电子元件安装装置转让专利
申请号 : CN200480006611.1
文献号 : CN1759644B
文献日 : 2010-12-08
发明人 : 中村昭彦
申请人 : 雅马哈发动机株式会社
摘要 :
本发明是为了防止摄像装置(9)所引起的元件的摄像位置偏差、反射镜(8)变形所引起的图像变形等的影响，且以高精度检测出电子元件相对于头部(6)的位置偏差，其包括，搬送印刷电路板(2)的印刷电路板搬送装置(4)，相对于印刷电路板(2)安装电子元件(1)的头部(6)，设置在头部(6)上、与头部(6)一起移动的标记(7)，用于获得标记(7)镜像和电子元件镜像的反射镜(8)，获得标记(7)和电子元件的图像的摄像装置(9)，以及通过摄像装置(9)的图像检测出电子元件(1)和标记(7)的位置，修正有关头部(6)的位置的映像误差，并检测出电子元件(1)相对于头部(6)的位置偏差的检测装置(19)。
权利要求 :
1.一种电子元件安装装置，其特征在于包括：基座；
设置在上述基座上、搬送印刷电路板的印刷电路板搬送装置；
可相对于上述基座移动、保持电子元件并将该电子元件对上述印刷电路板进行安装的头部；
设置在上述头部上、与该头部一起移动的标记；
设置在上述基座上、用于获得上述标记的镜像和上述电子元件的镜像的反射镜；
设置在上述头部上、位于电子元件的侧部附近的辅助反射镜；
设置在上述头部上，在上述头部吸附元件后经过反射镜上方时，通过上述反射镜获得的上述标记及电子元件下部的镜像，且通过上述辅助反射镜获得的电子元件侧部的镜像，经由透镜和摄像元件获取上述标记及电子元件的图像，将各图像成像于摄像画面上且将上述电子元件的侧部图像成像于与电子元件的下部图像及标记的图像不同的部位上的摄像装置；以及通过上述摄像装置所拍摄的电子元件的下部图像检测出电子元件的位置，通过上述摄像画面上的标记的图像检测出标记的位置，修正有关头部的位置的映像误差，并通过上述检测出的电子元件的位置和修正后的头部的位置检测出电子元件相对于头部的位置偏差，且通过该摄像画面上的电子元件侧部的图像，检测出电子元件在高度方向上的位置的检测装置。
2.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：上述反射镜和上述摄像装置之间，还设置有辅助反射镜，该辅助反射镜变更从上述反射镜到透镜的光路。
3.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：还包括变更从上述标记到摄像元件的光路的光路变更装置，该光路变更装置使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的下部图像。
4.根据权利要求3所述的电子元件安装装置，其特征在于：上述光路变更装置，包括设置在上述标记和上述摄像装置之间的棱镜，通过该棱镜使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的下部图像。
5.根据权利要求3所述的电子元件安装装置，其特征在于：上述光路变更装置，包括设置在上述透镜和上述摄像元件之间的棱镜，通过该棱镜使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的下部图像。
6.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：上述透镜和上述摄像元件之间或者上述透镜和上述标记之间设置有光学部件，该光学部件修正从标记到摄像元件的光路差，将标记的图像与摄像元件结合。
7.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：上述摄像元件，在上述透镜的光轴大致经过电子元件中心的状态下，使摄像元件的中心保持偏离透镜光轴的状态，以此将标记的图像和电子元件的下部图像在透镜的光轴中心附近予以结合。
8.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：还包括，在移动中的头部的特定位置，将元件供给装置所准备的电子元件投影于摄像装置的辅助透镜；
使上述辅助透镜可在位于透镜光轴上的摄像姿势和从光轴退避的退避姿势之间变更姿势的辅助透镜姿势变更装置；
上述摄像装置，在上述摄像姿势下，将元件供给装置所准备的电子元件的图像成像在摄像元件上，上述检测装置，通过该元件供给装置所准备的电子元件的图像，检测出元件供给装置所准备的电子元件的位置和姿势。
9.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：具有多个上述头部，
分别设置在其中至少2个相邻头部上的上述摄像装置，拍摄设置在上述相邻头部之间的标记的位置，修正有关各头部的位置的映像误差。
10.据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：具有多个上述头部，
设置在其中至少2个相邻头部之间的1个上述摄像装置，拍摄对应于上述相邻头部的标记的位置，修正有关各相邻头部的位置的映像误差。
11.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：具有多个上述头部，
对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置，设置于在上下方向上互不相同的距离处。
12.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：具有多个上述头部，
对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置中的一方，具有光路变更装置，且该一方的摄像装置通过该光路变更装置，设置成其相对于反射镜的角度不同于另一方的摄像装置相对于反射镜的角度。
13.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：具有多个上述头部，
对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置的双方，分别具有光路变更装置，且通过该光路变更装置，设置成相对于反射镜具有不同的角度。
14.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于：具有多个上述头部，
对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置的双方，分别具有对所对应的头部的电子元件和标记进行照明的照明装置，上述相邻摄像装置中的一方处于熄灭照明装置的状态时，另一方则点亮照明装置。
15.一种电子元件安装装置，其特征在于包括：基座；
设置在上述基座上、搬送印刷电路板的印刷电路板搬送装置；
可相对于上述基座移动、保持电子元件并将该电子元件对上述印刷电路板进行安装的头部；
设置在上述头部上、与该头部一起移动的标记；
设置在上述基座上、用于获得上述标记的镜像和上述电子元件的镜像的反射镜；
设置在上述头部上、位于电子元件的侧部附近的辅助反射镜；
设置在上述头部上、由线传感器构成，获得标记和电子元件的图像的线部分的摄像装置；
改变上述反射镜的镜面角度的转动机构；
检测上述镜面的转动角度的位置偏差的转动角度检测装置；
通过控制上述转动机构使其转动，使摄像装置连续获得上述标记和电子元件下部的镜像及通过上述辅助反射镜获得的上述电子元件侧部的镜像的线部分的控制装置；以及根据连续获得的上述电子元件的下部图像的线部分的信息检测出电子元件的位置，根据上述标记的图像的线部分的信息检测出标记的位置，修正有关头部的位置的映像误差，并根据上述检测出的电子元件的位置和修正后的头部的位置检测出电子元件相对于头部的位置偏差，且根据上述电子元件侧部的图像的线部分的信息，检测出电子元件在高度方向上的位置的检测装置。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种在印刷电路板上安装电子元件的电子元件安装装置。
背景技术
作为在印刷电路板上安装电子元件的电子元件安装装置，已知的一般包括，搬送印刷电路板的印刷电路板搬送装置，在保持电子元件并移动的同时相对于上述印刷电路板安装该电子元件的头部，和设置在电子元件安装装置基座上的指定位置的元件识别用照相机，在吸附元件后通过元件识别用照相机摄像，进行元件识别，在检测出吸附位置偏差的同时修正安装位置，并将元件安装到该修正后的位置上。
