CN101390456B

CN101390456B - 安装方法和组件安装机

Info

Publication number: CN101390456B
Application number: CN2007800067245A
Authority: CN
Inventors: 前西康宏
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2027-02-22
Also published as: US20090000110A1; DE112007000408T5; CN101390456A; WO2007100022A1

Abstract

一种适用于模块型组件安装机中的包括恢复处理的组件安装方法。该组件安装方法用在这样组件安装机中，该组件安装机包括多吸嘴安装头，所述多吸嘴安装头用于拾取多个组件，一次保持所述组件并依次在板子上附着所拾取的组件，所述组件安装方法包括：获得安装操作信息；基于所获得的安装操作信息判断是否正确安装了组件；以及在判定所述组件未正确安装的情况下，在前进到未正确安装组件的任务之后的任务之前，通过再次安装未正确安装的组件进行恢复(S211到S213)。所述任务被定义为包括借助多吸嘴安装头拾取、转移和附着组件的系列的过程的一次重复。

Description

安装方法和组件安装机

技术领域

本发明涉及一种在将组件安装到板上的组件安装机中使用的安装方法等，尤其涉及一种包括在安装过程中板上发生安装错误(例如丢失组件)时进行恢复处理的安装方法。

背景技术

在组件安装机进行电子组件的拾取、移动和附着的系列操作期间，有一定的概率会发生安装错误。作为这种安装错误的范例，可以举出“丢失组件”和“停滞(standing)拾取”，“丢失组件”是指要附着到板上的电子组件而未附着，例如未能从组件供应单元取出电子组件或在从组件供应单元向要附着组件的位置转移期间已拾取的组件跌落，“停滞拾取”是指拾取吸嘴未正确接触组件的表面并以垂直或倾斜状态拾取组件。

常规地，在这种安装错误发生时，为了进行恢复而不停止组件安装机，忽略安装错误并继续安装过程，并在安装完安装程序中的最后组件之后再次执行发生安装错误的电子组件的安装。

然而，随着电子器件的小型化不断进展，对电路板也开始要求小型化和高性能。因此，有的情况下组件是在电路板上被非常密集地安装的，或者换言之，安装在板上的电子组件之间的空间极小；因此，在完成一系列安装操作之后再次安装发生安装错误的电子组件时，会有这样的情况：已经附着的电子组件妨碍持有要进行再安装的电子组件的吸嘴尖端，且无法完成安装错误恢复。

针对这种问题提出了一项技术，将要安装的电子组件按照高度分组，按照从最矮组件到最高组件的顺序安装电子组件，并在完成一个高度组的安装之后，安装下一高度组的电子组件之前对发生错误的高度组进行安装错误恢复(例如，参见专利文献1：日本专利No.3043492)。

然而，近来的组件安装机本身已经变得更加紧凑，占地面积与生产率之比提高，因此，模块型组件安装机变得流行起来，这种组件安装机使用多吸嘴安装头，其能够拾取和保持若干电子组件。利用这种模块型组件安装机，若干电子组件被多吸嘴安装头保持并被集体转移到板上，之后，当多吸嘴安装头在板上移动的同时依次附着电子组件。因此，在这种模块型组件安装机中，上述按照高度对电子组件分组并按组进行错误恢复的方法缺少灵活性。

利用这种模块型组件安装机，将多吸嘴安装头执行的组件拾取、移动和附着操作系列的单次重复或在该操作系列的单次重复中转移的组件组称为“任务”。然后生成多吸嘴安装头移动次数(任务数)最小的任务，并确定安装次序。

因此，在发生安装错误时，尽管确定任务使得多吸嘴安装头移动次数最少，但由于恢复过程，多吸嘴安装头必须要移动的次数会增加；因此，有可能使随后的任务状态劣化并使安装损失时间增加。

因此，当任务中发生安装错误时，必须要将错误的影响(换言之延误损失)限制在该任务自身，且随后的任务不受该错误影响。

考虑到以上问题，本发明的目的是提供一种安装方法，其执行安装错误恢复，可有利地用于模块型组件安装机中。

发明内容

为了实现上述目的，根据本发明的组件安装方法是一种用在组件安装机中的组件安装方法，该组件安装机包括多吸嘴安装头，所述多吸嘴安装头用于拾取多个组件，一次(one time)保持所述组件并依次在板子上附着所拾取的组件，所述组件安装方法包括：获得安装操作信息；基于所获得的安装操作信息判断是否正确安装了组件；以及在判定所述组件未正确安装的情况下，在前进到未正确安装组件的任务之后的任务之前，通过再次安装未正确安装的组件进行恢复。所述任务被定义为包括多吸嘴安装头拾取、转移和附着组件的系列的过程的一次重复。

