本發(fā)明涉及一種元件安裝裝置。

背景技術(shù)：

迄今為止，作為元件安裝裝置，已知有如下裝置：使從供料器供給的元件吸附于吸嘴的前端，使該吸嘴向相機(jī)的上方移動(dòng)并進(jìn)行相機(jī)對元件的拍攝，之后使吸嘴朝基板的上方移動(dòng)并將元件向該基板的預(yù)定位置安裝。例如，在專利文獻(xiàn)1中，在使被吸附于吸嘴的元件的下表面上升至所需最小限度的高度(例如1mm)的狀態(tài)下使吸嘴從供料器的位置朝相機(jī)的位置移動(dòng)，之后使吸嘴上升至能夠在從相機(jī)的位置朝基板的預(yù)定位置的移動(dòng)中回避障礙物的回避高度。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平7-221497號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在專利文獻(xiàn)1中，由于將元件的下表面與相機(jī)之間的距離設(shè)為固定，因此有可能因元件的種類而無法獲得適當(dāng)?shù)膱D像。另外，使吸嘴一邊從相機(jī)的位置朝基板的預(yù)定位置移動(dòng)一邊從所需最小限度的高度上升至回避高度，但是由于使吸嘴上升的距離較長，因此吸嘴有可能在到達(dá)回避高度之前與障礙物接觸。為了消除這樣的隱患，考慮在使吸嘴上升至回避高度之后使吸嘴從相機(jī)的位置朝基板的預(yù)定位置移動(dòng)。但是，由于使吸嘴上升的距離較長，為從所需最小限度的高度至回避高度，因此存在有使吸嘴上升所需的時(shí)間變長、進(jìn)而作業(yè)時(shí)間變長這樣的問題。

本發(fā)明就是為了解決這樣的課題而做成的，其主要目的在于獲得適當(dāng)?shù)膱D像作為被吸附于吸嘴的元件的拍攝圖像并且縮短作業(yè)時(shí)間。

本發(fā)明的元件安裝裝置具備：頭，以能夠上下移動(dòng)的方式保持能夠吸附元件的吸嘴；移動(dòng)單元，使上述頭沿水平方向移動(dòng)；元件供給單元，供給上述元件；基板保持單元，保持要安裝上述元件的基板；拍攝單元，設(shè)于上述元件供給單元與上述基板保持單元之間，向被吸附于上述吸嘴的元件照射光并從下方拍攝該元件；存儲(chǔ)單元，對應(yīng)元件的每個(gè)種類存儲(chǔ)上述拍攝單元的可拍攝范圍；設(shè)定單元，求出能夠回避從上述拍攝單元至上述基板的預(yù)定的安裝位置之間的障礙物的回避高度，從上述存儲(chǔ)單元讀出隨后要安裝的元件的可拍攝范圍，以在上述可拍攝范圍內(nèi)最接近上述回避高度的方式設(shè)定上述吸嘴通過上述拍攝單元的上方時(shí)的被吸附于上述吸嘴的元件的下表面的目標(biāo)高度；及控制單元，以如下方式控制上述吸嘴、上述頭及上述移動(dòng)單元：使上述吸嘴吸附由上述元件供給單元供給的元件，同時(shí)或依次進(jìn)行使上述吸嘴上升的動(dòng)作和使上述吸嘴朝上述拍攝單元移動(dòng)的動(dòng)作以使被吸附于上述吸嘴的元件的下表面成為上述目標(biāo)高度，在通過上述拍攝單元進(jìn)行拍攝之后，使被吸附于上述吸嘴的元件的下表面成為上述回避高度、或者在上述目標(biāo)高度為上述回避高度以上時(shí)使被吸附于所述吸嘴的元件的下表面成為上述目標(biāo)高度或上述回避高度，使上述吸嘴向上述基板的預(yù)定的安裝位置移動(dòng)并向該安裝位置安裝上述元件。

在該元件安裝裝置中，以在與吸嘴通過拍攝單元的上方時(shí)的被吸附于吸嘴的元件相對應(yīng)的可拍攝范圍內(nèi)最接近回避高度(能夠回避從拍攝單元至基板的預(yù)定的安裝位置之間的障礙物的高度)的方式設(shè)定該元件的下表面的目標(biāo)高度。此外，“最接近”也包含相等的情況。由此，通過拍攝單元的上方時(shí)的被吸附于吸嘴的元件的下表面的高度在可拍攝范圍內(nèi)最接近回避高度。因此，被吸附于吸嘴的元件的拍攝圖像成為適當(dāng)?shù)膱D像。另外，由于在拍攝結(jié)束后，被吸附于吸嘴的元件的下表面處于與回避高度相同或接近的高度，因此即使使被吸附于吸嘴的元件的下表面移動(dòng)至回避高度，其上下方向上的移動(dòng)也在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束。當(dāng)目標(biāo)高度為回避高度以上時(shí)，也可以使被吸附于吸嘴的元件在原有的高度朝基板上移動(dòng)，在該情況下，無需上下方向上的移動(dòng)。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)成為不會(huì)使被吸附于吸嘴的元件的下表面與障礙物接觸的高度，進(jìn)而能夠縮短作業(yè)時(shí)間。

在本發(fā)明的元件安裝裝置中，也可以是，上述設(shè)定單元將向已經(jīng)安裝于上述基板的元件的高度加上預(yù)定的余量而得到的值設(shè)為上述回避高度。如此一來，能夠可靠地防止被吸附于吸嘴的元件與已經(jīng)安裝于基板的元件發(fā)生干擾。

