CN111096104B - 元件安装机及元件拾取的重试方法 - Google Patents

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Abstract

元件安装机具备向供给位置供给元件的元件供给装置及使用元件安装件从所述供给位置拾取所述元件并向基板安装的元件移载装置，其中，所述元件安装机还具备：元件检测部，在使用所述元件安装件拾取所述元件之前或拾取所述元件时，检测所述供给位置是否存在所述元件；保持检测部，检测所述元件安装件是否拾取并保持有所述元件；以及重试实施部，基于所述元件检测部的检测结果及所述保持检测部的检测结果，判定是否实施使用所述元件安装件再次拾取所述元件的重试动作，并基于判定结果来实施所述重试动作。

Description

元件安装机及元件拾取的重试方法
技术领域
本说明书涉及实施向基板安装电子元件(以下简称为“元件”)的安装作业的元件安装机。
背景技术
实施用于向施行了印制布线的基板安装元件的诸项作业(以下称为“对基板作业”)以量产电路基板的技术正在普及。作为实施对基板作业的对基板作业机，有焊料印刷机、元件安装机、回流焊机、基板检查机等。元件安装机一般具备基板搬运装置、元件供给装置及元件移载装置。元件移载装置由保持吸嘴的安装头及在水平的二个方向上对安装头进行驱动的头驱动机构等构成。并且，无法使用吸嘴来吸附元件的情况极少发生。在这种情况下，对于高价的元件大多实施重试动作。与元件吸附的重试动作相关的技术例已被专利文献1、2公开。
在专利文献1的元件安装机中，在利用移载头吸附元件失败的情况下，在下次吸附时不进行载带的进给动作，或者，执行进行了进给动作的载带的反送动作。由此，如果对残留于供给位置的元件进行重试动作，则能够不废弃元件而减少浪费。
而且，在专利文献2的元件安装头中，在利用吸嘴吸附元件时，检测使吸嘴升降的音圈马达的负载，判断吸嘴是否与元件相抵接。由此，能够不受元件的形状、大小所左右地准确迅速地进行是否吸附了元件的判断。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-53382号公报
专利文献2：日本特开平10-163686号公报
发明内容
发明要解决的课题
另外，由顾客来回收并使用无法从用完的载带拾取的元件，以降低废弃率。相对于此，专利文献1的技术通过重试动作能够减少元件的浪费、且能够节省元件回收的劳力和时间，在这一点上是理想的。但是，有可能进行无意义的重试动作。例如，接近载带的前端、后端的数个腔室部成为从一开始就未收容元件的空的腔室部。而且，虽然很少，但也存在通常的腔室部中未收容元件的情况。对于空的腔室部的无意义的重试动作使元件安装机的生产效率下降。关于这样的问题，不限于吸嘴与载带的组合，对于其他种类的元件安装件、其他种类的元件供给介质也需要考虑。
本说明书中所要解决的课题在于提供一种能够避免元件拾取时的无意义的重试动作的元件安装机及元件拾取的重试方法。
解决课题的手段
本说明书公开了一种元件安装机，具备向供给位置供给元件的元件供给装置和使用元件安装件从所述供给位置拾取所述元件并向基板安装的元件移载装置，其中，所述元件安装机还具备：元件检测部，在使用所述元件安装件拾取所述元件之前或拾取所述元件时，检测所述供给位置是否存在所述元件；保持检测部，检测所述元件安装件是否拾取并保持有所述元件；以及重试实施部，基于所述元件检测部的检测结果及所述保持检测部的检测结果，判定是否实施使用所述元件安装件再次拾取所述元件的重试动作，并基于判定结果实施所述重试动作。
而且，本说明书公开了一种元件拾取的重试方法，是元件安装机中的元件拾取的重试方法，该元件安装机具备向供给位置供给元件的元件供给装置和使用元件安装件从所述供给位置拾取所述元件并向基板安装的元件移载装置，其中，所述元件拾取的重试方法包括如下步骤：元件检测步骤，在使用所述元件安装件拾取所述元件之前或拾取所述元件时，检测所述供给位置是否存在所述元件；保持检测步骤，检测所述元件安装件是否拾取并保持有所述元件；以及重试实施步骤，基于所述元件检测步骤的检测结果及所述保持检测步骤的检测结果，判定是否实施使用所述元件安装件再次拾取所述元件的重试动作，并基于判定结果实施所述重试动作。
发明效果
根据本说明书中公开的元件安装机，在使用元件安装件拾取元件之前或拾取元件时检测供给位置是否存在元件，进而检测元件安装件是否保持元件，基于检测结果判定是否实施重试动作。因此，在供给位置从一开始就不存在元件的情况下，能够避免无意义的重试动作。而且，根据本说明书中公开的元件拾取的重试方法，能够获得与前述的元件安装机的效果同样的效果。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式的元件安装机的构成的俯视图。
图2是表示实施方式的元件安装机的控制的构成的框图。
图3是例示元件的吸附动作状况的图，是示意性地表示供料器装置及元件移载装置的小型安装头的俯视图。
图4是示意性地说明3个种类的安装头沿水平方向移动时的高度的图。
图5是表示对元件的安装作业进行控制的控制装置的主要动作流程的流程图。
图6是表示图5所包含的重试动作的详细的动作流程的流程图。
图7是表示从图3的状况开始一次的吸附动作结束、且小型吸嘴未保持元件的状况的第一例的俯视图。
图8是表示从图3的状况开始一次的吸附动作结束、且小型吸嘴未保持元件的状况的第二例的俯视图。
具体实施方式
1.实施方式的元件安装机1的构成
