CN106134309A - 元件安装装置 - Google Patents

Abstract

元件安装装置(10)具备：吸嘴(40)，能够吸附元件；滑动件(26、30)及滚珠丝杠(36)，使吸嘴(40)沿水平方向及上下方向移动；带盘单元(60)，供给元件；基板搬运装置(18)，保持/搬运要安装元件的基板(16)；零件相机(46)，向被吸附于吸嘴(40)的元件照射光并从下方拍摄该元件；及控制器(56)，执行各种控制。控制器求出能够回避从零件相机至基板的预定的安装位置之间的障碍物的回避高度，从HDD读出随后要安装的元件的可拍摄范围，以在可拍摄范围内最接近回避高度的方式设定吸嘴通过零件相机的上方时的被吸附于吸嘴的元件的下表面的目标高度。

Description

元件安装装置

技术领域

本发明涉及一种元件安装装置。

背景技术

迄今为止，作为元件安装装置，已知有如下装置：使从供料器供给的元件吸附于吸嘴的前端，使该吸嘴向相机的上方移动并进行相机对元件的拍摄，之后使吸嘴朝基板的上方移动并将元件向该基板的预定位置安装。例如，在专利文献1中，在使被吸附于吸嘴的元件的下表面上升至所需最小限度的高度(例如1mm)的状态下使吸嘴从供料器的位置朝相机的位置移动，之后使吸嘴上升至能够在从相机的位置朝基板的预定位置的移动中回避障碍物的回避高度。

专利文献1：日本特开平7-221497号公报

发明内容

然而，在专利文献1中，由于将元件的下表面与相机之间的距离设为固定，因此有可能因元件的种类而无法获得适当的图像。另外，使吸嘴一边从相机的位置朝基板的预定位置移动一边从所需最小限度的高度上升至回避高度，但是由于使吸嘴上升的距离较长，因此吸嘴有可能在到达回避高度之前与障碍物接触。为了消除这样的隐患，考虑在使吸嘴上升至回避高度之后使吸嘴从相机的位置朝基板的预定位置移动。但是，由于使吸嘴上升的距离较长，为从所需最小限度的高度至回避高度，因此存在有使吸嘴上升所需的时间变长、进而作业时间变长这样的问题。

本发明就是为了解决这样的课题而做成的，其主要目的在于获得适当的图像作为被吸附于吸嘴的元件的拍摄图像并且缩短作业时间。

本发明的元件安装装置具备：头，以能够上下移动的方式保持能够吸附元件的吸嘴；移动单元，使上述头沿水平方向移动；元件供给单元，供给上述元件；基板保持单元，保持要安装上述元件的基板；拍摄单元，设于上述元件供给单元与上述基板保持单元之间，向被吸附于上述吸嘴的元件照射光并从下方拍摄该元件；存储单元，对应元件的每个种类存储上述拍摄单元的可拍摄范围；设定单元，求出能够回避从上述拍摄单元至上述基板的预定的安装位置之间的障碍物的回避高度，从上述存储单元读出随后要安装的元件的可拍摄范围，以在上述可拍摄范围内最接近上述回避高度的方式设定上述吸嘴通过上述拍摄单元的上方时的被吸附于上述吸嘴的元件的下表面的目标高度；及控制单元，以如下方式控制上述吸嘴、上述头及上述移动单元：使上述吸嘴吸附由上述元件供给单元供给的元件，同时或依次进行使上述吸嘴上升的动作和使上述吸嘴朝上述拍摄单元移动的动作以使被吸附于上述吸嘴的元件的下表面成为上述目标高度，在通过上述拍摄单元进行拍摄之后，使被吸附于上述吸嘴的元件的下表面成为上述回避高度、或者在上述目标高度为上述回避高度以上时使被吸附于所述吸嘴的元件的下表面成为上述目标高度或上述回避高度，使上述吸嘴向上述基板的预定的安装位置移动并向该安装位置安装上述元件。

在该元件安装装置中，以在与吸嘴通过拍摄单元的上方时的被吸附于吸嘴的元件相对应的可拍摄范围内最接近回避高度(能够回避从拍摄单元至基板的预定的安装位置之间的障碍物的高度)的方式设定该元件的下表面的目标高度。此外，“最接近”也包含相等的情况。由此，通过拍摄单元的上方时的被吸附于吸嘴的元件的下表面的高度在可拍摄范围内最接近回避高度。因此，被吸附于吸嘴的元件的拍摄图像成为适当的图像。另外，由于在拍摄结束后，被吸附于吸嘴的元件的下表面处于与回避高度相同或接近的高度，因此即使使被吸附于吸嘴的元件的下表面移动至回避高度，其上下方向上的移动也在短时间内结束。当目标高度为回避高度以上时，也可以使被吸附于吸嘴的元件在原有的高度朝基板上移动，在该情况下，无需上下方向上的移动。因此，能够在短时间内成为不会使被吸附于吸嘴的元件的下表面与障碍物接触的高度，进而能够缩短作业时间。

