部件安裝設備和部件檢測方法
2023-10-09 06:33:59 2
專利名稱：部件安裝設備和部件檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種部件安裝設備和一種部件檢測方法，該部件安裝設備通過使用安裝頭來拾取和握持部件，以因此在基板上移動和安裝部件，該部件檢測方法用於檢測部件是否仍然被部件安裝設備的安裝頭中的任何一個拾取並保持。
背景技術：
在基板上安裝諸如半導體裝置的部件的部件安裝設備重複地執行部件安裝操作。具體地說，安裝頭中的每一個都藉助於真空吸取來從部件供給單元拾取部件，在部件供給單元中，並排布置諸如帶式供給器的多個零件供給器。安裝頭然後將部件移動並組裝在由基板固定單元定位和保持的基板上。錯誤操作；也就是，有可能在部件安裝操作期間出現因為真空拾取的穩定性而導致的部件的不可靠的固定和釋放。例如，在用於在基板上安裝部件的安裝操作中，藉助於暫停真空吸取來從拾取嘴釋放部件。此時，可能有下述情況部件將因為任何原因而仍然保持附著在拾取嘴的拾取表面上並且未從其釋放。在這樣的情況 下，出現所謂的「帶回部件」。更具體地，在部件安裝操作期間，部件還沒有被安裝在基板上，並且在保持未被安裝的同時與安裝頭一起返回到部件供給單元。因為這個原因，不能正常地執行下一個部件安裝操作，這引起操作錯誤。為了檢測這樣的帶回部件，迄今採用的部件安裝設備具有部件檢測功能，用於檢測部件是否仍然存在於安裝頭的拾取嘴的任何一個下端上；即，部件是否保持附著在任何一個下端上(參見例如專利文獻I)。與示例專利文獻相關地描述的現有技術針對下述配置，其中，在對應的安裝頭在基板保持單元和部件供給單元之間前後移動所沿著的移動路徑被看作檢查對象的同時，布置由光投影器和線傳感器相機構成的部件檢測器。當安裝頭的拾取嘴與從光投影器向線傳感器相機投影的帶狀檢查光束相交時，線傳感器相機捕獲圖像。藉助於該圖像，對部件是否仍然存在於任何一個拾取嘴上進行檢測。相關技術文獻專利文獻專利文獻I JP-A-2009-54819
發明內容
本發明要解決的問題然而，當要作為安裝操作的對象的基板是比相關技術類型的基板長的長基板時，前述的相關技術遇到下面的問題。具體地說，在處理作為工作對象的長基板的部件安裝設備中，水平地移動所述安裝頭的頭移動機構的步進梁的長度需要與所述基板的長度相稱。因此，在所述部件檢測設備中的所述光投影器和所述線傳感器相機之間的間隔變得比當工作對象是正常大小的基板時所需的間隔大得多。結果，當所述線傳感器相機捕獲圖像以檢測部件是否仍然存在於任何一個所述拾取嘴時實現的成像焦點範圍變得不可避免地更大。順便提及，迄今在所述線傳感器相機中設置的光學系統具有固定的聚焦，並且因此不能覆蓋寬的成像焦點範圍，諸如當長基板被視為對象時實現的寬的成像焦點範圍。因為這個原因，在其中所述安裝頭通過的位置處捕獲的圖像展現低的聚焦水平，這引起在以高精度檢測存在或不存在部件中遇到困難的情況。因此，本發明意欲提供一種部件安裝設備和一種部件檢測方法，它們使得可以即使當以長基板為對象時也能以高精度檢測在安裝頭的拾取嘴上存在或不存在部件。用於解決問題的手段本發明的一種部件安裝設備對應於藉助安裝頭從部件供給單元拾取部件以在基板上移動和安裝所述部件的部件安裝設備，所述設備包括基板輸送機構，該基板輸送機構沿第一方向移動所述基板，以將所述基板定位和保持在部件安裝操作位置處；以及頭移動機構，該頭移動機構藉助第一移動機構和第二移動機構沿所述第一方向和與所述第一方向正交的第二方向移動所述安裝頭，由此沿第二方 