CN114642090A - 元件装配机 - Google Patents

Abstract

元件装配机具备：相机，能够对供给区域进行拍摄；图像处理部，对通过相机的拍摄而取得的图像数据进行图像处理，识别多个腔室中的每个腔室的元件的收容状态，并且取得将元件的收容状态与多个腔室中的每个腔室固有的地址建立关联所得的收容信息；以及动作控制部，基于收容信息来执行收容于腔室的元件的拾取动作。

Description

元件装配机

技术领域

本发明涉及一种元件装配机。

背景技术

元件装配机执行将由散装供料器等供给的元件装配于基板的装配处理。散装供料器被用于以散装状态收容的元件的供给。在散装供料器中，如专利文献1所示，存在有在吸嘴能够拾取元件的供给区域中以使元件分散的散装状态进行供给的类型。元件装配机在装配处理中执行识别基于散装供料器的元件的供给状态的图像处理，基于该图像处理的结果，控制使用了吸嘴的元件的吸附动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-114084号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在此，在基于元件装配机的图像处理的结果信息中，含有在供给区域中能够拾取的元件的位置以及角度。因此，能够拾取的元件数量越多，图像处理的结果信息的容量越多，作为结果，存在有之后的利用性、管理性降低的隐患。其理由考虑为，在散装供料器的供给区域中供给的多个元件中的能够拾取的元件的位置、数量在每次进行供给处理时较大地发生变动。

本说明书的目的在于提供一种元件装配机，与具有能够更高效且稳定地供给元件的构造的散装供料器对应，能够提高识别能够拾取的元件的图像处理的结果信息的利用性以及管理性。

用于解决课题的技术方案

本说明书公开了一种元件装配机，将由散装供料器供给的元件装配于基板，所述散装供料器具备：多个腔室，在所述元件装配机能够拾取所述元件的供给区域分别收容多个所述元件；以及收容装置，将从以散装状态收容多个所述元件的元件壳体排出的多个所述元件收容于至少一部分所述腔室，所述元件装配机具备：相机，能够对所述供给区域进行拍摄；图像处理部，对通过所述相机的拍摄而取得的图像数据进行图像处理，识别多个所述腔室中的每个腔室的所述元件的收容状态，并且取得将所述元件的收容状态与多个所述腔室中的每个腔室固有的地址建立关联所得的收容信息；以及动作控制部，基于所述收容信息来执行收容于所述腔室的所述元件的拾取动作。

发明效果

根据这样的结构，利用散装供料器通过使元件整齐排列于多个腔室而高效地供给元件的方式。即，元件装配机能够在供给区域中拾取收容于多个腔室的元件，从而能够根据与多个腔室对应的地址和与其建立了关联的收容状态来作为图像处理的结果信息。由此，能够提高识别能够拾取的元件的图像处理的结果信息的利用性以及管理性。

附图说明

图1是表示元件装配机的结构的示意图。

图2是表示散装供料器的外观的立体图。

图3是从图2的III方向观察的俯视图。

图4是表示基于元件供给处理的元件的收容状态的转变的图。

图5是表示元件装配机的控制装置的框图。

图6是表示在供给区域中的元件的供给状态的识别处理中使用的图像数据的图。

图7是表示通过图像处理取得的收容信息的图。

图8是表示腔室信息的图。

图9是表示通知画面的图。

图10是表示基于元件装配机的装配处理的流程图。

图11是表示基于元件装配机的元件的供给管理处理的流程图。

图12是表示基于元件装配机的腔室是否良好的判定处理的流程图。

具体实施方式

1.元件装配机10的结构

元件装配机10例如与包括其它元件装配机10在内的多种对基板作业机一起构成生产基板产品的生产线。在构成上述生产线的对基板作业机中可以包括印刷机、检查装置、回流焊炉等。

1-1.基板搬运装置

如图1所示，元件装配机10具备基板搬运装置11。基板搬运装置11将基板91朝向搬运方向依次搬运，并且将基板91定位于机内的预定位置。

1-2.元件供给装置12

元件装配机10具备元件供给装置12。元件供给装置12供给向基板91装配的元件。元件供给装置12在多个插槽121中分别装备有供料器122。在供料器122中，例如应用有输送收纳了多个元件的载带并使其移动从而将元件以能够拾取的方式供给的带式供料器。另外，在供料器122中，应用有将以散装状态(各自的姿势不规则的散乱状态)收容的元件以能够拾取的方式供给的散装供料器50。散装供料器50的详细内容见后述。

1-3.元件移载装置13

元件装配机10具备元件移载装置13。元件移载装置13将由元件供给装置12供给的元件向基板91上的预定的装配位置移载。元件移载装置13具备头驱动装置131、移动台132、装配头133以及吸嘴134。头驱动装置131通过直动机构使移动台132沿水平方向(X方向以及Y方向)移动。装配头133通过未图示的夹持部件以能够装卸的方式固定于移动台132，并设为能够在机内沿水平方向移动。

装配头133以能够旋转且能够升降的方式支撑多个吸嘴134。吸嘴134是对由供料器122供给的元件92进行拾取并保持的保持部件。吸嘴134利用被供给的负压空气对由供料器122供给的元件进行吸附。作为安装于装配头133的保持部件，能够采用通过把持元件来进行保持的夹头等。

在此，在上述装配头133中能够采用各种类型。具体而言，在装配头133中具有通过设置成能够绕与铅垂轴(Z轴)平行的R轴旋转的旋转头来支撑多个保持部件的类型。在本实施方式中，装配头133通过旋转头来支撑24根吸嘴134。此外，在装配头133中具有支撑排列成直线状或者矩阵状的多个保持部件的类型、支撑一个保持部件的类型等。这些装配头133的类型例如能够根据要生产的基板产品的种类等适当选择。

