电子部件安装器和安装方法

专利名称：电子部件安装器和安装方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量部件高度(厚度)的方法，其中，所述 部件通过安装器吸嘴的吸力捡拾，并且被安装在诸如板等等的构件 上。
背景技术：
待安装的电子部件的高度是安装器的重要参数之一。更具体而言，如果用于安装电子部件的传送头(transfer head)所固持的电子 部件的实际高度与指定给该电子部件且被存储以控制安装器的值不 同，则在将该电子部件安装到板上时，会发生各种各样的问题。例如， 在电子部件的实际高度小于所存储数据的情况下，在电子部件到达板 之前就会被释放，从而其可能并未到达板上的正确位置。相反，如果 电子部件的实际高度大于所存储数据，则电子部件就会被过于强力地 压在板上，从而可能使得板、电子部件或者吸嘴被损坏。传统地，为了将电子部件的高度数据输入到安装器中，要从电子 部件制造商那里获得电子部件的高度数据并且手工进行输入，或者从 用于保存电子部件的载带(tape)等等中取出电子部件，并使用游标 卡尺等等进行测量，并且手工输入测量值。然而，电子部件的高度可能发生变化，这取决于制造商或者制造 批次，并且即使是电子部件的性能并未改变也是如此。例如，当在订 货至交货的时间(从收到板生产订单开始直到板的发货)縮短的情况 下当前所使用的电子部件断货，就只能别无选择地使用另一制造商的 部件来替代。在这情况下，即使是部件的性能并未改变，也必须手工 输入替代部件的数据。这种数据输入不仅非常繁琐，而且在测量替代 部件的高度并手工输入部件的数据的情况下还导致测量误差或者人 为错误，从而造成部件的实际高度与所输入数据之间的差异。因此，为了避免测量误差和人为错误并确保电子部件的实际高度 与存储在安装器中的数据之间的精确匹配，申请了用于如图1所示的 安装器的专利申请，其包括检测器，用于检测部件尺寸以便自动获得并存储该部件的尺寸(参见例如日本专利申请公开No.07-38294)。最近几年， 一种所谓的多功能安装器得到广泛使用，该安装器在 其上安装各种电子部件，范围从微小的部件到很大的部件。如果将用于检测尺寸(具体而言，部件的高度)的检测器应用于 这种多功能安装器，则会发生以下问题。如果将检测器附着在安装器 的传送头上，则就可以在从传送头通过吸力捡拾起部件直到其移动到 板上方为止的期间内测量该部件的高度，从而高度测量不会造成时间 浪费。另一方面，需要大尺寸的检测器来检测较大部件的高度。如果 将这种检测器附着在安装器的传送头上，则检测器的尺寸和重量会对 高速移动以安装部件的传送头造成负担，从而不能保持传送头的定位 精度。此外，由于大尺寸检测器通常具有低分辨率，因此如果该检测器 检测微小部件的高度，则高度测量误差就会太大，以致于不能没有任 何问题地安装该部件。具有高分辨率的大尺寸检测器不可避免地导致 成本的增加。发明内容因此，本发明是考虑到以上问题而构思出来的，本发明的目标是 提供一种方法，用于使用具有较小测量范围的传感器来测量范围从微 小的部件到较大的部件的各种部件的高度。为了实现上述目的，根据本发明的部件高度测量方法是这样一种 部件高度测量方法，其应用于配有传送头的安装器，所述传送头具有 部件吸取-固持吸嘴，所述传送头用于传送部件并将所述部件安装到板上，所述方法包括将所述部件降低到用于测量所述部件的高度的 传感器的高精度范围内；并且使用所述传感器测量所述部件的高度。相应地，由于在将部件降低到传感器的高精度范围内之后测量所 述部件的高度，因此，能够精确地测量所述部件的高度。该方法还包括初步降低所述吸嘴所吸取并固持的部件，并使用 所述吸嘴的降低量和从所述传感器输出的信号，来初步测量所述部件 的高度。在所述部件的降低步骤中，优选地，基于在所述初步测量中 测得的所述部件的高度，将所述部件降低到所述传感器的高精度范围 之内。相应地，由于所述部件的高度是基于所述吸嘴的降低量和从所述 传感器输出的信号来测量的，因此可以测量范围从微小部件到较大的 部件的各种部件的高度，即使传感器相对较小。另外，即使是使用从 一个位置到另一个位置精度发生改变的传感器，也可以通过两次测量 所述部件来确保高测量精度。进一步优选的是，该方法包括降低未固持部件的吸嘴，并获得 与该吸嘴的下端垂直位置相关的信息。相应地，对于需要替换吸嘴的安装器，变得可以尽可能地避免吸 嘴的尺寸精度或者附着精度对部件的高度测量值的影响。优选的是，在测量部件的高度时，在测得的高度小于预定值的情 况下，在将所述吸嘴的下端的垂直位置保持在预定位置的同时，确定 性地测量所述部件的高度，而在测得的高度等于或大于预定值的情况 下，在将所述吸嘴的下端的垂直位置保持在预定位置的同时，确定性 地测量所述部件的高度。相应地，当测量相对微小的部件的高度时，吸嘴的重复误差而不 是其降低误差对部件高度的测量值有着更大的影响。相反地，对于相 对厚的部件，吸嘴的降低误差对部件高度的测量值有着更大的影响。 当重复误差小于降低误差时，可以降低在部件高度中发生严重误差的 可能性。注意，所述降低误差是在为降低吸嘴而设定的值和吸嘴的实际降 低量之间的误差。重复误差是在重复几次降低设定值时，吸嘴的实际 降低值之间的变化误差。另外，在将吸嘴保持在静止状态之后在水平平面上将传感器和部 件彼此相对地移动时，执行初步测量和确定性测量中的一种。相应地，能够移走传感器，以便安装部件。还可以一次测量多个部件。此外， 一种用于使计算机执行以上步骤的程序， 一种包含以上步骤作为单元的高度测量设备，或者包含该高度测量设备的安装器，也能够实现上述相同的目标，并产生上述相同的效果。根据本发明，可以使用较小传感器的高精度部分测量范围从微小的部件到较大的部件的各种部件的高度，从而可以以高精度水平检测 电子部件的高度。作为关于本申请的技术背景的进一步信息，将以下包含有说明 书、附图和权利要求的日本专利申请的公开通过参考整体结合于此-2005年8月2日申请的日本专利申请No.2005-223681; 2005年8月3日申请的日本专利申请No.2005-224892;以及 2005年8月18日申请的日本专利申请No.2005-237334。


