元件安裝裝置制造方法
【專利摘要】本發明的目的在于提供一種元件安裝裝置，其能夠通過從側方拍攝由安裝頭具備的2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的各元件時的拍攝精度的提高和拍攝時間的縮短來實現基板的生產率的提高。具備：第一側方拍攝攝像機，使焦點與構成相對于第一元件識別攝像機移動的安裝頭的前后2列吸嘴列中的一方的吸嘴列的各吸嘴吸附的元件通過的第一位置對合而從側方拍攝通過所述第一位置的元件；及第二側方拍攝攝像機，使焦點與構成2列吸嘴列中的另一方的吸嘴列的各吸嘴吸附的元件通過的第二位置對合而從側方拍攝通過所述第二位置的元件。
【專利說明】元件安裝裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種通過安裝頭具備的吸嘴吸附從元件供給部供給的元件而將元件安裝于基板的元件安裝裝置。
【背景技術】
[0002]以往，為了提高元件的安裝精度，在將芯片元件等微小元件安裝于基板的情況下，元件安裝裝置不僅從下方拍攝元件，還從側方拍攝元件，基于其拍攝結果進行向基板的安裝時的校正(例如專利文獻I)。該情況下，元件的側方拍攝與基于元件識別攝像機的元件的下方拍攝并行進行，在使吸嘴吸附了元件的安裝頭相對于元件識別攝像機相對移動的狀態下，通過使拍攝視場朝向側方的側方拍攝攝像機而連續地拍攝元件。
[0003]【在先技術文獻】
[0004]【專利文獻】
[0005]【專利文獻I】日本特開2009-054820號公報
【發明內容】
[0006]但是，上述現有的技術中，通過I個側方拍攝攝像機拍攝由2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的元件的全部，而無法將I個側方拍攝攝像機的焦點的位置以相對于由2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的全部的元件成為最優的方式進行設定，因此難以得到高的拍攝精度。另外，為了能夠通過I個側方拍攝攝像機拍攝由2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的元件的全部，而構成為攝像機的拍攝光軸成為相對于安裝頭的移動進路接近平行的姿勢，因此產生安裝頭相對于側方拍攝攝像機的掃描距離變長，大大超過基于元件識別攝像機的從元件的下方的拍攝時間而從側方的拍攝結束這樣的狀況等，存在拍攝時間長，而基板的生產率較低這樣的問題。
[0007]因此本發明的目的在于提供一種元件安裝裝置，其能夠通過從側方拍攝由安裝頭具備的2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的各元件時的拍攝精度的提高和拍攝時間的縮短來實現基板的生廣率的提聞。
[0008]技術方案I記載的元件安裝裝置具備:基板搬送機構，搬送基板并將基板定位于規定位置；安裝頭，具備構成沿所述基板搬送機構搬送所述基板的搬送方向延伸的2列吸嘴列的多個吸嘴，通過所述各吸嘴吸附從元件供給部供給的元件而將元件安裝于通過所述基板搬送機構定位的基板；元件識別攝像機，在由所述吸嘴吸附了元件的所述安裝頭沿所述基板的搬送方向在上方移動時從下方拍攝所述元件；第一側方拍攝攝像機，使焦點與構成相對于所述元件識別攝像機移動的安裝頭的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過的第一位置對合而從側方拍攝通過所述第一位置的所述元件；及第二側方拍攝攝像機，使焦點與構成所述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過的第二位置對合而從側方拍攝通過所述第二位置的元件。
[0009]技術方案2記載的元件安裝裝置基于技術方案I記載的元件安裝裝置，所述元件供給部設于沿所述基板搬送機構搬送所述基板的搬送方向排列的2個供料器底座，所述元件識別攝像機、所述第一側方拍攝攝像機及所述第二側方拍攝攝像機一體地設置在所述2個供料器底座之間的區域。
[0010]【發明效果】
[0011]本發明中，與相對于元件識別攝像機移動的安裝頭的2列吸嘴列中的一方的吸嘴列對應的元件在通過第一側方拍攝攝像機的焦點所對合的第一位置時被第一側方拍攝攝像機拍攝，與另一方的吸嘴列對應的元件在通過第二側方拍攝攝像機的焦點所對合的第二位置時被第二側方拍攝攝像機拍攝，第一側方拍攝攝像機和第二側方拍攝攝像機分別在單一的焦點進行拍攝，因此能夠提高元件的拍攝精度。另外，第一側方拍攝攝像機和第二側方拍攝攝像機相互獨立地進行元件的拍攝，因此能夠并行進行與一方的吸嘴列對應的元件的拍攝和與另一方的吸嘴列對應的元件的拍攝。因此能夠縮短安裝頭的掃描距離，能夠縮短拍攝時間而提聞基板的生廣率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的一實施方式中的元件安裝裝置的俯視圖。
[0013]圖2是本發明的一實施方式中的元件安裝裝置的側視圖。
[0014]圖3是本發明的一實施方式中的元件安裝裝置具備的前方供料器底座上安裝的帶式供料器的圖，(a)是所述帶式供料器的立體圖，(b)是所述帶式供料器的側視圖。
[0015]圖4中，(a)是本發明的一實施方式中的元件安裝裝置具備的后方供料器底座上安裝的帶式供料器的側視圖，(b)是所述后方供料器底座上安裝的手動料盤式供料器的側視圖。
[0016]圖5中，(a)是本發明的一實施方式中的后方供料器底座的立體圖，(b)是將該實施方式中的后方供料器底座與帶式供料器一起表示的立體圖。
