CN112567903A - 元件装配机及元件拾取方法 - Google Patents

Abstract

元件装配机具备元件供给装置、第一判断部、第二判断部及时机设定部。第一判断部对比从元件供给装置向基板供给的元件的数量少的预定数量的元件即第一元件进行如下的供给状态判断：在拾取位置处拾取元件之前对元件进行拍摄并判断元件供给装置中的元件的供给状态是否适当。第二判断部基于第一判断部的判断结果，判断是否需要对在供给第一元件之后从元件供给装置供给的元件即第二元件进行供给状态判断。时机设定部针对第一元件及第二元件双方，设定拾取并保持元件而向基板装配的保持部件为了拾取元件而开始下降动作的动作开始时机。

Description

元件装配机及元件拾取方法

技术领域

本说明书公开了涉及元件装配机及元件拾取方法的技术。

背景技术

专利文献1所记载的表面安装机具备元件供给装置、监视单元及头控制单元。元件供给装置根据与安装头到达进行拾取动作的位置的时间相匹配地将电子元件向元件供给位置供给的供给动作程序，进行电子元件的供给动作。监视单元察觉针对供给动作程序的供给动作的延迟而产生信号。头控制单元在接收到该信号时，控制安装头的移动。

专利文献2所记载的安装装置具备拍摄单元、发光体坐标检测单元及控制单元。拍摄单元对发光元件中的至少包含发光体的一部分的区域进行拍摄而取得发光元件图像。发光体坐标检测单元基于发光元件图像来检测发光体的特定部位的坐标。控制单元基于检测到的特定部位的坐标，对发光元件进行保持，使发光元件向基板上移动，以使发光体的特定部位位于基板上的预定坐标的方式进行发光元件的安装。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-231366号公报

专利文献2：国际公开第2016/020975号

发明内容

发明所要解决的课题

对于从元件供给装置向基板供给的所有元件，若进行在拾取元件之前对元件进行拍摄并判断元件的供给状态是否适当的供给状态判断，则元件装配机的周期时间有可能增加。另外，在进行元件的供给状态判断的元件装配机中，由于需要上述拍摄，因此在元件被定位在拾取位置后，开始对元件进行拾取的保持部件的下降动作。

鉴于这样的情况，本说明书公开了如下的元件装配机及元件拾取方法：对于在从元件供给装置供给了预定数量的元件之后供给的元件，判断是否需要进行供给状态判断，并且能够设定保持部件为了拾取元件而开始下降动作的动作开始时机。

用于解决课题的手段

本说明书公开了一种元件装配机，具备元件供给装置、第一判断部、第二判断部及时机设定部。所述元件供给装置依次供给向基板装配的元件。所述第一判断部对比从所述元件供给装置向所述基板供给的所述元件的数量少的预定数量的所述元件即第一元件进行如下的供给状态判断：在拾取位置处拾取所述元件之前对所述元件进行拍摄并判断所述元件供给装置中的所述元件的供给状态是否适当。所述第二判断部基于所述第一判断部的判断结果，判断是否需要对在供给所述第一元件之后从所述元件供给装置供给的所述元件即第二元件进行所述供给状态判断。所述时机设定部针对所述第一元件及所述第二元件双方设定拾取并保持所述元件而向所述基板装配的保持部件为了拾取所述元件而开始下降动作的动作开始时机。

另外，本说明书公开了一种元件拾取方法，该元件拾取方法适用于元件装配机，所述元件装配机具备依次供给向基板装配的元件的元件供给装置，所述元件拾取方法具备第一判断工序、第二判断工序及时机设定工序。所述第一判断工序中，对比从所述元件供给装置向所述基板供给的所述元件的数量少的预定数量的所述元件即第一元件进行如下的供给状态判断：在拾取位置处拾取所述元件之前拍摄所述元件并判断所述元件供给装置中的所述元件的供给状态是否适当。所述第二判断工序中，基于所述第一判断工序的判断结果，判断是否需要对在供给所述第一元件之后从所述元件供给装置供给的所述元件即第二元件进行所述供给状态判断。所述时机设定工序中，针对所述第一元件及所述第二元件双方，设定拾取并保持所述元件而向所述基板装配的保持部件为了拾取所述元件而开始下降动作的动作开始时机。

发明效果

根据上述的元件装配机，具备第一判断部、第二判断部及时机设定部。由此，上述的元件装配机能够基于第一判断部的判断结果来判断是否需要对第二元件进行供给状态判断。另外，上述的元件装配机能够针对第一元件及第二元件双方设定动作开始时机。关于元件装配机已经叙述的内容对于元件拾取方法也是同样的。

