CN107006147A - 元件安装机 - Google Patents

Abstract

在具备旋转头的头单元设置侧面相机(80)，以在安装位置(A0)的吸嘴(61)将元件(P)向基板(S)的安装位置安装时对即将安装之前的位置(A1)的吸嘴、刚安装之后的位置(A2)的吸嘴及基板(S)的安装位置进行拍摄的方式设置多个反射镜(88a～88f)作为侧面相机(80)的光学***(84)。由此，与分别通过不同的相机来拍摄多个位置的结构相比，能够简化装置并实现装置的小型化。而且，通过一次拍摄能够取得即将安装之前的图像、刚安装之后的图像及基板图像，因此能够实现拍摄时间的缩短化。

Description

元件安装机

技术领域

本发明涉及保持元件而向基板表面上安装的元件安装机。

背景技术

以往，作为这种元件安装机，在通过由头保持的吸嘴来吸附元件而向基板表面安装的结构中，提出了将拍摄装置设置于头的方案(例如，参照专利文献1)。在该元件安装机中，在拍摄装置的光轴上的位置配置反射镜，使反射镜转动而使光轴朝向上方和下方，由此通过1个拍摄装置能够进行吸嘴所吸附的元件的拍摄和基板表面的拍摄。

专利文献1：日本特开2011-86847号公报

发明内容

然而，在上述的元件安装机中，需要用于切换拍摄对象物的切换机构，因此拍摄装置复杂化。而且，为了取得吸嘴所吸附的元件的图像、基板表面的图像等，需要执行与取得的图像的个数对应的次数量的拍摄，因此拍摄所需的时间变长，结果是，安装基板的生产效率恶化。

本发明主要目的在于提供一种不使装置复杂化而能得到吸嘴前端部的侧面图像和基板表面的图像的拍摄装置。

本发明为了实现上述的主要目的而采用了以下的方案。

本发明的第一元件安装机保持元件而向基板表面上安装，其主旨在于，具备：头，具有能够以吸嘴前端部保持所述元件的吸嘴；水平移动单元，使所述头相对于所述基板表面沿水平方向移动；垂直移动单元，使所述吸嘴相对于所述基板表面沿垂直方向移动；安装控制单元，通过所述水平移动单元以使所述吸嘴位于所述基板表面的安装位置的上方的方式使所述头移动，并通过所述垂直移动单元使所述吸嘴下降，由此进行将该吸嘴所保持的元件向所述基板表面的安装位置安装的安装动作；及拍摄单元，设于所述头，通过经由光学***使拍摄元件接受来自拍摄对象物的方向的入射光，来对该拍摄对象物进行拍摄，所述光学***具有：第一光学***，将来自所述吸嘴前端部的侧面的方向的入射光向所述拍摄元件的第一区域引导；第二光学***，在所述吸嘴处于所述基板表面的上方的状态下将来自该基板表面的方向的入射光向所述拍摄元件的第二区域引导，所述拍摄单元能够分别经由所述第一光学***和所述第二光学***对所述吸嘴前端部的侧面的图像和所述基板表面的图像进行拍摄。

在该本发明的第一元件安装机中，具备拍摄单元，该拍摄单元设置于头，通过经由光学***使拍摄元件接受来自拍摄对象物的方向的入射光，来对该拍摄对象物进行拍摄。并且，作为光学***，设有将来自吸嘴前端部的侧面的方向的入射光向拍摄元件的第一区域引导的第一光学***和在吸嘴处于基板表面的上方的状态下将来自基板表面的方向的入射光向拍摄元件的第二区域引导的第二光学***，由此能够分别经由第一光学***和第二光学***对吸嘴前端部的侧面的图像和基板表面的图像进行拍摄。由此，不用具备复杂的机构而能够通过1个拍摄单元得到吸嘴前端部的侧面图像和基板表面的图像。而且，如果通过1次的拍摄能得到吸嘴前端部的侧面图像和基板表面的图像，则能够缩短拍摄时间，能够避免使生产效率恶化。此外，通过使用吸嘴的前端部的侧面图像和基板表面的图像，判定元件是否正常地安装于基板表面的情况变得容易。

在这样的本发明的第一元件安装机中，可以是，所述头是沿周向配置有多个吸嘴并能够使所述多个吸嘴沿周向回转的旋转型的头，所述安装控制单元通过所述水平移动单元以使所述多个吸嘴中的安装对象吸嘴位于所述基板表面的安装位置的上方的方式使所述头移动，并通过所述垂直移动单元使所述安装对象吸嘴下降，由此进行将该安装对象吸嘴所保持的元件向所述基板表面的安装位置安装的安装动作，所述拍摄单元能够分别经由所述第一光学***和所述第二光学***对第一图像和第二图像进行拍摄，该第一图像是在所述安装对象吸嘴之后进行元件的安装动作的安装前吸嘴的前端部的侧面图像和在所述安装对象吸嘴之前进行了元件的安装动作的安装后吸嘴的前端部的侧面图像中的至少一方，该第二图像是所述安装对象吸嘴进行元件的安装动作时的所述基板表面的图像。

在该形态的本发明的第一元件安装机中，可以是，所述光学***具有将来自所述安装对象吸嘴的方向的入射光向所述拍摄元件的第三区域引导的第三光学***，所述拍摄单元能够分别经由所述第一光学***、所述第二光学***及所述第三光学***对所述第一图像、所述第二图像及作为所述安装对象吸嘴的图像的第三图像进行拍摄。这样的话，能够使用第三图像判断安装对象吸嘴的有无。

另外，在本发明的第一元件安装机中，可以是，所述元件安装机具备拍摄控制单元，该拍摄控制单元以在通过所述垂直移动单元使所述吸嘴下降时该吸嘴所保持的元件与所述基板表面接触的第一定时对该基板表面的图像进行拍摄的方式对所述拍摄单元进行控制。这样的话，基于在第一定时拍摄到的基板表面的图像，能够判定在基板表面是否正常地安装了元件。在该形态的本发明的第一元件安装机中，可以是，所述拍摄控制单元以在所述第一定时之后对进行了元件的安装动作之后的所述吸嘴的前端部的侧面图像进行拍摄的方式对所述拍摄单元进行控制，所述元件安装机具备判定单元，该判定单元基于在所述第一定时拍摄到的所述基板表面的图像和在该第一定时之后拍摄到的所述吸嘴的前端部的侧面图像，来判定该吸嘴是否正常地安装了元件。这样的话，在吸嘴向基板表面安装了元件之后，也可能进行该吸嘴是否未带回元件的判断。