1-4.元件相机14、基板相机15

元件装配机10具备元件相机14以及基板相机15。元件相机14以及基板相机15是具有CMOS等拍摄元件的数字式的拍摄装置。元件相机14以及基板相机15基于控制信号进行拍摄，并送出通过该拍摄而取得的图像数据。元件相机14构成为能够从下方对保持于吸嘴134的元件进行拍摄。基板相机15以能够与装配头133一体地沿水平方向移动的方式设于移动台132。基板相机15构成为能够从上方拍摄基板91。

另外，基板相机15除了将基板91的表面作为拍摄对象以外，只要是移动台132的可动范围，就能够将各种设备等作为拍摄对象。例如，基板相机15在本实施方式中，能够对散装供料器50供给元件92的供给区域As(参照图3)进行拍摄。这样，基板相机15为了取得在各种图像处理中使用的图像数据，能够被兼用于不同的拍摄对象的拍摄。

1-5.控制装置20

元件装配机10具备控制装置20。控制装置20主要由CPU、各种存储器、控制电路构成。如图5所示，控制装置20具备存储部21。存储部21由硬盘装置等光学驱动装置、或者闪存等构成。在控制装置20的存储部21中存储有在装配处理的控制中使用的控制程序等各种数据。控制程序表示在装配处理中装配于基板91的元件的装配位置以及装配顺序。

控制装置20执行分别保持于多个保持元件(吸嘴134)的元件的保持状态的识别处理。具体而言，控制装置20对通过元件相机14的拍摄而取得的图像数据进行图像处理，识别各元件相对于装配头133的基准位置的位置以及角度。此外，控制装置20除了元件相机14以外，例如也可以对与装配头133一体地设置的头相机单元等从侧方、下方或者上方对元件进行拍摄而取得的图像数据进行图像处理。

控制装置20基于控制程序，控制基于装配头133的元件的装配动作来执行装配处理。在此，在装配处理中包括多次反复进行包括拾取动作和装配动作的拾放循环(以下，称为“PP循环”)的处理。上述“拾取动作”是指通过吸嘴134拾取由元件供给装置12供给的元件的动作。

在本实施方式中，控制装置20在执行上述拾取动作时，对包括散装供料器50在内的元件供给装置12的动作进行控制，并且执行散装供料器50的供给区域As中的元件92的供给状态的识别处理。在上述“供给状态的识别处理”中，包括识别在供给区域As中是否存在有能够拾取的元件92并在存在有能够拾取的元件92的情况下根据需要识别元件92的位置的处理。然后，控制装置20基于供给状态的识别处理的结果，控制拾取动作中的装配头133的动作。

另外，上述“装配动作”是指将拾取到的元件向基板91上的预定的装配位置装配的动作。控制装置20在装配处理中基于从各种传感器输出的信息、图像处理的结果、控制程序等，控制装配头133的动作。由此，对支撑于装配头133的多个吸嘴134的位置以及角度进行控制。关于控制装置20的详细结构见后述。

2.散装供料器50的结构

散装供料器50装备于元件装配机10而作为元件供给装置12的至少一部分发挥功能。由于散装供料器50与带式供料器不同，不使用载带，因此在能够省略载带的装填、使用完毕带的回收等的点上存在优势。另一方面，由于散装供料器50供给以未如载带那样整齐排列的散装状态收容的元件92，因此元件92的供给状态可能对基于吸嘴134等保持部件的拾取动作产生影响。

详细而言，若在供给区域As中元件92彼此接近至接触的程度、或者发生堆积(在上下方向上重合的状态)，则无法作为拾取对象。另外，若在供给区域As以不规则的姿势供给元件92，则需要用于识别供给状态(能否拾取元件92以及能够拾取的元件92的姿势)的图像处理。因此，期望在供给区域As中能够拾取的多个元件92达到所需数量地被供给到散装供料器50，进而处于适当分散的状态。为此，本实施方式的散装供料器50采用在供给区域As中使元件92整齐排列的结构。

2-1.供料器主体51

如图2所示，散装供料器50具备供料器主体51。供料器主体51形成为扁平的箱状。供料器主体51设置于元件供给装置12的插槽121。在供料器主体51的前部形成有连接器511以及两个销512。连接器511在散装供料器50设置于插槽121时，与元件装配机10的主体侧连接为能够通信。另外，散装供料器50经由连接器511被供电。两个销512被用于供料器主体51设置于插槽121时的定位。

2-2.元件壳体52、排出装置53、罩54

在本实施方式中，在供料器主体51以能够装卸的方式安装有以散装状态收容多个元件92的元件壳体52。元件壳体52构成为能够朝向外部排出元件92。在本实施方式中，元件壳体52是散装供料器50的外部装置，例如从各种类型的装置中选择适合于装配处理的一个，并安装于供料器主体51。

散装供料器50具备排出装置53。排出装置53对从元件壳体52排出的元件92的数量进行调整。排出装置53将从元件壳体52排出的多个元件92向后述的轨道部件60的容纳区域Ar供给。散装供料器50具备罩54。罩54以能够装卸的方式安装于供料器主体51的前侧上部。罩54防止在后述的轨道部件60的搬运路径R上搬运的元件92朝向外部飞散。在罩54的上表面，左右一对地标注有表示散装供料器50的基准位置的圆形的基准标记55。

2-3.轨道部件60

散装供料器50具备轨道部件60。轨道部件60设于供料器主体51的前侧上部。如图3所示，轨道部件60形成为沿供料器主体51的前后方向(图3的左右方向)延伸。在轨道部件60的宽度方向(图3的上下方向)的两缘形成有向上方突出的一对侧壁61。一对侧壁61与轨道部件60的前端部62一起包围搬运路径R的周缘，防止在搬运路径R上搬运的元件92的漏出。在前端部62的上表面标注有表示散装供料器50的基准位置的圆形的基准标记55。

由上述那样的结构构成的轨道部件60具有容纳区域Ar、供给区域As以及搬运路径R。在此，“容纳区域Ar”是指容纳从元件壳体52排出的散装状态的元件92的区域。本实施方式的容纳区域Ar位于元件壳体52的排出口的下方。另外，“供给区域As”是指供给元件92的区域。换言之，是能够通过支撑于装配头133的吸嘴134来拾取元件92的区域，包含在装配头133的可动范围内。

