CN114342581B - 元件保持装置 - Google Patents

Abstract

元件保持装置具备：工作台，散布有一个种类的元件；及拍摄装置，对散布于工作台的一个种类的元件进行拍摄，元件保持装置基于输入的一个种类的元件的多个高度尺寸和拍摄装置的拍摄数据，来保持散布于工作台的一个种类的元件。

Description

元件保持装置

技术领域

本发明涉及从散布有元件的工作台保持元件的元件保持装置。

背景技术

元件保持装置如下述专利文献记载的那样，从散布有元件的工作台保持元件。

现有技术文献

专利文献1：国际公开第2015/186188号

专利文献2：日本特开2016-219473号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明课题在于适当地从散布有元件的工作台保持元件。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本说明书公开一种元件保持装置，具备：工作台，散布有一个种类的元件；及拍摄装置，对散布于上述工作台的上述一个种类的元件进行拍摄，上述元件保持装置基于输入的上述一个种类的元件的多个高度尺寸和上述拍摄装置的拍摄数据，来保持散布于上述工作台的上述一个种类的元件。

发明效果

在本公开的元件保持装置中，基于输入的一个种类的元件的多个高度尺寸和拍摄装置的元件的拍摄数据，来保持散布于工作台上的一个种类的元件。由此，能够适当地从散布有元件的工作台保持元件。

附图说明

图1是表示元件安装机的立体图。

图2是表示元件安装机的元件安装装置的立体图。

图3是表示散装元件供给装置的立体图。

图4是表示元件供给单元的立体图。

图5是表示元件供给单元的透视图。

图6是表示元件供给单元的透视图。

图7是表示元件供给器的立体图。

图8是表示元件散布装置的立体图。

图9是表示元件散布装置的立体图。

图10是表示元件保持头的立体图。

图11是表示收纳有电子电路元件的状态下的元件接收部件的图。

图12是表示元件安装机的控制装置的框图。

图13是在来自上方的视点下示出散布有引脚元件的状态下的元件支撑部件的图。

图14是用于对基于拍摄数据的元件的实际元件位置的运算手法进行说明的概念图。

图15是表示元件的俯视图及侧视图。

图16是用于对基于拍摄数据的元件的实际元件位置的运算手法进行说明的概念图。

图17是在概念上示出运算出的元件保持位置和预定保持位置的图。

图18是在概念上示出运算出的元件保持位置和预定保持位置的图。

图19是表示输入画面的图。

图20是在概念上示出运算出的元件保持位置和预定保持位置的图。

图21是表示与图15的姿势不同的姿势下的元件的俯视图及侧视图。

图22是表示元件的俯视图及侧视图。

图23是表示与图22的姿势不同的姿势下的元件的俯视图及侧视图。

具体实施方式

以下，作为用于实施本发明的形式，参照附图对本发明的实施例详细地进行说明。

(A)元件安装机的结构

图1示出元件安装机10。元件安装机10是用于执行元件对于电路基材12的安装作业的装置。元件安装机10具备：装置主体20、基材输送保持装置22、元件安装装置24、拍摄装置26、28、元件供给装置30、散装元件供给装置32及控制装置(参照图12)34。另外，作为电路基材12，可举出电路基板、三维构造的基材等，作为电路基板，可举出印刷配线板、印刷电路板等。

装置主体20由框架40和架设于该框架40的梁42构成。基材输送保持装置22配置于框架40的前后方向上的中央，并具有输送装置50和夹持装置52。输送装置50是输送电路基材12的装置，夹持装置52是保持电路基材12的装置。由此，基材输送保持装置22输送电路基材12，并且在预定位置固定地保持电路基材12。另外，在以下的说明中，将电路基材12的输送方向称为X方向，将与该方向成直角的水平的方向称为Y方向，将铅垂方向称为Z方向。也就是说，元件安装机10的宽度方向是X方向，前后方向是Y方向。

元件安装装置24配置于梁42，并具有两台作业头60、62和作业头移动装置64。各作业头60、62具有吸嘴(参照图2)66，并通过吸嘴66来保持元件。另外，作业头移动装置64具有：X方向移动装置68、Y方向移动装置70及Z方向移动装置72。并且，通过X方向移动装置68和Y方向移动装置70，使两台作业头60、62一体地向框架40上的任意位置移动。另外，如图2所示，各作业头60、62以作业者能够不使用工具而单触地拆装的方式定位且能够拆装地安装于滑动件74、76，Z方向移动装置72使滑动件74、76单独地沿着上下方向移动。也就是说，作业头60、62通过Z方向移动装置72单独地沿着上下方向移动。

拍摄装置26以朝向下方的状态安装于滑动件74，与作业头60一起在X方向、Y方向及Z方向上移动。由此，拍摄装置26对框架40上的任意位置进行拍摄。如图1所示，拍摄装置28以朝向上方的状态配置于框架40上的基材输送保持装置22与元件供给装置30之间。由此，拍摄装置28对保持于作业头60、62的吸嘴66的元件进行拍摄。

元件供给装置30配置于元件安装装置24的框架40的前后方向上的一侧的端部。元件供给装置30具有托盘型元件供给装置78和供料器型元件供给装置(省略图示)。托盘型元件供给装置78是供给载置在托盘上的状态的元件的装置。供料器型元件供给装置是通过带式供料器(省略图示)、杆式供料器(省略图示)、供给零散散布的状态的多个元件的散装元件供料器装置等而供给元件的装置。

散装元件供给装置32配置于元件安装装置24的框架40的前后方向上的另一侧的端部。散装元件供给装置32是使零散散布的状态下的多个元件整齐排列并以整齐排列的状态供给元件的装置。也就是说，是使任意姿势的多个元件以预定姿势整齐排列并供给预定姿势的元件的装置。以下，对元件供给装置32的结构详细地进行说明。另外，作为由元件供给装置30及散装元件供给装置32供给的元件，可举出电子电路元件、太阳能电池的结构元件、电源模块的结构元件等。另外，电子电路元件存在具有引脚的元件、不具有引脚的元件等。