这种安装方法包括适用于包括多吸嘴安装头的模块型组件安装机中的恢复处理。

应当指出，在本发明的说明书和权利要求中出现的“安装操作信息”一词是一个包括被附着组件的状态、丢失了应当被附着的组件的状态和吸嘴末端状态的概念。

此外，“组件的附着状态”或简单的“附着状态”一词是包括组件已成功附着的状态、组件偏离位置或组件处于和预定附着状态不同的状态(停滞附着、浮动引线(未正确附着的引线)等)、组件未附着的状态等的概念。

此外，当在所述判断中判定未正确安装多个组件的情况下，在所述恢复中，优选保持所述多个未正确安装的组件并在完成其中发生不正确安装的任务之后集中再次安装。

这样一来，就能够使多吸嘴安装头从组件供应单元转移到板子以及为了错误恢复而返回的次数降低到一次，于是能够保持损失的安装时间量较低，同时不会显著干扰任务的状态。

注意，可以采用令计算机执行上述步骤的程序来实现上述目的，并且可以通过包括上述步骤(作为可执行单元)的组件安装机实现早先所述的同样效果。

因此，能够提供一种安装方法，其执行适用于模块型组件安装机中的安装错误恢复。

本申请背景技术的进一步信息

在本文中通过全文引用将2006年2月27日提交的日本专利申请No.2006-51245的公开内容并入，包括说明书、附图和权利要求。

附图说明

结合示出了本发明具体实施例的附图，从本发明的以下描述中可以更加明了本发明的这些和其他目的、优点和特征。在附图中：

图1为透视图，示出了切除了一部分的体现本发明的组件安装机的外部。

图2为平面图，示出了组件安装机的主要构造。

图3为示出了多吸嘴安装头的透视图。

图4A为多吸嘴安装头的侧视图；图4B为多吸嘴安装头的底视图；且图4C和4D为电子组件300的放大顶视图。

图5为示出了安装状态判断装置的功能配置的方框图。

图6为流程图，示出了检查安装状态的过程。

图7A、7B和7C示出了在将电子组件附着到板子上时出现的侧视图序列。

图8为在概念上示意性示出了图像合成处理的图示。

图9为流程图，示出了用于判断安装缺陷的处理操作。

图10为示出了一操作的流程图，通过该操作，判断单元计算组件偏离位置的程度并基于组件偏离位置的程度判断安装状态的质量。

图11A、11B和11C为示出了电子组件位置关系的图示。

图12为示出了控制恢复处理的控制单元的方框图。

图13为示出了恢复处理中进行的操作的流程图。

图14A为示意性示出了已经发生安装异常的状态的图示，图14B为示出了恢复任务的图示。

图15为示出了能够进行交替安装的组件安装机的主要构造的平面图。

图16A、16B、16C和16D为示出了在能够进行交替安装的组件安装机中执行错误恢复的时刻的图示。

具体实施方式

(第一实施例)

下文将参考附图描述本发明的实施例。

图1为斜视图，示出了切除了一部分的体现本发明的组件安装机100的外部。

图1中所示的组件安装机100是一种能够并入安装流水线的装置，并且是一种在从安装流水线上游接收到的板子上附着电子组件并将已经附着有组件的板子或已安装板传送到安装流水线下游的装置。该组件安装机100包括：多吸嘴安装头110，其具有拾取吸嘴和多个附着头，拾取吸嘴通过真空吸力拾取并保持电子组件，附着头能够转移被拾取的电子组件并将它们附着到板子上；XY机器手113，其在水平面上移动多吸嘴安装头110；以及组件供应单元115，其能够依次供应多个被保持的电子组件。

更具体地说，组件安装机100是一种小间距(fine-pitch)多功能装置，其能够以高速在板子上附着各种电子组件；这些电子组件的范例包括来自细小组件的连接器、大电子组件(超过10mm²)、诸如开关和连接器的不规则形状组件、诸如四方扁平封装(QFP)和球栅阵列(BGA)的IC组件等。注意本实施例表示本发明的单个实施例，在此使用的术语“小螺距多功能装置”仅仅是用于表示权利要求中引用的“组件安装机”范例的术语。换言之，应当宽泛地理解术语“组件安装机”；在板子上安装组件的装置(机器)都包括在“组件安装机”的定义内。

图2为平面图，示出了组件安装机100的主要构造。

该组件安装机100还包括：吸嘴台199，其保持替换(replacement)拾取吸嘴，所述吸嘴可以在多吸嘴安装头110上自由互换(参见图3)，以适应各种类型的组件形状；轨道121，其构成板子120的转移路径；附着台122，被转移的板子120被置于其上，同时向其附着电子组件；组件收集装置123，其在附着组件之前收集已经由拾取吸嘴拾取的故障组件；以及识别装置124，其在附着组件之前对拾取吸嘴保持的电子组件成像并提供由此获得的图像用于图像分析。

