CN1976576B - 表面安装机 - Google Patents

Abstract

本发明的表面安装机，包括顶端装有吸嘴(14)且可移动的安装用头部(15)；从侧方拍摄吸嘴(14)的顶端部分的侧方摄像机(23)；该表面安装机，在吸附元件后，通过侧方摄像机(23)拍摄包含吸附元件(C)的一定范围，然后将该吸附元件(C)安装到电路板(P)上。另外，该表面安装机还包括，根据从侧方摄像机(23)所拍摄的图像中除去吸附元件(C)及吸嘴(14)的背景部分的图像来判定元件(C)上是否附着灰尘等异物，在判定未附着异物时，控制安装用头部(15)将吸附元件(C)安装到电路板(P)上的控制器(30)。采用本发明，可防止灰尘等异物与元件一起被安装到电路板上。

Description

表面安装机

技术领域

本发明涉及一种，通过用于吸附元件的头部吸附电子元件，并将所吸附的电子元件搬送至印刷电路板等电路板上进行安装的表面安装机。

背景技术

以往的表面安装机，一般是通过顶端具有用于吸附元件的吸嘴且移动可能的头部，从元件供给部以负压吸附电子元件，将该元件搬送至印刷电路板上的规定位置进行安装。这种表面安装机中，为防止元件的吸附错误或吸附偏差所引起的安装不良，事先(安装前)对吸附元件进行图像识别，以检查其吸附状态，并进行必要的处理(位置补正等)(例如专利文献1：日本专利公报第3570815号)。

在对上述吸附元件进行图像识别的过程中，由于需要正确地抽取(切取)图像中的元件部分，因此附着在吸附元件上的灰尘等细小异物的图像，常常作为背景中所存在的噪点(noise)。

因此，可以认识到，当元件本身附着有灰尘或来自带式送料器(tape feeder)的带杂质等异物时，这些异物有可能被漏过而与元件一同安装到电路板上。此时，若灰尘中含有导电性物质，则最坏情况有可能会引发电路短路等问题，因此上述问题应尽量防患于未然。另外，即使元件本身未附着有异物，在吸附元件时，异物也可能与元件一同被吸附在吸嘴的顶端，并转移到吸附元件上，并与该元件一同被安装到电路板上，因此也有必要对这种情况进行防范。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作，其目的在于将灰尘等异物与元件一起安装到电路板上的问题防患于未然。

为解决上述问题，本发明所涉及的表面安装机，包括，能够移动的安装用头部，其顶端具有用于吸附元件的吸嘴，通过该吸嘴可吸附元件并将所吸附的元件安装到被安装用电路板上；上述吸嘴能够围绕其轴进行转动；上述表面安装机，还包括，下方摄像单元，从上述吸嘴的顶端部分的下方对该吸嘴的顶端部分进行拍摄；侧方摄像单元，使上述吸嘴围绕其轴进行转动并从上述吸嘴的顶端部分的侧方对上述吸嘴的顶端部分进行拍摄；判定单元，根据上述侧方摄像单元所拍摄的侧方图像判定异物的有无；控制单元，控制上述安装用头部，使其执行对应于上述判定单元的判定结果的规定运作。

采用上述表面安装机，在吸附元件之前或吸附元件之后，并向电路板安装元件之前，可通过摄像单元拍摄吸嘴的顶端部分，并通过判定单元根据摄像单元所拍摄的图像来判定异物的有无。而且，控制单元可对应于判定结果来驱动控制安装用头部。例如可通过控制单元来驱动控制安装用头部，仅在未附着异物时将元件安装在电路板上。另外，可通过控制单元来驱动控制安装用头部，在吸附元件前仅吸嘴的顶端未附着异物时才直接进行元件的吸附。

即，如上所述，通过拍摄吸嘴的顶端部分，并对所拍摄的图像进行检查，可检测出附着在吸嘴或元件上的灰尘、以及带杂质。因此，在吸附元件后通过拍摄单元拍摄吸嘴的顶端部分，仅在未发现附着异物时才进行元件的安装，由此能够防止灰尘等异物与元件一同安装到电路板上。另外，在吸附元件前仅吸嘴的顶端部分未附着异物时才直接进行元件的吸附，由此能够避免异物转移到元件上，以防止异物与元件一起被安装到电路板上。因此，将异物与元件一起安装到电路板上而引起电路短路等问题防止于未然。

