CN107079615B - 元件安装机 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供一种能够实现吸嘴工具的更换处理的效率化的元件安装机。工具台能够以不同的多个收纳角度收纳更换用的吸嘴工具。元件安装机的控制装置具有：角度取得部，取得工具台中的更换用的吸嘴工具的收纳角度；及更换控制部，在吸嘴工具的更换处理中，基于吸嘴工具的收纳角度使工具保持装置旋转而进行吸嘴工具相对于头主体的角度对合。

Description

元件安装机

技术领域

本发明涉及能够自动地更换安装有吸嘴的吸嘴工具的元件安装机。

背景技术

元件安装机通过吸嘴来吸附处于供给位置的电子元件，将该电子元件安装在电路基板上的规定的坐标位置(安装位置)。在这样的元件安装机中，如专利文献1所示，存在以能够更换的方式保持安装有吸嘴的吸嘴工具的结构。更换用的吸嘴工具收纳于在元件安装机的机内设置的工具台。元件安装机通过控制保持吸嘴工具的元件移载装置的动作而构成为能够自动更换为与安装的电子元件的类别等对应的吸嘴工具。

这样的元件移载装置具备在电子元件的安装处理中使吸嘴进行升降及旋转的驱动装置。在吸嘴工具的更换处理中，根据上述驱动装置的结构及吸嘴工具的结构，需要驱动装置与自动工具的干扰防止和装配部位的位置对合。而且，工具台以预先设定的收纳角度收纳吸嘴工具。因此，元件安装机每当吸嘴工具的更换处理时，进行吸嘴工具相对于吸嘴台及元件移载装置的主体的角度对合。

专利文献1：日本特开2006-261325号公报

发明内容

发明要解决的课题

更换处理中的吸嘴工具的角度对合需要与旋转角度对应的动作时间。因此，对于能够更换吸嘴工具的元件安装机，要求更换处理的效率化。

本发明鉴于这样的情况而作出，目的在于提供一种能够实现吸嘴工具的更换处理的效率化的元件安装机。

用于解决课题的方案

第一方案的元件安装机具备：元件移载装置，以能够拆装的方式保持安装有吸嘴的吸嘴工具，使上述吸嘴工具移动而将吸附于上述吸嘴的电子元件向基板上的安装位置移载；工具台，收纳更换用的上述吸嘴工具；及控制装置，控制上述元件移载装置的动作，来执行上述电子元件的安装处理及上述吸嘴工具的更换处理。

上述元件移载装置具有：头主体；及工具保持装置，设置成能够相对于上述头主体升降且能够绕旋转轴线旋转，并保持上述吸嘴工具。上述工具台构成为能够以不同的多个收纳角度收纳更换用的上述吸嘴工具。

上述控制装置具有：角度取得部，取得上述工具台中的更换用的上述吸嘴工具的上述收纳角度；及更换控制部，在上述吸嘴工具的更换处理中，上述更换控制部使上述工具保持装置升降而使上述工具保持装置保持收纳于上述工具台的更换用的上述吸嘴工具，并且基于该吸嘴工具的上述收纳角度使上述工具保持装置旋转，来进行上述吸嘴工具相对于上述头主体的角度对合。

发明效果

根据这样的结构，工具台构成为能够以不同的多个收纳角度收纳更换用的吸嘴工具。由此，工具台收纳的更换用的吸嘴工具的收纳角度的设定自由度提高。而且，在更换为以不同的多个收纳角度中的任一收纳角度收纳于工具台的更换用的吸嘴工具的更换处理中，元件安装机基于更换用的吸嘴工具的收纳角度进行吸嘴工具相对于头主体的角度对合。由此，能够进行与收纳性高的工具台相适应的吸嘴工具的更换处理。

另外，工具台能够以不同的多个收纳角度收纳更换用的吸嘴工具。由此，能够以与相对于头主体进行了角度对合后的吸嘴工具的保持角度对应的收纳角度将吸嘴工具保持于工具台。由此，在吸嘴工具的更换处理中，能够使吸嘴工具的角度对合所需的吸嘴工具的旋转角度为0或者减小。由此，能够实现吸嘴工具的更换处理的效率化。

附图说明

图1是表示实施方式中的元件安装机的整体的俯视图。

图2是表示从头单元的头主体拆下后的状态的吸嘴工具的立体图。

图3是表示吸嘴工作机构的主要部分的结构的主视图。

图4是表示吸嘴工具的上表面的立体图。

图5是表示安装处理中的吸嘴工作机构与吸嘴工具的关系的俯视图。

图6是表示更换处理中的吸嘴工作机构与吸嘴工具的关系的俯视图。

图7是表示吸嘴工具的下表面的立体图。

图8是表示工具台的槽的立体图。

图9是表示元件安装机的框图。

图10是表示更换处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明将本发明的元件安装机具体化了的实施方式。元件安装机是通过吸嘴来吸附处于供给位置的电子元件，并将该电子元件安装在电路基板上的规定的坐标位置(安装位置)的装置。

<实施方式>

(1.元件安装机1的整体结构)

