JP2022178404A - Control system, control method and program - Google Patents

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Abstract

To provide a technique for realizing, in a device including a plurality of movable members, control for moving the plurality of movable members synchronously so that a speed at the end of a moving track of each movable member becomes a target speed.SOLUTION: A control system for a device including a plurality of movable members capable of moving, includes: moving-track calculating means that calculates a moving track for each of the plurality of movable members; moving-time calculating means that calculates a moving time by which a target end speed can be realized, for each of the plurality of movable members; common-moving-time determining means that determines one common moving time by which each of the plurality of movable members can realize the target end speed, based on the moving times respectively calculated for each of the plurality of movable members; and control command means that causes the device to perform a control including a speed control for moving each of the plurality of movable members from a point on each of the specific moving tracks to the end point in the common moving time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、少なくとも二次元的な移動が可能な複数の可動部材を備える装置の制御に関する。 The present invention relates to the control of devices comprising a plurality of movable members capable of movement in at least two dimensions.

従前より、複数の可動部材(以下、軸グループともいう)を協調させて作業を行う装置が広く用いられている。このような装置には多様な種類、用途のものが存在しており、例えば、基板表面等の被検査物のX線画像を複数の方向から撮影し、撮影された複数のX線画像から3次元データを作成し、検査箇所の内部構造の検査を行うX線検査装置などがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, devices that work by coordinating a plurality of movable members (hereinafter also referred to as axis groups) have been widely used. There are various types and uses of such devices. There is an X-ray inspection device that creates dimensional data and inspects the internal structure of the inspection location.

このようなX線検査装置においては、被検査物の検査箇所に対して、X線源からX線を照射し、透過したX線をX線カメラで撮影する。そして、X線源、被検査物、X線カメラの位置関係を相対的に変化させつつ複数枚のX線画像を撮影する。その際、X線源、被検査物、X線カメラの少なくともいずれかを旋回運動させることにより互いの相対位置を変化させ、一回の旋回運動が終わり当該検査箇所の撮影が終わると、次の検査箇所を撮影するための撮影位置へ移動運動を行い、さらに旋回運動させる。ここで、移動運動と旋回運動との遷移のタイミング、即ち、旋回運動の前後においてX線源などの可動部材は一旦停止し、その後改めて次の移動運動・旋回運動を開始することが従来行われていた。 In such an X-ray inspection apparatus, X-rays are emitted from an X-ray source to an inspected portion of an object to be inspected, and the transmitted X-rays are photographed by an X-ray camera. A plurality of X-ray images are captured while relatively changing the positional relationship among the X-ray source, the object to be inspected, and the X-ray camera. At this time, at least one of the X-ray source, the object to be inspected, and the X-ray camera is rotated to change their relative positions. It is moved to a photographing position for photographing the examination location, and is further rotated. Conventionally, the movable member such as the X-ray source is temporarily stopped at the timing of the transition between the moving motion and the rotating motion, that is, before and after the rotating motion, and then the next moving motion/rotating motion is started again. was

ところで、このような停止動作は、それ自体が総検査時間を延ばす要因になるとともに、停止状態から旋回運動・移動運動を行う際には、加速度の変化のためにX線源およびX線カメラが振動しやすく撮像品質が低下するため、振動がおさまるまで検査画像を撮像できない空送期間が存在し、さらに検査時間を延ばす要因になる。 By the way, such a stop operation itself becomes a factor that prolongs the total inspection time. Since it is likely to vibrate and the imaging quality deteriorates, there is an empty transport period during which an inspection image cannot be captured until the vibration subsides, which further prolongs the inspection time.

このため、旋回運動前後の停止時間を無くし、旋回運動と移動運動との間を連続的な速度(加速度、躍度)で接続することで、検査時間を短縮することが考えられる。しかしながら、X線源とX線カメラは被検査物に対して対向配置する必要があるので、停止時間を無くしたうえでX線源とX線カメラの旋回運動の開始のタイミングを合わせるためには、両者の移動時間を同一にする必要がある。 Therefore, it is conceivable to reduce the inspection time by eliminating the stop time before and after the turning motion and connecting the turning motion and the moving motion with a continuous speed (acceleration, jerk). However, since the X-ray source and the X-ray camera must be placed facing each other with respect to the object to be inspected, in order to eliminate the stop time and to match the start timing of the turning movement of the X-ray source and the X-ray camera, , the travel time of both must be the same.

2点間の移動時間を指定し、かつ加速度が不連続にならないよう滑らかに接続するには、例えば非特許文献1に開示されるような5次補間軌道を用いた軌道により可動部材を移動させることが考えられる。しかしながら、X線源とX線カメラの移動距離は必ずしも一致するわけではなく、一方の移動距離が短い場合には、移動時間を調整するために生成される移動軌道が必要以上に大きく膨らみ、装置の可動範囲を超えてしまう虞がある。 In order to specify the movement time between two points and to smoothly connect them so that the acceleration does not become discontinuous, the movable member is moved by a trajectory using a quintic interpolation trajectory as disclosed in Non-Patent Document 1, for example. can be considered. However, the moving distances of the X-ray source and the X-ray camera do not necessarily match, and if one of the moving distances is short, the moving trajectory generated to adjust the moving time expands more than necessary, There is a risk of exceeding the movable range of.

この点、特許文献1には、2点間の移動軌道をコントロールベクトルによって規定されるベジエ曲線で特定することにより、コントロールベクトルを逸脱する移動軌道が生成されることを防止する技術が記載されている。また、移動の終点における移動対象物の目標速度や目標加速度を実現するための移動速度を制御周期毎にリアルタイムで算出して制御を行うことも記載されている。このような特許文献1に記載の技術によれば、始点ベクトル及び終点ベクトルを指定するだけでその間の軌道をオーバーシュートさせることなく、かつ移動運動の終点における速度(加速度)が不連続にならないよう滑らかに始点と終点を接続させることが可能になる。 In this regard, Patent Literature 1 describes a technique for preventing the generation of a movement trajectory that deviates from the control vector by specifying the movement trajectory between two points with a Bezier curve defined by the control vector. there is Further, it is also described that the moving speed for realizing the target speed and the target acceleration of the moving object at the end point of the movement is calculated in real time for each control cycle and the control is performed. According to the technique described in Patent Literature 1, the trajectory between the starting point vector and the end point vector is specified only, and the velocity (acceleration) at the end point of the locomotion does not become discontinuous. It is possible to smoothly connect the start point and the end point.

