CN106465581A - 元件安装装置及带式供料器 - Google Patents

Abstract

一种元件安装装置，包括：头部单元，从设置在元件供应部上的带式供料器中取出元件并安装到基板上；拍摄装置，搭载于所述头部单元而且包含摄像机和照明装置；控制装置，执行拍摄基板的第一拍摄处理和拍摄带式供料器的第二拍摄处理；处理装置，执行根据第二拍摄处理所获得的图像数据来求取带式供料器的高度的处理。照明装置能够将照明状态切换到使全部光源的光照射到对象物的第一照明状态和仅使来自一部分的光源的光照射到对象物从而将来自相对于垂直的轴线倾斜的特定方向的光照射到对象物的第二照明状态。所述控制装置在第一拍摄处理时将照明装置控制在第一照明状态而在第二拍摄处理时将照明装置控制在第二照明状态。

Description

元件安装装置及带式供料器

技术领域

本发明涉及吸附带式供料器所供应的元件并且将该元件安装到基板上的元件安装装置及搭载于该元件安装装置中的带式供料器。

背景技术

已知有通过头部单元取出带式供料器所供应的元件并且将该元件安装到基板上的元件安装装置。在这样的元件安装装置中，通过使头部单元移动到带式供料器的上方并且使搭载在该头部单元中的头部升降且吸附元件来从带式供料器中取出元件。此情况下，有可能因带式供料器的个体差及安装误差等导致带式供料器的高度未达到预定的高度而对元件吸附产生障碍。

为此，可考虑对带式供料器的高度进行测定并且根据该测定结果来控制头部的升降移动量。此情况下，为了测定带式供料器的高度，可采用专利文献1所公开的方法。该方法是测定元件安装装置中的基板表面的高度的方法，是一种通过从斜上方对基板的上侧面照射激光(点光)并由摄像机拍摄其照射位置从而根据所得的图像上的照射位置求取基板的高度的方法。该方法中，利用激光的照射位置与基板的高度对应地偏移这一几何关系，根据该偏移量来求取基板的高度，这样的方法也可以应用于带式供料器的高度测定。具体而言，将激光光源搭载于头部单元，从斜上方对带式供料器的上侧面照射激光，并且由基板识别用摄像机拍摄照射位置，从而根据所得的图像上的照射位置来求取带式供料器的高度。

然而，在上述情况下，由于需要将激光光源搭载于头部单元而导致头部单元的大型化和高重量化，这不仅阻碍了该头部单元的迅速移动，导致安装速度下降，而且还需要追加激光光源因而还会成为导致高成本的原因。

现有技术文献

专利文献

日本专利公开公报特开2013-140082号

发明内容

本发明的目的在于不会助长头部单元的大型化和高重量化且不会带来显著的高成本便能够以简单的结构进行带式供料器的高度测定进而能够更切实地从带式供料器中取出元件。

为了达成上述目的，本发明的一方面所涉及的元件安装装置包括：元件供应部，用于设置带式供料器，该带式供料器在上侧面具备元件取出部；头部单元，从设置在所述元件供应部上的带式供料器中取出元件，将该元件搬送并且安装到设置在指定的安装作业位置上的基板；拍摄装置，搭载于所述头部单元，包含从上方对位于下方的对象物进行拍摄的摄像机和从上方将用于拍摄的照明光照射到对象物的照明装置；控制装置，控制所述头部单元及所述拍摄装置，执行第一拍摄处理和第二拍摄处理，所述第一拍摄处理是为了识别所述基板的位置而通过所述拍摄装置拍摄作为所述对象物的该基板的上侧面的处理，所述第二拍摄处理是为了求取设置于所述元件供应部的带式供料器的高度而通过所述拍摄装置拍摄作为所述对象物的该带式供料器的上侧面的处理；处理装置，执行根据所述第二拍摄处理所获得的图像数据来求取所述带式供料器的高度的处理；其中，所述照明装置包含以所述摄像机的光轴为中心而设置在周围的多个光源，而且能够将照明状态切换到第一照明状态和第二照明状态，所述第一照明状态是将全部光源的光照射到所述对象物的状态，所述第二明状态是仅将所述多个光源中的一部分光源的光照射到所述对象物从而将来自相对于垂直的轴线倾斜的特定方向的光照射到该对象物的状态，在所述第一拍摄处理时，所述控制装置将所述照明装置控制在所述第一照明状态，另一方面，在所述第二拍摄处理时，所述控制装置将所述照明装置控制在所述第二照明状态。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的元件安装装置的立体图。

图2是表示头部单元与其驱动机构的主视图。

图3是表示元件供应部及设置于该元件供应部的带式供料器(本发明所涉及的带式供料器)的侧视图。

图4是表示带式供料器的远端部上侧面的立体图。

图5是从下侧(图2的箭头A方向)观察基板识别单元(照明装置)时的模式图。

图6是从下侧观察基板识别单元时的模式图(第二照明状态)。

图7是表示元件安装装置的控制系的方块图。

图8是表示控制装置进行的带式供料器的高度测定控制的一个例子的流程图。

图9是带式供料器的高度测定原理的说明图。

图10是带式供料器的高度测定原理的说明图。

图11是表示基板识别单元所取得的图像(球体的图像)的模式图。

图12是表示变形例所涉及的带式供料器的远端部上侧面的立体图。

图13是表示基板识别单元所取得的图像(圆柱体的图像)的模式图。

图14是表示本发明的第二实施方式所涉及的元件安装装置的侧面模式图。

图15是第二实施方式所涉及的元件安装装置中的带式供料器的高度测定原理的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图详述本发明的一优选实施方式。

