CN108029234A - 元件安装装置及在该元件安装装置中使用的吸嘴更换方法 - Google Patents

Abstract

元件安装装置(1)具备吸嘴站(72)，吸嘴站具备：升降部件(86)，能够进行升降；吸嘴收纳装置(77)，对与吸嘴工具(60)的种类对应的多个种类的吸嘴(66)以可拆装的方式进行收纳；定位装置(95)，根据吸嘴工具的种类而将吸嘴收纳装置定位于多个高度位置；及基准标记(78)，设于吸嘴收纳装置。更换控制装置(93)具有：基准标记位置计算部(93a)，将吸嘴收纳装置定位于多个高度位置，并分别算出多个高度位置处的基准标记的位置；及吸嘴更换控制部(93b)，在伴随着吸嘴工具的更换而吸嘴收纳装置被定位于多个高度位置时，以算出的基准标记的位置为基准，使吸嘴工具的位置对准吸嘴收纳装置的位置来更换吸嘴。

Description

元件安装装置及在该元件安装装置中使用的吸嘴更换方法

技术领域

本发明涉及能够自动地更换吸嘴及保持该吸嘴的吸嘴工具的元件安装装置及在该元件安装装置中使用的吸嘴更换方法。

背景技术

元件安装装置通过吸嘴对被供给到吸附位置的电子元件进行吸附，并将该电子元件向电路基板上的预定的坐标位置(安装位置)安装。在这样的元件安装装置中，存在如专利文献1所示那样将保持有吸嘴的吸嘴工具以可更换的方式安装于元件移载装置的结构。更换用的吸嘴工具被保管于设置在元件安装装置的机内的工具站中。元件安装装置通过对保持吸嘴工具的元件移载装置的动作进行控制，而自动地更换为与要安装的电子元件的类别等对应的吸嘴工具。

然而，近年来，实施了将吸嘴的保持个数不同的多种吸嘴工具自动地向元件移载装置安装的尝试。当吸嘴的保持个数不同时，吸嘴的大小(长度及直径)不同，根据元件移载装置上所安装的吸嘴工具的种类不同而吸嘴相对于元件移载装置的高度位置各不相同。

在先技术文献

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

对于这样的多种吸嘴工具，如果想要自动地更换吸嘴，则需要在设于元件安装装置的机内的吸嘴站中设置收纳有多种吸嘴的吸嘴收纳装置，而且，在更换吸嘴时，需要根据吸嘴工具的种类来变更吸嘴收纳装置的高度位置。

然而，如果根据元件移载装置上所安装的吸嘴工具的种类而将吸嘴收纳装置的高度位置定位于不同的位置，则由于使吸嘴收纳装置升降的升降机构的精度，而吸嘴收纳装置的基准标记相对于基准位置的位置(收纳部的位置)根据高度位置而微小地变化。因此，吸嘴收纳装置与吸嘴工具的关系位置产生位置偏差，无法稳定地进行吸嘴更换。

本发明鉴于这样的情况而作出，目的在于提供一种能够消除在吸嘴收纳装置的多个高度位置间产生的吸嘴收纳装置相对于基准位置的位置偏差的影响的元件安装装置及在该元件安装装置中使用的吸嘴更换方法。

用于解决课题的方案

本发明的特征在于，涉及一种元件安装装置，具备：元件移载装置，以可拆装的方式安装以可拆装的方式保持有吸嘴的吸嘴工具，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；工具站，保管更换用的上述吸嘴工具；吸嘴站，保管更换用的上述吸嘴；及更换控制装置，构成为，将保管于上述工具站的更换用的上述吸嘴工具向上述元件移载装置安装，并将收纳于上述吸嘴站的更换用的上述吸嘴向上述吸嘴工具安装，上述吸嘴站具备：升降部件，能够进行升降；吸嘴收纳装置，设置在上述升降部件上，对与上述吸嘴工具的种类对应的多种上述吸嘴以可拆装的方式进行收纳；定位装置，根据上述元件移载装置上所安装的上述吸嘴工具的种类，将上述升降部件上的上述吸嘴收纳装置定位于多个高度位置；及基准标记，设于上述吸嘴收纳装置，上述更换控制装置具有：基准标记位置计算部，通过上述定位装置将上述吸嘴收纳装置定位于上述多个高度位置，在上述多个高度位置处分别识别上述基准标记，基于识别结果，分别算出上述多个高度位置处的上述基准标记的位置；及吸嘴更换控制部，在上述吸嘴收纳装置伴随着上述吸嘴工具的更换而被定位于上述多个高度位置时，以由上述基准标记位置计算部算出的上述基准标记的位置为基准，使上述吸嘴工具的位置对准上述吸嘴收纳装置的位置来更换上述吸嘴。