如图1所示，元件安装机1具备基板输送装置10、元件供给装置20、元件移载装置30、基板摄像机71、吸嘴台72、工具台73、控制装置90。在以下的说明中，将元件安装机1的水平宽度方向(图1中的左右方向)设为X轴方向，将元件安装机1的水平长度方向(图1的上下方向)设为Y轴方向，将与X轴及Y轴垂直的铅垂方向(图1的前后方向)设为Z轴方向。

基板输送装置10由带式输送机等构成，将基板Bd向输送方向依次输送。基板输送装置10将基板Bd定位在元件安装机1的机内的规定的位置。并且，在执行了基于元件安装机1的安装处理之后，基板输送装置10将基板Bd向元件安装机1的机外搬出。

元件供给装置20供给向基板Bd装配的电子元件。元件供给装置20具有沿X轴方向并列配置的多个槽。在多个槽分别以能够拆装的方式安设有供料器21。元件供给装置20通过供料器21使载带进给移动，在位于供料器21的前端侧(图1的上侧)的取出部处供给电子元件。

元件移载装置30构成为能够沿着X轴方向及Y轴方向移动。元件移载装置30从元件安装机1的长度方向的后部侧(图1的上侧)配置至前部侧的元件供给装置20的上方。元件移载装置30具备XY机器人31、移动台32、头单元33。XY机器人31构成为能够通过直动机构而使移动台32沿XY轴方向移动。头单元33设置成能够相对于XY机器人31的移动台32进行拆装。

另外，头单元33将各吸嘴66支撑为能够绕着与Z轴平行的R轴旋转且能够进行升降(参照图2)。吸嘴66的相对于头单元33的升降位置、角度、负压的供给状态被控制。吸嘴66通过被供给负压，而吸附并保持在供料器21的取出部供给的电子元件。元件移载装置30通过XY机器人31及头单元33的动作，而将吸嘴66吸附的电子元件向基板上的安装位置移载。关于元件移载装置30的详细结构在后文叙述。

基板摄像机71以使光轴朝向Z轴方向的下方的方式固定于元件移载装置30的移动台32。基板摄像机71构成为在使移动台32移动到由基板输送装置10定位后的基板Bd的上方时，能够拍摄该基板Bd。通过基板摄像机71的拍摄而取得的基板Bd的图像例如在电子元件的安装处理中，在由基板输送装置10定位后的基板Bd的定位状态的识别中使用。

吸嘴台72是吸嘴66的保管场所。在吸嘴台72中收纳多种更换用的吸嘴66。工具台73是吸嘴工具60的保管场所。在设于工具台73的多个槽80中分别收纳更换用的吸嘴工具60。吸嘴台72及工具台73在元件安装机1的机内，配置在元件移载装置30的可动区域的内部。由此，元件安装机1构成为能够根据安装的电子元件的类别等，而自动地更换吸嘴66或吸嘴工具60。

另外，工具台73的各槽80构成为能够以不同的多个收纳角度分别收纳更换用的吸嘴工具60。在此，“收纳角度”是收纳于工具台73的吸嘴工具60的绕着旋转轴线的角度。收纳角度表示作为例如设定于吸嘴工具60的绕旋转轴线的基准位置相对于设定于工具台73的基准位置而绕旋转轴线旋转的角度。在本实施方式中，工具台73的各槽80分别构成为能够以两种收纳角度An1、An2收纳更换用的吸嘴工具60。

更具体而言，如图8所示，槽80具有在绕收纳于工具台73的吸嘴工具60的旋转轴线的不同的位置配置的多个孔部81、82。孔部81是供吸嘴工具60的销部67(参照图7)插入的销孔。在本实施方式中，孔部81、82在槽80的底部形成于沿周向偏离了180°的位置。通过这样的结构，在销部67插入于第一孔部81的情况下，吸嘴工具60以收纳角度An1收纳销部67，在销部67插入于第二孔部82的情况下，吸嘴工具60以收纳角度An2收纳销部67。

控制装置90主要由CPU和各种存储器、控制电路构成。控制装置90具有存储装置，该存储装置存储用于使元件安装机1动作的安装数据、从未图示的元件摄像机及基板摄像机71传送的图像数据。控制装置90使用取得的图像数据进行图像处理。控制装置90基于通过该图像处理而识别出的电子元件或基板Bd的状态，对元件供给装置20和元件移载装置30等的动作进行校正。由此，控制装置90对电子元件的安装处理进行控制。

另外，控制装置90根据上述安装数据和吸嘴66的状态等，对自动地更换吸嘴66及吸嘴工具60的更换处理进行控制。更具体而言，控制装置90为了变更为与安装的电子元件的类别对应的吸嘴66及吸嘴工具60，或者为了将达到更换时期的吸嘴66变更为新的吸嘴66而执行更换处理。关于控制装置90的详细结构及吸嘴工具60的更换处理的详情，在后文叙述。

(2.元件移载装置30的详细结构)

如上所述，元件移载装置30具备以能够拆装的方式固定在移动台32上的头单元33。在本实施方式中，头单元33是将安装有吸嘴66的吸嘴工具60保持为能够更换的类型。头单元33具有装配头40及吸嘴工具60。

(2-1.装配头40)

