CN1728936A - 表面安装机 - Google Patents

Abstract

本发明的表面安装机，具有吸附电子元件(C)的吸嘴的头部单元(3)相对于载有印刷线路板(P)的基座(2)作相对变位，由此将吸附于上述吸嘴的电子元件(C)安装在印刷线路板(P)上，另具有支承构件(10)，将上述头部单元(3)支承在基座(2)上，使头部单元(3)沿着X轴变位自如，头部单元(3)及支承构件(10)的至少一方设有可从侧方对吸嘴进行摄像的侧方摄像机。采用本发明可提供一种既可防止吸嘴的破损等、又能从侧方高速地对该吸嘴进行检测的小型表面安装机。

Description

表面安装机

技术领域

本发明涉及一种将IC芯片等电子元件搭载至印刷线路板上的表面安装机。

背景技术

一般来讲，已知有一种表面安装机，它是通过具有吸嘴的头部相对于印刷线路板作相对变位，将所吸附的电子元件运送至印刷线路板上进行安装。

在这种表面安装机上，设置有从吸嘴的侧方对吸嘴进行检测的检测装置，以检测出吸附元件相对于吸嘴的姿势等(例如日本专利公开公报特开平6-291号所公开的电子元件安装装置)。

在该电子元件安装装置上，通过将吸嘴的下端部相对于设在头部的移动路径上的检测装置从上方插入，由此来检测吸附元件的厚度尺寸。

但是，专利文献1的电子元件安装装置，检测装置固定安装在载有印刷线路板的基座一侧，由此该基座上的检测位置受到限定，因此，基于基座上的元件供给位置和元件安装位置的配置，检测所需的头部的移动距离变长，与此相应头部移动所需的时间加长，结果安装作业的操作性能恶化。

又，上述电子元件安装装置，是插入检测装置来检测吸嘴，因此，在需要高速检测设置于头部的多个吸嘴的情况下，就需要有对应于吸嘴个数的多个检测装置，如果将这些检测装置设置在上述基座上，那么在基座上所占用的检测装置设置面积比例就会增加，从而需要相应地扩大基座的面积，结果就导致装置主体的大型化。

而且，在专利文献1的电子元件安装装置中，由于将检测装置设置于头部的移动路径上，所以如果发生了头部的错误动作的情况，就会有吸嘴与检测装置相撞而损坏该吸嘴的危险。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的是提供一种既能够抑制吸嘴的破损等、又能够高速地从侧方对该吸嘴进行检测的小型表面安装机。

为了解决上述问题，本发明的表面安装机：具有吸附电子元件的吸嘴的吸嘴保持构件，相对于装载印刷线路板的基座进行相对变位，由此将上述吸嘴所吸附的电子元件安装在印刷线路板上，其包括支承构件，该支承构件将上述吸嘴保持构件支承在基座上，使上述吸嘴保持构件沿着与装载于上述基座的印刷线路板的表面大致平行的平面中相互垂直相交的两轴中任意一方的轴，可以变位自如，上述吸嘴保持构件以及支承构件中的至少任一方，设置有可从侧方摄像吸嘴的前端部的侧方摄像装置。

采用上述表面安装机，可将侧方摄像装置设于吸嘴保持构件或者支承构件的至少一方上。

因此，在将侧方摄像装置设置于支承构件的情况下，由于可通过使吸嘴保持构件沿着该支承构件(上述平面中任意一方的一轴)移动，将吸嘴移动至侧方摄像装置的摄像范围，所以即使上述摄像范围和吸嘴之间的距离较长，也能够将吸嘴保持在吸嘴保持构件的单轴方向的移动范围内，与以往在平面上的两点之间移动的情况相比，能够缩短摄像所需的吸嘴保持构件的最大移动距离，结果就能够从吸嘴的侧方高速地进行对吸嘴前端部以及被吸附的电子元件的检测。

另一方面，在将侧方摄像装置设于吸嘴保持构件的情况下，吸嘴和侧方摄像装置的双方都固定于吸嘴保持构件上，于是能够将侧方摄像装置始终维持在上述摄像范围内，因此摄像的时候不需要移动吸嘴保持构件，就能够从吸嘴的侧方高速地执行检测。

又，无论是上述何种情况，由于都不需要将侧方摄像装置设置在基座上，所以基座面积的大小可设置成所需的最小限度，而获得小型化的表面安装机。

而且，在上述表面安装机中，由于将侧方摄像装置设置在可变位地支承吸嘴保持构件的支承构件以及吸嘴保持构件主体上，所以能够避免随着该吸嘴保持构件的移动而造成吸嘴与侧方摄像装置的相互干涉，结果就能够尽可能地抑制吸嘴破损等不良情况的发生。

在上述表面安装机中，上述吸嘴保持构件或者支承构件设有通过吸嘴与侧方摄像装置相对，且针对该吸嘴的侧面前端部进行光照射的透射照明装置。

采用上述表面安装机，由于利用侧方摄像装置对吸嘴或者电子元件的轮廓进行摄像，例如，在电子元件被吸附的情况下，就能够检测出吸嘴前端部与电子元件的边界部分，并能够得到可容易地检测出该电子元件是否被吸附的图像。

