安装装置及安装方法与流程

本发明涉及安装装置及安装方法。

背景技术：

以往，作为安装装置，例如提出有读取形成在元件供给托板上的基准标记并计算其固定位置误差的装置(例如参照专利文献1)。在该装置中，能够修正元件保持部与元件接收部的位置偏差，提高接收精度。另外，作为安装装置，例如提出有通过在托板设置定位孔及标记并识别标记来校正吸附位置、从而使来自托板的元件的吸附稳定的装置(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-216576号公报

专利文献2:日本特开平10-335889号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，在该专利文献1、2所述的安装装置中需要准备一些标记。

本发明是鉴于这样的课题而完成的，主要目的在于提供能够不准备标记而进行生产的安装装置及安装方法。

用于解决课题的技术方案

本发明为了实现上述的主要目的而采用以下的技术方案。

即，本发明的安装装置是拾取元件并进行安装处理的安装装置，上述安装装置具备：托盘部件，在多个位置具有至少包含不同的两个方向的框线在内的部分，收容元件并在收容位置与拾取位置之间移动；拍摄部，对上述至少包含不同的两个方向的框线在内的部分进行拍摄；及控制部，执行以下模式：在上述托盘部件向上述拾取位置移动时对上述至少包含不同的两个方向的框线在内的部分进行拍摄，并求出基于拍摄到的图像的上述至少包含不同的两个方向的框线在内的部分的位置来校正上述元件的拾取位置的校正值。

在该装置中，使用托盘部件具有的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分，求出在托盘部件移动时校正元件的拾取位置的校正值，因此能够不准备标记而进行生产。

附图说明

图1是表示安装装置11的结构的概略的一个例子的概略说明图。

图2是表示托板23及托盘部件24的一个例子的说明图。

图3是表示托盘元件供给处理程序的一个例子的流程图。

图4是表示托盘主体25的位置偏差的说明图。

图5是表示托盘主体25的倾斜的说明图。

图6是表示托盘主体25的变形的说明图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。图1是表示安装系统10的安装装置11的结构的概略的一个例子的说明图。图2是表示托板23及托盘部件24的一个例子的说明图。如图1所示，安装系统10例如是执行将元件p配置在基板s上的安装处理的系统。该安装系统10具备安装装置11和管理计算机(pc)40。在安装系统10中，多个安装装置11从上游向下游配置。图1中，为了方便说明，仅示出1台安装装置11。管理pc40对包含安装装置11中的处理条件在内的安装作业信息等进行管理。此外，在本实施方式中，左右方向(x轴)、前后方向(y轴)及上下方向(z轴)如图1所示那样。

安装装置11具备基板搬运单元12、安装单元13、零件相机19、元件供给单元20及控制部30。基板搬运单元12是进行基板s的搬入、搬运、安装位置处的固定、搬出的单元。基板搬运单元12具有在图1的前后隔开间隔设置并在左右方向上架设的1对输送带。基板s由该输送带搬运。

安装单元13是将元件从元件供给单元20拾取并向固定于基板搬运单元12的基板s配置的单元。安装单元13具备头移动部15、安装头16及吸嘴17。头移动部15具备被导轨引导而沿xy方向移动的滑动件和驱动滑动件的马达。安装头16以能够取下的方式安装于滑动件，通过头移动部15在xy方向上移动。在安装头16的下表面以能够取下的方式安装有1个以上的吸嘴17。吸嘴17是利用压力拾取元件p的拾取部件。此外，该拾取部件也可以设为把持元件p的机械卡盘。另外，在安装头16配设有从上方拍摄基板s等的标记相机18。对于标记相机18而言，下方是拍摄区域，且读取基板s的基准位置、托盘部件24的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27。标记相机18伴随着安装头16的移动而沿x-y方向移动。

零件相机19配设于基板搬运单元12和元件供给单元20之间。该零件相机19的拍摄范围是零件相机19的上方。当吸附了元件p的吸嘴17在零件相机19的上方通过时，零件相机19从下方拍摄被吸嘴17吸附的元件p，将其图像向控制部30输出。