此外，在本发明的第一元件安装机中，可以是，所述元件安装机具备拍摄控制单元，该拍摄控制单元以在所述吸嘴进行了元件的安装动作之后通过所述垂直移动单元使该吸嘴上升了预定量的第二定时对所述基板表面的图像进行拍摄的方式对所述拍摄单元进行控制。这样的话，基于在第二定时拍摄到的基板表面的图像，能够判定基板表面是否正常地安装了元件。而且，在吸嘴向基板表面安装了元件之后，也能够进行该吸嘴是否未带回元件的判断。在该形态的本发明的第一元件安装机中，可以是，所述拍摄控制单元以在所述第二定时之前对进行元件的安装动作之前的所述吸嘴的前端部的侧面图像进行拍摄的方式对所述拍摄单元进行控制，所述元件安装机具备判定单元，该判定单元基于在所述第二定时拍摄到的所述基板表面的图像和在该第二定时之前拍摄到的所述吸嘴的前端部的侧面图像，来判定所述吸嘴是否正常地安装了元件。这样的话，在进行安装动作之前也能够进行吸嘴是否保持有元件的判断。

本发明的第二元件安装机保持元件而向基板表面上安装，其主旨在于，具备：旋转型的头，沿周向配置有多个吸嘴，并能够使所述多个吸嘴沿周向回转；水平移动单元，使所述头相对于所述基板表面沿水平方向移动；垂直移动单元，使所述吸嘴相对于所述基板表面沿垂直方向移动；安装控制单元，通过所述水平移动单元以使所述多个吸嘴中的安装对象吸嘴位于所述基板表面的安装位置的上方的方式使所述头移动，并通过所述垂直移动单元使所述安装对象吸嘴下降，由此进行将该安装对象吸嘴保持的元件向所述基板表面的安装位置安装的安装动作；及拍摄单元，设于所述头，所述拍摄单元能够对在所述安装对象吸嘴之后进行元件的安装动作的安装前吸嘴的前端部的侧面图像和在所述安装对象吸嘴之前进行了元件的安装动作的安装后吸嘴的前端部的侧面图像中的至少一方、以及所述安装对象吸嘴进行元件的安装动作时的所述基板表面的图像进行拍摄。

在该本发明的第二元件安装机中，在具备能够使多个吸嘴沿周向回转的旋转型的头和设于头的拍摄单元的结构中，拍摄单元能够对在安装对象吸嘴之后安装元件的安装前吸嘴的前端部的侧面图像、在安装对象吸嘴之前安装元件的安装后吸嘴的前端部的侧面图像及安装对象吸嘴安装元件时的基板表面的图像进行拍摄。由此，通过使用安装前吸嘴的前端部的侧面图像和安装后吸嘴的前端部的侧面图像中的至少一方、以及安装对象吸嘴进行元件的安装动作时的基板表面的图像，判断元件是否正常地安装于基板表面的情况变得容易。

附图说明

图1是表示元件安装***1的结构的概略的结构图。

图2是表示头单元60的结构的概略的结构图。

图3是表示旋转头64及侧面相机80的结构的概略的结构图。

图4是表示侧面相机80的光学***84的结构的概略的结构图。

图5是表示控制装置100与管理装置110的电连接关系的框图。

图6是表示通过侧面相机80的拍摄而得到的拍摄图像的一例的说明图。

图7是表示通过控制装置100的CPU101执行的元件安装处理的一例的流程图。

图8是表示通过控制装置100的CPU101执行的安装动作执行处理的一例的流程图。

图9是说明实施例的侧面相机80的拍摄定时的说明图。

图10是表示图9的拍摄定时的吸嘴61及基板S的情况的说明图。

图11是表示通过控制装置100的CPU101执行的安装确认处理的一例的流程图。

图12是说明变形例的侧面相机80的拍摄定时的说明图。

图13是表示图12的拍摄定时的吸嘴61及基板S的情况的说明图。

具体实施方式

接下来，使用附图来说明本发明的实施方式。图1是表示元件安装***1的结构的概略的结构图。图2是表示头单元60的结构的概略的结构图，图3是表示旋转头64及侧面相机80的结构的概略的结构图，图4是表示侧面相机80的光学***84的结构的概略的结构图，图5是表示控制装置100与管理装置110的电连接关系的框图。

元件安装***1具备：将电子元件(以下，称为“元件”)P向电路基板(以下，称为“基板”)S安装(装配)的元件安装机10；及进行***整体的管理的管理装置110。需要说明的是，在本实施例中，图1的左右方向为X轴方向，前后方向为Y轴方向，上下方向为Z轴方向。

如图1所示，元件安装机10具备：具备收容有元件P的带盘或托盘的元件供给装置20；搬运基板S的基板搬运装置30；对搬运的基板S进行支撑的支撑装置40；通过吸嘴61吸附元件P并向基板S安装的头单元60；使头单元60沿XY方向移动的XY机器人50；及对安装机整体进行控制的控制装置100(参照图5)。基板搬运装置30、支撑装置40、XY机器人50、头单元60收容在框体12内。而且，元件安装机10除了上述部件之外，还具备用于从下方拍摄由吸嘴61吸附的元件P的吸附姿势的零件相机90、用于从上方拍摄基板S上附设的基板定位基准标记的标记相机92、贮藏用于根据安装的元件P的尺寸进行更换的多个种类的吸嘴61的吸嘴库94等。

如图1所示，元件供给装置20具备以能够拆装的方式安装在框体12的前侧的带式供料器22。带式供料器22具备卷绕有将元件P以预定间隔收容的带的带盘22a，对未图示的驱动电动机进行驱动而从带盘22a引出带，由此将元件P送出至元件供给位置。

