专利名称：表面安装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将IC芯片等电子元件搭载在印刷线路板等上的表面安装机。
背景技术：
一般来讲，已知的表面安装机通过吸嘴将其所吸附的电子元件安装在印刷线路板上。
这种表面安装机中，包括对在元件安装操作中所使用的焊料等是否附着在吸嘴上的情况进行检测的表面安装机(例如，日本专利公开公报特开平10-190292号所公开的元件安装装置)。
该元件安装装置，使吸嘴经过被安装在装载印刷线路板的基座一侧的摄像装置上方，根据这时被摄像的吸嘴的底面图像而对该吸嘴是否脏了进行判断。
具体地说，在该装置中，当根据安装操作中进行元件识别时通过摄像装置摄像的底面图像不能进行识别元件的识别错误达到设定次数时，从现在所进行的元件安装处理转移至吸嘴是否脏了的检测处理，作为该处理，不执行元件吸附而直接使吸嘴移至摄像位置，利用上述摄像装置对吸嘴底面进行摄像，通过对该图像进行亮度检测来判定吸嘴是否脏了。
但是，在上述专利文献的元件安装装置中，由于在从元件安装处理向其它处理转移后，对吸嘴是否脏了进行判断，但该判断处理需要时间，从而会产生等待进行元件安装处理的时间，其结果使元件安装作业的操作性能变差。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作成的，其目的在于，提供尽可能维持元件安装作业的效率并能对吸嘴是否脏了进行检测的表面安装机。
为了实现上述目的，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，相对于载放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，其包括对吸嘴的前端部可从侧方进行摄像的侧方摄像装置；对吸嘴从下方进行摄像的底面摄像装置；以及控制装置，对侧方摄像装置和底面摄像装置以及吸嘴保持构件的驱动进行控制，以对安装操作中的吸嘴进行侧面图像和底面图像的摄像，该控制装置，根据上述底面图像，对在吸嘴的底面上是否有异物进行判断，根据侧面图像，对在吸嘴上是否吸附有元件进行判断，在这些判定中，当判定存在上述异物且未吸附元件时，则判定该吸嘴脏了。
采用上述表面安装机，在安装操作(通过吸嘴反复进行电子元件的吸附操作、电子元件的安装操作)中，由于对吸嘴的侧面图像和底面图像进行摄像，能根据该两图像正确判定吸嘴的底面状态(附着在底面上是元件、还是焊料等异物？)，故在安装操作中的一连串的操作过程中，能检测出吸嘴是否脏了。
也就是说，在执行安装操作的过程中，由于在使吸嘴移动的过程中拍摄该吸嘴的侧方图像和底面图像，并能根据该两图像检测出吸嘴是否脏了，故能同时进行吸嘴的安装操作，以及检测吸嘴是否脏了。
因此，采用上述表面安装机，能尽可能地维持元件安装操作的效率，同时能检测吸嘴是否脏了。
在上述表面安装机中，包括将上述吸嘴保持构件支承在基座上的支承构件，使上述吸嘴保持构件沿着与载放于上述基座的印刷线路板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而可以变位自如，上述侧方摄像装置设置在上述吸嘴保持构件和支承构件中的至少一方。
采用上述表面安装机，在将侧方摄像装置设置在支承构件上时，由于可通过使吸嘴保持构件沿该支承构件(上述平面中任意一方的轴)移动，而将吸嘴移动至侧方摄像装置的摄像范围内，故与将侧方摄像装置设置在基座上的情况相比，能缩短摄像所需的吸嘴保持构件的移动距离，其结果能高速地拍摄吸嘴的侧面图像，从而能缩短检测吸嘴是否脏了的所需时间。
另一方面，在将侧方摄像装置设置在吸嘴保持构件上时，由于吸嘴和侧方摄像装置的双方都固定在吸嘴保持构件上，从而能将侧方摄像装置始终保持在上述摄像范围内，故摄像时不需要移动吸嘴保持构件，就能高速地拍摄吸嘴的侧面图像，其结果能缩短检测吸嘴是否脏了的所需时间。
另外，在上述任一种场合，由于不必将侧方摄像装置设置在基座上，故基座面积的大小可设置成所需的最小限度，从而获得小型化的表面安装机。
并且，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和吸嘴保持构件自身上，故能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，其结果能尽可能地抑制吸嘴的破损等的不良情况的发生，同时能检测吸嘴是否脏了。
在上述表面安装机中，上述吸嘴保持构件具有多个吸嘴。
采用上述表面安装机，由于能吸附多个电子元件，并且将其安装在印刷线路板上，故能进一步提高元件安装操作的效率。