对于实施方式的元件安装机1，参考图1～图8进行说明。图1是示意性地表示实施方式的元件安装机1的构成的俯视图。图1的从纸面左侧朝向右侧的方向是搬运基板K的X轴方向，从纸面下侧朝向纸面上侧的方向是Y轴方向(前后方向)。图2是表示实施方式的元件安装机1的控制的构成的框图。元件安装机1是将基板搬运装置2、元件供给装置3、元件移载装置4、元件相机5及控制装置6等组装于机台10上而构成的。基板搬运装置2、元件供给装置3、元件移载装置4及元件相机5由控制装置6控制，以分别担当预定的作业。
基板搬运装置2担当基板K的搬运作业及定位作业。基板搬运装置2由搬运单元25及支撑单元26构成。搬运单元25由一对导轨21、22及一对传送带等构成。一对导轨21、22沿着机台10的上表面中央的X轴方向延伸、且相互平行地配置。在一对导轨21、22的相向的内侧，设有图略的环形的一对传送带。一对传送带以分别载置长方形的基板K的相向的边的状态进行轮转，将基板K搬入及搬出于设定在机台10的中央部的安装实施位置。支撑单元26配设于安装实施位置的下方。支撑单元26上顶基板K而以水平姿势进行紧固，定位于安装实施位置。由此，元件移载装置4能够进行安装作业。
元件供给装置3担当元件的供给作业。元件供给装置3由托盘台30及多个供料器装置31等构成。托盘台30是大致矩形板状，以能够拆装的方式装备于机台10的上表面的前侧。供料器装置31沿宽度方向较薄地形成，排列装备于托盘台30上。图1中，例示了4个供料器装置31，实际上还并列设有很多供料器装置31。为了根据要生产的基板K的各个种类来变更供给的元件的种类，可适当更换供料器装置31，或者，更换元件供给装置3的整体。
供料器装置31由主体部32及以能够更换的方式设置于主体部32的前侧的带盘33等构成。在主体部32的后端附近的上部，设定了供给位置34。在带盘33上，卷绕保持有作为元件供给介质的载带9(参照图3)。图3是例示元件P的吸附动作的状况的图，是示意性地表示供料器装置31及元件移载装置4的小型安装头45的俯视图。在图3中，元件P被涂黑表示。
如图3所示，载带9由底带91及贴在底带91上的盖带92构成。底带91为纸制、树脂制，以一定间距形成了收容元件P的腔室部93。盖带92为透明薄膜制等，覆盖腔室部93。供料器装置31将载带9逐次送出一定间距，依次使腔室部93前移至供给位置34。这时，通过图略的剥离机构将盖带92从底带91剥离而弯曲。由此，成为能够从供给位置34的腔室部93取出元件P的状态。
元件移载装置4担当元件的安装作业。元件移载装置4是能够沿X轴方向及Y轴方向水平移动的XY机器人类型的装置。元件移载装置4由一对Y轴轨道41、42、Y轴滑动件43、X轴滑动件44、可选择安装的多个种类的安装头(45～47)及基板相机48等构成。一对Y轴轨道41、42配置于机台10的两个侧面附近，沿Y轴方向延伸。Y轴滑动件43以能够移动的方式装架于Y轴轨道41、42上。Y轴滑动件43由Y轴滚珠丝杠机构431沿Y轴方向进行驱动。
X轴滑动件44以能够移动的方式装架于Y轴滑动件43。X轴滑动件44由X轴滚珠丝杠机构441沿X轴方向进行驱动。X轴滑动件44具备使安装头(45～47)相对于X轴滑动件44进行升降的头升降装置445。作为多个种类的安装头(45～47)，使用小型安装头45、中型安装头46及大型安装头47。这些安装头(45～47)排列配置于机台10上的头更换站11。并且，通过头升降装置445升降驱动安装头(45～47)，自动更换安装头(45～47)。图1例示出选择并安装了小型安装头45的状态。
小型安装头45具有回转工具451、小型吸嘴452、旋转驱动部453、升降驱动部454、内压控制部455、负压测定传感器456及侧视相机457等。回转工具451以能够旋转的方式保持于小型安装头45的下侧。在回转工具451上，以预定角度A的间隔呈环状地配置16个吸嘴保持架。各吸嘴保持架经由弹性部件而以能够上下移动的方式保持16个小型吸嘴452。16个小型吸嘴452担当小型的元件P的安装。
当小型安装头45被驱动至某一供料器装置31的供给位置34的上方时，一个吸嘴保持架及一个小型吸嘴452定位于吸附位置459。如图3所示，吸附位置459是供料器装置31的供给位置34的正上方的位置。升降驱动部454对吸附位置459的吸嘴保持架进行升降驱动。当吸附位置459的小型吸嘴452被下降驱动时，内压控制部455向该小型吸嘴452供给负压。
由此，吸附位置459的小型吸嘴452下降至供给位置34，通过下端开口部来吸附元件P。负压测定传感器456在小型吸嘴452进行吸附动作时测定小型吸嘴452的内部的负压。当小型吸嘴452的下端开口部与元件P相接触时，被阻止吸入大气，小型吸嘴452的负压显著地下降。假设在不存在元件P的情况下，继续吸入大气，因此小型吸嘴452的负压不会下降太多。因此，基于负压测定传感器456的测定结果，来检测有无元件P。负压测定传感器456作为后述的元件检测部71及剩余检测部73的一部分而发挥作用。
如果第一小型吸嘴452吸附元件P并上升，则旋转驱动部453驱动回转工具451沿顺时针方向旋转预定角度A(参照图3)。由此，第一小型吸嘴452从吸附位置459进行旋转移动，定位于检测位置458。同时，第一小型吸嘴452的相邻的第二小型吸嘴452定位于吸附位置459。另外，第一小型吸嘴452的上升动作与回转工具451的旋转可以在时间上重叠。
