CN107155289A - 部件安装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种部件安装装置，该部件安装装置具备侧面拍摄相机，该侧面拍摄相机与具有多个吸附管嘴的搭载头一体地设置，通过相对于多个吸附管嘴进行相对地移动，从而对吸附管嘴的前端的周围依次从侧面进行拍摄。并且，通过部件有无判断部(判断部)，根据由侧面拍摄相机得到的一次图像数据，判断有无由吸附管嘴的前端吸附的部件，通过厚度计算部，根据由侧面拍摄相机得到的二次图像数据，计算由吸附管嘴的前端吸附的部件的厚度。

Description

部件安装装置
技术领域
本发明涉及通过吸附管嘴拾取部件并向基板安装的部件安装装置。
背景技术
以往，已知通过搭载头所具备的吸附管嘴从部件供给部拾取部件并向基板的规定的搭载位置搭载的部件安装装置。在部件安装装置拾取部件时，存在吸附管嘴将部件以倾斜的姿态吸附、或无法吸附部件的情况。
因此，通过一体地设置于搭载头的部件识别相机取得由吸附管嘴吸附的部件的侧面图像，并通过图像识别来判断所吸附的部件的姿态等的优劣、厚度等(例如，专利文献1)。另外，还通过侧面图像来判断吸附管嘴上有无部件(例如，专利文献2)。对于这些侧面图像的识别而言，将由部件识别相机拍摄到的图像数据发送至图像识别用的控制部，在此进行图像处理，根据其结果来进行部件的有无、姿态的优劣的判断等。
在先技术文献
专利文献1：日本专利第4331054号公报
专利文献2：国际公开第2014/147806号
发明内容
本发明的部件安装装置具备具有多个吸附管嘴的搭载头，其中，部件安装装置具备：侧面拍摄相机，其与搭载头一体地设置，通过相对于多个吸附管嘴进行相对地移动，从而对多个吸附管嘴的各自的前端的周围依次从侧面进行拍摄；判断部，其根据由侧面拍摄相机得到的图像数据来判断有无由吸附管嘴的前端吸附的部件；以及计算部，其根据由侧面拍摄相机得到的图像数据来计算由吸附管嘴的前端吸附的部件的厚度。
本发明的另一部件安装装置具备具有多个吸附管嘴的搭载头，其中，部件安装装置具备：侧面拍摄相机，其与搭载头一体地设置，通过相对于多个吸附管嘴进行相对地移动，从而对多个吸附管嘴的各自的前端位置依次从侧面进行拍摄；判断部，其根据由侧面拍摄相机得到的图像数据来判断有无由吸附管嘴的前端吸附的部件；以及计算部，其根据由侧面拍摄相机得到的图像数据来计算由吸附管嘴的前端吸附的部件的厚度，在通过吸附管嘴实施部件的吸附动作后，在通过判断部判断为在吸附管嘴的前端无部件的情况下，将向吸附管嘴的前端供给真空的真空阀关闭。
根据本发明，能够高速地判断吸附管嘴上有无部件。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的部件安装装置的立体图。
图2是本发明的一个实施方式的部件安装装置所具备的搭载头的结构图。
图3是本发明的一个实施方式的部件安装装置所具备的搭载头的剖视图。
图4是本发明的一个实施方式的部件安装装置所具备的搭载头的沿着水平面的局部剖视图。
图5是示出本发明的一个实施方式的部件安装装置的控制系统的结构的框图。
图6是对本发明的一个实施方式的部件安装装置的根据平均亮度值进行的部件的有无的判断进行说明的图，(a)是示出有部件的图，(b)是示出无部件的图。
图7是对本发明的一个实施方式的部件安装装置的根据对比度值进行的部件的有无的判断进行说明的图，(a)是示出无部件的图，(b)是示出无部件的图。
图8是对本发明的一个实施方式的部件安装装置中的计算出的部件的厚度进行说明的图。
图9是对本发明的一个实施方式的部件安装装置的部件吸附处理中所使用的判断范围进行说明的图，(a)是示出一例的图，(b)是示出其他例子的图。
图10是本发明的一个实施方式的部件安装装置的部件安装方法的流程图。
图11是本发明的一个实施方式的部件安装装置的部件吸附处理的流程图。
图12是对本发明的一个实施方式的部件安装装置的部件安装方法进行说明的管嘴轴保持体的示意图。
图13是本发明的一个实施方式的部件安装装置的部件安装方法的工序说明图。
附图标记说明
1 部件安装装置
8 搭载头
20 吸附管嘴
20a 前端
31 侧面拍摄相机
33 阀单元(真空阀)
P 部件
R 处理范围(范围)
T 厚度
具体实施方式
在对本发明的实施方式进行说明之前，对以往的问题点进行简单地说明。
当在拾取部件时无法吸附部件的情况下，对于该吸附管嘴而言处于真空泄漏的状态，不优选延续该状态。特别是，在多个吸附管嘴共用一个真空源的情况下，若真空泄漏的吸附管嘴的数量增加，则吸附部件的吸附管嘴的吸附力减少，可能会产生部件掉落等问题。因此，为了防止这种现象，需要高速地判断吸附管嘴上有无部件并进行防止真空泄漏等适当的应对。
因此，本发明的目的在于提供能够高速地判断吸附管嘴上有无部件的部件安装装置。
