CN108781529A - 元件安装机及元件安装机的吸嘴拍摄方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及元件安装机及元件安装机的吸嘴拍摄方法，其中，在一个吸嘴(40)从作业位置(Po)的一个排列间距(a)跟前朝着作业位置(Po)回转后且在该作业位置(Po)处开始下降之前拍摄该吸嘴(40)的侧部。该拍摄动作的控制中利用了参数。该参数包含：电子元件的安装时各吸嘴(40)开始下降时的下降开始时期(Ts)；摄像机(60)从开始该吸嘴(40)的拍摄至结束为止所要的拍摄时间的决定上所需要的数据(SV)。在一个吸嘴(40)在作业位置(Po)处即将开始下降之前(较为理想的是与该下降大致同时地)完成拍摄。

Description

元件安装机及元件安装机的吸嘴拍摄方法

技术领域

本发明涉及元件安装机及元件安装机的吸嘴拍摄方法，尤其涉及如下的元件安装机及元件安装机的吸嘴拍摄方法：该元件安装机具备支撑多个设置在同一圆周上的吸嘴的吸嘴头，涉及在该元件安装机中拍摄所述吸嘴的吸嘴拍摄技术。

背景技术

专利文献1、2中公开了上述那样的元件安装机。这些元件安装机均为如下的安装机：以设定在安装头上的铅锤线为中心而在同一圆周上设置多个吸嘴，并且使各吸嘴绕着所述铅锤线一个一个间距地在规定方向上间歇地回转，从而使各吸嘴依次设置到作业位置，并且通过位于作业位置的吸嘴来安装电子元件。

此外，专利文献1所公开的元件安装机对进行吸附及取出(拾取)动作的吸嘴的侧部进行拍摄，以检查元件的吸附状态。该装置包括：存储装置，将预先按每一吸嘴来设定的固定值作为拍摄角度位置予以存储；转角检测装置，检测作为拍摄对象的吸嘴的转角；以及控制装置，由转角检测装置检测拍摄角度位置，以控制对移动到该拍摄角度位置上的吸嘴的拍摄。所述固定值被设定为各吸嘴的一个移动间距的1/2。

专利文献2所公开的元件安装机在吸嘴保持器停止转动且位于作业位置的吸嘴下降并吸附电子元件的期间，同时拍摄位处于先行位置的吸嘴和处于后行位置的吸嘴，并且在一个画面上取得所拍摄的图像(第0044段落等)，所述先行位置是相对于吸附位置而位于回转方向的上游侧的位置，所述后行位置是相对于吸附位置而位于回转方向的下游侧的位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2014-220269号

专利文献2：日本专利公开公报特开2009-130014号

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述的现有技术的任一者为了在安装所吸附的电子元件之前检查到该电子元件是否发生了掉落等而均不能发挥充分的性能。

即，在采用专利文献1所记载的技术的情况下，仅通过拍摄进行了吸附及取出(拾取)动作的吸嘴的侧部来检查元件的吸附状态，该检查结束后，在使吸嘴保持器移动到基板上方来安装电子元件的过程中，并未实施拍摄侧部的检查(第0042段落)。因此，该技术不能切实地检查安装动作开始后的电子元件的吸附状态。

此外，在采用专利文献2所记载的技术的情况下，由于在各吸嘴停止时进行拍摄，因此，当停止的吸嘴转动后，吸附在该吸嘴上的电子元件发生落下等时，不能检测到该情况。

若使拍摄吸嘴的时期挪后到即将进行安装之前，则能够获得可靠性较高的图像。然而，在拍摄时，由于需要使摄像器件的电荷放电来进行重置等的时间，因此，若单纯地延迟拍摄时期，有可能发生因拍摄而必需暂时停止安装作业的情况，这会使吞吐量下降，并不理想。

本发明鉴于上述的问题而作，其目的在于提供一种如下的元件安装机及元件安装机的吸嘴拍摄方法：在通过拍摄来检查安装前的吸嘴时，不会发生等待拍摄，而且能够获得可靠性尽量高的检查图像。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的一技术方案涉及元件安装机，其包括：吸嘴保持器，能够绕轴心回转；多个吸嘴，沿着与所述吸嘴保持器的回转中心同心的圆周在周向上隔着排列间距设置，而且能够吸附电子元件；水平移动装置，能够使所述吸嘴保持器在平面上移动，以使处于被预先设定在所述圆周上的作业位置的吸嘴在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动；回转装置，能够使所述吸嘴保持器沿着所述圆周回转，以使各所述吸嘴择一地移动到所述作业位置；升降装置，能够使处于所述作业位置的吸嘴升降；摄像机，能够拍摄吸附着电子元件而上升的吸嘴的侧部；参数存储装置，存储用于控制所述摄像机的参数，所述参数至少包含：所述电子元件的安装时各吸嘴开始下降时的下降开始时期；和，所述摄像机从开始该吸嘴的拍摄至结束为止所要的拍摄时间的决定上所需要的数据；以及摄像控制装置，根据所述参数存储装置所存储的参数来决定所述摄像机的拍摄开始时期，以便在吸附着作为安装对象的电子元件而上升的一个吸嘴从所述作业位置的一个排列间距跟前朝着所述作业位置回转之后，且在该作业位置处即将开始下降之前完成拍摄。