[0017]圖6(a) (b)是將本發明的一實施方式中的后方供料器底座與手動料盤式供料器一起表示的立體圖。
[0018]圖7是本發明的一實施方式中的元件安裝裝置具備的安裝頭的立體圖。
[0019]圖8是將本發明的一實施方式中的元件安裝裝置具備的第一元件識別攝像機及厚度檢測部與安裝頭一起表示的俯視圖。
[0020]圖9是本發明的一實施方式中的元件安裝裝置在第一元件識別攝像機及厚度檢測部中進行的元件的拍攝動作的時序圖。
[0021]圖10(a) (b)是將本發明的一實施方式中的元件安裝裝置具備的第一元件識別攝像機及厚度檢測部與安裝頭一起表示的俯視圖。
[0022]圖11是表示本發明的一實施方式中的元件安裝裝置的厚度檢測部具備的第一側方拍攝攝像機或第二側方拍攝攝像機取得的元件的圖像的一例的圖。
[0023]圖12是表示本發明的一實施方式中的元件安裝裝置的控制系統的框圖。
[0024]標號說明
[0025]I 元件安裝裝置
[0026]2 基板
[0027]3 元件
[0028]12基板輸送機(基板搬送機構)
[0029]13a前方供料器底座(供料器底座)
[0030]14帶式供料器(元件供給部)
[0031]21安裝頭
[0032]22吸嘴
[0033]24a第一元件識別攝像機(元件設別攝像機)
[0034]26a第一側方拍攝攝像機
[0035]27a第二側方拍攝攝像機
[0036]Pl第一位置
[0037]P2第二位置
【具體實施方式】
[0038]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在圖1及圖2中，元件安裝裝置I是反復執行如下元件安裝動作的裝置:將從上游工序側的裝置輸送來的基板2搬入并進行定位，將元件3安裝于基板2上的電極部(未圖示)而向下游工序側的裝置搬出。以下，為了說明的方便，將基板2的搬送方向設為X軸方向(從作業者OP觀察的左右方向)，將與X軸方向正交的水平面內方向設為Y軸方向(從作業者OP觀察的前后方向)。另外，將上下方向設為Z軸方向。
[0039]在圖1及圖2中，元件安裝裝置I在基臺11的中央部具備沿著X軸方向搬送基板2并將基板2定位于規定位置的作為基板搬送機構的一對基板輸送機12，在基臺11上的沿著前后方向隔著基板輸送機12的位置(側方)設有前方區域IIA (第一區域)和后方區域IlB(第二區域)。
[0040]多個(在此為左右兩個)供料器底座13 (作為第一供料器底座的前方供料器底座13a)沿著X軸方向排列而設于基臺11的前方區域11A，多個(在此為左右兩個)供料器底座13 (作為第二供料器底座的后方供料器底座13b)沿著X軸方向排列而設于基臺11的后方區域11B。在前方供料器底座13a安裝有帶式供料器14(也參照圖3(a) ,(b)),帶式供料器14或手動料盤式供料器15作為元件供給部而選擇性地安裝于后方供料器底座13b (也參照圖4(a)、(b))。圖1表示在左側的后方供料器底座13b安裝有帶式供料器14、在右側的后方供料器底座13b安裝有手動料盤式供料器15的狀態的例子。
[0041]在圖3(a)、(b)及圖4(a)中，帶式供料器14通過載帶CT的搬送動作而將保持于載帶CT的元件3向元件供給口 14a供給。帶式供料器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)的安裝通過使設于帶式供料器14的下表面的連結部14R與排列設置于供料器底座13的上表面的槽13S(圖3(a)及圖5(a))中的一個槽卡合并使其向基板輸送機12側滑動來進行(圖3 (a)及圖5 (b)中所示的箭頭A)。
[0042]在圖6(a)、(b)中，手動料盤式供料器15在平板狀的臺部15a載置有托盤15p，在托盤15p上保持有料盤15T。元件3 (主要是BGA等比較大型的元件)以整齊排列狀態收容于料盤15T內。手動料盤式供料器15向后方供料器底座13b的安裝通過使設于手動料盤式供料器15的下表面的連結部15R與后方供料器底座13b的槽13S卡合而并使其向基板輸送機12側滑動來進行(圖6(a)—圖6(b)。圖6 (a)中所示的箭頭B)。由此，料盤15T內的元件3位于后述的安裝頭21能夠吸附元件的范圍內。即，手動料盤式供料器15以在料盤15T上載置有元件3的狀態供給元件3。
[0043]在圖1及圖2中，在各供料器底座13與基板輸送機12之間的區域設有引導件16。引導件16是將安裝于供料器底座13的帶式供料器14供給元件3之后排出的載帶CT(空帶)從設于基臺11上的開口部IlK向設置于基臺11的下部的廢棄部(未圖示)引導的部件，并以立起設置狀態安裝于基臺11(也參照圖3(a)及圖5(a)、(b))。在前方供料器底座13a與基板輸送機12之間的區域設置的引導件16成為以上述立起姿勢固定設置于基臺11上的固定型引導件16a，在后方供料器底座13b與基板輸送機12之間的區域設置的引導件16成為能夠從立起姿勢向倒伏到基板輸送機12側的倒伏姿勢擺動的擺動型引導件16b。
[0044]如圖5(a)、(b)及圖6(a)、(b)所示，擺動型引導件16b由固定于基臺11上的固定部16A和相對于固定部16A繞擺動軸16J擺動自如的可動部16B構成，可動部16B能夠在向上方立起的立起姿勢和倒伏到基板輸送機12側的倒伏姿勢之間進行姿勢的切換。在擺動軸16J的附近位置設有編碼器等姿勢檢測傳感器17 (姿勢檢測單元)，其基于擺動軸16J的相對位置來檢測擺動型引導件16b處于立起姿勢和倒伏姿勢中的哪一個姿勢。
