电子部件安装装置制造方法

电子部件安装装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种电子部件安装装置，其可以稳定地吸附并向基板上安装电子部件。该电子部件安装装置具有：电子部件供给装置；搭载头主体，其具有吸嘴、吸嘴驱动部以及对吸嘴及吸嘴驱动部进行支撑的搭载头支撑体；搭载头移动机构，其使搭载头主体移动；负载检测部，其对通过使吸嘴的前端按压测定面而产生的负载进行检测；吸嘴形状检测部，其对吸嘴的形状进行检测；以及控制装置，其对各部分的动作进行控制。控制装置使用负载检测部和吸嘴形状检测部，对吸嘴的外形、有无弹簧及其弹簧行程进行检测，将检测到的结果作为吸嘴的特性而存储，并基于所存储的吸嘴的特性，对利用吸嘴驱动部实现的吸嘴的上下驱动进行控制。
【专利说明】电子部件安装装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用吸嘴保持电子部件并使该电子部件移动，向基板上安装的电子部件安装装置。
【背景技术】
[0002]向基板上搭载电子部件的电子部件安装装置，具有具备吸嘴的搭载头，利用该吸嘴保持电子部件并向基板上搭载。电子部件安装装置通过使搭载头的吸嘴向与基板的表面正交的方向移动，从而对位于电子部件供给装置中的部件进行吸附，然后，使搭载头沿与基板的表面平行的方向相对地移动，在到达所吸附的部件的搭载位置后，通过使搭载头的吸嘴沿与基板的表面正交的方向移动而接近基板，从而将所吸附的电子部件向基板上搭载。
[0003]在这里，电子部件安装装置具有与所吸附的电子部件相对应而更换用于吸附该电子部件的吸嘴的机构。作为该吸嘴，存在具有对吸附时、搭载时按压的负载进行调整的机构的吸嘴(参照专利文献I及2)。作为对按压的负载进行调整的机构，存在利用弹簧等弹性体将吸嘴的前端和基部连结，使前端可以相对于基部移动的机构。吸嘴通过设置这种弹性体，从而可以与电子部件的吸附面的形状相对应而调整前端的朝向。在使用具有负载调整功能的吸嘴的情况下，在吸嘴上设置负载传感器等负载检测部，基于该负载检测部的检测结果，对吸嘴的上下移动进行控制。
[0004]专利文献1:日本特开平09 - 246790号公报
[0005]专利文献2:日本特开2006 - 147640号公报
[0006]电子部件安装装置通过利用在吸嘴上设置的负载检测部对吸嘴的负载进行检测，从而可以抑制对电子部件供给装置或基板施加较大的负载。但是，即使设置负载检测部，也存在下述情况，即，检测到的负载和实际的负载出现偏差，或过度地压入吸嘴，或使吸嘴分离，从而使得电子部件的安装动作不稳定。

【发明内容】

[0007]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种电子部件安装装置，其可以稳定地吸附电子部件，并向基板上安装。
[0008]为了解决上述课题，实现目的，本发明是一种电子部件安装装置，其特征在于，具有:电子部件供给装置，其将电子部件向保持区域供给；搭载头主体，其具有吸嘴、吸嘴驱动部以及搭载头支撑体，该吸嘴对从所述电子部件供给装置供给至所述保持区域的电子部件进行保持，该吸嘴驱动部使所述吸嘴上下驱动及旋转驱动、且向所述吸嘴供给对该吸嘴进行驱动的空气压力，该搭载头支撑体对所述吸嘴及所述吸嘴驱动部进行支撑；搭载头移动机构，其使所述搭载头主体移动；负载检测部，其对通过使所述吸嘴的前端按压测定面而产生的负载进行检测；吸嘴形状检测部，其对所述吸嘴的形状进行检测；以及控制装置，其对各部分的动作进行控制，所述控制装置使用所述负载检测部和所述吸嘴形状检测部，对所述吸嘴的外形、有无弹簧及其弹簧行程进行检测，将检测到的结果作为所述吸嘴的特性而存储，并基于所存储的所述吸嘴的特性，对利用所述吸嘴驱动部实现的所述吸嘴的上下驱动进行控制。
[0009]在这里，优选所述控制装置使用所述吸嘴形状检测部对所述吸嘴有无止动器进行检测，在具有所述止动器的情况下，判定为所述吸嘴是负载控制用吸嘴。
[0010]另外，优选所述负载检测部是负载传感器。
[0011]另外，优选所述吸嘴形状检测部是与所述搭载头支撑体连结的激光传感器。
[0012]另外，优选所述吸嘴的特性包含抵接负载值和Z轴动作速度，所述控制装置基于在所述吸嘴的特性中包含的所述弹簧行程、抵接负载值、Z轴动作速度、利用所述吸嘴对所述电子部件进行安装的安装动作时的各动作的执行时间，对所述吸嘴的状态进行判定。
[0013]另外，优选所述控制装置检测利用所述吸嘴对所述电子部件进行安装的安装动作时的实际动作时间，将根据所述吸嘴的特性检测出的理论值和所述实际动作时间进行比较，对所述吸嘴的所述弹簧行程的变化进行检测。
[0014]另外，优选所述控制装置在所述理论值和所述实际动作时间的差处于阈值以内的情况下，判定为正常，基于所述实际动作时间，对所述吸嘴的特性进行校正，在所述理论值和所述实际动作时间的差大于或等于阈值的情况下，判定为异常，将对象的所述吸嘴设定为禁止使用。
[0015]发明的效果
[0016]本发明可以通过与吸嘴对应的适当的负载控制而对电子部件进行吸附，并向基板上安装。由此，具有下述效果，即，可以稳定地吸附电子部件，并向基板上安装。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1是表示电子部件安装装置的概略结构的示意图。
[0018]图2是表示部件供给单元的概略结构的示意图。
[0019]图3是表示电子部件安装装置的概略结构的示意图。
[0020]图4是表示电子部件安装装置的搭载头的概略结构的示意图。
[0021]图5是表示电子部件安装装置的搭载头的概略结构的示意图。
[0022]图6是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。
[0023]图7是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。
[0024]图8是表示吸嘴的概略结构的说明图。
[0025]图9是表示吸嘴的动作和检测到的负载之间的关系的说明图。
[0026]图10是表示吸嘴的动作的一个例子的说明图。
[0027]图11是表示吸嘴的特性的一个例子的说明图。
[0028]图12是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。
[0029]图13是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的说明图。
[0030]图14是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。
[0031]图15是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。
[0032]图16是表示吸嘴的动作和检测到的负载之间的关系的说明图。
[0033]图17是表示吸嘴的动作和检测到的负载之间的关系的说明图。
[0034]图18是表示吸嘴的动作和检测到的负载之间的关系的说明图。[0035]符号的说明
[0036]8基板，10电子部件安装装置，11框体，12基板输送部，14、14f、14r部件供给单元，15搭载头，16XY移动机构，17VCS单元，18更换吸嘴保持机构，19部件储存部，20控制装置，22X轴驱动部，24Y轴驱动部，30搭载头主体，31搭载头支撑体，32吸嘴，34吸嘴驱动部，38激光识别装置(吸嘴形状检测部)，40操作部，42显示部，48负载传感器，60控制部，62搭载头控制部，64部件供给控制部，80电子部件，100电子部件供给装置
【具体实施方式】
[0037]下面，参照附图，对本发明进行详细说明。此外，本发明并不受用于实施下述发明的方式(以下称为实施方式)限定。另外，在下述实施方式中的构成要素中，包含本领域技术人员可以容易地想到的要素、在实质上相同的要素、所谓等同的范围的要素。另外，在下述实施方式中公开的构成要素可以适当组合。
[0038]下面，基于附图，对本发明所涉及的电子部件安装装置的实施方式进行详细说明。此外，本发明并不受本实施方式限定。图1是表示电子部件安装装置的概略结构的示意图。