如图3所示，散装元件供给装置32具有：主体80、元件供给单元82、二维拍摄装置84及元件交接装置86。

(a)元件供给单元

元件供给单元82包含：元件供给器(参照图7)88、框架89、元件散布装置(参照图4)90及元件返回装置(参照图4)92，上述元件供给器88、框架89、元件散布装置90、元件返回装置92一体地构成。元件供给单元82以作业者能够不使用工具而单触地拆装的方式定位且能够拆装地安装于主体80，在散装元件供给装置32中，五台元件供给单元82在X方向上排列成一列地配置。

如图4至图7所示，元件供给器88成为大致长方体的箱形状，以沿着Y方向延伸的方式配置。另外，将Y方向记载为元件供给器88的前后方向，在元件供给单元82中，将朝向配置有元件返回装置92的一侧的方向记载为前方，将朝向配置有元件供给器88的一侧的方向记载为后方。

元件供给器88在上表面和前表面形成开口，上表面的开口成为元件的投入口97，前表面的开口成为元件的排出口98。在元件供给器88，在投入口97的下方配置有倾斜板104。倾斜板104以随着从元件供给器88的后方侧的端面靠近中央方向而向下方倾斜的方式配置。

另外，如图5所示，在倾斜板104的前方侧配置有输送机装置106。输送机装置106以随着从倾斜板104的前方侧端部靠近元件供给器88的前方向上方倾斜的方式配置。另外，输送机装置106的输送带112通过电磁马达(参照图12)116的驱动，向图5中的绕逆时针方向旋转。也就是说，基于输送机装置106的输送方向随着从倾斜板104的前端部靠近前方而成为斜上方。

另外，在输送机装置106的前方侧端部的下方配置有倾斜板126。倾斜板126从元件供给器88的前方侧的端面朝向输送机装置106的下方配置，后方侧的端部向斜下方倾斜。此外，在该倾斜板126的下方还配置有倾斜板128。倾斜板128以随着从输送机装置106的中央部的下方靠近元件供给器88的排出口98而前方侧的端部位于下方的方式倾斜。

另外，如图4所示，框架89由一对侧框架130和连结框架132构成。一对侧框架130以相向的状态相互平行，且以沿着Y方向延伸的方式立设。并且，在一对侧框架130的下端架设有连结框架132，一对侧框架130由连结框架132连结。另外，框架89作为元件供给单元82的壳体发挥功能，但也可以不作为壳体发挥功能，而是元件供给单元82的加强部件、外壳部件、壳体、罩、外壳等。另外，一对侧框架130之间的距离比元件供给器88的宽度方向上的尺寸稍大，在一对侧框架130之间，在定位的状态下元件供给器88能够以单触地拆装的方式安装。另外，能够单触地拆装是指作业者不使用工具等而能够再现地拆装。

另外，如图4及图5所示，元件散布装置90包含元件支撑部件150和元件支撑部件移动装置152。元件支撑部件150由工作台156和一对侧壁部158构成。工作台156呈大致长条形状的板形状，并以从安装于一对侧框架130之间的元件供给器88的下方向前方延出的方式配置。另外，工作台156的宽度尺寸与一对侧框架130之间的尺寸、即框架89的宽度尺寸成为相同程度，工作台156的后端部位于一对侧框架130之间。另外，工作台156的上表面成为大致水平，如图5所示，在后端，以在工作台156的上表面与元件供给器88的倾斜板128的前端部存在微小的间隙状态配置。另外，如图4所示，一对侧壁部158以立设于工作台156的长边方向的两侧部的状态固定，各侧壁部158的上端比工作台156的上表面向上方延伸出。

另外，元件支撑部件移动装置152通过气缸(参照图12)166的工作使元件支撑部件150在Y方向上滑动。此时，元件支撑部件150在容纳于元件供给器88的下方的容纳状态(参照图6)与从元件供给器88的下方露出的露出状态(参照图5)之间移动。

如图8所示，元件返回装置92包含元件收容容器180和容器摆动装置181。元件收容容器180成为大致箱状，底面设为圆弧形状。另外，元件收容容器180的宽度尺寸与工作台156的宽度尺寸成为相同程度。该元件收容容器180在工作台156的前方侧的端部被保持为能够摆动，通过容器摆动装置181的工作而摆动。此时，元件收容容器180在使开口朝向上方的收容姿势(参照图8)与使开口朝向元件支撑部件150的工作台156的上表面的返回姿势(参照图9)之间摆动。

(b)二维拍摄装置

如图3所示，二维拍摄装置84包含相机290和相机移动装置292。相机移动装置292包含导轨296和滑动件298。导轨296在元件供给器88的上方，以沿着散装元件供给装置32的宽度方向(X方向)延伸的方式固定于主体80。滑动件298以能够滑动的方式安装于导轨296，通过电磁马达(参照图12)299的工作而向任意位置滑动。另外，相机290为一个，并以朝向下方的状态固定地安装于滑动件298。另外，相机290不是具备能够检测立体的拍摄对象物的高度信息或进深信息等的三维相机或者三维图像处理装置的相机，而是拍摄无法检测立体的拍摄对象物的高度信息或进深信息等的二维图像的二维相机。另外，对于相机290而言，不使用光圈处于透镜的焦点位置的远心透镜，而使用通常的透镜、即视角不为0度的透镜。

(c)元件交接装置

如图3所示，元件交接装置86包含元件保持头移动装置300、元件保持头302及两台梭装置304。

元件保持头移动装置300包含：X方向移动装置310、Y方向移动装置312及Z方向移动装置314。Y方向移动装置312具有以沿着X方向延伸的方式配置于元件供给单元82的上方的Y滑动件316，Y滑动件316通过电磁马达(参照图12)319的驱动而向Y方向上的任意位置移动。X方向移动装置310具有配置于Y滑动件316的侧面的X滑动件320，X滑动件320通过电磁马达(参照图12)321的驱动而向X方向上的任意位置移动。Z方向移动装置314具有配置于X滑动件320的侧面的Z滑动件322，Z滑动件322通过电磁马达(参照图12)323的驱动而向Z方向上的任意位置移动。