[0045]如圖5(a)、(b)及圖6(a)、(b)所示，在手動料盤式供料器15的基板輸送機12側的端部設有安裝檢測傳感器18 (安裝檢測單元)，所述安裝檢測傳感器18檢測在后方供料器底座13b是否安裝有手動料盤式供料器15。安裝檢測傳感器18例如由在將突起15b容納于容納孔18a的狀態下輸出安裝檢測信號的開關部件構成，所述突起15b在手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b的狀態下從手動料盤式供料器15的基板輸送機12側的頂頭部沿著水平方向突出而延伸。
[0046]擺動型引導件16b在將帶式供料器14安裝于后方供料器底座13b的情況下成為立起姿勢(圖5(a)、(b))，在將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b的情況下成為倒伏姿勢(圖6(a)、(b))。在將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b的情況下擺動型引導件16b成為倒伏姿勢是因為，在后方供料器底座13b安裝有手動料盤式供料器15時的手動料盤式供料器15的安裝方向的頂頭部相比在后方供料器底座13b安裝有帶式供料器14時的帶式供料器14的安裝方向的頂頭部位于向基板輸送機12側突出的位置，因此要避免安裝于后方供料器底座13b的手動料盤式供料器15與擺動型引導件16b發生干涉。即，擺動型引導件16b設置成在立起姿勢和倒伏姿勢之間擺動自如，所述立起姿勢是將載帶CT(空帶)向廢棄部引導的姿勢，所述倒伏姿勢是在手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b的情況下倒伏以不與手動料盤式供料器15發生干涉的姿勢。
[0047]另外，本實施方式中的元件安裝裝置I在后方供料器底座13b與基板輸送機12之間設有空間(什么也沒有設置的空間)11SP，所述空間IlSP是安裝于后方供料器底座13b時的手動料盤式供料器15的頂頭部能夠相比安裝于后方供料器底座13b時的帶式供料器14的頂頭部位于向基板輸送機12側突出的位置的空間(圖1、圖5 (a)、(b)及圖6 (a)、(b))。
[0048]在圖1及圖2中，在基臺11上設有正交坐標機器人型的頭移動機構20，所述頭移動機構20由沿著Y軸方向延伸而在X軸方向上相對配置的一對Y軸臺20a、沿著X軸方向延伸而其兩端部支承于一對Y軸臺20a的X軸臺20b及設置成在X軸臺20b上沿著X軸方向移動自如的移動臺20c構成。在頭移動機構20的移動臺20c安裝有安裝頭21，通過由一對Y軸臺20a進行的X軸臺20b向Y軸方向的驅動和由X軸臺20b進行的移動臺20c向X軸方向的驅動的組合，安裝頭21在基臺11的上方沿著水平面內方向移動。
[0049]在圖7中，向下方延伸的多個吸嘴22形成沿著X軸方向(即基板2的搬送方向)延伸的前后兩列吸嘴列(前方的吸嘴列及后方的吸嘴列)而設于安裝頭21。各吸嘴22相對于安裝頭21自如地向上下方向移動(升降)和繞上下軸轉動，接受真空壓的供給而對從由帶式供料器14或手動料盤式供料器15構成的元件供給部供給的元件3進行真空吸附。
[0050]在圖1及圖7中，在安裝頭21設有將拍攝視場朝向下方的基板攝像機23。另外，為了識別吸附于吸嘴22的狀態下的元件3的姿勢，在基臺11上的前方區域IlA中的、沿著X軸方向排列的兩個前方供料器底座13a之間的區域設有將拍攝視場朝向上方的第一元件識別攝像機24a。同樣地，在基臺11上的后方區域IlB中的、沿著X軸方向排列的兩個后方供料器底座13b之間的區域設有同樣地將拍攝視場朝向上方的第二元件識別攝像機24b。
[0051]在圖8中，第一元件識別攝像機24a具備由沿著Y軸方向排列的多個受光元件(未圖示)構成的線陣傳感器部24S，在俯視圖中環繞該線陣傳感器部24S的位置設有由多個照明體24H構成的識別攝像機照明24L(對于第二元件識別攝像機24b也相同)。
[0052]安裝頭21通過吸嘴22從安裝于前方供料器底座13a的帶式供料器14吸附的各元件3在安裝于基板2之前由第一元件識別攝像機24a從下方進行拍攝，安裝頭21通過吸嘴22從安裝于后方供料器底座13b的帶式供料器14或手動料盤式供料器15吸附的各元件3在安裝于基板2之前由第二元件識別攝像機24b從下方進行拍攝。在由第一元件識別攝像機24a或第二元件識別攝像機24b進行的元件3的拍攝時，安裝頭21沿著X軸方向(基板2的搬送方向)在第一元件識別攝像機24a或第二元件識別攝像機24b具備的線陣傳感器部24S的中心部的正上方移動(圖8中表示此時的安裝頭21的移動軌道SL)，吸附的所有的元件3沿著X軸方向通過(S卩，相對于線陣傳感器部24S相對移動)線陣傳感器部24S的上方區域(圖8中所示的箭頭C)。
[0053]構成識別攝像機照明24L的各照明體24H由照射由第一波段構成的照明光的LED (例如紅色LED)構成，識別攝像機照明24L向線陣傳感器部24S的上方區域照射由第一波段構成的照明光。第一元件識別攝像機24a的線陣傳感器部24S接收由通過線陣傳感器部24S的上方的元件3反射后的來自識別攝像機照明24L的由第一波段構成的照明光(反射光)，而進行從該元件3的下方的拍攝。
[0054]識別攝像機照明24L在通過上述的安裝頭21的移動而使所有的元件3通過線陣傳感器部24S的上方區域為止的期間，朝向線陣傳感器部24S的上方區域持續地照射由第一波段構成的照明光(圖9)，在該期間(線陣傳感器部24S進行拍攝動作的期間)，線陣傳感器部24S持續執行拍攝動作，而取得從各元件3的下方的圖像數據。圖9中，時間軸Tl點是安裝頭21的行進方向前端部到達線陣傳感器部24S的時間，且表示線陣傳感器部24S的拍攝開始時間，時間軸T2點是安裝頭21的行進方向后端結束通過線陣傳感器部24S的時間，且表示線陣傳感器部24S的拍攝結束時間。
