本發(fā)明涉及通過吸附管嘴拾取部件并向基板安裝的部件安裝裝置。

背景技術(shù)：

以往，已知通過搭載頭所具備的吸附管嘴從部件供給部拾取部件并向基板的規(guī)定的搭載位置搭載的部件安裝裝置。在部件安裝裝置拾取部件時，存在吸附管嘴將部件以傾斜的姿態(tài)吸附、或無法吸附部件的情況。

因此，通過一體地設(shè)置于搭載頭的部件識別相機(jī)取得由吸附管嘴吸附的部件的側(cè)面圖像，并通過圖像識別來判斷所吸附的部件的姿態(tài)等的優(yōu)劣、厚度等(例如，專利文獻(xiàn)1)。另外，還通過側(cè)面圖像來判斷吸附管嘴上有無部件(例如，專利文獻(xiàn)2)。對于這些側(cè)面圖像的識別而言，將由部件識別相機(jī)拍攝到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像識別用的控制部，在此進(jìn)行圖像處理，根據(jù)其結(jié)果來進(jìn)行部件的有無、姿態(tài)的優(yōu)劣的判斷等。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4331054號公報

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2014/147806號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的部件安裝裝置具備具有多個吸附管嘴的搭載頭，其中，部件安裝裝置具備：側(cè)面拍攝相機(jī)，其與搭載頭一體地設(shè)置，通過相對于多個吸附管嘴進(jìn)行相對地移動，從而對多個吸附管嘴的各自的前端的周圍依次從側(cè)面進(jìn)行拍攝；判斷部，其根據(jù)由側(cè)面拍攝相機(jī)得到的圖像數(shù)據(jù)來判斷有無由吸附管嘴的前端吸附的部件；以及計算部，其根據(jù)由側(cè)面拍攝相機(jī)得到的圖像數(shù)據(jù)來計算由吸附管嘴的前端吸附的部件的厚度。

本發(fā)明的另一部件安裝裝置具備具有多個吸附管嘴的搭載頭，其中，部件安裝裝置具備：側(cè)面拍攝相機(jī)，其與搭載頭一體地設(shè)置，通過相對于多個吸附管嘴進(jìn)行相對地移動，從而對多個吸附管嘴的各自的前端位置依次從側(cè)面進(jìn)行拍攝；判斷部，其根據(jù)由側(cè)面拍攝相機(jī)得到的圖像數(shù)據(jù)來判斷有無由吸附管嘴的前端吸附的部件；以及計算部，其根據(jù)由側(cè)面拍攝相機(jī)得到的圖像數(shù)據(jù)來計算由吸附管嘴的前端吸附的部件的厚度，在通過吸附管嘴實(shí)施部件的吸附動作后，在通過判斷部判斷為在吸附管嘴的前端無部件的情況下，將向吸附管嘴的前端供給真空的真空閥關(guān)閉。

根據(jù)本發(fā)明，能夠高速地判斷吸附管嘴上有無部件。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的立體圖。

圖2是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置所具備的搭載頭的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置所具備的搭載頭的剖視圖。

圖4是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置所具備的搭載頭的沿著水平面的局部剖視圖。

圖5是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖6是對本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的根據(jù)平均亮度值進(jìn)行的部件的有無的判斷進(jìn)行說明的圖，(a)是示出有部件的圖，(b)是示出無部件的圖。

圖7是對本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的根據(jù)對比度值進(jìn)行的部件的有無的判斷進(jìn)行說明的圖，(a)是示出無部件的圖，(b)是示出無部件的圖。

圖8是對本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置中的計算出的部件的厚度進(jìn)行說明的圖。

圖9是對本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的部件吸附處理中所使用的判斷范圍進(jìn)行說明的圖，(a)是示出一例的圖，(b)是示出其他例子的圖。

圖10是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的部件安裝方法的流程圖。

圖11是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的部件吸附處理的流程圖。

圖12是對本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的部件安裝方法進(jìn)行說明的管嘴軸保持體的示意圖。

圖13是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的部件安裝裝置的部件安裝方法的工序說明圖。

附圖標(biāo)記說明

1部件安裝裝置

8搭載頭

20吸附管嘴

20a前端

31側(cè)面拍攝相機(jī)

33閥單元(真空閥)

p部件

r處理范圍(范圍)

t厚度

具體實(shí)施方式

在對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明之前，對以往的問題點(diǎn)進(jìn)行簡單地說明。

當(dāng)在拾取部件時無法吸附部件的情況下，對于該吸附管嘴而言處于真空泄漏的狀態(tài)，不優(yōu)選延續(xù)該狀態(tài)。特別是，在多個吸附管嘴共用一個真空源的情況下，若真空泄漏的吸附管嘴的數(shù)量增加，則吸附部件的吸附管嘴的吸附力減少，可能會產(chǎn)生部件掉落等問題。因此，為了防止這種現(xiàn)象，需要高速地判斷吸附管嘴上有無部件并進(jìn)行防止真空泄漏等適當(dāng)?shù)膽?yīng)對。

因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠高速地判斷吸附管嘴上有無部件的部件安裝裝置。

以下，利用附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式。以下所述的結(jié)構(gòu)、形狀等是用于進(jìn)行說明的例示，可以根據(jù)部件安裝裝置的規(guī)格而適當(dāng)變更。以下，在所有附圖中對所對應(yīng)的要素標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。在圖1以及后述的一部分中，作為在水平面內(nèi)相互正交的兩軸方向，示出基板搬運(yùn)方向的x方向(圖2中的與紙面垂直的方向)和與基板搬運(yùn)方向正交的y方向(圖2中的左右方向)。在圖1以及后述的部分中，示出z方向(圖2中的上下方向)作為與水平面正交的高度方向，示出θ方向作為以z方向?yàn)檩S而旋轉(zhuǎn)的水平面內(nèi)的方向。z方向是將部件安裝裝置設(shè)置在水平面上的情況下的上下方向或正交方向。