如图10所示，元件保持头302包含：头主体330、吸嘴332、吸嘴回旋装置334及吸嘴旋转装置335。头主体330与Z滑动件322一体地形成。吸嘴332保持元件，且以可拆装的方式安装于支架340的下端部。支架340在支撑轴344处能够弯曲，通过吸嘴回旋装置334的工作而支架340向上方弯曲90度。由此，安装于支架340的下端部的吸嘴332回旋90度，在回旋位置定位并停止。也就是说，吸嘴332通过吸嘴回旋装置334的工作而在非回旋位置与回旋位置之间回旋。当然，也能够以非回旋位置与回旋位置之间的角度定位停止。另外，吸嘴旋转装置335使吸嘴332绕着其轴心旋转。

另外，如图3所示，两台梭动装置304分别包含元件载体388和元件载体移动装置390，在元件供给单元82的前方侧在横向上排列，并固定于主体80。5个元件接收部件392以在横向上排列成一列的状态安装于元件载体388，在各元件接收部件392中载置元件。

另外，散装元件供给装置32能够供给各种元件，根据元件的形状而准备各种结构的元件接收部件392。在此，作为由散装元件供给装置32供给的电子电路元件，如图11所示，对与具有引脚的引脚元件410对应的元件接收部件392进行说明。引脚元件410由块状的元件主体412和从元件主体412的底面突出的两个引脚414构成。

另外，在元件接收部件392中形成有与引脚元件410对应的形状的元件容纳凹部416。元件容纳凹部416是带阶梯形状的凹部，并由在元件接收部件392的上表面开口的主体部容纳凹部418和在该主体部容纳凹部418的底面开口的引脚容纳凹部420构成。并且，引脚元件410以引脚414朝向下方的姿势插入到元件容纳凹部416的内部。由此，在引脚414插入到引脚容纳凹部420并且元件主体412插入到主体部容纳凹部418的状态下，引脚元件410载置于元件容纳凹部416的内部。

另外，如图3所示，元件载体移动装置390是板状的长条部件，并以沿前后方向延伸的方式配置于元件供给单元82的前方侧。在元件载体移动装置390的上表面，元件载体388以能够沿着前后方向滑动的方式配置，通过电磁马达(参照图12)430的驱动而向前后方向上的任意位置滑动。另外，元件载体388在向接近元件供给单元82的方向进行了滑动时，滑动至位于基于元件保持头移动装置300的元件保持头302的移动范围内的元件接收位置。另一方面，元件载体388在向远离元件供给单元82的方向进行了滑动时，滑动至位于基于作业头移动装置64的作业头60、62的移动范围内的元件供给位置。

另外，如图12所示，控制装置34包含：总括控制装置450、多个单独控制装置(图中仅图示一个)452及图像处理装置454。总括控制装置450以计算机作为主体而构成，并与基材输送保持装置22、元件安装装置24、拍摄装置26、拍摄装置28、元件供给装置30、散装元件供给装置32连接。由此，总括控制装置450总括地控制基材输送保持装置22、元件安装装置24、拍摄装置26、拍摄装置28、元件供给装置30、散装元件供给装置32。多个单独控制装置452以计算机作为主体而构成，且与基材输送保持装置22、元件安装装置24、拍摄装置26、拍摄装置28、元件供给装置30、散装元件供给装置32对应地设置(图中，仅图示与散装元件供给装置32对应的单独控制装置452)。

散装元件供给装置32的单独控制装置452与元件供给器88、元件散布装置90、元件返回装置92、相机移动装置292、元件保持头移动装置300、元件保持头302、梭动装置304连接。由此，散装元件供给装置32的单独控制装置452对元件供给器88、元件散布装置90、元件返回装置92、相机移动装置292、元件保持头移动装置300、元件保持头302、梭动装置304进行控制。另外，图像处理装置454与二维拍摄装置84连接，对由二维拍摄装置84拍摄到的拍摄数据进行处理。该图像处理装置454与散装元件供给装置32的单独控制装置452连接。由此，散装元件供给装置32的单独控制装置452取得由二维拍摄装置84拍摄到的二维拍摄数据。

(B)元件安装机的工作

元件安装机10通过上述结构，相对于被基材输送保持装置22保持的电路基材12而进行元件的装配作业。具体而言，电路基材12由基材输送保持装置22输送至作业位置，并在该位置由夹持装置52固定地保持。接下来，拍摄装置26移动至被固定地保持的电路基材12的上方，并拍摄电路基材12。由此，得到与电路基材12的保持位置的误差相关的信息。另外，元件供给装置30或者散装元件供给装置32在预定的供给位置供给元件。另外，关于由散装元件供给装置32进行的元件的供给，后面将详细地进行说明。并且，作业头60、62中的任一个移动至元件的供给位置的上方，通过吸嘴66保持元件。接着，保持有元件的作业头60、62移动至拍摄装置28的上方，通过拍摄装置28拍摄保持于吸嘴66的元件。由此，得到与元件的保持位置的误差相关的信息。并且，保持有元件的作业头60、62向电路基材12的上方移动，对电路基材12的保持位置的误差、元件的保持位置的误差等进行修正而将所保持的元件安装在电路基材12上。

(C)散装元件供给装置的工作

在散装元件供给装置32中，由作业者向一个元件供给器88的投入口97投入一个种类的引脚元件410，所投入的引脚元件410通过元件供给单元82、元件交接装置86的工作，而以载置于元件载体388的元件接收部件392的状态供给。

