CN112097658B - 吸嘴保存状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种吸嘴保存状态检测装置，对保存在吸嘴更换装置中的吸嘴的保存状态进行检测。吸嘴保存状态检测装置(1)具备：光传感器(2)，设置于装配吸嘴(5)的头(4)，通过朝向保存在吸嘴更换装置(6)中的吸嘴(5)的规定的位置照射光，检测该规定的位置的高度；以及保存状态检测部(31)，基于光传感器(2)检测到的高度，检测保存在吸嘴更换装置(6)中的吸嘴(5)的保存状态。

Description

吸嘴保存状态检测装置

技术领域

本发明涉及吸嘴保存状态检测装置。

背景技术

专利文献1中公开了一种检测在吸嘴更换装置中是否保存有吸嘴的技术。

专利文献1：日本特开2010-073766号公报

在专利文献1的技术中，无法检测到保存在吸嘴更换装置中的吸嘴的保存状态。

本发明的方式的目的在于检测保存在吸嘴更换装置中的吸嘴的保存状态。

发明内容

根据本发明的方式，提供一种吸嘴保存状态检测装置，光传感器，设置于装配吸嘴的头，通过朝向保存在吸嘴更换装置中的吸嘴的规定的位置照射光，检测所述规定的位置的高度；以及保存状态检测部，基于所述光传感器检测到的所述高度，检测保存在所述吸嘴更换装置中的吸嘴的保存状态。

根据本发明的方式，能够检测保存在吸嘴更换装置中的吸嘴的保存状态。

附图说明

图1是示意性地示出实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测装置的一个例子的图。

图2是示出实施方式所涉及的吸嘴更换装置的一个例子的立体图。

图3是示出实施方式所涉及的吸嘴更换装置的一个例子的分解立体图。

图4是示出保存在实施方式所涉及的吸嘴更换装置中的吸嘴的保存状态的一个例子的立体图。

图5是示出保存在实施方式所涉及的吸嘴更换装置中的吸嘴的保存状态的一个例子的剖视图。

图6是示出实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测方法的流程图。

图7是示意性地示出实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测方法的一个例子的图。

附图标记说明：

1：吸嘴保存状态检测装置、2：光传感器、3：控制装置、3A：处理装置、3B：存储装置、3C：输入输出接口、4：头、5：吸嘴、5A：吸嘴、5B：吸嘴、6：吸嘴更换装置、21：照射光、22：反射光、31：保存状态检测部、41：头主体、42：把持部、43：嵌入孔、51：基端部、51A：基端部、51B：基端部、52：躯干部、53：前端部、54：台阶部、54A：台阶部、54B：台阶部、55：突状部、55A：突状部、55B：突状部、56：中心轴、56A：中心轴、56B：中心轴、57：吸引管、61：小开口、62：基座、63：大开口、64：滑动基座、65：长孔、66：滑动板、68：驱动部、69：保存部、H：高度、HL：下限高度、HU：上限高度。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明所涉及的实施方式进行说明，本发明不限定于此。以下说明的实施方式的构成要素能够适当组合。

另外，也有不使用部分构成要素的情况。

在以下的说明中，设定XYZ直角坐标系，结合该XYZ直角坐标系对各部的位置关系进行说明。将与规定面的X轴平行的方向作为X轴方向，将在规定面中与X轴正交的Y轴平行的方向作为Y轴方向，将与在规定面正交的Z轴平行的方向作为Z轴方向。另外，在以下的说明中，将规定面适当称为XY平面。在本实施方式中，XY平面与水平面平行。

[实施方式]

<吸嘴保存状态检测装置>

对实施方式进行说明。图1是示意性地示出实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测装置1的一个例子的图。

吸嘴保存状态检测装置1对保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态进行检测。吸嘴保存状态检测装置1使用于安装装置，该安装装置使用装配有吸嘴5的头4，将由供料器供给的电子部件吸附于吸嘴5并安装于基板。如图1所示，吸嘴保存状态检测装置1具备光传感器2和控制装置3。以下先对头4以及吸嘴5进行说明，然后对作为吸嘴保存状态检测装置1的构成要素的光传感器2以及控制装置3进行详细说明，再对吸嘴更换装置6进行说明。