首先，參照圖1對部件安裝裝置1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。部件安裝裝置1具有將部件向基板安裝的功能。在基臺1a的中央部配設(shè)有基板搬運(yùn)機(jī)構(gòu)2，該基板搬運(yùn)機(jī)構(gòu)2具備沿x方向延伸的一對搬運(yùn)傳送帶?；灏徇\(yùn)機(jī)構(gòu)2從上游側(cè)裝置接收并搬運(yùn)作為部件安裝對象的基板3，將基板3定位并保持在以下說明的安裝作業(yè)位置。

在基板搬運(yùn)機(jī)構(gòu)2的兩側(cè)方配設(shè)有部件供給部4。部件供給部4構(gòu)成為在饋送器臺4a上并排設(shè)置有多個帶饋送器5。帶饋送器5通過對收納有向基板3安裝的部件p(參照圖2)的載帶進(jìn)行間距進(jìn)給，從而將部件p向部件搭載機(jī)構(gòu)的搭載頭8的取出位置供給。

接下來，對部件搭載機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。在基臺1a的x方向的端部，沿y方向配設(shè)有具備直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的y軸梁6。具備直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的x軸梁7沿y方向移動自如地裝配于y軸梁6。x軸梁7沿x方向配設(shè)。板構(gòu)件9沿x方向移動自如地裝配于x軸梁7，搭載頭8借助保持框架10裝配于板構(gòu)件9。

搭載頭8具有從部件供給部4拾取并保持向基板3安裝的部件p的功能。搭載頭8構(gòu)成通過驅(qū)動y軸梁6、x軸梁7而向x方向、y方向水平移動，將所保持的部件向由基板搬運(yùn)機(jī)構(gòu)2定位并保持的基板3安裝的部件搭載機(jī)構(gòu)。并且，y軸梁6、x軸梁7構(gòu)成使搭載頭8在水平面內(nèi)移動的頭移動機(jī)構(gòu)11。

接下來，參照圖2～4對搭載頭8的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖2中，搭載頭8具有通過保持框架10與固定于保持框架10的罩8a覆蓋側(cè)面與上表面而成的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子保持部12沿水平方向延伸地設(shè)置于保持框架10的下部。作為轉(zhuǎn)子的圓柱形的管嘴軸保持體13經(jīng)由軸承12a并將z方向的旋轉(zhuǎn)軸cl作為軸心而旋轉(zhuǎn)自如地保持于轉(zhuǎn)子保持部12(參照圖3)。在管嘴軸保持體13的上表面，固定有將旋轉(zhuǎn)軸cl作為軸心的保持體從動齒輪14。

在轉(zhuǎn)子保持部12的上方配設(shè)有分度驅(qū)動電動機(jī)15。在分度驅(qū)動電動機(jī)15上裝配有與保持體從動齒輪14嚙合的分度驅(qū)動齒輪15a。通過分度驅(qū)動電動機(jī)15的驅(qū)動，保持體從動齒輪14經(jīng)由分度驅(qū)動齒輪15a而分度旋轉(zhuǎn)(箭頭a)。由此，管嘴軸保持體13也與保持體從動齒輪14一起分度旋轉(zhuǎn)。

圖4示意性地示出管嘴軸保持體13的沿著水平面的剖面。在圖3、4中，在管嘴軸保持體13的以旋轉(zhuǎn)軸cl作為中心的圓周上的位置，設(shè)置有上下貫通管嘴軸保持體13的多個(在此為十二個)貫通孔16。圓柱狀的管嘴軸17相對于管嘴軸保持體13上下運(yùn)動自如地插入各貫通孔16。

在圖3中，在貫通孔16的內(nèi)周面16a的上下分離的兩個位置，配置有沿上下方向引導(dǎo)管嘴軸17的軸承18。在各管嘴軸17的下方設(shè)置有管嘴支架19，吸附管嘴20裝卸自如地裝配于管嘴支架19。即，搭載頭8具有多個(在此為12個)吸附管嘴20。大致l字狀的安裝件21a沿θ方向旋轉(zhuǎn)自如地裝配于管嘴軸17的上端部。凸輪從動件21以將水平方向作為軸心的旋轉(zhuǎn)軸朝向外側(cè)的方式安裝于安裝件21a。

在圖2中，固定圓筒凸輪23的凸輪保持部22沿水平方向延伸地設(shè)置于保持框架10的上部。在圓筒凸輪23的外周面設(shè)置有槽23a。槽23a設(shè)置為與保持框架10相反的一側(cè)高，隨著接近保持框架10而逐漸變低。安裝于各管嘴軸17的凸輪從動件21以能夠沿著槽23a移動的方式裝配于圓筒凸輪23。

各管嘴軸17通過在管嘴軸保持體13的上方設(shè)置的彈簧等彈性體24而向上方受到施力。當(dāng)管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)時，管嘴軸17隨此一邊沿水平方向圓周移動一邊沿圓筒凸輪23的槽23a上下運(yùn)動。圓筒凸輪23在槽23a處于最低的位置被部分切除，槽23a在該切除位置中斷。

在保持框架10與圓筒凸輪23之間配設(shè)有部件吸附管嘴升降機(jī)構(gòu)25。部件吸附管嘴升降機(jī)構(gòu)25構(gòu)成為包括：沿z方向延伸的絲杠軸25a、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動絲杠軸25a的升降電動機(jī)25b、以及與絲杠軸25a螺合的螺母25c。在螺母25c上設(shè)置有能夠沿著圓筒凸輪23的切除位置升降移動的凸輪從動件保持件25d。凸輪從動件保持件25d通過升降電動機(jī)25b的驅(qū)動而與螺母25c一起升降。凸輪從動件保持件25d具有將在切除位置中斷的槽23a補(bǔ)充完整的形狀。因此，沿著槽23a移動的凸輪從動件21能夠順暢地轉(zhuǎn)移至凸輪從動件保持件25d。

