CN100386015C - 检测元件保持器是否良好的装置和方法、及用于安装电子元件的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于确定元件保持器是否良好的装置和方法，这使得能够检测影响元件的正确识别的元件保持器，此外使得防止构成装置之间发生干涉；一种具有确定装置的元件安置装置，以及一种元件安装方法。所述确定装置具有照明装置(120)，CCD相机(106)和基于吸嘴的元件保持表面(140)的亮度确定吸嘴(201)是否良好的控制器(150)。具有元件保持表面的光反射率增加到通过吸嘴所保持的电子元件(312)的正确识别被影响的水平的吸嘴可以被相应地检测。也提供了干涉防止装置(320)，这样CCD相机和吸嘴之间的干涉可以被防止。

Description

检测元件保持器是否良好的装置和方法、及用于安装电子元件的装置和方法

技术领域

本发明涉及检测用于保持诸如电子元件等的元件保持器是否良好的装置和方法、及用检测装置安装元件的装置和方法。

背景技术

传统上，如图25所示，在用于将电子元件2安装到电路板3上的元件安装装置10中，在电子元件2在吸嘴1的引导端抽吸到抽吸表面上之后，通过吸嘴(suction nozzle)1所保持的电子元件2在电子元件被移动到电路板3时的过程中越过照明装置4。照明装置4从通过吸嘴1所保持的电子元件2之下照明电子元件2的下表面，并且识别器5通过来自下表面的反射光执行电子元件2的图像拾取操作。基于图像拾取信息，通过吸嘴1所抽吸的电子元件2的位置偏差被检测。具有检测的位置偏差的电子元件2在位置中被矫正，然后安装到电路板3的预定位置上。

在检测电子元件2的位置偏差中，尤其是在吸嘴1上的抽吸表面具有大于通过识别器5所识别的电子元件2的区域的区域的情况下，这就难于从包括抽吸表面的吸嘴1的反射光和来自电子元件2的反射光彼此区别。电子元件2的位置偏差的正确判断在一些情况下受到阻碍。为了在识别器5中避免来自吸嘴1的反射光的效果，吸嘴1由低反射率(reflectance)的材料所制造，并涂层以降低反射率，或者以相似的方式调节。

但是，通过重复抽吸电子元件2，由较低反射率材料所形成或者进行涂层的吸嘴1的抽吸表面容纳电子元件2的金属粘接剂，或者抽吸表面的涂层被剥除，由此反射率增加。结果，如果电子元件2相对如上所述的吸嘴1的抽吸表面较小，识别器5不利地从吸嘴1的抽吸表面检测反射光，这导致电子元件2的位置不能被正确识别或吸嘴1被错误识别为保持电子元件2的问题，尽管吸嘴1没有抽吸电子元件2。

发明内容

本发明被开发以解决上述问题，并以提供用于检测元件保持器是否良好的装置以及用所述检测装置安装元件的方法为目的，这使得能够检测影响元件的正确识别的元件保持器，此外使得防止构成装置之间发生干涉。

为了实现所述目的，本发明可以如下构成。

即，根据本发明的第一方面，提供了一种检测装置，用于检测元件保持器是否良好，所述检测装置包括：

照明装置，用于将光发射到元件保持器上，所述元件保持器具有不小于元件的光反射表面的区域的元件保持表面；

图像拾取装置，用于通过照明装置的照明执行元件保持表面的图像拾取；以及

控制器，用于基于从图像拾取装置所供给的元件保持表面的图像拾取信息中的元件保持表面的亮度，确定元件保持器是否良好，并用于当元件保持表面的非覆盖区域的亮度不小于设定值时确定所述元件保持器是有缺陷的，所述非覆盖区域由一个或者更多个部分形成，并对应于除了被所述元件所覆盖的区域之外的区域。

第一方面的上述检测装置可以被设计，这样当照明装置在元件通过元件保持表面所保持的状态中发光时，控制器基于从元件和元件保持表面所反射的总的亮度而设定的设定值，这样当在没有元件被保持的状态中在元件保持表面上的亮度不小于设定值时，确定元件保持器有缺陷。

第一方面的上述检测装置可以被设计，这样控制器具有与通过将元件保持表面分开所获得的多个部分相关的区域信息，并且确定各部分上的亮度是否不小于设定值。

第一方面的上述检测装置可以被设计，这样当亮度小于设定值时，如果对应所述元件的图像在从图像拾取装置所供给的元件保持表面的成像信息之内，控制器确定元件保持器是有缺陷的。

第一方面的上述检测装置可以被设计，这样控制器具有与在元件保持表面的成像信息之内所识别的元件的图像相关的信息，所述信息与尺寸不大于将通过元件保持器所保持的最小元件的图像信息所形成的图像相关。

第一方面的上述检测装置可以被设计，这样照明装置将以用于检测的光量将光发射到元件保持器上，所述光量超过了在照明装置将光发射到元件和元件保持表面时的最大光量，所述元件和元件保持表面处于元件被元件保持表面所保持的状态中。

根据本发明的第二方面，提供了一种检测方法，检测元件保持器是否良好，所述方法包括：

将光发射到元件保持器，所述元件保持器具有面积不小于元件的光反射表面的元件保持表面；

执行所照明的元件保持表面的图像拾取；以及

当元件保持表面的图像拾取信息中的元件保持表面的非覆盖区域的亮度不小于设定值时，确定所述元件保持器是有缺陷的，所述非覆盖区域对应于除了被所述元件覆盖的区域之外的区域。

根据本发明的第三方面，提供了一种元件安装装置，包括：

检测装置，所述检测装置用于检测元件保持器是否良好，所述检测装置包括：照明装置，用于将光发射到元件保持器上，所述元件保持器具有不小于元件的光反射表面的面积的元件保持表面；图像拾取装置，用于通过照明装置的照明执行所照明的元件保持表面的图像拾取；以及控制器，用于基于从图像拾取装置所供给的元件保持表面的成像信息中元件保持表面的亮度，确定元件保持器是否良好，并用于当元件保持表面的非覆盖区域的亮度不小于设定值时确定所述元件保持器是有缺陷的，所述非覆盖区域由一个或者更多个部分形成，并对应于除了被所述元件所覆盖的区域之外的区域；元件供给装置，所述元件供给装置用于供给将通过元件保持器所保持的元件；以及元件加载和传输装置，所述元件加载和传输装置具有元件保持器，用于用该元件保持器来保持来自元件供给装置的元件，并将所保持的元件安装到电路板上。

第三方面的上述元件安装装置可以被设计，这样元件加载和传输装置具有：检测装置支撑器，所述支撑器具有以阵列安置的多个元件保持器，用于保持照明装置和与元件保持器的元件保持表面相对设置的图像拾取装置，并包括在检测装置中；以及驱动单元，所述驱动单元用于沿着元件保持器的安置方向移动与元件保持器相关的检测装置支撑器。

第三方面的上述元件安装装置可以被设计，这样所述装置还包括用于清洁根据检测装置确定为有缺陷的缺陷元件保持器的元件保持表面的清洁装置。

第三方面的上述元件安装装置可以被设计，这样所述装置还包括保持器替换装置，用于从元件加载和传输装置分离和保持被检测装置确定为有缺陷的缺陷元件保持器，并保持在元件加载和传输装置中安装的、用于元件保持器的备用元件保持器。

第三方面的上述元件安装装置可以被设计，这样元件加载和传输装置还包括用于上升和下降的驱动部分，所述用于上升和下降的驱动部分对应于元件保持器安装，并能上下移动各元件保持器；以及位置检测器，用于沿着元件保持器的安置方向检测通过驱动单元所移动的图像拾取装置的位置。

所述元件安装装置还包括用于产生将元件保持器向下移动到用于上升和下降的驱动部分用的触发信号的触发信号发生器。

这样，当触发信号通过触发信号发生器产生时，控制器通过位置检测器基于图像拾取装置的位置而控制用于上升和下降的驱动部分。

根据本发明的第四方面，提供了一种元件安装方法，其中元件保持器是否良好通过将光发射到具有不小于元件的光发射表面的区域的元件保持表面的元件保持器上，基于元件保持表面的成像信息中的保持元件表面的亮度执行确定元件保持器是否良好的检测方法，并在通过元件保持器保持元件的元件安装操作之后执行被照明的元件保持表面的图像拾取，并在下一元件操作开始之前以设定的次数来执行将元件安装到电路板上。