从以下结合了示出本发明具体实施例的附图的本发明的描述中，本发明的这些和其他目的、优点和特征将会变得显而易见。在附图中图1是示出传统尺寸的检测器的概念图； 图2是在本发明的一个实施例中的电子部件安装器的平面图； 图3A是本发明的一个实施例中的电子部件安装器的传送头的正 视图；图3B是本发明的一个实施例中的电子部件安装器的传送头的侧 视图；图4是本发明的一个实施例中的电子部件安装器的控制系统的 结构图；图5是解释本发明的一个实施例中用于检测电子部件的方法的图；图6是本发明的一个实施例中的电子部件安装器的操作顺序的 流程图；图7A是解释本发明的一个实施例中用于检测电子部件的第一方 法的示图；图7B是解释本发明的一个实施例中用于检测电子部件的第二方 法的示图；图8是本发明的一个实施例中的电子部件安装器的操作顺序的 流程图；图9是根据本发明的一个实施例的电子部件安装器的外部透视 图，带有该安装器内部的剖面图；图IO是示出内部结构的平面图，包含了电子部件安装器的主要 元件；图IIA是传送头的顶部透视图； 图IIB是传送头的底部透视图；图12是示出附着在扫描测量单元上的投射器和行传感器的概念 侧视图；图13是示出电子部件安装器的功能性结构的功能框图；图14是电子部件安装器的操作顺序的流程图；图15是示出电子部件的初步测量的侧视图；图16是示出电子部件的确定性测量的侧视图；图17是示出测量在用于降低吸嘴的设定值与实际降低量之间关 系的操作序列的流程图；图18是示出对吸嘴的降低量的测量的侧视图；图19是示出在本发明的一个实施例中用于测量电子部件高度的 操作顺序的流程图；图20是示出相对较厚的电子部件的排列的侧视图，该排列用于 测量所述相对较厚的电子部件；以及图21是示出相对较薄的电子部件的排列的侧视图，该排列用于 测量所述相对较薄的电子部件。
具体实施方式
(第一实施例)接下来，参考附图描述本发明的一个实施例。图2是在本发明的 一个实施例中的电子部件安装器的平面图；图3A是本发明的一个实施例中的电子部件安装器的传送头的正视图；图3B是本发明的一个 实施例中的电子部件安装器的传送头的侧视图；图4是本发明的一个 实施例中的电子部件安装器的控制系统的结构图；图5是解释本发明 的一个实施例中用于检测电子部件的方法的示图；以及图6是本发明 的一个实施例中的电子部件安装器的操作顺序的流程图。首先，参考图2、图3A和图3B，描述电子部件安装器的整体结 构。在图2中，沿X方向延伸的输送路径2放置在基座1的大致中 心处。输送路径2传送要在其上安装部件的板3，并将其放置于预定 位置。注意，在本发明中，板的传送方向是X方向，而在水平平面 上与X方向正交的方向是Y方向。在输送路径2的Y方向上的两侧 放置了电子部件供应单元4。每个电子部件供应单元4包括部件供给 器，用于为安装器提供电子部件(以下称为"部件")。在本实施例中， 多个带状供给器5并排地、可拆卸地排列。在带状供给器5中存储了 多个部件。一对Y坐标台6放置在基座1的X方向上的两端。 一对X坐标 台设置在这两个Y坐标台6上，并且由Y坐标台6驱动以沿着Y轴 移动。传送头8附着在每个X坐标台7的侧面，并且由X坐标台7 驱动，从而沿着X轴移动。Y坐标台和X坐标台7是水平移动单元， 用于在基座1上水平移动传送头8。在图3A和图3B中，传送头8经由板9附着到X坐标台7。多 个吸嘴单元20附着到框架10并且由框架10所支撑。在本实施例中， 在Y方向上放置了两行吸嘴单元，每一行具有串行排列的4个吸嘴 单元20。在图3B中，吸嘴21附着在每个吸嘴单元20的下端。每个吸嘴 单元20包括上下驱动单元(up-and-down drive unit) 22和旋转驱动 单元23 (见图4)，作为用于驱动吸嘴21的单元。上下驱动单元22 由以下部分组成垂直方向上固定的滚珠螺杆(ball screw)(图中未 示出)；与该滚珠螺杆旋拧在一起的螺母；以及用于轴向旋转该滚珠 螺杆的马达，吸嘴21连接到该螺母上。滚珠螺杆的轴向转动垂直移 动螺母，这导致吸嘴21的上下移动。如上所述，通过控制每个吸嘴单元20的上下驱动单元22.的驱动，能够对每个吸嘴21的水平高度 (level)(垂直位置)进行与其他吸嘴相互独立的调节。此外，由于 由旋转驱动单元23驱动每个吸嘴21来与其他吸嘴相互独立地进行旋 转，因此能够改变每个吸嘴21所吸取且固持的部件的水平方向。在图3A和图3B中，第一行传感器13附着到传送头8，并且被 固持在传感器13能够检测到每个吸嘴21下表面上的部件吸取表面 (以下称为"吸取表面")的侧面的固定水平高度上。该第一行传感 器13能够沿着吸嘴21的排列移动，同时保持该固定水平高度。当第 一行传感器13位于由每个吸嘴21所吸取并固持的部件P的侧面时， 其检测部件P。第一行传感器13持续移动，从而顺序地检测部件P。 这样，第一行传感器13检测由每个吸嘴21所吸取并固持的每个部件 P的高度及其安装表面的水平高度。注意，安装表面是在将部件安装 到板上时，要与板的上表面接触的部件的表面。安装表面通常是电极 的下表面，但是具有凸块的部件的安装表面则是该凸块的下表面。第 一行传感器13充当第二检测装置，其检测由在部件侧面的多吸嘴单 元吸取并固持的部件。在图2中，第二行传感器14放置在输送路径2与电子部件供应 单元4之间，检测由在部件下方的传送头8的吸嘴21所吸取并捡拾 的部件。该第二行传感器14拍摄部件安装表面的图像，并且由图像 处理单元39 (见图4)处理该图像，以检测部件是否存在、部件的吸 取姿态等等。第二行传感器"充当第一检测装置，其检测由在部件 下方的多吸嘴单元所吸取并固持的部件。接下来，参考图4描述电子部件安装器的控制系统的结构。控制 单元30经由总线31连接到输送路径2、 Y坐标台6、 X坐标台7、 第一行传感器13、第二行传感器14、以及驱动系统，即吸嘴单元20 的上下驱动单元22和旋转驱动单元23,并且其基于NC程序37控制 对每个驱动系统的驱动。NC程序存储在连接到总线31的数据单元 32中，该数据单元32除了 NC程序37之外还存储部件库33、吸嘴 数据34、板数据35、控制参数36。部件库33存储每种部件类型的 部件尺寸数据33a。吸嘴数据34存储每个吸嘴21的基准水平高度数据34a，其是测量部件高度的基础。基准水平高度数据34a是表示用 于测量部件高度的吸嘴21的尖端的水平高度的数据，或者是表示从 吸嘴21的水平高度的上限起的向下冲程，并且包括每一吸嘴21的吸 取表面的水平高度数据。控制单元30还经由总线31连接到计算单元 38、图像处理单元39、显示单元40和操作/输入单元41。接下来，参考图5描述用于由第一行传感器13和第二行传感器 14检测部件的方法。图5示出了由各个吸嘴21所吸取并固持的部件 P、第一行传感器13和第二行传感器14之间的位置关系。各个吸嘴 固持不同尺寸的部件。在此，微小部件是0402、 0603和1005芯片部 件，它们在尺寸(例如长度、宽度、高度，等等)上具有细微的差别。 这种微小部件还包括1608R和2625R芯片部件，以及不具有这种细 微尺寸差别而是具有0.5mm或更小高度的其他芯片部件。注意，在本实施例中，上述微小部件是作为待吸取的部件的实例， 但本发明并不局限于这种微小部件，可以使用任何其他部件。每个吸嘴21由上下驱动单元22驱动，从而基于每个吸嘴21的 基准水平高度数据34a来调节其水平高度。