详细而言，作业者按元件供给器88的上表面的每个投入口97，投入一个种类的引脚元件410。此时，元件支撑部件150通过元件支撑部件移动装置152的工作而移动至元件供给器88的下方，成为容纳状态(参照图6)。另外，在元件支撑部件150成为容纳状态时，配置于元件支撑部件150的前方侧的端部的元件收容容器180位于元件供给器88的前方，成为使元件收容容器180的开口朝向上方的姿势(收容姿势)。

从元件供给器88的投入口97投入的引脚元件410向元件供给器88的倾斜板104上落下，并滚落至倾斜板104的前方侧的下端。此时，滚落至倾斜板104的前方侧的下端的引脚元件410堆积在倾斜板104的前方侧的下端与输送机装置106的后方侧的下端之间。并且，通过输送机装置106工作，输送机装置106的输送带112向图6中的绕逆时针方向卷绕。此时，堆积在倾斜板104与输送带112之间的引脚元件410被输送带112向斜上方输送。

并且，由输送带112输送来的引脚元件410从输送机装置106的前方侧的上端向倾斜板126上落下。落下到该倾斜板126上的引脚元件410在倾斜板126上朝向后方滚落，并向倾斜板128上落下。落下导该倾斜板128上的引脚元件410朝向前方滚落，并从元件供给器88的前方侧的排出口98排出。

由此，从元件供给器88的排出口98排出的引脚元件410收容于元件收容容器180的内部。并且，当从元件供给器88排出了预定量的引脚元件410时，也就是说，当输送机装置106工作了一定量时，输送机装置106停止。接下来，元件支撑部件150通过元件支撑部件移动装置152的工作，从容纳状态朝向前方移动。

并且，在元件支撑部件150从容纳状态朝向成为露出状态的前方移动了预定量的时间点，元件返回装置92的容器摆动装置181工作，元件收容容器180摆动。由此，元件收容容器180的姿势从使开口朝向上方的姿势(收容姿势)剧烈地变化为使开口朝向工作台156的姿势(返回姿势)。此时，收容于元件收容容器180的引脚元件410朝向工作台156剧烈地放出。由此，从元件收容容器180向工作台156上散布一个种类的引脚元件410。另外，引脚元件410的散布是包括引脚元件410以重叠的状态散布的状态及引脚元件410不重叠而以零散的状态散布的状态的概念。

根据上述的顺序，当从元件供给器88向元件支撑部件150的工作台156上散布了引脚元件410时，二维拍摄装置84的相机290通过相机移动装置292的工作而向元件支撑部件150的上方移动，并在拍摄位置停止而拍摄引脚元件410。由此，如图13所示，得到散布于元件支撑部件150的上表面的多个引脚元件410各自的二维拍摄数据。并且，对于散布于元件支撑部件150的上表面的多个引脚元件410，基于二维拍摄数据来运算元件支撑部件150上的位置、引脚元件410的姿势等信息。

并且，基于与运算出的引脚元件410的位置和姿势相关的信息等，元件保持头302通过元件保持头移动装置300的工作而移动至引脚元件的上方，并通过吸嘴332吸附保持引脚元件。另外，在通过吸嘴332吸附保持引脚元件时，吸嘴332位于非回旋位置，其吸引口朝向下方，成为作为吸引口的吸附面与水平面并行的状态。

接下来，在引脚元件410由吸嘴332保持之后，元件保持头302向元件载体388的上方移动。此时，元件载体388通过元件载体移动装置390的工作而向元件接收位置移动。另外，在元件保持头302向元件载体388的上方移动时，吸嘴332回旋至回旋位置。另外，吸嘴332通过吸嘴旋转装置335的工作而回旋，以使得保持于回旋位置的吸嘴332的引脚元件410的引脚414朝向铅垂方向上的下方。

当元件保持头302移动至元件载体388的上方时，引脚414朝向铅垂方向上的下方的状态下的引脚元件410插入到元件接收部件392的元件容纳凹部416内。由此，如图11所示，引脚元件410以使引脚414朝向铅垂方向上的下方的状态载置于元件接收部件392。

并且，当引脚元件410载置于元件接收部件392时，元件载体388通过元件载体移动装置390的工作而向元件供给位置移动。移动至元件供给位置的元件载体388位于作业头60、62的移动范围内，因此，在散装元件供给装置32中，在该位置处向元件安装机10供给引脚元件410。这样，在散装元件供给装置32中，在元件接收部件392中，以引脚414朝向下方且与连接有引脚414的底面相向的上表面朝向上方的状态供给引脚元件410。因此，作业头60、62的吸嘴66能够适当地保持引脚元件410。

这样，在散装元件供给装置32中，一个种类的元件从元件供给器88向工作台156上散布，通过相机290拍摄散布在该工作台156上的元件。并且，基于其拍摄数据，运算元件的位置和姿势，利用运算出的位置和姿势，通过元件保持头302来保持散布在工作台156上的元件。其中，用于拍摄散布于工作台156的元件的相机290是二维相机，并且，相机290不使用远心透镜。因此，在基于拍摄数据运算元件的位置和姿势时，考虑元件的高度尺寸地运算元件的位置和姿势。

详细而言，在通过相机290拍摄工作台156上的元件时，相机290进行定点拍摄。具体而言，例如，在工作台156的中央且上方的预定高度固定有相机290的状态下，相机290一次拍摄工作台156的上表面。因此，在工作台156的除了中央以外的位置散布有元件的情况下，基于该一个拍摄数据运算出的元件的位置(以下，记载为“拍摄元件位置”)与实际载置有元件的位置(以下，记载为“实际元件位置”)不同。详细而言，如图14所示，尝试考虑如下情况：将相机290的正下方的工作台的位置设为原点(0)，在离开该原点的位置载置有高度尺寸H_R的元件500，该元件500的上端面的四个角部中的一个角部502位于距原点X_R的距离。在该情况下，在基于相机290拍摄的拍摄数据的图像中，元件500的角部502位于距原点X₀的距离。这是由于位于距原点X_R的距离的元件500的角部502和位于距原点X₀的距离的工作台156的上表面位于相机290的一个主光线510上。因此，若基于相机290拍摄的拍摄数据来运算元件500的角部502的位置，则运算为角部502位于距原点X₀的距离。这样，元件500的角部502的实际元件位置X_R与拍摄元件位置X₀不同。

