电子部件安装装置的制作方法

专利名称：电子部件安装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对由吸附嘴吸附的电子部件的保持状态进行确认并进行安装的 电子部件安装装置。
背景技术：
通常，电子部件安装装置具有搭载头，其具有吸附嘴，该吸附嘴从供给器接收电 子部件，并输送至基板的安装位置；以及图像识别装置，其固定安装在基架上，从下方对吸 附嘴所保持的电子部件进行摄像，在每次搭载时，使保持电子部件的搭载头通过照相机的 正上方而进行摄像，通过对该拍摄图像的图像处理，求出电子部件相对于吸附嘴中心的位 置偏移或绕吸附嘴中心线的角度(倾角)，基于这些数据进行位置及倾角的校正后，进行搭 载。但是，由于所述电子部件安装装置在每次搭载时必须使搭载头通过图像识别装置的上 方，所以产生搭载头迂回而导致作业周期时间变长的问题。因此，在现有的其他电子部件安 装装置中，如图16所示，在搭载头202上搭载朝向正下方的图像识别装置201，并且，在未 图示的基架上，沿搭载头202的可动区域的整个宽度设置剖面V字形的长条的反射镜203， 在搭载头202从供给器向基板移动的中途，利用V字形的反射镜203的反射，图像识别装置 201可以对吸附嘴204拍摄从正下方观察的状态。即，由于沿整个宽度形成V字形的反射镜 203，所以即使搭载头202从供给器直线移动至基板，也必然通过V字形的反射镜203的上 方，从而可以从正下方对吸附电子部件T的吸附嘴204进行摄像(例如专利文献1)。专利文献1 日本国特开平5-167295号公报

发明内容
但是，在上述现有的电子部件安装装置中，对于V字形的反射镜的长度，虽然可以 通过将一部分路径或供给器除外而进行缩短，但由于原则上需要成为与搭载头的可动区域 的整个长度大致相等的长度，所以存在下述问题，即，如果反射镜的V字的角度由于弯曲或 扭转等而在整个长度方向的各个位置处发生变动，则搭载部件的位置的识别结果变得不正 确。特别地，由于利用V字形反射镜进行二次反射而由图像识别单元进行摄像，所以，产生 由于上述的角度错误而对搭载部件位置的识别结果的影响变大的问题。另外，在将两片平 坦的反射镜组合使用的情况下，必须对各个反射镜的角度进行正确的调节并安装，产生装 置的制造效率降低的问题。另外，在上述V字形反射镜的情况下，需要使与其长度方向正交 的方向的宽度W与图像识别单元和吸附嘴之间的距离相比更大，产生无法避免反射镜宽度 的大型化的问题。所述反射镜宽度的大型化，使得对各反射面要求较高平滑度的反射镜的 制作变得困难，并且，由于配置在供给器至基板之间，从而使它们相互间的距离变长，妨碍 作业周期时间的缩短化。本发明的目的在于，可以更准确且稳定地识别电子部件的保持状态。技术方案1所记载的发明是一种电子部件安装装置，其具有基板保持部，其保持 进行电子部件安装的基板；部件供给部，其供给所安装的电子部件；搭载头，其具有对向所述基板进行搭载的电子部件进行吸附的可升降的吸附嘴；以及搭载头移动机构，其在包括 从所述部件供给部至所述基板保持部之间在内的区域中，将所述搭载头任意地移动定位， 其特征在于，具有摄像单元，其以视线朝向斜下方的状态搭载于所述搭载头上，对所述吸 附嘴所吸附的电子部件进行摄像；摄像反射镜，其在所述部件供给部和所述基板保持部之 间，沿着所述搭载头从所述部件供给部向所述基板保持部移动的方向延伸，具有唯一的反 射面；以及图像处理装置，其根据由所述摄像反射镜反射而得到的电子部件的拍摄图像， 对所述被吸附的电子部件相对于所述吸附嘴的位置及角度进行判定，所述摄像反射镜的反
射面倾斜，并与由所述吸附嘴的中心线和所述摄像单元的视线所形成的角度的二等分线正 、-父。技术方案2所记载的发明的特征在于，具有与技术方案1所记载的发明相同的结 构，并且，在所述摄像反射镜或所述摄像反射镜的周围，设置用于判定所述电子部件的位置 及角度的、确定搭载头位置的标识，所述图像处理装置基于在所述摄像单元的摄像范围内 所述标识位于规定位置时的拍摄图像，判定所述电子部件的位置及角度。技术方案3所记载的发明的特征在于，具有与技术方案1所记载的发明相同的结 构，并且，在所述摄像反射镜或所述摄像反射镜的周围，设置多个用于判定所述电子部件的 位置及角度的、确定搭载头多个位置的标识，所述图像处理装置基于在所述摄像单元的摄 像范围内所述多个标识中的各个标识位于规定位置时的多个拍摄图像，判定所述电子部件 的位置及角度。技术方案4所记载的发明的特征在于，具有与技术方案3所记载的发明相同的结 构，并且，在确定了大于或等于三个点的所述多个标识的情况下，基于在所述摄像单元的摄 像范围内所述各个标识位于多个规定位置时的多个拍摄图像，判定所述电子部件的位置及 角度，并将该各个位置或各个角度的值相互进行比较，在所述各个位置之间或所述各个角 度之间的差别与预先确定的值相比较小时，判定为识别结果的可靠性较高，继续进行搭载， 在所述各个位置之间或所述各个角度之间的差别与预先确定的值相比较大时，去除该差别 最大的位置或角度，再次进行比较，在再次比较的结果是所述各个位置之间或所述各个角 度之间的差别与预先确定的值相比较大时，进行警告、使装置停止、或者进行问题记录后继 续搭载。此外，对于相互之差是否较大的判定，只要是在本目的的范围内，可以是任意方法， 例如是否超过预先确定的固定的值，或者表示标准偏差等波动的指标是否超过固定值等。 另外，上述的“差别”可以是各个位置或各个角度相对于平均值的差别，也可以是最大值与 最小值的差。这些内容在技术方案5中也相同。技术方案5所记载的发明的特征在于，具有与技术方案3所记载的发明相同的结 构，并且，在确定了两个点的所述多个标识的情况下，基于在所述摄像单元的摄像范围内所 述各个标识位于多个规定位置时的多个拍摄图像，判定所述电子部件的位置及角度，并将 该各个位置或各个角度的值相互进行比较，在所述各个位置之间或所述各个角度之间的差 别与预先确定的值相比较小时，判定为识别结果的可靠性较高，继续进行搭载，在所述各个 位置之间或所述各个角度之间的差别与预先确定的值相比较大时，进行警告、使装置停止、 或者进行问题记录后继续搭载。技术方案6所记载的发明的特征在于，具有与技术方案3所记载的发明相同的结 构，并且，基于在所述摄像单元的摄像范围内所述各个标识位于多个规定位置时的多个拍摄图像，判定所述电子部件的位置及角度，并将该各个位置或各个角度的值相互进行比较， 在所述各个位置之间或所述各个角度之间的差别与预先确定的值相比较大时，显示或记录 所述摄像反射镜需要清洁这一情况。