每个吸嘴21的基准水平 高度被设定为，使得不仅每个吸嘴21所吸取并固持的每个部件P的 侧面位于第一行传感器13的高精度的部分内，即可检测范围内(从 上限Ll到下限L2)，而且每个部件P的安装表面位于第二行传感器 14的聚焦范围(可检测范围)内。如上所述，每个吸嘴21的基准水 平高度必须恰好设定为使得所吸取的部件P位于上述可检测范围之 内。不论所吸取部件P的尺寸如何，对上下驱动单元22进行控制， 以使得测量每个吸嘴21的高度的测量水平高度保持在基准水平高 度，因此使用测量水平高度的高精度来检测部件P的高度。对于由被调节为位于各自基准水平高度的各个吸嘴21所吸取并 固持的部件P，这些部件P的侧面位于第一行传感器13的可检测范 围内(上限Ll到下限L2)，并且部件P的安装表面位于第二行传感 器14的聚焦范围(可检测范围)内。因此，通过沿着部件P的侧面 水平移动第一行传感器13同时保持水平高度恒定，使得可以连续地 检测这些部件P的安装表面的水平高度。此外，通过顺序移动由第二行传感器14之上的各个吸嘴21所吸取并固持的部件P，使得可以连 续地拍摄部件P的安装表面的图像。由计算单元38通过计算第一行传感器13所检测的部件P的安装 表面的水平高度与基准水平高度数据34a中包含的吸嘴21的吸取表 面的水平高度之间的差值，来获得每个部件P的高度。如上所述，通过将由每个吸嘴21所吸取并固持的部件P降低到 第一行传感器13能够以高精确程度来检测部件P的水平高度，使得 第一行传感器13能够测量部件P的高度。(第二实施例)接下来，描述本发明的另一个实施例。 第二实施例的目的如下。根据在已公开的专利参考文献(日本专利申请公开 No.2002-09496)中所描述的方法，由各个吸嘴21所吸取并固持的部 件P的安装表面与第二行传感器14的聚焦位置的水平高度对齐，而 不管各个部件P的高度如何，从而吸嘴21的水平高度被调节到通过 从该聚焦位置的水平高度中减去各个部件P的高度而获得的水平高 度。更具体而言，每个吸嘴21的水平高度由一个绝对值管理。通过 将吸嘴21与旋拧在滚珠螺杆上的螺母耦合并且控制该滚珠螺杆的轴 向转动，来调节每个吸嘴21的水平高度。因此，当调节吸嘴21的水 平高度时，由滚珠螺杆的加工精度造成的误差对吸嘴21的上下移动 有着直接影响。例如，该误差相对于300mm的冲程为大约士5(^m。 因此，当由绝对值来管理每个吸嘴21的水平高度时，该水平高度也 包含大约i5(Him的误差。由于当前在部件P的尺寸和重量上的减小，在正常吸取部件P 时所测量的部件P的高度与未正常吸取部件P (以部件P被倾斜吸取 的方式)时所测量的高度之间仅仅有细微的尺寸差异。例如，0603 芯片微小部件P的宽度和倾斜长度分别为0.3mm和0.35mm，并且它 们之间的差异为0.05mm (即，50pm)。换而言之，必须通过精确地检测仅仅50pm的差异来判断这种微小部件P是否被正常吸取。因此，如果检测由吸嘴21所吸取并固持 的这种微小部件P的、包含相等水平的误差的高度，则该微小部件P 的吸取姿态可能会被不正确地检测。因此，作为实例，本实施例示出了一种用于精确且有效地检测并 测量由吸嘴21所吸取并固持的电子部件(具体为微小部件)的高度 的方法。注意，在本实施例中的电子部件安装器的结构与在以上第一 实施例中的结构相同。为了检测由重复安装操作的每个吸嘴21所吸取的部件P，对每 个吸嘴21的测量水平高度进行控制，以使其成为为每个吸嘴21所预 定的基准水平高度。新吸取的部件P的高度是通过计算第一行传感器 13所检测的部件P的安装表面的水平高度与在基准水平高度数据34a 中包含的吸嘴21吸取表面的水平高度之间的差值来获得的。换而言之，如果待测量的部件是微小部件，则可以在使用第一行 传感器13测量部件高度时保持每个吸嘴21的测量水平高度恒定。如果保持吸嘴21的测量水平高度恒定，则上下驱动单元22的螺 母作为吸嘴水平高度控制单元在同一位置重复与滚珠螺杆进行旋拧。 因此，可以限制由这些螺母和滚珠螺杆的加工精度导致的机器误差的 影响。从而，使得可以减小在基于基准水平高度数据34a而进行调节 的吸嘴21的吸取表面的测量水平高度中的变化，并因此可以以高精 度测量部件P的高度。注意，能够任意设定每个吸嘴21的基准水平高度，只要吸嘴21 所吸取并固持的部件P分别位于第一行传感器13和第二行传感器14 的可检测范围内。由于每个吸嘴21的测量水平高度被独立地调节到 其自己的基准水平高度，因此能够以高精度来测量由每个吸嘴21所 吸取并固持的部件P的高度。注意，尽管在图5中将部件P显示得比其实际情况大，但是部件 P的实际尺寸是非常微小的，并且在它们的高度之间没有可察觉的差 别。因此，第二行传感器14可以连续地拍摄所有部件P的安装表面 的图像，而不必将其安装表面水平对齐。接下来，参考图6描述电子部件安装器的操作顺序。在安装开始之后，将多吸嘴单元移动到电子部件供应单元4中提供的带状供给器 5上的捡拾位置，从而使得各个吸嘴21能够吸取部件P (Sl)。在吸 起部件之后，分别将吸嘴21的水平高度调节到它们的基准水平高度 (S2)。接下来，移动第一行传感器13，从由吸嘴所吸取并固持的部 件P的侧面对其进行检测，并且获得各个部件P的安装表面的水平高 度(S3)。在第二行传感器14上方顺序地移动已经吸取了部件P的吸 嘴21 ，使得第二行传感器14能够从各个部件P的下方检测部件P， 并且拍摄部件P的安装表面的图像(S4)。更具体而言，S3和S4是 从由多吸嘴单元的经过水平高度调节的吸嘴21所吸取并固持的部件 P的侧面和下方来检测部件P的过程。接下来，根据在S3中所检测的部件P的安装表面的水平高度与 在基准水平高度数据34a中包含的吸嘴21的吸取表面的水平高度之 间的差值，来计算每个部件P的高度，并且将其与在部件库33中的 尺寸数据33a进行比较。在所计算的部件P的高度超过了在尺寸数据 33a中包含的部件P的高度的容忍范围的情况下，判定部件P是以异 常姿态(例如竖直位置和倾斜位置)被吸取并固持的，而不是以其安 装表面朝下的正常姿态，并且执行异常吸取处理(S5)。图像处理单 元39基于尺寸数据33a，处理在S4中拍摄的每个部件P的安装表面 的图像。当判定部件P由于其错误尺寸和位移而导致无法安装时，执 行异常吸取处理(S6)。在S5或S6中执行异常吸取处理，舍弃该部 件P并且吸取新的部件P (Sl )。对该新吸取的部件P重复以上S2到 S4的操作，并且当所检测到的异常吸取数量超过预定次数时，将这 种情况视为错误，并停止机器运转。当在S3和S4中检测到部件P是以正常姿态被吸取并固持时， 通过吸嘴21的水平移动、垂直移动以及旋转来校正部件P的位置 (S7)，然后将部件P安装到其在板3上的安装位置上(S8)。此后，反复重复执行以上Sl到S8的安装操作，直到完成部件安 装。在每次重复中用于吸取新部件P的每个吸嘴21的测量水平高度 被调节到其自身的基准水平高度(S2)。