第四方面的上述元件安装装置可以被设计，这样当通过独立上下移动多个彼此线性安置的元件保持器而使得元件被抽吸到元件保持器时，在元件安置操作中沿着元件保持器的安置方向从元件保持器之下通过移动图像拾取装置由图像拾取装置执行通过元件保持器所抽吸的元件的图像拾取，并在图像拾取之后安装到电路板，

移动的元件拾取装置的位置被检测，这样元件保持器的向下运动基于所检测位置被控制。

根据用于检测元件保持器是否良好的本发明的第一方面的装置和用于检测元件保持器是否良好的本发明的第二方面的方法，提供了照明装置、图像拾取装置和控制器，由此基于元件保持器的元件保持表面上的亮度而确定元件保持器是否良好。因此，就可能检测元件保持表面的反射率增加到通过元件保持器所保持的元件的正确识别受到影响的水平的元件保持器。

元件保持是否良好可以通过将元件保持表面分为多个部分并对各个部分测量亮度而用更高的精度来确定。

除了测量亮度之外，元件保持表面的图像拾取信息也被考虑，这样确定元件保持器是否良好的精度被进一步提高。

当确定用于检测确定元件保持器是否良好的光量的使用时，用于检测的光量超过了普通元件识别操作中的光量，这样可以用更高的精度来进行确定。

在本发明的第三方面的元件安装装置和第四方面的元件安装方法中，提供了第一方面的检测装置，并且检测方法被执行，由此元件保持器的元件保持表面的污染，涂层的剥除等可以在元件被保持之前被检测。相应地，由于在元件保持之前所执行的元件识别操作中在元件保持表面上的反射率的结果所导致的元件的错误识别可以被减小。

元件加载和传输装置设有检测装置支撑器和驱动单元。需要移动元件加载和传输装置到识别器被设置在现有技术中的位置上在通过元件保持器所保持的识别时间上被消除。这样安装循环时间被减小，安装元件的可获取性被相应地增加。

也提供了一种清洁装置。当元件保持器由于确定元件保持器是否良好的检测的结果而被确定为有缺陷时，元件保持器的元件保持表面可以被自动清洁。

当提供保持器替换装置，如果尽管通过清洁装置所清洁，元件保持器没有返回到普通的元件保持器，元件保持器可以用普通的吸嘴自动替换。

此外，触发信号发生器被安装，元件加载和传输装置设有位置检测器。当沿着元件保持器的安置方向移动图像拾取装置时，元件保持器的向下运动可以在图像拾取装置被安置在下降元件保持器之下时停止，这样使得能够防止元件保持器和图像拾取装置之间的干涉。

此外，在第四方面的元件安置方法中，移动图像拾取装置的位置被检测，元件保持器的向下运动基于被检测的位置而被控制。因此，如果图像拾取装置位于下降元件保持器之下，元件保持器的向下运动可以被停止。元件保持器和图像拾取装置之间的干涉可以被相应地防止。

附图说明

本发明的其它方面和/或者优点将部分参照附图的说明和实施例而变得显而易见，或者可以通过实施本发明而了解到，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的用于确定元件保持器是否良好的装置的结构的侧视图；

图2是图1中所示的检测装置的吸嘴用的照明装置的平面图；

图3显示了包括在图1的检测装置中的透镜部分元件支撑部件的视图；

图4是本发明的第一实施例中的传输头部分的结构的透视图；

图5是显示了具有本发明的第一实施例中的检测装置的电子元件安装装置的结构的透视图；

图6是本发明的第一实施例中具有检测装置的电子元件安装装置的控制器的结构的视图；

图7是具有本发明的第一实施例中的检测装置的电子元件安装装置的流程图；

图8显示了具有根据本发明的第一实施例的检测装置的电子元件安装装置中吸嘴和电子元件之间的对应视图；

图9显示了在普通的状态中测量元件保持表面上的亮度中的图像拾取状态，而没有任何金属等污染物粘接到吸嘴的元件保持表面；

图10显示了阀值和缺陷喷嘴(nozzle)之间的关系的视图；

图11显示了其中吸嘴的元件保持表面浸泡在清洁装置中的溶剂池(solvent bath)部分的溶剂中的状态下的视图；

图12显示了其中吸嘴的元件保持表面挤压清洁装置中的溶剂擦拭部分的状态的视图；

图13显示了其中吸嘴的元件保持表面相对清洁装置中的修整部分(finishing part)的污染物擦拭器挤压的状态的视图；

图14显示了在金属等污染物粘着出现在没有抽吸元件的吸嘴的元件保持表面上的状态中在元件保持表面上测量亮度的图像拾取状态的视图；

图15显示了在金属等微小污染物粘着出现在没有抽吸元件的吸嘴的状态中在元件保持表面上测量亮度的图像拾取状态的视图；

图16显示了在没有抽吸元件的吸嘴的元件保持表面上金属等污染物粘着出现在将被抽吸电子元件所隐藏的区域中的状态中测量元件保持表面上的亮度的图像拾取状态的视图；

图17显示了在金属等污染物粘着出现在没有抽吸元件的吸嘴的元件保持表面上被分为各个部分的状态中在元件保持表面上测量亮度中的图像拾取状态的视图；

图18显示了在金属等污染物粘着出现在没有抽吸元件的吸嘴的元件保持表面上的状态中在元件保持表面上的图像拾取状态视图，以及存储在控制器中的区域；

图19是图5的电子元件安装装置的修改示例的结构视图，所述电子元件安装干涉防止装置；

图20是在图19中显示的干涉防止装置上的操作的说明的流程图；

图21是构成图19的干涉防止装置的光敏传感器和制动爪(dogs)的修改示例的视图；

图22是图19的干涉防止装置的修改示例的视图；

图23显示了从图22的干涉防止装置发生的波形示例的视图；

图24是图22的干涉防止装置中的操作说明的流程图；以及

图25显示了传统的电子元件的安装装置的结构的透视图。

具体实施方式

用于检测元件保持器是否良好的装置和方法以及用于根据本发明的优选实施例安装元件的装置和方法将参照附图进行详细说明。用于检测元件保持器是否良好的方法是通过用于检测元件保持器是否良好的装置所执行的检测方法，所述元件安装装置是具有检测装置的安装装置，所述元件安装方法是通过元件安装装置所执行的安装方法。相似的部件在附图中使用相似的参考数字。

具有检测装置的元件安装装置将首先被说明。如图5中所示，元件安装装置300基本包括：检测装置100，将在后面说明，用于检测元件保持器是否良好；元件供给装置305；元件加载和传输装置200以及控制器150。根据所述实施例，加载器部分302、电路板保持部分303、卸载部分304、对应用作保持器替换装置的示例的吸嘴改变器310以及清洁装置311被安装到基部309上。在元件安装装置300中，元件供给装置305具有第一元件供给部分305A、第二元件供给部分305B和第三元件供给部分305C，同时元件加载和传输装置200具有传输头部210和XY一机器人(XY-robot)308。

加载器部分302是用于承载从上游侧供给到电路板保持部分303的电路板301的装置，所述上游侧是元件安装装置300的预处理的侧面。电路板保持部分303是用于保持从加载器部分302所承载的电路板301的装置并使得电路板301在X和Y方向可移动以在元件安装操作中将电路板安置到预定位置上。卸载器部分304是用于在元件安装之后朝向作为元件安装装置300的后处理的侧面的下游侧从电路保持部分303承载的电路板301用的传输装置。加载器部分302、电路板保持部分303和卸载器部分304以此顺序从上游到下游沿着X轴方向被安置在几乎是基部309的中心部分上。

第一元件供给部分305A和第二元件供给部分305B是供给用于元件安装的电子元件312的装置，其是所谓的分别通过传输带子(tape)的部分盒式元件供给装置，其中存储电子元件312。第三元件供给部分305C是所谓的盘式(tray type)元件供给装置，用于供给以栅格(grid)的图样安置在盘上的电子元件312。第一元件供给部分305A和第三元件供给部分305C沿着Y方向通过电路板保持部分303彼此相对安置，第二元件供给部分305B相对第三元件供给部分305C被安置在板传输方向上的上游侧上。

吸嘴改变器310也设有一个或者多个备用喷嘴313，所述喷嘴是作为元件保持器的一个示例的部件并对应从传输头部210的吸嘴201相同或者不同类型的备用元件保持器。同样，抽吸喷嘴310是用于将所需的抽吸喷嘴201供给到传输头部210的装置。吸嘴改变器310被安置在本实施例的第三元件供给部分305C和第二元件供给部分305B之间。

