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：

通常在安装装置设置有以横向排列而设置了多个供给器的供给器收容器，通过供给器收容器的各供给器对安装头依次供给部件。作为这种安装装置，已知基于从供给器上的基准标记至部件的吸附位置为止的偏移，通过吸嘴从供给器拾取部件的结构(例如，参照专利文献1)。在专利文献1记载的安装装置中，通过拍摄部对供给器的基准标记进行拍摄，从基准标记的检测位置以偏移的量使吸嘴移动而对部件的吸附位置进行吸附。

专利文献1：日本特开2016－111152号公报

另外，有时供给器收容器以相对于安装装置倾斜的状态被安装。另外，供给器并不一定相对于供给器收容器高精度地被定位。因此，在成为安装装置的安装动作的基准的装置坐标系中，如果使用从供给器的基准标记至吸附位置为止的偏移，则有时吸嘴相对于部件的吸附位置而发生位置偏差。

技术实现要素：

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的之一在于，提供能够具有下述效果的安装装置及安装方法，即，通过吸嘴高精度地对从供给器供给的部件的吸附位置进行吸附。

本发明的一个方式的安装装置，其将从多个供给器供给的部件通过吸嘴进行吸附而安装于基板，该安装装置的特征在于，具有：供给器收容器，其能够将所述多个供给器横向排列地设置；检测部，其对所述多个供给器所附带的基准标记进行检测；计算部，其根据所述多个基准标记的检测位置对所述供给器的倾斜度进行计算；取得部，其取得部件的吸附位置相对于所述多个基准标记的偏移；以及校正部，其以按照所述供给器的倾斜度的量进行旋转的方式对偏移进行校正。

本发明的一个方式的安装方法，其将从横向排列地设置于供给器收容器的多个供给器供给的部件，通过吸嘴进行吸附而安装于基板，该安装方法的特征在于，具有下述步骤：对所述多个供给器所附带的基准标记进行检测；根据所述多个基准标记的检测位置而对所述供给器的倾斜度进行计算；取得部件的吸附位置相对于所述多个基准标记的偏移；以及以按照所述供给器的倾斜度的量进行旋转的方式对偏移进行校正。

发明的效果

根据本发明，在横向排列地设置于供给器收容器的多个供给器标注有基准标记，因此根据多个基准标记的排列方向对供给器的倾斜度进行计算而对部件的吸附位置相对于基准标记的偏移进行校正。即使在由于供给器收容器相对于安装装置的安装误差、供给器相对于供给器收容器的安装误差使供给器倾斜的情况下，也能够将吸嘴高精度地定位于吸附位置。

附图说明

图1是表示本实施方式的安装装置整体的示意图。

图2a、图2b、图2c是由供给器收容器的倾斜度引起的位置偏差的说明图。

图3是本实施方式的安装装置的框图。

图4a、图4b、图4c是表示本实施方式的校正处理的一个例子的图。

图5是表示本实施方式的示教作业的一个例子的图。

标号的说明

1：安装装置

15：供给器

16：供给器收容器

24：吸嘴

26：高度传感器

27：标记拍摄部

41：检测部

42：计算部

43：取得部

44：校正部

45：存储部

50：部件

l：近似直线

m：基准标记

p1：吸附位置

p2：测定位置

w：基板

θ：供给器的倾斜度

具体实施方式

下面，参照附图，对本实施方式的安装装置进行说明。图1是本实施方式的安装装置的示意图。图2a、图2b、图2c是由供给器收容器的倾斜度引起的位置偏差的说明图。此外，本实施方式的安装装置只不过是一个例子，能够适当变更。

如图1所示，安装装置1构成为将由供给器15供给的部件50(参照图2a、图2b、图2c)通过安装头23安装于基板w的规定位置。在安装装置1的基台10的大致中央，配置有在x轴方向对基板w进行输送的基板输送部19。基板输送部19从x轴方向的一端侧将部件安装前的基板w向安装头23的下方搬入而定位，将部件安装后的基板w从x轴方向的另一端侧向装置外搬出。另外，在隔着基板输送部19的两侧，在x轴方向横向排列地设置有多个供给器15的供给器收容器16通过更换台车而能够分离地连结。

在供给器15可自由装卸地装载有带盘，在带盘中卷绕有封装了许多部件50的载料带。各供给器15通过装置内的链轮的旋转，朝向被安装头23拾取的供给位置依次将部件50送出。在安装头23的供给位置处，从载料带将表面的外封带剥离，载料带的口袋内的部件50向外部露出。此外，在本实施方式中，作为供给器15而例示出带式供给器，但也可以具有其他供给器。