识别装置124是这样的装置：其在附着组件之前对拾取吸嘴保持的电子组件成像并基于拾取吸嘴的位置和电子组件的图像获取电子组件相对于拾取吸嘴的、在X、Y和θ方向上的偏差。作为识别装置124，根据本实施例的组件安装机100具有CCD相机型识别装置124a和线传感器型识别装置124b，识别装置124a对电子组件成像并从底部获得附着电子组件之前的图像，识别装置124b利用激光束照亮电子组件并基于反射光从底部获得附着前的电子组件的立体图像。

具体而言，线传感器型识别装置124b能够立体地从组件底部跟踪电子组件，因此能够探测出诸如电子组件引线异常弯曲、电极缺陷等安装错误的原因。

组件供应单元115设置在组件安装机100的前后，包括组件供应单元115a和组件供应单元115b，在组件供应单元115a中，沿一条线排列若干带式馈送器，其依次供应在连续带上设置并保持为列的电子组件，组件供应单元115b供应在薄板中以矩阵方式存储的电子组件。

图3为示出了多吸嘴安装头110的透视图。

如从图3所看到的，多吸嘴安装头110具有多个附着头，并且在每个附着头中提供拾取吸嘴111。此外，在多吸嘴安装头110的两侧都安置了安装点摄像机101，用于拍摄被附着电子组件300的附着状态。

注意在本发明的实施例中，使用“安装点摄像机”一词来将安装点摄像机与上述识别装置124中提到的摄像机区分开。换言之，“安装点”一词并非意在限制本发明的范围，仅在指称拍摄安装点附近和正上方的摄像机时使用。

拾取吸嘴111是通过真空吸力保持电子组件的构件，能够自由伸出和退回。拾取吸嘴111的尖端由金属构成，此外，拾取吸嘴111尖端的表面具有利用碳化物结合到其上的金刚石膜等，以防止与电子组件相接触时被磨损。

安装点摄像机101是一种由诸如CCD或CMOS和透镜的成像元件构成的数字摄像机，经由摄像机保持部分102安装在多吸嘴安装头110上。

摄像机保持部分102内部包括驱动单元，该驱动单元包括驱动源和驱动机构，摄像机保持部分102能够经由外部控制使其保持的安装点摄像机101倾斜、旋转等。

图4A为多吸嘴安装头110的侧视图；图4B为多吸嘴安装头110的底视图；且图4C和4D为电子组件300的放大顶视图。

经由摄像机保持部分102中包括的驱动单元使分别安装在多吸嘴安装头110任一侧的两个安装点摄像机101以图4A所示方式倾斜，且其能够对任意一个附着电子组件300的拾取吸嘴111进行成像。

此外，如图4B所示，这两个安装点摄像机101并非位于与拾取吸嘴111设置一致的直线L1上；相反，通过设置两个安装点摄像机101，使得与拾取吸嘴111的设置一致的线L1与连接两个安装点摄像机101的线L2彼此相交。

此外，通过设置两个安装点摄像机101，使得L1和L2相交的交点P位于两个安装点摄像机101之间以及一端存在的拾取吸嘴111和另一端存在的拾取吸嘴111之间。

因此，可以从(水平面上的)各种角度对电子组件300成像。

换言之，例如，假设电子组件300为四边形的，在将四边形附着成其中一边平行于拾取吸嘴111所排布的线L1的情况下，如图4C所示，当沿着排布拾取吸嘴111的线L1设置两个安装点摄像机101时，可以获得第一、第三和第五表面的图像信息，但是不能获得或难以获得第二和第四表面的图像信息。

另一方面，如图4D所示，在通过本实施例的设置从(水平面上的)各种角度拍摄电子组件300时，有可能使两个安装点摄像机101之一(图4D中左侧的一个)拍摄电子组件300的第一、第二和第三表面，而另一个安装点摄像机101(图4D中右侧的一个)拍摄电子组件300的第一、第四和第五表面。因此，两个安装点摄像机101一次能够获得的电子组件图像信息增加了，并且由此，即使例如在电子组件的诸如第二表面的单个表面中发生异常，也可以探测出所述异常来。

然而，在电子组件300为四边形且将其附着为使四边形的一边平行于连接两个安装点摄像机101的线L2时，状态变为图4C所示，并且只能获得电子组件300的第一、第三和第五表面的图像信息。不过，一般地说，在大多数情况下，电子组件300是在其边平行于或垂直于设置拾取吸嘴111的线L1的状态下附着的，因此优选将两个安装点摄像机101设置在设置拾取吸嘴111的线L1的相对侧上。