此外，本发明的另一技术方案涉及元件安装机的吸嘴拍摄方法，其是利用元件安装机安装电子元件时的吸嘴拍摄方法，所述元件安装机使能够绕轴心回转的吸嘴保持器回转，而且使沿着与所述吸嘴保持器的回转中心同心的圆周在周向上隔着排列间距设置的多个吸嘴择一地移动到被预先设定在所述圆周上的作业位置，并且使所述吸嘴保持器在平面上移动，以使处于所述作业位置的吸嘴在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动，所述元件安装机的吸嘴拍摄方法包括：预先存储步骤，预先存储：所述电子元件的安装时各吸嘴开始下降时的下降开始时期；和，能够拍摄吸附着所述电子元件而上升的吸嘴的侧部的摄像机从开始该吸嘴的拍摄至结束为止所要的拍摄时间的决定上所需要的数据；吸附步骤，通过各吸嘴吸附电子元件；移动步骤，在结束了所述电子元件的吸附动作后，使所述吸嘴保持器的所述作业位置移动到安装作为安装对象的电子元件的位置；回转步骤，在移动所述作业位置的过程中，使吸附着作为安装对象的电子元件而上升的一个吸嘴沿着所述圆周回转；决定步骤，根据所述参数存储装置所存储的参数来决定所述控制装置使所述摄像机进行拍摄的拍摄开始时期，以便在所述一个吸嘴从所述作业位置的一个排列间距跟前朝着所述作业位置回转之后，且在该作业位置处即将开始下降之前完成拍摄；以及拍摄步骤，以所决定的拍摄开始时期使所述摄像机工作，以拍摄所述一个吸嘴。

在各上述技术方案的元件安装机及元件安装机的吸嘴拍摄方法中，通过使沿着以指定的轴为中心的圆周而隔着指定的排列间距排列的多个吸嘴一体地回转，择一地变更位于作业位置的吸嘴。此时，摄像机的拍摄开始时期以在吸嘴从作业位置的一个排列间距跟前朝着作业位置回转之后，且在位于该作业位置的吸嘴在安装时在作业位置处即将开始下降之前完成拍摄的方式来决定，因此，摄像机能够拍摄吸嘴即将开始下降之前的图像。该“即将开始下降之前”的时期根据电子元件的安装时各吸嘴开始下降时的下降开始时期和摄像机从开始该吸嘴的拍摄至结束为止所要的拍摄时间的决定上所需的数据而被决定，因此，不管吸嘴保持器的回转方式如何，其均能够成为尽量地接近吸嘴的下降开始时期的时期。因此，能够拍摄到可靠性高的检查图像，另一方面，由于在吸嘴开始下降的时期已完成拍摄，因此，无需为了进行拍摄而暂时停止安装作业，能够避免吞吐量下降。

如上所述，根据本发明，由于以在吸嘴从作业位置的一个排列间距跟前朝着作业位置回转之后，且在吸嘴安装时在作业位置处即将开始下降之前完成拍摄的方式来决定摄像机的拍摄开始时期，因此，能够拍摄到可靠性高的检查图像，另一方面，在吸嘴即将开始下降的时期已完成了拍摄，因此，无需为了拍摄而暂时停止安装作业，能够避免吞吐量下降。由此，在通过拍摄来检查安装前的吸嘴时，能够获得如下的的显著效果：不会产生等待拍摄，而且能够获得可靠性尽量高的检查图像。

本发明的其它特征、目的、结构、以及作用效果根据以下详细的说明及相应的附图能够更容易理解。

附图说明

图1是示意性地表示了本发明所涉及的元件安装机的局部俯视图。

图2是示意性地表示了一例安装头的下端部近傍的局部主视图。

图3是示意性地表示了图2的安装头底部的局部俯视图。

图4是示意性地表示了摄像单元的外观的局部立体图。

图5是表示了图1的元件安装机所具备的电结构的方块图。

图6是表示了吸嘴的侧部拍摄动作的时间图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的优选实施方式。

如图1所示，元件安装机1是如下的装置：沿着一搬送方向水平地搬入作为加工对象的基板S，在安装电子元件后将该基板搬出到同一搬送方向的下游侧。在以下的说明中，以XYZ正交坐标作为基准来说明方向，其中，基板S的搬送方向为X轴方向，Z轴方向为铅锤方向。

元件安装机1具备设置在基台11上的一对传送带12、12。而且，元件安装机1将电子元件安装到由传送带12从基板搬送方向(X轴方向)的上游侧搬入到安装处理位置(图1的基板S的位置)的基板S，并且通过传送带12将结束了元件安装的基板S从安装处理位置搬出到X轴方向的下游侧。元件安装机1的基台11上，在Y轴方向上隔着一对传送带12、12的两侧设置有两个元件供应部28，它们分别沿着X轴方向排列。多个带式供料器281在X轴方向上排列并且可装拆地安装在各元件供应部28中，各带式供料器281中设置有卷绕有料带的卷筒，该料带中以指定间隔收纳有集成电路、晶体管、电容器等小片状的电子元件(芯片元件)。而且，带式供料器281通过间歇性地将料带送出到安装头3侧来供应料带内的电子元件。

为了对由一对传送带12、12搬入到安装处理位置的基板S安装从元件供应部28供应来的电子元件，元件安装机1中设置有安装头3、被该安装头3支撑的多个头单元4、以及驱动安装头3的机构。各头单元4中支撑有多个吸嘴40，如后所述，基于安装头3在XY平面上被驱动，各吸嘴40能够在从指定的元件供应部28吸附电子元件的位置和对搬入到安装处理位置的基板S安装电子元件的位置之间移动。