装配头40是由头主体41及工具保持装置51构成的驱动装置。在头主体41上设有用于向移动台32固定头单元33的夹紧机构及各种连接器(未图示)。工具保持装置51是设置成能够相对于头主体41进行升降且能够绕旋转轴线旋转，并对吸嘴工具60进行保持的装置。

更详细而言，在头主体41上设有使安装于吸嘴工具60的吸嘴66进行升降的吸嘴工作机构。吸嘴工作机构通过固定于头主体41的Z轴电动机(未图示)的驱动而使滚珠丝杠机构等直动机构动作。如图3所示，在该直动机构上设有吸嘴杆42、辊轴43及辊44。

吸嘴杆42能够从下方卡合于后述的吸嘴工具60的杆卡合片63地以截面成为L字形状的方式形成。辊轴43是沿水平方向延伸的圆柱状的部件，固定于吸嘴杆42。辊44以能够旋转的方式设置在辊轴43的外周侧。辊44配置为在辊44的外周面与位于下方的吸嘴杆42的卡合面之间形成规定的间隔。

在通过吸嘴杆42及辊44形成的卡合槽内保持有吸嘴工具60的杆卡合片63的状态下，由这样的结构构成的头主体41的吸嘴工作机构使吸嘴杆42及辊44进行升降。由此，吸嘴工作机构经由形成有杆卡合片63的吸嘴支架61，而使安装于该吸嘴支架61的吸嘴66沿Z轴方向进行升降。

如图2所示，工具保持装置51具有将头主体41支撑为能够旋转的分度轴52。分度轴52经由一体地固定于上端部的R轴从动齿轮53(在图2中省略齿面)而与R轴电动机54连结。分度轴52通过R轴电动机54的动作，按照规定的角度来转位旋转角度。分度轴52通过设置在下端部的夹紧机构(未图示)将吸嘴工具60保持为能够拆装。

另外，在分度轴52的外周侧配置由圆筒形状构成的θ轴从动齿轮55(在图2中省略齿面)。θ轴从动齿轮55被支撑为能够相对于分度轴52进行相对旋转，通过θ轴电动机56的驱动而绕R轴旋转。在θ轴从动齿轮55的下端部形成有与后述的θ轴圆筒齿轮64连结的离合器部(未图示)。

(2-2.吸嘴工具60)

吸嘴工具60将多个吸嘴66保持为能够拆装。吸嘴工具60包括对一个吸嘴67进行保持的类型。各种吸嘴工具60对应于电子元件的类别或安装处理而适当更换。本实施方式的吸嘴工具60在保持于工具保持装置51的状态下，在与R轴同心的圆周上沿周向等间隔地保持12个吸嘴66。

更详细而言，如图2所示，吸嘴工具60将多个吸嘴支架61保持为能够沿Z轴方向进行滑动且能够旋转。吸嘴支架61由弹簧62的弹性力相对于吸嘴工具60的主体向上方施力。由此，在未被赋予外力的通常状态下，吸嘴支架61位于上升端。

在吸嘴支架61的上端部设有从吸嘴工具60的旋转轴线方向观察时呈圆弧状的杆卡合片63。在全部吸嘴支架61位于上升端的状态下，固定于各吸嘴支架61的杆卡合片63如图2及图4所示成为沿着以吸嘴工具60的旋转轴为中心的假想圆而配置成环状的状态。而且，杆卡合片63形成为能够与由头主体41的吸嘴杆42及辊44形成的卡合槽卡合。

以下，如图4所示，将在本实施方式中分别固定于12个吸嘴支架61的12个杆卡合片63以第一杆卡合片63A为基准而沿周向依次称为第二杆卡合片63B、第三杆卡合片63C、……第十二卡合片63L。在此，沿周向相邻的杆卡合片63彼此的间隔Ds除了第一杆卡合片63A与第十二杆卡合片63L之间的间隔Dn之外，设定得比头主体41的辊44的周向宽度窄。由此，如图5所示，在吸嘴工具60旋转的情况下，辊44构成为能够在相邻的杆卡合片63彼此之间滚动而不脱落。

另一方面，如图4所示，第一杆卡合片63A与第十二杆卡合片63L之间的间隔Dn设定得比头主体41的吸嘴杆42的周向宽度宽。由此，在第一杆卡合片63A及第十二杆卡合片63L之间，如图6所示，形成有吸嘴杆42能够沿上下方向通过的通路Pr。根据由上述那样的结构构成的头主体41及吸嘴工具60，在吸嘴工具60的更换处理中，为了避免吸嘴杆42与吸嘴工具60的干扰，需要进行吸嘴工具60相对于头主体41的角度对合以使吸嘴杆42通过通路Pr。

另外，在第一杆卡合片63A的上表面附有信息码Mn。该信息码具有包含吸嘴工具60的类别及识别编号的信息，在吸嘴工具60的识别处理中使用。在此，吸嘴工具60的识别处理是取得收纳于工具台73的吸嘴工具60的类别及识别编号，并与工具台73的位置(例如，收纳有吸嘴工具60的槽80的编号)建立关联的处理。作为信息码，可采用条形码、二维码、文字列、花纹、色彩或者它们的结合体中的任一个。在本实施方式中，信息码可采用将多个单元格排列成矩阵形状而构成的二维码。