另外，轨道部件60的“搬运路径R”是指从容纳区域Ar朝向供给区域As的元件92的通道。在本实施方式中，搬运路径R形成为槽底面为水平的槽形状。搬运路径R的槽侧面由一对侧壁61形成。搬运路径R的上侧的槽开口被罩54大致封闭。轨道部件60在由前后方向以及上下方向形成的假想的垂直面上被支撑为能够相对于供料器主体51稍微位移(即，能够振动)。

轨道部件60具有使多个元件92整齐排列的机构。具体而言，轨道部件60在元件装配机10能够拾取元件92的供给区域As中具有分别收容多个元件92的多个腔室63。详细而言，多个腔室63在供给区域As中排列成矩阵状。例如，轨道部件60具有规则地在搬运方向上排列有10个、在搬运路径R的宽度方向上排列有12个的共计120个腔室63。

另外，多个腔室63分别在搬运路径R的上表面开口，以元件92的厚度方向成为上下方向的姿势收容元件92。腔室63的开口被设定为比从上方观察时的元件92的外形状稍大的尺寸。腔室63的深度根据元件92的种类(形状、质量等)而适当设定。腔室63的形状与在假定该元件92收纳于载带并由带式供料器供给时形成于该载带的腔室的形状类似。另外，考虑腔室63的形状、所需数量、可能影响搬运性的密集度，适当设定轨道部件60中的腔室63的数量。

另外，轨道部件60中的腔室63的数量优选设定为比通过一次PP循环中的拾取动作拾取的元件92的最大数量多。此外，上述“最大数量”相当于装配头133所支撑的吸嘴134的数量。在本实施方式中，由于装配头133支撑24根吸嘴134，因此腔室63的数量被设定为至少多于24个。

在此，多个腔室63也可以构成为形成于以能够更换的方式相对于轨道部件60安装的附属部件(以下，称为“整齐排列部件”)。具体而言，在设置散装供料器50时，例如以能够更换的方式准备与各种方式对应的多种整齐排列部件。然后，散装供料器50将从与供给的元件92的种类对应而相互形状不同的多种整齐排列部件中选择出的一个安装于轨道部件60。

进而，散装供料器50的轨道部件60也可以构成为以能够更换的方式相对于供料器主体51安装。此时，多个腔室63可以相对于轨道部件60形成为一体，也可以形成于上述整齐排列部件而能够更换。具体而言，在设置散装供料器50时，例如以能够更换的方式准备形成有与各种方式对应的多种腔室63的多种轨道部件60。

进而，散装供料器50将从多种轨道部件60中选择出的一个安装于供料器主体51。根据这样的结构，散装供料器50共用供料器主体51、后述的励振装置71，通过更换形成有多个腔室63的整齐排列部件、轨道部件60而能够应对元件92的种类、供给方式。由此，能够扩大散装供料器50的利用范围，能够降低基板产品的生产成本。

2-4.励振装置71(收容装置)

散装供料器50具备励振装置71。励振装置71设于供料器主体51。励振装置71对轨道部件60赋予振动，以使搬运路径R上的元件92被搬运。由此，励振装置71使轨道部件60在与搬运路径R中的元件92的搬运方向正交的水平方向上进行顺时针或者逆时针的椭圆运动。此时，励振装置71以对搬运路径R上的元件92施加朝向前方或者后方且朝向上方的外力的方式使轨道部件60振动。

励振装置71例如由连结供料器主体51与轨道部件60的支撑部件、附加于支撑部件的压电元件以及向压电元件供电的驱动部构成。驱动部基于后述的供料器控制装置72的指令，使向压电元件供给的电力的频率以及施加电压发生变动。由此，调整对轨道部件60赋予的振动的频率以及振幅，从而确定轨道部件60的椭圆运动的旋转方向。若轨道部件60的振动的频率、振幅、基于振动的椭圆运动的旋转方向发生变动，则被搬运的元件92的搬运速度、元件92的分散程度以及搬运方向等发生变动。

通过上述那样的结构，励振装置71对轨道部件60赋予预定的振动，能够将从元件壳体52向轨道部件60的容纳区域Ar排出的多个元件92经由搬运路径R朝向供给区域As搬运。另外，根据上述那样的结构，即使较多的元件92以相互邻接且堆积的程度被供给到搬运路径R，也能够对这些元件组Gp(参照图4)赋予搬运方向上的外力。由此，轨道部件60以及励振装置71能够将元件组Gp作为整体进行搬运。此外，上述“元件组”是指散装状态下的多个元件92的集合。

以下，将沿朝向供给区域As的方向搬运搬运路径R上的元件92的励振装置71的动作设为“输送动作”。另外，将沿朝向容纳区域Ar的方向搬运搬运路径R上的元件92的励振装置71的动作设为“返回动作”。此外，通过切换励振装置71的输送动作以及返回动作，轨道部件的椭圆运动成为反转。励振装置71通过上述那样的结构，作为使从元件壳体52排出的多个元件92收容于至少一部分腔室63中的收容装置发挥功能。

2-5.供料器控制装置72

散装供料器50具备供料器控制装置72。供料器控制装置72主要由CPU、各种存储器、控制电路构成。供料器控制装置72在散装供料器50设置于插槽121的状态下，经由连接器511被供电，另外成为能够与元件装配机10的控制装置20通信的状态。供料器控制装置72在朝向供给区域As的元件供给处理中，控制励振装置71的动作，执行上述输送动作以及返回动作。

详细而言，供料器控制装置72在执行输送动作的情况下，对励振装置71的驱动部送出指令。由此，驱动部向压电元件供给预定的电力，从而经由支撑部件向轨道部件60赋予振动。其结果是，搬运路径R上的元件92以向搬运方向的前侧移动的方式受到外力而被搬运。