〈第一实施方式〉

图1及图2简略地表示本发明所涉及的元件安装装置M，图1以立体图表示装置整体，图2以主视图表示后述的头部单元5和其驱动机构。此外，附图中，为了明确地表示各图的方向关系而示出了XYZ直角坐标轴。X方向是与水平面平行的方向，Y方向是在水平面上与X方向正交的方向，Z方向是与X方向及Y方向正交的方向。

元件安装装置M包括：基台1；设置在该基台1上，搬送印刷电路板(PWB：PrintedWiring Board)等基板P的基板搬送机构2；元件供应部3、4；用于安装元件的头部单元5；驱动该头部单元5的头部单元驱动机构；元件识别单元6。

所述基板搬送机构2包含在基台1上沿X方向搬送基板P的一对传送带。这些传送带从图1的跟前(X1方向侧)接受基板P并搬送到指定的安装作业位置(图1所示的位置)，通过省略图示的保持装置保持该基板P。而且，安装作业后，将该基板P搬出到图1的里侧(X2方向侧)。

所述元件供应部3、4设置在基板搬送机构2的两外侧(Y方向两侧)。元件供应部3、4中的位于基板搬送机构2的Y1方向侧的元件供应部4中设置有盘式供料器4a。盘式供料器4a包含：盘收纳部401，上下多层地收容有多个将QFP(Quad Flat Package(方型扁平式封装))及BGA(Ball Grid Array(球栅阵列封装))等封装型元件呈矩阵状分别载置的盘T；进出机构402，使盘收纳部401内的盘T相对于基板搬送机构2侧的元件供应位置(图1的盘T的位置)进出。盘式供料器4a通过将上下多层地被收容的盘T中的排列有安装元件的盘T拉出到元件供应位置来供应元件。

另一方面，在位于基板搬送机构2的Y2方向侧的元件供应部3上，沿着基板搬送机构2排列设置有多个带式供料器3a。各带式供料器3a作为支撑料带的支撑体(载体)而供应IC、晶体管、电容器等小片状的电子元件(芯片元件)。

如图3、图4所示，带式供料器3a包括X方向扁平的箱形的供料器主体部30、组装于该供料器主体部30的料带进给机构、卷绕有按一定间隔收纳了元件的料带的卷筒31。

带式供料器3a可装拆地固定于元件供应部3上设置的供料器安装台38，利用以马达为驱动源的所述料带进给机构，将所述料带从卷筒31拉出并经由供料器主体部30的内部而送出到前方(基板搬送机构2侧/Y1方向侧)，从而将元件依次供应到设置在供料器主体部30的前端近傍的元件取出部33。元件取出部33是形成在供料器主体部30的上侧面32a的开口部，元件经由该开口部而被头部单元5取出。

此外，在带式供料器3a的上侧面32a中的前端部与所述元件取出部33之间的位置固定有球体34(相当于本发明的镜面状部)。球体34例如是钢球，其具有镜面状的表面，其通过焊接或粘接等方式而被固定在上侧面32a。该球体34用于带式供料器3a的高度测定处理，关于此点，在后边详述。

所述供料器安装台38例如包括具备大致垂直的定位面的前端定位部39a和位于该定位部的后侧(Y2方向侧)且具备沿Y方向延伸的大致水平的支撑面的支撑部39b。带式供料器3a的供料器主体部30的前表面32b抵接于前端定位部39a的定位面，并且该供料器主体部30(下表面32c)被支撑部39b支撑，在该状态下，该供料器主体部30被图外的夹持装置固定于所述支撑部39b，从而可装拆地被设置于供料器安装台38(元件供应部3)。

在所述供料器主体部30的前表面32b上突出地设置有多个定位销321，这些定位销321被插入前端定位部39a上形成的定位孔(省略图示)中，由此，带式供料器3a在X、Y及Z的各个方向上被定位于供料器安装台38。

此外，图3中的符号37是元件供应部3所具备的盖构件，其以从上方覆盖带式供料器3a的上侧面32a中比元件取出部33更前侧的区域的方式设置。

所述头部单元5从元件供应部3、4中取出元件并安装到基板P上，其设置在基板搬送机构2及元件供应部3、4等的上方。

头部单元5基于头部单元驱动机构的驱动而能够在一定的区域内沿X方向及Y方向移动。头部单元驱动机构包括：一对固定轨道7，分别固定在基台1上所设的一对高架梁1a上，沿着Y方向彼此平行地延伸；单元支撑构件11，被这些固定轨道7支撑，沿着X方向延伸；图外的滚珠螺杆轴，螺合插入于单元支撑构件11，被Y轴伺服电动机9驱动。此外，头部单元驱动机构包括：固定轨道14，固定在单元支撑构件11上，将头部单元5可沿X方向移动地予以支撑；滚珠螺杆轴13，螺合插入于头部单元5，被作为驱动源的X轴伺服电动机15驱动。即，头部单元驱动机构基于X轴伺服电动机15的驱动，通过滚珠螺杆轴13而使头部单元5沿X方向移动，此外，基于Y轴伺服电动机9的驱动，通过图外的滚珠螺杆轴而使单元支撑构件11沿Y方向移动。其结果，头部单元驱动机构使头部单元5在一定的区域内沿X方向及Y方向移动。