特開2012-83982号公報JP-A-2012-83982

吉川恒夫著、「ロボット制御基礎論」、コロナ社、1988年、p.132-133Tsuneo Yoshikawa, "Robot Control Fundamentals", Corona Publishing, 1988, p. 132-133

特許文献1に記載の技術は軸グループが一つの装置に係るものであるが、上記の通りX線検査装置においては(X線源とX線カメラの)複数の軸グループを同期して動作させる必要がある。即ち、それぞれの軸グループの移動区間の移動時間を等しくする必要があるが、移動区間終点における目標速度を実現するために好適な移動時間は軸グループ毎に異なるため、同期制御が困難となる。この問題は特許文献1に記載の技術では解決することができなかった。 The technique described in Patent Document 1 relates to an apparatus with one axis group, but as described above, in the X-ray inspection apparatus, a plurality of axis groups (of the X-ray source and the X-ray camera) are operated synchronously. There is a need. That is, it is necessary to equalize the movement times of the movement sections of the respective axis groups, but since the movement times suitable for realizing the target speed at the end point of the movement section differ for each axis group, synchronous control becomes difficult. This problem could not be solved by the technique described in Patent Document 1.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の可動部材を備える装置において、各可動部材に対して適切な移動軌道を生成するとともに、各可動部材の移動軌道終点における速度が目標速度となるように、かつ複数の可動部材を同期して移動させる制御を実現する技術を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to generate an appropriate movement trajectory for each movable member in an apparatus having a plurality of movable members, and to prevent movement of each movable member. It is an object of the present invention to provide a technique for realizing control for moving a plurality of movable members in synchronization such that the speed at the track end point becomes a target speed.

上記の課題を解決するための本発明は、以下の構成を採用する。即ち、
複数の可動部材を備える装置の制御システムであって、
前記複数の可動部材毎に、前記可動部材の移動に係る始点と終点を結ぶ経路であって多項式を用いて特定される特定移動軌道を算出する移動軌道算出手段と、
前記複数の可動部材毎に、前記特定移動軌道上の一点から終点への移動に要する時間であって、前記可動部材が前記終点において維持すべき所定の速度である目標終端速度を実現可能な移動時間を算出する移動時間算出手段と、
前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記移動時間に基づいて、前記複数の可動部材のそれぞれが前記終点において前記目標終端速度を実現可能な一の共通移動時間を決定する共通移動時間特定手段と、
前記複数の可動部材のそれぞれを、各々の前記特定移動軌道上の前記一点から前記終点まで前記共通移動時間で移動する速度制御を含む制御を前記装置に実行させる制御指令手段と、を有している、
ことを特徴とする制御システム、である。
The present invention for solving the above problems employs the following configuration. Namely
A control system for a device comprising a plurality of movable members, comprising:
movement trajectory calculation means for calculating, for each of the plurality of movable members, a specific movement trajectory that is a path connecting a start point and an end point related to movement of the movable member and is specified using a polynomial;
The time required for each of the plurality of movable members to move from one point on the specific movement trajectory to the end point, and the movement that allows the movable member to achieve a target terminal velocity, which is a predetermined speed to be maintained at the end point. travel time calculation means for calculating time;
Common travel time identification for determining one common travel time at which each of the plurality of movable members can achieve the target terminal velocity at the end point based on the plurality of travel times calculated for each of the plurality of movable members. means and
and control command means for causing the device to execute control including speed control for moving each of the plurality of movable members from the one point on each of the specific movement trajectories to the end point in the common movement time. there is
A control system characterized by:

これによれば、複数の可動部材を備える装置において、各可動部材に対して適切な移動軌道を生成するとともに各可動部材の移動軌道終点における速度が目標速度となるように、かつ複数の可動部材を同期して移動させる制御を行うことが可能になる。 According to this, in an apparatus having a plurality of movable members, an appropriate movement trajectory is generated for each movable member, and the speed at the end point of the movement trajectory of each movable member becomes a target speed. can be controlled to move synchronously.

また、前記共通移動時間特定手段は、前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記移動時間のうち最も長時間の前記移動時間を前記共通移動時間として決定してもよい。これによれば、全ての可動部材が無理なく、かつ、装置全体としては最も効率的に各可動部材が移動することができる共通の移動時間を設定することが可能になる。 Further, the common travel time specifying means may determine the longest travel time among the plurality of travel times calculated for each of the plurality of movable members as the common travel time. According to this, it is possible to set a common movement time that allows all the movable members to move reasonably and most efficiently for the apparatus as a whole.

また、前記移動時間算出手段は、前記可動部材の移動制御中における所定の制御周期毎に、前記複数の可動部材それぞれの現在位置から前記終点へ到達するまでに要する残軌道移動時間を算出し、
前記共通移動時間決定手段は、前記制御周期毎に算出される前記可動部材毎の前記残残
道移動時間に基づいて、前記制御周期毎に一の共通残軌道移動時間を決定するとともに、更新し、
前記制御指令手段は、前記複数の可動部材のそれぞれを、各々の前記現在位置から前記終点まで、前記制御周期毎に更新される最新の前記共通残軌道移動時間で移動する制御を前記装置に実行させる、ものであってもよい。
Further, the movement time calculation means calculates a remaining trajectory movement time required for each of the plurality of movable members to reach the end point from the current position at each predetermined control cycle during movement control of the movable member,
The common travel time determining means determines and updates one common remaining track travel time for each control cycle based on the remaining travel time for each movable member calculated for each control cycle. ,
The control command means controls the device to move each of the plurality of movable members from the current position to the end point with the latest common remaining track movement time updated every control cycle. It may be something that causes

このような構成によれば、複数の可動部材の同期制御をリアルタイムで行うことが可能になる。このため、事前に移動時間を算出することなく、可動部材の移動制御を行うことができる。また、何らかの理由により可動部材が算出された移動時間内での移動を完了することが不可能になった場合にも、リアルタイムで移動時間の修正を行いつつ、複数の可動部材の同期制御を続行することが可能になる。 With such a configuration, it is possible to perform synchronous control of a plurality of movable members in real time. Therefore, it is possible to control the movement of the movable member without calculating the movement time in advance. Also, even if it becomes impossible for the movable member to complete the movement within the calculated movement time for some reason, the movement time is corrected in real time and the synchronous control of the multiple movable members is continued. it becomes possible to

また、前記移動時間算出手段は、前記可動部材の現在速度と、前記目標終端速度と、前記特定移動軌道の前記可動部材の前記現在位置から前記終点までの残軌道長と、を用いて前記残軌道移動時間を算出してもよい。なお、残軌道長は、例えばセンサを用いて計測してもよいし、初等関数などにより計算で求めることもできる。 Further, the movement time calculation means calculates the remaining trajectory using the current velocity of the movable member, the target terminal velocity, and the remaining trajectory length from the current position of the movable member to the end point of the specific movement trajectory. Orbit travel time may be calculated. The remaining trajectory length may be measured using a sensor, for example, or may be obtained by calculation using an elementary function or the like.

また、前記制御システムは、前記制御周期毎に、前記複数の可動部材それぞれについて前記共通残軌道移動時間で前記目標終端速度を実現可能に前記特定移動軌道の前記終点へ到達するための目標加速度又は目標躍度を算出する加速度算出手段をさらに有しており、前記制御指令手段は、前記複数の可動部材のそれぞれについて、前記制御周期毎に算出される前記目標加速度又は前記目標躍度を満たす移動制御を前記装置に実行させるのであってもよい。 In addition, the control system controls, in each control cycle, the target acceleration or The control command means is adapted to move each of the plurality of movable members so as to satisfy the target acceleration or the target jerk calculated for each control cycle. Control may be performed by the device.

