CN100574601C - 部件安装设备以及用于确定部件保持构件的方法 - Google Patents

Abstract

为了确定被装备至多个保持构件装备部分的部件保持构件(4)的类型，具有探测光轴(L)的探测传感器(16)被使用，所述探测光轴位于与各保持构件装备部分排列方向相交的方向上，并且各保持构件装备部分具有：第一探测位置，在该处仅在第二部件保持构件(4B)被装备时，能够探测探测光轴的阻断；以及第二探测位置，在该处任何类型的部件保持构件(4)被装备时，都能够探测探测光轴的阻断。因此，通过顺序地将探测光轴定位在各探测位置处并探测阻断的存在，被装备的部件保持构件的类型仅通过探测传感器就被确定。

Description

部件安装设备以及用于确定部件保持构件的方法

技术领域

本发明涉及部件安装设备以及用于确定部件保持构件的方法，用在通过装备至部件安装头的部件保持构件来保持部件、并安装部件至电路板上的部件安装操作中，用于确定可替换地装备至部件安装头的部件保持构件的类型。

背景技术

作为用于确定装备至部件安装头的部件保持构件(也就是吸嘴)的类型的方法以及用于执行所述确定方法的部件安装设备，各种方法和设备传统上是公知的(见，例如，日本专利公开No.H10-70395A)。图10是显示作为这种传统部件安装设备的例子的部件安装设备500的结构的示意性透视图。

如图10所示，在部件安装设备500中，能可拆卸地装备有吸嘴519的喷嘴座516、517被安装在头503上，所述吸嘴519用于吸取和保持部件505，所述头503装备在XY机器人508上。应被安装在电路板502上的、适合吸取多种类型的部件的多种类型的吸嘴519被容纳在各喷嘴站506中的特定位置中，并且基于设备的控制程序，XY机器人508选择适于从喷嘴站506吸取部件的吸嘴519，并使吸嘴519装备至喷嘴座516、517。采用所选的吸嘴519，部件505从部件供给部分514被吸取并被保持，吸取并被保持的部件505被安装在电路板502的特定位置上。

此外，在图10中，部件废品箱容器504被设置在头503下方的设备基座上，一对传输传感器520被设在部件废品箱容器504的侧面，用于通过利用机构确定吸嘴519是否装备至喷嘴座516或517，即在喷嘴座被降低时，被装备的吸嘴519阻断光轴。各吸嘴519具有相互不同的喷嘴辨识标记522，这些喷嘴辨识标记522通过喷嘴辨识传感器521被辨识。应该指出的是，传输传感器520的光轴是沿头503的各喷嘴座516、517的放置方向而被设置的。

通过传输传感器520和喷嘴辨识传感器521确定吸嘴装备的存在和类型的操作将被给出。首先，通过XY机器人508，头503被移动以位于部件废品箱容器504上方，各吸嘴519在传输传感器520的光轴上方沿光轴对齐。接着，传输传感器520确认在头503上装备了各个吸嘴519装备。更具体地说，喷嘴座516被降低，以被定位在吸嘴519被装备时光轴能够被阻断的位置处，接着，确认光轴被阻断。相同的操作被应用至喷嘴座517。采用此操作，喷嘴辨识传感器521读出设在被装备的吸嘴519上的、用于确定被装备吸嘴519的类型的喷嘴辨识标记522。这使得可以确定吸嘴519被装备和被装备吸嘴519的类型。

发明内容

近年来，大多数部件安装设备利用吸嘴沿直线设在头上的结构。此外，在大多数设备中，可被一种吸嘴吸取和保持的部件的类型在一范围内增加，两种类型的吸嘴，即，用于吸取和保持尺寸相对大的部件的大喷嘴、以及用于吸取和保持标准尺寸和尺寸相对小的部件的小喷嘴主要用作被选择性替换并装备至头的喷嘴。

然而，在传统部件安装设备500中，为了确定被装备的吸嘴519的类型，设在各吸嘴519上的喷嘴辨识标记522通过与传输传感器520分离设置的喷嘴辨识传感器521分别被读出，吸嘴519的类型是基于读出结果确定的。在被替换和装备至头503上的吸嘴519以大量形式存在的情况下，这种确定方法是可以接受的。然而，在涉及吸嘴仅有大和小两种类型的结构中，这两种类型成为近年来的主流形式，提供这种喷嘴辨识传感器521导致的问题是设备成本变大而造成浪费。

此外，用于确认吸嘴519装备至喷嘴座516或517的传输传感器520的光轴在头503中沿吸嘴519的放置方向被设置，从而在被装备的吸嘴519的数量例如被增加至6至10时，光轴方向变得更长，这增加了调整操作中所必须的操作步骤，如两个传感器的光轴的对齐调整操作等，从而导致部件安装中生产率恶化问题。

此外，利用这种具有两种类型的传感器的结构，如用于确定这种吸嘴519是否被装备和吸嘴519类型的传输传感器520和喷嘴辨识传感器521，会妨碍了实现部件安装设备500中设备成本的降低。

为了解决这些问题，本发明的目的是提供一种部件安装设备和用于确定部件保持构件的方法，用于通过装备至部件安装头的部件保持构件来保持部件、并安装部件至电路板上的部件安装操作中，这允许有效地确定可替换地装备至部件安装头的部件保持构件的类型，并允许降低用于确定操作的设备成本。

为实现这些和其它方面，本发明结构如下。

根据本发明的第一个方面，这里提供一种用于将芯片部件和/或IC芯片安装至电路板的部件安装设备，包括：

具有保持构件装备部分的部件安装头，所述保持构件装备部分被排成直线，用于保持芯片部件或IC芯片的第一部件保持构件或者与第一部件保持构件形状不同的第二部件保持构件被可替换地、可选择地装备在所述保持构件装备部分，用于通过被选择地装备至各保持构件装备部分的第一或第二部件保持构件来保持芯片部件或IC芯片，并安装芯片部件或IC芯片至电路板；

