより）、夫々の吸着ノズル２による電子部品１の吸着保持姿勢が認識される。この夫々の吸着保持姿勢の認識結果に基づいて、その吸着保持姿勢が装着姿勢（上記装着位置に装着されるべき姿勢）と一致するように吸着保持姿勢の補正が行われて、夫々の電子部品１が上記回路基板における夫々の装着位置に装着されることとなる。
【００８８】
　例えば、電子部品１の上記吸着保持姿勢と上記装着姿勢との間に、回転中心Ｒ回りの回転方向に対する位置ずれがある場合があり、このような場合にあっては、吸着ノズル２を回転中心Ｒ回りに回転移動（すなわち、θ回転）させることにより、上記位置ずれの補正を行う（以降、θ補正という）ことができる。
【００８９】
　ヘッド部１００において、上記θ補正を行う手順について具体的に説明すると、まず、ヘッド部１００が備える８本の吸着ノズル２のうち、一番最初に電子部品１の装着動作が行われる吸着ノズル２に吸着保持されている電子部品１から順に上記θ補正を行う。例えば、この吸着ノズル２が装備されているシャフト部１０に取り付けられているシャフト歯車３１が、図３に示すシャフト歯車３１−１である場合においては、まず、上記θ補正を行う回転角度に基づいて、図示左側の回転装置３０における回転駆動モータ３４が正逆いずれかの回転方向に、その回転駆動量が制御されながら回転駆動されて、上段側駆動歯車３３ｂを介して第１歯付きベルト３２−１が上記回転方向に沿って走行駆動される。これにより、第１シャフト歯車３１−１がその回転中心回りに上記回転方向に上記回転角度だけ回転される。なお、このとき、回転装置３０の構造上、第２シャフト歯車３１−２、第３シャフト歯車３１−３、及び第４シャフト歯車３１−４も同時的に同じ回転方向に同じ回転角度だけ回転される。
【００９０】
　第１シャフト歯車３２−１の上記回転に伴い、第１シャフト歯車３２−１の内周面と歯車固定部１４ｅにおいて一体的に固定されている第１外筒カラー１４が回転駆動される。さらに、互いに一体的な状態とされている第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、中間カラー１６、第１スプラインナット１２、及び第２スプラインナット１３が回転中心Ｒ回りに回転駆動されて、スプラインシャフト１１も回転中心Ｒ回りに上記回転方向に上記角度だけ回転される。これにより、スプラインシャフト１１のノズル取付部１１ａに装備されている吸着ノズル２が回転中心Ｒ回りに上記回転角度だけ回転移動されて、電子部品１のθ補正が行われる。
【００９１】
　このとき、上述したように、スプラインシャフト１１、第１スプラインナット１２、第２スプラインナット１３、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６が互いに組み付けられた状態で、ノズル取付部１１ａ、第１支持受け部１４ｂ、第２支持受け部１４ｃ、及び上部支持受け部１４ｄの夫々が同時的に加工されているため、夫々の回転中心は、同芯度が高められた状態となっており、上記θ補正を高い精度でもって行うことができる。
【００９２】
　なお、上記回転装置３０においては、次に電子部品１の装着動作が行われる吸着ノズル２が選択、すなわち、第２シャフト歯車３１−２、第３シャフト歯車３１−３、及び第４シャフト歯車３１−４の中より１つのシャフト歯車３１が選択されて、上記同様な手順にて上記θ補正が行われる。
【００９３】
　また、図３に示すように、ヘッド部１００は同じ構造を有する２つの回転装置３０を備えているため、図示左側の回転装置３０において上記θ補正を行いながら、図示右側の回転装置３０においても同時的に上記θ補正を行うことができる。このようにヘッド部１００においてθ補正を同時的に行うことにより、全ての吸着ノズル２に対するθ補正を行う時間を短縮することができる。
【００９４】
