元件安装装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种元件安装装置，其能够通过从侧方拍摄由安装头具备的2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的各元件时的拍摄精度的提高和拍摄时间的缩短来实现基板的生产率的提高。具备：第一侧方拍摄摄像机，使焦点与构成相对于第一元件识别摄像机移动的安装头的前后2列吸嘴列中的一方的吸嘴列的各吸嘴吸附的元件通过的第一位置对合而从侧方拍摄通过所述第一位置的元件；及第二侧方拍摄摄像机，使焦点与构成2列吸嘴列中的另一方的吸嘴列的各吸嘴吸附的元件通过的第二位置对合而从侧方拍摄通过所述第二位置的元件。
【专利说明】元件安装装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过安装头具备的吸嘴吸附从元件供给部供给的元件而将元件安装于基板的元件安装装置。
【背景技术】
[0002]以往，为了提高元件的安装精度，在将芯片元件等微小元件安装于基板的情况下，元件安装装置不仅从下方拍摄元件，还从侧方拍摄元件，基于其拍摄结果进行向基板的安装时的校正(例如专利文献I)。该情况下，元件的侧方拍摄与基于元件识别摄像机的元件的下方拍摄并行进行，在使吸嘴吸附了元件的安装头相对于元件识别摄像机相对移动的状态下，通过使拍摄视场朝向侧方的侧方拍摄摄像机而连续地拍摄元件。
[0003]【在先技术文献】
[0004]【专利文献】
[0005]【专利文献I】日本特开2009-054820号公报
【发明内容】
[0006]但是，上述现有的技术中，通过I个侧方拍摄摄像机拍摄由2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的元件的全部，而无法将I个侧方拍摄摄像机的焦点的位置以相对于由2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的全部的元件成为最优的方式进行设定，因此难以得到高的拍摄精度。另外，为了能够通过I个侧方拍摄摄像机拍摄由2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的元件的全部，而构成为摄像机的拍摄光轴成为相对于安装头的移动进路接近平行的姿势，因此产生安装头相对于侧方拍摄摄像机的扫描距离变长，大大超过基于元件识别摄像机的从元件的下方的拍摄时间而从侧方的拍摄结束这样的状况等，存在拍摄时间长，而基板的生产率较低这样的问题。
[0007]因此本发明的目的在于提供一种元件安装装置，其能够通过从侧方拍摄由安装头具备的2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的各元件时的拍摄精度的提高和拍摄时间的缩短来实现基板的生广率的提闻。
[0008]技术方案I记载的元件安装装置具备:基板搬送机构，搬送基板并将基板定位于规定位置；安装头，具备构成沿所述基板搬送机构搬送所述基板的搬送方向延伸的2列吸嘴列的多个吸嘴，通过所述各吸嘴吸附从元件供给部供给的元件而将元件安装于通过所述基板搬送机构定位的基板；元件识别摄像机，在由所述吸嘴吸附了元件的所述安装头沿所述基板的搬送方向在上方移动时从下方拍摄所述元件；第一侧方拍摄摄像机，使焦点与构成相对于所述元件识别摄像机移动的安装头的2列吸嘴列中的一方的吸嘴列的所述各吸嘴吸附的所述元件通过的第一位置对合而从侧方拍摄通过所述第一位置的所述元件；及第二侧方拍摄摄像机，使焦点与构成所述2列吸嘴列中的另一方的所述吸嘴列的所述各吸嘴吸附的所述元件通过的第二位置对合而从侧方拍摄通过所述第二位置的元件。
[0009]技术方案2记载的元件安装装置基于技术方案I记载的元件安装装置，所述元件供给部设于沿所述基板搬送机构搬送所述基板的搬送方向排列的2个供料器底座，所述元件识别摄像机、所述第一侧方拍摄摄像机及所述第二侧方拍摄摄像机一体地设置在所述2个供料器底座之间的区域。
[0010]【发明效果】
[0011]本发明中，与相对于元件识别摄像机移动的安装头的2列吸嘴列中的一方的吸嘴列对应的元件在通过第一侧方拍摄摄像机的焦点所对合的第一位置时被第一侧方拍摄摄像机拍摄，与另一方的吸嘴列对应的元件在通过第二侧方拍摄摄像机的焦点所对合的第二位置时被第二侧方拍摄摄像机拍摄，第一侧方拍摄摄像机和第二侧方拍摄摄像机分别在单一的焦点进行拍摄，因此能够提高元件的拍摄精度。另外，第一侧方拍摄摄像机和第二侧方拍摄摄像机相互独立地进行元件的拍摄，因此能够并行进行与一方的吸嘴列对应的元件的拍摄和与另一方的吸嘴列对应的元件的拍摄。因此能够缩短安装头的扫描距离，能够缩短拍摄时间而提闻基板的生广率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的一实施方式中的元件安装装置的俯视图。
[0013]图2是本发明的一实施方式中的元件安装装置的侧视图。
[0014]图3是本发明的一实施方式中的元件安装装置具备的前方供料器底座上安装的带式供料器的图，(a)是所述带式供料器的立体图，(b)是所述带式供料器的侧视图。
[0015]图4中，(a)是本发明的一实施方式中的元件安装装置具备的后方供料器底座上安装的带式供料器的侧视图，(b)是所述后方供料器底座上安装的手动料盘式供料器的侧视图。
[0016]图5中，(a)是本发明的一实施方式中的后方供料器底座的立体图，(b)是将该实施方式中的后方供料器底座与带式供料器一起表示的立体图。