头移动装置，用于沿电路板的表面方向移动部件安装头，和

探测传感器，它具有设在与各保持构件装备部分的排列方向相交的方向上的探测光轴，用于探测由被选择地装备至部件安装头的部件保持构件引起的探测光轴阻断的情形存在与否，其中

各保持构件装备部分具有：第一探测位置，在该处当第一部件保持构件被装备时，第一部件保持构件引起的探测光轴的阻断没有被探测传感器探测到，而当第二部件保持构件被装备时，第二部件保持构件引起的探测光轴的阻断被探测到；以及第二探测位置，在该处当第一或第二部件保持构件被装备时，部件保持构件引起的探测光轴的阻断被探测到，并且

部件安装设备还包括控制单元，用于通过头移动装置执行部件安装头的移动控制，以将探测传感器的探测光轴定位在各保持构件装备部分中的第一探测位置和第二探测位置处，并用来基于探测传感器在第一探测位置处或第一和第二探测位置处的探测结果，确定第一部件保持构件或第二部件保持构件是否选择性地装备至各保持构件装备部分。

根据本发明的第二个方面，这里提供了第一个方面界定的部件安装设备，其中

探测传感器的探测光轴被设在与各保持构件装备部分的排列方向正交的方向上，并且几乎沿着电路板的表面，并且

在各保持构件装备部分中，各第一和第二探测位置被定位在同一高度位置。

根据本发明的第三个方面，这里提供了第二个方面界定的部件安装设备，其中在各保持构件装备部分中，

第二探测位置是装备至保持构件装备部分的部件保持构件的轴线中心处的位置，并且

第一探测位置是位于沿各保持构件装备部分的排列方向的一个方向而远离第二探测位置的位置，该位置在处于被装备至保持构件装备部分状态下的第一部件保持构件的外边缘的外侧并且在处于被装备至保持构件装备部分状态下的第二部件保持构件的外边缘的内侧。

根据本发明的第四个方面，这里提供了第二个方面界定的部件安装设备，其中控制单元是可操作的，用来通过头移动装置控制部件安装头在沿各保持构件装备部分的排列方向的一个方向上移动，以顺序地定位处于探测传感器的探测光轴上的部件安装头中的各个第一和第二探测位置。

根据本发明的第五个方面，提供了第二个方面界定的部件安装设备，其中

部件安装头还具有分别用来提升和降低各保持构件装备部分的升降装置，并且

控制单元可操作用来控制升降装置，以便在第一探测位置或第二探测位置处探测完是否阻断探测光轴后，提升保持构件装备部分，其中所述探测操作是用于确定被选择装备的部件保持构件的类型。

根据本发明的第六个方面，提供了第五个方面界定的部件安装设备，其中在部件安装头中，

各保持构件装备部分被以恒定的间隔排列，并且

各第一部件保持构件具有这样的空间形状：即，在装备至保持构件装备部分时，恒定间隔被用作装备间隔，而各第二部件保持构件具有这样的空间形状：即，在装备至保持构件装备部分时，两倍的恒定间隔被用作装备间隔。

根据本发明的第七个方面，提供了第五个方面界定的部件安装设备，其中在控制单元基于探测传感器的探测结果确定第二部件保持构件被装备至一个保持构件装备部分的情况下，控制单元可操作用来控制升降装置，以便一起提升所述一个保持构件装备部分和与所述一个保持构件装备部分相邻的保持构件装备部分。

根据本发明的第八个方面，提供了第一个方面至第七个方面界定的部件安装设备，其中控制单元将关于各部件保持构件是否有选择地装备的确认结果的信息和关于各部件保持构件的预设的选择装备信息进行比较，并且在两种信息匹配的情况下，控制单元使得部件安装头处于可以开始部件安装操作的状态。

根据本发明的第九个方面，这里提供了用于在将芯片部件和/或IC芯片安装至电路板时确定部件保持构件的方法，适用于具有保持构件装备部分的部件安装头中，所述保持构件装备部分被排列成直线，用于保持芯片部件或IC芯片的第一部件保持构件或者与第一部件保持构件形状不同的第二部件保持构件被可替换地、可选择地装备在所述保持构件装备部分，用于通过被选择地装备至各保持构件装备部分的第一或第二部件保持构件来保持芯片部件或IC芯片，并安装芯片部件或IC芯片至电路板；用于确定第一或第二部件保持构件是否有选择地装备至各保持构件装备部分，包括：

在探测传感器具有设在与各保持构件装备部分的排列方向相交的方向上的探测光轴、用于探测探测光轴是否被有选择地装备至部件安装头的部件保持构件阻断的状态下，在具有第一探测位置和第二探测位置的各保持构件装备部分中，其中在第一探测位置处当第一部件保持构件被装备时，第一部件保持构件引起的探测光轴的阻断未被探测传感器探测到，而在第二部件保持构件被装备时，第二部件保持构件引起的探测光轴的阻断被探测传感器探测到，在第二探测位置处在任一部件保持构件被装备时，部件保持构件引起的探测光轴的阻断被探测传感器探测到，通过将探测光轴定位在第一探测位置或第一和第二探测位置，探测光轴是否由于部件保持构件而被阻断；以及

基于在第一探测位置或第一和第二探测位置处的探测结果，确定第一或第二部件保持构件是否有选择地装备至各保持构件装备部分。

根据本发明的第十个方面，提供了第九个方面界定的用于确定部件保持构件的方法，其中

在探测光轴是否被阻断时，通过将探测光轴定位在第一探测位置，在各保持构件装备部分中，探测探测光轴是否被阻断，接着

如果在第一探测位置探测到阻断，则基于探测结果确定第二部件保持构件被装备至保持构件装备部分。

根据本发明的第十一个方面，提供了第十个方面界定的用于确定部件保持构件的方法，其中

在探测光轴是否被阻断时，如果在第一探测位置处没有探测到探测光轴的阻断，那么探测光轴被定位在第二探测位置处，以在各保持构件装备部分中探测探测光轴是否被阻断，并且

如果在第二探测位置探测到阻断，那么基于探测结果确定第一部件保持构件被装备至保持构件装备部分。

根据本发明的第十二个方面，提供了第十一个方面界定的用于确定部件保持构件的方法，其中如果阻断没有在第二探测位置被探测到，那么基于探测结果确定第一和第二部件保持构件没有被装备至保持构件装备部分。