附图说明

图1是表示元件装配机10的结构例的俯视图。

图2是表示元件装配头20的结构例的侧视图。

图3是表示元件装配机10的控制块的一例的框图。

图4A是表示第一判断部41、第二判断部42及时机设定部43的控制顺序的一例的流程图。

图4B是表示基于保持部件控制部44的控制顺序的一例的流程图。

图4C是表示基于初始化部45的控制顺序的一例的流程图。

图5是表示第一元件81被定位于拍摄位置PC1时的第一元件81的供给状态的一例的俯视图。

图6A是表示第一时机TG1的一例的示意图。

图6B是表示第二时机TG2的一例的示意图。

图7是表示拍摄位置PC1和拾取位置PP1不同的元件供给装置12的一例的俯视图。

图8是表示基于第一判断部41、第二判断部42及时机设定部43的控制顺序的另一例的流程图。

具体实施方式

1.实施方式

1-1.元件装配机10的结构例

如图1所示，元件装配机10具备基板搬运装置11、元件供给装置12、元件移载装置13、元件照相机14、基板照相机15及控制装置16。基板搬运装置11由传送带等构成，将基板90沿搬运方向(X轴方向)搬运。基板90是电路基板，形成电子电路及电气电路中的至少一方。基板搬运装置11将基板90搬入到元件装配机10的机内，并且将基板90定位在机内的预定位置。基板搬运装置11在由元件装配机10进行的元件80的装配处理结束之后，将基板90向元件装配机10的机外搬出。

元件供给装置12依次供给向基板90装配的元件80。具体而言，元件供给装置12具备沿着基板90的搬运方向(X轴方向)设置的多个供料器121。多个供料器121分别对收纳有多个元件80的载带进行间距进给，在设置于供料器121的前端侧的拾取位置PP1，以能够拾取的方式供给元件80。

元件移载装置13具备头驱动装置131及移动台132。头驱动装置131构成为能够通过直动机构使移动台132在X轴方向及Y轴方向上移动。在移动台132上，通过夹持部件(省略图示)以能够装卸(能够更换)的方式设置有元件装配头20。元件装配头20拾取元件80而向被定位的基板90装配元件80。具体而言，元件装配头20通过保持部件30拾取由元件供给装置12供给的元件80，并装配在被定位的基板90的预定的装配位置。

元件照相机14及基板照相机15例如能够使用具有拍摄元件的数字式的拍摄装置。拍摄元件例如能够使用电荷耦合元件(CCD：Charge Coupled Device)或互补金属氧化半导体(CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor)等的图像传感器。元件照相机14及基板照相机15基于从控制装置16送出的控制信号进行拍摄。元件照相机14和基板照相机15将通过拍摄取得的图像数据送出到控制装置16。

元件照相机14以光轴成为Z轴方向的朝上(铅垂上方方向)的方式固定于元件装配机10的基台。元件照相机14构成为能够从下方对由保持部件30保持的元件80进行拍摄。基板照相机15以光轴成为Z轴方向的朝下(铅垂下方方向)的方式设置于元件移载装置13的移动台132。基板照相机15构成为能够从上方对基板90进行拍摄。另外，基板照相机15也能够在元件80的拍摄位置PC1(在本实施方式中，与拾取位置PP1相同的位置)从上方拍摄元件80。

控制装置16具备公知的中央运算装置及存储装置，构成控制电路(均省略图示)。中央运算装置是CPU(Central Processing Unit)，能够进行各种运算处理。存储装置具备第一存储装置及第二存储装置。第一存储装置是易失性的存储装置(RAM：Random AccessMemory)，第二存储装置是非易失性的存储装置(ROM：Read Only Memory)。在控制装置16中，在向基板90装配元件80的装配处理中，输入从设置于元件装配机10的多个各种传感器输出的信息、基于图像处理等的识别处理的结果。控制装置16基于控制程序及预先设定的预定的装配条件等，对元件移载装置13送出控制信号。

控制装置16能够进行在拾取位置PP1拾取元件80之前对元件80进行拍摄而判断元件供给装置12中的元件80的供给状态是否适当的供给状态判断。元件80例如能够由基板照相机15拍摄。控制装置16也可以在通过保持部件30拾取元件80之前，控制保持部件30的位置和角度。

另外，控制装置16也能够在由保持部件30拾取并保持元件80之后，控制保持部件30的位置及角度。具体而言，控制装置16使用元件照相机14对由保持部件30保持的元件80进行拍摄。控制装置16基于通过元件照相机14的拍摄而取得的图像数据，识别保持部件30中的元件80的姿势。此时，控制装置16例如通过图像处理来掌握成为相对于基板90的定位的基准位置的元件80的部位、在元件80的外观上特征性的部位等，由此能够识别元件80的姿势。

接着，控制装置16使元件装配头20朝向基板90中的预定位置的上方移动。此时，控制装置16基于通过图像处理而识别出的元件80的姿势，对保持部件30的位置及角度进行校正。然后，控制装置16使保持部件30下降而将元件80装配于基板90。装配于基板90的元件80例如被预先涂敷于基板90的上表面的接合材料(例如焊锡膏)的粘性等所引起的粘着力保持。控制装置16通过反复进行上述的拾放循环，执行在基板90上装配元件80的装配处理。在本说明书中，将上述的拾放循环所需的时间称为循环时间。