以下，利用附图来详细说明本发明的一个实施方式。以下所述的结构、形状等是用于进行说明的例示，可以根据部件安装装置的规格而适当变更。以下，在所有附图中对所对应的要素标注同一附图标记，省略重复的说明。在图1以及后述的一部分中，作为在水平面内相互正交的两轴方向，示出基板搬运方向的X方向(图2中的与纸面垂直的方向)和与基板搬运方向正交的Y方向(图2中的左右方向)。在图1以及后述的部分中，示出Z方向(图2中的上下方向)作为与水平面正交的高度方向，示出θ方向作为以Z方向为轴而旋转的水平面内的方向。Z方向是将部件安装装置设置在水平面上的情况下的上下方向或正交方向。
首先，参照图1对部件安装装置1的结构进行说明。部件安装装置1具有将部件向基板安装的功能。在基台1a的中央部配设有基板搬运机构2，该基板搬运机构2具备沿X方向延伸的一对搬运传送带。基板搬运机构2从上游侧装置接收并搬运作为部件安装对象的基板3，将基板3定位并保持在以下说明的安装作业位置。
在基板搬运机构2的两侧方配设有部件供给部4。部件供给部4构成为在馈送器台4a上并排设置有多个带馈送器5。带馈送器5通过对收纳有向基板3安装的部件P(参照图2)的载带进行间距进给，从而将部件P向部件搭载机构的搭载头8的取出位置供给。
接下来，对部件搭载机构进行说明。在基台1a的X方向的端部，沿Y方向配设有具备直线驱动机构的Y轴梁6。具备直线驱动机构的X轴梁7沿Y方向移动自如地装配于Y轴梁6。X轴梁7沿X方向配设。板构件9沿X方向移动自如地装配于X轴梁7，搭载头8借助保持框架10装配于板构件9。
搭载头8具有从部件供给部4拾取并保持向基板3安装的部件P的功能。搭载头8构成通过驱动Y轴梁6、X轴梁7而向X方向、Y方向水平移动，将所保持的部件向由基板搬运机构2定位并保持的基板3安装的部件搭载机构。并且，Y轴梁6、X轴梁7构成使搭载头8在水平面内移动的头移动机构11。
接下来，参照图2～4对搭载头8的结构进行说明。在图2中，搭载头8具有通过保持框架10与固定于保持框架10的罩8a覆盖侧面与上表面而成的结构。转子保持部12沿水平方向延伸地设置于保持框架10的下部。作为转子的圆柱形的管嘴轴保持体13经由轴承12a并将Z方向的旋转轴CL作为轴心而旋转自如地保持于转子保持部12(参照图3)。在管嘴轴保持体13的上表面，固定有将旋转轴CL作为轴心的保持体从动齿轮14。
在转子保持部12的上方配设有分度驱动电动机15。在分度驱动电动机15上装配有与保持体从动齿轮14啮合的分度驱动齿轮15a。通过分度驱动电动机15的驱动，保持体从动齿轮14经由分度驱动齿轮15a而分度旋转(箭头a)。由此，管嘴轴保持体13也与保持体从动齿轮14一起分度旋转。
图4示意性地示出管嘴轴保持体13的沿着水平面的剖面。在图3、4中，在管嘴轴保持体13的以旋转轴CL作为中心的圆周上的位置，设置有上下贯通管嘴轴保持体13的多个(在此为十二个)贯通孔16。圆柱状的管嘴轴17相对于管嘴轴保持体13上下运动自如地插入各贯通孔16。
在图3中，在贯通孔16的内周面16a的上下分离的两个位置，配置有沿上下方向引导管嘴轴17的轴承18。在各管嘴轴17的下方设置有管嘴支架19，吸附管嘴20装卸自如地装配于管嘴支架19。即，搭载头8具有多个(在此为12个)吸附管嘴20。大致L字状的安装件21a沿θ方向旋转自如地装配于管嘴轴17的上端部。凸轮从动件21以将水平方向作为轴心的旋转轴朝向外侧的方式安装于安装件21a。
在图2中，固定圆筒凸轮23的凸轮保持部22沿水平方向延伸地设置于保持框架10的上部。在圆筒凸轮23的外周面设置有槽23a。槽23a设置为与保持框架10相反的一侧高，随着接近保持框架10而逐渐变低。安装于各管嘴轴17的凸轮从动件21以能够沿着槽23a移动的方式装配于圆筒凸轮23。
各管嘴轴17通过在管嘴轴保持体13的上方设置的弹簧等弹性体24而向上方受到施力。当管嘴轴保持体13分度旋转时，管嘴轴17随此一边沿水平方向圆周移动一边沿圆筒凸轮23的槽23a上下运动。圆筒凸轮23在槽23a处于最低的位置被部分切除，槽23a在该切除位置中断。
在保持框架10与圆筒凸轮23之间配设有部件吸附管嘴升降机构25。部件吸附管嘴升降机构25构成为包括：沿Z方向延伸的丝杠轴25a、旋转驱动丝杠轴25a的升降电动机25b、以及与丝杠轴25a螺合的螺母25c。在螺母25c上设置有能够沿着圆筒凸轮23的切除位置升降移动的凸轮从动件保持件25d。凸轮从动件保持件25d通过升降电动机25b的驱动而与螺母25c一起升降。凸轮从动件保持件25d具有将在切除位置中断的槽23a补充完整的形状。因此，沿着槽23a移动的凸轮从动件21能够顺畅地转移至凸轮从动件保持件25d。
沿着槽23a移动来的凸轮从动件21在该位置脱离槽23a，转移至在与槽23a相同的高度位置待机的凸轮从动件保持件25d并被保持。当在该状态下驱动升降电动机25b时，管嘴轴17以及吸附管嘴20与凸轮从动件21一起相对于管嘴轴保持体13升降(箭头b)。需要说明的是，部件吸附管嘴升降机构25不限于上述的结构，只要是使管嘴轴17上下运动的结构，可以是使用直线电动机的结构也可以是使用气缸的结构。