向在所述基板輸送機構和在所述基板輸送機構旁邊設置的所述部件供給單元之間移動相應的安裝頭；成像單元，該成像單元包括光投射單元和多個線傳感器相機，所述光投射單元用於投射帶狀檢查光束，所述多個線傳感器相機接收所述檢查光束、並且輸出作為用於表示附接到所述安裝頭的拾取嘴的下端的狀態的圖像數據的光束，並且它們被配置成使得所述光投射單元和所述多個線傳感器相機彼此相對地放置，其中所述安裝頭的移動路徑介於其間並且在所述安裝頭沿其第一方向的移動行程之外；光學系統，該光學系統是分別為所述多個線傳感器相機提供的、並且具有與已經通過將沿所述第一方向的所述移動行程劃分為多段而確定的頭移動範圍分段的任何一個對應地設置的焦點；以及圖像選擇處理單元，所述圖像選擇處理單元選擇性地捕獲從所述多個線傳感器相機輸出的圖像數據；移動路徑計算單元，所述移動路徑計算單元在部件安裝回合的每一個中，從以所述基板為目標的安裝程序數據導出在一個部件安裝回合中所述安裝頭的移動路徑，在該部件安裝回合期間所述安裝頭在所述部件供給單元和所述基板輸送機構之間前後移動；成像控制單元，所述成像控制單元基於與所導出的移動路徑相關的數據來控制所述圖像選擇處理單元，由此，選擇和捕獲從分配了所述頭移動範圍分段的所述線傳感器相機輸出的圖像數據，所述頭移動範圍分段在所述部件安裝回合的每一個期間與所述安裝頭的所述移動路徑相交；以及確定處理單元，所述確定處理單元根據所述選擇性捕獲的圖像數據確定在所述拾取嘴的所述下端上是否存在部件。本發明的一種部件檢測方法對應於一種在部件安裝設備中檢測在安裝頭的拾取嘴的下端上是否存在部件的部件檢測方法，所述部件安裝設備藉助安裝頭從部件供給單元拾取部件以在基板上移動和安裝所述部件，其中，所述設備包括基板輸送機構，該基板輸送機構沿第一方向移動所述基板，以將所述基板定位並保持在部件安裝操作位置處；以及頭移動機構，該頭移動機構藉助第一移動機構和第二移動機構沿所述第一方向和與所述第一方向正交的第二方向移動所述安裝頭，由此沿第二方向在所述基板輸送機構和在所述基板輸送機構旁邊設置的所述部件供給單元之間移動所述安裝頭；成像單元，該成像單元包括光投射單元和多個線傳感器相機，所述光投射單元用於投射帶狀檢查光束，所述多個線傳感器相機接收所述檢查光束、並且輸出作為用於表示附接到所述安裝頭的拾取嘴的下端的狀態的圖像數據的光束，並且它們被配置成使得所述光投射單元和所述多個線傳感器相機彼此相對放置，並且所述安裝頭的移動路徑介於其間並且在所述安裝頭沿其第一方向的移動行程之外；光學系統，該光學系統是分別為所述多個線傳感器相機提供的、並且具有與已經通過將沿所述第一方向的所述移動行程劃分為多段而確定的頭移動範圍分段的任何一個對應地設置的焦點；以及圖像選擇處理單元，所述圖像選擇處理單元選擇性地捕獲從所述多個線傳感器相機輸出的圖像數據；並且其中所述方法包括移動路徑計算步驟，用於在部件安裝回合的每一個中，從以所述基板為目標的安 裝程序數據導出在一個部件安裝回合中所述安裝頭的移動路徑，在該部件安裝回合期間所述安裝頭在相應的所述部件供給單元和所述基板輸送機構之間前後移動；成像控制步驟，用於基於與所導出的移動路徑相關的數據來控制所述圖像選擇處理單元，選擇和捕獲從分配了所述頭移動範圍分段的所述線傳感器相機輸出的圖像數據，所述頭移動範圍分段在所述部件安裝回合的每一個期間與所述安裝頭的所述移動路徑相交；以及確定處理步驟，用於根據所述選擇性捕獲的圖像數據確定在所述拾取嘴的下端上是否存在部件。本發明的優點根據本發明，根據安裝程序數據對於每一個部件安裝回合導出在部件安裝回合中的安裝頭的每一個的移動路徑，在所述部件安裝回合期間，所述安裝頭在對應的部件供給單元和基板輸送機構之間前後移動。基於與如此導出的移動路徑相關的數據，選擇和捕獲從分配了所述頭移動範圍分段的所述線傳感器相機輸出的圖像數據，所述頭移動範圍分段在所述部件安裝回合的每一個期間與所述安裝頭的所述移動路徑相交。即使當以長基板為對象時，也可以以高精度檢測在所述安裝頭的所述拾取嘴的任何一個上是否仍然存在部件。