换而言之，S2是这样的处理 其中，在每次重复安装操作时，用于重复吸取新电子部件的多吸嘴单元中每个吸嘴的水平高度被调节到每个吸嘴预定的、其自身的基准水 平高度上。在由第二行传感器14检测部件(S4)之前，可以由第一行传感 器13对其进行检测(S3),反之亦然。两个检测可以同时执行。由于 在本实施例中第一行传感器13附着到传送头8，因此可以在传送头8 移动时检测部件。换而言之，能够在吸取并固持部件P的吸嘴21在 第二行传感器14和板3上方移动时，由第一行传感器13来检测部件 P。因此，能够提高安装操作的速度和效率。注意，也可以通过将第 一行传感器13放置在基座1上并且沿着第一行传感器13的侧面移动 传送头8，来对部件进行检测。如上所述，根据本发明的电子部件安装器和安装方法，可以使用 吸嘴的测量水平高度的高精度，来测量由多吸嘴单元的各个吸嘴所吸 取并固持的部件的高度，并且可以连续地检测由多吸嘴单元所吸取并 固持的部件。因此，能够以高效率和高精度来检测部件，从而不仅能 够避免次品板而且还可以提高安装器的性能。(第三实施例)接下来，参考图7描述用于通过第一行传感器13和第二行传感 器14检测部件的方法。在本实施例中，将待安装的部件分类为第一 部件和第二部件，使用不同的检测方法分别检测第一部件和第二部 件。注意，在本实施例中的电子部件安装器的结构与以上第一和第二 实施例相同。在本实施例中，第一部件是微小部件，例如0402、 0603和1005 芯片电容器，并且它们在尺寸(例如长度、宽度、高度、倾斜长度等 等)上有着细微的差异。这种微小部件还包括1608R和2625R芯片 电容器和其他芯片部件，其在尺寸上没有这种细微差异，而是具有0.5mm或更小的高度。另一方面，第二部件是未被分类为第一部件的、 相对较大的部件。第一部件的高度在类型之间没有显著变化，而第二 部件的高度在类型之间变化很大。首先，参考图7A描述用于检测第一部件的方法。图7A示出了在由各个吸嘴21所吸取并固持的第一部件Pl、第一行传感器13和 第二行传感器14之间的位置关系。各个吸嘴21a持有不同尺寸的第一部件Pl。每个吸嘴21a由上 下驱动单元22驱动，从而基于吸嘴21的自身的基准水平高度数据 34a来调节其水平高度。每个吸嘴21a的基准水平高度被设定为，使 得不仅由每个吸嘴21a所吸取并固持的每个第一部件Pl的侧面位于 第一行传感器13的可检测范围内(从上限L1到下限L2)，而且每个 第一部件Pl的安装表面位于第二行传感器14的聚焦范围内(可检测 范围)。对于被调节到其各自的基准水平高度的各个吸嘴21a所吸取并 固持的所有第一部件P1，这些第一部件P1的侧面位于第一行传感器 13的可检测范围内(从上限L1到下限L2)，并且其安装表面位于第 二行传感器14的聚焦范围内(可检测范围)。因此，通过沿着第一部 件P1的侧面移动第一行传感器13并且保持固定水平高度，可以连续 地检测各个第一部件P1的安装表面的水平高度。此外，通过在第二 行传感器14上方顺序地移动由各个吸嘴21a所吸取并固持的第一部 件P1，使得可以连续地拍摄各个第一部件P1的安装表面的图像。由计算单元38通过计算在第一行传感器13所检测的第一部件 Pl的安装表面的水平高度与在基准水平高度数据34a中所包含的吸 嘴21a的吸取表面的水平高度之间的差值，来获得每个第一部件Pl 的高度。为了检测由重复安装操作的每个吸嘴21a所吸取的第一部件Pl， 对每个吸嘴21a的测量水平高度进行控制，以使其为吸嘴21a的基准 水平高度。通过计算在第一行传感器13所检测的第一部件P1的安装 表面的水平高度与包含在基准水平高度数据34a中的吸嘴21a的吸取 表面的水平高度之间的差值，来获得新吸取的第一部件P1的高度。换而言之，如果待检测的部件是如第一部件P1的微小部件时， 可以在使用第一行传感器13测量部件高度时保持吸嘴21a的测量水 平高度恒定。如果吸嘴21a的测量水平高度保持恒定，则作为吸嘴水平高度控制单元的上下驱动单元22的螺母吸嘴在同一位置重复与滚珠螺杆进 行旋拧。因此，可以限制由这些螺母和滚珠螺杆的加工精度所导致的 机器误差的影响。从而，可以减小在基于基准水平高度数据34a而调 节的吸嘴21a的吸取表面的测量水平高度中的变化，并因此可以以高 精度测量第一部件P1的高度。注意，能够任意设定每个吸嘴21a的基准水平高度，只要吸嘴 21a所吸取并固持的第一部件Pl分别位于第一行传感器13和第二行 传感器14的可检测范围内。由于每个吸嘴21a的测量水平高度被独 立地调节到基准水平高度，因此能够以高精度来测量由每个吸嘴21a 所吸取并固持的第一部件P1的水平高度。注意，尽管在图7A中将第一部件Pl显示的比其实际情况大， 但是第一部件P1的实际尺寸是非常微小的，并且在它们的高度之间 没有可察觉的差别。因此，第二行传感器14可以连续地拍摄所有第 一部件P1的安装表面的图像，而不必将其安装表面水平对齐。接下来，参考图7B描述用于检测第二部件的方法。图7B示出 了由各个吸嘴21b所吸取并固持的第二部件P2与第二行传感器14 之间的位置关系。各个吸嘴21b持有不同尺寸的第二部件P2。每个吸嘴21b由上下驱动单元22驱动，从而基于每个第二部件 P2的尺寸数据33a来调节吸嘴21b的水平高度，并且将所有第二部 件P2的安装表面的水平高度在水平高度L3水平对齐。将水平高度 L3设定为第二行传感器14的聚焦范围(可检测范围)内的一个值， 并且通过在第二行传感器14上方顺序地移动由各个吸嘴21b所吸取 并固持的第二部件P2，可以连续地拍摄各个第二部件P2的安装表面 的图像。如上所述，通过在水平平面上对各个第二部件P2 (其不同类型 之间高度有着明显变化)的安装表面进行对齐，第二行传感器14能 够连续地检测第二部件P2。注意，参考数字21a和21b是为了图示 目的而分配给吸嘴21的，吸嘴21a和吸嘴21b是相同的吸嘴21。接下来，参考图8描述电子部件安装器的操作。首先，判定待安 装的部件是第一部件还是第二部件(S21)。如果待安装的部件是第一部件，则在吸取了部件之后将吸嘴21的水平高度分别调节到它们的 基准水平高度(S22)。接下来，移动第一行传感器13,以从吸嘴所 吸取并固持的第一部件P1的侧面对其进行检测，并且获得各个第一 部件Pl的安装表面的水平高度(S23)。在第二行传感器14上方顺序 地移动已经吸取了第一部件Pl的吸嘴21 ，从而使得第二行传感器14 能够从第一部件P1的下方对其进行检测，并且拍摄各个第一部件P1 的安装表面的图像(S24)。更具体而言，S23和S24是用于从多吸嘴 单元的经过水平高度调节的吸嘴21所吸取并固持的第一部件的侧面 和下表面对第一部件进行检测的第一检测处理。接下来，根据在S23中所检测的第一部件P1的安装表面的水平 高度与在基准水平高度数据34a中包含的吸嘴21的吸取表面的水平 高度之间的差值，来计算每个第一部件P1的高度，并且将其与在部 件库33中的尺寸数据33a进行比较。