根据本发明的第十三个方面，提供了第九个方面界定的用于确定部件保持构件的方法，其中，在对第一位置或第一和第二位置处探测光轴是否被阻断的探测完成之后，保持构件装备部分被提升，其中所述探测用于确定在各保持构件装备部分中的被有选择地装备的部件保持构件。

根据本发明的第十四个方面，提供了第十三个方面界定的用于确定部件保持构件的方法，其中，在部件安装头中，各保持构件装备部分以恒定间隔被排列在其中，并且各第一部件保持构件具有这样的空间形状：即，在装备至保持构件装备部分时，恒定间隔被用作装备间隔，而各第二部件保持构件具有这样的空间形状：即，在装备至保持构件装备部分时，两倍的恒定间隔被用作装备间隔，在确定阻断是否存在时，如果基于探测传感器的探测结果确定第二部件保持构件被装备至一个保持构件装备部分，那么邻近所述一个保持构件装备部分的保持构件装备部分与所述一个保持构件装备部分一起被提升。

根据本发明，为了确定被装备至含在部件安装头的多个保持构件装备部分的部件保持构件的类型，具有探测光轴的探测传感器被使用，所述探测光轴在与各保持构件装备部分的排列方向相交的方向上，并且各保持构件装备部分具有：第一探测位置，在该处仅在第二部件保持构件被装备时，能够探测探测光轴的阻断；以及第二探测位置，在该处任何类型的部件保持构件被装备时，能够探测探测光轴的阻断，这样通过顺序地将探测光轴定位于各探测位置，并探测探测光轴是否被阻断，能够仅通过一个传感器(也就是，探测传感器)确定部件保持构件是否装备以及被装备的部件保持构件的类型。因此，可以减少用于安装和维护检查这种部件保持构件的传感器的成本，并降低部件安装设备的装备成本。

尤其是可以不必需要提供传统上使用的精密识别传感器，也就是，用于读出和认出分别放在各部件保持构件上的识别标记、以确认部件保持构件的类型的精密识别传感器，因此仅通过一对，例如，传输传感器，就可以实现所述确认操作。此外，由于设在一对传输传感器之间的探测光轴被布置在与各保持构件装备部分的排列方向正交的方向上，因此，在传统结构中看到的光轴距离的增加可被防止，并且它的调整操作方便。

此外，由于各第一探测位置和第二探测位置位于同一高度位置，因此，在部件保持构件的探测过程中，通过移动装置在一个方向上间歇地移动部件安装头，使得可以在探测光轴上顺序地定位各探测位置。这可使得探测过程高效。

此外，部件保持构件的探测过程被完成的保持构件装备部分被控制以被顺序地提升，使得探测传感器位于防止探测传感器从设备基座中突出的高度位置上。这使得能够可靠地防止完成确认的部件保持构件和保持构件装备部分与设备的其他组成构件干涉，并且能够可靠地防止在探测过程中产生错误，从而能够实施有效的探测过程。

此外，在第二部件保持构件被确认装备至保持构件装备部分的情况下，装备有第二部件保持构件的保持构件装备部分与相邻的下一个保持构件装备部分一起被提升，这样不需要执行探测过程就可以确认部件保持构件没有被装备至下一个保持构件装备部分，这使得可以缩减探测过程所必需的时间，提供更高效的处理过程。

附图说明

本发明的这些和其它方面和特点将参考附图，在下面的结合其优选实施例的描述中变得清楚，其中：

图1是显示根据本发明的一个实施例所述的部件安装设备的结构的示意性透视图；

图2是显示图1中部件安装设备中含有的喷嘴座和喷嘴探测传感器的侧视图；

图3是图2中喷嘴探测传感器的从“A”方向看的横截面视图；

图4是显示部件安装设备中概括的控制结构的控制简图；

图5是显示用于确定执行部件安装设备中吸嘴检查过程的步骤的流程图；

图6是显示用于确定执行部件安装设备中吸嘴检查过程的步骤的流程图；

图7A至图7C是用于说明图6的流程图中吸嘴检查过程的步骤的示意性说明图，其中：

图7A是显示探测光轴处于第一喷嘴座中大喷嘴探测位置的示意图；

图7B是显示探测光轴处于第一喷嘴座中小喷嘴探测位置的示意图；

图7C是显示处于被提升状态的第一喷嘴座的示意图；

图8A至图8C是用于说明图6的流程图中吸嘴检查过程的步骤的示意性说明图，其中：

图8A是显示探测光轴处于第二喷嘴座中大喷嘴探测位置的示意图；

图8B是显示探测光轴处于第二喷嘴座中小喷嘴探测位置的示意图；

图8C是显示处于被提升状态的第二喷嘴座的示意图；

图9A至图9B是用于说明图6的流程图中吸嘴检查过程的步骤的示意性说明图，其中：

图9A是显示探测光轴处于第五喷嘴座中大喷嘴探测位置的示意图；

图9B是显示处于与第六喷嘴座一起被提升的状态下的保持大喷嘴的第五喷嘴座的示意图；

图10是显示用于确定传统部件安装设备中被装备的吸嘴类型的传感器结构的示意性透视图。

具体实施方式

进行本发明的描述之前，应该指出：类似的零件在所有附图中由类似的参考标记指示。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的一个实施例。