沿著槽23a移動來的凸輪從動件21在該位置脫離槽23a，轉(zhuǎn)移至在與槽23a相同的高度位置待機(jī)的凸輪從動件保持件25d并被保持。當(dāng)在該狀態(tài)下驅(qū)動升降電動機(jī)25b時，管嘴軸17以及吸附管嘴20與凸輪從動件21一起相對于管嘴軸保持體13升降(箭頭b)。需要說明的是，部件吸附管嘴升降機(jī)構(gòu)25不限于上述的結(jié)構(gòu)，只要是使管嘴軸17上下運(yùn)動的結(jié)構(gòu)，可以是使用直線電動機(jī)的結(jié)構(gòu)也可以是使用氣缸的結(jié)構(gòu)。

這樣，凸輪從動件保持件25d保持凸輪從動件21的管嘴軸17的位置成為該管嘴軸17升降的第一位置s1。在圖4中，將管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)(在此每次旋轉(zhuǎn)30度)而停止的十二處位置從第一位置s1起按照順時針依次稱作第n位置sn(n＝1，2，...，12)。即，在插入管嘴軸保持體13的管嘴軸17的下部裝配的十二個吸附管嘴20在每次管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)時，從第n位置sn向相鄰的第n+1位置sn+1移動，在第十二位置s12之后返回第一位置s1。

在圖3中，在管嘴軸保持體13的上表面，設(shè)置有將管嘴軸保持體13的旋轉(zhuǎn)軸cl作為中心的安裝孔13a。上下貫通圓筒凸輪23的圓柱狀的旋轉(zhuǎn)體26使其前端部26a借助軸承26b嵌入安裝孔13a，從而配設(shè)為相對于管嘴軸保持體13旋轉(zhuǎn)自如。

在旋轉(zhuǎn)體26的上端部附近，固接有將旋轉(zhuǎn)軸cl作為軸心的θ旋轉(zhuǎn)從動齒輪27。在圓筒凸輪23的上方配置有θ旋轉(zhuǎn)電動機(jī)28，該θ旋轉(zhuǎn)電動機(jī)28裝配有與θ旋轉(zhuǎn)從動齒輪27嚙合的θ旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪28a。θ旋轉(zhuǎn)從動齒輪27通過θ旋轉(zhuǎn)電動機(jī)28的驅(qū)動而借助θ旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪28a沿θ方向旋轉(zhuǎn)。由此，旋轉(zhuǎn)體26與θ旋轉(zhuǎn)從動齒輪27一起沿θ方向旋轉(zhuǎn)(箭頭c)。

在旋轉(zhuǎn)體26的管嘴軸保持體13與圓筒凸輪23之間，固接有與管嘴軸17的升降行程對應(yīng)而在上下方向上較長地伸長的管嘴驅(qū)動齒輪29。在各管嘴軸17的與管嘴驅(qū)動齒輪29嚙合的位置固接有管嘴旋轉(zhuǎn)齒輪30。各管嘴軸17通過管嘴驅(qū)動齒輪29的驅(qū)動而借助管嘴旋轉(zhuǎn)齒輪30一齊沿θ方向旋轉(zhuǎn)(箭頭d)。

在圖2中，在轉(zhuǎn)子保持部12設(shè)置有側(cè)面拍攝相機(jī)31，該側(cè)面拍攝相機(jī)31從側(cè)面對分度旋轉(zhuǎn)而停止于第三位置s3的吸附管嘴20的包括前端20a在內(nèi)的周圍進(jìn)行拍攝。由吸附管嘴20的前端20a吸附有部件p的情況下，側(cè)面拍攝相機(jī)31從側(cè)面同時對吸附管嘴20的前端20a的周圍與所吸附的部件p進(jìn)行拍攝。每當(dāng)管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)時，側(cè)面拍攝相機(jī)31相對地移動，從而對停止于第三位置s3的吸附管嘴20的前端20a依次進(jìn)行拍攝。

即，側(cè)面拍攝相機(jī)31與搭載頭8一體地設(shè)置，通過相對于多個吸附管嘴20進(jìn)行相對地移動，從而從側(cè)面對多個吸附管嘴20的各自的前端20a的周圍依次進(jìn)行拍攝。側(cè)面拍攝相機(jī)31構(gòu)成為包括：對吸附管嘴20進(jìn)行拍攝的相機(jī)31a、和將吸附管嘴20的像向相機(jī)31a引導(dǎo)的反射鏡31b。在將部件向基板3搭載時，結(jié)合由側(cè)面拍攝相機(jī)31得到的吸附管嘴20所吸附的部件p的識別結(jié)果，進(jìn)行對管嘴軸17的下降位置(部件p的搭載高度)進(jìn)行修正的搭載高度修正。

接下來，參照圖3、4對搭載頭8的空氣流路進(jìn)行說明。在圖3中，在管嘴軸保持體13的內(nèi)部設(shè)置有共用流路13b，該共用流路13b在管嘴軸保持體13的上部中央設(shè)置的安裝孔13a的上表面開口，且在沿著旋轉(zhuǎn)軸cl的縱方向上共用。共用流路13b與在嵌入安裝孔13a的旋轉(zhuǎn)體26的內(nèi)部設(shè)置的旋轉(zhuǎn)體內(nèi)孔26c連通。旋轉(zhuǎn)體內(nèi)孔26c經(jīng)由與旋轉(zhuǎn)體26的上端部連接的管32而與負(fù)壓產(chǎn)生源連通(省略圖示)(箭頭e)。