在上述表面安装机中，上述吸嘴保持构件或者支承构件设有从侧方摄像装置的摄像侧对吸嘴的前端部进行光照射的反射照明装置。

采用上述表面安装机，由于可拍摄侧方被照亮的吸嘴前端部或电子元件，在具有向侧面突起等特征部分的电子元件被吸附的情况下，能够得到明确显示该特征部分的图像。

在上述表面安装机中，还包括设置于上述基座，可从下方对吸嘴前端部进行摄像的底面摄像装置，该底面摄像装置以及侧方摄像装置，在吸嘴从电子元件的吸附位置向印刷线路板上的安装位置移动的过程中、或者吸嘴从上述安装位置再次向吸附位置移动的过程中，分别对吸嘴的前端部进行摄像。

采用上述表面安装机，由于可对吸嘴前端部或电子元件的底面和侧面进行摄像，所以根据这些摄像数据检测出相对于吸嘴的电子元件的姿势，就可算出相对于印刷线路板的电子元件位置修正量等。

在上述表面安装机中，上述底面摄像装置和侧方摄像装置大致同时对吸嘴的前端部进行摄像。

采用上述表面安装机，由于可同时对上述底面图像以及侧面图像进行摄像，因此就能够更高速地对相对于上述吸嘴的电子元件的姿势进行检测。

在上述表面安装机中，上述吸嘴保持构件上设置有多个吸嘴，上述支持构件上设置有一台上述侧方摄像装置，该侧方摄像装置以及底面摄像装置相互定位成能够大致同时拍摄作为摄像对象的吸嘴的前端部的侧面和底面。

采用上述表面安装机，由于可利用一个侧方摄像装置对多个吸嘴前端部进行摄像，所以就能够减低该摄像装置的所需成本，而制造出低价格的表面安装机。

在上述表面安装机中，上述吸嘴保持构件上设置有多个吸嘴，上述侧方摄像装置是设置在吸嘴保持构件上并与各吸嘴一一对应的多个区域传感器。

采用上述表面安装机，与用一台侧方摄像装置对多个吸嘴进行摄像的情况相比，能够减低每个侧方摄像装置的负荷。

在上述表面安装机中，上述吸嘴保持构件或支承构件中的至少一方，设置有可从下方对吸嘴的前端部进行摄像的底面摄像装置，该底面摄像装置以及侧方摄像装置，在吸嘴从电子元件的吸附位置向印刷线路板上的安装位置移动的过程中、或者吸嘴从上述安装位置再次向吸附位置移动的过程中，分别对吸嘴的前端部进行摄像。

采用上述表面安装机，不仅是侧方摄像装置，底面摄像装置也设置在吸嘴保持构件、支承构件中的至少一个上。

因此，在将底面摄像装置设于支承构件上的情况下，由于可通过使吸嘴保持构件沿着该支承构件移动，将吸嘴移动至底面摄像装置的摄像范围内，所以即使上述摄像范围与吸嘴之间的距离较长，也能够将吸嘴维持吸嘴保持构件的单轴方向的移动范围内，以缩短对吸嘴前端部或被吸附着的电子元件的底面进行摄像所需的吸嘴保持构件的最大移动距离，其结果不仅可通过上述侧方摄像装置得到侧面图像、而且还可通过上述底面摄像装置高速地得到底面图像。

另一方面，在将底面摄像装置设置在吸嘴保持构件上的情况下，吸嘴和底面摄像装置双方都固定于吸嘴保持构件上，于是能够将底面摄像装置始终维持在上述摄像范围内，因此在对吸嘴前端部或被吸附着的电子元件的底面进行摄像时，不需要移动吸嘴保持构件，不仅能够通过上述侧方摄像装置得到侧面图像、而且还可通过底面摄像装置高速地得到底面图像。

又，无论是上述何种情况，因为都不需要将侧方摄像装置以及底面摄像装置设置在基座上，所以能够缩小基座的面积，而获得小型化的表面安装机。

在上述表面安装机中，还包括控制吸嘴保持构件的驱动的控制装置，该控制装置，根据吸附元件之后底面摄像装置以及侧方摄像装置所摄像的吸嘴前端部的底面以及侧面图像，判定电子元件是否已被该吸嘴吸附，在根据上述两图像判定电子元件没有被吸附的情况下，使该吸嘴重新吸附电子元件。采用上述表面安装机，由于是根据侧面以及底面两个图像来检测电子元件是否被吸附，因此，能够跳过以往执行的废弃电子元件的操作而执行吸附电子元件的操作，从而能够更高速地进行安装作业。