清洁装置311具有溶剂池部分901，溶剂擦拭部分902和修整部分903。具有喷射在其中的溶剂910的溶剂池部分901是用于通过溶剂910清洁吸嘴201的池。例如，对于溶剂910而言，可以使用乙醇或者异丙醇。溶剂擦拭部分902是在吸嘴201在溶剂池部分901上清洁之后，用于擦拭粘着到吸嘴201上的溶剂910的装置，所述溶剂池部分901具有设置在XY平面上的布形液体吸收器911。例如，吸水的废物等被利用作为布形液体吸收器911。修整部分903是用于擦拭粘着到吸嘴201上的污点等的装置，并具有设置在XY平面上的布形污染物擦拭器912。例如，对于布形污染物擦拭器912，可以使用麂皮(chamois leather)等。具有溶剂池部分901、溶剂擦拭部分902和修整部分903的清洁装置311被安置在电路板301的传送方向上的吸嘴改变器310的上游侧上。溶剂池部分901、溶剂擦拭部分902和修整部分903以次顺序沿着X方向从上游侧到下游侧安置。

传输头部210是用于从第一元件供给部分305A、第二元件供给部分305B和第三元件供给部分305C通过吸嘴201抽吸电子元件312的装置。XY-机器人308具有X轴机器人307和第一Y轴机器人306A和第二Y轴机器人306B，它们被安置在X轴机器人307的两端并具有滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构彼此同步旋转，这样X轴机器人307在Y轴方向上被驱动。传输头部210被加载在X轴机器人307上。具有用于抽吸电子元件312的吸嘴201的传输头部210这样在X和Y方向上在基部309之上可以移动。

在本实施例中，检测装置100被安装到传输头部210上，这将在下面详细说明。

如图4中所示，传输头部210具有：喷嘴设定头部202，用作施加元件保持器功能的示例的部件的吸嘴201被可拆除地连接到所述喷嘴设定头部202；上升和下降用驱动部分204，用于沿着等同于吸嘴201的轴向方向的Z轴方向上下移动喷嘴设定头部202；旋转用驱动部分205，用于围绕所述轴的方向上旋转吸嘴201；以及用于检测元件保持器是否良好的检测装置100。

根据如上所述的实施例，8个驱动部分204沿着X轴方向被彼此平行安置在构成传输头部210的头部部件203上，喷嘴设定头部202被安装到各驱动部分204。换言之，总共8个喷嘴设定头部202，即8个吸嘴201沿着X轴方向被安置。四个喷嘴设定头部202通过根据本实施例的一个驱动部分205来驱动，因此总共两个驱动部分205被安装在头部部件203上。各吸嘴201被连接到抽吸装置290，用于抽吸电子元件312。

与传统技术相似，各吸嘴201由反射率较低的材料形成，或者进行降低反射率的涂层，以在执行电子元件312的保持姿势的图像拾取时防止光从吸嘴201反射。在本实施例中，包括元件保持表面的整个吸嘴201被涂以毛面的(frosted)黑色颜色。

吸嘴201的数目，即，用于上升和下降的驱动部分204的数目，以及用于旋转的驱动部分205的数目不限于本发明的这些情况。

如图1所示，用于检测元件保持器是否良好的检测装置100包括喷嘴检测器驱动部分110、照明装置120、光引导部分130、对应用作图像拾取装置的示例的CCD相机106以及控制器150。检测装置100是用于从吸嘴201之下执行吸嘴201的元件保持表面140的图像拾取操作的装置，由此基于图像拾取信息确定吸嘴201是否良好。在所述实施例中，照明装置120、光引导部分130和CCD相机106被安装到传输头部210的头部部件203中，其方式使得能够沿着X轴方向通过喷嘴检测器驱动部分110在各吸嘴201之下自由移动。

在图1中，喷嘴检测器驱动部分110具有：照明装置120、光引导部分130和CCD相机106被加载的相机台阶117，并对应用作检测装置支撑器功能的示例；沿着X轴方向连接到传输头部210的头部部件203的引导轨112，用于通过滑动部件113支撑相机台阶117和用于引导相机台阶117以在X轴方向上移动；沿着X轴方向固定到头部部件203的线性标度尺116；安装到相机台阶117的线性传感器115以与线性标度尺116相对，用于读取线性标度尺116；以及基于从线性传感器115获得的位置信息通过控制器150操作控制的检测装置驱动电机111，用于在X轴的方向上移动和定位相机台阶117。上述引导轨112、线性标度尺116、线性传感器115和检测装置驱动电机111对应用于在对应吸嘴201的布置方向的X轴的方向上移动检测装置支撑器的驱动单元。线性传感器115和线性标度尺116构成用作位置检测器功能的示例。

为了在相机台阶117的X轴方向上检测所述位置，线性传感器115和线性标度尺116被使用在本实施例中。但是，所述方法没有特别限定于这些装置，通过伺服电机的编码器所获得的线性移动量而进行的控制可以被利用，尽管其依赖于定位精度。

图1是从图4中的X轴方向所观察的检测装置100的视图，其中虚点161出现在假设平行于通过吸嘴201和喷嘴设定头部202的中心的Z轴的轴的虚轴160上。

相机台阶117被设置在头部部件203之下并且是具有与吸嘴201的元件保持表面140相对的底板118的U形部件。光引导板130被安置在底板118和元件保持表面140之间，并且照明装置120被安置以位于光引导部分130之上和元件保持表面140之下。

照明装置120是用于将光照射到吸嘴201的元件保持表面140上和光反射表面141上，所述光反射表面141是与将保持被抽吸的电子元件312的表面相对的表面并且保持在元件保持表面140上，并且也将光照射到光引导部分130上。照明装置120被大致分为用于设置在吸嘴201的附近中的吸嘴用照明装置120a和用于设置在CCD相机106的透镜部分114的附近中的相机用照明装置120b。照明装置120a具有包括诸如LED(发光二极管)光源121被设置以具有水平光轴的上部光源部分122、光源121被设置以具有倾斜光轴的下部光源部分123的多个光源121，以及连接到光源121并通过控制器150进行亮度控制的电源124。

下部光源部分123具有倾斜并彼此相对的下部第一支撑部件123a和下部第二支撑部件123b，以及倾斜并彼此相对的下部第三支撑部件123c和下部第四支撑部件123d，如图2所示，这样具有较大面积的方形大孔126被形成在吸嘴201的元件保持表面140的侧面上，具有较小面积的方形小孔127被形成在光引导部分130的侧面的位置上。下部第一支撑部件123a、下部第二支撑部件123b、下部第三支撑部件123c和下部第四支撑部件123d以相对水平方向的45度角度倾斜。下部第一支撑部件123a、下部第二支撑部件123b、下部第三支撑部件123c和下部第四支撑部件123d形成大致研钵形的形状。下部光源部分123被固定到相机台阶117，这样较大孔126的中心和较小孔127出现在作为吸嘴201的中心的虚轴160上。

同样如图2所指示，各下部第一支撑部件123a、下部第二支撑部件123b、下部第三支撑部件123c和下部第四支撑部件123d具有安装在靠近各部件的中心的相等的间距上的三个光源121和两个设置在将平行于三个光源121的布置方向的三个光源121之间的光源121。总共安置5个光源。各光源121被设置以具有与支撑部件123a等相正交的光轴，光源121被固定到所述支撑部件123a等上。通过此布置，设定在下部第一支撑部件123a、下部第二支撑部件123b、下部第三支撑部件123c和下部第四支撑部件123d中的各光源121的照明光被集中在虚轴160的虚点161的附近。

尽管安置在下部第一支撑部件123a等中的光源121的数目是5个，所述数目没有限定并可以根据吸嘴201的元件保持表面140和将通过光源121、光源121等照明的电子元件312的光反射表面141之间的距离而可改变。

上部光源部分122被设置在通过下部光源部分123和吸嘴201的元件保持表面140所形成为大约研钵状形状的方形较大孔126中。如图2所示，上部光源部分122具有安置彼此相对的上部第一支撑部件122a和上部第二支撑部件122b，以及在较大孔126的四个拐角上的对角线上被安置彼此相对的上部第三支撑部件122c和上部第四支撑部件122d。各上部第一支撑部件122a、上部第二支撑部件、上部第三支撑部件和上部第四支撑部件具有三个固定到各部件的中心的附近中的相等间距上的光源121，这样各光源的光轴处于水平的方向上。此布置也使得上部光源部分122的各光源121的照明光聚焦到虚轴160上的虚点的附近。