另外，供料器控制装置72通过组合励振装置71的输送动作以及返回动作的执行时间等来实现各种搬运方式。例如，供料器控制装置72也可以在搬运路径R上的多个元件92中的至少一部分到达供给区域As后(参照图4的上段)，继续输送动作直至元件组Gp到达轨道部件60的前端部62的附近为止(参照图4的中段)，此时，进一步反复执行返回动作以及输送动作，在轨道部件60振动的状态下使多个元件92滞留于供给区域As。

然后，供料器控制装置72在搬运路径R上的多个元件92中的至少一部分收容于多个腔室63的状态下执行返回动作，使剩余的元件组Gp从供给区域As向容纳区域Ar侧退避(参照图4的下段)。由此，元件92被适当地分别收容于多个腔室63中的预定数量以上的腔室63。供料器控制装置72能够适当地设定输送动作、返回动作的执行时间、收容工序中的滞留的动作的时间、反复动作的执行次数。另外，供料器控制装置72也可以根据收容于元件壳体52的元件92的种类来调整由励振装置71对轨道部件60赋予的振动的频率以及振幅中的至少一方。

3.元件装配机10的控制装置20的详细结构

参照图5～图9对元件装配机10的控制装置20的详细结构进行说明。在本实施方式中，如图5所示，控制装置20具备以能够相互通信的方式连接的存储部21、图像处理单元30以及装配控制单元40。

在存储部21中存储有收容信息D1、腔室信息D2以及腔室63的排列信息D3。进而，在存储部21中存储有通过元件相机14、基板相机15的拍摄而取得的图像数据M1、表示机内的多个腔室63中的每个腔室63的坐标值的坐标数据M2。关于各种信息D1～D3以及各种数据M1、M2的详细内容见后述。

3-1.图像处理单元30

图像处理单元30是由进行图像数据、处理结果的输入输出的接口、执行图像处理的CPU、各种电路构成的单元。图像处理单元30例如从输入拍摄指令而执行了拍摄处理的元件相机14输入图像数据，执行预先设定的预定的图像处理。由此，识别在多个吸嘴134是否各自保持有元件92，在保持有元件的情况下识别元件92相对于装配头133的姿势。图像处理单元30将各种图像处理的结果存储于存储部21，或者通过通信向装配控制单元40送出。

3-1-1.图像处理部31

控制装置20具有在本实施方式中设于图像处理单元30的图像处理部31。图像处理部31对通过基板相机15的拍摄而取得的图像数据M1进行图像处理，识别多个腔室63中的每个腔室63的元件92的收容状态，并且取得将元件92的收容状态与多个腔室63中的每个腔室63固有的地址建立关联所得的收容信息D1。

在此，图6用虚线表示多个腔室63的一部分。多个腔室63如上述那样规则地排列成矩阵状，分别被赋予固有的地址。在本实施方式中，多个地址具有与多个腔室63的排列相关联的连续性。具体而言，多个地址可以仅是“001”至“120”的数值，也可以是表示行数的“01”至“10”的数值与表示列数的“01”至“12”的数值的组合(例如，第七行第十二列为“0712”)。此外，多个地址只要是与多个腔室63一对一地建立了关联的固有信息，则除了数值以外，也可以通过字符串等来表示。

在此，图像处理部31在由散装供料器50执行了元件供给处理之后，执行识别供给区域As中的元件92的供给状态的识别处理。具体而言，图像处理单元30首先使基板相机15向散装供料器50的供给区域As的上方移动，通过基板相机15的拍摄取得图像数据M1。然后，如图6所示，图像处理部31对图像数据M1执行预定的图像处理，识别分别收容于多个腔室63的元件92。

详细而言，图像处理部31在进行了图像处理的图像数据M1中，基于由坐标数据M2所示出的多个腔室63的位置、以及元件92的姿势，判定能否拾取。具体而言，图像处理部31判定为能够对适当地收容于腔室63的元件92进行拾取(图6的“OK(能够拾取)”)。图像处理部31对于以倾斜等不适当的姿势收容于腔室63的元件92、相互堆积的状态下的多个元件92，判定为不能拾取(图6的“NG(无法拾取)”)。另外，图像处理部31在腔室63的附近不存在元件92的情况下判定为空状态(图6的“EMP(空)”)。

接着，图像处理部31将与多个地址分别对应的腔室63的收容状态(上述判定结果)建立关联。由此，图像处理部31取得图7所示的收容信息D1。详细而言，收容信息D1表示与地址(0101、0102、……、1012)建立了关联的收容状态(OK/NG/EMP)。在此，图像处理部31有时在图像处理中识别多个腔室63中的每个腔室63的元件92的收容状态，并且推算多个元件92中的、以正常姿势收容于腔室63的可拾取元件的基准位置的坐标值Ps。

上述可拾取元件的“基准位置”是指元件92的上表面中的任意地设定的位置，在拾取动作中使用有吸嘴134的情况下，例如设定为适合基于吸嘴134的吸附的元件92的中心、重心、平坦区域等。图像处理部31通过在图像处理中针对可拾取元件识别例如外形、中心位置等来推算可拾取元件中的基准位置的坐标值Ps。然后，图像处理部31将基准位置的坐标值Ps与地址建立关联。

由此，如图7所示，图像处理部31取得将基准位置的坐标值Ps分别与多个地址中的收容状态为“OK”的地址建立关联所得的收容信息D1。图像处理部31根据需要推算上述那样的基准位置的坐标值Ps。例如，图像处理部31也可以在图像处理中根据元件92的种类来切换是否推算该元件92中的基准位置的坐标值Ps。具体而言，图像处理部31在元件92小于预定尺寸的情况下，进行基准位置的坐标值Ps的推算。

其理由在于，即使元件92以正常姿势收容于腔室63，元件尺寸越小，基准位置相对于腔室63的中心的偏移量对拾取动作的影响越显著。从同样的观点出发，图像处理部31也可以根据腔室63与元件92的尺寸的差异量、腔室63的形状以及装配处理所要求的精度，切换是否在图像处理中推算元件92的基准位置的坐标值Ps。