在所计算的第一部件Pl的高度 超过了在尺寸数据33a中包含的第一部件Pl的高度的容忍范围的情 况下，判定第一部件P1是以异常姿态(例如竖直位置和倾斜位置) 被吸取并固持的，而不是以其安装表面朝下的正常姿态，并且执行异 常吸取处理(S25)。图像处理单元39基于尺寸数据33a，处理在S24中拍摄的每个第一部件的安装表面的图像。当判定部件由于其错误尺 寸和位移而导致无法安装在正确位置上时，执行异常吸取处理(S26)。在S5或S6中执行异常吸取处理，舍弃该第一部件并且吸取新的第一 部件(S21)。对该新吸取的第一部件重复以上S22到S24的操作， 并且当所检测到的异常吸取数量超过预定次数时，将这种情况视为错 误，并停止机器运转。当在S23和S24中检测到部件P是以正常姿态被吸取并固持时， 通过吸嘴21的水平移动、垂直移动以及旋转来校正第一部件的位置 (S27)，然后将第一部件安装到其在板3上的安装位置上(S28)。以后，重复执行以上S21到S28的安装步骤，直到完成安装操作。 在每次重复中用于吸取新部件P的每个吸嘴21的测量水平高度被调 节到其自身的基准水平高度(S22)。换而言之，S22是第一调节处理， 其中，在每次重复安装操作时，用于重复吸取新电子部件的多吸嘴单元中的每个吸嘴的水平高度被调节到每个吸嘴的预定的、其自身的基 准水平高度上。另一方面，如果待安装的部件是第二部件，则基于尺寸数据33a 来分别调节吸嘴21的水平高度，并且将所有第二部件的安装表面的 水平高度在同一水平高度上水平对齐(S29)。 S29是第二调节处理， 其中，多吸嘴单元中每个吸嘴的水平高度被调节为使得吸嘴所吸取并 固持的所有第二部件的安装表面的水平高度在同一水平高度水平对 齐。接下来，在第二行传感器14上方顺序地移动已经吸取了第二部 件的吸嘴21，从而使得第二行传感器14能够从第二部件的下方对其 进行检测，并且拍摄各个第二部件的安装表面的图像(S30)。 S30是 用于从第二部件的下表面对第二部件进行检测的第二检测处理，并且 第二部件的安装表面在同一水平高度对齐。图像处理单元39基于尺寸数据33a来处理在S30中所拍摄的每 个第二部件安装表面的图像，如果检测到例如位置偏差之类的异常吸 取，则通过吸嘴21的旋转驱动或者水平移动来校正第二部件的位置 (S31)。将被检测为以正常姿态吸取并固持的或者在S30中进行了位 置校正的第二部件安装到其在板3上的安装位置上(S32)。以下，重 复执行以上S29到S32的安装步骤，直到完成安装操作。可以在由第二行传感器14检测部件之前由第一行传感器13检测 部件，反之亦然。两个检测可以同时执行。在本实施例中，由于第一 行传感器13附着到传送头8,因此可以在传送头8移动时检测部件。 换而言之，能够在吸取并固持第一部件的吸嘴21在第二行传感器14 和板3上方移动时，由第一行传感器13来检测第一部件。因此，能 够提高安装操作的速度和效率。注意，也可以通过将第一行传感器 13放置在基座1上并且沿着第一行传感器13的侧面移动传送头8， 来对部件进行检测。如上所述，根据本发明的电子部件安装器和安装方法，部件检测 方法在待安装的部件类型(即第一部件和第二部件)之间是不同的。 因此，可以采用适合于待安装部件类型的检测方法来检测待安装部另外，对于是微小部件的第一部件，可以使用吸嘴的高精度的测 量水平高度来测量由多吸嘴单元的各个吸嘴所吸取并固持的部件的 高度，并且可以连续地检测由多吸嘴单元所吸取并固持的部件。因此， 能够以高效率和高精度来检测部件，从而不仅能够避免次品板而且还 可以提高安装器的性能。(第四实施例)接下来，将参考附图描述本发明的实施例。在本实施例中，描述 用于普通部件的详细测量方法，而不是在以上第三实施例中所述的微 小部件。图9是根据本发明的一个实施例的部件安装器的外部透视图，带 有该安装器内部的剖面图。图中所示的安装器100可以合并到安装线中，并且其是将从安装 线上游接收的电子部件安装到板上，并将电路板(在其上已经安装了 电子部件的板)发送到下游的设备。这种安装器100配备了借助于真 空吸力来固持电子部件的吸嘴，并且包括配备了吸嘴的传送头110， 其将所吸取并固持的部件输送到板上；XY机器人单元113，其在水 平方向上移动传送头110;以及部件供应单元115，其为吸嘴单元112 提供部件。更精确而言，安装器110是这样的安装器其能够在板上安装各 种电子部件，包括微小部件和较大的部件(诸如连接器)，并且其是 一种能够安装各种电子部件的高速多功能安装器，包括微小部件(诸 如电阻器和电容器)和较大的IC部件(例如四方扁平封装(QFP) 和球栅阵列(BGA))。图10是示出部件安装器100的主要内部结构的平面图。 安装器100还包括吸嘴站(station) 119，其中存储了要被附着 到吸嘴单元112上的用于替换的吸嘴，以适于各种类型和形状的部 件；导轨121，形成输送板120的路径；安装台122，在其上放置板 120，用于将电子部件安装到所输送的板120上；以及部件收集设备 123，其在所吸取并固持的部件是次品的情况下收集电子部件。部件供应单元115设置在安装器100的前面和背面，其包括部件 供应单元115a，由用于提供放置在载带中的电子部件的供应盒组成； 以及部件供应单元U5b，其提供放置在盘中的电子部件，该盘根据 部件的尺寸进行划分。图11是传送头110的透视图，具体而言，图11A是传送头110 的顶部透视图，图IIB是传送头U0的底部透视图。如图11所示，传送头110是这样的单元其从部件供应单元115 获得多个电子部件，将这些电子部件输送到板上方，并且将其安装在 板上的预定位置上，并且传送头110包括多个吸嘴单元112;作为 固持单元的吸嘴111，其以可替代方式附着到相应的吸嘴单元112; 以及扫描测量单元130，其能够在吸嘴单元112排列的方向上移动。吸嘴单元U2是这样的单元其能够吸取并固持一个电子部件，并且具有用于垂直驱动吸嘴111的驱动机构，以及用于使用吸嘴111 对电子部件进行真空吸取的机构。吸嘴111具有适于待吸取电子部件的形状的尖端，并且配备有用 于部件的真空吸取的孔隙。如上所述，吸嘴111能够与另一个吸嘴相 互交换，这取决于待固持的电子部件。扫描测量单元130是U型部件，其能够在吸嘴111正在固持部件 的同时，在电子部件的侧面下方并且沿着电子部件的侧面在图10中 的X方向上运动。图12是示意性示出附着到扫描测量单元130上的投射器131和 第一行传感器132的侧视图。如图12中所示，扫描测量单元130在一个侧壁上配备有投射器 131，用于在扫描测量单元130内部投射光，并且在扫描测量单元130 的另一个侧壁上，配备了垂直放置的第一行传感器132，用于接收从 投射器131所投射的光。