尽管固定到构成上部光源部分122的上部第一支撑部件122a等的光源121的数目在本实施例中是三个，所述数目没有限定并可以根据吸嘴201的元件保持表面140和将通过光源121、光源121等照明的电子元件312的光反射表面141之间的距离而可改变。

相机用照明装置120b具有多个光源121，光源被固定到其上的透镜部分光源支撑部件125，和连接到光源121并通过控制器150进行亮度控制的电源124。如图3所示，透镜部分光源支撑部件125具有靠近中心的孔125a用于通过进入CCD相机106的透镜部分114的光，以及沿着孔125a的周围在相等的间距上固定的8个光源121。8个光源121被固定，这样光源121的光轴与透镜部分光源支撑部件125相正交。因此，通过固定到透镜部分光源支撑部件125的光源121的照明光朝向光引导部分130照射。CCD相机106是用于执行吸嘴201的元件保持表面140和电子元件312的光反射表面141的图像拾取的装置，并连接到控制器150。

尽管固定到透镜部分光源支撑部件125的光源121的数目在实施例中是8个，所述数目没有限定并可以根据吸嘴201的元件保持表面140和将通过光源121、光源121等照明的电子元件312的光反射表面141之间的距离而可改变。此外，尽管本实施例利用了CCD相机，所述实施例不限于CCD相机106，只要元件保持表面140的图像拾取和光反射表面141的图像拾取可以被执行。例如，可以使用光学相机、线传感器(line sensor)、二维传感器、三维传感器等。

光引导部分130是用于将吸嘴201的元件保持表面140和电子元件312的光反射表面141的图像引导到CCD相机106的透镜部分114的组成部分，所述CCD相机106包括安置靠近虚轴160的第一反射镜131和在Y方向上离开第一反射镜131安置的第二反射透镜132。根据所述实施例，第一反射镜131被设置在从水平的状态在围绕X轴的顺时针方向上以45度倾斜的状态中，以对元件保持表面140和光反射表面141进行成像。第二反射镜132围绕X轴在逆时针的方向上从水平的状态以25度角度倾斜，并设置到所述镜接收来自用于相机的照明装置120b的光的位置上。没有设置与元件保持表面140相对的CCD相机106因此能够通过光引导部分130对元件保持表面140和光反射表面141进行成像。

尽管图像拾取操作使用现有实施例中的光引导部分130执行，如果CCD相机106可以被设置与元件保持表面140相对，光引导部分130可以被省略。用于构成光引导部分130的反射镜的数目可以根据CCD相机106的布置状态而改变。

通过如上构造的照明装置120、光引导部分130和CCD相机106所构成的吸嘴201的图像拾取操作将在此处进行说明。首先，安置在上部光源部分122和下部光源部分123中的光源121将光照到吸嘴201上。结果，在吸嘴201的元件保持表面140上所反射的反射光135在Z方向上朝向第一反射镜131传输。反射镜135通过第一反射镜131以传输角度90度而改变以进一步在Y方向上朝向第二反射镜132传输。此外，反射光135的传输方向通过第二反射镜132以130度改变并进入CCD相机106的透镜部分114。从CCD相机106所发出的成像信息被临时存储在控制器150中。

从第二反射镜132传输到透镜部分114的反射光135被用于通过以85度进入透镜部分114表面以不被CCD相机106的透镜部分114均匀地反射。

控制器150将在下面进行说明。如图6中所示，控制器150被连接到加载器部分302、电路板保持部分303、卸载器部分304、XY-机器人308、第一元件供给部分305A、第二元件供给部分305B、第三元件供给部分305C、传输头部210、吸嘴改变器310和数据库部分401。数据库部分401具有存储在其中的元件库402、NC程序403、板信息404和喷嘴数据405。元件库402具有关于不同类型的电子元件312的数据并通过与将在后面说明的图像拾取信息的比较而被用于检测电子元件的抽吸操作中的位置偏差。NC程序403是驱动元件安置装置300的各个装置的程序。板数据404具有不同的电路板301的形状数据和将被安置的不同的电子元件312的位置数据。喷嘴数据405是这样的数据：所述数据用于将被使用的不同的吸嘴201的指令发送到吸嘴改变器310等，所述不同的吸嘴201用于保持不同的电子元件312。

尽管根据本发明，下面将详细说明操作，控制器150也具有基于从CCD相机106所供给的吸嘴201的元件保持表面140的图像拾取信息中的的元件保持表面140的亮度和基于图像拾取信息本身而用于确定吸嘴201是否良好的决定装置151。决定装置151具有存储部分152，其中当照明装置120在电子元件312保持在元件保持表面140上的状态中发光时，基于从电子元件312和元件保持表面140反射的总的亮度来进行设定的设定值被存储在所述存储装置152中。决定装置151在没有元件被保持的状态中元件保持表面140上的亮度不小于设定值时确定吸嘴201是有缺陷的。存储部分152可以安装到控制器150中。

决定装置151具有通过分开元件保持表面140而形成的多个部分相关的区域信息，并对各部分确定亮度是否小于设定值。存储部分152可以存储区域信息。

当亮度小于设定值时，并且如果对应电子元件312的图像在自CCD相机106供给的元件保持表面140的图像拾取信息之内被识别，决定装置151可以确定吸嘴201为有缺陷。

决定装置151可以在存储部分152内包含与在元件保持表面140的图像拾取信息之内识别电子元件312的图像相关的信息。此时的图像拾取信息优选地是具有将通过吸嘴201所保持的不大于最小元件的尺寸。

控制器150可以操作控制照明装置120，这样照明装置120将光以用于检测的、超过当在电子元件312被保持在元件保持表面140上的状态中照明装置将光发射到电子元件312和元件保持表面140时的最大光量的光量发射到吸嘴201。

在如上所述的本实施例中，用于元件保持器的检测装置100被安装在包括在元件安装装置300的传输头部210中。但是，检测装置100可以从元件安装装置300单独构成。

尽管上述结构的元件安置装置300的操作将在下面说明，本实施例的一个操作特征是基于通过照明装置120的光发射所获得的吸嘴201的元件保持表面140的亮度等确定吸嘴201是否良好的检测操作，以及由此元件安置装置300中的检测操作将主要在下面进行描述。检测操作和元件安装操作都被操作控制并通过控制器150执行。

在元件安装装置300中，用于吸嘴201的检测操作在电子元件312的元件安装操作被开始之前或者在元件安装操作被执行预定次数之后被执行。

检测装置100确定由于电子元件312的金属粘着到吸嘴201的元件保持表面140或者通过在元件保持表面140上剥离涂层的缘故在元件保持表面140上具有增加的光反射率的吸嘴201是一个有缺陷的吸嘴。吸嘴201用检测操作将参照图7进行讨论。

在步骤1中，确定将被检测的吸嘴201是否是将被确定的目标喷嘴。换言之，在步骤1中，确定吸嘴201的元件保持表面140就面积而言是否大于或者等于与通过吸嘴201保持电子元件312的表面相对的光反射表面141，并反射从照明装置120发射的光。确定吸嘴201是否良好在元件保持表面140大于或者基本等于光反射表面141时被执行。

如图8中所示出，作为电子元件，诸如0.6x0.5mm电容或者电阻用吸嘴201的各SX喷嘴，作为诸如1.0x0.5mm电容或者电阻或者SS微晶体管的电子元件用吸嘴201的SA喷嘴，或者作为诸如1.6x0.8mm电容或者电阻、2.0x1.25mm电容或者2x2.1mm S微晶体管的电子元件用吸嘴201的S喷嘴以及用作6x3.5mm钽电容、4.5x3.8mm微调电位计或者4.3x4.3mm氧化铝电解电容用吸嘴201的喷嘴M具有元件保持表面140大于或者基本等于将被保持的电子元件的光反射表面141，因此就能够确定吸嘴201是否良好。另一方面，作为用于具有7.6mm或者更大尺寸的SOP或者具有12mm或者更大尺寸的QFP用吸嘴201的L喷嘴具有元件保持表面140小于电子元件的光反射表面141，因此就不能确定吸嘴201是否良好。