在基台10上，设置有使安装头23在x轴方向及y轴方向水平移动的移动机构20。移动机构20具有在y轴方向延伸的一对y轴驱动部21和在x轴方向延伸的x轴驱动部22。一对y轴驱动部21支撑于在基台10的四角直立设置的支撑部(未图示)，x轴驱动部22在y轴方向能够移动地设置于一对y轴驱动部21。安装头23在x轴方向能够移动地设置于x轴驱动部22上。通过x轴驱动部22和y轴驱动部21将安装头23水平移动，将从供给器15拾取到的部件50安装于基板w的期望的位置。

安装头23具有多个(在本实施方式中为3个)头部25，它们具有吸嘴24。头部25通过z轴电动机(未图示)将吸嘴24在z轴方向进行上下移动，并且通过θ电动机(未图示)将吸嘴24绕z轴旋转。各吸嘴24与吸引源(未图示)连接，通过来自吸引源的吸引力对部件进行吸附保持。此外，安装头23并不限于将吸嘴24排成一列的串联式的安装头，只要是能够将从供给器15供给的部件50安装于基板w的结构即可，例如，也可以由将吸嘴在周向排列的旋转式的安装头构成。

在安装头23设置有：高度传感器26，其对从基板w、部件50算起的高度进行检测；以及部件识别部(未图示)，其对由吸嘴24保持的部件50进行识别。高度传感器26基于检查光的反射而对基板w、部件50的高度进行检测，基于检测结果对吸嘴24的上下方向的移动量进行控制。部件识别部通过在水平方向相对的发光部和受光部，根据来自发光部的光被部件遮光后的遮光状态对部件形状、吸附错误进行识别。此外，在部件识别部中，可以从发光部朝向受光部发出led光，也可以从发光部朝向受光部发出激光。

另外，在安装头23设置有：标记拍摄部27，其从正上方对基板w上的标记进行拍摄；以及部件拍摄部28，其对由吸嘴24实现的部件50的搭载动作进行拍摄。标记拍摄部27从正上方对基板w上的标记进行拍摄，通过标记的俯视图像在基板w设定坐标系，并且对基板w的位置、翘曲等进行识别。部件拍摄部28除了对相对于供给器15的部件50的吸附前后进行拍摄以外，还对相对于基板w的部件50的搭载前后进行拍摄。通过这些部件图像对有无由吸嘴24实现的部件50的吸附进行检查，并且对基板w中有无搭载部件50进行检查。

在安装装置1的基台10上设置有下表面拍摄部31，该下表面拍摄部31从正下方对吸附于吸嘴24的部件50进行拍摄。下表面拍摄部31对由安装头23输送中的部件50进行拍摄，根据拍摄图像对部件50的倾斜度、高度等进行识别。另外，在安装装置1的基台10上设置有自动更换机(atc:automatictoolchanger)32，该自动更换机32与各种部件相应地准备有多个种类的吸嘴24。通过使安装头23移动至自动更换机32，从而能够将在安装头23装载着的吸嘴24拆下而换装为新的吸嘴24。

另外，在安装装置1设置有对装置各部集中控制的控制装置35。控制装置35由执行各种处理的处理器、存储器等构成。存储器根据用途由rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)等一个或多个存储介质构成。在存储器中，除了安装装置1整体的控制程序以外，还存储有使安装装置1执行后面记述的校正处理的程序等。通过控制装置35对安装头23进行驱动，对相对于基板w的部件50的安装动作进行控制。

另外，如图2a所示，在将从供给器15供给的部件50由吸嘴24进行吸附时，以供给器15所附带的基准标记m为基准而将吸嘴24定位于部件50的吸附位置p1。在该情况下，在各供给器15设定有从基准标记m至部件50的吸附位置p1为止的偏移(x，y)。而且，通过标记拍摄部27(参照图1)对基准标记m进行拍摄而进行检测，以从基准标记m的检测位置起偏移(x，y)的量使吸嘴24移动，由此通过吸嘴24对部件50的吸附位置p1进行吸附。

但是，如图2b所示，供给器15并不一定相对于安装装置1高精度地被安装。如果供给器收容器16(参照图1)倾斜地安装于安装装置1，则在供给器收容器16设置的供给器15的xy轴与成为安装装置1的安装动作的基准的装置坐标系的xy轴不平行。特别地，近年来部件50的小型化发展，对于吸嘴24相对于吸附位置p1的定位，要求供给器收容器16的设置误差以上的高精度。因此，如果使用以安装装置1的安装动作为基准的装置坐标系，则无法通过吸嘴24对部件50的吸附位置p1高精度地进行吸附。