　その後、ヘッド部１００が備える夫々の吸着ノズル２のうちの上記最初に装着動作が行われる吸着ノズル２と、上記回路基板の上記装着位置との位置合わせが、上記ＸＹロボットにより行われる。上記位置合わせの後、上記吸着ノズル２に対応する昇降装置２０において、昇降駆動モータ２２が正逆いずれかの回転方向にその回転駆動量が制御されながら回転駆動されて、ボールねじ軸２１を介して昇降ナット部２３が回転中心Ｓ沿いに下降される。これにより、昇降バー２４が下降されてその先端部２４ａに係合された状態にある軸受け部２５を下方に押し下げる。これにより、スプリング２７が縮められるとともに、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３の内周面にて摺動されながらスプラインシャフト１１が回転中心Ｒ沿いに下降される。その後、吸着ノズル２に保持された電子部品１の下面が、上記回路基板の上記装着位置に当接される。上記回路基板の装着位置においては、予め半田等の接合部材が供給されており、さらに電子部品１の下面が上記接合部材に押し当てられ、この状態で昇降装置２０による下降が停止されるとともに、吸着ノズル２による電子部品１の吸着保持が解除される。その後、昇降装置２０によりスプラインシャフト１１が上昇されて吸着ノズル２が上昇され、上記回路基板の上記装着位置に電子部品１が装着される。その後、その他の吸着ノズル２に対しても、上記同様な動作を順次繰り返して行い、夫々の電子部品１を上記回路基板に装着する。
【００９５】
　このようにして、ヘッド部１００により複数の電子部品１の上記回路基板に対する装着動作を行うことができる。
【００９６】
　ここで、本実施形態のヘッド部の変形例にかかるヘッド部２００の部分模式断面図を図７に示し、図７に基づいて、昇降装置とスプラインシャフトとの連結部分の構造について、詳細に説明する。なお、以下に示すヘッド部２００における基本的な構造は、図１に示すヘッド部１００と略同じであり、詳細な構造部分について、さらに具体的に示したものである。また、ヘッド部２００においても、ヘッド部１００と同様に、８本のスプラインシャフト（若しくは吸着ノズル）と、これらに個別に対応する８つの昇降装置が備えられているが、夫々は互いに同じ構造を有しているため、以降の説明においては１組のスプラインシャフトとその昇降装置との関係について説明するものとする。
【００９７】
　図７に示すように、ヘッド部２００が備える昇降装置２２０は、スプラインシャフト２１１の回転中心Ｒと同じ方向（すなわち、鉛直方向）に配置されたその回転中心Ｓ（Ｈ軸と示す）回りに回転可能に、昇降フレーム２４２に支持されたボールねじ軸部の一例であるボールねじ軸２２１を備えている。具体的には、その軸心を回転中心Ｓとして備えられているボールねじ軸２２１は、夫々の端部が軸受部（図においては、上方側の端部を固定する軸受部２６２のみを図示する）を介して昇降フレーム２４２に固定（例えば、固定用ナット部２６１等を用いることにより）されている。また、ボールねじ軸部２２１の上方側の端部は、カップリング２６０を介して昇降駆動モータ２２２と連結されており、この昇降駆動モータ２２２による回転駆動がカップリング２６０を介してボールねじ軸２２１に伝達され、その回転中心Ｓまわりに回転駆動されることにより、ボールねじ軸２２１に螺合されている昇降ナット部２２３の昇降を行なうことが可能となっている。また、昇降装置２２０は、一端が昇降ナット部２２３に固定され、昇降ナット部２２３の上記昇降とともに一体的に昇降される大略Ｌ字形状を有する剛体で形成された係合部材の一例である昇降バー２２４が備えられている。また、この昇降バー２２４は、昇降ナット部２２３に固定される上記一端である連結ブラケットＢ２２４ｂと、スプラインシャフト２１１と係合される連結ブラケットＡ２２４ａとが、例えばねじ止めにて互いに締結されることにより形成されている。
【００９８】
　また、図７に示すように、その軸心が回転中心Ｒと略一致するように配置されているスプラインシャフト２１１は、図示しないヘッドフレームにスプラインナット（第１及び第２）を介して回転可能に支持されている。スプラインシャフト２１１の上端側は、連結ブラケットＡ２２４ａと係合される部分となっており、スプラインシャフト２１１の外周に取り付けられた軸受部Ａ２２５Ａと軸受部Ｂ２２５Ｂを介して、連結ブラケットＡ２２４ａとスプラインシャフト２１１との上記係合が行われている。
【００９９】
