CN106105419A

CN106105419A - 元件安装机

Info

Publication number: CN106105419A
Application number: CN201480077460.2A
Authority: CN
Inventors: 饭阪淳; 大山茂人
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2034-04-02
Also published as: JP6279716B2; EP3128824B1; EP3128824A1; CN106105419B; US10362719B2; WO2015151246A1; US20170156243A1; EP3128824A4; JPWO2015151246A1

Abstract

元件安装机具备：头，设有能够拆装吸嘴(51)的左右两个吸嘴支架；及吸嘴台(60)，设有收容吸嘴(51)的多个插口(62)。多个插口(62)以与左右吸嘴支架的间隔相同的间隔排列，使装配于左右吸嘴支架上的吸嘴(51)向左右相邻的空余插口(62)同时返回，能够将收容于左右相邻的插口(62)的吸嘴同时装配于左右吸嘴支架。而且，当收容于吸嘴台(60)的吸嘴产生不良吸嘴时，元件安装机使用两个吸嘴支架，将不良吸嘴的收容目的地与预备吸嘴的收容目的地进行替换。

Description

元件安装机

技术领域

本发明涉及能够通过吸嘴拾取元件并安装在基板上的元件安装机。

背景技术

以往，作为这种元件安装机，提出了如下的方案：具备能够拆装吸嘴且能够相互独立地上下移动的多个头(多个支架)，将从多个元件盒供给的多个元件利用相同数量的吸嘴同时吸附并安装在基板上(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平5-235536号公报

发明内容

元件安装机需要根据元件的种类(形状、大小)而使用适合于其吸附的吸嘴，因此通常具备预先收容多个吸嘴的吸嘴台，根据需要而进行对装配于支架的吸嘴进行更换的吸嘴更换作业。这样的吸嘴更换作业通过头的水平方向(XY轴方向)的移动和支架的上下方向(Z轴方向)的移动而以自动更换的方式进行，但是应安装于基板的元件的种类越多，则所需的更换作业的次数越多。因此，根据情况的不同，由于吸嘴的更换作业而生产停止，会导致生产效率的下降。

本发明主要目的在于提供一种能够快速地进行吸嘴的更换作业的元件安装机，由此进一步提高生产效率。

本发明为了实现上述的主要目的而采用以下的方案。

本发明的元件安装机能够通过吸嘴拾取元件并将该元件安装于基板上，上述元件安装机的主旨在于，具备：头，具有能够拆装上述吸嘴的多个支架；移动单元，能够使上述头移动；升降单元，能够使上述多个支架独立地升降；吸嘴收容器，具有多个收容部，上述多个收容部能够以与上述多个支架的间隔相同的间隔收容上述吸嘴，且能够收容多组能够一次装配于上述多个支架的上述吸嘴的组合；吸嘴更换控制单元，能够执行吸嘴收容控制和吸嘴装配控制，在该吸嘴收容控制中，上述吸嘴更换控制单元控制上述移动单元，以使装配于上述多个支架的吸嘴分别移动至与上述多个收容部中的作为收容对象的收容部相向的位置，并控制上述升降单元，以将装配于上述多个支架的吸嘴一次收容于分别相向的上述作为收容对象的收容部，在该吸嘴装配控制中，上述吸嘴更换控制单元控制上述移动单元，以使未装配上述吸嘴的多个支架分别移动至与上述多个收容部中的收容有作为装配对象的吸嘴的组的收容部相向的位置，并控制上述升降单元，以将收容于分别相向的上述收容部的上述作为装配对象的吸嘴一次装配于上述多个支架；及吸嘴替换控制单元，在将收容于上述多个收容部中的作为替换源的收容部的吸嘴向作为替换目的地的收容部进行收容的预定替换条件成立的情况下，进行如下的吸嘴替换控制：上述吸嘴替换控制单元控制上述移动单元，以使上述多个支架中的任一支架即预定支架移动至与上述作为替换源的收容部相向的位置，控制上述升降单元，以将收容于相向的上述作为替换源的收容部的吸嘴装配于上述预定支架，控制上述移动单元，以使装配于上述预定支架的吸嘴移动至与上述作为替换目的地的收容部相向的位置，并控制上述升降单元，以将装配于上述预定支架的吸嘴收容于上述作为替换目的地的收容部。

在该本发明的元件安装机中，具备：头，具有能够拆装吸嘴的多个支架；移动单元，能够使头移动；升降单元，能够使多个支架独立地升降；吸嘴收容器，具有多个收容部，这多个收容部能够以与多个支架的间隔相同的间隔收容吸嘴，且能够收容多组能够一次装配于多个支架的吸嘴的组合；及吸嘴更换控制单元，其中，吸嘴更换控制单元执行以下控制：吸嘴收容控制，使装配于多个支架的吸嘴分别移动至与作为收容目的地的收容部相向的位置，将装配于多个支架的吸嘴一次收容于分别相向的收容部；及吸嘴装配控制，使未装配吸嘴的多个支架分别移动至与作为收容装配对象的吸嘴的组的收容部相向的位置，将收容于分别相向的收容部的作为装配对象的吸嘴一次装配于多个支架。由此，与按照各支架分别进行吸嘴的更换作业的情况相比，能够提高更换作业的效率。而且，吸嘴替换控制单元进行如下的吸嘴替换控制：使预定支架移动至与作为替换源的收容部相向的位置，将收容于相向的作为替换源的收容部的吸嘴装配于预定支架，使装配于预定支架的吸嘴移动至与作为替换目的地的收容部相向的位置，将装配于预定支架的吸嘴收容于作为替换目的地的收容部。即，通过吸嘴替换控制，根据需要能够自动地变更能够一次装配于多个支架的吸嘴的组合。上述的结果是，能够高效地进行吸嘴的更换作业，能够抑制生产效率的下降。