首先，对在XY平面上驱动安装头3的机构进行说明。

元件安装机1中设置有：沿Y轴方向延伸的一对Y轴轨道21、21；沿Y轴方向延伸的Y轴滚珠螺杆机构22；驱动Y轴滚珠螺杆机构22转动的Y轴马达My。支撑安装头3的头支撑件23以能够在Y轴方向上移动的方式被一对Y轴轨道21、21支撑。该头支撑件23固定在Y轴滚珠螺杆机构22的螺母上。头支撑件23是沿着X轴方向较长地延伸的结构体。该头支撑件23中安装有：沿X轴方向延伸的X轴滚珠螺杆机构24；驱动X轴滚珠螺杆机构24转动的X轴马达Mx。安装头3以在X轴方向上可移动地被支撑的状态固定于X轴滚珠螺杆机构24的螺母。驱动控制部130通过Y轴马达My能够使Y轴滚珠螺杆机构22转动以使安装头3沿Y轴方向移动，或者通过X轴马达Mx能够使X轴滚珠螺杆机构24转动以使安装头3沿X轴方向移动。这样，Y轴滚珠螺杆机构22、Y轴马达My、吸附头支撑件23、X轴滚珠螺杆机构24、以及X轴马达Mx构成水平移动单元150(参照图5)，该水平移动单元150能够使吸嘴头4在平面上移动，以便让吸嘴40在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动。水平移动单元150是本发明的水平移动装置的一个例子。

此外，安装头3是形成为在X轴方向上较长地延伸的俯视长方形的长方体形状的结构体。安装头3具有多个(图示的例子为四个)在X轴方向上隔开间隔地呈直线状排列的的吸嘴头4。

如图2及图3所示，各吸嘴头4是让多个吸嘴40排列在圆周上而成的回转式吸嘴头。如后所述，吸嘴头4通过吸嘴40进行电子元件的吸附和安装。以下，利用图2及图3来说明吸嘴头4的结构。由于四个吸嘴头4的结构共通，因此，在这里仅对一个吸嘴头4作说明。

参照图2及图3，吸嘴头4中设定有沿Z轴方向(亦即铅锤线方向)的回转中心C。吸嘴头4具有：主轴41，沿着回转中心C延伸；吸嘴保持器42，能够绕回转中心C转动地被主轴41的下端支撑，并且支撑吸嘴40；R轴马达Mr，驱动吸嘴保持器42转动；吸嘴升降单元44，设置在吸嘴保持器42的上方，固定于主轴41。

主轴41是支撑吸嘴保持器42和吸嘴升降单元44等的结构体。

吸嘴保持器42以能够绕回转中心C向仰视下的顺时针方向的回转方向R转动的方式被主轴41支撑。吸嘴保持器42具有与吸嘴40的数量对应的升降轴43。升降轴43在圆周O上等间隔地设置，各下端分别可装拆地安装有一个吸嘴40。具体而言，升降轴43(吸嘴40)均等设置的间隔(排列间距a)在以回转中心C为中心的圆周O上被设定在隔开相等的转角θi的位置上。换言之，各吸嘴40沿着与吸嘴保持器42的回转中心C同心的圆周O在周向上隔开规定的排列间距a(或转角θi)而设置。此处，规定排列间距a的吸嘴40的Z轴方向的中心可以由例如通过吸嘴40吸附电子元件的开口的仰视下的几何重心的铅锤线来表示。此外，为了调整所吸附的电子元件的转角，吸嘴40通常能够自转。因此，吸嘴40的中心也可由吸嘴40的自转中心线来表示而替代通过开口的几何重心的铅锤线。于且，排列间距a可以由沿着相邻的两个吸嘴40各自的中心之间的圆周O的距离来表示，其相当于具有从回转中心C至吸嘴40的半径r(圆周O的半径)且以转角θi为圆心角的圆弧的长度。

升降轴43的数量(也就是吸嘴40的数量)例如为八个至二十个(图示的例子为八个)。各升降轴43，能够升降地被吸嘴保持器42支撑，基于省略了图示的施力部件而被施加向上方的作用力。

R轴马达Mr(图5)设置于主轴41的上端部，吸嘴保持器42受该吸嘴头4的R轴马达Mr(图5)的驱动力而回转。因此，保持在吸嘴保持器42上的各吸嘴40绕圆周O移动，择一地移动到作业位置Po。这样，R轴马达Mr是能够使吸嘴保持器42沿着圆周O回转以使各吸嘴40择一地移动到作业位置Po上的回转装置的一个例子。

吸嘴升降单元44设置在各升降轴43的上方，被主轴41支撑。该吸嘴升降单元44具有：以回转中心C为中心而隔着180度的角度设置的两个按压部件441；内置于吸嘴升降单元44的Z轴马达Mz(图5)。各按压部件441受Z轴马达Mz的驱动力而彼此独立地升降。若按压部件441使位于其正下方的一个升降轴43下降，该升降轴43便克服作用力而下降，从而使吸嘴40下降到进行电子元件的吸附或安装的下降位置Zd。另一方面，按压部件441上升时，被该按压部件441按下的一个升降轴43基于省略了图示的施力部件的作用力而与吸嘴40一起上升。由此，吸嘴40上升至上升位置Zu。此外，图2中，分别表示了相对于吸嘴40的下端的下降位置Zd和上升位置Zu。这样，吸嘴升降单元44是能够使作业位置Po上的吸嘴40升降的升降装置的一个例子。

本实施方式中，圆周O上的按压部件441的正下方为作业位置Po，吸嘴40在该作业位置Po执行电子元件的吸附和安装。即，本实施方式中，与上述的两个按压部件441的设置对应地在吸嘴头4上设定有绕回转中心C隔着180度的角度的两个作业位置Po、Po。另一方面，如图3所示，吸嘴保持器42中设有以绕回转中心C隔着180度的间隔设置的两个吸嘴40(隔着回转中心C而位于彼此相反侧的两个吸嘴40)为一对(吸嘴对)的四对吸嘴，2×4(＝8)个吸嘴40沿着圆周O排列。如此成对的两个吸嘴40满足如下的设置关系：一方的吸嘴40位于一方的作业位置Po时，同时另一方的吸嘴40能够位于另一方的作业位置Po。因此，图示的实施方式中，能够让形成任意的一对吸嘴的两个吸嘴40、40分别位于作业位置Po、Po，并且能够用于电子元件的吸附和安装。例如在作业位置Po吸附电子元件时，使吸嘴头4移动元件供应部28的上方，并且将作业位置Po定位于带式供料器281的正上方。在该状态下，使未吸附电子元件的吸嘴40在回转方向R上停止于作业位置Po并且在Z轴方向上使之从上升位置Zu下降到下降位置Zd。而且，在吸嘴40与由带式供料器281供应来的电子元件接触的时期施加负压给吸嘴40，从而从带式供料器281将电子元件吸附于吸嘴40。接着，使吸附着电子元件的吸嘴40在Z轴方向上从下降位置Zd上升至上升位置Zu。