在圖4中，在管嘴軸保持體13的內(nèi)部，在共用流路13b與各貫通孔16之間分別配設(shè)有閥單元33(在此為十二個)。各閥單元33經(jīng)由在管嘴軸保持體13的內(nèi)部形成的保持體橫孔13c而與共用流路13b連通。另外，各閥單元33經(jīng)由在管嘴軸保持體13的內(nèi)部形成的連接孔13d、各貫通孔16的連通間隙16b、貫通至管嘴軸17的外周面17a而開口的開口部17c、管嘴軸17的內(nèi)部的軸內(nèi)孔17b、以及在吸附管嘴20的內(nèi)部設(shè)置的管嘴內(nèi)孔而與吸附管嘴20的前端20a連通。

另外，各閥單元33分別經(jīng)由在管嘴軸保持體13的內(nèi)部的形成的上側(cè)連接管路13e、下側(cè)連接管路13f、正壓連接管路13g，而與在管嘴軸保持體13的底面形成的上側(cè)連接口34a、下側(cè)連接口34b、以及正壓連接口34c連通。在第一位置s1以及第四位置s4的管嘴軸保持體13的下方分別配設(shè)有空氣供給部35a、35b。當(dāng)管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)并在第一位置s1停止時，管嘴軸17的上側(cè)連接口34a、下側(cè)連接口34b、正壓連接口34c分別經(jīng)由墊36而與空氣供給部35a的上側(cè)供給路35aa、下側(cè)供給路35ab、正壓供給路35ac連接。

在第四位置s4停止的管嘴軸17的上側(cè)連接口34a、下側(cè)連接口34b、正壓連接口34c分別經(jīng)由墊36而與空氣供給部35b的上側(cè)供給路35ba、下側(cè)供給路35bb、正壓供給路35bc連接。上側(cè)供給路35aa、35ba、下側(cè)供給路35ab、35bb分別經(jīng)由開閉閥v(參照圖5)而與正壓產(chǎn)生源(省略圖示)連通。通過控制開閉閥v，從而在規(guī)定的時刻單獨(dú)地向上側(cè)供給路35aa、35ba、下側(cè)供給路35ab、35bb供給正壓。正壓供給路35ac、35bc始終被供給大氣壓。

在圖4中，各閥單元33具有如下功能，通過從上側(cè)連接口34a、下側(cè)連接口34b供給的正壓來切換內(nèi)部的路徑，切換設(shè)定為將從共用流路13b供給的負(fù)壓向連接孔13d供給的“負(fù)壓供給狀態(tài)”、或者將從正壓供給路35ac、35bc供給的大氣壓向連接孔13d供給的“大氣壓供給狀態(tài)”。在“負(fù)壓供給狀態(tài)”下，向吸附管嘴20的前端20a供給負(fù)壓，能夠?qū)⒉考吸附于前端20a。即，閥單元33為對朝向吸附管嘴20的前端20a的真空的供給進(jìn)行開閉的真空閥。

在“大氣壓供給狀態(tài)”下，向吸附管嘴20的前端20a供給大氣壓。另外，在“大氣壓供給狀態(tài)”下，共用流路13b與連接孔13d之間的路徑被切斷，因此大氣不會從吸附管嘴20的前端20a流入共用流路13b(真空泄漏)。另外，在停止朝向下側(cè)端口33b或者上側(cè)端口33a的正壓供給時，閥單元33維持“負(fù)壓供給狀態(tài)”或者“大氣壓供給狀態(tài)”。

例如，即使管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)而離開第一位置s1，在第一位置s1將閥單元33設(shè)定為“負(fù)壓供給狀態(tài)”從而吸附管嘴20吸附部件p的管嘴軸17也能夠繼續(xù)保持部件p。另外例如，即使管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)而離開第四位置s4，在第四位置s4將閥單元33設(shè)定為“大氣壓供給狀態(tài)”的管嘴軸17也維持與負(fù)壓產(chǎn)生源連通的路徑被切斷的狀態(tài)。

接下來，參照圖5對部件安裝裝置1的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。部件安裝裝置1所具備的控制裝置40是具備cpu功能的運(yùn)算處理裝置?？刂蒲b置40具備機(jī)構(gòu)控制部41、裝置存儲部42、相機(jī)指示部43、厚度計算部44、處理范圍設(shè)定部45、部件吸附處理部46、部件搭載處理部47、以及顯示處理部48。裝置存儲部42除存儲有機(jī)構(gòu)控制部41對各部的控制所需的安裝作業(yè)參數(shù)以外，還存儲有判斷結(jié)果數(shù)據(jù)42a、二次圖像數(shù)據(jù)42b、以及厚度數(shù)據(jù)42c等。機(jī)構(gòu)控制部41進(jìn)行基板搬運(yùn)機(jī)構(gòu)2的動作控制從而搬運(yùn)基板3且將其定位并保持于安裝作業(yè)位置，進(jìn)行帶饋送器5的動作控制從而向部件取出位置供給部件p。

另外，機(jī)構(gòu)控制部41進(jìn)行頭移動機(jī)構(gòu)11的動作控制從而使搭載頭8在水平面內(nèi)移動。另外，機(jī)構(gòu)控制部41進(jìn)行分度驅(qū)動電動機(jī)15、升降電動機(jī)25b、θ旋轉(zhuǎn)電動機(jī)28的動作控制，從而使管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)，使位于第一位置s1的管嘴軸17升降，使各管嘴軸17一起旋轉(zhuǎn)θ。另外，機(jī)構(gòu)控制部41控制開閉閥v的動作，將位于第一位置s1以及第四位置s4的閥單元33設(shè)定為“負(fù)壓供給狀態(tài)”或者“大氣壓供給狀態(tài)”。

在圖5中，相機(jī)指示部43向側(cè)面拍攝相機(jī)31發(fā)出各種處理的指示。側(cè)面拍攝相機(jī)31除具備拍攝圖像的相機(jī)31a以外，還具備相機(jī)動作控制部50、相機(jī)存儲部51、以及部件有無判斷部52。相機(jī)動作控制部50接收來自相機(jī)指示部43的指示，通過相機(jī)31a對位于第三位置s3的吸附管嘴20的前端20a的圖像進(jìn)行拍攝。相機(jī)存儲部51存儲處理范圍數(shù)據(jù)51a、一次圖像數(shù)據(jù)51b。