在这种电子元件安装装置中，由于吸附了元件的头部暂时移至照相机的上方并进行元件的摄像，然后再移往安装位置，所以头部的移动距离变长。因此，可考虑在元件供给部和印刷电路板设置位置之间配备有较长尺寸的反射镜，同时在头部一侧设置照相机，使头部从元件供给部向印刷电路板进行直线移动的过程中从反射镜上方经过，此时使用照相机拍摄反射镜中映射的元件。
例如，日本专利公开公报特开平6-216568号公开了一种包括元件供给装置、带板状反射镜、元件安装头部单元和CCD照相机的电子元件贴装装置的技术。
另外，日本专利公开公报特开平8-78895号所公开了一种包括一对较长尺寸的带状反射镜、将芯片元件安装在印刷电路板上的吸附保持头部单元和拍摄芯片元件的CCD照相机的电子元件识别装置及电子元件安装装置的技术。但上述公报所公开的技术，存在由于摄像装置的位置偏差，而使元件的位置发生变化的问题。此外，受到镜面弯曲导致图像变形等的影响，还存在元件位置、比例发生变化，难以进行高精度的电子元件摄像、识别处理等问题。
本发明是鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种，可以防止摄像装置的位置偏差、镜面变形所引起的图像变形等的影响，以高精度检测出电子元件的位置偏差的电子元件安装装置。
在这种电子元件安装装置中，由于吸附了元件的头部暂时移至照相机的上方并进行元件的摄像，然后再移往安装位置，所以头部的移动距离变长。因此，可考虑在元件供给部和印刷电路板设置位置之间配备有较长尺寸的反射镜，同时在头部一侧设置照相机，使头部从元件供给部向印刷电路板进行直线移动的过程中从反射镜上方经过，此时使用照相机拍摄反射镜中映射的元件。
例如，日本专利公开公报特开平6-216568号公开了一种包括元件供给装置、带板状反射镜、元件安装头部单元和CCD照相机的电子元件贴装装置的技术。
另外，日本专利公开公报特开平8-78895号所公开了一种包括一对较长尺寸的带状反射镜、将芯片元件安装在印刷电路板上的吸附保持头部单元和拍摄芯片元件的CCD照相机的电子元件识别装置及电子元件安装装置的技术。但上述公报所公开的技术，存在由于摄像装置的位置偏差，而使元件的位置发生变化的问题。此外，受到镜面弯曲导致图像变形等的影响，还存在元件位置、比例发生变化，难以进行高精度的电子元件摄像、识别处理等问题。
本发明是鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种，可以防止摄像装置的位置偏差、镜面变形所引起的图像变形等的影响，以高精度检测出电子元件的位置偏差的电子元件安装装置。
发明内容
为解决上述课题，本发明的电子元件安装装置，其特征在于包括，搬送印刷电路板的印刷电路板搬送装置；在保持电子元件并移动的同时相对于上述印刷电路板安装该电子元件的头部；设置在上述头部上、与该头部一起移动的标记；用于获得上述标记的镜像和上述电子元件的镜像的反射镜；设置在上述头部上，在上述头部吸附元件后经过反射镜上方时经由透镜和摄像元件获取上述标记的镜像和电子元件的镜像，以获得标记和电子元件的图像的摄像装置；以及通过上述摄像装置拍摄的电子元件图像检测出电子元件的位置，且通过上述摄像画面上的标记的图像检测出标记的位置，修正有关头部的位置的映像误差，并通过上述检测出的电子元件的位置和修正后的头部的位置检测出电子元件相对于头部的位置偏差的检测装置。
这样，由于可通过摄像元件上的图像检测出标记的位置，修正有关头部位置的映像误差，同时由该修正后的头部的位置和同样通过摄像元件上的图像检测出的电子元件的位置，检测出电子元件相对于头部的位置偏差，所以可以高精度检测出电子元件相对于头部的位置偏差。
在本发明中，较为理想的是上述反射镜和上述摄像装置之间可设置有辅助反射镜，该辅助反射镜可变更从反射镜到透镜的光路。
这样，由于通过辅助反射镜变更从反射镜到透镜的光路，扩大了摄像装置设置部位的选择范围，提高了头部周边的设计自由度。
此处，较为理想的是，还可包括变更从上述标记到摄像装置的光路的光路变更装置，该光路变更装置可使摄像画面上的标记的图像接近电子元件的图像。
这样，由于通过光路变更装置变更从标记到摄像元件的光路，使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的图像，可在大小受限的画面内放大标记和电子元件的图像，提高清晰度，并改善电子元件相对于头部的位置偏差的检测精度。
上述光路变更装置，较为理想的是包括设置在上述标记和上述摄像装置之间的棱镜，通过该棱镜使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的图像。
这样，由于通过棱镜变更光路，使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的图像，因此标记的清晰度可接近电子元件的清晰度，从而可改善电子元件相对于头部的位置偏差的检测精度。
此外，上述光路变更装置，较为理想的是包括设置在上述透镜和上述摄像元件之间的棱镜，通过该棱镜使摄像画面上的标记的图像接近电子元件的图像。
这样，由于通过设置在透镜和摄像元件之间的棱镜，使标记的图像接近电子元件的图像，可使标记的清晰度接近电子元件的清晰度。
此外，上述摄像装置，较为理想的是上述透镜和上述摄像元件之间或在上述透镜和上述标记之间可设置有光学部件，通过该光学部件可修正从标记到摄像元件的光路差，将标记的图像与摄像元件结合。
这样，由于通过光学部件修正从标记到摄像元件的光路差，即使标记无法与电子元件按相同距离设置时，也能用1个摄像元件来拍摄。
上述摄像元件较为理想的是，在上述透镜的光轴大致通过电子元件中心的状态下，使摄像元件的中心保持偏离透镜光轴的状态，以此将标记的图像与电子元件的图像在透镜的光轴中心附近予以结合。
这样，由于透镜的变形相对于光轴呈点对称，离光轴越远变形越大，因此可通过尽量使用变形较小的部位来提高识别精度。
此外，在本发明中，较为理想的是上述电子元件的侧部附近具有辅助反射镜，上述摄像装置可将通过该辅助反射镜和反射镜获得的电子元件侧部的图像成像于摄像画面上与电子元件的图像和标记的图像不同的部位，上述检测装置可通过该摄像画面上的电子元件侧部的图像检测出电子元件在高度方向上的位置。
这样，由于通过辅助反射镜可获得电子元件侧部的图像，从而无需另外设置高价的摄像装置，即可检测出电子元件在高度方向上的位置。
此外，在本发明中，较为理想的是还包括在移动元件供给装置所准备的电子元件的头部的特定位置向摄像装置投影的辅助透镜，使上述辅助透镜可在位于透镜光轴上的摄像姿势和从光轴退避的退避姿势之间变更姿势的辅助透镜姿势变更装置，上述摄像装置可在上述摄像姿势下，将元件供给装置所准备的电子元件的图像成像在摄像元件上，上述检测装置可通过该元件供给装置所准备的电子元件的图像，检测出元件供给装置所准备的电子元件的位置和姿势。
这样，由于辅助透镜姿势变更装置将辅助透镜的姿势从光轴退避的退避姿势变更为位于透镜光轴上的摄像姿势，使摄像元件获得元件供给装置所准备的电子元件的图像，同时检测装置可确认该元件供给装置所准备的电子元件的位置和姿势，所以可以事先检查头部是否获得正确的保持。
此外，在本发明中，较为理想的是可具有多个上述头部，分别设置在其中至少2个相邻头部上的上述摄像装置，可拍摄设置在上述相邻头部之间的1个标记的位置，修正有关各头部的位置的映像误差。
这样，由于分别设置在头部上的摄像装置，可拍摄设置在上述相邻头部之间的标记的位置，修正有关各头部的位置的映像误差，因此无需为各头部分别设置标记，所以非常经济。
此处，在本发明中，较为理想的是具有多个上述头部，设置在其中至少2个相邻头部之间的1个上述摄像装置，可拍摄对应于上述相邻头部的标记的位置，修正有关各相邻头部的位置的映像误差。
这样，由于1个摄像装置可拍摄对应于上述相邻头部的标记的位置，修正有关各相邻头部的位置的映像误差，因此无需为各头部分别设置摄像装置，所以非常经济。
此外，在本发明中，较为理想的是具有多个上述头部，对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置，设置于在上下方向上互不相同的距离处。
这样，由于2个摄像装置设置于在上下方向上不同的距离处，尤其在头部周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