技术方案7所记载的发明的特征在于，具有与技术方案1至6中任意一项所记载 的发明相同的结构，并且，所述摄像单元搭载于所述搭载头上，使得所述吸附嘴前端部直接 进入所述摄像单元的视野。技术方案8所记载的发明的特征在于，具有与技术方案7所记载的发明相同的结 构，并且，所述摄像单元搭载在所述搭载头上，使得在从所述部件供给部进行部件吸附时的 吸附嘴高度、以及对所述基板保持部的基板进行部件安装时的吸附嘴高度下，所述吸附嘴 的前端部直接进入所述摄像单元的视野。技术方案9所记载的发明的特征在于，具有与技术方案7所记载的发明相同的结 构，所述摄像单元具有利用致动器调节焦距的焦点调节机构，所述图像处理装置控制所述 焦点调节机构的致动器，以使得在不同的定时，焦距分别成为与直接摄像的所述吸附嘴前 端部对应的焦距、和与经由所述摄像反射镜进行摄像的所述吸附嘴前端部对应的焦距。技术方案10所记载的发明的特征在于，具有与技术方案7所记载的发明相同的结 构，并且，所述摄像单元具有照相机所具有的主光学系统和焦距调整用的副光学系统，所述 主光学系统形成与直接摄像的所述吸附嘴前端部对应的焦距，所述副光学系统通过与所述 主光学系统协同动作，使焦距与包括经由所述摄像反射镜进行摄像的所述吸附嘴前端部的 区域对应。技术方案11所记载的发明的特征在于，具有与技术方案1至6中任意一项所记 载的发明相同的结构，并且，所述图像处理装置，通过使位于已知位置的所述搭载头的吸附 嘴，在沿所述摄像反射镜的长度方向的多个位置处，经由所述摄像反射镜进行摄像，从而取 得该长度方向上的误差特性，在对所述电子部件的位置及角度进行判定时，基于所述特性 进行校正。技术方案12所记载的发明的特征在于，具有与技术方案1至6中任意一项所记载 的发明相同的结构，并且，具有对通过所述摄像单元得到的拍摄图像的静止图像或动画的 数据进行存储的图像存储单元。技术方案13所记载的发明的特征在于，具有与技术方案1至6中任意一项所记载 的发明相同的结构，并且，具有对所述摄像反射镜的反射面进行保护的透明的保护单元。技术方案14所记载的发明的特征在于，具有与技术方案13所记载的发明相同的 结构，并且，具有对所述保护单元的表面进行清洁的清洁单元。技术方案15所记载的发明的特征在于，具有与技术方案6所记载的发明相同的结 构，并且，具有对所述摄像反射镜的反射面进行保护的透明的保护单元、和对所述保护单元 的表面进行清洁的清洁单元，具有控制单元，其对所述清洁单元进行控制，伴随着所述摄像 反射镜需要清洁这一情况的显示或记录，在所述搭载头位于对所述电子部件的位置及角度 进行判定的位置的定时之外，利用所述清洁单元对所述摄像反射镜进行清洁。发明的效果技术方案1所记载的发明，可以通过摄像反射镜的倾斜配置，以从垂直下方观察 搭载头的吸附嘴的状态，对所吸附的电子部件进行摄像。并且，由于摄像反射镜与现有的
6V字形的反射镜不同，为具有唯一的反射面的构造，所以可以形成平板状，加工容易，在沿规 定的长度方向延伸时，可以抑制弯曲或扭转的产生。并且，由于摄像反射镜与现有的V字形 的反射镜不同，具有唯一的反射面，通过一次反射就可以摄像，所以，不会发生两个反射面 的角度误差，因此，可以抑制位置检测的误差。另外，相同地，反射镜的安装也变得容易，可 以使装置的制造效率提高。另外，与摄像反射镜的长度方向正交的方向的宽度，无需形成为 大于或等于吸附嘴与摄像单元之间的距离，可以将宽度缩小在需要通过反射进行摄像的电 子部件的图像的范围中。由此，即使将摄像反射镜配置在从部件供给部至基板保持部之间 的与Y轴方向正交的方向上，也可以使由于该反射镜的存在导致的从部件供给部至基板保 持部的距离延长成为最小限度，可以缩短安装时的作业周期时间。技术方案2所记载的发明，在摄像反射镜自身或其周围，设置对进行电子部件的 位置及角度判定的搭载头的位置进行确定的标识，基于该标识到达摄像范围内的规定位置 时的拍摄图像，判定电子部件的位置及角度。上述“规定位置”，可以是表示在从部件供给部 向基板保持部(或相反)的方向上预先确定的位置，也可以是在其正交方向(反射镜的长 度方向)上的任意位置。在搭载头沿从部件供给部朝向基板保持部的方向移动的情况下， 摄像单元的视线由摄像反射镜反射而与吸附嘴的中心线重合的点，在所述移动方向上只有 一个，由于设置用于识别该点的标识，所以，可以高精度地求出电子部件的位置及角度。此 外，标识并不限于由标记(mark)这样的一个点进行表示，也可以是线状。另外，标识并不限 于用于示出位置的专用标记，只要是相对于摄像反射镜必然在某种配置下存在且可以通过 图像进行识别(例如，摄像反射镜的边缘部分等)即可。技术方案3至6所记载的发明，由于根据技术方案2的确定搭载头的位置的标识， 在到达规定位置处的附近，存在摄像单元的视线与由摄像反射镜反射的吸附嘴的中心线不 重合的情况，但对于视线与反射后的吸附嘴的中心线不重合的部分，根据从规定位置沿Y 方向的变化量，可以计算偏移值(参照图14及其说明)，因此，利用具有摄像单元及Y方向 的驱动单元的编码器求出所述变化量，通过对所述视线及吸附嘴的偏移量进行校正计算， 从而可以在多个点处进行电子部件的位置及角度判定，对多个结果相互进行比较，其结果， 进行可靠性的判定及预测在识别时反射镜产生的故障。并且，通过如上所述，在基于多个标 识的各个搭载头位置处求出电子部件的位置及角度，从而在某个标识中的反射镜的反射位 置处产生伤痕、污垢、恶化、歪斜等妨碍反射的状况的情况下，可以避免在受上述影响的情 况下安装电子部件，可以实现安装动作的精度进一步提高。技术方案7及8所记载的发明，由于摄像单元搭载为使吸附嘴前端部直接进入视 野，所以不仅可以取得来自吸附嘴的垂直下方的图像，也可以取得来自斜向侧方的图像。例 如，通过记录所述斜向侧方的图像，可以应用于除了电子部件的位置及角度检测之外的各 种用途，例如发生电子部件的吸附错误或搭载错误时的原因研究、吸附动作或搭载动作的 行迹分析等。技术方案9所记载的发明，由于在不同的定时，将焦距调整为与直接摄像的吸附 嘴前端部对应的焦距、和与经由摄像反射镜进行摄像的吸附嘴前端部相应的焦距，所以对 于各个直接摄像的吸附嘴图像和反射后摄像的吸附嘴图像，可以取得以适当的焦距进行摄 像的图像，可以针对各个图像的用途实现精度提高。技术方案10所记载的发明，利用主光学系统和副光学系统，对于各个直接摄像的吸附嘴图像和反射后摄像的吸附嘴图像，可以始终取得以适当的焦距进行摄像的图像，可 以针对各个图像的用途实现精度提高。技术方案11所记载的发明，由于图像处理装置取得摄像反射镜的长度方向的误 差特性，基于该误差特性校正电子部件的位置及角度，所以，即使在假如由于摄像反射镜 产生弯曲或歪斜而在长度方向的各个位置处产生误差的情况下，也可以适当地对其进行校 正，因此，可以精度更高地进行电子部件的位置及角度检测。