元件供给单元20具备具有带盘的多个供料器和收容有多个托盘的托盘单元。供料器对卷绕于带盘并保持元件的带进行送出，而将元件p向安装单元13供给。托盘单元具备料仓部21、托板23及托盘部件24。料仓部21收容多个固定有托盘部件24的托板23。托板23通过未图示的移动机构在料仓部21内的初始位置(参照图1虚线)与拾取元件p的拾取位置(参照图1实线)之间移动。如图2所示，托盘部件24具有托盘主体25、固定部件26及至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27。托盘主体25是形成有多个矩形的腔室的板状的部件，在该腔室收容元件p。固定部件26是将托盘主体25向托板23固定的部件，且在确保位置精度的状态下与托盘主体25连接。图2中，示出利用固定部件26固定托盘主体25的4个位置的例子。此处，框线是指形成用于在托盘排列元件的划分的部分。

控制部30构成为以cpu31为中心的微处理器，具备存储处理程序的存储部32等。该控制部30向基板搬运单元12、安装单元13、零件相机19、元件供给单元20输出控制信号，输入来自安装单元13、零件相机19、元件供给单元20的信号。

接下来，对这样构成的本实施方式的安装系统10的动作、特别是从托盘单元拾取元件p时校正元件p的位置的处理进行说明。图3是表示控制部30的cpu31执行的托盘元件供给处理程序的一个例子的流程图。该程序存储于存储部32，在安装装置11的安装处理开始之后执行。

若开始该程序，则控制部30的cpu31设定对从托盘部件24拾取的元件p的位置进行校正的模式(步骤s100)。作为该模式，存在当新生产开始时及托盘更换时的至少一方的托盘部件24第一次向拾取位置移动时拍摄至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27并求出校正值的第一模式和以比第一模式高的频率求出校正值的第二模式。此处，在第一模式中，cpu31仅在第一次求出元件p的拾取位置的校正值，之后反复使用该校正值拾取元件p。另外，在第二模式中，cpu31每次将托盘部件24从料仓部21拉出时都求出校正值，并利用该校正值拾取元件p。在步骤s100中，可以将作业者预先选择出的模式设定为执行用的模式，也可以将初始设定的模式(例如第二模式)设定为执行用的模式。在该实施例中，记载为在第一次移动时进行拍摄，但可求出校正值即可，不局限于此。例如，也可以通过预先准备来拍摄。

接下来，cpu31基于是否拾取托盘单元的元件p来判定是否存在托盘部件24的拉出(步骤s110)，在存在托盘部件24的拉出时，使对应的托盘部件24向拾取位置移动(步骤s120)。接下来，cpu31对对应的托盘部件24是否第一次被拉出进行判定(步骤s130)。在对应的托盘部件24是第一次拉出时，cpu31进行利用标记相机18拍摄托盘部件24的三处至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的处理(步骤s140)，求出基于拍摄到的图像的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的位置来校正托盘部件24的位置、倾斜及变形的校正值(步骤s150)。此处，cpu31执行：第一校正处理，对托盘部件24的两处至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27进行拍摄并校正托盘部件24的位置、倾斜；及第二校正处理，对托盘部件24的三处以上的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27进行拍摄并校正托盘部件24的位置、倾斜及变形。此处，设定为在第一次的托盘部件24的拉出时进行第二校正处理，在同一托盘部件24的第二次及以后的拉出中执行第一校正处理。只要是至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的图像，就能够获取平面上的位置。框线根据规格有时为纵框线51、横框线52、斜框线53。

图4是表示托盘主体25的位置偏差的说明图。在图4之后的图中至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27作为坐标的点来表示。图5是表示托盘主体25的倾斜的说明图。图6是表示托盘主体25的变形(拉伸)的说明图。如图4所示，托盘主体25的位置偏差能够通过成为至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的基准的坐标(图中虚线)与拍摄到的图像的坐标之差来求出。元件p也以与托盘主体25的位置偏差相同的方式产生偏差，因此位置偏差的校正值设为使吸嘴17的位置以与托盘主体25的位置偏差相同的方式产生偏差的值即可。另外，如图5所示，托盘主体25的倾斜能够通过将至少两个至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27连接的直线的倾斜来求出。倾斜的校正值能够作为与该托盘主体25的倾斜匹配的位置偏差量而求出。而且，如图6所示，在以至少两个至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27为基准时，托盘主体25的变形能够根据第三个至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27如何偏差来求出。例如，在如图6那样两点的距离相同而仅第三点的长度不同的情况下，能够检测出托盘主体25以预定的比例伸缩。在这种情况下，考虑该预定的比例来求出使吸嘴17的位置偏差的值即可。另外，在第三个至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27沿左右方向偏差的情况下，求出托盘主体25沿左右方向变形的比例，考虑该比例来求出使吸嘴17的位置偏差的值即可。