また、前記加速度算出手段は、
前記目標加速度をaccRefNonLimited、前記目標終端速度をrefVelEnd、前記現在速度をactVel、前記共通残軌道移動時間をtLeft、前記共通残軌道移動時間で前記目標終端速度を実現可能に前記特定移動軌道の前記終点へ到達するために必要な速度をVnec、とした場合に、
accRefNonLimited=(2×Vnec-refVelEnd-actVel)/tLeft
の式により前記目標加速度を算出してもよい。
Further, the acceleration calculation means
The target acceleration is accRefNonLimited, the target terminal velocity is refVelEnd, the current velocity is actVel, the common remaining trajectory movement time is tLeft, and the target terminal velocity can be realized with the common remaining trajectory movement time. The end point of the specific movement trajectory If Vnec is the speed required to reach
accRefNonLimited=(2*Vnec-refVelEnd-actVel)/tLeft
The target acceleration may be calculated by the following formula.

また、前記加速度算出手段は、所定の加速度補正係数αを用いて、
前記目標加速度をaccRefNonLimited、前記目標終端速度をrefVelEnd、前記現在速度をactVel、前記共通残軌道移動時間をtLeft、前記共通残軌道移動時間で前記目標終端速度を実現可能に前記特定移動軌道の前記終点へ到達するために必要な速度をVnec、とした場合に、
accRefNonLimited=(Vnec-actVel+α×(Vnec-refVelEnd))/tLeft
の式により前記目標加速度を算出してもよい。
Further, the acceleration calculation means uses a predetermined acceleration correction coefficient α to
The target acceleration is accRefNonLimited, the target terminal velocity is refVelEnd, the current velocity is actVel, the common remaining trajectory movement time is tLeft, and the target terminal velocity can be realized with the common remaining trajectory movement time. The end point of the specific movement trajectory If Vnec is the speed required to reach
accRefNonLimited=(Vnec−actVel+α×(Vnec−refVelEnd))/tLeft
The target acceleration may be calculated by the following formula.

制御周期毎に算出される残軌道移動時間により共通移動時間が更新されることで、特定移動軌道の終点における加速度が大きくなってしまう場合がある。この点、上記のように加速度補正係数αを用いて、前記目標終端速度を実現するために必要な加速度よりも大きな加速度を算出し、予め前倒しで可動部材の速度を上げることにより、前記特定移動軌道の終点で加速度が不連続となる(急激に加速度が変化する)ことを防止することができる。 By updating the common travel time with the remaining track travel time calculated for each control cycle, the acceleration at the end point of the specific travel trajectory may increase. In this respect, as described above, the acceleration correction coefficient α is used to calculate an acceleration that is greater than the acceleration required to achieve the target terminal velocity, and the velocity of the movable member is increased in advance. Discontinuity of acceleration (rapid change in acceleration) at the end point of the trajectory can be prevented.

また、前期加速度算出手段は、算出した前記目標加速度又は前記目標躍度が所定の制限
値を超える場合には、前記制限値を前記目標加速度又は前記目標躍度として出力するのであってもよい。このような構成であると、装置への負荷などを根拠として設定される所定の制限値を超えないように、加速度・躍度をクリッピングすることができる。
Further, the acceleration calculating means may output the limit value as the target acceleration or the target jerk when the calculated target acceleration or the target jerk exceeds a predetermined limit value. With such a configuration, the acceleration/jerk can be clipped so as not to exceed a predetermined limit value set based on the load on the device.

また、前記共通残軌道移動時間は、前記制御周期の整数倍の値として決定されるのであってもよい。計算された移動時間が制御周期の整数倍でない場合に、軌道の接続点(特定移動軌道の始点及び終点)における加速度が不連続になり、軌道接続点で異音が発生する問題があるため、このような構成であることが好ましい。 Further, the common remaining trajectory moving time may be determined as an integral multiple of the control period. If the calculated movement time is not an integral multiple of the control period, the acceleration at the track connection points (the start and end points of the specific movement track) becomes discontinuous, and abnormal noise is generated at the track connection points. Such a configuration is preferable.

前記移動時間算出手段は、前記可動部材の移動制御前に、前記複数の可動部材毎に前記特定移動軌道の前記始点から前記終点までの移動時間である全軌道移動時間を算出し、前記共通移動時間決定手段は、前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記全軌道移動時間に基づいて、一の共通全軌道移動時間を決定するようにしてもよい。これによれば、事前に可動部材の移動時間を算出したうえで、スムーズに移動制御を行うことができる。 The movement time calculation means calculates an entire trajectory movement time, which is a movement time from the start point to the end point of the specific movement trajectory, for each of the plurality of movable members before movement control of the movable members, and calculates the common movement. The time determination means may determine one common total track movement time based on the plurality of total track movement times calculated for each of the plurality of movable members. According to this, it is possible to smoothly control the movement after calculating the movement time of the movable member in advance.

また、前記移動時間算出手段は、少なくとも、前記可動部材が前記始点において維持しておくべき所定の速度である目標初期速度と前記目標終端速度とを入力情報として、前記可動部材が前記特定移動軌道を前記始点から前記終点まで移動する際に前記目標初期速度から前記目標終端速度へ到達するまでの加速度が一定となる時間を、前記移動時間として算出するのであってもよい。これによれば、移動軌道の始点から終点に至るまで加速度が一定で連続しているため、可動部材がよりスムーズに移動軌道の終点から次の動作に移行することが可能になる。 Further, the movement time calculation means uses as input information at least a target initial velocity, which is a predetermined velocity to be maintained by the movable member at the starting point, and the target terminal velocity, and the movable member moves along the specific movement trajectory. may be calculated as the movement time during which the acceleration from the target initial velocity to the target terminal velocity is constant when moving from the start point to the end point. According to this, since the acceleration is constant and continuous from the start point to the end point of the movement trajectory, it becomes possible for the movable member to more smoothly transition from the end point of the movement trajectory to the next operation.

また、前記移動時間算出手段は、前記目標初期速度と、前記目標終端速度と、前記可動部材が前記目標初期速度から前記目標終端速度へ到達するまでの加速度の制限値である制限加速度を入力情報として前記制限加速度を超えない加速度での移動時間を探索することにより、前記移動時間を算出するのであってもよい。 Further, the movement time calculation means inputs the target initial velocity, the target terminal velocity, and a limit acceleration, which is a limit value of the acceleration until the movable member reaches the target terminal velocity from the target initial velocity, as input information. The travel time may be calculated by searching for the travel time at an acceleration that does not exceed the limit acceleration.