技术方案12所记载的发明，由于对通过摄像单元得到的拍摄图像的静止图像或 动画的数据进行存储，所以可以利用这些数据而适当地进行电子部件的位置及角度检测、 或者其他处理。技术方案13所记载的发明，由于具有保护摄像反射镜的反射面的透明的保护单 元，所以在摄像反射镜的反射面使用高品质的光学玻璃时，可以进行保护，可以精度更高地 进行电子部件的位置及角度检测。另外，即使产生伤痕或污点等，也只要更换保护单元即 可，可以实现维护管理成本的降低。技术方案14所记载的发明，由于具有对保护单元的表面进行清洁的清洁单元，所 以可以防止由于粘附污垢等导致拍摄图像的恶化，精度更高地进行电子部件的位置及角度 检测。在技术方案15所记载的发明中，由于根据反射镜清洁的必要性，避开搭载头位于对 电子部件的位置及角度进行判定的位置时而利用清洁单元进行清洁，所以，可以排除清洁 单元对拍摄图像的影响，可以精度更高地进行电子部件的位置及角度检测。


图1是表示本实施方式所涉及的电子部件安装装置的整体的斜视图。图2是搭载头周边的侧视图。图3是表示CXD照相机的拍摄图像的说明图。图4㈧是利用保护层对摄像反射镜进行保护的保护单元的剖面图，图4(B)是利 用顶板进行保护的保护单元的剖面图。图5(A)是由鼓风机构形成的清洁单元的斜视图，图5(B)是由刮板机构形成的清 洁单元的斜视图。图6是表示电子部件安装装置的控制系统的框图。图7是用于说明表示误差特性的误差表的概念的说明图。图8是利用摄像反射镜的长度方向的各个位置得到的反射图像的摄像例，图8㈧ 是没有发生弯曲的理想情况下的拍摄图像的例子，图8(B)是由于弯曲而产生位置误差及 角度变动的例子。图9是表示电子部件的安装控制的流程图。图10是表示从CXD照相机至电子部件为止的两种焦距的说明图。图11是作为表示到达反射图像取得位置的标识的摄像反射镜的端缘部的摄像 例。图12是表示副光学系统的说明图。图13是表示在设置多个识别位置的情况下，在识别反射镜上部件落下或存在污 垢的情况的说明图。
图14是用于在吸附嘴中心和照相机视野中心重合的状态的附近存在Y方向的偏 移时，计算吸附嘴中心与照相机视野中心偏移的量的说明图。图15表示基于图13的各个标识的搭载头位置处的拍摄图像，图15㈧是Pl处的拍摄图像，图15⑶是P2处的拍摄图像，图15(C)是P3处的 拍摄图像。图16是表示现有的电子部件安装装置的例子的侧视图。
具体实施例方式(实施方式的整体结构)基于图1至图11说明本发明的实施方式。以下，如图所示，将在水平面上彼此正 交的两个方向分别设为X轴方向(基板输送方向)和Y轴方向(与基板输送方向正交的方 向)，将与它们正交的铅垂方向设为Z轴方向。电子部件安装装置100向基板进行各种电 子部件的搭载，如图1所示，具有两组部件供给部，其由供给要搭载的电子部件的多个电 子部件供给器101、及将多个电子部件供给器101排列并保持的供给器储存箱102构成；基 板输送单元103，其沿X轴方向输送基板；基板保持部104，其设置在该基板输送单元103的 基板输送路径的中途，用于进行向基板的电子部件搭载作业；搭载头106，其可升降地保持 多个(在本例子中为3个)吸附嘴105，以对电子部件T进行保持；作为搭载头移动机构的 X-Y龙门架107，其对搭载头106在包含两组部件供给部和基板保持部104在内的作业区域 内的任意位置进行驱动输送；多个(在本例子中为3个)作为摄像单元的CCD照相机108， 其搭载在搭载头106上，对吸附在吸附嘴105上的电子部件进行摄像；摄像反射镜20，利用 该摄像反射镜20，CCD照相机108可以拍摄吸附嘴105所保持的电子部件T的垂直下方图 像；基架114，其搭载支撑上述各结构；以及动作控制单元10，其进行上述各结构的动作控 制。所述电子部件安装装置100的动作控制单元10，根据将各个吸附嘴105所吸附的 电子部件由各自的CCD照相机108摄像而得到的拍摄图像数据，进行图像处理，求出电子部 件相对于吸附嘴前端部的位置及以吸附嘴中心线为中心的角度(朝向)，进行相对于基板 的吸附嘴105的定位校正，并且使吸附嘴105转动而进行电子部件的角度校正，从而进行电 子部件的安装控制。基板输送单元103具有未图示的输送带，利用该输送带将基板沿X轴方向输送。另 外，如上述所示，在基板输送单元103的基板输送路径的中途设置有基板保持部104，其用 于在将电子部件向基板搭载时的作业位置处固定保持基板。基板输送单元103在将基板输 送至基板保持部104后停止，利用未图示的保持机构进行基板的保持。即，在基板由保持机 构保持的状态下，进行稳定的电子部件的搭载作业。各个供给器储存箱102以沿着X轴方向的状态分别设置在基架114的Y轴方向两 端部。各个供给器储存箱102具有沿着X-Y平面的平坦部，在该平坦部的上表面，沿着X轴 方向排列多个电子部件供给器101而进行载置安装。另外，各个供给器储存箱102具有未 图示的闩销机构，其用于保持各个电子部件供给器101，可以根据需要而安装或分离各个电 子部件供给器101。上述电子部件供给器101在后端部侧保持带盘，并且，在前端部附近，具有如上述所示将电子部件向搭载头106传送的传送部101a，其中，该带盘是将以均勻间隔封入多个 电子部件的收容带卷绕而形成的。并且，在安装了供给器储存箱102的状态下，电子部件传 送部IOla在Y轴方向及Z轴方向上处于一定的位置。此外，在X轴方向上，根据安装在供 给器储存箱102的X轴方向上的哪一个位置，而确定电子部件传送部IOla的位置。并且， 在执行安装作业时，将收容带输送至电子部件传送部101a，在该传送部IOla处向被定位的 搭载头106进行电子部件供给。X-Y龙门架107具有X轴导轨107a，其沿X轴方向引导搭载头106的移动；两根Y 轴导轨107b，其将搭载头106与该X轴导轨107a —起沿Y轴方向引导；作为驱动源的X轴 电动机109，其使搭载头106沿X轴方向移动；以及作为驱动源的Y轴电动机110，其经由X 轴导轨107a而使搭载头106向Y轴方向移动。并且，通过各个电动机109、110的驱动，可 以将搭载头106在位于两根Y轴导轨107b之间的大致整个区域中进行输送。此外，通过使 各个电动机109、110各自的旋转量被动作控制单元10识别，并被控制成为期望的旋转量， 从而经由搭载头106进行吸附嘴105及CCD照相机108的定位。另外，根据电子部件安装 作业的需要，所述两个供给器储存箱102、基板保持部104均配置在由X-Y龙门架构成的搭 载头106的可输送区域内。