由相機(jī)31a拍攝到的圖像作為一次圖像數(shù)據(jù)51b暫時保存于相機(jī)存儲部51，之后發(fā)送至控制裝置40，與所拍攝的吸附管嘴20建立關(guān)聯(lián)并作為二次圖像數(shù)據(jù)42b存儲于裝置存儲部42。部件有無判斷部52根據(jù)由相機(jī)31a拍攝到的圖像數(shù)據(jù)，執(zhí)行判斷有無由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件p的部件有無判斷處理。判斷結(jié)果發(fā)送至控制裝置40，與所判斷的吸附管嘴20建立關(guān)聯(lián)并作為判斷結(jié)果數(shù)據(jù)42a而存儲于裝置存儲部42。即，部件有無判斷部52為根據(jù)由側(cè)面拍攝相機(jī)31得到的圖像數(shù)據(jù)來判斷有無由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件p的判斷部。

部件有無判斷部52設(shè)置于側(cè)面拍攝相機(jī)31或者搭載頭8。即，部件有無判斷部52(判斷部)是設(shè)置于搭載頭8或者側(cè)面拍攝相機(jī)31的控制部。并且，部件有無判斷部52在相機(jī)31a拍攝成為一次圖像數(shù)據(jù)51b的圖像的中途，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)來判斷有無部件p。即，由部件有無判斷部52進(jìn)行的有無部件p的判斷在將取得的一次圖像數(shù)據(jù)51b發(fā)送至控制裝置40前完成，因此與在控制裝置40處執(zhí)行同樣的判斷的情況相比能夠高速地判斷。

在此，參照圖6、7對部件有無判斷處理進(jìn)行說明。部件有無判斷處理包括基于圖像的平均亮度值的判斷和基于對比度值的判斷。首先，參照圖6對基于平均亮度值的部件有無判斷處理進(jìn)行說明。圖6的(a)示出由側(cè)面拍攝相機(jī)31對吸附有部件p的有部件的吸附管嘴20進(jìn)行拍攝得到的拍攝視野vf的圖像。圖6的(b)示出由側(cè)面拍攝相機(jī)31對未吸附有部件p的無部件的吸附管嘴20進(jìn)行拍攝得到的拍攝視野vf的圖像。在拍攝視野vf的圖像內(nèi)設(shè)定有用虛線示出的長方形的處理范圍r。處理范圍r例如作為拍攝視野vf內(nèi)的長方形的四個頂點(diǎn)的坐標(biāo)而存儲于處理范圍數(shù)據(jù)51a。

在側(cè)面拍攝相機(jī)31的圖像中，有部件p的區(qū)域因被部件p反射的光而亮度高。因此，在圖6的(a)所示的有部件的情況下，處理范圍r的平均亮度值高(亮)。另一方面，在圖6的(b)所示的無部件的情況下，處理范圍r的平均亮度值低(暗)。部件有無判斷部52在相機(jī)31a拍攝成為一次圖像數(shù)據(jù)51b的圖像的中途，在得到處理范圍r內(nèi)的全圖像數(shù)據(jù)后計算處理范圍r內(nèi)的平均亮度值，在比規(guī)定值高(亮)的情況下判斷為有部件，在比規(guī)定值低(暗)的情況下判斷為無部件。這樣，部件有無判斷部52(判斷部)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中的預(yù)先設(shè)定的處理范圍r內(nèi)的平均亮度值來判斷有無部件p。

需要說明的是，上述對通過反射方式進(jìn)行識別的情況進(jìn)行了說明，但在通過透過方式的照明進(jìn)行識別的情況下，在有部件的情況下處理范圍r的平均亮度值變低(暗)，在無部件的情況下處理范圍r的平均亮度值變高(亮)。在該情況下，部件有無判斷部52(判斷部)也根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中的預(yù)先設(shè)定的處理范圍r內(nèi)的平均亮度值來判斷有無部件p。

接下來，參照圖7對基于對比度值的部件有無判斷處理進(jìn)行說明。圖7的(a)示出在有部件的情況下由側(cè)面拍攝相機(jī)31對吸附管嘴20進(jìn)行拍攝得到的拍攝視野vf的圖像，圖7的(b)示出在無部件的情況下由側(cè)面拍攝相機(jī)31對吸附管嘴20進(jìn)行拍攝得到的拍攝視野vf的圖像。與圖6同樣地，在拍攝視野vf的圖像內(nèi)設(shè)定有用虛線示出的長方形的處理范圍r。相機(jī)31a從左向右對最上層進(jìn)行掃描，依次向下方下降一層并且從左向右進(jìn)行掃描而拍攝。對于處理范圍r的像素ie而言，在有部件p的部位亮度高(亮)，在無部件p的部位亮度低(暗)。

在圖7的(a)所示的有部件的情況下，在部件p上亮度高的像素ie連續(xù)地出現(xiàn)規(guī)定數(shù)量。在圖7的(b)所示的無部件的情況下，亮度高的像素ie不連續(xù)地出現(xiàn)。即，在有部件p的情況下，在掃描線sl上產(chǎn)生亮度的明暗差(對比度)，在無部件p的情況下不產(chǎn)生亮度的明暗差。部件有無判斷部52在相機(jī)31a拍攝成為一次圖像數(shù)據(jù)51b的圖像的中途，測量處理范圍r內(nèi)的掃描線sl上的像素ie的亮度，若產(chǎn)生規(guī)定值以上的對比度(明暗差)則判斷為有部件，在未產(chǎn)生規(guī)定值以上的對比度的情況下判斷為無部件。這樣，部件有無判斷部52(判斷部)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中的預(yù)先設(shè)定的處理范圍r內(nèi)的對比度值來判斷有無部件p。