<头>

如图1所示，头4具备头主体41和把持部42。头主体41在前端部分具有嵌入孔43，后述的吸嘴5的基端部51能够嵌入该嵌込孔43。把持部42设置于头主体41的前端部分的外周。把持部42通过从外侧将头主体41的前端部分按压于嵌入到头主体41的嵌入孔43中的吸嘴5的基端部51，从而将吸嘴5的基端部51把持固定于头主体41的前端部分。

<吸嘴>

如图1所示，吸嘴5相对于中心轴56具有圆筒对称性。吸嘴5具有：基端部51，是被头4把持的部分；躯干部52，是比基端部51靠前端侧的粗一圈的部分；以及前端部53，是比躯干部52靠前端侧的吸附保持电子部件的部分。在基端部51与躯干部52的边界形成有台阶部54。台阶部54形成有相对于中心轴56正交的上表面。在躯干部52的中央部分形成有在圆周上向外周侧伸出的突状部55。在吸嘴5沿着中心轴56贯通设置有用于吸附保持电子部件的吸引管57。吸嘴5通过头4而沿着Z轴方向移动。

<光传感器>

如图1所示，吸嘴保存状态检测装置1的光传感器2设置于装配吸嘴5的头4。更详细地说，光传感器2以使光的照射方向朝向与头4的嵌入孔43的开口方向相同的方向的方式设置于头4的把持部42。优选为，光传感器2基于后述的吸嘴更换装置6的构成而设置于相对于嵌入孔43的开口中心沿Y轴方向错开的位置。此处，Y轴方向是与X轴方向正交的面内方向，上述X轴方向是与吸嘴5的移动方向即Z轴方向正交的规定的面内方向。

光传感器2通过向保存在吸嘴更换装置6的保存部69中的吸嘴5的规定的位置照射光，从而检测该规定的位置的高度。更详细地说，光传感器2朝向吸嘴5的台阶部54的上表面照射照射光21，对照射光21在台阶部54的上表面反射而产生的反射光22进行检测，检测从照射照射光21到检测到反射光22为止的时间，从而检测台阶部54的上表面的高度H。

<控制装置>

控制装置3包括控制吸嘴保存状态检测装置1的计算机系统。如图1所示，控制装置3具有：处理装置3A，包括CPU(Central Processing Unit)这样的微处理器；存储装置3B，包括ROM(Read Only Memory)或者存储器这样的非易失性存储器以及RAM(Random AccessMemory)这样的易失性存储器；以及输入输出接口3C，包括能够输入输出信号以及数据的输入输出电路。

控制装置3的处理装置3A具有保存状态检测部31。保存状态检测部31是通过处理装置3A执行吸嘴保存状态检测程序而实现的功能部，吸嘴保存状态检测程序用于使实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测装置1执行实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测方法。

保存状态检测部31基于光传感器2检测到的规定的位置的高度检测保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态。更详细地说，保存状态检测部31基于光传感器2检测到的台阶部54的上表面的高度H检测保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态。

在光传感器2检测到的台阶部54的上表面的高度H为下限阈值即下限高度HL以上且上限阈值即上限高度HU以下的情况下，保存状态检测部31判定为保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态为正常状态。在光传感器2检测到的台阶部54的上表面的高度H小于下限阈值即下限高度HL的情况下，保存状态检测部31判定为是没有保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的状态。在光传感器2检测到的台阶部54的上表面的高度H大于上限阈值即上限高度HU的情况下，保存状态检测部31判定为保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态为吸嘴5相对于正常状态倾斜的倾斜状态。