发明效果

根据本发明，预先分别算出多个高度位置处的基准标记的位置，而在更换吸嘴时进行位置修正，因此在伴随着更换为种类不同的吸嘴工具而将吸嘴收纳装置定位于多个高度位置时，能够消除在各高度位置间产生的吸嘴收纳装置相对于基准位置的位置偏差的影响，能够稳定、无误地对多种吸嘴工具更换吸嘴。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的元件安装装置整体的概略俯视图。

图2是表示头单元的从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图。

图4是表示吸嘴站的吸嘴收纳装置的俯视图。

图5是表示在吸嘴收纳装置的收纳孔中收纳有吸嘴的状态的剖视图。

图6是从图5的箭头6方向观察的收纳孔的俯视图。

图7是表示将吸嘴收纳装置定位于多个高度位置的定位装置的概要图。

图8是表示对元件安装装置进行控制的控制块的图。

图9是表示吸嘴更换的准备处理的流程图。

图10是表示吸嘴更换处理的流程图。

图11是表示吸嘴更换的准备处理的变形例的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的实施方式。本发明的实施方式的元件安装装置是通过吸嘴吸附被供给到吸嘴吸附位置的电子元件，并将该电子元件安装于电路基板上的预定的坐标位置(安装位置)的装置。

(1.元件安装装置1的整体结构)

如图1所示，元件安装装置1具备：基板输送装置10、元件供给装置20、元件移载装置30、基板相机71、元件相机75、吸嘴站72、工具站73及控制装置90。在以下的说明中，将元件安装装置1的水平宽度方向(图1中的左右方向)设为X轴方向，将元件安装装置1的水平长度方向(图1中的上下方向)设为Y轴方向，将与X轴及Y轴垂直的铅垂方向(图1中的前后方向)设为Z轴方向。

基板输送装置10由带式输送器等构成，沿着X轴方向输送基板Bd。基板输送装置10将基板Bd定位于元件安装装置1的机内的预定位置。并且，基板输送装置10在执行了基于元件安装装置1的安装处理之后，将基板Bd向元件安装装置1的机外送出。

元件供给装置20供给向基板Bd安装的电子元件。元件供给装置20具有沿着X轴方向排列配置的多个插槽。在多个插槽中分别以可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，向位于供料器21的前端侧(图1的上侧)的吸嘴吸附位置供给电子元件。

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从元件安装装置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及头单元33。XY机器人31构成为能够通过直动机构而使移动台32沿着XY轴方向移动。头单元33以可拆装的方式设置于XY机器人31的移动台32。

另外，头单元33将多个吸嘴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相对于头单元33的升降位置或角度、负压的供给状态受到控制。吸嘴66通过被供给负压而对于被供给到供料器21的吸嘴吸附位置的电子元件进行吸附保持。元件移载装置30通过XY机器人31及头单元33的动作，将吸附于吸嘴66的电子元件向基板Bd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。

基板相机71以使光轴沿着Z轴方向朝下的方式固定于元件移载装置30的移动台32。元件相机75以使光轴沿着Z轴方向朝上的方式固定在元件安装装置1的基台34上。元件相机75构成为能够拍摄由吸嘴66吸附的电子元件。

在移动台32移动到由基板输送装置10定位后的基板Bd的上方时，基板相机71能够拍摄该基板Bd。通过基板相机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，用于由基板输送装置10定位后的基板Bd的定位状态的识别。

吸嘴站72保管多个吸嘴66。多个吸嘴66对应于吸嘴工具60的种类而设有多种，由以可拆装的方式设置于吸嘴站72的吸嘴收纳装置77(参照图4)收纳。关于吸嘴收纳装置77的详情在后文叙述。

工具站73保管多种吸嘴工具60。在设于工具站73的多个工具收纳部中分别收纳能够向元件移载装置30安装的多种吸嘴工具60。吸嘴站72及工具站73在元件安装装置1的机内，配置在元件移载装置30的可动区域的内部。由此，元件安装装置1构成为能够根据生产的基板Bd的种类等，而自动地更换吸嘴66或吸嘴工具60。