圖I是本發明的實施例的部件安裝設備的平面圖。圖2是屬於本實施例的部件安裝設備的安裝頭和由本實施例的部件安裝設備執行的部件檢測的說明圖。圖3是在本發明的實施例的部件安裝設備中的用於部件檢測的成像單元的結構的說明圖。圖4 (a)、(b)、(c)是由本發明的實施例的部件安裝設備執行的部件檢測的說明圖。圖5是示出本發明的實施例的部件安裝設備的控制系統的配置的單元圖。圖6是示出在本發明的實施例的部件安裝方法下執行的部件檢測處理的流程圖。
具體實施例方式現在參考附圖來描述本發明的實施例。首先，現在參考圖I來描述部件安裝設備I的配置。部件安裝設備I具有藉助於安裝頭來從部件供給單元獲得部件並且在基板上移動並安裝部件的功能。在圖I中，在基座Ia的上表面上沿著方向X (第一方向)布置基板輸送機構2。基板輸送機構2沿著作為基板的移動方向的方向X來移動要作為部件安裝操作的對象的基板3，並且還將基板定位和保持在下面將描述的部件安裝機構的安裝操作位置處。在該實施例中，以沿移動方向比正常類型的基板長的長基板為對象，即，基板3。沿基板輸送機構2的方向Y (第二方向)在基板輸送機構2的任一側上布置部件供給單元4。在部件供給單元4的每一個中，將多個帶式供給器5並排安置。帶式供給器5的每一個都執行要安裝的載帶支承部件的節距供給(pitch-feed),由此向安裝頭10的拾取位置供應部件。將Y軸移動臺7沿定向方向Y的同時在其方向X上布置在基座Ia的一端處。兩個X軸移動臺8結合到Y軸移動臺7，以便能夠在方向Y上移動。安裝頭10被適配到X軸移動臺8中的每一個，以便能夠在方向X上移動。致動Y軸移動臺7和X軸移動臺8，於是，在方向X和Y兩者上水平地移動安裝頭10。 具體地說，X軸移動臺8充當第一移動機構，其在第一方向上移動安裝頭10。Y軸移動臺7充當第二移動機構，其在第二方向上移動安裝頭10。由X軸移動臺8和Y軸移動臺7構成的每對構成頭移動機構9，頭移動機構9在基板輸送機構2和部件供給單元4之間移動對應的安裝頭10，部件供給單元4在其方向Y上被布置在基板輸送機構2旁邊。如圖2中所示，安裝頭10的每一個都是多類型部件保持頭，其具有多個拾取嘴11，該多個拾取嘴11可以單獨地上升或降低。拾取嘴11的每一個都拾取和保持作為安裝對象的部件P。由部件識別相機6、光投射單元13和線傳感器相機單元14構成的成像單元15介於基板輸送機構2和部件供給單元4的每一個之間。在向下定向相機的成像平面的同時，與安裝頭10相結合地移動的基板識別相機12被安置在X軸移動臺8的每一個上。從部件供給單元4拾取部件的安裝頭10在對應的部件識別相機6上在方向X上移動的同時執行掃描操作，據此，部件識別相機6捕獲由安裝頭10的拾取嘴11拾取和保持的部件P的圖像(參見圖2)。圖像識別處理單元23 (參見圖5)將通過成像行為捕獲的圖像進行識別處理，據此，可以檢測由安裝頭10保持的部件P的存在/不存在或位置移位。基板識別相機12在當安裝頭10已經移動到在基板3上的位置時捕獲基板3的圖像，據此，檢測基板3上安裝了部件的位置。在成像單元15中，光投射單元13和線傳感器相機單元14被定位得彼此相對，使得用於部件安裝回合的移動路徑介於其間，在該部件安裝回合中，安裝頭10在基板3和部件供給單元4之間前後移動。光投射單元13和線傳感器相機單元14被布置在方向X上的每一個安裝頭10的移動行程S的範圍之外，由此防止成像單元15制約安裝頭10的移動。光投射單元13的每一個都具有以類似帶形狀來投影諸如雷射束的高度定向的光束的功能。線傳感器相機單元14的每一個都具有接收帶狀檢查光束並且將檢查光束輸出為圖像數據的功能，該圖像數據示出附接到安裝頭的拾取嘴11的每一個的下端的狀態。