在这样的本发明的元件安装机中，可以是，上述元件安装机具备判定上述吸嘴的异常的异常判定单元，上述吸嘴替换控制单元是如下的单元：在由上述异常判定单元判定为上述吸嘴发生了异常的情况下，设为上述替换条件成立，进行上述吸嘴替换控制，以将收容于上述作为替换源的收容部的预备的吸嘴收容于判定为发生了上述异常的吸嘴的收容目的地即上述作为替换目的地的收容部。这样的话，能够将发生了异常的吸嘴自动替换成预备的吸嘴，因此即使在吸嘴发生了异常的情况下也能够抑制生产效率的下降。

另外，在本发明的元件安装机中，可以是，上述元件安装机具有搬运基板的第一通道和第二通道，能够并行地执行元件向搬运到上述第一通道的基板的安装和元件向搬运到上述第二通道的基板的安装，上述吸嘴替换控制单元是如下的单元：在上述第一通道及上述第二通道中的一个通道处于生产中且另一通道的生产完成而进行向下一生产种类的换产调整的情况下，设为上述替换条件成立，进行上述吸嘴替换控制，以将用于下一生产的吸嘴组收容于收容用于上述另一通道的生产的吸嘴组的上述作为替换目的地的收容部。这样的话，能够继续一个通道的生产，同时自动地进行另一通道的对于下一生产种类的换产调整。

此外，在本发明的元件安装机中，可以是，上述吸嘴替换控制单元是在元件向上述基板的安装完成而搬出该基板之后在下一基板被搬运来之前的空余时间进行上述吸嘴替换控制的单元。这样的话，不用使生产停止而能够进行吸嘴替换控制。

另外，在本发明的元件安装机中，可以是，上述吸嘴替换控制单元是经由在上述多个支架同时装配收容于上述作为替换源的收容部的吸嘴和收容于上述作为替换目的地的收容部的吸嘴的状态而将两吸嘴的收容目的地互换的单元。这样的话，即使在吸嘴收容器的收容部没有空余的状态下也能够进行多个吸嘴的替换。而且，能够快速地进行吸嘴的替换。

附图说明

图1是表示本实施方式的元件安装机10的结构的概略的结构图。

图2是表示本实施方式的元件安装机10的控制装置70与管理装置80的电连接关系的框图。

图3是表示头50的结构的概略的结构图。

图4是表示吸嘴台60的各插口62的排列的说明图。

图5是表示存储在管理装置80的HDD83中的生产计划的一例的说明图。

图6是表示由元件安装机10的控制装置70执行的元件安装处理例程的一例的流程图。

图7是说明吸嘴更换的情况的说明图。

图8是表示由元件安装机10的控制装置70执行的不良吸嘴替换处理的一例的流程图。

图9是说明不良吸嘴发生时的作为替换源的收容目的地和作为替换目的地的收容目的地的说明图。

图10是说明吸嘴替换的情况(前半部分)的说明图。

图11是说明吸嘴替换的情况(后半部分)的说明图。

图12是表示由元件安装机10的控制装置70执行的换产调整时吸嘴替换处理的一例的流程图。

图13是说明换产调整发生时的作为替换源的收容目的地和作为替换目的地的收容目的地的说明图。

具体实施方式

接下来，说明用于实施本发明的方式。

图1是表示作为本发明的一实施方式的元件安装机10的结构的概略的结构图，图2是表示元件安装机10的控制装置70与管理装置80的电连接关系的详情的框图，图3是表示头50的结构的概略的结构图。另外，在本实施方式中，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。

在本实施方式中，元件安装机10是适合于比较大型的元件、异形的元件的安装的安装机。如图1所示，该元件安装机10具备：供给元件P的元件供给装置16；搬运基板S的基板搬运装置20；对于由基板搬运装置20搬运的基板S从背面侧进行支撑的支撑装置30；能够装配各种尺寸(吸嘴直径)的两个吸嘴51(参照图3)并通过吸嘴51拾取元件P而用于向基板S上安装的头50；使头50在XY方向上移动的XY机器人40；能够对设于基板S的定位基准标记进行拍摄的标记相机46；能够对吸嘴51所吸附的元件进行拍摄的零件相机48；用于预先贮存多个吸嘴51的吸嘴台60；及担任元件安装机整体的控制的控制装置70(参照图2)。基板搬运装置20、支撑装置30、头50、XY机器人40收容于在基台11上设置的主体框12内。

元件供给装置16在主体框12的前面部形成的供料器台14具备以沿左右方向(X轴方向)并列的方式整齐排列配置的供料器18。供料器18是将以预定间距收容有元件P的载带送出至吸嘴51能够拾取的元件供给位置的带式供料器。另外，虽然未图示，但是载带由以预定间距形成有腔室(凹部)的底带和以在各腔室内收容有元件P的状态覆盖底带的顶膜构成。供料器18将卷绕于带盘的载带拉出而向元件供给位置送出，在元件供给位置的近前处从底带剥落顶膜，由此在元件供给位置，元件P成为露出状态，即能够拾取的状态。另外，图1中，作为元件供给装置16仅图示了带式供料器，但是也可以设置托盘供料器作为元件供给装置16。另外，托盘供料器将排列有向基板S安装的板状的元件的托盘以层叠多级的分级层叠状态进行收容，按照各托盘供给元件。