注意上述描述并非意在排除将拾取吸嘴111和安装点摄像机101都设置在一条直线上的想法。在将拾取吸嘴111和安装点摄像机101设置在一条直线上时，安装点摄像机101不必在水平面上旋转；安装点摄像机101可以简单地在单个轴上倾斜。

图5为示出了安装状态判断装置200的功能配置的方框图，安装状态判断装置判断安装操作信息。

如图5所示，安装状态判断装置200是一台在与组件安装机100的机械单元103交换信息时判断安装状态是否可接受的计算机，并且包括：摄像机控制单元201，其起到成像控制装置的作用；位置信息获取单元202；图像处理单元203和判断单元204。

摄像机控制单元201是这样一种处理单元，其获取表示在板子120上附着电子组件300之后拾取吸嘴111已经退回的信号，并使安装点摄像机101与该信号同步或者控制安装点摄像机101以便在获得该信号之后立即进行成像。此外，只要需要，安装点摄像机101可以从任意多的角度进行任意次数的成像，直到获得表示拾取吸嘴111经达到特定上限或者换言之，拾取吸嘴111已经完全存放到多吸嘴安装头110之内的信号为止。

此外，摄像机控制单元203可以独立地控制安装在多吸嘴安装头110任一侧上的两个摄像机保持部分102之内的相应驱动单元，使安装点摄像机101倾斜或旋转，并能够控制两个安装点摄像机101以便不停观察安装点周围的区域。摄像机控制单元201还具有在拍摄安装状态时获取安装点摄像机101的倾斜和旋转角的信息的功能，这是一条安装操作信息。

位置信息获取单元202是这样一种处理单元，其获取已从附着头下降并正在执行在板子120上附着电子组件300的操作的拾取吸嘴111在水平面内的位置信息。基于来自XY机器手113内提供的编码器的信息和多吸嘴安装头110中的拾取吸嘴111的位置来存储该位置信息。注意，该信息可以是组件安装机100事先获得的安装点信息。

图像处理单元203是这样一种处理单元，其处理从安装点摄像机101获得的图像信息以及基于安装点摄像机101的倾斜和旋转角而拍摄的电子组件300的图像之间的歪斜，并合成图像。

判断单元204是这样一种处理单元，其基于图像处理单元203处理的图像判断安装状态是否可以接受。此外，判断单元204还具有分析图像并计算电子组件300偏离位置的程度的功能。注意，稍后将描述判断方法和计算组件偏离位置的程度的方法。

接下来，将给出由上述组件安装机100执行的安装组件的操作的一般概况。

首先，(1)多吸嘴安装头110移动到组件供应单元115上方，每个拾取吸嘴111拾取并保持期望的电子组件300。接下来，(2)将电子组件300转移到识别装置124上方并检查保持电子组件300的状态。然后，(3)多吸嘴安装头110依次移动，从而将每个拾取吸嘴111置于相应安装点上方；然后从位于安装点上方的拾取吸嘴111开始使每个拾取吸嘴111保持的电子组件300按顺序下降，通过这种方式将电子组件300附着于板子120上。最后，(4)当完成多吸嘴安装头110保持的电子组件300(在本实施例中最多为四个组件)的附着时，多吸嘴安装头110返回到组件供应单元115以拾取新的电子组件300。

通过重复上述(1)到(4)在板子120上安装电子组件300。注意，在本说明书中存在一些情况，其中将(1)到(4)的上述操作或通过重复这些操作而转移的组件称为“任务”。

接下来将描述检查安装状态的方法，安装状态是一条安装操作信息。

图6为流程图，示出了检查安装状态的过程。

图7为在把电子组件300附着到板子120上时出现的侧视图序列。

首先，已经从组件供应单元115拾取了预定数量电子组件300的多吸嘴安装头110减慢速度并来到板子120上的安装点上方(S501，图7(a))。

接下来，拾取吸嘴111开始延伸，以便将其保持的电子组件300附着到板子120上(S502，图7(b))。

在拾取吸嘴111延伸的同时，多吸嘴安装头110任一侧上的安装点摄像机101调节它们相应的视场(S503)。更具体而言，在图7(b)所示的状态下，多吸嘴安装头110最左边的拾取吸嘴111延伸出来并将其保持的电子组件300附着到板子120上；因此，摄像机控制单元201控制安装点摄像机101的倾斜和旋转角以便覆盖被安装电子组件300的附着位置(安装点)。