需要說明的是，如上述那樣，在通過透過方式的照明進(jìn)行識別的情況下，在有部件的情況下亮度值變低(暗)，在無部件的情況下亮度值變高(亮)。在該情況下，部件有無判斷部52(判斷部)也根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中的預(yù)先設(shè)定的處理范圍r內(nèi)的對比度值來判斷有無部件p。

在圖5中，厚度計算部44執(zhí)行厚度計算處理，在該厚度計算處理中，對傳送一次圖像數(shù)據(jù)51b并存儲于裝置存儲部42而得到的二次圖像數(shù)據(jù)42b進(jìn)行圖像處理，計算由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件p的厚度t。即，厚度計算部44為根據(jù)由側(cè)面拍攝相機(jī)31得到的二次圖像數(shù)據(jù)42b(圖像數(shù)據(jù))來計算由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件p的厚度t的計算部。在此，參照圖8所示的二次圖像數(shù)據(jù)42b對部件的厚度t進(jìn)行說明。厚度計算部44通過圖像處理來識別吸附管嘴20的前端20a的位置與所吸附的部件p的下表面pa的位置，計算兩位置的差值而作為部件p的厚度t。

計算出的部件p的厚度t與所拍攝的吸附管嘴20建立關(guān)聯(lián)并作為厚度數(shù)據(jù)42c而存儲于裝置存儲部42。這樣，厚度計算部44(計算部)為設(shè)置于部件安裝裝置1的主體的控制部，部件有無判斷部52(判斷部)的有無部件p的判斷與厚度計算部44(計算部)的部件p的厚度t的計算根據(jù)相同的圖像數(shù)據(jù)(一次圖像數(shù)據(jù)51b、二次圖像數(shù)據(jù)42b)而進(jìn)行。

處理范圍設(shè)定部45執(zhí)行處理范圍設(shè)定處理，在該處理范圍設(shè)定處理中，針對搭載頭8所具有的多個(在此為十二個)吸附管嘴20分別確定部件有無判斷處理中所使用的處理范圍r。處理范圍設(shè)定部45使管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)，使未吸附有部件p的吸附管嘴20依次位于第三位置s3，由側(cè)面拍攝相機(jī)31拍攝包括吸附管嘴20的前端20a在內(nèi)的圖像。在圖9的(a)、(b)中示出拍攝到的圖像數(shù)據(jù)的例子。處理范圍設(shè)定部45對得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理并識別吸附管嘴20的前端20a的位置，將包括識別出的吸附管嘴20的前端20a在內(nèi)的規(guī)定的范圍設(shè)定為處理范圍r。

如圖9的(a)、(b)所示那樣，由于因吸附管嘴20本身的制作誤差、吸附管嘴20向管嘴保持架19裝配的裝配誤差等而產(chǎn)生的各種因素，吸附管嘴20的前端20a的位置在每個吸附管嘴20中不同。圖9的(a)示出吸附管嘴20的前端20a位于拍攝視野vf中的較高位置的例子，圖9的(b)示出吸附管嘴20的前端20a位于拍攝視野vf中的較低位置的例子。處理范圍設(shè)定部45針對裝配于搭載頭8的所有吸附管嘴20來設(shè)定處理范圍r，與吸附管嘴20建立關(guān)聯(lián)并作為處理范圍數(shù)據(jù)51a而存儲于相機(jī)存儲部51。即，根據(jù)在吸附管嘴20上無部件p的狀態(tài)下的圖像數(shù)據(jù)，針對多個吸附管嘴20分別設(shè)定圖像數(shù)據(jù)中的預(yù)先設(shè)定的處理范圍r。

在圖5中，部件吸附處理部46控制部件吸附處理，在該部件吸附處理中，控制帶饋送器5、頭移動機(jī)構(gòu)11、分度驅(qū)動電動機(jī)15、升降電動機(jī)25b、θ旋轉(zhuǎn)電動機(jī)28、以及開閉閥v，通過位于第一位置s1的吸附管嘴20依次拾取供給至帶饋送器5的取出位置的部件p。

部件搭載處理部47控制部件搭載處理，在該部件搭載處理中，控制頭移動機(jī)構(gòu)11、分度驅(qū)動電動機(jī)15、升降電動機(jī)25b、以及θ旋轉(zhuǎn)電動機(jī)28，將吸附管嘴20所吸附的部件p依次向定位并保持于部件安裝作業(yè)位置的基板3上的規(guī)定的搭載位置搭載。部件搭載處理部47在部件搭載處理中，根據(jù)存儲于裝置存儲部42的厚度數(shù)據(jù)42c，對吸附管嘴20的下降量(部件p的搭載高度)進(jìn)行修正而搭載部件p。顯示處理部48將部件安裝裝置1的操作所需的信息、側(cè)面拍攝相機(jī)31拍攝到的二次圖像數(shù)據(jù)42b等在與控制裝置40相連的監(jiān)視器等圖像顯示裝置49上顯示。

接下來，參照圖10～13對部件安裝裝置1的部件安裝方法進(jìn)行說明。在圖10中，處理范圍設(shè)定部45使未吸附有部件p的吸附管嘴20依次位于第三位置s3，由側(cè)面拍攝相機(jī)31拍攝包括吸附管嘴20的前端20a在內(nèi)的圖像。然后，處理范圍設(shè)定部45執(zhí)行根據(jù)拍攝到的圖像數(shù)據(jù)針對各個吸附管嘴20設(shè)定處理范圍r的處理范圍設(shè)定處理(st1：處理范圍確定工序)。所設(shè)定的處理范圍r作為處理范圍數(shù)據(jù)51a而存儲于相機(jī)存儲部51。