这样，凸轮从动件保持件25d保持凸轮从动件21的管嘴轴17的位置成为该管嘴轴17升降的第一位置S1。在图4中，将管嘴轴保持体13分度旋转(在此每次旋转30度)而停止的十二处位置从第一位置S1起按照顺时针依次称作第n位置Sn(n＝1，2，...，12)。即，在插入管嘴轴保持体13的管嘴轴17的下部装配的十二个吸附管嘴20在每次管嘴轴保持体13分度旋转时，从第n位置Sn向相邻的第n+1位置Sn+1移动，在第十二位置S12之后返回第一位置S1。
在图3中，在管嘴轴保持体13的上表面，设置有将管嘴轴保持体13的旋转轴CL作为中心的安装孔13a。上下贯通圆筒凸轮23的圆柱状的旋转体26使其前端部26a借助轴承26b嵌入安装孔13a，从而配设为相对于管嘴轴保持体13旋转自如。
在旋转体26的上端部附近，固接有将旋转轴CL作为轴心的θ旋转从动齿轮27。在圆筒凸轮23的上方配置有θ旋转电动机28，该θ旋转电动机28装配有与θ旋转从动齿轮27啮合的θ旋转驱动齿轮28a。θ旋转从动齿轮27通过θ旋转电动机28的驱动而借助θ旋转驱动齿轮28a沿θ方向旋转。由此，旋转体26与θ旋转从动齿轮27一起沿θ方向旋转(箭头c)。
在旋转体26的管嘴轴保持体13与圆筒凸轮23之间，固接有与管嘴轴17的升降行程对应而在上下方向上较长地伸长的管嘴驱动齿轮29。在各管嘴轴17的与管嘴驱动齿轮29啮合的位置固接有管嘴旋转齿轮30。各管嘴轴17通过管嘴驱动齿轮29的驱动而借助管嘴旋转齿轮30一齐沿θ方向旋转(箭头d)。
在图2中，在转子保持部12设置有侧面拍摄相机31，该侧面拍摄相机31从侧面对分度旋转而停止于第三位置S3的吸附管嘴20的包括前端20a在内的周围进行拍摄。由吸附管嘴20的前端20a吸附有部件P的情况下，侧面拍摄相机31从侧面同时对吸附管嘴20的前端20a的周围与所吸附的部件P进行拍摄。每当管嘴轴保持体13分度旋转时，侧面拍摄相机31相对地移动，从而对停止于第三位置S3的吸附管嘴20的前端20a依次进行拍摄。
即，侧面拍摄相机31与搭载头8一体地设置，通过相对于多个吸附管嘴20进行相对地移动，从而从侧面对多个吸附管嘴20的各自的前端20a的周围依次进行拍摄。侧面拍摄相机31构成为包括：对吸附管嘴20进行拍摄的相机31a、和将吸附管嘴20的像向相机31a引导的反射镜31b。在将部件向基板3搭载时，结合由侧面拍摄相机31得到的吸附管嘴20所吸附的部件P的识别结果，进行对管嘴轴17的下降位置(部件P的搭载高度)进行修正的搭载高度修正。
接下来，参照图3、4对搭载头8的空气流路进行说明。在图3中，在管嘴轴保持体13的内部设置有共用流路13b，该共用流路13b在管嘴轴保持体13的上部中央设置的安装孔13a的上表面开口，且在沿着旋转轴CL的纵方向上共用。共用流路13b与在嵌入安装孔13a的旋转体26的内部设置的旋转体内孔26c连通。旋转体内孔26c经由与旋转体26的上端部连接的管32而与负压产生源连通(省略图示)(箭头e)。
在图4中，在管嘴轴保持体13的内部，在共用流路13b与各贯通孔16之间分别配设有阀单元33(在此为十二个)。各阀单元33经由在管嘴轴保持体13的内部形成的保持体横孔13c而与共用流路13b连通。另外，各阀单元33经由在管嘴轴保持体13的内部形成的连接孔13d、各贯通孔16的连通间隙16b、贯通至管嘴轴17的外周面17a而开口的开口部17c、管嘴轴17的内部的轴内孔17b、以及在吸附管嘴20的内部设置的管嘴内孔而与吸附管嘴20的前端20a连通。
另外，各阀单元33分别经由在管嘴轴保持体13的内部的形成的上侧连接管路13e、下侧连接管路13f、正压连接管路13g，而与在管嘴轴保持体13的底面形成的上侧连接口34a、下侧连接口34b、以及正压连接口34c连通。在第一位置S1以及第四位置S4的管嘴轴保持体13的下方分别配设有空气供给部35A、35B。当管嘴轴保持体13分度旋转并在第一位置S1停止时，管嘴轴17的上侧连接口34a、下侧连接口34b、正压连接口34c分别经由垫36而与空气供给部35A的上侧供给路35Aa、下侧供给路35Ab、正压供给路35Ac连接。
在第四位置S4停止的管嘴轴17的上侧连接口34a、下侧连接口34b、正压连接口34c分别经由垫36而与空气供给部35B的上侧供给路35Ba、下侧供给路35Bb、正压供给路35Bc连接。上侧供给路35Aa、35Ba、下侧供给路35Ab、35Bb分别经由开闭阀V(参照图5)而与正压产生源(省略图示)连通。通过控制开闭阀V，从而在规定的时刻单独地向上侧供给路35Aa、35Ba、下侧供给路35Ab、35Bb供给正压。正压供给路35Ac、35Bc始终被供给大气压。