通过示例，SX喷嘴的元件保持表面是0.6x0.5mm，SA喷嘴的是1.0x0.8mm，S喷嘴的是1.7x1.2mm，M喷嘴的是4.0x3.4mm。

当没有必要考虑到在识别电子元件312的抽吸姿势的操作时元件保持表面140的反射光的效果，确定吸嘴201是否良好即使在吸嘴201具有元件保持表面140小于电子元件312的光反射表面141时也可以被执行。例如，在一些污点粘着到吸嘴201的元件保持表面140以导致抽吸失败并且为了防止这样的问题，所有吸嘴201的元件保持表面140可以进行确定是否良好，而不管元件保持表面140和光反射表面141的尺寸。

当吸嘴被确定为检测目标时步骤1进行到步骤2。当吸嘴被确定为非检测目标时步骤1进行到步骤10。在步骤10中，当元件安装操作将被继续时，所述步骤回到步骤1，或者当元件安装操作没有被继续时所述操作结束。

由于元件保持表面140上的光反射率的增加与吸嘴201的使用的数目成比例，在步骤2中确定将被检测的吸嘴201的利用的数目是否到达设定的值。除非利用的数目到达设定的值，所述步骤回到步骤4，1被增加到所使用的数目。在安装操作被执行之后，所述步骤回到步骤1。同时，如果即使传输头部210的实施例中的8个吸嘴201之一的利用数目到达设定的值，所述步骤移动到步骤3，并且检测装置100被启动以确定吸嘴是否良好。所述吸嘴是否良好在步骤5中被辨别。

下面将说明通过检测装置100确定吸嘴是否良好的操作。

如图9中所示，在与将被检测的吸嘴201相同种类吸嘴相对应的电子元件312被抽吸到没有粘着金属等或者没有任何用于抑制光反射的涂层的剥离的普通元件保持表面651的状态中，光通过照明装置120被发射，然后图像拾取操作通过CCD相机106执行。此时，照明装置120用执行电子元件的抽吸姿态的图像拾取操作用的必要光量中的最大光量来发射光。所获得的图像拾取信息从CCD相机106发送到控制器150。为了更加提高检测精度，可以用超过最大光量的检测光量发射光。用于检测光量大约是示例中的最大光量的110-120％。

控制器150测量通过吸嘴650所保持的电子元件的光反射表面141和吸嘴650的元件保持表面651的反射的总亮度。与元件保持表面651相比，由于电子元件312通常相当大地反射光，总的亮度可以被通常认为是主要来自电子元件312的亮度。在测量亮度中，元件保持表面651的整个表面的亮度可以被测量，或者图9中所示的设定范围610上的亮度可以被测量。设定范围610尺寸等于或者基本等于将被保持的电子元件的尺寸。特别地，设定范围比吸嘴的元件保持表面小10-30％。图9中的数字604指示在吸嘴650中的抽吸孔。

被测量的总的零度的最大值被设置为上限阀值，稍微小于上限阀值的亮度被设置作为确定吸嘴是否良好的设定值652。所述设定值被存储在存储部分152中。当亮度通过如图10所示的256级灰度色标表示时，设定值652基于作为上限阀值的示例的120灰度水平(gradation level)可以被确定例如100灰度水平，120灰度水平对应总的亮度。

上述设定值652在吸嘴确定是否良好被执行之前对不同类型的吸嘴进行确定，各设定值652被存储。

结果，吸嘴201的元件保持表面141的图像拾取操作被执行，吸嘴201是否良好基于图像拾取信息进行确定。具体而言，由于传输头部210在本实施例中具有多个吸嘴201，必须将包括照明装置120、光引导部分130和CCD相机106的相机台阶117安置到各吸嘴201上。换言之，相机台阶117在X轴方向上通过检测装置驱动电机111移动，由此基于通过线性标度尺116和线性传感器115所检测的位置信息，将作为吸嘴201的中心的虚轴160定位作为下部光源部分123的较大孔126和较小孔127的中心。当如上安置时吸嘴201的元件保持表面140的图像通过光引导部分130被引导到CCD相机106。

图像拾取表面140的图像拾取通过来自照明装置120的发射光以最大的光量或者以检测用光量被执行。图像拾取表面140的亮度基于图像拾取信息通过决定装置151进行测量，被测量值是否小于设定值652被确定。由于图像拾取表面140上的反射光在被测量值不小于设定值652时较大，可以想象诸如电子元件312的焊料的金属粘着，或者涂层被剥离，由此吸嘴201被确定为有缺陷。另一方面，当被测量值小于设定值652，吸嘴201被确定为正常。

相机台阶117每次在虚轴160被安置到各吸嘴201用下部光源部分123和上部光源部分122时可以被停止。但是，为了缩短检测时间，优选地，不停止在X轴方向上移动相机台阶117，并基于通过线性标度尺116和线性传感器115所检测的位置信息在虚轴160被安置在下部光源部分123和上部光源部分122的中心以确定吸嘴201是否良好时启动照明装置120和CCD相机106。在这种情况下，CCD相机106优选地具有快门功能并驱动所述快门以在虚轴如上安置时执行图像拾取。

如上所述，在本实施例中传输头部210具有多个被安装的吸嘴201。所述步骤在多个吸嘴201的至少一个被确定为有缺陷时移动到步骤6，然后只有有缺陷喷嘴或者所有的吸嘴201通过清洁装置311来进行清洁。清洁方法的示例将参照图11-13进行说明。所述清洁方法对应被执行用于吸嘴201的元件保持表面140用的亮度减小过程。

在传输头部210通过XY机器人308被移动到清洁装置311的溶剂池部901之后，只有有缺陷的喷嘴或者所有的吸嘴201通过用于上升和下降的驱动部分204的操作而向下移动，由此元件保持表面140在诸如填充在溶剂池部901中的乙醇或者异丙醇的溶剂910中浸泡大约10秒。后续过程的描述以及此后将指向清洁所有吸嘴201的情况。结果，吸嘴201通过XY机器人308被移动到溶剂擦拭部分902。在移动之后，用于上升和下降的驱动部分204被驱动以大约0.1mm向下挤压元件保持表面140到连接在擦拭部分902的吸水废物上。此外在此状态中，用于旋转的驱动部分205被驱动以将元件保持表面140旋转大约三次，由此擦除溶剂910。最后，在吸嘴201通过XY机器人308被移动到修整部分903，用于上升和下降的驱动部分204被驱动以通过大约0.1mm向下挤压元件保持表面140到连接到修整部分903的麂皮。用于旋转的驱动部分205在此状态中被驱动以通过大约3次旋转元件保持表面140，用作擦拭的修整操作。

在上升擦拭操作之后，所述步骤进行到步骤7，其中与前述步骤5相似确定各吸嘴201是否良好。当即使吸嘴201的一个被再次确定为有缺陷的，所述步骤移动到步骤8。

同时，当没有缺陷喷嘴在步骤7中被检测到，所述步骤移动到步骤9，在所述步骤9，各吸嘴201的利用数目被重设到0。当没有缺陷喷嘴在步骤5中被检测，相似地，所述步骤移动到步骤9，然后到步骤10。

在步骤8中，被再次确定为有缺陷的吸嘴201被记录为有缺陷的喷嘴以防止在此后的元件安置操作中被使用。与此同时，产生警告，并且所述步骤移动到步骤11以通过抽吸改变器310来交换所述喷嘴。

在步骤11中，传输头部210通过XY机器人308移动到吸嘴改变器310，只有有缺陷的喷嘴或者所有的喷嘴201通过具有备用喷嘴313的吸嘴改变器310而自动分离和替换。在完成步骤11之后，所述步骤回到步骤9。

如上所述，根据本发明的实施例，吸嘴201是否良好可以通过检测装置100测量吸嘴201的元件保持表面140的亮度而自动确定。因此，这样的问题可以被避免：通过图像拾取表面140所反射的光影响通过吸嘴201来保持电子元件312的状态的正确识别。

此外，根据本实施例，检测装置100被安装在传输头部210，吸嘴201是否良好通过移动具有照明装置120、光引导部分130和吸嘴201下面的CCD相机106的相机台阶117来确定。因此，将传输头部210移动到诸如安装在元件安装装置中的识别装置变得没有必要以在吸嘴上执行元件保持姿态的图像拾取。需要检测吸嘴201是否良好以及用于识别元件的时间与现有技术相比可以缩短。