接下来，在电子组件300接触板子120之后，拾取吸嘴111缩回，同时在拾取吸嘴111之内施加正压(进行“喷吹”)(S505，图7(c))。

两个安装点摄像机101在缩回拾取吸嘴111的时刻同步进行成像(S506，图7(c))。在拾取吸嘴111缩回的时刻同步获得经该次成像获得的图像，因此同时拍摄了电子组件300和拾取吸嘴111的尖端的图像。注意，存在无法获得电子组件300的图像的情况，例如多吸嘴安装头110在转移期间坠落电子组件300的情况(S501)。

接下来，在拾取吸嘴111抵达上限所花的时间期间，图像处理单元203对从安装点摄像机101获得的两幅图像进行合成(S507)，并基于所处理的图像判断安装状态是否可以接受(S508)。注意，稍后会给出合成处理和判断处理的细节。

如果判断结果表明安装状态是可接受的(S508中的G)，则多吸嘴安装头110进行移动，以执行下一次安装或拾取新的电子组件300。

如果判断结果表明安装状态是不可接受的(S508中的NG)，则执行恢复处理。稍后将给出恢复处理的细节。

接下来，将描述由图像处理单元203执行的图像合成处理。

图8为在概念上示意性示出了图像合成处理的图示。

例如，在安装点摄像机101对四边形电子组件300成像的情况下，获得了两幅图像，其处于因安装点摄像机101和电子组件300之间的距离和角度导致的不同的失真状态下；可以在图8(a)和(b)中看到这些畸变图像的范例。

图像处理单元203获得信息，例如：安装点摄像机101和电子组件300之间的距离，以及在拍摄电子组件300时安装点摄像机101的倾斜/旋转角，这是从摄像机控制单元201获得的信息；以及两个安装点摄像机101之间的位置关系，这是由于安装多吸嘴安装头110的情况而预先确定的。基于该信息，图像处理单元203将安装点摄像机101之一拍摄的图像(参见图8中的(a))与另一安装点摄像机101拍摄的图像(参见图8中的(b))合成。此外，在该合成期间，通过分析电子组件300相同部分失真状态不同的这两幅图像可以获得电子组件300的精确立体图像数据(参见图8中的(c))。

注意，尽管图8(c)示出了从一个方向观看的电子组件300的合成后图像，合成图像数据包括除背面之外的电子组件300的每个表面的信息，因此能够获得从各种角度观看的组件图像。

通过这种方式，通过合成从多个方向获得的图像能够消除在附着点不能看到的电子组件300的(除组件背面之外的)区域。此外，能够获得电子组件300的已经校正了失真的精确图像，这有助于精确判断偏离位置的组件。

换言之，通过经由两个安装点摄像机101从多个角度同时获得安装状态的图像，能够以很大精确度评估电子组件300的位置。此外，还能够探测出即使存在于电子组件300的单个表面中的异常。此外，可以获得立体图像，从而能够以很大精确度探测出诸如停滞(standing)附着的异常。

注意本实施例表示本发明的单个实施例，在此所述的包括两个安装点摄像机101以及由于包括两个安装点摄像机101而引起上述效应并非意在以任何方式限制本发明的范围。

例如，即使在组件安装机100中仅提供了单个安装点摄像机101的情况下，也能够基于是否已经附着电子组件300(是否丢失组件)来判断安装状态是否可接受的。此外，还可以通过将正在关注的电子组件的拍摄图像与预先准备的正常附着状态下的电子组件图像比较，从而在一定程度上探测出停滞拾取等。此外，在存在这种异常的情况下可以探测出安装点摄像机101的视域之内的异常(例如，存在精确度在特定阈值之上的状态的图像)。

接下来，将描述对是否发生安装缺陷的判断，所述安装缺陷是安装故障的范例，例如电子组件300未附着到板子120上的状态(下文称为“丢失组件”)。

图9为流程图，示出了用于确定安装缺陷的处理操作。

首先，判断单元204从图像处理单元203获得已处理图像信息(S901)并判断图像信息中是否存在组件的图像(S902)。

在判断单元204判定图像中没有电子组件300的情况下，或者换言之，判定其为丢失组件(S902中的N)时，尝试进行恢复处理，例如重新附着。

然而，在判定存在电子组件300(S902中的Y)时，接下来检查拾取吸嘴111的状态(S903)。

当检测到拾取吸嘴111的尖端的图像中的明亮部分(即在拾取吸嘴111的尖端上已具有焊料)、拾取吸嘴111的尖端的异常形状(即，拾取吸嘴111的尖端具有缺损)等时，确定为存在缺陷(S903中的N)，并发送其信息(S905)。已经发生缺陷的拾取吸嘴111会导致下一行程中的缺陷附着；因此，将这里提到的信息用于避免这种缺陷安装。

