CN103609209A - 激光高度测定装置及元件安装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光高度测定装置，具备：激光高度传感器（6），具有照射激光（L1）的激光照射部（61）和检测由对象物反射的激光的反射光检测部（62）；传感器移动机构（头驱动机构（41～43）），使激光高度传感器（6）在平面内移动；图像相机（元件相机（5）），配置于规定的校正位置（光入射轴（AO）上）；减光镜（71），使激光（1）衰减的同时进行透射；激光拍摄单元，将激光高度传感器（6）定位于校正位置（AO）上而照射激光（L1），由图像相机（5）拍摄透射过减光镜（71）的激光而得到激光图像；及修正值取得单元，基于激光在激光图像上的位置来求出坐标位置的修正值。由此，能够准确地控制测定位置，并且不需要传感器的安装位置调整机构、位置调整作业就能够确保测定位置的控制精度。

Description

激光高度测定装置及元件安装机

技术领域

本发明涉及一种使用激光测定对象物的高度的激光高度测定装置及组装该激光高度测定装置而测定基板的上表面高度的元件安装机，更详细而言，涉及一种测定高度的测定位置的修正单元。

背景技术

作为对基板实施生产作业的基板生产机有焊料印刷机、元件安装机、回流机及基板检查机等，一般通过基板搬运装置将这些机器连接而构筑基板生产线。其中，元件安装机具备：基板搬运装置，将基板相对于元件安装位置搬入、定位、搬出；元件供给装置，供给元件；元件移载装置，具有从元件供给装置拾取元件并安装到被定位后的基板上的安装头和在水平面内的正交的两个方向上驱动安装头的头驱动机构；及元件相机，在安装头从元件供给装置向基板上移动的途中对所拾取的元件进行拍摄。为了确认被定位后的基板的位置和ID（Identification：账户）码等，元件安装机还在安装头上设置有基板相机。

近年来，提出了如下技术：在元件安装机的安装头上安装激光高度传感器，由头驱动机构使其移动到被定位后的基板的规定坐标位置，并在多个位置测定基板的高度。由此，能够准确地测定安装元件的基板的上表面的高度，具有即使基板上发生翘曲等也能够进行顺畅的元件安装动作的效果。激光高度传感器不限于元件安装机，如专利文献1所例示，也能够应用于基板检查机等。专利文献1的基板检查装置具备激光位移传感器（激光高度传感器）、位移计测单元、计测位置教导单元及基板高度运算单元，求算基板上的检查对象的高度而进行检查。

安装在元件安装机的安装头上的激光高度传感器由头驱动机构在水平面内的正交的两个向上驱动，测定位置使用头驱动机构上的平面坐标系的坐标值进行控制。并且，对于安装头相对于元件安装机基台的位置关系，由于构成部件的尺寸公差、安装及调整的偏差等而产生结构上的尺寸误差，所以一般通过上述的基板相机的拍摄数据进行位置修正。该位置修正也同时消除基板相机相对于安装头的位置关系的误差。另外，该位置修正也同样适用于激光高度传感器的测定位置的修正。

另一方面，激光高度传感器的高度测定精度容易受到作为对象物的基板的表面状态的影响。例如，在测定所需的面积范围内高度不恒定时，高度测定精度会降低。另外，根据表面的材质不同，激光的反射率会变化，在焊盘图案等上反射率高，而在基板原材料上反射率低，能构成高度测定精度降低的一个原因。例如，即使将测定位置设定在规定的标记或焊盘图案内，若因测定位置的控制误差导致实际的测定时激光的照射位置从标记或焊盘图案溢出，则高度测定精度降低。与这种高度测定的精度提高相关的技术例在专利文献2和3中进行了公开。

专利文献2的三维形状计测装置具备：线性传感器，将亮度根据位置而周期性变化的光图案作为图像读取；移动部，使线性传感器和计测对象的一方沿与线性传感器的主扫描方向不同的副扫描方向移动；及图像分析部，通过控制移动部并分析图像而对计测对象的三维形状进行计测。图像分析部使用具有多个高度的校正用目标、例如具有三个以上台阶状平面的校正用目标而进行校正。由此，不需要替换校正用目标或调整高度就能够迅速地进行高度的校正。