上述的小型吸嘴452的吸附动作及回转工具451的旋转动作重复地进行。由此，16个或其中一部分小型吸嘴452吸附并保持有元件P。在图3中，4个小型吸嘴452对元件P的吸附已经结束，而实施第5个小型吸嘴452对元件P的吸附。旋转驱动部453还具有驱动回转工具451沿反向的逆时针方向进行旋转的功能。由此，通过后述的重试动作能够使小型吸嘴452在短时间内从检测位置458向吸附位置459返回。
侧视相机457配置于能够对位于检测位置458的第一小型吸嘴452的下端开口部的附近进行拍摄的位置。侧视相机457是拍摄图像处理部，其从侧方拍摄第一小型吸嘴452，对所取得的图像数据进行图像处理，由此检测出第一小型吸嘴452是否吸附元件P。侧视相机457作为后述的保持检测部72的一部分而发挥作用。而且，当小型安装头45被驱动至基板K的上方时，吸附位置459的小型吸嘴452由升降驱动部454驱动下降，从内压控制部455被供给正压，将元件P向基板K安装。
中型安装头46及大型安装头47也是与小型安装头45类似的构成。另外，中型安装头46具有4个中型吸嘴462。中型吸嘴462担当中型的元件P的安装。大型安装头47具有2个大型吸嘴472。大型吸嘴472担当大型的元件P的安装。
如前所述，安装头(45、46、47)、吸嘴(452、462、472)及元件P的组合分别在小型之间、中型之间及大型之间进行对应。由此，简明化以后的动作等的说明。实际上，元件P的大小多种多样，安装头(45、46、47)、吸嘴(452、462、472)也具有3个种类以上的情况很多。而且，不更换安装头(45、46、47)而是仅更换吸嘴(452、462、472)的构成等，使用形态也存在变型。
基板相机48在与X轴滑动件44的安装头(45、46、47)并排的位置处朝下地设置。基板相机48对附设于基板K上的位置基准标记进行拍摄，检测出基板K的正确位置。基板相机48也能够作为后述的元件检测部71及剩余检测部73的一部分而发挥作用。
元件移载装置4通过重复吸附安装循环(以下称为PP循环)来进行安装作业。对于PP循环的动作进行详细说明，元件移载装置4首先使安装头(45、46、47)移动到元件供给装置3，利用多个吸嘴(452、462、472)分别吸附元件P。元件移载装置4接着使安装头(45、46、47)移动到元件相机5的上方。这时，通过元件相机5来拍摄多个元件P的保持状态。元件移载装置4接下来使安装头(45、46、47)移动到基板K而安装多个元件P，再次返回至元件供给装置3。
根据要向基板K的元件P的大小来自动更换小型安装头45、中型安装头46及大型安装头47。例如，在向某一种类的基板K安装小型及大型的元件P时，在向一块基板K进行安装作业的中途，自动更换而使用小型安装头45和大型安装头47。作为一般的安装顺序，小型安装头45最先进行几次的PP循环，接着进行中型安装头46的PP循环，最后为大型安装头47的PP循环。另外，根据基板K、元件P的种类，安装顺序也有例外。
在此，对于小型安装头45、中型安装头46及大型安装头47沿水平方向移动时的高度进行说明。图4是示意性地说明3个种类的安装头(45、46、47)沿水平方向移动时的高度的图。在图4中，高度水平LF表示供料器装置31的上表面的高度。在吸附动作时误落下的元件P在很多情况下存留于供料器装置31的上表面。在这种情况下，安装头(45、46、47)在移动时有可能与落下的元件P发生干扰而造成破损。而且，吸嘴(452、462、472)所吸附的元件P有可能碰撞到落下的元件P。
因此，小型安装头45的下端部分沿水平方向移动的通常高度HSn被设定得比在高度水平LF中考虑了小型的元件P的高度尺寸hS的高度略高。在很多小型安装头45的构造中，小型吸嘴452所吸附的元件P的底面为下端部分，但不限于此。另外，也可以代替小型的元件P的安装姿势中的高度尺寸hS，而考虑元件P的长边尺寸hmax。由此，落下的元件P即使处于立起状态，也不会发生干扰，可进一步提高可靠性。
而且，中型安装头46的通常高度HMn被设定得比在高度水平LF中考虑了中型的元件P的高度尺寸hM的高度略高。而且，大型安装头47的通常高度HLn被设定得比在高度水平LF中考虑了大型的元件P的高度尺寸hL的高度略高。通常高度(HSn、HMn、HLn)的设定与安装头(45、46、47)的自动更换一起进行实施。
通过通常高度(HSn、HMn、HLn)的设定，在不在安装作业的中途自动更换安装头(45、46、47)的情况下，可以将装头(45、46、47)与落下的元件P之间的干扰防患于未然。但是，在自动更换安装头(45、46、47)的情况下，不能消除干扰的可能性。例如，小型安装头45如果以通常高度HSn移动，则会与落下的中型、大型的元件P发生干扰。而且，例如，中型安装头46如果以通常高度HMn移动，则会与落下的大型的元件P发生干扰。
因此，对小型安装头45设定退避高度HSs，对中型安装头46设定退避高度HMs。退避高度HSs及退避高度HMs是能够与落下的元件P的大小无关地消除干扰的可能性的高度。在本实施方式中，退避高度HSs及退避高度HMs被设定得与大型安装头47的通常高度HLn相等。而且，关于大型安装头47，由于在通常高度HLn不存在干扰的可能性，所以未设定退避高度。另外，后述的退避控制部75也可以考虑落下的元件P的大小而可变地设定退避高度。退避控制部75控制头升降装置445，由此来进行通常高度(HSn、HMn、HLn)及退避高度(HSs、HMs)的切换。
元件相机5在基板搬运装置2与元件供给装置3之间的机台10的上表面朝上地设置。元件相机5在安装头(45、46、47)从元件供给装置3向基板K移动的中途对吸嘴(452、462、472)所保持的元件P的状态进行拍摄。当通过对所取得的拍摄数据进行图像处理而判明元件P的保持姿势的误差、旋转角的偏差等时，控制装置6根据需要对安装作业进行微调，在难以进行安装作业的情况下进行将该元件P废弃的控制。