在上述表面安装机中，上述控制装置，在对电子元件执行吸附操作后，直至吸嘴移动到印刷线路板上的安装位置的期间，执行吸嘴是否脏了的判断。
采用上述表面安装机，由于能在元件识别时判断吸嘴是否脏了，故能更可靠地维持元件安装操作的效率，同时能检测吸嘴是否脏了。
也就是说，一般在执行吸附操作后，利用底面摄像装置或侧面摄像装置或双方对吸嘴前端部进行摄像，并根据该图像，执行对电子元件与吸嘴的位置偏移等进行检测的元件识别，但上述表面安装机能在元件识别的同时检测上述吸嘴是否脏了。
另外，采用上述表面安装机，在电子元件的吸附后进行吸嘴是否脏了的检测时，原则上电子元件被吸嘴所吸附，但为了对应电子元件的供给位置及安装部位等情况和下一工序的内容，而希望缩短吸嘴保持构件的移动距离等，因此在设定指定的吸嘴不吸附电子元件时(具有多个吸嘴时)、或在电子元件吸附错误时，存在对未吸附电子元件的吸嘴(以下，称作空嘴)进行驱动。并且，在上述表面安装机中，对于这样的空嘴，能进行上述吸嘴是否脏了的判断。
在上述表面安装机中，上述控制装置，在电子元件安装至印刷线路板后，直至移动到下一个电子元件的吸附位置的期间，执行吸嘴是否脏了的判断。
采用上述表面安装机，对于吸附电子元件之前的吸嘴，能可靠地执行上述吸嘴是否脏了的检测。
在上述表面安装机中，还包括能将表面安装机的驱动状态等通知操作者的通知装置，上述控制装置，在判定吸嘴脏了时，利用上述通知装置将该情况通知操作者。
采用上述表面安装机，由于能通知检测出吸嘴脏了，故操作者能迅速采取必要的措施。
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结构的方框图。
图5是表示利用图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是表示利用侧方摄像机和下方摄像机摄制的侧面和底面图像的示意图，(a)是表示未吸附电子元件C的吸嘴的示意图，(b)是表示电子元件直立在吸嘴底面上的状态，(c)是表示电子元件相对于吸嘴倾斜地被吸附的状态，(d)是表示电子元件以正确的姿势吸附在吸嘴上的状态。
图10是关于另一实施形态的表面安装机的示意图，与图3的性质相同。
具体实施例方式
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，主要包括利用各部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和对上述操作进行控制的控制器(控制装置)30(参照图4)。
主体机构部1，具有由基座2等构成的安装机主体和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对载于其上的印刷线路板P进行搬送，并使该印刷线路板P停止在规定的安装操作位置(图1所示的位置)。
在上述传送带4的两侧，设置有元件供给部5，在这些元件供给部5上设有多列的带式送料器5a。
各个带送料器5a，将以规定间隔收容保持有电子元件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。
另外，在本实施形态中，各个带式送料器5a以及位于该列带式送料器5a端部的存储桶(bucket)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，可收容安装操作中被识别为废弃对象而被搬送的电子元件C，其具体结构将在后详细叙述。
上述头部单元3，被配置在基座2的上方，并可在上述元件供给部5和印刷线路板P的安装操作位置之间的范围内移动。
具体地说，头部单元3，能沿着在与印刷线路板P表面大致平行的平面上相互垂直相交的X轴和Y轴移动。
即，在基座2上，设置有Y轴方向的固定导轨7和由Y轴伺服电动机8驱动的滚珠丝杠9。并且，在固定导轨7上，设置有头部单元的支承构件10，设置在该支承构件10上的螺母部10a与上述滚珠丝杠9螺合。
并且，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，设置在该头部单元3上的螺母部(未图示)与上述滚珠丝杠13螺合。
因此，通过Y轴伺服电动机8的驱动，上述支承构件10沿Y轴方向移动，同时头部单元3通过X轴伺服电动机12的驱动相对于支承构件10沿X轴方向移动，采用该结构，能实现头部单元3沿着X轴和Y轴方向的移动。
在本实施形态中，在上述头单元3上，沿X轴方向排成1列地设置有前端具有吸嘴14的6个安装用头部15。
另外，在头部单元3上，相对于各安装用头部15分别设置有Z轴伺服电动机16和由该Z轴伺服电动机16转动驱动的Z轴滚珠丝杠17。