吸嘴工具60具有相对于保持多个吸嘴支架61的主体部被保持为能够绕旋转轴线旋转的θ轴圆筒齿轮64。θ轴圆筒齿轮64形成为圆筒状。θ轴圆筒齿轮64的内径设定得比工具保持装置51的分度轴52的外径小。吸嘴工具60通过贯通θ轴圆筒齿轮64的内周侧的分度轴52的夹紧机构来保持吸嘴工具60，通过工具保持装置51而进行升降。

θ轴圆筒齿轮64在吸嘴工具60位于上升端的状态下，形成在θ轴圆筒齿轮64的上部的离合器部与形成于θ轴从动齿轮55的离合器部连结。这样，θ轴圆筒齿轮64构成为能够与θ轴从动齿轮55一体旋转，通过θ轴电动机56的驱动而绕R轴旋转。在θ轴圆筒齿轮64的外周面形成有外齿轮(在图2及图4中省略齿面)。

在吸嘴支架61的上端部设有绕着θ轴与吸嘴支架61一体旋转的吸嘴齿轮65。吸嘴齿轮65以能够沿着旋转轴线方向滑动的方式与θ轴圆筒齿轮64的外齿轮啮合。吸嘴66以能够拆装的方式保持于吸嘴支架61的下端部。吸嘴66通过从省略图示的负压空气供给装置经由空气通路供给的负压空气来吸附电子元件。

根据这样的结构，当θ轴电动机56进行驱动时，θ轴从动齿轮55及θ轴圆筒齿轮64绕着R轴旋转。随之，各吸嘴支架61、各吸嘴齿轮65及各吸嘴66绕着各自的旋转轴(θ轴)旋转(自转)。而且，伴随着R轴电动机54的驱动而吸嘴工具60经由分度轴52旋转，由此各吸嘴66被依次转位成绕R轴的规定的角度位置。

另外，如图7所示，吸嘴工具60具有从保持多个吸嘴支架61的主体部的下表面沿着旋转轴线方向延伸的销部67。在本实施方式中，在销部67的前端部形成有随着朝向旋转轴线方向的下方而外径变小的锥状的引导面。在吸嘴工具60收纳于工具台73时，销部67选择性地插入到对应的在槽80的底部设置的孔部81、82中的任一个。由此，吸嘴工具60以收纳角度An1、An2中的任一个收纳于工具台73。

在本实施方式中，吸嘴工具60的销部67及工具台73的孔部81、82构成元件安装机1中的角度决定机构Ca。角度决定机构Ca允许工具台73收纳的吸嘴工具60的升降，限制吸嘴工具60相对于工具台73的绕旋转轴线的旋转。该角度决定机构Ca允许工具台73以预先设定的多种收纳角度An1、An2收纳吸嘴工具60。

在本实施方式中，通过配置两个孔部81、82，而预先设定两种收纳角度An1、An2。即，销部67选择性地插入到多个孔部81、82中的任一个，从而以与孔部81、82和销部67的位置关系所对应的收纳角度An1、An2来限制吸嘴工具60相对于工具台73的绕旋转轴线的旋转。

具体而言，在旋转方向的外力施加于收纳的吸嘴工具60的情况下，插入于孔部81、82的销部67与孔部81、82的内周面卡合而限制吸嘴工具60的旋转。此时，销部67相对于孔部81、82在旋转轴线方向上未卡合，角度决定机构Ca允许吸嘴工具60的升降。

(3.控制装置90的详细结构)

控制装置90经由未图示的总线而与输入输出接口连接。在该输入输出接口上连接电动机控制电路、拍摄控制电路等。如图9所示，控制装置90具备安装控制部91、角度取得部92、更换控制部93。

安装控制部91经由电动机控制电路来控制头单元33的位置、动作。更详细而言，在电子元件的安装处理中，安装控制部91输入从各种传感器输出的信息、各种识别处理的结果。并且，安装控制部91基于存储于存储装置的安装数据、各种传感器的信息、图像处理、识别处理的结果，向电动机控制电路送出控制信号。由此，控制吸嘴工具60保持的吸嘴66的位置及绕θ轴的旋转角度。

另外，上述识别处理包含基板Bd的定位状态的识别处理。该识别处理使用通过设于元件移载装置30的基板摄像机71的拍摄而取得的基板Bd的图像，通过图像处理来识别附于该基板Bd的规定位置的基板标记。安装控制部91基于拍摄基板Bd时的XY机器人31的控制位置及图像中的基板标记的位置，来识别基板Bd的定位状态。

角度取得部92取得工具台73的更换用的吸嘴工具60的收纳角度。作为收纳角度的取得方法，可采用各种形态。在本实施方式中，角度取得部92基于以工具台73收纳的更换用的吸嘴工具60为对象的基板摄像机71的拍摄得到的吸嘴工具60的图像，取得吸嘴工具60的收纳角度。

在使用了更换用的吸嘴工具60的图像的收纳角度的取得处理中，例如可以通过识别吸嘴工具60的上表面的外观而对收纳角度进行转位。在本实施方式中，角度取得部92基于在吸嘴工具60的图像中附于吸嘴工具60的上表面的标记的位置来取得吸嘴工具60的收纳角度。该标记是吸嘴工具60的识别处理使用的信息码Mn。