另外，如图2c所示，在安装头23(参照图1)中通过高度传感器26实施了高度找正后，基于基准高度由吸嘴24对部件50的上表面进行吸附。基准高度的测定位置p2根据部件50的不同而各种各样，例如，设定于部件50的上表面、部件50的附近、基准标记m。对于基准高度的测定位置p2，也是如果供给器收容器16被倾斜地安装，则无法通过高度传感器26在测定位置p2高精度地进行测定。另外，不仅是因为供给器收容器16相对于安装装置1的安装误差会产生相同的问题，而且因为供给器15相对于供给器收容器16的安装误差也会产生相同的问题。

并且，为了使各供给器15存储偏移(x，y)，需要事先进行部件50的吸附位置p1、基准高度的测定位置p2的示教作业。在示教作业中，必须准备示教用的安装装置、按照设计上的尺寸加工出的高精度的工具供给器。即使准备出适于示教的环境，对各供给器15设定了偏移，如上所述在供给器15的xy轴相对于装置坐标系的xy轴而倾斜的情况下，也会在部件50的吸附位置p1、基准高度的测定位置p2产生偏差。

因此，在本实施方式中，着眼于在供给器收容器16横向排列而设置有多个供给器15的情况，根据各供给器15的基准标记m的排列方向，对供给器收容器16的倾斜度，即供给器15的倾斜度进行计算。与供给器15的倾斜度相应地对部件50的吸附位置p1的偏移及基准高度的测定位置p2的偏移进行校正，除了将吸嘴24定位于吸附位置p1以外，还将高度传感器26定位于基准高度的测定位置p2。另外，在偏移的示教作业时，无需准备示教用的安装装置、工具供给器。

下面，参照图3，对安装装置的控制结构进行说明。图3是本实施方式的安装装置的框图。此外，在图3的框图中，安装装置被简化地记载，但设为具有安装装置通常所具有的结构。

如图3所示，在安装装置1(参照图1)的控制装置35连接有标记拍摄部27，通过标记拍摄部27对供给器15的基准标记m进行拍摄，以基准标记m为基准而实施部件50的吸附动作、基准高度的测定动作。从基准标记m起以吸附位置p1的偏移的量使吸嘴24在水平方向移动而定位于吸附位置p1，从基准标记m起以测定位置p2的偏移的量使高度传感器26向水平后方移动而定位于测定位置p2。基于由高度传感器26测定出的基准高度对吸嘴24的高度进行调整，将吸嘴24定位于部件50的吸附位置p1，通过吸嘴24对从供给器15供给的部件50进行吸附。

在控制装置35设置有：检测部41，其对多个供给器15所附带的基准标记m进行检测；以及计算部42，其根据多个基准标记m的检测位置对供给器15的倾斜度进行计算。由标记拍摄部27拍摄到的各供给器15的基准标记m的拍摄图像被输入至检测部41，通过检测部41针对拍摄图像实施图像处理而针对每个供给器15对基准标记m的重心进行检测。通过计算部42，根据多个基准标记m的检测位置，通过最小二乘法等的线性近似(linearization)而计算出近似直线l(参照图4b)，根据装置坐标系的x轴和近似直线l所成的角度对供给器15(供给器收容器16)的倾斜度进行计算。

另外，在控制装置35设置有：取得部43，其取得从多个基准标记m算起的偏移；以及校正部44，其以按照供给器15的倾斜度的量进行旋转的方式对偏移进行校正。如果在供给器收容器16设置供给器15，则通过取得部43从供给器15的存储部45取得与基准标记m对应的部件50的吸附位置p1的偏移及基准高度的测定位置p2的偏移。通过校正部44以供给器15的倾斜度的量使装置坐标系旋转而设为供给器坐标系，通过设为该供给器坐标系而对偏移进行校正。

如上所述，吸附位置p1及测定位置p2的偏移根据供给器15的倾斜度而被校正，由此与供给器15的倾斜度无关而能够将吸嘴24高精度地定位于吸附位置p1，将高度传感器26高精度地定位于测定位置p2。另外，对供给器15的倾斜度进行校正，因此不准备示教用的安装装置、工具供给器，就能够示教吸附位置p1及测定位置p2的偏移。通过示教而写入至供给器15的存储部45，由此即使在供给器15被换装的情况下，也能够继承在供给器15的存储部45中存储的偏移。

