CN107852860B

CN107852860B - 元件安装机

Info

Publication number: CN107852860B
Application number: CN201580081816.4A
Authority: CN
Inventors: 山荫勇介; 深谷芳行
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: EP3328180A1; JP6663430B2; US20180192558A1; US10932401B2; WO2017013781A1; CN107852860A; EP3328180A4; EP3328180B1; JPWO2017013781A1

Abstract

当检测被吸附于吸嘴(71)的元件(P)的最下端位置(Zp)时，元件安装机以该最下端位置(Zp)为基准分别从左侧和右侧而以预定间隔(D)来检测元件(P)的下缘位置(黑点)。并且，元件安装机导出对从检测数多的一侧(在图(b)中为最下端位置(Zp)的右侧)检测出的多个下缘位置和最下端位置(Zp)进行近似而得到的近似直线，检测近似直线的角度作为元件(P)的吸附角度。由此，元件安装机能够以简单的处理来恰当地检测元件(P)的吸附角度，能够准确地判定元件(P)的吸附姿势。

Description

元件安装机

技术领域

本发明涉及一种元件安装机。

背景技术

迄今为止，在将被吸附于吸嘴的元件安装于基板的元件安装机中，已知有基于从侧方拍摄吸附的元件而获得的图像来判定元件的吸附姿势是否良好的元件安装机。例如，专利文献1的元件安装机根据图像检测元件的任意两个点的位置的高度，基于检测出的两个点的高度的差值判定在元件的下缘是否存在倾斜部分，从而判定元件的吸附姿势是否良好。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4998148号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，存在因检测两个点的高度的位置而无法准确地判定在元件的下缘是否存在倾斜部分的情况。例如，在考虑侧视观察为矩形状的元件倾斜的情况下，存在将夹着作为最下端的一个顶点的两边中的、一个边上的点的高度与另一边上的点的高度检测为两个点的高度的情况。由于在该情况下，几乎不会产生两个点的高度的差值，因此存在难以准确地判断在下缘是否存在倾斜部分的情况。

本发明的主要目的在于恰当地检测吸附的元件的吸附角度，准确地判定元件的吸附姿势。

用于解决课题的技术方案

本发明的元件安装机的主旨在于，所述元件安装机具备：头，具有吸附元件的吸嘴；拍摄装置，配置于所述吸嘴的侧方；及控制装置，控制所述拍摄装置以从侧方拍摄被吸附于所述吸嘴的所述元件，在基于通过拍摄而获得的图像对所述元件的吸附姿势进行判定之后，控制所述头以将所述元件安装于安装对象物，所述控制装置根据所述图像检测所述元件的包括最下端位置在内的下缘的多个位置，基于包括所述最下端位置在内的多个检测位置，检测被吸附于所述吸嘴的所述元件的吸附角度，并基于所述吸附角度来判定所述元件的吸附姿势。

本发明的元件安装机根据从侧方拍摄被吸附于吸嘴的元件而获得的图像，检测元件的包括最下端位置在内的下缘的多个位置，基于包括最下端位置在内的多个检测位置来检测元件的吸附角度，并基于吸附角度来判定元件的吸附姿势。由此，由于在元件倾斜的情况下包括最下端位置在内的多个下缘位置在上下方向上产生差异，因此能够恰当地检测元件的吸附角度，能够准确地判定元件的吸附姿势。

另外，在本发明的元件安装机中，也可以是，所述控制装置基于所述最下端位置检测所述元件的高度，来判定所述元件有无高度不良，对于判定为无高度不良的所述元件检测所述吸附角度。在此，存在如下情况：根据元件的吸附的状态，检测出的高度大致处于基准值的范围内，但是实际上元件却是被倾斜地进行吸附。因此，能够通过检测判定为无高度不良的元件的吸附角度，从而更加准确地判定元件的吸附姿势。此外，对于判定为高度不良的元件，能够不检测吸附角度，作为吸附姿势不良而不进行安装。

另外，在本发明的元件安装机中，也可以是，所述控制装置求出以直线对所述多个检测位置进行近似而得到的近似直线，检测所述近似直线相对于预定的基准线的角度作为所述吸附角度。如此一来，能够通过简单的方法高精度地检测吸附角度。

另外，在本发明的元件安装机中，也可以是，所述元件是在侧视观察下夹着一个角部而具有高度方向上的短边和横向上的长边的元件，所述控制装置以所述最下端位置为基准而向左侧以预定间隔检测所述元件的下缘的位置并向右侧以所述预定间隔检测所述元件的下缘的位置，将左侧与右侧中的、检测数多的一侧的下缘的位置和所述最下端位置作为所述多个检测位置。如此一来，由于能够防止在一个角部处于最下端位置时使用从高度方向上的短边上所检测出的下缘的位置而错误地检测元件的吸附角度，因此能够恰当地检测元件的吸附角度。