1-2.元件装配头20的结构例

如图2所示，元件装配头20具备被移动台132夹持的头主体21。在头主体21设置有能够通过R轴马达22以预定的角度为单位分度旋转角度的旋转头23。旋转头23在与R轴同心的圆周上沿周向等间隔地将多个(例如12根)工具轴24保持为能够在与Z轴及R轴平行的θ轴方向(图2的上下方向)上滑动且能够绕θ轴旋转。

工具轴24通过弹簧(省略图示)的弹性力而相对于旋转头23向上方被施力。由此，工具轴24在未被施加外力的通常状态下位于上升端。在工具轴24的下端部以能够装卸的方式安装有保持部件30。向保持部件30供给正压空气或负压空气，拾取元件80。在保持部件30中，除了利用负压空气吸附元件80的吸嘴之外，还包括利用正压空气或负压空气进行动作的夹头(省略图示)等。另外，工具轴24在安装有保持部件30时，通过轴内弹簧(省略图示)的弹力，向下方对保持部件30施力。

多个保持部件30各自中，保持部件30的空气通路(省略图示)被供给空气而保持元件80。通过随着R轴马达22的驱动而使旋转头23旋转，多个保持部件30依次被分度至绕R轴的预定的角度位置(例如，工具轴24的升降位置)。如图2所示，元件装配头20具备固定于头主体21的θ轴马达25。在θ轴马达25的输出轴连结有能够经由多个齿轮传递旋转力的全部的工具轴24。工具轴24及保持部件30通过θ轴马达25的动作绕θ轴一体地旋转(自转)，旋转角度、旋转速度被控制。

另外，在头主体21上，以能够沿Z轴方向(铅垂上下方向)移动的方式设置有动作部件26。动作部件26通过借助Z轴马达27的驱动而动作的滚珠丝杠机构28在Z轴方向上升降。动作部件26具备与多个工具轴24中的被分度到升降位置的工具轴24的上端部接触的杆29。杆29随着动作部件26向Z轴方向下方的移动而下降。杆29克服所接触的工具轴24的弹簧的弹力而将工具轴24向Z轴方向的下方按压，使工具轴24下降。工具轴24及保持部件30通过Z轴马达27的驱动而在Z轴方向上一体地升降，从而控制Z轴方向位置、移动速度。

1-3.供给状态判断及动作开始时机设定的一例

如上所述，元件装配机10具备元件供给装置12和控制装置16。元件供给装置12依次供给向基板90装配的元件80。若作为控制块进行领会，则控制装置16具备第一判断部41、第二判断部42及时机设定部43。控制装置16优选还具备保持部件控制部44及初始化部45中的至少一方。如图3所示，本实施方式的控制装置16具备第一判断部41、第二判断部42、时机设定部43、保持部件控制部44及初始化部45。

另外，控制装置16按照图4A、图4B及图4C所示的流程图来执行控制程序。第一判断部41进行步骤S11所示的处理。第二判断部42进行步骤S12所示的判断。另外，第二判断部42进行步骤S13及步骤S14所示的处理。时机设定部43进行步骤S15和步骤S16所示的处理。保持部件控制部44进行步骤S21及步骤S23所示的判断。另外，保持部件控制部44进行步骤S22所示的处理。初始化部45进行步骤S31所示的判断。另外，初始化部45进行步骤S32所示的处理。

1-3-1.第一判断部41

第一判断部41对第一元件81进行供给状态判断(步骤S11)。第一元件81是指比从元件供给装置12向基板90供给的元件80的数量少的预定数量的元件80。上述预定数量没有限定，但预定数量优选为一个。另外，第一元件81优选为从元件供给装置12最初供给的第一个元件80。

元件供给装置12依次供给向基板90装配的元件80，因此相同的供给状态连续的可能性高。特别是，在通过同一个元件供给装置12(例如同一个供料器121)供给同一个制造商的同一批次中生产的同种元件80的情况下，相同的供给状态连续的可能性进一步提高。具体而言，从元件供给装置12最初供给的第一个元件80被定位在拍摄位置PC1(拾取位置PP1)时的该元件80的位置及角度与在供给该元件80之后从元件供给装置12供给的元件80的位置及角度包含在预定范围(允许范围)中的可能性高。因此，本实施方式的第一判断部41对从元件供给装置12最初供给的作为第一个元件80的第一元件81进行供给状态判断。

供给状态判断是指在元件80在图1所示的拾取位置PP1被拾取之前拍摄元件80，判断元件供给装置12中的元件80的供给状态是否适当。拍摄单元和摄像方法没有限定。第一判断部41例如能够使用基板照相机15对被定位在拍摄位置PC1(拾取位置PP1)的元件80进行拍摄。优选的是，第一判断部41在第一元件81被定位于拍摄位置PC1时的第一元件81的位置及角度双方处于预定范围时，判断为第一元件81的供给状态适当。另外，优选的是，第一判断部41在第一元件81被定位于拍摄位置PC1时的第一元件81的位置及角度中的至少一方不处在预定范围内时，判断为第一元件81的供给状态不适当。