在步骤s150之后，cpu31存储该校正值，并且使用该校正值使安装单元13拾取元件(步骤s240)。由于托盘主体25的位置、倾斜及变形被校正，所以能够在正确的位置拾取元件p。接下来，cpu31对是否存在接下来拾取的元件p进行判定(步骤s250)，当存在接下来拾取的元件p时，对该元件p是否存在于其他托盘部件24进行判定(步骤s260)。在不存在于其他托盘部件24时，即，在为从处于当前拾取位置的托盘部件24拾取元件p的情况时，cpu31使用当前的校正值执行步骤s240以后的处理。另一方面，在步骤s260中下一次拾取的元件p处于其他托盘部件24时，cpu31使处于当前拾取位置的托盘部件24向初始位置移动(步骤s270)，执行步骤s120以后的处理。即，cpu31在步骤s120中，使对应的托盘部件24向拾取位置移动，在步骤s130中对是否为第一次拉出进行判定。

在对应的托盘部件24不是第一次拉出时，即，在为同一托盘部件24的第二次及以后的拉出时，cpu31对当前的设定模式是哪种模式进行判定(步骤s160)。在当前的设定为第二模式时，每次将托盘部件24拉出时，都利用第一校正处理求出校正值，cpu31对两处至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27进行拍摄(步骤s170)，对托盘主体25的位置、倾斜的校正值进行计算(步骤s180)。此外，变形的校正值也可以反复使用第一次求出的值。

接下来，cpu31对求出的校正值是否持续处于预定的允许范围内进行判定(步骤s190)。该判定对是否每次都需要求出校正值进行判定。例如，在多次求出的校正值几乎没有变动的情况下，托盘主体25即便存在位置偏差、倾斜等的情况下，也可以说不再从该状态进一步产生偏差地被固定。在这种情况下，即便反复使用一次求出的校正值，安装单元13也能够确保元件p的吸附位置精度。此处，“预定的允许范围”例如也可以是作为视为校正值未变动的范围而根据经验求出的范围，例如可以设为±10％的变动范围等。另外，“持续”例如可以根据经验确定为连续3次、连续5次等。而且，当求出的校正值并没有持续处于预定的允许范围内时，直接执行步骤s240以后的处理。另一方面，当求出的校正值持续处于预定的允许范围内时，cpu31向求出校正值的频率低的第一模式转移(步骤s200)而执行步骤s240以后的处理。

另一方面，当在步骤s160中设定模式为第一模式时，获取元件p的拾取位置偏差信息(步骤s210)。拾取位置偏差信息包含利用吸嘴17拾取元件p时的元件p与吸嘴17的位置偏差量。该拾取位置偏差能够在步骤s240中利用吸嘴17拾取元件p之后通过利用零件相机19拍摄该状态来求出。该位置偏差信息例如也可以包含多个先进行该判定后的如上述那样求出的拾取位置偏差量。接着，cpu31对元件p的拾取位置偏差量是否为允许范围外进行判定(步骤s220)。也可以是，该“允许范围”例如作为即便存在拾取位置偏差也视为对元件p的安装影响少的范围根据经验确定。当元件p的拾取位置偏差量在允许范围内时，cpu31直接执行步骤s240以后的处理。另一方面，当元件p的拾取位置偏差量在允许范围外时，cpu31为了提高托盘主体25的位置校正的精度而向第二模式转移(步骤s230)，执行步骤s240以后的处理。而且，在步骤s250中，当没有下一个元件时，即所有元件供给结束时，cpu31结束该程序。

此处，明确本实施方式的构成要素和本发明的构成要素的对应关系。本实施方式的托盘部件24相当于托盘部件，至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27相当于至少包含不同的两个方向的框线的部分，标记相机18相当于拍摄部，控制部30相当于控制部，安装单元13相当于拾取部。