[0017]图6(a) (b)是将本发明的一实施方式中的后方供料器底座与手动料盘式供料器一起表示的立体图。
[0018]图7是本发明的一实施方式中的元件安装装置具备的安装头的立体图。
[0019]图8是将本发明的一实施方式中的元件安装装置具备的第一元件识别摄像机及厚度检测部与安装头一起表示的俯视图。
[0020]图9是本发明的一实施方式中的元件安装装置在第一元件识别摄像机及厚度检测部中进行的元件的拍摄动作的时序图。
[0021]图10(a) (b)是将本发明的一实施方式中的元件安装装置具备的第一元件识别摄像机及厚度检测部与安装头一起表示的俯视图。
[0022]图11是表示本发明的一实施方式中的元件安装装置的厚度检测部具备的第一侧方拍摄摄像机或第二侧方拍摄摄像机取得的元件的图像的一例的图。
[0023]图12是表示本发明的一实施方式中的元件安装装置的控制系统的框图。
[0024]标号说明
[0025]I 元件安装装置
[0026]2 基板
[0027]3 元件
[0028]12基板输送机(基板搬送机构)
[0029]13a前方供料器底座(供料器底座)
[0030]14带式供料器(元件供给部)
[0031]21安装头
[0032]22吸嘴
[0033]24a第一元件识别摄像机(元件设别摄像机)
[0034]26a第一侧方拍摄摄像机
[0035]27a第二侧方拍摄摄像机
[0036]Pl第一位置
[0037]P2第二位置
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在图1及图2中，元件安装装置I是反复执行如下元件安装动作的装置:将从上游工序侧的装置输送来的基板2搬入并进行定位，将元件3安装于基板2上的电极部(未图示)而向下游工序侧的装置搬出。以下，为了说明的方便，将基板2的搬送方向设为X轴方向(从作业者OP观察的左右方向)，将与X轴方向正交的水平面内方向设为Y轴方向(从作业者OP观察的前后方向)。另外，将上下方向设为Z轴方向。
[0039]在图1及图2中，元件安装装置I在基台11的中央部具备沿着X轴方向搬送基板2并将基板2定位于规定位置的作为基板搬送机构的一对基板输送机12，在基台11上的沿着前后方向隔着基板输送机12的位置(侧方)设有前方区域IIA (第一区域)和后方区域IlB(第二区域)。
[0040]多个(在此为左右两个)供料器底座13 (作为第一供料器底座的前方供料器底座13a)沿着X轴方向排列而设于基台11的前方区域11A，多个(在此为左右两个)供料器底座13 (作为第二供料器底座的后方供料器底座13b)沿着X轴方向排列而设于基台11的后方区域11B。在前方供料器底座13a安装有带式供料器14(也参照图3(a) ,(b)),带式供料器14或手动料盘式供料器15作为元件供给部而选择性地安装于后方供料器底座13b (也参照图4(a)、(b))。图1表示在左侧的后方供料器底座13b安装有带式供料器14、在右侧的后方供料器底座13b安装有手动料盘式供料器15的状态的例子。
[0041]在图3(a)、(b)及图4(a)中，带式供料器14通过载带CT的搬送动作而将保持于载带CT的元件3向元件供给口 14a供给。带式供料器14向供料器底座13 (前方供料器底座13a或后方供料器底座13b)的安装通过使设于带式供料器14的下表面的连结部14R与排列设置于供料器底座13的上表面的槽13S(图3(a)及图5(a))中的一个槽卡合并使其向基板输送机12侧滑动来进行(图3 (a)及图5 (b)中所示的箭头A)。
[0042]在图6(a)、(b)中，手动料盘式供料器15在平板状的台部15a载置有托盘15p，在托盘15p上保持有料盘15T。元件3 (主要是BGA等比较大型的元件)以整齐排列状态收容于料盘15T内。手动料盘式供料器15向后方供料器底座13b的安装通过使设于手动料盘式供料器15的下表面的连结部15R与后方供料器底座13b的槽13S卡合而并使其向基板输送机12侧滑动来进行(图6(a)—图6(b)。图6 (a)中所示的箭头B)。由此，料盘15T内的元件3位于后述的安装头21能够吸附元件的范围内。即，手动料盘式供料器15以在料盘15T上载置有元件3的状态供给元件3。
[0043]在图1及图2中，在各供料器底座13与基板输送机12之间的区域设有引导件16。引导件16是将安装于供料器底座13的带式供料器14供给元件3之后排出的载带CT(空带)从设于基台11上的开口部IlK向设置于基台11的下部的废弃部(未图示)引导的部件，并以立起设置状态安装于基台11(也参照图3(a)及图5(a)、(b))。在前方供料器底座13a与基板输送机12之间的区域设置的引导件16成为以上述立起姿势固定设置于基台11上的固定型引导件16a，在后方供料器底座13b与基板输送机12之间的区域设置的引导件16成为能够从立起姿势向倒伏到基板输送机12侧的倒伏姿势摆动的摆动型引导件16b。
[0044]如图5(a)、(b)及图6(a)、(b)所示，摆动型引导件16b由固定于基台11上的固定部16A和相对于固定部16A绕摆动轴16J摆动自如的可动部16B构成，可动部16B能够在向上方立起的立起姿势和倒伏到基板输送机12侧的倒伏姿势之间进行姿势的切换。在摆动轴16J的附近位置设有编码器等姿势检测传感器17 (姿势检测单元)，其基于摆动轴16J的相对位置来检测摆动型引导件16b处于立起姿势和倒伏姿势中的哪一个姿势。