在上述表面安装机中，也可从吸嘴的轴向对其进行拍摄，但在这种情况下若吸附有元件，则该元件的位于吸嘴轴向的两侧的部位形成死角。因此，在上述表面安装机中，较为理想的是，上述摄像单元从吸嘴的顶端部分的侧方对该吸嘴的顶端部分进行拍摄。

采用上述表面安装机，可使吸嘴围绕其轴进行转动，以从多个方向进行拍摄，由此可消除死角，从而更加切实地检测出灰尘等异物。

另外，在上述表面安装机中，较为理想的是，上述摄像单元，拍摄处于未吸附元件状态的上述吸嘴的顶端部分，上述判定单元，根据从上述摄像单元所拍摄的图像中除去吸嘴的背景部分的图像来判定异物的有无。

即，吸嘴上附着有灰尘、带杂质等异物时，该异物常常处于从吸嘴向外侧突出的状态，因此，通过上述对吸嘴的顶端部分进行拍摄，并检查该图像的背景部分，能够更加切实地检测出附着在吸嘴或元件上的灰尘、带杂质等。

在上述表面安装机中，较为理想的是，还可包括清扫吸嘴的顶端部的清扫部，上述控制单元，在上述判定单元判定存在异物时，控制上述安装用头部使其移动到清扫部，从而使上述吸嘴的顶端部在上述清扫部得到清扫。

采用上述表面安装机，当判定单元判定附着有异物时，通过控制单元的控制，安装用头部移动到清扫部，并在此处进行吸嘴的顶端部的清扫，然后再进行元件的吸附运作。因此，可以在进行吸附运作之前事先除去异物。

另外，在上述表面安装机中，上述摄像单元亦可拍摄处于吸附元件状态的上述吸嘴的顶端部分，上述判定单元可根据从上述摄像单元所拍摄的图像中除去吸附元件及吸嘴的背景部分的图像来判定异物的有无。

此时与上述相同，可以通过检查背景部分的图像，更加切实地检测出附着在吸嘴或吸附元件上的灰尘、带杂质等。

此时，在上述表面安装机中，较为理想的是，还可包括，用于收容被废弃的元件的元件废弃部，上述摄像单元，在上述吸嘴吸附元件后，对包含吸附元件的一定范围进行拍摄，上述安装用头部，在上述摄像单元进行上述拍摄之后，将所吸附的元件安装到上述电路板上，上述控制单元，在上述判定单元判定存在异物时，使上述安装用头部依次移动到废弃部及清扫部，以使需要废弃的吸附元件废弃至上述废弃部，并使上述吸嘴的顶端部在上述清扫部得到清扫。

采用上述表面安装机，当判定单元判定附着有异物时，通过控制单元的控制，可使安装用头部移动到废弃部废弃元件，再移动到清扫部使吸嘴的顶端部得到清扫，然后进行下一次的吸附安装运作。因此，即使判定附着有异物时，由于有时难以判断异物附着于元件本身还是吸嘴的顶端，所以在废弃元件之后，一律进行吸嘴的顶端部的清扫，可以在切实地除去灰尘等异物的状态下进行下一次的元件吸附运作。

附图说明

图1是本发明所涉及的表面安装机的局部俯视图。

图2是图1中II-II线方向的剖视图。

图3是图1所示表面安装机的一部分予以省略的正面剖视图。

图4是表示图1所示的表面安装机的控制器的功能结构的方框图。

图5是表示图4的控制器所执行的安装运作控制的流程图。

图6是说明判定灰尘等异物有无的判定方法的模式图，图6A是表示侧方摄像机所拍摄的吸附元件的透过图像(二值化图像)(transparent imaging)的模式图，图6B是表示上述透过图像中对应于吸嘴及元件的部分被遮蔽的图像的模式图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的最理想的实施方式进行说明。