[0039]图1所示的电子部件安装装置10是向基板8上搭载电子部件的装置。电子部件安装装置10具有:框体11 ;基板输送部12 ;部件供给单元14f、14r ;搭载头15 ；XY移动机构16 ；VCS单元17 ;更换吸嘴保持机构18 ;部件储存部19 ;控制装置20 ;操作部40 ;显示部42 ；以及负载传感器48。此外，XY移动机构16具有X轴驱动部22和Y轴驱动部24。在这里，本实施方式的电子部件安装装置10如图1所示，以基板输送部12为中心在前侧和后侧具有部件供给单元14f、14r。在电子部件安装装置10中，部件供给单元14f配置在电子部件安装装置10的前侧，部件供给单元14r配置在电子部件安装装置10的后侧。另外，以下，在不对2个部件供给单元14f、14r特别地区分的情况下，称为部件供给单元14。框体11是对构成电子部件安装装置10的各部分进行收容的箱体。
[0040]基板8只要是用于搭载电子部件的部件即可，其结构不特别地限定。本实施方式的基板8是板状部件，表面设置有配线图案。在设置于基板8上的配线图案的表面上，附着作为利用回流而将板状部件的配线图案和电子部件接合的接合部件的焊料。
[0041]基板输送部12是将基板8沿图中X轴方向输送的输送机构。基板输送部12具有:沿X轴方向延伸的导轨；以及输送机构，其对基板8进行支撑，使基板8沿导轨移动。在基板输送部12中，基板8的搭载对象面为与搭载头15相对的朝向，通过利用输送机构使基板8沿导轨移动，从而将基板8沿X轴方向输送。基板输送部12将从向电子部件安装装置10进行供给的设备供给的基板8，输送至导轨上的规定位置。搭载头15在上述规定位置处，将电子部件向基板8的表面搭载。基板输送部12在向输送至上述规定位置的基板8上搭载电子部件后，将基板8向进行下一个工序的装置输送。此外，作为基板输送部12的输送机构，可以使用各种结构。例如，可以使用将输送机构一体化的传送带方式的输送机构，在这种方式的输送机构中，将沿基板8的输送方向配置的导轨和沿上述导轨旋转的环形带组合，以在上述环形带上搭载基板8的状态下进行输送。
[0042]电子部件安装装置10在前侧配置部件供给单元14f，在后侧配置部件供给单元14r。前侧的部件供给单元14f?和后侧的部件供给单元14r，分别具有电子部件供给装置，其保持多个向基板8上搭载的电子部件，以可以向搭载头15供给、即可以由搭载头15进行保持(吸附或者握持)的状态，向保持位置供给电子部件。本实施方式的部件供给单元14f、14r是相同的结构，具有多个电子部件供给装置。电子部件供给装置向分别由搭载头15保持电子部件的保持位置供给电子部件。以下，对部件供给单元14的结构进行说明。
[0043]部件供给单元14如图2所示，具有多个电子部件供给装置(以下简称为“部件供给装置”)100。图2所示的多个部件供给装置100保持在支撑台(收容器)102上。另外，支撑台102可以搭载部件供给装置100、100的其他装置(例如，测量装置或照相机等)。
[0044]部件供给单元14具有电子部件供给装置100，该电子部件供给装置100安装有在保持带主体中固定多个搭载型电子部件的电子部件保持带(芯片部件保持带)，在由该电子部件保持带保持的搭载型电子部件的保持位置处从保持带主体进行剥离，从而能够利用在搭载头上具有的吸附吸嘴或者抓持吸嘴对位于该保持位置的搭载型电子部件进行保持。
[0045]在电子部件供给装置100中，使用在保持带上粘贴要进行基板搭载的芯片型电子部件而构成的电子部件保持带，向搭载头15供给电子部件。此外，电子部件保持带在保持带上形成多个收容室，在该收容室中收容电子部件。电子部件供给装置100是下述的保持带供给器，其保持电子部件保持带，对所保持的电子部件保持带进行输送，并将收容室移动至可以利用搭载头15的吸嘴吸附电子部件的保持区域。此外，通过使收容室向保持区域移动，从而可以使收容在该收容室中的电子部件成为在规定位置处露出的状态，可以利用搭载头15的吸嘴对该电子部件进行吸附、抓持。电子部件供给装置100并不限定于保持带供给器，可以采用供给芯片型电子部件的各种芯片部件供给器。作为芯片部件供给器，例如可以使用杆式供给器、散装(bulk)供给器。此外，芯片电子部件(搭载型电子部件)是不带有向基板上形成的插入孔(通孔)中插入的引线的无引线电子部件。作为搭载型电子部件例示出SOP、QFP等。芯片型电子部件不必将引线向插入孔中插入而向基板上安装。
[0046]在部件供给单元14中，保持在支撑台102上的多个部件供给装置100由要搭载的电子部件的种类、保持电子部件的机构或者供给机构不同的多种部件供给装置100构成。另外，部件供给单元14也可以具有多个同一种类的部件供给装置100。另外，优选部件供给单元14构成为相对于装置主体可拆卸。部件供给单元14可以使用用于供给电子部件的各种电子部件供给装置。例如，在部件供给单元14中，作为电子部件供给装置100也可以设置杆式供给器或托盘式供给器。另外，在部件供给单元14中，作为电子部件供给装置也可以设置碗式供给器。
[0047]搭载头15是利用吸嘴对保持在部件供给单元14上的电子部件(保持在电子部件供给装置100上的搭载型电子部件)进行保持(吸附或者抓持)，利用基板输送部12将保持的电子部件向移动至规定位置的基板8上安装的机构。此外，对于搭载头15的结构，在后面记述。
[0048]XY移动机构16是使搭载头15沿图1中的X轴方向以及Y轴方向移动，S卩，在与基板8的表面平行的面上移动的移动机构，具有X轴驱动部22和Y轴驱动部24。X轴驱动部22与搭载头15连结，使搭载头15沿X轴方向移动。X轴驱动部22具有滚珠丝杠，通过使滚珠丝杠旋转，从而使支撑搭载头15的支撑部沿X方向移动。另外，X轴驱动部22还具有直线引导部，该直线引导部以即使滚珠丝杠旋转也不使搭载头15旋转的方式，以可沿X轴方向移动的状态进行支撑。Y轴驱动部24经由X轴驱动部22与搭载头15连结，通过使X轴驱动部22沿Y轴方向移动，从而使搭载头15沿Y轴方向移动。Y轴驱动部24具有滚珠丝杠，通过使滚珠丝杠旋转，从而使支撑搭载头15的支撑部沿Y方向移动。另外，Y轴驱动部24还具有直线引导部，该直线引导部以即使滚珠丝杠旋转也不使X轴驱动部22旋转的方式，以可沿Y轴方向移动的状态进行支撑。XY移动机构16通过使搭载头15沿XY轴方向移动，从而可以使搭载头15向与基板8相对的位置、或者与部件供给单元14f、14r相对的位置移动。另外，XY移动机构16通过使搭载头15移动，从而对搭载头15和基板8的相对位置进行调整。由此，可以使搭载头15所保持的电子部件向基板8的表面的任意位置移动，可以将电子部件搭载在基板8的表面的任意位置上。即，XY移动机构16成为使搭载头15在水平面(XY平面)上移动，将位于部件供给单元14f、14r的电子部件供给装置中的电子部件向基板8的规定位置(搭载位置、安装位置)移送的移送单元。此外，作为X轴驱动部22，可以使用使搭载头15沿规定方向移动的各种机构。作为Y轴驱动部24，可以使用使X轴驱动部22沿规定方向移动的各种机构。作为使对象物沿规定方向移动的机构(X轴驱动部22、Y轴驱动部24)，也可以使用除了利用滚珠丝杠和直线引导部的输送机构以外的机构。作为X轴驱动部22、Y轴驱动部24的机构，例如可以使用线性电动机、齿条与齿轮、利用传动带的输送机构等。
[0049]VCS单元17、更换吸嘴保持机构18、部件储存部19，在XY平面中配置在与搭载头15的可动区域重合的位置、且Z方向上的位置与搭载头15相比更靠近铅垂方向下侧的位置。在本实施方式中，VCS单元17、更换吸嘴保持机构18以及部件储存部19，在基板输送部12和部件供给单元14r之间相邻配置。
[0050]VCS单元(部件状态检测部、状态检测部)17是图像识别装置，具有对搭载头15的吸嘴附近进行拍摄的照相机及对拍摄区域进行照明的照明单元。VCS单元17对由搭载头15的吸嘴吸附的电子部件的形状以及吸嘴上的电子部件的保持状态进行识别。更具体地说，如果使搭载头15移动至与VCS单元17相对的位置，则VCS单元17从铅垂方向下侧对搭载头15的吸嘴进行拍摄，通过对拍摄到的图像进行解析，从而对吸嘴形状、由吸嘴吸附的电子部件的形状及吸嘴上的电子部件的保持状态进行识别。VCS单元17将取得的信息向控制装置20发送。
[0051]更换吸嘴保持机构18是对多种吸嘴进行保持的机构。更换吸嘴保持机构18以可以相对于搭载头15拆卸更换的状态保持多种吸嘴。在这里，本实施方式的更换吸嘴保持机构18保持有:吸引吸嘴，其通过进行吸引而保持电子部件；以及抓持吸嘴，其通过进行抓持而保持电子部件。搭载头15利用更换吸嘴保持机构18变更所安装的吸嘴，通过向所安装的吸嘴供给空气压力而驱动，从而可以以适当的条件(吸引或者抓持)对要保持的电子部件进行保持。