另外，专利文献3的激光量控制装置的特征在于，具备：激光射出源，射出激光；聚光透镜，聚集并射出激光；检测单元，检测将激光的一部分分离后所得的监视光；及光量控制单元，基于监视光的光量来控制激光的光量，聚光透镜具有将激光的一部分作为监视光反射的反射面。另外，在实施方式中，作为监视光的检测单元例示了光电二极管。根据该结构，能够不使用分光镜等昂贵的部件来得到稳定性高的监视光，能够实现装置的小型化、成本的削减。

另外，激光高度传感器进行高度测定的技术不限于基板生产机，是能够适用于多领域的设备机械的技术。

专利文献1：日本特开2005－30793号公报

专利文献2：日本特开2008－170279号公报

专利文献3：日本特开2003－110188号公报

发明内容

然而，在元件安装机的安装头上组装激光高度传感器和基板相机的结构中，以往，通过基板相机的拍摄数据来校正安装头相对于元件安装机基台的位置关系。因此，基板上的元件安装点和拍摄位置的控制精度得以良好确保，但是激光高度传感器的测定位置的控制精度有可能会降低。原因是，在安装头上组装激光高度传感器时，也与基板相机的情况同样地存在构成部件的尺寸公差、安装及调整的偏差等，尽管在传感器相对于安装头的位置关系中产生误差，也未进行校正和修正。因此，为了确保激光高度传感器的测定位置的控制精度，需要设置传感器的安装位置调整机构，在各元件安装机中单独地进行安装位置的调整，针对每个装置的个体差异和调整者的调整作业偏差等进行特别的处理。

另一方面，为了使基板小型化，近年来元件、电路图案的轻薄短小化及元件安装的高密度化正在发展，适合由激光高度传感器进行高度测定的测定位置是有限的。即，高度恒定且激光的反射率良好的测定范围有限，测定范围只能确保为四边不到1mm左右。因此，为了提高激光高度传感器的测定高度的精度，提高测定位置的控制精度成为紧要的课题。

相对于此，专利文献1和2的技术是涉及测定高度自身的校正和修正的技术，另外，专利文献3的技术是涉及用于测定的激光的光量调整的技术，都不是维持和提高测定位置的控制精度的技术。

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种测定高度时能够准确控制测定位置、且不需要传感器的安装位置调整机构、位置调整作业就能够确保测定位置的控制精度的激光高度测定装置及组装有该激光高度测定装置的元件安装机。

解决上述问题的技术方案1所涉及的激光高度测定装置的发明中，其具备测定对象物的高度的激光高度传感器和使上述激光高度传感器在平面内移动的传感器移动机构，上述激光高度传感器具有向上述对象物照射激光的激光照射部及检测由上述对象物反射的激光的反射光检测部，上述激光高度测定装置具备：图像相机，配置于由上述传感器移动机构上的平面坐标系表示的规定的校正位置；减光镜，配置在被定位于上述校正位置的上述激光高度传感器的激光照射部与上述图像相机的光入射部之间，使从上述激光照射部向上述光入射部照射的激光衰减的同时进行透射；激光拍摄单元，将上述激光高度传感器定位于上述校正位置，从上述激光照射部向上述光入射部照射上述激光，由上述图像相机拍摄透射过上述减光镜的激光而得到激光图像；及修正值取得单元，基于上述激光在上述激光图像上的位置，来求出由上述传感器移动机构将上述激光高度传感器移动到上述平面坐标系的坐标位置时从上述激光照射部向上述对象物照射的激光在上述平面坐标系中的坐标位置的修正值。

技术方案2所涉及的发明以技术方案1为基础，上述激光高度测定装置组装在用于生产安装有元件的基板的基板生产机中，上述对象物是被以水平姿势紧固于上述基板生产机的作业位置的基板，上述减光镜以水平姿势配置在与被紧固于上述作业位置的基板的上表面相同的高度上。