另外较为理想的是，可具有多个上述头部，对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置中的一方，具有光路变更装置，且该一方的摄像装置可通过该光路变更装置，设置成其相对于反射镜的角度不同于另一方的摄像装置相对于反射镜的角度。
这样，由于2个上述摄像装置中的一方，通过该光路变更装置，设置成其相对于反射镜的角度不同于另一方的摄像装置相对于反射镜的角度，所以尤其在头部周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
此外，在本发明中，较为理想的是具有多个上述头部，对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个摄像装置的双方，分别具有光路变更装置，且通过该光路变更装置，设置成相对于反射镜具有不同的角度。
这样，由于2个上述摄像装置的双方，分别通过该光路变更装置，设置成相对于反射镜具有不同的角度，所以尤其在头部周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
此外，在本发明中，较为理想的是可具有多个上述头部，对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置的双方，分别具有对所对应的头部的电子元件和标记进行照明的照明装置，上述相邻摄像装置中的一方处于熄灭照明装置的状态时，另一方则点亮照明装置。
这样，由于相邻摄像装置的一方处于熄灭照明装置的状态时，另一方点亮照明装置，从而可以防止2个摄像装置的照明装置的照明发生相互干扰。
此外，本发明的另一种电子元件安装装置，其特征在于包括，搬送印刷电路板的印刷电路板搬送装置；在保持电子元件并移动的同时相对于上述印刷电路板安装该电子元件的头部；设置在上述头部上、与该头部一起移动的标记；用于获得上述标记的镜像和上述电子元件的镜像的反射镜；具有由透镜与线传感器构成的摄像元件，通过该透镜获取上述标记的镜像和电子元件的镜像，以获得标记和电子元件的图像的线部分的摄像装置；改变上述反射镜的镜面角度的转动机构；检测上述镜面的转动角度的位置偏差的转动角度检测装置；通过控制上述转动机构使其转动，使摄像装置连续获得上述摄像装置所拍摄的标记和电子元件的图像的线部分的控制装置；以及根据连续获得的上述电子元件的图像的线部分的信息检测出电子元件的位置，且根据上述标记的图像的线部分的信息检测出标记的位置，修正有关头部的位置的映像误差，并根据上述检测出的电子元件的位置和修正后的头部的位置检测出电子元件相对于头部的位置偏差的检测装置。
这样，根据本发明的另一形态，由于摄像元件由低价的线传感器构成，根据上述标记的图像的线部分的信息可检测出标记的位置，修正有关头部的位置的映像误差，并根据上述检测出的电子元件的位置和修正后的头部的位置检测出电子元件相对于头部的位置偏差，可以高精度并经济地检测出电子元件相对于头部的位置偏差。
这样，由于可通过摄像元件上的图像检测出标记的位置，修正有关头部位置的映像误差，同时由该修正后的头部的位置和同样通过摄像元件上的图像检测出的电子元件的位置，检测出电子元件相对于头部的位置偏差，所以可以高精度检测出电子元件相对于头部的位置偏差。
在本发明中，较为理想的是上述反射镜和上述摄像装置之间可设置有辅助反射镜，该辅助反射镜可变更从反射镜到透镜的光路。
这样，由于通过辅助反射镜变更从反射镜到透镜的光路，扩大了摄像装置设置部位的选择范围，提高了头部周边的设计自由度。
此处，较为理想的是，还可包括变更从上述标记到摄像装置的光路的光路变更装置，该光路变更装置可使摄像画面上的标记的图像接近电子元件的图像。
这样，由于通过光路变更装置变更从标记到摄像元件的光路，使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的图像，可在大小受限的画面内放大标记和电子元件的图像，提高清晰度，并改善电子元件相对于头部的位置偏差的检测精度。
上述光路变更装置，较为理想的是包括设置在上述标记和上述摄像装置之间的棱镜，通过该棱镜使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的图像。
这样，由于通过棱镜变更光路，使摄像元件上的标记的图像接近电子元件的图像，因此标记的清晰度可接近电子元件的清晰度，从而可改善电子元件相对于头部的位置偏差的检测精度。
此外，上述光路变更装置，较为理想的是包括设置在上述透镜和上述摄像元件之间的棱镜，通过该棱镜使摄像画面上的标记的图像接近电子元件的图像。
这样，由于通过设置在透镜和摄像元件之间的棱镜，使标记的图像接近电子元件的图像，可使标记的清晰度接近电子元件的清晰度。
此外，上述摄像装置，较为理想的是上述透镜和上述摄像元件之间或在上述透镜和上述标记之间可设置有光学部件，通过该光学部件可修正从标记到摄像元件的光路差，将标记的图像与摄像元件结合。
这样，由于通过光学部件修正从标记到摄像元件的光路差，即使标记无法与电子元件按相同距离设置时，也能用1个摄像元件来拍摄。
上述摄像元件较为理想的是，在上述透镜的光轴大致通过电子元件中心的状态下，使摄像元件的中心保持偏离透镜光轴的状态，以此将标记的图像与电子元件的图像在透镜的光轴中心附近予以结合。
这样，由于透镜的变形相对于光轴呈点对称，离光轴越远变形越大，因此可通过尽量使用变形较小的部位来提高识别精度。
此外，在本发明中，较为理想的是上述电子元件的侧部附近具有辅助反射镜，上述摄像装置可将通过该辅助反射镜和反射镜获得的电子元件侧部的图像成像于摄像画面上与电子元件的图像和标记的图像不同的部位，上述检测装置可通过该摄像画面上的电子元件侧部的图像检测出电子元件在高度方向上的位置。
这样，由于通过辅助反射镜可获得电子元件侧部的图像，从而无需另外设置高价的摄像装置，即可检测出电子元件在高度方向上的位置。
此外，在本发明中，较为理想的是还包括在移动元件供给装置所准备的电子元件的头部的特定位置向摄像装置投影的辅助透镜，使上述辅助透镜可在位于透镜光轴上的摄像姿势和从光轴退避的退避姿势之间变更姿势的辅助透镜姿势变更装置，上述摄像装置可在上述摄像姿势下，将元件供给装置所准备的电子元件的图像成像在摄像元件上，上述检测装置可通过该元件供给装置所准备的电子元件的图像，检测出元件供给装置所准备的电子元件的位置和姿势。
这样，由于辅助透镜姿势变更装置将辅助透镜的姿势从光轴退避的退避姿势变更为位于透镜光轴上的摄像姿势，使摄像元件获得元件供给装置所准备的电子元件的图像，同时检测装置可确认该元件供给装置所准备的电子元件的位置和姿势，所以可以事先检查头部是否获得正确的保持。
此外，在本发明中，较为理想的是可具有多个上述头部，分别设置在其中至少2个相邻头部上的上述摄像装置，可拍摄设置在上述相邻头部之间的1个标记的位置，修正有关各头部的位置的映像误差。
这样，由于分别设置在头部上的摄像装置，可拍摄设置在上述相邻头部之间的标记的位置，修正有关各头部的位置的映像误差，因此无需为各头部分别设置标记，所以非常经济。
此处，在本发明中，较为理想的是具有多个上述头部，设置在其中至少2个相邻头部之间的1个上述摄像装置，可拍摄对应于上述相邻头部的标记的位置，修正有关各相邻头部的位置的映像误差。
这样，由于1个摄像装置可拍摄对应于上述相邻头部的标记的位置，修正有关各相邻头部的位置的映像误差，因此无需为各头部分别设置摄像装置，所以非常经济。
此外，在本发明中，较为理想的是具有多个上述头部，对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置，设置于在上下方向上互不相同的距离处。
这样，由于2个摄像装置设置于在上下方向上不同的距离处，尤其在头部周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
另外较为理想的是，可具有多个上述头部，对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置中的一方，具有光路变更装置，且该一方的摄像装置可通过该光路变更装置，设置成其相对于反射镜的角度不同于另一方的摄像装置相对于反射镜的角度。
这样，由于2个上述摄像装置中的一方，通过该光路变更装置，设置成其相对于反射镜的角度不同于另一方的摄像装置相对于反射镜的角度，所以尤其在头部周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