如图1所示，基板搬运装置20构成为设有第一通道22a及第二通道22b这两个基板搬运路的双通道方式的搬运装置，配置于在主体框12的中段部设置的支撑台13上。在各基板搬运路具备输送带装置24a、24b，通过输送带装置24a、24b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。

支撑装置30具备：设置成通过未图示的升降装置能够升降的支撑板32；及竖立设于支撑板32的多个支撑销34。在通过基板搬运装置20向支撑板32的上方搬运了基板S的状态下，该支撑装置30使支撑板32上升，由此将基板S从背面侧进行支撑。

如图1所示，XY机器人40具备：在主体框12的上段部沿Y轴方向设置的Y轴导轨43；能够沿Y轴导轨43移动的Y轴滑动件44；在Y轴滑动件44的下表面沿X轴方向设置的X轴导轨41；及能够沿X轴导轨41移动的X轴滑动件42。在X轴滑动件42的下表面安装有前述的标记相机46。

如图3所示，头50具备：第一吸嘴支架52a，是沿Z轴方向延伸的轴状部件，通过未图示的吸嘴卡盘将吸嘴51保持为能够拆装；第二吸嘴支架52b，同样是沿Z轴方向延伸的轴状部件，以与第一吸嘴支架52a沿左右方向(X轴方向)排列的方式整齐排列配置，且通过未图示的吸嘴卡盘将吸嘴51保持为能够拆装；使第一吸嘴支架52a沿上下方向(Z轴方向)移动的第一Z轴促动器54a；使第二吸嘴支架52b沿上下方向(Z轴方向)移动的第二Z轴促动器54b；使第一吸嘴支架52a绕轴线旋转的第一θ轴促动器56a；使第二吸嘴支架52b绕轴线旋转的第二θ轴促动器56b。头50在各吸嘴支架52a、52b具备Z轴促动器54a、54b和θ轴促动器56a、56b，因此能够使各吸嘴支架52a、52b独立地沿Z轴方向及θ轴方向(旋转方向)移动。各吸嘴支架52a、52b分别具有与装配的吸嘴51的吸引口连通的内部通路53a、53b。内部通路53a、53b分别经由对应的电磁阀(第一电磁阀59a、第二电磁阀59b)而选择性地与真空泵57及空气配管58中的任一个连通。因此，在以第一吸嘴支架52a的内部通路53a与真空泵57连通的方式驱动了第一电磁阀59a的情况下，在装配于第一吸嘴支架52a的吸嘴51的吸引口作用有负压，能够吸附元件P。而且，以第一吸嘴支架52a的内部通路53a与空气配管58连通的方式驱动了电磁阀59a的情况下，在装配于第一吸嘴支架52a的吸嘴51的吸引口作用有正压，能够解除元件P的吸附。同样，以第二吸嘴支架52b的内部通路53b与真空泵57连通的方式驱动了第二电磁阀59b的情况下，在装配于第二吸嘴支架52b的吸嘴51的吸引口作用有负压，能够吸附元件P。而且，以第二吸嘴支架52b的内部通路53b与空气配管58连通的方式驱动了第二电磁阀59b的情况下，在装配于第二吸嘴支架52b的吸嘴51的吸引口作用有正压，能够解除元件P的吸附。

另外，左右的两个吸嘴支架52a、52b以与左右相邻的两个供料器18的各元件供给位置的间隔大致相同的间隔进行配置。因此，在两个吸嘴支架52a、52b分别装配吸嘴51，使头50移动，以使装配的两个吸嘴51来到与相邻的两个供料器18的各元件供给位置相向的位置，使两个吸嘴51下降并使负压作用于吸嘴51的吸入口，由此能够使两个吸嘴51同时吸附元件P。

吸嘴台60具备能够收容不同的种类(吸嘴直径)的吸嘴51的多个插口62。图4是表示吸嘴台60的各插口62的排列的说明图。另外，图中的各插口62的上方记载的数字表示插口编号，各吸嘴51内(圆内)记载的数字表示吸嘴的直径(mm)。这一点在后述的图9及图13中也同样。多个插口62的左右相邻的插口间的间隔成为与前述的左右的两个吸嘴支架52a、52b大致相同的间隔。因此，使头50移动，以使装配有吸嘴51的两个吸嘴支架52a、52b来到与多个插口62中的左右相邻的两个空余插口62分别相向的位置，使两个吸嘴支架52a、52b下降并解除吸嘴支架52a、52b对吸嘴51的保持，由此能够使装配于两个吸嘴支架52a、52b的吸嘴51一次返回(同时返回)到两个插口62。而且，使头50移动，以使两个吸嘴支架52a、52b来到与收容吸嘴51的两个插口62相向的位置，使两个吸嘴支架52a、52b下降而使两个吸嘴支架52a、52b对收容于两个插口62的吸嘴51进行保持，由此能够向两个吸嘴支架52a、52b一次装配(同时装配)两个吸嘴51。另外，将同时返回和同时装配一并也称为同时更换。在本实施方式中，为了实现该同时更换，管理装置80按照后述的生产计划来决定吸嘴台60上的各吸嘴51的配置位置，以按照决定的配置位置来安设吸嘴51的方式对作业者在显示器88上输出指示画面。另外，在吸嘴51上，在收容于插口62的状态下可视的位置(吸嘴51的凸缘部的上表面)标有未图示的识别码。控制装置70通过利用标记相机46拍摄该识别码而在生产前能够确定收容于吸嘴台60的全部吸嘴51的种类。