接下来，判断电子组件300的附着状态(S904)。安装状态判断装置200事先已经获得了正常附着状态下的电子组件300的图像；将该图像与电子组件300的所拍摄图像比较，在检测到图像中的明亮部分(图像中已经拍摄了引线区域，并且判断为未附着的引线)、异常形状(判定为停滞附着)等时(S904的N)，进行缺陷处理。

另一方面，在判定附着状态正常时(S904中的Y)，计算组件偏离位置的程度。

在本实施例中，基于电子组件300的立体图像进行上述判断；为此，即使在例如仅在立体电子组件300的一个表面(除背面外)上发生异常(即共面性)时，也可以检测出异常。

接下来，将描述由判断单元204执行的如下操作：计算组件偏离位置的程度并基于所计算的组件偏离位置的程度判断安装状态是否可接受。

图10为示出了一操作的流程图，通过该操作，判断单元204计算组件偏离位置的程度，并基于组件偏离位置的程度判断安装状态是否可接受。

图11为示出了电子组件300的位置关系的图示。

首先，基于判断单元204获得的图像信息，来识别在图像信息Q的水平面中发现的电子组件300的中心坐标(x，y)(质心)(参见图11的(c))(S101)。

接下来，基于安装点摄像机101的倾斜角θ₁和θ₂以及旋转角φ₁和φ₂，以及多吸嘴安装头110的位置坐标(X_H，Y_H)(参见图11中的(a)和(b))识别图像信息Q(参见图11中的(c))中的水平面中的安装点坐标(X，Y)(S102)。应当指出，安装点在水平面中的坐标(X，Y)也是拾取吸嘴111的尖端的中心位置坐标。

接下来，从电子组件300的中心坐标(x，y)和安装点的坐标(X，Y)计算电子组件300偏离位置的程度(S103)。

之后，将组件偏离位置的程度与预设阈值比较，该预设阈值是组件可以偏离位置的最大可接受值(S104)，并且在组件偏离位置达到大于阈值的程度时(S104中的N)，发送警告信息(S106)。

然而，在组件偏离位置的程度处于阈值之内的情况下(S104中的Y)，发送表示组件偏离位置的程度以及可以进行下一处理的信息(S105)。对组件偏离位置的程度进行统计学处理并用于进行位置控制的反馈中。

通过上述方法，能够在电子组件300被附着的每种情况下检查安装状态是否可接受，如果发生附着缺陷，能够对当前正在安装组件的板子120进行恢复处理；因此，能够抑制故障板120的出现并改进安装机的成品率。此外，由于可以检查拾取吸嘴111的状态(其是安装状态的实例)，因此可以事先发现在下一安装行程中使用同一拾取吸嘴111而导致的问题。此外，上述检查过程是在拾取吸嘴111退回到多吸嘴安装头期间进行的，因此能够获得上述效果而无需牺牲操作时间。

此外，通过由多个安装点摄像机101对附着状态成像可以定量地获得电子组件300相对于板子120上的安装点偏离位置的程度；因此，不仅能够确定安装状态的质量，还能提供反馈控制中使用的信息。

注意，通过成像获得的图像数量可以仅仅是一个。换言之，也可以仅提供单个安装点摄像机101(本文所述的两个之一)。即使在仅获得单个图像的时候，通过图像中是否存在电子组件300也能够探测出丢失的电子组件300(亦即，在转移期间跌落了的组件或由多吸嘴安装头110运回的组件)。此外，可以基于图像中吸嘴尖端的亮度判断吸嘴尖端上是否累积了焊料。

接下来给出恢复处理的描述。

图12为示出了控制恢复处理的控制单元的方框图。

如图12所示，控制单元400包括安装操作信息获取单元401、安装判断单元402和恢复控制单元403。

安装操作信息获取单元401是这样一种处理单元，其从机械单元103，例如上述摄像机控制单元201、位置信息获取单元202、图像处理单元203等获得安装操作信息。

安装判断单元402是这样一种处理单元，其基于安装操作信息获取单元401获得的安装操作信息判断是否正确执行了安装操作，例如板子120上是否有丢失的组件。

恢复控制单元403是这样一种处理单元，在安装判断单元402判定安装异常的情况下，其控制机械单元103，使得在继续进行发生安装缺陷的任务之后的任务之前重新安装发生安装缺陷的组件。

图13为示出了恢复处理中进行的操作的流程图。

首先，根据普通方法进行单个任务中包括的操作，或者换言之，组件拾取(S211)、组件检查(S212)和组件附着(S213)。

接下来，安装判断单元402判断在已经执行的单个任务之内是否发生了安装错误，例如丢失组件(S214)。

这里，在判定未发生安装错误的情况下(S214的N)，该任务完成，并且该过程前进到下一任务。

然而，在判定发生了安装错误的情况下(S214中的Y)，恢复控制单元403识别出因为发生安装错误而没能安装的组件(或者如果有超过一个组件，为多个组件)，并控制机械单元103，以便拾取同样类型的组件(S215)，检查所拾取的组件(S216)并再次安装组件(S217)。