技术方案3所涉及的元件安装机的发明中，其具备：基板搬运装置，将基板相对于元件安装位置搬入、定位、搬出；元件供给装置，供给元件；元件移载装置，具有从上述元件供给装置拾取上述元件并安装到被定位后的上述基板上的安装头和在水平面内的正交的两个方向上驱动上述安装头的头驱动机构；及元件相机，在上述安装头从上述元件供给装置向上述基板上移动的途中对所拾取的元件进行拍摄，在上述安装头上安装有技术方案1或2上述的激光高度测定装置的上述激光高度传感器，上述元件移载装置的上述头驱动机构兼用作上述激光高度测定装置的上述传感器移动机构，上述元件相机兼用作上述激光高度测定装置的上述图像相机，上述激光高度测定装置的上述减光镜在上述元件相机的光入射部上以水平姿势配置在与被定位于上述元件安装位置的上述基板的上表面相同的高度上。

发明效果

技术方案1所涉及的激光高度测定装置的发明中，从由传感器移动机构定位在校正位置上的激光高度传感器的激光照射部照射激光，激光在衰减的同时透射过减光镜而到达图像相机，得到激光图像。能够通过减光镜的作用来高精度地求出激光图像上的激光的位置，能够求出相对于校正位置的偏移量来作为坐标位置的修正值。由此，在激光高度传感器由传感器移动机构移动到任意的坐标位置时，能够使用该修正值来修正激光的照射位置即测定位置。即，在任意的坐标位置上测定高度时，考虑到修正值而由传感器移动机构使激光高度传感器移动，能够准确地控制测定位置。

另外，即使产生由于传感器的构成部件的尺寸公差、安装作业的偏差等而引起的结构上的尺寸误差，也能够对应于测定装置而求出尺寸误差作为修正值，并进行修正。因此，不需要传感器的安装位置调整机构、位置调整作业就能够确保测定位置的控制精度。

在技术方案2所涉及的发明中，激光高度测定装置组装在基板生产机中，对象物为被以水平姿势紧固的基板，减光镜以水平姿势配置在与基板的上表面相同的高度上。因此，假设，即使激光高度传感器倾斜地安装而使激光的光轴倾斜，在校正位置的减光镜上的坐标位置的误差和在基板的上表面的坐标位置的误差也大致一致。因此，通过使用利用校正位置求出的修正值，能够准确地控制基板上的任意的测定位置。

在技术方案3所涉及的元件安装机的发明中，在安装头上安装激光高度传感器，头驱动机构兼用作传感器移动机构，元件相机兼用作图像相机，减光镜在元件相机的光入射部上以水平姿势配置在与基板的上表面相同的高度上。因此，不用改变以往的元件安装机的结构，就能够使用减光镜作为工具来求出修正值，能够准确地控制基板上的任意的测定位置。由此，能够在多个位置准确地测定基板的上表面的高度，即使在基板上发生翘曲等，也能够进行顺畅的元件安装动作。

附图说明

图1是说明实施方式的元件安装机的立体图。

图2的（1）是示意地说明激光高度传感器的结构和高度检测方式的图，图2的（2）是示意地说明高度测定的对象物和测定位置的图。

图3是说明实施方式的元件安装机上所组装的激光高度测定装置的测定位置的校正实施状况的图。

图4是将图3的从激光高度传感器到连接部的范围放大后的局部立体图。

图5是表示具有减光镜的校正工具的结构的立体剖视图。

图6是实施方式中所得到的激光图像的图像例，其中，（1）表示全部区域图像，（2）表示（1）的中央部分的放大图像。

图7是不使用校正工具的情况下所得到的激光图像的图像例，其中，（1）表示全部区域图像，（2）表示（1）的中央部分的放大图像。

图8是说明减光镜将透射激光的位置高精度化的作用的其他激光图像例，其中，（1）表示使用减光镜时的情况，（2）表示未使用减光镜时的情况。

具体实施方式

参考图1～图8对本发明的实施方式的元件安装机进行说明。图1是说明实施方式的元件安装机1的立体图。在实施方式的元件安装机1上组装有本发明的激光高度测定装置。元件安装机1如下构成：将基板搬运装置2、元件供给装置3、元件移载装置4及元件相机5组装在基台9上，并且在元件移载装置4的安装头44上安装激光高度传感器6，由未图示的控制计算机控制各装置2～6。