[0045]如图5(a)、(b)及图6(a)、(b)所示，在手动料盘式供料器15的基板输送机12侧的端部设有安装检测传感器18 (安装检测单元)，所述安装检测传感器18检测在后方供料器底座13b是否安装有手动料盘式供料器15。安装检测传感器18例如由在将突起15b容纳于容纳孔18a的状态下输出安装检测信号的开关部件构成，所述突起15b在手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b的状态下从手动料盘式供料器15的基板输送机12侧的顶头部沿着水平方向突出而延伸。
[0046]摆动型引导件16b在将带式供料器14安装于后方供料器底座13b的情况下成为立起姿势(图5(a)、(b))，在将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b的情况下成为倒伏姿势(图6(a)、(b))。在将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b的情况下摆动型引导件16b成为倒伏姿势是因为，在后方供料器底座13b安装有手动料盘式供料器15时的手动料盘式供料器15的安装方向的顶头部相比在后方供料器底座13b安装有带式供料器14时的带式供料器14的安装方向的顶头部位于向基板输送机12侧突出的位置，因此要避免安装于后方供料器底座13b的手动料盘式供料器15与摆动型引导件16b发生干涉。即，摆动型引导件16b设置成在立起姿势和倒伏姿势之间摆动自如，所述立起姿势是将载带CT(空带)向废弃部引导的姿势，所述倒伏姿势是在手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b的情况下倒伏以不与手动料盘式供料器15发生干涉的姿势。
[0047]另外，本实施方式中的元件安装装置I在后方供料器底座13b与基板输送机12之间设有空间(什么也没有设置的空间)11SP，所述空间IlSP是安装于后方供料器底座13b时的手动料盘式供料器15的顶头部能够相比安装于后方供料器底座13b时的带式供料器14的顶头部位于向基板输送机12侧突出的位置的空间(图1、图5 (a)、(b)及图6 (a)、(b))。
[0048]在图1及图2中，在基台11上设有正交坐标机器人型的头移动机构20，所述头移动机构20由沿着Y轴方向延伸而在X轴方向上相对配置的一对Y轴台20a、沿着X轴方向延伸而其两端部支承于一对Y轴台20a的X轴台20b及设置成在X轴台20b上沿着X轴方向移动自如的移动台20c构成。在头移动机构20的移动台20c安装有安装头21，通过由一对Y轴台20a进行的X轴台20b向Y轴方向的驱动和由X轴台20b进行的移动台20c向X轴方向的驱动的组合，安装头21在基台11的上方沿着水平面内方向移动。
[0049]在图7中，向下方延伸的多个吸嘴22形成沿着X轴方向(即基板2的搬送方向)延伸的前后两列吸嘴列(前方的吸嘴列及后方的吸嘴列)而设于安装头21。各吸嘴22相对于安装头21自如地向上下方向移动(升降)和绕上下轴转动，接受真空压的供给而对从由带式供料器14或手动料盘式供料器15构成的元件供给部供给的元件3进行真空吸附。
[0050]在图1及图7中，在安装头21设有将拍摄视场朝向下方的基板摄像机23。另外，为了识别吸附于吸嘴22的状态下的元件3的姿势，在基台11上的前方区域IlA中的、沿着X轴方向排列的两个前方供料器底座13a之间的区域设有将拍摄视场朝向上方的第一元件识别摄像机24a。同样地，在基台11上的后方区域IlB中的、沿着X轴方向排列的两个后方供料器底座13b之间的区域设有同样地将拍摄视场朝向上方的第二元件识别摄像机24b。
[0051]在图8中，第一元件识别摄像机24a具备由沿着Y轴方向排列的多个受光元件(未图示)构成的线阵传感器部24S，在俯视图中环绕该线阵传感器部24S的位置设有由多个照明体24H构成的识别摄像机照明24L(对于第二元件识别摄像机24b也相同)。
[0052]安装头21通过吸嘴22从安装于前方供料器底座13a的带式供料器14吸附的各元件3在安装于基板2之前由第一元件识别摄像机24a从下方进行拍摄，安装头21通过吸嘴22从安装于后方供料器底座13b的带式供料器14或手动料盘式供料器15吸附的各元件3在安装于基板2之前由第二元件识别摄像机24b从下方进行拍摄。在由第一元件识别摄像机24a或第二元件识别摄像机24b进行的元件3的拍摄时，安装头21沿着X轴方向(基板2的搬送方向)在第一元件识别摄像机24a或第二元件识别摄像机24b具备的线阵传感器部24S的中心部的正上方移动(图8中表示此时的安装头21的移动轨道SL)，吸附的所有的元件3沿着X轴方向通过(S卩，相对于线阵传感器部24S相对移动)线阵传感器部24S的上方区域(图8中所示的箭头C)。
[0053]构成识别摄像机照明24L的各照明体24H由照射由第一波段构成的照明光的LED (例如红色LED)构成，识别摄像机照明24L向线阵传感器部24S的上方区域照射由第一波段构成的照明光。第一元件识别摄像机24a的线阵传感器部24S接收由通过线阵传感器部24S的上方的元件3反射后的来自识别摄像机照明24L的由第一波段构成的照明光(反射光)，而进行从该元件3的下方的拍摄。
[0054]识别摄像机照明24L在通过上述的安装头21的移动而使所有的元件3通过线阵传感器部24S的上方区域为止的期间，朝向线阵传感器部24S的上方区域持续地照射由第一波段构成的照明光(图9)，在该期间(线阵传感器部24S进行拍摄动作的期间)，线阵传感器部24S持续执行拍摄动作，而取得从各元件3的下方的图像数据。图9中，时间轴Tl点是安装头21的行进方向前端部到达线阵传感器部24S的时间，且表示线阵传感器部24S的拍摄开始时间，时间轴T2点是安装头21的行进方向后端结束通过线阵传感器部24S的时间，且表示线阵传感器部24S的拍摄结束时间。