此外，在本发明中，较为理想的是具有多个上述头部，对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个摄像装置的双方，分别具有光路变更装置，且通过该光路变更装置，设置成相对于反射镜具有不同的角度。
这样，由于2个上述摄像装置的双方，分别通过该光路变更装置，设置成相对于反射镜具有不同的角度，所以尤其在头部周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
此外，在本发明中，较为理想的是可具有多个上述头部，对应于其中至少2个相邻头部所设置的2个上述摄像装置的双方，分别具有对所对应的头部的电子元件和标记进行照明的照明装置，上述相邻摄像装置中的一方处于熄灭照明装置的状态时，另一方则点亮照明装置。
这样，由于相邻摄像装置的一方处于熄灭照明装置的状态时，另一方点亮照明装置，从而可以防止2个摄像装置的照明装置的照明发生相互干扰。
此外，本发明的另一种电子元件安装装置，其特征在于包括，搬送印刷电路板的印刷电路板搬送装置；在保持电子元件并移动的同时相对于上述印刷电路板安装该电子元件的头部；设置在上述头部上、与该头部一起移动的标记；用于获得上述标记的镜像和上述电子元件的镜像的反射镜；具有由透镜与线传感器构成的摄像元件，通过该透镜获取上述标记的镜像和电子元件的镜像，以获得标记和电子元件的图像的线部分的摄像装置；改变上述反射镜的镜面角度的转动机构；检测上述镜面的转动角度的位置偏差的转动角度检测装置；通过控制上述转动机构使其转动，使摄像装置连续获得上述摄像装置所拍摄的标记和电子元件的图像的线部分的控制装置；以及根据连续获得的上述电子元件的图像的线部分的信息检测出电子元件的位置，且根据上述标记的图像的线部分的信息检测出标记的位置，修正有关头部的位置的映像误差，并根据上述检测出的电子元件的位置和修正后的头部的位置检测出电子元件相对于头部的位置偏差的检测装置。
这样，根据本发明的另一形态，由于摄像元件由低价的线传感器构成，根据上述标记的图像的线部分的信息可检测出标记的位置，修正有关头部的位置的映像误差，并根据上述检测出的电子元件的位置和修正后的头部的位置检测出电子元件相对于头部的位置偏差，可以高精度并经济地检测出电子元件相对于头部的位置偏差。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施例所涉及的电子元件安装装置的结构俯视图。
图2是表示本发明的第1实施例所涉及的电子元件安装装置的结构侧视图。
图3是表示本发明的第1实施例的摄像装置中摄像元件上的图像的示意图。
图4是表示本发明的第2实施例所涉及的电子元件安装装置的结构侧视图。
图5是表示本发明的第3实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的摄像装置的概念图，(b)表示摄像元件的图像。
图6是表示本发明的第4实施例所涉及的电子元件安装装置的摄像装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的摄像装置的概念图，(b)表示摄像元件的图像。
图7是表示本发明的第5实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的摄像装置的概念图，(b)表示摄像元件的图像。
图8是表示本发明的第6实施例所涉及的电子元件安装装置的结构侧视图。
图9是表示本发明的第7实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的摄像装置的概念图，(b)表示摄像元件的图像。
图10是表示本发明的第8实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置中辅助透镜的退避姿势，(b)表示辅助透镜处于摄像姿势的状态下摄像元件的图像，(c)表示电子元件安装装置中辅助透镜的摄像姿势。
图11是表示本发明的第9实施例所涉及的电子元件安装装置的图像的示意图。
图12是表示本发明第10实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的结构正视图，(b)表示电子元件安装装置的摄像装置的图像。
图13是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置中摄像装置第1变形例的示意图，(a)表示摄像装置第1变形例的结构俯视图，(b)为正视图。
图14是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置中摄像装置第2变形例的示意图。
图15是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置中摄像装置第3变形例的示意图。
图16是表示本发明的第11实施例所涉及的电子元件安装装置的结构俯视图，图16(a)为侧视图，图16(b)是从头部单元116的下方观测的示意图。
图17是表示本发明的第12实施例所涉及的电子元件安装装置的结构侧视图。
图2是表示本发明的第1实施例所涉及的电子元件安装装置的结构侧视图。
图3是表示本发明的第1实施例的摄像装置中摄像元件上的图像的示意图。
图4是表示本发明的第2实施例所涉及的电子元件安装装置的结构侧视图。
图5是表示本发明的第3实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的摄像装置的概念图，(b)表示摄像元件的图像。
图6是表示本发明的第4实施例所涉及的电子元件安装装置的摄像装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的摄像装置的概念图，(b)表示摄像元件的图像。
图7是表示本发明的第5实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的摄像装置的概念图，(b)表示摄像元件的图像。
图8是表示本发明的第6实施例所涉及的电子元件安装装置的结构侧视图。
图9是表示本发明的第7实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的摄像装置的概念图，(b)表示摄像元件的图像。
图10是表示本发明的第8实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置中辅助透镜的退避姿势，(b)表示辅助透镜处于摄像姿势的状态下摄像元件的图像，(c)表示电子元件安装装置中辅助透镜的摄像姿势。
图11是表示本发明的第9实施例所涉及的电子元件安装装置的图像的示意图。
图12是表示本发明第10实施例所涉及的电子元件安装装置的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置的结构正视图，(b)表示电子元件安装装置的摄像装置的图像。
图13是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置中摄像装置第1变形例的示意图，(a)表示摄像装置第1变形例的结构俯视图，(b)为正视图。
图14是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置中摄像装置第2变形例的示意图。
图15是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置中摄像装置第3变形例的示意图。
图16是表示本发明的第11实施例所涉及的电子元件安装装置的结构俯视图，图16(a)为侧视图，图16(b)是从头部单元116的下方观测的示意图。
图17是表示本发明的第12实施例所涉及的电子元件安装装置的结构侧视图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明较为理想的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的第1实施例所涉及的电子元件安装装置10的结构俯视图，图2是表示本发明的第1实施例所涉及的电子元件安装装置10的主要部分的结构侧视图。此外，图3是表示摄像装置9中摄像元件9b上的图像的示意图。