另外，在本实施方式中，如上所述，更换用的吸嘴工具60在工具台73中以两种收纳角度An1、An2中的任一个被收纳。因此，角度取得部92通过识别图像中的信息码Mn的大致的位置或方向(例如，二维码的上下方向)，来判断是两种收纳角度An1、An2中的哪一个，由此能够取得收纳角度。根据这样的结构，角度取得部92能够在不进行高精度的图像处理的情况下取得收纳角度，能减轻处理负载。

更换控制部93在吸嘴工具60的更换处理中，使工具保持装置51进行升降而使工具台73收纳的更换用的吸嘴工具60由工具保持装置51保持，并基于该吸嘴工具60的收纳角度An1、An2使工具保持装置51旋转而进行吸嘴工具60相对于头主体41的角度对合。具体而言，更换控制部93以使头主体41的吸嘴杆42通过吸嘴工具60的通路Pr的方式，调整吸嘴工具60相对于头主体41的相对角度。

另外，在吸嘴工具60的更换处理中，更换控制部93对工具保持装置51的动作进行控制，以使该吸嘴工具60以多种收纳角度中的与和头主体41角度对合的吸嘴工具60的保持角度At之差最小的收纳角度收纳于工具台73。在此，“保持角度”是角度对合时的吸嘴工具60相对于头主体41的角度。具体而言，在本实施方式中，如图6所示，保持角度At相当于吸嘴杆42处于能够通过通路Pr的状态的角度。

在该保持角度At与两种收纳角度An1、An2中的任一个相等的情况下，更换控制部93以相等的一方的收纳角度收纳吸嘴工具60。而且，在保持角度At与两种收纳角度An1、An2中的哪一个都不相等的情况下，更换控制部93以接近于保持角度At的一方的收纳角度收纳吸嘴工具60。由此，能降低在吸嘴杆42通过了通路Pr之后使吸嘴工具60旋转至收纳角度为止时的旋转量。

(4.吸嘴工具的更换处理)

元件安装机1的控制装置90根据安装数据、吸嘴66的状态等，执行自动地更换吸嘴工具60的更换处理。在吸嘴工具60的更换处理中，首先，控制装置90使头单元33向工具台73移动。由此，如图10所示，控制装置90将装配有吸嘴工具60的工具保持装置51定位在工具台73的空闲的槽80的上方(步骤11(以下，将“步骤”记为“S”))。

接下来，更换控制部93对R轴电动机54进行控制，调整相对角度以使头主体41的吸嘴杆42与吸嘴工具60的通路Pr绕着R轴处于同一位置(参照图6)。并且，更换控制部93使工具保持装置51下降，以使吸嘴杆42通过通路Pr。这样，更换控制部93使θ轴从动齿轮55的离合器部及θ轴圆筒齿轮64的离合器部分离，而从头主体41拆下吸嘴工具60(S12)。

接下来，更换控制部93选择上述空闲槽80能够收纳吸嘴工具60的第一收纳角度An1和第二收纳角度An2中的与吸嘴工具60的保持角度At之差最小的一方。并且，更换控制部93对工具保持装置51的动作进行控制，以使吸嘴工具60旋转选择的收纳角度与保持角度At的差量(S13)。具体而言，更换控制部93对R轴电动机54的动作进行控制，以使保持吸嘴工具60的分度轴52成为规定的角度。

在此，设为第一收纳角度An1与保持角度At相同。更换控制部93以成为第一收纳角度An1的方式对工具保持装置51的动作进行控制。即，更换控制部93以维持吸嘴工具60的保持角度At的方式对R轴电动机54的动作进行控制。因此，在本实施方式中，省略了S13中的吸嘴工具60的旋转。

更换控制部93使工具保持装置51进一步下降，以在工具台73的空闲槽80中收纳吸嘴工具60。此时，吸嘴工具60的销部67插入到工具台73的槽80的孔部81。由此，构成角度决定机构Ca的孔部81及销部67成为绕旋转轴线卡合的状态，吸嘴工具60以第一收纳角度An1被收纳(S14)。

控制装置90在吸嘴工具60载置于槽80的状态下，将分度轴52的夹紧机构解除，并使工具保持装置51上升。由此，工具保持装置51从吸嘴工具60脱离。控制装置90对于通过S11～S14的处理而收纳于工具台73的吸嘴工具60，将该槽80的编号与收纳角度An1建立关联地存储于存储装置(S15)。

接下来，控制装置90使头单元33移动，将工具保持装置51定位在收纳有接下来使用的更换用的吸嘴工具60的槽80的上方(S21)。此时，控制装置90通过基板摄像机71拍摄收纳于槽80的状态的更换用的吸嘴工具60，取得该吸嘴工具60的图像而存储于存储装置(S22)。

更换控制部93使工具保持装置51下降，将分度轴52向吸嘴工具60的θ轴圆筒齿轮64的内周侧插入。然后，更换控制部93使分度轴52的夹紧机构工作，使工具保持装置51保持更换用的吸嘴工具60。并且，更换控制部93使工具保持装置51上升而将吸嘴工具60从工具台73拆下(S23)。