在此，利用元件500的高度尺寸H_R和相机290的配置高度尺寸H₀来运算角部502的实际元件位置。也就是说，在实际元件位置X_R与拍摄元件位置X₀之间成立下述式。

X₀：X_R＝H₀：(H₀-H_R)

因此，实际元件位置X_R可根据下述式来运算。

X_R＝{X₀×(H₀-H_R)}/H₀

另外，若为相机290的正下方、即原点(0)，则无论元件的高度尺寸如何，实际元件位置与拍摄元件位置均一致。

当这样运算除了元件500的角部502的实际元件位置X_R时，也通过相同的手法，运算出元件500的剩余的三个角部的实际元件位置X_R。并且，基于元件500的四个角部的实际元件位置X_R，运算元件的保持位置。例如，在元件500的上端面的中央为预定保持位置的情况下，运算四个角部的实际元件位置X_R的中央位置作为元件保持位置。

但是，通过上述手法运算的元件保持位置仅在元件的上端面的高度尺寸均匀的情况下有效，在元件的上端面的高度尺寸不均匀的情况下，有时运算出的元件保持位置从预定保持位置偏离。详细而言，在图15所示的元件520中，元件500的一侧面成为平坦面，但元件500的另一侧面成为台阶面521。该台阶面521由位于长度方向上的一端部的凸部522和位于长度方向上的另一端部的凹部524构成。并且，凸部522的高度尺寸设为H₁，凹部524的高度尺寸设为H₂。

这样，对于元件520而言，存在两个高度尺寸(H₁、H₂)，但在上述手法中，使用一个高度尺寸来运算元件保持位置，因此，例如尝试使用凸部522的高度尺寸(H₁)来运算元件520的保持位置。具体而言，使用高度尺寸(H₁)来运算元件520的上端面的四个角部526、528、530、532中的位于凸部522的角部526、528。此时，角部526、528的高度尺寸为H₁，因此，能够使用高度尺寸(H₁)适当地运算出角部526、528的实际元件位置。另外，使用高度尺寸(H₁)来运算元件520的上端面的四个角部526、528、530、532中的位于凹部524的角部530、532。此时，角部530、532的高度尺寸为H₂，因此，无法使用高度尺寸(H₁)而适当地运算出角部530、532的实际元件位置。也就是说，如图16所示，若使用高度尺寸(H₁)来运算位于距原点X₂的距离的角部530、532的位置，则虽然角部530、532的实际元件位置为X₂，但运算为比X₂短的X₁。并且，若使用这样运算出的角部530、532的位置来运算元件保持位置，则如图17所示，基于拍摄数据运算出的元件保持位置(〇记号)与预定保持位置(×记号)成为不同位置。另外，元件520a位于相机290的正下方，无论元件的高度尺寸如何，实际元件位置与拍摄元件位置均一致，因此，运算出的元件保持位置(〇记号)与预定保持位置(×记号)一致。另一方面，元件520b、c从作为相机290的光轴线的正下方偏离，虽然角部530、532的实际元件位置为X₂，但运算为比X₂短的X₁。因此，元件520b、c的运算出的元件保持位置(〇记号)从适于元件的保持的位置即预定保持位置(×记号)向相机290的正下方、即接近元件520a的方向偏离。

另外，例如，尝试使用凹部524的高度尺寸(H₂)来运算元件520的保持位置。具体而言，使用元件520的上端面的四个角部526、528、530、532中的位于凹部524的角部530、532、高度尺寸(H₂)来运算。此时，角部530、532的高度尺寸为H₂，因此，能够使用高度尺寸(H₂)适当地运算出角部530、532的实际元件位置。另外，使用高度尺寸(H₂)来运算元件520的上端面的四个角部526、528、530、532中的位于凸部522的角部526、528。此时，角部526、528的高度尺寸为H₁，因此，无法使用高度尺寸(H₂)来适当地运算出角部526、528的实际元件位置。也就是说，如图16所示，若使用高度尺寸(H₂)来运算位于距原点X₁的距离的角部526、528的位置，则虽然角部526、528的实际元件位置为X₁，但运算为比X₁长的X₂。并且，若使用这样运算出的角部526、528的位置来运算元件保持位置，则如图18所示，运算出的元件保持位置(〇记号)与预定保持位置(×记号)成为不同位置。另外，元件520a位于相机290的正下方，无论元件的高度尺寸如何，实际元件位置与拍摄元件位置均一致，因此，运算出的元件保持位置(〇记号)与预定保持位置(×记号)一致。另一方面，元件520b、c从相机290的正下方偏离，虽然角部526、528的实际元件位置为X₁，但运算为比X₁长的X₂。因此，元件520b、c的运算出的元件保持位置(〇记号)从预定保持位置(×记号)向相机290的正下方、即离开元件520a的方向偏离。

这样，当运算出的元件保持位置(〇记号)从预定保持位置(×记号)偏离时，无法适当地保持元件。因此，在散装元件供给装置32中，考虑到元件的上端面的高度尺寸不同，输入作为保持对象的元件的不同的多个高度尺寸，利用上述多个高度尺寸来运算元件保持位置。具体而言，在用于控制元件安装机10的工作的程序的作成装置(省略图示)中，如图19所示，在输入画面550显示六个输入栏552a～552f。输入栏552a是用于输入保持高度的栏，输入元件保持头302保持元件的保持高度。例如，对于元件(参照图15)520而言，由于凹部524的上表面是元件保持头302进行保持的保持位置，所以在输入栏552a输入有凹部524的高度尺寸H₂。另外，输入栏552b是用于输入保持面的倾斜角度的栏，输入元件保持头302保持元件时的保持面的倾斜角度。例如，对于元件520(参照图15)而言，凹部524的上表面是元件保持头302进行保持的保持面，凹部524的上表面是水平面，因此，在输入栏552b输入0。