显示根据本发明一个实施例所述的部件安装设备100的示意性结构的示意性透视图被显示在图1中。如图1所示，部件安装设备100包括：用于举例说明部件安装头的头3；举例说明部件保持构件的、吸取和保持部件1的多个吸嘴4被装备至所述头；举例说明用于支撑头3和在X轴方向或Y轴方向上移动头3的头移动装置的XY机器人5，所述X、Y方向是相互正交的，几乎沿图中显示的电路板2的表面。在部件安装设备100的设备基座上，提供了电路板台6和两种类型的部件进给单元，其中部件1安装在其上的电路板2在电路板台6上被传送和设置，所述两种类型的部件进给单元用于进给相互不同的部件作为将被安装在电路板2上的部件1。

更具体地说，部件安装设备100包括：多个阵列零件盒7，用于利用磁带录音构件(taping member)容纳多个芯片部件1A，所述多个芯片部件1A举例说明第一部件；磁带录音部件进给单元8，用于从各个零件盒7进给容纳在磁带录音构件中的芯片部件1A；以及托盘部件进给单元10，用于从部件进给托盘9进给IC芯片1B，其中IC芯片IB举例说明不同于第一部件的第二部件，多个阵列IC芯片1B被放置在部件进给托盘9中。应该指出的是，芯片部件1A的例子包括诸如电阻和电容等部件，它们具有的特点是在外形上比IC芯片1B更小。

为了可靠地吸取和保持在外形上相互不同的各个部件1，部件安装设备100包括：小尺寸吸嘴4A(在下文被称为小喷嘴4A)，它用作第一部件保持构件，用于吸取和保持作为尺寸相对小的部件的芯片部件1A；和大尺寸吸嘴4B(在下文被称为大喷嘴4B)，它用作第二部件保持构件，用于吸取和保持作为尺寸相对大的部件的IC芯片1B。

这里，图2是显示装备各吸嘴4的头3的一部分的放大示意图。如图2所示，在头3的下表面上，多个喷嘴座11，例如8个喷嘴座11被以恒定间隔间距直线排列，这些喷嘴座举例说明可拆卸地装备吸嘴4的保持构件装备部分。对于这些喷嘴座11，小喷嘴4A和大喷嘴4B可被有选择地装备。例如，在图2中，小喷嘴4A被有选择地装备至位于左端侧面上的喷嘴座11上，大喷嘴4B被有选择地装备至左侧第四个喷嘴座11上。此外，没有吸嘴4被装备至左侧第二个喷嘴座11上。应该指出的是，在头3中，每个喷嘴座11具有用于它们独立的提升和降低操作的提升和降低装置(未显示)，并且通过它们自己的提升和降低装置提升和降低喷嘴座11可以实现装备在各喷嘴座11上的吸嘴4的提升和降低操作。

此外，如图2所示，由于大喷嘴4B被形成为具有比小喷嘴4A更大的外部形状，因此，可以装备小喷嘴4A至相互邻近的喷嘴座11上，而不可以装备大喷嘴4B至相互邻近的喷嘴座11上。更明确地说，在头3中，各小喷嘴4A的最小装备间隔间距等于各喷嘴座11的间隔间距，而各大喷嘴4B的最小装备间隔间距是各喷嘴座11的间隔间距的两倍。因此，如图2所示，没有吸嘴4被装备至喷嘴座11的、大喷嘴4B装备至其上的两侧面处的邻近喷嘴座11上。

此外，如图1所示，用于容纳多个小喷嘴4A和大喷嘴4B的可替换地装备在头3的各喷嘴座11上的喷嘴调换部分12设在部件安装设备100的设备基座上。作为用于识别吸嘴4保持的部件的识别摄像机，用于主要识别芯片部件1A的二维摄像机和用于主要识别IC芯片1B的三维摄像机14被进一步设在设备基座上。在校正部件的吸取和保持姿态的同时，通过这种识别摄像机识别b1的吸取和保持姿态可以实现电路板2上部件1的安装操作。

用于丢弃处于被吸嘴4吸取和保持状态中的有故障部件的废品箱15被进一步设在部件安装设备100的设备基座上。喷嘴探测传感器16被设在废品箱15的横向侧面，它具有一对传输传感器16a，用于在它的线性设置的探测光轴L上发射和接收光，并且用于通过探测探测光轴L是否被阻断(也就是发射的光不能被接收的状态)来探测探测光轴L上是否存在物体。这里，从箭头“A”方向看，设在图2中右手侧的喷嘴探测传感器16的截面视图被显示在图3中。如图3所示，喷嘴探测传感器16具有设在与头3中各喷嘴座11的排列方向正交的方向上且在几乎沿电路板表面方向上的探测光轴L。物理上设在这一对传输传感器16a之间的吸嘴4阻断了探测光轴L，喷嘴探测传感器16通过所述探测光轴L确定作为目标的吸嘴4是否装备至喷嘴座11，通过下述方法，喷嘴探测传感器16还具有确定装备的吸嘴14的类型的功能。应该指出的是，这种探测光轴L的设置方向不限于上述方向，其它方向也是可以接受的，只要探测光轴L被设在与各喷嘴座11的排列方向相交叉的方向上即可。然而，考虑下述的被采用的吸嘴4的探测方法，优选在与排列方向正交的方向上设置探测光轴L。

此外，如图1所示，头3具有用于辨识形成在电路板上的板标记72a的板摄像机17，所述电路板被设在板台6上，通过板摄像机17辨识板标记72a的位置可以识别板台6上的电路板2的位置，以及电路板2上的部件1的安装位置。

这里，图4显示了部件安装设备100中概括的控制结构的控制方框图。如图4所示，部件安装设备100具有用于各部件部分的综合控制操作、同时使各操作相关联的控制单元18。例如，控制单元18能执行吸嘴检查过程的综合控制，用于根据喷嘴探测传感器16的探测结果确定装备至各喷嘴座11的吸嘴4的类型。此外，控制部件安装操作所必须的信息被提前输入和存储在控制单元18中，因此，在部件安装操作的过程中，控制被执行，同时对信息的参考在需要时被做出。这种信息包括指出哪个部件1被安装在电路板2中的哪个位置上的信息，以及指出头3中哪个吸嘴4在什么时间被装备至哪个喷嘴座11的信息。