图2是搭载头106周边的侧视图。如图所示，搭载头106设有吸附嘴105，其前 端部利用空气吸引保持电子部件τ ；作为驱动源的Z轴电动机111 (参照图6)，其向Z轴方 向驱动该吸附嘴105 ；以及作为旋转驱动源的旋转电动机112(参照图6)，其将经由吸附嘴 105保持的电子部件以Z轴方向为中心旋转驱动。此外，Z轴电动机111及旋转电动机112 分别针对每个吸附嘴105单独设置，在图6中均仅图示了一个。上述各个吸附嘴105在沿 着Z轴方向的状态下支撑在搭载头106上，在吸附嘴内部连接负压发生源，通过在该吸附嘴 105的前端部(下端部)处进行进气吸引而吸附及保持电子部件T。即，根据该构造，在安 装作业时，使搭载头106移动至进行安装的电子部件的供给器101的电子部件传送部IOla 处，利用Z轴电动机111的驱动使吸附嘴105下降，通过其前端部从电子部件供给器101吸 附电子部件，然后使搭载头106移动至基板的安装位置，使吸附嘴105下降而进行搭载作 业。另外，在搭载头106从电子部件供给器101的电子部件传送部IOla移动至基板的安装 位置为止的期间，对吸附嘴105的前端部所保持的电子部件的位置(相对于吸附嘴中心的 位置偏移)和角度(绕吸附嘴中心的角度偏移)进行检测，并且进行利用旋转电动机112 的角度校正和搭载头106的定位校正。各个CXD照相机108，相对于所对应的吸附嘴105，沿Y轴方向相邻配置，其视线 108a(照相机的摄像光学系统的光轴)向下述方向倾斜，即，随着朝向下方而接近各自的吸 附嘴105侧。另外，这些CXD照相机108的视线108a在X轴方向上不产生倾角，形成为与 Y-Z平面平行。并且，CXD照相机108被固定支撑为，在通过搭载头106沿Y轴方向的移动， 在各个吸附嘴105的垂直下方，其中心线105a与摄像反射镜20的Y轴方向上的中间点20a 相交叉时(图2的状态)，CXD照相机108的视线108a也在中间点20a的位置处与吸附嘴 105的中心线105a相交叉。另一方面，两个摄像反射镜20均为长条的平板状，分别沿与搭载头移动的Y轴方 向正交的方向，配置在基板保持部104和一侧的供给器储存箱102之间、以及基板保持部 104与另一侧的供给器储存箱102之间。即，一侧的摄像反射镜20设置为，用于在从一侧的
10供给器储存箱102获取电子部件T并输送至基板的期间，由CXD照相机108进行摄像，另一 侧的摄像反射镜20设置为，用于在从另一侧的供给器储存箱102获取电子部件T并输送至 基板的期间，由CCD照相机108进行摄像。各个摄像反射镜20设定为与供给器储存箱102 的X轴方向宽度或搭载头106沿X轴方向的可动范围大致相同的长度，在从设置在供给器 储存箱102的任一处的电子部件供给器101获取电子部件T并进行输送的情况下，都可以 进行摄像。此外，各个摄像反射镜20配置为，构成反射面的上表面与X轴方向平行，相对于Y 轴方向(与基板输送方向正交的水平方向)倾斜。具体地说，在图2中，各个摄像反射镜20 的反射面倾斜配置，以使该反射面与直线D正交，该直线D是由所述搭载于搭载头106上的 吸附嘴105的中心线105a、和CXD照相机108的视线108a所形成的角度的二等分线D。通 过各个摄像反射镜20的倾斜角度如上述所示设定，在摄像反射镜20位于吸附嘴105的正 下方的情况下(图2的状态)，CCD照相机108的视线108a与由摄像反射镜20反射的吸附 嘴105的中心线105a正好重合，可以从垂直下方观察吸附嘴105所吸附的电子部件T，并对 其图像进行拍摄。图3表示CXD照相机108的拍摄图像。所述CXD照相机18的摄像范围108s被 调节为，与摄像反射镜20无关地，可以对吸附嘴105的前端部或前端部所吸附的电子部件 T直接摄像。即，在摄像范围108s的中央横置摄像反射镜20而进行摄像，在其中心对吸附 嘴105所吸附的电子部件T的下表面的反射像进行拍摄。并且，在摄像范围108s的侧缘部 附近，对被直接摄像的吸附嘴105的前端部和所吸附的电子部件T的直接像进行拍摄。此 外，吸附嘴105设定有大致三级的目标高度从电子部件供给器101吸附电子部件时的吸 附高度、从该吸附高度上升而搭载头106的输送移动时的输送高度、和从输送高度下降而 向基板进行安装时的安装高度，将CCD照相机108的摄像范围设定为，在任一个高度的情况 下，吸附嘴105所吸附的电子部件的直接像都位于摄像范围内。此外，在由CCD照相机108 对电子部件T的直接摄像是以吸附时和安装时的状态记录或状态观察等为目的的情况下， 由于只要在吸附嘴105位于吸附高度和安装高度的情况下，吸附嘴105所吸附的电子部件 T的直接像落入摄像范围108s内就可以，所以也可以使在位于输送高度的情况下的直接像 不落在摄像范围内。另外，在各个CXD照相机108中，具有通过作为致动器的焦点调节电动机115(参 照图6)调节摄像光学系统的焦距的焦点调节机构(省略图示)。所述焦点调节机构用于使 摄像透镜沿光轴前后移动而调节焦距，焦点调节电动机115由动作控制单元10控制。对于 其控制内容在后面记述。另外，各个CXD照相机108中设置有照明灯113，其由向摄像方向前方照射的多个 LED等发光元件构成。在吸附嘴105的周围明亮而对于摄像没有特别的问题的情况下，所述 照明灯113并不是必需的。所述照明灯113由动作控制单元10控制点灯/熄灯，可以控制 为仅在必要时(例如，在电子部件T吸附时、安装时、通过摄像反射镜20时等)点灯，也可 以设置亮度传感器，控制为仅在吸附嘴105的周围的亮度低于一定值时进行照射。另外，照 明灯113也可以不位于搭载头106侧，而安装在基架114侧，在所述必要时对进行摄像的位 置进行照射。所述摄像反射镜20具有保护单元。图4表示保护单元的例子。作为保护单元，可以如图4(A)的剖面图所示，在反射材料21的上表面粘贴光学玻璃22而构成的摄像反射镜 20的上表面，使用由透明的保护材料构成的保护层23。另外，作为保护单元的其他例子，也 可以如图4(B)的剖面图所示，使用被支撑在摄像反射镜20的上方的透明的顶板24。此外，对摄像反射镜20设置有清洁单元。图5表示清洁单元的例子。作为清洁单 元，可以如图5(A)的斜视图所示，使用具有下述部件的鼓风机构喷气嘴25，其向摄像反射 镜20的上表面侧吹气；未图示的进气/排气机构，其向该喷气嘴25供给空气；以及清洁用 电磁阀26 (参照图6)，其可以切换空气供给的开始/停止。另外，作为清洁单元的其他例 子，也可以如图5(B)的斜视图所示，使用具有下述部件的刮板机构由弹性材料构成的刮 板27，其在作为清洁对象的平面上滑动；支撑轴28，其将刮板27沿摄像反射镜20的长度方 向引导；以及作为驱动源的清洁用电动机，其对刮板27施加移动动作。