　より詳細には、連結ブラケットＡ２２４ａの端部は、大略リング形状を有しており、その大略リング形状の内側において、夫々の軸受部Ａ２２５Ａ及び軸受部Ｂ２２５Ｂを共に抱きかかえるように、連結ブラケットＡ２２４ａの上記大略リング形状の内側と夫々の軸受部Ａ２２５Ａ及び軸受部Ｂ２２５Ｂの外輪部分とが固定されることにより、上記係合が行われている。また、スプラインシャフト２１１の外周面には、夫々の軸受部Ａ２２５Ａ及び軸受部Ｂ２２５Ｂの内輪部分が固定されており、さらに、互いの内輪部分の間を埋めるように配置されたスペーサ２６３が、スプラインシャフト２１１の外周面に固定されている。なお、連結ブラケットＡ２２４ａとスペーサ２６３との間には、互いに接触しないような間隙が設けられている。
【０１００】
　また、軸受部Ｂ２２５Ｂの内輪の下部には、環状のスプリング受け部２２６が固定されており、このスプリング受け部２２６の下端にはスプリング２２７の上端が取り付けられている。なお、スプリング２２７の下端は、図示しないシャフト部の第１外筒カラーの歯車固定部の内周面に形成された環状の段部に取り付けられている。このようなスプリング２２７等が備えられていることにより、昇降バー２２４を介して昇降装置２２０によりその自重が支持されているスプラインシャフト２１１が、例えば、昇降装置２２０の昇降駆動モータ２２２への通電が遮断された際（例えば、停電等の際）に、昇降装置２２０による上記支持に代わって、スプリング２２７により支持されて、このスプラインシャフト２１１の落下を防止することが可能となっている。なお、昇降バー２２４において、連結ブラケットＡ２２４ａと連結ブラケットＢ２２４ｂとが互いにねじ止めにて締結されているのは、ヘッド部２００において、夫々の回転中心Ｒ及びＳの位置の微調整のためである。
【０１０１】
　また、回転中心Ｒ上におけるスプラインシャフト２１１の上方には、上部シャフト２６５が配置されており、この上部シャフト２６５の下部はスプラインシャフト２１１の上端とねじ止め締結等により一体的に固定されている。また、昇降フレーム２４２の上部における図示左側には、スプラインシャフト２１１と一体的となって昇降動作が行なわれる上部シャフト２６５の上記昇降を案内するメタル軸受部２６４が形成されている。また、上部シャフト２６５の上端には、真空装置と連結される連結部であるエアジョイント２６６が備えられている。上部シャフト２６５とスプラインシャフト２１１は共に夫々の軸心に沿って形成され、互いに連通された中空孔を有しており、真空装置より、エアジョイント２６６、夫々の中空孔を介して、吸着ノズル先端まで真空を行き渡らせることが可能となり、吸着ノズルの先端で電子部品を吸着保持することが可能となっている。
【０１０２】
　このようなヘッド部２００の構成及び機能によれば、昇降装置２２０において、昇降駆動モータ２２２を回転駆動させて、カップリング２６０を介してボールねじ軸２２１を回転中心Ｓ回りに回転させて、昇降ナット部２２３を昇降させることができる。この昇降ナット部２２３の昇降により、昇降ナット部２２３に固定されている昇降バー２２４も、昇降ナット部２２３とともに一体的に昇降され、軸受部Ａ２２５Ａ及び軸受部Ｂ２２５Ｂを介して、回転中心Ｒ沿いのスプラインシャフト２１１の昇降動作を行なうことができる。
【０１０３】
　この昇降動作において、昇降駆動モータ２２２によりボールねじ軸２２１を回転させる際に生じる反力を昇降ナット部２２３は受けることとなる。従来におけるボールねじ軸と昇降ナット部を用いた昇降装置の構成においては、一般的にこのような反力に抗するためにＬＭガイド等（例えば、図４のＬＭガイド５２６）を用いて、昇降ナット部の当該反力による回動を規制（ガイド）することが行われている。これに対して、本変形例にかかる実施形態においては、スプラインシャフト２１１の上部において、軸受部Ａ２２５Ａ及び軸受部Ｂ２２５Ｂの２つの軸受部を用いた構造を採用し、スプラインシャフト２１１そのもので上記反力に抗する構成としていることにより、従来の構成において用いられていたＬＭガイドを不要としている。これにより、スプラインシャフト２１１とボールねじ軸２２１との間隔（すなわち、回転中心Ｒと回転中心Ｓとの間隔）を短くすることが可能となり、ヘッド部２００の小型化を実現することができる。
【０１０４】