并且，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。
在上述头部单元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，对应于该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轴转动。
并且，在头部单元3的下端部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。
另外，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，在上述支承构件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。另外，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)以及区域传感器(areasensor)等构成，从侧方对吸嘴14进行摄像，在上述侧方照明21的照明条件下，能够获得吸嘴14的下端部及其周围范围的透射图像(参照图9)。
并且，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进行摄像的下方摄像部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；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配置的多个LED构成的拱顶状(dome)下方照明(下方照明装置)26，由此能够获得经过其上方的吸嘴14或被吸附的电子元件C的底面的反射图像(参照图9)。
另外，下方摄像部24，由于在X轴方向被定位在与上述侧方摄像机23相同的位置上，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同时经过两摄像机23、25的摄像范围，且能使各吸嘴14连续地通过。
因此，在经过上述摄像范围时，若分别使两摄像机23、25进行摄像，就可连续且同时获得关于各吸嘴14的侧面图像和底面图像。
接着，参照图4对本实施形态的控制系统进行说明。
控制器30，设置在主体机构部1内部的适当部位，由已知的执行逻辑运算的CPU、对初始设定等进行存储的ROM、将装置操作中的各种数据暂时进行存储的RAM等构成。
另外，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和运算装置36。
另外，在上述控制器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，对上述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)、和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)的驱动进行控制。
摄像装置控制装置32，对侧方摄像机23、下方摄像机25、侧方照明21和下方照明26的操作进行控制。
图像存储器33，对通过侧方摄像机23和下方摄像机25的摄像所获得的图像数据进行存储。
搭载信息存储装置34，是对有关安装在印刷线路板P上的电子元件C的信息进行存储的装置，对将哪种电子元件C以怎样的顺序安装在印刷线路板P的哪个部位等信息进行存储。
比较信息存储装置35，存储在以下说明的处理中需要与实测值进行比较的规定值(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，根据存储在上述搭载信息存储装置34中的电子元件C的安装顺序等，对轴控制装置31及摄像装置控制装置32进行控制，并执行以下说明的安装处理。
尤其，运算装置36，将存储在上述比较信息存储装置35中的亮度的数据与根据实际拍摄的图像数据算出的亮度进行比较，对吸嘴14是否有光点进行判断，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)，将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是否已执行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(步骤S3为NO)，则给上述计数器N1加1(步骤S4)，重复执行上述步骤S2。