[0055]在图1及图8中，在第一元件识别摄像机24a的附近位置设有厚度检测部25。厚度检测部25具有将拍摄光轴朝向水平的两个侧方拍摄摄像机(第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a)和将照射光轴朝向水平的两个侧方照明(第一侧方照明26b及第二侧方照明27b)，并与第一元件识别摄像机24a—体地设置。通过由厚度检测部25从侧方拍摄元件3而检测元件3的厚度，而即使对于仅利用由第一元件识别摄像机24a或第二元件识别摄像机24b进行的从元件3的下方的拍摄难以充分识别的微小元件等，也能够识别吸附于吸嘴22的状态下的元件3的姿势。
[0056]在图8中，第一侧方拍摄摄像机26a将焦点与吸嘴22吸附的元件3通过的规定位置(设为第一位置Pl)对齐，所述吸嘴22构成沿着X轴方向通过线阵传感器部24S的上方区域的安装头21具备的前后两列吸嘴列中的前方的吸嘴列。另一方面，第二侧方拍摄摄像机27a将焦点与吸嘴22吸附的元件3通过的规定位置(设为第二位置P2)对齐，所述吸嘴22构成沿着X轴方向通过线阵传感器部24S的上方区域的安装头21具备的前后两列吸嘴列中的后方的吸嘴列。如图8所示，上述第一位置Pl和第二位置P2在俯视图中设定在线阵传感器部24S的附近且在X轴方向上稍微偏离的位置。
[0057]在图8及图10(a)、(b)中，第一侧方拍摄摄像机26a采取在俯视图中使其拍摄光轴Jl从Y轴方向倾斜的姿势，由此，不会被由构成后方的吸嘴列的吸嘴22吸附的元件3妨碍，而能够从侧方拍摄通过第一位置Pl的元件3。第二侧方拍摄摄像机27a也采取在俯视图中使其拍摄光轴J2从Y轴方向(向与第一侧方拍摄摄像机26a的拍摄光轴Jl相反的方向)倾斜的姿势，由此，不会被由构成前方的吸嘴列的吸嘴22吸附的元件3妨碍，而能够从侧方拍摄通过第二位置P2的元件3。
[0058]第一侧方照明26b位于第一侧方拍摄摄像机26a的拍摄光轴Jl上且隔着线阵传感器部24S的位置，并朝向第一侧方拍摄摄像机26a照射照明光LI (图10 (a)、(b))。第二侧方照明27b位于第二侧方拍摄摄像机27a的拍摄光轴J2上且隔着线阵传感器部24S的位置，并朝向第二侧方拍摄摄像机27a —侧照射照明光L2(图10(a)、(b))。在本实施方式中，如图1及图8所示，第一侧方拍摄摄像机26a和第二侧方拍摄摄像机27a位于比线阵传感器部24S靠外侧(与基板输送机12相反的一侧)的区域，第一侧方照明26b和第二侧方照明27b位于比线阵传感器部24S靠内侧(基板输送机12侧)的区域。
[0059]第一侧方照明26b及第二侧方照明27b分别由照射由与第一波段不同的第二波段构成的照明光的LED(例如绿色LED)构成，并向线阵传感器部24S的上方区域照射由第二波段构成的照明光。即，识别摄像机照明24L的照明光(由第一波段构成的照明光)和第一侧方照明26b及第二侧方照明27b的照明光(由第二波段构成的照明光)的波段不同。第一侧方拍摄摄像机26a接收透过通过线阵传感器部24S的上方的元件3后的来自第一侧方照明26b的由第二波段构成的照明光(透过光)而进行该元件3的拍摄，第二侧方拍摄摄像机27a接收透过通过线阵传感器部24S的上方的元件3后的来自第二侧方照明27b的由第二波段构成的照明光(透过光)而进行该元件3的拍摄。
[0060]在此，在第一元件识别摄像机24a具备的线阵传感器部24S的玻璃盖上安装有能够截断来自第一侧方照明26b及第二侧方照明27b的由第二波段构成的照明光的第一波段滤波器24F，能够在不受到由第二波段构成的照明光的影响的状态下进行元件3的拍摄。另夕卜，在第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a分别(具体而言是拍摄镜头或其玻璃盖)安装有能够截断来自第一元件识别摄像机24a的由第一波段构成的照明光的第二波段滤波器25F，分别能够在不受到由第一波段构成的照明光的影响的状态下进行元件3的拍摄。
[0061]这样一来，在本实施方式中，第一侧方拍摄摄像机26a将焦点与各吸嘴22吸附的元件3通过的第一位置Pl对齐而从侧方拍摄通过该第一位置Pl的元件3，所述各吸嘴22构成相对于第一元件识别摄像机24a移动的安装头21的两列吸嘴列中的一方的吸嘴列，第二侧方拍摄摄像机27a将焦点与各吸嘴22吸附的元件3通过的第二位置P2对齐而从侧方拍摄通过该第二位置P2的元件3，所述各吸嘴22构成两列吸嘴列中的另一方的吸嘴列。
[0062]第一侧方照明26b仅在第一侧方拍摄摄像机26a对到达第一位置Pl的元件3进行拍摄的瞬间照射由第二波段构成的照明光LI，第一侧方拍摄摄像机26a以第一侧方照明26b照射的由第二波段构成的照明光LI为背景而取得通过了第一位置Pl的元件3的轮廓图像。另一方面，第二侧方照明27b仅在第二侧方拍摄摄像机27a对到达第二位置P2的元件3进行拍摄的瞬间照射由第二波段构成的照明光L2，第二侧方拍摄摄像机27a以第二侧方照明27b照射的由第二波段构成的照明光L2为背景而取得通过了第二位置P2的元件3的轮廓图像。图11表示第一侧方拍摄摄像机26a (或第二侧方拍摄摄像机27a)通过元件3的拍摄而取得的元件3的轮廓图像GZ的例子。此外，如上所述，厚度检测部25与第一元件识别摄像机24a —体地设置，由此，第一位置Pl和第二位置P2设定在线阵传感器部24S的附近，因此由第一侧方拍摄摄像机26a和第二侧方拍摄摄像机27a进行的从元件3的侧方的拍摄与由第一元件识别摄像机24a进行的从元件3的下方的拍摄同时并行地进行(参照图9)。
