本發(fā)明涉及能夠自動地更換安裝有吸嘴的吸嘴工具的元件安裝機(jī)。

背景技術(shù)：

元件安裝機(jī)通過吸嘴來吸附處于供給位置的電子元件，將該電子元件安裝在電路基板上的規(guī)定的坐標(biāo)位置(安裝位置)。在這樣的元件安裝機(jī)中，如專利文獻(xiàn)1所示，存在以能夠更換的方式保持安裝有吸嘴的吸嘴工具的結(jié)構(gòu)。更換用的吸嘴工具收納于在元件安裝機(jī)的機(jī)內(nèi)設(shè)置的工具臺。元件安裝機(jī)通過控制保持吸嘴工具的元件移載裝置的動作而構(gòu)成為能夠自動更換為與安裝的電子元件的類別等對應(yīng)的吸嘴工具。

這樣的元件移載裝置具備在電子元件的安裝處理中使吸嘴進(jìn)行升降及旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。在吸嘴工具的更換處理中，根據(jù)上述驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)及吸嘴工具的結(jié)構(gòu)，需要驅(qū)動裝置與自動工具的干擾防止和裝配部位的位置對合。而且，工具臺以預(yù)先設(shè)定的收納角度收納吸嘴工具。因此，元件安裝機(jī)每當(dāng)吸嘴工具的更換處理時，進(jìn)行吸嘴工具相對于吸嘴臺及元件移載裝置的主體的角度對合。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-261325號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

更換處理中的吸嘴工具的角度對合需要與旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的動作時間。因此，對于能夠更換吸嘴工具的元件安裝機(jī)，要求更換處理的效率化。

本發(fā)明鑒于這樣的情況而作出，目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)吸嘴工具的更換處理的效率化的元件安裝機(jī)。

用于解決課題的方案

第一方案的元件安裝機(jī)具備：元件移載裝置，以能夠拆裝的方式保持安裝有吸嘴的吸嘴工具，使上述吸嘴工具移動而將吸附于上述吸嘴的電子元件向基板上的安裝位置移載；工具臺，收納更換用的上述吸嘴工具；及控制裝置，控制上述元件移載裝置的動作，來執(zhí)行上述電子元件的安裝處理及上述吸嘴工具的更換處理。

上述元件移載裝置具有：頭主體；及工具保持裝置，設(shè)置成能夠相對于上述頭主體升降且能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并保持上述吸嘴工具。上述工具臺構(gòu)成為能夠以不同的多個收納角度收納更換用的上述吸嘴工具。

上述控制裝置具有：角度取得部，取得上述工具臺中的更換用的上述吸嘴工具的上述收納角度；及更換控制部，在上述吸嘴工具的更換處理中，上述更換控制部使上述工具保持裝置升降而使上述工具保持裝置保持收納于上述工具臺的更換用的上述吸嘴工具，并且基于該吸嘴工具的上述收納角度使上述工具保持裝置旋轉(zhuǎn)，來進(jìn)行上述吸嘴工具相對于上述頭主體的角度對合。

發(fā)明效果

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，工具臺構(gòu)成為能夠以不同的多個收納角度收納更換用的吸嘴工具。由此，工具臺收納的更換用的吸嘴工具的收納角度的設(shè)定自由度提高。而且，在更換為以不同的多個收納角度中的任一收納角度收納于工具臺的更換用的吸嘴工具的更換處理中，元件安裝機(jī)基于更換用的吸嘴工具的收納角度進(jìn)行吸嘴工具相對于頭主體的角度對合。由此，能夠進(jìn)行與收納性高的工具臺相適應(yīng)的吸嘴工具的更換處理。

另外，工具臺能夠以不同的多個收納角度收納更換用的吸嘴工具。由此，能夠以與相對于頭主體進(jìn)行了角度對合后的吸嘴工具的保持角度對應(yīng)的收納角度將吸嘴工具保持于工具臺。由此，在吸嘴工具的更換處理中，能夠使吸嘴工具的角度對合所需的吸嘴工具的旋轉(zhuǎn)角度為0或者減小。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)吸嘴工具的更換處理的效率化。

附圖說明

圖1是表示實施方式中的元件安裝機(jī)的整體的俯視圖。

圖2是表示從頭單元的頭主體拆下后的狀態(tài)的吸嘴工具的立體圖。

圖3是表示吸嘴工作機(jī)構(gòu)的主要部分的結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖4是表示吸嘴工具的上表面的立體圖。

圖5是表示安裝處理中的吸嘴工作機(jī)構(gòu)與吸嘴工具的關(guān)系的俯視圖。

圖6是表示更換處理中的吸嘴工作機(jī)構(gòu)與吸嘴工具的關(guān)系的俯視圖。

圖7是表示吸嘴工具的下表面的立體圖。

圖8是表示工具臺的槽的立體圖。

圖9是表示元件安裝機(jī)的框圖。

圖10是表示更換處理的流程圖。

具體實施方式

以下，參照附圖來說明將本發(fā)明的元件安裝機(jī)具體化了的實施方式。元件安裝機(jī)是通過吸嘴來吸附處于供給位置的電子元件，并將該電子元件安裝在電路基板上的規(guī)定的坐標(biāo)位置(安裝位置)的裝置。

<實施方式>

(1.元件安裝機(jī)1的整體結(jié)構(gòu))

