CN117279361A - 吸嘴检查装置及吸嘴管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供吸嘴检查装置及吸嘴管理装置，能够取得能够判定吸嘴内部的异物的滞留状况、有无吸嘴的狭窄变形等的图像。吸嘴检查装置具备：吸嘴保持部，以能够装卸的方式保持吸嘴，该吸嘴被从基端侧向空气流路供给负压空气而在前端侧的开口部吸附元件；第一灯，经由与被保持的所述吸嘴的所述空气流路连通的连通流路，从所述吸嘴的所述基端侧向内部照射照明光；及相机，在所述第一灯照射所述照明光时，拍摄所述吸嘴的前端及所述内部而取得第一图像。

Description

吸嘴检查装置及吸嘴管理装置
技术领域
本说明书涉及检查进行元件的安装动作的吸嘴的吸嘴检查装置、及构成为包括该吸嘴检查装置的吸嘴管理装置。
背景技术
在形成有电路图案的基板上实施对基板作业来批量生产基板产品的技术正在普及。作为实施对基板作业的对基板作业机的代表例，有实施元件的安装作业的元件安装机。很多元件安装机使用通过被供给负压空气来吸附元件而进行向基板的安装的吸嘴。若长期使用吸嘴，则尘埃等异物有可能侵入内部的空气流路而发生滞留，从而导致性能下降。作为其对策，清扫吸嘴的内部或检查吸嘴的性能的吸嘴管理装置正在被实用化。与吸嘴管理装置相关的技术例在专利文献1、2中进行了公开。
在专利文献1的吸嘴管理装置中，在使用清洗水清洗吸嘴的内部后，从吸嘴的上方及下方交替地吹入空气进行干燥。由此，能够充分地干燥吸嘴，从而产生不会降低之后进行的负荷检查、空气流量检查的精度的效果。
另外，专利文献2的物品保持头具备：吸嘴，在前端保持物品；透明保持元件，由透明的材质构成，并保持吸嘴；及拍摄空间，形成于吸嘴的基端侧，并用于经由透明保持元件拍摄物品。由此，通过经由透明保持元件的拍摄，能够识别吸嘴与物品的位置关系，能够提高将物品载置于被搭载物时的定位精度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2019/244197号
专利文献2：日本特开2022-36448号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1的装置中，通过空气流量检查间接地检查异物是否滞留于吸嘴内部的空气流路。但是，由于是间接的检查方法，因此在异物的滞留状况的判定中，根据所要求的判定精度，有可能得不到充分的结果。特别是对于细径的吸嘴，由于动作时的空气流量少，因此容易因测定误差、空气泄漏的影响等而导致判定精度下降。因此，作为直接地检查异物的滞留状况的一个方法，进行拍摄检查。在拍摄检查中，从吸嘴的前端朝向内部照射照明光，使用相机进行拍摄。但是，在细径的吸嘴中，由于照明光不会到达内部，因此难以对异物进行拍摄。
另外，即使将专利文献2中公开的从基端侧拍摄吸嘴的方法应用于异物的拍摄，由于保持吸嘴的吸嘴保持部包含在相机视野中而阻碍拍摄，因此难以对吸嘴的内部进行拍摄。另外，即使如公开的那样进行经由透明的材质的吸嘴保持部的拍摄，也可能因照明光的散射、通过光量的降低等导致画质降低，无法期待充分的判定精度。
因此，在本说明书中，将提供一种能取得能够判定吸嘴的内部的异物的滞留状况、有无吸嘴的狭窄变形等的图像的吸嘴检查装置及构成为包括该吸嘴检查装置的吸嘴管理装置作为应解决的课题。
用于解决课题的技术方案
本说明书公开一种吸嘴检查装置，该吸嘴检查装置具备：吸嘴保持部，以能够装卸的方式保持吸嘴，该吸嘴被从基端侧向空气流路供给负压空气而在前端侧的开口部吸附元件；第一灯，从被保持的所述吸嘴的基端侧向内部照射照明光；及相机，在所述第一灯照射所述照明光时，从前端侧对所述内部进行拍摄而取得第一图像。
另外，本说明书公开一种吸嘴管理装置，该吸嘴管理装置具备：上述的吸嘴检查装置；及清扫装置、不同种类检查装置以及历史记录管理装置中的一个以上的装置，所述清扫装置用液体清洗所述吸嘴的所述内部或用气体对所述吸嘴的所述内部进行吹气，所述不同种类检查装置实施与所述吸嘴检查装置不同的检查项目，所述历史记录管理装置管理所述吸嘴的至少与清扫及检查相关的历史记录。
此外，在本说明书中，公开了在申请当初的技术方案4中将“技术方案1或2所述的吸嘴检查装置”变更为“技术方案1～3中任一项所述的吸嘴检查装置”的技术思想、在申请当初的技术方案6中将“技术方案1或2所述的吸嘴检查装置”变更为“技术方案1～5中任一项所述的吸嘴检查装置”的技术思想，在申请当初的技术方案7中将“技术方案1或2所述的吸嘴检查装置”变更为“技术方案1～6中任一项所述的吸嘴检查装置”的技术思想、及在申请当初的技术方案9中将“技术方案3所述的吸嘴检查装置”变更为“技术方案3或5所述的吸嘴检查装置”的技术思想。而且，在本说明书中，公开了在申请当初的技术方案12中将“技术方案10所述的吸嘴管理装置”变更为“技术方案10或11所述的吸嘴管理装置”的技术思想。
发明效果
在本说明书中公开的吸嘴检查装置、吸嘴管理装置中，当第一灯从吸嘴的基端侧向内部照射照明光时，相机从前端侧拍摄内部而取得第一图像。此时，根据在吸嘴的内部滞留的异物、吸嘴的狭窄变形等，照明光的通过状况从正常时起发生变化，并反映在第一图像上。因此，能够取得能够判定吸嘴的内部的异物的滞留状况、有无吸嘴的狭窄变形等的图像。
附图说明
图1是使用吸嘴的元件安装机的立体图。
图2是表示吸嘴的外观的立体图。
图3是表示构成为包括吸嘴检查装置的吸嘴管理装置的外观的立体图。