3-1-2.收容信息D1的各种方式

另外，图像处理部31也可以以使用了收容信息D1之后的各种处理的负荷减轻、图像处理单元30与装配控制单元40之间的通信的负荷减轻、存储部21中的数据容量的减轻等为目的，通过以下的第一方式或者第二方式对收容信息D1进行加工。具体而言，在第一方式中，图像处理部31取得在图像处理的结果(图7的收容信息D1)中收容状态仅与处于元件92以正常姿势收容于腔室63的可拾取状态的腔室63的地址建立关联所得的收容信息D1(F11)，并将该收容信息D1(F11)向动作控制部41发送。

根据这样的结构，在收容信息D1(F11)中，省略在拾取动作中未使用的信息(NG或者EMP的腔室63的地址)。由此，能够实现使用了收容状态为“OK”的地址之后的处理的负荷减轻，并且能够实现单元间的通信的负荷减轻。进而，能够减少收容信息D1(F11)的数据容量。

在第二方式中，图像处理部31取得通过行程长度压缩对与连续的地址分别建立关联的收容状态进行编码所得的收容信息D1(F12)，并将该收容信息D1(F12)向动作控制部41发送。详细而言，图像处理部31利用多个地址具有与多个腔室63的排列相关联的连续性的特点。然后，图像处理部31在相同的收容状态(OK/NG/EMP)与连续的地址建立了关联的情况下，通过表示收容状态的文字(G/N/E)和表示连续数的数值来压缩收容信息D1。

具体而言，如图7的收容信息D1(F12)所示，在收容状态“OK”连续12个、收容状态“NG”连续一个、收容状态“OK”连续15个、收容状态“EMP”为两个的情况下，这些信息被编码为“G12N1G15E2……”。根据这样的结构，在收容信息D1(F12)中能够示出全部腔室63的收容状态，能够实现后面的处理的负荷减轻。另外，能够减轻收容信息D1(F12)的数据容量，能够实现单元间的通信的负荷减轻。

3-1-3.图像处理的对象范围

图像处理部31也可以基于排列信息D3，仅将多个腔室63中的每个腔室63的规定范围Sr内作为图像处理的对象范围。在此，上述排列信息D3是表示散装供料器50中的多个腔室63的位置的信息。具体而言，在排列信息D3中，例如能够适当地追加多个腔室63的形状、排列的行数以及列数、朝向、深度等项目。此外，排列信息D3既可以通过通信从散装供料器50的供料器控制装置72取得，也可以与基于对供给区域As进行拍摄而取得的图像数据识别出的轨道部件60的种类对应地从上位装置等取得。

图像处理部31仅将对如上述那样基于排列信息D3识别出的多个腔室63在图像数据M1中所占的范围适当加上预定范围而得到的规定范围Sr内设为图像处理的对象范围。由此，与将图像数据M1的整个区域作为图像处理的对象范围的结构相比，能够实现图像处理的负荷减轻。此外，图像处理部31也可以根据多个腔室63相对于供给区域As所占的面积等，例如将供给区域As设为图像处理的对象范围、或者将包含多个腔室63的整体的一个矩形区域设为图像处理的对象范围。

3-2.装配控制单元40

装配控制单元40是由进行各种数据、来自各种传感器的检测信号的输入输出的接口、执行装配处理的CPU、各种电路构成的单元。装配控制单元40从图像处理部31输入作为图像处理的结果的收容信息D1，基于收容信息D1执行装配处理。

3-2-1.动作控制部41

控制装置20具有在本实施方式中设于装配控制单元40的动作控制部41。动作控制部41基于收容信息D1执行收容于腔室63的元件92的拾取动作。动作控制部41将收容信息D1中被表示为元件92以正常姿势收容于腔室63中的可拾取状态的元件92作为拾取动作的对象。具体而言，动作控制部41从收容信息D1所包含的收容状态“OK”的地址中提取通过本次PP循环中的拾取动作而拾取的元件92的所需数量。

动作控制部41在收容信息D1中的能够拾取的元件92的数量超过所需数量的情况下，以使多次的拾取动作的所需时间变短的方式提取多个地址。具体而言，动作控制部41也可以优先提取连续的地址、或者优先提取靠近作为装配对象的基板91的腔室63的地址。然后，动作控制部41以元件92为对象而从与提取出的所需数量的地址对应的腔室63起执行拾取动作。

此时，动作控制部41基于坐标数据M2将多个地址分别转换为坐标值，将吸嘴134定位于该坐标值。换言之，动作控制部41将吸嘴134定位于作为与多个地址对应的腔室63的中心的坐标值。另外，动作控制部41也可以在通过收容信息D1示出元件92中的基准位置的坐标值Ps的情况下，基于元件92的收容状态以及基准位置的坐标值Ps，执行拾取动作。动作控制部41也可以根据装配处理所要求的精度，切换将吸嘴134定位于哪一个。

3-2-2.判定部42

控制装置20在本实施方式中具有设于装配控制单元40的判定部42。判定部42基于在执行了拾取动作之后是否拾取到元件92的动作结果，判定收容有元件92的腔室63是否良好。上述动作结果例如是在拾取动作之后执行的元件92的保持状态的识别处理的结果。在该保持状态的识别处理中，判定元件92是否保持于吸嘴134。

在此，在拾取动作中，在尽管尝试了从正常地收容有元件92的腔室63拾取元件92但是发生了未保持元件92的拾取错误的情况下，设想虽然在腔室63中外观上正常地收容有元件92，但是实际上元件92嵌入于腔室63。为此，判定部42在未拾取到元件92的情况下，将收容有该元件92的腔室63判定为不良，并记录于腔室信息D2。如图8所示，上述腔室信息D2是将基于判定部42的判定结果与地址建立关联所得的信息。