如圖1所示，元件安裝機(jī)1具備基板輸送裝置10、元件供給裝置20、元件移載裝置30、基板攝像機(jī)71、吸嘴臺72、工具臺73、控制裝置90。在以下的說明中，將元件安裝機(jī)1的水平寬度方向(圖1中的左右方向)設(shè)為x軸方向，將元件安裝機(jī)1的水平長度方向(圖1的上下方向)設(shè)為y軸方向，將與x軸及y軸垂直的鉛垂方向(圖1的前后方向)設(shè)為z軸方向。

基板輸送裝置10由帶式輸送機(jī)等構(gòu)成，將基板bd向輸送方向依次輸送。基板輸送裝置10將基板bd定位在元件安裝機(jī)1的機(jī)內(nèi)的規(guī)定的位置。并且，在執(zhí)行了基于元件安裝機(jī)1的安裝處理之后，基板輸送裝置10將基板bd向元件安裝機(jī)1的機(jī)外搬出。

元件供給裝置20供給向基板bd裝配的電子元件。元件供給裝置20具有沿x軸方向并列配置的多個槽。在多個槽分別以能夠拆裝的方式安設(shè)有供料器21。元件供給裝置20通過供料器21使載帶進(jìn)給移動，在位于供料器21的前端側(cè)(圖1的上側(cè))的取出部處供給電子元件。

元件移載裝置30構(gòu)成為能夠沿著x軸方向及y軸方向移動。元件移載裝置30從元件安裝機(jī)1的長度方向的后部側(cè)(圖1的上側(cè))配置至前部側(cè)的元件供給裝置20的上方。元件移載裝置30具備xy機(jī)器人31、移動臺32、頭單元33。xy機(jī)器人31構(gòu)成為能夠通過直動機(jī)構(gòu)而使移動臺32沿xy軸方向移動。頭單元33設(shè)置成能夠相對于xy機(jī)器人31的移動臺32進(jìn)行拆裝。

另外，頭單元33將各吸嘴66支撐為能夠繞著與z軸平行的r軸旋轉(zhuǎn)且能夠進(jìn)行升降(參照圖2)。吸嘴66的相對于頭單元33的升降位置、角度、負(fù)壓的供給狀態(tài)被控制。吸嘴66通過被供給負(fù)壓，而吸附并保持在供料器21的取出部供給的電子元件。元件移載裝置30通過xy機(jī)器人31及頭單元33的動作，而將吸嘴66吸附的電子元件向基板上的安裝位置移載。關(guān)于元件移載裝置30的詳細(xì)結(jié)構(gòu)在后文敘述。

基板攝像機(jī)71以使光軸朝向z軸方向的下方的方式固定于元件移載裝置30的移動臺32?；鍞z像機(jī)71構(gòu)成為在使移動臺32移動到由基板輸送裝置10定位后的基板bd的上方時，能夠拍攝該基板bd。通過基板攝像機(jī)71的拍攝而取得的基板bd的圖像例如在電子元件的安裝處理中，在由基板輸送裝置10定位后的基板bd的定位狀態(tài)的識別中使用。

吸嘴臺72是吸嘴66的保管場所。在吸嘴臺72中收納多種更換用的吸嘴66。工具臺73是吸嘴工具60的保管場所。在設(shè)于工具臺73的多個槽80中分別收納更換用的吸嘴工具60。吸嘴臺72及工具臺73在元件安裝機(jī)1的機(jī)內(nèi)，配置在元件移載裝置30的可動區(qū)域的內(nèi)部。由此，元件安裝機(jī)1構(gòu)成為能夠根據(jù)安裝的電子元件的類別等，而自動地更換吸嘴66或吸嘴工具60。

另外，工具臺73的各槽80構(gòu)成為能夠以不同的多個收納角度分別收納更換用的吸嘴工具60。在此，“收納角度”是收納于工具臺73的吸嘴工具60的繞著旋轉(zhuǎn)軸線的角度。收納角度表示作為例如設(shè)定于吸嘴工具60的繞旋轉(zhuǎn)軸線的基準(zhǔn)位置相對于設(shè)定于工具臺73的基準(zhǔn)位置而繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的角度。在本實施方式中，工具臺73的各槽80分別構(gòu)成為能夠以兩種收納角度an1、an2收納更換用的吸嘴工具60。

更具體而言，如圖8所示，槽80具有在繞收納于工具臺73的吸嘴工具60的旋轉(zhuǎn)軸線的不同的位置配置的多個孔部81、82?？撞?1是供吸嘴工具60的銷部67(參照圖7)插入的銷孔。在本實施方式中，孔部81、82在槽80的底部形成于沿周向偏離了180°的位置。通過這樣的結(jié)構(gòu)，在銷部67插入于第一孔部81的情況下，吸嘴工具60以收納角度an1收納銷部67，在銷部67插入于第二孔部82的情況下，吸嘴工具60以收納角度an2收納銷部67。

控制裝置90主要由cpu和各種存儲器、控制電路構(gòu)成?？刂蒲b置90具有存儲裝置，該存儲裝置存儲用于使元件安裝機(jī)1動作的安裝數(shù)據(jù)、從未圖示的元件攝像機(jī)及基板攝像機(jī)71傳送的圖像數(shù)據(jù)?？刂蒲b置90使用取得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理?？刂蒲b置90基于通過該圖像處理而識別出的電子元件或基板bd的狀態(tài)，對元件供給裝置20和元件移載裝置30等的動作進(jìn)行校正。由此，控制裝置90對電子元件的安裝處理進(jìn)行控制。