在本发明的元件安装装置中，也可以是，上述设定单元将向已经安装于上述基板的元件的高度加上预定的余量而得到的值设为上述回避高度。如此一来，能够可靠地防止被吸附于吸嘴的元件与已经安装于基板的元件发生干扰。

在本发明的元件安装装置中，也可以是，上述元件供给单元具有能够变更该元件供给单元的高度的调节机构，上述控制单元以使上述元件供给单元的高度接近上述目标高度的方式控制上述元件供给单元的上述调节机构。如此一来，使吸嘴从供给元件的位置上升至目标高度的距离变短，因此吸嘴上升所需的时间相应地变短。

在此，也可以是，上述控制单元以在上述吸嘴从上述元件供给单元移动至上述拍摄单元的时间内使被吸附于上述吸嘴的元件的下表面到达上述目标高度的方式变更上述元件供给单元的高度。如此一来，在同时进行使吸嘴上升的动作和使吸嘴朝拍摄单元移动的动作以使被吸附于吸嘴的元件的下表面成为目标高度的情况下，能够避免即使吸嘴到达拍摄单元的位置吸嘴的上升动作也持续这样的情况。

在本发明的元件安装装置中，也可以是，以在上述吸嘴从上述元件供给单元移动至上述拍摄单元的时间内使上述元件到达上述目标高度的方式设定上述元件供给单元的高度。如此一来，即使不存在能够变更元件供给单元的高度的调节机构，也能够避免上述情况。

在本发明的元件安装装置中，也可以是，上述拍摄单元具有能够变更该拍摄单元的高度的调节机构，上述控制单元以如下方式控制上述拍摄单元的上述调节机构：在上述目标高度与上述回避高度不一致的情况下，以使上述目标高度接近上述回避高度的方式对上述目标高度进行更新，使从更新后的上述目标高度至上述拍摄单元的距离处于可拍摄范围内。如此一来，从基于拍摄单元的拍摄结束之后至向基板的预定的安装位置安装元件为止的期间的吸嘴上升距离变短，因此吸嘴上升所需的时间被相应地缩短。

在此，也可以是，上述控制单元以使上述目标高度与上述回避高度一致的方式对上述目标高度进行更新。如此一来，在向基于拍摄单元的拍摄后基板的预定的安装位置安装元件之前的期间无需使吸嘴上升。

在本发明的元件安装装置中，也可以是，上述头保持多个上述吸嘴，上述设定单元从上述存储单元读出随后要安装的各元件的可拍摄范围，求出所读出的全部可拍摄范围的重复范围，以在上述重复范围内最接近上述回避高度的方式设定上述目标高度，上述控制单元以如下方式控制上述吸嘴、上述头及上述移动单元：使保持于所述头的多个吸嘴吸附由上述元件供给单元供给的元件，同时或依次进行使上述吸嘴上升的动作和使上述吸嘴朝上述拍摄单元移动的动作以使被吸附于上述多个吸嘴的各元件的下表面成为上述目标高度，在通过上述拍摄单元进行拍摄之后，使被吸附于上述多个吸嘴的上述各元件的下表面成为上述回避高度、或者在上述目标高度为上述回避高度以上时使被吸附于上述多个吸嘴的上述各元件的下表面成为上述目标高度或上述回避高度，使上述吸嘴向取决于每个上述元件的上述基板的预定的安装位置移动并向该安装位置安装上述各元件。

在该情况下，头保持多个吸嘴。被吸附于多个吸嘴的元件的种类不一定相同。因此，求出这些元件的可拍摄范围的重复范围，以在该重复范围内最接近回避高度的方式设定目标高度。其结果是，被吸附于各吸嘴的元件的拍摄图像成为适当的图像。另外，在拍摄结束后，被吸附于各吸嘴的元件的下表面位于与回避高度相同或接近的高度，因此即使使被吸附于各吸嘴的元件的下表面移动至回避高度，该上下方向上的移动也在短时间内结束。当目标高度为回避高度以上时，也可以使被吸附于各吸嘴的元件在原有的高度朝基板上移动，在该情况下，无需上下方向上的移动。因此，能够在短时间内成为不会使被吸附于各吸嘴的元件的下表面与障碍物接触的高度，进而能够缩短作业时间。

附图说明

图1是元件安装装置10的立体图。

图2是表示与元件安装装置10的控制相关的结构的框图。

图3是元件安装处理程序的流程图。

图4是表示将元件向基板16安装的情形的说明图。

图5是表示将元件向基板16安装的情形的说明图。

图6是表示将元件向基板16安装的情形的说明图。

图7是表示将元件向基板16安装的情形的说明图。

图8是具备高度调节机构68的元件安装装置的立体图。

图9是表示将元件向基板16安装的情形的说明图。

图10是表示将元件向基板16安装的情形的说明图。

图11是具备大型头124的元件安装装置的立体图。

图12是大型头124的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选的实施方式。图1是元件安装装置10的立体图，图2是表示与元件安装装置10的控制相关的结构的框图。此外，在本实施方式中，左右方向(X轴)、前后方向(Y轴)及上下方向(Z轴)如图1所示。