在本發(fā)明的元件安裝裝置中，也可以是，上述元件供給單元具有能夠變更該元件供給單元的高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，上述控制單元以使上述元件供給單元的高度接近上述目標(biāo)高度的方式控制上述元件供給單元的上述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。如此一來，使吸嘴從供給元件的位置上升至目標(biāo)高度的距離變短，因此吸嘴上升所需的時(shí)間相應(yīng)地變短。

在此，也可以是，上述控制單元以在上述吸嘴從上述元件供給單元移動(dòng)至上述拍攝單元的時(shí)間內(nèi)使被吸附于上述吸嘴的元件的下表面到達(dá)上述目標(biāo)高度的方式變更上述元件供給單元的高度。如此一來，在同時(shí)進(jìn)行使吸嘴上升的動(dòng)作和使吸嘴朝拍攝單元移動(dòng)的動(dòng)作以使被吸附于吸嘴的元件的下表面成為目標(biāo)高度的情況下，能夠避免即使吸嘴到達(dá)拍攝單元的位置吸嘴的上升動(dòng)作也持續(xù)這樣的情況。

在本發(fā)明的元件安裝裝置中，也可以是，以在上述吸嘴從上述元件供給單元移動(dòng)至上述拍攝單元的時(shí)間內(nèi)使上述元件到達(dá)上述目標(biāo)高度的方式設(shè)定上述元件供給單元的高度。如此一來，即使不存在能夠變更元件供給單元的高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，也能夠避免上述情況。

在本發(fā)明的元件安裝裝置中，也可以是，上述拍攝單元具有能夠變更該拍攝單元的高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，上述控制單元以如下方式控制上述拍攝單元的上述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：在上述目標(biāo)高度與上述回避高度不一致的情況下，以使上述目標(biāo)高度接近上述回避高度的方式對上述目標(biāo)高度進(jìn)行更新，使從更新后的上述目標(biāo)高度至上述拍攝單元的距離處于可拍攝范圍內(nèi)。如此一來，從基于拍攝單元的拍攝結(jié)束之后至向基板的預(yù)定的安裝位置安裝元件為止的期間的吸嘴上升距離變短，因此吸嘴上升所需的時(shí)間被相應(yīng)地縮短。

在此，也可以是，上述控制單元以使上述目標(biāo)高度與上述回避高度一致的方式對上述目標(biāo)高度進(jìn)行更新。如此一來，在向基于拍攝單元的拍攝后基板的預(yù)定的安裝位置安裝元件之前的期間無需使吸嘴上升。

在本發(fā)明的元件安裝裝置中，也可以是，上述頭保持多個(gè)上述吸嘴，上述設(shè)定單元從上述存儲(chǔ)單元讀出隨后要安裝的各元件的可拍攝范圍，求出所讀出的全部可拍攝范圍的重復(fù)范圍，以在上述重復(fù)范圍內(nèi)最接近上述回避高度的方式設(shè)定上述目標(biāo)高度，上述控制單元以如下方式控制上述吸嘴、上述頭及上述移動(dòng)單元：使保持于所述頭的多個(gè)吸嘴吸附由上述元件供給單元供給的元件，同時(shí)或依次進(jìn)行使上述吸嘴上升的動(dòng)作和使上述吸嘴朝上述拍攝單元移動(dòng)的動(dòng)作以使被吸附于上述多個(gè)吸嘴的各元件的下表面成為上述目標(biāo)高度，在通過上述拍攝單元進(jìn)行拍攝之后，使被吸附于上述多個(gè)吸嘴的上述各元件的下表面成為上述回避高度、或者在上述目標(biāo)高度為上述回避高度以上時(shí)使被吸附于上述多個(gè)吸嘴的上述各元件的下表面成為上述目標(biāo)高度或上述回避高度，使上述吸嘴向取決于每個(gè)上述元件的上述基板的預(yù)定的安裝位置移動(dòng)并向該安裝位置安裝上述各元件。

在該情況下，頭保持多個(gè)吸嘴。被吸附于多個(gè)吸嘴的元件的種類不一定相同。因此，求出這些元件的可拍攝范圍的重復(fù)范圍，以在該重復(fù)范圍內(nèi)最接近回避高度的方式設(shè)定目標(biāo)高度。其結(jié)果是，被吸附于各吸嘴的元件的拍攝圖像成為適當(dāng)?shù)膱D像。另外，在拍攝結(jié)束后，被吸附于各吸嘴的元件的下表面位于與回避高度相同或接近的高度，因此即使使被吸附于各吸嘴的元件的下表面移動(dòng)至回避高度，該上下方向上的移動(dòng)也在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束。當(dāng)目標(biāo)高度為回避高度以上時(shí)，也可以使被吸附于各吸嘴的元件在原有的高度朝基板上移動(dòng)，在該情況下，無需上下方向上的移動(dòng)。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)成為不會(huì)使被吸附于各吸嘴的元件的下表面與障礙物接觸的高度，進(jìn)而能夠縮短作業(yè)時(shí)間。

附圖說明

圖1是元件安裝裝置10的立體圖。

圖2是表示與元件安裝裝置10的控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖3是元件安裝處理程序的流程圖。