以下，说明在工具站73中保管吸嘴保持个数不同的两种(例如，12个和4个)的吸嘴工具60，在工具站73与元件移载装置30之间自动地更换上述吸嘴工具60，并且将与吸嘴工具60的种类对应的两种吸嘴66保管于吸嘴站72，在吸嘴站72与吸嘴工具60之间自动地更换上述吸嘴66的例子。需要说明的是，为了简便起见，以下，有时将保持个数为12个的吸嘴工具60称为A种类，将保持个数为4个的吸嘴工具60称为B种类，将能够向A种类的吸嘴工具60安装的吸嘴66称为A种类，将能够向B种类的吸嘴工具60安装的吸嘴66称为B种类。

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具有存储装置等，该存储装置存储用于使元件安装装置1动作的安装数据、从基板相机71及元件相机75传送来的图像数据等。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，对于元件供给装置20或元件移载装置30等的动作进行修正。由此，控制装置90控制电子元件的安装处理。

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、吸嘴工具60的更换处理及吸嘴66的更换处理的详情，在后文叙述。

如上所述，元件移载装置30具备以可拆装的方式固定于移动台32的头单元33。头单元33将安装有吸嘴66的吸嘴工具60保持为可更换。如图2所示，头单元33具有安装头40及吸嘴工具60。

安装头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设有用于将头单元33固定于移动台32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进行升降且能够绕着旋转轴线进行旋转，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的吸嘴座61升降的吸嘴工作机构。吸嘴66通过吸嘴保持装置68(参照图2)以可拆装的方式保持于吸嘴座61的下端部。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，在该直动机构中设有吸嘴杆42、辊轴43及辊44。

吸嘴杆42形成为截面为“L”字形状，以能够从下方卡合于吸嘴工具60的杆卡合片63。辊轴43是沿着水平方向延伸的圆柱状的部件，被固定于吸嘴杆42。辊44以可旋转的方式设于辊轴43的外周侧。辊44以在辊44的外周面与位于下方的吸嘴杆42的卡合面之间形成有预定间隔的方式配置。

由这样的结构构成的头主体41的吸嘴工作机构在吸嘴工具60的杆卡合片63保持于由吸嘴杆42及辊44形成的卡合槽内的状态下，使吸嘴杆42及辊44升降。由此，吸嘴工作机构经由形成有杆卡合片63的吸嘴座61，而使安装于该吸嘴座61的吸嘴66沿Z轴方向升降。

工具保持装置51具有以能够旋转的方式支撑于头主体41的分度轴52。分度轴52经由一体地固定在上端部的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的动作而使旋转角每次转位预定角度。分度轴52通过设置于下端部的夹紧机构(未图示)将吸嘴工具60保持为可拆装。

另外，在分度轴52的外周侧配置有由圆筒形状构成的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的驱动而绕着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)。

吸嘴工具60将多个吸嘴66保持为可拆装。吸嘴工具60包括保持1个吸嘴66的类型。各种吸嘴工具60对应于电子元件的类别和安装处理而被适当更换。吸嘴工具60在被保持于工具保持装置51的状态下，在与R轴同心的圆周上沿着周向等间隔地保持12个或4个吸嘴66。

更详细而言，如图2所示，吸嘴工具60将多个吸嘴座61保持为能够沿着Z轴方向滑动且能够旋转。吸嘴座61由弹簧62的弹性力相对于吸嘴工具60的主体被向上方施力。由此，吸嘴座61在未被施加外力的通常状态下，位于上升端。

另外，在杆卡合片63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的识别处理中被使用。在此，吸嘴工具60的识别处理是取得收纳于工具站73的吸嘴工具60的类别及识别编号，并与工具站73中的工具收纳位置建立关联的处理。作为信息码，可采用条形码或二维码、文字列、花纹、色彩或它们的结合体中的任一者。

吸嘴工具60具有θ轴圆筒齿轮64，该θ轴圆筒齿轮64被保持成能够相对于保持多个吸嘴座61的主体部绕着旋转轴线旋转。θ轴圆筒齿轮64形成为圆筒状。θ轴圆筒齿轮64的内径设定为小于工具保持装置51的分度轴52的外径。吸嘴工具60通过贯通了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，并通过工具保持装置51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，形成于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中省略齿面)。

在吸嘴座61的上端部设有与吸嘴座61一体地绕θ轴旋转的吸嘴齿轮65。吸嘴齿轮65以能够沿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驱动时，θ轴从动齿轮55及θ轴圆筒齿轮64绕R轴旋转。随之，各吸嘴座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进行旋转，由此各吸嘴66依次转位至绕着R轴的预定的角度位置。