头部单元5包括：用于元件安装的多个(本例中，为六个)轴状的头部16；将头部16可升降(沿Z方向的移动)及可转动地予以支撑的梁架构件；用于使头部16升降及转动的以伺服电动机作为驱动源的头部驱动机构。根据该结构，头部单元5利用各头部16从元件供应部3、4中取出元件并搬送到基板P上，将该元件安装在基板P上的指定位置。

各头部16在其远端具备元件吸附用的吸嘴。虽图示省略，但各吸嘴经由切换阀而能够与负压发生装置、正压发生装置及大气的任一者连通。即，各头部16的吸嘴通过接受负压的供应而吸附元件，之后，通过接受正压的供应而解除该元件的吸附状态。

所述头部单元5还包括基板识别单元18。基板识别单元18为了识别设置在所述安装作业位置的基板P的位置而拍摄该基板P的上侧面上所标记的基准记号。该基板识别单元18除了用于这样的基板P的识别之外，还被用于测定元件供应部3上设置的各带式供料器3a的高度。此情况下，基板识别单元18拍摄带式供料器3a的上侧面32a上设置的所述球体34。

基板识别单元18包含：CCD摄像机等区域传感器摄像机20，具备以多个摄像器件二维地排列的区域传感器20a(参照图5)；照明装置21，具备作为光源的多个LED。区域传感器摄像机20朝下地被固定于头部单元5的梁架构件，以便能够拍摄基板P及带式供料器3a，照明装置21设置在该区域传感器摄像机20的下端部。

所述照明装置21是以区域传感器摄像机20的光轴O为中心而在其周围设置有多个LED22的环状照明装置。详细而言，如图5所示，照明装置21包括：内侧照明部23，在以所述光轴O为中心的圆周上排列有多个LED22；外侧照明部24，设置在内侧照明部23的外侧，在以所述光轴O为中心的圆周上排列有多个LED22。即，照明装置21在以所述光轴O为中心的同心圆上具备两个分别呈环状而且内外设置的照明部23、24。

这些照明部23、24中的外侧照明部24以沿其周向排列的分为两个区域的LED22能够独立地被点灯控制的方式构成。具体而言，外侧照明部24以被分为包含位于Y1方向侧的一部分的LED22的第一区域Ea(以图5中的虚线围着的区域)和包含其余的LED22的第二区域Eb能够独立地被点灯控制的方式构成。基于后述控制装置40(照明控制部45)的控制，能够在第一照明状态和第二照明状态之间切换，第一照明状态是使两照明部23、24全部的LED22点灯的状态，第二照明状态是如图6所示那样仅使外侧照明部24的第一区域Ea的LED22点灯的状态。

此外，外侧照明部24的所述第一区域Ea例如是以光轴O为中心的角度换算值为60°左右的区域。更详细而言，其是以与光轴O相交的平行于Y方向的直线通过其中心的方式而被设定的大致60°的区域。

另一方面，元件识别单元6是为了识别被头部单元5从元件供应部4中取出的元件的吸附状态而从下侧拍摄该元件的单元，分别设置于各元件供应部3、4。

虽未详细地图示，但元件识别单元6包含：CCD摄像机等线传感器摄像机26(参照图7)，具有以多个摄像器件一维地(呈列状)排列的线传感器；照明装置27(参照图7)，具有多个LED。根据该结构，元件识别单元6在元件吸附后，随着头部单元5的移动而各头部16所吸附的元件通过该元件识别单元6的上方时，从下侧拍摄该元件。

该元件安装装置M还包括用于控制其动作的图7所示般的控制装置40。该控制装置40以周知的微电脑为基础而被构成，作为其功能结构而包括集中地控制元件安装装置整体的动作的主控制部41、存储各种处理程序及各种数据的存储部42、控制基板搬送机构2及头部单元5等的驱动的驱动控制部44、控制基板识别单元18(区域传感器摄像机20及照明装置21)的摄像机控制部44及照明控制部45、控制元件识别单元6(线传感器摄像机26及照明装置27)的摄像机控制部47及照明控制部48、基于主控制部41的控制而对从区域传感器摄像机20及线传感器摄像机26输出的图像信号实施指定的图像处理的图像处理部46、49，上述的各部等以能够彼此进行信号的收发的方式被连接。

主控制部41依照存储部42所存储的安装程序来控制驱动控制部43、摄像机控制部44、47及照明控制部45、48，并且基于由图像处理部46、49处理后的图像数据等而进行基板P及元件等的图像识别以及为此的各种演算处理。特别是在元件的安装作业时，由基板识别单元18拍摄基板P的上侧面上所标示的基准记号(相当于本发明的第一拍摄处理)，根据所得的图像数据，执行识别设置在安装作业位置上的基板P的位置的处理，另一方面，在元件的安装作业前，由基板识别单元18拍摄带式供料器3a的所述球体34(相当于本发明的第二拍摄处理)，根据所得的图像数据，执行求取设置在元件供应部3的各带式供料器3a的高度的处理。即，在本例中，该控制装置40兼备作为求取带式供料器的高度的处理装置的功能。