在本实施例的元件安装装置300中，当通过检测装置100所检测的缺陷喷嘴可以通过清洁装置311自动清洁。缺陷喷嘴可以相应地得以恢复(renew)。此外，通过提供吸嘴改变器310，如果确定为有缺陷的吸嘴即使在被清洁之后可以用通常的吸嘴201自动替换，使得元件安装装置300的可获取性增加。

与检测装置100相关的修改示例将在下面进行说明。

设定值652是基于电子元件312被保持在吸嘴650的状态中的总亮度所确定的值，如上所述。如何确定所述设定值652没有限制于此方法，设定值可以诸如通过下述方法进行确定。具体而言，元件保持表面140的亮度使用完全没有通过电子元件312粘着到元件保持表面140的污染的污染物的全新吸嘴来测量，并且与此同时，没有涂层剥离。亮度被设置为下限设定值。理论上，如果被测量的元件保持表面140的亮度超过了下限设定值，就可以认为这样污物的粘着或者涂层的剥离出现在吸嘴的元件保持表面140上。因此，通过决定亮度值超过下限设定值和小于前述作为阀值的设定值652，在元件保持表面140上不必要的光反射与当设定值被确定为100灰度水平时相比可以用更高的精度来检测。

如上所述，根据将被检测的吸嘴201上的元件保持表面140的亮度的测量方法，在一些情况下难于将元件保持表面140的微小的污染物或者涂层的剥离与从没有导致抽吸姿态的错误检测的元件保持表面140相区分，这可能导致电子元件312的抽吸姿态的错误检测。具体而言，如图14中所示，当电子元件312被保持在元件保持表面140时，检测元件保持表面140的亮度的方法不能将尺寸使得由此抽吸姿势可能被错误检测的污染物等603出现在非覆盖区域607，而不是用电子元件312所覆盖的区域601的情况和尺寸与上述污染物等603的尺寸相似的污染物等602出现在区域601中的情况相区分。即，由于污染物等602在元件识别操作上通过电子元件312覆盖和隐藏，即使在所述区域601内具有污染物等602，对抽吸姿势的检测的负面效果也可以被消除。这样，污染物等602、603的亮度比元件保持表面140上的没有污染物等的部分要高。这对下面将说明的污染物等606、608的情况也是这样的。

如图15中所指示，在不可能导致抽吸姿态的错误检测的无数的微小污染物等606在元件保持表面140上被检测(spotted)并且结果由于污染物等606所导致的亮度被平均达到与导致抽吸姿态错误检测的污染物等603的相同的水平的情况和亮度简单通过污染物等603所导致情况之间难于区分。换言之，当试图检测可能导致抽吸姿态错误检测的元件保持表面140的污染物等603时，这样的、即使在微小的污染物等606没有导致抽吸姿态的错误检测的问题也是存在的。

如上所述，测量整个元件保持表面140的方法对于如图16所示的较大污染物等608是优选的，所述较大污染物等608引起电子元件通过吸嘴210所保持的错误判断，尽管电子元件实际上由于元件保持表面140的污染物等所导致的光反射的效果没有被吸嘴所保持。但是，所述方法不适于检测可能导致抽吸姿态错误检测的污染物等603。

为了解决这个问题，将在下面说明的方法可以作为修改的示例被采纳。特别地，在测量亮度中所使用的图像拾取信息被分为栅格的图样，如图17中所指示。具有诸如长侧1.0mm、短侧0.5mm的元件保持表面140被分为诸如50部分。阀值亮度值预先对各被分隔部分611设置。一定范围的区域601被预先存储在控制器150的喷嘴数据405中。由于所述区域601被覆盖以电子元件312，所述喷嘴即使在不小于阀值的亮度在所述区域601内在一个或者多个部分611被检测时也没有被确定为缺陷喷嘴。

另一方面，吸嘴201在不小于阀值的亮度在除了区域601之外的非覆盖区域607中的一个或者多个部分611上被检测时被确定为是具有缺陷的喷嘴。

只有影响电子元件312的抽吸姿态的微小污染物等603可以通过将亮度检测中所使用的图像拾取数据分为栅格图样而正确检测，由此确定吸嘴是否良好。吸嘴可以被防止不必要地确定为有缺陷的喷嘴。

在将元件保持表面140分为栅格图样之后测量整个元件保持表面140的亮度和测量各部分611的亮度的上述两种方法基于元件保持表面140的成像信息而确定吸嘴201是否良好。但是，如何确定吸嘴201是否良好不限于这些方法。所述确定不仅可以用测量亮度来执行，而且可以考虑元件保持表面140的图像拾取信息。即，如果对应元件的图像在没有保持电子元件312的元件保持表面140的图像拾取被执行时在元件保持表面140的图像拾取信息内被识别，吸嘴201可以被确定为有缺陷的喷嘴，即使吸嘴通过前述亮度测量被确定为正常。

在此情况下，作为对应元件保持表面140的图像拾取信息内所识别的图像的元件，如图18所示的在将通过将被检测吸嘴201所保持的电子元件中具有最小区域的最小元件被选择，并存储在来自元件库402的控制器150的存储部分152中，所述元件库402是控制器150内的目标电子元件的形状数据。因此，如果大致等于图像信息660的图像信息661在用于保持目标电子元件的目标吸嘴201的元件保持表面140的图像拾取在没有目标电子元件被抽吸的状态中被执行时在图像拾取信息中确认，目标吸嘴201可以被确定为有缺陷。

根据此方法，用于确定吸嘴201是否良好的精确性可以被进一步提高，与此同时，没有元件被抽吸的状态可以被防止错误识别为如同元件被抽吸。

此外，例如具有通过存储图像信息660所指示的90-10％的区域的图像信息可以被用作确定的准则。例如，如果对应图像信息660的10％的区域的区域被作为准则，微小的污染物和缺陷可以用更高的精度来检测，使得在检测被抽吸的电子元件312的抽吸姿态中也可以避免错误的检测。

利用部分611的方法可以与上述方法相似使用。前述不同的修改示例可以适当组合，并且各效果可以相应地施加。

具有上述检测装置100的元件安装装置300中的元件安装操作将在下面简要说明。

电路板301通过加载器部分302由电路板保持部分303所保持并安置在XY方向上。同时，传输头部210通过XY机器人308在X和Y方向上移动以从第一元件供给部分305A、第二元件供给部分305B或者第三元件供给部分305C通过各吸嘴201抽吸电子元件312。在元件被抽吸之后，并且在元件安装到电路板301之前，通过各吸嘴201所抽吸的电子元件312的抽吸姿态的图像拾取利用安装在传输头部210中的检测装置100来执行。抽吸姿态的图像拾取在与通过检测装置100对元件保持表面140用的上述图像拾取操作相似的此抽吸姿态识别操作中执行，同时具有被安装的照明装置120、光引导部分130和CCD相机106的相机台阶117被移动并安置在X轴方向上，优选地不停止。但是，抽吸姿态识别操作可以被执行，同时传输头部210朝向电路板301移动。

所有通过吸嘴201所抽吸的所有电子元件312中的每个的位置偏移量基于顺序所取的各电子元件312的抽吸姿态和包括在数据库部分401中的元件库402的形状信息而被检测。控制器150基于包括在数据库部分401中的板数据404的安置位置信息和电子元件312的上述位置偏差量计算将被校正的围绕Z轴的旋转角度和在X和Y方向上的移动量，以将电子元件312安装到电路板301上的预定的安装位置上。基于将被校正的围绕Z轴的所计算的旋转角度和X、Y方向上的移动量，各吸嘴201通过用于旋转的驱动部分205围绕Z轴旋转并通过XY机器人308在电路板301上被移动到预定的安置位置上。通过吸嘴201所保持的电子元件312被以此方式顺序安装到所述安置位置。

由于元件安装装置300在传输头部210上具有检测装置100，通过吸嘴201所抽吸的电子元件312的抽吸姿态的图像拾取过程可以在电子元件312在被抽吸之后移动到电路板301的过程中被顺序执行。因此，需要将传输头部210移动到识别器如同在传统技术中那样设置的位置上的需要被消除，这样安装时间周期可以被缩短，元件安装操作中的可获取性被相应地提高。

如上所述，在元件安装装置300中的控制器150控制吸嘴201是否良好的确定操作作为其特征操作，控制器也可以执行如下说明的操作控制至传输头部210，所述操作与检测装置100的操作相关联。