另外，控制裝置90根據(jù)上述安裝數(shù)據(jù)和吸嘴66的狀態(tài)等，對自動地更換吸嘴66及吸嘴工具60的更換處理進(jìn)行控制。更具體而言，控制裝置90為了變更為與安裝的電子元件的類別對應(yīng)的吸嘴66及吸嘴工具60，或者為了將達(dá)到更換時期的吸嘴66變更為新的吸嘴66而執(zhí)行更換處理。關(guān)于控制裝置90的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及吸嘴工具60的更換處理的詳情，在后文敘述。

(2.元件移載裝置30的詳細(xì)結(jié)構(gòu))

如上所述，元件移載裝置30具備以能夠拆裝的方式固定在移動臺32上的頭單元33。在本實施方式中，頭單元33是將安裝有吸嘴66的吸嘴工具60保持為能夠更換的類型。頭單元33具有裝配頭40及吸嘴工具60。

(2-1.裝配頭40)

裝配頭40是由頭主體41及工具保持裝置51構(gòu)成的驅(qū)動裝置。在頭主體41上設(shè)有用于向移動臺32固定頭單元33的夾緊機(jī)構(gòu)及各種連接器(未圖示)。工具保持裝置51是設(shè)置成能夠相對于頭主體41進(jìn)行升降且能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并對吸嘴工具60進(jìn)行保持的裝置。

更詳細(xì)而言，在頭主體41上設(shè)有使安裝于吸嘴工具60的吸嘴66進(jìn)行升降的吸嘴工作機(jī)構(gòu)。吸嘴工作機(jī)構(gòu)通過固定于頭主體41的z軸電動機(jī)(未圖示)的驅(qū)動而使?jié)L珠絲杠機(jī)構(gòu)等直動機(jī)構(gòu)動作。如圖3所示，在該直動機(jī)構(gòu)上設(shè)有吸嘴桿42、輥軸43及輥44。

吸嘴桿42能夠從下方卡合于后述的吸嘴工具60的桿卡合片63地以截面成為l字形狀的方式形成。輥軸43是沿水平方向延伸的圓柱狀的部件，固定于吸嘴桿42。輥44以能夠旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在輥軸43的外周側(cè)。輥44配置為在輥44的外周面與位于下方的吸嘴桿42的卡合面之間形成規(guī)定的間隔。

在通過吸嘴桿42及輥44形成的卡合槽內(nèi)保持有吸嘴工具60的桿卡合片63的狀態(tài)下，由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的頭主體41的吸嘴工作機(jī)構(gòu)使吸嘴桿42及輥44進(jìn)行升降。由此，吸嘴工作機(jī)構(gòu)經(jīng)由形成有桿卡合片63的吸嘴支架61，而使安裝于該吸嘴支架61的吸嘴66沿z軸方向進(jìn)行升降。

如圖2所示，工具保持裝置51具有將頭主體41支撐為能夠旋轉(zhuǎn)的分度軸52。分度軸52經(jīng)由一體地固定于上端部的r軸從動齒輪53(在圖2中省略齒面)而與r軸電動機(jī)54連結(jié)。分度軸52通過r軸電動機(jī)54的動作，按照規(guī)定的角度來轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)角度。分度軸52通過設(shè)置在下端部的夾緊機(jī)構(gòu)(未圖示)將吸嘴工具60保持為能夠拆裝。

另外，在分度軸52的外周側(cè)配置由圓筒形狀構(gòu)成的θ軸從動齒輪55(在圖2中省略齒面)。θ軸從動齒輪55被支撐為能夠相對于分度軸52進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)，通過θ軸電動機(jī)56的驅(qū)動而繞r軸旋轉(zhuǎn)。在θ軸從動齒輪55的下端部形成有與后述的θ軸圓筒齒輪64連結(jié)的離合器部(未圖示)。

(2-2.吸嘴工具60)

吸嘴工具60將多個吸嘴66保持為能夠拆裝。吸嘴工具60包括對一個吸嘴67進(jìn)行保持的類型。各種吸嘴工具60對應(yīng)于電子元件的類別或安裝處理而適當(dāng)更換。本實施方式的吸嘴工具60在保持于工具保持裝置51的狀態(tài)下，在與r軸同心的圓周上沿周向等間隔地保持12個吸嘴66。

更詳細(xì)而言，如圖2所示，吸嘴工具60將多個吸嘴支架61保持為能夠沿z軸方向進(jìn)行滑動且能夠旋轉(zhuǎn)。吸嘴支架61由彈簧62的彈性力相對于吸嘴工具60的主體向上方施力。由此，在未被賦予外力的通常狀態(tài)下，吸嘴支架61位于上升端。

在吸嘴支架61的上端部設(shè)有從吸嘴工具60的旋轉(zhuǎn)軸線方向觀察時呈圓弧狀的桿卡合片63。在全部吸嘴支架61位于上升端的狀態(tài)下，固定于各吸嘴支架61的桿卡合片63如圖2及圖4所示成為沿著以吸嘴工具60的旋轉(zhuǎn)軸為中心的假想圓而配置成環(huán)狀的狀態(tài)。而且，桿卡合片63形成為能夠與由頭主體41的吸嘴桿42及輥44形成的卡合槽卡合。