也就是说，以往只根据底面图像来判定是否吸附了元件，但是使用该判定要从底面图像精确地判断，电子元件处于以无法判断的姿势被吸附的状态(例如，由于电子元件直立于吸嘴的底面，所以电子元件的轮廓隐藏在吸嘴的轮廓中的状态)和电子元件没有被吸附的状态就比较困难，因此为了确保安全，当上述判定为元件没有被吸附的情况，就将该吸嘴移动至存储桶等的上方位置，执行废弃可能直立于该吸嘴的电子元件的废弃动作，但是在本发明的上述表面安装机中，由于还可以通过侧面图像检测上述直立姿势，所以能更可靠地判断元件是否被吸附，由此就可以跳过废弃操作。

附图说明

图1是本发明表面安装机的局部俯视图。

图2是图1的II-II线剖视图。

图3是省略了图1所示的表面安装机的一部分的正面剖视图。

图4是表示图1的表面安装机的控制器的功能的结构方框图。

图5是表示图4的控制器所执行的处理的流程图。

图6是表示图5的吸附状态检测处理的流程图。

图7是表示图5的元件安装处理的流程图。

图8是表示被焊料等弄脏的吸嘴的示意图，(a)是仰视图，(b)是侧视图。

图9是表示侧方摄像机以及下方摄像机所摄像的侧面和底面图像的示意图，(a)是没有吸附电子元件C的吸嘴的示意图，(b)表示电子元件直立于吸嘴底面的状态，(c)表示电子元件相对于吸嘴倾斜地被吸附的状态，(d)表示电子元件以正确的姿势吸附于吸嘴的状态。

图10是关于另一实施形态的表面安装机的示意图。与图3性质相同。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的最佳实施形态进行说明。

图1是本发明的表面安装机的局部俯视图，图2是省略了图1所示的表面安装机的一部分的侧面剖视图，图3是省略了图1所示的表面安装机的一部分的正面剖视图。

表面安装机，主要由利用各部分机构的操作将电子元件C(IC、晶体管、电容器等小片状的芯片元件：参照图9(a))安装在印刷线路板P上的主体机构部1和控制上述操作的控制器(控制装置)30(参照图4)构成。

主体机构部1，具有由基座2等构成的安装机主体、相对该安装机主体可移动的头部单元(吸嘴保持构件)3。

在上述基座2上设置有用于搬送印刷线路板的传送带4，该传送带4搬送载于其上的印刷线路板P，并使该印刷线路板P在规定的安装作业位置(图1所示的位置)停止。

在上述传送带4的两侧，设置有元件供应部5，在这些元件供应部5上设有多列的带式送料器5a。

各个带式送料器5a将以规定间隔存放、保持着电子元件C的带从卷筒导出，并间歇性地送出以便能够让头部单元3将电子元件C取出。

在本实施形态中，各个带式送料器5a以及位于该列端部的存储桶6都设置在上述基座2上。该存储桶6是向上方开口的箱式构件，对在进行安装操作中被识别为废弃对象而被搬送的电子元件C进行收容，其具体的结构将在后予以说明。

上述头部单元3设于基座2的上方，同时可以在上述元件供应部5和印刷线路板P的安装作业位置之间的范围内移动。

具体地说，头部单元3能够沿着在与印刷线路板P的表面大致平行的平面上相互垂直相交的X轴以及Y轴移动。

也就是说，在基座2上，设置有Y轴方向的固定轨道7和由Y轴伺服电动机8所驱动的滚珠丝杠9。而且，在固定轨道7上，还设有头部单元的支承构件10，设于该支承构件10上的螺母部10a与上述滚珠丝杠9相螺合。

在上述支承构件10上，设置有X轴方向的引导构件11和由X轴伺服电动机12所驱动的滚珠丝杠13，头部单元3可移动地保持在上述引导构件11上，设置于该头部单元3的螺母部(未图示)与上述滚珠丝杠13相螺合。

因此，上述支承构件10受Y轴伺服电动机8的驱动沿Y轴方向移动，同时头部单元3受X轴伺服电动机12的驱动相对于支承构件10沿X轴方向移动，利用这样的机构，就能实现头部单元3沿着X轴以及Y轴方向的移动。

在本实施形态中，前端设置有吸嘴14的6个安装用头部15沿着X轴方向排成一列地设于上述头部单元3上。

又，上述头部单元3上，对各安装用头部15分别设置有Z轴伺服电动机16和受该Z轴伺服电动机16转动驱动的Z轴滚珠丝杠17。

而且，以相对于各安装用头部15可转动的状态而被安装的螺母构件18分别与各个Z轴滚珠丝杠17螺合，该Z轴滚珠丝杠17受Z轴伺服电动机16转动驱动，由此，安装用头部15可以在上下方向上移动。

上述头部单元3上，对应于各个安装用头部15分别设置有使各安装用头部15围绕轴(围绕R轴)转动的转动机构19。

这些转动机构19，分别与R轴伺服电动机27(参照图4)连接，对应该R轴伺服电动机27的转动驱动，分别使安装用头部15围绕R轴进行转动。

在头部单元3的下端部上形成有向离开上述支承构件10的方向延伸的保持部20，该保持部20以贯穿各安装用头部15的状态进行支承。

又，保持部20的前端部向下方突出，在该突出部的前端部上，安装有向各安装用头部15的侧面进行光照射的侧方照明(透射用照明装置)21。该侧方照明21，如图3所示，对应于各吸嘴14设置有6个。