如圖2中所示，成像單元15藉助於線傳感器相機單元14接收從光投射單元13投射的帶狀檢查光束13a。檢測在以在基板3上的部件安裝點3a為目標的安裝頭操作之後在安裝頭返回到部件供給單元4的過程中由安裝頭10帶回的部件的存在或不存在；該部件即在部件安裝操作期間在保持附接到拾取嘴11的下端的同時返回到部件供給單元4而未被適當地安裝在基板3上的部件P。參見圖3，現在描述在成像單元15中採用的線傳感器相機單元14的配置。如圖3中所示，線傳感器相機單元14由多個(三個)線傳感器相機構成(在本實施例中);即，第一線傳感器相機14A、第二線傳感器相機14B和第三線傳感器相機14C。第一線傳感器相機14A具有第一光接收單元18A，第一光接收單元18A包括由串行連接的光接收元件構成的線傳感器18a ；以及,第一光學系統16A,該第一光學系統16A在線傳感器18a上由用於成像目的的入射光形成圖像。第二線傳感器相機14B具有第二光接收單元18B，第二光接收單元18B包括由串行連接的光接收元件構成的線傳感器18a ；以及，第二光學系統16B，該第二光學系統16B在線傳感器18a上由用於成像目的的入射光形成圖像。第三線傳感器相機14C具有第三光接收單元18C，第三光接收單元18C包括由串行連接的光接收元件構成的線傳感器18a ；以及,第三光學系統16C,該第三光學系統16C在線傳感器18a上由用於成像目的的入射光形成圖像。
從光投射單兀13投射的檢查光束13a在對於第一線傳感器相機14A布置的第一半反射鏡17A上進行反射，因此通過第一光學系統16A進入第一光接收單元18A。從光投射單元13投射的檢查光束13a在對於第二線傳感器相機14B布置的第二半反射鏡17B上進行反射，因此通過第二光學系統16B進入第二光接收單元18B。從光投射單元13投射的檢查光束13a在對於第三線傳感器相機14C布置的第三半反射鏡17C上進行反射，因此通過第三光學系統16C進入第三光接收單元18C。安裝頭10的每一個被移動使得作為成像對象的拾取嘴11的下端與入射光束13a相交，據此，在線傳感器18a的每一個的光接收元件上形成拾取嘴11的下端的相鄰部分的一維圖像。在該配置中，第一光學系統16A、第二光學系統16B和第三光學系統16C中的每一個都是具有固定焦點的光學系統。當光學系統在線傳感器18a上形成成像對象的圖像時採用的焦點根據光學系統被設置為不同的位置。在該實施例中，將在第一方向上實現的安裝頭10的移動行程S劃分為多個(三個)頭移動範圍分段；即，第一頭移動範圍分段SI、第二頭移動範圍分段S2、第三頭移動範圍分段S3。第一光學系統16A的焦點被設置使得位於沿著檢查光束13a的在第一頭移動範圍分段SI的大體中心的相鄰部分中。第二光學系統16B的焦點被設置使得位於沿著檢查光束13a的在第二頭移動範圍分段S2的大體中心的相鄰部分中。第三光學系統16C的焦點被設置使得位於沿著檢查光束13a的在第三頭移動範圍分段S3的大體中心的相鄰部分中。在其間安裝頭10從部件安裝點3a返回到部件供給單元4的移動操作時，事先作出關於拾取嘴11或成像對象與檢查光束13a相交的成像位置落在第一頭移動範圍分段SI、第二頭移動範圍分段S2和第三頭移動範圍分段S3的哪個內的預測。在由成像單元15執行的成像操作期間，從具有與由移動路徑相交的頭移動分段對應的設置其焦點的光學系統的線傳感器相機輸出的一維圖像數據選擇性被視為圖像數據，該圖像數據用於檢測部件P的存在或不存在(參見圖4 (a)、4 (b)和4 (C))。結果，在其間安裝頭10在基板3和部件供給單元4之間前後移動的部件安裝回合期間，焦點可以在部件安裝回合的每一個中基本上與安裝頭10的移動路徑相匹配。當將長的基板3視為對象時並且當在作為成像對象的拾取嘴11和線傳感器相機單元14之間的距離在每一個部件安裝回合中改變時，可以獲取展現優越聚焦水平的清楚圖像。