基板搬运装置2由第一和第二导轨21、22、一对输送带及紧固装置等构成。第一和第二导轨21、22以横跨基台9的上部中央而沿着搬运方向（X轴方向）延伸且彼此平行的方式组装在基台9上。在第一和第二导轨21、22的正下方并排设置有彼此平行地配置的一对输送带。输送带以将基板K载置于输送机搬运面的状态沿搬运方向（X方向）转动，将基板K向设定在基台9的中央部的元件安装位置搬入和自该元件安装位置搬出。另外，在基台9的中央部的输送带的下方设有紧固装置。紧固装置将基板K抬起并以水平姿势进行紧固，并将该基板K定位于元件安装位置。图1表示定位于元件安装位置的基板K。

元件供给装置3是供料器式的装置，设置在元件安装机1的长度方向上的前部（图1的左前侧）。元件供给装置3通过设置能够拆装的多个盒式供料器31而构成。盒式供料器31具备主体32、设于主体32的后部的供给带盘33和设于主体32的前端的元件取出部34。在供给带盘33上卷绕保持以规定间距封入有多个元件的细长带（省略图示），该带由带齿卷盘（省略图示）以规定间距拉出，元件被解除封入状态而依次送入元件取出部34。

元件移载装置44是能够在X轴方向和Y轴方向上移动的XY机械手型的装置。元件移载装置4通过一对Y轴轨道41、42、安装头44、吸嘴45、基板相机46等构成。一对Y轴轨道41、42配置在从基台9的长度方向上的后部（图1的右内侧）到前部的元件供给装置3的上方的整个范围内。在Y轴轨道41、42上以能够在水平两个方向（XY方向）上移动的方式支撑有移动台43。在移动台43上设有安装头44。在安装头44上朝下突出设置通过负压吸附拾取元件的吸嘴45，另外还朝下设有拍摄基板K的上表面的基板相机46。

元件移载装置4的安装头44在水平两个方向（XY方向）上由两个伺服马达驱动，而且，吸嘴45在升降方向上由其他伺服马达驱动。由此，吸嘴45从元件供给装置3的盒式供料器31吸附拾取元件并安装到被定位后的基板K上的安装点。基板相机46读取被定位后的基板K的基准标记，检测基板K相对于元件安装位置的位置误差，并反映到吸嘴45安装元件时的位置控制中。

上述的Y轴轨道41、42、移动台43及两个伺服马达构成在水平面内的正交的两个方向上驱动安装头44的头驱动机构。另外，元件安装位置和安装点由头驱动机构上的平面坐标系的坐标值表示。安装头44相对于基台9的相对位置关系预先通过使安装头44移动到由平面坐标系表示的基准位置时的基板相机46的拍摄数据来校正。即，预先求出在平面坐标系的任意坐标位置都适用的修正值。因此，即使由于构成安装头44或头驱动机构的构成部件的尺寸公差、安装及调整的偏差等而产生结构上的尺寸误差，也可以通过使用修正值而良好地确保安装头44的位置的控制精度。

元件相机5朝上地设置在基板搬运装置2与元件供给装置3之间的基台9的上表面。元件相机5在吸嘴45从元件供给装置3向基板K上移动的途中对所吸附拾取的元件的状态进行拍摄并检测。当元件相机5检测出元件的吸附位置、旋转角的偏差、引线的弯曲等时，根据需要对元件安装动作进行微调整，将安装困难的元件废弃。元件相机5的周边的详细结构在后面说明。

元件安装机1具备未图示的控制计算机。控制计算机基于以要生产的基板的基板种类与要安装的元件种类的对应关系为首的各信息、基板相机46、元件相机5的拍摄数据及未图示的传感器的检测信息等来控制元件安装动作。

接着，对激光高度测定装置进行说明。如图1所示，构成激光高度测定装置的激光高度传感器6与基板相机46并排地朝下安装于安装头44的下侧。因此，激光高度传感器6通过安装头44进行移动，头驱动机构兼用作使激光高度传感器6移动的传感器移动机构。图2的（1）是示意地说明激光高度传感器6的结构和高度检测方式的图，图2的（2）是示意地说明高度测定的对象物及测定位置的图。