此外，在作业位置Po安装电子元件时，使吸嘴头4移动到基板S的上方，并且将作业位置Po定位于基板S的安装对象部位的正上方。在该状态下，使吸附着电子元件的吸嘴40在回转方向R上停止于作业位置Po并且在Z轴方向上使之从上升位置Zu下降到下降位置Zd。而且，在电子元件与基板S接触的时期施加大气压或正压给吸嘴40，从而从吸嘴40将电子元件安装到基板S上。接着，使脱离了电子元件的吸嘴40在Z轴方向上从下降位置Zd上升至上升位置Zu。

这样，本实施方式中，水平移动单元150能够使吸嘴保持器42在平面上移动，以使处于作业位置Po的吸嘴40在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动，并且吸嘴升降单元44作为能够使处于作业位置Po的吸嘴40升降的升降装置发挥作用。

其次，在吸嘴头4的主轴41的下端安装有圆柱形状的光扩散部件5，多个吸嘴40以包围光扩散部件5的方式排列。该光扩散部件5例如具备与日本专利公开公报特开2012-238726号所记载的扩散部件相同的结构，被用于由后述的摄像单元6(图4)对从X轴方向观察吸嘴40时的该吸嘴40的侧部(side view)进行拍摄的侧部拍摄。

摄像单元6具备拍摄吸嘴40的侧部的摄像机60(图5)。摄像机60基于控制器100的摄像控制部140的控制而工作，以能够在上升位置Zu的高度上对移动中或结束了移动的吸嘴40的侧部在其回转方向R上的作业位置Po的前后进行拍摄的方式而被构成。

其次，还利用图4来对摄像单元6的结构进行说明。为了表示其与吸嘴头4之间的关系，图4中，将吸嘴头4的结构进行了简化来表示。

摄像单元6具备包置摄像机60(图5)的箱体61。该箱体61具有：沿X轴方向延伸设置的主体部611；从主体部611的X轴方向的两端沿Y轴方向突出的两个吸嘴相向部612、612。摄像机60在箱体61内设置于各吸嘴相向部612。而且，两个吸嘴相向部612、612在X轴方向上隔着多个吸嘴40而设置，被固定于主轴41。这样，摄像单元6与吸嘴头4一体地构成，能够随着吸嘴头4而移动。在各吸嘴相向部612的内侧壁上设有与吸嘴头4的作业位置Po在X轴方向上相向的窗62。而且，各摄像机60经由窗62而与作业位置Po在X轴方向上相向，从X轴方向拍摄作业位置Po的近傍的图像。此外，如上所述，吸嘴40随着按压部件441的升降而在上升位置Zu和下降位置Zd之间升降。与此相对，各窗62设置在上升位置Zu的高度上，各摄像机60从X轴方向(水平方向)拍摄处于上升位置Zu的作业位置Po的近傍的图像。

其次，在各吸嘴相向部612内侧壁中设置有照明65。各照明65由多个呈矩阵状排列在窗62两侧的LED(Light Emitting Diode)构成，朝着作业位置Po照射光。这样，在相对于各窗62且隔着吸嘴头4及光扩散部件5的位置分别设置有照明65，各摄像机60拍摄被从照明65射出且由光扩散部件5扩散的光从背面所照射的作业位置Po的轮廓图像(silhouetteimage)。

本实施方式的摄像机60具备多个远心透镜和摄像器件，对被吸嘴40吸附保持的电子元件的侧部进行拍摄。摄像机60被设定在与处于上升位置Zu的吸嘴40的电子元件的高度相同的高度。

摄像机60通过始终从摄像机60的透镜入射的光而曝光。即，摄像器件由多个摄像单位器件布置成矩阵状而构成。摄像单位器件按每一摄像单位器件来存储与所入射的光的亮度对应的电荷。当拍摄指令被输出到摄像机60时，对应于该指令，存储(充填)在每一摄像单位器件中的电荷输出到摄像机60内的生成图像数据的未图示的电路。通过该电路，根据所输出的每一摄像单位器件亦即每一象素(pixel)的电荷的大小而生成图像数据(Imagedata)。由此来实施摄像机60的拍摄。该图像数据作为包含每一象素的照度信息的数字化数据而被生成(还可以包含颜色的信息)。摄像器件可采用CMOS传感器或CCD传感器。此外，摄像器件的电荷受到拍摄指令而被释放时变为零而被重置。即，电荷被输出后，只要未再有光从摄像机60的透镜入射，则摄像器件的电荷量为零，其图像为“全黑(一片漆黑)”。在采用如此形式的摄像机60中，按每一拍摄来执行释放摄像器件的电荷而重置这一“删除拍摄(waste imaging)”处理，接着，执行取得图像的“主拍摄”处理。为此，对于摄像机60，在存储部120中，作为摄像机60的特性值而分别存储有删除拍摄偏移(waste imaging offset)t1和主拍摄时间t2，在后述的摄像控制部140的控制中，能够将这些时间之和(t1+t2)作为“拍摄时间SV”来处理。删除拍摄偏移t1是受到拍摄指令后至结束释放为止的时间。主拍摄的拍摄时间是在经过了删除拍摄偏移后，从输出命令执行主拍摄的信号之后至结束主拍摄为止的时间。