[0055]在圖1及圖8中，在第一元件識別攝像機24a的附近位置設有厚度檢測部25。厚度檢測部25具有將拍攝光軸朝向水平的兩個側方拍攝攝像機(第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a)和將照射光軸朝向水平的兩個側方照明(第一側方照明26b及第二側方照明27b)，并與第一元件識別攝像機24a—體地設置。通過由厚度檢測部25從側方拍攝元件3而檢測元件3的厚度，而即使對于僅利用由第一元件識別攝像機24a或第二元件識別攝像機24b進行的從元件3的下方的拍攝難以充分識別的微小元件等，也能夠識別吸附于吸嘴22的狀態下的元件3的姿勢。
[0056]在圖8中，第一側方拍攝攝像機26a將焦點與吸嘴22吸附的元件3通過的規定位置(設為第一位置Pl)對齊，所述吸嘴22構成沿著X軸方向通過線陣傳感器部24S的上方區域的安裝頭21具備的前后兩列吸嘴列中的前方的吸嘴列。另一方面，第二側方拍攝攝像機27a將焦點與吸嘴22吸附的元件3通過的規定位置(設為第二位置P2)對齊，所述吸嘴22構成沿著X軸方向通過線陣傳感器部24S的上方區域的安裝頭21具備的前后兩列吸嘴列中的后方的吸嘴列。如圖8所示，上述第一位置Pl和第二位置P2在俯視圖中設定在線陣傳感器部24S的附近且在X軸方向上稍微偏離的位置。
[0057]在圖8及圖10(a)、(b)中，第一側方拍攝攝像機26a采取在俯視圖中使其拍攝光軸Jl從Y軸方向傾斜的姿勢，由此，不會被由構成后方的吸嘴列的吸嘴22吸附的元件3妨礙，而能夠從側方拍攝通過第一位置Pl的元件3。第二側方拍攝攝像機27a也采取在俯視圖中使其拍攝光軸J2從Y軸方向(向與第一側方拍攝攝像機26a的拍攝光軸Jl相反的方向)傾斜的姿勢，由此，不會被由構成前方的吸嘴列的吸嘴22吸附的元件3妨礙，而能夠從側方拍攝通過第二位置P2的元件3。
[0058]第一側方照明26b位于第一側方拍攝攝像機26a的拍攝光軸Jl上且隔著線陣傳感器部24S的位置，并朝向第一側方拍攝攝像機26a照射照明光LI (圖10 (a)、(b))。第二側方照明27b位于第二側方拍攝攝像機27a的拍攝光軸J2上且隔著線陣傳感器部24S的位置，并朝向第二側方拍攝攝像機27a —側照射照明光L2(圖10(a)、(b))。在本實施方式中，如圖1及圖8所示，第一側方拍攝攝像機26a和第二側方拍攝攝像機27a位于比線陣傳感器部24S靠外側(與基板輸送機12相反的一側)的區域，第一側方照明26b和第二側方照明27b位于比線陣傳感器部24S靠內側(基板輸送機12側)的區域。
[0059]第一側方照明26b及第二側方照明27b分別由照射由與第一波段不同的第二波段構成的照明光的LED(例如綠色LED)構成，并向線陣傳感器部24S的上方區域照射由第二波段構成的照明光。即，識別攝像機照明24L的照明光(由第一波段構成的照明光)和第一側方照明26b及第二側方照明27b的照明光(由第二波段構成的照明光)的波段不同。第一側方拍攝攝像機26a接收透過通過線陣傳感器部24S的上方的元件3后的來自第一側方照明26b的由第二波段構成的照明光(透過光)而進行該元件3的拍攝，第二側方拍攝攝像機27a接收透過通過線陣傳感器部24S的上方的元件3后的來自第二側方照明27b的由第二波段構成的照明光(透過光)而進行該元件3的拍攝。
[0060]在此，在第一元件識別攝像機24a具備的線陣傳感器部24S的玻璃蓋上安裝有能夠截斷來自第一側方照明26b及第二側方照明27b的由第二波段構成的照明光的第一波段濾波器24F，能夠在不受到由第二波段構成的照明光的影響的狀態下進行元件3的拍攝。另夕卜，在第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a分別(具體而言是拍攝鏡頭或其玻璃蓋)安裝有能夠截斷來自第一元件識別攝像機24a的由第一波段構成的照明光的第二波段濾波器25F，分別能夠在不受到由第一波段構成的照明光的影響的狀態下進行元件3的拍攝。
[0061]這樣一來，在本實施方式中，第一側方拍攝攝像機26a將焦點與各吸嘴22吸附的元件3通過的第一位置Pl對齊而從側方拍攝通過該第一位置Pl的元件3，所述各吸嘴22構成相對于第一元件識別攝像機24a移動的安裝頭21的兩列吸嘴列中的一方的吸嘴列，第二側方拍攝攝像機27a將焦點與各吸嘴22吸附的元件3通過的第二位置P2對齊而從側方拍攝通過該第二位置P2的元件3，所述各吸嘴22構成兩列吸嘴列中的另一方的吸嘴列。
[0062]第一側方照明26b僅在第一側方拍攝攝像機26a對到達第一位置Pl的元件3進行拍攝的瞬間照射由第二波段構成的照明光LI，第一側方拍攝攝像機26a以第一側方照明26b照射的由第二波段構成的照明光LI為背景而取得通過了第一位置Pl的元件3的輪廓圖像。另一方面，第二側方照明27b僅在第二側方拍攝攝像機27a對到達第二位置P2的元件3進行拍攝的瞬間照射由第二波段構成的照明光L2，第二側方拍攝攝像機27a以第二側方照明27b照射的由第二波段構成的照明光L2為背景而取得通過了第二位置P2的元件3的輪廓圖像。圖11表示第一側方拍攝攝像機26a (或第二側方拍攝攝像機27a)通過元件3的拍攝而取得的元件3的輪廓圖像GZ的例子。此外，如上所述，厚度檢測部25與第一元件識別攝像機24a —體地設置，由此，第一位置Pl和第二位置P2設定在線陣傳感器部24S的附近，因此由第一側方拍攝攝像機26a和第二側方拍攝攝像機27a進行的從元件3的側方的拍攝與由第一元件識別攝像機24a進行的從元件3的下方的拍攝同時并行地進行(參照圖9)。