图5的虚线所示的元件80中，元件80的中心位置80a在拍摄位置PC1(拾取位置PP1)处不旋转地被定位。该图的实线所示的第一元件81在第一元件81的中心位置81a从拍摄位置PC1(拾取位置PP1)移动了偏差ΔX的量的位置，以角度θ1的量逆时针旋转而被定位。元件80的外形形状80s(在该图中为矩形形状)及中心位置80a、以及第一元件81的外形形状81s(在该图中为矩形形状)及中心位置81a例如能够通过对由基板照相机15拍摄到的拍摄图像进行图像处理而取得。这样，优选的是，第一判断部41基于通过对拍摄第一元件81而得到的拍摄图像进行图像处理而取得的第一元件81的外形形状81s及中心位置81a，取得第一元件81被定位在拍摄位置PC1(拾取位置PP1)时的第一元件81的位置及角度。

第一判断部41在第一元件81定位于拍摄位置PC1(拾取位置PP1)时的第一元件81的位置为预定范围(允许范围)、且角度θ1为预定范围(允许范围)时，判断为第一元件81的供给状态适当。第一元件81的位置例如能够以中心位置81a或者偏差ΔX来表示。在该情况下，控制装置16能够根据第一元件81的供给状态来调整保持部件30的拾取位置PP1及角度。第一判断部41在第一元件81被定位在拍摄位置PC1(拾取位置PP1)时的第一元件81的位置(中心位置81a或者偏差ΔX)及角度θ1中的至少一方不包含在预定范围(允许范围)时，判断为第一元件81的供给状态不适当。在该情况下，第一元件81的供给状态与在控制程序、装配条件等中预定的供给状态不同，例如存在第一元件81的生产制造商、生产批次等不同的可能性。

1-3-2.第二判断部42

第二判断部42基于第一判断部41的判断结果来判断是否需要对第二元件82进行供给状态判断。第二元件82是指在供给第一元件81之后从元件供给装置12供给的元件80。在本实施方式中，第二元件82是从元件供给装置12向基板90供给的第二个以后的元件80。

第二判断部42判断是否由第一判断部41判断为第一元件81的供给状态适当(图4A所示的步骤S12)。在通过第一判断部41判断为第一元件81的供给状态适当的情况下(在步骤S12中为“是”的情况下)，优选第二判断部42判断为不需要对第二元件82进行供给状态判断(步骤S13)。如上所述，在相同的供给状态连续的可能性高的情况下，若对于第一元件81而言供给状态适当，则不需要对第二元件82进行供给状态判断。由此，本实施方式的元件装配机10能够简化元件80的供给状态判断。在通过第一判断部41判断为第一元件81的供给状态不适当的情况下(在步骤S12中为“否”的情况下)，优选第二判断部42判断为需要对第二元件82进行供给状态判断(步骤S14)。在该情况下，控制装置16对第二元件82也进行供给状态判断，确认第二元件82的供给状态。

1-3-3.时机设定部43

时机设定部43针对第一元件81及第二元件82双方，设定拾取并保持元件80而向基板90装配的保持部件30为了拾取元件80而开始下降动作的动作开始时机。具体而言，优选的是，时机设定部43针对第一元件81设定第一时机TG1。另外，优选的是，时机设定部43在通过第一判断部41判断为第一元件81的供给状态适当时，针对第二元件82设定第二时机TG2(步骤S15)。其中，设为拍摄元件80时的元件80的拍摄位置PC1与拾取元件80时的元件80的拾取位置PP1一致。

第一时机TG1是指在元件80被定位于拾取位置PP1之后开始保持部件30的下降动作的动作开始时机。第二时机TG2是指至少比第一时机TG1提前从保持部件30开始下降动作至到达元件80为止的所需时间ΔT的量而设定的动作开始时机。图6A表示第一时机TG1的一例。时刻T11表示元件80被定位于拾取位置PP1的时刻。时刻T12表示开始保持部件30的下降动作的时刻。时刻T13表示保持部件30到达元件80的时刻。在该情况下，所需时间ΔT是从时刻T12到时刻T13的时间。

如上所述，第一判断部41对第一元件81进行供给状态判断。因此，需要对第一元件81进行拍摄，在第一元件81被定位在拾取位置PP1之后，需要开始保持部件30的下降动作。因此，时机设定部43针对第一元件81设定第一时机TG1。其结果是，在时刻T12，保持部件30的下降动作开始，在时刻T13，保持部件30到达元件80。

图6B表示第二时机TG2的一例。时刻T21表示开始保持部件30的下降动作的时刻。时刻T11与图6A的时刻T11相同，表示元件80被定位于拾取位置PP1的时刻。第二判断部42在通过第一判断部41判断为第一元件81的供给状态适当时，判断为不需要对第二元件82进行供给状态判断。在该情况下，不需要对第二元件82进行拍摄，能够在第二元件82被定位于拾取位置PP1之前开始保持部件30的下降动作。因此，时机设定部43针对第二元件82设定第二时机TG2。其结果是，在时刻T21，保持部件30的下降动作开始，在时刻T11，保持部件30到达元件80。由此，本实施方式的元件装配机10能够减少循环时间。