图4是取下吸嘴管理装置的外装壳体而示出内部结构的立体图。
图5是示意性表示吸嘴的侧面剖面、及第一实施方式的吸嘴检查装置的结构的侧面局部剖视图。
图6是示意性表示吸嘴的内部为正常的情况下的第一图像的示例的图。
图7是示意性表示在吸嘴的内部滞留有异物的状况的侧面剖面图。
图8是示意性表示在吸嘴的内部滞留有异物的情况下的第一图像的示例的图。
图9是示意性表示第二实施方式的吸嘴检查装置的结构的侧面局部剖视图。
图10是说明第二实施方式的吸嘴检查装置的动作的动作流程的图。
图11是示意性表示第二图像的一例的图。
图12是示意性表示第一图像的一例的图。
图13是示意性表示通过亮度优先处理合成了图11的第二图像和图12的第一图像的合成图像的图。
图14是说明吸嘴管理装置的综合性动作的动作流程的图。
具体实施方式
1.吸嘴60及元件安装机14的结构
首先，参考图1、图2及图5对使用成为第一实施方式的吸嘴检查装置170(参照图5)的检查对象的吸嘴60及吸嘴60的元件安装机14的结构进行说明。如图1所示，2台元件安装机14相邻配置在系统基座12上。元件安装机14排列的方向与输送基板X轴方向一致，与X轴方向正交的水平方向成为Y轴方向。元件安装机14具备安装机机壳20、基板输送装置22、头移动装置24、安装头26、元件供给装置28、吸嘴站30及元件相机31等。
安装机机壳20由框部32和架设于框部32的上部的梁部34构成。而且，在梁部34的上方设置有可开闭的罩35。罩35在左方里侧的元件安装机14中表示，在右方前侧的元件安装机14中省略图示。
基板输送装置22具备两组输送装置(40、42)及基板保持机构(省略图示)。两个输送装置(40、42)相互平行，且以沿X轴方向延伸的方式设置于框部32。输送装置(40、42)各自由马达(省略图示)轮转驱动，沿X轴方向输送所支承的基板。两个基板保持机构配置于输送装置(40、42)各自大致中央的下部。基板保持机构各自将基板保持于预定的安装作业位置。
如图1所示，元件供给装置28由多个带式供料器72沿X轴方向排列构成。带式供料器72各自可旋转地收容带盘。在带盘上卷绕有将多个元件排成一列而保持的载带。带式供料器72各自使用带输送机构(省略图示)以间距进给方式将载带送出到供给位置。由此，带式供料器72在供给位置供给元件。
头移动装置24是XY机器人型的装置。头移动装置24具备使滑动件50沿X轴方向滑动的X轴马达(省略图示)、及使滑动件50沿Y轴方向滑动的Y轴马达(省略图示)。在滑动件50的侧面安装有安装头26。安装头26被X轴马达及Y轴马达驱动，能够移动到框部32上的任意的位置。在安装头26的下侧安装有吸嘴60。安装头26使用吸嘴60从带式供料器72的供给位置吸附元件，并将该元件安装于基板。
如图2所示，吸嘴60由主体筒61、2根卡止销62、凸缘部分64、吸附管66及施力弹簧74(参照图5)等构成。主体筒61具有立起的圆筒形状。2根卡止销62分别设置于靠主体筒61的上端的高度位置且在周向上离开180°的位置。卡止销62各自从主体筒61的外周面向径向外侧延伸(参照图2)，并且从主体筒61的内周面向径向内侧突出(参照图5)。
凸缘部分64由圆环形板状的元件形成，固定于主体筒61的下侧。凸缘部分64比主体筒61向周向外侧及周向内侧伸出。在凸缘部分64的上表面附加有二维码65。二维码65至少包含吸嘴60的个体识别信息，也可以与吸嘴60的处理方法等其他信息建立对应。另外，也可以在吸嘴60上附加与二维码65不同的形式的代码、例如条码或数值串代码。
吸附管66具有比主体筒61细径的立起的圆筒形状，且比主体筒61长。吸附管66配置于主体筒61及凸缘部分64的内部，比凸缘部分64向下方突出。吸附管66的上表面成为吸嘴60的基端67，吸附管66的下表面成为吸嘴60的前端68。另外，吸附管66的内部成为空气流路70。空气流路70从基端67侧连通到前端68侧的开口部71。在以后的说明中，异物可能滞留的吸嘴60的内部主要是指空气流路70。
作为开口部71的开口形状，可例示长圆形(参照图6)。具有长圆形的开口部71的吸嘴60适于吸附具有长方形的被吸附面的元件。不限于此，开口部71的开口形状也可以是圆形、楕圆形、葫芦形等。另外，吸附管66例如通过氧化锆的烧成来制造，存在形状的个体差。因此，开口部71的有偏差的开口面积在最小开口面积容许正的误差的范围进行制造管理。即，多个吸嘴60的开口部71的实际的开口面积在最小开口面积以上有偏差。
如图5所示，在吸附管66的外周面的大致中间高度位置，设置有向径向外侧突出的凸缘部73。在吸附管66的外侧，以压缩状态插入有线圈形状的施力弹簧74。施力弹簧74位于向主体筒61的径向内侧突出的卡止销62与吸附管66的凸缘部73中间。施力弹簧74相对于主体筒61对吸附管66向下方施力。根据该结构，吸附管66能够相对于主体筒61相对地升降，换言之，能够相对于主体筒61相对地伸缩。而且，吸附管66通常时为凸缘部73与凸缘部分64接触的伸长状态(图5所示的状态)。
设置于安装头26的吸嘴60被吸嘴升降机构(省略图示)驱动地升降。另外，吸嘴60的空气流路70的基端67侧经由负压空气流路及正压空气流路(省略图示)而与正负压供给装置(省略图示)连通。吸嘴60在从基端67侧向空气流路70被供给负压空气时，用前端68侧的开口部71吸附元件。另外，吸嘴60在向空气流路70供给正压空气时，释放开口部71的元件而安装在基板上。