此外，作为上述那样的拾取错误的原因，除了腔室63不良以外，还设想在使吸嘴134从散装供料器50移动至元件相机14的期间使元件92落下、吸嘴134的动作不良等。为此，判定部42例如也可以在从同一腔体63拾取元件92的拾取动作中以预定数量连续发生有装配错误的情况下，将该腔体63判定为不良。此外，也可以是，在发生了拾取错误的情况下、且在通过再次的图像处理而识别出维持着在该状态下的腔室63中收容有元件92的状态的情况下，判定部42将该腔室63判定为不良。

此外，如上述那样更新后的腔室信息D2在执行下次以后的拾取动作时，被用于基于动作控制部41的多个地址的提取。具体而言，动作控制部41将收容信息D1中被表示为可拾取状态的多个元件92中的、收容于腔室信息D2中被表示为不良状态的腔室63中的元件92，从拾取动作的对象中排除。

由此，例如不再执行以嵌入有元件92的腔室63为对象的拾取动作，因此能够防止拾取错误的发生，能够防止生产率的降低。另外，判定部42也可以在判定为不良状态之后的图像处理中，在该腔室63成为收容状态“EMP”的情况下，将该腔室63作为良好而记录于腔室信息D2。

3-2-3.通知部43

控制装置20具有在本实施方式中设于装配控制单元40的通知部43。通知部43在腔室信息D2中被表示为不良状态的腔室63的数量Ms(参照图8)为阈值Th以上的情况下，向操作者通知腔室63的不良。由此，被通知的操作者催促将嵌入的元件92从散装供料器50的腔室63去除这样的维护。

另外，通知部43在通知腔室63的不良的情况下，如图9所示，也可以一并通知各种通知信息。具体而言，通知部43也可以将包括对操作者的通知的目的在内的消息81加入到通知信息中。另外，通知部43为了表示多个供料器122中的哪一个是维护对象，也可以将表示设置有散装供料器50的插槽121的编号、供料器类型以及维护原因的对象信息82加入到通知信息中。

进而，通知部43也可以基于腔室信息D2，一并通知表示供给区域As中的不良的腔室63的位置的位置信息83。具体而言，在图像中用框包围不良的腔室63的位置、或者用字符串显示对应的地址、行数、列数。由此，操作者能够确定发生了不良的腔室63的散装供料器50的位置，且提前确定不良的腔室63。由此，能够实现维护性的提高。

此外，上述阈值Th能够任意地设定。该阈值Th也可以是仅与不良的腔室63的数量进行比较的数量。另外，阈值Th也可以是与以维护的要求度根据腔室63的位置(例如行数)而变高的方式加权后的点的合计进行比较的数量。进而，阈值Th也可以被设定为，多个腔室63的数量与通过一次PP循环中的拾取动作而拾取的元件92的最大数量之差越小，则阈值Th越高。

4.基于元件装配机10的装配处理

参照图10～图12对基于元件装配机10的装配处理进行说明。在此，散装供料器50构成为具备多个腔室63形成为矩阵状的多个腔室63。另外，在上述散装供料器50设置于插槽121之后，控制装置20执行校准处理，识别机内的多个腔室63的位置。

在上述校准处理中，控制装置20首先使基板相机15向散装供料器50的三个基准标记55的上方移动，通过基板相机15的拍摄来取得图像数据。然后，控制装置20基于通过图像处理而包含在图像数据中的三个基准标记55的位置、以及拍摄时的基板相机15的位置，识别机内的散装供料器50的位置。控制装置20能够基于校准处理的结果以及排列信息D3来取得各个腔室63的坐标值。

在装配处理中，首先，元件装配机10的基板搬运装置11执行基板91的搬入处理(S11)。由此，基板91被搬入到机内，并且被定位在机内的预定位置。控制装置20在S11之后或者与S11并行地执行包括基于散装供料器50的元件供给处理在内的供给管理处理。通过执行元件供给处理，成为在散装供料器50的多个腔室63中的至少一部分收容有多个元件92的状态。供给管理处理的详细内容见后述。

接着，控制装置20执行PP循环。在PP循环中，动作控制部41反复执行使用多个吸嘴134来拾取元件的拾取动作(S12)。此时，动作控制部41以根据能够拾取的元件92的位置依次定位装配头133的方式控制拾取动作中的装配头133的动作。此时，动作控制部41适当地切换作为腔室63的中心的坐标值、或者元件92的基准位置的坐标值来作为能够拾取的元件92的位置，从而对吸嘴134进行定位。

接着，控制装置20执行分别保持于多个吸嘴134的元件92的保持状态的识别处理(S13)。详细而言，控制装置20使装配头133向元件相机14的上方移动，向元件相机14送出拍摄指令。控制装置20对通过元件相机14的拍摄而取得的图像数据进行图像处理，识别分别保持于多个吸嘴134的元件92的姿势(位置以及角度)。保持状态的识别处理(S13)的结果作为表示在拾取动作中是否发生有拾取错误的动作结果而记录于存储部21。

然后，控制装置20反复执行使用多个吸嘴134来装配元件的装配动作(S14)。此外，在该装配动作(S14)中，控制装置20以将元件92分别装配于由控制程序指定的装配位置的方式控制装配头133的动作。进而，装配头133相对于装配位置，基于识别处理(S13)的结果，以对吸嘴134进行定位以及角度决定的方式控制装配头133的动作。

另外，控制装置20在从上述那样的本次的PP循环的拾取动作(S12)结束到下次的PP循环的拾取动作(S12)开始为止的期间，执行基于散装供料器50的元件供给处理。但是，在当前的供给区域As中能够拾取的元件92的数量(供给数量)为通过下次的PP循环的拾取动作而拾取的元件92的所需数量以上的情况下，有时省略上述元件供给处理。控制装置20基于控制程序，判定全部PP循环是否结束(S15)。在全部PP循环未结束的情况下(S15：否)，执行PP循环(S12～S14)。

在全部PP循环结束的情况下(S15：是)，控制装置20执行基板91的搬出处理(S16)。在基板91的搬出处理中，基板搬运装置11松开被定位后的基板91，并且将基板91搬出到元件装配机10的机外。