また、前記制限加速度を前記可動部材が前記目標初期速度から前記目標終端速度へ到達するまでの制限目標加速度refAccとし、前記目標終端速度をrefVelEnd、前記目標初期速度をrefVelStart、前記特定移動軌道における前記終点までの残軌道長をresLenとしたとき、
refAcc=(refVelEnd-refVelStart)/(2×resLen)の式によって、前記制限目標加速度が決定されるのであってもよい。
Further, the limited acceleration is defined as a limited target acceleration refAcc for the movable member to reach the target terminal velocity from the target initial velocity, the target terminal velocity is refVelEnd, the target initial velocity is refVelStart, and the acceleration in the specific movement trajectory is refVelEnd. When the remaining trajectory length to the end point is resLen,
The limited target acceleration may be determined by the formula refAcc=(refVelEnd 2 -refVelStart 2 )/(2×resLen).

また、前記多項式が、ベジエ曲線又はクロソイド曲線を示すものであってもよい。これによれば、各可動部材が所定の動作範囲を逸脱することのない移動軌道を容易に設計することが可能になる。 Also, the polynomial may represent a Bezier curve or a clothoid curve. According to this, it becomes possible to easily design a movement trajectory in which each movable member does not deviate from a predetermined movement range.

また、前記装置は、検査対象に照射するX線を発生するX線源と、前記X線源から前記検査対象に照射されたX線によるX線画像を撮影するX線カメラと、前記検査対象を保持する保持部と、を備えるX線検査装置であり、
前記複数の可動部材には、少なくとも、前記X線源と、前記X線カメラと、前記保持部のうちのいずれか2つ以上が含まれる、ものであってもよい。本発明はこのような装置に対して好適である。
Further, the apparatus includes an X-ray source that generates X-rays that irradiate an object to be inspected, an X-ray camera that captures an X-ray image of the X-rays that are irradiated from the X-ray source to the object to be inspected, and the object to be inspected. An X-ray inspection apparatus comprising a holding unit that holds the
The plurality of movable members may include at least any two or more of the X-ray source, the X-ray camera, and the holding section. The present invention is suitable for such devices.

また、本発明は、複数の可動部材を備える装置の制御方法であって、
前記複数の可動部材毎に、前記可動部材の移動に係る始点と終点を結ぶ経路であって多項式を用いて特定される特定移動軌道を算出する移動軌道算出ステップと、
前記複数の可動部材毎に、前記特定移動軌道上の一点から終点への移動に要する時間で
あって、前記可動部材が前記終点において維持すべき所定の速度である目標終端速度を実現可能な移動時間を算出する移動時間算出ステップと、
前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記移動時間に基づいて、前記複数の可動部材のそれぞれが前記終点において前記目標終端速度を実現可能な一の共通移動時間を決定する共通移動時間決定ステップと、
前記複数の可動部材のそれぞれを、各々の前記特定移動軌道上の前記一点から前記終点まで前記共通移動時間で移動する速度制御を含む制御を前記装置に実行させる制御指令ステップと、を有している、ことを特徴とする制御方法としても捉えることができる。
The present invention also provides a control method for an apparatus having a plurality of movable members, comprising:
a movement trajectory calculating step of calculating, for each of the plurality of movable members, a specific movement trajectory that is a path connecting a start point and an end point related to movement of the movable member and is specified using a polynomial;
The time required for each of the plurality of movable members to move from one point on the specific movement trajectory to the end point, and the movement that allows the movable member to achieve a target terminal velocity, which is a predetermined speed to be maintained at the end point. a travel time calculation step of calculating the time;
common travel time determination for determining one common travel time that enables each of the plurality of movable members to achieve the target terminal velocity at the end point based on the plurality of travel times calculated for each of the plurality of movable members; a step;
and a control command step for causing the device to execute control including speed control for moving each of the plurality of movable members from the one point on each of the specific movement trajectories to the end point in the common movement time. It can also be regarded as a control method characterized by

また、本発明は、コンピュータに上記の各ステップを実行させるためのプログラム、あるいはそのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。 The present invention can also be regarded as a program for causing a computer to execute each of the above steps, or a computer-readable recording medium on which such a program is non-temporarily recorded.

なお、上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。 It should be noted that each of the above configurations and processes can be combined with each other to form the present invention as long as there is no technical contradiction.

本発明によれば、複数の可動部材を備える装置において、各可動部材に対して適切な移動軌道を生成するとともに、各可動部材の移動軌道終点における速度が目標速度となるように、かつ複数の可動部材を同期して移動させる制御を実現する技術を提供することが可能となる。 According to the present invention, in an apparatus having a plurality of movable members, an appropriate movement trajectory is generated for each movable member, and the speed at the end point of the movement trajectory of each movable member becomes a target speed. It is possible to provide a technique for realizing control for moving the movable members synchronously.

図1は、本発明の実施例におけるX線検査装置の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an X-ray inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2Aは、従来例におけるX線源またはX線カメラの旋回運動と移動運動の関係を示す図である。図2Bは、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの旋回運動と移動運動の関係を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing the relationship between the turning motion and the moving motion of an X-ray source or an X-ray camera in a conventional example. FIG. 2B is a diagram showing the relationship between the turning motion and the moving motion of the X-ray source or X-ray camera in the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの旋回運動と移動運動の軌道の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of trajectories of turning motion and moving motion of an X-ray source or an X-ray camera in an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の移動軌道について説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the movement trajectory of the X-ray source or X-ray camera during movement in the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の移動時間算出に係る処理について説明する図である。5A and 5B are diagrams for explaining processing related to movement time calculation during movement of the X-ray source or the X-ray camera in the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の移動時間算出に係る処理について説明する図である。6A and 6B are diagrams for explaining processing related to movement time calculation during movement of the X-ray source or the X-ray camera in the embodiment of the present invention. 図7Aは、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の移動軌道の一例を示す図である。図7Bは、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の速度と移動時間の関係の一例を示すグラフである。FIG. 7A is a diagram showing an example of a movement trajectory during movement of the X-ray source or X-ray camera in the embodiment of the present invention. FIG. 7B is a graph showing an example of the relationship between speed and movement time during movement of the X-ray source or X-ray camera in the embodiment of the present invention. 図8Aは、本発明の実施例におけるX線源10の移動運動時の移動軌道の一例を示す図である。図8Bは本発明の実施例におけるX線源10の移動運動時の速度と移動時間の関係を示すグラフである。図8Cは、本発明の実施例におけるX線カメラ20の移動運動時の移動軌道の一例を示す図である。図8Cは本発明の実施例におけるX線カメラ20の移動運動時の速度と移動時間の関係を示すグラフである。FIG. 8A is a diagram showing an example of a movement trajectory during movement of the X-ray source 10 in the embodiment of the present invention. FIG. 8B is a graph showing the relationship between the moving speed and moving time of the X-ray source 10 in the embodiment of the present invention. FIG. 8C is a diagram showing an example of a movement trajectory during movement of the X-ray camera 20 according to the embodiment of the present invention. FIG. 8C is a graph showing the relationship between the moving speed and moving time of the X-ray camera 20 in the embodiment of the present invention. 図9Aは、本発明の実施例におけるX線源10の移動運動時の移動軌道の一例を示す図である。図9Bは本発明の実施例におけるX線源10の移動運動時の速度と移動時間の関係を示すグラフである。FIG. 9A is a diagram showing an example of a movement trajectory during movement of the X-ray source 10 in the embodiment of the present invention. FIG. 9B is a graph showing the relationship between the moving speed and moving time of the X-ray source 10 in the embodiment of the present invention. 図10は、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の残軌道移動時間算出に係る処理について説明する図である。10A and 10B are diagrams for explaining processing related to remaining trajectory movement time calculation during movement of the X-ray source or X-ray camera in the embodiment of the present invention. 図11は、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の残軌道移動時間算出に係る処理について説明する図である。11A and 11B are diagrams for explaining processing related to remaining trajectory movement time calculation during movement of the X-ray source or X-ray camera in the embodiment of the present invention. 図12Aは、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の残軌道移動時間算出に係る処理について説明する図である。図12Bは、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の残軌道移動時間算出に係る処理について説明する図である。FIG. 12A is a diagram illustrating processing related to remaining trajectory movement time calculation during movement of the X-ray source or X-ray camera in the embodiment of the present invention. FIG. 12B is a diagram illustrating processing related to remaining trajectory movement time calculation during movement of the X-ray source or X-ray camera in the embodiment of the present invention. 図13は、本発明の実施例におけるX線源またはX線カメラの移動運動時の現在位置算出のための情報の処理の流れを示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing the flow of information processing for current position calculation during movement of the X-ray source or X-ray camera in the embodiment of the present invention. 図14は、本発明の実施例におけるX線源10、X線カメラ20の同期移動に係る処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 14 is a flow chart showing the flow of processing related to synchronous movement of the X-ray source 10 and X-ray camera 20 in the embodiment of the present invention.