如图5所示，元件安装机1具备统一地控制装置整体的控制器100。控制器100具有作为由CPU(Central Processing Unit)和RAM(Random Access Memory)构成的计算机的运算处理部110及由HDD(Hard Disk Drive)构成的存储部120。此外，控制器100还具有运算处理部110、根据运算处理部110的运算结果来控制元件安装机1的驱动系统的驱动控制部130以及控制吸嘴的拍摄的摄像控制部140、显示/操作单元160。

运算处理部110按照存储在存储部120中的程序来控制驱动控制部130及摄像控制部140，以执行程序所规定的元件安装处理及元件安装前后的拍摄处理。此外，运算处理部110将元件安装机1的状况显示于显示/操作单元160，或受理从作业者输入到显示/操作单元160的指示。

存储部120中存储有运算处理部110所执行的程序及执行程序时所必要的参数。详细如后所述，参数中包含：对各马达Mx、My、Mz、Mr的控制所必要的各种的值(输出电压、转速等)、使对应的作业位置Po移动到基板S的元件安装位置的正上方时的回转马达Mr的结束时期(或按每一吸嘴40来规定的停止位置(或角度))、以圆周O上的指定的基准位置作为起点的各吸嘴40的周向位置(或角度θi)、使各吸嘴40移动到各作业位置时所需要的驱动量、电子元件的安装时在作业位置Po处对应的吸嘴40开始下降时的下降开始时期(或相对于作业位置Po开始下降的角度)、摄像机60从开始相应的吸嘴的拍摄至结束为止所要的拍摄时间SV的决定上所需要的数据。此处，拍摄时间SV的决定上所需要的数据为上述的删除拍摄偏移t1和主拍摄的拍摄时间t2之和。此外，拍摄时间SV不需要作为值而预先存储，其也可以是按每一处理来运算删除拍摄偏移t1和主拍摄的拍摄时间t2之和的导出函数。

驱动控制部130与构成水平移动单元150的X轴马达Mx及Y轴马达My、构成吸嘴升降单元44的Z轴马达Mz、以及作为回转装置的R轴马达Mr连接。

驱动控制部130对R轴马达Mr输出转动指令后，构成回转装置的R轴马达Mr转动，吸嘴保持器42受到该转动的驱动力而转动，并且各吸嘴40一体地沿着圆周O转动。由此，便能够使吸附着指定的电子元件的吸嘴择一地移动到任意的作业位置Po。

此外，驱动控制部130对Y轴马达My输出转动指令后，Y轴马达My转动，Y轴滚珠螺杆机构22受到该转动的驱动力而转动。因此，安装头3通过被安装在Y轴滚珠螺杆机构22的螺母上的头支撑件23而沿Y方向移动。此外，驱动控制部130对X轴马达Mx输出转动指令后，X轴马达Mx转动，X轴滚珠螺杆机构24受到该转动的驱动力而转动。因此，安装在X轴滚珠螺杆机构24的螺母上的安装头3沿X方向移动。由此，构成水平移动单元150的X轴马达Mx及Y轴马达My便能够使被安装头3支撑的吸嘴保持器42的各吸嘴40中处于作业位置Po的吸嘴40在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动。

此外，驱动控制部130对Z轴马达Mz输出下降指令后，构成升降装置的Z轴马达Mz向一方向转动，按压部件441克服省略了图示的施力部件的作用力而下降。由此，按压部件441使位于多个升降轴43中的正下方的一个升降轴43克服作用于该升降轴43的作用力而下降，以使吸嘴40下降到进行电子元件的吸附或安装的下降位置Zd。另一方面，驱动控制部130对Z轴马达Mz输出上升指令后，Z轴马达Mz向另一方向转动，按压部件441受到来自省略了图示的施力部件的驱动力而上升。由此，被按压部件441按下的一个升降轴43伴随吸嘴40而上升，并上升至吸嘴40的上升位置Zu。图2中，分别表示了相对于吸嘴40的下端的下降位置Zd及上升位置Zu。

另一方面，摄像控制部140连接于各摄像机60，并且控制各摄像机60的拍摄时期，在一个吸嘴40在作业位置Po开始下降之前完成拍摄处理。

具体而言，首先，在吸附电子元件的情况下，在吸附电子元件的前后的各时期拍摄处于上升位置Zu的吸嘴40的侧部。而且，在元件吸附前的侧部图像中，吸嘴40上附着有异物时，中止元件吸附。此外，在为了进行元件的吸附而使吸嘴40下降到下降位置Zd后的该吸嘴的侧部图像中，若吸嘴40的下端没有电子元件，则判断为在指定的时期的元件吸附失败，重新执行元件吸附。此外，吸嘴40上所吸附的电子元件的厚度或姿势等也可以根据吸嘴40的侧部图像适当地进行判断。

其次，在安装电子元件的情况下，在安装电子元件的前后的各时期拍摄处于上升位置Zu的吸嘴40的侧部。而且，在元件安装前的侧部图像中，若吸嘴40的下端没有电子元件，则判断为电子元件已从吸嘴40掉下，中止元件安装。此外，在为了进行元件的安装而使吸嘴40下降到下降位置Zd后的该吸嘴的侧部图像中，若吸嘴40的下端还留下电子元件，则判断为元件安装失败，重新执行元件安装。

这样，本实施方式的控制器100在各吸嘴40结束了各自的电子元件的吸附动作之后，在吸嘴保持器42的作业位置Po移动到安装作为安装对象的电子元件的位置的过程中，控制水平移动单元150和R轴马达Mr，以使吸附着该电子元件而上升的一个吸嘴40沿着圆周O回转并到达作业位置Po。与此同时，控制器100控制吸嘴升降单元44和摄像机60，以便在一个吸嘴40在作业位置Po处开始下降之前完成拍摄处理。