另外，在本发明的元件安装机中，也可以是，在由于所述吸附角度超出预定的允许范围而判定为所述元件的吸附姿势不良的情况下，所述控制装置控制所述头，以不将所述元件安装于所述安装对象物。如此一来，能够防止元件以较大地倾斜的状态被安装，能够减少元件的安装不良。

另外，在本发明的元件安装机中，也可以是，在由于所述吸附角度为正常角度而判定为所述元件的吸附姿势良好的情况下，所述控制装置控制所述头，以按照预定的安装条件安装所述元件；在由于所述吸附角度不是正常角度而判定为所述元件的吸附姿势存在倾斜的情况下，所述控制装置控制所述头，以按照为了抑制因所述元件的倾斜所产生的影响而对所述预定的安装条件进行变更后的安装条件来安装所述元件。如此一来，能够在元件的吸附角度不正常的情况(虽然不正常但是在预定的允许范围内的情况)下抑制产生元件的安装不良。

另外，在本发明的元件安装机中，也可以是，所述控制装置控制所述移动机构，以使所述头进行移动直至吸附有所述元件的所述吸嘴位于所述元件的安装位置的上方位置为止；控制所述拍摄装置，以使在所述吸嘴位于所述上方位置时从侧方拍摄所述元件；并控制所述头，以使所述吸嘴从所述上方位置下降至所述安装位置并安装所述元件。如此一来，能够在水平方向的移动结束之后，在安装元件之前的恰当的时机检测元件的吸附角度。

另外，在本发明的元件安装机中，也可以是，所述控制装置控制所述拍摄装置，以预先对未吸附所述元件的状态下的所述吸嘴进行拍摄，基于通过拍摄而获得的图像，预先检测所述吸嘴吸附所述元件的吸附面的角度，当检测出所述元件的吸附角度时，基于所述吸附角度与所述吸附面的角度的相对角度来判定所述元件的吸附姿势。如此一来，能够恰当地检测排除了吸嘴倾斜的影响后的元件的吸附角度。

附图说明

图1是表示元件安装系统1的结构的概略的结构图。

图2是表示头单元60的结构的概略的结构图。

图3是表示控制装置100和管理装置110的结构的概略的结构图。

图4是表示元件安装处理的一个例子的流程图。

图5是表示吸附姿势判定处理的一个例子的流程图。

图6是表示角度检测处理的一个例子的流程图。

图7是表示被吸附于吸嘴71的元件P的状态的一个例子的说明图。

图8是表示安装处理的一个例子的流程图。

图9是表示吸嘴更换处理的一个例子的流程图。

具体实施方式

接下来，使用附图说明本发明的实施方式。图1是表示元件安装系统1的结构的概略的结构图，图2是表示头单元60的结构的概略的结构图，图3是表示控制装置100和管理装置110的结构的概略的结构图。元件安装系统1具备：元件安装机10，向在安装位置涂敷有粘合剂等的基板S安装(装配)元件P；及管理装置110，进行系统整体的管理。此外，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。

如图1所示，元件安装机10具备：元件供给装置20，具备收容了元件P的带盘等；基板搬运装置30，搬运基板S；头单元60，通过吸嘴71吸附元件P并安装于基板S；移动机构50，使头单元60移动；及控制装置100，控制安装机整体(参照图3)。另外，除此以外，元件安装机10还具备：零件相机90，用于从下方拍摄被吸附于吸嘴71的元件P；及吸嘴存储器94，存储多个种类的吸嘴71。此外，头单元60的吸嘴71能够根据元件P的种类、大小等适当地更换。

移动机构50具备：导轨56，沿Y轴方向设于装置上部；Y轴滑动件58，能够沿导轨56移动；导轨52，沿X轴方向设于Y轴滑动件58的前表面；及X轴滑动件54，能够沿导轨52移动且安装有头单元60。此外，X轴滑动件54通过X轴促动器55(参照图3)的驱动而移动，Y轴滑动件58通过Y轴促动器59(参照图3)的驱动而移动。控制装置70通过驱动控制移动机构50(X轴促动器55及Y轴促动器59)，能够使头单元60移动到XY平面上的任意位置。

如图2所示，头单元60具备：旋转头70，在周向上(与旋转轴同轴的圆周上)以预定角度间隔配置有多个轴状的吸嘴71；及侧方相机80，从侧方拍摄吸嘴71。此外，在旋转头70例如以30度的间隔配置有12个吸嘴71。

旋转头70具备：多个吸嘴座72，分别保持多个吸嘴71；R轴促动器76，使旋转头70每次间歇旋转预定角度；θ轴促动器77，使各吸嘴71旋转；及Z轴促动器78，使吸嘴71沿Z轴(上下)方向移动。当旋转头70间歇旋转时，各吸嘴71每次在圆周上的各位置移动预定角度。另外，吸嘴71(吸引口)通过电磁阀79(参照图3)与未图示的吸引泵进行连通与切断，通过作用来自吸引泵的负压而能够吸附元件P。