如图1所示，基板搬运装置30具备传送带装置32，通过传送带装置32的驱动而将基板S从图1的左方向右方(基板搬运方向)搬运。在基板搬运装置30的基板搬运方向(X轴方向)中央部设有从背面侧支撑搬运的基板S的支撑装置40。

如图1所示，XY机器人50具备：沿着Y轴方向设置于装置上部的导轨56；能够沿着导轨56移动的Y轴滑动件58；沿着X轴方向设置于Y轴滑动件58的侧面的导轨52；及能够沿着导轨52移动且安装有头单元60的X轴滑动件54。

如图2所示，在头单元60具备：将保持吸嘴61的多个吸嘴支架62以预定角度间隔(例如30度)配置在与旋转轴相同的轴的圆周上的旋转头64；使旋转头64旋转的R轴促动器66；使吸嘴支架62沿着Z轴方向移动的Z轴促动器70；及能够拍摄吸嘴61及吸嘴61所吸附的元件P的侧面和基板S的表面的侧面相机80。

吸嘴支架62构成为沿Z轴方向延伸的中空圆筒部件。吸嘴支架62的上端部62a形成为比吸嘴支架62的轴部大的直径的圆柱状。而且，吸嘴支架62在比上端部62a靠下方处的预定位置形成有比轴部大的直径的凸缘部62b。在该凸缘部62b的下方的圆环面与旋转头64的上表面形成的未图示的凹陷之间配置有弹簧(螺旋弹簧)65。因此，弹簧65将旋转头64的上表面的凹陷作为弹簧承受处，对吸嘴支架62(凸缘部62b)向上方施力。

如图3所示，旋转头64在沿周向配置的吸嘴支架62(参照图2)上装配有多个(例如12个)吸嘴61。而且，在旋转头64的下表面中央安装有能够反射光的圆筒状的反射体64a。需要说明的是，本实施例的旋转头64在其内部具备使各吸嘴支架62单独旋转的Q轴促动器69(参照图5)。虽然图示省略，但是该Q轴促动器69具备：与在吸嘴支架62的圆筒外周设置的齿轮啮合的驱动齿轮；及与驱动齿轮的旋转轴连接的驱动电动机。因此，在本实施例中，多个吸嘴支架62能够绕轴(沿Q方向)分别单独地旋转，伴随于此，各吸嘴61也能够单独旋转。

如图2所示，R轴促动器66具备与旋转头64连接的旋转轴67和与旋转轴67连接的驱动电动机68。该R轴促动器66使驱动电动机68每次间歇地驱动预定角度(例如30度)，由此使旋转头64每次间歇旋转预定角度。由此，配置于旋转头64的各吸嘴61沿周向每次回转移动预定角度。在此，吸嘴61在处于能够移动的多个位置中的图3中的12点钟的位置时，吸附从元件供给装置20向元件供给位置供给的元件P并进行元件P向基板S的安装。因此，将该12点钟的位置称为安装位置A0。而且，在吸嘴61沿周向(图中箭头方向)移动时，图3中的11点钟的位置是安装位置A0的前一个(紧前)的位置，因此称为即将安装之前的位置A1，在吸嘴61沿周向(图中箭头方向)移动时，图3中的1点钟的位置是安装位置A0的后一个(紧后)的位置，因此称为刚安装之后的位置A2。

如图2所示，Z轴促动器70构成为进给丝杠机构，具备沿Z轴方向延伸并使滚珠丝杠螺母72移动的丝杠轴74、安装于滚珠丝杠螺母72的Z轴滑动件76及将旋转轴与丝杠轴74连接的驱动电动机78。该Z轴促动器70通过对驱动电动机78进行旋转驱动，而使Z轴滑动件76沿Z轴方向移动。在Z轴滑动件76形成有向旋转头64侧突出的大致L字状的杆部77。杆部77能够与位于包含安装位置P0的预定范围的吸嘴支架62的上端部62a抵接。因此，当杆部77伴随着Z轴滑动件76的Z轴方向的移动而沿Z轴方向移动时，能够使位于预定范围内的吸嘴支架62(吸嘴61)沿Z轴方向移动。

如图3及图4所示，侧面相机80具备：设置在头单元60的下部且内置有CCD或CMOS等拍摄元件82a的相机主体82；及使图像成像于拍摄元件82a的光学***84。光学***84在吸嘴头64侧形成有左入射口86a、右入射口86b、上入射口86c这3个入射口，在相机主体82侧形成有相机连接口86d。需要说明的是，上入射口86c形成在与处于安装位置A0的吸嘴51的基端部相向的位置，左入射口86a形成在与处于即将安装之前的位置A1的吸嘴51的前端部相向的位置，右入射口86b形成在与处于刚安装之后的位置A2的吸嘴51的前端部相向的位置。而且，光学***84在吸嘴头64侧的外周面设有朝向旋转头64的反射体64a发出光的多个LED等发光体87。光学***84在其内部具备使从各入射口86a、86b、86c分别入射的光折射而向拍摄元件82a引导的多个反射镜(左反射镜88a、右反射镜88b、中反射镜88c、上反射镜88d、里侧反射镜88e、88f)。左反射镜88a配置于左入射口86a，使从左入射口86a入射的光向中反射镜88c折射，右反射镜88c配置于右入射口86b，使从右入射口86b入射的光向中反射镜88c折射。而且，中反射镜88c配置在左反射镜88a与右反射镜88b之间，使来自左反射镜88a的光向里侧反射镜88e的左下区域折射，并使来自右反射镜88b的光向里侧反射镜88e的右下区域折射。而且，上反射镜88d配置于上入射口86c，使相对于基板S从大致45度的方向入射的光向里侧反射镜88e的中区域折射。而且，上入射口86c的比里侧反射镜88e的接受来自上反射镜88d的光的区域靠上的区域开放，使从上反射镜88d的上部入射的光直接到达里侧反射镜88e的上区域。里侧反射镜88e、88f使向里侧反射镜88e入射的光平行移动并以朝向拍摄元件82a的方式折射。通过以上所述，来自处于即将安装之前的位置A1的吸嘴61的方向的光向左入射口86a入射，通过左反射镜88a、中反射镜88c及里侧反射镜88e、88f(第一光学***)折射而到达拍摄元件82a的第一区域A。来自处于刚安装之后的位置A2的吸嘴61的方向的光向右入射口86b入射，通过右反射镜88b、中反射镜88c及里侧反射镜88e、88f(第一光学***)折射而到达拍摄元件82a的第一区域B。来自吸嘴61的下方的斜45度的方向的光通过上反射镜88d及里侧反射镜88e、88f(第二光学***)折射而到达拍摄元件82a的第二区域。来自处于安装位置A0的吸嘴61的方向的光向上入射口86c入射而直接到达里侧反射镜88e，通过里侧反射镜88e、88f(第三光学***)折射而到达拍摄元件82a的第三区域。由此，拍摄元件82a使分别来自不同方向的图像在不同的区域成像。