特别地，由于电子元件安装装置300具有安装在传输头部210上的检测装置100，这就可能在包括在传输头部210内的多个吸嘴201上执行各电子元件312的保持姿态的图像拾取，并顺序将完成图像拾取操作的电子元件312安装到电路板301。

同时，构成检测装置100并设置在底板118上的照明装置120和光引导部分130被安置在通过吸嘴201所保持的电子元件312之下，此外，电路板301被设置低于底板118，如图1-4所示。当通过吸嘴201安装到电路板301的安装操作被执行时，勿庸置言，吸嘴201朝向电路板301移动，同时底板118被设置从用于安装电子元件的吸嘴201偏离。因此，在底板118和吸嘴201它们的位置关系中通过诸如在构成检测装置100的检测装置驱动部分110上、在传输头部210中用于上升和下降的驱动部分204等的特定的问题而不能同步的情况下，用于安装元件的吸嘴201向下移动，尽管底板118出现在吸嘴201之下，由此可能吸嘴201与照明装置120和设置在底板118上的光引导部分130相干涉。至于底板118和吸嘴201在位置关系上不同步的因素，可以想象，例如(1)构成检测装置驱动电机111的检测装置驱动电机111的输出部分变松，并在驱动的过程中停止，(2)由于噪音等的缘故用于上升和下降吸嘴201的驱动部分204的触发器发生故障。

为了防止上升干涉，在作为元件安装装置300的修改示例的元件安装装置300中，这样的布置可以对具有检测装置100的传输头部210所采用，这将在下面进行详细的说明。

图19指示了设置在元件安装装置350中的传输头部211、控制器155和干涉防止装置320。传输头部211和控制器155分别对应如前所述的传输头部210和控制器150的修改的示例。除了传输头部211、控制器155和干涉防止装置320之外的其它构成部分与上述的元件安装装置300的构成相同，并在此处省略对其的说明。

传输头部211具有吸嘴201、喷嘴设定头部202、头部部件203，用于上升和下降的驱动部分204、用于旋转的驱动部分205，抽吸装置290、CCD相机106、检测装置驱动电机111、底板118和传输头部210的照明装置120。但是，底板118没有被安装的光引导部分130，CCD相机106被恰安装到照明装置120之下。线性传感器115和线性标度尺116也没有安装到传输头部内。

干涉防止装置320具有控制器155、触发信号发生器321、光敏传感器322、被固定到例如底板118的制动爪323和显示装置324。光敏传感器322和制动爪323构成用作位置检测器的示例。触发信号发生器321产生用于上升和下降的触发信号，尤其是用于吸嘴201的下降以控制吸嘴201的下降或者上升定时，并将所述信号发送到控制器155。相应地，CCD相机106与吸嘴201的向下运动同步移动。在用于产生触发信号的方法中，当CCD相机106到达预定的位置时的时间点上，或者在从CCD相机106的移动开始所通过的预定的时间之后的时间点上产生所述信号。

光敏传感器322沿着对应各吸嘴201的安置位置的X轴方向以与吸嘴201相同数目来安置以检测通过制动爪323的光的屏蔽。检测信号被发送到控制器155。由于与照明装置120和CCD相机106相对的对应吸嘴201的光敏传感器322这样通过制动爪323所屏蔽，在CCD相机106被安置的吸嘴201的位置上可以正确被检测。

基于来自触发信号发生器321和光敏传感器322的信号，控制器155执行用于确定对用于上升和下降的驱动部分204进行指令的方法的算法。控制器155由微机所构成。用于在控制器155中执行算法的功能部分被形成为干涉防止判断部分153。图20是显示如图19所示存在的8个吸嘴201中的过程中的算法的示例。

当在步骤31中，安装操作开始时，表示喷嘴设定头部202的数目的变量N(此后称为“头部数目”)被初始化为1。在步骤32中，通常对应头部数目N、用于开始下降吸嘴201的触发信号被等待。在安置开始的时间上，头部数目N是“1”。在触发信号被输入之后，各光敏传感器322的光屏蔽状态在步骤33中读取，并在步骤34中检查对应头部数目N的光敏传感器322是否通过制动爪323检测光屏蔽。当对应的光敏传感器322没有检测制动爪323，所述步骤移动到步骤35，头部数目N的吸嘴201被减小。另一方面，当光被屏蔽时，所述步骤移动到步骤36，因为如果头部数目N的吸嘴201如果向下移动CCD相机106将被干涉。

上述步骤34-36显示了其中对用于上升和下降的操作指令在干涉防止装置320的检测结果非正常时被停止的实施例。但是，如何防止干涉不限于上述方法，例如用CCD相机106向上移动并后撤所述吸嘴201到干涉范围的之外、将吸嘴201向下移动到与CCD相机106相干涉被避免的高度的方法等可以在步骤35中使用。

当对应将向下移动的吸嘴201的光敏传感器322检测制动爪323时，警告通知将在步骤36中被显示到限制装置324上。当吸嘴201的上升和下降通过用于上升和下降的驱动部分204所制动时，除了上述提醒方法之外，蜂鸣器发声，通过通信提示错误，灯被打开，等这样的警告提示方式可以被使用。通过此警告提醒，例如装置操作人员可以在较早的阶段提示不正常的状态，并可以迅速地检测和恢复所述装置。

在步骤35之后的步骤37中，头部数目N增加1。在步骤38中，确认头部数目是否超过8。所述步骤回到步骤32，除非头部数目超过8，由此所述步骤被重复以在开始8个吸嘴201的每个的向下的运动的之前确认各吸嘴201是否被允许向下移动的过程。干涉防止用检测操作在头部数目超过8时被终止。

上述干涉防止装置320可以采用如下所述的修改。

在图21中，对8个喷嘴设定头部202使用了三个光敏传感器A-C和三个制动爪A-C。制动爪A-C被固定到诸如底板118，光敏传感器A-C被安置以等于如图中所示的位置。制动爪A-C以光屏蔽的图样成形以分别表达二进制数字的最不重要比特、比制动爪A高一位和比制动爪B高一位的更高级比特位。光敏传感器A-C被安置以分别对应制动爪A-C，这样总共8个图样的3比特检测信息通过制动爪A-C和光敏传感器A-C来产生。

此布置可以获得与使用干涉防止装置320相同的效果。此外，与干涉防止装置320相比，光敏传感器的数目可以被减小，尽管制动爪的数目增加，由此能够获得更为简化的结构。这就可能直接从通过安置一个或者多个用于检测CCD相机106的现在的位置的传感器从对应的传感器检测CCD相机106的现在的位置，如同在上述的干涉防止装置320和其修改示例中那样。

如图22所示的布置可以被采用，其中线性传感器115和线性标度尺116代替光敏传感器322、制动爪323被安置，如在传输头部部分210中那样。CCD相机106的校正位置可以通过线性传感器115和线性标度尺116来检测。

图23表示用于从线性传感器115的波形产生相机位置信号的方法的示例。波形A显示了从线性传感器115通过移动CCD相机而产生的矩形波。恒定间距上的脉冲信号被产生以如同来自矩形波的波形B所指示，对应8个喷嘴设定头部202的波形C1-C8中的8个相机位置信号通过计数脉冲信号而产生。此示例的相机位置信号与其中相机移动方向限于沿着X轴方向的一种方式的情况相关，指示当波形C1等处于ON时，即在波形上升的段上，吸嘴201被允许向下移动。在CCD相机106通过对应各喷嘴设定头部202的位置之后，信号在任何时候保持ON，由此允许吸嘴201向下移动。

用于确定在使用线性传感器115和线性标度尺116的情况下通过控制器155所执行的用于上升和下降的驱动部分204的指令方法用的算法将在下面说明。

图24显示了其中与前述示例相似的8个喷嘴设定头部202的过程的算法的示例的流程图。图24中的步骤41-43和45-48与图20中的步骤31-33和35-38相同，只有步骤44不同。步骤44单独将在下面进行说明。在步骤44中，在各吸嘴201被向下移动之前确定对应将被向下移动的吸嘴201的相机位置信号是ON。只有当相机位置信号是ON时确定吸嘴201可以被往下移动。