如图1所示，第1实施例所涉及的电子元件安装装置10，是将电子元件1(参照图2、图3)安装在印刷电路板2上的装置，具有设置在基座3上用于搬送印刷电路板2的印刷电路板搬送装置4，设置在该印刷电路板搬送装置4的两侧、提供电子元件1的元件供给装置5，从元件供给装置5接收电子元件1，相对于印刷电路板2进行安装的头部6，用于获得设置在头部6上的标记7(图2)和电子元件1(图2)的镜像的反射镜8，拍摄反射镜8所反射的标记7和电子元件1的镜像，以获得标记7和电子元件1的图像的摄像装置9。
上述印刷电路板2是预先形成有特定配线模式的电路板，电子元件1被安装在该印刷电路板2的特定位置上，与配线模式电连接。
上述基座3是台状架台，该基座3上设置有印刷电路板搬送装置4、元件供给装置5、使具有多个头部6的头部装置11在X轴方向(印刷电路板搬送装置4的搬送方向)及Y轴方向上移动的头部单元支撑部件12，以及导轨13。
上述印刷电路板搬送装置4，由于在将印刷电路板2送入电子元件安装装置10的同时，将已安装电子元件1的印刷电路板2送至外部，所以可保持印刷电路板2进行左右搬送。
上述元件供给装置5，是向电子元件安装装置10提供电子元件1的装置，在本实施例中，是将从卷绕有按特定间隔收容、保持有多个电子元件1的带的未图示卷盘中依次取出电子元件1并予以供给的，被称为带式送料器的装置，在印刷电路板搬送装置4的两侧设置多列，由此构成元件供给装置5。
上述头部6，在从元件供给装置5接收电子元件1的同时，保持所接收的电子元件1并进行移动，将电子元件1安装到印刷电路板搬送装置4所搬送的印刷电路板2的安装位置上，在本实施例中，头部单元11搭载有多个头部6。
该头部单元11，在基座3的规定范围内，可沿X轴方向(印刷电路板搬送装置4的搬送方向)及Y轴方向(与X轴方向正交的方向)移动。即，沿X轴方向延伸的头部单元支撑部件12的两端部支撑在Y轴方向的导轨13上，头部单元支撑部件12可沿该导轨13移动，同时头部单元11相对于该头部单元支撑部件12沿X轴移动可能地予以支撑。
而且，通过Y轴伺服电机15，经滚珠丝杠16执行头部单元支撑部件12的Y轴方向的驱动，同时通过X轴伺服电机17，经滚珠丝杠18进行头部单元11的X轴方向的驱动。
此外，各个头部6，如图2所示，包括用于吸附元件的吸嘴14、表示头部6基准位置的标记7，和拍摄反射镜8所反射的标记7和电子元件1的镜像而获得标记7和电子元件1的图像的摄像装置9。另外，虽无图示，还可相对于吸嘴14供给用于吸附元件的负压，以及设置升降头部6的Z轴驱动装置和转动头部6的转动驱动装置等。
上述标记7，分别设置在各个头部6上，是与头部6一起移动的部件，可表示各头部6的基准位置。
上述反射镜8，是沿X轴方向延伸的长尺带状镜，设置在设置元件供给装置5的区域和电路板2所在的安装作业区域之间，头部6从元件供给装置5向印刷电路板移动时经过该反射镜8的上方。
上述摄像装置9，例如由CCD照相机(或CMOS传感器)构成，具有透镜9a和摄像元件9b。头部6吸附元件后经过反射镜8上方时，标记7的镜像和电子元件1的镜像经该透镜9a投影在上述摄像元件9b上，获得如图3所示的标记7和电子元件1的图像。此处，图3表示头部6上设有3个标记7的情形。
此外，摄像装置9，具有通过反射镜8对所对应的头部6的电子元件1和标记7进行照明的照明装置9d(图2)。
来自摄像装置9的图像数据，输入设置于安装装置的控制部的检测装置19中。该检测装置19，识别处理摄像装置9所获得的电子元件1的图像以检测出电子元件1的位置，且通过摄像元件9b上标记7的图像以检测出标记7的位置，修正有关头部6的位置的映像误差和获取速度的变化等引起的图像误差等，从而根据上述检测出的电子元件1的位置和修正后的头部6的位置以检测出电子元件1相对于头部6的位置偏差。
根据本实施例，在安装时，首先头部单元11移至对应于元件供给装置5的位置，通过头部6吸附元件后，直线移向印刷电路板2上方。该头部单元11，移动经过反射镜8上方时，通过摄像装置9拍摄反射镜8中所映射的元件，同时通过检测装置19进行元件识别，检测出吸附位置的偏差，并求取关于元件安装位置的修正量。
此时，可根据标记7和电子元件1双方的图像，修正映像误差及获取速度的变化等引起的图像误差等，以高精度地检测出吸附位置的偏差。然后，将元件安装在已修正的安装位置上。
接着，图4是表示本发明的第2实施例所涉及的电子元件安装装置20的结构侧视图。
以下，就与第1实施例所涉及的电子安装装置10相同的部分赋予相同的符号，并省略重复说明。
如同图所示，第2实施例所涉及的电子元件安装装置20，通过在反射镜8和透镜9a之间设置辅助反射镜21，来变更从反射镜8到透镜9a的光路。
根据本实施例，由于通过辅助反射镜21变更从反射镜8到透镜9a的光路，扩大了摄像装置9设置部位的选择范围，可提高头部6周边的设计自由度。
图5是表示本发明的第3实施例所涉及的电子元件安装装置30的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置30摄像装置9的概念图，(b)表示摄像元件9b的图像。
本发明的第3实施例所涉及的电子元件安装装置30的摄像装置9，通过变更从上述标记7到摄像元件9b的光路的光路变更装置31(在第3实施例中，设置在标记7与透镜9a之间的棱镜32)，使摄像元件9b上标记7的图像接近电子元件1的图像。
根据本实施例，由于通过上述棱镜32变更从标记7到摄像元件9b的光路，使摄像元件9b上标记7的图像接近电子元件1的图像，可在大小受限的画面内放大标记7和电子元件1的图像，提高电子元件1的相对于头部6的位置偏差的检测精度。
图6是表示本发明的第4实施例所涉及的电子元件安装装置40摄像装置49的结构示意图，(a)表示摄像装置49的概念图，(b)表示摄像元件49b的图像。
如图6(a)所示，第4实施例所涉及的电子元件安装装置40的光路变更装置31，包括设置在透镜49a和摄像元件49b之间的棱镜42，通过该棱镜42，如图6(b)所示，使标记7的图像接近电子元件1的图像。
根据本实施例，由于通过棱镜42变更从标记7到摄像元件49b的光路，使标记7的图像接近电子元件1的图像，与第3实施例相同，可在大小受限的画面内放大标记和电子元件的图像，增加清晰度，以提高位置偏差的检测精度。
图7是表示本发明的第5实施例所涉及的电子元件安装装置50的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置50摄像装置59的概念图，(b)表示摄像元件59b的图像。
如图7(a)、(b)所示，第5实施例所涉及的电子元件安装装置50的摄像装置59，通过在透镜59a和摄像元件59b之间设置的光学部件51，修正从标记7到摄像元件59b的光路差，将标记7的图像与摄像元件59b结合。
根据本实施例，由于通过光学部件51修正从标记7到摄像元件59b的光路差，即使标记7无法与电子元件1按相同距离设置时，也能用1个摄像元件59b来进行拍摄。
另外，光学部件51，可设置在透镜59a和上述标记7之间，来代替上述设置在透镜59a和摄像元件59b之间的结构，以此修正光路差，将标记7的图像与摄像元件59b结合，亦可取得相同的效果。
图8是表示本发明的第6实施例所涉及的电子元件安装装置60的结构侧视图。
如图8所示，第6实施例所涉及的电子元件安装装置60的摄像元件69b，在透镜69a的光轴69c大致经过电子元件1中心1a的状态下，使摄像元件69b的中心69d保持偏离透镜69a的光轴69c的状态，以此将标记7的图像和电子元件1的图像在透镜69a的光轴中心附近予以结合。
根据本实施例，由于透镜69a的变形相对于光轴69c呈点对称，离光轴69c越远变形越大，因此可通过尽量使用变形较小的部位来提高识别精度。
图9是表示本发明的第7实施例所涉及的电子元件安装装置70的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置70摄像装置79的概念图，(b)表示摄像元件79b的图像。
如图9(a)所示，第7实施例所涉及的电子元件安装装置70，在电子元件1的侧部附近具有辅助反射镜71，摄像装置79，如图9(b)所示，将通过该辅助反射镜71和反射镜8获得的电子元件1的侧部1b的图像成像于摄像元件79b上与电子元件1的图像和标记7的图像不同的部分上，检测装置72通过该摄像元件79b上电子元件1的侧部1b的图像检测出电子元件1在高度方向上的位置。
根据本实施例，由于通过辅助反射镜71可获得电子元件1的侧部1b的图像，从而无需另外设置高价的摄像装置，即可检测出电子元件1在高度方向上的位置。