<適用例>
以下に本発明の適用例の概要について一部の図面を用いて説明する。本発明は図1に示すようなX線検査装置1に適用することができる。X線検査装置1では、X線源10から被検査物SにX線を照射し、透過量によるX線画像をX線カメラ20によって撮影する。X線源10およびX線カメラ20はそれぞれ旋回円121、122上を旋回運動し、軌道上の複数の位置において被検査物SのX線画像の撮影を行う。その後、別の検査箇所を検査するために、X線源10、X線カメラ20はともに、次の旋回円まで移動運動を行い、さらに旋回円上を旋回運動しつつX線画像の撮影を行う。なお、以下ではX線源10、X線カメラ20を「可動部材」或いは「軸グループ」とも表現することがある。
<Application example>
An outline of an application example of the present invention will be described below with reference to some of the drawings. The present invention can be applied to an X-ray inspection apparatus 1 as shown in FIG. In the X-ray inspection apparatus 1, an X-ray source 10 irradiates an object S to be inspected with X-rays, and an X-ray camera 20 captures an X-ray image based on the amount of transmission. The X-ray source 10 and the X-ray camera 20 orbit on orbital circles 121 and 122, respectively, and take X-ray images of the inspection object S at a plurality of positions on the orbit. After that, both the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 move to the next turning circle in order to inspect another inspection point, and take an X-ray image while making a turning movement on the turning circle. . Note that the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 may also be referred to as "movable member" or "axis group" below.

ここで、X線源10、X線カメラ20が旋回運動から移動運動に移行する場合には、従来、図2Aに示すように、一旦停止する停止区間が設けられていた。これに伴い、旋回運動の前後において旋回円上の加速運動及び減速運動が追加されていた。本適用例では、図2Bに示すように、X線源10、X線カメラ20が旋回運動から移動運動に移行する場合の停止区間を無くした。これにより、余分な停止状態や余分な旋回運動が省略され、X線源10、X線カメラ20がより迅速に旋回円から次の旋回円に移動することが可能となる。 Here, when the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 shift from turning motion to moving motion, conventionally, as shown in FIG. Accompanying this, an acceleration motion and a deceleration motion on a turning circle are added before and after the turning motion. In this application example, as shown in FIG. 2B, there is no stop section when the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 shift from turning motion to moving motion. This eliminates extra stops and extra pivoting motions, allowing the X-ray source 10 and X-ray camera 20 to move more quickly from one pivot circle to the next.

また、本適用例では、図3に示すように、n回目の旋回円Cnからn+1回目の旋回円Cn+1に移動する際の移動運動の軌道として、n回目の旋回円Cnとn+1回目の旋回円Cn+1とを、旋回終了点と旋回開始点において滑らかに結ぶ軌道を生成し、移動時における移動可能な軌道を用いることとした。これにより、X線源10、X線カメラ20に過度な加速度や衝撃を与えることなく、より迅速に移動することが可能となる。 In addition, in this application example, as shown in FIG. 3, the locus of movement when moving from the n-th turning circle Cn to the (n+1)-th turning circle Cn+1 is the n-th turning circle Cn and the (n+1)-th turning circle Cn. A trajectory that smoothly connects Cn+1 at the turn end point and the turn start point is generated, and a movable trajectory during movement is used. As a result, the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 can be moved more quickly without excessive acceleration or impact.

なお、上記の、旋回終了点と旋回開始点を滑らかに結ぶ移動軌道は、X線源10、X線カメラ20の速度、加速度、及び移動範囲が、許容限度を超えない範囲内のものである必要がある。 The movement trajectory that smoothly connects the turning end point and the turning starting point is such that the speed, acceleration, and movement range of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 do not exceed the allowable limits. There is a need.

そして、本適用例では、移動範囲の許容限度を超えない移動軌道を得るため、図4に示すように、移動軌道の始点P1、終点P4の他、コントロールベクトルを定義するコントロール点P2、P3の4点を指定することによって求められる曲線(3次ベジエ曲線)を用いて移動軌道を設計することとしている。図4に示す移動軌道生成によれば、X線源10、X線カメラ20の移動範囲の許容限度(位置的な制限)を逸脱しないように、直感的にコントロールベクトル設定することができる。これによれば、移動範囲の許容限度に合わせて設定されたコントロールベクトルを逸脱することがなく、かつ、旋回終了点と旋回開始点を滑らかに結ぶ曲線の移動軌道を得ることができる。 In this application example, in order to obtain a movement trajectory that does not exceed the allowable limit of the movement range, as shown in FIG. A movement trajectory is designed using a curve (cubic Bezier curve) obtained by designating four points. According to the movement trajectory generation shown in FIG. 4, control vectors can be intuitively set so as not to deviate from the allowable limits (positional restrictions) of the movement ranges of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 . According to this, it is possible to obtain a curved movement trajectory that smoothly connects the turn end point and the turn start point without deviating from the control vector set according to the allowable limit of the movement range.