如图4所示，在吸嘴站72中配置有吸嘴收纳装置77，该吸嘴收纳装置77收纳有以可拆装的方式向吸嘴工具60安装的多种吸嘴66。在吸嘴站72中，升降部件86经由引导部件85以能够升降的方式被引导，吸嘴收纳装置77通过省略图示的定位销等而可拆装且能够定位地载置在该升降部件86上。在吸嘴收纳装置77上设有一对基准标记78。

在实施方式中，吸嘴收纳装置77收纳有向种类不同的吸嘴工具60安装的2种吸嘴66。即，收纳向例如吸嘴保持个数为12个的吸嘴工具(A种类的吸嘴工具)60安装的多个吸嘴(A种类的吸嘴)66的收纳孔87(87A)与收纳向例如吸嘴保持个数为4个的吸嘴工具(B种类的吸嘴工具)60安装的多个吸嘴(B种类的吸嘴)66的收纳孔87(87B)被划分于各收纳区段ZA、ZB地配置于吸嘴收纳装置77。

用于收纳A种类的吸嘴66的多个收纳孔87A相对于基准标记78沿X、Y轴方向分别排列成预先确定的位置关系(X11，Y11…)。同样，用于收纳B种类的吸嘴66的多个收纳孔87B相对于基准标记78沿X、Y轴方向分别排列成预先确定的位置关系(X21，Y22…)。

如图5及图6所示，吸嘴66以吸嘴部66c朝向下方的姿势可拆装地保持在吸嘴收纳装置77的收纳孔87(87A、87B)中。吸嘴收纳装置77具有形成有收纳孔87(87A、87B)的底板101和覆盖底板101的上表面的盖板102。盖板102能够相对于底板101沿图6的箭头方向滑动预定量。收纳孔87设为阶梯孔，在阶梯孔的阶梯面载置吸嘴66的凸缘部66b。在凸缘部66b的外周形成有凹口66d，与凹口66d卡合的省略图示的销设置于收纳孔87的阶梯面。通过凹口66d与销的卡合，而吸嘴66以确定的角度载置，并阻止吸嘴66的旋转。

另一方面，在盖板102上，对应于收纳孔87而形成有圆形的贯穿孔103，在该贯穿孔103的内周一部分形成有插槽部104。贯穿孔103形成为与收纳孔87大致相同的内径，插槽部104的宽度稍大于向吸嘴座61插入的吸嘴66的轴部66a的外径。

通过盖板102相对于底板101的滑动，而在收纳孔87与贯穿孔103一致的状态与收纳孔87被插槽部104堵住的状态之间变化。盖板102由省略图示的弹簧向堵住收纳孔87的方向施力，通常避免吸嘴66从吸嘴收纳装置77飞出。并且，在取出吸嘴66时，通过省略图示的工作装置而盖板102克服弹簧进行动作。

然而，向保持个数为12个的A种类的吸嘴工具60安装的多个吸嘴66适合于吸附比较小型的电子元件，与此相对，向保持个数为4个的B种类的吸嘴工具60安装的多个吸嘴66适合于吸附大型的电子元件。因此，与向保持个数为12个的吸嘴工具60安装的吸嘴相比，向保持个数为4个的吸嘴工具60安装的吸嘴66从吸嘴66的凸缘部66b至吸嘴部66c的前端为止的长度长，且吸嘴部66c的直径大。

由于上述关系，为了更换吸嘴66而将向元件移载装置30安装的吸嘴工具60定位于吸嘴站72的上方时，根据吸嘴工具60的种类及向吸嘴工具60安装的吸嘴66的种类等而吸嘴66的凸缘部66b的高度位置不同。

因此，如图7所示，能够通过作为定位装置的工作缸装置95，而将载置有吸嘴收纳装置77的升降部件86定位在作为退避位置的下段位置H0、作为第一更换位置的中段位置H1、作为第二更换位置的上段位置H2这三个高度位置。为了将升降部件86定位在三个高度位置，工作缸装置95成为例如与第一工作缸96嵌合的活塞杆97和与第二工作缸98嵌合的活塞杆99直接连结的双工作缸构造。并且，通过第一工作缸96的活塞杆97的下降端位置及上升端位置来形成下段位置H0及上段位置H2，通过第一工作缸96的活塞杆97与定位于上升端位置的第二工作缸98的活塞杆99抵接来形成中段位置H1。

(2.控制装置90的详细结构)

如图8所示，控制装置90具备：安装控制装置91、对吸嘴工具60及吸嘴66的更换进行控制的更换控制装置93。更换控制装置93具备后述的基准标记位置计算部93a及吸嘴更换控制部93b等。