侧方相机80由安装于头单元60的下部的相机主体82和形成朝向相机主体82的光路的光学系统单元84构成。光学系统单元84具备未图示的照射部，从该照射部向安装于旋转头70的下部的中心位置的未图示的圆筒状的荧光部件照射紫外光。当荧光部件接收到紫外光而发光时，除去被位于预定的拍摄位置的吸嘴71、元件P遮挡的光之外的光进入到光学系统单元84，并经由光学系统单元84的光路被导入到相机主体82。由此，相机主体82能够拍摄位于预定的拍摄位置的吸嘴71、元件P。此外，预定的拍摄位置例如是圆周上的各位置中的、吸嘴71能够通过Z轴促动器78沿Z轴方向移动到的位置(吸附用的位置、安装用的位置等)。控制装置100基于由侧方相机80拍摄到的图像判定有无元件P、元件P的吸附姿势等。

如图3所示，控制装置100构成为以CPU101为中心的微处理器，除了CPU101以外，还具备ROM102、HDD103、RAM104及输入输出接口105。这些经由总线106连接。控制装置100经由输入输出接口105输入来自侧方相机80、零件相机90的图像信号等。另外，控制装置100经由输入输出接口105输出朝向元件供给装置20、基板搬运装置30、移动机构50(X轴促动器55、Y轴促动器59)、头单元60(R轴促动器76、θ轴促动器77、Z轴促动器78、电磁阀79)的驱动信号等。

管理装置110例如是通用的计算机，如图3所示，具备CPU111、ROM112、HDD113、RAM114及输入输出接口115。这些经由总线116连接。管理装置110经由输入输出接口115输入来自鼠标、键盘等输入设备117的输入信号。另外，管理装置110经由输入输出接口115输出朝向显示器118的图像信号。HDD113存储有基板S的生产程序等。基板S的生产程序是规定在元件安装机10中以何种顺序将何种元件P向基板S安装、或者制成多少块像这样地安装有元件P的基板S等的程序。管理装置110根据生产程序，以将元件P以预定的安装朝向安装于预定的安装位置的方式向控制装置100输出指令信号。

以下是如此构成的元件安装机10的动作的说明。图4是表示由控制装置100的CPU101执行的元件安装处理的一个例子的流程图。

在元件安装处理中，首先，控制装置100的CPU101进行控制基板搬运装置30来搬运基板S的基板搬运处理(S100)。接下来，CPU101控制移动机构50(X轴促动器55及Y轴促动器59)，使头单元60移动到元件供给装置20的供给位置上(S110)。接着，CPU101进行控制旋转头70使吸嘴71吸附元件P的吸附处理(S120)。S120的处理是通过如下方式进行的：控制R轴促动器76，以使吸嘴71移动至圆周上的吸附用的位置，控制Z轴促动器78，以使吸嘴71下降直至移动至吸附用的位置的吸嘴71的吸引面(前端)与元件P抵接为止，并控制电磁阀79，以使负压作用于吸嘴71。在进行吸附处理时，CPU101判定全部吸嘴71是否吸附了元件P(S130)，若判定为存在未吸附元件P的吸嘴71，则返回S120的处理，若判定为全部吸嘴71均吸附了元件P，则进入下一个S140的处理。

接下来，CPU101控制移动机构50，使头单元60经由零件相机90的上方移动到基板S上(S140)。另外，当头单元60在零件相机90的上方移动时，CPU101控制零件相机90，从下方拍摄被吸附于各吸嘴71的各元件P而取得下方图像(S150)，并对取得的下方图像进行处理而设定安装时的位置校正量(S160)。S160的处理是通过如下方式进行的：对下方图像进行处理，检测元件P相对于吸嘴71的吸附位置的偏差，对应每个元件P设定能够消除该位置偏差的位置校正量。此外，除了元件P的吸附位置的偏差以外，CPU101还能够检测元件P的形状、尺寸、朝向等。

接着，CPU101在进行了判定吸嘴71所吸附的元件P的吸附姿势的吸附姿势判定处理之后(S170)，进行将元件P安装于基板S的安装处理(S180)。驱动R轴促动器76，以使吸附下一个安装对象的元件P的吸嘴71移动到安装用的位置，且驱动θ轴促动器77，以使吸嘴71(元件P)旋转直至成为能够通过侧方相机80拍摄元件P的预定的侧面的朝向，之后进行S170的处理。即，在S170中，判定即将安装之前的吸嘴71所吸附的元件P的吸附姿势。当进行了S180的安装处理时，CPU101判定是否进行了各吸嘴71所吸附的全部元件P的安装处理(S190)，若判定为未进行全部元件P的安装处理，则重复S170、S180的处理，若判定为进行了全部元件P的安装处理，则结束元件安装处理。