[0063]另外，如上所述，第一位置Pl和第二位置P2设定于在X轴方向上偏离的位置，因此第一侧方拍摄摄像机26a对到达第一位置Pl的元件3进行拍摄的时机(图10(a))与第二侧方拍摄摄像机27a对到达第二位置P2的元件3进行拍摄的时机(图10(b))并不同时。由于能够交替地进行由第一侧方拍摄摄像机26a进行的元件3的拍摄动作和由第二侧方拍摄摄像机27a进行的元件3的拍摄动作(图9)，因此第二侧方照明27b的由第二波段构成的照明光L2不会妨碍由第一侧方拍摄摄像机26a进行的元件3的拍摄，第一侧方照明26b的由第二波段构成的照明光LI不会妨碍由第二侧方拍摄摄像机27a进行的元件3的拍摄。因此，第一侧方拍摄摄像机26a和第二侧方拍摄摄像机27a不会相互受到对方的由第二波段构成的照明光的不良影响，能够得到高精度的元件3的侧方拍摄结果。
[0064]这样一来，本实施方式中的元件安装装置I具有具备如下部件的结构:作为第一拍摄摄像机的第一元件识别摄像机24a，从下方拍摄吸附于吸嘴22的元件3 ;作为第一照明部的识别摄像机照明24L，为了由第一元件识别摄像机24a进行的元件3的拍摄而照射由第一波段构成的照明光；作为第二拍摄摄像机的第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a，与由第一元件识别摄像机24a进行的从元件3的下方的拍摄同时并行地从侧方拍摄吸附于吸嘴22的元件3 ;及作为第二照明部的第一侧方照明26b及第二侧方照明27b，为了由第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a进行的元件3的拍摄而照射由第二波段构成的照明光。而且，在此基础上，在使元件3通过第一侧方拍摄摄像机26a的焦点所对齐的第一位置Pl时进行拍摄，所述元件3与相对于第一元件识别摄像机24a相对移动的安装头21的前后两个吸嘴列中的前方的吸嘴列对应，在使与后方的吸嘴列对应的元件3通过第二侧方拍摄摄像机27a的焦点所对齐的第二位置P2时进行拍摄，因此第一侧方拍摄摄像机26a和第二侧方拍摄摄像机27a能够分别在单一的焦点进行拍摄，能够使元件3的拍摄精度提闻。
[0065]另外，第一侧方拍摄摄像机26a和第二侧方拍摄摄像机27a互相独立地进行元件3的拍摄，因此能够并行地进行与一方的吸嘴列对应的元件3的拍摄和与另一方的吸嘴列对应的元件3的拍摄。在以一个摄像机进行吸附于两列吸嘴的所有的元件3的拍摄的情况下，使该摄像机的光轴成为靠近安装头21的行进轴的姿势(小的角度)，但在本实施方式中第一侧方拍摄摄像机26a和第二侧方拍摄摄像机27a并行地进行拍摄，因此扫描距离变短，能够缩短元件3的拍摄所需的时间，能够使基板2的生产率提高。
[0066]另外，在以一个摄像机拍摄吸附于两列吸嘴的所有的元件3的情况下，该摄像机的位置成为使该摄像机的光轴靠近安装头21的行进轴的姿势(小的角度)，因此需要设置在从元件3的拍摄位置(第一元件识别摄像机24a的上方位置)分离一定程度的位置，但如本实施方式这样，若以两个摄像机(第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a)分开拍摄一方的吸嘴列的元件3和另一方吸嘴列的元件3，则能够与元件3的拍摄位置接近地设置这两个摄像机。因此，如本实施方式这样，在采取了将第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a和这些照明部(第一侧方照明26b及第二侧方照明27b)与第一元件识别摄像机24a —体地设置的结构的情况下，能够使其尺寸紧凑。
[0067]如上所述，由第一元件识别摄像机24a进行的从元件3的下方的拍摄和由厚度检测部25 (第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a)进行的从元件3的侧方的拍摄同时并行地进行，因此在用于由第一元件识别摄像机24a进行的拍摄的由第一波段构成的照明光从识别摄像机照明24L持续地照射的状况下，用于由厚度检测部25进行的拍摄的由第二波段构成的照射光从第一侧方照明26b或第二侧方照明27b断续地照射(图9)。这样一来，在由厚度检测部25进行的拍摄时，用于由第一元件识别摄像机24a进行的拍摄的由第一波段构成的照明光和用于由厚度检测部25进行的拍摄的由第二波段构成的照射光同时地照射。其结果是，用于由厚度检测部25进行的拍摄的由第二波段构成的照射光给第一元件识别摄像机24a的拍摄结果带来不良影响，用于由第一元件识别摄像机24a进行的拍摄的由第一波段构成的照射光给厚度检测部25的拍摄结果带来不良影响，因此互相使拍摄精度降低。
[0068]但是，由于使用于由第一元件识别摄像机24a进行的拍摄的由第一波段构成的照明光(识别摄像机照明24L照射的照明光)和用于由厚度检测部25进行的拍摄的由第二波段构成的照明光(第一侧方照明26b或第二侧方照明27b照射的照明光)的波段互不相同，第一元件识别摄像机24a在通过第一波段滤波器24F截断了厚度检测部25侧的由第二波段构成的照明光的波段的状态下进行拍摄，厚度检测部25侧在通过第二波段滤波器25F截断了第一元件识别摄像机24a侧的由第一波段构成的照明光的波段的状态下进行拍摄，因此对于第一元件识别摄像机24a来说，厚度检测部25侧的由第二波段构成的照明光不会妨碍拍摄，对于厚度检测部25侧来说，第一元件识别摄像机24a侧的由第一波段构成的照明光不会妨碍拍摄。