另外，输入栏552c～552f是用于输入元件的上端面的四边的高度尺寸的栏。例如，对于元件520(参照图15)而言，将仅由凸部522构成的边、即包含角部526和角部528的边的高度尺寸H₁输入输入栏552c。另外，将仅由凹部524构成的边、即包含角部530和角部532的边的高度尺寸H₂输入输入栏552e。另外，将由凸部522和凹部524构成的边、即包含角部526和角部530的边及包含角部528和角部532的边的高度尺寸输入输入栏552d及输入栏552f。但是，由凸部522和凹部524构成的边成为台阶形状，该边的较高的部分的高度尺寸为H₁，该边的较低的部分的高度尺寸为H₂。在此，将该边的所占的面积大的部分的高度尺寸输入输入栏552d及输入栏552f。也就是说，由图15可知，对由凸部522和凹部524构成的边而言，凹部524的部分的面积大，因此，在输入栏552d及输入栏552f输入高度尺寸H₂。

利用这样在输入画面550输入并存储的元件520的保持高度、保持面的倾斜角度、元件520的台阶面521的四边的高度尺寸，来执行散布于工作台156的元件520的保持作业。详细而言，根据基于相机290的工作台上的元件520的拍摄数据和在输入画面550输入的元件520的台阶面521的四边的高度尺寸，来运算元件520的各角部526、528、530、532的实际元件位置。也就是说，基于拍摄数据，来运算各角部526、528、530、532的拍摄元件位置X₀。并且，基于运算出的拍摄元件位置和在输入画面550输入的四边的高度尺寸，来运算各角部526、528、530、532的实际元件位置X_R。

具体而言，运算在输入画面550输入的四边的高度尺寸的平均值H_av。也就是说，对于元件520而言，运算四边的高度尺寸的平均值H_av(＝(H₁+3H₂)/4)。并且，将四边的高度尺寸的平均值H_av作为元件520的高度尺寸，使用之前说明的算式，来运算元件520的各角部526、528、530、532的实际元件位置X_R。也就是说，根据下述式，来运算实际元件位置X_R。

X_R＝{X₀×(H₀-H_av)}/H₀

并且，当运算出元件520的四个角部526、528、530、532的实际元件位置X_R时，运算上述四个角部526、528、530、532的实际元件位置X_R的中央位置作为元件520的元件保持位置。并且，控制为通过元件保持头移动装置300的工作而使元件保持头302移动至运算出的元件保持位置的上方。另外，对于元件保持头302而言，以使吸嘴332与在输入画面550输入的保持面的倾斜角度正交的方式通过吸嘴回旋装置334的工作控制吸嘴332的回旋角度。并且，通过元件保持头移动装置300的工作使元件保持头302下降，在输入输入画面550的保持高度，通过吸嘴332保持元件520。当像这样将四边的高度尺寸的平均值H_av作为元件520的高度尺寸来运算元件520的元件保持位置时，如图20所示，运算出的元件保持位置(〇记号)与预定保持位置(×记号)一致。也就是说，散布在工作台上的预定位置的元件的实际尺寸与拍摄该元件而识别出的元件的尺寸一致。换言之，元件保持头能够基于散布在工作台上的元件的形状、散布的位置、散布的姿势而适当地保持作为目标的元件。由此，能够确保适当的元件的保持作业。另外，优选的是，元件520的元件保持位置成为在保持件进行保持时成为重心的位置。

另外，如图15所示，元件520以使台阶面521朝向上方的姿势由元件保持头302保持，但不仅以该姿势，如图21所示，在以使台阶面521的相反一侧的平坦面533朝向上方的姿势下，也可由元件保持头302保持。因此，在输入画面550输入使平坦面533朝向上方的姿势下的元件520的四边的高度尺寸等。

具体而言，对于元件520而言，在使平坦面533朝向上方的姿势下，平坦面533倾斜。此时，位于台阶面521的凹部524的上方的平坦面533的角部534、536成为平坦面533的最低的位置，该角部534、536的高度尺寸成为H₃。另一方面，位于台阶面521的凸部522的上方的平坦面533的角部538、540成为平坦面533的最高的位置，该角部538、540的高度尺寸成为H₄。

因此，在输入画面550中对于使平坦面533朝向上方的姿势的元件520，将包含平坦面533的角部534和角部536的边的高度尺寸H₃输入输入栏552c。另外，将包含平坦面533的角部538和角部540的边的高度尺寸H₄输入输入栏552e。另外，将包含平坦面533的角部534和角部538的边及包含角部536和角部540的边的高度尺寸输入输入栏552d及输入栏552f。但是，包含角部534和角部538的边及包含角部536和角部540的边倾斜，该边的最低的部分的高度尺寸为H₃，该边的最高的部分的高度尺寸为H₄。因为，将该边的平均的高度尺寸输入输入栏552d及输入栏552f。因此，作为包含角部534和角部538的边及包含角部536和角部540的边的高度尺寸，在输入栏552d及输入栏552f输入高度尺寸(H₃+H₄)/2。

另外，对于使平坦面533朝向上方的姿势的元件520而言，平坦面533的中央是元件的保持位置。因此，在输入画面550中，作为元件520的保持高度，将包含角部534和角部536的边和包含角部538和角部540的边的中央的高度尺寸、即高度尺寸(H₃+H₄)/2输入输入栏552a。另外，对于使平坦面533朝向上方的姿势的元件520而言，平坦面533是元件的保持面，平坦面533倾斜，因此，在输入画面550中，将平坦面533的倾斜角度例如30°输入输入栏552b。