图5是表示S170的吸附姿势判定处理的一个例子的流程图。首先，CPU101控制侧方相机80，从侧方拍摄位于安装用的位置的即将安装之前的吸嘴71而取得侧方图像(S200)，对取得的侧方图像进行处理，检测元件P的最下端位置Zp(S210)。在S210的处理中，提取根据侧方图像判别出的元件P的区域中的、位于下缘的边缘像素，确定各边缘像素中的、Z方向上的位置最小的像素(位于最下方的位置的像素)的位置，从而检测最下端位置Zp。此外，例如，即使侧视观察为矩形状的元件P以水平状态被吸附于吸嘴71，只要因元件P的下表面的微小的凹凸、图像处理的误差等而在元件P的下缘的边缘像素的各位置产生微小的差异，就能够决定最下方的位置。另外，若存在多个能够作为最下端的位置，则CPU101也可以将最靠近元件P的中央的位置检测为最下端位置Zp。

接下来，CPU101比较基于最下端位置Zp检测出的元件P的高度Hp(检测高度Hp)与元件P的基准高度(S220)，判定元件P有无高度不良(S230)。在此，只要预先规定侧方图像中的吸嘴71的吸引面的位置，则S220的处理成为通过计算最下端位置Zp与吸嘴71的吸引面的位置的差值而检测高度Hp的处理。或者，CPU101也可以根据侧方图像检测元件P的最上端位置，并通过计算最上端位置与最下端位置Zp的差值来检测高度Hp。另外，S230的处理是通过如下方式进行的：若元件P的高度Hp处于基准范围内，则判定为无高度不良，若高度Hp处于基准范围外，则判定为高度不良。将基准范围设为相对于元件P的基准高度具有若干余量的范围等即可。另外，CPU101也可以基于最下端位置Zp是否位于对应每个元件P而规定的基准位置的范围内来判定有无高度不良。此外，在元件P从正常的朝向立起的情况、元件P从正常的朝向沿斜向较大地倾斜的情况下等，高度Hp成为基准范围外，CPU101判定为高度不良。若CPU101在S230中判定为高度不良，则将吸附于吸嘴71的元件P判定为姿势不良(S240)，结束吸附姿势判定处理。另一方面，若CPU101在S230中判定为无高度不良，则执行检测元件P的吸附角度的角度检测处理(S250)。

图6是表示角度检测处理的一个例子的流程图，图7是表示被吸附于吸嘴71的元件P的状态的一个例子的说明图。图7的(a)表示元件P无倾斜等地以正常的姿势被吸附的状态，图7的(b)表示元件P以沿斜向倾斜的姿势被吸附的状态。此外，作为元件P，图7示例了具有超出基准高度的长度的下边且侧视观察为长方形的元件。在图7的(a)中，将元件P的大致中央的位置检测为最下端位置Zp，在图7的(b)中，将元件P的左下角的位置检测为最下端位置Zp。在此，吸嘴71使用大小与元件P的尺寸匹配的吸嘴。但是，近年来元件P的小型化显著发展，当元件P被吸嘴71吸附时，存在因元件P的位置偏差等而导致元件P的一部分进入到吸嘴71的吸引口的情况(图7的(b))。在该情况下，虽然元件P以沿斜向倾斜的状态被吸引，但是由于进入到吸嘴71的元件P的一部分并未显示在侧方图像中，因此有时通过图像处理检测出的高度Hp与元件P的基准高度差不多。因此，CPU101错误判定为高度Hp处于基准范围内。另一方面，若预先缩小基准范围，则CPU101能够检测出图7的(b)那样的元件P的高度不良。但是，如此一来，存在因制造误差等而导致的高度Hp的偏差被频繁地检测为高度不良的可能性，因此并不优选。于是，在本实施方式中，CPU101在如以往那样的基准范围内进行元件P的高度不良的判定，并对于判定为无高度不良的元件P检测吸附角度，从而能够准确地判定图7的(b)那样的元件P的吸附姿势。

在图6的角度检测处理中，首先，CPU101以最下端位置Zp为基准，从左侧以预定间隔D检测元件P的下缘位置(S300)，并且以最下端位置Zp为基准，从右侧以预定间隔D检测元件P的下缘位置(S310)。在S300、S310中，CPU101依次提取位于最下端位置Zp的左侧的下缘、右侧的下缘的多个边缘像素中的、位于以最下端位置Zp的像素位置为基准每次分离相当于预定间隔D的像素数的位置的像素，从而检测下缘位置。另外，CPU101在下缘位置的检测数为预定数量(例如6个等2以上的多个)以上的情况下、在从之前检测出的下缘位置离开预定间隔D的位置无法再检测出下缘位置的情况下，结束下缘位置的检测。在图7的(a)中，在元件P的底边，夹着最下端位置Zp从左侧与右侧检测出多个(数目相同)下缘位置(黑点所示)。另外，在图7的(b)中，夹着最下端位置Zp从左侧的边(侧面的边)与右侧的边(底面的边)检测出多个下缘位置(黑点所示)。