[0063]另外，如上所述，第一位置Pl和第二位置P2設定于在X軸方向上偏離的位置，因此第一側方拍攝攝像機26a對到達第一位置Pl的元件3進行拍攝的時機(圖10(a))與第二側方拍攝攝像機27a對到達第二位置P2的元件3進行拍攝的時機(圖10(b))并不同時。由于能夠交替地進行由第一側方拍攝攝像機26a進行的元件3的拍攝動作和由第二側方拍攝攝像機27a進行的元件3的拍攝動作(圖9)，因此第二側方照明27b的由第二波段構成的照明光L2不會妨礙由第一側方拍攝攝像機26a進行的元件3的拍攝，第一側方照明26b的由第二波段構成的照明光LI不會妨礙由第二側方拍攝攝像機27a進行的元件3的拍攝。因此，第一側方拍攝攝像機26a和第二側方拍攝攝像機27a不會相互受到對方的由第二波段構成的照明光的不良影響，能夠得到高精度的元件3的側方拍攝結果。
[0064]這樣一來，本實施方式中的元件安裝裝置I具有具備如下部件的結構:作為第一拍攝攝像機的第一元件識別攝像機24a，從下方拍攝吸附于吸嘴22的元件3 ;作為第一照明部的識別攝像機照明24L，為了由第一元件識別攝像機24a進行的元件3的拍攝而照射由第一波段構成的照明光；作為第二拍攝攝像機的第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a，與由第一元件識別攝像機24a進行的從元件3的下方的拍攝同時并行地從側方拍攝吸附于吸嘴22的元件3 ;及作為第二照明部的第一側方照明26b及第二側方照明27b，為了由第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a進行的元件3的拍攝而照射由第二波段構成的照明光。而且，在此基礎上，在使元件3通過第一側方拍攝攝像機26a的焦點所對齊的第一位置Pl時進行拍攝，所述元件3與相對于第一元件識別攝像機24a相對移動的安裝頭21的前后兩個吸嘴列中的前方的吸嘴列對應，在使與后方的吸嘴列對應的元件3通過第二側方拍攝攝像機27a的焦點所對齊的第二位置P2時進行拍攝，因此第一側方拍攝攝像機26a和第二側方拍攝攝像機27a能夠分別在單一的焦點進行拍攝，能夠使元件3的拍攝精度提聞。
[0065]另外，第一側方拍攝攝像機26a和第二側方拍攝攝像機27a互相獨立地進行元件3的拍攝，因此能夠并行地進行與一方的吸嘴列對應的元件3的拍攝和與另一方的吸嘴列對應的元件3的拍攝。在以一個攝像機進行吸附于兩列吸嘴的所有的元件3的拍攝的情況下，使該攝像機的光軸成為靠近安裝頭21的行進軸的姿勢(小的角度)，但在本實施方式中第一側方拍攝攝像機26a和第二側方拍攝攝像機27a并行地進行拍攝，因此掃描距離變短，能夠縮短元件3的拍攝所需的時間，能夠使基板2的生產率提高。
[0066]另外，在以一個攝像機拍攝吸附于兩列吸嘴的所有的元件3的情況下，該攝像機的位置成為使該攝像機的光軸靠近安裝頭21的行進軸的姿勢(小的角度)，因此需要設置在從元件3的拍攝位置(第一元件識別攝像機24a的上方位置)分離一定程度的位置，但如本實施方式這樣，若以兩個攝像機(第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a)分開拍攝一方的吸嘴列的元件3和另一方吸嘴列的元件3，則能夠與元件3的拍攝位置接近地設置這兩個攝像機。因此，如本實施方式這樣，在采取了將第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a和這些照明部(第一側方照明26b及第二側方照明27b)與第一元件識別攝像機24a —體地設置的結構的情況下，能夠使其尺寸緊湊。
[0067]如上所述，由第一元件識別攝像機24a進行的從元件3的下方的拍攝和由厚度檢測部25 (第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a)進行的從元件3的側方的拍攝同時并行地進行，因此在用于由第一元件識別攝像機24a進行的拍攝的由第一波段構成的照明光從識別攝像機照明24L持續地照射的狀況下，用于由厚度檢測部25進行的拍攝的由第二波段構成的照射光從第一側方照明26b或第二側方照明27b斷續地照射(圖9)。這樣一來，在由厚度檢測部25進行的拍攝時，用于由第一元件識別攝像機24a進行的拍攝的由第一波段構成的照明光和用于由厚度檢測部25進行的拍攝的由第二波段構成的照射光同時地照射。其結果是，用于由厚度檢測部25進行的拍攝的由第二波段構成的照射光給第一元件識別攝像機24a的拍攝結果帶來不良影響，用于由第一元件識別攝像機24a進行的拍攝的由第一波段構成的照射光給厚度檢測部25的拍攝結果帶來不良影響，因此互相使拍攝精度降低。
[0068]但是，由于使用于由第一元件識別攝像機24a進行的拍攝的由第一波段構成的照明光(識別攝像機照明24L照射的照明光)和用于由厚度檢測部25進行的拍攝的由第二波段構成的照明光(第一側方照明26b或第二側方照明27b照射的照明光)的波段互不相同，第一元件識別攝像機24a在通過第一波段濾波器24F截斷了厚度檢測部25側的由第二波段構成的照明光的波段的狀態下進行拍攝，厚度檢測部25側在通過第二波段濾波器25F截斷了第一元件識別攝像機24a側的由第一波段構成的照明光的波段的狀態下進行拍攝，因此對于第一元件識別攝像機24a來說，厚度檢測部25側的由第二波段構成的照明光不會妨礙拍攝，對于厚度檢測部25側來說，第一元件識別攝像機24a側的由第一波段構成的照明光不會妨礙拍攝。