现在描述在这样构造的部件安装设备100中执行喷嘴检查过程的特定步骤。为了描述，显示执行喷嘴检查过程中的各步骤的流程图被显示在图5和图6中，以及显示用于解释各流程图中的步骤的喷嘴探测传感器16和头3的操作的示意性说明图被显示在图7A至7C、图8A至8C和图9中。应该指出的是，下文描述的各部件部分的操作是被综合控制的，同时通过部件安装设备100中的控制单元相互关联。

在头3的各喷嘴座11中，用于确定喷嘴4是否被装备以及确定哪种类型的喷嘴4，小喷嘴4A或大喷嘴4B，是被装备的喷嘴4的吸嘴检查步骤在大多数情况下通常作为部件安装设备100的初始化步骤而被执行。更明确地说，在基于新类型的电路板2的部件安装操作在部件安装设备100中启动之前(也就是，在部件安装控制的新程序被输入，基于新类型的电路板2的部件安装操作被启动之前)执行初始化步骤，或者在部件安装操作由于维护操作或类似原因被停止之后，部件安装操作被重新启动之前。在此时机确认选择性地装备至各喷嘴座11的吸嘴4的类型可以实现平稳的、可靠的部件安装操作，以及在吸嘴4的错误装备和类似操作之后的喷嘴调换部分12中的吸嘴40的替换操作。

首先，在图5中流程图的步骤S1中，确认是否是在部件安装设备100中执行初始处理(初始化)的时间。如果确定还不是执行初始处理的时间，则在步骤S4中部件安装操作，也就是生产操作在部件安装设备100中被启动，而不执行吸嘴检查过程。

如果在步骤S1中确认是执行初始处理的时间，则吸嘴检查过程在步骤S2中被执行。应该指出的是，特定处理内容的细节将在图6的流程图中被随后描述。吸嘴检查过程被执行，并且哪种吸嘴4被装备至头3的哪个喷嘴座11被确定后，在步骤S3中，将确定结果与存储在控制单元18中的存储器管理数据(也就是，指出在目前初始处理时间，哪个吸嘴4被装备在哪个喷嘴座11的生产管理数据)进行核对，以观察数据是否匹配。

如果基于核对结果确定数据不匹配，那么在步骤S5中，错误信息被输出，部件安装设备100中的部件安装操作被停止。如果在步骤S3中，基于核对结果确定数据匹配，那么在步骤S4中，部件安装设备100中的部件安装操作被停止。

参照图6中的流程以及图7至图9中的示意性说明图，用于确定处理是否在这些步骤中被执行的吸嘴检查过程的具体细节描述现在将被给出。

在开始描述具体步骤之前，先描述各喷嘴座11、吸嘴4以及头3中喷嘴探测传感器16的探测位置。如图7A中显示，头3具有排列成直线的喷嘴座11。这些喷嘴座11按照图中显示的从设在右端侧面的那个喷嘴座起顺序被称作第一喷嘴座11-1、第二喷嘴座11-2、第三喷嘴座11-3，……，以及第八喷嘴座11-8。小喷嘴4A被装备至第一喷嘴座11-1、第三喷嘴座11-3、第七喷嘴座11-7和第八喷嘴座11-8上，而大喷嘴4B被装备在第五喷嘴座11-5上。由于大喷嘴座4B的外部形状的尺寸，任何吸嘴4不能被装备至与装备大喷嘴座4B的第五喷嘴座11-5相邻的第四喷嘴座11-4和第六喷嘴座11-6上。例如，可以将小喷嘴4A装备至第二喷嘴座11-2，尽管吸嘴4没有装备至第二喷嘴座11-2。

各喷嘴座11具有：第一探测位置，在该处当小喷嘴4A被装备在相应的喷嘴座11上时，被设置在其中的喷嘴探测传感器16的探测光轴L的阻断没有被探测到，并且当大喷嘴4B被装备至相应的喷嘴座11上时，大喷嘴4B对探测光轴L的阻断被探测到；以及第二探测位置，在该处当吸嘴4被装备至相应的喷嘴座11上时，任何吸嘴4对探测光轴L的阻断可被探测到。通过基于在这两个探测位置处的探测结果的组合做出决定，例如在第一探测位置探测探测光轴L的阻断使得能够确定大喷嘴4B装备至喷嘴座11上，当没有在第一探测位置探测到阻断、而在第二探测位置探测到探测光轴L的阻断时，可以确定小喷嘴4A装备至喷嘴座11上。此外，在第二探测位置探测到阻断使得能够确定任何喷嘴4被装备至喷嘴座11。应该指出的是，这种确定是在将喷嘴探测传感器16的探测结果输入到控制单元8中的基础上在控制单元18中做出的。在本实施例中，第一探测位置代表大喷嘴探测位置P，第二探测位置代表小喷嘴探测位置Q。

这里，将结合附图详细描述含在各喷嘴座11中的大喷嘴探测位置P和小喷嘴探测位置Q。例如，在图7B中显示的第一喷嘴座11-1中，小喷嘴探测位置Q以这样的方式被定位在其轴线的中心处：即，如果大喷嘴4B或小喷嘴4A被装备在第一喷嘴座11-1上，则与小喷嘴探测位置Q对齐设置的探测光轴L被阻断。此外，如图7A所示，第一喷嘴座11-1中的大喷嘴探测位置P位于远离小喷嘴探测位置Q的位置，它被设置在其轴线中心处，沿图中显示的各喷嘴座11的排列方向的右手方向，该位置在小喷嘴4A的外边缘的外侧，以防止在小喷嘴4A被装备的情况下对齐大喷嘴探测位置P的探测光轴L与小喷嘴4A干涉，然而例如图9A显示，大喷嘴探测位置P设在大喷嘴4B的外边缘的内部，使得当大喷嘴4B被装备在喷嘴座11上时，探测光轴L可靠地与大喷嘴4B干涉。应该指出的是，设在大喷嘴探测位置P处的探测光轴L和大喷嘴4B被干涉，例如如图9A所示，在被提供用于部件识别的喷嘴凸缘的外端部分附近处。各喷嘴座11的两个探测位置P和Q被设在同一高度位置，并沿各喷嘴座11的排列方向被排列成直线。