并且，利用输入到输入画面550的元件520的保持高度、保持面的倾斜角度、元件520的平坦面533的四边的高度尺寸来执行散布于工作台156的元件520的保持作业。另外，使平坦面533朝向上方的姿势的元件520的保持位置的运算手法及该姿势下的元件520的保持作业的手法与使台阶面521朝向上方的姿势的元件520相同，因此，省略说明。但是，对于使平坦面533朝向上方的姿势的元件520的保持作业而言，以使吸嘴332与输入至输入画面550的保持面的倾斜角度、即30°正交的方式调整了吸嘴332的回旋角度之后，通过该吸嘴332保持元件520。换言之，以使吸嘴332的吸附口的面与倾斜的保持面平行的方式保持元件。

这样，相对于一个种类的元件520，按元件的每个姿势、即分别对于使台阶面521朝向上方的姿势和使平坦面533朝向上方的姿势，输入元件520的保持高度、保持面的倾斜角度、元件520的四边的高度尺寸。由此，能够适当地保持以各种姿势散布于工作台156的元件520。另外，一个种类的元件是相同的形状并且相同的外部尺寸的元件，并且是具有相同的功能的元件。

另外，在散装元件供给装置32中，能够通过变更投入元件供给器88的元件的种类而供给不同种类的元件。因此，在输入画面550输入与元件520不同种类的元件具体而言图22所示的元件560的四边的高度尺寸等。

具体而言，在元件560中，元件560的一侧面成为平坦面561，但另一侧面成为台阶面562。该台阶面562由位于长度方向上的中央部的中央部563、位于长度方向上的一端部的凸部564及位于长度方向上的另一端部的凹部566构成。并且，中央部563的高度尺寸设为H₅，凸部564的高度尺寸设为H₆，凹部566的高度尺寸设为H₇。

因此，对于使台阶面562朝向上方的姿势的元件560，在输入画面550中，将仅由凸部564构成的边、即包含角部568和角部570的边的高度尺寸H₆输入输入栏552c。另外，将仅由凹部566构成的边、即包含角部572和角部574的边的高度尺寸H₇输入输入栏552e。另外，将由中央部563、凸部564、凹部566构成的边、即包含角部568和角部572的边及包含角部570和角部574的边的高度尺寸输入输入栏552d及输入栏552f。但是，由中央部563、凸部564、凹部566构成的边成为台阶形状，因此，将该边的所占的面积大的部分的高度尺寸输入输入栏552d及输入栏552f。也就是说，由图22可知，在该边中，中央部563的部分的面积大是适于稳定地吸附的面，因此在输入栏552d及输入栏552f输入中央部563的高度尺寸H₅。

另外，在使台阶面562朝向上方的姿势的元件560中，中央部563的中央是元件的保持位置。因此，在输入画面550中，作为元件560的保持高度，将中央部563的高度尺寸H₅输入输入栏552a。另外，在使台阶面562朝向上方的姿势的元件560中，中央部563是元件的保持面，中央部563是水平面，因此，在输入栏552b输入0。并且，利用输入至输入画面550的元件560的保持高度、保持面的倾斜角度、台阶面562的四边的高度尺寸，执行以使台阶面562朝向上方的姿势散布于工作台156的元件560的保持作业。另外，使台阶面562朝向上方的姿势的元件560的保持位置的运算手法及该姿势的元件560的保持作业的手法与使台阶面521朝向上方的姿势的元件520相同，因此，省略说明。

另外，元件560也与元件520相同，不仅以使台阶面562朝向上方的姿势由元件保持头302保持，还如图23所示，以使台阶面562的相反一侧的平坦面561朝向上方的姿势由元件保持头302保持。因此，在输入画面550输入使平坦面561朝向上方的姿势的元件560的四边的高度尺寸等。

具体而言，元件560也以使平坦面561朝向上方的姿势使平坦面561倾斜。此时，位于台阶面562的凹部566的上方的平坦面561的角部576、578成为平坦面561的最低的位置，该角部576、578的高度尺寸成为H₈。另一方面，位于台阶面562的凸部564的上方的平坦面561的角部580、582成为平坦面561的最高的位置，该角部580、582的高度尺寸成为H₉。

因此，在输入画面550中，对于使平坦面561朝向上方的姿势的元件560，将包含平坦面561的角部576和角部578的边的高度尺寸H₈输入输入栏552c。另外，将包含平坦面561的角部580和角部582的边的高度尺寸H₉输入输入栏552e。另外，将包含平坦面561的角部576和角部580的边及包含角部578和角部582的边的高度尺寸输入输入栏552d及输入栏552f。但是，包含角部576和角部580的边及包含角部578和角部582的边倾斜，该边的最低的部分的高度尺寸为H₈，该边的最高的部分的高度尺寸为H₉。在此，将该边的平均的高度尺寸输入输入栏552d及输入栏552f。因此，作为包含角部576和角部580的边及包含角部578和角部582的边的高度尺寸，在输入栏552d及输入栏552f输入高度尺寸(H₈+H₉)/2。

另外，在使平坦面561朝向上方的姿势的元件560中，平坦面561的中央是元件的保持位置。因此，在输入画面550中，作为元件560的保持高度，将包含角部576和角部578的边与包含角部580和角部582的边的中央的高度尺寸、即高度尺寸(H₈+H₉)/2输入输入栏552a。另外，在使平坦面561朝向上方的姿势的元件560中，平坦面561是元件的保持面，平坦面561倾斜，因此，在输入画面550中，将平坦面561的倾斜角度例如20°输入输入栏552b。

并且，利用输入到输入画面550的元件560的保持高度、保持面的倾斜角度、元件560的平坦面561的四边的高度尺寸，执行以使平坦面561朝向上方的姿势散布于工作台156的元件560的保持作业。另外，使平坦面561朝向上方的姿势的元件560的保持位置的运算手法及该姿势的元件560的保持作业的手法与使平坦面533朝向上方的姿势的元件520相同，因此，省略说明。