控制装置70构成为以CPU71为中心的微型处理器，除了CPU71之外，还具备ROM72、HDD73、RAM74、输入输出接口75。它们经由总线76而被电连接。来自对X轴滑动件42的位置进行检测的X轴位置传感器42a的位置信号、来自对Y轴滑动件44的位置进行检测的Y轴位置传感器44a的位置信号、来自标记相机46的图像信号、来自零件相机48的图像信号等经由输入输出接口75而向控制装置70输入。另一方面，从控制装置70经由输入输出接口75输出向元件供给装置16的控制信号、向基板搬运装置20的控制信号、向支撑装置30的控制信号、向使X轴滑动件42移动的X轴促动器42b的驱动信号、向使Y轴滑动件44移动的Y轴促动器44b的驱动信号、向头50的控制信号(向第一Z轴促动器54a、第二Z轴促动器54b、第一θ轴促动器56a、第二θ轴促动器56b的驱动信号)、向电磁阀(第一电磁阀59a、第二电磁阀59b)的驱动信号等。而且，控制装置70经由通信网络以能够进行双向通信的方式与管理装置80连接，相互进行数据、控制信号的接收和供给。

管理装置80例如是通用的计算机，具备CPU81、ROM82、HDD83、RAM84、输入输出接口85等。它们经由总线86而被电连接。从鼠标、键盘等输入设备87将输入信号经由输入输出接口85而向该管理装置80输入，从管理装置80经由输入输出接口85输出向显示器88的图像信号。HDD83存储基板S的生产计划。在此，基板S的生产计划是确定在各元件安装机11中将何种元件P以何种顺序向基板S安装、而且这样安装有元件P的基板S制作几张等的计划。图5示出存储于HDD83的生产计划的一例。如图5所示，生产计划包括生产通道的种类、基板S的制作数、与向基板S安装的元件P相关的元件信息、与使用的供料器18相关的供料器信息、与使用的头50相关的头信息及与使用的吸嘴51相关的吸嘴信息等。这些信息与生产编号建立对应而存储于HDD83。在此，供料器信息包括各供料器18的设置位置、各供料器18供给的元件P的种类等。而且，吸嘴信息包括收容于吸嘴台60上的各插口62的吸嘴51的种类(吸嘴直径)、在哪个通道向哪个吸嘴支架52装配且以何种顺序使用的信息等。这样的生产计划通过作业者操作输入设备87而向管理装置80输入。管理装置80按照生产计划，向元件安装机10输出指令信号，以进行元件P向基板S的安装。

接下来，说明这样构成的本实施方式的元件安装机10的动作。图6是表示由控制装置70的CPU71执行的元件安装处理例程的一例的流程图。该例程在从管理装置80接收到指令信号时被执行。

当执行元件安装处理例程时，控制装置70的CPU71首先判定第一通道22a上是否被搬入了基板S(步骤S100)。在此，当基板S被搬入到第一通道22a时，通过支撑装置30将基板S定位。当CPU71判定为基板S未被搬入时，进入到步骤S170的处理。另一方面，当CPU71判定为基板S被搬入时，判定是否需要吸嘴51的更换(吸嘴更换)(步骤S110)。另外，步骤S110的判定能够基于从管理装置80接收的生产计划所包含的吸嘴信息来进行。当CPU71判定为需要吸嘴更换时，进行吸嘴更换处理(步骤S120)，当判定为不需要吸嘴更换时，跳过步骤S120的处理。图7是表示将装配于吸嘴支架52a、52b的吸嘴从吸嘴51a、51b更换为吸嘴51c、51d的情况的说明图。另外，图中，各插口62a～62d的“a～d”是为了将各插口相互区分而出于简便起见标注的附图标记，各吸嘴51a～51d的“a～d”是为了将各吸嘴相互区分而出于简便起见标注的附图标记。吸嘴更换如下进行。即，CPU71首先控制XY机器人40(X轴促动器42b、Y轴促动器44b)，以使头50移动，直到当前装配于各吸嘴支架52a、52b的吸嘴51a、51b来到与作为它们的收容目的地的插口62a、62b相向的位置(参照图7(a))。接下来，CPU71控制各Z轴促动器54a、54b，使各吸嘴支架52a、52b下降，通过解除各吸嘴支架52a、52b对吸嘴51a、51b的保持而使吸嘴51a、51b分别同时返回到插口62a、62b(参照图7(b))。并且，CPU71控制Z轴促动器54a、54b，以使各吸嘴支架52a、52b上升(参照图7(c))，并控制XY机器人40，以使头50移动，直到吸嘴支架52a、52b分别来到与收容更换目的地的吸嘴51c、51d的插口62c、62d相向的位置(参照图7(d))。当吸嘴支架52a、52b移动到与插口62c、62d相向的位置时，CPU71控制Z轴促动器54a、54b，以使吸嘴支架52a、52b下降，向吸嘴支架52a、52b装配分别收容于插口62c、62d的吸嘴51c、51d(参照图7(e))，并控制Z轴促动器54a、54b，以使吸嘴支架52a、52b上升(参照图7(f))。