在吸嘴60下降而进行元件的吸附时，吸附管66的前端68与元件抵接后，主体筒61进一步稍微下降。此时，吸附管66压缩施力弹簧74，从而凸缘部73变化为从凸缘部分64离开的缩短状态。其结果，产生从施力弹簧74经由吸附管66作用于元件的向下的负荷。另外，在吸嘴60下降而进行元件的安装时，保持于吸附管66的前端68的元件与基板抵接后，主体筒61进一步稍微下降。此时，吸附管66与前述同样地，从伸长状态变化为缩短状态。其结果，产生从施力弹簧74经由吸附管66作用于元件及基板的向下的负荷。即使在没有元件介入的情况下，如果吸附管66下降而与某个物体抵接，则产生向下的负荷。
返回图1，吸嘴站30与元件供给装置28相邻设置。吸嘴站30具有可更换地收容有多个吸嘴60的吸嘴托盘76。在吸嘴站30中，根据需要进行安装于安装头26的吸嘴60和收容于吸嘴托盘76的吸嘴60的更换。吸嘴托盘76相对于吸嘴站30可装卸，且可向后述的吸嘴管理装置80搬入和搬出。
元件相机31设置于基板输送装置22与元件供给装置28之间。元件相机31以光轴向上的方式配置。元件相机31在安装头26从元件供给装置28向基板移动的中途，从下方拍摄保持于吸嘴60的元件并进行识别。由此，检测元件相对于吸嘴60的位置、朝向并反映到安装作业中。作为元件相机31，可例示具有CCD、CMOS等拍摄元件的数字式的拍摄装置。
在元件安装机14中，对于由基板输送装置22保持在安装作业位置的基板，使用设置于安装头26的吸嘴60进行元件的安装作业。若长期使用吸嘴60，则发生尘埃等异物侵入内部的空气流路70的不良情况、吸嘴60的狭窄变形及其他不良情况的可能性变高。因此，希望定期地或根据需要对吸嘴60进行维护、管理。为了管理吸嘴60，可以使用吸嘴管理装置80。
2.吸嘴管理装置80的整体结构
接着，参考图3及图4对吸嘴管理装置80的整体结构进行说明。吸嘴管理装置80构成为包括第一实施方式的吸嘴检查装置170。如图3所示，吸嘴管理装置80具有大致纵长的长方体形状的外观。在吸嘴管理装置80的正面的大致中间高度上设置有门82。门82能够使前述的吸嘴托盘76出入。在门82的上侧设置有触摸面板86。触摸面板86能够进行各种信息的显示及操作者的输入操作。
如图4所示，吸嘴管理装置80由机壳90、托盘收容装置92、移载装置94、不同种类检查装置96、清洗装置98、干燥装置100、控制装置160及吸嘴检查装置170等构成。机壳90由中空框结构的框部102及架设于框部102的上方的结构的梁部104构成。
托盘收容装置92设置于框部102的内部，且露出于框部102的上表面。托盘收容装置92具有多个托盘载置架106及支承臂108。多个托盘载置架106在上下方向上排列配置。托盘载置架106是用于载置吸嘴托盘110的架。在每个吸嘴托盘110上收容有多个吸嘴60。
支承臂108被臂驱动机构(省略图示)驱动，在多个托盘载置架106的前方升降，并且相对于托盘载置架106接近及离开。由此，支承臂108将作为操作对象的吸嘴托盘110从托盘载置架106取出，另外，将吸嘴托盘110在相反方向上进行收纳。从托盘载置架106取出的吸嘴托盘110通过支承臂108的上升而向框部102的上表面侧移动。由此，能够从吸嘴托盘110取出吸嘴60。此外，吸嘴托盘76与吸嘴托盘110大致相同形状，也可以与吸嘴托盘110同样地进行处理。
移载装置94配设于梁部104。移载装置94具有移载头120及头驱动机构122。头驱动机构122是使移载头120在框部102上沿前后方向、左右方向及上下方向移动的XYZ型的驱动机构。另一方面，在框部102的前方侧的上表面，设置有两个用于设置吸嘴托盘76的固定台131。移载装置94在被搬入并设置于固定台131的吸嘴托盘76与支承于托盘收容装置92的支承臂108的吸嘴托盘110之间，移载吸嘴60。而且，移载装置94在使吸嘴60移动的后述的各种情况下进行动作。在移载头120的下表面，设置有朝向下方的状态的相机126、以能够装卸的方式保持吸嘴60的吸嘴保持部128、及空气供给装置130。
不同种类检查装置96实施与吸嘴检查装置170不同的检查项目。不同种类检查装置96具有测力传感器142及接头146，并且构成为包括移载装置94。测力传感器142配置于框部102的上表面。使用测力传感器142，进行检查吸嘴60的吸附管66的伸缩状态的负荷检查。详细而言，检查对象的吸嘴60的主体筒61由移载头120的吸嘴保持部128保持。接着，头驱动机构122使移载头120及吸嘴60下降，使吸附管66与测力传感器142抵接。此时，测力传感器142测定从施力弹簧74经由吸附管66作用的负荷。根据测定出的负荷，判定吸附管66的伸缩状态的好坏。
接头146配置于空气供给装置130的下表面，从空气供给装置130供给空气。使用从空气供给装置130向接头146供给的空气，进行吸嘴60的空气流量检查。详细而言，接头146被头驱动机构122驱动而移动到载置于后述的清洗托盘158的吸嘴60的上方，与吸嘴60连接。接着，从空气供给装置130经由接头146向吸嘴60供给空气。在供给空气时，测定空气的流量，判定吸嘴60的内部的空气的气流的好坏。作为向检查供给的空气，例如使用压力已知的正压空气。此外，也可以代替空气流量检查，进行测定流动的空气的压力的检查。