接下来，CPU101将最下端位置Zp的左侧与右侧中的、检测数多的一侧的下缘位置与最下端位置Zp设定为处理对象(S320)，以直线对设定后的处理对象的各位置进行近似而导出近似直线(S330)。在图7的(b)中，从最下端位置Zp的左侧检测出3个下缘位置，从最下端位置Zp的右侧检测出6个下缘位置，检测数多的为右侧。因此，CPU101将最下端位置Zp与比其靠右侧的6个下缘位置设定为处理对象。由此，当检测具有超出高度的长度的下边的元件P的吸附角度时，能够防止错误地将元件P的侧面的边上的各位置设为处理对象。另一方面，在图7的(a)中，在最下端位置Zp的左侧与右侧检测出数目相同的下缘位置。在左右的检测数数目相同的情况下，CPU101将预先规定的一侧的下缘位置设定为处理对象即可。另外，S330的处理例如是通过使用最小平方法导出近似直线来进行的。当然，并不局限于最小平方法，只要能够导出近似直线，则CPU101可以使用任意方法。在导出近似直线时，CPU101通过计算该近似直线与基准线(例如，与Z轴正交的线、水平的线)所成的角度来检测元件P的吸附角度(S340)，并结束角度检测处理。

在像这样地检测出元件P的吸附角度时，CPU101通过图5的吸附姿势判定处理判定元件P的吸附角度是否为正常角度(S260)。在此，正常角度是元件P无倾斜地正常地被吸附于吸嘴71的情况下的角度(例如图7的(a))，能够设为近似直线与Z轴大致正交的角度(吸附角度为大致0度)等。若在S260中判定为元件P的吸附角度为正常角度，则CPU101判定为元件P的吸附姿势良好(S270)，结束吸附姿势判定处理。另一方面，若判定为吸附角度不是正常角度，则CPU101判定吸附角度是否在预定的允许范围内(S280)，若在预定的允许范围内，则虽然元件P的吸附姿势产生倾斜，但是也判定为能够进行向基板S安装的姿势(称作允许安装的姿势、倾斜姿势)(S290)，并结束吸附姿势判定处理。另外，若判定为吸附角度不在允许范围内而是在允许范围外，则CPU101判定为元件P的倾斜较大，姿势不良(S240)，并结束吸附姿势判定处理。在此，能够将预定的允许范围规定为例如相对于正常角度(在此为大致0度)分别朝向正侧与负侧几度、十几度左右的范围。

图8是表示S180的安装处理的一个例子的流程图。首先，CPU101分别判定作为安装处理的对象的元件P是在吸附姿势判定处理中被判定为姿势不良的姿势不良品(S400)还是在吸附姿势判定处理中被判定为姿势良好的姿势良好品(S410)。若在S400中判定为元件P是姿势不良品，则CPU101跳过该元件P的安装(S420)，并结束安装处理。这样，由于CPU101不会安装因高度不良而判定为姿势不良的元件P、即使不是高度不良但是由于吸附角度超出预定的允许范围而判定为姿势不良的元件P，因此能够抑制元件P的安装不良。此外，CPU101进行将跳过了安装的元件P废弃到预定的废弃区域的处理、或者将跳过了元件P的安装的信息发送到管理装置110。

另外，若在S400、S410中判定为元件P不是姿势不良品而是姿势良好品，则CPU101基于在图4的元件安装处理的S160中设定的位置校正量，校正元件P的预定的安装位置(S430)，通过通常动作将元件P安装于校正后的安装位置(S440)，并结束安装处理。在S440的处理中，首先，进行如下处理：控制移动机构50，以使吸附有安装对象的元件P的吸嘴71移动到校正后的安装位置上的位置，并且控制θ轴促动器77，以使吸嘴71旋转直至元件P成为预定的安装朝向为止。接着，在S440的处理中进行如下处理等：控制Z轴促动器78，以使吸嘴71以通常的下降速度下降直至元件P载置于基板S为止，之后，控制电磁阀79，使正压作用于吸嘴71而解除元件P的吸附。

另一方面，若在S400、S410中判定为元件P不是姿势不良品且不是姿势良好品而是倾斜姿势的元件，则CPU101设定与元件P的吸附角度相应的角度校正量(S450)。在此，由于倾斜姿势的元件P在被安装时从底面的角(最下端位置Zp)与基板S接触，因此有时元件P以在基板S上滑动的方式移动而导致安装位置发生偏差。这样的元件P的位置偏差量(滑动量)、偏差方向成为根据元件P的种类(形状、尺寸、重量)、吸附角度、涂敷于基板S的粘合剂的种类等而不同的趋势。于是，元件安装机10的操作者(作业者)等能够通过实验、模拟、经验等预先求出与元件P的种类、吸附角度等相应的位置偏差量、该方向上的趋势并存储于HDD103等。如此一来，S450的处理能够通过如下方式进行：基于存储于HDD103的位置偏差量、偏差方向，将设想了倾斜姿势的元件P载置于基板S时的偏差的校正量设定为角度校正量。