此外，如图7A显示，各喷嘴座11的阵列间隔间距d0例如是21.5mm，在同一喷嘴座11中的大喷嘴探测位置P和小喷嘴探测位置Q之间的间隔尺寸d1是13mm，而间隔尺寸d2是8.5mm。此外，大喷嘴4B的外观形状(例如，喷嘴凸缘的外观形状)是例如大约40mm，而小喷嘴4A的外观尺寸是例如大约20mm。

应该指出的是，在本实施例中，光敏传感器被用作喷嘴探测传感器16的例子，这种光敏传感器是相对便宜的能够探测物体是否位于例如离探测光轴L大约2mm的范围内的传感器。因此，当大喷嘴4B和小喷嘴4A之间在外观形状上的差异是5mm或更多时，可以充分地、可靠地探测探测光轴L的阻断，同时识别大喷嘴探测位置P和小喷嘴探测位置Q处的各喷嘴的类型。

应该指出的是，各喷嘴座11具有未显示的升降装置，当喷嘴探测传感器16进行探测时，该升降装置将各喷嘴座11定位在探测高度位置。例如在图7A中，所有喷嘴座11处于被降低至探测高度位置的状态，而在图9B中，第七和第八喷嘴座11-7、11-8处于被定位在探测高度位置处的状态，第五和第六喷嘴座11-5、11-6处于从探测高度位置被提升至例如升降范围的上限位置。

更具体地说，现在给出参照图6中流程的描述。首先，一旦吸嘴检查步骤在图6中的步骤S11中被启动，吸嘴检查步骤被首先应用的喷嘴座11在步骤S12中被选择。更具体地说，如图7A所示，设在图中显示的右端的第一喷嘴座11-1被选择。接着，头3由XY机器人5移动和定位，使得被选择的第一喷嘴座11-1中的大喷嘴探测位置P被设在探测光轴L上，所述探测光轴L定位在喷嘴探测传感器16的各传输传感器16a之间(步骤S13)。应该指出的是，在该定位过程中，各喷嘴座11通过升降装置被降低至探测高度位置。

定位后，如图7A所示，通过定位在探测光轴L上的第一喷嘴座11-1中的大喷嘴探测位置P处的喷嘴探测传感器16探测探测光轴L是否被阻断(步骤S14)。更具体地说，由于小喷嘴4A没有被装备至第一喷嘴座11-1上，因此，探测光轴L的阻断没有在大喷嘴探测位置P处被探测到。

在这种情况下，在步骤S19中，整个头3通过XY机器人5在各喷嘴座11的被排列方向上沿水平向右移动一间隔尺寸d1，如图7B所示，通过XY机器人，第一喷嘴座11-1中的小喷嘴探测位置Q被定位在探测光轴L上。这种定位后，通过定位在探测光轴L上的第一喷嘴座11-1中小喷嘴探测位置Q处的喷嘴探测传感器16探测探测光轴L是否被阻断(步骤S20)。由于小喷嘴4A被装备至第一喷嘴座11-1，因此，探测光轴L的阻断被探测到，并且基于输入至控制单元18中的探测结果，在控制单元18中确定小喷嘴4A被装备至第一喷嘴座11-1(步骤S21)。一旦探测被执行，第一喷嘴座11-1通过升降装置被提升至例如它的升降范围的上限位置(步骤S22)。通过此提升操作，如图7C所示，例如，装备至第一喷嘴座11-1的小喷嘴4A被定位在不与探测光轴L干涉的高点位置。因此，即使头被XY机器人5向后移动，提升装备至经历吸嘴检查的喷嘴座11的吸嘴4使得仍然能够可靠地防止吸嘴4与部件安装设备100的部件之间的干涉。

接着，在步骤S17中，确定对头3中所有喷嘴座22的吸嘴检查过程被完成，并且如果还没有经历此过程的任何喷嘴座11存在，则下一个喷嘴座11，例如，第二喷嘴座11-2在步骤S12中被选择。

接着，整个头3被向右移动距离d2，如图中所示，使得第二喷嘴座11-2中的大喷嘴探测位置P被定位在探测光轴L上(步骤S13)。定位后，如图8A所示，探测到在大喷嘴探测位置P处的探测光轴L的阻断(步骤S14)，并且如果没有探测到阻断，那么如图8B所示，整个头3被向右移动距离d1，使得第二喷嘴座11-2中小喷嘴探测位置Q被定位在探测光轴L上(步骤S19)。接着，在此位置处探测到探测光轴L的阻断的存在(步骤20)。由于吸嘴4没有装备至第二喷嘴座11-2，因此，探测光轴L的阻断在此位置没有被探测到，基于输入控制单元18中的此探测结果，在控制单元18中确定吸嘴4没有被装备至第二喷嘴座11-2(步骤S23)。

接着，如图8C所示，在步骤S22中，第二喷嘴座11-2通过升降装置被提升至它的升降范围的上限。此外，提升操作后，在步骤S17和S12中，下一个喷嘴11被选择，如此描述的步骤以此顺序被执行。