以下，如圖4所示，將在本實施方式中分別固定于12個吸嘴支架61的12個桿卡合片63以第一桿卡合片63a為基準(zhǔn)而沿周向依次稱為第二桿卡合片63b、第三桿卡合片63c、……第十二卡合片63l。在此，沿周向相鄰的桿卡合片63彼此的間隔ds除了第一桿卡合片63a與第十二桿卡合片63l之間的間隔dn之外，設(shè)定得比頭主體41的輥44的周向?qū)挾日?。由此，如圖5所示，在吸嘴工具60旋轉(zhuǎn)的情況下，輥44構(gòu)成為能夠在相鄰的桿卡合片63彼此之間滾動而不脫落。

另一方面，如圖4所示，第一桿卡合片63a與第十二桿卡合片63l之間的間隔dn設(shè)定得比頭主體41的吸嘴桿42的周向?qū)挾葘?。由此，在第一桿卡合片63a及第十二桿卡合片63l之間，如圖6所示，形成有吸嘴桿42能夠沿上下方向通過的通路pr。根據(jù)由上述那樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的頭主體41及吸嘴工具60，在吸嘴工具60的更換處理中，為了避免吸嘴桿42與吸嘴工具60的干擾，需要進(jìn)行吸嘴工具60相對于頭主體41的角度對合以使吸嘴桿42通過通路pr。

另外，在第一桿卡合片63a的上表面附有信息碼mn。該信息碼具有包含吸嘴工具60的類別及識別編號的信息，在吸嘴工具60的識別處理中使用。在此，吸嘴工具60的識別處理是取得收納于工具臺73的吸嘴工具60的類別及識別編號，并與工具臺73的位置(例如，收納有吸嘴工具60的槽80的編號)建立關(guān)聯(lián)的處理。作為信息碼，可采用條形碼、二維碼、文字列、花紋、色彩或者它們的結(jié)合體中的任一個。在本實施方式中，信息碼可采用將多個單元格排列成矩陣形狀而構(gòu)成的二維碼。

吸嘴工具60具有相對于保持多個吸嘴支架61的主體部被保持為能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的θ軸圓筒齒輪64。θ軸圓筒齒輪64形成為圓筒狀。θ軸圓筒齒輪64的內(nèi)徑設(shè)定得比工具保持裝置51的分度軸52的外徑小。吸嘴工具60通過貫通θ軸圓筒齒輪64的內(nèi)周側(cè)的分度軸52的夾緊機(jī)構(gòu)來保持吸嘴工具60，通過工具保持裝置51而進(jìn)行升降。

θ軸圓筒齒輪64在吸嘴工具60位于上升端的狀態(tài)下，形成在θ軸圓筒齒輪64的上部的離合器部與形成于θ軸從動齒輪55的離合器部連結(jié)。這樣，θ軸圓筒齒輪64構(gòu)成為能夠與θ軸從動齒輪55一體旋轉(zhuǎn)，通過θ軸電動機(jī)56的驅(qū)動而繞r軸旋轉(zhuǎn)。在θ軸圓筒齒輪64的外周面形成有外齒輪(在圖2及圖4中省略齒面)。

在吸嘴支架61的上端部設(shè)有繞著θ軸與吸嘴支架61一體旋轉(zhuǎn)的吸嘴齒輪65。吸嘴齒輪65以能夠沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向滑動的方式與θ軸圓筒齒輪64的外齒輪嚙合。吸嘴66以能夠拆裝的方式保持于吸嘴支架61的下端部。吸嘴66通過從省略圖示的負(fù)壓空氣供給裝置經(jīng)由空氣通路供給的負(fù)壓空氣來吸附電子元件。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)θ軸電動機(jī)56進(jìn)行驅(qū)動時，θ軸從動齒輪55及θ軸圓筒齒輪64繞著r軸旋轉(zhuǎn)。隨之，各吸嘴支架61、各吸嘴齒輪65及各吸嘴66繞著各自的旋轉(zhuǎn)軸(θ軸)旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))。而且，伴隨著r軸電動機(jī)54的驅(qū)動而吸嘴工具60經(jīng)由分度軸52旋轉(zhuǎn)，由此各吸嘴66被依次轉(zhuǎn)位成繞r軸的規(guī)定的角度位置。

另外，如圖7所示，吸嘴工具60具有從保持多個吸嘴支架61的主體部的下表面沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向延伸的銷部67。在本實施方式中，在銷部67的前端部形成有隨著朝向旋轉(zhuǎn)軸線方向的下方而外徑變小的錐狀的引導(dǎo)面。在吸嘴工具60收納于工具臺73時，銷部67選擇性地插入到對應(yīng)的在槽80的底部設(shè)置的孔部81、82中的任一個。由此，吸嘴工具60以收納角度an1、an2中的任一個收納于工具臺73。

在本實施方式中，吸嘴工具60的銷部67及工具臺73的孔部81、82構(gòu)成元件安裝機(jī)1中的角度決定機(jī)構(gòu)ca。角度決定機(jī)構(gòu)ca允許工具臺73收納的吸嘴工具60的升降，限制吸嘴工具60相對于工具臺73的繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)。該角度決定機(jī)構(gòu)ca允許工具臺73以預(yù)先設(shè)定的多種收納角度an1、an2收納吸嘴工具60。

在本實施方式中，通過配置兩個孔部81、82，而預(yù)先設(shè)定兩種收納角度an1、an2。即，銷部67選擇性地插入到多個孔部81、82中的任一個，從而以與孔部81、82和銷部67的位置關(guān)系所對應(yīng)的收納角度an1、an2來限制吸嘴工具60相對于工具臺73的繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)。