[0069]在圖1中，在一方(在此為右側)的前方供料器底座13a與基板輸送機12之間設置有前方區域IlA側的吸嘴儲料器即第一吸嘴儲料器28a，在另一方(在此為左側)的前方供料器底座13a與基板輸送機12之間設置有廢棄箱29。吸嘴儲料器(第一吸嘴儲料器28a及后述的第二吸嘴儲料器28b)是對安裝頭21具備的吸嘴22的更換用的吸嘴22進行保持的部件，廢棄箱29是供作為廢棄處理的元件3投入的容器狀的部件。第一吸嘴儲料器28a設于兩個前方供料器底座13a的至少一方與基板輸送機12之間即可。
[0070]另外，在兩個后方供料器底座13b之間的區域設置有后方區域IlB側的吸嘴儲料器即第二吸嘴儲料器28b。由于變更對生產節拍影響比較小的吸嘴儲料器(第二吸嘴儲料器28b)的配置，因此不會使生產節拍降低，而能夠在后方供料器底座13b與基板輸送機12之間確保上述的空間11SP。
[0071]在圖12中，由基板輸送機12進行的基板2的搬送及定位動作、由各帶式供料器14進行的元件3的供給動作、及由頭移動機構20進行的安裝頭21的移動動作通過元件安裝裝置I具備的控制裝置30進行。各吸嘴22的升降及轉動的各動作通過控制裝置30進行設于安裝頭21內的吸嘴驅動機構21a的動作控制而進行，由各吸嘴22進行的元件3的吸附動作通過控制裝置30進行吸附機構21b的動作控制而進行。另外，各擺動型引導件16b的從姿勢檢測傳感器17傳送來的信息(該擺動型引導件16b處于立起姿勢還是處于倒伏姿勢的信息)及從安裝檢測傳感器18傳送來的信息(在后方供料器底座13b是否安裝有手動料盤式供料器15的狀態的信息)向控制裝置30輸入。
[0072]基于基板攝像機23、第一元件識別攝像機24a及第二元件識別攝像機24b的拍攝動作控制和第一元件識別攝像機24a及第二元件識別攝像機24b分別具備的識別攝像機照明24L的照明動作控制通過控制裝置30進行。另外，構成厚度檢測部25的第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a的各拍攝動作控制和第一側方照明26b及第二側方照明27b的照明動作控制也通過控制裝置30進行。通過基板攝像機23、第一元件識別攝像機24a、第二元件識別攝像機24b、第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a的拍攝動作得到的圖像數據分別向控制裝置30發送，在控制裝置30的圖像識別部30a(圖12)中進行圖像識別。
[0073]控制裝置30進行通過基板攝像機23的拍攝動作得到的基板2上的標記(未圖示)的圖像數據的圖像識別而進行基板2的位置識別，進行通過第一元件識別攝像機24a的拍攝動作得到的元件3的圖像數據的圖像識別而進行該元件3的識別，進行通過第二元件識別攝像機24b的拍攝動作得到的元件3的圖像數據的圖像識別而進行該元件3的識別。另夕卜，控制裝置30進行通過第一側方拍攝攝像機26a的拍攝動作得到的通過了第一位置Pl的元件3的輪廓圖像的圖像識別而檢測該元件3的厚度，進行通過第二側方拍攝攝像機27a的拍攝動作得到的通過了第二位置P2的元件3的輪廓圖像的圖像識別而檢測該元件3的厚度。在圖11的輪廓圖像GZ的例子中，圖中所示的元件3的縱向尺寸相當于該元件3的厚度T。根據該厚度T與已知的元件3的厚度數據進行比較時的大小關系，能夠識別吸附于吸嘴22的狀態下的元件3的姿勢。
[0074]在圖12中，在控制裝置30的程序存儲部30b存儲有與基板2的生產有關的生產動作程序，在該生產動作程序記錄有根據元件供給部的元件供給方式而預先設定的擺動型弓丨導件16b的姿勢的信息。而且，控制裝置30的第一警報控制部30c將由姿勢檢測傳感器17檢測出的擺動型引導件16b的姿勢和記錄于生產動作程序的根據元件供給部的元件供給方式而預先設定的擺動型引導件16b的姿勢的信息進行比較，在由姿勢檢測傳感器17檢測出的擺動型引導件16b的姿勢與預先設定的擺動型引導件16b的姿勢不一致的情況下，經由與控制裝置30相連的蜂鳴器等警報器31而向作業者OP發出警報。此外，在這種情況下，預先設定的擺動型引導件16b的姿勢在元件供給方式是將帶式供料器14安裝于后方供料器底座13b而進行元件供給的元件供給方式的情況下為立起姿勢，在元件供給方式是將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b而進行元件供給的元件供給方式的情況下為倒伏姿勢。
[0075]另外，在圖12中，在元件供給部的元件供給方式是將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b而進行元件供給的元件供給方式的情況下，通過安裝檢測傳感器18檢測出在后方供料器底座13b未安裝手動料盤式供料器15的狀態時，控制裝置30的第二警報控制部30d經由上述警報器31而向作業者OP發出警報。
[0076]這樣一來，在本實施方式中，控制裝置30的第一警報控制部30c和警報器31成為如下的第一警報單元:在由姿勢檢測傳感器17檢測出的擺動型引導件16b的姿勢與根據元件供給部的元件供給方式而預先設定的擺動型引導件16b的姿勢不一致的情況下發出警報。另外，控制裝置30的第二警報控制部30d和警報器31成為如下的第二警報單元:在元件供給部的元件供給方式是將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b而進行元件供給的元件供給方式的情況下，通過安裝檢測傳感器18檢測出在后方供料器底座13b未安裝手動料盤式供料器15的狀態時發出警報。