　また、なお、このような本実施形態の構成においては、スプラインシャフト２１１に、上記反力に抗するための十分な機械的な剛性が求められる。このような要求される機械的剛性は、高精度な電子部品の実装のために要求される機械的剛性よりも高い剛性である場合がある。そのため、本実施形態においては、スプラインシャフト２１１と一体的な状態とされている上部シャフト２６５を、昇降可能に支持する（ガイドする）メタル軸受部２６４を設けることで、スプラインシャフト２１１を大径化することなく、スプラインシャフト２１１の剛性を実質的に高めることに寄与している。このような剛性を高める手法に代えて、スプラインシャフト２１１を昇降及び回転可能に支持するスプラインナットをさらにもう１組備えさせるという手法も考えられるが、このような手法では、スプラインシャフト２１１が反力を受けることやその製作・組立誤差等により回転中心Ｒに対してその軸心が僅かに位置ズレした場合に、スプラインシャフト２１１の昇降や回動が行なえなくなる場合があるという問題があるので、好ましい手法とは言えない。なお、本実施形態においては、メタル軸受部２６４においてこのような問題の発生を未然に防止するために、メタル軸受部２６４と上部シャフト２６５の周面との間には、例えば、３０〜５０μｍ程度の隙間を設けている。
【０１０５】
　（実施形態による効果）
　上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【０１０６】
　まず、ヘッド部１００の夫々のシャフト部１０において、互いに離間して配置され、かつ、スプラインシャフト１１を回転中心Ｒ沿いに昇降可能に支持する第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３の外周面に、第１外筒カラー１４を第１ナット固定部１４ａで、第２外筒カラー１５を第２ナット固定部１５ａで夫々固定するとともに、中間カラー１６の内周面を接着して固定することにより、第１スプラインナット１２及び第２スプラインナット１３の２つのスプラインナットを互いに連結して一体的な状態とすることができる。
【０１０７】
　さらに、第１外筒カラー１４の第１支持受け部１４ｂと、第２外筒カラー１５の第２支持受け部１５ｂとにおいて、２つの軸受け部５１及び５２を介して、シャフトフレーム４１に、このような一体的な状態とされた２つのスプラインナットを回転中心Ｒ回りに回転可能に支持させることができる。すなわち、２つの軸受け部５１及び５２により、２つのスプラインナットを回転可能に支持することができることとなり、夫々のシャフト部１０において、スプラインナットを支持するための軸受け部の設置数量を減らすことができる。
【０１０８】
　例えば、従来のヘッド部５００においては、上記実施形態のヘッド部１０と同様に夫々のシャフト部５１０に、２つのスプラインナットが備えられているが、上記２つのスプラインナットを支持するために４つの軸受け部が取付られている。しかしながら、上記実施形態のヘッド部１０においては、軸受け部の設置数量を低減させることができ、ヘッド部１０における夫々のシャフト部１０の組み立てを容易とすることができ、ヘッド部１０の製作コストを低減させることができる。また、併せて、軸受け部の設置数量が低減されるため、夫々のスプラインシャフト１１の回転中心Ｒと、軸受け部の回転中心（上記実施形態においては、第１外筒カラー１４及び第２外筒カラー１５の回転中心でもある）との回転中心の位置合わせを容易とすることができ（すなわち、位置合わせを行う箇所を少なくすることができるので）、シャフト部１０における吸着ノズル２の回転による位置ずれ量を低減することができ、回転精度を向上させることができる。
【０１０９】
　また、上記夫々のスプラインナットを直接その外周面にて、軸受け部を介して、シャフトフレーム４１に支持するのではなく、第１外筒カラー１４において、第１支持受け部１４ｂの外径が第１ナット固定部１４ａの内径と略同じ、好ましくは上記内径よりも小さくなるように、両者の間に段部１４ｃが形成され、また、同様に、第２外筒カラー１５において、第２支持受け部１５ｂの外径が第２ナット固定部１５ａの内径と略同じ、好ましくは上記内径よりも小さくなるように、両者の間に段部１５ｃが形成されて、第１支持受け部１４ｂ及び第２支持受け部１５ｂ及び２つの軸受け部５１及び５２を介して、上記２つのスプラインナットを支持していることにより、軸受け部の設置数量を減らしながら、軸受け部の内径をスプラインナットの外径と略同じか、それよりも小さくすることができる。