如图2的（1）所示，激光高度传感器6具有相邻地配置的激光照射部61和反射光检测部62。激光照射部61向配置在下方的对象物即基板K朝下地照射激光L1。激光L1由基板K的上表面反射，反射激光L2向反射光检测部62入射。反射光检测部62根据反射激光L2的检测位置的不同而检测出对象物的高度H。图2的（1）中，例示了基板K位于正常高度H时的反射激光L2和基板Kx位于比正常高度H靠上方的高度H3时的反射激光L3。

另外，如图2的（2）所示，激光高度传感器6的高度测定的对象物为基板K的上表面，在多个测定位置进行高度测定。图中例示了基板K的Y轴方向上的三个部位y1、y2及y3的测定位置。实际上，也考虑到X轴方向上的三个部位，将基板K上的共计九个部位的格子点作为测定位置进行高度测定。这种情况下，当基板K为平板且保持水平姿势时，在全部测定位置测定相同的高度H。另外，如图中虚线所例示，在发生翘曲的基板Ky中，在各测定位置测定分别不同的高度h1～h3。另外，基板K不是以水平姿势而是倾斜地被紧固的情况下，也在各测定位置测定不同的高度。另外，共计九个部位的测定位置为例示，能够使用头驱动机构上的平面坐标系的坐标值设定所期望的任意数量的任意测定位置。

另外，元件相机5兼用作用于进行激光高度测定装置的测定位置的校正的图像相机。元件相机5的位置由传感器移动机构即头驱动机构上的平面坐标系的特定坐标位置来表示，特定坐标位置相当于校正位置。另外，使用减光镜7作为用于进行激光高度测定装置的测定位置的校正的工具。

图3是说明组装在实施方式的元件安装机1中的激光高度测定装置的测定位置的校正实施状况的图，一部分用剖面表示。另外，图4是将图3的从激光高度传感器6到连接部53的范围放大后的局部立体图。图3中，激光高度传感器6通过头驱动机构被定位于由平面坐标系表示的校正位置。即，激光高度传感器6的激光照射部61被定位在元件相机5的铅垂正上方。元件相机5具有铅垂方向的光入射轴AO，经由支撑台52安装在基台9上。元件相机5的上部中央构成供来自上方的光入射的光入射部51。在元件相机5的上方配置有筒状的连接部53，在连接部53的上侧配置有朝上开放的无底碗状的上端部件54。元件相机5、连接部53及上端部件54共用光入射轴AO，而且，当激光高度传感器6被准确定位于校正位置时，激光L1的光轴与光入射轴AO重合。

在连接部53的内壁的一个侧面上设有由多个LED（light-emittingdiode：发光二极管）构成的落射光源531。另外，倾斜地横切连接部53的内部而设有半透半反镜532。半透半反镜532将从落射光源531照射的水平方向上的落射光铅垂朝上地反射，将来自上方的光向元件相机5的光入射部51透射。连接部53的开放的上表面由透明的罩玻璃533覆盖。在上端部件54的碗状的内表面上设有由多个LED构成的侧射光源541。当元件相机5对由吸嘴45吸附拾取的元件的状态进行拍摄时，落射光源531和侧射光源541从铅垂下方和斜侧方对元件进行照明。落射光源531和侧射光源541在校正激光高度测定装置的测定位置时熄灭。

在上端部件54的碗状的开放的上表面上设有具有减光镜71的校正工具7。图5是表示具有减光镜71的校正工具7的结构的立体剖视图。校正工具7是以光入射轴AO为中心的大致轴对称形状，由上侧的大径的母板72、下侧的小径的压板73、它们之间的减光镜71及紧固螺钉74构成。母板72和压板73在中央具有通过孔，在两者72、73之间以堵塞通过孔的方式配置紧固有减光镜71。母板72和压板73由紧固螺钉74固定。减光镜71由树脂制膜构成，使从激光高度传感器6照射的激光L1以规定的衰减率衰减的同时进行透射。适当选择减光镜71的激光衰减率以使后述的透射激光的位置的高精度化良好。