下面，在说明基于该控制装置40的控制的一系列的元件安装动作之后，参照图8至图11说明带式供料器的高度测定控制。

在元件安装动作中，首先，控制装置40控制基板搬送机构2，使基板3搬入到所述安装作业位置并且定位固定。而且，使头部单元5移动到基板P的上方，由基板识别单元18拍摄该基板P上所标记的基准记号，根据所得的图像数据识别该基板P的位置。此情况下，控制装置40将照明装置21控制为第一照明状态。即，使各照明部23、24全部的LED22点灯，拍摄基准记号。

基板P的位置的识别结束后，控制装置40使头部单元5移动到元件供应部3、4上面，通过使头部16升降来依次吸附元件。此后，控制装置40使头部单元5在元件识别单元6的上方位置通过来进行各头部16的吸附元件的拍摄，根据所得的图像数据来识别各元件的吸附状态。

元件的识别结束后，控制装置40使头部单元5移动到基板3上面，使各头部16所吸附的元件依次搭载在基板P上。此时，在必要的情况下，控制装置40根据基板P的识别结果以及所吸附的元件的识别结果，补正元件的安装位置和方向。

以上是基于控制装置40的控制的元件安装动作的一个循环。此外，在这样的元件安装动作中，设置在元件供应部3中的带式供料器3a有时会因其个体差、安装误差或经年老化产生的变形等而导致设置在元件供应部3上时的高度不足于所预定的高度，在这样的情况下，有可能对头部16的元件吸附产生障碍。为此，控制装置40在基板P的初次生产开始前执行测定元件供应部3上设置的全部带式供料器3a的高度的处理。

图8是表示由控制装置40进行的该高度测定处理的控制的一例。该测定处理是在由于例如被称为“换产调整”的准备作业而全部的带式供料器3a设置于元件供应部3后由操作者操作图外的输入装置从而对控制装置40发出执行指令而开始的。

所述执行指令被输入后，控制装置40在使供料器计数器复位后，使该计数器设定为初始值“1”(步骤S1)。其次，使头部单元5移动，以使基板识别单元18设置到元件供应部3的预先被设定的最初的带式供料器3a的上方，并拍摄该带式供料器3a(步骤S3、S5)。

具体而言，如图9所示，使基板识别单元18设置于被固定在带式供料器3a的上侧面32a上的所述球体34(图9中，为方便起见而被省略)的正上方，准确而言，以球体34的中心位于区域传感器摄像机20的光轴上的方式来设置基板识别单元18，在该状态下，由该基板识别单元18拍摄包含球体34的一定的区域。此情况下，控制装置40将照明装置21控制为第二照明状态。即，在仅使外侧照明部24的第一区域Ea的LED22点灯的状态下拍摄带式供料器3a。

带式供料器3a的拍摄结束后，控制装置40根据所得的图像数据求取该带式供料器3a的高度(步骤S7)。其测定原理如下。即，如图9所示，第二照明状态下，基于仅使环状照明的外侧照明部24中的Y1方向侧的第一区域Ea的LED22点灯的结果，如该图中以虚线箭头所示那样，来自相对于垂直的轴线(光轴O)倾斜的特定方向的照明光(从Y1方向侧往Y2方向侧的照明光)被照射到球体34，该照射光被球体34反射，从而如图11所示那样在球体34的表面上形成称作高光的辉点36(本发明的光像之一)。而且，在图9所示的带式供料器3a的高度作为标准高度ha的情况下，若带式供料器3a的高度如图10所示那样相对于标准高度ha偏移，则辉点36的位置在Y方向上偏移与该偏移对应的量。因此，控制装置40求取该辉点36的Y方向的偏移量亦即相对于带式供料器3a处于标准高度ha时的标准辉点位置的该辉点36的Y方向的偏移量L1，根据照明光的照射角度等几何关系将该偏移量L1换算为带式供料器3a的垂直方向(Z方向)的偏移量，从而根据该换算值和所述标准高度ha求取该带式供料器3a的高度。

此外，所述存储部42中存储有带式供料器3a的标准高度ha、Y方向上的标准辉点位置、以及将辉点36的Y方向的偏移量L1换算为垂直方向的偏移量的换算式等数据，控制装置40在步骤S7的处理中根据步骤S5的处理中所取得的图像数据和存储在存储部42中的所述数据来求出带式供料器3a的高度。

此外，带式供料器3a的具体的高度测定方法并不限定于该实施方式，例如也可以采用如下方法：预先调查辉点36的位置与带式供料器3a的高度之间的相关关系并且使之存储于所述存储部42，根据该相关的数据与从图像中求取的辉点36的位置来求取带式供料器3a的高度。

求取带式供料器3a的高度后，控制装置40判定元件供应部3上设置的全部(N个)带式供料器3a的高度测定是否结束(步骤S9)。此处判定了“否”时，控制装置40使供料器计数器增量“1”后，使处理转到步骤S3，针对下一带式供料器3a反复进行步骤S3至S7的处理。最后，全部带式供料器3a的高度测定结束时(步骤S9中，为“是”)，控制装置40结束该流程后例如开始安装动作。