图1是本发明所涉及的表面安装机的局部俯视图，图2是图1所示表面安装机的一部分予以省略的侧面剖视图，图3是图1所示表面安装机的一部分予以省略的正面剖视图。

表面安装机包括，主体机构部1，通过各个机构的运作将电子元件C(IC、晶体管、电容等的小片状芯片元件：参照图6A)安装在印刷电路板P上；控制器(控制单元)30(参照图4)，控制上述运作。

主体机构部1包括，由基座2等构成的安装机主体，以及相对于该安装机主体可进行移动的头部单元3。

上述基座2上，设置有用于搬送印刷电路板的搬送带4。该搬送带4，搬送其上部所载置的印刷电路板P(以下简称电路板P)，并使该电路板P停止在规定的安装作业位置(图1中所示的位置)。

上述搬送带4的两侧，设置有元件供给部5。上述元件供给部5，设有多列带式送料器5a。

各带式送料器5a，分别将以规定间隔收容、保持电子元件C(以下简称元件C)的带从卷轴导出，同时上述带被间歇性送出，以使电子元件C对应于规定的取出位置，并通过头部单元3而被取出。另外，图1中的符号6，表示用于收容废弃元件C的桶(相当于本发明所涉及的废弃部)。该桶6，与带式送料器5a，以并列的状态共同设置在元件供给部5上。

上述头部单元3，在水平面上沿着相互正交的X轴及Y轴移动可能地予以设置，并可在元件供给部5和上述安装作业位置之间进行移动。

即，基座2上，设置有沿Y轴方向延伸的固定导轨7和通过Y轴伺服电动机予以驱动的滚珠丝杠9。固定导轨7上，设置有头部单元的支承构件10，该支承构件10上所设置的螺母10a与上述滚珠丝杠9相螺合。此外，上述支承构件10上，设置有沿X轴方向延伸的引导部件11和通过X轴伺服电动机12予以驱动的滚珠丝杠13，头部单元3移动可能地设置在上述引导部件11上，该头部单元3上所设置的螺母(未图示)与上述滚珠丝杠13相螺合。

因此，上述支承构件10，通过Y轴伺服电动机8的驱动可沿Y轴方向移动，同时头部单元3通过X轴伺服电动机12的驱动可相对于支承构件10沿X轴方向进行移动，通过该机构可实现头部单元3沿X轴方向及Y轴方向的移动。

上述头部单元3中，顶端具有吸嘴14的6个安装用头部15，以沿X轴方向排成一列的状态予以设置。

另外，上述头部单元3中，相对于各安装用头部15，设置有Z轴伺服电动机16和通过Z轴伺服电动机16予以转动驱动的Z轴滚珠丝杠17。

而且，以相对转动可能的状态安装在各安装用头部15上的螺母部件18与各Z轴滚珠丝杠17相螺合，该滚珠丝杠17通过Z轴伺服电动机16转动驱动，从而使安装用头部15沿上下方向进行移动。

上述头部单元3中，在各个安装用头部15上，设置有使安装用头部15围绕其轴(围绕R轴)转动的转动机构19。上述转动机构19，分别与R轴伺服电动机27(参照图4)连接，对应于R轴伺服电动机27的转动驱动，使安装用头部15围绕R轴转动。

此外，头部单元3的下端部，形成有在Y轴方向上沿着从上述支承构件10离开的方向延伸的保持部20。上述各安装用头部15贯穿在该保持部20中。该支保持部20的顶端部分向下方突出，该突出部的顶端部安装有相对于各安装用头部15从侧方照射光的侧方照明21。如图2、图3所示，该侧方照明21分别对应于各安装用头部15的吸嘴14而予以设置。

另一方面，上述支承构件10的大致中间部位(X轴方向中间部位)垂直设置有摄像机支承部22，该摄像机保持部22的下端部，安装有可以从侧方拍摄安装用头部15的吸嘴14的顶端部分的侧方摄像机23。另外，侧方照明21与侧方摄像机23在Y轴方向上相对设置。

侧方摄像机23由区域传感器(area sensor)构成，在上述侧方照明21所确定的照明条件下，拍摄吸嘴14的顶端部分(当吸附有元件C时包括该元件C)以获得透过图像，并将该图像的信号送至控制器30。即，在本实施例中，上述侧方照明21及侧方摄像机23等构成本发明中的摄像单元。