2.实施方式的元件安装机1的控制的构成及功能
接着，对实施方式的元件安装机1的控制的构成及功能进行说明。控制装置6组装于机台10，其配设位置未特别限定。控制装置6是具有CPU而通过软件进行动作的计算机装置。如图2所示，控制装置6在存储部61内保持安装例程62。安装例程62是指定了向基板K安装的元件P、种类、安装坐标位置及安装顺序、供给该元件的供料器装置31等的数据。
控制装置6按照安装例程62来控制元件安装机1的作业流向。而且，控制装置6逐次收集并更新生产完毕的基板K的生产数、安装元件P所需的安装时间、元件P的吸附故障的发生次数等运转状况数据。控制装置6与作为上位控制装置的主机69通信连接，接收发送指令、响应等。
而且，控制装置6进行与元件P的落下判定相关的控制及与无法吸附元件P时的重试动作相关的控制。控制装置6具有元件检测部71及保持检测部72，作为与落下判定及重试动作两方都相关的功能部。控制装置6具有剩余检测部73、落下判定部74、退避控制部75及退避动作通知部76，作为与落下判定相关的功能部。控制装置6具有重试实施部77、应对方法设定部78及元件种类登记部79，作为与重试动作相关的功能部。
元件检测部71在使用吸嘴(452、462、472)吸附元件P时，检测供料器装置31的供给位置34是否存在元件P。在本实施方式中，元件检测部71使用前述的负压测定传感器456检测位于供给位置34的腔室部93中是否存在元件P。不限定于此，元件检测部71的构成也可有一些其他的方式。
例如，元件检测部71也可以包含高度测定传感器，该高度测定传感器测定以吸嘴保持架为基准的吸嘴(452、462、472)的相对高度，检测吸嘴(452、462、472)是否与元件P相接触。详细地说，在吸嘴保持架下降的中途，吸嘴(452、462、472)在与元件P接触之后不再下降，仅吸嘴保持架继续下降。因此，以吸嘴保持架为基准的吸嘴(452、462、472)的相对高度变化。因此，高度测定传感器可以根据相对高度的变化检测出存在元件P。
作为高度测定传感器，能够例示设置于吸嘴保持架的遮光传感器。该遮光传感器检测附设于吸嘴(452、462、472)的特定高度的遮光部，检测相对高度的变化。而且，元件检测部71在吸附元件P之前使用基板相机48对腔室部93进行拍摄，通过对所取得的图像数据进行图像处理来检测有无元件P。
保持检测部72检测吸嘴(452、462、472)是否吸附并保持有元件P。例如，在安装了小型安装头45的情况下，保持检测部72使用前述的侧视相机457来检测位于检测位置458的小型吸嘴452是否保持有元件P。
在通过保持检测部72检测出吸嘴(452、462、472)未保持元件P的情况下，剩余检测部73检测供给位置34是否剩余有元件P。剩余检测部73兼用元件检测部71的构成，进行与元件检测部71相同的动作。实际上，元件检测部71的“元件P的有/无”的检测结果被转用于剩余检测部73的“剩余/未剩余元件P”的检测结果。
落下判定部74基于元件检测部71的检测结果、保持检测部72的检测结果及剩余检测部73的检测结果来对元件P是否落下进行判定。具体而言，在通过元件检测部71检测出供给位置34存在元件P、且通过保持检测部72检测出吸嘴(452、462、472)未保持元件P、且通过剩余检测部73检测出供给位置34未剩余元件P的情况下，落下判定部74判定为元件P落下。即，在之前处于供给位置34的元件P通过吸附动作而不再存在、且吸嘴(452、462、472)未保持元件P的情况下，能够理论地判定为误使元件P落下。元件P有无落下的判定结果被交接给退避控制部75。
另外，元件检测部71、保持检测部72、剩余检测部73及落下判定部74将预定大小以上的元件P设为落下判定的对象。具体而言，将中型及大型的元件P设为落下判定的对象，将假设即使落下也不会造成干扰的小型的元件P排除到对象外。由此，削减了检测、判定所需的时间，生产效率提高。
例如，在元件检测部71包含高度测定传感器的情况下，为了使相对高度的变化显现化，使吸嘴保持架下降至比通常位置低的位置。对于对象外的小型的元件P，使吸嘴保持架下降至通常位置即可，可削减检测所需要的时间。而且，在元件检测部71包含基板相机48的情况下，可削减拍摄收容有小型的元件P的腔室部93并进行图像处理的时间。
在通过落下判定部74判定为元件P落下的情况下，退避控制部75对使安装头(45、46)在退避高度(HSs、HMs)移动的退避动作进行控制。而且，退避控制部75基于吸嘴(452、462、472)的种类、安装头(45、46、47)的种类、落下的元件P的大小及此后吸附的元件P的大小中的至少一个项目，来判定是否需要进行退避动作。
通过退避动作，假设即使元件P落下，基板K的生产也可继续。但是，使用比通常高度(HSn、HMn)高的退避高度(HSs、HMs)，生产效率相应地下降。而且，将落下的元件P放置不理，原本也并不优选。因此，退避动作通知部76将退避控制部75的控制执行状态通知给主机69及操作者中的至少一方。通过该通知，能够尽早应对，回收落下的元件P，恢复了通常高度(HSn、HMn)处的高生产效率。
重试实施部77基于元件检测部71的检测结果及保持检测部72的检测结果，判定是否实施使用吸嘴(452、462、472)再次吸附元件P的重试动作。而且，重试实施部77基于判定结果实施重试动作。