[0052]部件储存部19是储存由搭载头15利用吸嘴进行保持而不向基板8安装的电子部件的箱体。即，在电子部件安装装置10中，成为将不向基板8安装的电子部件废弃的废弃箱。电子部件安装装置10在由搭载头15保持的电子部件中存在不向基板8安装的电子部件的情况下，使搭载头15向与部件储存部19相对的位置移动，通过将所保持的电子部件释放，从而将电子部件放入部件储存部19。
[0053]负载传感器48配置在VCS单元17和部件储存部19之间。在负载传感器48中，铅垂方向上侧的面，即，搭载头15侧的面成为测定面，对向测定面施加的负载进行检测。例如，负载传感器48对通过由搭载头15的吸嘴按压在测定面上而产生的负载进行检测。负载传感器48将检测到的负载向控制装置20发送。通过使用负载传感器48对负载进行检测，从而可以高精度地测量后述吸嘴的负载。此外，在本实施方式中，使用利用应变仪等检测吸嘴按压在测定面上而产生的负载的负载传感器48，但并不限定于此。在电子部件安装装置10中，也可以取代负载传感器48，作为负载检测部而使用能够对吸嘴所产生的负载进行测量的各种负载检测机构。
[0054]控制装置20对电子部件安装装置10的各部分进行控制。控制装置20是各种控制部的集合体。另外，控制装置20具有存储各种数据的存储区域。操作部40是作业人员输入操作的输入装置。作为输入装置，例示出键盘、鼠标以及触摸面板等。操作部40将检测出的各种输入向控制装置20发送。显示部42是向作业人员显示各种信息的画面，具有触摸面板和视觉显示器等。显示部42基于从控制装置20输入的图像信号，显示各种图像。
[0055]此外，本实施方式的电子部件安装装置10设置了 I个搭载头，但也可以与部件供给单元14f、14r分别对应而设置2个搭载头。在此情况下，设置2个X轴驱动部，通过使2个搭载头分别沿XY方向移动，从而可以使2个搭载头独立移动。电子部件安装装置10通过具有2个搭载头，从而可以对I个基板8交替地搭载电子部件。如上述所示，通过利用2个搭载头交替地搭载电子部件，从而可以在一个搭载头将电子部件向基板8搭载的期间，使另一个搭载头对位于部件供给装置中的电子部件进行保持。由此，可以进一步缩短没有向基板8搭载电子部件的时间，可以高效地搭载电子部件。另外，还优选电子部件安装装置10平行地配置2个基板输送部12。如果电子部件安装装置10利用2个基板输送部12使2个基板交替地向电子部件搭载位置移动，并利用上述2个搭载头15交替地进行部件搭载，则可以更高效地向基板搭载电子部件。
[0056]下面，使用图3至图5，对搭载头15的结构进行说明。图3是表示电子部件安装装置的搭载头的概略结构的示意图。图4是表示电子部件安装装置的搭载头的概略结构的示意图。图5是表示电子部件安装装置的搭载头的概略结构的示意图。此外，在图3中，同时示出对电子部件安装装置10进行控制的各种控制部和部件供给单元14r的I个部件供给装置100。搭载头15如图4及图5所示，具有搭载头主体30、拍摄装置(基板状态检测部)36、高度传感器(基板状态检测部)37、激光识别装置(激光传感器、部件状态检测部、状态检测部)38、特殊用途搭载头70、拍摄装置(基板状态检测部)76、以及高度传感器(基板状态检测部)77。
[0057]电子部件安装装置10如图3所示，具有控制部60、搭载头控制部62以及部件供给控制部64。控制部60、搭载头控制部62以及部件供给控制部64是上述控制装置20的一部分。另外，电子部件安装装置10与电源连接，使用控制部60、搭载头控制部62、部件供给控制部64以及各种电路，将从电源供给的电力向各部分供给。对于控制部60、搭载头控制部62以及部件供给控制部64，在后面记述。
[0058]电子部件供给装置100使电子部件80的主体在电子部件保持带上向上方露出。电子部件供给装置100通过将电子部件保持带拉出并使其移动，从而使在电子部件保持带中保持的电子部件80向保持区域(吸附区域、抓持区域)移动。在本实施方式中，电子部件供给装置100的Y轴方向的前端附近，成为由搭载头15的吸嘴对保持于电子部件保持带中的电子部件80进行保持的保持区域。
[0059]搭载头主体30具有对各部分进行支撑的搭载头支撑体31、多个吸嘴32以及吸嘴驱动部34。在本实施方式的搭载头主体30上，如图4及图5所示将6根吸嘴32配置为一列。6根吸嘴32沿与X轴平行的方向排列。此外，图4及图5所示的吸嘴32均配置有吸附并保持电子部件的吸嘴。
[0060]搭载头支撑体31是与X轴驱动部22连结的支撑部件，对吸嘴32以及吸嘴驱动部34进行支撑。此外，搭载头支撑体31还对拍摄装置(基板状态检测部)36、高度传感器(基板状态检测部)37、激光识别装置38、以及特殊用途搭载头70进行支撑。
[0061]吸嘴32是吸附、保持电子部件80的吸附机构。吸嘴32在前端具有开口 33，通过从该开口 33吸引空气，从而在前端吸附、保持电子部件80。此外，吸嘴32与轴32a连结。轴32a是对吸嘴32进行支撑的棒状部件，沿Z轴方向延伸配置。轴32a在内部配置有将开口 33和吸嘴驱动部34的吸引机构连接的空气管(配管)。
[0062]吸嘴驱动部34使吸嘴32沿Z轴方向移动，利用吸嘴32的开口 33对电子部件80进行吸附。在这里，Z轴是与XY平面正交的轴。此外，Z轴成为与基板8的表面正交的方向。另外，吸嘴驱动部34在电子部件安装时等，使吸嘴32沿0方向旋转。所谓0方向，是与以Z轴为中心的圆的圆周方向平行的方向，其中，Z轴是与Z轴驱动部使吸嘴32移动的方向平行的轴。此外，9方向成为吸嘴32的转动方向。
[0063]在吸嘴驱动部34中，作为使吸嘴32沿Z轴方向移动的机构，例如存在具有Z轴方向为驱动方向的直线电动机的机构。吸嘴驱动部34通过利用直线电动机使吸嘴32的轴32a沿Z轴方向移动，从而使吸嘴32的前端部的开口 33沿Z轴方向移动。另外，在吸嘴驱动部34中，作为使吸嘴32沿0方向旋转的机构，例如存在由将电动机和与轴32a进行连结的传动要素构成的机构。吸嘴驱动部34将从电动机输出的驱动力利用传动要素向轴32a传递，使轴32a沿0方向旋转，从而吸嘴32的前端部也沿0方向旋转。
[0064]在吸嘴驱动部34中，作为利用吸嘴32的开口 33对电子部件80进行吸附的机构即吸引机构，存在例如具有下述部件的机构:空气管，其与吸嘴32的开口 33连结；泵，其与该空气管连接；以及电磁阀，其对空气管的管路的开闭进行切换。吸嘴驱动部34利用泵对空气管的空气进行吸引，通过对电磁阀的开闭进行切换，从而对是否从开口 33吸引空气进行切换。吸嘴驱动部34通过打开电磁阀，从开口 33吸引空气，从而使开口 33吸附(保持)电子部件80，通过关闭电磁阀，使开口 33不吸引空气，从而将吸附在开口 33上的电子部件80释放，即，成为不利用开口 33吸附电子部件80的状态(不进行保持的状态)。
[0065]另外，本实施方式的搭载头15在各吸嘴32或者轴32a上具有用于检测压力的压力检测部。搭载头15利用压力检测部对在所对应的吸嘴32上负载的压力、即向吸嘴32施加的负载进行检测。
[0066]另外，搭载头15通过利用吸嘴驱动部34使吸嘴32移动而执行更换动作，从而可以对由吸嘴驱动部34驱动的吸嘴32进行更换。例如，本实施方式的搭载头15基于所吸附(保持)的电子部件的种类，对安装的吸嘴32的种类进行变更。另外，本实施方式的搭载头15在对电子部件的主体进行保持时，主体上表面为无法利用吸嘴(吸附吸嘴)32吸附的形状的情况下，使用抓持吸嘴。抓持吸嘴通过与吸附吸嘴相同地对空气进行吸引释放，从而使可动片相对于固定片开闭，由此可以从上方抓持、释放电子部件的主体。
[0067]拍摄装置36固定在搭载头主体30的搭载头支撑体31上，对与搭载头15相对的区域、例如基板8或搭载了电子部件80的基板8等进行拍摄。拍摄装置36具有照相机和照明装置，在利用照明装置对视野进行照明的同时，利用照相机取得图像。由此，可以拍摄与搭载头主体30相对的位置的图像、例如基板8或部件供给单元14的各种图像。例如，拍摄装置36对在基板8表面上形成的作为基准标记的BOC标记(以下简称为B0C)或通孔(插入孔)的图像进行拍摄。在这里，在使用除BOC标记以外的基准标记的情况下，对该基准标记的图像进行拍摄。