[0069]在图1中，在一方(在此为右侧)的前方供料器底座13a与基板输送机12之间设置有前方区域IlA侧的吸嘴储料器即第一吸嘴储料器28a，在另一方(在此为左侧)的前方供料器底座13a与基板输送机12之间设置有废弃箱29。吸嘴储料器(第一吸嘴储料器28a及后述的第二吸嘴储料器28b)是对安装头21具备的吸嘴22的更换用的吸嘴22进行保持的部件，废弃箱29是供作为废弃处理的元件3投入的容器状的部件。第一吸嘴储料器28a设于两个前方供料器底座13a的至少一方与基板输送机12之间即可。
[0070]另外，在两个后方供料器底座13b之间的区域设置有后方区域IlB侧的吸嘴储料器即第二吸嘴储料器28b。由于变更对生产节拍影响比较小的吸嘴储料器(第二吸嘴储料器28b)的配置，因此不会使生产节拍降低，而能够在后方供料器底座13b与基板输送机12之间确保上述的空间11SP。
[0071]在图12中，由基板输送机12进行的基板2的搬送及定位动作、由各带式供料器14进行的元件3的供给动作、及由头移动机构20进行的安装头21的移动动作通过元件安装装置I具备的控制装置30进行。各吸嘴22的升降及转动的各动作通过控制装置30进行设于安装头21内的吸嘴驱动机构21a的动作控制而进行，由各吸嘴22进行的元件3的吸附动作通过控制装置30进行吸附机构21b的动作控制而进行。另外，各摆动型引导件16b的从姿势检测传感器17传送来的信息(该摆动型引导件16b处于立起姿势还是处于倒伏姿势的信息)及从安装检测传感器18传送来的信息(在后方供料器底座13b是否安装有手动料盘式供料器15的状态的信息)向控制装置30输入。
[0072]基于基板摄像机23、第一元件识别摄像机24a及第二元件识别摄像机24b的拍摄动作控制和第一元件识别摄像机24a及第二元件识别摄像机24b分别具备的识别摄像机照明24L的照明动作控制通过控制装置30进行。另外，构成厚度检测部25的第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a的各拍摄动作控制和第一侧方照明26b及第二侧方照明27b的照明动作控制也通过控制装置30进行。通过基板摄像机23、第一元件识别摄像机24a、第二元件识别摄像机24b、第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a的拍摄动作得到的图像数据分别向控制装置30发送，在控制装置30的图像识别部30a(图12)中进行图像识别。
[0073]控制装置30进行通过基板摄像机23的拍摄动作得到的基板2上的标记(未图示)的图像数据的图像识别而进行基板2的位置识别，进行通过第一元件识别摄像机24a的拍摄动作得到的元件3的图像数据的图像识别而进行该元件3的识别，进行通过第二元件识别摄像机24b的拍摄动作得到的元件3的图像数据的图像识别而进行该元件3的识别。另夕卜，控制装置30进行通过第一侧方拍摄摄像机26a的拍摄动作得到的通过了第一位置Pl的元件3的轮廓图像的图像识别而检测该元件3的厚度，进行通过第二侧方拍摄摄像机27a的拍摄动作得到的通过了第二位置P2的元件3的轮廓图像的图像识别而检测该元件3的厚度。在图11的轮廓图像GZ的例子中，图中所示的元件3的纵向尺寸相当于该元件3的厚度T。根据该厚度T与已知的元件3的厚度数据进行比较时的大小关系，能够识别吸附于吸嘴22的状态下的元件3的姿势。
[0074]在图12中，在控制装置30的程序存储部30b存储有与基板2的生产有关的生产动作程序，在该生产动作程序记录有根据元件供给部的元件供给方式而预先设定的摆动型弓丨导件16b的姿势的信息。而且，控制装置30的第一警报控制部30c将由姿势检测传感器17检测出的摆动型引导件16b的姿势和记录于生产动作程序的根据元件供给部的元件供给方式而预先设定的摆动型引导件16b的姿势的信息进行比较，在由姿势检测传感器17检测出的摆动型引导件16b的姿势与预先设定的摆动型引导件16b的姿势不一致的情况下，经由与控制装置30相连的蜂鸣器等警报器31而向作业者OP发出警报。此外，在这种情况下，预先设定的摆动型引导件16b的姿势在元件供给方式是将带式供料器14安装于后方供料器底座13b而进行元件供给的元件供给方式的情况下为立起姿势，在元件供给方式是将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b而进行元件供给的元件供给方式的情况下为倒伏姿势。
[0075]另外，在图12中，在元件供给部的元件供给方式是将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b而进行元件供给的元件供给方式的情况下，通过安装检测传感器18检测出在后方供料器底座13b未安装手动料盘式供料器15的状态时，控制装置30的第二警报控制部30d经由上述警报器31而向作业者OP发出警报。
[0076]这样一来，在本实施方式中，控制装置30的第一警报控制部30c和警报器31成为如下的第一警报单元:在由姿势检测传感器17检测出的摆动型引导件16b的姿势与根据元件供给部的元件供给方式而预先设定的摆动型引导件16b的姿势不一致的情况下发出警报。另外，控制装置30的第二警报控制部30d和警报器31成为如下的第二警报单元:在元件供给部的元件供给方式是将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b而进行元件供给的元件供给方式的情况下，通过安装检测传感器18检测出在后方供料器底座13b未安装手动料盘式供料器15的状态时发出警报。