5.基于元件装配机10的供给管理处理

参照图11对基于元件装配机10的供给管理处理进行说明。元件92的供给管理处理在装配处理的执行期间并行地执行PP循环的执行前或者一部分工序。首先，控制装置20使散装供料器50执行元件供给处理(S21)。散装供料器50在元件供给处理中例如搬运元件组Gp，将元件92以能够拾取的方式收容于多个腔室63(参照图4)。

接着，图像处理部31执行供给区域As中的供给状态的识别处理(S22)。具体而言，控制装置20首先使基板相机15向散装供料器50的供给区域As中的多个腔室63的上方移动，通过基板相机15的拍摄而取得图像数据M1。然后，图像处理部31对图像数据M1执行预定的图像处理，识别分别收容于多个腔室63的元件92(参照图6)。

接着，图像处理部31推算元件92的基准位置的坐标值Ps(S23)。此外，例如在根据设定而不需要的情况下，也可以省略基准位置的坐标值Ps的推算。图像处理部31取得将多个腔室63中的每个腔室63的收容状态、以及能够拾取的元件92的基准位置的坐标值Ps与对应的地址建立关联所得的收容信息D1(S24)。图像处理部31将上述收容信息D1朝向装配控制单元40的动作控制部41送出(S25)。此时，图像处理部31可以直接送出收容信息D1，也可以根据需要送出加工后的收容信息D1(F11、F12等)。

动作控制部41判定所输入的收容信息D1所示的能够拾取的元件92的数量(供给数量)是否为在本次的PP循环中预定拾取的元件92的数量(所需数量)以上(S31)。此时，动作控制部41在基于收容信息D1的供给数量的计算的过程中，关于与由腔室信息D2表示的不良的腔室63对应的地址建立了关联的能够拾取的收容状态“OK”，不算入供给数量。此外，例如，在本次的PP循环的拾取动作中，在利用24根吸嘴134中的20根来拾取由散装供料器50供给的元件92的情况下，预定拾取的元件92的数量(所需数量)为20个。

在供给数量不足所需数量的情况下(S31：否)，动作控制部41使散装供料器50执行再次的元件供给处理(S21)。这样，当在当前的供给区域As中的元件92的供给状态下无法拾取本次的PP循环中的所需数量的元件92时，动作控制部41反复执行元件供给处理(S21)等。此外，在所需数量为多个的情况下，也可以先拾取所需数量中的当前的供给数量，之后执行元件供给处理(S21)等而尝试再次拾取。

另一方面，在供给数量为所需数量以上的情况下(S31：是)，动作控制部41执行所需数量的地址的提取处理(S32)。在该提取处理(S32)中，如上所述，动作控制部41以使多次的拾取动作的所需时间变短的方式提取多个地址。此外，与腔室信息D2所示的不良的腔室63对应的地址被从提取对象中排除。

动作控制部41判定在收容信息D1中是否包含元件92的基准位置的坐标值Ps(S33)。在收容信息D1中不包含基准位置的坐标值Ps的情况下(S33：否)，动作控制部41将提取出的多个地址分别变换为基于坐标数据M2的坐标值、即作为对应的腔室63的中心的坐标值(S34)。

另一方面，在收容信息D1中包含基准位置的坐标值Ps的情况下(S33：是)，动作控制部41取得收容于与提取出的多个地址分别对应的腔体63内的元件92的基准位置的坐标值Ps(S35)。如上所述，动作控制部41取得在拾取动作中对吸嘴134进行定位的坐标值(S34、S35)，执行反复进行PP循环中的拾取动作的工序(S12)。

根据上述那样的结构，元件装配机10利用散装供料器50通过使元件92整齐排列于多个腔室63而高效地供给元件这一情况，能够根据与多个腔室63对应的地址和与其建立了关联的收容状态来作为图像处理的结果信息。由此，能够提高识别能够拾取的元件的图像处理的结果信息的利用性以及管理性。

6.腔室63是否良好的判定处理以及通知处理

参照图12对基于元件装配机10的腔室63是否良好的判定处理以及通知处理进行说明。腔室63是否良好的判定处理例如在执行了PP循环中的保持状态的识别处理(S13)之后，与反复进行装配动作的工序(S14)以后的工序并行地执行。

判定部42输入保持状态的识别处理(S13)的结果，判定是否发生了拾取错误(S41)。在发生了拾取错误的情况下(S41：是)，判定部42针对收容有引起了拾取错误的吸嘴134试行了拾取的元件92的腔室63，判定装配错误的连续数是否达到预定数(S42)。在装配错误的连续数为预定数以上的情况下(S42：是)，判定部42将该腔室63判定为不良(S43)，并记录于腔室信息D2(S44)。

另一方面，在装配错误的连续数不足预定数的情况下(S42：否)，判定部42对施加于该腔室63的拾取错误的连续数进行计数(S45)。另外，在重复拾取动作的工序(S12)中未发生拾取错误的情况下(S41：否)，判定部42将该腔室63判定为良好，将装配错误的连续数复位为0(S46)。另外，判定部42针对判定为不良的腔室63，在之后的收容信息D1中成为收容状态“EMP”的情况下，将该腔室63作为良好而记录于腔室信息D2。

接着，判定部42判定腔室信息D2中被表示为不良状态的腔室63的数量Ms是否达到了阈值Th(S51)。在不良状态的腔室63的数量Ms为阈值Th以上的情况下(S51：是)，通知部43执行通知处理(S52)。具体而言，通知部43显示各种通知信息(参照图9)。由此，操作者能够催促散装供料器50的维护，并且参照通知信息高效地进行维护。另一方面，在不良状态的腔室63的数量Ms不足阈值Th的情况下(S51：否)，结束上述那样的腔室63是否良好的判定处理。

7.实施方式的变形方式

在实施方式中，图像处理单元30以及装配控制单元40构成为互不相同的板。与此相对地，也可以构成为图像处理部31与动作控制部41设于同一板内。但是，从确保控制装置20的扩展性、维护性的观点出发，优选实施方式中示例的方式。