接下来，CPU71通过分别装配于吸嘴支架52a、52b的吸嘴51吸附从供料器18供给的元件P(步骤S130)。该处理是在左右的两个吸嘴支架52a、52b分别装配有吸嘴51a、51b的情况下将从左右相邻的两个供料器18供给的元件P分别利用两个吸嘴51a、51b同时吸附的处理。具体而言，CPU71控制XY机器人40，以使两个吸嘴51a、51b来到由作为对象的两个供料器18供给的元件P的各自的正上方。并且，CPU71控制Z轴促动器54a、54b，以使吸嘴支架52a、52b下降至两个吸嘴51a、51b的吸引口分别与处于正下方的两个元件P抵接为止，控制电磁阀59a、59b，以使负压作用于两个吸嘴51a、51b的吸引口，使两个吸嘴51a、51b同时吸附元件P。

当这样使吸嘴51吸附元件P时，CPU71使吸附的元件P向基板S上移动而安装于基板S的安装位置(步骤S140)。步骤S140的处理具体而言如下进行。即，在两个吸嘴支架52a、52b分别装配吸嘴51a、51b的情况下，CPU71控制XY机器人40，以使吸附于吸嘴51a的元件P来到基板S的安装位置的正上方。并且，CPU71控制第一Z轴促动器54a，以使吸嘴51a下降至将元件P按压于安装位置为止，并控制第一电磁阀59a，以使正压作用于吸嘴51a的吸引口，由此将吸附于吸嘴51a的元件P向基板S上安装。接下来，CPU71控制XY机器人40，以使吸附于吸嘴51b的元件P来到该安装位置的正上方。并且，CPU71控制第二Z轴促动器54b，以使吸嘴51b下降至将元件P按压于安装位置为止，控制第二电磁阀59b，以使正压作用于吸嘴51b的吸引口，由此将吸附于吸嘴51b的元件P向基板S上安装。在上述的例子中，CPU71在先安装了吸附于吸嘴51a的元件P之后安装吸附于吸嘴51b的元件P，但是也可以在先安装了吸附于吸嘴51b的元件P之后安装吸附于吸嘴51a的元件P。另外，CPU71在吸附于吸嘴51a、51b的元件P的安装之前，使元件P向零件相机48的上方移动而利用零件相机48进行拍摄，基于得到的图像来判定吸嘴51a、51b是否正常地吸附元件P，并基于判定结果进行安装位置的修正。

当这样安装元件P时，CPU71判定元件安装机10对于基板S应安装的全部元件P的安装是否完成(步骤S150)，当判定为全部元件P的安装未完成时，返回到步骤S110，根据需要进行吸嘴更换处理，重复步骤S120～S140的安装动作。当CPU71判定为全部元件P的安装完成时，通过控制基板搬运装置20而搬出基板S(步骤S160)，进入到接下来的步骤S170的处理。

接下来，CPU71判定第二通道22b上是否被搬入了基板S(步骤S170)，当判定为基板S未被搬入时，返回到步骤S100的处理，当判定为基板S被搬入时，进行与安装的元件P的种类对应的吸嘴更换作业，然后同时吸附两个元件P，分别进行向对应的安装位置安装的安装动作，当安装动作完成时，进行搬出基板S的安装动作(步骤S180～S230)。另外，步骤S180～S230的处理除了作为对象的通道不同之外，是与步骤S110～S160同样的处理，因此其详细的说明省略。

图8是表示由控制装置70的CPU71执行的不良吸嘴替换处理的一例的流程图。该处理每隔预定时间重复执行。当执行不良吸嘴替换处理时，CPU71首先判定收容于吸嘴台60上的吸嘴、装配于各吸嘴支架52a、52b的吸嘴的异常(步骤S300)。在此，作为判定吸嘴的异常的情况，可列举例如在生产开始时在利用标记相机46拍摄附设于吸嘴台60上的吸嘴51的识别码来确定吸嘴的种类之际产生了无法对识别码进行识别的错误的情况、在生产开始时基于通过零件相机48拍摄装配于吸嘴支架52a、52b上的吸嘴51而得到的图像来检测吸嘴51的弯曲、缺欠的情况、基于通过零件相机48拍摄将元件P向基板S安装之后的吸嘴51而得到的图像来检测元件P未安装于基板S而被带回的情况、在生产中吸附于吸嘴51的元件P的吸附不良发生了预定频度以上的情况、在生产中通过检测吸嘴支架52a、52b(内部通路53a、53b)的真空压、真空流量的未图示的真空传感器来检测吸嘴堵塞的情况等。当CPU71判定为判定对象的吸嘴都未发生异常时，结束不良吸嘴替换处理。