[0077]接着，对通过元件安装装置I将元件3安装于基板2的作业(元件安装作业)的步骤进行说明。这里，控制装置30首先使基板输送机12动作而接收并搬入从上游工序侧的装置输送来的基板2，定位于规定的作业位置。接着，使安装头21移动，进行由基板摄像机23进行的上述未图示的基板2上的标记的拍摄而执行图像识别，根据得到的基板2上的标记的位置来求出基板2的位置偏差。
[0078]控制装置30在求出基板2的位置偏差之后，使安装头21移动而进行由吸嘴22进行的元件3的吸附。控制装置30在使安装头21吸附带式供料器14供给的元件3时，使带式供料器14进行元件3的供给动作，同时使安装头21位于带式供料器14的上方，而使吸嘴22吸附带式供料器14向元件供给口 14a供给的元件3。另一方面，控制装置30在使安装头21吸附手动料盘式供料器15供给的元件3时，使安装头21位于手动料盘式供料器15的被载置的托盘15p上的料盘15T的上方，而使吸嘴22吸附料盘15T内的元件3。
[0079]控制装置30如上所述地使安装头21吸附元件3之后，使安装头21移动，进行安装头21通过构成前后两列吸嘴列的各吸嘴22吸附的元件3的识别。在此，在对安装头21从安装于前方区域IlA内的前方供料器底座13a的带式供料器14吸附的元件3进行识别的情况下，控制装置30以吸附于吸嘴22的元件3沿着移动轨道SL在X轴方向上通过第一元件识别摄像机24a的上方的方式使安装头21移动。而且，使第一元件识别摄像机24a从下方拍摄各元件3而进行识别，进行元件3的异常的有无的判断、相对于吸嘴22的吸附姿势的把握(吸附偏差的计算)等。另外，在通过第一元件识别摄像机24a进行从元件3的下方的拍摄时，控制装置30与此并行地进行由厚度检测部25进行的各元件3的厚度检测。
[0080]另一方面，在对安装头21从安装于后方区域IlB内的后方供料器底座13b的带式供料器14吸附的元件3或从安装于后方供料器底座13b的手动料盘式供料器15吸附的元件3进行识别的情况下，控制装置30以吸附于吸嘴22的元件3沿着移动轨道SL在X轴方向上通过第二元件识别摄像机24b的上方的方式使安装头21移动。而且，使第二元件识别摄像机24b从下方拍摄各元件3而进行识别，进行元件3的异常的有无的判断、相对于吸嘴22的吸附姿势的把握(吸附偏差的计算)等。
[0081]此外，在通过第一元件识别摄像机24a对从安装于后方区域IlB内的后方供料器底座13b的带式供料器14吸附的元件3或从安装于后方供料器底座13b的手动料盘式供料器15吸附的元件3进行从下方的拍摄时，控制装置30不以沿着移动轨道SL在X轴方向上通过第二元件识别摄像机24b的上方的方式使安装头21移动，而以沿着移动轨道SL在X轴方向上通过第一元件识别摄像机24a的上方的方式使安装头21移动。而且，在通过第一元件识别摄像机24a进行从元件3的下方的拍摄时，控制装置30与此并行地进行由厚度检测部25进行的各元件3的厚度检测。
[0082]控制装置30在如上所述地检测出元件3相对于吸嘴22的位置偏差、而且与此一并地检测出元件3的厚度之后，使安装头21位于基板2的上方，使吸附于吸嘴22的元件3与基板2接触并解除真空吸附，而将元件3安装于基板2。在该元件3的安装时，进行消除如上所述地求出的基板2的位置偏差和元件3的吸附偏差及基于元件3的厚度求出的元件3的姿势的偏差那样的校正。
[0083]控制装置30在进行吸附于安装头21的各吸嘴22的元件3向基板2的安装之后，进行应安装于基板2的所有的元件3的安装是否结束的判断。而且，其结果是，在应安装于基板2的所有的元件3的安装未结束时，继续进行新的元件3的吸附，在应安装于基板2的所有的元件3的安装已结束时，使基板输送机12动作而将基板2从元件安装装置I搬出。
[0084]在执行基于上述步骤的元件安装作业的生产动作程序中，在从后方供料器底座13b的元件供给方式从带式供料器14变化为手动料盘式供料器15的情况下，由姿势检测传感器17检测出的当前的摆动型引导件16b的姿势(立起姿势)与记录于生产动作程序的根据元件供给部的元件供给方式而预先设定的姿势(倒伏姿势)不一致。另外，安装检测传感器18在应在后方供料器底座13b上安装有手动料盘式供料器15的状况下检测出在后方供料器底座13b未安装手动料盘式供料器15的状态。因此，控制装置30通过上述的警报器31向作业者OP通知上述信息(摆动型引导件16b的姿势未成为倒伏姿势及在后方供料器底座13b未安装手动料盘式供料器15)，并且通过与控制装置30相连的显示装置32 (图12)的画面等，而向作业者OP给予如下信息的作业指示:应将安装于后方供料器底座13b的带式供料器14拆卸，并将摆动型引导件16b设为倒伏姿势之后安装手动料盘式供料器15。
[0085]作业者OP在通过显示装置32的画面等而从控制装置30接收到上述作业指示时，从作为对象的后方供料器底座13b拆卸带式供料器14，将处于立起姿势的摆动型引导件16b设为倒伏姿势之后，将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b。由此，摆动型引导件16b的姿势与预先设定的姿势(倒伏姿势)一致，成为在后方供料器底座13b安装有手动料盘式供料器15的状态，因此控制装置30在停止了通过警报器31的上述通知之后，使生产动作程序行进。