另一方面，上述支承构件10上，下垂设置有摄像机支承部22，在该摄像机支承部22的下端部安装有侧方摄像机(侧方摄像装置)23。侧方照明21和侧方摄像机23设置于在Y轴方向上以吸嘴14为界而相对的位置上。

上述侧方摄像机23由线传感器(line sensor)和区域传感器(areasensor)构成，从侧方对吸嘴14摄像，在上述侧方照明21的照明条件下，能够得到吸嘴14的下端部以及其周围范围的透射图像(参照图9)。

对应于上述侧方摄像机23的X轴方向的位置，在基座2上，设置有从下方对吸嘴14摄像的下方摄像部24。

下方摄像部24，如图3所示，具有：下方摄像机(底面摄像装置)25和由被设置成包围该下方摄像机25的摄像范围并逐渐向上方扩展的多个LED构成的拱顶状下方照明(下方照明装置)26，能够得到经过其上方的吸嘴14或者被吸附的电子元件C的底面的反射图像(参照图9)。

又，由于下方摄像部24在X轴方向上被定位于与上述侧方摄像机23相同的位置，故以各吸嘴14的Y轴位置与下方摄像机25位置对齐的状态，使头部单元3沿着支承构件10(X轴方向)移动，这样就能够使各吸嘴14同时通过两个摄像机23、25的摄像范围，且能够使各吸嘴14连续地通过。

因此，若在通过上述摄像范围时，分别用两个摄像机23、25进行摄像，那么就可以连续且同时得到关于各吸嘴14的侧面图像和底面图像。

接下来，参照图4对本实施形态的控制系统进行说明。

控制器30设于主体机构部1的内部的适当部位，由已知的进行逻辑运算的CPU、存储初始设定等的ROM、暂时存储装置操作中的各种数据的RAM等构成。

又，控制器30具有轴控制装置31、摄像装置控制装置32、图像存储器33、搭载信息存储装置34、比较信息存储装置35、运算装置36。

上述控制器30上连接有显示装置37，该显示装置37可根据上述运算装置36的指示显示安装机的驱动状态等。

轴控制装置31控制上述Y轴伺服电动机8、X轴伺服电动机12、Z轴伺服电动机16(第1头部Z轴伺服电动机～第6头部Z轴伺服电动机)、以及R轴伺服电动机27(第1头部R轴伺服电动机～第6头部R轴伺服电动机)的驱动。

摄像装置控制装置32控制侧方摄像机23、下方摄像机25、侧方照明21以及下方照明26的操作。

图像存储器33存储由侧方摄像机23以及下方摄像机25的摄像而得到的图像数据。

搭载信息存储装置34是存储关于安装于印刷线路板P的电子元件C的信息的装置，它存储着将什么种类的电子元件C安装于印刷线路板P的哪个位置，按照什么顺序来安装等信息。

比较信息存储装置35存储的是在以下说明的处理中需要和实测值比较的规定值(例如，关于后述的光点的阈值)等。

运算装置36具有象CPU等那样的运算功能，按照上述搭载信息存储装置34所存储的电子元件C的安装顺序等，控制轴控制装置31和摄像装置控制装置32，执行以下所述的安装处理。

特别是，运算装置36将上述比较信息存储装置35所存储的亮度的数据与根据实际拍摄的图像数据计算出的亮度进行比较，判断吸嘴14上有没有光点，并根据该判断结果适当地选择以后的处理并予以执行。

接下来，根据图5对利用上述控制器30所执行的处理进行说明。

首先，在吸附电子元件C时，将用于选定作为对象的吸嘴14的计数器N1设为1(初始值)(步骤S1)，把N1号的吸嘴14设置在元件供给部5上，利用该吸嘴14吸附电子元件C(步骤S2)。

接着，判断所有6个吸嘴14是否都执行了上述元件吸附的处理(步骤S3)，若还存在未执行吸附的吸嘴14的情况下(步骤S3为NO)，就给上述计数器N1加1(步骤S4)，重复执行上述步骤S2。

另一方面，如果判断所有的吸嘴14都完成了元件吸附的处理(步骤S3为YES)，在对被吸附的电子元件C进行种类判别时，将用于选定作为对象的吸嘴14的计数器N2设为1(初始值)(步骤S5)。

接着，判断吸附于N2号的吸嘴14的电子元件C是否是BGA(BallGrid Array：在下表面具有球状突起的元件)(步骤S6)。

在这里，如果判定被吸附的电子元件C不是BGA(步骤S6为NO)，那么就点亮与该吸嘴14对应的侧方照明21(步骤S7)。

执行该步骤S7之后，以及判定被吸附的电子元件C是BGA的情况下(步骤S6为YES)，对吸附于N2号吸嘴14的电子元件C拍摄底面图像以及侧面图像(步骤S8)。

在被吸附的电子元件C是BGA的情况下，使侧方照明21处于熄灯的状态以此抑制在以点亮侧方照明21的状态对BGA的侧面以及底面摄像时，由上述球状突起反射的照明光所引起的不能明确地检测出该BGA的轮廓等的不良情况发生。