图10是表示本发明的第8实施例所涉及的电子元件安装装置80的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置80中辅助透镜81的退避姿势(81a)，(b)表示辅助透镜81处于摄像姿势81b的状态下摄像元件89b的图像，(c)表示电子元件安装装置80中辅助透镜81的摄像姿势81b。
如图10(a)、(c)所示，第8实施例所涉及的电子元件安装装置80的摄像装置89，包括辅助透镜81，该辅助透镜81通过辅助透镜姿势变更装置81c，可使辅助透镜81在位于透镜89a光轴89c上的摄像姿势81b(图10(c))和从光轴退避的退避姿势81a(图10(a))之间变更姿势。
该辅助透镜81，在头部86吸附元件时位于规定位置的状态下，变更为摄像姿势81b(图10(c))的状态，将元件供给装置5所准备的电子元件1的图像投影在摄像装置89上，如图10(b)所示，通过摄像元件89b拍摄元件供给装置5所准备的电子元件1的图像。此时，可在元件供给装置5设置标记5a，以表示元件供给部5的基准位置。
进而，在电子元件安装装置80，可设置检测装置82，该检测装置82通过该电子元件1的图像，可检测出元件供给装置5所准备的电子元件1的位置和姿势。
根据本实施例，由于辅助透镜81从退避姿势81a变更为摄像姿势81b，通过摄像元件89b可获得元件供给装置5所准备的电子元件1的图像，同时通过检测装置82可确认电子元件1的位置和姿势，所以可以事先检查电子元件1是否正确地保持在吸嘴14上。
图11是表示本发明的第9实施例所涉及的电子元件安装装置90的图像示意图。
如图11所示，第9实施例所涉及的电子元件安装装置90，具有多个头部96a、96b、96c、96d，分别设置在头部96a、96b、96c、96d上的摄像装置，拍摄设置在相邻头部96a和96b(96c和96d)之间的标记97a(97b)的位置，修正有关各个头部96a、96b、96c及96d的位置的映像误差。
根据本实施例，由于分别设置在头部96a、96b、96c、96d上的摄像装置，拍摄设置在相邻头部96a和96b(96c和96d)之间的标记97a(97b)的位置，修正有关各个头部96a、96b、96c、96d的位置的映像误差，所以可以大幅度削减标记的数量。
图12是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置100的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置100的结构正视图，(b)表示电子元件安装装置100摄像装置109的图像。
如图12(a)所示，第10实施例所涉及的电子元件安装装置100，具有多个头部106a～106h，分别设置在其中相邻的2个头部106a与106b之间、106c与106d之间、106e与106f之间及106g与106h之间的摄像装置109a、109b、109c、109d，拍摄对应于这些相邻头部106a～106h的标记的位置，修正有关各相邻头部106a～106h的位置的映像误差(图12(b)表示其中摄像装置109a的摄像元件109b所拍摄的图像，即对应于相邻头部106a、106b的标记107a和电子元件1的图像)。
根据本实施例，由于摄像装置109a、109b、109c、109d拍摄对应于头部106a～106h的标记的位置，修正有关各头部106a～106h的位置的映像误差，可以大幅度削减拍摄装置的数量。
图13是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置100中摄像装置的第1变形例的示意图，(a)表示摄像装置第1变形例的结构俯视图，(b)表示正视图。
如图13(a)、(b)所示，电子元件安装装置100的拍摄装置的第1变形例为，对应于多个头部106a～06h所设置的摄像装置109a～109h，设置于在上下方向上互不相同的距离处。
根据本实施例，由于摄像装置109a～109h设置于在上下方向上互不相同的距离处，尤其在头部106a～06h的周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
图14是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置100中摄像装置第2变形例的示意图。
如图14所示，电子元件安装装置100的摄像装置的第2变形例为，对应于相邻头部106a～106h所设置的摄像装置109a～109h中的一方，即摄像装置109b、109d、109f、109h，具有由镜面构成的光路变更装置121，且通过该光路变更装置121，设置成其相对于反射镜8的角度不同于摄像装置109a、109c、109e、109g相对于反射镜8的角度。
根据本实施例，由于摄像装置109a～109h中一方的摄像装置109b、109d、109f、109h，通过光路变更装置121，设置成其相对于反射镜8的角度不同于摄像装置109a、109c、109e、109g相对于反射镜8的角度，所以尤其在头部106a～106h周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
图15是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置100中摄像装置第3变形例的示意图。
如图15所示，电子元件安装装置100的摄像装置第3变形例为，对应于相邻头部106a～106h所设置的摄像装置109a～109h，分别具有光路变更装置131，且通过该光路变更装置131，设置成相对于反射镜8具有不同的角度。
根据本实施例，由于摄像装置109a～109h，分别通过该光路变更装置131，设置成相对于反射镜8具有不同的角度，所以与第2变形例相同，尤其在头部106a至106h周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
图16是表示本发明的第11实施例所涉及的电子元件安装装置110的结构示意图，图16(a)为侧视图，图16(b)是从头部单元116的下方观测的示意图。
如图16(a)、(b)所示，第11实施例所涉及的电子元件安装装置110为，具有多个头部116a～116d，对应于头部116a～116d所设置的摄像装置，分别具有在照明范围111a～111d内对所对应的头部116a～116d的电子元件1和标记117a～117d进行照明的照明装置112a～112d(相当于第1实施例所涉及的电子元件安装装置10的照明装置)，上述相邻的摄像装置中的一方的照明范围111a、111c(或111b、111d)处于熄灭照明的状态时，另一方的照明范围111b、111d(或111a、111c)处于点亮照明的状态。
根据本实施例，若采用本发明的第11实施例，由于相邻摄像装置的一方的照明范围处于熄灭照明的状态时，另一方的照明范围处于点亮照明的状态，从而可以防止2个照明范围相互干扰而造成图像品质的下降。
图17是表示本发明的第12实施例所涉及的电子元件安装装置120的结构侧视图。
如同图所示，第12实施例所涉及的电子元件安装装置120包括，搬送印刷电路板2的印刷电路板搬送装置4，在保持电子元件1并移动的同时相对于上述印刷电路板2安装该电子元件1的头部6，设置在上述头部6上、与该头部6一起移动的标记7，用于获得上述标记7的镜像和上述电子元件1的镜像的反射镜127。
此外，该电子元件安装装置120包括，由获得上述标记7和电子元件1图像的线部分的线传感器所构成的摄像装置128，改变上述反射镜8的镜面127a的角度的转动机构121，检测上述镜面127a的转动角度的位置偏差的转动角度检测装置122，通过控制上述转动机构121使其转动，使摄像装置128连续获得上述摄像装置128所拍摄的标记7及电子元件1的图像的线部分的控制装置123。
另外，该摄像装置128中所设置的检测装置129，根据连续获得的上述电子元件1的图像的线部分的信息检测出电子元件1的位置，且根据上述标记7的图像的线部分的信息检测出标记7的位置，修正反射镜127所引起的有关头部6的位置的映像误差。进而，该检测装置129，根据上述检测出的电子元件1的位置和修正后的头部6的位置检测出电子元件1相对于头部6的位置偏差。
根据本实施例，由于摄像装置128由低价的线传感器构成，可以高精度并经济地检测出电子元件1相对于头部6的位置偏差。
产业上的利用可能性
如上所述，采用本发明，具有可以防止摄像装置所引起的元件的摄像位置偏差、反射镜变形所引起的图像变形等的影响，以高精度检测出电子元件的位置偏差的显著效果。