而且，第一光學系統16A、第二光學系統16B和第三光學系統16C中的每一個被配置使得多個透鏡組被組合以便能夠沿著光軸的方向移動。可以根據焦點的每一個來將第一線傳感器相機14A、第二線傳感器相機14B和第三線傳感器相機14C中的每一個的成像範圍調整為期望的大小。結果，即使當長的基板3被視為對象時並且當位於遠離線傳感器相機單元14的位置處的拾取嘴11被視為成像對象時，可以將成像範圍設置為適合於檢測部件的大小，使得可以增強識別的精度。在該實施例中，成像單元15的每一個由帶狀投射檢查光束13a的光投射單元13和由多個線傳感器相機(第一線傳感器相機14A、第二線傳感器相機14B和第三線傳感器相機14C)構成的線傳感器相機單元14構成，該多個線傳感器相機接收檢查光束13a，並且將光輸出為圖像數據，該圖像數據示出附接到安裝頭10的每一個的拾取嘴11的下端的狀態。光投射單元13和線傳感器相機單元14被布置得彼此相對，並且其中在第一方向上在安裝頭10的每一個的移動行程S的範圍之外夾著安裝頭10的移動路徑。 第一線傳感器相機14A配備有第一光學系統16A，與作為在第一方向上的移動行程S被劃分為子分段之一的第一頭移動範圍分段SI對應地設置第一光學系統16A的焦點。第二線傳感器相機14B配備有第二光學系統16B,與作為在第一方向上的移動行程S被劃分為子分段之一的第二頭移動範圍分段S2對應地設置第二光學系統16B的焦點。第三線傳感器相機14C配備有第三光學系統16C,與作為在第一方向上的移動行程S被劃分為子分段之一的第三頭移動範圍分段S3對應地設置第三光學系統16C的焦點。第一光學系統16A具有變焦機構，該變焦機構用於根據第一線傳感器相機14A的焦點將第一線傳感器相機14A的成像範圍調整為期望的大小。第二光學系統16B具有變焦機構，該變焦機構用於根據第二線傳感器相機14B的焦點將第二線傳感器相機14B的成像範圍調整為期望的大小。第三光學系統16C具有變焦機構，該變焦機構用於根據第三線傳感器相機14C的焦點將第三線傳感器相機14C的成像範圍調整為期望的大小。參見圖5，現在描述控制系統的配置。算術處理單元20是CPU。根據在存儲器單元21中存儲的程序或數據，算術處理單元20控制下面提供的相應單元，由此讓這些單元執行部件安裝設備I執行部件安裝操作所需的操作或處理。存儲器單元21存儲安裝程序數據21a，安裝程序數據21a包括用於部件安裝操作的操作程序和安裝數據等。安裝程序數據21a包括安裝順序數據，該安裝順序數據示出執行以在基板3上設置的多個部件安裝點為目標的安裝操作的順序；安裝位置數據，用於定位相應部件安裝點的位置。機構致動單元22在算術處理單元20的控制下致動基板輸送機構2、安裝頭10和頭移動機構9。圖像識別處理單元23將由基板識別相機12和部件設備相機6獲取的圖像數據進行識別處理。由此檢測在基板3上的部件安裝點的位置和由相應安裝頭10保持的部件P的位置移位。藉助於其間頭移動機構9移動相應安裝頭10的部件定位操作，基於位置識別的結果來進行位置校正。圖像識別處理單元23將從構成成像單元15的相應線傳感器相機單元14輸出的移位圖像組合在一起，由此獲取用於表示安裝頭10的每一個的多個拾取嘴11的下端的狀態的二維圖像數據。成像單元15的線傳感器相機單元14和光投射單元13由下面將描述的成像控制單元26控制。