【０１１０】
　このように上記軸受け部の内径を小さくできるような場合にあっては、夫々のシャフト部１０の外径を小さくすることができ、ヘッド部１００に備えられている夫々のスプラインシャフト１１の配置間隔を狭めることができ、小型化されたヘッド部１００を提供することができる。
【０１１１】
　逆にシャフト部１０の外径を小さくしないような場合にあっては、シャフト部１０の外径を変更することなく、スプラインシャフト１１の外径を大きくし、スプラインシャフト１１の剛性を高めることができる。このような場合にあっては、例えば、吸着ノズル２の交換時等において、スプラインシャフト１１に外力が加えられるような場合であっても、上記剛性でもってスプラインシャフト１１の回転中心Ｒの位置ずれ等の発生を抑制することができ、より高い回転精度を有するヘッド部を提供することができる。
【０１１２】
　また、夫々のシャフト部１０を組み立ててヘッド部１００に取り付ける際に、スプラインシャフト１１、第１スプラインナット１２、第２スプラインナット１３、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６の夫々を一体的に組み立てた状態にて、スプラインシャフト１１を回転中心Ｒ回りに回転させながら、軸受け部５１により第１外筒カラー１４を支持する位置である第１支持受け部１４ｂと、軸受け部５２により第２外筒カラー１５を支持する位置である第２支持受け部１５ｂと、軸受け部５３により第１外筒カラー１４を支持する位置である位置である上部支持受け部１４ｄとの夫々に対して、夫々の外周面を切削加工することにより、上記切削加工が施された夫々の部分における回転中心と、スプラインシャフト１１の回転中心とを高い精度でもって略一致させることができる。さらに、このような状態で上記組み立てたれたシャフト部１０をシャフトフレーム４１に挿入して、夫々の軸受け部５１、５２、及び５３を介して、シャフト部１０をシャフトフレーム４１に回転可能に支持させることができ、高い回転精度を有するヘッド部１００を提供することができる。
【０１１３】
　具体例としては、従来のヘッド部５００においては、シャフト部５１０における夫々の構成部品が、１０μｍ程度の製作精度でもって製作されているが、組み立て時にさらに夫々の回転中心の位置ずれが発生して、組み立て後には、５０μｍ〜７０μｍ程度の同芯度となっている。一方、上記実施形態のヘッド部１００においては、第１外筒カラー１４、第２外筒カラー１５、及び中間カラー１６が２０μｍ程度の製作精度でもって製作されていても、夫々の部品を組み立ててから上記切削加工を行うため、最終的に１０〜３０μｍ程度の同芯度を得ることができる。
【０１１４】
　また、夫々のシャフト部１０において、従来のように、シャフト歯車がカップリング５３５を介して外筒カラー５１６に取り付けられているのではなく、上述のように同芯度が高められた状態の第１外筒カラー１４における歯車固定部１４ｅに直接的に、シャフト歯車３１が固定されているため、シャフト歯車３１の回転中心とスプラインシャフト１１の回転中心Ｒとの同芯度を高めることができる。
【０１１５】
　また、夫々の回転装置において、従来のように１本の歯付きベルト５３２の内側において４つのシャフト歯車５３１が夫々係合されているのではなく、夫々の回転装置３０において２本の歯付きベルトとして、第１歯付きベルト３２−１及び第２歯付きベルト３２−２を備えさせて、第１歯付きベルト３２−１には第１シャフト歯車３１−１及び第３シャフト歯車３１−３の夫々を係合させて、第２歯付きベルト３２−２には第２シャフト歯車３１−２及び第４シャフト歯車３１−４の夫々を係合させているため、夫々のシャフト歯車３１に対する夫々の歯付きベルトの係合面積を十分に確保した状態で、４つの夫々のシャフト歯車３１について上記係合面積を均一にすることができる。これにより、上記係合面積のばらつきにより発生していた回転精度のばらつきを解消することができるとともに、上記係合面積を十分に確保していることにより、夫々のシャフト歯車３１を確実に回転駆動することができ、高い回転精度でもって夫々の吸着ノズル２の回転を行うことができる。
【０１１６】