接着，判断所有6个吸嘴14是否都完成了对电子元件C的摄像(步骤S9)，如果判定还存在没有摄像的电子元件C(步骤S9为NO)，就给上述计数器N2加1(步骤S10)，重复执行上述步骤S6。

也就是说，在上述步骤S5～S10中，判断相对于各吸嘴14所吸附的每个电子元件C侧方照明21是否都予以点灯，并使支承构件10在Y轴方向上变位以使各吸嘴14经过下方摄像机25的摄像范围，并且还使头部单元在X轴方向上予以驱动，由此可同时拍摄每个吸嘴14的侧面以及底面，并可针对各吸嘴14连续进行摄像。

而且，在上述步骤S9中，如果判定所有的吸嘴14完成了摄像(步骤S9为YES)，接着，就执行检测电子元件C的吸附状态的吸附状态检测处理T。

图6表示图5的吸附状态检测处理T的流程图。

在吸附状态检测处理T中，首先，在检测电子元件C的吸附状态时，将用于选定作为对象的吸嘴14的计数器N3设为1(初始值)(步骤T1)。

接着，就根据吸附于N3号的吸嘴14的电子元件C的底面图像，判断该底面是否有光点(步骤T2)。

在该步骤T2中，将上述比较信息存储装置35所存储的每个元件种类的光点阈值与底面图像中的光点作比较，由此来判断有没有光点。

具体的说，上述光点阈值中设定了光点的面积、光点的最大亮度等上限值，当对上述底面图像实施规定的图像处理而得到的光点的面积实测值以及亮度实测值等超过上述上限值时，就判定有光点。

基于这样的处理，若判定在底面上有光点时(步骤T2为YES)，就根据N3号的吸嘴14的侧面图像，判断电子元件C是否被该吸嘴14所吸附(步骤T3)。

在这里，如果判断电子元件C没有被吸附(步骤T3为NO)，就认为N3号的吸嘴14的底面脏了，并通过上述显示装置37将此信息通知给操作者(步骤T4)。

也就是说，在底面图像中检测出光点时(步骤T2为YES)，通常能够判定是形成于电子元件C的底面的突起所造成的下方照明26的反射光，但是，在该状态下判定电子元件C没有被吸附时(步骤T3为NO)，如图8所示，可判断是附着于吸嘴14的底面的焊料H等附着物反射下方照明26的光。

而且，若通知吸嘴14脏了，就会等待操作者从未图示的输入装置输入的确认应答(步骤T5)，例如，若输入跳过N3号的吸嘴14所进行的安装作业的指令时(步骤T5为YES)，就会给上述计数器N3加1(步骤T6)，重复执行上述步骤T2。

另一方面，若在上述步骤T2判定为无光点时，根据N3号的吸嘴14的侧面图像，对是否吸附有电子元件C进行判断(步骤T7)。

在该步骤T7中，若判定未吸附有电子元件C，即，辨明N3号的吸嘴14处于既没有脏，也未吸附有电子元件C的状态(参照图9(a))时，再次执行该吸附嘴14的吸附操作(步骤T8)。

当电子元件C的吸附操作完成后，与上述相同，对N3号的吸嘴14的侧面以及底面进行摄像(步骤T9)，重复执行上述步骤T2。在上述步骤T9中，执行将上次摄像的底面以及侧面图像更新为这次摄像的图像的处理。

另一方面，在上述步骤T7判定吸附有电子元件C时，即在N3号的吸嘴14上吸附有电子元件C，但是根据底面图像无法识别该电子元件C的情况(如图9(b)所示，电子元件C直立于吸嘴14的底面等吸附不良的情况)下，执行废弃该电子元件C的操作(步骤T10)。

在这里的所谓废弃操作，是指将在上述步骤T7中判定为废弃对象的电子元件C搬送至存储桶6(参照图1)的上方，使电子元件C在此进行脱离吸嘴14的操作。

当完成上述废弃操作后，就执行N3号的吸嘴14的高度调整使其进入侧方摄像机23的摄像范围，同时还驱动头部单元3，对N3号的吸嘴14的侧面图像进行摄像(步骤T11)，基于该侧面图像，判断电子元件C是否从N3号的吸嘴14脱离(有无电子元件C)(步骤T12)。

在这里，若判定有电子元件C(步骤T12为NO)，那么重复执行上述步骤T10，另一方面，若判定无电子元件C(步骤T12为YES)，则执行上述步骤T8的吸附动作。即在上述步骤T12中，能够对吸嘴14吸附不良的电子元件C执行带回检测。

另一方面，在上述步骤T3中，若判定N3号的吸嘴14上吸附有电子元件C，即在从底面以及侧面图像的双方都可确认有电子元件C存在时，对该电子元件C是否以正确的姿势被吸嘴14吸附进行判定(步骤T13)。