以上说明的本实施方式的控制部30执行第一模式，在上述第一模式中，至少在托盘部件24第一次向拾取位置移动时对至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27进行拍摄，并求出基于拍摄到的图像的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的位置来校正元件p的拾取位置的校正值。另外，控制部30执行第二模式，在上述第二模式中，在托盘部件24向拾取位置移动时对至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27进行拍摄，并以比第一模式高的频率求出基于拍摄到的图像的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的位置来校正元件p的拾取位置的校正值。在该装置中，通过执行第二模式而更高精度地进行元件p的拾取，或者通过执行第一模式能够更高效地进行元件p的拾取。另外，第一模式是在新生产开始时及更换托盘时的至少一方的托盘部件24第一次向拾取位置移动时求出校正值的模式。在安装装置11中，能够使用在新生产开始时、更换托盘后再次开始时求出的校正值进行之后的元件拾取，因此能够更高效地进行元件p的拾取。

而且，当第二模式中求出的校正值持续处于预定的允许范围内时，控制部30从第二模式向第一模式转移，因此在该装置中，在校正值持续处于允许范围内、即托盘部件24的位置偏差变动小的情况下，进行执行频率低的第一模式，由此能够维持高精度的元件p的拾取，并且能够更高效地进行元件p的拾取。而且，控制部30获取对收容于托盘部件24的元件p进行拾取的安装单元13所拾取的元件p的位置偏差的信息(拾取位置偏差信息)，当位置偏差量处于预定的允许范围外时，从第一模式向第二模式转移。在该装置中，在第一模式中，当拾取到的元件p的位置偏差处于允许范围外时，即元件的位置偏差大时，向第二模式变更，因此能够更高精度地进行元件的拾取。而且，在第二模式中，控制部30在托盘部件24每次到达拾取位置时求出校正值，因此能够更高精度地进行元件p的拾取。

另外，控制部30执行第一校正处理，在上述第一校正处理中，对托盘部件24的两处至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27进行拍摄，并求出基于拍摄到的图像的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的位置来校正托盘部件24的位置和倾斜的校正值。另外，控制部30执行第二校正处理，在上述第二校正处理中，对托盘部件24的三处以上的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27进行拍摄，求出基于拍摄到的图像的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的位置来校正托盘部件24的位置、倾斜及变形的校正值。在该装置中，通过进行使用两处至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27的第一校正处理，能够更高效地进行元件的拾取，另一方面，通过进行使用三处以上的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27连托盘部件24的变形也校正的第二校正处理，能够更高精度地进行元件的拾取。而且，控制部30当新生产开始时及更换托盘时的至少一方的托盘部件24第一次向拾取位置移动时执行第二校正处理，之后执行第一校正处理。在该装置中，首先连托盘部件24的变形也进行校正，因此能够更高精度地进行元件p的拾取，在此以下省略变形的校正值的测定，因此能够更高效地进行元件p的拾取。

此外，本发明未被上述的实施方式作任何限定，只要属于本发明的技术范围则能够以各种方式实施，这是不言而喻的。

例如在上述的实施方式中，基于校正值的变动和拾取位置偏差量等来切换第一模式和第二模式，但未特别局限于此，也可以根据其他参数来切换模式。另外，也可以基于作业者的设定来执行第一模式及第二模式中的某一个模式。另外，第一模式成为仅在托盘主体25第一次移动时求出校正值的模式，但也可以是，若频率比第二模式低，则第二次及以后也定期地求出校正值。同样，第二模式被设为每次将托盘部件24从料仓部21拉出时都求出校正值，但也可以是，若频率比第一模式高，则不定期地求出校正值。另外，也可以是，当在第一模式中求出的校正值持续处于预定的允许范围外时，控制部30从第一模式向第二模式转移。在该装置中，在校正值并没有持续处于允许范围内、即托盘部件24的位置偏差变动大的情况下，进行执行频率高的第二模式，因此能够更高精度地进行元件p的拾取。

在上述的实施方式中，虽未特别说明，但例如也可以是，控制部30获取托盘主体25所收容的元件p的信息，并在该元件p为需要预定的高精度位置的元件时执行第二模式。在该装置中，能够对于位置精度要求高的元件更高精度地进行元件p的拾取。此处“位置精度要求高的元件”例如可举出向先配置的元件上配置的元件、狭窄相邻的元件等。