接下來，部件吸附處理部46使管嘴軸保持體13(轉(zhuǎn)子)分度旋轉(zhuǎn)30度(st2：第一分度旋轉(zhuǎn)工序)。在圖12中示出該時刻的狀態(tài)。在圖12中，將位于第一位置s1的吸附管嘴20定義為第一吸附管嘴20(1)，以下沿逆時針方向定義第二吸附管嘴20(2)至第十二吸附管嘴20(12)。管嘴軸保持體13在每次分度旋轉(zhuǎn)時沿順時針方向旋轉(zhuǎn)30度(箭頭f)。另外，將圖12所示的狀態(tài)定義為圖13中的轉(zhuǎn)子分度io，為了方便，在圖13中將第一吸附管嘴20(1)表示為n1。

在圖10中，接下來，部件吸附處理部46執(zhí)行部件吸附處理(st3：部件吸附處理工序)。接下來，參照圖11，對部件吸附處理工序(st3)進(jìn)行詳細(xì)說明。在圖11中，首先部件吸附處理部46使位于第一位置s1的第一吸附管嘴20(1)吸附帶饋送器5所供給的部件p(st11：部件吸附工序)。在該時刻，第一吸附管嘴20(1)的閥單元33設(shè)定為“負(fù)壓供給狀態(tài)”，向第一吸附管嘴20(1)的前端20a供給真空。在圖13中，對處于“負(fù)壓供給狀態(tài)”的吸附管嘴20標(biāo)注斜陰影線。

接下來，部件吸附處理部46使管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)(st2)。由此，成為圖13所示的轉(zhuǎn)子分度i1的狀態(tài)，第一吸附管嘴20(1)移動至第二位置s2，第二吸附管嘴20(2)位于第一位置s1。接下來，部件吸附處理部46使第二吸附管嘴20(2)吸附部件p(st11)。由此，向第二吸附管嘴20(2)的前端20a供給真空。

接下來，部件吸附處理部46使管嘴軸保持體13分度旋轉(zhuǎn)(st2)。由此，成為圖13所示的轉(zhuǎn)子分度i2的狀態(tài)，第一吸附管嘴20(1)移動至第三位置s3，第二吸附管嘴20(2)移動至第二位置s2，第三吸附管嘴20(3)位于第一位置s1。接下來，部件吸附處理部46使第三吸附管嘴20(3)吸附部件p(st11)。由此，向第三吸附管嘴20(3)的前端20a供給真空。

在圖11中，與部件吸附工序(st11)并行地執(zhí)行部件有無判斷處理，在該部件有無判斷處理中，部件有無判斷部52由側(cè)面拍攝相機(jī)31對第一吸附管嘴20(1)進(jìn)行拍攝(st12)，判斷第一吸附管嘴20(1)是否吸附有部件p(st13：部件有無判斷工序)。當(dāng)判斷為第一吸附管嘴20(1)吸附有部件p時(st13中為是)，厚度計算部44執(zhí)行根據(jù)二次圖像數(shù)據(jù)42b計算第一吸附管嘴20(1)所吸附的部件p的厚度t的厚度計算處理(st14：厚度計算工序)。

即，部件安裝裝置1在通過第一吸附管嘴20(1)實(shí)施部件p的吸附動作(st11)后，在通過部件有無判斷部52(判斷部)判斷為在第一吸附管嘴20(1)的前端20a有部件p的情況下(st13中為是)，通過厚度計算部44(計算部)計算第一吸附管嘴20(1)所吸附的部件p的厚度t(st14)。

當(dāng)由側(cè)面拍攝相機(jī)31取得一次圖像數(shù)據(jù)51b時，即便在厚度計算處理(st14)完成前，部件吸附處理部46也在能夠執(zhí)行下一次的第一分度旋轉(zhuǎn)工序(st2)的情況下執(zhí)行第一分度旋轉(zhuǎn)工序(st2)。即，厚度計算工序(st14)與第一分度旋轉(zhuǎn)工序(st2)、部件吸附工序(st11)、側(cè)面拍攝相機(jī)31的拍攝(st12)并行執(zhí)行。

以下，在所有的吸附管嘴20中部件吸附處理未完成的期間(st4中為否)，反復(fù)執(zhí)行第一分度旋轉(zhuǎn)工序(st2)與部件吸附處理工序(st3)。即在圖13中，在轉(zhuǎn)子分度i3處，部件吸附處理部46使第四吸附管嘴20(4)吸附部件p(st11)，部件有無判斷部52判斷第二吸附管嘴20(2)是否吸附有部件p(st13)。

在圖13中，在轉(zhuǎn)子分度i4處，通過部件有無判斷處理判斷為第三吸附管嘴20(3)未吸附有部件p(st13中為否)。在該情況下，在第三吸附管嘴20(3)移動至第四位置s4的轉(zhuǎn)子分度i5處，部件吸附處理部46將第三吸附管嘴20(3)的閥單元33從“負(fù)壓供給狀態(tài)”切換為“大氣壓供給狀態(tài)”。即，部件吸附處理部46將向第三吸附管嘴20(3)的前端20a供給真空的真空閥(閥單元33)關(guān)閉(st15：真空閥關(guān)閉工序)。

即，在通過第三吸附管嘴20(3)實(shí)施部件p的吸附動作(st11)后，在通過部件有無判斷部52(判斷部)判斷為在第三吸附管嘴20(3)的前端20a無部件p的情況下(st13中為否)，將向第三吸附管嘴20(3)的前端20a供給真空的真空閥(閥單元33)關(guān)閉(st15)。由此，能夠防止產(chǎn)生從未吸附有部件p的第三吸附管嘴20(3)的前端20a發(fā)生真空泄漏(大氣流入)而使共用流路13b的壓力上升，導(dǎo)致吸附有部件p的第一吸附管嘴20(1)等由于吸附力的降低而使部件p掉落的問題。