这种恢复处理是有效的，因为可以不干扰已经产生的任务来进行恢复，使得多吸嘴安装头110必须要在组件供应单元15和板子120之间转移的次数保持为最少。当在同一任务中发生多个诸如丢失组件的安装错误(安装缺陷)时，这种恢复处理更为有效。更具体而言，可以在完成任务之后，在一次转移中集中执行通常在每次发生安装错误时由多吸嘴安装头110执行的转移。这样就能够将多吸嘴安装头110为了恢复处理而必须转移的次数保持为最少(在本实施例中为一次)，并减少恢复处理所需的时间量。

在本实施例中，安装点摄像机101执行的成像被描述为一种用于查明安装状态的方法，但应当指出本发明不限于这种特定配置。

此外，“安装错误”除了指附着错误之外，还指拾取错误和检查错误。

例如，可以经由拾取传感器获取安装状态，该拾取传感器检测拾取吸嘴111中的空气流量、真空度等；可以基于在拾取吸嘴111以正常状态拾取电子组件300时不会发生的空气流等检测出要被拾取的组件的故障和诸如停滞拾取的安装缺陷。

此外，识别装置124可以进行成像并获得多吸嘴安装头110拾取的电子组件300的安装状态，而不是由安装点摄像机101进行成像；由此可以检测拾取吸嘴111未拾取电子组件300、电子组件300处于停滞拾取状态、发生了识别装置错误以及未附着电子组件等情况。

此外，可以通过上述拾取传感器或成像过程获得安装状态，并将“运回”或已经执行附着过程之后拾取吸嘴111仍保持着电子组件300的情况检测为安装缺陷。

本实施例旨在以尽可能具体的形式满足实施本发明的要求，但本发明并非以任何方式受限于本实施例。例如，在本实施例中将丢失组件作为安装缺陷的特定范例给出，但显然“安装异常”一词并非仅限于“丢失组件”。

通过采用上述设备配置和方法，能够在组件被附着到板子120之后立即经由直接成像监测和判断电子组件300的状态(包括不存在电子组件300的状态)，而不会影响板子120的生产时间。因此，能够直接在发生了诸如丢失组件的错误的板子120上进行恢复处理，这减少了发生附着故障的板子120的数量，并能够改进安装机的成品率。

注意，在本实施例中，给出了附着到多吸嘴安装头110的安装点摄像机101的范例和附着到组件安装机100主体的安装点摄像机101的范例；然而，本发明并不仅限于由这种安装点摄像机101进行成像。例如，安装点摄像机101可以附着到多吸嘴安装头110上安装的附属装置，而不是直接附着到多吸嘴安装头110本身。换言之，安装点摄像机101不受特定限制。任何这种装置都是可接受的，只要其能够在保持组件的吸嘴开始退回到吸嘴达到其上限的时段内能够对组件的安装状态成像即可；例如，能够在拾取吸嘴111升高时对附着于安装点的组件成像的装置。

此外，安装错误(安装缺陷)不仅包括丢失组件，而且包括由识别装置124检测到的电子组件300引线中的异常弯曲。针对这种安装错误的恢复可以包括经由组件收集装置123收集可能由于安装错误而不能被安装的电子组件300，以及在完成任务之后安装与发生了安装错误的电子组件300同样类型的组件。

应当指出，在如图14(a)所示在任务中两个或更多组件发生故障的情况下(组件B和D)，如图14(b)所示执行针对安装组件B和D的恢复处理。这种恢复处理中的安装次序可以遵循预设的安装次序(例如A-B-C-D)，因此以B-D顺序安装组件。

此外，可以计算发生故障的组件的所有可能次序的应答时间，可以采用应答时间最短的次序。例如，可以比较相应的B-D和D-B次序的应答时间，如果D-B次序是两者中的较短者，则采用D-B次序。

(第二实施例)

接下来，将描述由如下组件安装机100执行的恢复处理，在该组件安装机100中，两个多吸嘴安装头110以协作方式(或以交替方式)在单个板子上安装组件。

图15为示出了组件安装机的主要构造的平面图。

根据该第二实施例的组件安装机100在前后面(图15的顶部和底部)包括两个组件供应单元115、多吸嘴安装头110和识别装置124。前后面的安装机彼此独立，其构造是这样的，使得仅一个安装机能够在板子上安装电子组件。

对于能够执行交替安装的组件安装机100(例如上述组件安装机)而言，两个多吸嘴安装头110a和110b正常地执行交替安装过程，如图16(a)所示。这是因为通过这种交替安装过程可以实现生产量的提高。