接着，CPU101基于在S450中设定的角度校正量和在图4的元件安装处理的S160中设定的位置校正量，校正元件P的预定的安装位置(S460)，通过低速动作将元件P安装于校正后的安装位置(S470)，并结束安装处理。在S460的处理中，如上所述，由于使用设想了倾斜姿势的元件P载置于基板S时的偏差的角度校正量校正了安装位置，因此即使在安装元件P时产生因倾斜姿势引起的位置偏差(滑动)，也能够安装于恰当的位置。另外，S470的低速动作的安装是通过控制Z轴促动器78以使吸嘴71以与S440的通常动作相比低的速度下降来进行的。在此，由于倾斜姿势的元件P在被安装时从底面的角(最下端位置Zp)与基板S接触，因此若以通常的速度下降，则有时会因该势头而使元件P在基板S上弹起并向预期外的方向移动。因此，在S470中，CPU101使吸嘴71以低速下降，抑制元件P与基板S接触时的势头，从而防止元件P向预期外的方向移动。这样，在元件P为倾斜姿势的情况下，CPU101一边以与吸附角度相应的角度校正量校正安装位置，一边以与通常相比低速的动作进行安装，因此能够恰当地应对元件P的倾斜，能够防止产生安装不良。此外，由于在元件P为倾斜姿势的情况下是以低速动作进行安装的，因此在求取与上述元件P的倾斜相应的位置偏差量、该方向上的趋势时，也以低速动作进行实验、模拟即可。

在此，明确本实施方式的构成要素与本发明的构成要素的对应关系。本实施方式的元件安装机10相当于本发明的元件安装机，吸嘴71相当于吸嘴，头单元60相当于头，侧方相机80相当于拍摄装置，执行图4的元件安装处理的S170、S180的处理(图5的吸附姿势判定处理、图6的角度检测处理、图8的安装处理)的控制装置100相当于控制装置。

以上说明的本实施方式的元件安装机10根据通过侧方相机80拍摄被吸附于吸嘴71的元件P而获得的侧方图像检测元件P的最下端位置Zp和多个下缘位置，基于最下端位置Zp和多个下缘位置，检测元件P的吸附角度，判定元件P的吸附姿势。因此，由于元件安装机10能够基于最下端位置Zp与多个下缘位置中的至少三个以上，恰当地检测元件P的吸附角度，因此能够准确地判定元件P的吸附姿势。

另外，由于元件安装机10针对判定为元件P的高度Hp处于基准范围内的元件P检测吸附角度，因此能够准确地检测虽然高度Hp处于基准范围内但是实际上元件P倾斜的状态(元件P的一部分进入到吸嘴71的吸引口的状态等)。另外，由于元件安装机10将以直线对最下端位置Zp和多个下缘位置进行了近似的近似直线的角度检测为吸附角度，因此能够通过简单的方法高精度地检测吸附角度。另外，由于元件安装机10从最下端位置Zp的左右而以预定间隔D来检测下缘位置，并使用检测数多的一侧的下缘位置，因此能够防止错误地检测具有超出基准高度的长度的下边的元件P的吸附角度。即，在侧视观察下具有高度方向上的短边和横向上的长边的矩形元件中，在角部被检测为最下端位置的情况下，能够准确地检测夹着角部的短边与长边中的长边侧的下缘位置并检测吸附角度。另外，由于元件安装机10在判定为吸附角度超出预定的允许范围的情况下，不将该元件P安装于基板S，因此能够防止安装不良。另外，由于元件安装机10以下降速度不同于通常的安装条件(预定的安装条件)且使用了与角度相应的位置校正量(角度校正量)的安装条件安装倾斜姿势下的元件P，因此能够恰当地应对元件P的吸附角度并高精度地安装元件P。另外，由于元件安装机10基于元件P的即将安装之前的侧方图像检测吸附角度，因此能够以恰当的时机判定吸附姿势。

此外，本发明并不局限于上述实施方式，不言而喻，只要属于本发明的技术范围，则能够通过各种方式进行实施。

在上述实施方式中，控制装置100的CPU101基于元件P的吸附角度是否在预定的允许范围内来判定是否安装元件P，在判定为安装元件P的情况下，基于吸附角度是否为正常角度而以不同的安装条件安装元件P，但是并不局限于此。例如，也可以是，CPU101在由于元件P的吸附角度为预定的允许范围内而判定为安装元件P的情况下，无论吸附角度是否为正常角度，均以相同的安装条件安装元件P。另外，也可以是，CPU101基于元件P的吸附角度是否为正常角度而判定是否安装元件P，若吸附角度为正常角度，则判定为安装元件P，若吸附角度不是正常角度，则判定为不安装元件P。另外，也可以是，若吸附角度不是正常角度，则CPU101将吸附角度发送到管理装置110，且管理装置110将吸附角度显示于显示器118等，从而基于作业者的判断决定是否安装元件P等。另外，也可以是，管理装置110预先对应元件的每个种类、吸嘴71的每个种类等汇总元件P的吸附角度，且作业者将该汇总结果用于元件P的吸附姿势的改善等。