另一方面，当CPU71判定为判定对象的吸嘴中的任一个吸嘴发生异常(产生不良吸嘴)时，使生产中断(步骤S320)，在进行了将不良吸嘴替换为预备吸嘴的吸嘴替换处理的基础上(步骤S330)，再次开始生产(步骤S340)，结束不良吸嘴替换处理。在此，吸嘴替换处理如图9例示那样是将不良吸嘴的收容目的地(四号插口)和与不良吸嘴相同种类(吸嘴直径)的预备吸嘴的收容目的地(十一号插口)互换的处理。图10及图11是表示将收容于插口62a的吸嘴51a(不良吸嘴)与收容于插口62d的吸嘴51d(预备吸嘴)进行替换的情况的说明图。吸嘴替换处理如下进行。即，如图所示，CPU71首先控制XY机器人40，以使头50移动，直到第一吸嘴支架52a来到与作为不良吸嘴的收容目的地的插口62a相向的位置(参照图10(a))。接下来，CPU71控制第一Z轴促动器54a，以使第一吸嘴支架52a下降，通过第一吸嘴支架52a保持吸嘴51a(不良吸嘴)，而向第一吸嘴支架52a装配吸嘴51a(不良吸嘴)(参照图10(b))。并且，CPU71控制第一Z轴促动器54a，以使第一吸嘴支架52a上升(参照图10(c))，并控制XY机器人40，以使头50移动，直到第二吸嘴支架52b来到与作为替换源的收容吸嘴51d(预备吸嘴)的插口62d相向的位置(参照图10(d))。当第二吸嘴支架52b向与插口62d相向的位置移动时，CPU71控制第二Z轴促动器54b，以使第二吸嘴支架52b下降，通过第二吸嘴支架52b保持吸嘴51d(预备吸嘴)，而向第二吸嘴支架52b装配吸嘴51d(预备吸嘴)(参照图10(e))，然后，控制第二Z轴促动器54b，以使第二吸嘴支架52b上升(参照图10(f))。由此，两个吸嘴支架52a、52b成为装配有吸嘴51a(不良吸嘴)和吸嘴51d(预备吸嘴)两方的状态。

接下来，CPU71控制XY机器人40，以使头50移动，直到装配吸嘴51a(不良吸嘴)的第一吸嘴支架52a来到与取出吸嘴51d(预备吸嘴)而成为空余状态的插口62d相向的位置(参照图11(g))，控制第一Z轴促动器54a，以使第一吸嘴支架52a下降，解除第一吸嘴支架52a对吸嘴51a(不良吸嘴)的保持而在插口62d收容吸嘴51a(不良吸嘴)(参照图11(h))。并且，CPU71控制第一Z轴促动器54a，以使第一吸嘴支架52a上升(参照图11(i))，并控制XY机器人40，以使头50移动，直到装配吸嘴51d(预备吸嘴)的第二吸嘴支架52b来到与取出吸嘴51a(不良吸嘴)而成为空余状态的插口62a相向的位置为止(参照图11(j))，控制第二Z轴促动器54b，以使第二吸嘴支架52b下降，解除第二吸嘴支架52b对吸嘴51d(预备吸嘴)的保持而在插口62a收容吸嘴51d(预备吸嘴)(参照图11(k))。当在插口62a收容吸嘴51d(预备吸嘴)时，CPU71控制第二Z轴促动器54b，以使第二吸嘴支架52b上升(参照图11(l))，吸嘴替换处理完成。另外，吸嘴替换处理先装配收容于作为替换目的地的插口62a的吸嘴51a，后装配收容于作为替换源的插口62d的吸嘴51d，但也可以颠倒装配顺序。这样，吸嘴替换处理经由在两个吸嘴支架52a、52b两方同时装配有替换对象的两个吸嘴51a、51d的状态进行，因此即使在插口62没有空余的状态下，也能够自动地对两个吸嘴51a、51d进行互换。

图12是表示由控制装置70的CPU71执行的换产调整时吸嘴替换处理的一例的流程图。该处理每隔预定时间重复执行。若执行换产调整时吸嘴替换处理，则CPU71首先判定是否第一通道22a的生产完成而发生了换产调整(步骤S400)。若CPU71判定为第一通道22a的换产调整未发生，则进入到步骤S450的处理，若判定为第一通道22a的换产调整发生，则判定第二通道22b的状态是否处于生产中(步骤S410)，若处于生产中，则判定是否为基板搬入等待状态(步骤S420)。若CPU71判定为第二通道22b的状态不处于生产中，或者判定为即便第二通道22b处于生产中也是基板搬入等待状态，则从管理装置80取得对于第一通道22a的下一生产的生产计划(步骤S430)，按照取得的生产计划来执行吸嘴替换处理(步骤S440)。

另外，CPU71判定是否第二通道22b的生产完成而发生了换产调整(步骤S450)。若CPU71判定为第二通道22b的换产调整未发生，则结束换产调整时吸嘴替换处理，若判定为第二通道22b的换产调整发生，则判定第一通道22a的状态是否处于生产中(步骤S460)，若处于生产中，则判定是否为基板搬入等待状态(步骤S470)。若CPU71判定为第一通道22a的状态不处于生产中，或者判定为即便第一通道22a处于生产中也是基板搬入等待状态，则从管理装置80取得对于第二通道22b的下一生产的生产计划(步骤S480)，按照取得的生产计划来执行吸嘴替换处理(步骤S490)，结束换产调整时吸嘴替换处理。