此外，如此求取的各带式供料器3a的高度数据被存储于所述存储部42。而且，在元件的安装动作中，在由头部16从带式供料器3a中取出元件时，控制装置40根据各带式供料器3a的高度数据来控制头部16的升降移动量。由此，从各带式供料器3a的元件取出便能够更恰当地进行。

如上所述，该元件安装装置M中，基板识别单元18的照明装置21以能够切换到第一照明状态和第二照明状态的方式构成，该第一照明状态是使环状的照明部23、24全部的LED22点灯的状态，该第二照明状态是通过使照明部23、24其中一部分的LED22(第一区域Ea的LED22)点灯从而从相对于垂直方向倾斜的特定方向照射照明光的状态。而且，在带式供料器3a的高度测定时，控制装置40以如下的方式进行控制：在照明装置21被控制为第二照明状态的状态下拍摄球体34，基于利用了该球体34上形成的辉点36的位置与带式供料器3a的高度对应地在水平方向上偏移这一几何关系的这样简单的方法来求取带式供料器3a的高度。根据这样的元件安装装置M的结构，无需另行设置专用的激光光源便能够进行带式供料器3a的高度测定。因此，不会助长头部单元5的大型化和高重量化，而且不会带来显著的高成本，以简单的结构便能够进行带式供料器3a的高度测定，进而能够更切实地进行基于头部16的从带式供料器3a中的元件取出。

特别是该元件安装装置M中，具有镜面状的表面的球体34被固定于带式供料器3a的上侧面32a，对形成在该球体34的表面上的辉点36进行拍摄，因此具有如下优点：在带式供料器3a的高度测定时，即使共用基板识别单元18的照明装置21也能够精度较好地进行带式供料器3a的高度测定。即，由于照明装置21的光源为LED22因而相比于激光光源易于扩散，因此，在例如不具备球体34的情况下，便难以从图像中确定带式供料器3a的上侧面32a上形成的辉点36的位置，有可能导致带式供料器3a的高度测定的精度恶化。对此，根据具备所述球体34的结构，基于球体34的表面，入射光(照明光)被强力地反射到区域传感器摄像机20侧，其结果，球体34的表面上形成的辉点36便明确地映入图像中。因此，能够简单且准确地从图像中确定辉点36的位置。因此，即使在共用基板识别单元18的照明装置21的情况下也能够以不逊色于利用激光光源时的水准而精度良好地进行带式供料器3a的高度测定。

此外，该元件安装装置M中，作为本发明的镜面状部，具有镜面状的表面的球体34被固定于带式供料器3a的上侧面32a，不过，也可以取代球体34而固定半球体。此外，也可以取代球体34或半球体而如图12所示那样固定具有镜面状的表面的沿Y方向延伸的圆柱体35或剖面半圆形的柱状体。在采用这样的结构的情况下，也能够利用圆柱体35的表面将入射光(照明光)强力地反射到基板识别单元18侧(区域传感器摄像机20侧)，其结果，圆柱体35的表面上形成的辉点36便能够明确地映入图像中。由于根据该辉点36的位置来求取带式供料器3a的高度，因而与具备所述球体34时同样地能够精度良好地求取带式供料器3a的高度。此情况下，便如图13所示那样形成沿该圆柱体35的轴向延伸的细长的带状的辉点36。

作为本发明的镜面状部，其有必要是使入射光(照明光)强力地反射到基板识别单元18侧(区域传感器摄像机20侧)的构件。为此，较为理想的是其为具有镜面状的表面的向上弯曲的形状的构件，具有如第一实施方式般的球体34或圆柱体35般的圆弧状的表面的构件。不过，即使不是圆弧状的表面，只要是具有能够促进光向着基板识别单元18侧反射的镜面状的表面的形状便能够应用于本发明。

此外，该元件安装装置M中，在所述第二照明状态下，仅使照明装置21的LED22中的外侧照明部24a的第一区域Ea的LED22点灯，不过，也可以采用例如如下的结构：设置基于致动器的运作而能够开闭所述第一区域Ea以外的LED的遮挡件，根据该遮挡件的开闭，使照明装置21切换到第一照明状态和第二照明状态。即，也可以在使全部的LED22点灯的状态下，通过遮挡件的开闭来切换到全部的LED22的光照射的状态(第一照明状态)和仅所述第一区域Ea的LED22的光照射的状态(第二照明状态)。

此外，该元件安装装置M中，第一区域Ea被设定在照明装置21的外侧照明部24中的Y1方向侧，当然其也可以被设定在Y2方向侧。即，在第二拍摄处理之际，只要使相对于垂直的轴线(光轴O)倾斜而且从Y2方向侧往Y1方向侧的照明光照射到带式供料器3a便可。总之，在第二拍摄处理中，只要以使照明光从相对于垂直的轴线(光轴O)倾斜的特定方向照射到带式供料器3a的方式设定第一区域Ea便可。有关此点，以下说明的第二实施方式也同样。