在该步骤T13中，根据基于N3号的吸嘴14的摄像数据而算出的电子元件C的尺寸等数据来判断电子元件C的姿势。

在该判定中，在判定吸附姿势异常的情况下(步骤T13为NO)，例如，如图9(c)所示的电子元件C相对于吸嘴14处于倾斜的情况下，执行上述步骤T10。

另外，所谓吸附姿势异常的电子元件C(也就是，吸附不良的电子元件C)，不仅可列举如上述如图9(c)所示的电子元件C相对于吸嘴14的姿势不适当，还可举出吸附了非吸附对象种类的电子元件C等情况。

另一方面，在判定吸附姿势为正常时(步骤T13为YES)，即在判定其为如图9(d)所示的姿势时，根据关于N3号的吸嘴14的底面以及侧面图像来检测该吸嘴14与电子元件C的位置偏移量，并基于此算出该电子元件C相对于印刷线路板P的位置修正量(即关于头部单元3的移动距离的修正量)(步骤T14)。

接着，判断是否对所有的吸嘴14完成了吸附状态的检测(步骤T15)，在这里，若判定还存在未完成检测的吸嘴14(步骤T15为NO)，对上述计数器N3加1(步骤T16)，重复执行上述步骤T2。

另一方面，在上述步骤T15中若判定所有的吸嘴14都完成了吸附状态的检测，那么该处理就转移至图5的主程序。

参照图5，若上述吸附状态检测处理T结束，接着就执行元件安装处理U。

图7表示图5所示的元件安装处理的流程图。

在元件安装处理U中，首先，根据上述头部单元3的移动距离的修正量，将各吸嘴14移动至安装位置，同时，驱动Z轴伺服电动机16使吸嘴14下降，由此来安装该电子元件C，依次对每个吸嘴14执行该操作(步骤U1)。

安装电子元件C时，调整各吸嘴14的高度位置使其进入侧方摄像机23的摄像范围，并对该吸嘴14拍摄侧面图像(步骤U2)。

接着，在检测吸嘴14带回电子元件C时，将用于选定作为对象的吸嘴14的计数器N4设为1(初始值)(步骤U3)。

而且，根据上述侧面图像，判断N4号的吸嘴14上是否残留着电子元件C(是否将电子元件C带回)(步骤U4)。

在该步骤U4中，若判定残留有电子元件C时，通过上述显示装置37将发生了未安装错误的信息通知给操作者(步骤U5)，并等待操作者就该通知做出确认应答(步骤U6)。

在这里，若操作者输入，例如使N3号的吸嘴14再次执行安装元件的吸附操作的指令时(步骤U6为YES)，就执行上述吸附状态检测处理T的步骤T10的废弃操作。

在上述步骤U4中，若判定无残留的电子元件C时，就判断是否所有的吸嘴14都完成了上述带回检测(步骤U7)，若判定还存在未执行带回检测的吸嘴14(步骤U7为NO)，对上述计数器N4加1(步骤U8)，重复执行上述步骤U4。

另一方面，若判定所有的吸嘴14都完成了带回检测(步骤U7为YES)，就转移至图5的主程序。

再次参照图5，在这里，若上述元件安装处理U结束，接着就判断电子元件C相对于印刷线路板P的安装是否全部结束(步骤S11)。

在这里，若判定还没有完成所有的电子元件C的安装时(步骤S11为NO)，就重复执行上述步骤S1，另一方面，若判定所有的电子元件C都完成了安装时(步骤S11为YES)，就结束该处理。

在本实施形态中，对应于各吸嘴14设置有多个侧方照明21，但还可以如图10所示，在支承构件10侧设置一台侧方照明(反射用照明手段)21a来代替或者增加其效果。这样的话，就能够得到各吸嘴14的侧面的反射图像。

在本实施形态中，侧方摄像机23安装于支承构件10上，也可将对应于各吸嘴14的多个侧方摄像机23设置于头部单元3上。

在本实施形态中，由于各侧方摄像机23与各吸嘴14没有相对变位，所以在这些侧方摄像机23上可使用区域传感器。

在该实施形态中，关于侧方照明，可如图3所示，在头部单元3上设置多个照明(符号21)，或者可如图10所示，在支承构件10上设置一个照明(符号21a)，或者可以两者都采用，通过适当地选择这些照明，能够有选择地得到关于各吸嘴14的侧面图像的透射或者反射图像。

如上所述，使用上述表面安装机，将侧方摄像机23设置于头部单元3或者支承构件10中的至少一方。

因此，在将侧方摄像机23设置于支承构件10上时，使头部单元3沿着该支承构件10(X轴)移动，由此就能够将吸嘴14移动至侧方摄像机23的摄像范围内，因此，即使上述摄像范围与吸嘴14之间的距离较长，也能够将吸嘴14保持在头部单元3的X轴方向的移动范围内，就能够缩短摄像所需要的头部单元3的最大移动距离，结果就能够从吸嘴14的侧方高速地执行对吸嘴14的前端部以及被吸附的电子元件C的检测。