　具体例としては、従来のヘッド部５００においては、回転装置５３０による上記θ回転の回転精度が、０．２度程度であるのに対して、上記実施形態のヘッド部１００においては、回転装置３０による上記θ回転の回転精度を、０．０１度以下にまで向上させることができる。
【０１１７】
　また、夫々の昇降装置２０において、昇降バー２４及び昇降ナット部２３は、昇降バー２４とスプラインシャフト１１との上記係合のみにより、その回転方向の移動が常時規制された状態とされており、上記ボールねじ軸２１の回転により、昇降ナット部２３の回転中心Ｓ沿いの昇降が可能とされているが、このような構造は、上述の効果のように、シャフト部１０において、軸受け部５１及び５２の外径保持したまま、その支持構造によって、スプラインシャフト１１の外径を大きく形成して、その剛性（すなわち強度）を高めることができることにより、実現可能となるものである。従って、従来のヘッド部５００のように、スプラインシャフト５１１の外径を大きく形成することができない（すなわち、外形を大きく形成すれば、それに伴いヘッド部全体が大きくなってしまうという理由により）ような支持構造において、昇降バー５２４を介して、昇降ナット部５２３よりスプラインシャフト５１１に伝達される回転モーメントを受けるために必要であったＬＭガイド５２６を、本実施形態のヘッド部１００においては不要とすることができる。これにより、スプラインシャフト１１の回転中心Ｒとボールねじ軸２１の回転中心Ｓとの間の寸法を、上記ＬＭガイドを不要とすることができる分だけ、短縮することができ、より小型化されたヘッド部１００を提供することができる。例えば、従来のヘッド部と比べて、上記寸法を、３０〜４０ｍｍ程度短縮することができる。
【０１１８】
　なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施形態にかかるヘッド部の断面図である。
【図２】図１のヘッド部におけるシャフト部の部分拡大模式断面図である。
【図３】図１のヘッド部の回転装置における駆動歯車、シャフト歯車、及び歯付きベルトの夫々の係合関係を示す模式説明図である。
【図４】従来のヘッド部の断面図である。
【図５】従来のヘッド部におけるシャフト部の部分拡大模式断面図である。
【図６】従来のヘッド部の回転装置における駆動歯車、シャフト歯車、及び歯付きベルトの夫々の係合関係を示す模式説明図である。
【図７】上記実施形態の変形例にかかるヘッド部の部分断面図である。
【符号の説明】
【０１２０】
　１…電子部品、２…吸着ノズル、１０…シャフト部、１１…スプラインシャフト、１２…第１スプラインナット、１３…第２スプラインナット、１４…第１外筒カラー、１４ａ…第１ナット固定部、１４ｂ…第１支持受け部、１４ｃ…段部、１４ｄ…上部支持受け部、１４ｅ…歯車固定部、１５…第２外筒カラー、１５ａ…第２ナット固定部、１５ｂ…第２支持受け部、１５ｃ…段部、１６…中間カラー、２０…昇降装置、２１…ボールねじ軸、２２…昇降駆動モータ、２３…昇降ナット部、２４…昇降バー、２４ａ…先端部、２５…軸受け部、２６…スプリング受け部、２７…スプリング、３０…回転装置、３１…シャフト歯車、３２…歯付きベルト、３３…駆動歯車、３４…回転駆動モータ、４０…ヘッドフレーム、４１…シャフトフレーム、４２…昇降フレーム、５１、５２、及び５３…軸受け部、１００…ヘッド部、２００…ヘッド部、２１１…スプラインシャフト、２２０…昇降装置、２２１…ボールねじ軸、２２２…昇降駆動モータ、２２３…昇降ナット部、２２４…昇降バー、２２４ａ…連結ブラケットＡ、２２４ｂ…連結ブラケットＢ、２２５Ａ…軸受部Ａ、２２５Ｂ…軸受け部Ｂ、２２６…スプリング受け部、２２７…スプリング、２４２…昇降フレーム、２６０…カップリング、２６１…固定用ナット部、２６２…軸受け部、２６３…スペーサ、２６４…メタル軸受部、２６５…上部シャフト、２６６…エアジョイント。
【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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【図７】
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