〈第二实施方式〉

下面，利用图14、图15来说明本发明的第二实施方式的元件安装装置M。第二实施方式的元件安装装置M的基本结构与第一实施方式的元件安装装置M同等，因此，对于与第一实施方式共同之处附以相同的符号而省略其说明，以下就与第一实施方式的不同点详细地进行说明。

第一实施方式的元件安装装置M中，由基板识别单元18拍摄带式供料器3a所具备的球体34，根据球体34上形成的辉点36的位置来求取带式供料器3a的高度，对此，第二实施方式的元件安装装置M中，根据带式供料器3a的上侧面32a上形成的盖构件37(相当于本发明的影子形成部)的影子的位置来求取带式供料器3a的高度。因此，带式供料器3a中未设置球体34或圆柱体35。

更具体而言，第二实施方式的元件安装装置M中，在图8所示的步骤S5的处理中，控制装置40如图14所示那样使基板识别单元18位于盖构件37的正上方更准确而言是使区域传感器摄像机20的光轴O位于盖构件37的Y2方向侧的末端，在该状态下，使基板识别单元18拍摄带式供料器3a的上侧面32a。此情况下，控制装置40将照明装置21控制在第二照明状态。

如图14所示，在第二照明状态下，环状照明的外侧照明部24中仅Y1方向侧的第一区域Ea的LED22被点灯，其结果，来自相对于垂直的轴线(光轴O)倾斜的特定方向的照明光(从Y1方向侧往Y2方向侧的照明光)照射到盖构件37，在带式供料器3a的上侧面32a上形成该盖构件378的影子(本发明的光像之一)。而且，在图14所示的带式供料器3a的高度定为标准高度ha的情况下，若带式供料器3a的高度如图15所示那样相对于标准高度ha偏移，则影子远端的位置便在Y方向上偏移与上述偏移对应的偏移量。换言之，Y方向上的影子的长度发生变化。因此，控制装置40求取该影子远端的Y方向的偏移量亦即影子远端的相对于带式供料器3a在标准高度ha时的标准影子远端位置的偏移量L2，基于照明光的照射角度等几何关系将该偏移量L2换算为带式供料器3a的垂直方向(Z方向)的偏移量，由此，根据该换算值和所述标准高度ha来求取该带式供料器3a的高度。

此外，第二实施方式中，所述存储部42存储有带式供料器3a的标准高度ha、标准影子远端位置、以及将影子远端的水平方向(Y方向)的偏移量L2换算为垂直方向的偏移量的换算式等数据，因此，图8的步骤S7的处理中，控制装置40根据步骤S5的处理中所取得的图像数据和存储部42中所存储的所述标准影子远端位置等数据来求取带式供料器3a的高度。

带式供料器3a的具体的高度测定方法并不限定于该实施方式，例如也可以采用如下方法：预先调查影子的位置(远端的位置)与带式供料器3a的高度之间的相关关系并且使之存储于所述存储部42，根据该相关的数据与从图像中求取的影子的位置来求取带式供料器3a的高度。

根据这样的第二实施方式的元件安装装置M，与第一实施方式的元件安装装置M同样地无需另行设置专用的激光光源便能够进行带式供料器3a的高度测定。因此，与第一实施方式的元件安装装置M同样地不会助长头部单元5的大型化和高重量化，而且不会带来显著的高成本，能够以简单的结构进行带式供料器3a的高度测定，进而能够更切实地由头部16从带式供料器3a中取出元件。

此外，还有如下的优点：无需在带式供料器3a侧设置用于高度测定的特别的构件便能够进行带式供料器3a的高度测定。

此外，该第二实施方式的元件安装装置M中，将元件供应部3所具备的盖构件37作为本发明的影子形成部，根据基于该盖构件37而形成在带式供料器3a的上侧面上的影子的位置来求取该带式供料器3a的高度，不过，也可以根据基于元件供应部3的除此之外的部分而形成的影子的位置来求取该带式供料器3a的高度。此时，可以将所述盖构件37等已有的构件用作影子形成部，此外，还可以在元件供应部3上设置用于形成影子的专用的影子形成部。此外，除了如此通过元件供应部3的构件来形成影子之外，还可以在带式供料器3a的上侧面32a上预先设置作为影子形成部的突起部等，根据由该突起部形成的影子的位置来形成带式供料器3a。

以上，就本发明的第一、第二实施方式进行了说明，不过，该实施方式中的元件安装装置M及带式供料器3a只不过是本发明所涉及的元件安装装置及带式供料器的优选的实施方式的例示，元件安装装置M及带式供料器3a的具体结构是可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地进行变更的。