圖像選擇處理單元24具有在成像控制單元26的控制下選擇性地捕獲從第一線傳感器相機14A、第二線傳感器相機14B和第三線傳感器相機14C輸出的圖像數據。移動路徑計算單元25具有在每一個部件安裝回合中從以基板3為目標的安裝程序數據21a導出用於部件安裝回合的安裝頭10的每一個的移動路徑的功能，在該部件安裝回合期間，安裝頭10在部件供給單元4和由基板輸送機構2定位和保持的基板3之間前後移動。具體地說，藉助於在安裝程序數據21a中包括的安裝順序數據和安裝位置數據來指定當安裝頭10從用於一個部件安裝回合的部件安裝點3a返回到部件供給單元4以便拾取用於另一個部件安裝回合的部件時採用的用於下一個部件安裝回合的移動目的地的位置。由此，導出安裝頭10的移動路徑與從光投射單元13始發至成像單元15中的線傳感器相機單元14的檢查光束13a相交的位置。成像控制單元26也基於與由移動路徑計算單元25導出的移動路徑相關的數據來控制由成像單元15和圖像選擇處理單元24執行的成像操作。由此有可能選擇在多個線傳感器相機，即第一線傳感器相機14A、第二線傳感器相機14B和第三線傳感器相機14C當中的、從向頭移動範圍分段分配的線傳感器相機輸出的圖像數據，在該頭移動範圍分段中，在 部件安裝回合的每一個中安裝頭10之一的移動路徑與檢查光束13a相交，並且讓圖像識別處理單元23捕獲如此選擇的圖像數據。確定處理單元27根據由圖像選擇處理單元24選擇性地捕獲的圖像數據來執行用於確定部件P是否在拾取嘴11的下端上的處理。顯示單元28是諸如液晶板的顯示板。除了顯示由基板識別相機12、部件識別相機6和成像單元15捕獲的圖像之外，顯示單元28顯示指南屏幕，用於輸入用於操作部件安裝設備I的命令和數據等。操作輸入單元29是輸入裝置，諸如在鍵盤上或在顯示單元28的顯示屏幕中設置的觸摸板開關。操作輸入單元29使得能夠輸入用於操作的命令和數據。參考圖6，現在描述實施例的部件檢測處理。部件檢測處理用於部件安裝設備，其中，安裝頭10從對應的部件供給單元4拾取部件，並且在長基板3上移動和組裝部件；具體地說，部件檢測處理意欲用於檢測部件P在部件安裝回合中是否仍然在設置在安裝頭10上的相應拾取嘴11的下端上，在該部件安裝回合期間，安裝頭10在基板3和部件供給單元4之間前後移動。在圖6中，首先完成用於一個部件安裝回合的部件安裝操作(ST1)。例如，如圖I中所示，執行以在基板3上的部件安裝點3a為目標的部件安裝操作。接下來，移動路徑計算單元25通過參考安裝程序數據21a來計算安裝頭10返回到部件供給單元4以便移位到下一個部件安裝回合所沿著的移動路徑(ST2)。具體地說，基於以基板3為目標的安裝程序數據21a，對於每一個部件安裝回合導出在其間安裝頭10在部件供給單元4和基板輸送機構2之間前後移動的部件安裝回合中安裝頭10的每一個的移動路徑(移動路徑計算步驟)。現在指定如此導出的移動路徑相交的頭移動分段，並且指定配備有與頭移動分段對應地設置其焦點的光學系統的線傳感器相機(ST3)。變焦機構根據焦點來調整如此指定的線傳感器相機的成像範圍(ST4)。順便提及，不需要在每種情況下都執行焦距調整，只要線傳感器相機已經事先單獨地執行了焦距調整。隨後，在其中已經完成執行部件安裝操作的安裝頭10的每一個返回到對應的部件供給單元4的移動操作期間，安裝頭10經過所指定的頭移動分段，因此與檢查光束13a相交(ST5)。圖像選擇處理單元24選擇性地捕獲從所指定的線傳感器相機輸出的圖像數據(ST6)。具體地說，在ST3和ST6中，基於與由移動路徑計算單元25導出的移動路徑相關的數據來控制圖像選擇處理單元24。由此選擇性地捕獲從分配了在每一個部件安裝回合中與安裝頭10的每一個的移動路徑相交的頭移動範圍分段的線傳感器相機輸出的圖像數據(成像控制步驟)。隨後，基於選擇性捕獲的圖像數據來確定部件P是否仍然在拾取嘴11的下端上(ST7)(確定處理步驟)。即使當安裝頭10的移動路徑在部件安裝回合的每一個中改變時，選擇性地捕獲從與該移動路徑相交的頭移動範圍分段對應地設置其焦點的線傳感器相機輸出的圖像數據，並且因此，可以藉助於由線傳感器相機單元14執行的成像來獲取高聚焦水平。