元件安装装置10具备基台12、设置于基台12上的安装机主体14及作为装配于安装机主体14的元件供给装置的带盘单元60。

基台12是形成为立方体的重量物，在背面的四角安装有未图示的脚轮。

安装机主体14被设置为能够相对于基台12进行更换。该安装机主体14具备搬运或保持基板16的基板搬运装置18、能够在XY平面内移动的头24、安装于头24且能够朝Z轴移动的吸嘴40、拍摄被吸嘴40吸附的元件的零件相机46及执行各种控制的控制器56。

基板搬运装置18具备在图1的前后隔开间隔地设置且沿左右方向延伸的支撑板20、20和设于两支撑板20、20的彼此相向的面的传送带22、22(在图1中仅示出一方)。传送带22、22以形成为环状的方式架设于设于支撑板20、20的左右的驱动轮及从动轮。基板16被载置于一对传送带22、22的上表面并被从左向右搬运。该基板16被竖立设置于下表面侧的多个支撑销23支撑。

头24安装于X轴滑动件26的前表面。X轴滑动件26以能够沿左右方向滑动的方式安装于能够沿前后方向滑动的Y轴滑动件30的前表面。Y轴滑动件30以能够滑动的方式安装于沿前后方向延伸的左右一对导轨32、32。在Y轴滑动件30的前表面设有沿左右方向延伸的上下一对导轨28、28，X轴滑动件26以能够沿左右方向滑动的方式安装于该导轨28、28。头24伴随着X轴滑动件26沿左右方向的移动而沿左右方向移动，伴随着Y轴滑动件30沿前后方向的移动而沿前后方向移动。此外，各滑动件26、30分别被驱动马达26a、30a(参照图2)驱动。另外，头24内置Z轴马达34，通过Z轴马达34来调整安装于沿Z轴延伸的滚珠丝杠36的吸嘴40的高度。

吸嘴40形成为能够在前端吸附元件的形状。在该吸嘴40处，经由作为电磁阀的吸嘴压力调整阀42连接有真空泵44和空气配管45。为了在吸嘴40的前端吸附元件而以向吸嘴40的前端供给来自真空泵44的负压的方式操作吸嘴压力调整阀42。另一方面，为了使元件从吸嘴40的前端脱离而以向吸嘴40的前端供给来自空气配管45的正压的方式操作吸嘴压力调整阀42。

零件相机46配置于基板搬运装置18的前侧的支撑板20的前方。该零件相机46的拍摄范围为零件相机46的上方。另外，如图4所示，零件相机46具备在上下表面开口的倒八角锥台的壳体的内表面安装有多个LED的照明部46a和配置于壳体的下方的相机主体46b。当吸附有元件的吸嘴40通过零件相机46的上方时，零件相机46向被吸嘴40吸附的元件照射LED的光并进行拍摄，并将所获得的拍摄图像向控制器56输出。

如图2所示，控制器56构成为以CPU56a为中心的微处理器，具备存储处理程序的ROM56b、存储各种数据的HDD56c、被用作操作区域的RAM56d及用于与外部装置进行电信号的接收和发送的输入输出接口56e等，它们经由总线56f连接。该控制器56向基板搬运装置18、X轴滑动件26的驱动马达26a、Y轴滑动件30的驱动马达30a、吸嘴压力调整阀42输出驱动信号，并输入来自零件相机46的图像信号。另外，控制器56通过将从零件相机46获得的拍摄图像与预先存储的正常的吸附状态的图像相比较来判断被吸嘴40吸附的元件是否为正常的姿势、或判定有无元件的缺损等。此外，虽未图示，在各滑动件26、30装备有未图示的位置传感器，控制器56一边输入来自这些位置传感器的位置信息，一边控制各滑动件26、30的驱动马达26a、30a。

带盘单元60具备多个带盘62，以能够装卸的方式安装于安装机主体14的前侧。在各带盘62卷绕有带，在带的表面，沿长边方向保持有元件。这些元件被覆盖带的表面的膜保护。这样的带被从带盘朝后方收卷，在供料器部64成为膜被剥离而露出元件的状态。供料器部64被设备托盘66夹持。设备托盘66发挥从下支撑供料器部64的作用。