[0068]高度传感器37固定在搭载头主体30的搭载头支撑体31上，对搭载头15和相对的区域、例如基板8或搭载了电子部件80的基板8之间的距离进行测量。作为高度传感器37可以使用激光传感器，该激光传感器具有:发光元件，其照射激光；以及受光元件，其对在相对的位置处反射而返回的激光进行受光，该激光传感器根据从激光发出后至受光为止的时间，对与相对的部分之间的距离进行测量。另外，高度传感器37通过使用测定时的自身位置以及基板8的位置，对与相对的部分之间的距离进行处理，从而对相对的部分、具体地说为电子部件的高度进行检测。此外，也可以由控制部60进行基于与电子部件之间的距离的测定结果检测电子部件80的高度的处理。
[0069]激光识别装置(激光传感器?吸嘴形状检测部)38具有光源38a和受光元件38b。激光识别装置38内置在托架50上。托架50如图3所示，与搭载头支撑体31的下侧、基板8以及部件供给装置100侧连结。激光识别装置38是通过对由搭载头主体30的吸嘴32吸附的电子部件80照射激光，从而对电子部件80的状态及吸嘴32的形状进行检测的装置。在这里，作为电子部件80的状态，是指电子部件80的形状、以及是否利用吸嘴32以正确的姿势吸附电子部件80等。吸嘴32的形状是指吸嘴的外形形状。光源38a是输出激光的发光元件。受光元件38b的Z轴方向上的位置配置在与光源38a相对的位置、即高度相同的位置上。
[0070]特殊用途搭载头70与搭载头主体30连结。特殊用途搭载头70除了吸嘴的根数为I根以外，是与搭载头主体30相同的结构。特殊用途搭载头70具有对各部分进行支撑的搭载头支撑体71、I根吸嘴72、以及吸嘴驱动部74。在本实施方式的特殊用途搭载头70上如图4所示，在搭载头主体30的配置有6根吸嘴32的列的延长线上，配置有吸嘴72。6根吸嘴32沿与X轴平行的方向排列。在吸嘴72中，配置有用于吸附、保持电子部件80的吸附吸嘴。
[0071]搭载头支撑体71是与搭载头支撑体31连结的支撑部件，对吸嘴72以及吸嘴驱动部74进行支撑。此外，搭载头支撑体71在与搭载头支撑体31远离一定距离的位置处，对吸嘴72进行支撑。
[0072]吸嘴72是吸附、保持电子部件80的吸附机构。吸嘴72在前端具有开口，通过从该开口吸引空气，从而在前端吸附、保持电子部件80。此外，吸嘴72具有轴72a，该轴72a与形成有开口并吸附电子部件80的前端部连结。轴72a是对前端部进行支撑的棒状部件，沿Z轴方向延伸配置。轴72a在内部配置有将开口和吸嘴驱动部74的吸引机构连接的空气管(配管)。
[0073]吸嘴驱动部74使吸嘴72沿Z轴方向移动，利用吸嘴72的开口对电子部件80进行吸附。另外，吸嘴驱动部74在电子部件80安装时等，使吸嘴72沿0方向旋转。在吸嘴驱动部74中，作为使吸嘴72沿Z轴方向移动的机构，例如存在具有Z轴方向为驱动方向的直线电动机的机构。 吸嘴驱动部74通过利用直线电动机使吸嘴72的轴72a沿Z轴方向移动，从而使吸嘴72的前端部的开口沿Z轴方向移动。另外，在吸嘴驱动部74中，作为使吸嘴72沿0方向旋转的机构，例如存在由将电动机和与轴72a进行连结的传动要素构成的机构。吸嘴驱动部74将从电动机输出的驱动力利用传动要素向轴72a传递，使轴72a沿0方向旋转，从而吸嘴72的前端部也沿0方向旋转。
[0074]在吸嘴驱动部74中，作为利用吸嘴72的开口对电子部件80进行吸附的机构即吸引机构，存在例如具有下述部件的机构:空气管，其与吸嘴72的开口连结；泵，其与该空气管连接；以及电磁阀，其对空气管的管路的开闭进行切换。吸嘴驱动部74利用泵对空气管的空气进行吸引，通过对电磁阀的开闭进行切换，从而对是否从开口吸引空气进行切换。吸嘴驱动部74通过打开电磁阀，从开口吸引空气，从而使开口吸附(保持)电子部件80，通过关闭电磁阀，使开口不吸引空气，从而将吸附在开口上的电子部件80释放，即，成为不利用开口吸附电子部件80的状态(不进行保持的状态)。
[0075]拍摄装置76固定在搭载头主体30的搭载头支撑体71上，对与搭载头15相对的区域、例如基板8或搭载了电子部件80的基板8等进行拍摄。拍摄装置76具有与拍摄装置36相同的功能。高度传感器77固定在搭载头主体30的搭载头支撑体71上，对搭载头15和相对的区域、例如基板8或搭载了电子部件80的基板8之间的距离进行测量。高度传感器77具有与高度传感器37相同的功能。拍摄装置76、高度传感器77仅配置位置不同，具有与拍摄装置36、高度传感器37相同的功能，用于相同的用途。
[0076]搭载头15具有在远离搭载头主体30的位置上配置吸嘴72的特殊用途搭载头70，因此，可以使由搭载头15在部件供给单元14和基板8之间进行一次往复运动而安装的电子部件的选择项更广泛。例如，可以在利用远离的位置的吸嘴72保持大电子部件(比吸嘴32的配置间隔大的电子部件)的同时，利用相邻的6根吸嘴32保持小电子部件。即，即使在存在由吸嘴32进行吸附后就无法利用其他吸嘴32保持电子部件的大电子部件的情况下，也可以通过使用吸嘴72而进行作业，不会对其他吸嘴32的保持造成影响。
[0077]搭载头15是上述结构。此外，对于上述实施方式的搭载头15，作为在吸嘴32、72中安装吸附吸嘴的情况而进行了说明，但可以在吸嘴32、72中使用通过抓持而保持电子部件的抓持吸嘴。搭载头15在作为吸嘴32、72而使用抓持吸嘴的情况下，也通过对向吸嘴32、72供给的空气压力进行调整，从而使抓持吸嘴的驱动部动作，对抓持电子部件的状态和放开的状态进行切换。另外，优选搭载头15具有拍摄装置(基板状态检测部)36、76、高度传感器(基板状态检测部)37、77、激光识别装置38以及特殊用途搭载头70，但也可以不具有这些部件。
[0078]下面，对电子部件安装装置10的装置结构的控制功能进行说明。电子部件安装装置10如图3所示，作为控制装置20而具有控制部60、搭载头控制部62以及部件供给控制部64。各种控制部分别由CPU、ROM及RAM等具有运算处理功能和存储功能(存储区域)的部件构成。另外，在本实施方式中，为了便于说明而设置多个控制部，但也可以设置I个控制部。另外，在将电子部件安装装置10的控制功能设为I个控制部的情况下，可以由I个运算装置实现，也可以由多个运算装置实现。另外，在各控制部中，作为存储区域，可以向I个ROM、RAM中存储，也可以设置多个存储介质。各控制部在存储区域中存储有用于运算处理的程序、各种设定数据、条件。
[0079]控制部60与电子部件安装装置10的各部分连接，基于所输入的操作信号、在电子部件安装装置10的各部分中检测出的信息，执行所存储的程序，对各部分的动作进行控制。控制部60例如对基板8的输送动作、利用XY移动机构16实现的搭载头15的驱动动作、利用激光识别装置38实现的形状检测动作等进行控制。另外，控制部60如上述所示向搭载头控制部62发送各种指示，对搭载头控制部62的控制动作进行控制。控制部60还对搭载头控制部62及部件供给控制部64的控制动作进行控制。
[0080]搭载头控制部62与吸嘴驱动部34、74、配置在搭载头支撑体31上的各种传感器以及控制部60连接，对吸嘴驱动部34、74进行控制，而对吸嘴32、72的动作进行控制。搭载头控制部62基于从控制部60供给的操作指示以及各种传感器(例如距离传感器)的检测结果，对吸嘴32、72对电子部件8的吸附(保持)/释放动作、各吸嘴32、72的转动动作、Z轴方向的移动动作进行控制。
[0081]部件供给控制部64对部件供给单元14f、14r进行的电子部件80的供给动作进行控制。可以在每个部件供给装置100上分别设置部件供给控制部64，也可以利用I个部件供给控制部64对所有的部件供给装置100进行控制。例如，部件供给控制部64对电子部件供给装置100的托盘的更换动作、移动动作进行控制。另外，部件供给控制部64对通过部件供给装置100实现的电子部件保持带的拉出动作(移动动作)进行控制。部件供给控制部64基于控制部60的指示，执行各种动作。部件供给控制部64通过对电子部件保持带或者电子部件保持带的拉出动作进行控制，从而对电子部件保持带或者电子部件保持带的移动进行控制。