此外，若在第二元件82被定位在拾取位置PP1之前保持部件30到达预定到达位置，则第二元件82与保持部件30干涉，保持部件30对第二元件82的拾取有可能失败。因此，如图6B所示，优选的是，第二时机TG2被设定为与元件80被定位在拾取位置PP1的时刻匹配地使保持部件30到达元件80。在该情况下，元件装配机10能够使循环时间最短。

另外，优选的是，时机设定部43在通过第一判断部41判断为第一元件81的供给状态不适当时，对第二元件82设定第一时机TG1(步骤S16)。即，时机设定部43针对第一元件81及第二元件82双方设定第一时机TG1。其中，设为拍摄元件80时的元件80的拍摄位置PC1与拾取元件80时的元件80的拾取位置PP1一致。

第二判断部42在通过第一判断部41判断为第一元件81的供给状态不适当时，判断为需要对第二元件82进行供给状态判断。在该情况下，需要对第二元件82进行拍摄，在第二元件82被定位在拾取位置PP1之后，需要开始保持部件30的下降动作。因此，时机设定部43针对第二元件82设定第一时机TG1。其结果是，在时刻T12，保持部件30的下降动作开始，在时刻T13，保持部件30到达元件80。

1-3-4.保持部件控制部44

由时机设定部43设定的动作开始时机被发送到元件供给装置12。元件供给装置12基于由时机设定部43设定的动作开始时机，向保持部件控制部44发送表示元件80被定位在拾取位置PP1的完成通知。

例如，在元件供给装置12具备多个供料器121的情况下，多个供料器121分别具备导带齿轮、使导带齿轮旋转驱动的驱动装置及检测导带齿轮的旋转位置的位置检测器(均省略图示)。导带齿轮对收纳有多个元件80的载带进行间距进给。驱动装置例如能够使用步进马达、伺服马达等能够定位的电动机。在动作开始时机被设定为第一时机TG1的情况下，元件供给装置12在元件80实际被定位在拾取位置PP1之后，发送完成通知。元件供给装置12例如能够根据位置检测器的检测值得知元件80被定位在拾取位置PP1。

在动作开始时机被设定为第二时机TG2的情况下，元件供给装置12能够在元件80被定位在拾取位置PP1之前，发送完成通知。元件供给装置12例如能够根据对驱动装置的指令(向步进马达发送的脉冲信号的脉冲数、向伺服马达发送的位置指令)及位置检测器的检测值(当前位置)得知发送完成通知的时机。

保持部件控制部44控制保持部件30。保持部件控制部44在从元件供给装置12接收到完成通知时，使保持部件30的下降动作开始。具体而言，保持部件控制部44判断是否从元件供给装置12接收到完成通知(图4B所示的步骤S21)。在接收到完成通知的情况下(在步骤S21中为“是”的情况)，保持部件控制部44使图2所示的Z轴马达27驱动，使工具轴24及保持部件30向Z轴方向的下方移动。由此，保持部件30的下降动作开始(步骤S22)。在没有接收到完成通知的情况下(在步骤S21中为“否”的情况下)，控制返回到步骤S21的判断，保持部件控制部44待机直到接收到完成通知为止。

接着，保持部件控制部44针对装配于基板90的所有元件80(第一元件81及第二元件82)，判断拾取是否完成(步骤S23)。在对全部的元件80完成了拾取的情况下(在步骤S23中为“是”的情况下)，控制暂时结束。在没有对全部的元件80完成拾取的情况下(在步骤S23中为“否”的情况下)，控制返回到步骤S21的判断，保持部件控制部44判断是否从元件供给装置12接收到完成通知。

这样，保持部件30能够在由时机设定部43设定的动作开始时机开始用于拾取元件80的下降动作。此外，直到元件供给装置12检测到元件80被定位在拾取位置PP1并发送完成通知，保持部件控制部44接收到完成通知为止需要预定时间。另外，从保持部件控制部44发送使Z轴马达27驱动的指令起到实际开始保持部件30的下降动作为止，需要预定时间。在图6A所示的从时刻T11到时刻T12的时间中，包含这些预定时间。

另外，优选的是，保持部件控制部44基于对由保持部件30保持的第一元件81进行拍摄所得的拍摄图像进行图像处理而取得的保持部件30中的第一元件81的姿势，对保持部件30的位置及角度进行校正而将第一元件81装配于基板90。具体而言，保持部件控制部44例如使用图1所示的元件照相机14对由保持部件30保持的第一元件81进行拍摄。保持部件控制部44对由元件照相机14拍摄到的拍摄图像进行图像处理，取得保持部件30中的第一元件81的姿势。保持部件控制部44基于第一元件81的姿势，对保持部件30的位置及角度进行校正，将第一元件81装配于基板90。