这样，侧面相机80在1次的拍摄动作中，能够拍摄处于安装位置A0的吸嘴61(吸嘴拍摄区带)、处于即将安装之前的位置A1的吸嘴61(即将安装之前拍摄区带)、处于刚安装之后的位置A2的吸嘴61(刚安装之后拍摄区带)，取得各自的拍摄图像。而且，在处于安装位置A0的吸嘴61位于基板S上的状态下利用侧面相机80进行拍摄时，除了上述的3个拍摄图像之外，也能够取得基板S的表面(基板拍摄区带)的拍摄图像。图6是通过侧面相机80的拍摄而取得的图像的一例。图6示出吸嘴61将元件P刚安装在基板S上之后的刚安装之后的位置A2处的吸嘴61的前端部的侧面图像(以下，称为刚安装之后的图像)、吸嘴61即将安装元件P之前的即将安装之前的位置A1处的吸嘴61的前端部的侧面图像(以下，称为即将安装之前的图像)、安装位置A0处的吸嘴61的基端部的侧面图像(以下，称为吸嘴图像)、基板S的图像(以下，称为基板图像)。

如图5所示，控制装置100构成为以CPU101为中心的微处理器，除了CPU101之外，还具备ROM102、HDD103、RAM104、输入输出接口105等。它们经由总线106而被连接。控制装置100经由输入输出接口105而输入来自侧面相机80、零件相机90、标记相机92的图像信号等。需要说明的是，在X轴滑动件54、Y轴滑动件58、Z轴促动器70、Q轴促动器69及R轴促动器66分别装备未图示的位置传感器，控制装置100也输入来自上述的位置传感器的位置信息。而且，控制装置100经由输入输出接口105输出向元件供给装置20、基板搬运装置30、支撑装置40、使X轴滑动件54移动的X轴促动器55、使Y轴滑动件58移动的Y轴促动器59、Z轴促动器70(驱动电动机78)、Q轴促动器69(驱动电动机)、R轴促动器66(驱动电动机68)、向进行未图示的真空泵与吸嘴61的连通和隔断的电磁阀79的驱动信号等。

管理装置110例如是通用的计算机。如图5所示，管理装置110具备CPU111、ROM112、存储基板的生产数据等的HDD113、RAM114、输入输出接口115等。它们经由总线116而被连接。输入信号从鼠标或键盘等输入设备117经由输入输出接口115向管理装置110输入。而且，管理装置110经由输入输出接口115输出向显示器118的图像信号。在此，基板的生产数据是用于确定在元件安装机10中将哪个元件P以何种顺序向基板安装、而且制作几张这样安装有元件P的基板S等的数据。该生产数据由作业者预先输入，在开始生产时从管理装置110向元件安装机10发送。

接下来，说明这样构成的元件安装机10的动作的详情。图7是表示通过控制装置100的CPU101执行的元件安装处理的一例的流程图。该处理在从管理装置110接收到生产数据并指示了生产开始时执行。

在元件安装处理中，控制装置100的CPU101首先进行控制基板搬运装置30而搬运基板S的基板搬运处理(S100)。接下来，CPU101以使旋转头64的安装位置A0移动到元件供给装置20的元件供给位置的方式控制X轴促动器55及Y轴促动器59(S110)，一边使处于即将安装之前的位置A1的吸嘴61回转移动到安装位置A0，一边以使该吸嘴61下降的方式控制R轴促动器66及Z轴促动器70，进行以使负压作用于吸嘴61而吸嘴61吸附元件P的方式控制电磁阀79的吸附动作(S120)。CPU101当进行吸附动作时，判定下一吸附的元件P是否存在(S130)。并且，CPU101当判定为下一吸附的元件P存在时，返回S120而重复进行吸附动作，当判定为下一吸附的元件P不存在时，进入接下来的S140的处理。

接下来，CPU101以使旋转头64的安装位置A0移动到基板S的安装位置的正上方的方式控制X轴促动器55及Y轴促动器59，使头单元60移动到基板S上(S140)。需要说明的是，头单元60的移动经由零件相机90的上方而进行。在头单元60通过零件相机90的上方时，通过零件相机90拍摄吸嘴61所吸附的元件P，基于得到的图像来检测元件P相对于吸嘴61的位置偏差量。

当头单元60移动到安装位置时，CPU101执行将元件P向基板S安装的安装动作(S150)，进行确认安装动作是否正常进行的安装确认处理(S160)。并且，CPU101判定下一安装的元件P是否存在(S170)，当判定为下一安装的元件P存在时，返回S150而重复进行安装动作和安装确认处理，当判定为下一安装的元件P不存在时，结束元件安装处理。