圖4是表示將元件向基板16安裝的情形的說明圖。

圖5是表示將元件向基板16安裝的情形的說明圖。

圖6是表示將元件向基板16安裝的情形的說明圖。

圖7是表示將元件向基板16安裝的情形的說明圖。

圖8是具備高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)68的元件安裝裝置的立體圖。

圖9是表示將元件向基板16安裝的情形的說明圖。

圖10是表示將元件向基板16安裝的情形的說明圖。

圖11是具備大型頭124的元件安裝裝置的立體圖。

圖12是大型頭124的說明圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。圖1是元件安裝裝置10的立體圖，圖2是表示與元件安裝裝置10的控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)的框圖。此外，在本實(shí)施方式中，左右方向(X軸)、前后方向(Y軸)及上下方向(Z軸)如圖1所示。

元件安裝裝置10具備基臺(tái)12、設(shè)置于基臺(tái)12上的安裝機(jī)主體14及作為裝配于安裝機(jī)主體14的元件供給裝置的帶盤單元60。

基臺(tái)12是形成為立方體的重量物，在背面的四角安裝有未圖示的腳輪。

安裝機(jī)主體14被設(shè)置為能夠相對于基臺(tái)12進(jìn)行更換。該安裝機(jī)主體14具備搬運(yùn)或保持基板16的基板搬運(yùn)裝置18、能夠在XY平面內(nèi)移動(dòng)的頭24、安裝于頭24且能夠朝Z軸移動(dòng)的吸嘴40、拍攝被吸嘴40吸附的元件的零件相機(jī)46及執(zhí)行各種控制的控制器56。

基板搬運(yùn)裝置18具備在圖1的前后隔開間隔地設(shè)置且沿左右方向延伸的支撐板20、20和設(shè)于兩支撐板20、20的彼此相向的面的傳送帶22、22(在圖1中僅示出一方)。傳送帶22、22以形成為環(huán)狀的方式架設(shè)于設(shè)于支撐板20、20的左右的驅(qū)動(dòng)輪及從動(dòng)輪。基板16被載置于一對傳送帶22、22的上表面并被從左向右搬運(yùn)。該基板16被豎立設(shè)置于下表面?zhèn)鹊亩鄠€(gè)支撐銷23支撐。

頭24安裝于X軸滑動(dòng)件26的前表面。X軸滑動(dòng)件26以能夠沿左右方向滑動(dòng)的方式安裝于能夠沿前后方向滑動(dòng)的Y軸滑動(dòng)件30的前表面。Y軸滑動(dòng)件30以能夠滑動(dòng)的方式安裝于沿前后方向延伸的左右一對導(dǎo)軌32、32。在Y軸滑動(dòng)件30的前表面設(shè)有沿左右方向延伸的上下一對導(dǎo)軌28、28，X軸滑動(dòng)件26以能夠沿左右方向滑動(dòng)的方式安裝于該導(dǎo)軌28、28。頭24伴隨著X軸滑動(dòng)件26沿左右方向的移動(dòng)而沿左右方向移動(dòng)，伴隨著Y軸滑動(dòng)件30沿前后方向的移動(dòng)而沿前后方向移動(dòng)。此外，各滑動(dòng)件26、30分別被驅(qū)動(dòng)馬達(dá)26a、30a(參照圖2)驅(qū)動(dòng)。另外，頭24內(nèi)置Z軸馬達(dá)34，通過Z軸馬達(dá)34來調(diào)整安裝于沿Z軸延伸的滾珠絲杠36的吸嘴40的高度。

吸嘴40形成為能夠在前端吸附元件的形狀。在該吸嘴40處，經(jīng)由作為電磁閥的吸嘴壓力調(diào)整閥42連接有真空泵44和空氣配管45。為了在吸嘴40的前端吸附元件而以向吸嘴40的前端供給來自真空泵44的負(fù)壓的方式操作吸嘴壓力調(diào)整閥42。另一方面，為了使元件從吸嘴40的前端脫離而以向吸嘴40的前端供給來自空氣配管45的正壓的方式操作吸嘴壓力調(diào)整閥42。

零件相機(jī)46配置于基板搬運(yùn)裝置18的前側(cè)的支撐板20的前方。該零件相機(jī)46的拍攝范圍為零件相機(jī)46的上方。另外，如圖4所示，零件相機(jī)46具備在上下表面開口的倒八角錐臺(tái)的殼體的內(nèi)表面安裝有多個(gè)LED的照明部46a和配置于殼體的下方的相機(jī)主體46b。當(dāng)吸附有元件的吸嘴40通過零件相機(jī)46的上方時(shí)，零件相機(jī)46向被吸嘴40吸附的元件照射LED的光并進(jìn)行拍攝，并將所獲得的拍攝圖像向控制器56輸出。

如圖2所示，控制器56構(gòu)成為以CPU56a為中心的微處理器，具備存儲(chǔ)處理程序的ROM56b、存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的HDD56c、被用作操作區(qū)域的RAM56d及用于與外部裝置進(jìn)行電信號(hào)的接收和發(fā)送的輸入輸出接口56e等，它們經(jīng)由總線56f連接。該控制器56向基板搬運(yùn)裝置18、X軸滑動(dòng)件26的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)26a、Y軸滑動(dòng)件30的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)30a、吸嘴壓力調(diào)整閥42輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并輸入來自零件相機(jī)46的圖像信號(hào)。另外，控制器56通過將從零件相機(jī)46獲得的拍攝圖像與預(yù)先存儲(chǔ)的正常的吸附狀態(tài)的圖像相比較來判斷被吸嘴40吸附的元件是否為正常的姿勢、或判定有無元件的缺損等。此外，雖未圖示，在各滑動(dòng)件26、30裝備有未圖示的位置傳感器，控制器56一邊輸入來自這些位置傳感器的位置信息，一邊控制各滑動(dòng)件26、30的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)26a、30a。