另一方面，在将侧方摄像机23设置于头部单元3上时，吸嘴14和侧方摄像机23的双方都固定在头部单元3上，于是能够将侧方摄像机23始终维持在上述摄像范围内，因此摄像时不需要移动头部单元3，就可从吸嘴14的侧方高速地执行检测。

又，无论是上述何种情况，都不需要将侧方摄像机23设置于基座2上，因此基座2的面积大小可设置成所需的最小限度，而获得小型化的表面安装机。

在上述表面安装机中，由于将侧方摄像机23设置在可变位地支承头部单元3的支承构件10以及头部单元3主体上，所以可避免由该头部单元3的移动所造成的吸嘴14与侧方摄像机23的相互干涉，结果就能够尽可能地抑制吸嘴14的破损等不良情况的发生。

使用具有用于透射光照射的侧方照明21的表面安装机，由于可通过侧方摄像机23拍摄吸嘴14或电子元件的轮廓，所以在电子元件C被吸附的情况下，就可检测出吸嘴14和电子元件C的边界部分，并能够得到可容易地检测出该电子元件是否被吸附的图像。

使用具有用于反射光照射的侧方照明21a的表面安装机，由于可拍摄侧方被照亮的吸嘴14或电子元件C，所以具有向侧方突起等特征部分的电子元件C被吸附时，就能得到明确显示该特征部分的图像。

使用对吸嘴14或电子元件C的侧面以及底面进行摄像的表面安装机，根据这些侧面以及底面图像数据检测相对于吸嘴14的电子元件C的姿势，由此就能算出相对于印刷线路板P的电子元件C的位置修正量。

这时，若大致同时对电子元件C的侧面以及底面进行摄像，那么就能更高速地对相对于吸嘴14的电子元件C的姿势执行检测。

使用将侧方摄像机23设置于支承构件10上的表面安装机，由于能用一台的侧方摄像机23对多个吸嘴14进行摄像，所以能够减低该侧方摄像机23的所需成本，而制造出低价格的表面安装机。

使用将多个侧方摄像机23设置于头部单元3上的表面安装机，与用一台的侧方摄像机23对多个吸嘴14进行摄像的情况相比，能够减低每个侧方摄像机23的负荷。

使用根据侧面以及底面图像来判断电子元件C是否被吸附(步骤T7：参照图6)的表面安装机，能够跳过电子元件C的废弃操作，而执行电子元件C的吸附动作(步骤T10)，并可更高速地执行安装作业。

也就是说，以往只是根据底面图像判断元件是否被吸附，但是使用该判定要从底面图像精确地判断，电子元件C处于以无法判断的姿势被吸附的状态(参照图9(b))和电子元件C没有被吸附的状态(参照图9(a))就比较困难，因此为了确保安全，当上述判定为元件没有被吸附的情况，就将该电子元件C废弃至存储桶6内，但是在上述表面安装机中，由于也可根据侧面图像检测图9(b)的状态，所以能够更可靠地判断元件是否被吸附，由此就能够跳过废弃操作。

在上述实施形态中，形成为下方摄像机25设置于基座2的构造，但是不限定于此，也可以将下方摄像机25设置于支承构件10或者头部单元3上。

具体地说，可构成为，例如将反射吸嘴14的底面图像的镜子和可以拍摄在该镜子上反射的吸嘴14的底面图像的下方摄像机25分别设置于支承构件10或者头部单元3之上。

在该构成中，将上述下方摄像机25固定地安装于支承构件10或者头部单元3之上，另一方面，在吸嘴14的下方位置和与下降动作中的吸嘴14不干涉的退避位置之间，将上述镜子可自由相对变位地安装于支承构件10或者头部单元3上为最佳。

在上述构成中，是拍摄反射于该镜子上的吸嘴14的底面图像，但是也可省略上述镜子。在该情况下，以可在吸嘴14的下方位置与上述退避位置之间自由相对变位的状态，将下方摄像机25安装于支承构件10或者头部单元3之上，并用该下方摄像机25直接拍摄吸嘴14的底面。

基于上述构成，不仅可将上述侧方摄像机23，而且还可将下方摄像机25设置于头部单元3和支承构件10中的至少一个之上。

因此，在将下方摄像机25设于支承构件10上时，使头部单元3沿着该支承构件10移动，由此就能够将吸嘴14移动至下方摄像机25的摄像范围(能对上述镜子进行摄像的范围)内，因此，即使上述摄像范围和吸嘴14之间的距离较长也能够将吸嘴14维持在头部单元3的X轴方向的移动范围内，就能够缩短拍摄吸嘴14的前端部或者被吸附的电子元件C的底面所需要的头部单元3的最大移动距离，其结果，不仅能够通过上述侧方摄像机23得到侧面图像、而且还能通过上述下方摄像机25高速地得到底面图像。

另一方面，在将下方摄像机25设于头部单元3上时，吸嘴14和下方摄像机25双方都固定在头部单元3上，于是能够将下方摄像机25始终维持在上述摄像范围内，因此拍摄吸嘴14的前端部或者被吸附的电子元件C的底面时，不需要移动头部单元3，不仅可通过上述侧方摄像机23得到侧面图像、而且还可通过上述下方摄像机25高速地得到底面图像。