换产调整时的吸嘴替换处理是将上次的生产使用的吸嘴51的组合置换为下一生产使用的吸嘴的组合的处理。例如，如图13所示，可考虑如下情况：在上次的第二通道22b的生产中，在第5个～第8个插口分别收容吸嘴直径为1.0mm的吸嘴、吸嘴直径为1.3mm的吸嘴、吸嘴直径为1.8mm的吸嘴、吸嘴直径为2.5mm的吸嘴，在下一个的第二通道22b的生产中，在第5个～第8个插口分别应收容吸嘴直径为1.0mm的吸嘴、吸嘴直径为1.0mm的吸嘴、吸嘴直径为2.5mm的吸嘴、吸嘴直径为2.5mm的吸嘴。在这种情况下，CPU71只要执行将收容于第6个插口的吸嘴直径为1.3mm的吸嘴与收容于第9个插口的吸嘴直径为1.0mm的预备吸嘴互换，并将收容于第7个插口的吸嘴直径为1.8mm的吸嘴与收容于第12个插口的吸嘴直径为2.5mm的预备吸嘴互换的处理即可。另外，这种情况下的吸嘴替换处理能够通过与前述的不良吸嘴替换处理同样的处理来进行。

以上说明的本实施方式的元件安装机10具备吸嘴台60，该吸嘴台60具有以与能够拆装吸嘴51的多个吸嘴支架52a、52b的间隔相同的间隔收容吸嘴51的多个插口62，使装配于多个吸嘴支架52a、52b的吸嘴51a、51b分别移动至与作为收容目的地的插口62a、62b相向的位置，使装配于多个吸嘴支架52a、52b的吸嘴51a、51b一次返回(同时返回)到分别相向的插口62a、62b，使多个吸嘴支架52a、52b分别移动至与收容下一个的装配对象的吸嘴51c、51d的组的插口62c、62d相向的位置，向多个吸嘴支架52a、52b一次装配(同时装配)收容于分别相向的插口62c、62d的装配对象的吸嘴51c、51d。由此，与按照各吸嘴支架52a、52b分别进行吸嘴的更换作业的情况相比，能够提高更换作业的效率。而且，本实施方式的元件安装机10使吸嘴支架52a、52b中的一个吸嘴支架52b移动至与替换源的插口62d相向的位置，向一个吸嘴支架52b装配收容于相向的作为替换源的插口62d的吸嘴51d，使一个吸嘴支架52b上装配的吸嘴51d移动至与作为替换目的地的插口62a相向的位置，将一个吸嘴支架52b上装配的吸嘴51d收容于作为替换目的地的插口62a，由此自动地进行吸嘴替换处理。即，通过吸嘴替换处理，能够根据需要自动地变更能够一次装配于多个吸嘴支架52a、52b的吸嘴的组合。上述的结果是，能够高效地进行吸嘴的更换作业，能够抑制生产效率的下降。

另外，本实施方式的元件安装机10经由在两个吸嘴支架52a、52b双方同时装配有作为替换对象的两个吸嘴51a、51d的状态来进行吸嘴替换处理，因此即便是插口62没有空余的状态，也能够自动地对两个吸嘴51a、51d进行互换并能够快速地进行吸嘴的互换。

另外，本实施方式的元件安装机10在产生了不良吸嘴的情况下进行吸嘴替换处理，因此即使在生产中产生了不良吸嘴的情况下也能够自动地复原。此外，本实施方式的元件安装机10在第一通道22a和第二通道22b中的一个通道处于生产中且另一通道产生了换产调整的情况下，利用生产中的一个通道的基板搬入等待状态(空余时间)而在另一通道中进行下一生产使用的吸嘴51的替换，因此能够继续一个通道的生产，同时自动地进行另一通道的对于下一生产种类的换产调整。

本实施方式的元件安装机10经由在两个吸嘴支架52a、52b双方同时装配有作为替换对象的两个吸嘴51a、51d的状态来进行吸嘴替换处理，但是没有限定于此。例如，在吸嘴台60存在空余插口的情况下，可以将收容于作为替换目的地的插口的吸嘴装配于吸嘴支架52a、52b中的任一个而暂时收容于空余插口，将收容于作为替换源的插口的吸嘴装配于吸嘴支架52a、52b中的任一个而收容于作为替换目的地的插口，将收容于空余插口的吸嘴装配于吸嘴支架52a、52b中的任一个而收容于作为替换源的插口，由此进行吸嘴的替换，也可以将收容于作为替换源的插口的吸嘴装配于吸嘴支架52a、52b中的任一个而暂时收容于空余插口，将收容于作为替换目的地的插口的吸嘴装配于吸嘴支架52a、52b中的任一个而收容于作为替换源的插口，将收容于空余插口的吸嘴装配于吸嘴支架52a、52b中的任一个而收容于作为替换目的地的插口，由此进行吸嘴的替换。

本实施方式的元件安装机10在第一通道22a及第二通道22b中的一个通道产生了换产调整的情况下，在另一通道处于生产中时，在该另一通道的状态为基板搬入等待状态的期间(空余时间)进行吸嘴替换处理，但是没有限定于此，也可以暂时停止另一通道的生产而执行吸嘴替换处理。

本实施方式的元件安装机10具备两个吸嘴支架52a、52b，但是也可以具备3个以上的吸嘴支架。在这种情况下，吸嘴台60可以将多个插口排列成能够向3个以上的吸嘴支架同时装配吸嘴。

在此，说明本实施方式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，元件安装机10相当于“元件安装机”，吸嘴支架52a、52b相当于“多个支架”，XY机器人40相当于“移动单元”，Z轴促动器54a、54b相当于“升降单元”，吸嘴台60相当于“吸嘴收容器”，执行图6的元件安装处理例程的步骤S120、步骤S190的处理的控制装置70的CPU71相当于“吸嘴更换控制单元”，执行图8的不良吸嘴替换处理的步骤S330、图12的换产调整时吸嘴替换处理的步骤S440、S490的处理的控制装置70的CPU71相当于“吸嘴替换控制单元”。而且，执行图8的不良吸嘴替换处理的步骤S300的处理的控制装置70的CPU71相当于“异常判定单元”。