安装控制装置91经由电动机控制电路来控制头单元33的位置或动作。更详细而言，安装控制装置91在电子元件的安装处理中，输入从各种传感器输出的信息或各种识别处理的结果。并且，安装控制装置91基于存储于存储装置94的安装数据、各种传感器的信息、图像处理或识别处理的结果，向电动机控制电路送出控制信号。由此，控制保持于吸嘴工具60的吸嘴66的位置及绕θ轴的旋转角度。

另外，上述识别处理包括基板Bd及吸嘴收纳装置77(参照图4)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的基板相机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上的规定位置的基板标记，并且如后所述，使用通过基板相机71的拍摄而取得的吸嘴收纳装置77的图像，通过图像处理来识别附于该吸嘴收纳装置77上的规定位置的基准标记78。安装控制装置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。

(3.吸嘴工具的更换处理)

元件安装装置1的控制装置90根据安装数据或吸嘴66的状态等，执行自动地更换吸嘴工具60的工具更换处理。在吸嘴工具60的更换处理中，首先，控制装置90(更换控制装置93)使头单元33向工具站73移动。由此，控制装置90将安装有吸嘴工具60的工具保持装置51定位在工具站73中的空的工具收纳部的上方。接下来，控制装置90使工具保持装置51进一步下降，以将吸嘴工具60收纳于工具站73的空的工具收纳部中。

在吸嘴工具60收纳于工具收纳部中的状态下，控制装置90解除分度轴52的夹紧机构，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。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的工具收纳部的上方。此时，控制装置90通过基板相机71拍摄收纳于工具收纳部的状态下的更换用的吸嘴工具60，取得该吸嘴工具60的图像并存储于存储装置。

控制装置90使工具保持装置51下降，向吸嘴工具60的θ轴圆筒齿轮64的内周侧插入分度轴52。然后，控制装置90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。然后，控制装置90使工具保持装置51上升而将吸嘴工具60从工具站73拆下。如上所述，控制装置90通过执行吸嘴工具60的收纳处理及安装处理，来更换吸嘴工具60。

(4.基准标记位置算出处理)

另外，元件安装装置1的控制装置90(更换控制装置93)伴随着吸嘴工具60的更换而执行吸嘴更换控制处理，该吸嘴更换控制处理自动地更换与安装于元件移载装置30的吸嘴工具60的种类对应的吸嘴66。以下，说明对吸嘴工具60更换吸嘴66的吸嘴更换控制处理。

作为用于执行上述吸嘴更换控制处理的准备阶段(前阶段)，在通过元件安装装置1生产基板Bd之前，控制装置90执行基准标记位置算出处理，该基准标记位置算出处理算出在升降部件86上的吸嘴收纳装置77设置的基准标记78的位置。以下，基于图9的流程图说明基准标记位置算出处理的程序。

在步骤S200中，控制装置90使元件移载装置30移动到吸嘴站72的上方位置，并定位在能够通过基板相机71识别出设于在吸嘴站72上设置的吸嘴收纳装置77的基准标记78的位置。

接下来，在步骤S202中，控制装置90通过工作缸装置(定位装置)95使吸嘴站72上的升降部件86上升，将吸嘴收纳装置77定位在作为第一更换位置的中段位置H1。在接下来的步骤S204中，控制装置90通过基板相机71拍摄被定位在中段位置H1的吸嘴收纳装置77上的基准标记78，通过图像处理来识别基准标记78的位置。

然后，在步骤S206中，控制装置90基于中步骤S104中识别出的识别结果，来算出基准标记78相对于基准位置P0的位置。并且，将算出的基准标记78的位置数据DA存储在控制装置90的存储装置94的预定的存储区域。此时，通过识别出一对基准标记78的位置，能够求出吸嘴收纳装置77在XY平面内的倾斜，该倾斜的数据也存储在存储装置94的预定的存储区域。

接下来，在步骤S208中，控制装置90通过工作缸装置95使升降部件86进一步上升，而将吸嘴收纳装置77定位在作为第二更换位置的上段位置H2。在接下来的步骤S210中，控制装置90通过基板相机71拍摄被定位于上段位置H2的吸嘴收纳装置77上的基准标记78，通过图像处理来识别基准标记78的位置。

接下来，在步骤S212中，控制装置90基于通过步骤S110识别出的识别结果，算出基准标记78相对于基准位置P0的位置。并且，将算出的基准标记78的位置数据DB等存储于控制装置90的存储装置94的预定的存储区域。