参照图4a、图4b、图4c及图5，对校正处理及示教作业进行说明。图4a、图4b、图4c是表示本实施方式的校正处理的一个例子的图。图5是表示本实施方式的示教作业的一个例子的图。此外，在图4a、图4b、图4c及图5中，为了便于说明，一边适当使用图3的标号一边进行说明。

如图4a所示，在供给器15的存储部45中，事先存储有以基准标记m的检测位置为基准的部件50的吸附位置p1及基准高度的测定位置p2的偏移(xa，ya)、(xb，yb)。基准标记m在供给器15的表面以能够由标记拍摄部27拍摄的状态被标注。通过在安装装置1(参照图1)的供给器收容器16中安装供给器15，从而由取得部43从存储部45分别读出与基准标记m对应的吸附位置p1的偏移(xa，ya)及测定位置p2的偏移(xb，yb)。

如图4b所示，在供给器15倾斜的情况下，吸附位置p1及测定位置p2相对于供给器15的基准标记m的偏移也倾斜。安装装置1的装置坐标系不倾斜，因此，吸附位置p1及测定位置p2以供给器15从双点划线的状态倾斜的量向以基准标记m为中心旋转的旋转方向产生位置偏差。在该情况下，通过标记拍摄部27对多个供给器15的基准标记m进行拍摄，通过检测部41根据基准标记m的拍摄图像对多个基准标记m的重心位置(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)…进行检测。

通过计算部42对基准标记m的检测位置(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)…进行线性近似而对近似直线l进行计算。根据该近似直线l和装置坐标系的x轴所成的角度而求出供给器15的倾斜度θ。如果供给器15彼此分离，则能够利用经过2个基准标记m的检测位置的直线而求出供给器15的倾斜度，但通常由于部件50的取出效率等的原因，供给器15彼此相邻地设置。因此，通过使用线性近似，从而即使供给器15彼此相邻，也能够高精度地计算供给器15的倾斜度。

如图4c所示，通过校正部44使装置坐标系以供给器15的倾斜度θ的量进行旋转，设定以基准标记m的检测位置为原点的供给器坐标系。在供给器坐标系上从检测位置起以偏移(xa，ya)分离而设定吸附位置p1，从检测位置起以偏移(xb，yb)分离而设定测定位置p2。如上所述，以按照供给器15的倾斜度θ的量进行旋转的方式，对吸附位置p1的偏移(xa，ya)及测定位置p2的偏移(xb，yb)进行校正。而且，吸嘴24高精度地定位于吸附位置p1，高度传感器26高精度地定位于测定位置p2。

如图5所示，与供给器15的倾斜度相应地对供给器坐标系进行设定，因此不使用示教用的安装装置、工具供给器，就能够实施示教作业。在该情况下，标记拍摄部27对供给器15的基准标记m进行拍摄，对从检测部41所涉及的基准标记m的检测位置至部件50的吸附位置p1为止的偏移(xa，ya)进行示教而存储于供给器15的存储部45。同样地，对从检测部41所涉及的基准标记m的检测位置至基准高度的测定位置p2为止的偏移(xb，yb)进行示教而存储于供给器15的存储部45。

如以上所述，在本实施方式的安装装置1中，在横向排列地设置于供给器收容器16的多个供给器15标注有基准标记m，因此根据多个基准标记m的排列方向对供给器15的倾斜度进行计算而对吸附位置p1及测定位置p2相对于基准标记m的偏移进行校正。即使在由于供给器收容器16相对于安装装置1的安装误差、供给器15相对于供给器收容器16的安装误差而供给器15倾斜的情况下，也能够将吸嘴24定位于吸附位置p1，并且将高度传感器26定位于测定位置p2。

此外，在本实施方式中，关于部件的吸附位置和基准高度的测定位置不同的结构进行了说明，但吸附位置和测定位置也可以一致。例如，也可以在部件上表面的相同位置设定有吸附位置及测定位置。

另外，在本实施方式中，关于对部件的吸附位置及基准高度的测定位置的偏移进行校正的结构进行了说明，但只要是至少对吸附位置的偏移进行校正的结构即可。

另外，在本实施方式中，构成为通过标记拍摄部对供给器的基准标记进行识别，但只要是能够识别基准标记的结构即可，不特别受到限定。另外，基准标记也可以印刷于供给器的表面，也可以是粘贴在供给器的表面的贴纸。另外，基准标记也可以是供给器的表面的孔、凹陷。

另外，在本实施方式中，构成为根据多个基准标记的检测位置，通过最小二乘法等的线性近似对供给器的倾斜度进行计算，但也可以不使用线性近似而是通过将多个基准标记的检测位置的分离得最远的2点连结而对供给器的倾斜度进行计算。