具體而言，在旋轉(zhuǎn)方向的外力施加于收納的吸嘴工具60的情況下，插入于孔部81、82的銷部67與孔部81、82的內(nèi)周面卡合而限制吸嘴工具60的旋轉(zhuǎn)。此時，銷部67相對于孔部81、82在旋轉(zhuǎn)軸線方向上未卡合，角度決定機(jī)構(gòu)ca允許吸嘴工具60的升降。

(3.控制裝置90的詳細(xì)結(jié)構(gòu))

控制裝置90經(jīng)由未圖示的總線而與輸入輸出接口連接。在該輸入輸出接口上連接電動機(jī)控制電路、拍攝控制電路等。如圖9所示，控制裝置90具備安裝控制部91、角度取得部92、更換控制部93。

安裝控制部91經(jīng)由電動機(jī)控制電路來控制頭單元33的位置、動作。更詳細(xì)而言，在電子元件的安裝處理中，安裝控制部91輸入從各種傳感器輸出的信息、各種識別處理的結(jié)果。并且，安裝控制部91基于存儲于存儲裝置的安裝數(shù)據(jù)、各種傳感器的信息、圖像處理、識別處理的結(jié)果，向電動機(jī)控制電路送出控制信號。由此，控制吸嘴工具60保持的吸嘴66的位置及繞θ軸的旋轉(zhuǎn)角度。

另外，上述識別處理包含基板bd的定位狀態(tài)的識別處理。該識別處理使用通過設(shè)于元件移載裝置30的基板攝像機(jī)71的拍攝而取得的基板bd的圖像，通過圖像處理來識別附于該基板bd的規(guī)定位置的基板標(biāo)記。安裝控制部91基于拍攝基板bd時的xy機(jī)器人31的控制位置及圖像中的基板標(biāo)記的位置，來識別基板bd的定位狀態(tài)。

角度取得部92取得工具臺73的更換用的吸嘴工具60的收納角度。作為收納角度的取得方法，可采用各種形態(tài)。在本實施方式中，角度取得部92基于以工具臺73收納的更換用的吸嘴工具60為對象的基板攝像機(jī)71的拍攝得到的吸嘴工具60的圖像，取得吸嘴工具60的收納角度。

在使用了更換用的吸嘴工具60的圖像的收納角度的取得處理中，例如可以通過識別吸嘴工具60的上表面的外觀而對收納角度進(jìn)行轉(zhuǎn)位。在本實施方式中，角度取得部92基于在吸嘴工具60的圖像中附于吸嘴工具60的上表面的標(biāo)記的位置來取得吸嘴工具60的收納角度。該標(biāo)記是吸嘴工具60的識別處理使用的信息碼mn。

另外，在本實施方式中，如上所述，更換用的吸嘴工具60在工具臺73中以兩種收納角度an1、an2中的任一個被收納。因此，角度取得部92通過識別圖像中的信息碼mn的大致的位置或方向(例如，二維碼的上下方向)，來判斷是兩種收納角度an1、an2中的哪一個，由此能夠取得收納角度。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，角度取得部92能夠在不進(jìn)行高精度的圖像處理的情況下取得收納角度，能減輕處理負(fù)載。

更換控制部93在吸嘴工具60的更換處理中，使工具保持裝置51進(jìn)行升降而使工具臺73收納的更換用的吸嘴工具60由工具保持裝置51保持，并基于該吸嘴工具60的收納角度an1、an2使工具保持裝置51旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行吸嘴工具60相對于頭主體41的角度對合。具體而言，更換控制部93以使頭主體41的吸嘴桿42通過吸嘴工具60的通路pr的方式，調(diào)整吸嘴工具60相對于頭主體41的相對角度。

另外，在吸嘴工具60的更換處理中，更換控制部93對工具保持裝置51的動作進(jìn)行控制，以使該吸嘴工具60以多種收納角度中的與和頭主體41角度對合的吸嘴工具60的保持角度at之差最小的收納角度收納于工具臺73。在此，“保持角度”是角度對合時的吸嘴工具60相對于頭主體41的角度。具體而言，在本實施方式中，如圖6所示，保持角度at相當(dāng)于吸嘴桿42處于能夠通過通路pr的狀態(tài)的角度。

在該保持角度at與兩種收納角度an1、an2中的任一個相等的情況下，更換控制部93以相等的一方的收納角度收納吸嘴工具60。而且，在保持角度at與兩種收納角度an1、an2中的哪一個都不相等的情況下，更換控制部93以接近于保持角度at的一方的收納角度收納吸嘴工具60。由此，能降低在吸嘴桿42通過了通路pr之后使吸嘴工具60旋轉(zhuǎn)至收納角度為止時的旋轉(zhuǎn)量。

(4.吸嘴工具的更換處理)

元件安裝機(jī)1的控制裝置90根據(jù)安裝數(shù)據(jù)、吸嘴66的狀態(tài)等，執(zhí)行自動地更換吸嘴工具60的更換處理。在吸嘴工具60的更換處理中，首先，控制裝置90使頭單元33向工具臺73移動。由此，如圖10所示，控制裝置90將裝配有吸嘴工具60的工具保持裝置51定位在工具臺73的空閑的槽80的上方(步驟11(以下，將“步驟”記為“s”))。

接下來，更換控制部93對r軸電動機(jī)54進(jìn)行控制，調(diào)整相對角度以使頭主體41的吸嘴桿42與吸嘴工具60的通路pr繞著r軸處于同一位置(參照圖6)。并且，更換控制部93使工具保持裝置51下降，以使吸嘴桿42通過通路pr。這樣，更換控制部93使θ軸從動齒輪55的離合器部及θ軸圓筒齒輪64的離合器部分離，而從頭主體41拆下吸嘴工具60(s12)。