具体而言，在通过元件检测部71检测出供给位置34存在元件P、且通过保持检测部72检测出吸嘴(452、462、472)未保持元件P的情况下，重试实施部77对于与初次吸附动作时相同的腔室部93实施重试动作。而且，重试实施部77在通过一次的重试动作无法吸附元件P的情况下，可以实施直至预定次数N的重试动作。
应对方法设定部78预先设定即使重试实施部77实施了重试动作吸嘴(452、462、472)也无法吸附元件P的情况下、即重试动作不成功的情况下的应对方法。作为应对方法，可例示跳过、警告及故障停止。在跳过中，不安装该元件P而结束安装作业，记录跳过的履历。在警告中，进行其他元件P的安装作业，通知警报。在故障停止中，中断安装作业，通知故障发生，等待操作者的应对作业。
元件种类登记部79预先登记作为重试动作的对象的元件P的种类。通常将高价的元件P、库存量极少且采购时间长的元件P等作为重试动作的对象进行登记。由此，降低了高价的元件P的废弃率，并且，省略了回收无法安装的高价的元件P的劳力和时间。另一方面，对于并不高价的元件P，不实施重试动作地移至下一元件P的吸附动作，因此抑制了生产效率的下降。而且，对于库存量极少的元件P，降低了陷入库存不足的可能性。
3.实施方式的元件安装机1的动作
接着，对实施方式的元件安装机1的动作进行说明。图5是表示对元件P的安装作业进行控制的控制装置6的主要动作流程的流程图。图5的动作流程根据要生产的基板K的各个种类来执行。图6是表示图5中包含的重试动作的详细动作流程的流程图。
在图5的步骤S1中，控制装置6进行初始设定。详细地说，控制装置6的退避控制部75设定安装头(45、46、47)移动时的通常高度(HSn、HMn、HLn)。而且，元件种类登记部79预先登记作为重试动作的对象的元件P的种类。例如，在元件数据中记载了元件P是否为重试动作的对象的信息的情况下，元件种类登记部79能够检索元件数据并进行登记。或者，元件种类登记部79能够基于操作者的输入操作进行登记。另一方面，应对方法设定部78预先设定重试动作不成功的情况下的应对方法。
在下一步骤S2中，退避控制部75进行是否需要进行退避动作的初始判定。例如，在向某一种类的基板K安装的元件P仅为大型元件、而仅使用具有大型吸嘴472的大型安装头47的情况下，不需要进行退避动作。而且，例如，在使用具有小型吸嘴452的小型安装头45而仅安装小型的元件P的情况下，也不需要进行退避动作。另一方面，在安装作业的中途自动更换安装头(45、46、47)的情况下，有可能因元件P的落下而造成干扰，所以需要考虑退避动作的可能性。实际上，元件P的大小是多种多样的，初始判定的判定逻辑一定程度地复杂化。退避控制部75在不需要进行退避动作的情况下使退避标志复位，在考虑进行退避动作的情况下设定退避标志。
在下一步骤S3中，控制装置6控制基板搬运装置2，将基板K搬入并定位。在下一步骤S4中，控制装置6控制元件供给装置3及元件移载装置4，开始元件P的安装作业即PP循环。在下一步骤S5中，控制装置6使元件移载装置4使用吸嘴(452、462、472)进行元件P的吸附动作。吸附动作之后，元件移载装置4立即驱动回转工具451沿顺时针方向旋转预定角度A。而且，供料器装置31将载带9放出一定间距，使下一腔室部93前移至供给位置34。
在下一步骤S6中，元件检测部71及保持检测部72进行动作。在下一步骤S7中，落下判定部74及重试实施部77对元件检测部71的检测结果、即供给位置34的腔室部93中是否存在元件P进行确认。通常，供给位置34处存在元件P，动作流程的执行前进到步骤S8。在步骤S8中，落下判定部74及重试实施部77对保持检测部72的检测结果、即吸嘴(452、462、472)是否保持元件P进行确认。通常，保持有元件P，动作流程的执行前进到步骤S9。
在步骤S9中，控制装置6对全部的吸嘴(452、462、472)的吸附动作是否结束进行判定。在否定的情况下，控制装置6将下一吸嘴(452、462、472)设为对象，使动作流程返回至步骤S5。通过从步骤S5至步骤S9的命令组的重复，全部的吸嘴(452、462、472)的吸附动作结束。于是，控制装置6使动作流程的执行前进到步骤S10。另外，根据安装例程62中所记载的PP循环的内容，也存在仅使用一部分吸嘴(452、462、472)的情况。
在步骤S10中，元件移载装置4使安装头(45、46、47)移动到元件相机5的上方。由此，实施元件相机5的拍摄。在下一步骤S11中，元件移载装置4使安装头(45、46、47)移动到基板K，进行元件P的安装动作。在下一步骤S12中，控制装置6对全部的PP循环是否结束进行判定。在否定的情况下，控制装置6将下一PP循环设为对象，使动作流程的执行返回至步骤S4。通过从步骤S4至步骤S12的命令组的重复，全部的PP循环结束。于是，控制装置6使动作流程的执行前进到步骤S13。
在步骤S13中，控制装置6将生产完毕的基板K搬出。之后，控制装置6使动作流程的执行返回至步骤S3，开始向下一基板K的安装作业。通过从步骤S3至步骤S13的命令组的重复，对基板K进行量产。另外，也存在生产完毕的基板K的搬出与下一基板K的搬入同时进行的情况。至此为与主要动作流程的良好进度相关的说明。
在步骤S7中，在供给位置34处无元件P的情况下，动作流程在步骤S21分支。在这种情况下，在载带9的腔室部93中，从一开始就没有收容元件P。详细地说，接近载带9的前端、后端的数个腔室部成为从一开始就没有收容元件的空的腔室部。空的腔室部由操作者切断，或预先存储于控制装置6而省略吸附动作。即使如此，因为操作者的切断作业的不良、空的腔室部的个数错误等，空的腔室部有可能被判断为通常的腔室部93而被进行吸附动作。此外，虽然很少，但也存在通常的腔室部93中并未收容元件的情况。