清洗装置98设置于托盘收容装置92的旁边。清洗装置98具有露出位置(在图4中图示了清洗托盘158的位置)，由清洗干燥机构150及清洗托盘移动机构152等构成。在露出位置，通过移载装置94将吸嘴60移载到清洗托盘158上。清洗干燥机构150以移载到清洗托盘158的吸嘴60为对象，在内部进行使用清洗水等液体的清洗、及吹送空气等气体的干燥。清洗托盘移动机构152使清洗托盘158在露出位置和清洗干燥机构150的内部之间移动。清洗装置98是用液体清洗吸嘴60的内部的清扫装置的一个实施方式，也可以替换为用气体对吸嘴60的内部进行吹气的清扫装置。
干燥装置100设置于位于露出位置的清洗托盘158的旁边。干燥装置100进行吸嘴60的最终干燥。详细而言，在清洗干燥机构150中，由于在搭载于清洗托盘158的状态下进行吸嘴60的干燥，因此有可能无法充分地进行干燥。特别是在吸嘴60的可相对移动的主体筒61与吸附管66之间残存清洗水，可能发生对负荷检查造成影响的情况。因此，在干燥装置100中，从吸嘴60的基端67侧及前端68侧交替地向内部送入干燥用的空气，进行充分的最终干燥。
在框部102的上表面设置有多个废弃箱148。在任何检查中判定为不良的吸嘴60根据其大小或种类、被判定为不良的检查项目、有无再利用的可能性等被分类，并被废弃到废弃箱148中。另一方面，在所有的检查中判定为良好的吸嘴60被返还到吸嘴托盘110或吸嘴托盘76。此外，也可以不立即将判定为不良的吸嘴60废弃，而是在通过清洗装置98及干燥装置100进行维护实施后进行再次检查。
控制装置160使用具备CPU、存储器等的计算机而构成。控制装置160控制通信连接的触摸面板86的显示，并且受理输入操作。控制装置160控制或驱动托盘收容装置92、移载装置94、不同种类检查装置96、清洗装置98、干燥装置100、空气供给装置130及吸嘴检查装置170。
使用控制装置160的软件构成历史记录管理装置162。历史记录管理装置162将吸嘴60的至少与清扫(清洗)及检查相关的历史记录存储在存储器164中并进行管理。所存储的历史记录被传送到管理元件安装机14的运转的上位的主机控制装置(省略图示)。另外，在元件安装机14的控制部中，存储吸嘴60的使用历史记录，并且传送到主机控制装置。主机控制装置对每个吸嘴60编辑历史记录数据并统一地进行管理。历史记录数据被适当进行更新处理，并且可从历史记录管理装置162及元件安装机14的控制部进行参照。
3.第一实施方式的吸嘴检查装置170的结构
接着，参考图5对第一实施方式的吸嘴检查装置170的结构进行说明。吸嘴检查装置170是使用由相机182拍摄的图像视觉地对吸嘴60的内部的状况进行检查或显示检查用的图像的装置。吸嘴检查装置170除了前述的吸嘴保持部128之外，还由第一灯178、相机182及图像处理部184等构成。
如图5所示，吸嘴保持部128在下侧具有三开的夹头172。通过三个夹头172相互接近，把持吸嘴60的主体筒61，通过三个夹头172相互分离，释放所把持的吸嘴60。三个夹头172具有通过相互接近来确保气密性、水密性的结构。此外，夹头172的数量不限于三个。在吸嘴保持部128形成有连通流路174。连通流路174由直进连通流路175及协作流路176构成。直进连通流路175在铅垂方向上延伸，向保持于夹头172的吸嘴60的空气流路70的基端67侧直进而连通。协作流路176在水平方向上延伸，在空气供给装置130与直进连通流路175之间进行协作。
通过连通流路174，能够从空气供给装置130向吸嘴60供给空气。因此，即使代替接头146而使用连通流路174，也能够进行使空气流通到吸嘴60而检查性能的空气流量检查。另外，连通流路174也可以用于清洗吸嘴60后使用气体使其干燥的用途、用气体对吸嘴60的内部进行吹起而进行清扫的用途。而且，连通流路174是流过清洗水等液体的流路，也可以用于用液体清洗吸嘴60的内部的用途。
第一灯178配置于吸嘴保持部128的上部的位置且使直进连通流路175向上方延伸的延长线上的位置。第一灯178朝向下方照射照明光L1。照明光L1通过直进连通流路175而朝向吸嘴60的内部，不会向外部漏出。即，第一灯178靠近被保持的吸嘴60地配置，使照明光L1不会向外部漏出。作为第一灯178，例如可以使用面发光体，但不限于此。在第一灯178的下侧设置有凸透镜180。凸透镜180具备调光作用，并且起到维持连通流路174的气密的作用。
此外，也可以使第一灯178小型化并配置在直进连通流路175的内部。另外，也可以省略凸透镜180，或者，也可以代替凸透镜180而使用用于维持气密的罩玻璃。而且，也可以在保持于夹头172的吸嘴60的上方以外无法直射的位置配置第一灯178。即，通过使用棱镜、反射镜等光学元件，可以使从第一灯178照射的照明光L1折射或反射而到达吸嘴60。
如图4所示，相机182以光轴朝上的方式配置于框部102的上表面的测力传感器142的相邻的位置。作为相机182，使用具有CCD、CMOS等拍摄元件的数字式的拍摄装置。相机182至少需要能够拍摄吸嘴60的前端68的拍摄视野。相机182可以是不检测色彩而只检测明亮度(亮度)的黑白相机。相机182的像素数及明亮度的级数没有特别限制。吸嘴检查装置170进行动作时，相机182的光轴朝向吸嘴60的开口部71。
第一灯178及相机182按照来自控制装置160的拍摄指令进行动作。相机182在第一灯178照射照明光L1时，拍摄吸嘴60的前端68及内部而取得第一图像。此时，照明光L1的一部分经由直进连通流路175，通过吸嘴60的基端67而进入内部，进一步地，通过前端68的开口部71而到达相机182。相机182将取得的第一图像传送到图像处理部184。