[0082]另外，控制装置20在存储区域中存储有吸嘴的特性数据。此外，控制装置20也可以在控制部60、搭载头控制部62、以及部件供给控制部64中的任意一个控制部的存储区域中存储吸嘴的特性数据。另外，控制装置20也可以在控制部60、搭载头控制部62以及部件供给控制部64分别设置存储区域(ROM等)，在该分别设置的存储区域中存储吸嘴的特性数据。在控制装置20中，利用控制部60对搭载头控制部62及部件供给控制部64的动作进行控制，由此执行用于检测吸嘴特性的动作。另外，控制装置20基于检测到的吸嘴特性，对通过搭载头控制部62进行的搭载头的动作，具体地说是吸嘴32、72的Z轴方向的移动动作进行控制。对于这一点在后面记述。
[0083]下面，对电子部件安装装置的各部分的动作进行说明。此外，下述说明的电子部件的各部分的动作，均通过基于控制装置20对各部分的动作进行控制而执行。
[0084]图6是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。使用图6，对电子部件安装装置10整体的处理动作的概略进行说明。此外，图6所示的处理是通过由控制装置20对各部分进行控制而执行的。在电子部件安装装置10中，作为步骤S52而读取生产程序。生产程序是由专用的生产程序生成装置生成的，或基于所输入的各种数据而由控制装置20生成的。
[0085]电子部件安装装置10在步骤S52中读入生产程序后，作为步骤S54，对装置的状态进行检测。具体地说，对部件供给单元14f、14r的结构、已填充的电子部件80的种类、已准备的吸嘴32、72的种类等进行检测。电子部件安装装置10在步骤S54中对装置的状态进行检测并准备结束后，作为步骤S56，将基板8搬入。电子部件安装装置10在步骤S56中搬入基板，向安装电子部件的位置配置基板后，作为步骤S58，将电子部件向基板安装。电子部件安装装置10在步骤S58中电子部件的安装结束后，作为步骤S60将基板搬出。电子部件安装装置10在步骤S60中将基板搬出后，作为步骤S62，对生产是否结束进行判定。电子部件安装装置10在步骤S62中判定为生产没有结束(否)的情况下，进入步骤S56，执行步骤S56至步骤S60的处理。即，执行基于生产程序向基板安装电子部件的处理。电子部件安装装置10在步骤S62中判定为生产结束(是)的情况下，结束本处理。
[0086]电子部件安装装置10通过如上所述，在读取生产程序并进行各种设定后，向基板安装电子部件，从而可以制造出安装有电子部件的基板。另外，在电子部件安装装置10中，作为电子部件，将具有主体和与该主体连接的引线的引线型电子部件向基板安装，具体地说，通过将引线向基板上形成的孔(插入孔)中插入，从而可以将该电子部件向基板安装。
[0087]图7是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。此外，图7所示的处理动作是从搬入基板后至向基板上搭载电子部件完成为止的动作。另外，图7所示的处理动作是通过由控制部60对各部分的动作进行控制而执行的。
[0088]作为步骤S102，控制部60搬入基板。具体地说，控制部60利用基板输送部12将搭载电子部件的对象基板向规定位置输送。控制部60在步骤S102中搬入基板后，作为步骤S104，进行保持移动。在这里，所谓保持移动(吸附移动)，是指使搭载头主体30移动至吸嘴32与位于部件供给单元14的保持区域中的电子部件80相对的位置的处理动作。
[0089]控制部60在步骤S104中进行吸附移动后，作为步骤S106，使吸嘴32下降。即，控制部60使吸嘴32向下方移动至可以保持(吸附、抓持)电子部件80的位置。控制部60在步骤S106中使吸嘴32下降后，作为步骤S108，利用吸嘴32对部件进行保持，作为步骤S110，使吸嘴32上升。控制部60在步骤SllO中使吸嘴上升至规定位置后，具体地说，使电子部件80移动至激光识别装置38的测量位置后，作为步骤S112，对由吸嘴32吸附的电子部件80的形状进行检测。控制部60在步骤S112中对电子部件的形状进行检测后，作为步骤S114，使吸嘴上升。此外，控制部60如上述所示对步骤S112的部件形状进行检测，判定为所保持的电子部件为不可搭载的情况下，将电子部件废弃，再次吸附电子部件。控制部60在使吸嘴上升至规定位置后，作为步骤S116，进行搭载移动，S卩，进行使由吸嘴32吸附的电子部件向与基板8的搭载位置(安装位置)相对的位置移动的处理动作，作为步骤S118，使吸嘴32下降，作为步骤S120，进行部件搭载(部件安装)，即，进行从吸嘴32上释放电子部件80的处理动作，作为步骤S122，使吸嘴32上升。S卩，控制部60执行步骤S112至步骤S120的处理动作，执行上述安装处理。
[0090]控制部60在步骤S122中使吸嘴上升的情况下，作为步骤S124，对全部部件的搭载是否已完成、即预定向基板8上搭载的电子部件的安装处理是否已完成进行判定。控制部60在步骤S124中判定为全部部件的搭载还没有完成(否)、即预定进行搭载的电子部件还有残留的情况下，进入步骤S104，执行将下一个电子部件向基板8上搭载的处理动作。如上述所示，控制部60反复进行上述处理动作，直至完成向基板8上搭载全部部件为止。控制部60在步骤S124中判定为全部部件的搭载已经完成(是)的情况下，结束本处理。
[0091]电子部件安装装置10通过执行图7所示的处理动作，从而可以向基板上搭载电子部件，可以生产安装有电子部件的基板。
[0092]下面，使用图8至图18，说明通过电子部件安装装置10进行的吸嘴32的控制动作，具体地说是通过吸嘴进行电子部件的吸附时的动作、向基板上搭载时的动作。
[0093]首先，使用图8，对吸嘴的一个例子进行说明。图8是表示吸嘴的概略结构的说明图。在本实施方式的电子部件安装装置10中，作为吸附、保持电子部件的吸附型吸嘴，具有标准型的吸嘴和负载控制型的吸嘴。图8所示的吸嘴120是负载控制型的吸嘴，具有基部130、前端支撑部132、前端部134、弹簧136、以及止动器138。基部130是与轴32a连结的部分。吸嘴120通过将基部130支撑在轴32a的前端上，从而成为可以与轴32a —体地移动的状态。前端支撑部132是沿Z轴方向延伸的棒状部件，以可滑动的状态与基部130连接。前端部134与前端支撑部132的前端连结。前端部134的最远离基部130的面,成为与电子部件接触的面。弹簧136的一个端部与基部130连接，另一个端部与止动器138连接。弹簧136在止动器138移动至基部130侧的情况下，向止动器138施加使止动器138向原来的位置移动的方向的力。止动器138固定在相距前端支撑部132 —定距离的位置上。
[0094]吸嘴120是上述结构，在无负载的状态下，基部130和止动器138分离。如果从该状态开始向前端部134施加负载，则前端支撑部132、前端部134以及止动器138向接近基部130的方向移动，使弹簧136收缩。并且，如果向前端部134施加大于或等于一定量的负载，则如吸嘴120a所示，止动器138和基部130接触。另外，如果止动器138移动至与基部130接触的位置，则吸嘴120a成为即使向前端部134施加的负载增大，前端部134也基本上不移动的状态。另外，对于吸嘴120a，如果向前端部134施加的负载变小，与负载相比弹簧136的反作用力较大,则利用弹簧136的反作用力使前端部134向远离基部130的方向移动，如果负载成为0，则成为吸嘴120的状态。
[0095]吸嘴120是上述结构，通过在前端支撑部132上设置止动器138，并与弹簧136连接，从而与在前端支撑部132上连接弹簧相比，可以缩小弹簧136以及前端支撑部132的动作范围。通过缩小前端支撑部132的动作范围，从而可以抑制前端支撑部132的位置偏移，可以容易地吸附电子部件。另外，吸嘴120成为在挤压时，即，止动器138和基部130接触时，利用基部130的面按压止动器138的构造。由此，可以抑制力在前端支撑部132、前端部134等上集中的情况，可以使吸嘴120的耐久性提高，即使施加高负载也难以破损。电子部件安装装置在使用吸嘴120进行负载控制时，将弹簧136充分地压入并挤压，将由搭载头15的各种单元产生的负载以高传递率向电子部件传递。由此，可以减小检测到的压力和向电子部件施加的负载之间的差。此外，电子部件安装装置10具有形状相同且弹簧常数不同的吸嘴，即直至成为挤压为止的负载(指定负载)不同的吸嘴。