[0086]另外，与此相反地，在生产动作程序中，在从后方供料器底座13b的元件供给方式从手动料盘式供料器15变化为带式供料器14的情况下，由姿势检测传感器17检测出的当前的摆动型引导件16b的姿势(倒伏姿势)与根据元件供给部的元件供给方式而预先设定的姿势(立起姿势)不一致。另外，安装检测传感器18在后方供料器底座13b上未安装手动料盘式供料器15的状况下检测出在后方供料器底座13b安装有手动料盘式供料器15的状态。因此，控制装置30通过上述的警报器31向作业者OP通知上述信息(摆动型引导件16b的姿势未成为立起姿势及在后方供料器底座13b安装有手动料盘式供料器15)，并且通过显示装置32的画面等，而向作业者OP给予如下信息的作业指示:应将安装于后方供料器底座13b的手动料盘式供料器15拆卸，并将摆动型引导件16b设为立起姿势之后安装带式供料器14。
[0087]作业者OP在通过显示装置32的画面等而从控制装置30接收到上述作业指示时，从作为对象的后方供料器底座13b拆卸手动料盘式供料器15，将处于倒伏姿势的摆动型引导件16b设为立起姿势之后，将带式供料器14安装于后方供料器底座13b。由此，摆动型引导件16b的姿势与预先设定的姿势(立起姿势)一致，手动料盘式供料器15相对于后方供料器底座13b成为未安装状态，因此控制装置30在停止了通过警报器31的上述通知之后，使生产动作程序行进。
[0088]这样一来，在本实施方式中的元件安装装置I中，在由姿势检测传感器17检测出的摆动型引导件16b的姿势与根据元件供给部的元件供给方式而预先设定的摆动型引导件16b的姿势不一致的情况下发出警报(由第一警报单元发出的警报)，另外，在元件供给部的元件供给方式是将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b而进行元件供给的元件供给方式的情况下，通过安装检测传感器18检测出在后方供料器底座13b未安装手动料盘式供料器15的状态时发出警报(由第二警报单元发出的警报)。因此，能够防止由作业者OP进行的摆动型引导件16b的设置错误，在应将带式供料器14安装于后方供料器底座13b时可靠地安装带式供料器14，能够在应将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b时可靠地安装手动料盘式供料器15。特别是在应将手动料盘式供料器15安装于后方供料器底座13b时,若摆动型引导件16b处于倒伏姿势且在后方供料器底座13b未安装手动料盘式供料器15则由第二警报单元发出警报，因此能够通过双重的检查来可靠地防止由作业者OP造成的手动料盘式供料器15的安装错误(包括忘记安装)。
[0089]如以上说明，本实施方式的元件安装装置I中，与相对于第一元件识别摄像机24a移动的安装头21的前后2列吸嘴列中的一方(前方)的吸嘴列对应的元件3在通过第一侧方拍摄摄像机26a的焦点所对合的第一位置Pl时被第一侧方拍摄摄像机26a拍摄，与另一方(后方)的吸嘴列对应的元件3在通过第二侧方拍摄摄像机27a的焦点所对合的第二位置P2时被第二侧方拍摄摄像机27a拍摄，第一侧方拍摄摄像机26a和第二侧方拍摄摄像机27a分别在单一的焦点进行拍摄，因此能够提高元件3的拍摄精度。另外，第一侧方拍摄摄像机26a和第二侧方拍摄摄像机27a相互独立地进行元件3的拍摄，因此能够并行进行与一方(前方)的吸嘴列对应的元件3的拍摄和与另一方(后方)的吸嘴列对应的元件3的拍摄。因此能够缩短安装头21的扫描距离，能够缩短拍摄时间而提高基板2的生产率。
[0090]另外，本实施方式的元件安装装置I中，如前所述，由2个摄像机(第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a)分开拍摄一方的吸嘴列的元件3和另一方吸嘴列的元件3，能够使这2个摄像机与元件3的拍摄位置接近而设置，因此第一元件识别摄像机24a、第一侧方拍摄摄像机26a及第二侧方拍摄摄像机27a —体地设置在2个前方供料器底座13a之间的区域而能够形成为紧凑的结构。
[0091]【工业实用性】
[0092]提供一种元件安装装置，其能够通过从侧方拍摄由安装头具备的2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的各兀件时的拍摄精度的提闻和拍摄时间的缩短来实现基板的生广率的提闻。
【权利要求】
1.一种元件安装装置，其特征在于，具备: 基板搬送机构，搬送基板并将基板定位于规定位置； 安装头，具备构成沿所述基板搬送机构搬送所述基板的搬送方向延伸的2列吸嘴列的多个吸嘴，通过所述各吸嘴吸附从元件供给部供给的元件而将元件安装于通过所述基板搬送机构定位的基板； 元件识别摄像机，在由所述吸嘴吸附了元件的所述安装头沿所述基板的搬送方向在上方移动时从下方拍摄所述元件； 第一侧方拍摄摄像机，使焦点与构成相对于所述元件识别摄像机移动的安装头的2列吸嘴列中的一方的吸嘴列的所述各吸嘴吸附的所述元件通过的第一位置对合而从侧方拍摄通过所述第一位置的所述元件；及 第二侧方拍摄摄像机，使焦点与构成所述2列吸嘴列中的另一方的所述吸嘴列的所述各吸嘴吸附的所述元件通过的第二位置对合而从侧方拍摄通过所述第二位置的元件。
2.根据权利要求1所述的元件安装装置，其特征在于， 所述元件供给部设于沿所述基板搬送机构搬送所述基板的搬送方向排列的2个供料器底座，所述元件识别摄像机、所述第一侧方拍摄摄像机及所述第二侧方拍摄摄像机一体地设置在所述2个供料器底座之间的区域。
【文档编号】H05K13/04GK104284576SQ201410331187
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】大田博, 中井伸弘, 永冶利彦, 冈田康一, 森秀雄 申请人:松下电器产业株式会社