[0077]接著，對通過元件安裝裝置I將元件3安裝于基板2的作業(元件安裝作業)的步驟進行說明。這里，控制裝置30首先使基板輸送機12動作而接收并搬入從上游工序側的裝置輸送來的基板2，定位于規定的作業位置。接著，使安裝頭21移動，進行由基板攝像機23進行的上述未圖示的基板2上的標記的拍攝而執行圖像識別，根據得到的基板2上的標記的位置來求出基板2的位置偏差。
[0078]控制裝置30在求出基板2的位置偏差之后，使安裝頭21移動而進行由吸嘴22進行的元件3的吸附。控制裝置30在使安裝頭21吸附帶式供料器14供給的元件3時，使帶式供料器14進行元件3的供給動作，同時使安裝頭21位于帶式供料器14的上方，而使吸嘴22吸附帶式供料器14向元件供給口 14a供給的元件3。另一方面，控制裝置30在使安裝頭21吸附手動料盤式供料器15供給的元件3時，使安裝頭21位于手動料盤式供料器15的被載置的托盤15p上的料盤15T的上方，而使吸嘴22吸附料盤15T內的元件3。
[0079]控制裝置30如上所述地使安裝頭21吸附元件3之后，使安裝頭21移動，進行安裝頭21通過構成前后兩列吸嘴列的各吸嘴22吸附的元件3的識別。在此，在對安裝頭21從安裝于前方區域IlA內的前方供料器底座13a的帶式供料器14吸附的元件3進行識別的情況下，控制裝置30以吸附于吸嘴22的元件3沿著移動軌道SL在X軸方向上通過第一元件識別攝像機24a的上方的方式使安裝頭21移動。而且，使第一元件識別攝像機24a從下方拍攝各元件3而進行識別，進行元件3的異常的有無的判斷、相對于吸嘴22的吸附姿勢的把握(吸附偏差的計算)等。另外，在通過第一元件識別攝像機24a進行從元件3的下方的拍攝時，控制裝置30與此并行地進行由厚度檢測部25進行的各元件3的厚度檢測。
[0080]另一方面，在對安裝頭21從安裝于后方區域IlB內的后方供料器底座13b的帶式供料器14吸附的元件3或從安裝于后方供料器底座13b的手動料盤式供料器15吸附的元件3進行識別的情況下，控制裝置30以吸附于吸嘴22的元件3沿著移動軌道SL在X軸方向上通過第二元件識別攝像機24b的上方的方式使安裝頭21移動。而且，使第二元件識別攝像機24b從下方拍攝各元件3而進行識別，進行元件3的異常的有無的判斷、相對于吸嘴22的吸附姿勢的把握(吸附偏差的計算)等。
[0081]此外，在通過第一元件識別攝像機24a對從安裝于后方區域IlB內的后方供料器底座13b的帶式供料器14吸附的元件3或從安裝于后方供料器底座13b的手動料盤式供料器15吸附的元件3進行從下方的拍攝時，控制裝置30不以沿著移動軌道SL在X軸方向上通過第二元件識別攝像機24b的上方的方式使安裝頭21移動，而以沿著移動軌道SL在X軸方向上通過第一元件識別攝像機24a的上方的方式使安裝頭21移動。而且，在通過第一元件識別攝像機24a進行從元件3的下方的拍攝時，控制裝置30與此并行地進行由厚度檢測部25進行的各元件3的厚度檢測。
[0082]控制裝置30在如上所述地檢測出元件3相對于吸嘴22的位置偏差、而且與此一并地檢測出元件3的厚度之后，使安裝頭21位于基板2的上方，使吸附于吸嘴22的元件3與基板2接觸并解除真空吸附，而將元件3安裝于基板2。在該元件3的安裝時，進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的姿勢的偏差那樣的校正。
[0083]控制裝置30在進行吸附于安裝頭21的各吸嘴22的元件3向基板2的安裝之后，進行應安裝于基板2的所有的元件3的安裝是否結束的判斷。而且，其結果是，在應安裝于基板2的所有的元件3的安裝未結束時，繼續進行新的元件3的吸附，在應安裝于基板2的所有的元件3的安裝已結束時，使基板輸送機12動作而將基板2從元件安裝裝置I搬出。
[0084]在執行基于上述步驟的元件安裝作業的生產動作程序中，在從后方供料器底座13b的元件供給方式從帶式供料器14變化為手動料盤式供料器15的情況下，由姿勢檢測傳感器17檢測出的當前的擺動型引導件16b的姿勢(立起姿勢)與記錄于生產動作程序的根據元件供給部的元件供給方式而預先設定的姿勢(倒伏姿勢)不一致。另外，安裝檢測傳感器18在應在后方供料器底座13b上安裝有手動料盤式供料器15的狀況下檢測出在后方供料器底座13b未安裝手動料盤式供料器15的狀態。因此，控制裝置30通過上述的警報器31向作業者OP通知上述信息(擺動型引導件16b的姿勢未成為倒伏姿勢及在后方供料器底座13b未安裝手動料盤式供料器15)，并且通過與控制裝置30相連的顯示裝置32 (圖12)的畫面等，而向作業者OP給予如下信息的作業指示:應將安裝于后方供料器底座13b的帶式供料器14拆卸，并將擺動型引導件16b設為倒伏姿勢之后安裝手動料盤式供料器15。
[0085]作業者OP在通過顯示裝置32的畫面等而從控制裝置30接收到上述作業指示時，從作為對象的后方供料器底座13b拆卸帶式供料器14，將處于立起姿勢的擺動型引導件16b設為倒伏姿勢之后，將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b。由此，擺動型引導件16b的姿勢與預先設定的姿勢(倒伏姿勢)一致，成為在后方供料器底座13b安裝有手動料盤式供料器15的狀態，因此控制裝置30在停止了通過警報器31的上述通知之后，使生產動作程序行進。