接着，说明元件安装装置10的动作的概略。控制器56接受来自管理生产作业的管理计算机80的指令，开始元件安装处理程序。生产作业在元件安装装置10中确定以何种顺序将何种元件向哪个基板16装配、并且对几块基板16进行元件的安装等。首先，控制器56驱动带盘单元60的带盘62而使其旋转，将卷绕于带盘62的带向后方收卷，在供料器部64成为元件露出于带的表面的状态。接着，控制器56控制X轴滑动件26及Y轴滑动件30以使吸嘴40来到露出的元件的正上方。接着，控制器56控制Z轴马达34，通过滚珠丝杠36而使吸嘴40下降，并控制吸嘴压力调整阀42以向吸嘴40的前端供给负压。由此，在吸嘴40的前端吸附元件。之后，控制器56使吸嘴40上升，控制各滑动件26、30以使被吸嘴40的前端吸附的元件经由零件相机46的上方来到基板16的预定的安装位置的正上方。并且，控制器56在该位置使吸嘴40下降并且向吸嘴40的前端供给正压。于是，元件从吸嘴40脱离，该元件被安装于基板16的预定的安装位置。此外，控制器56对安装元件的安装位置进行基于根据零件相机46的拍摄图像计算出的修正量的修正。

接着，根据图3的元件安装处理程序的流程图说明元件安装装置10的动作的详细内容。

控制器56的CPU56a在开始元件安装处理程序时首先确定随后要安装的元件(步骤S110)。元件的确定是基于来自管理计算机的生产作业来进行的。在此，以最初将元件A向基板16安装、第二将元件B向基板16安装、第三将元件B向基板16安装、第四将元件A向基板16安装的情况为例进行说明。在表1中示出针对元件的种类的可拍摄范围与元件的高度的关系。在此，可拍摄范围是指从基准位置(基板16的上表面)起的高度的范围。在本实施方式中，成为与基板16的上表面、零件相机46的上表面及从带盘单元60供给的元件的上表面相同的高度(参照图4)。控制器56基于零件相机46拍摄到的图像，进行被吸嘴40吸附的元件是否为正常的姿势、或元件的一部分是否欠缺等的合适性的判断。该合适性的判断的精确性依赖于由零件相机46拍摄的图像。例如，为了进行在下表面形成有多个凸块的IC芯片的元件中有无凸块的欠缺的判断而需要尽量向凸块照射横向的光，使凸块显示为白色。因此，可拍摄范围被设定得较窄。另一方面，为了进行多根引线从侧面横向地突出而成的封装元件是否以正常的姿势被吸附的判断，照射来自下方的光即可。因此，可拍摄范围被设定得较广。在此，元件A相当于前者，元件B相当于后者。如表1所示，元件A的可拍摄范围的下限和上限均被设定为5.5mm、即5.5mm这1点。另一方面，元件B的可拍摄范围的下限为5.5mm，上限为15.5mm，形成为比较广的范围。表1这样的对应关系被存储在控制器56的HDD56c。

[表1]

接着，CPU56a计算随后要安装的元件的回避高度(步骤S120)。回避高度是指能够回避从零件相机46至基板16的预定的安装位置(安装本次的元件的位置)之间的障碍物的高度，该高度是自基准位置起的高度。在此，将向在已经安装于基板16的元件中高度尺寸最高的元件的高度加上余量(在此为1mm)而得到的值设为回避高度。

接着，CPU56a读出随后要安装的元件的可拍摄范围(步骤S130)。例如，在随后要安装的元件的种类为元件A的情况下，从存储在HDD56c的表1读出与该元件A相对应的可拍摄范围，在为元件B的情况下，读出与该元件B相对应的可拍摄范围。

接着，CPU56a设定吸嘴40通过零件相机46的上方时的被吸嘴40吸附的元件的下表面的高度(目标高度)(步骤S140)。例如，在随后要安装的元件的种类为元件A的情况下，该可拍摄范围的下限、上限均为5.5mm、即1点，因此在该可拍摄范围内最接近回避高度的值始终为5.5mm。因此，CPU56a将从基准位置至被吸嘴40吸附的元件的下表面为止的目标高度始终设定为5.5mm。另一方面，在随后要安装的元件的种类为元件B的情况下，该可拍摄范围为5.5mm～15.5mm，因此在该可拍摄范围内最接近回避高度的值根据回避高度而变化。因此，CPU56a根据回避高度来设定从基准位置至被吸嘴40吸附的元件的下表面为止的目标高度。即，在回避高度不足5.5mm的情况下将目标高度设定为5.5mm，在回避高度为5.5mm以上且15.5mm以下的情况下，将目标高度设定为与回避高度相同的值，在回避高度超过15.5mm的情况下，将目标高度设定为15.5mm。

接着，CPU56a进行元件的安装(步骤S150)。即，CPU56a首先使吸嘴40向带盘单元60的供料器部64的元件供给位置的上方移动，使由带盘单元60供给的元件吸附于吸嘴40。接着，CPU56a以使被吸嘴40吸附的元件的下表面成为目标高度的方式使吸嘴40上升，同时使吸嘴40朝零件相机46的上方移动。CPU56a在被吸嘴40吸附的元件来到零件相机46的正上方时，使零件相机46进行元件的拍摄。然后，CPU56a以使被吸嘴40吸附的元件的下表面成为回避高度的方式使吸嘴40向基板16的预定的安装位置移动，并将元件向该预定的安装位置安装。此外，在目标高度为回避高度以上的情况下，也可以在使被吸嘴40吸附的元件的下表面维持目标高度的状态下使吸嘴40向基板16的预定的安装位置移动，也可以在从目标高度下降到回避高度后(或下降的同时)使吸嘴40向基板16的预定的安装位置移动。