在步骤S21中，控制装置6使回转工具451沿反向的逆时针方向旋转预定角度A，使动作流程的执行返回至步骤S5。在所返回的步骤S5中，元件移载装置4再次使用无法吸附元件P的吸嘴(452、462、472)，进行从载带9的下一腔室部93开始的吸附动作。
而且，在步骤S8中，在吸嘴(452、462、472)未保持元件P的情况下，动作流程在步骤S31分支。在这种情况下，设想了图7及图8所例示的两个示例。图7是表示从图3的状况开始一次的吸附动作结束、且小型吸嘴452未保持元件P的状况的第一例的俯视图。而且，图8是从图3的状况开始一次的吸附动作结束、且小型吸嘴452未保持元件P的状况的第二例的俯视图。
在图7中，从图3的状况开始，驱动回转工具451沿顺时针方向旋转预定角度A，第5个小型吸嘴452定位于检测位置458。在步骤S6中，侧视相机457对第5个小型吸嘴452未保持元件P的状况进行拍摄。由此，执行从步骤S8向步骤S31的分支。另一方面，载带9从图3的状况被放出一定间距。并且，在从供给位置34前进了的腔室部93X中，剩余有元件P。因此，第一例成为在吸附动作时腔室部93X中存在元件P、且无法通过小型吸嘴452进行吸附的状况。
相对于此，在图8中，回转工具451的旋转驱动及载带9的一定间距的放出与图7相同。但是，从供给位置34前进了的腔室部93X中，未剩余有元件P。因此，第二例成为在吸附动作时腔室部93X中存在元件P、且通过小型吸嘴452进行吸附时误使元件P落下的状况。在当前的时间点，控制装置6无法判别图7所示的第一例和图8所示的第二例。
在步骤S31中，控制装置6的重试实施部77与第一例及第二例无关地实施重试动作。在表示重试动作的详细情况的图6的步骤S51中，重试实施部77将用于累计重试次数的重试计数器RC设定为1。在下一步骤S52中，重试实施部77使载带9返回一定间距，将不清楚是否剩余有元件P的腔室部93X再次定位于供给位置34。在下一步骤S53中，重试实施部77使回转工具451沿反向的逆时针方向旋转预定角度A，将第5个小型吸嘴452再次定位于吸附位置459。
通过这些动作，在第一例的情况下，再现了图3的状况。而且，在第二例的情况下，除了在腔室部93X中无元件P之外再现了图3的状况。在下一步骤S54中，重试实施部77使元件移载装置4进行与步骤S5相同的吸附动作。如前所述，与吸附动作一起，进行回转工具451的旋转驱动及载带9的放出。在下一步骤S55中，元件检测部71、保持检测部72及剩余检测部73进行动作。
在下一步骤S56中，落下判定部74及重试实施部77基于元件检测部71及剩余检测部73的检测结果来决定动作流程的分支处。在不存在(未剩余)元件P的情况下的步骤S57中，落下判定部74判定为第二例的“元件落下”。之后，落下判定部74使控制的执行返回至主要动作流程。
另一方面，在存在(剩余有)元件P的情况下的步骤S58中，重试实施部77基于保持检测部72的检测结果来判定动作流程的分支处。在吸嘴(452、462、472)保持有元件P的情况下的步骤S59中，重试实施部77判定为第一例之后的“重试成功”。之后，重试实施部77使控制的执行返回至主要动作流程。
在吸嘴(452、462、472)未保持元件P的情况下的步骤S60中，重试实施部77对重试计数器RC的值是否达到了预定次数N进行判定。在未达到的情况下的步骤S61中，重试实施部77使重试计数器RC的值加1，使动作流程的执行返回至步骤S52。通过从步骤S52至步骤S61的命令组的重复，步骤S54的吸附动作最多可执行预定次数N。
在命令组的重复的中途，存在产生向步骤S57或步骤S59的分支的情况。而且，在未产生向步骤S57、步骤S59的分支的情况下，在步骤S60中重试计数器RC的值达到预定次数N，动作流程的执行前进至步骤S62。
在步骤S62中，重试实施部77控制端部处理的实施。端部处理并不是以元件P的吸附为目的，而是以是否剩余元件P的最终确认为目的。具体而言，重试实施部77减弱从内压控制部455向吸嘴(452、462、472)供给的负压而实施吸附动作。另外，在剩余检测部73包含高度测定传感器的构成中，不向吸嘴(452、462、472)供给负压而仅实施下降动作。
在下一步骤S63中，重试实施部77基于端部处理时的剩余检测部73的检测结果来决定动作流程的分支处。在未剩余元件P的情况下，重试实施部77使动作流程的执行与步骤S57的“元件落下”合流。而且，在剩余有元件P的情况下的步骤S64中，重试实施部77判定为第一例之后的“重试不成功”。之后，重试实施部77使控制的执行返回至主要动作流程。“重试不成功”发生在元件P固着于腔室部93X的情况下、覆盖腔室部93X的盖带92未被剥离的情况下等。
结果，重试动作的结果成为“重试成功”、“重试不成功”及“元件落下”之一。返回至图5的步骤S32，重试实施部77按照重试动作的结果来决定动作流程的分支处。在“重试成功”的情况下，重试实施部77使动作流程的执行返回至步骤S9。在“重试不成功”的情况下的步骤S33中，控制装置6实施在步骤S1中初始设定的应对方法。
在“元件落下”的情况下的步骤S34中，退避控制部75最终地判定是否需要进行退避动作，决定动作流程的分支处。详细地说，退避控制部75在步骤S2中设定了退避标志的情况下，直接判定为不需要进行退避动作。而且，在设定了退避标志的情况下，退避控制部75比较实际落下的元件P的大小与此后使用的安装头(45、46、47)的种类，判定是否需要进行退避动作。