角度取得部92取得由工具保持装置51保持的吸嘴工具60的收纳角度(S24)。更具体而言，角度取得部92在通过S22的拍摄处理而取得的更换用的吸嘴工具60的图像中，基于附于吸嘴工具60的上表面的信息码的位置来取得吸嘴工具60的收纳角度。

在本实施方式中，吸嘴工具60以第一收纳角度An1或第二收纳角度An2收纳于工具台73。因此，角度取得部92通过在吸嘴工具60的图像中识别信息码的大概的位置，能够取得该吸嘴工具60的收纳角度。在此，设为更换用的吸嘴工具60以第二收纳角度An2被收纳。

接下来，更换控制部93基于在S24中取得的吸嘴工具60的收纳角度An2而使工具保持装置51旋转，来进行吸嘴工具60相对于头主体41的角度对合(S25)。在此，收纳角度An2相对于吸嘴工具60的保持角度At偏离180°，因此更换控制部93使处于保持有吸嘴工具60的状态的分度轴52旋转180°。由此，以使头主体41的吸嘴杆42和吸嘴工具60的通路Pr绕R轴处于同一位置的方式(参照图6)，调整吸嘴工具60相对于吸嘴杆42的相对角度。

并且，更换控制部93以使吸嘴杆42通过通路Pr的方式使工具保持装置51上升。由此，θ轴圆筒齿轮64的离合器部及θ轴圆筒齿轮64的离合器部连结。这样，更换控制部93在头主体41上安装更换用的吸嘴工具60(S26)。接下来，更换控制部93以使头主体41的辊44位于第一杆卡合片63A的周向宽度的中央的方式使分度轴52旋转(S27)。由此，第一杆卡合片63A成为与由吸嘴杆42及辊44形成的卡合槽卡合的状态。

如上所述，控制装置90通过执行吸嘴工具60的收纳处理(S11～S15)及安装处理(S21～S27)，来更换吸嘴工具60。控制装置90在再次执行吸嘴工具60的更换处理的情况下，执行吸嘴工具60的收纳处理。此时，更换控制部93无论该吸嘴工具60的原来的收纳角度An2(在S24中取得)如何，都基于保持角度At而从两种收纳角度An1、An2之中选择角度差较小的第一收纳角度An1，收纳于工具台73(S13、S14)。

(5.实施方式的结构的效果)

本实施方式的元件安装机1具备：元件移载装置30，以能够拆装的方式保持安装有吸嘴66的吸嘴工具60，使吸嘴工具60移动而将吸附于吸嘴66的电子元件向基板Bd上的安装位置移载；工具台73，收纳更换用的吸嘴工具60；及控制装置90，控制元件移载装置30的动作，来执行电子元件的安装处理及吸嘴工具60的更换处理。

元件移载装置30具有：头主体41；工具保持装置51，设置成相对于头主体41能够升降且能够绕旋转轴线旋转，并保持吸嘴工具60。工具台73构成为能够以不同的多个收纳角度An1、An2收纳更换用的吸嘴工具60。

控制装置90具有：角度取得部92，取得工具台73中的更换用的吸嘴工具60的收纳角度(An1、An2)；及更换控制部93，在吸嘴工具60的更换处理中，更换控制部93使工具保持装置51升降而使工具保持装置51保持收纳于工具台73的更换用的吸嘴工具60，并且基于该吸嘴工具60的收纳角度(An1、An2)使工具保持装置51旋转，来进行吸嘴工具60相对于头主体41的角度对合。

根据这样的结构，工具台73构成为能够以不同的多个收纳角度An1、An2收纳更换用的吸嘴工具60。由此，收纳于工具台73的更换用的吸嘴工具60的收纳角度An1、An2的设定自由度提高。而且，在吸嘴工具60的更换处理中，更换控制部93基于收纳角度来进行吸嘴工具60相对于头主体41的角度对合(S25)。由此，能够进行与收纳性高的工具台73相适应的吸嘴工具60的更换处理。

另外，工具台73能够以不同的多个收纳角度An1、An2收纳更换用的吸嘴工具60。由此，能够以与相对于头主体41进行了角度对合后的吸嘴工具60的保持角度At对应的收纳角度(在实施方式中为第一收纳角度An1)将吸嘴工具60保持于工具台73。由此，在吸嘴工具60的更换处理中，能够使吸嘴工具60的角度对合所需的吸嘴工具60的旋转角度为0或减小。由此，能够实现吸嘴工具60的更换处理的效率化。

另外，元件安装机1还具备角度决定机构Ca，该角度决定机构Ca允许工具台73收纳的吸嘴工具60的升降并限制吸嘴工具60相对于工具台73的绕旋转轴线的旋转。角度决定机构Ca允许工具台73以预先设定的多种收纳角度(An1、An2)收纳吸嘴工具60。

根据这样的结构，工具台73通过角度决定机构Ca以多种收纳角度An1、An2中的任一个收纳角度收纳吸嘴工具60。由此，与吸嘴工具60能够以任意的收纳角度收纳于工具台73的结构相比，控制装置90的角度取得部92进行的收纳角度An1、An2的取得变得容易。由此，能够实现吸嘴工具60的更换处理的效率化。