在上述的实施方式中，虽未特别说明，但例如，控制部30也可以获取收容于托盘部件24的元件p的信息，并在该元件p为要求预定的高位置精度的元件时执行第二校正处理。在该装置中，能够对于位置精度要求高的元件更高精度地进行元件p的拾取。

在上述的实施方式中，在托盘部件24第一次拉出时进行第二校正处理，在同一托盘部件24第二次及以后拉出时进行第一校正处理，但未特别限定。例如，也可以是，控制部30在持续进行第二校正处理的期间，当求出的变形的校正值持续处于预定的允许范围内时，从第二校正处理向第一校正处理转移而继续进行第一校正处理。在该装置中，托盘部件24的变形的变动在允许范围内省略其校正，因此能够更高效地进行元件p的拾取。此处，“持续进行第二校正处理的期间”除了包含托盘部件每次移动时进行第二校正处理的连续的持续之外，还包括每隔预定次数、经过预定时间后进行第二校正处理的断续的持续。另外，“预定的允许范围”例如也可以是作为视为校正值不变动的范围而根据经验求出的范围，例如可以设为±10％的变动范围等。另外，也可以是，控制部30获取对收容于托盘部件24的元件p进行拾取的安装单元13所拾取的元件p的拾取位置偏差信息，在位置偏差量处于预定的允许范围外时，从第一校正处理向第二校正处理转移而继续进行第二校正处理。在该装置中，当拾取到的元件p的位置偏差处于允许范围外时、即元件p的位置偏差较大时，继续进行连托盘部件24的变形也一起进行校正的第二校正处理，因此能够更高精度地进行元件p的拾取。

在上述的实施方式中，主要成为在第二模式时进行第二校正处理、在第一模式时进行第一校正处理的组合，但未特别限定于此。例如，也可以成为在第一模式中进行第二校正处理、在第二模式中进行第一校正处理等各种组合。

在上述的实施方式中，进行第一模式与第二模式的切换和第一校正处理与第二校正处理的切换双方，但未特别局限于此，也可以省略任一方的切换。这样，也能够更高精度地进行元件p的拾取，或者更高效地进行元件p的拾取。或者，在上述的实施方式中，具有第一模式及第二模式，但也可以不具有某一方。另外，在上述的实施方式中，具有第一校正处理及第二校正处理，但也可以不具有某一方。具体而言，例如，控制部30也可以通过拍摄托盘部件24的三处以上的至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27并求出基于拍摄到的图像的至少包含不同的两个方向的框线的部分27的位置来校正托盘部件24的位置、倾斜及变形的校正值的校正处理(第二校正处理)来执行至少在托盘部件24第一次向拾取位置移动时拍摄至少包含不同的两个方向的框线在内的部分27并求出基于拍摄到的图像的至少包含不同的两个方向的框线的部分27的位置来校正元件p的拾取位置的校正值的模式(第一模式)。在该装置中，能够通过第一模式高效地利用第二校正处理高精度地进行元件p的拾取。

在上述的实施方式中，在第二校正处理中使用三处至少包含不同的两个方向的框线的部分27，但只要为三处以上，则未特别限定。此外，若在安装装置11中拍摄位置增加则拍摄时间、解析时间变长，因此成为高精度但需要时间的安装处理。

在上述的实施方式中，变更求出校正值的处理的频率，但例如在校正值的变动在不需要预定的校正的范围内时，也可以省略校正本身。在该装置中，能够省略校正而更高效地进行元件p的拾取。

在上述的实施方式中，作为安装装置11进行了说明，但未特别局限于此，也可以为安装方法，也可以为执行它的程序。此外，在该安装方法中，也可以采用上述的安装装置的各种方式，另外，也可以追加实现上述的安装装置的各功能那样的步骤。

工业实用性

本发明能够在电子元件的安装领域中利用。

附图标记说明

10...安装系统11...安装装置12...基板搬运单元13...安装单元15...头移动部16...安装头17...吸嘴18...标记相机19...零件相机20...元件供给单元21...料仓部23...托板24...托盘部件25...托盘主体26...固定部件27...至少包含不同的两个方向的框线在内的部分30...控制部31...cpu32...存储部40...管理pc51...纵框线52...横框线53...斜框线p...元件s...基板