然后，在步骤S214中，控制装置90通过工作缸装置95使升降部件86下降至下降端位置，使吸嘴收纳装置77退避到作为退避位置的下段位置H0，并结束基准标记位置算出处理。

通过上述步骤S202、S206、S210、S212，构成基准标记位置计算部93a(参照图8)，该基准标记位置计算部93a在吸嘴收纳装置77的多个高度位置处，分别识别出基准标记78，基于其识别结果而分别算出多个高度位置处的基准标记78的位置。

(5.吸嘴更换控制处理)

接下来，基于图10的流程图，说明在通过元件安装装置1生产基板Bd的过程中，通过控制装置90(更换控制装置93)对安装于元件移载装置30的吸嘴工具60更换吸嘴66的吸嘴更换控制处理的程序。

在步骤S300中，控制装置90判断是否送出了吸嘴更换指令，在判断送出了吸嘴更换指令的情况下，进入步骤S302。在接下来的步骤S302中，控制装置90判断安装于元件移载装置30的吸嘴工具60的种类是A种类还是B种类。在判断为安装于元件移载装置30的吸嘴工具60的种类为A种类(TA)的情况下，进入步骤S304，在判断为安装于元件移载装置30的吸嘴工具60的种类为B种类(TB)的情况下，进入步骤S314。

在步骤S304中，控制装置90对工作缸装置95进行控制，使吸嘴站72上的升降部件86上升，将吸嘴收纳装置77定位在作为第一更换位置的中段位置H1。然后，在步骤S306中，控制装置90从存储装置94的预定的存储区域取得在通过元件安装装置1生产基板Bd之前通过基准标记位置算出处理算出的吸嘴收纳装置77的中段位置H1处的基准标记78的位置数据DA及倾斜的数据。

接下来，在步骤S308中，控制装置90基于取得的基准标记78的位置数据DA及倾斜的数据，对元件移载装置30进行移动控制，对吸嘴工具60在X轴方向及Y轴方向上进行位置修正。即，如图4所示，关于基准标记78相对于基准位置P0的设计上的位置Xn、Yn，将吸嘴工具60的位置修正由于吸嘴收纳装置77向中段位置H1上升引起的基准标记78(收纳孔87)的位置偏差量，使吸嘴收纳装置77的各收纳孔87与各吸嘴座61位置一致。

然后，在步骤S310中，控制装置90在吸嘴工具60的各吸嘴座61与吸嘴收纳装置77的各收纳孔87之间通过公知的方法更换吸嘴66。

具体而言，对元件移载装置30进行移动控制，而将保持有位于吸嘴工具60的通路Pr的最初的吸嘴66的吸嘴座61定位在与吸嘴收纳装置77的收纳孔87一致的位置。在该状态下，通过吸嘴工作机构使吸嘴座61下降，并且吸嘴保持装置68工作而吸嘴66的保持被释放，而吸嘴66收纳在收纳孔87中。然后，吸嘴座61上升，并且分度轴52旋转预定角度，保持有下一吸嘴66的吸嘴座61转位到通路Pr位置。以下，相同地反复进行吸嘴座61的升降和分度轴52的旋转，而将保持于吸嘴工具60的全部吸嘴66收纳于吸嘴收纳装置77的收纳孔87中。

接下来，反复进行与上述相同的吸嘴座61的升降和分度轴52的旋转，而将收纳于收纳孔87中的更换用的各吸嘴66依次安装于吸嘴工具60的各吸嘴座61。

由此，即使由于吸嘴收纳装置77向中段位置H1上升而基准标记78的位置偏差，也能修正该位置偏差，能够在吸嘴座61的中心与收纳孔87的中心一致的状态下进行吸嘴66的更换，能够稳定、无误地对多种吸嘴工具60更换吸嘴66。

另一方面，在判断为安装于元件移载装置30的吸嘴工具60的种类为B种类(TB)的情况下，在步骤S314中，控制装置90对工作缸装置95进行控制，使吸嘴站72上的升降部件86上升，将吸嘴收纳装置77定位在作为第二更换位置的上段位置H2。

接下来，在步骤S316中，控制装置90从存储装置94的预定的存储区域取得在通过元件安装装置1生产基板Bd之前通过基准标记位置算出处理算出的吸嘴收纳装置77的上段位置H2处的基准标记78的位置数据DB等。

接下来，在步骤S318中，控制装置90基于取得的基准标记78的位置数据DB等，对元件移载装置30进行移动控制，对吸嘴工具60在X方向及Y方向上进行位置修正。然后，在步骤S310中，控制装置90与上述同样地将吸嘴66向吸嘴座61更换。