此处，有关元件安装前的侧部拍摄，拍摄时期尤其重要。即使是如本实施方式那样采用拍摄处于作业位置的吸嘴40的侧面的拍摄形式，在吸嘴到达了作业位置的阶段，有时会出现吸嘴头4还正在被水平移动单元150驱动的情况。在这样的情况下，较为理想的是在水平移动单元150即将停止前(较为理想的是停止后)结束拍摄。这是因为受到水平移动单元150驱动时的惯性的影响而有可能发生电子元件相对于吸嘴40偏离或从该吸嘴掉下。另一方面，若摄像机60开始拍摄的时期(拍摄开始时期)太迟，则有可能使吸嘴40直至拍摄结束为止无法下降，从而使吞吐量下降。

为此，本实施方式所涉及的摄像控制部140通过以下所说明的方法来决定拍摄开始时期。本实施方式中，由于摄像单元6所具备的两台摄像机60分别执行的拍摄动作相类似，此处，仅对一台摄像机60的拍摄动作进行说明。

参照图6，本实施方式中，为了让吸附了作为安装对象的电子元件的吸嘴40移动到作业位置Po，大致同时地驱动水平移动单元150和R轴马达Mr，在双方停止的时期让Z轴马达Mz工作，使按压部件441下降，以将停止在该作业位置Po上的吸嘴40按压向下方。

此时，在图6所示的作业位置Po和该作业位置Po的前一个位置(Po-1)之间，在作业位置Po处吸嘴40完成下降的时期Tc为既知，因此，吸嘴40下降所要的时间Td与拍摄时间SV之和(Td+SV)跟前的时期，可以下式(1)表示。

Tm＝Tc-(Td+SV)(1)

此外，除了时期Tc以外，水平移动单元150的各马达Mx、My的任一方的较快者的开始驱动的移动开始时期Tp为既知时，根据从水平移动单元150的移动开始时期Tp至时期Tc为止的经过时间Te，作为待机时间，可以下式(2)算出。

Txy＝Te-(Td+SV)(2)

根据移动开始时期Tp，待机时间Txy后的时期可以下式(3)表示。

Tm＝Tp+Txy(3)

在利用了式(1)或式(3)的情况下，如图6所示，不仅限于在水平移动单元150完全停止之后才使Z轴马达Mz开始移动的情形，而且在水平移动单元150停止的过程中使Z轴马达Mz开始移动的情形下也能够正确地运算出拍摄时期。

图示的实施方式中，拍摄完成的时期与下降开始时期Ts大致上为同时，从拍摄开始时期Tm至元件安装完成时的时期Tc为止的时间Rt尽量地变短。

对此，在采用在安装前执行侧部拍摄的专利文献2的结构的情况下，本来摄像机拍摄的视场角相对于作业位置偏移到上游侧，因此，以图6的虚线所示的时期来执行拍摄后，不能拍摄到在从该拍摄位置至作业位置之间移动的吸嘴。因此，与本实施方式的Rt相当的时间大概为一个排列间距移动量以上的时间，在可靠性方面受限。

如上所述，在本实施方式所涉及的元件安装机及吸嘴拍摄方法中，通过使多个沿着圆周O隔开指定的排列间距a排列的吸嘴40一体地回转，从而择一地变更处于作业位置Po的吸嘴40。此情况下，本实施方式中，摄像控制部140作为摄像控制装置发挥作用，根据参数存储部141所存储的参数(下降开始时期Ts、拍摄时间SV)来决定控制器100使该摄像机60进行拍摄的拍摄开始时期Tm，以使一个吸嘴40在从作业位置Po的一个排列间距a跟前沿着圆周O回转之后且在作业位置Po处即将开始下降之前完成拍摄。因此，摄像机60能够拍摄吸嘴40即将开始下降之前的图像。该“即将开始下降之前”的时期根据电子元件的安装时各吸嘴40开始下降时的下降开始时期Ts和摄像机60从开始该吸嘴40的拍摄至结束为止所要的拍摄时间SV的决定上所需的数据(删除拍摄偏移的值、主拍摄所要的时间等)来决定，因此，该情况与摄像机60的视野能够拍摄停止在作业位置Po且处于上升位置Zu的吸嘴40的侧部这一情况相互作用，使得所述“即将开始下降之前”的时期不管吸嘴保持器42的回转方式如何均能够成为尽量地与吸嘴40的下降开始时期Ts大致同时而相接近的时期。因此，能够拍摄到可靠性高的检查图像，另一方面，由于在吸嘴40开始下降的时期已完成拍摄，因此，无需为了进行拍摄而暂时停止安装作业，能够避免吞吐量下降。

此外，本实施方式中，摄像控制部140将安装时在作业位置Po处一个吸嘴40开始下降的下降开始时期Ts减去拍摄时间SV所得的时期设定为拍摄开始时期Tm。因此，在本实施方式中，能够最大限度地推迟摄像机60的拍摄开始时期Tm。

此外，本实施方式中，摄像控制部140以水平移动单元150的移动开始时期Tp作为起点来设定拍摄开始时期Tm。因此，在本实施方式中，能够将水平移动单元150的移动开始时期Tp用作摄像机60的拍摄时期的参数。

此外，本实施方式中，摄像机60以其视场角能够使停止在作业位置Po的吸嘴40被包含在视野内(图示的例子中，作业位置Po的正侧方)的方式设置。因此，在本实施方式中，能够将担忧元件落下的最重要的位置纳入到视场角内来拍摄吸嘴40的侧部。