帶盤單元60具備多個(gè)帶盤62，以能夠裝卸的方式安裝于安裝機(jī)主體14的前側(cè)。在各帶盤62卷繞有帶，在帶的表面，沿長邊方向保持有元件。這些元件被覆蓋帶的表面的膜保護(hù)。這樣的帶被從帶盤朝后方收卷，在供料器部64成為膜被剝離而露出元件的狀態(tài)。供料器部64被設(shè)備托盤66夾持。設(shè)備托盤66發(fā)揮從下支撐供料器部64的作用。

接著，說明元件安裝裝置10的動(dòng)作的概略。控制器56接受來自管理生產(chǎn)作業(yè)的管理計(jì)算機(jī)80的指令，開始元件安裝處理程序。生產(chǎn)作業(yè)在元件安裝裝置10中確定以何種順序?qū)⒑畏N元件向哪個(gè)基板16裝配、并且對幾塊基板16進(jìn)行元件的安裝等。首先，控制器56驅(qū)動(dòng)帶盤單元60的帶盤62而使其旋轉(zhuǎn)，將卷繞于帶盤62的帶向后方收卷，在供料器部64成為元件露出于帶的表面的狀態(tài)。接著，控制器56控制X軸滑動(dòng)件26及Y軸滑動(dòng)件30以使吸嘴40來到露出的元件的正上方。接著，控制器56控制Z軸馬達(dá)34，通過滾珠絲杠36而使吸嘴40下降，并控制吸嘴壓力調(diào)整閥42以向吸嘴40的前端供給負(fù)壓。由此，在吸嘴40的前端吸附元件。之后，控制器56使吸嘴40上升，控制各滑動(dòng)件26、30以使被吸嘴40的前端吸附的元件經(jīng)由零件相機(jī)46的上方來到基板16的預(yù)定的安裝位置的正上方。并且，控制器56在該位置使吸嘴40下降并且向吸嘴40的前端供給正壓。于是，元件從吸嘴40脫離，該元件被安裝于基板16的預(yù)定的安裝位置。此外，控制器56對安裝元件的安裝位置進(jìn)行基于根據(jù)零件相機(jī)46的拍攝圖像計(jì)算出的修正量的修正。

接著，根據(jù)圖3的元件安裝處理程序的流程圖說明元件安裝裝置10的動(dòng)作的詳細(xì)內(nèi)容。

控制器56的CPU56a在開始元件安裝處理程序時(shí)首先確定隨后要安裝的元件(步驟S110)。元件的確定是基于來自管理計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)作業(yè)來進(jìn)行的。在此，以最初將元件A向基板16安裝、第二將元件B向基板16安裝、第三將元件B向基板16安裝、第四將元件A向基板16安裝的情況為例進(jìn)行說明。在表1中示出針對元件的種類的可拍攝范圍與元件的高度的關(guān)系。在此，可拍攝范圍是指從基準(zhǔn)位置(基板16的上表面)起的高度的范圍。在本實(shí)施方式中，成為與基板16的上表面、零件相機(jī)46的上表面及從帶盤單元60供給的元件的上表面相同的高度(參照圖4)。控制器56基于零件相機(jī)46拍攝到的圖像，進(jìn)行被吸嘴40吸附的元件是否為正常的姿勢、或元件的一部分是否欠缺等的合適性的判斷。該合適性的判斷的精確性依賴于由零件相機(jī)46拍攝的圖像。例如，為了進(jìn)行在下表面形成有多個(gè)凸塊的IC芯片的元件中有無凸塊的欠缺的判斷而需要盡量向凸塊照射橫向的光，使凸塊顯示為白色。因此，可拍攝范圍被設(shè)定得較窄。另一方面，為了進(jìn)行多根引線從側(cè)面橫向地突出而成的封裝元件是否以正常的姿勢被吸附的判斷，照射來自下方的光即可。因此，可拍攝范圍被設(shè)定得較廣。在此，元件A相當(dāng)于前者，元件B相當(dāng)于后者。如表1所示，元件A的可拍攝范圍的下限和上限均被設(shè)定為5.5mm、即5.5mm這1點(diǎn)。另一方面，元件B的可拍攝范圍的下限為5.5mm，上限為15.5mm，形成為比較廣的范圍。表1這樣的對應(yīng)關(guān)系被存儲(chǔ)在控制器56的HDD56c。

[表1]

接著，CPU56a計(jì)算隨后要安裝的元件的回避高度(步驟S120)?；乇芨叨仁侵改軌蚧乇軓牧慵鄼C(jī)46至基板16的預(yù)定的安裝位置(安裝本次的元件的位置)之間的障礙物的高度，該高度是自基準(zhǔn)位置起的高度。在此，將向在已經(jīng)安裝于基板16的元件中高度尺寸最高的元件的高度加上余量(在此為1mm)而得到的值設(shè)為回避高度。

接著，CPU56a讀出隨后要安裝的元件的可拍攝范圍(步驟S130)。例如，在隨后要安裝的元件的種類為元件A的情況下，從存儲(chǔ)在HDD56c的表1讀出與該元件A相對應(yīng)的可拍攝范圍，在為元件B的情況下，讀出與該元件B相對應(yīng)的可拍攝范圍。