通过上述步骤S308、S310、S318，构成吸嘴更换控制部93b(参照图8)，该吸嘴更换控制部93b以由基准标记位置计算部93a算出的基准标记78的位置为基准，使吸嘴工具60的位置对准吸嘴收纳装置77的位置来更换吸嘴66。

根据上述实施方式，吸嘴站72具备：升降部件86，能够进行升降；吸嘴收纳装置77，设置在升降部件86上，将与吸嘴工具60的种类对应的多种吸嘴66收纳成可拆装；定位装置95，根据元件移载装置30上所安装的吸嘴工具60的种类，而将升降部件86定位于多个高度位置；及基准标记78，设置于吸嘴收纳装置77，更换控制装置93具有：基准标记位置计算部93a，通过定位装置95将升降部件86定位于多个高度位置，在多个高度位置处，分别识别基准标记78，基于其识别结果，分别算出多个高度位置处的基准标记78的位置；及吸嘴更换控制部93b，在伴随着吸嘴工具60的更换而将升降部件86定位于多个高度位置时，以由基准标记位置计算部93a算出的基准标记78的位置为基准，使吸嘴工具60的位置对准吸嘴收纳装置77的位置来更换吸嘴66。

由此，能够具体实现如下的元件安装装置1：能够消除在多个高度位置之间产生的吸嘴收纳装置77相对于基准位置P0的位置偏差的影响，能够稳定、无误地对多种吸嘴工具60更换吸嘴66。

根据上述实施方式，升降部件86能够定位在作为退避位置的下段位置H0、与吸嘴工具60的种类对应的作为第一更换位置的中段位置H1及作为第二更换位置的上段位置H2。由此，能够对吸嘴工具60自动地更换与2种吸嘴工具60对应的2种吸嘴66。

根据上述实施方式，涉及如下的吸嘴更换方法：在通过元件安装装置1生产基板之前，根据元件移载装置30上所安装的吸嘴工具60的种类而将升降部件86定位在多个高度位置，在多个高度位置处，分别识别基准标记78，基于其识别结果，分别算出多个高度位置处的基准标记78的位置，伴随着吸嘴工具60的更换而将升降部件86定位于多个高度位置时，以在该高度位置处算出的基准标记78的位置为基准，使吸嘴工具60的位置对准吸嘴收纳装置77的位置来更换吸嘴66。

由此，能够实现如下的吸嘴更换方法：能够消除在多个高度位置间产生的吸嘴收纳装置77相对于基准位置P0的位置偏差的影响，能够稳定、无误地对多种吸嘴工具60更换吸嘴66。

在上述实施方式中，叙述了更换A种类和B种类这2种吸嘴工具60的例子，但是如果通过换产调整而能够更换C种类和D种类的吸嘴工具60，则得到能够进行4种吸嘴工具60的更换的元件安装装置1。

在上述实施方式中，说明了将升降部件86定位在与吸嘴工具60的种类对应的作为第一更换位置的中段位置H1及作为第二更换位置的上段位置H2，在这2个高度位置(中段位置H1、上段位置H2)处，分别识别基准标记78，基于其识别结果，分别算出2个高度位置处的基准标记78的位置的例子。

但是，识别基准标记78的高度位置不限定于实施方式中叙述的2个位置，也可以根据吸嘴工具60的种类而设置3个以上高度位置。

在该情况下，也可以，不在3个以上的位置处分别识别基准标记78的位置，而通过运算来求出最上段与最下段之间的中间的高度位置处的基准标记78的位置。即，如图11所示，可以在最上段的高度位置和最下段的高度位置处分别算出基准标记78的位置(步骤S402～S412)，然后基于上述算出的2个数据，通过运算来求出最上段与最下段之间的高度位置处的基准标记78的位置(步骤S414)。

由此，即便存在3个以上的更换位置的情况下，也能够仅通过在最上段的高度位置和最下段的高度位置处识别基准标记78的位置，来求出最上段与最下段之间的更换位置处的基准标记78的位置，能够迅速且容易地进行基准标记78位置的算出处理。

另外，在上述实施方式中，说明了在设置于升降部件86上的吸嘴收纳装置77中收纳有多种吸嘴66的例子，但是也可以将多种吸嘴66分别收纳于不同的吸嘴收纳装置77，并将这多个吸嘴收纳装置77排列设置在升降部件86上。