随后，CPU56a判断在基板16上是否完成了全部元件的安装(步骤S160)，在未完成的情况下，再次返回到步骤S110，进行剩余的元件的安装。另一方面，在步骤S160中完成了全部元件的安装的情况下，CPU56a结束该元件安装处理程序。

接着，参照图4～图7说明元件安装装置10将元件向基板16安装的情形。

图4是在基板16上未安装一个元件时将元件A向基板16安装的情况的说明图。由于在基板16上未安装一个元件，因此回避高度成为在零上加上余量1mm而得到的值、即1mm。由于元件A的可拍摄范围的下限、上限均为5.5mm，回避高度为1mm，因此被吸嘴40吸附的元件A的下表面的目标高度被设定为5.5mm。CPU56a使由带盘单元60供给的元件A吸附于吸嘴40，以使被吸嘴40吸附的元件A的下表面成为目标高度、即5.5mm的方式使吸嘴40上升，同时使吸嘴40朝零件相机46的上方移动。由于元件A进入到带的凹陷(例如深度1mm)，因此需要使元件A在至少向正上方上升凹陷的深度的量之后朝零件相机46的上方移动。当被吸嘴40吸附的元件A来到零件相机46的正上方时，进行零件相机46对元件A的拍摄。之后，CPU56a在将被吸嘴40吸附的元件A的下表面的高度设为目标高度的状态下使吸嘴40向基板16的预定的安装位置(在图4中为基板16的左端)移动，并使元件向该安装位置安装。在该情况下，也可以在使被吸嘴40吸附的元件的下表面的高度下降至回避高度之后(或下降的同时)，使吸嘴40从零件相机46的上方移动至基板16的预定的安装位置。

图5是在基板16的左端安装有元件A之后将元件B向基板16上的元件A的相邻右侧安装的情况的说明图。在该情况下，回避高度成为向元件A的高度4mm加上余量1mm而得到的值、即5mm。由于元件B的可拍摄范围为5.5mm～15.5mm，回避高度为5mm，因此被吸嘴40吸附的元件B的下表面的目标高度被设定为5.5mm。CPU56a使由带盘单元60供给的元件B吸附于吸嘴40，以使被吸嘴40吸附的元件B的下表面成为目标高度、即5.5mm的方式使吸嘴40上升，同时使吸嘴40朝零件相机46的上方移动。由于元件B也进入到带的凹陷(例如深度1mm)，因此需要使元件B在至少向正上方上升凹陷的深度的量之后朝零件相机46的上方移动。当被吸嘴40吸附的元件B来到零件相机46的正上方时，进行零件相机46对元件B的拍摄。然后，CPU56a在将被吸嘴40吸附的元件B的下表面的高度设为目标高度的状态下使吸嘴40向基板16的预定的安装位置(在图5中为基板16上的元件A的相邻右侧)移动，并使元件向该安装位置安装。在该情况下，也可以在使被吸嘴40吸附的元件的下表面的高度下降至回避高度之后(或下降的同时)，使吸嘴40从零件相机46的上方移动至基板16的预定的安装位置。

图6是在从基板16的左端依次安装有元件A、元件B之后进而将元件B向基板16上的元件B的相邻右侧安装的情况的说明图。在该情况下，回避高度成为向高度尺寸最高的元件B的高度7mm加上余量1mm而得到的值、即8mm。由于元件B的可拍摄范围为5.5mm～15.5mm，回避高度为8mm，因此被吸嘴40吸附的元件B的下表面的目标高度被设定为8mm。CPU56a使由带盘单元60供给的元件B吸附于吸嘴40，以使被吸嘴40吸附的元件B的下表面成为目标高度、即8mm的方式使吸嘴40上升，同时使吸嘴40朝零件相机46的上方移动。当被吸嘴40吸附的元件B来到零件相机46的正上方时，进行零件相机46对元件B的拍摄。之后，CPU56a在将被吸嘴40吸附的元件B的下表面设为目标高度的状态下使吸嘴40向基板16的预定的安装位置(在图6中为基板16上的元件B的相邻右侧)移动，并使元件向该安装位置安装。

图7是在从基板16的左端依次安装有元件A、元件B、元件B之后进而将元件A向基板16上的右侧的元件B的相邻右侧安装的情况的说明图。在该情况下，回避高度成为向高度尺寸最高的元件B的高度7mm加上余量1mm而得到的值、即8mm。由于元件A的可拍摄范围为5.5mm(1点)，回避高度为8mm，因此被吸嘴40吸附的元件A的下表面的目标高度被设定为5.5mm。CPU56a使由带盘单元60供给的元件A吸附于吸嘴40，以使被吸嘴40吸附的元件A的下表面成为目标高度、即5.5mm的方式使吸嘴40上升，同时使吸嘴40朝零件相机46的上方移动。当被吸嘴40吸附的元件A来到零件相机46的正上方时，进行零件相机46对元件A的拍摄。然后，CPU56a在使被吸嘴40吸附的元件A的下表面上升至回避高度之后，使吸嘴40向基板16的预定的安装位置(在图7中为基板16上的右侧的元件B的相邻右侧)移动，并使元件向该安装位置安装。