以上所说明的本发明总结如下。

本发明的一个方面所涉及的元件安装装置包括：元件供应部，用于设置带式供料器，该带式供料器在上侧面具备元件取出部；头部单元，从设置在所述元件供应部上的带式供料器中取出元件，将该元件搬送并且安装到设置在指定的安装作业位置上的基板；拍摄装置，搭载于所述头部单元，包含从上方对位于下方的对象物进行拍摄的摄像机和从上方将用于拍摄的照明光照射到对象物的照明装置；控制装置，控制所述头部单元及所述拍摄装置，执行第一拍摄处理和第二拍摄处理，所述第一拍摄处理是为了识别所述基板的位置而通过所述拍摄装置拍摄作为所述对象物的该基板的上侧面的处理，所述第二拍摄处理是为了求取设置于所述元件供应部的带式供料器的高度而通过所述拍摄装置拍摄作为所述对象物的该带式供料器的上侧面的处理；处理装置，执行根据所述第二拍摄处理所获得的图像数据来求取所述带式供料器的高度的处理；其中，所述照明装置包含以所述摄像机的光轴为中心而设置在周围的多个光源，而且能够将照明状态切换到第一照明状态和第二照明状态，所述第一照明状态是将全部光源的光照射到所述对象物的状态，所述第二明状态是仅将所述多个光源中的一部分光源的光照射到所述对象物从而将来自相对于垂直的轴线倾斜的特定方向的光照射到该对象物的状态，在所述第一拍摄处理时，所述控制装置将所述照明装置控制在所述第一照明状态，另一方面，在所述第二拍摄处理时，所述控制装置将所述照明装置控制在所述第二照明状态。

根据该元件安装装置，通过切换照明装置的照明状态(第一照明状态与第二照明状态的切换)，能够以共用的拍摄装置进行第一拍摄处理和第二拍摄处理，所述第一拍摄处理是将所述光源的光照射到基板上来拍摄该基板的表面的处理，所述第二拍摄处理是通过仅使一部分的光源的光照射到所述对象物而将来自相对于垂直的轴线倾斜的特定方向的光照射到带式供料器的上侧面来拍摄该带式供料器的处理。即，能够将用于基板识别的照明装置作为带式供料器的高度测定用的光源来共用。因此，无需另行设置专用的光源(激光光源)便能够进行带式供料器的高度测定。因此，根据该元件安装装置，不会助长头部单元的大型化和高重量化，而且不会带来显著的高成本，能够以简单的结构进行带式供料器的高度测定，进而能够更切实地从带式供料器中取出元件。

此情况下，较为理想的是在所述第一照明状态下所述照明装置使所述多个光源全部点灯，在所述第二照明状态下所述照明装置仅使所述多个光源中的所述一部分光源点灯。

根据该结构，以仅使光源点灯或熄灯这样简单的结构便能够进行第一照明状态与第二照明状态的切换。

此外，上述元件安装装置中，所述处理装置根据所述拍摄装置拍摄的图像中的基于所述照明光而形成在带式供料器的上侧面的光像的位置来求取带式供料器的高度。

利用该结构，根据光像的位置与照明光的照射方向(所述特定方向)的几何关系便能够比较简单地求取带式供料器的高度。

例如，所述处理装置以基于所述照明光的反射而形成在带式供料器的上侧面的辉点作为所述光像并根据该辉点的位置来求取带式供料器的高度。

根据该结构，利用辉点的位置与带式供料器的高度对应地在水平方向上偏移的情况便能够以基于所述的几何关系的简单处理来求取带式供料器的高度。

此外，在包括设置于所述元件供应部而且在上侧面具备元件取出部的带式供料器的情况下，较为理想的是在所述带式供料器的上侧面设有镜面状部，该镜面状部在所述第二拍摄处理时通过促进所述照明光的反射来辅助所述辉点的形成。

根据该结构，能够更良好地使所述辉点形成在带式供料器的上侧面，有利于提高带式供料器的高度测定精度。

此情况下，较为理想的是所述镜面状部为向上弯曲的形状。

根据该结构，能够使从斜向照射到带式供料器的上侧面的照明光更强力地反射到摄像机侧，因此，映入图像中的辉点明确，从而能够更准确地确定图像上的辉点的位置。

上述的元件安装装置中，也可以还包括：影子形成部，用于在所述第二拍摄处理时基于所述照明光而在设置于所述元件供应部的带式供料器的上侧面形成影子；其中，所述处理装置以所述影子作为所述光像并根据该影子的位置来求取带式供料器的高度。

根据该结构，利用影子的位置与带式供料器的高度对应地在水平方向上偏移的情况便能够根据所述的几何关系以简单的处理求取带式供料器的高度。

此情况下，较为理想的是所述影子形成部是覆盖所述带式供料器的上侧面的局部的盖构件。

根据该结构，无需设置专用的影子形成部便能够以合理的结构使所述影子形成于带式供料器。

此外，在包括设置于所述元件供应部而且在上侧面具备元件取出部的带式供料器的情况下，较为理想的是在该带式供料器上设有所述影子形成部。

根据该结构，通过设置与带式供料器的结构对应的影子形成部，能够形成最适合于高度测定的影子，有利于提高测定精度。

本发明的另一个方面涉及带式供料器，该带式供料器设置于所述元件安装装置具体而言为以所述处理装置以基于所述照明光的反射而形成在带式供料器的上侧面的辉点作为所述光像并根据该辉点的位置来求取带式供料器的高度的方式而被构成的元件安装装置中的所述元件供应部，并且供应元件，在该带式供料器的上侧面设有镜面状部，该镜面状部在所述第二拍摄处理时通过促进所述照明光的反射来辅助所述辉点的形成。

根据该带式供料器，在其应用于所述元件安装装置的情况下，能够使所述辉点良好地形成于该带式供料器的上侧面。因此，其对于根据辉点的位置来求取带式供料器的高度的所述元件安装装置而言具有实用性。