例如，当落下的元件P是大型元件时，从图4的说明可知，需要进行小型安装头45及中型安装头46的退避动作。而且，当落下的元件P是中型元件时，需要进行小型安装头45的退避动作。当落下的元件P是小型元件时，不需要进行退避动作。
在需要进行退避动作的情况下的步骤S35中，退避控制部75在落下的元件P为大型元件时设定小型安装头45的退避高度HSs及中型安装头46的退避高度HMs。而且，退避控制部75在落下的元件P为中型元件时仅设定小型安装头45的退避高度HSs。另外，在通过动作流程的重复而落下多个元件P的情况下，退避控制部75考虑落下的元件中的最大元件P来进行设定。
在下一步骤S36中，退避动作通知部76通知退避动作的控制执行状态。而且，在步骤S34中不需要进行退避动作的情况下，退避控制部75省略步骤S35，使动作流程的执行前进至步骤S36。在这种情况下的步骤S36中，退避动作通知部76通知使小型的元件P落下的状态这一情况。在执行步骤S36后，退避控制部75使动作流程的执行与步骤S21合流。
可以继续使用在步骤S35中设定的退避高度(HSs、HMs)，直至基板K的预定块数的生产结束。另外，由操作者实施落下的元件P的应对作业，接下来在实施了重启处理的情况下，退避高度(HSs、HMs)返回到通常高度(HSn、HMn)。
根据实施方式的元件安装机1，即使未直接地检测出落下的元件P，也能够基于元件检测部71、保持检测部72及剩余检测部73的检测结果来间接地且理论地判定元件P是否落下。而且，元件检测部71、保持检测部72及剩余检测部73不是新设传感器等，而是可以活用已有的装置构成来实现。因此，抑制了元件落下的判定所需的成本的增加。
而且，根据实施方式的元件安装机1，在使用吸嘴(452、462、472)吸附元件P时检测供给位置34是否存在元件，进而检测吸嘴(452、462、472)是否保持有元件P，基于检测结果来判定是否实施重试动作。因此，在供给位置34一开始就不存在元件P的情况下，能够避免无意义的重试动作。
4.实施方式的应用及变形
另外，控制装置6也可以仅进行与元件P的落下判定相关的控制及与无法吸附元件P时的重试动作相关的控制中的一个控制。而且，在实施方式中，元件供给装置3由供料器装置31构成、使用吸嘴(452、462、472)作为元件安装件，但不限于此。即，元件供给装置3也可以是采用托盘作为元件供给介质的装置、其他方式的元件供给装置。而且，作为元件安装件，还可以使用夹持元件P的夹持式安装件。
而且，在实施方式中自动更换多个安装头(45～47)，但也可以是手动更换安装头(45～47)的结构、不能更换安装头的结构。而且，重试动作时的元件检测部71、保持检测部72及剩余检测部73的检测动作(图6的步骤S55)也可以通过与通常时的检测动作(图5的步骤S6)不同的检测方法来进行。实施方式可以进行除此之外的其他各种变形、应用。
附图标记说明
1：元件安装机2：基板搬运装置3：元件供给装置31：供料器装置34：供给位置4：元件移载装置45：小型安装头451：回转工具452：小型吸嘴453：旋转驱动部454：升降驱动部456：负压测定传感器457：侧视相机458：检测位置459：吸附位置46：中型安装头462：中型吸嘴47：大型安装头472：大型吸嘴6：控制装置71：元件检测部72：保持检测部73：剩余检测部74：落下判定部75：退避控制部76：退避动作通知部77：重试实施部78：应对方法设定部79：元件种类登记部9：载带93：腔室部93X：腔室部K：基板P：元件A：预定角度HSn：通常高度HMn：通常高度HLn：通常高度HSs：退避高度HMs：退避高度

Claims (17)

1.一种元件安装机，具备向供给位置供给元件的元件供给装置和使用元件安装件从所述供给位置拾取所述元件并向基板安装的元件移载装置，其中，
所述元件安装机还具备：
元件检测部，在使用所述元件安装件拾取所述元件之前或拾取所述元件时，检测所述供给位置是否存在所述元件；
保持检测部，检测所述元件安装件是否拾取并保持有所述元件；以及
重试实施部，基于所述元件检测部的检测结果及所述保持检测部的检测结果，判定是否实施使用所述元件安装件再次拾取所述元件的重试动作，并基于判定结果来实施所述重试动作，
所述元件供给装置使用具有分别收容所述元件的多个元件收容部的元件供给介质，
在通过所述元件检测部检测出所述供给位置存在所述元件、且通过所述保持检测部检测出所述元件安装件未保持所述元件的情况下，所述重试实施部对于与初次拾取动作时相同的所述元件收容部实施所述重试动作。
2.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，
所述重试实施部实施直至预定次数的所述重试动作。
3.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应对方法设定部，所述应对方法设定部预先设定即使所述重试实施部实施了所述重试动作所述元件安装件也无法拾取所述元件时的应对方法。
4.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，
所述元件安装件是利用负压来吸附所述元件的吸嘴，
所述元件检测部包括负压测定传感器，在使用所述吸嘴来吸附所述元件时，所述负压测定传感器测定所述负压，来检测所述吸嘴是否与所述元件相接触。
5.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，