在光传感器2检测到的台阶部54的上表面的高度H大于上限阈值即上限高度HU的情况下，保存状态检测部31进一步使用表示台阶部54的上表面的高度H与吸嘴5的倾斜角度之间关系性的数据，基于台阶部54的上表面的高度H求出保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的倾斜角度。此处，保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的倾斜角度由保存在吸嘴更换装置6中的处于倾斜状态的吸嘴5的中心轴56与处于正常状态的吸嘴5的中心轴56所形成的角度表示。

控制装置3的存储装置3B存储有由保存状态检测部31使用的、表示高度H与吸嘴5的倾斜角度之间的关系性的数据。

在控制装置3的输入输出接口3C连接设置于头4的光传感器2、头4、以及后述的吸嘴更换装置6的驱动部68。控制装置3经由输入输出接口3C控制光传感器2、头4以及驱动部68。另外，在控制装置3的输入输出接口3C可以连接未图示的显示装置。控制装置3能够经由输入输出接口3C输出通过处理装置3A的处理而得到的多种信息，并通过文字、图像、动画等显示于该显示装置。

<吸嘴更换装置>

图2是示出实施方式所涉及的吸嘴更换装置6的一个例子的立体图。图3是示出实施方式所涉及的吸嘴更换装置6的一个例子的分解立体图。如图2以及图3所示，吸嘴更换装置6具备基座62、配置在基座62的上方的滑动基座64、配置在滑动基座64的上方的滑动板66、以及使滑动板66相对于基座62以及滑动基座64相对地沿着X轴方向滑动的驱动部68。

在基座62沿着X轴方向以及Y轴方向排列形成有多个圆形的小开口61，小开口61具有比躯干部52的外周直径大、且比突状部55的外周直径小的直径。

在滑动基座64，在与小开口61对应的位置、即与小开口61位于同轴上的位置沿着X轴方向以及Y轴方向排列形成有多个圆形的大开口63，大开口63具有比突状部55的外周直径大的直径。

在滑动板66沿着Y轴方向排列形成有多个长孔65，长孔65沿着X轴方向延伸形成。长孔65具有下述形状，即：通过沿着X轴方向延伸的细孔将在与多个小开口61以及多个大开口63对应的位置形成、且与多个大开口63直径相同的多个圆形状的孔连接而得的形状，其中，上述细孔具有比基端部51的外周直径大、且比躯干部52的外周直径小的宽度。

小开口61、大开口63以及长孔65在吸嘴更换装置6中形成保存吸嘴5的保存部69。

吸嘴更换装置6具有以上的构成，因此，通过驱动部68基于控制装置3的控制使滑动板66相对于基座62以及滑动基座64相对地沿着X轴方向滑动，从而能够在释放状态与非释放状态之间转移，其中，在释放状态下，通过长孔65的圆形状的孔到达与多个小开口61以及多个大开口63对应的位置，从而能够从保存部69取出吸嘴5，在非释放状态下，通过长孔65的细孔到达与多个小开口61以及多个大开口63对应的位置，从而不能从保存部69取出吸嘴5。

另外，保存部69构成为：通过形成保存部69的长孔65，从而在X轴方向上具有吸嘴5的保存余量而在Y轴方向上不具有吸嘴5的保存余量，因此，使所保存的吸嘴5仅能够向X轴方向倾斜。此处，所谓吸嘴5仅向X轴方向倾斜是指吸嘴5向以Y轴为中心的旋转方向倾斜。另外，吸嘴更换装置6并不限定于上述的结构，优选为使所保存的吸嘴5仅能够向规定的面内倾斜的任意结构。此处，所谓吸嘴5仅向规定的面内倾斜是指仅向规定的面内的一个方向倾斜，是指向以规定面的面所包含的规定轴为中心的旋转方向倾斜。

<吸嘴的保存状态>

如图1所示，在吸嘴更换装置6正常保存吸嘴5的正常状态下，吸嘴5的前端部53以及躯干部52的比突状部55靠前端侧的部分成为插入小开口61的状态。另外，在正常状态下，吸嘴5的突状部55成为插入大开口63并被基座62的上表面支承的状态。另外，在正常状态下，吸嘴5的比突状部55靠基端侧的部分成为插入大开口63的状态，台阶部54的上表面的高度H成为到达滑动板66的上表面与下表面之间的状态。