[0086]另外，與此相反地，在生產動作程序中，在從后方供料器底座13b的元件供給方式從手動料盤式供料器15變化為帶式供料器14的情況下，由姿勢檢測傳感器17檢測出的當前的擺動型引導件16b的姿勢(倒伏姿勢)與根據元件供給部的元件供給方式而預先設定的姿勢(立起姿勢)不一致。另外，安裝檢測傳感器18在后方供料器底座13b上未安裝手動料盤式供料器15的狀況下檢測出在后方供料器底座13b安裝有手動料盤式供料器15的狀態。因此，控制裝置30通過上述的警報器31向作業者OP通知上述信息(擺動型引導件16b的姿勢未成為立起姿勢及在后方供料器底座13b安裝有手動料盤式供料器15)，并且通過顯示裝置32的畫面等，而向作業者OP給予如下信息的作業指示:應將安裝于后方供料器底座13b的手動料盤式供料器15拆卸，并將擺動型引導件16b設為立起姿勢之后安裝帶式供料器14。
[0087]作業者OP在通過顯示裝置32的畫面等而從控制裝置30接收到上述作業指示時，從作為對象的后方供料器底座13b拆卸手動料盤式供料器15，將處于倒伏姿勢的擺動型引導件16b設為立起姿勢之后，將帶式供料器14安裝于后方供料器底座13b。由此，擺動型引導件16b的姿勢與預先設定的姿勢(立起姿勢)一致，手動料盤式供料器15相對于后方供料器底座13b成為未安裝狀態，因此控制裝置30在停止了通過警報器31的上述通知之后，使生產動作程序行進。
[0088]這樣一來，在本實施方式中的元件安裝裝置I中，在由姿勢檢測傳感器17檢測出的擺動型引導件16b的姿勢與根據元件供給部的元件供給方式而預先設定的擺動型引導件16b的姿勢不一致的情況下發出警報(由第一警報單元發出的警報)，另外，在元件供給部的元件供給方式是將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b而進行元件供給的元件供給方式的情況下，通過安裝檢測傳感器18檢測出在后方供料器底座13b未安裝手動料盤式供料器15的狀態時發出警報(由第二警報單元發出的警報)。因此，能夠防止由作業者OP進行的擺動型引導件16b的設置錯誤，在應將帶式供料器14安裝于后方供料器底座13b時可靠地安裝帶式供料器14，能夠在應將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b時可靠地安裝手動料盤式供料器15。特別是在應將手動料盤式供料器15安裝于后方供料器底座13b時,若擺動型引導件16b處于倒伏姿勢且在后方供料器底座13b未安裝手動料盤式供料器15則由第二警報單元發出警報，因此能夠通過雙重的檢查來可靠地防止由作業者OP造成的手動料盤式供料器15的安裝錯誤(包括忘記安裝)。
[0089]如以上說明，本實施方式的元件安裝裝置I中，與相對于第一元件識別攝像機24a移動的安裝頭21的前后2列吸嘴列中的一方(前方)的吸嘴列對應的元件3在通過第一側方拍攝攝像機26a的焦點所對合的第一位置Pl時被第一側方拍攝攝像機26a拍攝，與另一方(后方)的吸嘴列對應的元件3在通過第二側方拍攝攝像機27a的焦點所對合的第二位置P2時被第二側方拍攝攝像機27a拍攝，第一側方拍攝攝像機26a和第二側方拍攝攝像機27a分別在單一的焦點進行拍攝，因此能夠提高元件3的拍攝精度。另外，第一側方拍攝攝像機26a和第二側方拍攝攝像機27a相互獨立地進行元件3的拍攝，因此能夠并行進行與一方(前方)的吸嘴列對應的元件3的拍攝和與另一方(后方)的吸嘴列對應的元件3的拍攝。因此能夠縮短安裝頭21的掃描距離，能夠縮短拍攝時間而提高基板2的生產率。
[0090]另外，本實施方式的元件安裝裝置I中，如前所述，由2個攝像機(第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a)分開拍攝一方的吸嘴列的元件3和另一方吸嘴列的元件3，能夠使這2個攝像機與元件3的拍攝位置接近而設置，因此第一元件識別攝像機24a、第一側方拍攝攝像機26a及第二側方拍攝攝像機27a —體地設置在2個前方供料器底座13a之間的區域而能夠形成為緊湊的結構。
[0091]【工業實用性】
[0092]提供一種元件安裝裝置，其能夠通過從側方拍攝由安裝頭具備的2列吸嘴列的各吸嘴所吸附的各兀件時的拍攝精度的提聞和拍攝時間的縮短來實現基板的生廣率的提聞。
【權利要求】
1.一種元件安裝裝置，其特征在于，具備: 基板搬送機構，搬送基板并將基板定位于規定位置； 安裝頭，具備構成沿所述基板搬送機構搬送所述基板的搬送方向延伸的2列吸嘴列的多個吸嘴，通過所述各吸嘴吸附從元件供給部供給的元件而將元件安裝于通過所述基板搬送機構定位的基板； 元件識別攝像機，在由所述吸嘴吸附了元件的所述安裝頭沿所述基板的搬送方向在上方移動時從下方拍攝所述元件； 第一側方拍攝攝像機，使焦點與構成相對于所述元件識別攝像機移動的安裝頭的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過的第一位置對合而從側方拍攝通過所述第一位置的所述元件；及 第二側方拍攝攝像機，使焦點與構成所述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過的第二位置對合而從側方拍攝通過所述第二位置的元件。
2.根據權利要求1所述的元件安裝裝置，其特征在于， 所述元件供給部設于沿所述基板搬送機構搬送所述基板的搬送方向排列的2個供料器底座，所述元件識別攝像機、所述第一側方拍攝攝像機及所述第二側方拍攝攝像機一體地設置在所述2個供料器底座之間的區域。
【文檔編號】H05K13/04GK104284576SQ201410331187
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2013年7月12日
【發明者】大田博, 中井伸弘, 永冶利彥, 岡田康一, 森秀雄 申請人:松下電器產業株式會社