在此，明确本实施方式的结构要素与本发明的结构要素之间的对应关系。本实施方式的吸嘴40相当于本发明的吸嘴，头24相当于头，X轴滑动件26及Y轴滑动件30相当于移动单元，带盘单元60相当于元件供给单元，基板搬运装置18相当于基板保持单元，零件相机46相当于拍摄单元，控制器56的HDD56c相当于存储单元，CPU56a相当于设定单元及控制单元。

根据以上说明的元件安装装置10，以在与吸嘴40通过零件相机46的上方时的被吸嘴40吸附的元件相对应的可拍摄范围内最接近回避高度的方式设定该元件的下表面的目标高度。由此，通过零件相机46的上方时的被吸嘴40吸附的元件的下表面的高度在可拍摄范围内最接近回避高度。因此，被吸嘴40吸附的元件的拍摄图像成为在判断元件的合适性等时较为适当的图像。

另外，在拍摄后，由于被吸嘴40吸附的元件的下表面处于与回避高度相同或接近的高度，因此即使之后使被吸嘴40吸附的元件的下表面移动至回避高度，其上下方向上的移动也在短时间内结束。当目标高度为回避高度以上时，也可以使被吸嘴40吸附的元件在原有的高度朝基板16上移动，在该情况下，无需上下方向上的移动。总之，能够在短时间内将被吸嘴40吸附的元件的下表面设为不会与障碍物接触的高度，进而能够缩短作业时间。

而且，由于控制器56将向已经安装于基板16的元件的高度加上预定的余量而得到的值设为回避高度，因此能够可靠地防止被吸嘴40吸附的元件与已经安装于基板16的元件发生干扰。

此外，本发明不受上述实施方式的任何限定，只要在本发明的技术范围内，当然能够以各种样态加以实施。

例如，在上述实施方式中，如图8所示，在带盘单元60的设备托盘66的下方设置高度调节机构68，该高度调节机构68使设备托盘66相对于基台12在上下方向上移动，从而也可以将由带盘单元60供给的元件的高度设为能够从基准位置(基板16的上表面)向上变更。高度调节机构68与控制器56电连接，根据来自控制器56的指令信号进行动作。在该情况下，在图3的元件安装处理程序中，在步骤S140中设定了目标高度之后，CPU56a以使由带盘单元60供给的元件的高度接近目标高度的方式控制高度调节机构68，之后，进入步骤S150。由于元件进入到设于带的凹陷，因此需要将元件提起该凹陷的高度的量。因此，以使由带盘单元60供给的元件的下表面的高度成为从目标高度减去凹陷的高度+α(例如α为1mm～2mm)而得到的值h0(即h0＝目标高度-(凹陷的高度+α))的方式控制高度调节机构68。如此一来，如图9所示，由于由带盘单元60供给的元件的下表面被预先提起至值h0的高度，因此吸嘴上升所需的时间相应地变短，进而作业时间变短。

或者，在同时进行使吸嘴40上升的动作和使吸嘴40朝零件相机46移动的动作以使被吸嘴40吸附的元件的下表面成为目标高度的情况下，也可以如下所述。即，也可以将由带盘单元60供给的元件的下表面的高度设定为在吸嘴40从带盘单元60的元件供给位置水平移动至零件相机46的上方所需的时间内使被吸嘴40吸附的元件的下表面到达目标高度这样的高度。如此一来，能够避免即使吸嘴40到达零件相机46的位置吸嘴40的上升动作也持续这样的情况。

在上述实施方式中，使由带盘单元60供给的元件的上表面与基板16的上表面一致，但是也可以将由带盘单元60供给的元件的上表面设为比基板16的上表面高。例如，也可以将由带盘单元60供给的元件的下表面的高度固定为在吸嘴40从带盘单元60的元件供给位置水平移动至零件相机46的上方的时间内被吸嘴40吸附的元件的下表面到达目标高度这样的高度。如此一来，即使未设置图8所示的高度调节机构68，也能够避免即使吸嘴40到达零件相机46的位置吸嘴40的上升动作也持续这样的情况。

在上述实施方式中，作为元件供给装置示例了带盘单元60，但是并未特别限定为带盘单元60。例如，也可以取代带盘单元60而采用公知的托盘单元(例如，参照日本特开2011-060816号公报)，将载置有托盘的托台从储存容器抽出，并通过托台抽出台向预定的元件供给位置移动，在该元件供给位置使元件吸附于吸嘴。在该情况下，也可以在托盘单元的托台抽出台的下方设置高度调节机构。如此一来，与图9相同，能够适当地调节由托盘单元供给的元件的高度，因此吸嘴上升所需的时间变短，进而作业时间变短。