另一方面，若判定所有的吸嘴14已完成元件吸附的处理(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N2号的吸嘴14所吸附的电子元件C是否为BGA(BallGrid Array在下表面具有球状突起的元件)(步骤S6)。
这里，当判定被吸附的电子元件C不是BGA时(步骤S6为NO)，使对应于该吸嘴14的侧方照明21点灯(步骤S7)。
在执行该步骤S7之后，并判定被吸附的电子元件C是BGA的情况下(步骤S6为YES)，对N2号吸嘴14所吸附的电子元件C拍摄底面图像和侧面图像(步骤S8)。
另外，在被吸附的电子元件C是BGA时，使侧方照明21处于熄灯状态，以此抑制在以侧方照明21点灯的状态下对BGA的侧面和底面进行摄像时，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轮廓等不良情况发生。
接着，判断所有6个吸嘴14是否都完成了对电子元件C地摄像(步骤89)，这里，若判定还有未摄像的电子元件C(步骤S9为NO)，则给上述计数器N2加上1(步骤S10)，重复执行上述步骤S6。
即，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向Y轴方向变位，以使各吸嘴14经过下方摄像机25的摄像范围，并且使头部单元在X轴方向上予以驱动，由此可同时对每个吸嘴14的侧面和底面进行摄像，并可针对各吸嘴连续进行摄像。
并且，在上述步骤S9中，若判定所有的吸嘴14完成了摄像(步骤S9为YES)，接着执行对电子元件C的吸附状态进行检测的吸附状态检测处理T。
图6是表示图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，首先在对电子元件C的吸附状态进行检测时，将用于选定作为对象的吸嘴14的计数器N3设定为1(初始值)(步骤T1)。
接着，根据N3号的吸嘴14所吸附的电子元件C的底面图像，判断该底面是否有光点(步骤T2)。
另外，在该步骤T2中，通过存储于上述比较信息存储装置3 5中的每种元件的光点阈值与底面图像上的光点进行比较，由此来判断光点的有无。
具体地说，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所获得的光点的面积实测值及亮度实测值等超过上述上限值时，判定有光点。
根据这样的处理、若判定在底面上有光点时(步骤T2为YES)，根据N3号的吸嘴14的侧面图像，判断该吸嘴14是否吸附有电子元件C(步骤T3)。
这里，当判定未吸附有电子元件C时(步骤T3为NO)，则认为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)。
即，在底面图像中检测出光点时(步骤T2为YES)，通常能判定是形成于电子元件C底面的突起所造成的下方照明26的反射光，而在该状态下，判定未吸附有电子元件C时(步骤T3为NO)，如图8所示，能判定附着在吸嘴14底面上的焊料H等附着物反射下方照明26的光。
并且，当通知吸嘴14脏了时，就等待操作者从未图示的输入装置输入确认应答(步骤T5)，例如，若输入跳过N3号的吸嘴14的安装操作的指令时(步骤T5为YES)，就给上述计数器N3加上1(步骤T6)，重复执行上述步骤T2。
另一方面，当在上述步骤T2中判定无亮点时，根据该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，辩明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，与上述内容相同，对N3号的吸嘴14的底面和侧面进行摄像(步骤T9)，重复执行上述步骤T2。另外，在上述步骤T9中，执行将上次所摄像的底面和侧面图像更新成本次所摄像的底面和侧面图像的处理。
另一方面，在上述步骤T7中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，但是根据底面图像不能识别该电子元件C时(如图9(b)所示，电子元件C直立在吸嘴14的底面上等吸附不良的情况)，执行废弃该电子元件C的操作(步骤T10)。
这里，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、并在此使电子元件C脱离吸嘴14的操作。
当完成上述废弃操作后，为进入侧方摄像机23的摄像范围而对N3号的吸嘴14的高度进行调整，并驱动头部单元3，对N3号的吸嘴14的侧面图像进行摄像(步骤T11)，根据该侧面图像判断电子元件C是否从N3号的吸嘴14脱离(电子元件C的有无)(步骤T12)。
这里，当判定有电子元件C时(步骤T12为NO)，重复执行上述步骤T10，另一方面，当判定为无电子元件C时(步骤T12为YES)，则执行上述步骤T8的吸附操作。