即使當拾取嘴11在沿著位置遠離線傳感器相機單元14的移動路徑移動的過程中被視為成像目標時，成像的視場也被設置為適當的大小，由此使得可以增強識別精度。然後進行確定是否帶回部件(ST8)。當確定未帶回部件時，將安裝頭10移動到部件供給單元4，在此，安裝頭10進行到用於下一個部件安裝回合的部件拾取操作(ST10)。相反，當確定要帶回部件時(ST8)，將安裝頭10移動到在頭移動範圍內設置的部件丟棄箱。在 丟棄仍然由拾取嘴11保持的所帶回的部件之後(ST9)，安裝頭10進行到用於下一個部件安裝回合的部件拾取操作(STlO)。如上所述，在與該實施例相結合地描述的部件安裝設備中，從安裝程序數據21a對於每一個部件安裝回合導出在部件安裝回合中的安裝頭10的每一個的移動路徑，在該部件安裝回合期間，安裝頭10在部件供給單元4和基板輸送機構2之間前後移動。基於與如此導出的移動路徑相關的數據，選擇和捕獲從分配了在每一個部件安裝回合中與安裝頭10的移動路徑相交的頭移動範圍分段的線傳感器相機輸出的圖像數據。從其焦點基本上匹配成像目標的線傳感器相機輸出的圖像數據可以用於檢測部件是否仍然存在。即使當以長基板3為對象時，也可以以高精度來檢測在安裝頭10的拾取嘴11的任何一個上是否仍然存在部件。本專利申請基於在2010年8月17日提交的日本專利申請(JP-2010-182043)，其整體內容通過引用而被包含於此。工業適用性本發明的部件安裝設備和部件檢測方法產生下述優點即使當以長基板為對象時，也能夠以高精度檢測在安裝頭的拾取嘴上是否仍然有部件。該設備和該方法在部件安裝領域中有用，在該部件安裝領域中，安裝頭從部件供給單元拾取部件，並且在基板上移動和組裝部件。附圖標號和標記的描述I 部件安裝設備2 基板輸送機構3 基板3a 部件安裝點4 部件供給單元5 帶式供給器7 Y軸移動臺8 X軸移動臺、
9頭移動機構10安裝頭11拾取嘴13光投射單元14線傳感器相機單元
14A第一線傳感器相機14B第二線傳感器相機14C第三線傳感器相機15成像單元16A第一光學系統16B第二光學系統16C第三光學系統18a線傳感器18A第一光接收單元18B第二光接收單元18C第三光接收單元P部件
權利要求
1.一種藉助安裝頭從部件供給單元拾取部件以在基板上移動和安裝所述部件的部件安裝設備，所述設備包括 基板輸送機構，所述基板輸送機構沿第一方向輸送所述基板，以將所述基板定位並保持在部件安裝操作位置處；以及頭移動機構，所述頭移動機構藉助第一移動機構和第二移動機構沿所述第一方向和與所述第一方向正交的第二方向移動所述安裝頭，由此沿所述第二方向在所述基板輸送機構和在所述基板輸送機構旁邊設置的所述部件供給單元之間移動相應的安裝頭； 成像單元，所述成像單元包括光投射單元和多個線傳感器相機，所述光投射單元用於投射帶狀檢查光束，所述多個線傳感器相機接收所述檢查光束、並且輸出作為表示附接到所述安裝頭的拾取嘴的下端的狀態的圖像數據的光束，並且它們被配置成使得所述光投射單元和所述多個線傳感器相機彼此相對地放置，其中所述安裝頭的移動路徑介於其間並且在所述安裝頭沿其第一方向的移動行程之外； 光學系統，所述光學系統是分別為所述多個線傳感器相機提供的、並且具有與已經通過將沿所述第一方向的所述移動行程劃分為多段而確定的頭移動範圍分段的任何一個對應地設置的焦點；以及圖像選擇處理單元，所述圖像選擇處理單元選擇性地捕獲從所述多個線傳感器相機輸出的圖像數據； 移動路徑計算單元，所述移動路徑計算單元在部件安裝回合的每一個中，從以所述基板為目標的安裝程序數據導出在一個部件安裝回合中所述安裝頭的移動路徑，在該部件安裝回合期間所述安裝頭在所述部件供給單元和所述基板輸送機構之間前後移動； 成像控制單元，所述成像控制單元基於與所導出的移動路徑相關的數據來控制所述圖像選擇處理單元，由此，選擇和捕獲從分配了所述頭移動範圍分段的所述線傳感器相機輸出的圖像數據，所述頭移動範圍分段在所述部件安裝回合的每一個期間與所述安裝頭的所述移動路徑相交；以及 確定處理單元，所述確定處理單元根據所述選擇性捕獲的圖像數據確定在所述拾取嘴的所述下端上是否存在部件。