在上述实施方式中，零件相机46的高度被固定，但是也可以如图10所示，在零件相机46的下方设置高度调节机构48，将零件相机46的上表面的高度设为能够从基准位置向上变更。高度调节机构48与控制器56电连接，根据来自控制器56的指令信号进行动作。在该情况下，在图3的元件安装处理程序中，在步骤S140中设定了目标高度之后，CPU56a判断目标高度是否与回避高度一致，若一致，则直接进入到步骤S150。另一方面，若不一致，则CPU56a以使目标高度与回避高度一致的方式进行更新，以使从更新后的目标高度至零件相机46的上表面的距离处于可拍摄范围的方式控制零件相机46的高度调节机构48，之后进入到步骤S150。如此一来，如图10所示，无需在基于零件相机46的拍摄结束之后使吸嘴40上升。此外，在目标高度与回避高度不一致的情况下，也可以以使目标高度接近回避高度的方式进行更新。即使是这样，由于在基于零件相机46的拍摄结束之后使吸嘴40上升的距离变短，因此能够使吸嘴上升所需的时间相应地缩短。此外，在向元件照射的光的朝向重要的情况下，也可以在零件相机46中的、相机主体46b(参照图4)固定的状态下通过高度调节机构仅使照明部46a在上下方向上移动。

在上述实施方式中，对于可拍摄范围，用户也可以对应各个元件进行指定。在该情况下，在用户进行指定之后，也将针对元件的种类的可拍摄范围建立对应关系并暂时存储在控制器56的存储装置(例如HDD56c)。因此，元件安装处理程序与上述实施方式相同地被实施。

在上述实施方式中，将回避高度作为向已经安装于基板16的元件中高度尺寸最高的元件的高度加上余量而得到的值进行计算，但是并无特别限制。例如，在从带盘单元60的元件供给位置至基板16的元件安装位置之间存在有比已经安装的元件高度尺寸高的障碍物的情况下，也可以将向该障碍物的高度加上余量而得到的值作为回避高度。

在上述实施方式中，在将由带盘单元60供给的元件吸附于吸嘴40之后，使吸嘴40上升至目标高度并同时朝零件相机46的上方移动，但是也可以使吸嘴40在上升至目标高度之后朝零件相机46的上方移动。

上述实施方式的元件安装装置10也可以取代头24而如图11所示地在X轴滑动件26装配将多个吸嘴40保持为能够上下移动的大型头124。大型头124是多个(在图11中为4个)单位头224的集合体。因此，大型头124能够将多个吸嘴40保持为独立地上下移动。在采用了这样的大型头124的情况下，控制器56的CPU56a在元件安装处理程序(参照图3)的步骤S110中确定随后要安装的各元件、即被各吸嘴40吸附的元件。接着，CPU56a在步骤S120中计算出回避高度之后，在步骤S130中从HDD56c读出刚刚确定的各元件的可拍摄范围。接着，CPU56a在步骤S140中设定目标高度时，求出读出的全部可拍摄范围的重复范围，以在该重复范围内最接近回避高度的方式设定目标高度。例如，在确定的元件为元件B(可拍摄范围为5.5mm～15.5mm的元件，参照表1)和元件C(可拍摄范围为7.5mm～17.5mm的元件)的情况下，重复范围成为7.5mm～15.5mm。并且，当回避高度为8mm时，目标高度被设定为在重复范围内最接近回避高度的值、即8mm，当回避高度为5mm时，目标高度被设定为7.5mm，当回避高度为16mm时，目标高度被设定为15.5mm。之后，CPU56a在步骤S150中进行元件的安装。CPU56a首先使多个吸嘴40分别吸附由带盘单元60供给的元件。接着，CPU56a以使被各吸嘴40吸附的元件的下表面全部成为目标高度的方式使吸嘴40上升，同时使大型头124朝零件相机46的上方移动。图12是在被保持于大型头124的4个吸嘴40中的3个吸嘴40吸附有元件B、在一个吸嘴40吸附有元件C的情况的例子。各元件的下表面的高度全部成为目标高度。每当被各吸嘴40吸附的元件来到零件相机46的正上方时，CPU56a使零件相机46进行元件的拍摄。然后，CPU56a以使被各吸嘴40吸附的元件的下表面全部成为回避高度的方式使各吸嘴40向取决于每个元件的基板16的预定的安装位置移动，并将元件向该预定的安装位置安装。此外，在目标高度为回避高度以上的情况下，既可以在将被各吸嘴40吸附的元件的下表面维持为目标高度的状态下使吸嘴40向基板16的预定的安装位置移动，也可以在从目标高度下降至回避高度之后(或下降的同时)使各吸嘴40向基板16的预定的安装位置移动。即使如以上那样，也能够获得与上述实施方式相同的效果。此外，大型头124相当于权利要求8的发明的头。