所述元件安装件是利用负压来吸附所述元件的吸嘴，
所述元件移载装置具有经由弹性部件而以能够上下移动的方式保持所述吸嘴的吸嘴保持架及对所述吸嘴保持架进行升降驱动的升降驱动部，
所述元件检测部包括高度测定传感器，在使用所述吸嘴吸附所述元件时，所述高度测定传感器测定以所述吸嘴保持架为基准的所述吸嘴的相对高度，来检测所述吸嘴是否与所述元件相接触。
6.根据权利要求4所述的元件安装机，其中，
所述元件供给装置是供料器装置，所述供料器装置使用以一定间距形成有分别收容所述元件的多个腔室部的载带，在每次由所述吸嘴实施所述元件的吸附时将所述载带放出所述一定间距，依次将所述腔室部前移至所述供给位置，
所述重试实施部在使所述载带返回所述一定间距之后，对于与初次吸附动作时相同的所述腔室部实施所述重试动作。
7.根据权利要求5所述的元件安装机，其中，
所述元件供给装置是供料器装置，所述供料器装置使用以一定间距形成有分别收容所述元件的多个腔室部的载带，在每次由所述吸嘴实施所述元件的吸附时将所述载带放出所述一定间距，依次将所述腔室部前移至所述供给位置，
所述重试实施部在使所述载带返回所述一定间距之后，对于与初次吸附动作时相同的所述腔室部实施所述重试动作。
8.根据权利要求4所述的元件安装机，其中，
所述元件移载装置具有：
回转工具，以环状配置有多个所述吸嘴；以及
旋转驱动部，当由定位于所述供给位置的上方的吸附位置的第一所述吸嘴实施了所述元件的吸附时，使所述回转工具旋转预定角度，将第一所述吸嘴定位于检测位置，并且将第二所述吸嘴定位于所述吸附位置，
所述保持检测部包括拍摄图像处理部，所述拍摄图像处理部对定位于所述检测位置的第一所述吸嘴进行拍摄，并对所取得的图像数据进行图像处理，由此检测第一所述吸嘴是否吸附有所述元件。
9.根据权利要求5所述的元件安装机，其中，
所述元件移载装置具有：
回转工具，以环状配置有多个所述吸嘴；以及
旋转驱动部，当由定位于所述供给位置的上方的吸附位置的第一所述吸嘴实施了所述元件的吸附时，使所述回转工具旋转预定角度，将第一所述吸嘴定位于检测位置，并且将第二所述吸嘴定位于所述吸附位置，
所述保持检测部包括拍摄图像处理部，所述拍摄图像处理部对定位于所述检测位置的第一所述吸嘴进行拍摄，并对所取得的图像数据进行图像处理，由此检测第一所述吸嘴是否吸附有所述元件。
10.根据权利要求6所述的元件安装机，其中，
所述元件移载装置具有：
回转工具，以环状配置有多个所述吸嘴；以及
旋转驱动部，当由定位于所述供给位置的上方的吸附位置的第一所述吸嘴实施了所述元件的吸附时，使所述回转工具旋转预定角度，将第一所述吸嘴定位于检测位置，并且将第二所述吸嘴定位于所述吸附位置，
所述保持检测部包括拍摄图像处理部，所述拍摄图像处理部对定位于所述检测位置的第一所述吸嘴进行拍摄，并对所取得的图像数据进行图像处理，由此检测第一所述吸嘴是否吸附有所述元件。
11.根据权利要求7所述的元件安装机，其中，
所述元件移载装置具有：
回转工具，以环状配置有多个所述吸嘴；以及
旋转驱动部，当由定位于所述供给位置的上方的吸附位置的第一所述吸嘴实施了所述元件的吸附时，使所述回转工具旋转预定角度，将第一所述吸嘴定位于检测位置，并且将第二所述吸嘴定位于所述吸附位置，
所述保持检测部包括拍摄图像处理部，所述拍摄图像处理部对定位于所述检测位置的第一所述吸嘴进行拍摄，并对所取得的图像数据进行图像处理，由此检测第一所述吸嘴是否吸附有所述元件。
12.根据权利要求8所述的元件安装机，其中，
所述重试实施部通过所述旋转驱动部使所述回转工具反向旋转所述预定角度，实施使用第一所述吸嘴的所述重试动作。
13.根据权利要求9所述的元件安装机，其中，
所述重试实施部通过所述旋转驱动部使所述回转工具反向旋转所述预定角度，实施使用第一所述吸嘴的所述重试动作。
14.根据权利要求10所述的元件安装机，其中，
所述重试实施部通过所述旋转驱动部使所述回转工具反向旋转所述预定角度，实施使用第一所述吸嘴的所述重试动作。
15.根据权利要求11所述的元件安装机，其中，
所述重试实施部通过所述旋转驱动部使所述回转工具反向旋转所述预定角度，实施使用第一所述吸嘴的所述重试动作。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的元件安装机，其中，
所述元件安装机还具备元件种类登记部，所述元件种类登记部预先登记作为所述重试动作的对象的所述元件的种类。
17.一种元件拾取的重试方法，是元件安装机中的元件拾取的重试方法，所述元件安装机具备向供给位置供给元件的元件供给装置和使用元件安装件从所述供给位置拾取所述元件并向基板安装的元件移载装置，其中，
所述元件拾取的重试方法包括如下步骤：
元件检测步骤，在使用所述元件安装件拾取所述元件之前或拾取所述元件时，检测所述供给位置是否存在所述元件；
保持检测步骤，检测所述元件安装件是否拾取并保持有所述元件；以及
重试实施步骤，基于所述元件检测步骤的检测结果及所述保持检测步骤的检测结果，判定是否实施使用所述元件安装件再次拾取所述元件的重试动作，并基于判定结果实施所述重试动作，
所述元件供给装置使用具有分别收容所述元件的多个元件收容部的元件供给介质，
在所述重试实施步骤中，在检测出所述供给位置存在所述元件、且检测出所述元件安装件未保持所述元件的情况下，对于与初次拾取动作时相同的所述元件收容部实施所述重试动作。
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