[0096]使用图9及图10,对吸嘴的动作和负载之间的关系进行说明。图9是表不吸嘴的动作和检测到的负载之间的关系的说明图。图10是表示吸嘴的动作的一个例子的说明图。此外，在图9及图10中，使吸嘴120的前端部134与负载传感器48接触而利用负载传感器48对负载进行检测。另外，图9所示的纵轴表示Z轴动作和负载这2者。Z轴动作表示在将铅垂方向下侧的朝向的移动速度设为正，即，将下降移动设为正方向的情况下的移动速度。负载是负载传感器检测到的负载。此外，在利用搭载头上设置的负载检测部对负载进行检测的情况下，也进行相同的控制。在此情况下，对吸嘴和电子部件接触的状态下的负载、吸附有电子部件的吸嘴和基板接触的状态下的负载进行检测。抵接检测负载是判定吸嘴接触的基准负载，指定负载是设定为在电子部件吸附时及将电子部件向基板搭载时对该吸嘴施加的负载。
[0097]搭载头15从吸嘴120在Z轴方向上位于规定高度的状态开始，进行下降，在下降至规定高度后减速，在下降至规定高度后的时间tl停止一次。然后，以与下降至规定高度时的速度相比更低的速度(基板接触速度)，再次开始下降。另外，电子部件安装装置在时间tl开始以基板接触速度的下降后，开始利用负载传感器48进行的负载检测。然后，继续使吸嘴下降，在时间t2由负载传感器检测到大于或等于抵接检测负载的负载后，判定为电子部件和负载传感器接触。即，判定为从图10的吸嘴120的状态跳转至吸嘴120b的状态。
[0098]搭载头15在时间t2检测到接触后，在经过固定时间后的时间t3使吸嘴的下降暂时停止，开始以与基板接触速度相比更低的速度(负载控制速度)下降。在这里，从时间t2至时间t3为止的固定时间成为切换等待时间。另外，由于在从时间t2至时间t3的期间也使搭载头下降，所以从图10所示的搭载头120b开始，如搭载头120c所示，在前端部134与负载传感器48接触的状态下，使基部130下降而压缩弹簧。然后，搭载头15在时间t3再次开始下降后，在时间t4使吸嘴120成为挤压状态。S卩，如图10的吸嘴120d所示成为止动器138和基部130接触的状态。
[0099]搭载头15在吸嘴120成为挤压状态后，通过持续下降动作，从而如图9的时间t4至时间t5所示，使得从前端部134向负载传感器48施加的负载增大。搭载头15在判定停止后成为指定负载的时间t5，开始下降速度的减速并停止，从而以指定负载使吸嘴的移动停止。另外，搭载头15在规定的作业结束后，在时间t6开始吸嘴的上升。
[0100]负载控制用的吸嘴通过上述动作而对动作进行控制。另外，电子部件安装装置10具有特性不同的多个吸嘴，以安装各种电子部件。另外，对于吸嘴，随着种类的不同，弹簧行程及抵接负载、指定负载不同，因此，如果以相同的条件进行控制，则无法进行适当的控制。
[0101]本实施方式的电子部件安装装置10在控制装置20的存储区域中存储吸嘴的特性数据，基于存储的数据，对各吸嘴的动作、特别是负载控制用吸嘴的动作进行控制。
[0102]在这里，图11是表示吸嘴特性的一个例子的说明图。存储区域如图11所示针对每个吸嘴存储有:前端X方向宽度、前端Y方向宽度、吸嘴类型、抵接负载、弹簧行程等信息。作为吸嘴特性，也可以还包含指定负载的上限值。此外，对于吸嘴特性中的前端X方向宽度、前端Y方向宽度、吸嘴类型等，也可以使用由操作人员向操作部40输入的信息。电子部件安装装置10也可以利用激光识别装置38及VCS单元17对形状进行检测，也可以基于各种测量结果而确定吸嘴类型。另外，电子部件安装装置10可以通过测量而检测抵接负载及弹簧行程。
[0103]下面，对吸嘴特性(吸嘴数据)的取得处理进行说明。图12是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。图13是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的说明图。图14是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。图12及图14所示的处理可以通过由控制装置20对各部分的动作进行控制而实现。
[0104]作为步骤S200，控制装置20安装吸嘴。具体地说，将取得吸嘴特性的对象吸嘴向搭载头上安装。控制装置20在步骤S200中安装吸嘴后，作为步骤S202，取得吸嘴前端形状。具体地说，通过激光识别装置38对吸嘴的形状进行检测。具体地说，通过对吸嘴前端(铅垂方向下侧的端部)进行确定，对该高度处的吸嘴形状进行测量，从而对吸嘴前端尺寸(X方向宽度、Y方向宽度)进行检测。
[0105]控制装置20在步骤S202中对前端的形状进行检测后，作为步骤S204，进行基于前端形状的分类。具体地说，控制装置20从存储在存储区域中的数据中，提取与检测到的前端形状相同形状的吸嘴。[0106]控制装置20在步骤S204中进行分类后，作为步骤S206，判定吸嘴分类是否结束，即，是否确定了对象的吸嘴。具体地说，控制装置20在从存储区域提取出的相同形状的吸嘴为I个的情况下，判定为吸嘴分类结束，在大于或等于2个或者为0个的情况下，判定为吸嘴分类没有结束。控制装置20在步骤S206中判定为吸嘴分类没有结束(步骤S206中为否)的情况下，进入步骤S210。
[0107]控制装置20在步骤S206中提取出的吸嘴大于或等于2个、且包含通常用的吸嘴和负载控制用的吸嘴的情况下，也可以在该负载控制用吸嘴的止动器的位置的高度处对形状进行测量，从而判定吸嘴的种类。具体地说，如图13所示，通过对负载控制用的吸嘴的配置止动器的高度150的位置的形状进行测量，从而可以识别出测定对象的吸嘴是具有止动器138的负载控制用的吸嘴120，还是不具有止动器的通常用的吸嘴140。在这里，吸嘴140的一个端部与前端部134连接，另一个端部配置有与基部130连接的弹簧148。另外，控制装置20也可以在判定吸嘴为通常用的吸嘴的情况下，结束吸嘴特性的检测处理。
[0108]控制装置20在步骤S206中判定为吸嘴分类结束(步骤S206中为是)的情况下，作为步骤S208，判定是否为负载控制用的吸嘴。控制装置20在步骤S208中判定为是负载控制用的吸嘴(步骤S208中为是)的情况下，进入步骤S210。控制装置20在步骤S208中判定为不是负载控制用的吸嘴(步骤S208中为否)的情况下，进入步骤S230。
[0109]控制装置20在步骤S206中为否或者在步骤S208中为是，即，从存储区域中提取到大于或等于2个吸嘴或I个也没提取到的情况下，或者，判定为对象是负载控制用的吸嘴的情况下，作为步骤S210，使搭载头15向负载传感器48上移动。此外，在本实施方式中，使用负载传感器48，但在搭载头15上设置有用于检测吸嘴负载的机构(负载检测部)的情况下，也可以向水平台(电子部件的临时放置台等)上移动，利用搭载头上所具有的负载检测部执行负载检测。
[0110]控制装置20在步骤S210中使搭载头15向负载传感器48上移动后，作为步骤S212而形成真空。即，开始吸嘴的吸引动作。通过利用吸嘴进行吸引动作，从而使吸嘴内成为负压，成为与实际的部件搭载时相同的环境。具体地说，通过使吸嘴内成为负压，从而形成与基于弹簧常数检测到的理论值相比实际的检测负载变低的状态。
[0111]控制装置20在步骤S212中形成真空后，作为步骤S214，对抵接负载进行检测。具体地说，控制装置20使吸嘴逐渐地下降，即，接近负载传感器48，使吸嘴移动，直至利用负载传感器48对判定为吸嘴接触的负载进行检测。
[0112]控制装置20在步骤S214中取得抵接负载后，作为步骤S216，取得从检测高度开始直至IOmm为止的负载值。即，控制装置20使吸嘴从检测到抵接负载的位置进一步下降10mm，利用负载传感器48对吸嘴位于各位置的情况下的负载进行检测。控制装置20例如使吸嘴以0.1mm的间隔下降，在各位置处检测负载。检测的位置和负载的关系存储在存储区域中。
[0113]控制装置20在步骤S216中取得负载值后，作为步骤S218，对负载控制用吸嘴是否存在异常进行判定。下面，使用图14，对负载控制用的吸嘴的判定处理进行说明。
[0114]控制装置20在步骤S240中将返回值设为无异常。即，将表示后述的判定结果的值恢复为初始状态。控制装置20在步骤S240中对返回值进行初始化后，作为步骤S242，向A中代入负载值，具体地说，代入在步骤S214中检测到的抵接负载，作为步骤S244，向B中代入最终取得值，具体地说，代入在步骤S216中检测到的值中的最后检测到的值，作为步骤S246，进行A和B的比较。