此外，上述基座2，其相对于上述侧方摄像机23在Y轴方向上予以并列的位置，设置有从下侧拍摄吸嘴14所吸附的元件C的下方摄像部24。

如图3所示，该下方摄像部24，包括，由区域传感器构成的下方摄像机25，由包围该下方摄像机25的拍摄范围并向上方扩展设置的多个LED构成的圆屋顶(dome)状下方照明26。下方摄像部24，拍摄经过下方摄像机25的上方的吸附元件C(吸嘴14所吸附的元件C)以获得反射图像，并将该图像的信号送至控制器30。

另外，如上所述，下方摄像部24，设置在Y轴方向上相对于侧方摄像机23予以并列的位置，因此可在吸嘴14的Y轴方向的位置与下方摄像机25对齐的状态下，使头部单元3沿着支承构件10(X轴方向)进行移动时，使每个吸嘴14同时经过两摄像机23、25的拍摄位置，并且各个吸嘴14依次连续地经过两摄像机23、25的拍摄位置。因此，在各个吸嘴14经过上述拍摄位置时，使两摄像机23、25进行运作，由此可同时获得每个吸嘴14的顶端部分的侧面图像及底面图像，并且可依次连续地获得各个吸嘴14的顶端部分的侧面图像及底面图像。

另外，图1中的符号28，表示用于清扫吸嘴14的清扫台(相当于本发明所涉及的清扫部)。该清扫台28，以相对于下方摄像部24在X轴方向上予以并列的状态，设置在搬送带4和位于其一侧(图1中为上侧)的元件供给部5之间的空间内。

清扫台28，对应于头部单元3的安装用头部15的设置间隔，沿X轴方向并排设置有两个吸嘴插入孔28a，吸嘴14的顶端插入上述吸嘴插入孔28a后，设置于吸嘴插入孔28a中的气嘴(air nozzle)向吸嘴14的顶端吹送高压空气。

以下，参照图4对本实施例的控制系统进行说明。

上述表面安装机，包括统一控制其运作的控制器30。该控制器30，相当于本发明所涉及的判定单元及控制单元，设置于主体机构部1内部的适当位置。该控制器30包括，执行逻辑演算的CPU，存储初始设定等的ROM，暂时存储装置运作中的各种数据的RAM等，作为其主要的功能结构，包括轴控制单元31，摄像装置控制单元32，图像存储器33，搭载信息存储单元34，设备信息存储单元35及演算单元36等。

轴控制单元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)，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。

摄像装置控制单元32，控制侧方摄像机23，下方摄像机25，侧方照明21及下方照明26的运作。

图像存储器33，存储通过侧方摄像机23及下方摄像机25的拍摄所获得的图像数据。

搭载信息存储单元34，存储有关安装在电路板P上的元件C的各种信息，包括有关元件C的形状的信息，以及将何种元件C以何顺序安装在电路板P的哪个位置等的搭载信息。

设备信息存储单元35，存储有关安装在安装用头部15上的吸嘴14的信息，具体而言是存储有关吸嘴14的形状的信息等。

演算单元36，具有CPU等的演算功能，根据预先存储的程序执行后述的安装处理。特别是，演算单元36，根据图像存储器33所存储的图像数据及各存储单元34、35所存储的信息，判定元件C或吸嘴14上是否附着有灰尘等异物，并根据该判定结果适当地选择之后的处理并予以执行。

另外，图4中的符号37，表示与上述控制器30连接的显示装置，可对应于上述演算单元36的指示，显示主体机构部1的驱动状态及必要的警告等。

以下，结合图5的流程图，就上述控制器30对安装运作的控制进行说明。

安装运作开始后，控制器30驱动搬送带4将电路板P搬入主体机构部1，并定位于上述安装作业位置。另外，大致与此同时，由头部单元3从元件供给部5取出元件C(元件吸附)(步骤S1)。具体而言，将头部单元3移动至元件供给部5的上方后，通过安装用头部15的升降，由吸嘴14吸附元件C，将其从带式送料器5a取出。此时，在可能的情况下，可通过多个吸嘴14来吸附元件。