图像处理部184由控制装置160的软件构成。图像处理部184对第一图像实施图像处理，判定吸嘴60的内部的状况的好坏。具体而言，图像处理部184能够判定吸嘴60的内部的异物的滞留状况、吸嘴60的狭窄变形的状况的好坏。此外，图像处理部184也可以是设置于相机182的内部并将判定结果传送到控制装置160的结构。另外，图像处理部184也可以仅显示第一图像。在该情况下，好坏的判定委托给视觉确认第一图像的操作者。
进行好坏的判定的图像处理部184根据包含在第一图像中的多个像素的各个明亮度，运算通过了吸嘴60的内部的照明光L1在开口部71所占的有效开口面积。具体而言，图像处理部184运算与明亮度为预定值以上的像素的数量相当的有效开口面积，进而将有效开口面积和预先设定的预定面积进行比较来判定好坏。第一图像、已处理图像、运算内容及判定结果等适当显示于触摸面板86、其他显示装置。此外，与1个像素相当的面积由吸嘴60的前端68与相机182的已知的分离距离自动地确定。
作为一例，设想表示纯黑的0到表示纯白的255的256级表示明亮度的情况。在该情况下，例如将预定值设定为128。于是，明亮度为128以上的像素成为照明光L1到达的像素而成为有效开口面积的一部分。另外，明亮度小于128的像素成为对开口部71以外进行了拍摄的像素、或即使是拍摄了开口部71的像素也成为因异物的存在、狭窄变形等而遮挡了照明光L1的像素，被从有效开口面积中排除。
另外，作为预定面积，设定前述的最小开口面积乘以小于1的容许降低率的值。作为容许降低率，例如采用0.9。即，若确保最小开口面积的90％以上的有效开口面积，则认为异物的滞留等引起的性能降低不会成为问题，因此判定为该吸嘴60良好。此外，明亮度的级数、预定值及预定面积也可以是例示以外的数值。
4.吸嘴检查装置170的动作
接着，参考图6～图8对吸嘴检查装置170的动作进行说明。在吸嘴检查装置170的动作中，首先，吸嘴保持部128及吸嘴60被头驱动机构122驱动而移动到相机182的正上方。由此，图5所示的位置关系成立。接着，第一灯178及相机182按照来自控制装置160的拍摄指令进行拍摄准备，进而执行照射了照明光L1的拍摄。相机182取得图6例示的第一图像GB1，并传送到图像处理部184。
图像处理部184将第一图像GB1的各像素的明亮度与预定值进行比较，区别比预定值亮的亮区域和比预定值暗的暗区域。在图6中，亮区域用白底表示，暗区域标注阴影来表示(图8也同样)。亮区域表示照明光L1到达的有效开口面积。在吸嘴60的内部为正常的情况下，亮区域与开口部71的实际的开口形状及开口面积大致相等。即，图像处理部184能够识别开口部71的实际的开口形状及开口面积。另一方面，图像处理部184无法识别由图6中用虚线表示的前端68的外形形状。
在此，如图7所示，在吸嘴60的内部有时会滞留异物X1。作为异物X1，有开放罩35时等侵入的浮游尘埃、带式供料器72使用的载带的碎末、破损的元件的微细破片等。在异物X1滞留的情况下，相机182取得图8例示的第一图像GB2，并传送到图像处理部184。
在第一图像GB2中，异物X1、吸嘴60的前端68及前端68的外部全部为暗区域，未被区别。尽管如此，由于照明光L1的一部分被异物X1遮挡，亮区域与第一图像GB1相比减少一半左右。即，根据异物X1的滞留状况，照明光L1的通过状况发生变化，第一图像GB1向第一图像GB2变化。而且，亮区域指示的有效开口面积比预定面积小。因此，图像处理部184将该吸嘴60判定为不良。该吸嘴60被废弃，或被实施通过清洗装置98及干燥装置100进行的维护。
另外，从上述的图像处理及好坏判定的方法可知，吸嘴检查装置170能够判定吸嘴60的狭窄变形的不良。此外，也可以采用图像处理部184仅显示第一图像(GB1、GB2)而不运算有效开口面积的结构。在该情况下，操作者能够视觉确认第一图像(GB1、GB2)来恰当地判定吸嘴60的好坏。
在第一实施方式的吸嘴检查装置170中，在第一灯178从吸嘴60的基端67侧向内部照射照明光L1时，相机182从前端68侧拍摄内部(空气流路70)而取得第一图像(GB1、GB2)。此时，根据滞留在吸嘴60的内部的异物X1、吸嘴60的狭窄变形等，照明光L1的通过状况从正常时起发生变化，并反映到第一图像(GB1、GB2)中。因此，能够取得能够判定吸嘴60的内部的异物的滞留状况、有无吸嘴60的狭窄变形等的图像。
而且，通过具备图像处理部184，能够通过区别亮区域和暗区域的视觉检查来进行吸嘴60的好坏的自动判定。另外，在吸嘴保持部128保持吸嘴60的状态下，能够进行使用连通流路174的空气流量检查、通过空气吹送进行的干燥及清扫，并且能够检查吸嘴60的内部的状况的好坏。与此相对，在现有技术中，在使吸嘴60移动到连通流路的下侧而实施了空气流量检查、通过空气吹送进行的干燥、清扫等后，需要使吸嘴60移动到相机的上方而检查内部的状况。因此，根据第一实施方式，与现有技术相比，缩短了检查、清扫等所需的维护时间。
5.第二实施方式的吸嘴检查装置200的结构
接着，参考图9对第二实施方式的吸嘴检查装置200的结构进行说明。在第二实施方式中，与第一实施方式相比，追加了侧射灯202及落射灯204等。侧射灯202及落射灯204相当于朝向吸嘴60的前端68照射照明光(L2、L3)的第二灯。另外，代替图像处理部184而设置有双图像处理部210。