在上述实施方式中，CPU101在检测元件P的吸附角度时未考虑吸嘴71的吸附面(吸引口的前端面)的倾斜角度，但是并不局限于此，也可以考虑吸嘴71的吸附面的倾斜角度。图9是表示吸嘴更换处理的一个例子的流程图。在吸嘴更换处理中，首先，控制装置100的CPU101控制移动机构50使头单元60移动，以使作为更换对象的吸嘴71位于吸嘴存储器94上(S500)。然后，CPU101在将作为更换对象的吸嘴71收纳于吸嘴存储器94内的空着的区域并取下之后(S510)，将吸嘴存储器94内的其它吸嘴71安装于吸嘴座72(S520)。接下来，CPU101通过侧方相机80拍摄安装后的吸嘴71而取得侧方图像(S530)，对取得的侧方图像进行处理而检测吸嘴71的最下端位置Zn(S540)，并执行基于最下端位置Zn来检测吸嘴71的吸附面的倾斜角度的角度检测处理(S550)。

在此，S540的处理是与图5的吸附姿势判定处理的S210相同地进行的，S550的处理是与吸附姿势判定处理的S250(图6的角度检测处理)相同地进行的。即，CPU101导出对最下端位置Zn的左侧或者右侧中的、检测数多的下缘位置与最下端位置Zn进行近似的近似直线，将近似直线的角度检测为吸嘴71的吸附面的倾斜角度。通常，吸嘴71的吸附面为水平(角度大致为0度)，但是存在因加工不良、安装不良等而导致吸附面倾斜的情况。CPU101检测这样的倾斜角度，将检测出的倾斜角度存储于RAM104(S560)，判定吸嘴71的更换是否结束(S570)。CPU101在判定为吸嘴71的更换未结束时，返回S510，重复处理，在判定为吸嘴71的更换结束时，结束吸嘴更换处理。

这样，在变形例中，当更换了吸嘴71时(在吸嘴座72新安装有吸嘴71时)，检测并存储吸嘴71的吸附面的倾斜角度。因此，例如，在通过图6的元件P的角度检测处理检测元件P的吸附角度时，从该吸附角度减去吸嘴71的吸附面的倾斜角度，从而能够排除吸嘴71的影响，检测元件P本身的倾斜。即，能够区别是由于吸嘴71的吸附面倾斜而使得元件P倾斜还是吸嘴71的吸附面为水平但是元件P倾斜，来进行检测。由此，由于能够准确地判定元件P的吸附角度，因此能够有助于元件P的吸附姿势的改善等。

在上述实施方式中，CPU101在元件P的即将安装之前的时机(吸嘴71位于安装用的位置的状态)下检测元件P的吸附角度，但是并不局限于此，只要是从吸附了元件P至进行安装的过程中，则能够在任意时机下检测吸附角度。例如，也可以是，吸嘴71吸附被供给到元件供给装置20的供给位置的元件P，在该吸嘴71上升时(在刚吸附之后的时机下)，检测元件P的吸附角度等。

在上述实施方式中，CPU101针对判定为无高度不良的元件P检测吸附角度，即，在进行元件P的角度检测处理之前判定高度不良，但是并不局限于此。例如，也可以是，CPU101不判定高度不良而对全部元件P进行角度检测处理。

在上述实施方式中，CPU101在安装倾斜姿势的元件P的情况下，基于与吸附角度相应的角度校正量，校正安装位置，并且通过以与通常相比低的速度使吸嘴71下降的低速动作进行元件P的安装，但是并不局限于此。例如，CPU101既可以虽然基于角度校正量校正安装位置但是通过通常动作进行元件P的安装，也可以不进行基于角度校正量的校正而通过低速动作进行元件P的安装。另外，CPU101既可以根据元件的吸附角度的大小来变更低速动作中的下降速度，也可以至下降中途的预定位置为止设为通常动作，当超过预定位置时设为与通常相比低速的动作等。

在上述实施方式中，CPU101导出通过最下端位置Zp和多个下缘位置的近似直线，将该近似直线的角度检测为元件P的吸附角度，但是并不局限于此，只要是基于最下端位置Zp和多个下缘位置来检测元件P的吸附角度即可。例如，也可以是，CPU101算出多个下缘位置的高度方向(Z方向)及横向(水平方向)上的平均位置，导出通过最下端位置Zp和平均位置这两点的直线，并将该直线的角度检测为元件P的吸附角度等。

在上述实施方式中，CPU101通过侧方相机80拍摄元件P的一侧面并检测元件P的吸附角度，但是并不局限于此，也可以在多个面上对元件P的侧面进行拍摄并检测元件P的多个面的吸附角度等。