接著，CPU56a設(shè)定吸嘴40通過零件相機(jī)46的上方時(shí)的被吸嘴40吸附的元件的下表面的高度(目標(biāo)高度)(步驟S140)。例如，在隨后要安裝的元件的種類為元件A的情況下，該可拍攝范圍的下限、上限均為5.5mm、即1點(diǎn)，因此在該可拍攝范圍內(nèi)最接近回避高度的值始終為5.5mm。因此，CPU56a將從基準(zhǔn)位置至被吸嘴40吸附的元件的下表面為止的目標(biāo)高度始終設(shè)定為5.5mm。另一方面，在隨后要安裝的元件的種類為元件B的情況下，該可拍攝范圍為5.5mm～15.5mm，因此在該可拍攝范圍內(nèi)最接近回避高度的值根據(jù)回避高度而變化。因此，CPU56a根據(jù)回避高度來設(shè)定從基準(zhǔn)位置至被吸嘴40吸附的元件的下表面為止的目標(biāo)高度。即，在回避高度不足5.5mm的情況下將目標(biāo)高度設(shè)定為5.5mm，在回避高度為5.5mm以上且15.5mm以下的情況下，將目標(biāo)高度設(shè)定為與回避高度相同的值，在回避高度超過15.5mm的情況下，將目標(biāo)高度設(shè)定為15.5mm。

接著，CPU56a進(jìn)行元件的安裝(步驟S150)。即，CPU56a首先使吸嘴40向帶盤單元60的供料器部64的元件供給位置的上方移動(dòng)，使由帶盤單元60供給的元件吸附于吸嘴40。接著，CPU56a以使被吸嘴40吸附的元件的下表面成為目標(biāo)高度的方式使吸嘴40上升，同時(shí)使吸嘴40朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。CPU56a在被吸嘴40吸附的元件來到零件相機(jī)46的正上方時(shí)，使零件相機(jī)46進(jìn)行元件的拍攝。然后，CPU56a以使被吸嘴40吸附的元件的下表面成為回避高度的方式使吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置移動(dòng)，并將元件向該預(yù)定的安裝位置安裝。此外，在目標(biāo)高度為回避高度以上的情況下，也可以在使被吸嘴40吸附的元件的下表面維持目標(biāo)高度的狀態(tài)下使吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置移動(dòng)，也可以在從目標(biāo)高度下降到回避高度后(或下降的同時(shí))使吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置移動(dòng)。

隨后，CPU56a判斷在基板16上是否完成了全部元件的安裝(步驟S160)，在未完成的情況下，再次返回到步驟S110，進(jìn)行剩余的元件的安裝。另一方面，在步驟S160中完成了全部元件的安裝的情況下，CPU56a結(jié)束該元件安裝處理程序。

接著，參照圖4～圖7說明元件安裝裝置10將元件向基板16安裝的情形。

圖4是在基板16上未安裝一個(gè)元件時(shí)將元件A向基板16安裝的情況的說明圖。由于在基板16上未安裝一個(gè)元件，因此回避高度成為在零上加上余量1mm而得到的值、即1mm。由于元件A的可拍攝范圍的下限、上限均為5.5mm，回避高度為1mm，因此被吸嘴40吸附的元件A的下表面的目標(biāo)高度被設(shè)定為5.5mm。CPU56a使由帶盤單元60供給的元件A吸附于吸嘴40，以使被吸嘴40吸附的元件A的下表面成為目標(biāo)高度、即5.5mm的方式使吸嘴40上升，同時(shí)使吸嘴40朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。由于元件A進(jìn)入到帶的凹陷(例如深度1mm)，因此需要使元件A在至少向正上方上升凹陷的深度的量之后朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。當(dāng)被吸嘴40吸附的元件A來到零件相機(jī)46的正上方時(shí)，進(jìn)行零件相機(jī)46對元件A的拍攝。之后，CPU56a在將被吸嘴40吸附的元件A的下表面的高度設(shè)為目標(biāo)高度的狀態(tài)下使吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置(在圖4中為基板16的左端)移動(dòng)，并使元件向該安裝位置安裝。在該情況下，也可以在使被吸嘴40吸附的元件的下表面的高度下降至回避高度之后(或下降的同時(shí))，使吸嘴40從零件相機(jī)46的上方移動(dòng)至基板16的預(yù)定的安裝位置。

圖5是在基板16的左端安裝有元件A之后將元件B向基板16上的元件A的相鄰右側(cè)安裝的情況的說明圖。在該情況下，回避高度成為向元件A的高度4mm加上余量1mm而得到的值、即5mm。由于元件B的可拍攝范圍為5.5mm～15.5mm，回避高度為5mm，因此被吸嘴40吸附的元件B的下表面的目標(biāo)高度被設(shè)定為5.5mm。CPU56a使由帶盤單元60供給的元件B吸附于吸嘴40，以使被吸嘴40吸附的元件B的下表面成為目標(biāo)高度、即5.5mm的方式使吸嘴40上升，同時(shí)使吸嘴40朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。由于元件B也進(jìn)入到帶的凹陷(例如深度1mm)，因此需要使元件B在至少向正上方上升凹陷的深度的量之后朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。當(dāng)被吸嘴40吸附的元件B來到零件相機(jī)46的正上方時(shí)，進(jìn)行零件相機(jī)46對元件B的拍攝。然后，CPU56a在將被吸嘴40吸附的元件B的下表面的高度設(shè)為目標(biāo)高度的狀態(tài)下使吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置(在圖5中為基板16上的元件A的相鄰右側(cè))移動(dòng)，并使元件向該安裝位置安裝。在該情況下，也可以在使被吸嘴40吸附的元件的下表面的高度下降至回避高度之后(或下降的同時(shí))，使吸嘴40從零件相機(jī)46的上方移動(dòng)至基板16的預(yù)定的安裝位置。