在相机182的上方的远离光轴的周边位置设置有多个侧射灯202。侧射灯202可以是与第一灯178同样的面发光体，也可以使用多个LED等光源来构成。侧射灯202朝向位于斜上方的吸嘴60的前端68照射照明光L2。照明光L2从斜下方入射到吸嘴60的前端68。
落射灯204与半透半反镜206组合设置。半透半反镜206以45度的倾斜角度配置在相机182的光轴上。落射灯204配置在与半透半反镜206相同的高度位置且远离相机182的光轴的周边位置。落射灯204朝向半透半反镜206沿水平方向照射照明光L3。照明光L3被半透半反镜206反射而朝向上方，并从正下方入射到吸嘴60的前端68。
照明光L2及照明光L3的一部分被吸嘴60的前端68反射而成为朝向下方的反射光R4。反射光R4透过半透半反镜206而到达相机182。同样地，从第一灯178照射而通过了吸嘴60的内部的照明光L1透过半透半反镜206而到达相机182。此外，也可以省略侧射灯202及落射灯204中的一方。
相机182在侧射灯202及落射灯204照射照明光(L2、L3)且第一灯178未照射照明光L1时，拍摄吸嘴60的前端68而取得第二图像。而且，相机182在第一灯178照射照明光L1且侧射灯202及落射灯204未照射照明光(L2、L3)时，从前端68侧拍摄内部而取得第一图像。相机182将取得的第二图像及第一图像传送到双图像处理部210。由于照明条件与第一实施方式相同，因此在第二实施方式中取得的第一图像与在第一实施方式中取得的第一图像相同。
双图像处理部210由控制装置160的软件构成。双图像处理部210对第二图像及第一图像实施图像处理，判定吸嘴60的内部的状况的好坏。此外，双图像处理部210也可以是设置于相机182的内部并将判定结果传送到控制装置160的结构。另外，双图像处理部210也可以仅显示第二图像、第一图像及实施了图像处理的已处理图像。在该情况下，好坏的判定被委托给视觉确认图像的操作者。
双图像处理部210由第一运算部212、第二运算部214、面积判定部216及图像合成部220构成。第一运算部212在传送了第二图像时自动进行动作。第一运算部212根据第二图像中包含的多个像素的各个明亮度，运算吸嘴60的前端68的外形并判定外观的好坏。而且，第一运算部212根据第二图像中包含的多个像素的各个明亮度，运算吸嘴60的开口部71的实际的开口面积。
第二运算部214在传送了第一图像时自动进行动作。第二运算部214根据第一图像中包含的多个像素的各个明亮度，运算通过了吸嘴60的内部的照明光L1在开口部71所占的有效开口面积。具体而言，第二运算部214进行与第一实施方式的图像处理部184相同的运算处理。
面积判定部216在第一运算部212及第二运算部214的运算处理结束后自动进行动作。面积判定部216根据第一运算部212运算出的实际的开口面积及第二运算部214运算出的有效开口面积，判定吸嘴的内部的状况的好坏。
图像合成部220按照来自操作者的动作指令进行动作。例如，在操作者想要确认被判定为不良的吸嘴60的状况的情况、对面积判定部216的判定结果持有疑问的情况下，将使图像合成部220进行动作的动作指令输入到触摸面板86。受理了动作指令的图像合成部220通过亮度优先处理，生成合成了第二图像和第一图像的合成图像。所谓亮度优先处理，是指对于分别包含在第二图像及第一图像中且在位置上对应的多个组的像素优先明亮度高的一侧的像素的处理。关于双图像处理部210(第一运算部212、第二运算部214、面积判定部216、图像合成部220)的功能，在下面的动作的说明中进一步详细叙述。
6.吸嘴检查装置200的动作
接着，参考图10～图13对吸嘴检查装置200的动作进行说明。在吸嘴检查装置200的动作中，首先，吸嘴保持部128及吸嘴60被头驱动机构122驱动而移动到相机182的正上方。由此，图9所示的位置关系成立。之后，执行图10所示的动作流程。
在图10的步骤S1中，侧射灯202、落射灯204及相机182按照来自控制装置160的拍摄指令进行拍摄准备，进而执行照射了照明光L2及照明光L3的拍摄。相机182取得图11例示的第二图像GF1，并传送到双图像处理部210。
在接下来的步骤S2中，双图像处理部210的第一运算部212判定吸嘴60的外观的好坏。具体而言，第一运算部212运算在第二图像GF1中由明亮度为第一预定值以上的多个像素构成的环形的亮区域。第一预定值可以与第一实施方式的预定值相同，也可以不同。在图11中，亮区域用白底表示，暗区域附加阴影来表示(图12也同样)。亮区域表示反射照明光(L2、L3)而形成反射光R4的吸嘴60的前端68的平面。另外，暗区域表示比反射光R4少的吸嘴60的前端68靠外侧的部分及开口部71的内侧的部分。
因此，环形的亮区域的外侧边界线与前端68的外形线77一致。第一运算部212在求出的外形线77的形状与预先设定的预定的外形形状的差量在容许误差的范围内一致的情况下判定为良好。另一方面，第一运算部212在外形线77的形状与预定的外形形状的差量脱离容许误差的范围的情况下，判定为前端68的变形等的不良。
在接下来的步骤S3中，第一运算部212运算吸嘴60的开口部71的实际的开口面积。详细而言，环形的亮区域的内侧边界线与表示开口部71的实际的开口形状的轮廓线78一致。因此，第一运算部212能够根据位于轮廓线78的内部的暗区域的像素的数量，运算实际的开口面积。此时，由于开口部71的整体为暗区域，因此吸嘴60的内部的状况不会影响实际的开口面积的运算。