S150的安装动作通过执行图8的安装动作执行处理来进行。在图8的安装动作执行处理中，CPU101一边使处于即将安装之前的位置A1的吸嘴61回转移动到安装位置A0，一边以使该吸嘴61下降的方式控制R轴促动器66及Z轴促动器70(S200)，等待吸嘴61所吸附的元件P接触到基板S上(S210)。需要说明的是，S210的判定例如可以基于来自装配于Z轴促动器70的位置传感器的检测值进行。CPU101当判定为元件P与基板S接触时，进行基于侧面相机80的拍摄(S220)，以使正压作用于吸嘴61而将元件P安装到基板S上的方式控制电磁阀79(S230)。在此，通过侧面相机80的拍摄而得到的图像包括：安装位置A0处的吸嘴61的侧面图像(吸嘴图像)；即将安装之前的位置A1处的吸嘴61的侧面图像(即将安装之前的图像)；刚安装之后的位置A2处的吸嘴61的侧面图像(刚安装之后的图像)；及基板S的安装位置的表面图像(基板图像)。然后，CPU101以使吸嘴61上升的方式控制Z轴促动器70(S240)，等待吸嘴61沿Z轴方向上升预定量(例如，1mm)(S250)。在此，在S240的处理中，使吸嘴61仅沿Z轴方向移动，沿X轴、Y轴及R轴的方向不移动。而且，S250的判定例如可以基于来自装配于Z轴促动器70的位置传感器的检测值进行。当吸嘴61的Z轴上升预定量时，CPU101进行基于侧面相机80的拍摄(S260)，结束安装动作执行处理。需要说明的是，CPU101在进行了基于侧面相机80的拍摄之后，执行后述的安装确认处理，当在安装确认处理中确认到未发生安装错误时，为了进行下一元件P的安装动作而开始X轴、Y轴及R轴的方向的移动。

图9是说明实施例的侧面相机80的拍摄定时的说明图，图10是表示图9的拍摄定时的吸嘴61及基板S的情况的说明图。如图所示，基于侧面相机80的拍摄在吸嘴61所吸附的元件P与基板S接触的第一定时和在元件P的安装后吸嘴61沿Z轴方向上升了预定量的第二定时执行。在第一定时拍摄侧面相机80时得到的图像如图10(a)的拍摄区带(基板拍摄区带)内所示，成为从斜上方观察吸嘴61所吸附的元件P与基板S的表面接触的情况的图像。而且，在第二定时拍摄侧面相机80时得到的图像如图10(b)的拍摄区带(基板拍摄区带)内所示，成为从斜上方观察在元件P的安装后吸嘴61从基板S分离的情况的图像。

S160的安装确认处理通过执行图11的安装确认处理来进行。在图11的安装确认处理中，控制装置100的CPU101首先对于在第一定时和第二定时分别使侧面相机80拍摄而得到的拍摄图像实施图像处理，由此进行元件P的安装确认(S300)。在此，S300的处理从通过第一定时的拍摄而得到的拍摄图像中提取基板拍摄区带内的基板图像(参照图10(a))，通过研究提取出的基板图像中的与安装位置对应的像素的亮度值来判定安装位置是否存在元件P。由此，能够判定相对于基板S的安装位置而放置的元件P是否发生位置偏差(安装错误)。而且，S300的处理从通过第二定时的拍摄而得到的拍摄图像中提取基板拍摄区带内的基板图像(参照图10(b))，将提取出的基板图像与通过第一定时的拍摄而得到的基板图像进行比较，并判定它们的差，由此能够判定基板S的安装位置的元件P前后是否发生变化。由此，在元件P的安装后，能够判定是否发生吸嘴61带回该元件P的带回错误(安装错误)。在此，第一定时的拍摄图像与第二定时的拍摄图像的差的判定可以是以映照到双方的拍摄图像中的吸嘴61为基准进行，也可以基于映照到双方的拍摄图像中的周边元件或焊料来推定元件P的安装位置并以推定的安装位置为基准进行。而且，可以使作业者能够选择上述的基准。当前，可考虑基板S产生翘曲的情况。在这种情况下，在通过吸嘴61将元件P按压于基板S的状态(第一定时)下拍摄到基板S时，以及在安装动作完成之后使吸嘴61上升并在吸嘴61的按压力被释放的状态下(第二定时)拍摄到基板S时，存在基板S的拍摄位置发生偏差的情况。在这种情况下，如果以基于映照到双方的拍摄图像中的周边元件或焊料而确定的元件P的安装位置为基准来判定双方的拍摄图像的差，则能够准确地识别元件P的位置。

另外，在实施例中，S300的处理从拍摄图像中提取即将安装之前拍摄区带内的即将安装之前的图像，通过研究提取到的即将安装之前的图像中的处于吸嘴61的前端部周边的像素的亮度值，来判定处于即将安装之前的位置A1的吸嘴61是否吸附了元件P(在吸嘴61是否存在元件P)。如上所述，元件P的带回的判定通过第一定时的拍摄图像(基板图像)与第二定时的拍摄图像(基板图像)的比较来进行。在这种情况下，基于拍摄图像(即将安装之前的图像)而预先确认即将安装之前的位置A1的吸嘴61吸附元件P(存在元件P)的情况，由此，通过即将安装之前的位置A1的吸嘴61向安装位置A0移动而进行安装动作时的第一定时的拍摄图像(基板图像)与第二定时的拍摄图像(基板图像)的单纯比较就能够判定元件P的带回。即，在即将安装之前的位置A1的吸嘴61不存在元件P的情况下，向下一安装位置A0移动而进行安装动作时的第一定时的拍摄图像(基板图像)与第二定时的拍摄图像(基板图像)未发生变化，仅是单纯比较的话无法判定元件P的带回。因此，在不了解即将安装之前的位置A1的吸嘴61是否存在元件P的情况下，需要进行在第一定时的拍摄图像(基板图像)之中识别元件P的处理(识别处理)。这样的识别处理也成为使图像处理复杂化并产生误识别的原因，因此不优选。在本实施例中，基于拍摄图像(即将安装之前的图像)而预先确认即将安装之前的位置A1的吸嘴61存在元件P的情况，通过即将安装之前的位置A1的吸嘴61向安装位置A0移动并进行安装动作时的第一定时的拍摄图像(基板图像)与第二定时的拍摄图像(基板图像)的单纯比较来判定元件P的带回，由此，不需要识别处理，能够更单纯且准确地进行带回的判定。