另外，角度决定机构Ca具有：多个孔部81、82，设置在工具台73及吸嘴工具60中的一方，并配置在绕着收纳于工具台73的吸嘴工具60的绕旋转轴线的不同位置；集销部67，设置在工具台73及吸嘴工具60中的另一方，插入到多个孔部81、82。

角度决定机构Ca通过将销部67选择性地插入到多个孔部81、82中的任一个，而以与该孔部81、82和销部67的位置关系对应的收纳角度An1、An2来限制吸嘴工具60相对于工具台73的绕旋转轴线的旋转。

根据这样的结构，工具台73根据销部67与多个孔部81、82的关系来设定多种收纳角度An1、An2。由此，角度决定机构Ca通过比较简易的结构，能够可靠地限制更换用的吸嘴工具60相对于工具台73的绕旋转轴线的旋转。而且，能够通过设置孔部81、82，来容易地设定多种收纳角度An1、An2。

另外，在吸嘴工具60的更换处理中，更换控制部93对工具保持装置51的动作进行控制，以使该吸嘴工具60以多种收纳角度An1、An2中的与和头主体41进行了角度对合后的吸嘴工具60的保持角度At之差成为最小的收纳角度收纳于工具台73。

根据这样的结构，在吸嘴工具60的更换处理中，吸嘴工具60以与相对于头主体41的保持角度At对应的收纳角度(在实施方式中为第一收纳角度An1)收纳于工具台73。由此，能够使工具保持装置51收纳吸嘴工具60时所需的旋转角度为0或减小。由此，能够实现吸嘴工具60的更换处理的效率化。

另外，控制装置90在电子元件的安装处理中，基于设置于元件移载装置30的基板摄像机71的拍摄的基板Bd的图像来控制吸嘴66的位置。角度取得部92基于以收纳于工具台73的更换用的吸嘴工具60为对象的基板摄像机71的拍摄的吸嘴工具60的图像，来取得该吸嘴工具60的收纳角度(An1、An2)。

根据这样的结构，角度取得部92基于基板摄像机71以吸嘴工具60为对象进行拍摄而得到的吸嘴工具60的图像，取得更换用的吸嘴工具60的收纳角度(An1、An2)。这样，通过沿用作为已存的设备的基板摄像机71，能够取得吸嘴工具60的收纳角度(An1、An2)，因此不需要新配置摄像机或传感器，能够抑制设备成本的增加。

另外，角度取得部92基于在吸嘴工具60的图像中附于吸嘴工具60的上表面的标记的位置来取得吸嘴工具60的收纳角度(An1、An2)。标记是具有包含吸嘴工具60的类别及识别编号的信息，使用于该吸嘴工具60的识别处理的信息码Mn。

根据这样的结构，角度取得部92通过图像处理来识别吸嘴工具60的识别使用的信息码Mn，取得更换用的吸嘴工具60的收纳角度(在实施方式中为第一收纳角度An1)(S24)。信息码Mn由于附于吸嘴工具60的上表面，因此在基板摄像机71的摄像机视野内。而且，信息码Mn成为吸嘴工具60的上表面的特征部分。角度取得部92通过沿用作为已存的设备的信息码Mn，能够取得吸嘴工具60的收纳角度(An1、An2)，因此不需要新配置摄像机或传感器，能够抑制设备成本的增加。

<实施方式的变形形态>

(关于工具台)

在实施方式中，角度决定机构Ca由设于工具台73的多个孔部81、82和设于吸嘴工具60的销部67构成。与此相对，角度决定机构Ca可以将多个孔部设于吸嘴工具60，并将销部设于工具台73。

另外，角度决定机构Ca可以具有沿周向等间隔地配置的多个孔部和与该孔部为同数且沿周向等间隔地配置的多个销部。在这样的结构中，各销部根据收纳角度而插入于任一个孔部。而且，角度决定机构Ca除了孔部和销部之外，只要是能够绕着吸嘴工具60的旋转轴线卡合的结构即可，可采用各种形态。

此外，工具台73可以不具有角度决定机构Ca而能够以任意的收纳角度收纳吸嘴工具60。在这样的结构中，工具台73中的更换用的吸嘴工具60的收纳角度的设定自由度提高。另一方面，在收纳角度的取得处理(S24)中，要求一定程度的精度。因此，从降低收纳角度的取得处理(S24)的处理负载的观点出发，优选实施方式中例示的形态。

(关于信息码Mn、收纳角度的取得处理)

在实施方式中，角度取得部92取得收纳角度时使用的吸嘴工具60的图像中的标记是吸嘴工具60的识别处理使用的信息码Mn。作为该信息码Mn，也可以采用二维码或条形码。而且，上述标记除了信息码之外，也可以是例如通过文字列记载有识别信息的信息标签。

另外，在实施方式中，工具台73能够以两种收纳角度An1、An2收纳吸嘴工具60。因此，在吸嘴工具60的识别处理中，假定为例如以第一收纳角度An1收纳吸嘴工具60，以第一收纳角度An1收纳的情况下，以拍摄附于吸嘴工具60的规定位置的信息码Mn的方式控制基板摄像机71的位置。