注意，图12示意性地示出了从图11中X方向上观看的扫描测 量单元130。图12中，lll指示吸嘴，P指示吸嘴lll要吸取的电子部件。 '此外，扫描测量单元130在底部配有第二行传感器133，其面向吸嘴111所固持的电子部件的底面，以便拍摄部件的图像。第一行传感器132是一维传感器，其上垂直放置了光接收元件， 能够以高分辨率(例如，l(Hmi的分辨率)确定来自投射器131的光 (水平光束)被阻挡处的垂直位置。然而，第一行传感器132的性质 在其中心部件中带来了高分辨率以及在可重复性上的高可靠性等等， 但是朝着第一行传感器132的两端分辨率和可靠性逐渐降低。此外， 在本实施例中的第一行传感器132的可测量范围是其中不能测量较 大电子部件P的高度(例如，3mm)的范围。图13是示出部件安装器100的功能结构的功能框图。如该图所示，部件安装器100包括机构单元101，其降低电子 部件P并扫过扫描测量单元130，以测量电子部件P的高度；以及高 度测量单元140，其控制该机构单元101，以测量电子部件P的高度。如上所述，机构单元101包括吸嘴单元112，其上下移动吸嘴 111，并配有编码器114，编码器114将吸嘴111的降低量作为数字信 号输出；以及扫描测量单元130，其配有第一行传感器132，并且能 够在向着吸嘴单元112的方向上滑动。注意，尽管安装器100的机构单元101配备有其他装置等等，但 是省略了对其的描述。此外，机构单元101还具有将电子部件P安装 到板120上的功能。高度测量单元140由计算机和其外围设备组成，其控制机构单元 101以使其执行测量电子部件P的高度所需的操作，分析从机构单元 IOI获得的数据以计算电子部件P的高度，并将其存储。高度测量单 元140包括测量单元141，其获得来自吸嘴单元112中的编码器114 的信号以及来自扫描测量单元130中的第一行传感器132的信号；高 度计算单元142，其分析由测量单元141获得的信号等等，并计算电 子部件P的高度；头部控制单元143，其控制吸嘴单元112的移动； 扫描控制单元144，其控制扫描测量单元130的移动；全局控制单元 145，其控制以上两个控制单元143和144;以及存储单元146。头部控制单元143是控制附着在吸嘴单元112上的吸嘴111的垂 直移动的处理单元。更具体而言，头部控制单元143经由测量单元141获得来自吸嘴单元112中的编码器114的信号，基于该信号执行 反馈控制，并以高精确度(例如lpm)控制吸嘴111的垂直位置，以 便将吸嘴111降低由头部控制单元143获得的设定值，即吸嘴111的 设定的降低量，其被预先输入并存储在存储单元146中。扫描控制单元144是控制扫描测量单元130在吸嘴单元112的对 齐方向上的移动的处理单元，并具有控制扫描测量单元130的停止和 移动方向以及指定持有第一行传感器132正在测量的电子部件P的吸 嘴单元112的功能。例如，可以通过将扫描测量单元130的移动量与每个吸嘴111在 扫描方向上的位置相关联的、用于指定正在测量的部件P的方法，用 于指定待测量的部件以及在扫描测量单元130的移动方向上的测量 次序的方法，等等，来指定吸嘴单元112。全局控制单元145是用于以下的处理单元基于存储在存储单元 146中的程序来控制头部控制单元143和扫描控制单元144，以使其 能够在初步测量的情况下初步地测量部件，以及控制头部控制单元 143和扫描控制单元144，以使其能够在确定性测量的情况下确定性 地测量部件。全局控制单元145判定用于初步测量的电子部件P的高 度，并根据在初步测量中的判定结果来控制头部控制单元143进行确^此，初步测量是这样的处理降低吸嘴111以使得部件P的下 表面进入第一行传感器132的测量范围，并由第一行传感器132初步 地测量部件P的高度。确定性测量是这样的处理基于初步测量所获得的部件P的高 度，降低吸嘴lll，以使得部件P的下表面位于第一行传感器132的 高精度范围内，并由第一行传感器132确定性地测量部件P的高度。测量单元141是接收来自编码器114和第一行传感器132的信号 的接口，并且是将该信号转换为高度测量单元140可以容易地处理的 信号(指示真实高度的信号)的处理单元。高度计算单元142是基于来自测量单元141的信号等等来计算电 子部件P的高度的处理单元。存储单元146保存用于使高度测量单元140执行其每个处理操作 的程序。存储单元146还包括用于识别每个电子部件P的识别器，并 存储由彼此相互关联的高度计算单元142和相应电子部件P的识别器 所计算的值。接下来，描述一种使用结构如上所述的安装器100来测量电子部 件P的高度的方法。图14是示出安装器IOO执行的操作序列的示图。首先，吸嘴111从部件供应单元115吸取电子部件P (S501)。 本实施例中的传送头110能够吸取并固持多达8个电子部件，以下解 释是基于吸取并固持多个电子部件P的假设的。接下来，扫描控制单元144在吸嘴单元112的对齐方向上移动扫 描测量单元130，以使得扫描测量单元130扫描传送头110所固持的 电子部件P (S502)。接下来，如图15所示，在第一行传感器132对扫描(S502)有 反应的情况下(S503中为"是")，即在第一行传感器132检测到存 在来自投射器131的光被阻挡的部分的情况下(S503中为"是")， 高度计算单元142基于来自第一行传感器132的信号和来自吸嘴单元 112中的编码器的信号，初步地计算电子部件P的高度(S506),并 将所计算的高度初步地保存在存储单元146中。更具体而言，测量单元141在来自投射器131的光被阻挡时接收 来自第一行传感器132的信号，并将与图15所示的L2相关的信号发 送至高度计算单元142。在该情况下，测量单元141还接收来自编码 器的信号，并将与图15所示的Ll相关的信号发送至高度计算单元 142。注意，Ll是从初始位置(图15中的"0")降低吸嘴111的量， 该初始位置是用于将吸嘴111降低到第一行传感器132有反应的位置 处的降低量的基础。L2是从第一行传感器132的垂直基准位置(图 15中为"C")到光被阻挡的范围的最低位置的距离。注意，包含在上述垂直i准位置上方和下方部分的预定范围是第一行传感器132的灵敏度高的部分。高度计算单元142从测量单元141获得与Ll和L2相关的信号，并基于在初始位置0与第一行传感器132的基准位置C之间的预定 距离L0 (在本实施例中为6mm)，根据等式PT (电子部件P的高度) =L0-L1-L2，初步地计算电子部件P的高度。在此，由于L2是在 第一行传感器132的两端周围处获得的值，因此这种测量的精度较 低，从而该值包含较大的误差。对在传送头110中配备的所有吸嘴111都执行上述处理操作。 另一方面，在即使执行了上述的扫描在第一行传感器132中也没 有反应的情况下(S503中为"否")，头部控制单元143进一步地仅 仅降低在传感器没有反应的位置处的吸嘴lll(例如，额外降低lmm) (S504)。