并且，CPU101基于上述的图像处理来判定是否发生安装错误(S310)，在判定为未发生安装错误时，结束安装确认处理。另一方面，CPU101判定为发生安装错误时，判定安装错误是否为元件P的带回错误(S320)。CPU101当判定为安装错误不是元件P的带回错误时，结束安装确认处理。在这种情况下，发生安装错误(安装位置偏差)的基板S能够在后续工序中通过未图示的检查装置进行了检查之后，进行废弃处分。需要说明的是，CPU101在结束了安装确认处理之后，可以使结束图7的元件安装处理结束，由此避免对于发生安装错误的基板S进行以后的元件P的安装。

另一方面，CPU101当判定为安装错误是元件P的带回错误时，使进行了元件P的安装动作的吸嘴61从安装位置A0向刚安装之后的位置A2移动之后(S330)，进行基于侧面相机的拍摄(S340)，对于通过拍摄而得到的拍摄图像实施图像处理(S350)。S350的处理从拍摄图像中提取刚安装之后拍摄区带内的刚安装之后的图像，通过研究提取出的刚安装之后的图像的吸嘴61的处于前端部周边的像素的亮度值，来判定处于刚安装之后的位置A2的吸嘴61是否存在元件P(带回元件)。CPU101当判定为刚安装之后拍摄区带存在带回元件时(S360)，将该元件P向未图示的废弃箱废弃(S370)。并且，CPU101为了下一元件P的安装而将吸嘴61更换为新的吸嘴(S380)，并结束安装确认处理。需要说明的是，当将吸嘴61更换为新的吸嘴时，CPU101进行基于侧面相机80的拍摄，从得到的拍摄图像中提取吸嘴拍摄区带内的吸嘴图像，并基于提取出的吸嘴图像来判定吸嘴61是否被装配。由此，能够确认吸嘴61是否被更换。当更换吸嘴61并结束安装确认处理时，CPU101返回图7的元件安装处理的S170而推进处理，由此再次开始下一元件P的安装。

CPU101当在S360中判定为刚安装之后拍摄区带不存在带回元件时，判断为元件P可能会掉落到基板S上，使元件安装机10自动停止(S390)，进行用于向作业者指示元件P的拔除的错误显示(S400)。并且，CPU101进行等待直至从作业者存在生产再次开始的指示为止(S410)，当作出生产再次开始的指示时，为了使元件安装处理再次开始，而将吸嘴61更换为新的吸嘴(S380)，结束安装确认处理。需要说明的是，CPU101也可以取代S400的错误显示，使安装确认处理结束，并且在结束了安装确认处理之后，使图7的元件安装处理结束，由此避免对于发生带回错误的基板S进行以后的元件P的安装。在这种情况下，发生带回错误的基板S也能够在后续工序中通过未图示的检查装置进行了检查之后，进行废弃处分。

在此，图11的安装确认处理以安装尺寸小于预定尺寸的小型元件的情况为对象进行。将吸嘴61所吸附的元件P向基板S上印刷的焊料膏剂上按压，吸嘴61使正压空气力作用于元件P，由此进行元件P的安装。因此，如果元件P的尺寸小，则伴随着元件P的按压而焊料膏剂凸起，焊料有时会附着于吸嘴61。另一方面，对应于安装的元件P的尺寸来选择吸嘴61。在安装小型元件的情况下，选择的吸嘴61的内径变小，正压空气力变小。因此，在焊料附着于吸嘴61的吸附口的情况下，焊料的粘着力超过来自吸嘴61的正压空气力，存在保持元件P附于吸嘴61的状态而Z轴上升的情况(元件P的带回)。另一方面，在安装大型元件的情况下，选择的吸嘴61的内径也变大，正压空气力变大。而且，由于元件尺寸大，因此将元件P向焊料膏剂按压时的对于基板S的粘结力也大，元件P的厚度也高，因此将元件P向焊料膏剂按压时的焊料的凸起也减小。这样，在安装大型元件的情况下，焊料附着于吸嘴61的可能性低，而且可认为即使焊料附着于吸嘴61也几乎没有发生带回的可能性。以安装尺寸小于预定尺寸的小型元件的情况为对象来进行安装确认处理正是基于这样的理由。

以上说明的实施例的元件安装机10在头单元60具备侧面相机80，在安装位置A0的吸嘴61将元件P安装于基板S的安装位置时，以同时拍摄即将安装之前的位置A1的吸嘴61、刚安装之后的位置A2的吸嘴61及基板S的表面(安装位置)的方式设置多个反射镜88a～88f作为侧面相机80的光学***84。由此，与通过不同的相机拍摄多个位置的情况相比，能够简化装置并能够实现装置的小型化。而且，通过1次的拍摄能够取得即将安装之前的图像、刚安装之后的图像及基板图像，因此能够缩短拍摄时间。

另外，实施例的元件安装机10在处于安装位置A0的吸嘴61的Z轴下降而元件P与基板S接触的第一定时和安装元件P后吸嘴61上升了预定量的第二定时，分别进行基于侧面相机80的拍摄。由此，除了元件P在基板S上是否被安装于正确的安装位置的判定之外，也能够进行在元件P的安装后吸嘴61是否未带回该元件P的判定，能够更准确地掌握安装错误的状况。

此外，实施例的元件安装机10通过侧面相机80也拍摄安装位置A0的吸嘴拍摄区带，因此也能够判定在安装位置A0是否存在吸嘴61。由此，特别是在吸嘴61的更换时能够确认吸嘴61是否被装配。

在实施例的元件安装机10中，在图11的安装确认处理中，当在S320中判定为发生了元件P的带回时，使吸嘴61向刚安装之后的位置A2移动而进行基于侧面相机80的拍摄，但是也可以不进行这样的拍摄。