校正工具7在平时的元件安装动作时不使用，当校正激光高度测定装置的测定位置时被设置在朝内设于上端部件54的上表面的内突缘542上而被使用。此时，如图3所示，减光镜71配置在激光高度传感器6的激光照射部61与元件相机5的光入射部51之间。另外，减光镜71相对于激光高度传感器6的高度H与定位于元件安装位置的基板K的上表面的正常高度H（参照图2）一致。另外，在实施方式中，校正工具7的设置和拆除由手工进行，但是不限于此，也可以追加设置机构来自动进行。

在图3所示的状况下，进行由激光拍摄单元和修正值取得单元实现的校正。在激光拍摄单元中，首先由头驱动机构将激光高度传感器6定位在校正位置、即元件相机5的光入射轴AO的铅垂上方。接着，从激光照射部61向元件相机5的光入射部51朝下照射激光L1。于是，激光L1在衰减的同时透射过减光镜71而成为透射激光，并到达元件相机5的光入射部51。元件相机5拍摄透射激光而得到激光图像。

在修正值取得单元中，基于激光图像上的透射激光的位置来求出修正值。例如，头驱动机构对校正位置的位置控制中几乎没有误差的情况下，透射激光的位置处于激光图像的图像区域的中央。这种情况下，修正值可以为零。但是，头驱动机构对校正位置的位置控制中存在误差的情况下，透射激光的位置从激光图像的图像区域的中央偏移。这种情况下，设定与偏移量相当的修正值。修正值在激光高度传感器6移动到基板K上的坐标位置时被使用以修正该坐标位置。

另外，上述的校正可以在制造完元件安装机1之后及定期检查等中进行了头驱动机构的再调整或一部分构成部件的更换之后立即实施，不需要在日常起动时每次都实施。

接着，对如上所述构成的实施方式的元件安装机1中的激光高度测定装置的作用进行说明。图6是实施方式中所得到的激光图像的图像例，其中，（1）表示全部区域图像，（2）表示（1）的中央部分的放大图像。图6的（1）的激光图像的全部区域图像中，透射激光由大致中央的小亮点P1表示。另外，将中央部分的纵22像素×横28像素放大后的（2）中，透射激光由数个像素的亮点P1表示。并且，亮点P1的位置与由正交的细线的交点表示的光入射轴AO的位置一致。因此，这种情况下，修正值为零。假设透射激光的亮点P1的位置相对于光入射轴AO的位置发生了偏移的情况下，设定与偏移量相当的修正值。

另一方面，图7是不使用校正工具7的情况下所得到的激光图像的图像例，其中，（1）表示全部区域图像，（2）表示（1）的中央部分的放大图像。不使用校正工具7的情况下，在图7的（1）的激光图像的全部区域图像中，透射激光由不规则的形状的发亮区P2表示。另外，将中央部分放大后的（2）中，发亮区P2占放大图像的大部分。因此，难以准确辨别透射激光的位置，不能求出准确的修正值。

比较图6和图7则明确可知，减光镜71具有使透射激光的位置高精度化的作用。一般而言，在激光高度传感器6的激光照射部61中，由于内部漫反射等原因，激光L1以光轴为中心在周边也具有一些成分。减光镜71具有抑制激光L1的周边成分而仅提取光轴中心的成分的作用。

图8是说明减光镜71使透射激光的位置高精度化的作用的其他激光图像例，其中，（1）表示使用减光镜71时的情况，（2）表示未使用减光镜71时的情况。图8的（1）所示的使用减光镜71时的情况下，透射激光由较小的发亮区P3表示。另外，能够根据该激光图像准确地求出区P3相对于光入射轴AO的偏移量、即修正量。另一方面，（2）所示的未使用减光镜71时的情况下，透射激光由较大的发亮区P4表示。另外，呈格子状地产生了多个亮点。因此，即使能够推定透射激光的位置，也难以准确地求出相对于光入射轴AO的偏移量、即修正量。