在此，控制装置90在拍摄的图像不包含信息码Mn的情况下，以第二收纳角度An2收纳吸嘴工具60。并且，在以第二收纳角度An2收纳的情况下，以拍摄附于吸嘴工具60的规定位置的信息码Mn的方式控制基板摄像机71的位置。

因此，角度取得部92能够通过参照这样的吸嘴工具60的识别处理中的动作记录，而取得吸嘴工具60的收纳角度。在吸嘴工具60的更换处理中，省略吸嘴工具60的拍摄处理(S22)，能够通过从控制装置90的存储装置读出而取得收纳角度。

另外，角度取得部92在收纳角度的取得处理(S24)中，除了使用基板摄像机71的拍摄产生的吸嘴工具60的图像之外，可采用各种形态。例如，可以在工具台73设置检测收纳角度的传感器，角度取得部92基于该传感器的输出值来取得收纳角度，而且，除了将基板摄像机71沿用于吸嘴工具60的拍摄之外，角度取得部92也可以使用以拍摄吸嘴工具60的上表面的方式最佳化的专用摄像机。在这样的结构中，也起到与实施方式的结构相同的效果。

附图标记说明

1：元件安装机

10：基板输送装置，20：元件供给装置，30：元件移载装置

40：装配头

41：头主体，51：工具保持装置

60：吸嘴工具

66：吸嘴，67：销部(角度决定机构)

71：基板摄像机

72：吸嘴台

73：工具台

80：槽，81、82：孔部(角度决定机构)

90：控制装置，92：角度取得部，93：更换控制部

Bd：基板，Pr：通路，Ca：角度决定机构

Mn：信息码(标记)

An1、An2：收纳角度，At：保持角度

Claims (7)

1.一种元件安装机，具备：

元件移载装置，以能够拆装的方式保持安装有吸嘴的吸嘴工具，使所述吸嘴工具移动而将吸附于所述吸嘴的电子元件向基板上的安装位置移载；

工具台，收纳更换用的吸嘴工具；及

控制装置，控制所述元件移载装置的动作，来执行所述电子元件的安装处理及所述吸嘴工具的更换处理，

所述元件移载装置具有：

头主体；及

工具保持装置，设置成能够相对于所述头主体升降且能够绕旋转轴线旋转，并保持所述吸嘴工具，

所述工具台构成为能够以不同的多个收纳角度收纳所述更换用的吸嘴工具，

所述控制装置具有：

角度取得部，取得所述工具台中的所述更换用的吸嘴工具的所述收纳角度；及

更换控制部，在所述吸嘴工具的更换处理中，所述更换控制部使所述工具保持装置升降而使所述工具保持装置保持收纳于所述工具台的所述更换用的吸嘴工具，并且基于该吸嘴工具的所述收纳角度使所述工具保持装置旋转，来进行所述吸嘴工具相对于所述头主体的角度对合。

2.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，

所述元件安装机还具备角度决定机构，所述角度决定机构允许收纳于所述工具台的所述吸嘴工具的升降，并且限制所述吸嘴工具相对于所述工具台的绕旋转轴线的旋转，

所述角度决定机构允许所述工具台以预先设定的多种所述收纳角度来收纳所述吸嘴工具。

3.根据权利要求2所述的元件安装机，其中，

所述角度决定机构具有：

多个孔部，设于所述工具台及所述吸嘴工具中的一方，并配置在绕着收纳于所述工具台的所述吸嘴工具的旋转轴线的不同位置；及

销部，设于所述工具台及所述吸嘴工具中的另一方，插入到所述多个孔部，

所述销部选择性地插入到所述多个孔部中的某一个孔部，从而以对应于该孔部与所述销部之间的位置关系的所述收纳角度来限制所述吸嘴工具相对于所述工具台的绕旋转轴线的旋转。

4.根据权利要求2所述的元件安装机，其中，

在所述吸嘴工具的更换处理中，所述更换控制部以如下方式控制所述工具保持装置的动作：使所述工具台以多种所述收纳角度中的、与相对于所述头主体进行了角度对合后的所述吸嘴工具的保持角度之差最小的所述收纳角度来收纳所述吸嘴工具。

5.根据权利要求3所述的元件安装机，其中，

在所述吸嘴工具的更换处理中，所述更换控制部以如下方式控制所述工具保持装置的动作：使所述工具台以多种所述收纳角度中的、与相对于所述头主体进行了角度对合后的所述吸嘴工具的保持角度之差最小的所述收纳角度来收纳所述吸嘴工具。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的元件安装机，其中，

在所述电子元件的安装处理中，所述控制装置基于通过设置于所述元件移载装置的基板摄像机的拍摄而得到的所述基板的图像来控制所述吸嘴的位置，

所述角度取得部基于通过以收纳于所述工具台的所述更换用的吸嘴工具为对象的所述基板摄像机的拍摄而得到的所述吸嘴工具的图像，来取得该吸嘴工具的所述收纳角度。

7.根据权利要求6所述的元件安装机，其中，

所述角度取得部基于在所述吸嘴工具的图像中附于所述吸嘴工具的上表面的标记的位置来取得所述吸嘴工具的所述收纳角度，

所述标记是具有包含所述吸嘴工具的类别及识别编号在内的信息并用于该吸嘴工具的识别处理的信息码。