在实施例的元件安装机10中，在吸嘴61下降而元件P与基板S接触的定时(第一定时)和安装了元件P之后吸嘴61上升了预定量的定时(第二定时)进行基于侧面相机80的拍摄来取得基板图像，但是也可以不进行第二定时的拍摄。在这种情况下，与进行第二定时的拍摄的情况相比，能够使XY方向的移动、R方向的移动在早的定时开始。图12是说明变形例的侧面相机80的拍摄定时的说明图，图13是表示图12的拍摄定时的吸嘴61及基板S的情况的说明图。如图所示，基于侧面相机80的拍摄在吸嘴61所吸附的元件P与基板S接触的第一定时执行。通过第一定时的拍摄而得到的拍摄图像如图13的拍摄区带内(基板拍摄区带)所示，成为从斜上方观察吸嘴61所吸附的元件P与基板S的表面接触的情况的图像。在这种情况下，根据基板拍摄区带内的基板图像，虽然无法判定处于安装位置A0的吸嘴61是否带回了元件P，但是能够判定元件P是否被安装于基板S的安装位置。在此，在处于即将安装之前的位置A1的吸嘴61向安装位置A0移动而安装元件P的情况下，处于安装位置A0的吸嘴61向刚安装之后的位置A2移动。因此，如果之前刚进行了安装动作的吸嘴61正常地安装元件P，则通过侧面相机80的拍摄而得到的拍摄图像中的刚安装之后拍摄区带内的图像不映现出元件P，如果之前刚进行了安装动作的吸嘴61带回元件P，则通过侧面相机80的拍摄而得到的拍摄图像中的刚安装之后拍摄区带内的图像映现出元件P。因此，通过研究拍摄图像中的刚安装之后拍摄区带内的图像，能够判定之前刚进行了安装动作的吸嘴61的元件P的带回。

在实施例的元件安装机10中，通过侧面相机80同时拍摄刚安装之后的位置A2的吸嘴61和即将安装之前的位置A1的吸嘴61而取得刚安装之后的图像和即将安装之前的图像，但是没有限定于此，也可以仅拍摄刚安装之后的位置A2和即将安装之前的位置A1中的任一方。而且，通过侧面相机80拍摄安装位置A0的吸嘴61而取得吸嘴图像，但是也可以不拍摄安装位置A0的吸嘴61。

在实施例的元件安装机10中，通过1台的侧面相机80兼用作用于拍摄刚安装之后的位置A2的吸嘴61而取得刚安装之后的图像的相机、用于拍摄即将安装之前的位置A1的吸嘴61而取得即将安装之前的图像的相机、用于拍摄基板S的安装位置而取得基板图像的相机，但是并不局限于此，也可以分别设置各个相机。

在实施例的元件安装机10中，在发生了安装错误的情况下，按照图11的安装确认处理来应对安装错误，但是没有限定于此，也可以是作业者能够选择应对方法(例如，S370的元件P的废弃的有无、S380的吸嘴更换的有无、S390的自动停止的有无、发生了安装错误的基板S的废弃的有无、安装错误发生后是否继续以后的元件P的安装等)。

在实施例的元件安装机10中，控制装置100在图11的安装确认处理的S300中，基于侧面相机80的拍摄图像中的即将安装之前的图像来判定即将安装之前的位置A1的吸嘴61是否存在元件P。在这种情况下，当判定为在处于即将安装之前的位置A1的吸嘴61存在元件P时，在安装确认处理之后进行的图7的元件安装处理的S150中进行下一元件P的安装动作，当判定为在处于即将安装之前的位置A1的吸嘴61不存在元件P时，判断为元件P在移动中途落下，可以使元件安装机10进行自动停止(错误停止)。

在实施例的元件安装机10中，将侧面相机80使用于用于判定吸嘴61所吸附的元件P是否正常地安装于基板S的图像(基板图像)的取得，但是没有限定于此，也可以使用于在通过吸嘴61吸附由元件供给装置20供给的元件P时用于判定元件P是否被正常吸附的图像的取得。在这种情况下，例如，元件安装机10(控制装置100)在图7的元件安装处理的S120中，可以在处于安装位置A0的吸嘴61下降而与元件P接触的第一定时进行基于侧面相机80的拍摄，也可以在吸嘴61吸附了元件P之后使吸嘴61上升预定量的第二定时进行基于侧面相机80的拍摄，还可以在第一定时及第二定时这两方进行基于侧面相机80的拍摄。在第一定时进行拍摄的情况下，基于与实施例的基板拍摄区带相当的区带内的图像能够判定吸嘴61是否在正确的位置进行了元件P的吸附动作。而且，在第二定时进行拍摄的情况下，基于与实施例的基板拍摄区带相当的区带内的图像能够判定是否未产生在吸嘴61未吸附元件P的吸附错误。而且，也可以基于通过侧面相机80拍摄而得到的拍摄图像中的即将安装之前的位置A1的图像来确认元件吸附前的吸嘴61是否没有異常(例如吸嘴61的破损或附着物的有无等)，或者基于刚安装之后的位置A2的图像来确认元件P的吸附状态(例如元件P的吸附姿势的良好与否、元件P的有无等)。

在实施例中，将本发明适用于通过侧面相机80拍摄安装于旋转头64的吸嘴61进行了说明，但是并不局限于此，也可以适用于通过侧面相机拍摄安装于不旋转的头的吸嘴的情况。

在此，说明本实施例的主要要素与发明内容一栏记载的发明的主要要素的对应关系。即，旋转头64相当于“头”，XY机器人50相当于“水平移动单元”，Z轴促动器70相当于“垂直移动单元”，执行图7的元件安装处理的控制装置100的CPU101相当于“安装控制单元”，侧面相机80相当于“拍摄单元”，反射镜88a～88c、88e、88f相当于“第一光学***”，反射镜88d～88f相当于“第二光学***”。而且，反射镜88e、88f相当于“第三光学***”。而且，执行图8的安装处理的S210、S220、S250、S260的处理的控制装置100的CPU101相当于“拍摄控制单元”，执行图11的安装确认处理的控制装置100的CPU101相当于“判定单元”。