这样，按每个元件种类、即分别对于多个种类的元件，输入元件的保持高度、保持面的倾斜角度、元件的四边的高度尺寸。由此，在多个种类的元件中的任意种类的元件投入了元件供给器88的情况下，能够适当地进行该任意种类的元件的保持作业。另外，多个种类的元件是不同形状或者不同外部尺寸等的元件。而且，也有时是具有不同功能的元件。此外，分别在上述不同种类的元件中，按散布的元件的多个姿势的每个姿势，输入元件的保持高度、保持面的倾斜角度、元件的四边的高度尺寸。由此，在多个种类的元件中的任意元件中，都能够适当地保持以各种姿势散布于工作台156的元件。

顺便一提，散装元件供给装置32是元件保持装置的一个例子。工作台156是工作台的一个例子。相机290是拍摄装置的一个例子。

另外，本发明不限定于上述实施例，能够基于本领域技术人员的知识以实施了各种变更、改进的各种方式实施。具体而言，例如，在上述实施例中，在工作台156上散布有元件，但只要是能够供给元件的面即可。具体而言，例如，也可以使输送带的上表面作为工作台发挥功能，也可以是托盘等口袋型或者散装供料器等的振动而使元件供给器内的元件整齐排列来供给的工作台。在这些装置中，在将多个相同种类的元件以多个姿势供给的情况下，也能够应用本实施例的方式。

另外，在上述实施例中，在输入画面550中，作为一个种类的元件的一个姿势的不同的多个高度尺寸，输入元件的朝向上方的面的四边的高度尺寸，但也可以输入四边中的两个以上的不同的高度尺寸。另外，不限于输入朝向上方的面的边，也可以输入角部等。另外，不限于元件的朝向上方的面，还能够输入元件的多个面中的一个以上的任意的面的高度尺寸。例如也可以是，在采用吸嘴作为元件保持件的情况下，由于元件的朝向上方的面成为保持面的情况较多，所以输入元件的朝向上方的面的高度尺寸，但在采用卡盘作为元件保持件的情况下，元件的朝向侧方的面成为保持面的情况较多，所以输入元件的朝向侧方的面的高度尺寸。但是，不限于保持面，能够输入元件的多个面中的一个以上的任意的面的高度尺寸。

另外，在上述实施例中，由吸嘴332保持元件，但能够采用能够保持元件的卡盘、机器人臂等以各种方式保持元件的保持件来保持保持面。

另外，在上述实施例中，采用安装有不同于远心透镜的透镜的二维相机，但也能够采用三维相机、安装有远心透镜的二维相机等。另外，也可以是，使用多个相机，或者使一个相机的位置移动或改变角度而进行多次拍摄，并基于该拍摄数据，判断散布的元件的姿势。或者，也可以通过上述各种拍摄装置取得二维图像。

另外，实施例的元件的保持角度也可以自动运算。也就是说，也可以是，通过控制装置，根据散布的元件的姿势的各高度数据，来计算保持面的角度。或者，也可以是，仅利用散布的元件的位置及保持该元件时的保持面的角度数据，而省略散布时的姿势的元件的各高度数据的输入或存储。

另外，在上述实施例中，对散装元件供给装置32应用本发明，但能够不是对供给元件的装置，而是对保持元件执行安装作业的装置、仅保持元件的装置等应用本发明。

另外，作为保持对象的元件，不限定于元件520、560等，能够对各种种类的元件应用本发明。具体而言，例如，能够在太阳能电池的结构元件、电源模块的结构元件、具有引脚的电子电路元件、不具有引脚的电子电路元件、芯片型小型电子元件等应用本发明。

附图标记说明

32...散装元件供给装置(元件保持装置)；156...工作台；290...相机(拍摄装置)。

Claims (9)

1.一种元件保持装置，具备：

水平的工作台，重叠地及不重叠地以零散状态散布有多个一个种类的元件；及

二维拍摄装置，对散布于所述工作台的多个所述一个种类的元件，在上方的预定高度的定点位置一次进行拍摄，

所述元件保持装置基于所述二维拍摄装置的拍摄数据来运算不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件各自的元件拍摄位置，基于输入的所述一个种类的元件的多个高度尺寸来校正所运算出的所述元件拍摄位置，并在所校正的所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的保持面处的位置来逐一保持所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件，

所述多个高度尺寸按所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的每个姿势而输入，或按所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的每个元件种类而输入。

2.根据权利要求1所述的元件保持装置，其中，

在所述多个高度尺寸按所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的每个元件种类而输入的情况下，

所述多个高度尺寸还按所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的每个姿势而输入。

3.根据权利要求1或2所述的元件保持装置，其中，

所述多个高度尺寸是所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的一个姿势下的多个平面中的至少一个平面的高度尺寸。

4.根据权利要求1或2所述的元件保持装置，其中，

基于所述二维拍摄装置的预定的高度尺寸和所述一个种类的元件的多个高度尺寸来校正所运算出的所述元件拍摄位置，并在所校正的所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的保持面处的位置来保持散布于所述工作台的所述一个种类的元件的保持面。

5.根据权利要求3所述的元件保持装置，其中，

基于所述二维拍摄装置的预定的高度尺寸和所述一个种类的元件的多个高度尺寸来校正所运算出的所述元件拍摄位置，并在所校正的所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的保持面处的位置来保持散布于所述工作台的所述一个种类的元件的保持面。

6.根据权利要求1或2所述的元件保持装置，其中，

所述多个高度尺寸是所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的与所述工作台的接触面的相反侧的朝上面的高度尺寸。

7.根据权利要求3所述的元件保持装置，其中，

所述多个高度尺寸是所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的与所述工作台的接触面的相反侧的朝上面的高度尺寸。

8.根据权利要求4所述的元件保持装置，其中，

所述多个高度尺寸是所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的与所述工作台的接触面的相反侧的朝上面的高度尺寸。

9.根据权利要求5所述的元件保持装置，其中，

所述多个高度尺寸是所述不重叠地以零散状态散布于所述工作台的一个种类的元件的与所述工作台的接触面的相反侧的朝上面的高度尺寸。