在图4中，各阀单元33具有如下功能，通过从上侧连接口34a、下侧连接口34b供给的正压来切换内部的路径，切换设定为将从共用流路13b供给的负压向连接孔13d供给的“负压供给状态”、或者将从正压供给路35Ac、35Bc供给的大气压向连接孔13d供给的“大气压供给状态”。在“负压供给状态”下，向吸附管嘴20的前端20a供给负压，能够将部件P吸附于前端20a。即，阀单元33为对朝向吸附管嘴20的前端20a的真空的供给进行开闭的真空阀。
在“大气压供给状态”下，向吸附管嘴20的前端20a供给大气压。另外，在“大气压供给状态”下，共用流路13b与连接孔13d之间的路径被切断，因此大气不会从吸附管嘴20的前端20a流入共用流路13b(真空泄漏)。另外，在停止朝向下侧端口33b或者上侧端口33a的正压供给时，阀单元33维持“负压供给状态”或者“大气压供给状态”。
例如，即使管嘴轴保持体13分度旋转而离开第一位置S1，在第一位置S1将阀单元33设定为“负压供给状态”从而吸附管嘴20吸附部件P的管嘴轴17也能够继续保持部件P。另外例如，即使管嘴轴保持体13分度旋转而离开第四位置S4，在第四位置S4将阀单元33设定为“大气压供给状态”的管嘴轴17也维持与负压产生源连通的路径被切断的状态。
接下来，参照图5对部件安装装置1的控制系统的结构进行说明。部件安装装置1所具备的控制装置40是具备CPU功能的运算处理装置。控制装置40具备机构控制部41、装置存储部42、相机指示部43、厚度计算部44、处理范围设定部45、部件吸附处理部46、部件搭载处理部47、以及显示处理部48。装置存储部42除存储有机构控制部41对各部的控制所需的安装作业参数以外，还存储有判断结果数据42a、二次图像数据42b、以及厚度数据42c等。机构控制部41进行基板搬运机构2的动作控制从而搬运基板3且将其定位并保持于安装作业位置，进行带馈送器5的动作控制从而向部件取出位置供给部件P。
另外，机构控制部41进行头移动机构11的动作控制从而使搭载头8在水平面内移动。另外，机构控制部41进行分度驱动电动机15、升降电动机25b、θ旋转电动机28的动作控制，从而使管嘴轴保持体13分度旋转，使位于第一位置S1的管嘴轴17升降，使各管嘴轴17一起旋转θ。另外，机构控制部41控制开闭阀V的动作，将位于第一位置S1以及第四位置S4的阀单元33设定为“负压供给状态”或者“大气压供给状态”。
在图5中，相机指示部43向侧面拍摄相机31发出各种处理的指示。侧面拍摄相机31除具备拍摄图像的相机31a以外，还具备相机动作控制部50、相机存储部51、以及部件有无判断部52。相机动作控制部50接收来自相机指示部43的指示，通过相机31a对位于第三位置S3的吸附管嘴20的前端20a的图像进行拍摄。相机存储部51存储处理范围数据51a、一次图像数据51b。
由相机31a拍摄到的图像作为一次图像数据51b暂时保存于相机存储部51，之后发送至控制装置40，与所拍摄的吸附管嘴20建立关联并作为二次图像数据42b存储于装置存储部42。部件有无判断部52根据由相机31a拍摄到的图像数据，执行判断有无由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件P的部件有无判断处理。判断结果发送至控制装置40，与所判断的吸附管嘴20建立关联并作为判断结果数据42a而存储于装置存储部42。即，部件有无判断部52为根据由侧面拍摄相机31得到的图像数据来判断有无由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件P的判断部。
部件有无判断部52设置于侧面拍摄相机31或者搭载头8。即，部件有无判断部52(判断部)是设置于搭载头8或者侧面拍摄相机31的控制部。并且，部件有无判断部52在相机31a拍摄成为一次图像数据51b的图像的中途，根据该图像数据来判断有无部件P。即，由部件有无判断部52进行的有无部件P的判断在将取得的一次图像数据51b发送至控制装置40前完成，因此与在控制装置40处执行同样的判断的情况相比能够高速地判断。
在此，参照图6、7对部件有无判断处理进行说明。部件有无判断处理包括基于图像的平均亮度值的判断和基于对比度值的判断。首先，参照图6对基于平均亮度值的部件有无判断处理进行说明。图6的(a)示出由侧面拍摄相机31对吸附有部件P的有部件的吸附管嘴20进行拍摄得到的拍摄视野VF的图像。图6的(b)示出由侧面拍摄相机31对未吸附有部件P的无部件的吸附管嘴20进行拍摄得到的拍摄视野VF的图像。在拍摄视野VF的图像内设定有用虚线示出的长方形的处理范围R。处理范围R例如作为拍摄视野VF内的长方形的四个顶点的坐标而存储于处理范围数据51a。