如图5所示，假定以下情况：在从第一元件81的中心位置81a向与X轴方向相反的方向(X轴的负方向)移动了偏差ΔX的量的位置，在逆时针旋转角度θ1量的状态下，由保持部件30保持第一元件81。在该情况下，保持部件控制部44将相对于由控制程序、装配条件等决定的装配预定位置在与X轴方向相反的方向(X轴的负方向)上移动了偏差ΔX的量的位置设为第一元件81的装配位置，并设为保持部件30的目标位置。另外，保持部件控制部44将保持部件30的校正旋转角度设为角度θ1(顺时针)。可以说对于第一元件81描述的内容对于第二元件82也是同样的。

如上所述，第一判断部41能够基于对拍摄第一元件81的拍摄图像进行图像处理而取得的第一元件81的外形形状81s及中心位置81a，取得第一元件81被定位在拍摄位置PC1(拾取位置PP1)时的第一元件81的位置及角度。保持部件控制部44对保持部件30的位置及角度进行校正时的保持部件30的定位精度与第一判断部41对第一元件81进行供给状态判断时的第一元件81的定位精度相比，需要高精度。本实施方式的元件装配机10能够根据需要的定位精度来进行第一元件81及保持部件30的定位。

1-3-5.初始化部45

初始化部45在更换了供给第二元件82的元件供给装置12时、或者预测到该元件供给装置12的更换时，针对从更换后的元件供给装置12供给的元件80，执行基于第一判断部41、第二判断部42及时机设定部43的处理。

在更换了供给第二元件82的元件供给装置12(例如供料器121)时，第一判断部41可以对从更换后的元件供给装置12供给的第一元件81进行供给状态判断。另外，第二判断部42可以对从更换后的元件供给装置12供给的第二元件82进行是否需要判断供给状态的判断。进而，时机设定部43可以针对从更换后的元件供给装置12供给的第一元件81及第二元件82双方设定动作开始时机。

另外，元件供给装置12(例如供料器121)能够具备多个元件收纳部(例如卷绕有载带的带盘)。在该情况下，元件供给装置12能够在从一个元件收纳部(带盘)供给元件80之后，从其他元件收纳部(带盘)供给元件80。从其他元件收纳部(带盘)供给元件80的时机例如能够通过对从一个元件收纳部(带盘)供给的元件80的元件数量进行计数来进行预测。这样，可以在预测到供给第二元件82的元件供给装置12(元件收纳部)的更换时也同样地使第一判断部41、第二判断部42及时机设定部43进行上述的判断及处理。

初始化部45判断是否从更换后的元件供给装置12开始元件80的供给(图4C所示的步骤S31)。初始化部45例如能够根据更换前的元件供给装置12(例如供料器121)的识别代码与更换后的元件供给装置12(例如供料器121)的识别代码的差异，判断元件供给装置12是否被更换。另外，初始化部45例如也能够通过生产计划等得知元件供给装置12的更换时机。进而，如上所述，初始化部45通过对元件80的元件数量进行计数，也能够得知元件供给装置12(元件收纳部(带盘))的更换时机。

在从更换后的元件供给装置12开始元件80的供给的情况下(在步骤S31中为“是”的情况下)，初始化部45进行初始化处理(步骤S32)。具体而言，初始化部45针对从更换后的元件供给装置12供给的第一元件81，使第一判断部41进行已述的判断。另外，初始化部45针对从更换后的元件供给装置12供给的第二元件82，使第二判断部42进行已述的判断。进而，初始化部45针对从更换后的元件供给装置12供给的第一元件81及第二元件82双方，使时机设定部43设定动作开始时机。在不是从更换后的元件供给装置12供给的元件80的供给开始的情况下(在步骤S31中为“否”的情况下)，控制暂时结束。

2.变形方式

拍摄元件80时的元件80的拍摄位置PC1与拾取元件80时的元件80的拾取位置PP1也可以不同。图7表示拍摄位置PC1和拾取位置PP1不同的元件供给装置12(例如供料器121)的一例。图8表示该情况下的基于第一判断部41、第二判断部42及时机设定部43的控制顺序的一例。

图8的步骤S41所示的处理相当于图4A的步骤S11所示的处理。步骤S42所示的判断相当于步骤S12所示的判断。步骤S43所示的处理相当于步骤S13所示的处理。步骤S44所示的处理相当于步骤S14所示的处理。步骤S45所示的处理相当于步骤S15所示的处理。另外，图8所示的控制代替图4A的步骤S16所示的处理而进行步骤S45所示的处理(相当于步骤S15的处理)。

如图7所示，例如，假定元件80的拾取位置PP1与拍摄元件80时使用的光源的照射范围RA1隔开预定距离L1以上的情况。预定距离L1是能够使用该光源对元件80进行拍摄的最大范围，例如能够通过以照射范围RA1的中心为起点的距离来表示。预定距离L1能够基于元件80的种类、拍摄条件(例如光源的光量、照射角度、曝光时间、光圈)等而预先设定。本方式的元件装配机10中，在拍摄元件80时使用的光源的安装位置不被拾取位置PP1限定。