在接下来的步骤S4中，第一灯178及相机182按照来自控制装置160的拍摄指令进行拍摄准备，进而执行照射了照明光L1的拍摄。相机182取得图12例示的第一图像GB3，并传送到双图像处理部210。该第一图像GB3是吸嘴60的内部滞留有异物X2的情况下的图像。吸嘴60的内部为正常的情况下的第一图像已经在图6中示出。
在接下来的步骤S5中，第二运算部214对第一图像GB3实施图像处理，并运算吸嘴60的开口部71的有效开口面积。图像处理及运算的方法与第一实施方式相同。但是，区别亮区域和暗区域的第二预定值优选与第一实施方式的预定值相同，也可以与前述的第一预定值不同。在第一图像GB3中，照明光L1的一部分被以环状附着于吸附管66的内周面的异物X2遮挡。第二运算部214虽然无法区别吸嘴60的前端68的平面和异物X2，但能够运算照明光L1到达的有效开口面积。
在接下来的步骤S6中，面积判定部216判定吸嘴60的内部的状况的好坏。具体而言，面积判定部216将有效开口面积除以实际的开口面积得到的有效开口比率与预先设定的预定开口比率进行比较来进行判定。作为预定开口比率，例如采用0.9。即，如果确保实际的开口面积的90％以上的有效开口面积，则因异物X2的滞留等引起的性能降低不会成为问题，判定为该吸嘴60良好。由此，对于实际的开口面积有偏差的多个吸嘴60，双图像处理部210能够使用预定开口比率进行适当的判定。
之后，虽然在动作流程中省略，但图像合成部220按照来自操作者的动作指令进行动作。图像合成部220通过以第二图像GF1及第一图像GB3为对象的亮度优先处理，生成图13例示的合成图像GM1。在合成图像GM1中，关于吸嘴60的前端68的平面，优先第二图像GF1的亮区域。另外，关于吸嘴60的开口部71，优先第一图像GB3的亮区域。其结果，用暗区域表示的异物X2与用亮区域表示的吸嘴60的前端68及内部的空间被明确地区别。因此，操作者能够视觉确认吸嘴60的内部滞留有异物X2的详细的状况。
根据第二实施方式的吸嘴检查装置200，与第一实施方式同样，能够取得能够判定吸嘴60的内部的状况的好坏的图像。另外，通过具备第一运算部212、第二运算部214及面积判定部216，对于实际的开口面积有偏差的多个吸嘴60，能够进行适当的好坏判定。而且，通过具备图像合成部220，能够明确地显示吸嘴60的内部的详细的状况、例如异物X2的滞留状况，因此操作者能够进行容易的视觉确认及适当的好坏判定。
此外，在吸嘴保持部128保持吸嘴60的状态下，能够检查吸嘴60的外观及内部的状况这双方。与此相对，在现有技术中，在用第一相机拍摄并检查吸嘴60的外观后，在将吸嘴60移动到能够换手对内部进行拍摄的位置后，需要用第二相机进行拍摄。因此，根据第二实施方式，与现有技术相比，能够缩短检查时间，并且抑制装置成本的上升。
7.吸嘴管理装置80的综合动作
接着，参考图14的动作流程对吸嘴管理装置80的综合性动作进行说明。吸嘴管理装置80构成为包括第二实施方式的吸嘴检查装置200。吸嘴管理装置80能够进行动作模式的设定。详细而言，通过使用触摸面板86等的设定操作，能够进行通常模式与检查模式的设定变更。清洗装置98及干燥装置100在通常模式下进行动作，但在检查模式下不进行动作。在动作流程的执行之前，由操作者开放门82，将收容有多个吸嘴60的吸嘴托盘76搬入固定台131。
在图14的步骤S11中，控制装置160确认动作模式，决定接下来执行的步骤。在通常模式的情况下执行的步骤S12中，控制装置160进行由清洗装置98进行的清洗及干燥，结束后使动作流程进入步骤S13。在检查模式的情况下，控制装置160省略步骤S12，立即使动作流程进入步骤S13。
在步骤S13中，控制装置160执行使用空气供给装置130及接头146的空气流量检查、或使用空气供给装置130及连通流路174的空气流量检查。在接下来的步骤S14中，控制装置160执行使用测力传感器142的负荷检查。此外，在通常模式下执行完步骤S12的情况下，在负荷检查之前，进行使用干燥装置100的最终干燥。在接下来的步骤S15中，控制装置160调查吸嘴60的种类，决定接下来执行的步骤。
在为小型或中型的吸嘴60的情况下的步骤S16中，控制装置160使吸嘴检查装置200进行动作，进行由双图像处理部210进行的好坏判定。另外，对于大型的吸嘴60，能够通过步骤S13的空气流量检查来进行内部的状况的好坏判定。在该情况下，控制装置160使动作流程从步骤S15直接进入步骤S18。另外，在一部分特殊的吸嘴60、例如空气流路70向下方以喇叭状扩大的吸嘴60中，内部的状况(异物等)被拍摄到第二图像中。在该情况下的步骤S17中，控制装置160使吸嘴检查装置200进行动作，仅取得第二图像而进行图像处理(第二图像处理)，进行吸嘴60的内部的状况的好坏判定。控制装置160在执行步骤S16或步骤S17后，使动作流程进入步骤S18。
在步骤S18中，控制装置160分别针对空气流量检查、负荷检查、及内部的状况的视觉检查，确认检查结果。在所有项目的检查结果为良好的情况下的步骤S19中，控制装置160进行该吸嘴60的返还处理。另外，在一个项目以上的检查结果为不良的情况下的步骤S20中，控制装置160进行该吸嘴60的废弃处理。此外，如上所述，控制装置160也可以不立即废弃判定为不良的吸嘴60，而是在规定次数的范围内反复进行步骤S11到步骤S18的处理。控制装置160在执行步骤S19或步骤S20后，使动作流程进入步骤S21。