接着，例如，在步骤S12中，如果在头3中，装备大喷嘴4B的第五喷嘴座11-5被选择，那么在步骤S14中定位在大喷嘴探测位置P处的探测光轴L的阻断(步骤S13)被探测到，如图9A所示。探测结果被输入控制单元18，在控制单元18中确定大喷嘴4B被装备在第五喷嘴座11-5(步骤S15)。一旦大喷嘴座4B的装备被探测到，在第五喷嘴座11-5的提升过程中，作为邻近第五喷嘴座11-5的下一个喷嘴座11，第六喷嘴座11-6也被提升，如图9B所示(步骤S16)。这是因为：当大喷嘴座4B被装备时，很明确吸嘴4没有被装备至邻近的喷嘴座11上。因此，当在控制单元18中确定大喷嘴4B被装备至第五喷嘴座11-5时，也确定吸嘴4没有被装备至第六喷嘴座11-6。

在步骤S17中，一旦确认对所有喷嘴座11的吸嘴检查过程通过顺序地重复这些步骤而被完成时，吸嘴检查过程在步骤S18中被完成。

根据此实施例，下述的各种效果可被获得。

为确定装备在头3中多个喷嘴座11上的吸嘴4的类型，具有探测光轴L的喷嘴探测传感器16被使用，所述探测光轴处于与各喷嘴座11的排列方向正交的方向上，并且各喷嘴座11具有：大喷嘴探测位置P，在此处仅当大喷嘴4B被装备时，能够探测探测光轴L的阻断；以及小喷嘴探测位置Q，在此处当任何类型的吸嘴4被装备时，能够探测探测光轴L的阻断，这样通过在各探测位置P和Q处顺序定位探测光轴L并探测阻断是否存在，可以仅通过一个传感器，也就是，喷嘴探测传感器16确定吸嘴4是否被装备以及被装备的吸嘴4的类型。因此，可以减少用于安装和维护检查这种吸嘴4的传感器的成本，并降低部件安装设备的装备成本。

尤其是无需提供传统使用的精密识别传感器，也就是，用于读出和认出分别放在各吸嘴上的识别标记、以确认部件保持构件类型的精密识别传感器，因此仅通过一对传输传感器16a，就可以实现确认。此外，由于设在一对传输传感器16a之间的探测光轴L被布置在与各喷嘴座11的排列方向正交的方向上，因此，在传统结构中看到的光轴距离的增加可被防止，并且它的调整操作方便。

此外，由于这样在喷嘴探测传感器16中用于探测光轴L的光轴距离可以被缩短，因此，可以方便调整操作，而且，作为这种喷嘴探测传感器16，其光轴在直线精确度方面相对低的传感器可被使用，或者探测光轴L上的阻断探测传感区域(也就是，探测光轴L的横截面区域)可被减小，从而实现高精度探测。

此外，由于各大喷嘴探测位置P和小喷嘴探测位置Q是沿各喷嘴座11的排列方向设置，并且还被设在同一高度位置，因此，在由喷嘴探测传感器16进行的吸嘴检查过程中，通过XY机器人5在一个方向上间歇地移动头3使得能够在探测光轴L上顺序地定位各探测位置P和Q。这可使得探测过程高效。

此外，当吸嘴检查过程被启动后，所有的喷嘴座11被降低至探测高度位置，吸嘴4类型的确认被完成的那些喷嘴座11被顺序地提升至它们升降范围的上限高度位置，使得喷嘴探测传感器16可被设在防止喷嘴探测传感器16从设备基座中突出的高度位置。这使得可以可靠地防止完成确认的吸嘴4和喷嘴座11与设备的其他组成构件干涉。

此外，在大喷嘴4B被确认装备至喷嘴座11的情况下，装备有大喷嘴4B的喷嘴座11与相邻的下一个喷嘴座11一起被提升，并且不需要执行吸嘴检查过程就确认吸嘴4没有被装备至下一个喷嘴座11，这使得可以缩减吸嘴检查过程所必需的时间，并提供更高效的处理过程。

应该指出的是，通过适当地组合上述各实施例中的任意实施例，可以产生它们所具有的效果。

虽然本发明已经结合其优选的实施例、参照附图被完全地描述，但是应该指出的是，各种变化和改变对本领域中的熟练技术人员来说是显而易见的。这些变化和改变可以被理解为包含在由附加的权利要求界定的本发明的范围内，除非它们脱离了该范围。

2005年2月22日申请的日本专利申请No.2005-045173的包括说明书、附图和权利要求的披露内容通过参考合并与此。

Claims (14)

1.一种用于将芯片部件和/或IC芯片安装至电路板的部件安装设备，包括：

具有保持构件装备部分的部件安装头，所述保持构件装备部分被排成直线，用于保持芯片部件或IC芯片的第一部件保持构件或者与第一部件保持构件形状不同的第二部件保持构件被可替换地、可选择地装备至所述保持构件装备部分，所述部件安装头用于通过被选择地装备至各保持构件装备部分的第一或第二部件保持构件来保持芯片部件或IC芯片，并且用于将芯片部件或IC芯片安装在电路板上；

头移动装置，用于沿电路板的表面方向移动部件安装头，和

探测传感器，它具有设在与各保持构件装备部分的排列方向相交的方向上的探测光轴，用于探测探测光轴是否被有选择地装备至部件安装头的部件保持构件阻断，其中

各保持构件装备部分具有：第一探测位置，在该处当第一部件保持构件被装备时，探测传感器没有探测到探测光轴被第一部件保持构件阻断，而在第二部件保持构件被装备时，探测到探测光轴被第二部件保持构件阻断；以及第二探测位置，在该处在第一或第二部件保持构件被装备时，探测探测传感器的探测光轴是否被部件保持构件阻断，并且

部件安装设备还包括控制单元，用于通过头移动装置执行部件安装头的移动控制、以将探测传感器的探测光轴定位在各保持构件装备部分中的第一探测位置和第二探测位置处，并基于探测传感器在第一探测位置处或第一和第二探测位置处的探测结果，确定第一部件保持构件或第二部件保持构件是否有选择地装备在各保持构件装备部分。