在本方式中，在元件80的拾取位置PP1处无法拍摄元件80。因此，在进行元件80的供给状态判断时，需要在与拾取位置PP1不同的位置拍摄元件80。在该情况下，控制装置16使元件80相对于元件供给装置12定位在与拾取位置PP1不同的拍摄位置PC1。与拍摄位置PC1和拾取位置PP1相同的情况同样地，第一判断部41对第一元件81进行供给状态判断(步骤S41)。并且，优选的是，在通过第一判断部41判断为第一元件81的供给状态适当时(在步骤S42中为“是”的情况)，第二判断部42判断为不需要对第二元件82进行供给状态判断(步骤S43)。另外，优选的是，在通过第一判断部41判断为第一元件81的供给状态不适当时(在步骤S42中为“否”的情况)，第二判断部42判断为需要对第二元件82进行供给状态判断(步骤S44)。

控制装置16在元件80的拍摄完成后，使元件80相对于元件供给装置12定位在拾取位置PP1。由于在拾取位置PP1不进行元件80的拍摄，因此与由第一判断部41判断出的第一元件81的供给状态是否适当无关，时机设定部43针对第一元件81及第二元件82双方设定第二时机TG2(步骤S45)。另外，控制装置16也能够在使元件80相对于元件供给装置12从拍摄位置PC1暂时移动到后退位置PB1之后使元件80前进，从而使元件80定位在拾取位置PP1。由此，元件装配机10能够减少齿隙引起的定位误差。

3.其他

元件供给装置12(例如供料器121)只要能够依次供给装配于基板90的元件80即可，并不限定于供给同一个制造商的同一批次中生产的同种元件80的装置。另外，在基板90上通常装配多种元件80。在该情况下，可以说元件供给装置12能够供给多种元件80，对于供给多种元件80的多个供料器121各自在本说明书中已经叙述。

而且，第一元件81只要是比从元件供给装置12向基板90供给的元件80的数量少的预定数量的元件80即可，并不限定于从元件供给装置12最初供给的第一个元件80。例如，第一判断部41还能够对从元件供给装置12供给的几个点(例如2点～5点)的元件80进行供给状态判断。由此，第一判断部41也能够确认元件80的供给状态的连续性。

另外，元件供给装置12的配置可以采用各种方式。例如，也可以是两个元件供给装置12隔着基板搬运装置11相向配置的元件装配机10。在该情况下，也能够针对两个元件供给装置12各自设置基板搬运装置11，对于两个元件供给装置12，也能够设置一个基板搬运装置11。

4.元件拾取方法

可以说对于元件装配机10已经叙述的内容对于元件拾取方法也是同样的。具体而言，元件拾取方法适用于具备依次供给向基板90装配的元件80的元件供给装置12的元件装配机10。元件拾取方法包括第一判断工序、第二判断工序和时机设定工序。第一判断工序相当于第一判断部41进行的控制。第二判断工序相当于第二判断部42进行的控制。时机设定工序相当于时机设定部43进行的控制。另外，优选的是，元件拾取方法具备保持部件控制工序和初始化工序中的至少一方。保持部件控制工序相当于保持部件控制部44进行的控制。初始化工序相当于初始化部45进行的控制。

5.实施方式的效果的一例

根据元件装配机10，具备第一判断部41、第二判断部42及时机设定部43。由此，元件装配机10能够基于第一判断部41的判断结果来判断是否需要对第二元件82进行供给状态判断。另外，元件装配机10能够针对第一元件81及第二元件82双方设定动作开始时机。可以说对于元件装配机10描述的内容对于元件拾取方法也是同样的。

附图标记说明

10：元件装配机 12：元件供给装置 30：保持部件

41：第一判断部 42：第二判断部 43：时机设定部

44：保持部件控制部 45：初始化部

80：元件 81：第一元件 82：第二元件 90：基板

PC1：拍摄位置 PP1：拾取位置

TG1：第一时机 TG2：第二时机 ΔT：所需时间

RA1：照射范围 L1：预定距离

81s：外形形状 81a：中心位置

Claims (13)

1.一种元件装配机，具备：

元件供给装置，依次供给向基板装配的元件；

第一判断部，对比从所述元件供给装置向所述基板供给的所述元件的数量少的预定数量的所述元件即第一元件进行如下的供给状态判断：在拾取位置处拾取所述元件之前拍摄所述元件并判断所述元件供给装置中的所述元件的供给状态是否适当；