在侧面拍摄相机31的图像中，有部件P的区域因被部件P反射的光而亮度高。因此，在图6的(a)所示的有部件的情况下，处理范围R的平均亮度值高(亮)。另一方面，在图6的(b)所示的无部件的情况下，处理范围R的平均亮度值低(暗)。部件有无判断部52在相机31a拍摄成为一次图像数据51b的图像的中途，在得到处理范围R内的全图像数据后计算处理范围R内的平均亮度值，在比规定值高(亮)的情况下判断为有部件，在比规定值低(暗)的情况下判断为无部件。这样，部件有无判断部52(判断部)根据图像数据中的预先设定的处理范围R内的平均亮度值来判断有无部件P。
需要说明的是，上述对通过反射方式进行识别的情况进行了说明，但在通过透过方式的照明进行识别的情况下，在有部件的情况下处理范围R的平均亮度值变低(暗)，在无部件的情况下处理范围R的平均亮度值变高(亮)。在该情况下，部件有无判断部52(判断部)也根据图像数据中的预先设定的处理范围R内的平均亮度值来判断有无部件P。
接下来，参照图7对基于对比度值的部件有无判断处理进行说明。图7的(a)示出在有部件的情况下由侧面拍摄相机31对吸附管嘴20进行拍摄得到的拍摄视野VF的图像，图7的(b)示出在无部件的情况下由侧面拍摄相机31对吸附管嘴20进行拍摄得到的拍摄视野VF的图像。与图6同样地，在拍摄视野VF的图像内设定有用虚线示出的长方形的处理范围R。相机31a从左向右对最上层进行扫描，依次向下方下降一层并且从左向右进行扫描而拍摄。对于处理范围R的像素IE而言，在有部件P的部位亮度高(亮)，在无部件P的部位亮度低(暗)。
在图7的(a)所示的有部件的情况下，在部件P上亮度高的像素IE连续地出现规定数量。在图7的(b)所示的无部件的情况下，亮度高的像素IE不连续地出现。即，在有部件P的情况下，在扫描线SL上产生亮度的明暗差(对比度)，在无部件P的情况下不产生亮度的明暗差。部件有无判断部52在相机31a拍摄成为一次图像数据51b的图像的中途，测量处理范围R内的扫描线SL上的像素IE的亮度，若产生规定值以上的对比度(明暗差)则判断为有部件，在未产生规定值以上的对比度的情况下判断为无部件。这样，部件有无判断部52(判断部)根据图像数据中的预先设定的处理范围R内的对比度值来判断有无部件P。
需要说明的是，如上述那样，在通过透过方式的照明进行识别的情况下，在有部件的情况下亮度值变低(暗)，在无部件的情况下亮度值变高(亮)。在该情况下，部件有无判断部52(判断部)也根据图像数据中的预先设定的处理范围R内的对比度值来判断有无部件P。
在图5中，厚度计算部44执行厚度计算处理，在该厚度计算处理中，对传送一次图像数据51b并存储于装置存储部42而得到的二次图像数据42b进行图像处理，计算由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件P的厚度T。即，厚度计算部44为根据由侧面拍摄相机31得到的二次图像数据42b(图像数据)来计算由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件P的厚度T的计算部。在此，参照图8所示的二次图像数据42b对部件的厚度T进行说明。厚度计算部44通过图像处理来识别吸附管嘴20的前端20a的位置与所吸附的部件P的下表面Pa的位置，计算两位置的差值而作为部件P的厚度T。
计算出的部件P的厚度T与所拍摄的吸附管嘴20建立关联并作为厚度数据42c而存储于装置存储部42。这样，厚度计算部44(计算部)为设置于部件安装装置1的主体的控制部，部件有无判断部52(判断部)的有无部件P的判断与厚度计算部44(计算部)的部件P的厚度T的计算根据相同的图像数据(一次图像数据51b、二次图像数据42b)而进行。
处理范围设定部45执行处理范围设定处理，在该处理范围设定处理中，针对搭载头8所具有的多个(在此为十二个)吸附管嘴20分别确定部件有无判断处理中所使用的处理范围R。处理范围设定部45使管嘴轴保持体13分度旋转，使未吸附有部件P的吸附管嘴20依次位于第三位置S3，由侧面拍摄相机31拍摄包括吸附管嘴20的前端20a在内的图像。在图9的(a)、(b)中示出拍摄到的图像数据的例子。处理范围设定部45对得到的图像数据进行图像处理并识别吸附管嘴20的前端20a的位置，将包括识别出的吸附管嘴20的前端20a在内的规定的范围设定为处理范围R。
如图9的(a)、(b)所示那样，由于因吸附管嘴20本身的制作误差、吸附管嘴20向管嘴保持架19装配的装配误差等而产生的各种因素，吸附管嘴20的前端20a的位置在每个吸附管嘴20中不同。图9的(a)示出吸附管嘴20的前端20a位于拍摄视野VF中的较高位置的例子，图9的(b)示出吸附管嘴20的前端20a位于拍摄视野VF中的较低位置的例子。处理范围设定部45针对装配于搭载头8的所有吸附管嘴20来设定处理范围R，与吸附管嘴20建立关联并作为处理范围数据51a而存储于相机存储部51。即，根据在吸附管嘴20上无部件P的状态下的图像数据，针对多个吸附管嘴20分别设定图像数据中的预先设定的处理范围R。