另外，在部件有無判斷處理中判斷為第三吸附管嘴20(3)未吸附有部件p的情況下(st13中為否)，不執(zhí)行厚度計算部44進(jìn)行的對于第三吸附管嘴20(3)的厚度計算處理。即，在通過第三吸附管嘴20(3)實(shí)施部件p的吸附動作(st11)后，在通過部件有無判斷部52(判斷部)判斷為在第三吸附管嘴20(3)的前端20a無部件p的情況下(st13中為否)，與關(guān)閉真空閥(閥單元33)并行地停止厚度計算部44(計算部)進(jìn)行的第三吸附管嘴20(3)處的部件p的厚度t的計算(不執(zhí)行厚度計算處理)。

由此，厚度計算部44能夠取消對于第三吸附管嘴20(3)的厚度計算處理，從而提前開始對于第四吸附管嘴20(4)的厚度計算處理。在圖13的例子中，判斷為第六吸附管嘴20(6)、第十吸附管嘴20(10)未吸附有部件p(st13中為否)，分別在轉(zhuǎn)子分度i8、轉(zhuǎn)子分度i12處關(guān)閉真空閥(閥單元33)(st15)。并且，取消對于第六吸附管嘴20(6)、第十吸附管嘴20(10)的厚度計算處理，提前執(zhí)行第七吸附管嘴20(7)、第十一吸附管嘴20(11)的厚度計算處理。

需要說明的是，在部件有無判斷處理(st13)中判斷為吸附有部件p(是)的吸附管嘴20(例如，第一吸附管嘴20(1)等)不執(zhí)行第四位置s4處的真空閥(閥單元33)的動作變更而維持“負(fù)壓供給狀態(tài)”。

在圖10中，在轉(zhuǎn)子分度i11處的對于第十二吸附管嘴20(12)的部件吸附處理，即對于所有的吸附管嘴20的部件吸附處理完成時(st4中為是)，部件搭載處理部47使管嘴軸保持體13(轉(zhuǎn)子)分度旋轉(zhuǎn)30度(st5：第二分度旋轉(zhuǎn)工序)。由此，第一吸附管嘴20(1)旋轉(zhuǎn)一周而位于第一位置s1(轉(zhuǎn)子分度i12)。

接下來，部件搭載處理部47執(zhí)行將第一吸附管嘴20(1)所吸附的部件p向基板3上的規(guī)定的搭載位置搭載的部件搭載處理(st6：部件搭載處理工序)。在部件搭載處理中，根據(jù)通過厚度計算工序(st14)得到的部件p的厚度t(厚度數(shù)據(jù)42c)進(jìn)行各吸附管嘴20的搭載高度修正。需要說明的是，第三位置s3處的部件有無判斷處理(st13)、以及第四位置s4處的關(guān)閉真空閥(閥單元33)的處理(st15)與第一位置s1處的部件搭載處理并行地執(zhí)行，直至所有的吸附管嘴20(直至第十二吸附管嘴20(12))的處理完成。

以下，在所有的吸附管嘴20的部件安裝處理未完成的期間(st7中為否)，反復(fù)執(zhí)行第二分度旋轉(zhuǎn)工序(st5)與部件搭載處理工序(st6)。即，將吸附管嘴20所吸附的部件p依次搭載于基板3上的規(guī)定的搭載位置。此時，對于未吸附有部件p的第三吸附管嘴20(3)、第六吸附管嘴20(6)、第十吸附管嘴20(10)，跳過部件搭載處理工序(st6)而執(zhí)行接下來的第二分度旋轉(zhuǎn)工序(st5)。

在圖10中，當(dāng)所有的吸附管嘴20(直至第十二吸附管嘴20(12))的部件搭載處理完成時(st7為是)，返回第一分度旋轉(zhuǎn)工序(st2)，執(zhí)行部件吸附處理。

如上述說明那樣，本實(shí)施方式的部件安裝裝置1具備側(cè)面拍攝相機(jī)31，該側(cè)面拍攝相機(jī)31與具有多個吸附管嘴20的搭載頭8一體地設(shè)置，通過相對于多個吸附管嘴20進(jìn)行相對地移動來對吸附管嘴20的前端20a的周圍依次從側(cè)面進(jìn)行拍攝。并且，通過部件有無判斷部52(判斷部)，根據(jù)由側(cè)面拍攝相機(jī)31得到的一次圖像數(shù)據(jù)51b，判斷有無由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件p，通過厚度計算部44，根據(jù)由側(cè)面拍攝相機(jī)31得到的二次圖像數(shù)據(jù)42b，計算由吸附管嘴20的前端20a吸附的部件p的厚度t。

這樣，通過由與計算部件p的厚度t的控制部(厚度計算部44)不同的控制部(部件有無判斷部52)執(zhí)行有無部件p的判斷，能夠高速地判斷吸附管嘴20處有無部件p。

需要說明的是，在實(shí)施方式中，列舉吸附管嘴20配置在圓周上的所謂旋轉(zhuǎn)式的搭載頭8為例進(jìn)行了說明，但不限于此，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于呈直線狀地配置有多個吸附管嘴20的類型的搭載頭。在該情況下，例如也可以將能夠相對于呈直線狀地配置的吸附管嘴20移動的側(cè)面拍攝相機(jī)31一體地設(shè)置于搭載頭。

需要說明的是，對于在實(shí)施方式中說明的部件有無判斷的處理，用于第一位置s1處的部件p的吸附動作后的吸附管嘴20的前端20a有無部件p的判斷，即部件吸附失誤的判斷，但不限于此。例如，也可以用于在第一位置s1處的部件p的搭載動作之后，吸附管嘴20未搭載部件p而將其帶回的現(xiàn)象、即所謂的部件的帶回的判斷。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明的部件安裝裝置具有能夠高速地判斷吸附管嘴上有無部件的效果，在將部件向基板安裝的部件安裝領(lǐng)域是有用的。