工业实用性

本发明能够应用于将元件向基板上安装时所使用的元件安装装置。

附图标记说明

10 元件安装装置

12 基台

14 安装机主体

16 基板

18 基板搬运装置

20 支撑板

22 传送带

23 支撑销

24 头

26 X轴滑动件

26a 驱动马达

28 导轨

30 Y轴滑动件

30a 驱动马达

32 导轨

34 Z轴马达

36 滚珠丝杠

40 吸嘴

42 吸嘴压力调整阀

44 真空泵

45 空气配管

46 零件相机

48 高度调节机构

56 控制器

56a CPU

56b ROM

56c HDD

56d RAM

56e 输入输出接口

56f 总线

60 带盘单元

62 带盘

64 供料器部

66 设备托盘

68 高度调节机构

80 管理计算机

124 大型头

224 单位头

Claims (8)

1.一种元件安装装置，具备：

头，以能够上下移动的方式保持能够吸附元件的吸嘴；

移动单元，使所述头沿水平方向移动；

元件供给单元，供给所述元件；

基板保持单元，保持要安装所述元件的基板；

拍摄单元，设于所述元件供给单元与所述基板保持单元之间，向被吸附于所述吸嘴的元件照射光并从下方拍摄该元件；

存储单元，对应元件的每个种类存储所述拍摄单元的可拍摄范围；

设定单元，求出能够回避从所述拍摄单元至所述基板的预定的安装位置之间的障碍物的回避高度，从所述存储单元读出随后要安装的元件的可拍摄范围，以在所述可拍摄范围内最接近所述回避高度的方式设定所述吸嘴通过所述拍摄单元的上方时的被吸附于所述吸嘴的元件的下表面的目标高度；及

控制单元，以如下方式控制所述吸嘴、所述头及所述移动单元：使所述吸嘴吸附由所述元件供给单元供给的元件，同时或依次进行使所述吸嘴上升的动作和使所述吸嘴朝所述拍摄单元移动的动作以使被吸附于所述吸嘴的元件的下表面成为所述目标高度，在通过所述拍摄单元进行拍摄之后，使被吸附于所述吸嘴的元件的下表面成为所述回避高度、或者在所述目标高度为所述回避高度以上时使被吸附于所述吸嘴的元件的下表面成为所述目标高度或所述回避高度，使所述吸嘴向所述基板的预定的安装位置移动并向该安装位置安装所述元件。

2.根据权利要求1所述的元件安装装置，其中，

所述设定单元将向已经安装于所述基板的元件的高度加上预定的余量而得到的值设为所述回避高度。

3.根据权利要求1或2所述的元件安装装置，其中，

所述元件供给单元具有能够变更该元件供给单元的高度的调节机构，

所述控制单元以使所述元件供给单元的高度接近所述目标高度的方式控制所述元件供给单元的所述调节机构。

4.根据权利要求3所述的元件安装装置，其中，

所述控制单元以在所述吸嘴从所述元件供给单元移动至所述拍摄单元的时间内使被吸附于所述吸嘴的元件的下表面到达所述目标高度的方式变更所述元件供给单元的高度。

5.根据权利要求1或2所述的元件安装装置，其中，

以在所述吸嘴从所述元件供给单元移动至所述拍摄单元的时间内使所述元件到达所述目标高度的方式设定所述元件供给单元的高度。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的元件安装装置，其中，

所述拍摄单元具有能够变更该拍摄单元的高度的调节机构，

所述控制单元以如下方式控制所述拍摄单元的所述调节机构：在所述目标高度与所述回避高度不一致的情况下，以使所述目标高度接近所述回避高度的方式对所述目标高度进行更新，使从更新后的所述目标高度至所述拍摄单元的距离处于可拍摄范围内。

7.根据权利要求6所述的元件安装装置，其中，

所述控制单元以使所述目标高度与所述回避高度一致的方式对所述目标高度进行更新。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的元件安装装置，其中，

所述头保持多个所述吸嘴，

所述设定单元从所述存储单元读出随后要安装的各元件的可拍摄范围，求出所读出的全部可拍摄范围的重复范围，以在所述重复范围内最接近所述回避高度的方式设定所述目标高度，

所述控制单元以如下方式控制所述吸嘴、所述头及所述移动单元：使保持于所述头的多个吸嘴吸附由所述元件供给单元供给的元件，同时或依次进行使所述吸嘴上升的动作和使所述吸嘴朝所述拍摄单元移动的动作以使被吸附于所述多个吸嘴的各元件的下表面成为所述目标高度，在通过所述拍摄单元进行拍摄之后，使被吸附于所述多个吸嘴的所述各元件的下表面成为所述回避高度、或者在所述目标高度为所述回避高度以上时使吸附于所述多个吸嘴的所述各元件的下表面成为所述目标高度或所述回避高度，使所述吸嘴向取决于每个所述元件的所述基板的预定的安装位置移动并向该安装位置安装所述各元件。