所有吸嘴14(安装用头部15)完成元件C的吸附后，控制器30使头部单元3移动到距离其最近的下方摄像部24的侧方。而且，使上述侧方照明21及下方照明26发光，在此状态下使头部单元3沿着X轴方向从下方摄像部24的一侧向另一侧移动，同时使侧方摄像机23及下方摄像机25执行对吸附元件C的拍摄(步骤S2)。由此，通过侧方摄像机23从侧方拍摄包含吸附元件C的一定范围以获得透过图像，另一方面通过下方摄像机25从下侧拍摄包含吸附元件C的一定范围以获得反射图像。另外，在进行透过图像的拍摄时，控制器30驱动安装用头部15围绕其轴转动90°，从而一个元件C通过拍摄可获得两种透过图像(两个方向的透过图像)。

随后，控制器30根据通过侧方摄像机23的拍摄所获得的各吸嘴14的吸附元件C的透过图像，判定是否存在灰尘等异物(步骤S3)。

该判定根据从各透过图像中除去吸附元件C及吸嘴14的背景部分的图像进行。例如在透过图像中，为使存在吸嘴14等物体的部分较暗、背景部分较明，可根据规定的明暗层次对透过图像进行二值化，从而生成如图6A所示的背景部分与背景之外的其它部分的交界部分非常明确的二值化图像。而且，根据存储在搭载信息存储单元34中的元件C的形状信息和存储在设备信息存储单元35中的吸嘴14的形状信息，从二值化图像中的黑色像素部分确定对应于吸嘴14及吸附元件C的部分，并对该部分进行遮蔽(masking)(例如从黑色像素反转为白色像素)。此时，如不存在灰尘等异物，则大致整个图像呈白色像素，但如图6A所示若存在灰尘等异物(该图中以符号D表示)，则遮蔽后如图6B所示残存有黑色像素的部分，因此可根据该残存的黑色像素的程度来判定有无灰尘等异物。

另外，该判定，可根据变换角度进行拍摄而获得的两种透过图像分别进行。即，通过根据上述两种透过图像进行判定，即使在吸附元件C的死角，即光源一侧(侧方照明21一侧)存在灰尘等，也可检测出该异物。

控制器30，判定存在灰尘等异物时(步骤S3为YES)，进而判断是否所有6个吸嘴14a上均存在异物(步骤S13)，此处判断为YES时，则移至步骤S7。另一方面，若判定6个吸嘴14a中仅一部分存在异物时(步骤S13为NO)，存储该吸嘴14的识别号(吸嘴No)，并移至步骤S4(步骤S14)。

与此相反，当判定任何吸嘴14上均无灰尘等异物时(步骤S3为NO)，控制器30根据各吸嘴14的吸附元件C的反射图像，识别元件C的缺陷及元件C相对于吸嘴14的位置偏差等，判断其结果是否为良好(步骤S4)。另外，若已经过步骤S14的处理，则在步骤S4中，就步骤S14中所存储的识别号以外的吸嘴14所吸附的元件C(以下可以称为有效元件C)进行处理。

例如，当确认吸附元件C存在部分缺损等缺陷时，或者与安装对象不相同的元件C被吸附时(步骤S4为NO)，进而判断所有有效元件C的识别结果是否不良(步骤S15)，此处判断为YES时，移至步骤S7。另一方面，仅一部分的识别结果判定为不良时(步骤S15为NO)，再次存储该吸嘴14的识别号(吸嘴No)，移至步骤S5(步骤S16)。

对此，在步骤4的处理中，所有有效元件C的识别结果都判断为良好时(步骤S4为YES)，控制器30，使头部单元3移动至定位于安装作业位置的电路板P的上方，并将各吸嘴14所吸附的元件C中的上述有效元件C依次安装到电路板P上(步骤S5)。另外，若已经过步骤S14、S16的处理，则将步骤S14、S16中所存储的识别号以外的吸嘴14所吸附的元件C(有效元件C)安装到电路板P上。