2.根據權利要求I所述的部件安裝設備，其中，所述光學系統的每一個都配備有變焦機構，所述變焦機構根據所述光學系統的所述焦點將所述對應的線傳感器相機的成像範圍調整成期望的大小。
3.一種用於在部件安裝設備中檢測在安裝頭的拾取嘴的下端上是否存在部件的部件檢測方法，所述部件安裝設備藉助所述安裝頭從部件供給單元拾取部件以在基板上移動並安裝所述部件，其中， 所述設備包括 基板輸送機構，所述基板輸送機構沿第一方向移動所述基板，以將所述基板定位並保持在部件安裝操作位置處；以及頭移動機構，所述頭移動機構藉助第一移動機構和第二移動機構沿所述第一方向和與所述第一方向正交的第二方向移動所述安裝頭，由此沿所述第二方向在所述基板輸送機構和在所述基板輸送機構旁邊設置的所述部件供給單元之間移動所述安裝頭； 成像單元，所述成像單元包括光投射單元和多個線傳感器相機，所述光投射單元用於投射帶狀檢查光束，所述多個線傳感器相機接收所述檢查光束、並且輸出作為表示附接到所述安裝頭的拾取嘴的下端的狀態的圖像數據的光束，並且它們被配置成使得所述光投射單元和所述多個線傳感器相機彼此相對地放置，其中所述安裝頭的移動路徑介於其間並且在所述安裝頭沿其第一方向的移動行程之外； 光學系統，所述光學系統是分別為所述多個線傳感器相機提供的、具有與已經通過將沿所述第一方向的所述移動行程劃分為多段而確定的頭移動範圍分段的任何一個對應地設置的焦點；以及圖像選擇處理單元，所述圖像選擇處理單元選擇性地捕獲從所述多個線傳感器相機輸出的圖像數據；並且其中所述方法包括 移動路徑計算步驟，用於在部件安裝回合的每一個中，從以所述基板為目標的安裝程序數據導出在一個部件安裝回合中所述安裝頭的移動路徑，在該部件安裝回合期間所述安裝頭在相應的所述部件供給單元和所述基板輸送機構之間前後移動； 成像控制步驟，用於基於與所導出的移動路徑相關的數據來控制所述圖像選擇處理單元，選擇和捕獲從分配了相應的所述頭移動範圍分段的所述線傳感器相機輸出的圖像數據，所述頭移動範圍分段在所述部件安裝回合的每一個期間與所述安裝頭的所述移動路徑相交；以及 確定處理步驟，用於根據所述選擇性捕獲的圖像數據確定在所述拾取嘴的下端上是否存在部件。
4.根據權利要求3所述的部件檢測方法，其中，所述光學系統的每一個都配備有變焦機構，所述變焦機構用於將所述對應的線傳感器相機的成像範圍調整為期望的大小，並且在所述成像控制步驟中，根據所述相應光學系統的所述焦點來調整所述成像範圍。
全文摘要
公開了一種部件安裝設備和一種部件檢測方法，它們使得可以以高精度檢測是否即使當將長基板視為對象時在安裝頭的拾取嘴上仍然存在部件。移動路徑計算單元(25)對於每一個部件安裝回合從安裝程序數據(21a)導出在其間安裝頭(10)在部件供給單元(4)和基板輸送機構(2)之間前後移動的部件安裝回合中的安裝頭(10)的移動路徑。基於與如此導出的移動路徑相關的數據，圖像選擇處理單元(24)選擇和捕獲從向所述安裝頭(10)的所述移動路徑在所述部件安裝回合的每一個期間相交的所述頭移動範圍分段分配的所述線傳感器相機輸出的圖像數據。從其焦點大體匹配成像目標的線傳感器相機輸出的圖像數據可以用於檢測是否仍然存在部件。
文檔編號H05K13/04GK102812793SQ20118001498
公開日2012年12月5日 申請日期2011年8月3日 優先權日2010年8月17日
發明者山崎登, 岡田康一, 福田尚三 申請人:松下電器產業株式會社