接下來，更換控制部93選擇上述空閑槽80能夠收納吸嘴工具60的第一收納角度an1和第二收納角度an2中的與吸嘴工具60的保持角度at之差最小的一方。并且，更換控制部93對工具保持裝置51的動作進(jìn)行控制，以使吸嘴工具60旋轉(zhuǎn)選擇的收納角度與保持角度at的差量(s13)。具體而言，更換控制部93對r軸電動機(jī)54的動作進(jìn)行控制，以使保持吸嘴工具60的分度軸52成為規(guī)定的角度。

在此，設(shè)為第一收納角度an1與保持角度at相同。更換控制部93以成為第一收納角度an1的方式對工具保持裝置51的動作進(jìn)行控制。即，更換控制部93以維持吸嘴工具60的保持角度at的方式對r軸電動機(jī)54的動作進(jìn)行控制。因此，在本實施方式中，省略了s13中的吸嘴工具60的旋轉(zhuǎn)。

更換控制部93使工具保持裝置51進(jìn)一步下降，以在工具臺73的空閑槽80中收納吸嘴工具60。此時，吸嘴工具60的銷部67插入到工具臺73的槽80的孔部81。由此，構(gòu)成角度決定機(jī)構(gòu)ca的孔部81及銷部67成為繞旋轉(zhuǎn)軸線卡合的狀態(tài)，吸嘴工具60以第一收納角度an1被收納(s14)。

控制裝置90在吸嘴工具60載置于槽80的狀態(tài)下，將分度軸52的夾緊機(jī)構(gòu)解除，并使工具保持裝置51上升。由此，工具保持裝置51從吸嘴工具60脫離。控制裝置90對于通過s11～s14的處理而收納于工具臺73的吸嘴工具60，將該槽80的編號與收納角度an1建立關(guān)聯(lián)地存儲于存儲裝置(s15)。

接下來，控制裝置90使頭單元33移動，將工具保持裝置51定位在收納有接下來使用的更換用的吸嘴工具60的槽80的上方(s21)。此時，控制裝置90通過基板攝像機(jī)71拍攝收納于槽80的狀態(tài)的更換用的吸嘴工具60，取得該吸嘴工具60的圖像而存儲于存儲裝置(s22)。

更換控制部93使工具保持裝置51下降，將分度軸52向吸嘴工具60的θ軸圓筒齒輪64的內(nèi)周側(cè)插入。然后，更換控制部93使分度軸52的夾緊機(jī)構(gòu)工作，使工具保持裝置51保持更換用的吸嘴工具60。并且，更換控制部93使工具保持裝置51上升而將吸嘴工具60從工具臺73拆下(s23)。

角度取得部92取得由工具保持裝置51保持的吸嘴工具60的收納角度(s24)。更具體而言，角度取得部92在通過s22的拍攝處理而取得的更換用的吸嘴工具60的圖像中，基于附于吸嘴工具60的上表面的信息碼的位置來取得吸嘴工具60的收納角度。

在本實施方式中，吸嘴工具60以第一收納角度an1或第二收納角度an2收納于工具臺73。因此，角度取得部92通過在吸嘴工具60的圖像中識別信息碼的大概的位置，能夠取得該吸嘴工具60的收納角度。在此，設(shè)為更換用的吸嘴工具60以第二收納角度an2被收納。

接下來，更換控制部93基于在s24中取得的吸嘴工具60的收納角度an2而使工具保持裝置51旋轉(zhuǎn)，來進(jìn)行吸嘴工具60相對于頭主體41的角度對合(s25)。在此，收納角度an2相對于吸嘴工具60的保持角度at偏離180°，因此更換控制部93使處于保持有吸嘴工具60的狀態(tài)的分度軸52旋轉(zhuǎn)180°。由此，以使頭主體41的吸嘴桿42和吸嘴工具60的通路pr繞r軸處于同一位置的方式(參照圖6)，調(diào)整吸嘴工具60相對于吸嘴桿42的相對角度。

并且，更換控制部93以使吸嘴桿42通過通路pr的方式使工具保持裝置51上升。由此，θ軸圓筒齒輪64的離合器部及θ軸圓筒齒輪64的離合器部連結(jié)。這樣，更換控制部93在頭主體41上安裝更換用的吸嘴工具60(s26)。接下來，更換控制部93以使頭主體41的輥44位于第一桿卡合片63a的周向?qū)挾鹊闹醒氲姆绞绞狗侄容S52旋轉(zhuǎn)(s27)。由此，第一桿卡合片63a成為與由吸嘴桿42及輥44形成的卡合槽卡合的狀態(tài)。

如上所述，控制裝置90通過執(zhí)行吸嘴工具60的收納處理(s11～s15)及安裝處理(s21～s27)，來更換吸嘴工具60?？刂蒲b置90在再次執(zhí)行吸嘴工具60的更換處理的情況下，執(zhí)行吸嘴工具60的收納處理。此時，更換控制部93無論該吸嘴工具60的原來的收納角度an2(在s24中取得)如何，都基于保持角度at而從兩種收納角度an1、an2之中選擇角度差較小的第一收納角度an1，收納于工具臺73(s13、s14)。

(5.實施方式的結(jié)構(gòu)的效果)