根据组装了实施方式的激光高度测定装置的元件安装机1，能够借助于减光镜71的作用而高精度地求出激光图像上的透射激光的位置，能够求出相对于光入射轴AO（校正位置）的偏移量作为坐标位置的修正值。另外，当激光高度传感器6由头驱动机构移动到基板K上的任意坐标位置时，能够使用该修正值来修正激光的照射位置即测定位置。即，在基板K上的任意坐标位置进行高度测定时，考虑到修正值而由头驱动机构使激光高度传感器6移动，能够准确地控制测定位置。

另外，即使产生因激光高度传感器6的构成部件的尺寸公差或安装作业的偏差等引起的结构上的尺寸误差，也能够针对每个元件安装机1求出尺寸误差作为修正值来进行修正。因此，不需要激光高度传感器6的安装位置调整机构、位置调整作业就能够确保测定位置的控制精度。

另外，无需改变以往的元件安装机1的结构就能够使用具有减光镜71的校正工具7来求出修正值，能够准确地控制基板K上的任意测定位置。由此，能够在多个位置准确地测定基板K的上表面的高度，即使基板K上发生翘曲等，也能够进行顺畅的元件安装动作。

工业实用性

本发明的激光高度测定装置组装在元件安装机1上进行利用，从而效果显著。另外，本发明的激光高度测定装置也能够组装在除元件安装机1以外的基板生产机或其他行业的设备机械上进行利用。

附图标记说明

1：元件安装机

2：基板搬运装置  21、22：第一和第二导轨

3：元件供给装置  31：盒式供料器

4：元件移载装置  41、42：Y轴轨道移动台  43：移动台44：安装头  45：吸嘴  46：基板相机

5：元件相机（图像相机）  51：光入射部  53：连接部  54：上端部件

6：激光高度传感器  61：激光照射部  62：反射光检测部

7：校正工具  71：减光镜  72：母板  73：压板  74：紧固螺钉

9：基台

L1：激光

L2、L3：反射激光

AO：光入射轴

K、Kx、Ky：基板

H、H3、h1～h3：高度

Claims (3)

1.一种激光高度测定装置，具备测定对象物的高度的激光高度传感器和使所述激光高度传感器在平面内移动的传感器移动机构，所述激光高度传感器具有向所述对象物照射激光的激光照射部及检测由所述对象物反射的激光的反射光检测部，

所述激光高度测定装置具备：

图像相机，配置于由所述传感器移动机构上的平面坐标系表示的规定的校正位置；

减光镜，配置在被定位于所述校正位置的所述激光高度传感器的激光照射部与所述图像相机的光入射部之间，使从所述激光照射部向所述光入射部照射的激光衰减的同时进行透射；

激光拍摄单元，将所述激光高度传感器定位于所述校正位置，从所述激光照射部向所述光入射部照射所述激光，由所述图像相机拍摄透射过所述减光镜的激光而得到激光图像；及

修正值取得单元，基于所述激光在所述激光图像上的位置，来求出由所述传感器移动机构将所述激光高度传感器移动到所述平面坐标系的坐标位置时从所述激光照射部向所述对象物照射的激光在所述平面坐标系中的坐标位置的修正值。

2.如权利要求1所述的激光高度测定装置，其中，

所述激光高度测定装置组装在用于生产安装有元件的基板的基板生产机中，所述对象物是被以水平姿势紧固于所述基板生产机的作业位置的基板，

所述减光镜以水平姿势配置在与被紧固于所述作业位置的基板的上表面相同的高度上。

3.一种元件安装机，具备：基板搬运装置，将基板相对于元件安装位置搬入、定位、搬出；元件供给装置，供给元件；元件移载装置，具有从所述元件供给装置拾取所述元件并安装到被定位后的所述基板上的安装头和在水平面内的正交的两个方向上驱动所述安装头的头驱动机构；及元件相机，在所述安装头从所述元件供给装置向所述基板上移动的途中对所拾取的元件进行拍摄，

在所述安装头上安装有权利要求1或2所述的激光高度测定装置的所述激光高度传感器，

所述元件移载装置的所述头驱动机构兼用作所述激光高度测定装置的所述传感器移动机构，

所述元件相机兼用作所述激光高度测定装置的所述图像相机，

所述激光高度测定装置的所述减光镜在所述元件相机的光入射部上以水平姿势配置在与被定位于所述元件安装位置的所述基板的上表面相同的高度上。

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