在图5中，部件吸附处理部46控制部件吸附处理，在该部件吸附处理中，控制带馈送器5、头移动机构11、分度驱动电动机15、升降电动机25b、θ旋转电动机28、以及开闭阀V，通过位于第一位置S1的吸附管嘴20依次拾取供给至带馈送器5的取出位置的部件P。
部件搭载处理部47控制部件搭载处理，在该部件搭载处理中，控制头移动机构11、分度驱动电动机15、升降电动机25b、以及θ旋转电动机28，将吸附管嘴20所吸附的部件P依次向定位并保持于部件安装作业位置的基板3上的规定的搭载位置搭载。部件搭载处理部47在部件搭载处理中，根据存储于装置存储部42的厚度数据42c，对吸附管嘴20的下降量(部件P的搭载高度)进行修正而搭载部件P。显示处理部48将部件安装装置1的操作所需的信息、侧面拍摄相机31拍摄到的二次图像数据42b等在与控制装置40相连的监视器等图像显示装置49上显示。
接下来，参照图10～13对部件安装装置1的部件安装方法进行说明。在图10中，处理范围设定部45使未吸附有部件P的吸附管嘴20依次位于第三位置S3，由侧面拍摄相机31拍摄包括吸附管嘴20的前端20a在内的图像。然后，处理范围设定部45执行根据拍摄到的图像数据针对各个吸附管嘴20设定处理范围R的处理范围设定处理(ST1：处理范围确定工序)。所设定的处理范围R作为处理范围数据51a而存储于相机存储部51。
接下来，部件吸附处理部46使管嘴轴保持体13(转子)分度旋转30度(ST2：第一分度旋转工序)。在图12中示出该时刻的状态。在图12中，将位于第一位置S1的吸附管嘴20定义为第一吸附管嘴20(1)，以下沿逆时针方向定义第二吸附管嘴20(2)至第十二吸附管嘴20(12)。管嘴轴保持体13在每次分度旋转时沿顺时针方向旋转30度(箭头f)。另外，将图12所示的状态定义为图13中的转子分度IO，为了方便，在图13中将第一吸附管嘴20(1)表示为N1。
在图10中，接下来，部件吸附处理部46执行部件吸附处理(ST3：部件吸附处理工序)。接下来，参照图11，对部件吸附处理工序(ST3)进行详细说明。在图11中，首先部件吸附处理部46使位于第一位置S1的第一吸附管嘴20(1)吸附带馈送器5所供给的部件P(ST11：部件吸附工序)。在该时刻，第一吸附管嘴20(1)的阀单元33设定为“负压供给状态”，向第一吸附管嘴20(1)的前端20a供给真空。在图13中，对处于“负压供给状态”的吸附管嘴20标注斜阴影线。
接下来，部件吸附处理部46使管嘴轴保持体13分度旋转(ST2)。由此，成为图13所示的转子分度I1的状态，第一吸附管嘴20(1)移动至第二位置S2，第二吸附管嘴20(2)位于第一位置S1。接下来，部件吸附处理部46使第二吸附管嘴20(2)吸附部件P(ST11)。由此，向第二吸附管嘴20(2)的前端20a供给真空。
接下来，部件吸附处理部46使管嘴轴保持体13分度旋转(ST2)。由此，成为图13所示的转子分度I2的状态，第一吸附管嘴20(1)移动至第三位置S3，第二吸附管嘴20(2)移动至第二位置S2，第三吸附管嘴20(3)位于第一位置S1。接下来，部件吸附处理部46使第三吸附管嘴20(3)吸附部件P(ST11)。由此，向第三吸附管嘴20(3)的前端20a供给真空。
在图11中，与部件吸附工序(ST11)并行地执行部件有无判断处理，在该部件有无判断处理中，部件有无判断部52由侧面拍摄相机31对第一吸附管嘴20(1)进行拍摄(ST12)，判断第一吸附管嘴20(1)是否吸附有部件P(ST13：部件有无判断工序)。当判断为第一吸附管嘴20(1)吸附有部件P时(ST13中为是)，厚度计算部44执行根据二次图像数据42b计算第一吸附管嘴20(1)所吸附的部件P的厚度T的厚度计算处理(ST14：厚度计算工序)。
即，部件安装装置1在通过第一吸附管嘴20(1)实施部件P的吸附动作(ST11)后，在通过部件有无判断部52(判断部)判断为在第一吸附管嘴20(1)的前端20a有部件P的情况下(ST13中为是)，通过厚度计算部44(计算部)计算第一吸附管嘴20(1)所吸附的部件P的厚度T(ST14)。
当由侧面拍摄相机31取得一次图像数据51b时，即便在厚度计算处理(ST14)完成前，部件吸附处理部46也在能够执行下一次的第一分度旋转工序(ST2)的情况下执行第一分度旋转工序(ST2)。即，厚度计算工序(ST14)与第一分度旋转工序(ST2)、部件吸附工序(ST11)、侧面拍摄相机31的拍摄(ST12)并行执行。
以下，在所有的吸附管嘴20中部件吸附处理未完成的期间(ST4中为否)，反复执行第一分度旋转工序(ST2)与部件吸附处理工序(ST3)。即在图13中，在转子分度I3处，部件吸附处理部46使第四吸附管嘴20(4)吸附部件P(ST11)，部件有无判断部52判断第二吸附管嘴20(2)是否吸附有部件P(ST13)。