此外，上述鼓风机构 并不限于图4(A)的例子，也可以应用于图4(B)的例子。在此情况下，对顶板24的上表面 进行鼓风。另外，相同地刮板机构也不限于图4(B)的例子，也可以应用于图4(A)的例子。 在此情况下，刮板27在保护层23的上表面进行滑动。此外，上述清洁单元均由动作控制单元10控制。并且，清洁动作的执行，是在电子 部件的安装动作没有执行时执行，或者在安装中除了利用摄像反射镜20取得反射图像的 定时之外的定时执行。(动作控制单元)图6是表示电子部件安装装置100的控制系统的框图。如该图所示，动作控制单 元10主要对X-Y龙门架107的X轴电动机109、Y轴电动机110、搭载头106中使吸附嘴 105进行升降的Z轴电动机111、使吸附嘴105进行转动的旋转电动机112、(XD照相机108、 照明灯113、焦点调节电动机115、清洁用电磁阀26进行动作控制，其具有CPU 30，其按照 规定的控制程序执行各种处理及控制；系统ROM 12，其存储用于执行各种处理及控制的程 序；RAM 13，其存储各种数据而成为各种处理的作业区域；I/F(接口)14，其实现CPU 30与 各种设备之间的连接；非易失性的存储装置17，其存储向基板安装的电子部件的列表、或 各个电子部件的安装位置及电子部件的获取位置等安装动作控制所需的安装数据等；操作 面板15，其用于进行各种设定或操作所需的数据的输入；以及显示监视器18，其进行各种 设定内容或必要信息的提示、拍摄图像的显示等。另外，所述各个电动机109 112、115均 为具有编码器的伺服电动机，经由未图示的伺服驱动器与I/F 14连接。此外，在这里，例示 了作为清洁单元使用鼓风机构的情况。下面，对于动作控制单元10的CPU 30进行的特征 性处理及控制进行说明。(摄像反射镜特性检测处理)所述摄像反射镜20由于沿X轴方向形成长条状，所以有时会产生弯曲。因此，摄 像反射镜20在X轴方向上的各个位置处进行反射的电子部件T的拍摄图像有时会产生位 置误差。由此，在动作控制单元10中，在进行安装作业时，生成表示摄像反射镜20的长度 方向上的误差特性的误差表。即，将摄像反射镜20的设置位置已知作为前提，如图7的斜 视图所示，CPU 30在利用Y轴电动机110定位搭载头106，以使得某一个吸附嘴105的中心 线105a与摄像反射镜20的Y轴方向上的中间位置重合，然后，使X轴电动机109驱动而在 X轴方向上以均勻的间隔顺次移动定位搭载头106，在各个位置处利用CCD照相机108进行 摄像。图8(A)是没有发生弯曲的理想情况下的拍摄图像的例子，图8(B)是由于弯曲而产生位置误差及角度变动的例子。此外，省略了直接拍摄图像的图示。并且，对在X轴方向上 各个位置处的拍摄图像数据进行图像处理，利用公知的图案匹配(pattern matching)等方 法检测摄像范围内的电子部件中心位置及角度。此外，CPU 30将检测出的各个位置处的电 子部件的中心位置与摄像范围的中心之间的位置偏移作为位置误差进行计算，将各个位置 处的角度变化作为角度误差进行计算。另外，将摄像反射镜20沿长度方向，分割为以X轴 方向上的各个摄像位置为中心的多个区间X1、X2、X3、…，记录按照各个区间求出的位置误 差和角度误差，将其作为表示摄像反射镜20的长度方向上的误差特性的误差表，存储在存 储装置17中。并且，在安装电子部件时，在部件供给部处吸附电子部件，并在向基板的安装 位置输送的中途，在利用由摄像反射镜20形成的反射像进行电子部件T的位置及角度检测 时，根据吸附嘴105通过摄像反射镜20的上方时的X坐标，判定属于误差表的哪一个区间 X1、X2、X3、…，读取相应区间的误差数据，对电子部件T的位置及角度进行误差校正。(电子部件安装控制)基于图9的流程图说明由动作控制单元10进行的电子部件的安装控制。此外，在 这里，例示一个电子部件的安装动作。首先，CPU30从存储装置17的安装数据中读取电子 部件T的获取位置(作为对象的电子部件供给器101的传送部IOla的位置坐标)、和基板 的安装位置的位置坐标(步骤S 1)。然后，使X、Y轴电动机109、110驱动而使搭载头106 移动至电子部件T的获取位置(步骤S2)。然后，使所述焦点调节电动机115进行驱动而进行焦点调节，以成为直接图像焦 距(步骤S3)。S卩，如图10所示，控制焦点调节电动机115，以使得CXD照相机108的焦距 成为从CXD照相机108至吸附高度的吸附嘴105的前端部为止的直线距离、即直接图像焦 距F2。由此，可以清楚地拍摄到从斜上方观察的电子部件T的吸附状态的拍摄图像。此外， 在执行电子部件T的安装动作时，直至该安装动作结束为止，CCD照相机108持续进行摄像， 将该动画数据存储在存储装置17中。然后，CPU 30使Z轴电动机111驱动，使吸附嘴105下降至吸附高度，进行电子部 件T的吸附(步骤S4)。然后，使吸附嘴105上升至输送高度，使焦点调节电动机115驱动 而进行焦点调节，以成为反射图像焦距(步骤S5)。S卩，如图10所示，控制焦点调节电动机 115，以使得CXD照相机108的焦距成为间接图像焦距F1，即，从CXD照相机108经由摄像反 射镜20到达吸附高度的吸附嘴105的前端部为止的路径长度的距离。由此，在吸附嘴105 通过摄像反射镜20的上方时，可以清楚地拍摄到从垂直下方观察的电子部件T的吸附状态 的拍摄图像。然后，使X、Y轴电动机109、110开始驱动，开始将搭载头106向电子部件T的安装 位置输送(步骤S6)。并且，在输送过程中，监视是否到达电子部件T的反射图像取得位置 (步骤S7)。在这里，对到达电子部件T的反射图像取得位置的监视处理进行说明。如上述 所示，在摄像反射镜20的Y轴方向的中间位置与吸附嘴105的中心线在Y轴方向上重合的 情况下，摄像反射镜20对来自电子部件T的垂直下方的图像进行反射而可以进行摄像。利 用动作控制单元10，对搭载头106是否到达该位置进行监视，在检测出到达后，将此时的拍 摄图像的静止图像数据存储在RAM 13中，根据该图像进行电子部件T的位置及角度检测。 另外，如图11所示，对到达反射图像取得位置的检测，是根据摄像反射镜20的沿X轴方向 的端缘部20T是否到达摄像范围内的判定位置M而进行的。即，如果搭载头106到达摄像反射镜20的上方，则在CCD照相机108的拍摄图像中，在摄像范围内，摄像反射镜20的端 缘部20T向一定方向移动。