重复上述处理(S502至S505)，直到初步地计算了吸嘴111所持 有的所有电子部件P的高度(S507)。作为以上处理的结果，将初步计算的所有电子部件P的高度存储 在存储单元146中(S506)。注意，图15并未示出缺省状态，而是示出了在将吸嘴111降低 了一定程度之后的状态。另外，吸嘴lll被逐步地降低，因为所有吸 嘴111都处于在特定水平髙度处的稳定状态，以使得扫描测量单元 130从所有电子部件P的侧面对其进行扫描，并顺序地测量其高度。在初步计算了所有部件的高度之后，头部控制单元143控制每个 吸嘴单元112，以便基于来自编码器114的信号降低每个吸嘴111， 从而基于初步计算的值而使得每个吸嘴111所固持的电子部件P的下 表面位于第一行传感器132的基准位置处(比初始位置0低6mm的 位置)，如图16所示(S508)。接下来，扫描控制单元144控制扫描测量单元130，以便对其进 行移动，同时测量单元141使用第一行传感器132测量每个电子部件 P的下表面的位置(S509)。最后，高度计算单元142基于第一行传感器132所测量的值和吸 嘴lll的降低量(来自编码器的信号)确定性地测量每个电子部件P 的高度(S510)。采用与以上相同的方法来测量每个电子部件P的高度，即通过等式PT^^L0-L1-L2确定性地计算每个电子部件P的高度。在此，由 于每个电子部件P的下表面位于第一行传感器最敏感的基准位置C 附近(L2 —0)，在此处能够以最高精度确定性地测量电子部件P的 高度，L2更为精确，并且仅包含较小的误差。注意，在图16中，电 子部件P的下表面准确地位于基准位置C处，但其可以以由初步计 算造成的误差偏离该基准位置C。上述结构和处理允许基于每个吸嘴111的降低量来测量从较小 部件到较大部件的各种电子部件P的高度，即使是使用尺寸相对较小 的第一行传感器132。另外，由于第一行传感器132在其最灵敏的部 分确定性地测量所述高度，因此能够获得高精度值。安装器100执行该高度测量，并且安装器100能够使用其测量所 所获得的值。换而言之，由于没有人的参与，能够节省人力并避免人 为误差。此外，由于安装部件的传送头110执行该高度测量，还可以将己 经测量的部件安装到板120上。因此，不需要仅仅用于高度测量需求 的电子部件P。由于传送头110配有扫描测量单元130，因此能够在传送头110 移动的同时测量部件P的高度，因此不会造成时间上的损失。由于扫 描测量单元130非常小，因此不仅可以避免由于传送头110自身高度 造成的传送头110的定位精度的降低，而且这种小尺寸扫描测量单元 130还可以以高精度测量部件高度。注意，尽管已经基于高度测量单元140与安装器100集成的假设 描述了本实施例，但是高度测量单元140并不一定与安装器100集成， 可以作为用于控制安装器100的装置而与安装器100分离。尽管对于确定性测量，部件P的下表面位于基准位置C处，但 是本发明并不局限于这种定位。部件P的下表面只需位于第一行传感 器132的高精度部分内(在高灵敏度范围内)。此外，可以使用在部件库中的电子部件P的高度数据来替代初步 测量所获得的值，以便基于该高度数据执行确定性测量。换而言之， 可以通过将部件P的下表面放置在第一行传感器132的高灵敏度部分来测量所述高度。在初步测量中，吸嘴lll不是必须要逐步降低，而是可以基于在 部件库中的电子部件P的高度数据而一次降低。(第五实施例)接下来，参考附图描述本发明的另一实施例。在本实施例中，描 述测量微小部件的详细操作。在此，微小部件是0402、 0603和1005芯片部件，它们在诸如长 度、宽度、高度等等之类的尺寸上有着细微差别。这种微小部件还包 括1608R和2625R芯片部件和在尺寸上没有这种细微差别而是具有 0.5mm或者更小高度的其他芯片部件。本实施例的配置与以上实施例中的相同，本实施例中的高度测量 方法到步骤S507都相同。因此，省略了对其的描述。图17是示出用于测量在吸嘴111的降低设定值与实际降低量之 间的关系的处理的流程图。图18是示出测量吸嘴111的降低量的侧视图。如该图所示，头部控制单元143降低未持有电子部件P的吸嘴 111 (S801)。更具体而言，预先将设定值(例如5.5mm)赋予头部控 制单元143，以使得吸嘴111的下表面位于第一行传感器132的基准 位置之上的预定距离(例如，0.5mm)的水平高度上，并且头部控制 单元143基于来自编码器114的信号控制吸嘴单元112以便降低吸嘴 111。接下来，扫描控制单元144在控制扫描测量单元130移动的同时 进行扫描(S802)，同时，测量单元141获得从基准位置C到吸嘴111 的下表面的距离L2。接下来，高度计算单元142从初始位置0与基准位置C之间的 距离L0(例如6mm)中减去所获得的距离L2，以便计算实际降低量 Ll (S803)。作为以上计算的结果，获得了在以上设定值与实际降低量L1之 间的关系。在本实施例中，由于如果假设设定值为5.5mm,则所获得的量L1具有细微的偏差，因此重复误差就会远远小于降低误差。图19是示出在本实施例中的测量电子部件P的高度的操作序列 的流程图。在完成了电子部件P的高度的初步计算之后(在以上实施例中的 S507中为"是")，判断初步计算的电子部件P的高度是否是预定值 或者更大(S901)。该预定值可以被设置为例如吸嘴111的实际降低 量与该设定值之间的误差的5到10倍的值。例如，如果误差为50jim, 则将预定值设定为0.5mm。由于本实施例是针对微小部件的，因此在S901中判定为"否"。 相反，如果要安装的是普通部件而不是微小部件，则在S901中判定 为"是"。注意，尽管在S901中是基于在初步测量值与预定值之间的比较 结果进行判断的，但是可以根据部件类型来进行判断。例如，如果将 要安装微小部件则在S901中判定为"否"，而如果将要安装微小部件 之外的部件则在S901中判定为"是"。接下来，在初步计算的高度是预定值或者更大的情况下(S901 中为"是")，如图20所示，降低吸嘴111，以使得吸嘴111的下表面 位于如以上实施例中的确定性地测量电子部件P的位置处(S902)。另一方面，在初步计算的高度小于预定值的情况下(S901中为 "否")，则如图21所示，使用与在之前测量吸嘴111的降低量时已 经设定的值(5.5mm)相同的设定值，来将电子部件P降低到测量位 置(S卯3)。接下来，对扫描测量单元130进行扫描(S904)，以便从第一行 传感器132获得信号。最后，计算电子部件P的高度PT (S905 )。使用等式PT = L0 -L1 -L2 ，通过与以上实施例相同的方法来测量电子部件P的高度。在 初步测量的电子部件P的高度是预定值或者更小的情况下，不将该设 定值用作以上等式中的Ll，而是使用在未持有电子部件P的情况下 通过测量所获得的值。通过采用上述方法，不仅可以降低L2中包含的误差，而且还可以在测量相对薄的电子部件P的高度时降低在L1中包含的误差。因 此，能够降低PT (所测量的高度值)中包含的误差。尽管以上仅仅详细描述了本发明的一些实施例，但是本领域技术 人员将容易理解，在示例性实施例中可以进行很多修改而不会在本质 上脱离本发明的创新和优点。因此，所有这些修改都将包含在本发明 的范围内。工业应用性根据本发明，能够以高精度测量电子部件的高度。因此，本发明 可以用于以下领域，其中用吸嘴吸取电子部件供应单元中的电子部件 并将其安装到诸如板之类的待安装的构件上。