[0115]控制装置20在步骤S246中判定为A > B、S卩，与最终取得值相比负载值较大的情况下，作为步骤S248，将返回值设为有异常，结束本处理。即，在与最终取得值相比负载值较大的情况下，判定为测量或者吸嘴自身存在异常，并结束本处理。
[0116]控制装置20在步骤S246中判定为A = B，即，最终取得值与负载值相同的情况下，作为步骤S250，判定为吸嘴的类型为通常型的吸嘴，结束本处理。在此情况下，返回值成为无异常。此外，控制装置20也可以在A和B的差小于或等于阈值的情况下，S卩，相同或是接近值的情况下，判定为吸嘴的类型为通常型的吸嘴。
[0117]控制装置20在步骤S246中判定为A < B，即，与最终取得值相比负载值较小的情况下，作为步骤S252，判定吸嘴的类型为负载控制型的吸嘴。控制装置20在步骤S252中判定是负载控制型的吸嘴后，作为步骤S254，向C中代入吸嘴信息表，即，代入在存储于存储区域中的吸嘴特性数据中存储的所对应的吸嘴的抵接负载值。控制装置20在步骤S254中代入值后，作为步骤S256，对(A - C)的绝对值是否小于阈值进行判定。
[0118]控制装置20在步骤S256中判定为(A — C)的绝对值不是小于阈值，即大于或等于阈值(步骤S256中为否)的情况下，直接结束本处理。控制装置20在步骤S256中判定为(A - C)的绝对值小于阈值(步骤S256中为是)的情况下，作为步骤S258，将返回值设为有异常，结束本处理。
[0119]控制装置20在利用图14所示的处理判定为无异常(步骤S218中为否)的情况下，作为步骤S220，保存吸嘴信息，S卩，将检测到的信息作为吸嘴特性而保存，进入步骤S230。在这里，作为吸嘴特性，在负载控制用的吸嘴的情况下，将在步骤S214中取得的抵接负载值作为抵接负载而存储，将基于在步骤S216中检测到的负载值和位置计算出的关系作为弹簧行程而存储。另外，根据需要还存储吸嘴的形状等。控制装置20在利用图14所示的处理判定为有异常(步骤S218中为是)的情况下，作为步骤S222，进行错误显示，进入步骤S230。此外，在进行错误显示的情况下，由于吸嘴特性的检测没有正常进行，所以不将取得的数据作为吸嘴特性而存储。
[0120]控制装置20在步骤S208中判定为否的情况下，或在进行步骤S220或者步骤S222的处理后的情况下，针对对象吸嘴判定为吸嘴特性的检测处理结束，作为步骤S230而使吸嘴回到原位，例如回到更换吸嘴保持机构18的规定位置，结束本处理。
[0121]优选电子部件安装装置10基于上述处理中检测到的吸嘴特性，在电子部件的安装动作时对吸嘴状态进行判定。在这里，附在电子部件安装装置10的检查动作中而进行说明。此外，由于基板的生产动作是进行上述处理的动作，所以省略详细的说明，重点对吸嘴状态的判定所涉及的处理进行说明。
[0122]控制装置20在基板的生产开始后，参照指定的生产程序数据，根据要搭载的电子部件的数据对要使用的吸嘴进行检测，将检测到的吸嘴向搭载头上安装。控制装置20在向搭载头上安装吸嘴后，利用激光识别装置38对吸嘴的前端形状进行检测，与存储区域的吸嘴特性数据进行比较，对安装的吸嘴的种类是否正确进行判定。另外，控制装置20利用激光识别装置38对规定高度(形成有止动器的高度)的形状进行检测，与存储区域的吸嘴特性数据进行比较，对安装的吸嘴的种类是否正确进行判定。[0123]控制装置20在安装的吸嘴为通常用的吸嘴的情况下(搭载的电子部件为非负载生产部件的情况下)，基于生产程序，进行电子部件的吸附、搭载动作。电子部件安装装置10在安装的吸嘴为负载控制用的吸嘴的情况下(搭载的电子部件为负载生产部件的情况下)，也基于生产程序，进行电子部件的吸附、搭载动作。此时，控制装置20在搭载动作时，按照图9所示的动作进行电子部件的搭载。即，在搭载时使用吸嘴将电子部件向基板上压入，直至达到指定负载。在这里，抵接负载值使用吸嘴的特性数据的抵接负载值，作为控制切换等待时间，使用吸嘴的特性数据的弹簧行程/负载控制用速度+边界值。控制装置20使用抵接检测负载、控制切换等待时间，实施负载动作，在达到指定负载值时相对于指定负载值产生大于或等于容许范围的负载的情况下，将已使用的吸嘴作为使用不可吸嘴，即，作为直至再次取得吸嘴的特性数据为止在生产动作中无法使用的设定，而输出对吸嘴状态确认进行警告的错误信息。
[0124]控制装置20与电子部件的安装动作并行地执行图15所示的处理。图15是表示电子部件安装装置的动作的一个例子的流程图。在控制装置20中，作为步骤S270，设为弹簧行程=在存储区域中保存的弹簧行程，作为步骤S272，设为Timel =控制切换等待时间结束时的时间，作为步骤S274，设为Time2 =指定负载达到时的时间，作为步骤S276，设为Time3 = Time2 一 Timel，作为步骤S278，设为Time4 =弹簧行程/负载控制速度。在这里，负载控制速度是负载控制时的吸嘴移动速度(下降速度)。由此，控制装置20对从控制切换等待时间结束时(Timel)直至指定负载达到时(Time2)为止的经过时间即Time3、以及压入速度的理论时间(弹簧行程/负载控制速度)即Time4进行计算。
[0125]控制装置20在通过步骤S270至步骤S278的处理取得Time3和Time4后，作为步骤S280，将Time3和Time4进行比较。控制装置20如果在步骤S280中判定为Time3和Time4没有差异，S卩，判定为根据吸嘴特性计算出的理论值和实际值一致，则直接结束本处理。
[0126]控制装置20如果在步骤S280中判定为Time3和Time4的差大于或等于固定范围，则作为步骤S282，将使用吸嘴判定为使用不可，作为步骤S284，输出表示弹簧行程为异常的警告，并结束本处理。
[0127]控制装置20如果在步骤S280中判定为Time3和Time4的差小于固定范围，则作为步骤S286，设为校正量=与理论时间的差/负载控制速度，即，将实际时间和理论时间的差除以负载控制速度后得到的值作为校正量而计算。控制装置20在步骤S286中对校正量进行计算后，作为步骤S288，对是否Time3 > Time4进行判定。
[0128]控制装置20在步骤S288中判定为不是Time3 > Time4 (否)的情况下，作为步骤S290，设为弹簧行程=弹簧行程一校正量，S卩，将当前的弹簧行程一校正量作为新的弹簧行程，进入步骤S294。控制装置20在步骤S288中判定为Time3 > Time4 (是)的情况下，作为步骤S292，设为弹簧行程=弹簧行程+校正量，S卩，将当前的弹簧行程+校正量设为新的弹簧行程，进入步骤S294。即，控制装置20在实际测量值与理论值相比以大于或等于固定值提前的情况下，判断为控制切换等待时间较长，将在存储区域中保存的弹簧行程缩短“与理论值的差值时间/负载控制速度”。另外，控制装置20在实际测量值与理论值相比以大于或等于固定值延迟的情况下，判断为控制切换等待时间较短，将在存储区域中保存的弹簧行程增长“与理论值的差值时间/负载控制速度”。[0129]控制装置20在进行步骤S290、S292的处理后，作为步骤S294，对存储区域的弹簧行程进行更新，即，反映步骤S290、S292的处理结果，并结束本处理。
[0130]电子部件安装装置10通过进行上述处理，从而可以进行理论值的校正，以在下一次负载控制动作时成为正常动作时间。如上述所示，也可以在安装电子部件的处理时，通过进行检查，从而早期发现由于吸嘴的个体差异或弹簧的经时变化引起的问题，可以迅速地应对。另外，电子部件安装装置10通过基于处理时间而进行吸嘴的检查，从而即使不提高吸嘴的负载检测精度，也可以进行吸嘴的检查。
[0131]电子部件安装装置10对吸嘴的特性数据进行检测，基于其结果执行电子部件的安装动作，由此，可以高精度地进行从检测到抵接至弹簧压缩为止的控制，可以抑制负载控制动作中的节拍损失及品质降低。