圖6是在從基板16的左端依次安裝有元件A、元件B之后進(jìn)而將元件B向基板16上的元件B的相鄰右側(cè)安裝的情況的說明圖。在該情況下，回避高度成為向高度尺寸最高的元件B的高度7mm加上余量1mm而得到的值、即8mm。由于元件B的可拍攝范圍為5.5mm～15.5mm，回避高度為8mm，因此被吸嘴40吸附的元件B的下表面的目標(biāo)高度被設(shè)定為8mm。CPU56a使由帶盤單元60供給的元件B吸附于吸嘴40，以使被吸嘴40吸附的元件B的下表面成為目標(biāo)高度、即8mm的方式使吸嘴40上升，同時(shí)使吸嘴40朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。當(dāng)被吸嘴40吸附的元件B來到零件相機(jī)46的正上方時(shí)，進(jìn)行零件相機(jī)46對元件B的拍攝。之后，CPU56a在將被吸嘴40吸附的元件B的下表面設(shè)為目標(biāo)高度的狀態(tài)下使吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置(在圖6中為基板16上的元件B的相鄰右側(cè))移動(dòng)，并使元件向該安裝位置安裝。

圖7是在從基板16的左端依次安裝有元件A、元件B、元件B之后進(jìn)而將元件A向基板16上的右側(cè)的元件B的相鄰右側(cè)安裝的情況的說明圖。在該情況下，回避高度成為向高度尺寸最高的元件B的高度7mm加上余量1mm而得到的值、即8mm。由于元件A的可拍攝范圍為5.5mm(1點(diǎn))，回避高度為8mm，因此被吸嘴40吸附的元件A的下表面的目標(biāo)高度被設(shè)定為5.5mm。CPU56a使由帶盤單元60供給的元件A吸附于吸嘴40，以使被吸嘴40吸附的元件A的下表面成為目標(biāo)高度、即5.5mm的方式使吸嘴40上升，同時(shí)使吸嘴40朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。當(dāng)被吸嘴40吸附的元件A來到零件相機(jī)46的正上方時(shí)，進(jìn)行零件相機(jī)46對元件A的拍攝。然后，CPU56a在使被吸嘴40吸附的元件A的下表面上升至回避高度之后，使吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置(在圖7中為基板16上的右側(cè)的元件B的相鄰右側(cè))移動(dòng)，并使元件向該安裝位置安裝。

在此，明確本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)要素與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要素之間的對應(yīng)關(guān)系。本實(shí)施方式的吸嘴40相當(dāng)于本發(fā)明的吸嘴，頭24相當(dāng)于頭，X軸滑動(dòng)件26及Y軸滑動(dòng)件30相當(dāng)于移動(dòng)單元，帶盤單元60相當(dāng)于元件供給單元，基板搬運(yùn)裝置18相當(dāng)于基板保持單元，零件相機(jī)46相當(dāng)于拍攝單元，控制器56的HDD56c相當(dāng)于存儲(chǔ)單元，CPU56a相當(dāng)于設(shè)定單元及控制單元。

根據(jù)以上說明的元件安裝裝置10，以在與吸嘴40通過零件相機(jī)46的上方時(shí)的被吸嘴40吸附的元件相對應(yīng)的可拍攝范圍內(nèi)最接近回避高度的方式設(shè)定該元件的下表面的目標(biāo)高度。由此，通過零件相機(jī)46的上方時(shí)的被吸嘴40吸附的元件的下表面的高度在可拍攝范圍內(nèi)最接近回避高度。因此，被吸嘴40吸附的元件的拍攝圖像成為在判斷元件的合適性等時(shí)較為適當(dāng)?shù)膱D像。

另外，在拍攝后，由于被吸嘴40吸附的元件的下表面處于與回避高度相同或接近的高度，因此即使之后使被吸嘴40吸附的元件的下表面移動(dòng)至回避高度，其上下方向上的移動(dòng)也在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束。當(dāng)目標(biāo)高度為回避高度以上時(shí)，也可以使被吸嘴40吸附的元件在原有的高度朝基板16上移動(dòng)，在該情況下，無需上下方向上的移動(dòng)。總之，能夠在短時(shí)間內(nèi)將被吸嘴40吸附的元件的下表面設(shè)為不會(huì)與障礙物接觸的高度，進(jìn)而能夠縮短作業(yè)時(shí)間。

而且，由于控制器56將向已經(jīng)安裝于基板16的元件的高度加上預(yù)定的余量而得到的值設(shè)為回避高度，因此能夠可靠地防止被吸嘴40吸附的元件與已經(jīng)安裝于基板16的元件發(fā)生干擾。

此外，本發(fā)明不受上述實(shí)施方式的任何限定，只要在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，當(dāng)然能夠以各種樣態(tài)加以實(shí)施。