而且，控制器30，判断是否已将各吸嘴14所吸附的所有的元件C都安装到了电路板P上(步骤S6)，此处若判定为YES，则结束元件C的一系列的安装运作。另一方面，步骤S6中判定为NO时，即已经过步骤S14或S16的处理时，将头部单元3移动到上述桶6的上方，将残留在吸嘴14上的元件C依次废弃至该桶6内(步骤S7)。

在废弃元件之后，将元件供给部5移动到清扫台28上，对吸附了废弃元件C的吸嘴14中于步骤S14予以存储识别号的吸嘴14，即判定元件C上存在灰尘等异物的吸嘴14进行清扫(步骤S8)。具体而言，是使作为对象的吸嘴14(安装用头部15)下降，并插入吸嘴插入孔28a，通过向吸嘴的顶端吹送高压空气以清扫吸嘴14的顶端部分。此时，由于清扫台28上设有两个吸嘴插入孔28a，清扫相邻的两个吸嘴14时，可将两个吸嘴14同时插入吸嘴插入孔28a进行清扫。

随后，控制器30，在使侧方照明21发光的状态下，使头部单元3沿X轴方向移动，从而通过侧方摄像机23拍摄经过清扫的吸嘴14的顶端部分而获得透过图像，并根据该图像判定是否存在灰尘等异物(步骤S9、S10)。

异物的有无判定与步骤S3中的处理(判定方法)相同，根据从透过图像中除去吸嘴14的背景部分的图像进行。即，由透过图像生成规定的二值化图像，从该二值化图像的黑色像素部分中确定对应于吸嘴14的部分，并遮蔽该部分，根据残余部分中残存的黑色像素的程度来判定灰尘等异物的有无。

此处，若判定任意一个吸嘴14上存在灰尘等异物(步骤S10为YES)，控制器30进而判定是否已执行预定次数的清扫(步骤S11)，此处判定为NO时，则返回步骤S8，对判定存在灰尘等异物的吸嘴14再次进行清扫。

在最终确认吸嘴14上不存在异物时(步骤S10为NO)，结束元件C的一系列的安装运作。另外，若通过清扫台28进行了规定次数的吸嘴清扫后仍确认存在异物时(步骤S11为YES)，则在上述显示装置37中显示该内容以执行规定的警告(步骤S12)，然后结束安装运作。

如上所述，该表面安装机，在吸附元件之后，而且在进行安装之前，检测附着在元件C上的灰尘等异物，确认存在异物时废弃该元件C，从而可以有效防止灰尘等异物与元件一起安装到电路板上。

特别是，如上所述，灰尘等异物的检测，是根据从通过侧方摄像机23拍摄包含吸嘴14所吸附的元件C的一定范围而获得透过图像中除去吸附元件C及吸嘴14的背景部分的图像来进行的，因此可以确切地检测出灰尘、带杂质等异物。元件C上所附着的灰尘、带杂质等异物，虽然存在相对于元件C紧密接触为一体的状态，但绝大多数是以从元件C向外侧突出的状态予以附着(参照图6A)。因此，如上所述，通过拍摄包含元件C的一定范围而获得透过图像，并检查从该图像中除去吸附元件C及吸嘴14的背景部分的图像，能够比较简单地检测出灰尘、带杂质等异物。

因此，采用该表面安装机，能够更加切实地防止因灰尘等异物与元件C一起安装到电路板P上而引起的电路短路等问题的发生。

另外，检测出异物时，将该元件C废弃至桶6中后，仍要清扫吸附该元件C的吸嘴14的顶端部分，因此在防止将异物安装到电路板P上的同时，还具有可靠性较高的优点。但是，根据透过图像检测异物时，即使能检测出异物，但难以判断该异物是附着在元件C上，还是附着在吸嘴14(顶端部分)上。为此，当检测出异物时，若仅废弃元件C，而且异物是附着在吸嘴14上，则可能发生该异物转移到下一个吸附元件C上并安装到电路板P上的情况。但是，采用上述实施例，在废弃元件后对吸嘴14进行清扫，即使异物附着在吸嘴14一侧，也可在下一次吸附元件之前除去该异物，因此可有效地防止该异物的转移。并且，可更加切实地防止异物与元件C一起安装到电路板P上。

但上述表面安装机只是本发明所涉及的表面安装机的较理想实施例的一种，其具体结构，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以进行适当的变更。例如，也可采用如下的结构。