此情况下，较为理想的是所述镜面状部为向上弯曲的形状。

根据该结构，能够使从斜向照射到带式供料器的上侧面的照明光更强力地反射到摄像机侧，因而映入图像中的辉点明确。因此，能够提高元件安装装置中的带式供料器的高度测定精度。

此外，本发明的另一个方面涉及带式供料器，该带式供料器设置于所述元件安装装置具体而言为以所述处理装置以形成在带式供料器的上侧面的所述影子作为所述光像并根据该影子的位置来求取带式供料器的高度的方式而被构成的元件安装装置中的所述元件供应部，并且供应元件，该带式供料器包括影子形成部，该影子形成部用于在所述第二拍摄处理时基于所述照明光而在设置于所述元件供应部的带式供料器的上侧面形成影子。

根据该带式供料器，在其应用于所述元件安装装置的情况下，能够使所述影子良好地形成于该带式供料器的上侧面。因此，其对于根据影子的位置来求取带式供料器的高度的所述元件安装装置而言具有实用性。

Claims (12)

1.一种元件安装装置，其特征在于包括：

元件供应部，用于设置带式供料器，该带式供料器在上侧面具备元件取出部；

头部单元，从设置在所述元件供应部上的带式供料器中取出元件，将该元件搬送并且安装到设置在指定的安装作业位置上的基板；

拍摄装置，搭载于所述头部单元，包含从上方对位于下方的对象物进行拍摄的摄像机和从上方将用于拍摄的照明光照射到对象物的照明装置；

控制装置，控制所述头部单元及所述拍摄装置，执行第一拍摄处理和第二拍摄处理，所述第一拍摄处理是为了识别所述基板的位置而通过所述拍摄装置拍摄作为所述对象物的该基板的上侧面的处理，所述第二拍摄处理是为了求取设置于所述元件供应部的带式供料器的高度而通过所述拍摄装置拍摄作为所述对象物的该带式供料器的上侧面的处理；

处理装置，执行根据所述第二拍摄处理所获得的图像数据来求取所述带式供料器的高度的处理；其中，

所述照明装置包含以所述摄像机的光轴为中心而设置在周围的多个光源，而且能够将照明状态切换到第一照明状态和第二照明状态，所述第一照明状态是将全部光源的光照射到所述对象物的状态，所述第二明状态是仅将所述多个光源中的一部分光源的光照射到所述对象物从而将来自相对于垂直的轴线倾斜的特定方向的光照射到该对象物的状态，

在所述第一拍摄处理时，所述控制装置将所述照明装置控制在所述第一照明状态，另一方面，在所述第二拍摄处理时，所述控制装置将所述照明装置控制在所述第二照明状态。

2.根据权利要求1所述的元件安装装置，其特征在于：

在所述第一照明状态下所述照明装置使所述多个光源全部点灯，在所述第二照明状态下所述照明装置仅使所述多个光源中的所述一部分光源点灯。

3.根据权利要求1或2所述的元件安装装置，其特征在于：

所述处理装置根据所述拍摄装置拍摄的图像中的基于所述照明光而形成在带式供料器的上侧面的光像的位置来求取带式供料器的高度。

4.根据权利要求3所述的元件安装装置，其特征在于：

所述处理装置以基于所述照明光的反射而形成在带式供料器的上侧面的辉点作为所述光像并根据该辉点的位置来求取带式供料器的高度。

5.根据权利要求4所述的元件安装装置，其特征在于还包括：

带式供料器，设置于所述元件供应部而且在上侧面具备元件取出部；其中，

在所述带式供料器的上侧面设有镜面状部，该镜面状部在所述第二拍摄处理时通过促进所述照明光的反射来辅助所述辉点的形成。

6.根据权利要求5所述的元件安装装置，其特征在于：

所述镜面状部为向上弯曲的形状。

7.根据权利要求3所述的元件安装装置，其特征在于还包括：

影子形成部，用于在所述第二拍摄处理时基于所述照明光而在设置于所述元件供应部的带式供料器的上侧面形成影子；其中，

所述处理装置以所述影子作为所述光像并根据该影子的位置来求取带式供料器的高度。

8.根据权利要求7所述的元件安装装置，其特征在于：

所述影子形成部是覆盖所述带式供料器的上侧面的局部的盖构件。

9.根据权利要求7所述的元件安装装置，其特征在于还包括：

带式供料器，设置于所述元件供应部而且在上侧面具备元件取出部；其中，

在该带式供料器上设有所述影子形成部。

10.一种带式供料器，其特征在于：

该带式供料器设置于权利要求4所述的元件安装装置中的所述元件供应部，并且供应元件，

在该带式供料器的上侧面设有镜面状部，该镜面状部在所述第二拍摄处理时通过促进所述照明光的反射来辅助所述辉点的形成。

11.根据权利要求10所述的带式供料器，其特征在于：

所述镜面状部为向上弯曲的形状。

12.一种带式供料器，其特征在于：

该带式供料器设置于权利要求7所述的元件安装装置中的所述元件供应部，并且供应元件，

该带式供料器包括影子形成部，该影子形成部用于在所述第二拍摄处理时基于所述照明光而在设置于所述元件供应部的带式供料器的上侧面形成影子。