另一方面，在上述步骤T3中，当判定在N3号的吸嘴14上吸附有电子元件C，即在从底面和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的摄像数据所算出的电子元件C的尺寸等数据就能判定电子元件C的姿势。
在该判定中，在判定吸附姿势为异常时(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处于倾斜时，执行上述步骤T10。
另一方面，在判定吸附姿势为正常时(步骤T13为YES)，即判定为图9(d)所示的姿势时，根据N3号的吸嘴14的底面和侧面图像检测出该吸嘴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，判断是否对全部吸嘴14的吸附状态完成了检测(步骤T15)，这里，若判定还存在未完成检测的吸嘴14时(步骤T15为NO)，对上述计数器N3加上1(步骤T16)，重复执行上述步骤T2。
另一方面，在上述步骤T15中，当判定全部吸嘴14已完成吸附状态的检测时，该处理进入图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是表示图5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轴伺服电动机使吸嘴14下降，由此来安装该电子元件C，并依次对每个吸嘴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设定为1(初始值)(步骤U3)。
并且，根据上述侧面图像，判断N4的吸嘴14上是否残留有电子元件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)。
这里，若操作者输入，例如使N3号的吸嘴14再次执行元件安装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，若判定无残留电子元件C时，就判断所有吸嘴14是否完成了上述带回检测(步骤U7)，当判定还存在未执行带回检测的吸嘴14时(步骤U7为NO)，对上述计数器N4加上1(步骤U8)，重复执行上述步骤U4。
另一方面，若判定所有吸嘴14已完成了带回检测(步骤U7为YES)，就进入图5的主程序。
再次参照图5，当上述元件安装处理U结束时，接着就判断电子元件C相对于印刷线路板P的安装是否都结束(步骤S11)。
这里，若判定未完成所有电子元件C的安装时(步骤S11为NO)，重复执行上述步骤S1，另一方面，当判定全部电子元件C完成安装时(步骤S11为YES)，该处理结束。
另外，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1台侧方照明21a。这样，能获得对应于各吸嘴14的侧面的反射图像。
并且，在上述实施形态中，侧方摄像机23安装在支承构件10上，但也可在头部单元3上设置对应于各吸嘴14的多个侧方摄像机23。
在该实施形态中，由于各侧方摄像机23与各吸嘴14无相对变位，故这些侧方摄像机23可使用区域传感器。
并且，在该实施形态中，关于侧方照明，还可如图3所示，在头部单元3上设置多台照明(符号21)，或如图10所示，在支承构件10上设置1台照明(符号21a)，或者两者都采用，通过适当地选择这些照明，能够有选择地获得关于各吸嘴14的侧面的透射或反射图像。
如上所述，采用上述表面安装机，由于在安装操作中拍摄吸嘴14的侧面图像和底面图像(步骤S8)，能根据该两图像对吸嘴14的底面状态(是否附着有焊料等，参照图8)正确地进行判断，故在安装操作中的一连串操作的过程中，能检测吸嘴14是否脏了。
也就是说，在执行安装操作的过程中，由于在使吸嘴14移动的过程中拍摄该吸嘴14的侧方图像和底面图像，并能根据该两图像检测吸嘴14是否脏了，故能同时进行吸嘴14的安装操作，以及检测吸嘴14是否脏了。
因此，采用上述表面安装机，能尽可能地维持元件安装操作的效率，同时能检测吸嘴14是否脏了。
另外，采用上述表面安装机，是将侧方摄像机23设置在头部单元3或支承构件10中的至少一方。
因此，在将侧方摄像机23设置在支承构件10上时，由于可通过使头部单元3沿X轴移动而能使吸嘴14移动至侧方摄像机23的摄像范围内，故与将侧方摄像机23设置在基座2上的情况相比，能缩短摄像所需的头部单元3的移动距离，其结果能高速地拍摄吸嘴14的侧面图像，从而能缩短检测吸嘴14是否脏了的所需时间。