另外，本发明不受上述的实施方式的任何限定，只要属于本发明的技术范围就能以各种形态实施，这是不言而喻的。

工业实用性

本发明能够利用于元件安装机的制造产业等。

附图标记说明

10 元件安装机

11 底座

12 主体框

13 支撑台

14 供料器台

16 元件供给装置

18 供料器

20 基板搬运装置

22a 第一通道

22b 第二通道

24a、24b 输送带装置

30 支撑装置

32 支撑板

34 支撑销

40 XY机器人

41 X轴导轨

42 X轴滑动件

42a X轴位置传感器

42b X轴促动器

43 Y轴导轨

44 Y轴滑动件

44a Y轴位置传感器

44b Y轴促动器

46 标记相机

48 零件相机

50 头

51、51a～51d 吸嘴

52a 第一吸嘴支架

52b 第二吸嘴支架

53a、53b 内部通路

54a 第一Z轴促动器

54b 第二Z轴促动器

56a 第一θ轴促动器

56b 第二θ轴促动器

57 真空泵

58 空气配管

59a 第一电磁阀

59b 第二电磁阀

60 吸嘴台

62、62a～62d 插口

70 控制装置

71 CPU

72 ROM

73 HDD

74 RAM

75 输入输出接口

76 总线

80 管理装置

81 CPU

82 ROM

83 HDD

84 RAM

85 输入输出接口

86 总线

87 输入设备

88 显示器

S 基板

P 元件

Claims

1.一种元件安装机，能够通过吸嘴拾取元件并将该元件安装于基板上，所述元件安装机的特征在于，具备：

头，具有能够拆装所述吸嘴的多个支架；

移动单元，能够使所述头移动；

升降单元，能够使所述多个支架独立地升降；

吸嘴收容器，具有多个收容部，所述多个收容部能够以与所述多个支架的间隔相同的间隔收容所述吸嘴，且能够收容多组能够一次装配于所述多个支架的所述吸嘴的组合；

吸嘴更换控制单元，能够执行吸嘴收容控制和吸嘴装配控制，在所述吸嘴收容控制中，所述吸嘴更换控制单元控制所述移动单元，以使装配于所述多个支架的吸嘴分别移动至与所述多个收容部中的作为收容对象的收容部相向的位置，并控制所述升降单元，以将装配于所述多个支架的吸嘴一次收容于分别相向的所述作为收容对象的收容部，在所述吸嘴装配控制中，所述吸嘴更换控制单元控制所述移动单元，以使未装配所述吸嘴的多个支架分别移动至与所述多个收容部中的收容有作为装配对象的吸嘴的组的收容部相向的位置，并控制所述升降单元，以将收容于分别相向的所述收容部的所述作为装配对象的吸嘴一次装配于所述多个支架；及

吸嘴替换控制单元，在将收容于所述多个收容部中的作为替换源的收容部的吸嘴向作为替换目的地的收容部进行收容的预定替换条件成立的情况下，进行如下的吸嘴替换控制：所述吸嘴替换控制单元控制所述移动单元，以使所述多个支架中的任一支架即预定支架移动至与所述作为替换源的收容部相向的位置，控制所述升降单元，以将收容于相向的所述作为替换源的收容部的吸嘴装配于所述预定支架，控制所述移动单元，以使装配于所述预定支架的吸嘴移动至与所述作为替换目的地的收容部相向的位置，并控制所述升降单元，以将装配于所述预定支架的吸嘴收容于所述作为替换目的地的收容部。

2.根据权利要求1所述的元件安装机，其特征在于，

所述元件安装机具备判定所述吸嘴的异常的异常判定单元，

所述吸嘴替换控制单元是如下的单元：在由所述异常判定单元判定为所述吸嘴发生了异常的情况下，设为所述替换条件成立，进行所述吸嘴替换控制，以将收容于所述作为替换源的收容部的预备的吸嘴收容于判定为发生了所述异常的吸嘴的收容目的地即所述作为替换目的地的收容部。

3.根据权利要求1或2所述的元件安装机，其特征在于，

所述元件安装机具有搬运基板的第一通道和第二通道，

能够并行地执行元件向搬运到所述第一通道的基板的安装和元件向搬运到所述第二通道的基板的安装，

所述吸嘴替换控制单元是如下的单元：在所述第一通道及所述第二通道中的一个通道处于生产中且另一通道的生产完成而进行向下一生产种类的换产调整的情况下，设为所述替换条件成立，进行所述吸嘴替换控制，以将用于下一生产的吸嘴组收容于收容用于所述另一通道的生产的吸嘴组的所述作为替换目的地的收容部。

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，所述吸嘴替换控制单元是在元件向所述基板的安装完成而搬出该基板之后在下一基板被搬运来之前的空余时间进行所述吸嘴替换控制的单元。

5.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，所述吸嘴替换控制单元是经由在所述多个支架同时装配收容于所述作为替换源的收容部的吸嘴和收容于所述作为替换目的地的收容部的吸嘴的状态而将两吸嘴的收容目的地互换的单元。