在步骤S21中，控制装置160内的历史记录管理装置162将与步骤S12、S13、S14、S16、S17的执行相关的历史记录存储在存储器164中并进行管理。在接下来的步骤S22中，控制装置160判定收容在吸嘴托盘76中的所有的吸嘴60的处理是否结束。在否的情况下，控制装置160以接下来的吸嘴60为对象，从步骤S11起重复动作流程。当所有的吸嘴60的处理结束时，动作流程结束。如以上说明的那样，根据吸嘴管理装置80，能够进行以多个吸嘴60为对象的清洗及干燥、多个检查项目的实施以及历史记录管理。
8.实施方式的应用及变形
此外，在第一实施方式中，也可以使吸嘴保持部128、空气供给装置130及第一灯178固定并使相机182移动来进行光轴对准及距离对准。另外，在第二实施方式中，图像合成部220生成保持了原来的多级的明亮度的合成图像GM1，但也可以生成由二值化后的亮区域及暗区域构成的合成图像。另外，也可以采用省略了图像合成部220的结构。相反，也可以采用省略第一运算部212、第二运算部214及面积判定部216而使图像合成部220自动进行动作的方式。在该方式中，操作者通过视觉确认合成图像GM1的视觉检查，来判定吸嘴60的内部的状况(异物X2的滞留状况等)的好坏。
另外，吸嘴管理装置80也可以采用省略清洗装置98及干燥装置100而专用于实施多个检查项目的检查装置的结构。另外，吸嘴管理装置80也可以采用省略测力传感器142及接头146中的一方而削减了检查项目的简单的结构、省略了历史记录管理装置162的结构。第一实施方式及第二实施方式的吸嘴检查装置(170、200)以及吸嘴管理装置80也可以进行其他各种应用、变形。
附图标记说明
14：元件安装机60：吸嘴61：主体筒66：吸附管67：基端68：前端70：空气流路71：开口部77：外形线78：轮廓线80：吸嘴管理装置94：移载装置96：不同种类检查装置130：空气供给装置160：控制装置162：历史记录管理装置170：吸嘴检查装置172：夹头174：连通流路178：第一灯182：相机184：图像处理部200：吸嘴检查装置202：侧射灯204：落射灯206：半透半反镜210：双图像处理部212：第一运算部214：第二运算部216：面积判定部220：图像合成部GB1、GB2、GB3：第一图像GF1：第二图像GM1：合成图像L1、L2、L3：照明光R4：反射光X1、X2：异物。

Claims (12)

1.一种吸嘴检查装置，具备：
吸嘴保持部，以能够装卸的方式保持吸嘴，该吸嘴被从基端侧向空气流路供给负压空气而在前端侧的开口部吸附元件；
第一灯，从被保持的所述吸嘴的基端侧向内部照射照明光；及
相机，在所述第一灯照射所述照明光时，从前端侧对所述内部进行拍摄而取得第一图像。
2.根据权利要求1所述的吸嘴检查装置，其中，
所述第一灯靠近被保持的所述吸嘴地配置，使所述照明光不会向外部漏出。
3.根据权利要求1或2所述的吸嘴检查装置，其中，
所述吸嘴检查装置具备与被保持的所述吸嘴的所述基端侧连通的连通流路。
4.根据权利要求1或2所述的吸嘴检查装置，其中，
所述吸嘴保持部具有把持所述吸嘴的多个夹头。
5.根据权利要求3所述的吸嘴检查装置，其中，
所述第一灯维持气密地配置在与所述空气流路直进连通的所述连通流路的内部或所述连通流路的延长线上。
6.根据权利要求1或2所述的吸嘴检查装置，其中，
所述吸嘴检查装置具备图像处理部，该图像处理部对所述第一图像实施图像处理，并判定或显示可能滞留在所述吸嘴的所述内部的异物的滞留状况。
7.根据权利要求1或2所述的吸嘴检查装置，其中，
所述吸嘴检查装置具备第二灯，该第二灯朝向所述吸嘴的前端照射照明光，
所述相机在所述第二灯照射所述照明光且所述第一灯未照射所述照明光时拍摄所述前端而取得第二图像，并且，在所述第一灯照射所述照明光且所述第二灯未照射所述照明光时从前端侧拍摄所述内部而取得所述第一图像。
8.根据权利要求7所述的吸嘴检查装置，其中，
所述吸嘴检查装置具备双图像处理部，该双图像处理部对所述第二图像及所述第一图像实施图像处理，并判定或显示可能滞留在所述吸嘴的所述内部的异物的滞留状况。
9.根据权利要求3所述的吸嘴检查装置，其中，
所述连通流路用于以下用途中的一个以上的用途：用液体清洗所述吸嘴的所述内部的用途、在清洗后使用气体来使所述吸嘴的所述内部干燥的用途、用气体对所述吸嘴的所述内部进行吹气的用途及使气体在所述吸嘴中流通来检查性能的用途。
10.一种吸嘴管理装置，具备：
权利要求1或2所述的吸嘴检查装置；及
清扫装置、不同种类检查装置以及历史记录管理装置中的一个以上的装置，所述清扫装置用液体清洗所述吸嘴的所述内部或用气体对所述吸嘴的所述内部进行吹气，所述不同种类检查装置实施与所述吸嘴检查装置不同的检查项目，所述历史记录管理装置管理所述吸嘴的至少与清扫及检查相关的历史记录。
11.根据权利要求10所述的吸嘴管理装置，其中，
所述吸嘴管理装置能够进行通常模式与检查模式的设定变更，且具备在所述通常模式下进行动作而在所述检查模式下不进行动作的所述清扫装置，
所述吸嘴检查装置在设定了所述通常模式的情况下将由所述清扫装置清扫后的所述吸嘴作为检查对象，在设定了所述检查模式的情况下将未被清扫的所述吸嘴作为检查对象。
12.根据权利要求10所述的吸嘴管理装置，其中，
所述吸嘴管理装置具备所述不同种类检查装置，并根据所述吸嘴的种类来对所述吸嘴检查装置及所述不同种类检查装置中的至少一方是否动作进行变更。
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