[0132]图16是表不吸嘴的动作和检测到的负载之间的关系的说明图。表不在将图16的负载控制动作设为理论值(初始状态)时，弹簧行程较短的吸嘴或由于经时变化而使弹簧缩短的情况下的动作。搭载头15使吸嘴120从在Z轴方向上位于规定高度的状态开始，进行下降，在下降至规定高度后减速，在下降至规定高度后的时间til停止一次。然后，以下降至规定高度时的速度相比较低的速度(基板接触速度)再次开始下降。另外，电子部件安装装置在时间til开始以基板接触速度进行下降后，开始利用负载传感器48进行负载检测。然后，继续吸嘴的下降，在时间tl2由负载传感器检测到大于或等于抵接检测负载的负载后，判定为电子部件和负载传感器接触。然后，在弹簧行程较短的情况下，弹簧的压缩时间(从时间tl2至时间tl3的期间)变短，因此，在控制切换等待时间中吸嘴成为挤压状态。由于此时的Z轴动作速度为基板接触速度，所以向部件施加的负载急剧上升，在时间tl4超过指定负载。电子部件安装装置在时间tl4判定为负载超过指定负载后,使移动速度向负方向变化，使吸嘴上升。在使吸嘴上升后的时间tl5检测到负载变得比规定值低后，使吸嘴的移动速度减速，在时间tl6成为指定负载后，使吸嘴停止。
[0133]下面，图17是表示吸嘴的动作和检测到的负载之间的关系的说明图。图17是下述情况，即，利用抵接负载值较低的弹簧进行动作，即使在弹簧压缩中也不成为抵接检测负载，在成为挤压状态后检测到抵接，在基板接触速度的状态下达到指定负载，从而超过指定负载。搭载头15使吸嘴120从在Z轴方向上位于规定高度的状态开始，进行下降，在下降至规定高度后减速，在下降至规定高度的时间t21停止一次。然后，以与下降至规定高度时的速度相比较低的速度(基板接触速度)再次开始下降。另外，电子部件安装装置在时间t21开始以基板接触速度下降后，开始利用负载传感器48进行负载检测。然后，如果即使吸嘴继续下降，如时间t22所示负载传感器也不达到抵接检测负载，则持续以基板接触速度下降。在此情况下，如果在时间t23使吸嘴成为挤压状态，则负载急剧上升，在时间t24超过指定负载。电子部件安装装置在时间t24判定为负载超过指定负载后,使移动速度向负方向变化，使吸嘴上升。在使吸嘴上升的时间t25检测到负载变得比规定值低后，使吸嘴的移动速度减速，在时间t26成为指定负载后，使吸嘴停止。然后，在结束处理的时间t27开始吸嘴的上升。
[0134]电子部件安装装置10将吸嘴的特性向存储区域中存储，通过基于该存储区域中的检测结果，进行电子部件的安装，从而抑制图16及图17所示的安装动作的发生，可以抑制向电子部件施加大于或等于指定负载的负载的情况。由此，可以制造闻品质的基板。[0135]下面，图18是表示吸嘴的动作和检测到的负载之间的关系的说明图。图18是在搭载头上设置负载检测部，利用该负载检测部对吸嘴的负载进行检测的情况下，将Z轴的滑动阻力(摩擦力)作为吸嘴的负载而检测并判定为检测到抵接负载时的动作。电子部件安装装置10在时间t31利用负载检测部将通过Z轴的滑动阻力产生的力作为抵接负载而检测的情况下，在从时间t31经过了控制切换时间后的时间t32暂时停止，然后，以负载控制速度开始移动。然后，如果以负载控制速度移动，则在时间t33使吸嘴成为挤压状态，负载上升，在时间t34成为指定负载后，使吸嘴的移动停止。然后，在结束处理的时间使吸嘴开始上升。在图18中，由于错误地对抵接进行检测，所以提前减速，与适当地对抵接负载进行检测的情况相比，具体地说，使处理延迟时间t35和时间t36的差值。电子部件安装装置10如上述所示基于吸嘴的特性数据，对理论值进行检测，通过在使用该结果的同时进行比较，从而可以高精度地对动作进行控制。
[0136]另外，电子部件安装装置10通过基于吸嘴的特性数据，对吸嘴的规定高度的形状进行检测，从而可以容易地进行通常用的吸嘴和负载控制用的吸嘴的识别。另外，即使对吸嘴的前端形状进行检测，也可以识别吸嘴的种类。由此，即使在使用各种形状的吸嘴的情况下，也可以适当地确定吸嘴。另外，通过针对各个吸嘴进行特性检测，从而在弹簧行程不同吸嘴或弹簧常数不同的情况下，也可以高精度地检测各自的特性。电子部件安装装置10由于可以高精度地确定吸嘴，所以可以抑制在负载搭载时使用通常吸嘴。由此，可以抑制在搭载时弹簧行程变长，负载控制时间变长，节拍降低的情况。另外，可以减少在高负载区域使用通常用的吸嘴而使吸嘴破损的可能性。另外，可以减少在负载搭载时使用弹簧常数不同的吸嘴，无法正确地控制抵接负载，从而生产不良基板的可能性。可以预防下述情况，即，在通常搭载时使用负载控制用吸嘴，无法完成设定的吸附动作，无法正确地吸附部件的情况；以及无法完成安装时的压入处理，从而产生搭载偏移的情况。
[0137]另外，对于本实施方式的搭载头15，在为了可以利用I台搭载头安装更多种类的电子部件而具有多个吸嘴的情况下，可以使用吸嘴自动更换装置(在本实施方式中为通过更换吸嘴保持机构和搭载头主体的组合而实现的搭载头更换动作)，在安装生产中将各吸嘴更换为各种吸附吸嘴、抓持吸嘴。电子部件安装装置10根据与搭载型电子部件以及引线型电子部件对应的大小、重量、部件主体上表面是否具有可吸附的平面、以及是否可以抓持部件主体等部件条件，针对每个部件，指定具有适当吸附孔径的吸嘴或者适当形状的抓持部件的抓持吸嘴，并存储在生产程序中。电子部件安装装置10基于生产程序中存储的电子部件和吸嘴之间的对应关系，对在搭载头上安装的吸嘴进行切换，或在搭载头内对保持该电子部件的吸嘴进行确定。
[0138]电子部件安装装置也可以安装下述电子部件供给装置，在该电子部件供给装置中，在部件供给单元中安装向保持带主体上固定多个径向引线型电子部件(径向引线部件)而形成的电子部件保持带(径向部件保持带)，将由该电子部件保持带保持的径向引线型电子部件的引线在保持位置处切断，能够利用搭载头所具有的吸附吸嘴或者抓持吸嘴对位于该保持位置的径向引线型电子部件进行保持。
【权利要求】
1.一种电子部件安装装置，其特征在于，具有: 电子部件供给装置，其将电子部件向保持区域供给； 搭载头主体，其具有吸嘴、吸嘴驱动部以及搭载头支撑体，该吸嘴对从所述电子部件供给装置供给至所述保持区域的电子部件进行保持，该吸嘴驱动部使所述吸嘴上下驱动及旋转驱动、且向所述吸嘴供给对该吸嘴进行驱动的空气压力，该搭载头支撑体对所述吸嘴及所述吸嘴驱动部进行支撑； 搭载头移动机构，其使所述搭载头主体移动； 负载检测部，其对通过使所述吸嘴的前端按压测定面而产生的负载进行检测； 吸嘴形状检测部，其对所述吸嘴的形状进行检测；以及 控制装置，其对各部分的动作进行控制， 所述控制装置使用所述负载检测部和所述吸嘴形状检测部，对所述吸嘴的外形、有无弹簧及其弹簧行程进行检测，将检测到的结果作为所述吸嘴的特性而存储，并基于所存储的所述吸嘴的特性，对利用所述吸嘴驱动部实现的所述吸嘴的上下驱动进行控制。
2.根据权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于， 所述控制装置使用所述吸嘴形状检测部对所述吸嘴有无止动器进行检测，在具有所述止动器的情况下，判定为所述吸嘴是负载控制用吸嘴。
3.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置，其特征在于， 所述负载检测部是负载传感器。
4.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置，其特征在于， 所述吸嘴形状检测部是与所述搭载头支撑体连结的激光传感器。
5.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置，其特征在于， 所述吸嘴的特性包含抵接负载值和Z轴动作速度， 所述控制装置基于在所述吸嘴的特性中包含的所述弹簧行程、抵接负载值、Z轴动作速度、利用所述吸嘴对所述电子部件进行安装的安装动作时的各动作的执行时间，对所述吸嘴的状态进行判定。
6.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置，其特征在于， 所述控制装置检测利用所述吸嘴对所述电子部件进行安装的安装动作时的实际动作时间，将根据所述吸嘴的特性检测出的理论值和所述实际动作时间进行比较，对所述吸嘴的所述弹簧行程的变化进行检测。
7.根据权利要求6所述的电子部件安装装置，其特征在于， 所述控制装置在所述理论值和所述实际动作时间的差处于阈值以内的情况下，判定为正常，基于所述实际动作时间，对所述吸嘴的特性进行校正， 在所述理论值和所述实际动作时间的差大于或等于阈值的情况下，判定为异常，将对象的所述吸嘴设定为禁止使用。
【文档编号】H05K13/04GK103687469SQ201310445037
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】恒川祐树 申请人:Juki株式会社