ところで、上記のようにしてX線源10、X線カメラ20それぞれについて移動軌道を得ることができたとしても、移動軌道終点における速度、加速度の許容値を満たすために好適な移動時間は、X線源10とX線カメラ20とで異なることがある。一方、旋回運動
から移動運動に移行する場合の停止区間を無くすためには、X線源10、X線カメラ20それぞれが移動軌道の終点(即ち次の旋回円の始点)へ到達する時間は同期されている必要がある。
By the way, even if the movement trajectory can be obtained for each of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 as described above, the movement time suitable for satisfying the permissible values of the velocity and acceleration at the end point of the movement trajectory is X The radiation source 10 and the X-ray camera 20 may differ. On the other hand, in order to eliminate the stop interval in the transition from turning motion to moving motion, the times at which the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 each reach the end point of the moving trajectory (that is, the starting point of the next turning circle) must be synchronized. must have been

このため、本適用例では、X線源10、X線カメラ20それぞれについて、速度、加速度の制限範囲を逸脱することのない好適な移動時間を算出するとともに、該算出された移動時間が長い方の可動部材の移動時間を、共通の移動時間として採用することとした。即ち、X線源10、X線カメラ20のうち、算出された移動時間が短い(即ちより早く移動軌道の終点に到達する)方の可動部材は、実際には他方の可動部材の移動時間と同じ移動時間で移動軌道の終点に到達するように制御される。具体的には、移動軌道終点までの移動時間を他方の可動部材と一致させるために移動中の速度を落としつつ、かつ、移動軌道の終点における目標速度を実現することができるように速度制御が行われる。なお、本適用例ではサーボモータの定格速度を制限速度としているが、一時的に定格速度を超えることを許容するような場合には移動時間が短い方を共通の移動時間としたり、あるいは瞬時最大速度を基準にして求めた移動時間を共通の移動時間としてもよい。 For this reason, in this application example, for each of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20, a suitable travel time that does not deviate from the restricted range of speed and acceleration is calculated, and the longer travel time is calculated. It was decided to adopt the moving time of the movable member of 1 as the common moving time. That is, of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20, the movable member whose calculated movement time is shorter (that is, reaches the end point of the movement trajectory earlier) actually has a movement time equal to that of the other movable member. It is controlled to reach the end point of the movement trajectory in the same movement time. Specifically, speed control is performed so that the target speed at the end point of the movement trajectory can be achieved while reducing the speed during movement in order to match the movement time to the end point of the movement trajectory with that of the other movable member. done. In this application example, the rated speed of the servo motor is used as the speed limit. A travel time obtained based on speed may be used as a common travel time.

ここで、図14に基づいて、上記で説明した処理の流れを説明する。図14はX線検査装置1において行われるX線源10、X線カメラ20の同期移動に係る処理の流れを示すフローチャートである。図14に示すように、X線検査装置1では、まずX線源10、X線カメラ20それぞれについて、多項式によって定義される移動軌道が算出される(S101)。続いて、X線源10、X線カメラ20それぞれについて、速度、加速度の制限範囲を逸脱することのない好適な移動時間が算出され(S102)、該算出された移動時間が長い方の可動部材の移動時間が、共通移動時間として決定される(S103)。そして、このようにして算出された移動軌道を、共通移動時間で移動するように、X線源10、X線カメラ20の移動制御が行われる(S104)。 Here, based on FIG. 14, the flow of the processing described above will be described. FIG. 14 is a flow chart showing the flow of processing related to the synchronous movement of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 performed in the X-ray inspection apparatus 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 14, in the X-ray inspection apparatus 1, movement trajectories defined by polynomials are first calculated for each of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 (S101). Next, for each of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20, a suitable moving time is calculated so as not to deviate from the limited range of speed and acceleration (S102), and the moving member having the longer calculated moving time is calculated. is determined as the common travel time (S103). Then, movement control of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 is performed so that the movement trajectory calculated in this way is moved within the common movement time (S104).

以上のような本適用例によれば、X線源10、X線カメラ20を含む複数の可動部を有するX線検査装置において、各可動部材に対して移動範囲の許容限度を逸脱しない適切な移動軌道を生成することができる。また、各可動部材の移動軌道終点における速度が(許容限度を逸脱しない)所定の目標速度となるように、かつ複数の可動部材が移動軌道終点に到達する時間を同期して、各可動部材を移動させる制御を実現することができる。 According to this application example as described above, in an X-ray inspection apparatus having a plurality of movable parts including the X-ray source 10 and the X-ray camera 20, an appropriate moving range of each movable member that does not deviate from the allowable limit is obtained. A movement trajectory can be generated. In addition, each movable member is moved so that the speed at the end point of the movement trajectory of each movable member becomes a predetermined target speed (that does not deviate from the allowable limit), and the time when the plurality of movable members reach the end point of the movement trajectory is synchronized. Control to move can be realized.

なお、本発明は、適用例に示すように、被検査物Sを固定し、その上下においてX線源10とX線カメラ20を旋回運動させるX線検査装置1に適用可能であるが、X線源10を固定し、X線カメラ20及び被検査物Sを旋回運動させるX線検査装置にも適用することも可能である。 As shown in the application example, the present invention can be applied to an X-ray inspection apparatus 1 in which an object S to be inspected is fixed and the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 are rotated above and below it. It is also possible to apply to an X-ray inspection apparatus in which the radiation source 10 is fixed and the X-ray camera 20 and the object S to be inspected are rotated.

<実施例1>
以下に各図面(上記の適用例で一旦説明した図も含む)を順次参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている具体的構成は、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<Example 1>
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below based on examples with reference to each drawing (including the drawings once described in the application example above). However, the specific configurations described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to them, unless otherwise specified.

本発明の実施例1に係るX線検査装置1は、例えば、プリント基板にはんだ付けされた電子部品のはんだ付け状態やボールグリッドアレイ(BGA)のバンプ等の良否判定をする装置である。より具体的には、X線源と被検査物とを相対的に移動させて複数回のX線撮影を行い、検査対象場所の内部の状態を取得し、適切な位置での断面画像を生成して、当該断面画像に基づいて良否を検査する。 An X-ray inspection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention is, for example, an apparatus for judging the soldering state of electronic components soldered to a printed circuit board and the quality of bumps of a ball grid array (BGA). More specifically, X-ray imaging is performed multiple times while the X-ray source and the object to be inspected are relatively moved, the internal state of the inspection target location is acquired, and a cross-sectional image is generated at an appropriate position. Then, the quality is inspected based on the cross-sectional image.

(装置構成)
図1には、本発明の実施例1に係るX線検査装置1における、X線源10、被検査物Sを保持する保持部40、X線カメラ20の配置図を示す。X線検査装置1においては、搬送ローラ(不図示)によって搬送され保持部40に保持される被検査物Sにおける各検査箇所について、複数の撮影位置においてX線画像を撮影して3次元データを取得する。具体的には、X線源10から被検査物SにX線を照射し、透過光によるX線画像をX線カメラ20によって撮影する。X線源10、X線カメラ20はともに、ステージ(不図示)によって移動可能である。X線源10およびX線カメラ20はこれらのステージによってそれぞれ旋回円121、122上を移動し、旋回円上の複数の位置において撮影が行われる。
(Device configuration)
FIG. 1 shows a layout diagram of an X-ray source 10, a holding section 40 for holding an inspection object S, and an X-ray camera 20 in an X-ray inspection apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In the X-ray inspection apparatus 1, three-dimensional data is obtained by capturing X-ray images at a plurality of imaging positions for each inspection point on the inspection object S conveyed by a conveying roller (not shown) and held by the holding unit 40. get. Specifically, the X-ray source 10 irradiates the object S to be inspected with X-rays, and the X-ray camera 20 captures an X-ray image of transmitted light. Both the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 are movable by a stage (not shown). The X-ray source 10 and the X-ray camera 20 are moved on turning circles 121 and 122 by these stages, respectively, and imaging is performed at a plurality of positions on the turning circles.