第二判断部，基于所述第一判断部的判断结果，判断是否需要对在供给所述第一元件之后从所述元件供给装置供给的所述元件即第二元件进行所述供给状态判断；及

时机设定部，针对所述第一元件及所述第二元件双方，设定拾取并保持所述元件而向所述基板装配的保持部件为了拾取所述元件而开始下降动作的动作开始时机。

2.根据权利要求1所述的元件装配机，其中，

拍摄所述元件时的所述元件的拍摄位置与拾取所述元件时的所述元件的所述拾取位置一致，

将所述元件被定位于所述拾取位置后开始所述保持部件的所述下降动作的所述动作开始时机设为第一时机，将至少比所述第一时机提前所述保持部件从开始所述下降动作起至到达所述元件为止的所需时间量而设定的所述动作开始时机设为第二时机，

在由所述第一判断部判断为所述第一元件的供给状态适当时，所述第二判断部判断为不需要对所述第二元件进行所述供给状态判断，

所述时机设定部针对所述第一元件设定所述第一时机，针对所述第二元件设定所述第二时机。

3.根据权利要求1所述的元件装配机，其中，

拍摄所述元件时的所述元件的拍摄位置与拾取所述元件时的所述元件的所述拾取位置一致，

将所述元件被定位于所述拾取位置后开始所述保持部件的所述下降动作的所述动作开始时机设为第一时机，

在由所述第一判断部判断为所述第一元件的供给状态不适当时，所述第二判断部判断为需要对所述第二元件进行所述供给状态判断，

所述时机设定部针对所述第一元件及所述第二元件双方设定所述第一时机。

4.根据权利要求1所述的元件装配机，其中，

拍摄所述元件时的所述元件的拍摄位置与拾取所述元件时的所述元件的所述拾取位置不同，

将所述元件被定位于所述拾取位置后开始所述保持部件的所述下降动作的所述动作开始时机设为第一时机，将至少比所述第一时机提前所述保持部件从开始所述下降动作起至到达所述元件为止的所需时间量而设定的所述动作开始时机设为第二时机，

所述时机设定部针对所述第一元件及所述第二元件双方设定所述第二时机。

5.根据权利要求4所述的元件装配机，其中，

在由所述第一判断部判断为所述第一元件的供给状态适当时，所述第二判断部判断为不需要对所述第二元件进行所述供给状态判断，在由所述第一判断部判断为所述第一元件的供给状态不适当时，所述第二判断部判断为需要对所述第二元件进行所述供给状态判断。

6.根据权利要求4或5所述的元件装配机，其中，

所述元件的所述拾取位置与拍摄所述元件时使用的光源的照射范围分离预定距离以上。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的元件装配机，其中，

所述元件装配机具备初始化部，所述初始化部在供给了所述第二元件的所述元件供给装置被更换时、或者在预测到该元件供给装置的更换时，对从更换后的所述元件供给装置供给的所述元件执行所述第一判断部、所述第二判断部及所述时机设定部的处理。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的元件装配机，其中，

所述元件装配机具备控制所述保持部件的保持部件控制部，

所述元件供给装置基于由所述时机设定部设定的所述动作开始时机，向所述保持部件控制部发送表示所述元件被定位于所述拾取位置的完成通知，

所述保持部件控制部在从所述元件供给装置接收到所述完成通知时，开始所述保持部件的所述下降动作。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的元件装配机，其中，

在所述第一元件被定位于拍摄位置时的所述第一元件的位置及角度双方处于预定范围时，所述第一判断部判断为所述第一元件的供给状态适当，在所述第一元件被定位于拍摄位置时的所述第一元件的位置及角度中的至少一方不处于所述预定范围时，所述第一判断部判断为所述第一元件的供给状态不适当。

10.根据权利要求9所述的元件装配机，其中，

所述元件装配机具备控制所述保持部件的保持部件控制部，

所述第一判断部基于对拍摄所述第一元件所得的拍摄图像进行图像处理而取得的所述第一元件的外形形状及中心位置，取得所述第一元件被定位于所述拍摄位置时的所述第一元件的位置及角度，

所述保持部件控制部基于对拍摄由所述保持部件保持的所述第一元件所得的拍摄图像进行图像处理而取得的所述保持部件中的所述第一元件的姿势，对所述保持部件的位置及角度进行校正而将所述第一元件装配于所述基板。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的元件装配机，其中，

所述元件供给装置供给在同一个制造商的同一批次中生产的同种的所述元件。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的元件装配机，其中，

所述第一元件是从所述元件供给装置最初供给的第一个所述元件。

13.一种元件拾取方法，适用于元件装配机，所述元件装配机具备依次供给向基板装配的元件的元件供给装置，

所述元件拾取方法具备：

第一判断工序，对比从所述元件供给装置向所述基板供给的所述元件的数量少的预定数量的所述元件即第一元件进行如下的供给状态判断：在拾取位置处拾取所述元件之前拍摄所述元件并判断所述元件供给装置中的所述元件的供给状态是否适当；

第二判断工序，基于所述第一判断工序的判断结果，判断是否需要对在供给了所述第一元件之后从所述元件供给装置供给的所述元件即第二元件进行所述供给状态判断；及

时机设定工序，针对所述第一元件及所述第二元件双方，设定拾取并保持所述元件而向所述基板装配的保持部件为了拾取所述元件而开始下降动作的动作开始时机。

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