权利要求
1、一种应用于配有传送头的安装器的部件高度测量方法，所述传送头具有部件吸取-固持吸嘴，所述传送头用于传送部件并将所述部件安装到板上，所述方法包括将所述部件降低到用于测量所述部件的高度的传感器的高精度范围内；并且使用所述传感器测量所述部件的高度。
2、 根据权利要求1所述的部件高度测量方法，其中，所述传送头具有多个吸嘴，每个吸嘴重复地吸取并固持每 次安装的部件，所述降低步骤包括调节每个吸嘴的水平高度，以便保持所述水 平高度对每次安装都恒定，并且所述测量步骤包括从经过水平高度调节的吸嘴所吸取并固持的 部件的侧面和下表面，检测该部件。
3、 根据权利要求2所述的部件高度测量方法，其中，所述降低步骤包括调节所述吸嘴的水平高度，以便将所 述吸嘴所吸取并固持的部件的下表面在水平面上对齐。
4、 根据权利要求1所述的部件高度测量方法，还包括 初歩降低由所述吸嘴吸取并固持的部件，并使用所述吸嘴的降低量和从所述传感器输出的信号，来初步测量所述部件的高度，其中，所述降低步骤包括基于在所述初步测量中测得的所述部 件的高度，将所述部件降低到所述传感器的所述高精度范围之内。
5、 根据权利要求4所述的部件高度测量方法，还包括 降低未固持部件的吸嘴，并获得与该吸嘴下端的垂直位置相关的"f曰息。
6、 根据权利要求4和5中的一项所述的部件高度测量方法， 其中，所述测量步骤包括在所述初步测量中测得的高度小于预定值的情况下，在将所述吸嘴下端的垂直位置保持在预定位置的同 时，确定性地测量所述部件的高度。
7、 根据权利要求4和5中的一项所述的部件高度测量方法， 其中，所述测量步骤包括在所述初步测量中测得的高度等于或大于预定值的情况下，在将所述吸嘴下端的垂直位置保持在预定位置 的同时，确定性地测量所述部件的高度。
8、 根据权利要求4到7中的一项所述的部件高度测量方法， 其中，在将所述吸嘴保持在静止状态之后，在水平面上将所述传感器和所述部件彼此相对地移动的同时，执行所述初步测量和所述确 定性测量之一。
9、 根据权利要求1所述的部件高度测量方法， 其中所述传送头具有多个吸嘴和所述传感器，并且 所述测量步骤包括通过使所述传感器扫描所述部件，来测量所述吸嘴所吸取并固持的每个所述部件的高度。
10、 一种应用于配有传送头的安装器的部件安装方法，所述传送 头具有部件吸取-固持吸嘴，所述传送头用于传送部件并将所述部件安装到板上，所述方法包括将所述部件降低到用于测量所述部件的高度的传感器的高精度范围内；测量所述部件的高度；以及基于所测量的所述部件的高度，将所述部件安装到所述板上。
11、 一种应用于配有传送头的安装器的部件高度测量程序，所述传送头具有部件吸取-固持吸嘴，所述传送头用于传送部件并将所述 部件安装到板上，所述程序使得计算机执行以下步骤将所述部件降低到用于测量所述部件的高度的传感器的高精度 范围内；并且使用所述传感器测量所述部件的高度。
12、 一种部件高度测量设备，通过将所述部件高度测量设备应用 于配有传送头的安装器来测量部件的高度，所述传送头具有部件吸取 -固持吸嘴，所述传送头用于传送所述部件并将所述部件安装到板上， 所述设备包括降低单元，用于将所述部件降低到用于测量所述部件的高度的传 感器的高精度范围内；以及测量单元，用于使用所述传感器来测量所述部件的高度。
13、 根据权利要求12所述的部件高度测量设备，还包括降低量检测单元，用于检测所述吸嘴的降低量； 头部控制单元，用于控制所述吸嘴的垂直移动； 高度计算单元，用于基于从所述传感器输出的信号和从所述降低量检测单元输出的信号，来计算所述吸嘴所吸取并固持的所述部件的 高度；以及全局控制单元，用于控制所述传送头，以便初步计算所述部件的 高度，然后基于初步计算的高度再次控制所述传送头，以便将所述部 件降低到用于测量所述部件的高度的所述传感器的所述高精度范围 之内，并确定性地计算所述部件的高度。
14、 一种配有传送头的安装器，所述传送头具有部件吸取-固持 吸嘴，所述传送头用于传送部件并将所述部件安装到板上，所述安装 器包括降低单元，用于将所述部件降低到用于测量所述部件的高度的传 感器的高精度范围内；以及测量单元，用于使用所述传感器测量所述部件的高度。
15、根据权利要求14所述的安装器，还包括-多个吸嘴，每个吸嘴重复地吸取并固持每次安装的部件，其中，所述传感器从每个吸嘴所吸取并固持的所述部件的侧面检测该部件了，并且所述降低单元用于独立于其他吸嘴对每个吸嘴的水平高度进行调节，以便保持所述水平高度对于每次安装都恒定。
16、 根据权利要求5所述的安装器，其中，所述降低单元用于选择性地执行用于将每个吸嘴的水平 高度调节为对于每次安装都恒定的控制，所述吸嘴重复地吸取并固持 每次安装的部件；以及用于将所述吸嘴所吸取并固持的部件的下表面 在水平面上对齐的控制。
17、 根据权利要求14所述的安装器，还包括 降低量检测单元，用于检测所述吸嘴的降低量； 头部控制单元，用于控制所述吸嘴的垂直移动； 高度计算单元，用于基于从所述传感器输出的信号和从所述降低量检测单元输出的信号，计算所述吸嘴所吸取并固持的所述部件的高 度；以及全局控制单元，用于控制所述传送头，以便初步计算所述部件的 高度，然后基于初步计算的高度再次控制所述传送头，以便将所述部 件降低到用于测量所述部件的高度的传感器的所述高精度范围之内， 并确定性地计算所述部件的高度。
全文摘要
本发明的目的是提供一种方法，利用该方法，能够以高精度和高效率检测由吸嘴吸取并固持的电子部件的高度。该方法是一种部件高度测量方法，应用于配有传送头(8)的安装器(100)，传送头(8)具有部件吸取-固持吸嘴(21)，传送头(8)用于传送部件P并将部件P安装到板(3)上，所述方法包括将部件P降低到用于测量部件P的高度的第一行传感器(13)的高精度范围内；并且使用第一行传感器(13)测量部件P的高度。
文档编号H05K13/04GK101233800SQ200680028350
公开日2008年7月30日 申请日期2006年7月31日 优先权日2005年8月2日
发明者奥田修, 小方浩, 川濑健之, 纳士章, 远藤忠士 申请人:松下电器产业株式会社