另一方面，在将侧方摄像装置设在头部单元3上时，由于吸嘴14和侧方摄像机23双方都固定在头部单元3上，从而能将侧方摄像机23始终保持在上述摄像范围内，故摄像时不需要移动头部单元3，就能高速地拍摄吸嘴14的侧面图像，其结果能缩短检测吸嘴1 4是否脏了的所需时间。
另外，在上述任一种场合，由于都不必将侧方摄像机23设置在基座2上，故基座2的面积大小可设置成所需的最小限度，从而能获得小型化的表面安装机。
并且，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的支承构件和头部单元3自身上，故能避免随着该头部单元3移动而造成的吸嘴14与侧方摄像机23的相互干涉，其结果能尽可能地抑制吸嘴14的破损等不良情况的发生，同时能检测吸嘴14是否脏了。
采用具有多个吸嘴14的上述表面安装机，由于能吸附多个电子元件C，并且将其安装在印刷线路板P上，故能进一步提高元件安装操作的效率。
采用在执行电子元件的吸附操作后，直至吸嘴14移动到印刷线路板P上的安装位置的期间，判断吸嘴14是否脏了的上述表面安装机，由于能在执行元件识别(上述吸附状态检测处理)时，判断吸嘴14是否脏了，故能更可靠地维持元件安装操作的效率，同时能检测吸嘴14是否脏了。
另外，在上述实施形态中，是在电子元件从吸附至安装的过程中检测吸嘴14是否脏了，但不局限于此，例如，在头部单元3的各吸嘴14的安装操作结束后，在吸嘴14移动至作为下一个吸附对象的电子元件C吸附位置的过程(例如，步骤S1～S3之间)中，也能检测吸嘴14是否脏了。
这样，对于吸附电子元件C之前的吸嘴14，能可靠地检测吸嘴是否脏了。
采用具有显示装置37的表面安装机，由于能通知检测出吸嘴14脏了，故操作者能迅速地采取必要的措施。
另外，在上述实施形态中，是在每次元件安装操作中检测吸嘴14是否脏了(进行侧面摄像并进行判定)的，但不局限于此，例如，也可以定期地或在吸嘴14的吸附次数达到规定次数时来检测吸嘴14是否脏了。
并且，在上述实施形态中，是将侧方摄像机23设置在头部单元3或支承构件10上的，但也可以设置在基座2上。
权利要求
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，相对于载放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，包括对吸嘴的前端部可从侧方进行摄像的侧方摄像装置；对吸嘴可从下方进行摄像的底面摄像装置；以及控制装置，对侧方摄像装置和底面摄像装置以及吸嘴保持构件的驱动进行控制，以对安装操作中的吸嘴进行侧面图像和底面图像的摄像，该控制装置，根据上述底面图像，对在吸嘴的底面上是否有异物进行判断，根据侧面图像，对在吸嘴上是否吸附有元件进行判断，在这些判断中，当判定存在上述异物且未吸附元件时，则判定该吸嘴脏了。
2.如权利要求1所述的表面安装机，其特征在于，包括将上述吸嘴保持构件支承在基座上的支承构件，使上述吸嘴保持构件沿着与载放于上述基座的印刷线路板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，上述侧方摄像装置设置在上述吸嘴保持构件和支承构件中的至少一方。
3.如权利要求1或2所述的表面安装机，其特征在于，上述吸嘴保持构件具有多个吸嘴。
4.如权利要求1或2所述的表面安装机，其特征在于，上述控制装置，在对电子元件执行吸附操作后，直至移动到印刷线路板上的安装位置的期间，执行吸嘴是否脏了的判断。
5.如权利要求1或2所述的表面安装机，其特征在于，上述控制装置，在电子元件安装至印刷线路板后，直至移动到下一个电子元件的吸附位置的期间，执行吸嘴是否脏了的判断。
6.如权利要求1或2所述的表面安装机，其特征在于，还包括能将表面安装机的驱动状态等通知操作者的通知装置，上述控制装置，在判定吸嘴脏了时，利用上述通知装置将该情况通知操作者。
全文摘要
本发明的表面安装机，通过将有多个吸嘴的头部单元相对于载放有印刷线路板的基座进行相对变位，由此将电子元件安装在印刷线路板上，其包括可对吸嘴从侧方和下方进行摄像的侧方摄像机(23)和下方摄像机(25)；以及控制器(30)，根据底面图像对在吸嘴的底面上是否有异物进行判断，根据侧面图像对在吸嘴上是否吸附有电子元件进行判断，从而能检测出吸嘴是否脏了。采用本发明，能尽可能维持元件安装操作的效率，并能检测吸嘴是否脏了。
文档编号H05K13/00GK1735333SQ20051008938
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月5日 优先权日2004年8月5日
发明者山田刚 申请人:雅马哈发动机株式会社