(1)在上述实施例中，从侧方拍摄吸嘴14所吸附的吸附元件C而获得透过图像，具体是驱动吸嘴14围绕R轴转动90°并进行拍摄而获得两种图像(两个方向的图像)，然后根据上述图像检测灰尘等异物，但亦可从吸嘴轴向拍摄吸附元件C而获得的透过图像，并根据该图像检测异物。具体而言，亦可在吸嘴14的后方设置向下照射光的照明，在使该照明发光的状态下，通过上述下方摄像机25拍摄吸附元件C而获得透过图像，并根据该图像检测异物。采用该结构，若元件C的周围附着有灰尘等异物时，可以根据一个透过图像来检测该异物，因此可高效地检测出异物的存在。但此时，由于元件C的上下两侧形成死角，从可靠性的角度出发，采用上述实施例的结构为宜。即，如实施例所示，从侧方拍摄吸附元件C，同时驱动吸嘴14围绕R轴转动90°并进行拍摄而获得两种图像(两个方向的图像)，由此不会产生上述死角，因而能够更加切实地检测出灰尘等异物，并相应地提高可靠性。

(2)在上述实施例中，侧方摄像机23、下方摄像机25使用了区域传感器摄像机，当然也可使用线传感器(line sensor)(线性传感器linear sensor)摄像机。当侧方摄像机23使用线传感器摄像机时，首先使头部单元3相对于侧方摄像机23进行移动(往动)以拍摄各个元件C，然后使各元件C围绕吸嘴轴转动90°，并再次使头部单元3相对于侧方摄像机23进行移动(复动)以拍摄各个元件C，从而通过两侧拍摄而获得两种透过图像(两个方向的图像)。

(3)在上述实施例中，在吸附元件后，通过拍摄吸嘴14所吸附的吸附元件C而获得透过图像，并以此检测灰尘等异物，但亦可通过侧方摄像机23拍摄吸附元件之前的吸嘴的顶端部分而获得透过图像，并检查吸嘴14附着异物的情况，若吸嘴14附着有异物时，事先在清扫台28进行该吸嘴14的清扫。即，亦可在图5中所示步骤S1的处理之前，首先执行步骤S9、S10的处理，当存在附着有异物的吸嘴14时，对该吸嘴14进一步执行步骤S8～步骤S12的处理。

(4)在上述实施例中，通过拍摄吸嘴14所吸附元件C而获得透过图像，并根据该图像检测出附着有灰尘等异物时，对该吸嘴14无条件地实施清扫，但亦可根据图像中异物的位置等信息，在演算单元中判定异物附着在吸嘴14与元件C中的哪一方，然后对应于异物的附着位置执行之后的处理。具体而言，在图5所示的步骤S14的处理中，在存储吸嘴14的识别号(No)的同时，存储附着有异物的对象物(元件C或吸嘴14)。然后在步骤S7中，仅对判定附着有异物的元件C执行废弃处理，另一方面在步骤S8中，仅对判定附着有异物的吸嘴14执行清扫。采用该结构，吸嘴14仅在其附着有异物时执行清扫，因此能够相应地加快之后的安装运行。

(5)在上述实施例中，通过侧方摄像机23拍摄吸附元件等而获得透过图像，并根据该图像判定是否附着有灰尘等异物，但亦可通过拍摄而获得反射图像，并根据该图像执行上述判定。即，亦可在侧方摄像机23的附近设置侧方照明，从该摄像机23一侧提供照明的同时，拍摄吸嘴14的顶端部分而获得侧方反射图像。或者亦可通过下方摄像部24(下方摄像机25)拍摄吸嘴14的顶端部分而获得下方反射图像。另外，亦可在吸嘴14的上方设置向下照射的照明装置，在使该照明装置发光的状态下，通过下方摄像机25拍摄吸附元件而获得吸附元件的下方透过图像，并根据该图像判定是否附着有灰尘等异物。