并且，通过预先进行判定位置M的设定，以使得在摄像反射镜20 的端缘部位于判定位置M时，摄像反射镜20的Y轴方向的中间位置与吸附嘴105的中心线 在Y轴方向上重合，从而，通过监视CXD照相机108的拍摄图像，可以检测是否到达电子部 件T的反射图像取得位置。此外，对于摄像反射镜20的端缘部20T，通过在摄像反射镜20 的背景侧设置与摄像反射镜20相比反差较大的色彩，从而在CXD照相机108的拍摄图像 中，在摄像反射镜20的端缘部的前后，各个像素的检测强度产生差别，因此，通过检测该检 测强度差，可以识别摄像反射镜20的端缘部20T。CPU 30在通过进行上述处理而检测出到 达电子部件T的反射图像取得位置后，如上述所示，将通过CXD照相机108得到的拍摄图像 作为静止图像数据，存储在RAM 13中(步骤S8)。然后，CPU 30基于静止图像数据，使用公知的图像处理的方法(例如，图案匹配 等)，确定摄像范围内的电子部件T的位置及角度(步骤S9)。此时，参照存储装置17的误 差表，基于到达电子部件T的反射图像取得位置时吸附嘴105在X轴方向上的位置，确定区 间X1、X2、X3、…，进行位置及角度的校正。由此，进行旋转电动机112的驱动，使电子部件 T转动而调节为适当的角度(步骤S 10)。然后，再次使所述焦点调节电动机115进行驱动 而进行焦点调节，以成为直接图像焦距(步骤Sll)。然后，将在步骤S9中求出的电子部件T相对于吸附嘴105的位置作为校正值，将 搭载头106定位在安装位置处(步骤S12)，CPU30使Z轴电动机111驱动而使吸附嘴105 下降至安装高度，进行电子部件T的安装(步骤S13)，并结束控制。此外，对于在安装数据 中设定的全部电子部件T，重复上述安装控制。(实施方式的效果)如上所示，在电子部件安装装置100中，通过摄像反射镜20的倾斜配置，可以以从 垂直下方观察搭载头106的吸附嘴105的状态，对所吸附的电子部件T进行摄像。并且，由 于摄像反射镜20形成为平板状，所以其反射面只有一个，可以在摄像时通过一次反射而取 得来自电子部件T的垂直下方的图像。所述平板状的摄像反射镜20与现有的V字形的反 射镜不同，易于加工，因此可以在长度方向上抑制弯曲或歪斜的发生。另外，由于摄像反射 镜20为平板状，所以不会如进行二次反射的V字形反射镜那样，由于二次反射而导致弯曲 对误差的影响增大，因此，在检测电子部件T的位置及角度时，可以实现精度的提高。另外， 由于摄像反射镜20的反射面为一个，所以在其安装时，其角度调节进行一次即可，反射镜 的安装变得容易，可以提高装置的制造效率。并且，由于与V字形的反射镜的情况不同，摄 像反射镜20的Y轴方向的宽度无需与吸附嘴105和CXD照相机108之间的距离对应，而是 可以缩小，所以，即使将摄像反射镜20配置在从部件供给部至基板保持部104之间，也不会 由于该反射镜的存在而导致从部件供给部至基板保持部104的距离延长，可以缩短安装的 作业周期时间。另外，动作控制单元10将摄像反射镜20的端缘部20T作为用于判定电子部件的 位置及角度的确定搭载头106位置的标识，基于该标识即端缘部20T到达摄像范围内的判 定位置M时的拍摄图像，判定电子部件的位置及角度。由此，在搭载头106向从部件供给部 朝向基板保持部104的方向移动的情况下，可以容易地检测出CCD照相机108的视线由摄 像反射镜20反射而与吸附嘴105的中心线105a重合的点，可以高精度地求出电子部件的位置及角度。另外，由于CXD照相机108被搭载为，使吸附嘴105的前端部直接进入视野，所以 不仅可以根据由摄像反射镜20反射的来自吸附嘴105所吸附的电子部件的垂直下方的仰 视图像(仰视图)，通过公知的图像处理进行电子部件的水平方向的位置偏移检测，还可以 取得来自斜向侧方的图像。通过记录所述斜向侧方的图像，例如对从斜向侧方对吸附嘴所 吸附的电子部件进行摄像而得到的实际图像，与预先存储在存储单元中的下述基准图像进 行比较，从而可以检测出所述吸附嘴所吸附的电子部件的3维(长宽高方向)的倾角，得到 3维倾角数据，其中，该基准图像是沿3维(长宽高方向)方向配置部件的长宽高方向，并从 所述斜向侧方对配置为3维倾角为0(即转动为0、倾角为0)的部件进行摄像而得到的。并 且，可以读取预先存储在存储单元中的电子部件的形状及长宽高的尺寸数据等部件数据， 基于所述部件数据和所述3维倾角数据，对由于吸附而处于倾斜状态的电子部件生成展开 为正视图、侧视图及俯视图的图像。基于该正视图、侧视图、以及俯视图或所述仰视图中的 至少一个的各个图像数据，和根据所述部件的仰视图像而得到的水平方向的位置偏移量数 据，通过由计算机进行公知的图像处理，从而可以将处于吸附在吸附嘴105的前端部的状 态下的所述电子部件合成为立体的3维静止图像，记录在存储单元中并进行显示。此外，通 过在从所述电子部件由吸附嘴105开始吸附至伴随着吸附嘴105上升使电子部件上升而 发生位置偏移或倾斜为止，生成并存储多个表示吸附状态的3维静止图像，从而可以选择 并显示任意定时的3维静止图像。此外，通过将所述多个3维静止图像沿时间推移而顺次 连续显示，从而可以通过3维动画图像连续地以任意角度及倍率、显示速度，显示电子部件 相对于吸附嘴产生位置偏移或倾斜的过程。由此，通过从电子部件吸附前至吸附上升后为 止，在显示画面中显示所述来自垂直下方的图像、所述来自斜向侧方的图像、以及水平方向 的位置偏移数据、3维倾角数据、和所述3维静止图像或3维动画图像，从而可以应用于除 了电子部件的位置及角度检测之外的各种用途，例如吸附错误或搭载错误发生时的原因研 究、吸附动作或搭载动作的行为分析等。此外，由于可以由一台照相机生成电子部件的3维 静止图像及3维动画图像，所以与使用两台照相机记录3维图像的情况相比，可以实现部件 搭载头及使部件搭载头移动的XY移动机构的小型化、省电力化、成本降低、生产节拍时间 的缩短高速化。另外，由于动作控制单元10对焦点进行调节，以使得在不同的定时，使焦距与直 接摄像的吸附在吸附嘴105的前端部的电子部件T对应，或者与经由摄像反射镜20摄像的 吸附嘴前端部的电子部件T对应，所以可以分别针对直接摄像的吸附嘴图像和通过摄像反 射镜20反射而进行摄像的吸附嘴图像，以适当的焦距获得拍摄图像，可以针对各个图像的 用途而实现精度提高。另外，由于动作控制单元10取得表示摄像反射镜20的长度方向上的误差特性的 误差表，基于该误差特性对电子部件的位置及角度进行校正，所以，即使在摄像反射镜20 由于弯曲或歪斜而导致长度方向的各个位置处产生误差的情况下，也可以对其恰当地进行 校正，因此，可以精度更高地进行电子部件的位置及角度检测。另外，由于在动作控制单元10中，对通过CXD照相机108得到的拍摄图像的静止 图像或动画的数据进行存储，所以，可以利用这些数据适当地进行电子部件的位置及角度 检测、或者其他处理。