本實施方式的元件安裝機(jī)1具備：元件移載裝置30，以能夠拆裝的方式保持安裝有吸嘴66的吸嘴工具60，使吸嘴工具60移動而將吸附于吸嘴66的電子元件向基板bd上的安裝位置移載；工具臺73，收納更換用的吸嘴工具60；及控制裝置90，控制元件移載裝置30的動作，來執(zhí)行電子元件的安裝處理及吸嘴工具60的更換處理。

元件移載裝置30具有：頭主體41；工具保持裝置51，設(shè)置成相對于頭主體41能夠升降且能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并保持吸嘴工具60。工具臺73構(gòu)成為能夠以不同的多個收納角度an1、an2收納更換用的吸嘴工具60。

控制裝置90具有：角度取得部92，取得工具臺73中的更換用的吸嘴工具60的收納角度(an1、an2)；及更換控制部93，在吸嘴工具60的更換處理中，更換控制部93使工具保持裝置51升降而使工具保持裝置51保持收納于工具臺73的更換用的吸嘴工具60，并且基于該吸嘴工具60的收納角度(an1、an2)使工具保持裝置51旋轉(zhuǎn)，來進(jìn)行吸嘴工具60相對于頭主體41的角度對合。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，工具臺73構(gòu)成為能夠以不同的多個收納角度an1、an2收納更換用的吸嘴工具60。由此，收納于工具臺73的更換用的吸嘴工具60的收納角度an1、an2的設(shè)定自由度提高。而且，在吸嘴工具60的更換處理中，更換控制部93基于收納角度來進(jìn)行吸嘴工具60相對于頭主體41的角度對合(s25)。由此，能夠進(jìn)行與收納性高的工具臺73相適應(yīng)的吸嘴工具60的更換處理。

另外，工具臺73能夠以不同的多個收納角度an1、an2收納更換用的吸嘴工具60。由此，能夠以與相對于頭主體41進(jìn)行了角度對合后的吸嘴工具60的保持角度at對應(yīng)的收納角度(在實施方式中為第一收納角度an1)將吸嘴工具60保持于工具臺73。由此，在吸嘴工具60的更換處理中，能夠使吸嘴工具60的角度對合所需的吸嘴工具60的旋轉(zhuǎn)角度為0或減小。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)吸嘴工具60的更換處理的效率化。

另外，元件安裝機(jī)1還具備角度決定機(jī)構(gòu)ca，該角度決定機(jī)構(gòu)ca允許工具臺73收納的吸嘴工具60的升降并限制吸嘴工具60相對于工具臺73的繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)。角度決定機(jī)構(gòu)ca允許工具臺73以預(yù)先設(shè)定的多種收納角度(an1、an2)收納吸嘴工具60。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，工具臺73通過角度決定機(jī)構(gòu)ca以多種收納角度an1、an2中的任一個收納角度收納吸嘴工具60。由此，與吸嘴工具60能夠以任意的收納角度收納于工具臺73的結(jié)構(gòu)相比，控制裝置90的角度取得部92進(jìn)行的收納角度an1、an2的取得變得容易。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)吸嘴工具60的更換處理的效率化。

另外，角度決定機(jī)構(gòu)ca具有：多個孔部81、82，設(shè)置在工具臺73及吸嘴工具60中的一方，并配置在繞著收納于工具臺73的吸嘴工具60的繞旋轉(zhuǎn)軸線的不同位置；集銷部67，設(shè)置在工具臺73及吸嘴工具60中的另一方，插入到多個孔部81、82。

角度決定機(jī)構(gòu)ca通過將銷部67選擇性地插入到多個孔部81、82中的任一個，而以與該孔部81、82和銷部67的位置關(guān)系對應(yīng)的收納角度an1、an2來限制吸嘴工具60相對于工具臺73的繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，工具臺73根據(jù)銷部67與多個孔部81、82的關(guān)系來設(shè)定多種收納角度an1、an2。由此，角度決定機(jī)構(gòu)ca通過比較簡易的結(jié)構(gòu)，能夠可靠地限制更換用的吸嘴工具60相對于工具臺73的繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)。而且，能夠通過設(shè)置孔部81、82，來容易地設(shè)定多種收納角度an1、an2。

另外，在吸嘴工具60的更換處理中，更換控制部93對工具保持裝置51的動作進(jìn)行控制，以使該吸嘴工具60以多種收納角度an1、an2中的與和頭主體41進(jìn)行了角度對合后的吸嘴工具60的保持角度at之差成為最小的收納角度收納于工具臺73。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在吸嘴工具60的更換處理中，吸嘴工具60以與相對于頭主體41的保持角度at對應(yīng)的收納角度(在實施方式中為第一收納角度an1)收納于工具臺73。由此，能夠使工具保持裝置51收納吸嘴工具60時所需的旋轉(zhuǎn)角度為0或減小。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)吸嘴工具60的更換處理的效率化。

另外，控制裝置90在電子元件的安裝處理中，基于設(shè)置于元件移載裝置30的基板攝像機(jī)71的拍攝的基板bd的圖像來控制吸嘴66的位置。角度取得部92基于以收納于工具臺73的更換用的吸嘴工具60為對象的基板攝像機(jī)71的拍攝的吸嘴工具60的圖像，來取得該吸嘴工具60的收納角度(an1、an2)。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，角度取得部92基于基板攝像機(jī)71以吸嘴工具60為對象進(jìn)行拍攝而得到的吸嘴工具60的圖像，取得更換用的吸嘴工具60的收納角度(an1、an2)。這樣，通過沿用作為已存的設(shè)備的基板攝像機(jī)71，能夠取得吸嘴工具60的收納角度(an1、an2)，因此不需要新配置攝像機(jī)或傳感器，能夠抑制設(shè)備成本的增加。