在实施方式中，构成为对散装供料器50的供给区域As进行拍摄的相机是基板相机15。与此相对地，元件装配机10也可以具备设于散装供料器50的上方且能够对供给区域As进行拍摄的相机。该相机既可以专用于供给区域As的拍摄，也可以兼用于其它用途。根据这样的结构，相机成为固定式，能够实现校准处理的精度提高。但是，从降低设备成本的观点出发，优选实施方式中示例的方式。

在实施方式中，收容装置构成为对轨道部件60赋予振动的励振装置71。与此相对地，收容装置只要能够将散装状态的元件92收容于在轨道部件60设置的多个腔室63中，则能够采用各种方式。例如，作为收容装置，也可以具有以能够沿搬运路径移动的方式设置的磁铁，通过利用该磁铁的磁力将元件92向腔室63引导来进行收纳。另外，收容装置也可以通过使搬运路径R倾动而使元件92沿搬运路径R滑动，从而收容于腔室63。

附图标记说明

10：元件装配机12：元件供给装置13：元件移载装置133：装配头134：吸嘴14：元件相机15：基板相机20：控制装置21：存储部30：图像处理单元31：图像处理部40：装配控制单元41：动作控制部42：判定部43：通知部50：散装供料器51：供料器主体52：元件壳体60：轨道部件63：腔室71：励振装置(收容装置)80：通知画面81：消息82：对象信息83：位置信息91：基板92：元件Gp：元件组Ar：收容区域D1、F11、F12：收容信息(图像处理的结果)D2：腔室信息D3：排列信息M1：图像数据M2：坐标数据Th：阈值Ps：(所收容的元件的基准位置的)坐标值Sr：规定范围

Claims (14)

1.一种元件装配机，将由散装供料器供给的元件装配于基板，其中，

所述散装供料器具备：

多个腔室，在所述元件装配机能够拾取所述元件的供给区域分别收容多个所述元件；以及

收容装置，将从以散装状态收容多个所述元件的元件壳体排出的多个所述元件收容于至少一部分所述腔室，

所述元件装配机具备：

相机，能够对所述供给区域进行拍摄；以及

图像处理部，对通过所述相机的拍摄而取得的图像数据进行图像处理，识别多个所述腔室中的每个腔室的所述元件的收容状态，并且取得将所述元件的收容状态与多个所述腔室中的每个腔室固有的地址建立关联所得的收容信息；以及

动作控制部，基于所述收容信息来执行收容于所述腔室的所述元件的拾取动作。

2.根据权利要求1所述的元件装配机，其中，

所述元件装配机还具备判定部，所述判定部基于在执行了所述拾取动作之后是否拾取到所述元件的动作结果，来判定收容了所述元件的所述腔室是否良好。

3.根据权利要求2所述的元件装配机，其中，

所述动作控制部将所述收容信息中被表示为所述元件以正常姿势收容于所述腔室的可拾取状态的所述元件设为所述拾取动作的对象，

在未拾取到所述元件的情况下，所述判定部将收容了该元件的所述腔室判定为不良，并将判定结果记录于与所述地址建立关联所得的腔室信息中。

4.根据权利要求3所述的元件装配机，其中，

所述动作控制部将所述收容信息中被表示为所述可拾取状态的多个所述元件中的、收容于所述腔室信息中被表示为不良状态的所述腔室的所述元件，从所述拾取动作的对象中排除。

5.根据权利要求3或4所述的元件装配机，其中，

所述元件装配机还具备通知部，所述通知部在所述腔室信息中被表示为不良状态的所述腔室的数量为阈值以上的情况下向操作者通知所述腔室的不良。

6.根据权利要求5所述的元件装配机，其中，

在通知所述腔室的不良的情况下，所述通知部基于所述腔室信息来一并通知所述供给区域中的不良的所述腔室的位置。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的元件装配机，其中，

所述收容信息中对应每个所述地址所表示的所述元件的收容状态包括：所述元件以正常姿势收容于所述腔室的可拾取状态、所述元件相对于所述腔室处于无法拾取的位置关系的无法拾取状态以及所述元件未收容于所述腔室的空状态。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的元件装配机，其中，

所述动作控制部通过与所述图像处理部的直接或者间接的通信来取得所述收容信息，并基于与所述地址对应地表示多个所述腔室中的每个腔室的坐标值的坐标数据以及所述收容信息来执行所述拾取动作。

9.根据权利要求8所述的元件装配机，其中，

所述图像处理部将所述图像处理的结果中所述收容状态仅与处于所述元件以正常姿势收容于所述腔室的可拾取状态的所述腔室的所述地址建立关联所得的所述收容信息，向所述动作控制部发送。

10.根据权利要求8或9所述的元件装配机，其中，

多个所述地址具有与多个所述腔室的排列相关联的连续性，

所述图像处理部将通过行程长度压缩对与连续的所述地址分别建立了关联的所述收容状态进行编码所得的所述收容信息，向所述动作控制部发送。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的元件装配机，其中，

所述图像处理部在所述图像处理中，识别多个所述腔室中的每个腔室的所述元件的收容状态，并且推算多个所述元件中的、以正常姿势收容于所述腔室的可拾取元件中的基准位置的坐标值，取得将所述基准位置的坐标值与所述地址建立关联所得的所述收容信息。

12.根据权利要求11所述的元件装配机，其中，

在由所述收容信息表示了所述元件中的所述基准位置的坐标值的情况下，所述动作控制部基于所述元件的所述收容状态以及所述基准位置的坐标值来执行所述拾取动作。

13.根据权利要求11或12所述的元件装配机，其中，

所述图像处理部在所述图像处理中根据所述元件的种类来切换是否推算该元件中的所述基准位置的坐标值。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的元件装配机，其中，

所述图像处理部基于表示所述散装供料器中的多个所述腔室的位置的排列信息，仅将多个所述腔室中的每个腔室的规定范围内设为图像处理的对象范围。

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