这样，本发明不限定于在上述实施方式中叙述的结构，在不脱离权利要求书记载的本发明的主旨的范围内可采取各种方式。

工业实用性

本发明的元件安装装置及在该元件安装装置中使用的吸嘴更换方法适合使用于对元件移载装置自动更换多种吸嘴工具且对各吸嘴工具自动更换与之相称的吸嘴的情况。

附图标记说明

1…元件安装装置，10…基板输送装置，20…元件供给装置，30…元件移载装置，40…安装头，60…吸嘴工具，61…吸嘴座，66…吸嘴，71…基板相机，72…吸嘴站，73…工具站，77…吸嘴收纳装置，78…基准标记，86…升降部件，90…控制装置，93…更换控制装置，93a…基准标记位置计算部，93b…吸嘴更换控制部，95…定位装置(工作缸装置)。

Claims (4)

1.一种元件安装装置，具备：

元件移载装置，以可拆装的方式安装以可拆装的方式保持有吸嘴的吸嘴工具，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；

工具站，保管更换用的所述吸嘴工具；

吸嘴站，保管更换用的所述吸嘴；及

更换控制装置，构成为，将保管于所述工具站的更换用的所述吸嘴工具向所述元件移载装置安装，并将收纳于所述吸嘴站的更换用的所述吸嘴向所述吸嘴工具安装，

所述元件安装装置的特征在于，

所述吸嘴站具备：

升降部件，能够进行升降；

吸嘴收纳装置，设置在所述升降部件上，对与所述吸嘴工具的种类对应的多种所述吸嘴以可拆装的方式进行收纳；

定位装置，根据所述元件移载装置上所安装的所述吸嘴工具的种类，将所述升降部件上的所述吸嘴收纳装置定位于多个高度位置；及

基准标记，设于所述吸嘴收纳装置，

所述更换控制装置具有：

基准标记位置计算部，通过所述定位装置将所述吸嘴收纳装置定位于所述多个高度位置，在所述多个高度位置处分别识别所述基准标记，基于识别结果，分别算出所述多个高度位置处的所述基准标记的位置；及

吸嘴更换控制部，在所述吸嘴收纳装置伴随着所述吸嘴工具的更换而被定位于所述多个高度位置时，以由所述基准标记位置计算部算出的所述基准标记的位置为基准，使所述吸嘴工具的位置对准所述吸嘴收纳装置的位置来更换所述吸嘴。

2.根据权利要求1所述的元件安装装置，其中，

所述吸嘴收纳装置能够定位于作为退避位置的下段位置、与所述吸嘴工具的种类对应的作为第一更换位置的中段位置及与所述吸嘴工具的种类对应的作为第二更换位置的上段位置。

3.根据权利要求1所述的元件安装装置，其中，

所述吸嘴收纳装置能够定位于三个以上的更换位置，所述吸嘴更换控制部构成为，在最上段的更换位置和最下段的更换位置处分别算出所述基准标记的位置，基于所算出的所述基准标记的两个位置算出最上段与最下段之间的更换位置处的所述基准标记的位置。

4.一种吸嘴更换方法，用于元件安装装置，所述元件安装装置具备：

元件移载装置，以可拆装的方式安装以可拆装的方式保持有吸嘴的吸嘴工具，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；

工具站，保管更换用的所述吸嘴工具；

吸嘴站，保管更换用的所述吸嘴；及

更换控制装置，构成为，将保管于所述工具站的更换用的所述吸嘴工具向所述元件移载装置安装，并将收纳于所述吸嘴站的更换用的所述吸嘴向所述吸嘴工具安装，

所述吸嘴更换方法的特征在于，

所述吸嘴站设有：

升降部件，设有基准标记且能够进行升降；

多个吸嘴收纳装置，设置在所述升降部件上，对与所述吸嘴工具的种类对应的多种所述吸嘴以可拆装的方式进行收纳；及

定位装置，根据所述元件移载装置上所安装的所述吸嘴工具的种类，将所述升降部件上的所述吸嘴收纳装置定位于多个高度位置，

在通过所述元件安装装置生产所述基板之前，根据所述元件移载装置上所安装的所述吸嘴工具的种类将所述吸嘴收纳装置定位于多个高度位置，

在所述多个高度位置处分别识别所述基准标记，

基于识别结果，分别算出所述多个高度位置处的所述基准标记的位置，

在所述吸嘴收纳装置伴随着所述吸嘴工具的更换而被定位于所述多个高度位置时，以在该高度位置处算出的所述基准标记的位置为基准，使所述吸嘴工具的位置对准所述吸嘴收纳装置的位置来更换所述吸嘴。