另外，在本实施方式中，构成为以基准标记的检测位置为中心以供给器的倾斜度的量使装置坐标系旋转而设为供给器坐标系，以供给器坐标系为基准而设定吸附位置、测定位置的偏移，由此对偏移进行校正，但并不限定于该结构。也可以以基准标记的检测位置为中心使吸附位置、测定位置的坐标旋转而对偏移进行校正。

另外，在本实施方式中，构成为在供给器收容器中多个供给器相邻地设置，但多个供给器也可以分离地设置。

另外，在本实施方式中，设为吸附位置及测定位置的偏移存储于供给器的存储部的结构，但吸附位置及测定位置的偏移也可以存储于安装装置的存储部。

另外，本实施方式的程序也可以存储于存储介质。存储介质并不特别受到限定，可以是光盘、光磁盘、闪存存储器等非易失性的存储介质。

另外，对本实施方式及变形例进行了说明，但作为其他实施方式，也可以将上述实施方式及变形例整体或局部地组合。

另外，本发明的技术并不限定于上述的实施方式及变形例，在不脱离技术思路的主旨的范围可以进行各种变更、置换、变形。并且如果能够通过技术的进步或派生出的其它技术，以其它方式实现技术思路，则可以使用该方法进行实施。因此，权利要求书涵盖可包含于技术思路的范围内的全部实施方式。

在下述中，对上述的实施方式中的特征点进行整理。

在上述实施方式中记载的安装装置，其将从多个供给器供给的部件通过吸嘴进行吸附而安装于基板，该安装装置的特征在于，具有：供给器收容器，其能够将多个供给器横向排列地设置；检测部，其对多个供给器所附带的基准标记进行检测；计算部，其根据多个基准标记的检测位置对供给器的倾斜度进行计算；取得部，其取得部件的吸附位置相对于多个基准标记的偏移；以及校正部，其以按照供给器的倾斜度的量进行旋转的方式对偏移进行校正。

在上述实施方式中记载的安装方法，其将从横向排列地设置于供给器收容器的多个供给器供给的部件通过吸嘴进行吸附而安装于基板，该安装方法的特征在于，具有下述步骤：对多个供给器所附带的基准标记进行检测；根据多个基准标记的检测位置而对供给器的倾斜度进行计算；取得部件的吸附位置相对于多个基准标记的偏移；以及以按照供给器的倾斜度的量进行旋转的方式对偏移进行校正。

根据这些结构，在横向排列地设置于供给器收容器的多个供给器标注有基准标记，因此根据多个基准标记的排列方向对供给器的倾斜度进行计算而对部件的吸附位置相对于基准标记的偏移进行校正。即使在由于供给器收容器相对于安装装置的安装误差、供给器相对于供给器收容器的安装误差使供给器倾斜的情况下，也能够将吸嘴高精度地定位于吸附位置。

在上述实施方式记载的安装装置中，基于由高度传感器测定出的基准高度，由吸嘴对部件进行吸附，取得部取得基准高度的测定位置相对于基准标记的偏移，校正部对吸附位置的偏移及测定位置的偏移进行校正。根据该结构，即使在由于供给器收容器相对于安装装置的安装误差、供给器相对于供给器收容器的安装误差使供给器倾斜的情况下，也能够将高度传感器高精度地定位于基准高度的测定位置。

在上述实施方式记载的安装装置中，计算部根据多个基准标记的检测位置，通过线性近似对供给器的倾斜度进行计算。根据该结构，能够根据多个检测位置的近似直线容易地对供给器的倾斜度进行计算。

在上述实施方式记载的安装装置中，多个供给器相邻地设置于供给器收容器。根据该结构，多个供给器相邻地设置，由此将来自多个供给器的部件汇总地取出而提高生产效率。另外，即使在供给器收容器中多个供给器相邻地设置，也能够通过线性近似而高精度地对供给器的倾斜度进行计算。

在上述实施方式记载的安装装置中，校正部以供给器的倾斜度使装置坐标系旋转而设为供给器坐标系，通过该供给器坐标系对偏移进行校正。根据该结构，通过使用供给器坐标系，从而能够容易地对偏移进行校正。

在上述实施方式记载的安装装置中，在多个供给器中设置了存储有偏移的存储部，存储部通过示教而对吸附位置相对于基准标记的偏移进行存储。根据该结构，即使在供给器收容器中供给器换装的情况下，也能够继承在供给器的存储部中存储的偏移。另外，在偏移的示教时无需准备尺寸精度高的工具供给器。