在上述实施方式中，元件安装机10具备多个吸嘴71，但是并不局限于此，吸嘴71的数量也可以是一个。

工业实用性

本发明能够应用于元件安装机的制造工业等。

附图标记说明

1 元件安装系统

10 元件安装机

20 元件供给装置

30 基板搬运装置

50 移动机构

52、56 导轨

54 X轴滑动件

55 X轴促动器

58Y轴滑动件

59Y轴促动器

60头单元

70旋转头

71吸嘴

72吸嘴座

76R轴促动器

77θ轴促动器

78Z轴促动器

79电磁阀

80侧方相机

82相机主体

84光学系统单元

90零件相机

94吸嘴存储器

100控制装置

101、111CPU

102、112ROM

103、113HDD

104、114RAM

105、115输入输出接口

106、116总线

110管理装置

117输入设备

118显示器

P元件

S基板

Claims

1.一种元件安装机，具备：

头，具有吸附元件的吸嘴；

拍摄装置，配置于所述吸嘴的侧方；及

控制装置，控制所述拍摄装置以从侧方拍摄被吸附于所述吸嘴的所述元件，在基于通过拍摄而获得的图像对所述元件的吸附姿势进行判定之后，控制所述头以将所述元件安装于安装对象物，

所述元件是在侧视观察下具有高度方向上的短边和横向上的长边且短边和长边形成一个角部的元件，

所述控制装置根据所述图像检测所述元件的包括最下端位置在内的下缘的多个位置，基于包括所述最下端位置在内的多个检测位置，检测被吸附于所述吸嘴的所述元件的吸附角度，并基于所述吸附角度来判定所述元件的吸附姿势，

所述控制装置以所述最下端位置为基准而向左侧以预定间隔检测所述元件的下缘的位置并向右侧以所述预定间隔检测所述元件的下缘的位置，将左侧与右侧中的、检测数多的一侧的下缘的位置和所述最下端位置作为所述多个检测位置。

2.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，

所述控制装置基于所述最下端位置检测所述元件的高度，来判定所述元件有无高度不良，对于判定为无高度不良的所述元件检测所述吸附角度。

3.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，

所述控制装置求出以直线对所述多个检测位置进行近似而得到的近似直线，检测所述近似直线相对于预定的基准线的角度，作为所述吸附角度。

4.根据权利要求2所述的元件安装机，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的元件安装机，其中，

在由于所述吸附角度超出预定的允许范围而判定为所述元件的吸附姿势不良的情况下，所述控制装置控制所述头，以不将所述元件安装于所述安装对象物。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的元件安装机，其中，

在由于所述吸附角度为正常角度而判定为所述元件的吸附姿势良好的情况下，所述控制装置控制所述头，以按照预定的安装条件安装所述元件；在由于所述吸附角度不是正常角度而判定为所述元件的吸附姿势存在倾斜的情况下，所述控制装置控制所述头，以按照为了抑制因所述元件的倾斜所产生的影响而对所述预定的安装条件进行变更后的安装条件安装所述元件。

7.根据权利要求5所述的元件安装机，其中，

8.根据权利要求1～4、7中任一项所述的元件安装机，其中，

所述元件安装机具备使所述头沿水平方向移动的移动机构，

所述控制装置控制所述移动机构，以使所述头进行移动直至吸附有所述元件的所述吸嘴位于所述元件的安装位置的上方位置为止；控制所述拍摄装置，以在所述吸嘴位于所述上方位置时从侧方拍摄所述元件；并控制所述头，以使所述吸嘴从所述上方位置下降至所述安装位置并安装所述元件。

9.根据权利要求5所述的元件安装机，其中，

所述元件安装机具备使所述头沿水平方向移动的移动机构，

10.根据权利要求6所述的元件安装机，其中，

所述元件安装机具备使所述头沿水平方向移动的移动机构，

11.一种元件安装机，具备：

头，具有吸附元件的吸嘴；

拍摄装置，配置于所述吸嘴的侧方；及

所述控制装置控制所述拍摄装置，以预先对未吸附所述元件的状态下的所述吸嘴进行拍摄，基于通过拍摄而获得的图像，预先检测所述吸嘴吸附所述元件的吸附面的角度，当检测出所述元件的吸附角度时，基于所述吸附角度与所述吸附面的角度的相对角度来判定所述元件的吸附姿势。

12.一种元件安装机，具备：

头，具有吸附元件的吸嘴；

拍摄装置，配置于所述吸嘴的侧方；及

所述控制装置根据所述图像检测所述元件的最下端位置并且以所述最下端位置为基准而在左侧和右侧以预定间隔检测下缘的多个位置，基于包括所述最下端位置在内的多个检测位置，检测被吸附于所述吸嘴的所述元件的吸附角度，并基于所述吸附角度来判定所述元件的吸附姿势。