如图1所示，第1实施例所涉及的电子元件安装装置10，是将电子元件1(参照图2、图3)安装在印刷电路板2上的装置，具有设置在基座3上用于搬送印刷电路板2的印刷电路板搬送装置4，设置在该印刷电路板搬送装置4的两侧、提供电子元件1的元件供给装置5，从元件供给装置5接收电子元件1，相对于印刷电路板2进行安装的头部6，用于获得设置在头部6上的标记7(图2)和电子元件1(图2)的镜像的反射镜8，拍摄反射镜8所反射的标记7和电子元件1的镜像，以获得标记7和电子元件1的图像的摄像装置9。
上述印刷电路板2是预先形成有特定配线模式的电路板，电子元件1被安装在该印刷电路板2的特定位置上，与配线模式电连接。
上述基座3是台状架台，该基座3上设置有印刷电路板搬送装置4、元件供给装置5、使具有多个头部6的头部装置11在X轴方向(印刷电路板搬送装置4的搬送方向)及Y轴方向上移动的头部单元支撑部件12，以及导轨13。
上述印刷电路板搬送装置4，由于在将印刷电路板2送入电子元件安装装置10的同时，将已安装电子元件1的印刷电路板2送至外部，所以可保持印刷电路板2进行左右搬送。
上述元件供给装置5，是向电子元件安装装置10提供电子元件1的装置，在本实施例中，是将从卷绕有按特定间隔收容、保持有多个电子元件1的带的未图示卷盘中依次取出电子元件1并予以供给的，被称为带式送料器的装置，在印刷电路板搬送装置4的两侧设置多列，由此构成元件供给装置5。
上述头部6，在从元件供给装置5接收电子元件1的同时，保持所接收的电子元件1并进行移动，将电子元件1安装到印刷电路板搬送装置4所搬送的印刷电路板2的安装位置上，在本实施例中，头部单元11搭载有多个头部6。
该头部单元11，在基座3的规定范围内，可沿X轴方向(印刷电路板搬送装置4的搬送方向)及Y轴方向(与X轴方向正交的方向)移动。即，沿X轴方向延伸的头部单元支撑部件12的两端部支撑在Y轴方向的导轨13上，头部单元支撑部件12可沿该导轨13移动，同时头部单元11相对于该头部单元支撑部件12沿X轴移动可能地予以支撑。
而且，通过Y轴伺服电机15，经滚珠丝杠16执行头部单元支撑部件12的Y轴方向的驱动，同时通过X轴伺服电机17，经滚珠丝杠18进行头部单元11的X轴方向的驱动。
此外，各个头部6，如图2所示，包括用于吸附元件的吸嘴14、表示头部6基准位置的标记7，和拍摄反射镜8所反射的标记7和电子元件1的镜像而获得标记7和电子元件1的图像的摄像装置9。另外，虽无图示，还可相对于吸嘴14供给用于吸附元件的负压，以及设置升降头部6的Z轴驱动装置和转动头部6的转动驱动装置等。
上述标记7，分别设置在各个头部6上，是与头部6一起移动的部件，可表示各头部6的基准位置。
上述反射镜8，是沿X轴方向延伸的长尺带状镜，设置在设置元件供给装置5的区域和电路板2所在的安装作业区域之间，头部6从元件供给装置5向印刷电路板移动时经过该反射镜8的上方。
上述摄像装置9，例如由CCD照相机(或CMOS传感器)构成，具有透镜9a和摄像元件9b。头部6吸附元件后经过反射镜8上方时，标记7的镜像和电子元件1的镜像经该透镜9a投影在上述摄像元件9b上，获得如图3所示的标记7和电子元件1的图像。此处，图3表示头部6上设有3个标记7的情形。
此外，摄像装置9，具有通过反射镜8对所对应的头部6的电子元件1和标记7进行照明的照明装置9d(图2)。
来自摄像装置9的图像数据，输入设置于安装装置的控制部的检测装置19中。该检测装置19，识别处理摄像装置9所获得的电子元件1的图像以检测出电子元件1的位置，且通过摄像元件9b上标记7的图像以检测出标记7的位置，修正有关头部6的位置的映像误差和获取速度的变化等引起的图像误差等，从而根据上述检测出的电子元件1的位置和修正后的头部6的位置以检测出电子元件1相对于头部6的位置偏差。
根据本实施例，在安装时，首先头部单元11移至对应于元件供给装置5的位置，通过头部6吸附元件后，直线移向印刷电路板2上方。该头部单元11，移动经过反射镜8上方时，通过摄像装置9拍摄反射镜8中所映射的元件，同时通过检测装置19进行元件识别，检测出吸附位置的偏差，并求取关于元件安装位置的修正量。
此时，可根据标记7和电子元件1双方的图像，修正映像误差及获取速度的变化等引起的图像误差等，以高精度地检测出吸附位置的偏差。然后，将元件安装在已修正的安装位置上。
接着，图4是表示本发明的第2实施例所涉及的电子元件安装装置20的结构侧视图。
以下，就与第1实施例所涉及的电子安装装置10相同的部分赋予相同的符号，并省略重复说明。
如同图所示，第2实施例所涉及的电子元件安装装置20，通过在反射镜8和透镜9a之间设置辅助反射镜21，来变更从反射镜8到透镜9a的光路。
根据本实施例，由于通过辅助反射镜21变更从反射镜8到透镜9a的光路，扩大了摄像装置9设置部位的选择范围，可提高头部6周边的设计自由度。
图5是表示本发明的第3实施例所涉及的电子元件安装装置30的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置30摄像装置9的概念图，(b)表示摄像元件9b的图像。
本发明的第3实施例所涉及的电子元件安装装置30的摄像装置9，通过变更从上述标记7到摄像元件9b的光路的光路变更装置31(在第3实施例中，设置在标记7与透镜9a之间的棱镜32)，使摄像元件9b上标记7的图像接近电子元件1的图像。
根据本实施例，由于通过上述棱镜32变更从标记7到摄像元件9b的光路，使摄像元件9b上标记7的图像接近电子元件1的图像，可在大小受限的画面内放大标记7和电子元件1的图像，提高电子元件1的相对于头部6的位置偏差的检测精度。
图6是表示本发明的第4实施例所涉及的电子元件安装装置40摄像装置49的结构示意图，(a)表示摄像装置49的概念图，(b)表示摄像元件49b的图像。
如图6(a)所示，第4实施例所涉及的电子元件安装装置40的光路变更装置31，包括设置在透镜49a和摄像元件49b之间的棱镜42，通过该棱镜42，如图6(b)所示，使标记7的图像接近电子元件1的图像。
根据本实施例，由于通过棱镜42变更从标记7到摄像元件49b的光路，使标记7的图像接近电子元件1的图像，与第3实施例相同，可在大小受限的画面内放大标记和电子元件的图像，增加清晰度，以提高位置偏差的检测精度。
图7是表示本发明的第5实施例所涉及的电子元件安装装置50的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置50摄像装置59的概念图，(b)表示摄像元件59b的图像。
如图7(a)、(b)所示，第5实施例所涉及的电子元件安装装置50的摄像装置59，通过在透镜59a和摄像元件59b之间设置的光学部件51，修正从标记7到摄像元件59b的光路差，将标记7的图像与摄像元件59b结合。
根据本实施例，由于通过光学部件51修正从标记7到摄像元件59b的光路差，即使标记7无法与电子元件1按相同距离设置时，也能用1个摄像元件59b来进行拍摄。
另外，光学部件51，可设置在透镜59a和上述标记7之间，来代替上述设置在透镜59a和摄像元件59b之间的结构，以此修正光路差，将标记7的图像与摄像元件59b结合，亦可取得相同的效果。
图8是表示本发明的第6实施例所涉及的电子元件安装装置60的结构侧视图。
如图8所示，第6实施例所涉及的电子元件安装装置60的摄像元件69b，在透镜69a的光轴69c大致经过电子元件1中心1a的状态下，使摄像元件69b的中心69d保持偏离透镜69a的光轴69c的状态，以此将标记7的图像和电子元件1的图像在透镜69a的光轴中心附近予以结合。
根据本实施例，由于透镜69a的变形相对于光轴69c呈点对称，离光轴69c越远变形越大，因此可通过尽量使用变形较小的部位来提高识别精度。
图9是表示本发明的第7实施例所涉及的电子元件安装装置70的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置70摄像装置79的概念图，(b)表示摄像元件79b的图像。
如图9(a)所示，第7实施例所涉及的电子元件安装装置70，在电子元件1的侧部附近具有辅助反射镜71，摄像装置79，如图9(b)所示，将通过该辅助反射镜71和反射镜8获得的电子元件1的侧部1b的图像成像于摄像元件79b上与电子元件1的图像和标记7的图像不同的部分上，检测装置72通过该摄像元件79b上电子元件1的侧部1b的图像检测出电子元件1在高度方向上的位置。