另外，角度取得部92基于在吸嘴工具60的圖像中附于吸嘴工具60的上表面的標(biāo)記的位置來取得吸嘴工具60的收納角度(an1、an2)。標(biāo)記是具有包含吸嘴工具60的類別及識別編號的信息，使用于該吸嘴工具60的識別處理的信息碼mn。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，角度取得部92通過圖像處理來識別吸嘴工具60的識別使用的信息碼mn，取得更換用的吸嘴工具60的收納角度(在實施方式中為第一收納角度an1)(s24)。信息碼mn由于附于吸嘴工具60的上表面，因此在基板攝像機(jī)71的攝像機(jī)視野內(nèi)。而且，信息碼mn成為吸嘴工具60的上表面的特征部分。角度取得部92通過沿用作為已存的設(shè)備的信息碼mn，能夠取得吸嘴工具60的收納角度(an1、an2)，因此不需要新配置攝像機(jī)或傳感器，能夠抑制設(shè)備成本的增加。

<實施方式的變形形態(tài)>

(關(guān)于工具臺)

在實施方式中，角度決定機(jī)構(gòu)ca由設(shè)于工具臺73的多個孔部81、82和設(shè)于吸嘴工具60的銷部67構(gòu)成。與此相對，角度決定機(jī)構(gòu)ca可以將多個孔部設(shè)于吸嘴工具60，并將銷部設(shè)于工具臺73。

另外，角度決定機(jī)構(gòu)ca可以具有沿周向等間隔地配置的多個孔部和與該孔部為同數(shù)且沿周向等間隔地配置的多個銷部。在這樣的結(jié)構(gòu)中，各銷部根據(jù)收納角度而插入于任一個孔部。而且，角度決定機(jī)構(gòu)ca除了孔部和銷部之外，只要是能夠繞著吸嘴工具60的旋轉(zhuǎn)軸線卡合的結(jié)構(gòu)即可，可采用各種形態(tài)。

此外，工具臺73可以不具有角度決定機(jī)構(gòu)ca而能夠以任意的收納角度收納吸嘴工具60。在這樣的結(jié)構(gòu)中，工具臺73中的更換用的吸嘴工具60的收納角度的設(shè)定自由度提高。另一方面，在收納角度的取得處理(s24)中，要求一定程度的精度。因此，從降低收納角度的取得處理(s24)的處理負(fù)載的觀點出發(fā)，優(yōu)選實施方式中例示的形態(tài)。

(關(guān)于信息碼mn、收納角度的取得處理)

在實施方式中，角度取得部92取得收納角度時使用的吸嘴工具60的圖像中的標(biāo)記是吸嘴工具60的識別處理使用的信息碼mn。作為該信息碼mn，也可以采用二維碼或條形碼。而且，上述標(biāo)記除了信息碼之外，也可以是例如通過文字列記載有識別信息的信息標(biāo)簽。

另外，在實施方式中，工具臺73能夠以兩種收納角度an1、an2收納吸嘴工具60。因此，在吸嘴工具60的識別處理中，假定為例如以第一收納角度an1收納吸嘴工具60，以第一收納角度an1收納的情況下，以拍攝附于吸嘴工具60的規(guī)定位置的信息碼mn的方式控制基板攝像機(jī)71的位置。

在此，控制裝置90在拍攝的圖像不包含信息碼mn的情況下，以第二收納角度an2收納吸嘴工具60。并且，在以第二收納角度an2收納的情況下，以拍攝附于吸嘴工具60的規(guī)定位置的信息碼mn的方式控制基板攝像機(jī)71的位置。

因此，角度取得部92能夠通過參照這樣的吸嘴工具60的識別處理中的動作記錄，而取得吸嘴工具60的收納角度。在吸嘴工具60的更換處理中，省略吸嘴工具60的拍攝處理(s22)，能夠通過從控制裝置90的存儲裝置讀出而取得收納角度。

另外，角度取得部92在收納角度的取得處理(s24)中，除了使用基板攝像機(jī)71的拍攝產(chǎn)生的吸嘴工具60的圖像之外，可采用各種形態(tài)。例如，可以在工具臺73設(shè)置檢測收納角度的傳感器，角度取得部92基于該傳感器的輸出值來取得收納角度，而且，除了將基板攝像機(jī)71沿用于吸嘴工具60的拍攝之外，角度取得部92也可以使用以拍攝吸嘴工具60的上表面的方式最佳化的專用攝像機(jī)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，也起到與實施方式的結(jié)構(gòu)相同的效果。

附圖標(biāo)記說明

1：元件安裝機(jī)

10：基板輸送裝置，20：元件供給裝置，30：元件移載裝置

40：裝配頭

41：頭主體，51：工具保持裝置

60：吸嘴工具

66：吸嘴，67：銷部(角度決定機(jī)構(gòu))

71：基板攝像機(jī)

72：吸嘴臺

73：工具臺

80：槽，81、82：孔部(角度決定機(jī)構(gòu))

90：控制裝置，92：角度取得部，93：更換控制部

bd：基板，pr：通路，ca：角度決定機(jī)構(gòu)

mn：信息碼(標(biāo)記)

an1、an2：收納角度，at：保持角度