(6)在上述实施例中，在吸附元件之后，通过侧方摄像机23的拍摄而获得透过图像，并根据该图像判定是否附着有灰尘等异物，但亦可通过下方摄像部24拍摄吸附元件之前的吸嘴14的顶端而获得下方反射图像或下方透过图像(与上述例(5)相同，通过下方摄像机25拍摄吸嘴14的顶端而获得的图像)，并根据从该下方反射图像或下方透过图像中除去了对应于吸嘴的部分的背景图像来判定异物的有无。或者亦可通过侧方摄像机23拍摄吸附元件之前的吸嘴的顶端部分而获得侧方透过图像或侧方反射图像(与上述例(5)相同，通过侧方摄像机23的拍摄而获得的反射图像)，并根据从该侧方透过图像或侧方反射图像中除去了对应于从侧方观测的吸嘴的部分的背景图像来判定异物的有无。

(7)另外，在判定异物的有无时，可将吸嘴14及元件C的摄像数据、或其CAD数据等预先存储在存储装置中，使用该数据进行上述遮蔽处理，亦可利用灰尘等异物的图像亮度与吸嘴14及元件的图像亮度的不同，从上述吸嘴14顶端部分的透过图像或反射图像中，抽取对应于吸嘴14、吸附元件C的部分，然后执行异物的有无判定。即，根据从透过图像或反射图像中除去对应于上述抽取的吸嘴14、吸附元件C的部分而残留的背景图像来判定灰尘等异物的有无。

Claims (7)

1.一种表面安装机，其特征在于：

包括，

能够移动的安装用头部，其顶端具有用于吸附元件的吸嘴，通过该吸嘴可吸附元件并将所吸附的元件安装到被安装用电路板上；

上述吸嘴能够围绕其轴进行转动；

上述表面安装机，还包括，

下方摄像单元，从上述吸嘴的顶端部分的下方对该吸嘴的顶端部分进行拍摄；

侧方摄像单元，使上述吸嘴围绕其轴进行转动并从上述吸嘴的顶端部分的侧方对上述吸嘴的顶端部分进行拍摄；

判定单元，根据上述侧方摄像单元所拍摄的侧方图像判定异物的有无；

控制单元，控制上述安装用头部，使其执行对应于上述判定单元的判定结果的规定运作。

2.根据权利要求1所述的表面安装机，其特征在于：

上述下方摄像单元及上述侧方摄像单元，拍摄处于未吸附元件状态的上述吸嘴的顶端部分，

上述判定单元，根据从上述下方摄像单元及上述侧方摄像单元所拍摄的图像中除去吸嘴的背景部分的图像来判定异物的有无。

3.根据权利要求2所述的表面安装机，其特征在于：

还包括，清扫上述吸嘴的顶端部的清扫部，

上述控制单元，在上述判定单元判定存在异物时，控制上述安装用头部使其移动到清扫部，从而使上述吸嘴的顶端部在上述清扫部得到清扫。

4.根据权利要求1所述的表面安装机，其特征在于：

上述下方摄像单元及上述侧方摄像单元，拍摄处于吸附元件状态的上述吸嘴的顶端部分，

上述判定单元，根据从上述下方摄像单元及上述侧方摄像单元所拍摄的图像中除去吸附元件及吸嘴的背景部分的图像来判定异物的有无。

5.根据权利要求4所述的表面安装机，其特征在于：

还包括，用于收容被废弃的元件的元件废弃部和清扫上述吸嘴的顶端部的清扫部，

上述下方摄像单元及上述侧方摄像单元，在上述吸嘴吸附元件后，对包含吸附元件的一定范围进行拍摄，

上述安装用头部，在上述下方摄像单元及上述侧方摄像单元进行上述拍摄之后，将所吸附的元件安装到上述电路板上，

上述控制单元，在上述判定单元判定存在异物时，使上述安装用头部依次移动到废弃部及清扫部，以使需要废弃的吸附元件废弃至上述废弃部，并使上述吸嘴的顶端部在上述清扫部得到清扫。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的表面安装机，其特征在于：

上述侧方摄像单元从多个方向对上述吸嘴的顶端部进行拍摄。

7.根据权利要求6所述的表面安装机，其特征在于：

通过使上述吸嘴围绕其轴转动90度，上述侧方摄像单元从两个方向对上述吸嘴的顶端部进行拍摄。

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