X線検査装置1における各部の制御は制御部100からの制御信号に基づいて行われる。X線検査装置1は、制御部100として、カメラ用XYステージ制御部101、カメラ制御部102、X線源用XYステージ制御部107を備える。加えて、高さ計測部103、検査対象位置制御部104、X線源制御部105、撮像高さ制御部106を備える。さらに、X線検査装置1は、演算部111、主記憶部112、補助記憶部113、入力部114、出力部115を備える。 Control of each section in the X-ray inspection apparatus 1 is performed based on a control signal from the control section 100 . The X-ray inspection apparatus 1 includes a camera XY stage controller 101 , a camera controller 102 , and an X-ray source XY stage controller 107 as a controller 100 . In addition, a height measurement unit 103, an inspection target position control unit 104, an X-ray source control unit 105, and an imaging height control unit 106 are provided. Furthermore, the X-ray inspection apparatus 1 includes a calculation unit 111 , a main storage unit 112 , an auxiliary storage unit 113 , an input unit 114 and an output unit 115 .

カメラ用XYステージ制御部101は、カメラ用XYステージ(不図示)を駆動しX線カメラ20の水平方向の移動を行うための制御信号を送信する。カメラ制御部102は、X線カメラ20によるX線画像の撮影を行うための制御信号を送信する。高さ計測部103は、変位計30からの信号を受信して被検査物Sの被検箇所の高さを計測する。検査対象位置制御部104は、搬送ローラ及び被検査物Sの保持部40に制御信号を送信し被検査物Sの水平方向位置及び鉛直方向位置を撮影に最適な位置に制御する。 The camera XY stage control unit 101 transmits control signals for driving the camera XY stage (not shown) and moving the X-ray camera 20 in the horizontal direction. The camera control unit 102 transmits a control signal for capturing an X-ray image with the X-ray camera 20 . The height measurement unit 103 receives a signal from the displacement meter 30 and measures the height of the inspection point of the inspection object S. The inspection object position control unit 104 transmits a control signal to the conveying roller and the holding unit 40 of the inspection object S, and controls the horizontal and vertical positions of the inspection object S to the optimum positions for photographing.

X線源制御部105は、X線源10によるX線の照射の開始、終了の他、X線強度を調整するための信号を送信する。撮像高さ制御部106は、X線源10及びX線カメラ20の高さ制御用の信号を送信する。X線源用XYステージ制御部107は、X線源用XYステージ(不図示)を駆動しX線源10の水平方向の移動を行うための信号を送信する。カメラ用XYステージ制御部101、カメラ制御部102、検査対象位置制御部104、X線源制御部105、撮像高さ制御部106、X線源用XYステージ制御部107から出力される信号は演算部111の演算結果及び、主記憶部112、補助記憶部113に記憶された情報に基づいて決定される。 The X-ray source control unit 105 transmits a signal for starting and ending X-ray irradiation by the X-ray source 10 and for adjusting the X-ray intensity. The imaging height control unit 106 transmits signals for height control of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 . The X-ray source XY stage control unit 107 transmits signals for driving the X-ray source XY stage (not shown) and moving the X-ray source 10 in the horizontal direction. Signals output from camera XY stage controller 101, camera controller 102, inspection object position controller 104, X-ray source controller 105, imaging height controller 106, and X-ray source XY stage controller 107 are calculated. It is determined based on the calculation result of the unit 111 and the information stored in the main storage unit 112 and the auxiliary storage unit 113 .

また、演算部111は、後述するように、軌道算出部111a、移動時間算出部111b、共通移動時間決定部111c、加速度算出部111dの各機能モジュールを備えている。また、ユーザとの間の設定情報、検査結果等の情報の授受は、入力部114及び出力部115を介して行われる。 As will be described later, the calculation unit 111 includes functional modules of a trajectory calculation unit 111a, a travel time calculation unit 111b, a common travel time determination unit 111c, and an acceleration calculation unit 111d. Information such as setting information and inspection results is exchanged with the user via the input unit 114 and the output unit 115 .

X線カメラ20は、X線源10から照射され、被検査物Sを透過したX線を検出する2次元X線検出器である。X線カメラ20としては、I.I.(Image Intensifier)管や、FPD(フラットパネルディテクタ)を用いることができる。ここでは1つのみのX線カメラ20が採用されているが、複数個のX線カメラを用いても構わない。 The X-ray camera 20 is a two-dimensional X-ray detector that detects X-rays emitted from the X-ray source 10 and transmitted through the object S to be inspected. As the X-ray camera 20, an I.D. I. (Image Intensifier) tube or FPD (Flat Panel Detector) can be used. Although only one X-ray camera 20 is employed here, a plurality of X-ray cameras may be used.

変位計30は、被検査物Sまでの距離を、被検査物Sの複数の位置について計測する。したがって、変位計30によって被検査物Sの反りや傾きを計測することが可能である。被検査物Sの製造過程においては、反りや傾きが生じることがあり、その量は個体によって異なる。そこで、それぞれの被検査物Sの反りや傾きを計測して、保持部40の高さ位置を調整して適切なX線撮影が行えるようにする。 The displacement meter 30 measures the distance to the object S to be inspected at a plurality of positions on the object S to be inspected. Therefore, it is possible to measure the warpage and inclination of the object S to be inspected by the displacement meter 30 . During the manufacturing process of the inspected object S, warping and tilting may occur, and the amount varies depending on the individual. Therefore, the warpage and inclination of each object S to be inspected are measured, and the height position of the holding unit 40 is adjusted so that appropriate X-ray imaging can be performed.

以上の構成により、X線検査装置1は、様々な方向から基板を撮像できるように、X線源10とX線カメラ20の位置を制御することができる。本実施例では、このように様々な方向からの撮像結果を基に、CT(Computed Tomography)と呼ばれる3次元データ生成手法を用いて、被検査物Sの被検箇所の3次元データを生成する。 With the above configuration, the X-ray inspection apparatus 1 can control the positions of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 so that the board can be imaged from various directions. In this embodiment, based on the imaging results from various directions as described above, three-dimensional data of the inspected portion of the object S to be inspected is generated using a three-dimensional data generating method called CT (Computed Tomography). .