在图13中，在转子分度I4处，通过部件有无判断处理判断为第三吸附管嘴20(3)未吸附有部件P(ST13中为否)。在该情况下，在第三吸附管嘴20(3)移动至第四位置S4的转子分度I5处，部件吸附处理部46将第三吸附管嘴20(3)的阀单元33从“负压供给状态”切换为“大气压供给状态”。即，部件吸附处理部46将向第三吸附管嘴20(3)的前端20a供给真空的真空阀(阀单元33)关闭(ST15：真空阀关闭工序)。
即，在通过第三吸附管嘴20(3)实施部件P的吸附动作(ST11)后，在通过部件有无判断部52(判断部)判断为在第三吸附管嘴20(3)的前端20a无部件P的情况下(ST13中为否)，将向第三吸附管嘴20(3)的前端20a供给真空的真空阀(阀单元33)关闭(ST15)。由此，能够防止产生从未吸附有部件P的第三吸附管嘴20(3)的前端20a发生真空泄漏(大气流入)而使共用流路13b的压力上升，导致吸附有部件P的第一吸附管嘴20(1)等由于吸附力的降低而使部件P掉落的问题。
另外，在部件有无判断处理中判断为第三吸附管嘴20(3)未吸附有部件P的情况下(ST13中为否)，不执行厚度计算部44进行的对于第三吸附管嘴20(3)的厚度计算处理。即，在通过第三吸附管嘴20(3)实施部件P的吸附动作(ST11)后，在通过部件有无判断部52(判断部)判断为在第三吸附管嘴20(3)的前端20a无部件P的情况下(ST13中为否)，与关闭真空阀(阀单元33)并行地停止厚度计算部44(计算部)进行的第三吸附管嘴20(3)处的部件P的厚度T的计算(不执行厚度计算处理)。
由此，厚度计算部44能够取消对于第三吸附管嘴20(3)的厚度计算处理，从而提前开始对于第四吸附管嘴20(4)的厚度计算处理。在图13的例子中，判断为第六吸附管嘴20(6)、第十吸附管嘴20(10)未吸附有部件P(ST13中为否)，分别在转子分度I8、转子分度I12处关闭真空阀(阀单元33)(ST15)。并且，取消对于第六吸附管嘴20(6)、第十吸附管嘴20(10)的厚度计算处理，提前执行第七吸附管嘴20(7)、第十一吸附管嘴20(11)的厚度计算处理。
需要说明的是，在部件有无判断处理(ST13)中判断为吸附有部件P(是)的吸附管嘴20(例如，第一吸附管嘴20(1)等)不执行第四位置S4处的真空阀(阀单元33)的动作变更而维持“负压供给状态”。
在图10中，在转子分度I11处的对于第十二吸附管嘴20(12)的部件吸附处理，即对于所有的吸附管嘴20的部件吸附处理完成时(ST4中为是)，部件搭载处理部47使管嘴轴保持体13(转子)分度旋转30度(ST5：第二分度旋转工序)。由此，第一吸附管嘴20(1)旋转一周而位于第一位置S1(转子分度I12)。
接下来，部件搭载处理部47执行将第一吸附管嘴20(1)所吸附的部件P向基板3上的规定的搭载位置搭载的部件搭载处理(ST6：部件搭载处理工序)。在部件搭载处理中，根据通过厚度计算工序(ST14)得到的部件P的厚度T(厚度数据42c)进行各吸附管嘴20的搭载高度修正。需要说明的是，第三位置S3处的部件有无判断处理(ST13)、以及第四位置S4处的关闭真空阀(阀单元33)的处理(ST15)与第一位置S1处的部件搭载处理并行地执行，直至所有的吸附管嘴20(直至第十二吸附管嘴20(12))的处理完成。
以下，在所有的吸附管嘴20的部件安装处理未完成的期间(ST7中为否)，反复执行第二分度旋转工序(ST5)与部件搭载处理工序(ST6)。即，将吸附管嘴20所吸附的部件P依次搭载于基板3上的规定的搭载位置。此时，对于未吸附有部件P的第三吸附管嘴20(3)、第六吸附管嘴20(6)、第十吸附管嘴20(10)，跳过部件搭载处理工序(ST6)而执行接下来的第二分度旋转工序(ST5)。
在图10中，当所有的吸附管嘴20(直至第十二吸附管嘴20(12))的部件搭载处理完成时(ST7为是)，返回第一分度旋转工序(ST2)，执行部件吸附处理。
如上述说明那样，本实施方式的部件安装装置1具备侧面拍摄相机31，该侧面拍摄相机31与具有多个吸附管嘴20的搭载头8一体地设置，通过相对于多个吸附管嘴20进行相对地移动来对吸附管嘴20的前端20a的周围依次从侧面进行拍摄。并且，通过部件有无判断部52(判断部)，根据由侧面拍摄相机31得到的一次图像数据51b，判断有无由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件P，通过厚度计算部44，根据由侧面拍摄相机31得到的二次图像数据42b，计算由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件P的厚度T。
这样，通过由与计算部件P的厚度T的控制部(厚度计算部44)不同的控制部(部件有无判断部52)执行有无部件P的判断，能够高速地判断吸附管嘴20处有无部件P。
需要说明的是，在实施方式中，列举吸附管嘴20配置在圆周上的所谓旋转式的搭载头8为例进行了说明，但不限于此，也可以将本发明应用于呈直线状地配置有多个吸附管嘴20的类型的搭载头。在该情况下，例如也可以将能够相对于呈直线状地配置的吸附管嘴20移动的侧面拍摄相机31一体地设置于搭载头。