又，无论是上述何种情况，上述侧方摄像机23和下方摄像机25都不需要设置在基座2上，因此就可进一步减少基座2的面积，而获得更加小型化的表面安装机。

在上述构成中，可以和上述侧方摄像机23一样，将与各吸嘴14一一对应的多个下方摄像机25设于头部单元3上，也可以将一台下方摄像机25设于支承构件10上，上述头部单元3相对于该支承构件10作相对变位时，能用下方摄像机25拍摄各吸嘴14。

也可将侧方摄像机23和下方摄像机25的双方集中设置在上述头部单元3或支承构件10中的任何一个之上。由此，就能够提高制造时装配的容易度以及维修时的操作性能。

又，即使是在将下方摄像机25设置在上述头部单元3或者支承构件10上的情况下，与上述实施形态一样，能够通过上述侧方摄像机23和下方摄像机25大致同时地对吸嘴14或者被吸附的电子元件C的底面和侧面进行摄像。

Claims (11)

1.一种表面安装机，具有吸附电子元件的吸嘴的吸嘴保持构件，相对于装载印刷线路板的基座进行相对变位，由此将上述吸嘴所吸附的电子元件安装在印刷线路板上，其特征在于，包括

支承构件，该支承构件将上述吸嘴保持构件支承在基座上，使上述吸嘴保持构件，沿着与装载于上述基座的印刷线路板的表面大致平行的平面中相互垂直相交的两轴中任意一方的轴，可以变位自如；

侧方摄像装置，设置在上述吸嘴保持构件以及支承构件中的至少一方，可从侧方拍摄吸嘴的前端部。

2.如权利要求1所述的表面安装机，其特征在于，

上述吸嘴保持构件或者支承构件，设有通过吸嘴与侧方摄像装置相对，且对该吸嘴的侧面前端部进行光照射的透射照明装置。

3.如权利要求1所述的表面安装机，其特征在于，

上述吸嘴保持构件或者支承构件，设有从侧方摄像装置的摄像侧对吸嘴的前端部进行光照射的反射照明装置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的表面安装机，其特征在于，

还包括设置于上述基座并可从下方对吸嘴前端部进行摄像的底面摄像装置，该底面摄像装置以及侧方摄像装置，在吸嘴从电子元件的吸附位置向印刷线路板上的安装位置移动的过程中、或者吸嘴从上述安装位置再次向吸附位置移动的过程中，分别对吸嘴的前端部进行摄像。

5.如权利要求4所述的表面安装机，其特征在于，

上述底面摄像装置和侧方摄像装置大致同时对吸嘴的前端部进行摄像。

6.如权利要求4所述的表面安装机，其特征在于，

上述吸嘴保持构件上设置有多个吸嘴，

上述支持构件上设置有一台上述侧方摄像装置，该侧方摄像装置以及底面摄像装置相互定位成能够大致同时拍摄作为拍摄对象的吸嘴的前端部的侧面和底面。

7.如权利要求1至3中任一项所述的表面安装机，其特征在于，

上述吸嘴保持构件上设置有多个吸嘴，

上述侧方摄像装置是设置在吸嘴保持构件上并与各吸嘴一一对应的多个区域传感器。

8.如权利要求1至3中任一项所述的表面安装机，其特征在于，

上述吸嘴保持构件或支承构件中的至少一方，还设置有可从下方对吸嘴的前端部进行摄像的底面摄像装置，该底面摄像装置以及侧方摄像装置，在吸嘴从电子元件的吸附位置向印刷线路板上的安装位置移动的过程中、或者吸嘴从上述安装位置再次向吸附位置移动的过程中，分别对吸嘴的前端部进行摄像。

9.如权利要求4所述的表面安装机，其特征在于，

还包括控制吸嘴保持构件的驱动的控制装置，该控制装置，根据吸附元件之后底面摄像装置以及侧方摄像装置所拍摄的吸嘴前端部的底面以及侧面图像，判定电子元件是否已被该吸嘴吸附，在根据上述两图像判定电子元件没有被吸附的情况下，使该吸嘴重新吸附电子元件。

10.如权利要求7所述的表面安装机，其特征在于，

还包括控制吸嘴保持构件的驱动的控制装置，该控制装置，根据吸附元件之后底面摄像装置以及侧方摄像装置所拍摄的吸嘴前端部的底面以及侧面图像，判定电子元件是否已被该吸嘴吸附，在根据上述两图像判定电子元件没有被吸附的情况下，使该吸嘴重新吸附电子元件。

11.如权利要求8所述的表面安装机，其特征在于，

还包括控制吸嘴保持构件的驱动的控制装置，该控制装置，根据吸附元件之后底面摄像装置以及侧方摄像装置所拍摄的吸嘴前端部的底面以及侧面图像，判定电子元件是否已被该吸嘴吸附，在根据上述两图像判定电子元件没有被吸附的情况下，使该吸嘴重新吸附电子元件。

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