根据本实施例，由于通过辅助反射镜71可获得电子元件1的侧部1b的图像，从而无需另外设置高价的摄像装置，即可检测出电子元件1在高度方向上的位置。
图10是表示本发明的第8实施例所涉及的电子元件安装装置80的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置80中辅助透镜81的退避姿势(81a)，(b)表示辅助透镜81处于摄像姿势81b的状态下摄像元件89b的图像，(c)表示电子元件安装装置80中辅助透镜81的摄像姿势81b。
如图10(a)、(c)所示，第8实施例所涉及的电子元件安装装置80的摄像装置89，包括辅助透镜81，该辅助透镜81通过辅助透镜姿势变更装置81c，可使辅助透镜81在位于透镜89a光轴89c上的摄像姿势81b(图10(c))和从光轴退避的退避姿势81a(图10(a))之间变更姿势。
该辅助透镜81，在头部86吸附元件时位于规定位置的状态下，变更为摄像姿势81b(图10(c))的状态，将元件供给装置5所准备的电子元件1的图像投影在摄像装置89上，如图10(b)所示，通过摄像元件89b拍摄元件供给装置5所准备的电子元件1的图像。此时，可在元件供给装置5设置标记5a，以表示元件供给部5的基准位置。
进而，在电子元件安装装置80，可设置检测装置82，该检测装置82通过该电子元件1的图像，可检测出元件供给装置5所准备的电子元件1的位置和姿势。
根据本实施例，由于辅助透镜81从退避姿势81a变更为摄像姿势81b，通过摄像元件89b可获得元件供给装置5所准备的电子元件1的图像，同时通过检测装置82可确认电子元件1的位置和姿势，所以可以事先检查电子元件1是否正确地保持在吸嘴14上。
图11是表示本发明的第9实施例所涉及的电子元件安装装置90的图像示意图。
如图11所示，第9实施例所涉及的电子元件安装装置90，具有多个头部96a、96b、96c、96d，分别设置在头部96a、96b、96c、96d上的摄像装置，拍摄设置在相邻头部96a和96b(96c和96d)之间的标记97a(97b)的位置，修正有关各个头部96a、96b、96c及96d的位置的映像误差。
根据本实施例，由于分别设置在头部96a、96b、96c、96d上的摄像装置，拍摄设置在相邻头部96a和96b(96c和96d)之间的标记97a(97b)的位置，修正有关各个头部96a、96b、96c、96d的位置的映像误差，所以可以大幅度削减标记的数量。
图12是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置100的结构示意图，(a)表示电子元件安装装置100的结构正视图，(b)表示电子元件安装装置100摄像装置109的图像。
如图12(a)所示，第10实施例所涉及的电子元件安装装置100，具有多个头部106a～106h，分别设置在其中相邻的2个头部106a与106b之间、106c与106d之间、106e与106f之间及106g与106h之间的摄像装置109a、109b、109c、109d，拍摄对应于这些相邻头部106a～106h的标记的位置，修正有关各相邻头部106a～106h的位置的映像误差(图12(b)表示其中摄像装置109a的摄像元件109b所拍摄的图像，即对应于相邻头部106a、106b的标记107a和电子元件1的图像)。
根据本实施例，由于摄像装置109a、109b、109c、109d拍摄对应于头部106a～106h的标记的位置，修正有关各头部106a～106h的位置的映像误差，可以大幅度削减拍摄装置的数量。
图13是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置100中摄像装置的第1变形例的示意图，(a)表示摄像装置第1变形例的结构俯视图，(b)表示正视图。
如图13(a)、(b)所示，电子元件安装装置100的拍摄装置的第1变形例为，对应于多个头部106a～06h所设置的摄像装置109a～109h，设置于在上下方向上互不相同的距离处。
根据本实施例，由于摄像装置109a～109h设置于在上下方向上互不相同的距离处，尤其在头部106a～06h的周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
图14是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置100中摄像装置第2变形例的示意图。
如图14所示，电子元件安装装置100的摄像装置的第2变形例为，对应于相邻头部106a～106h所设置的摄像装置109a～109h中的一方，即摄像装置109b、109d、109f、109h，具有由镜面构成的光路变更装置121，且通过该光路变更装置121，设置成其相对于反射镜8的角度不同于摄像装置109a、109c、109e、109g相对于反射镜8的角度。
根据本实施例，由于摄像装置109a～109h中一方的摄像装置109b、109d、109f、109h，通过光路变更装置121，设置成其相对于反射镜8的角度不同于摄像装置109a、109c、109e、109g相对于反射镜8的角度，所以尤其在头部106a～106h周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
图15是表示本发明的第10实施例所涉及的电子元件安装装置100中摄像装置第3变形例的示意图。
如图15所示，电子元件安装装置100的摄像装置第3变形例为，对应于相邻头部106a～106h所设置的摄像装置109a～109h，分别具有光路变更装置131，且通过该光路变更装置131，设置成相对于反射镜8具有不同的角度。
根据本实施例，由于摄像装置109a～109h，分别通过该光路变更装置131，设置成相对于反射镜8具有不同的角度，所以与第2变形例相同，尤其在头部106a至106h周边空间较为狭小时可以有效地利用此空间。
图16是表示本发明的第11实施例所涉及的电子元件安装装置110的结构示意图，图16(a)为侧视图，图16(b)是从头部单元116的下方观测的示意图。
如图16(a)、(b)所示，第11实施例所涉及的电子元件安装装置110为，具有多个头部116a～116d，对应于头部116a～116d所设置的摄像装置，分别具有在照明范围111a～111d内对所对应的头部116a～116d的电子元件1和标记117a～117d进行照明的照明装置112a～112d(相当于第1实施例所涉及的电子元件安装装置10的照明装置)，上述相邻的摄像装置中的一方的照明范围111a、111c(或111b、111d)处于熄灭照明的状态时，另一方的照明范围111b、111d(或111a、111c)处于点亮照明的状态。
根据本实施例，若采用本发明的第11实施例，由于相邻摄像装置的一方的照明范围处于熄灭照明的状态时，另一方的照明范围处于点亮照明的状态，从而可以防止2个照明范围相互干扰而造成图像品质的下降。
图17是表示本发明的第12实施例所涉及的电子元件安装装置120的结构侧视图。
如同图所示，第12实施例所涉及的电子元件安装装置120包括，搬送印刷电路板2的印刷电路板搬送装置4，在保持电子元件1并移动的同时相对于上述印刷电路板2安装该电子元件1的头部6，设置在上述头部6上、与该头部6一起移动的标记7，用于获得上述标记7的镜像和上述电子元件1的镜像的反射镜127。
此外，该电子元件安装装置120包括，由获得上述标记7和电子元件1图像的线部分的线传感器所构成的摄像装置128，改变上述反射镜8的镜面127a的角度的转动机构121，检测上述镜面127a的转动角度的位置偏差的转动角度检测装置122，通过控制上述转动机构121使其转动，使摄像装置128连续获得上述摄像装置128所拍摄的标记7及电子元件1的图像的线部分的控制装置123。
另外，该摄像装置128中所设置的检测装置129，根据连续获得的上述电子元件1的图像的线部分的信息检测出电子元件1的位置，且根据上述标记7的图像的线部分的信息检测出标记7的位置，修正反射镜127所引起的有关头部6的位置的映像误差。进而，该检测装置129，根据上述检测出的电子元件1的位置和修正后的头部6的位置检测出电子元件1相对于头部6的位置偏差。
根据本实施例，由于摄像装置128由低价的线传感器构成，可以高精度并经济地检测出电子元件1相对于头部6的位置偏差。
产业上的利用可能性
如上所述，采用本发明，具有可以防止摄像装置所引起的元件的摄像位置偏差、反射镜变形所引起的图像变形等的影响，以高精度检测出电子元件的位置偏差的显著效果。