需要说明的是，对于在实施方式中说明的部件有无判断的处理，用于第一位置S1处的部件P的吸附动作后的吸附管嘴20的前端20a有无部件P的判断，即部件吸附失误的判断，但不限于此。例如，也可以用于在第一位置S1处的部件P的搭载动作之后，吸附管嘴20未搭载部件P而将其带回的现象、即所谓的部件的带回的判断。
工业实用性
本发明的部件安装装置具有能够高速地判断吸附管嘴上有无部件的效果，在将部件向基板安装的部件安装领域是有用的。

Claims (16)

1.一种部件安装装置，其具备具有多个吸附管嘴的搭载头，其中，
所述部件安装装置具备：
侧面拍摄相机，其与所述搭载头一体地设置，通过相对于多个所述吸附管嘴进行相对地移动，从而对多个所述吸附管嘴的各自的前端的周围依次从侧面进行拍摄；
判断部，其根据由所述侧面拍摄相机得到的图像数据来判断有无由所述吸附管嘴的前端吸附的部件；以及
计算部，其根据由所述侧面拍摄相机得到的图像数据来计算由所述吸附管嘴的前端吸附的所述部件的厚度。
2.根据权利要求1所述的部件安装装置，其中，
所述判断部是设置于所述搭载头或者所述侧面拍摄相机的控制部，
所述计算部是设置于所述部件安装装置主体的控制部。
3.根据权利要求1或2所述的部件安装装置，其中，
所述判断部根据所述图像数据中的预先设定的范围内的平均亮度值来判断有无所述部件。
4.根据权利要求1或2所述的部件安装装置，其中，
所述判断部根据所述图像数据中的预先设定的范围内的对比度值来判断有无所述部件。
5.根据权利要求3或4所述的部件安装装置，其中，
所述图像数据中的预先设定的范围针对多个所述吸附管嘴而分别设定。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的部件安装装置，其中，
所述图像数据中的预先设定的范围根据在所述吸附管嘴无所述部件的状态下的所述图像数据而设定。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的部件安装装置，其中，
所述判断部中的有无所述部件的判断与所述计算部中的所述部件的厚度的计算根据相同的所述图像数据而进行。
8.一种部件安装装置，其具备具有多个吸附管嘴的搭载头，其中，
所述部件安装装置具备：
侧面拍摄相机，其与所述搭载头一体地设置，通过相对于多个所述吸附管嘴进行相对地移动，从而对多个所述吸附管嘴的各自的前端位置依次从侧面进行拍摄；
判断部，其根据由所述侧面拍摄相机得到的图像数据来判断有无由所述吸附管嘴的前端吸附的部件；以及
计算部，其根据由所述侧面拍摄相机得到的图像数据来计算由所述吸附管嘴的前端吸附的所述部件的厚度，
在通过所述吸附管嘴实施所述部件的吸附动作后，在通过所述判断部判断为在所述吸附管嘴的前端无所述部件的情况下，将向所述吸附管嘴的前端供给真空的真空阀关闭。
9.根据权利要求8所述的部件安装装置，其中，
在通过所述吸附管嘴实施所述部件的吸附动作后，在通过所述判断部判断为在所述吸附管嘴的前端无所述部件的情况下，与关闭所述真空阀并行地停止所述计算部进行的所述吸附管嘴处的所述部件的厚度的计算。
10.根据权利要求8所述的部件安装装置，其中，
在通过所述吸附管嘴实施所述部件的吸附动作后，在通过所述判断部判断为在所述吸附管嘴的前端有所述部件的情况下，通过所述计算部来计算所述吸附管嘴所吸附的所述部件的厚度。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的部件安装装置，其中，
所述判断部是设置于所述搭载头或者所述侧面拍摄相机的控制部，
所述计算部是设置于所述部件安装装置主体的控制部。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的部件安装装置，其中，
所述判断部根据所述图像数据中的预先设定的范围内的平均亮度值来判断有无所述部件。
13.根据权利要求8至11中任一项所述的部件安装装置，其中，
所述判断部根据所述图像数据中的预先设定的范围内的对比度值来判断有无所述部件。
14.根据权利要求12或13所述的部件安装装置，其中，
所述图像数据中的预先设定的范围针对多个所述吸附管嘴而分别设定。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的部件安装装置，其中，
所述图像数据中的预先设定的范围根据在所述吸附管嘴无所述部件的状态下的所述图像数据而设定。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的部件安装装置，其中，
所述判断部中的有无所述部件的判断与所述计算部中的所述部件的厚度的计算根据相同的所述图像数据而进行。
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