作为一个例子，在此假设在任务2中发生缺陷，如图16(b)所示。

在这种情况下，必须执行任务2’以进行恢复处理。任务2’是仅由发生安装缺陷的任务(图14(a)中所示的任务2)之内的发生安装缺陷的组件(图14(a)中的B和D，由“x”表示)构成的任务(图14(b)中所示的任务)。

执行用于恢复的任务2’的时刻涉及到使多吸嘴安装头110a处于待用状态，不执行任务3，而在任务2之后经由多吸嘴安装头110b执行任务2’，如图16(c)所示。此外，如图16的(d)所示，可以在执行完任务3之后由多吸嘴安装头110b执行任务2’。

换言之，第一种恢复方法(图16(c)所示的方法)在前进到发生安装缺陷的任务之后的任务之前进行恢复而不在多吸嘴安装头110a和110b之间进行任何区分(或换言之，使用多吸嘴安装头的任一个)。在这种情况下，执行其中发生安装缺陷的任务的多吸嘴安装头110a或110b继续进行操作，而与继续操作的多吸嘴安装头相对的多吸嘴安装头110a或110b保持等待，直到完成恢复过程为止。因此，尽管此时有可能损失时间，在最初确定的时刻继续进行恢复处理结束后的任务。

另一方面，第二种恢复方法(图16(d)所示的方法)在完成发生安装缺陷的任务之后的任务之后进行恢复处理(换言之，后一任务中使用的多吸嘴安装头与前一任务中使用的多吸嘴安装头不同)。在这种情况下，无论是多吸嘴安装头110a和110b中的哪一个执行其中发生安装缺陷的任务，其都保持着未能安装的组件并等待，在与待用的多吸嘴安装头相对的多吸嘴安装头110a或110b执行的安装完成之后，立即利用发生了安装错误的多吸嘴安装头进行恢复处理。换言之，在发生了安装缺陷的多吸嘴安装头继续进行下一任务之前利用该多吸嘴安装头进行恢复处理。因此，尽管在发生安装错误时没有时间损失，但由发生了安装错误的多吸嘴安装头执行的后续任务会经历一个任务的延迟，于是会比最初设定地更晚执行最后的任务。

此外，可以计算上述(c)和(d)中所示的情况的生产能力，并可以采用更短的次序。

尽管上文仅详细描述了本发明的一些示范性实施例，但本领域的技术人员容易理解，在不实质性脱离本发明的新颖教导和优点的情况下，在示范性实施例中可以有很多修改。因此，意在将所有这种修改包括在本发明的范围之内。

工业实用性

本发明适用于组件安装机，尤其适用于向电路板上安装电子组件的组件安装机。

Claims

1.一种用在组件安装机中的组件安装方法，该组件安装机包括多吸嘴安装头，所述多吸嘴安装头用于一次保持多个组件并依次在板子上附着所保持的组件，所述组件安装方法包括：

在以由所述多吸嘴安装头拾取、转移和附着组件的系列的过程的重复中的一次系列的过程作为任务的情况下，

获得安装操作信息的安装操作信息获得步骤；

基于所述安装操作信息获得步骤所获得的安装操作信息判断是否正确安装了组件的安装判断步骤；以及

在判定所述组件未正确安装的情况下，在前进到未正确安装的组件的任务之后的任务之前，再次安装未正确安装的组件的恢复步骤，

其中当在所述安装判断步骤中判定在一次任务中未正确安装多个组件的情况下，在所述恢复步骤中，在完成其中发生不正确安装的任务之后，一次保持所述多个未正确安装的组件并再次安装。

2.根据权利要求1所述的组件安装方法，

其中所述组件安装机包括两个彼此相对放置的多吸嘴安装头，所述两个多吸嘴安装头在特定的板子上协作地安装组件，并且

所述组件安装方法包括：

在所述安装判断步骤中判定未正确安装组件的情况下，最迟在前进到由发生不正确安装的多吸嘴安装头执行下一任务之前，利用未正确安装的组件的所述多吸嘴安装头再次安装所述未正确安装的组件的恢复步骤。

3.一种组件安装机，其包括多吸嘴安装头，所述多吸嘴安装头用于一次保持多个组件并依次在板子上附着所保持的组件，所述组件安装机包括：

安装操作信息获取单元，用于获得安装操作信息；

安装判断单元，用于基于所述安装操作信息获取单元所获得的安装操作信息判断是否正确安装了组件；以及

恢复单元，在所述安装判断单元判定在一次任务中未正确安装多个组件的情况下，在完成其中发生不正确安装的任务之后，一次保持多个未正确安装的组件并再次安装。