例如，在上述實(shí)施方式中，如圖8所示，在帶盤單元60的設(shè)備托盤66的下方設(shè)置高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)68，該高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)68使設(shè)備托盤66相對于基臺(tái)12在上下方向上移動(dòng)，從而也可以將由帶盤單元60供給的元件的高度設(shè)為能夠從基準(zhǔn)位置(基板16的上表面)向上變更。高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)68與控制器56電連接，根據(jù)來自控制器56的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。在該情況下，在圖3的元件安裝處理程序中，在步驟S140中設(shè)定了目標(biāo)高度之后，CPU56a以使由帶盤單元60供給的元件的高度接近目標(biāo)高度的方式控制高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)68，之后，進(jìn)入步驟S150。由于元件進(jìn)入到設(shè)于帶的凹陷，因此需要將元件提起該凹陷的高度的量。因此，以使由帶盤單元60供給的元件的下表面的高度成為從目標(biāo)高度減去凹陷的高度+α(例如α為1mm～2mm)而得到的值h0(即h0＝目標(biāo)高度-(凹陷的高度+α))的方式控制高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)68。如此一來，如圖9所示，由于由帶盤單元60供給的元件的下表面被預(yù)先提起至值h0的高度，因此吸嘴上升所需的時(shí)間相應(yīng)地變短，進(jìn)而作業(yè)時(shí)間變短。

或者，在同時(shí)進(jìn)行使吸嘴40上升的動(dòng)作和使吸嘴40朝零件相機(jī)46移動(dòng)的動(dòng)作以使被吸嘴40吸附的元件的下表面成為目標(biāo)高度的情況下，也可以如下所述。即，也可以將由帶盤單元60供給的元件的下表面的高度設(shè)定為在吸嘴40從帶盤單元60的元件供給位置水平移動(dòng)至零件相機(jī)46的上方所需的時(shí)間內(nèi)使被吸嘴40吸附的元件的下表面到達(dá)目標(biāo)高度這樣的高度。如此一來，能夠避免即使吸嘴40到達(dá)零件相機(jī)46的位置吸嘴40的上升動(dòng)作也持續(xù)這樣的情況。

在上述實(shí)施方式中，使由帶盤單元60供給的元件的上表面與基板16的上表面一致，但是也可以將由帶盤單元60供給的元件的上表面設(shè)為比基板16的上表面高。例如，也可以將由帶盤單元60供給的元件的下表面的高度固定為在吸嘴40從帶盤單元60的元件供給位置水平移動(dòng)至零件相機(jī)46的上方的時(shí)間內(nèi)被吸嘴40吸附的元件的下表面到達(dá)目標(biāo)高度這樣的高度。如此一來，即使未設(shè)置圖8所示的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)68，也能夠避免即使吸嘴40到達(dá)零件相機(jī)46的位置吸嘴40的上升動(dòng)作也持續(xù)這樣的情況。

在上述實(shí)施方式中，作為元件供給裝置示例了帶盤單元60，但是并未特別限定為帶盤單元60。例如，也可以取代帶盤單元60而采用公知的托盤單元(例如，參照日本特開2011-060816號(hào)公報(bào))，將載置有托盤的托臺(tái)從儲(chǔ)存容器抽出，并通過托臺(tái)抽出臺(tái)向預(yù)定的元件供給位置移動(dòng)，在該元件供給位置使元件吸附于吸嘴。在該情況下，也可以在托盤單元的托臺(tái)抽出臺(tái)的下方設(shè)置高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。如此一來，與圖9相同，能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)由托盤單元供給的元件的高度，因此吸嘴上升所需的時(shí)間變短，進(jìn)而作業(yè)時(shí)間變短。

在上述實(shí)施方式中，零件相機(jī)46的高度被固定，但是也可以如圖10所示，在零件相機(jī)46的下方設(shè)置高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)48，將零件相機(jī)46的上表面的高度設(shè)為能夠從基準(zhǔn)位置向上變更。高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)48與控制器56電連接，根據(jù)來自控制器56的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。在該情況下，在圖3的元件安裝處理程序中，在步驟S140中設(shè)定了目標(biāo)高度之后，CPU56a判斷目標(biāo)高度是否與回避高度一致，若一致，則直接進(jìn)入到步驟S150。另一方面，若不一致，則CPU56a以使目標(biāo)高度與回避高度一致的方式進(jìn)行更新，以使從更新后的目標(biāo)高度至零件相機(jī)46的上表面的距離處于可拍攝范圍的方式控制零件相機(jī)46的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)48，之后進(jìn)入到步驟S150。如此一來，如圖10所示，無需在基于零件相機(jī)46的拍攝結(jié)束之后使吸嘴40上升。此外，在目標(biāo)高度與回避高度不一致的情況下，也可以以使目標(biāo)高度接近回避高度的方式進(jìn)行更新。即使是這樣，由于在基于零件相機(jī)46的拍攝結(jié)束之后使吸嘴40上升的距離變短，因此能夠使吸嘴上升所需的時(shí)間相應(yīng)地縮短。此外，在向元件照射的光的朝向重要的情況下，也可以在零件相機(jī)46中的、相機(jī)主體46b(參照圖4)固定的狀態(tài)下通過高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)僅使照明部46a在上下方向上移動(dòng)。