图4是示出保存在实施方式所涉及的吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态的一个例子的立体图。图5是示出保存在实施方式所涉及的吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态的一个例子的剖视图。图5是从与图4相同的角度观察图4的V-V截面的立体图。

如图4以及图5所示，正常状态的吸嘴5A的中心轴56A朝向+Z方向。因此，正常状态的吸嘴5A成为基端部51A朝向+Z方向且能够用头4装配的状态。

另外，正常状态的吸嘴5A成为突状部55A完全插入大开口63，突状部55A的下表面遍及整个面地被基座62的上表面支承的状态。因此，正常状态的吸嘴5A成为台阶部54A的上表面的高度H到达滑动板66的上表面与下表面之间的状态。

如图4以及图5所示，在吸嘴更换装置6中向X轴方向倾斜地保存的倾斜状态的吸嘴5B中，中心轴56B朝向相对于+Z方向朝+X方向倾斜的方向。因此，在倾斜状态的吸嘴5B中，基端部51B并非笔直地朝向+Z方向，成为不能用头4装配的状态。

另外，倾斜状态的吸嘴5B成为以下状态，即：突状部55B并未完全插入大开口63，随着朝向-X方向侧，与正常状态的吸嘴5A相比，比滑动基座64的上表面向+Z方向侧突出。因此，倾斜状态的吸嘴5B成为以下状态，即：随着朝向-X方向侧，与正常状态的吸嘴5A相比，台阶部54B的上表面的高度H比滑动板66的上表面向+Z方向侧突出。

这样，如果将正常状态的吸嘴5A与倾斜状态的吸嘴5B相比，则可知在台阶部54的上表面的高度H与吸嘴5的倾斜角度之间存在一定的关系性。

在吸嘴保存状态检测装置1中，如上所述，在本实施方式中，优选光传感器2设置于相对于嵌入孔43的开口中心向Y轴方向错开的位置。光传感器2在设置于该位置的情况下，检测位于相对于吸嘴更换装置6的保存部69的中心轴向Y轴方向错开的位置的吸嘴5的台阶部54的上表面的部分的高度H。

位于相对于吸嘴更换装置6的保存部69的中心轴向Y轴方向错开的位置的吸嘴5的台阶部54的上表面的部分，由于吸嘴5的X轴方向的倾斜，而不会成为吸嘴5的比台阶部54靠上方的基端部51的阴影，因此，在吸嘴5保存在使之仅能够向X轴方向倾斜的吸嘴更换装置6中的情况下，无论吸嘴5的倾斜如何都能准确地检测高度H。另外，能够以最高的精度求出在该位置处的台阶部54的上表面的部分的高度H与吸嘴5的X轴方向的倾斜角度之间的关系性，因此能够以高精度求出吸嘴5的X轴方向的倾斜角度。

<吸嘴保存状态检测方法>

以下对实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测装置1的作用进行说明。图6是示出实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测方法的流程图。图7是示意性地示出实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测方法的一个例子的图。图7示出检测倾斜状态的吸嘴5B的状态。另外，检测正常状态的吸嘴5A的状态与图1所示的状态相同。

使用图1、图6以及图7对由吸嘴保存状态检测装置1执行的实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测方法进行说明。

如图6所示，实施方式所涉及的吸嘴保存状态检测方法具有高度检测步骤S10和保存状态检测步骤S20。

光传感器2受到控制装置3的处理装置3A的控制，朝向保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的规定的位置照射光，从而检测该规定的位置的高度(高度检测步骤S10)。

在高度检测步骤S10中，具体而言，首先，控制装置3的处理装置3A控制光传感器2，使光传感器2朝向位于相对于吸嘴更换装置6的保存部69的中心轴向Y轴方向错开的位置的吸嘴5的台阶部54的上表面的部分照射照射光21。在高度检测步骤S10中，接下来，控制装置3的处理装置3A控制光传感器2，使光传感器2检测由于所照射的照射光21在台阶部54的上表面的该部分反射而产生的反射光22。