在使用线性传感器115和线性标度尺116的结构中，如图22所示，由于CCD相机106的正确位置可以被检测，信号可以被用作控制CCD相机106用的快门时间的信号以执行通过各吸嘴201所抽吸的电子元件312的图像拾取。图23中所示的波形B在此情况下可以被用作快门信号。此结构使得在吸嘴201将被成像时能够对吸嘴201进行图像拾取，当吸嘴201的虚轴160到达CCD相机106的中心时，例如CCD相机106变成正确的位置关系。

假设喷嘴设定头部202的位置在X轴的方向上被改变，这就必须使用光敏传感器等改变结构中的传感器的位置，如图19和21中所示。但是，在线性传感器115和线性标度尺116被使用的情况下，这种需要被消除，CCD相机106的现在的位置可以被直接检测。

对于上升元件安置装置350在元件安装装置300中的图4中的传输头部210的结构可以替换传输头部211而被使用。

与在元件安装装置350中的相似，在下一元件安装操作被执行之前，元件安装操作通过设定的次数被执行之后，与元件安装装置300一起操作的确定吸嘴201是否良好的操作将被执行。但是，在元件安装装置350中可以在吸嘴201和CCD相机106之间只执行上述干涉防止操作，而没有执行吸嘴201是否良好的确定操作。

尽管传输头部210在各上述实施例中被安置在XY机器人308上，任何的形式都可以被使用，只要电路板301和传输头部210被构造以相对彼此移动，例如传输头部210在Y轴的方向上移动，电路板310在X轴的方向上移动。

在上述的说明中，元件安装装置350作为元件安装装置300的修改示例进行说明。但是，元件安装装置350可以在检测装置100没有工作所述操作时而工作。

尽管对本发明的一些实施例进行了说明，普通技术人员可以理解在不背离本发明的精神和原则的情况下可以对本发明进行修改和变化，其范围由所附权利要求书所限定。

Claims (22)

1.一种检测装置，用于检测元件保持器是否良好，所述检测装置包括：

照明装置(120)，用于将光发射到元件保持器(201)上，所述元件保持器(201)具有不小于元件(312)的光反射表面(141)的区域的元件保持表面(140)；

图像拾取装置(106)，用于通过照明装置的照明执行元件保持表面的图像拾取；以及

控制器(150)，用于基于从图像拾取装置所供给的元件保持表面的图像拾取信息中的元件保持表面的亮度，确定元件保持器是否良好，并用于当元件保持表面的非覆盖区域的亮度不小于设定值时确定所述元件保持器是有缺陷的，所述非覆盖区域由一个或者更多个部分形成，并对应于除了被所述元件所覆盖的区域之外的区域。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，当照明装置在元件通过元件保持表面所保持的状态中发光时，控制器具有基于从元件和元件保持表面所反射的总的亮度而设定的设定值(652)，这样当在没有元件被保持的状态中元件保持表面上的亮度不小于设定值时确定元件保持器有缺陷。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，控制器具有与通过将元件保持表面分开所获得的多个部分(611)相关的区域信息，并且确定各部分上的亮度是否不小于设定值。

4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，当亮度小于设定值时，如果对应元件的图像在从图像拾取装置所供给的元件保持表面的成像信息之内被识别，控制器确定元件保持器是有缺陷的。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，控制器具有与在元件保持表面的成像信息之内所识别的元件的图像相关的信息，所述图像相关的信息是尺寸不大于将通过元件保持器被保持的最小元件的图像信息。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，照明装置将以用于检测的光量将光发射到元件保持器上，所述光量超过了在照明装置将光发射到元件和元件保持表面时的最大光量，所述元件和元件保持表面处于元件被元件保持表面所保持的状态中。

7.一种检测方法，用于检测元件保持器是否良好，所述检测方法包括：

将光发射到元件保持器(201)，所述元件保持器(201)具有面积不小于元件(312)的光反射表面(141)的元件保持表面(140)；

执行所照明的元件保持表面的图像拾取；以及

当元件保持表面的图像拾取信息中的元件保持表面的非覆盖区域的亮度不小于设定值时，确定所述元件保持器是有缺陷的，所述非覆盖区域对应于除了被所述元件覆盖的区域之外的区域。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，当设定值(652)基于在光在元件通过元件保持表面所保持的状态中发射到元件保持器上时、从元件和元件保持表面反射的总的亮度而设置时，在没有元件被保持的状态中元件保持表面上的亮度不小于设定值时元件保持器被确定为有缺陷。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，当有与通过将元件保持表面分开所获得的多个部分(611)相关的区域信息时，对各部分确定所述亮度是否不小于设定值。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，当亮度小于设定值时，当对应元件的图像在元件保持表面的成像信息之内被识别时、所述元件保持器被确定为有缺陷。

11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，与在元件保持表面的成像信息之内所识别的元件的图像相关的信息是尺寸不大于通过元件保持器将被保持的最小元件的所形成的图像信息。

12.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，光以用于检测的光量发射到元件保持器上，所述光量超过了在元件和元件保持表面在元件被保持在元件保持表面上的状态中被照明时的最大光量。

13.一种元件安装装置，包括：

检测装置(100)，所述检测装置(100)用于检测元件保持器(201)是否良好，所述检测装置包括：

照明装置(120)，用于将光发射到元件保持器上，所述元件保持器具有不小于元件(312)的光反射表面(141)的面积的元件保持表面(140)；

图像拾取装置(106)，用于通过照明装置的照明执行所照明的元件保持表面的图像拾取；以及

控制器(150)，用于基于从图像拾取装置所供给的元件保持表面的成像信息中元件保持表面的亮度，确定元件保持器是否良好，并用于当元件保持表面的非覆盖区域的亮度不小于设定值时、确定所述元件保持器是有缺陷的，所述非覆盖区域由一个或者更多个部分形成，并对应于除了被所述元件所覆盖的区域之外的区域；

元件供给装置(305)，所述元件供给装置(305)用于供给将通过元件保持器所保持的元件；以及

元件加载和传输装置(200)，所述元件加载和传输装置(200)具有元件保持器，用于用该元件保持器来保持来自元件供给装置的元件，并将所保持的元件安装到电路板(301)上。

14.根据权利要求13所述的元件安装装置，其特征在于，元件加载和传输装置具有：检测装置支撑器(117)，所述支撑器具有以阵列安置的多个元件保持器，所述元件保持器用于保持与元件保持器的元件保持表面相对设置，并包括在检测装置中的照明装置和图像拾取装置；以及驱动单元，所述驱动单元用于沿着元件保持器的安置方向移动与元件保持器相关的检测装置支撑器。

15.根据权利要求13所述的元件安装装置，其特征在于，还包括清洁装置(311)，所述清洁装置(311)用于清洁根据检测装置确定为有缺陷的缺陷元件保持器的元件保持表面。

16.根据权利要求13所述的元件安装装置，其特征在于，还包括保持器替换装置(310)，用于从元件加载和传输装置分离和保持被检测装置确定为有缺陷的缺陷元件保持器，并保持在元件加载和传输装置中安装的、用于元件保持器的备用元件保持器(313)。

17.根据权利要求14所述的元件安装装置，其特征在于，元件加载和传输装置还包括：用于上升和下降的驱动部分(204)，所述用于上升和下降的驱动部分对应于元件保持器安装，并能上下移动各元件保持器；以及位置检测器(115，116，322和323)，用于沿着元件保持器的安置方向检测通过驱动单元所移动的图像拾取装置的位置，

所述元件安装装置还包括用于产生将元件保持器向下移动到用于上升和下降的驱动部分的触发信号的触发信号产生器(321)，

这样，当触发信号通过触发信号发生器产生时，控制器基于位置检测器的图像拾取装置的位置而控制用于上升和下降的驱动部分。

18.根据权利要求17所述的元件安装装置，其特征在于，位置检测器具有用于检测图像拾取装置的位置的传感器。

19.根据权利要求17所述的元件安装装置，其特征在于，位置检测器具有沿着元件保持器的安置方向安置的线性传感器(115)和线性标度尺(116)。

20.根据权利要求19所述的元件安装装置，其特征在于，控制器使用线性传感器的输出信号通过图像拾取装置来控制图像拾取的时间。

21.根据权利要求17所述的元件安装装置，其特征在于，当基于来自位置检测器的输出确定图像拾取装置和元件保持器彼此干涉时，控制器停止对用于上升和下降的驱动部分的操作指令。

22.根据权利要求21所述的元件安装装置，其特征在于，当产生用于停止的操作指令时，控制器执行警告提醒。

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