2.根据权利要求1所述的部件安装设备，其中

探测传感器的探测光轴被设在与各保持构件装备部分的排列方向正交的方向上并且几乎沿着电路板的表面，并且

在各保持构件装备部分中，各第一和第二探测位置被定位在同一高度位置处。

3.根据权利要求2所述的部件安装设备，其中在各保持构件装备部分中，

第二探测位置是在装备至保持构件装备部分的部件保持构件的轴线中心处的位置，并且

第一探测位置位于沿各保持构件装备部分的排列方向的一个方向与第二探测位置远离的位置处，该位置在处于被装备至保持构件装备部分的状态下的第一部件保持构件的外边缘的外侧并且在处于被装备至保持构件装备部分的状态下的第二部件保持构件的外边缘的内侧。

4.根据权利要求2所述的部件安装设备，其中，控制单元可操作用来通过头移动装置、控制部件安装头在沿各保持构件装备部分的排列方向的一个方向上的移动，以顺序地定位处于探测传感器的探测光轴上的、在部件安装头中的各个第一和第二探测位置。

5.根据权利要求2所述的部件安装设备，其中

部件安装头还具有分别用来提升和降低各保持构件装备部分的升降装置，并且

控制单元可操作用来控制升降装置，以便在第一探测位置或第二探测位置处完成对探测光轴是否被阻断的状态的探测之后，提升保持构件装备部分，其中所述探测是用于确定被有选择地装备的部件保持构件的类型的。

6.根据权利要求5所述的部件安装设备，其中在部件安装头中，

各保持构件装备部分以恒定的间隔被排列，并且

各第一部件保持构件具有这样的空间形状：即，在装备至保持构件装备部分时，恒定间隔被用作装备间隔，而各第二部件保持构件具有这样的空间形状：即，在装备至保持构件装备部分时，两倍的恒定间隔被用作装备间隔。

7.根据权利要求5所述的部件安装设备，其中，在控制单元基于探测传感器的探测结果确定第二部件保持构件被装备至一个保持构件装备部分的情况下，控制单元可操作用来控制升降装置，以便一起提升所述一个保持构件装备部分和与所述一个保持构件装备部分相邻的保持构件装备部分。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的部件安装设备，其中，控制单元将关于各部件保持构件是否进行了选择性装备的确认结果的信息与关于各部件支持构件的预设的选择性装备信息进行核对，并且在两种信息匹配的情况下，控制单元使得部件安装头处于能够开始部件安装操作的状态。

9.一种在将芯片部件和/或IC芯片安装至电路板时用于确定部件保持构件的方法，用在具有保持构件装备部分的部件安装头中，所述保持构件装备部分被排列成直线，用于保持芯片部件或IC芯片的第一部件保持构件或与第一部件保持构件的形状不同的第二部件保持构件被可替换地、可选择地装备在所述保持构件装备部分，所述部件保持构件用于通过被有选择地装备至各保持构件装备部分的第一或第二部件保持构件来保持芯片部件或IC芯片，并且用于将芯片部件或IC芯片安装至电路板；所述方法用于确定第一或第二部件保持构件是否被选择性地装备在各保持构件装备部分，包括步骤：

在探测传感器具有设在与各保持构件装备部分的排列方向相交的方向上的探测光轴、用于探测探测光轴是否被有选择地装备至部件安装头的部件保持构件阻断的状态下，  在具有第一探测位置和第二探测位置的各保持构件装备部分中，其中在第一探测位置处当第一部件保持构件被装备时，探测传感器没有探测到探测光轴被第一部件保持构件阻断，而在第二部件保持构件被装备时，探测到探测光轴被第二部件保持构件阻断，在第二探测位置处在任一部件保持构件被装备时，探测探测传感器的探测光轴是否被部件保持构件阻断，通过将探测光轴定位在第一探测位置或第一和第二探测位置，探测光轴是否由于部件保持构件而被阻断；以及

基于在第一探测位置或第一和第二探测位置处的探测结果，确定第一或第二部件保持构件是否有选择地装备至各保持构件装备部分。

10.根据权利要求9所述的用于确定部件保持构件的方法，其中

在探测光轴是否被阻断时，通过将探测光轴定位在第一探测位置，在各保持构件装备部分中，探测探测光轴是否被阻断，接着

如果在第一探测位置探测到阻断，则基于探测结果确定第二部件保持构件被装备至保持构件装备部分。

11.根据权利要求10所述的用于确定部件保持构件的方法，其中

在探测光轴是否被阻断时，如果在第一探测位置处没有探测到探测光轴的阻断，那么探测光轴被定位在第二探测位置处，以在各保持构件装备部分中探测探测光轴是否被阻断，并且

如果在第二探测位置探测到阻断，那么基于探测结果确定第一部件保持构件被装备至保持构件装备部分。

12.根据权利要求11所述的用于确定部件保持构件的方法，其中，如果在第二探测位置处没探测到阻断，那么基于探测结果确定第一和第二部件保持构件没有被装备至保持构件装备部分。

13.根据权利要求9所述的用于确定部件保持构件的方法，其中，在对第一位置或第一和第二位置处探测光轴是否被阻断的探测完成之后，保持构件装备部分被提升，其中所述探测用于确定在各保持构件装备部分中的被有选择地装备的部件保持构件。

14.根据权利要求13所述的用于确定部件保持构件的方法，其中，在部件安装头中，各保持构件装备部分以恒定间隔被排列在其中，并且各第一部件保持构件具有这样的空间形状：即，在装备至保持构件装备部分时，恒定间隔被用作装备间隔，而各第二部件保持构件具有这样的空间形状：即，在装备至保持构件装备部分时，两倍的恒定间隔被用作装备间隔，在确定阻断是否存在时，如果基于探测传感器的探测结果确定第二部件保持构件被装备至一个保持构件装备部分，那么邻近所述一个保持构件装备部分的保持构件装备部分与所述一个保持构件装备部分一起被提升。

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