在高度检测步骤S10中，然后，控制装置3的处理装置3A控制光传感器2，检测从照射照射光21到检测到反射光22为止的时间，基于该时间检测台阶部54的上表面的该部分的高度H。

保存状态检测部31基于光传感器2检测到的规定的位置的高度检测保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态(保存状态检测步骤S20)。

在保存状态检测步骤S20中，具体而言，首先，保存状态检测部31将由光传感器2检测到的台阶部54的上表面的该部分的高度H与存储于存储装置3B的下限高度HL以及上限高度HU进行比较。

在保存状态检测步骤S20中，接下来，保存状态检测部31在判定为台阶部54的上表面的该部分的高度H为下限高度HL以上且上限高度HU以下的情况下，判定为吸嘴5处于图1所示的状态，判定为保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态为正常状态。

在保存状态检测步骤S20中，另外，保存状态检测部31在判定为台阶部54的上表面的该部分的高度H小于下限高度HL的情况下，判定为是没有保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的状态。

在保存状态检测步骤S20中，另外，保存状态检测部31在判定为台阶部54的上表面的该部分的高度H大于上限高度HU的情况下，由于吸嘴5处于图7所示的吸嘴5B那样的状态，因此，判定为台阶部54B的上表面的该部分的高度HB大于上限高度HU的状态，判定为保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态是倾斜状态。

在保存状态检测步骤S20中，进而，保存状态检测部31在判定为保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态是倾斜状态的情况下，使用存储于存储装置3B的表示台阶部54的上表面的高度H与吸嘴5的倾斜角度之间的关系性的数据，基于台阶部54的上表面的该部分的高度H求出保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的倾斜角度。

<效果>

如以上说明的那样，根据本实施方式，光传感器2朝向保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的规定的位置照射光，从而检测该规定的位置的高度，保存状态检测部31基于光传感器2检测到的规定的位置的高度检测保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态，因此，能够检测保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的保存状态。

根据本实施方式，吸嘴5的保存状态是保存在吸嘴更换装置6中的吸嘴5的倾斜角度。因此，根据本实施方式，能够以细致的水平检测吸嘴5的保存状态。

根据本实施方式，吸嘴更换装置6具有使所保存的吸嘴5仅能够向规定的面内方向即X轴方向倾斜的结构，光传感器2检测高度的规定的位置是相对于在吸嘴更换装置6中保存吸嘴5的保存部69的中心轴沿着与规定的面内方向正交的面内方向即Y轴方向错开的位置。因此，根据本实施方式，光传感器2检测高度的位置由于吸嘴5的X轴方向的倾斜而不会成为吸嘴5的比台阶部54靠上方的基端部51的阴影，因此，无论吸嘴5的倾斜如何都能够准确地检测高度H。另外，根据本实施方式，以最高精度求出光传感器2检测高度的位置与吸嘴5的X轴方向的倾斜角度之间的关系性，因此能够高精度地求出吸嘴5的X轴方向的倾斜角度。

Claims (2)

1.一种吸嘴保存状态检测装置，其中，具备：

光传感器，设置于装配吸嘴的头，通过朝向保存在吸嘴更换装置中的吸嘴的规定的位置照射光，检测所述规定的位置的高度；以及

保存状态检测部，基于所述光传感器检测到的所述高度，检测保存在所述吸嘴更换装置中的吸嘴的保存状态，

所述吸嘴更换装置具有长孔，所述长孔构成保存所述吸嘴的保存部，通过所述长孔使保存的所述吸嘴仅能够向规定的面内的一个方向倾斜，

所述规定的位置是所述吸嘴的相对于所述保存部的中心轴向与所述规定的面内的一个方向正交的面内方向错开的部分的位置。

2.根据权利要求1所述的吸嘴保存状态检测装置，其中，

所述保存状态是保存在所述吸嘴更换装置中的吸嘴的倾斜角度。