此外，本实施方式中，摄像控制部140以在R轴马达Mr的回转结束时期完成拍摄的方式来决定摄像机60的拍摄开始时期Tm。因此，在本实施方式中，在作为被拍摄对象的吸嘴40的静止的瞬间能够拍摄到精度高的检查图像。

因此，根据本实施方式，由于以吸嘴40在安装时在作业位置处即将开始下降之前完成拍摄的方式来决定拍摄开始时期，因此，能够拍摄到可靠性高的检查图像，另一方面，在吸嘴40开始下降的下降开始时期Ts，拍摄已结束，因此，无需为了拍摄而暂时停止安装作业，能够避免吞吐量下降。由此，在通过拍摄来检查安装前的吸嘴40时，不会发生等待拍摄，而且能够获得可靠性尽量高的检查图像。

此外，本发明并不仅限于上述实施方式，其是可以在不脱离其宗旨的范围内对上述的实施方式追加各种变更的。

例如，在图示的实施方式中，使摄像机60的视场角朝向处于作业位置Po的吸嘴40，但本发明并不仅限于此，其也可以设置到相对于作业位置Po而位于回转方向R的上游侧。

此外，上述实施方式中，吸嘴头4具备两处的作业位置Po，但本发明还可以应用于具备单一的作业位置Po的吸嘴头4。此时，吸嘴40的个数不仅可以是偶数也可以是奇数。

此外，上述实施方式中，多个吸嘴40沿着圆周轨道O隔着相等的排列间距a而排列，但多个吸嘴40排列的排列间距a并不需要为相等，其也可以为相异。

此外，上述实施方式中，针对每一作业位置Po设置摄像机60，但也可以取代这些摄像机60而设置棱镜或反射镜，并且通过一个摄像机来拍摄两作业位置Po的吸嘴40。

此外，上述实施方式中，作为摄像装置的摄像部6使照明65设置于箱体61，但该照明65也可以设置于主轴41的下端。

此外，摄像机60的拍摄开始时期T为与所述R轴马达Mr的回转时期联动被执行时，较为理想的是摄像控制部140控制R轴马达Mr的回转开始时期，并且以使其的回转结束时期接近吸嘴40的下降开始时期Ts的方式来控制该拍摄开始时期Tm。此情况下，能够维持摄像机与R轴马达Mr的联动性而且能够利用摄像机与R轴马达Mr的联动性，能够以恰当的时期拍摄吸嘴40的侧部。

这样，本发明的一技术方案涉及元件安装机，其包括：吸嘴保持器，能够绕轴心回转；多个吸嘴，沿着与所述吸嘴保持器的回转中心同心的圆周在周向上隔着排列间距设置，而且能够吸附电子元件；水平移动装置，能够使所述吸嘴保持器在平面上移动，以使处于被预先设定在所述圆周上的作业位置的吸嘴在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动；回转装置，能够使所述吸嘴保持器沿着所述圆周回转，以使各所述吸嘴择一地移动到所述作业位置；升降装置，能够使处于所述作业位置的吸嘴升降；摄像机，能够拍摄吸附着电子元件而上升的吸嘴的侧部；参数存储装置，存储用于控制所述摄像机的参数，所述参数至少包含：所述电子元件的安装时各吸嘴开始下降时的下降开始时期；和，所述摄像机从开始该吸嘴的拍摄至结束为止所要的拍摄时间的决定上所需要的数据；以及摄像控制装置，根据所述参数存储装置所存储的参数来决定所述摄像机的拍摄开始时期，以便在吸附着作为安装对象的电子元件而上升的一个吸嘴从所述作业位置的一个排列间距跟前朝着所述作业位置回转之后，且在该作业位置处即将开始下降之前完成拍摄。

此外，本发明的另一技术方案涉及元件安装机的吸嘴拍摄方法，其是利用元件安装机安装电子元件时的吸嘴拍摄方法，所述元件安装机使能够绕轴心回转的吸嘴保持器回转，而且使沿着与所述吸嘴保持器的回转中心同心的圆周在周向上隔着排列间距设置的多个吸嘴择一地移动到被预先设定在所述圆周上的作业位置，并且使所述吸嘴保持器在平面上移动，以使处于所述作业位置的吸嘴在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动，所述元件安装机的吸嘴拍摄方法包括：预先存储步骤，预先存储：所述电子元件的安装时各吸嘴开始下降时的下降开始时期；和，能够拍摄吸附着所述电子元件而上升的吸嘴的侧部的摄像机从开始该吸嘴的拍摄至结束为止所要的拍摄时间的决定上所需要的数据；吸附步骤，通过各吸嘴吸附电子元件；移动步骤，在结束了所述电子元件的吸附动作后，使所述吸嘴保持器的所述作业位置移动到安装作为安装对象的电子元件的位置；回转步骤，在移动所述作业位置的过程中，使吸附着作为安装对象的电子元件而上升的一个吸嘴沿着所述圆周回转；决定步骤，根据所述参数存储装置所存储的参数来决定所述控制装置使所述摄像机进行拍摄的拍摄开始时期，以便在所述一个吸嘴从所述作业位置的一个排列间距跟前朝着所述作业位置回转之后，且在该作业位置处即将开始下降之前完成拍摄；以及拍摄步骤，以所决定的拍摄开始时期使所述摄像机工作，以拍摄所述一个吸嘴。

优选技术方案的元件安装机中，所述摄像控制装置将安装时在所述作业位置处所述一个吸嘴开始下降的下降开始时期减去所述拍摄时间所得的时期设定为所述拍摄开始时期。在该技术方案中，能够最大限度地推迟摄像机的拍摄开始时期。

优选技术方案的元件安装机中，所述摄像控制装置以所述水平移动装置的移动开始时期作为起点来设定所述拍摄开始时期。在该技术方案中，能够将水平移动装置的移动开始时期用作摄像机的拍摄时期的参数。