由于具有对摄像反射镜20的反射面进行保护的透明的保护层23或顶板24等保 护单元，所以在摄像反射镜20的反射面使用高品质的光学玻璃时，可以实现保护，可以精 度更高地进行电子部件的位置及角度检测。另外，即使产生伤痕或污点等，也只要更换保护 单元即可，可以实现维护管理成本的降低。此外，由于对摄像反射镜20设置对保护单元的 表面进行清洁的鼓风机构或刮板机构等清洁单元，所以可以防止由于粘附污垢等导致拍摄 图像的恶化，精度更高地进行电子部件的位置及角度检测。另外，由于在非搭载动作时或避 开搭载头106位于对电子部件的位置及角度进行判定的位置时，利用清洁单元进行清洁， 所以可以排除清洁单元对拍摄图像的影响，可以精度更高地进行电子部件的位置及角度检 测。(其他)虽然具有对CCD照相机108的焦距进行变更的焦点调节机构，但并不限定于此，也 可以如图12所示，构成为具有主光学系统，其具有适于对电子部件的直接图像进行摄像 的焦距；以及焦距调整用的副光学系统，其适于对经由摄像反射镜20的电子部件的间接图 像进行摄像。主光学系统位于CXD照相机108的内部，在其整个视野中为单一的焦距(从 CXD照相机108至吸附嘴105前端部的直线距离)。另外，副光学系统116配置在从CXD照 相机108至摄像反射镜20之间，配置为不与从CXD照相机108至吸附嘴105前端部的直线 发生干涉。并且，通过该副光学系统116与主光学系统之间的协同动作，使焦距成为从CCD 照相机108经由摄像反射镜20到达吸附嘴105的前端部的距离。根据上述静态结构，可以 通过两个焦距进行摄像。另外，也可以在CXD照相机108中设置景深较深的光学系统，使得至电子部件T的 直接距离和经由摄像反射镜20的距离这两者的焦点重合，从而无需针对各个距离进行焦 点调节。另外，在上述实施方式中，将摄像反射镜20的端缘部20T作为确定进行电子部件 的位置及角度判定的搭载头106的位置的标识，求出使反射镜20所反射的吸附嘴105的中 心线与CXD照相机108的视线重合时搭载头106在Y轴方向上的位置，但也可以设定多个 标识。即，也可以如图13所示，使搭载头的Y轴方向上多个点(在这里为三个点)通过摄 像范围内的判定位置M，在搭载头106从电子部件供给器101的电子部件传送部IOla向基 板K的安装位置H移动时，基于被摄像的反射镜20的端缘部20T通过各个判定位置M时的 搭载头位置PI、P2、P3处的拍摄图像，求出电子部件的位置及角度，并相互进行比较。在此情况下，如图14所示，在Y轴方向上偏移ΔΥ的另一个搭载头位置的吸附 嘴105X的情况下，由于反射镜的反射位置在高度方向上不同，所以对于此时的CCD照相机 108X的视线108a，在Y轴方向上产生AC的偏移。例如，如果搭载头位置P2为反射后的吸 附嘴105的中心线与CXD照相机108的视线重合的搭载头106在Y轴方向上的位置(图 15⑶)，则被摄像的吸附在吸附嘴105上的电子部件的位置，在搭载头位置Pl处如图15㈧ 所示，在搭载头位置P3处如图15(C)所示，产生了偏移。如果反射镜20的倾斜角度为Θ， 则吸附嘴105的中心线和CXD照相机108的视线的相交角度为2 θ，与搭载头位置的偏移相 对的被摄像的电子部件的位置偏移吸附嘴105Χ的中心线位置的偏移)可以通过下述 算式⑴求出。AC= ΔΥ · tan θ · cos θ ...⑴
由此，在三个点P1、P2、P3处进行摄像的情况下，对于P1、P3，在利用通过上式计算 出的偏移量△ C进行位置校正后，再进行比较即可。此外，在对电子部件的角度进行比较的 情况下，由于搭载头位置的影响较小，所以可以直接进行比较。并且，如上述所示，在大于或 等于三个点处进行摄像的情况下，将值进行相互比较，对示出与预先确定的阈值相比具有 较大差别的部件位置或角度去除后，将剩余的值作为正常的识别结果用于搭载动作。只要 在不脱离本主旨的范围内，对剩余值怎样使用可以是任意的，如选择剩余值的平均值、或中 间值、或波动最小的组合等。此外，对于在电子部件T的反射图像取得位置的附近的Y方向 的距离Y1，使用的是Y轴驱动中所使用的编码器的读数。例如，在图13的例子中，在位置P2的附近粘附有污垢Q，有可能无法根据拍摄图像 正确地求出电子部件的位置及角度。并且，其结果，在P2处的电子部件的位置或角度与其 他的位置或角度相比，存在超过阈值的较大差异的情况下，不考虑点P2的位置或角度，根 据其余两个点PI、P3计算位置或角度。此外，通过例如计算三个点中的位置或角度的平均 值作为基准值，求出各点中的位置或角度与该基准值的差别，从而可以判定该差别的大小。 在三个点PI、P2、P3处的位置或角度之差别小于预先确定的阈值的情况下，不进行上述去 除而计算位置或角度。另外，在去除点P2而进行两个点PI、P3处的位置或角度的比较，它 们的差别仍然超过阈值的情况下，优选执行装置停止、警告、或者记录判定不良的情况后继 续进行安装动作等错误处理。另外，在上述差别超过阈值的情况下，推测存在进行识别的反 射镜20上有污垢或搭载用的部件落下等清洁反射镜20的必要性。由此，在具有图5的清 洁单元的情况下，也可以控制为，在上述错误处理的同时，在不妨碍安装作业的定时使清洁 单元执行清洁。此外，也可以将上述错误处理和清洁进行某种组合而执行。另外，对于进行摄像的搭载头位置，可以是大于或等于三个点，也可以是两个点。 在通过两个点进行摄像的情况下，在两者的电子部件的位置或角度的差别与预先确定的阈 值相比较小时，继续安装动作，在较大时，不进行上述的去除，进行对识别可靠性的警告、或 装置停止等动作、或者识别不良的记录、或者反射镜的清洁中的某一个，或者进行上述处理 的某种组合。此外，确定进行摄像的搭载头位置的标识并不限于反射镜的端缘部，也可以是对 反射镜的边缘进行图像识别，也可以另行设置识别用的标识。
1权利要求
一种电子部件安装装置，其具有基板保持部，其保持进行电子部件安装的基板；部件供给部，其供给所安装的电子部件；搭载头，其具有对向所述基板进行搭载的电子部件进行吸附的可升降的吸附嘴；以及搭载头移动机构，其在包括从所述部件供给部至所述基板保持部之间在内的区域中，将所述搭载头任意地移动定位，其特征在于，具有摄像单元，其以视线朝向斜下方的状态搭载于所述搭载头上，对所述吸附嘴所吸附的电子部件进行摄像；摄像反射镜，其在所述部件供给部和所述基板保持部之间，沿着所述搭载头从所述部件供给部向所述基板保持部移动的方向延伸，具有唯一的反射面；以及图像处理装置，其根据由所述摄像反射镜反射而得到的电子部件的拍摄图像，对所述被吸附的电子部件相对于所述吸附嘴的位置及角度进行判定，所述摄像反射镜的反射面倾斜，并与由所述吸附嘴的中心线和所述摄像单元的视线所形成的角度的二等分线正交。