在上述實(shí)施方式中，對于可拍攝范圍，用戶也可以對應(yīng)各個(gè)元件進(jìn)行指定。在該情況下，在用戶進(jìn)行指定之后，也將針對元件的種類的可拍攝范圍建立對應(yīng)關(guān)系并暫時(shí)存儲(chǔ)在控制器56的存儲(chǔ)裝置(例如HDD56c)。因此，元件安裝處理程序與上述實(shí)施方式相同地被實(shí)施。

在上述實(shí)施方式中，將回避高度作為向已經(jīng)安裝于基板16的元件中高度尺寸最高的元件的高度加上余量而得到的值進(jìn)行計(jì)算，但是并無特別限制。例如，在從帶盤單元60的元件供給位置至基板16的元件安裝位置之間存在有比已經(jīng)安裝的元件高度尺寸高的障礙物的情況下，也可以將向該障礙物的高度加上余量而得到的值作為回避高度。

在上述實(shí)施方式中，在將由帶盤單元60供給的元件吸附于吸嘴40之后，使吸嘴40上升至目標(biāo)高度并同時(shí)朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)，但是也可以使吸嘴40在上升至目標(biāo)高度之后朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。

上述實(shí)施方式的元件安裝裝置10也可以取代頭24而如圖11所示地在X軸滑動(dòng)件26裝配將多個(gè)吸嘴40保持為能夠上下移動(dòng)的大型頭124。大型頭124是多個(gè)(在圖11中為4個(gè))單位頭224的集合體。因此，大型頭124能夠?qū)⒍鄠€(gè)吸嘴40保持為獨(dú)立地上下移動(dòng)。在采用了這樣的大型頭124的情況下，控制器56的CPU56a在元件安裝處理程序(參照圖3)的步驟S110中確定隨后要安裝的各元件、即被各吸嘴40吸附的元件。接著，CPU56a在步驟S120中計(jì)算出回避高度之后，在步驟S130中從HDD56c讀出剛剛確定的各元件的可拍攝范圍。接著，CPU56a在步驟S140中設(shè)定目標(biāo)高度時(shí)，求出讀出的全部可拍攝范圍的重復(fù)范圍，以在該重復(fù)范圍內(nèi)最接近回避高度的方式設(shè)定目標(biāo)高度。例如，在確定的元件為元件B(可拍攝范圍為5.5mm～15.5mm的元件，參照表1)和元件C(可拍攝范圍為7.5mm～17.5mm的元件)的情況下，重復(fù)范圍成為7.5mm～15.5mm。并且，當(dāng)回避高度為8mm時(shí)，目標(biāo)高度被設(shè)定為在重復(fù)范圍內(nèi)最接近回避高度的值、即8mm，當(dāng)回避高度為5mm時(shí)，目標(biāo)高度被設(shè)定為7.5mm，當(dāng)回避高度為16mm時(shí)，目標(biāo)高度被設(shè)定為15.5mm。之后，CPU56a在步驟S150中進(jìn)行元件的安裝。CPU56a首先使多個(gè)吸嘴40分別吸附由帶盤單元60供給的元件。接著，CPU56a以使被各吸嘴40吸附的元件的下表面全部成為目標(biāo)高度的方式使吸嘴40上升，同時(shí)使大型頭124朝零件相機(jī)46的上方移動(dòng)。圖12是在被保持于大型頭124的4個(gè)吸嘴40中的3個(gè)吸嘴40吸附有元件B、在一個(gè)吸嘴40吸附有元件C的情況的例子。各元件的下表面的高度全部成為目標(biāo)高度。每當(dāng)被各吸嘴40吸附的元件來到零件相機(jī)46的正上方時(shí)，CPU56a使零件相機(jī)46進(jìn)行元件的拍攝。然后，CPU56a以使被各吸嘴40吸附的元件的下表面全部成為回避高度的方式使各吸嘴40向取決于每個(gè)元件的基板16的預(yù)定的安裝位置移動(dòng)，并將元件向該預(yù)定的安裝位置安裝。此外，在目標(biāo)高度為回避高度以上的情況下，既可以在將被各吸嘴40吸附的元件的下表面維持為目標(biāo)高度的狀態(tài)下使吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置移動(dòng)，也可以在從目標(biāo)高度下降至回避高度之后(或下降的同時(shí))使各吸嘴40向基板16的預(yù)定的安裝位置移動(dòng)。即使如以上那樣，也能夠獲得與上述實(shí)施方式相同的效果。此外，大型頭124相當(dāng)于權(quán)利要求8的發(fā)明的頭。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明能夠應(yīng)用于將元件向基板上安裝時(shí)所使用的元件安裝裝置。

附圖標(biāo)記說明

10 元件安裝裝置

12 基臺(tái)

14 安裝機(jī)主體

16 基板

18 基板搬運(yùn)裝置

20 支撐板

22 傳送帶

23 支撐銷

24 頭

26 X軸滑動(dòng)件

26a 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)

28 導(dǎo)軌

30 Y軸滑動(dòng)件

30a 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)

32 導(dǎo)軌

34 Z軸馬達(dá)

36 滾珠絲杠

40 吸嘴

42 吸嘴壓力調(diào)整閥

44 真空泵

45 空氣配管

46 零件相機(jī)

48 高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

56 控制器

56a CPU

56b ROM

56c HDD

56d RAM

56e 輸入輸出接口

56f 總線

60 帶盤單元

62 帶盤

64 供料器部

66 設(shè)備托盤

68 高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

80 管理計(jì)算機(jī)

124 大型頭

224 單位頭