优选技术方案的元件安装机中，所述摄像机以其视场角(Angle of View)能够使处于所述作业位置的吸嘴被包含在视野内的方式设置。在该技术方案中，能够将担忧元件落下的最重要的位置纳入到视场角内来拍摄吸嘴。

优选技术方案的元件安装机中，所述摄像机的所述拍摄开始时期与所述回转装置的回转时期联动地被执行，所述摄像控制装置通过控制所述回转装置的回转开始时期来控制所述拍摄开始时期。在该技术方案中，既能够维持摄像机与回转装置的联动性而且又能够利用摄像机与回转装置的联动性而以恰当的时期来拍摄吸嘴。

优选技术方案的元件安装机中，所述摄像控制装置以在所述回转装置的回转结束时期完成拍摄的方式来决定所述摄像机的拍摄开始时期。在该技术方案中，在作为被拍摄对象的吸嘴的静止的瞬间能够拍摄到精度高的检查图像。

符号说明

1 元件安装机

40 吸嘴

42 吸嘴保持器

44 吸嘴升降单元(升降装置的一个例子)

60 摄像机

100 控制器

120 存储部(参数存储装置的一个例子)

140 摄像控制部(摄像控制装置的一个例子)

150 水平移动单元(水平移动装置的一个例子)

a 排列间距

C 回转中心

Mr R轴马达(回转装置的一个例子)

Mx X轴马达(水平移动装置的结构要素的例子)

My Y轴马达(水平移动装置的结构要素的例子)

Mz Z轴马达(升降装置的结构要素的例子)

O 圆周

Po 作业位置

S 基板

SV 偏移值(参数的要素的例子)

Tc 安装结束时期

Td 下降时间(参数的要素的例子)

Tm 拍摄开始时期

Ts 下降开始时期(参数的要素的例子)

Claims (7)

1.一种元件安装机，其特征在于包括：

吸嘴保持器，能够绕轴心回转；

多个吸嘴，沿着与所述吸嘴保持器的回转中心同心的圆周在周向上隔着排列间距设置，而且能够吸附电子元件；

水平移动装置，能够使所述吸嘴保持器在平面上移动，以使处于被预先设定在所述圆周上的作业位置的吸嘴在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动；

回转装置，能够使所述吸嘴保持器沿着所述圆周回转，以使各所述吸嘴择一地移动到所述作业位置；

升降装置，能够使处于所述作业位置的吸嘴升降；

摄像机，能够拍摄吸附着电子元件而上升的吸嘴的侧部；

参数存储装置，存储用于控制所述摄像机的参数，所述参数至少包含：所述电子元件的安装时各吸嘴开始下降时的下降开始时期；和，所述摄像机从开始该吸嘴的拍摄至结束为止所要的拍摄时间的决定上所需要的数据；以及

摄像控制装置，根据所述参数存储装置所存储的参数来决定所述摄像机的拍摄开始时期，以便在吸附着作为安装对象的电子元件而上升的一个吸嘴从所述作业位置的一个排列间距跟前朝着所述作业位置回转之后，且在该作业位置处即将开始下降之前完成拍摄。

2.根据权利要求1所述的元件安装机，其特征在于：

所述摄像控制装置将安装时在所述作业位置处所述一个吸嘴开始下降的下降开始时期减去所述拍摄时间所得的时期设定为所述拍摄开始时期。

3.根据权利要求2所述的元件安装机，其特征在于：

所述摄像控制装置以所述水平移动装置的移动开始时期作为起点来设定所述拍摄开始时期。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的元件安装机，其特征在于：

所述摄像机以其视场角能够使处于所述作业位置的吸嘴被包含在视野内的方式设置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的元件安装机，其特征在于：

所述摄像机的所述拍摄开始时期与所述回转装置的回转时期联动地被执行，

所述摄像控制装置通过控制所述回转装置的回转开始时期来控制所述拍摄开始时期。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的元件安装机，其特征在于：

所述摄像控制装置以在所述回转装置的回转结束时期完成拍摄的方式来决定所述摄像机的拍摄开始时期。

7.一种元件安装机的吸嘴拍摄方法，是利用元件安装机安装电子元件时的吸嘴拍摄方法，其特征在于：

所述元件安装机使能够绕轴心回转的吸嘴保持器回转，而且使沿着与所述吸嘴保持器的回转中心同心的圆周在周向上隔着排列间距设置的多个吸嘴择一地移动到被预先设定在所述圆周上的作业位置，并且使所述吸嘴保持器在平面上移动，以使处于所述作业位置的吸嘴在吸附电子元件的位置和安装所吸附的电子元件的位置之间移动，所述元件安装机的吸嘴拍摄方法包括：

预先存储步骤，预先存储：所述电子元件的安装时各吸嘴开始下降时的下降开始时期；和，能够拍摄吸附着所述电子元件而上升的吸嘴的侧部的摄像机从开始该吸嘴的拍摄至结束为止所要的拍摄时间的决定上所需要的数据；

吸附步骤，通过各吸嘴吸附电子元件；

移动步骤，在结束了所述电子元件的吸附动作后，使所述吸嘴保持器的所述作业位置移动到安装作为安装对象的电子元件的位置；

回转步骤，在移动所述作业位置的过程中，使吸附着作为安装对象的电子元件而上升的一个吸嘴沿着所述圆周回转；

决定步骤，根据所述参数存储装置所存储的参数来决定所述控制装置使所述摄像机进行拍摄的拍摄开始时期，以便在所述一个吸嘴从所述作业位置的一个排列间距跟前朝着所述作业位置回转之后，且在该作业位置处即将开始下降之前完成拍摄；以及

拍摄步骤，以所决定的拍摄开始时期使所述摄像机工作，以拍摄所述一个吸嘴。