2.根据权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，在所述摄像反射镜或所述摄像反射镜的周围，设置用于判定所述电子部件的位置及角 度的、确定搭载头位置的标识，所述图像处理装置基于在所述摄像单元的摄像范围内所述 标识位于规定位置时的拍摄图像，判定所述电子部件的位置及角度。
3.根据权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，在所述摄像反射镜或所述摄像反射镜的周围，设置多个用于判定所述电子部件的位置 及角度的、确定搭载头多个位置的标识，所述图像处理装置基于在所述摄像单元的摄像范 围内所述多个标识中的各个标识位于规定位置时的多个拍摄图像，判定所述电子部件的位 置及角度。
4.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，在确定了大于或等于三个点的所述多个标识的情况下，基于在所述摄像单元的摄像 范围内所述各个标识位于多个规定位置时的多个拍摄图像，判定所述电子部件的位置及角 度，并将该各个位置或各个角度的值相互进行比较，在所述各个位置之间或所述各个角度 之间的差别与预先确定的值相比较小时，判定为识别结果的可靠性较高，继续进行搭载，在 所述各个位置之间或所述各个角度之间的差别与预先确定的值相比较大时，去除该差别最 大的位置或角度，再次进行比较，在再次比较的结果是所述各个位置之间或所述各个角度 之间的差别与预先确定的值相比较大时，进行警告、使装置停止、或者进行问题记录后继续 搭载。
5.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，在确定了两个点的所述多个标识的情况下，基于在所述摄像单元的摄像范围内所述各 个标识位于多个规定位置时的多个拍摄图像，判定所述电子部件的位置及角度，并将该各 个位置或各个角度的值相互进行比较，在所述各个位置之间或所述各个角度之间的差别与 预先确定的值相比较小时，判定为识别结果的可靠性较高，继续进行搭载，在所述各个位置 之间或所述各个角度之间的差别与预先确定的值相比较大时，进行警告、使装置停止、或者进行问题记录后继续搭载。
6.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，基于在所述摄像单元的摄像范围内所述各个标识位于多个规定位置时的多个拍摄图 像，判定所述电子部件的位置及角度，并将该各个位置或各个角度的值相互进行比较，在所 述各个位置之间或所述各个角度之间的差别与预先确定的值相比较大时，显示或记录所述 摄像反射镜需要清洁这一情况。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述摄像单元搭载于所述搭载头上，使得所述吸附嘴前端部直接进入所述摄像单元的 视野。
8.根据权利要求7所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述摄像单元搭载在所述搭载头上，使得在从所述部件供给部进行部件吸附时的吸附 嘴高度、以及对所述基板保持部的基板进行部件安装时的吸附嘴高度下，所述吸附嘴的前 端部直接进入所述摄像单元的视野。
9.根据权利要求7所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述摄像单元具有利用致动器调节焦距的焦点调节机构，所述图像处理装置控制所述 焦点调节机构的致动器，以使得在不同的定时，焦距分别成为与直接摄像的所述吸附嘴前 端部对应的焦距、和与经由所述摄像反射镜进行摄像的所述吸附嘴前端部对应的焦距。
10.根据权利要求7所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述摄像单元具有照相机所具有的主光学系统和焦距调整用的副光学系统，所述主光 学系统形成与直接摄像的所述吸附嘴前端部对应的焦距，所述副光学系统通过与所述主光 学系统协同动作，使焦距与包括经由所述摄像反射镜进行摄像的所述吸附嘴前端部的区域 对应。
11.根据权利要求1至6中任意一项所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述图像处理装置，通过使位于已知位置的所述搭载头的吸附嘴，在沿所述摄像反射 镜的长度方向的多个位置处，经由所述摄像反射镜进行摄像，从而取得该长度方向上的误 差特性，在对所述电子部件的位置及角度进行判定时，基于所述特性进行校正。
12.根据权利要求1至6中任意一项所述的电子部件安装装置，其特征在于，具有对通过所述摄像单元得到的拍摄图像的静止图像或动画的数据进行存储的图像存储单元。
13.根据权利要求1至6中任意一项所述的电子部件安装装置，其特征在于，具有对所述摄像反射镜的反射面进行保护的透明的保护单元。
14.根据权利要求13所述的电子部件安装装置，其特征在于，具有对所述保护单元的表面进行清洁的清洁单元。
15.根据权利要求6所述的电子部件安装装置，其特征在于，具有对所述摄像反射镜的反射面进行保护的透明的保护单元、和对所述保护单元的表 面进行清洁的清洁单元，具有控制单元，其对所述清洁单元进行控制，伴随着所述摄像反射 镜需要清洁这一情况的显示或记录，在所述搭载头位于对所述电子部件的位置及角度进行 判定的位置的定时之外，利用所述清洁单元对所述摄像反射镜进行清洁。
全文摘要
本发明提供一种电子部件安装装置，其可以稳定且准确地识别电子部件的保持状态。电子部件安装装置具有基板保持部；部件供给部，其供给电子部件；搭载头，其具有吸附嘴；搭载头移动机构，其任意地定位搭载头；摄像单元，其搭载于搭载头上，对吸附嘴所吸附的电子部件进行摄像；摄像反射镜，其在部件供给部和基板保持部之间延伸，具有唯一的反射面；以及图像处理装置，其根据由摄像反射镜反射而得到的电子部件的拍摄图像，对被吸附的电子部件相对于吸附嘴的位置及角度进行判定，摄像反射镜的反射面形成为倾斜面，该倾斜面以吸附嘴的中心线和摄像单元的视线之间的二等分线作为垂线。
文档编号H05K13/04GK101902902SQ20101018865
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月31日 优先权日2009年5月29日
发明者黑田洁 申请人:Juki株式会社