需要说明的是，本发明不受上述的实施例的任何限定，当然只要属于本发明的技术范围就能以各种形态实施。

工业实用性

本发明能够利用于元件安装机的制造产业等。

1元件安装***、10元件安装装置、12框体、20元件供给装置、22带式供料器、22a带盘、30基板搬运装置、32传送带装置、40支撑装置、50 XY机器人、52、56导轨、54 X轴滑动件、55 X轴促动器、58 Y轴滑动件、59 Y轴促动器、60头单元、61吸嘴、62吸嘴支架、62a上端部、62b凸缘部、64旋转头、64a反射体、65弹簧(螺旋弹簧)、66 R轴促动器、67旋转轴、68驱动电动机、69 Q轴促动器、70 Z轴促动器、72滚珠丝杠螺母、74丝杠轴、76 Z轴滑动件、77杆部、78驱动电动机、79电磁阀、80侧面相机、82相机主体、82拍摄元件、84光学***、86a左入射口、86b右入射口、86c上入射口、86d相机连接口、87发光体、88a～88f反射镜、90零件相机、92标记相机、94吸嘴贮藏库、100控制装置、101、111 CPU、102、112 ROM、103、113 HDD、104、114RAM、105、115输入输出接口、106、116总线、110管理装置、117输入设备、118显示器、A0安装位置、A1即将安装之前的位置、A2刚安装之后的位置、P元件、S基板。

Claims (8)

1.一种元件安装机，保持元件而向基板表面上安装，所述元件安装机的特征在于，具备：

头，具有能够以吸嘴前端部保持所述元件的吸嘴；

水平移动单元，使所述头相对于所述基板表面沿水平方向移动；

垂直移动单元，使所述吸嘴相对于所述基板表面沿垂直方向移动；

安装控制单元，通过所述水平移动单元以使所述吸嘴位于所述基板表面的安装位置的上方的方式使所述头移动，并通过所述垂直移动单元使所述吸嘴下降，由此进行将该吸嘴所保持的元件向所述基板表面的安装位置安装的安装动作；及

拍摄单元，设于所述头，通过经由光学***使拍摄元件接受来自拍摄对象物的方向的入射光，来对该拍摄对象物进行拍摄，

所述光学***具有：第一光学***，将来自所述吸嘴前端部的侧面的方向的入射光向所述拍摄元件的第一区域引导；及第二光学***，在所述吸嘴处于所述基板表面的上方的状态下将来自该基板表面的方向的入射光向所述拍摄元件的第二区域引导，

所述拍摄单元能够分别经由所述第一光学***和所述第二光学***对所述吸嘴前端部的侧面的图像和所述基板表面的图像进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的元件安装机，其特征在于，

所述头是沿周向配置有多个吸嘴并能够使所述多个吸嘴沿周向回转的旋转型的头，

所述安装控制单元通过所述水平移动单元以使所述多个吸嘴中的安装对象吸嘴位于所述基板表面的安装位置的上方的方式使所述头移动，并通过所述垂直移动单元使所述安装对象吸嘴下降，由此进行将该安装对象吸嘴所保持的元件向所述基板表面的安装位置安装的安装动作，

所述拍摄单元能够分别经由所述第一光学***和所述第二光学***对第一图像和第二图像进行拍摄，该第一图像是在所述安装对象吸嘴之后进行元件的安装动作的安装前吸嘴的前端部的侧面图像和在所述安装对象吸嘴之前进行了元件的安装动作的安装后吸嘴的前端部的侧面图像中的至少一方，该第二图像是所述安装对象吸嘴进行元件的安装动作时的所述基板表面的图像。

3.根据权利要求2所述的元件安装机，其特征在于，

所述光学***具有将来自所述安装对象吸嘴的方向的入射光向所述拍摄元件的第三区域引导的第三光学***，

所述拍摄单元能够分别经由所述第一光学***、所述第二光学***及所述第三光学***对所述第一图像、所述第二图像及作为所述安装对象吸嘴的图像的第三图像进行拍摄。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的元件安装机，其特征在于，

所述元件安装机具备拍摄控制单元，该拍摄控制单元以在通过所述垂直移动单元使所述吸嘴下降时该吸嘴所保持的元件与所述基板表面接触的第一定时对该基板表面的图像进行拍摄的方式对所述拍摄单元进行控制。

5.根据权利要求4所述的元件安装机，其特征在于，

所述拍摄控制单元以在所述第一定时之后对进行了元件的安装动作之后的所述吸嘴的前端部的侧面图像进行拍摄的方式对所述拍摄单元进行控制，

所述元件安装机具备判定单元，该判定单元基于在所述第一定时拍摄到的所述基板表面的图像和在该第一定时之后拍摄到的所述吸嘴的前端部的侧面图像，来判定该吸嘴是否正常地安装了元件。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的元件安装机，其特征在于，

所述元件安装机具备拍摄控制单元，该拍摄控制单元以在所述吸嘴进行了元件的安装动作之后通过所述垂直移动单元使该吸嘴上升了预定量的第二定时对所述基板表面的图像进行拍摄的方式对所述拍摄单元进行控制。

7.根据权利要求6所述的元件安装机，其特征在于，

所述拍摄控制单元以在所述第二定时之前对进行元件的安装动作之前的所述吸嘴的前端部的侧面图像进行拍摄的方式对所述拍摄单元进行控制，

所述元件安装机具备判定单元，该判定单元基于在所述第二定时拍摄到的所述基板表面的图像和在该第二定时之前拍摄到的所述吸嘴的前端部的侧面图像，来判定所述吸嘴是否正常地安装了元件。

8.一种元件安装机，保持元件而向基板表面上安装，所述元件安装机的特征在于，具备：

旋转型的头，沿周向配置有多个吸嘴，并能够使所述多个吸嘴沿周向回转；

水平移动单元，使所述头相对于所述基板表面沿水平方向移动；

垂直移动单元，使所述吸嘴相对于所述基板表面沿垂直方向移动；

安装控制单元，通过所述水平移动单元以使所述多个吸嘴中的安装对象吸嘴位于所述基板表面的安装位置的上方的方式使所述头移动，并通过所述垂直移动单元使所述安装对象吸嘴下降，由此进行将该安装对象吸嘴所保持的元件向所述基板表面的安装位置安装的安装动作；及

拍摄单元，设于所述头，

所述拍摄单元能够对在所述安装对象吸嘴之后进行元件的安装动作的安装前吸嘴的前端部的侧面图像和在所述安装对象吸嘴之前进行了元件的安装动作的安装后吸嘴的前端部的侧面图像中的至少一方、以及所述安装对象吸嘴进行元件的安装动作时的所述基板表面的图像进行拍摄。