なお、演算部111としては、CPU(中央演算処理装置)と呼ばれる一般的な汎用演算装置を用いることができる。主記憶部112としてはRAMなどのメモリを用いることができる。補助記憶部113は、ROMやHDDなどを用いることができる。入力部114は、キーボード、ボタン、スイッチ、マウスなど、ユーザが演算部111に対して指示を入力可能な任意の装置である。出力部115は、ディスプレイ、スピーカなど、映像や音声等によって演算部111からの出力をユーザに提示可能な任意の装置である。すなわち、一般的なコンピュータシステムを用いて、これらの機能を実現することができる。補助記憶部113に格納されたプログラムを演算部111が読み込んで実行することにより、軌道算出部111a、移動時間算出部111b、共通移動時間決定部111c、加速度算出部111dの各機能モジュールにより、X線源10およびX線カメラ20の移動制御が行われる。なお、本実施例における演算部111は、並列演算が可能であり、複数のCPUを含んでいてもよいし、一つのCPU中に複数の並列演算機能を含んでいてもよい。 Note that a general general-purpose arithmetic unit called a CPU (Central Processing Unit) can be used as the arithmetic unit 111 . A memory such as a RAM can be used as the main storage unit 112 . Auxiliary storage unit 113 can use a ROM, an HDD, or the like. The input unit 114 is any device such as a keyboard, button, switch, mouse, etc., through which a user can input instructions to the calculation unit 111 . The output unit 115 is an arbitrary device, such as a display and a speaker, capable of presenting the output from the calculation unit 111 to the user through video, audio, or the like. That is, these functions can be realized using a general computer system. By reading and executing the program stored in the auxiliary storage unit 113 by the calculation unit 111, each function module of the trajectory calculation unit 111a, the travel time calculation unit 111b, the common travel time determination unit 111c, and the acceleration calculation unit 111d performs X Movement control of the radiation source 10 and the X-ray camera 20 is performed. Note that the calculation unit 111 in this embodiment is capable of parallel calculation, and may include a plurality of CPUs, or may include a plurality of parallel calculation functions in one CPU.

ここで、図1に示すように、X線源10およびX線カメラ20は、X線源用XYステージ制御部107及びカメラ用XYステージ制御部101からの制御信号に基づいて、それぞれ旋回円121、122上を移動し、軌道上の複数の位置においてX線画像の撮影が行われる。そして、被検査物S上の各検査箇所に対して旋回円121、122上を旋回運動することで、当該検査箇所の3次元画像の作成が可能となる。そして、被検査物Sの検査を行う場合には、検査箇所の位置が複数あるために、X線源10およびX線カメラ20は一回の360度に亘る旋回運動(n回目の旋回運動ともいう)を行って当該検査箇所のX線画像を取得した後に、次の被検箇所を撮影可能な位置まで移動運動を行う。そして、その位置から次の360度に亘る旋回運動(n+1回目の旋回運動ともいう)を開始する。 Here, as shown in FIG. 1, the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 are controlled by a turning circle 121 based on control signals from the X-ray source XY stage controller 107 and the camera XY stage controller 101, respectively. , 122 and X-ray images are taken at a plurality of positions on the trajectory. By making a turning motion on the turning circles 121 and 122 with respect to each inspection point on the object to be inspected S, it is possible to create a three-dimensional image of the inspection point. When the object S to be inspected is to be inspected, since there are a plurality of positions to be inspected, the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 are rotated once over 360 degrees (also referred to as the n-th rotation). ) to acquire an X-ray image of the inspection location, the robot moves to a position where the next inspection location can be imaged. Then, from that position, the next 360-degree turning movement (also referred to as n+1-th turning movement) is started.

(移動軌道の算出)
図2には、X線源10またはX線カメラ20に当たる可動部材が、n回目の旋回運動を行い、移動運動を行い、n+1回目の旋回運動を行う場合の可動部材の軌道を示す。その際、従来の技術によれば、図2Aに示すように、n回目の旋回運動を行う前に加速運動が行われ、n回目の旋回運動は等速で行われ、n回目の旋回運動(360度)が完了した後に、減速運動が行われ一旦停止する。そして、その後に、予め決められた軌道に沿って移動運動が行われる。これは、可動部材の旋回運動中は、高速で高画質なX線画像の撮影を行うため、高速で等速円運動を行う必要があるからである。
(Calculation of movement trajectory)
FIG. 2 shows the trajectory of the movable member when the movable member that hits the X-ray source 10 or the X-ray camera 20 makes the n-th turning motion, moves, and then makes the (n+1)-th turning motion. At that time, according to the prior art, as shown in FIG. 360 degrees) is completed, deceleration motion is performed and then stopped. After that, movement is performed along a predetermined trajectory. This is because, during the turning motion of the movable member, it is necessary to perform a uniform circular motion at high speed in order to obtain high-quality X-ray images at high speed.

そして、同様に、可動部材の移動運動が終了して停止後に、再度加速運動が行われ、可動部材は旋回運動の開始点に到達する前に所定の速度まで加速され、その後n+1回目の旋回運動(360度)が開始される。換言すると、可動部材は、n回目の旋回運動における撮像が終了した後に減速制動距離を設け一旦停止し、n+1回目の旋回に備え、加減速を伴う移動運動を行い移動後に停止する。その後に、n+1回の撮影ができるように旋回軌道に沿って加速を行う。このように、従来の制御においては、可動部材の停止及び、停止前後の加減速のための旋回運動が必要であるために、検査時間が長くなってしまう不都合があった。 Similarly, after the moving movement of the movable member is completed and stopped, the accelerating movement is performed again, and the movable member is accelerated to a predetermined speed before reaching the starting point of the turning movement, and then the n+1th turning movement. (360 degrees) is started. In other words, the movable member provides a deceleration braking distance and temporarily stops after imaging in the n-th turning motion is completed, performs a movement accompanied by acceleration and deceleration in preparation for the (n+1)-th turning, and stops after moving. After that, it accelerates along the turning trajectory so that n+1 shots can be taken. As described above, in the conventional control, it is necessary to stop the movable member and to rotate the movable member for acceleration and deceleration before and after the stop.

それに対し、本実施例においては、図2Bに示すように、n回目の旋回運動からn+1回目の旋回運動への移動運動中において停止区間を無くし、X線画像の撮影のための旋回運動の他に、停止前後の加減速のための旋回運動を行わないこととした。さらに、移動運動の軌道を、n回目の旋回運動の旋回円とn+1回目の旋回運動の旋回円とを、旋回終了
点と旋回開始点において滑らかに繋ぐ曲線とすることにした。そして、本実施例においては、軌道算出部111aがこのような移動軌道を、数学的な手法により多項式として導出する。より具体的には、始点、終点及び2つのコントロール点(いずれも三次元座標として特定される点)を入力情報として求められるベジエ曲線を、可動部材の移動運動の軌道として算出する。以下では、このようにして算出される可動部材の移動軌道を特定移動軌道ともいう。
In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, there is no stop section during the movement from the n-th turning motion to the (n+1)-th turning motion, and in addition to the turning motion for taking the X-ray image, In addition, it was decided not to perform turning motion for acceleration/deceleration before and after stopping. Further, the trajectory of the moving motion is a curve that smoothly connects the turning circle of the n-th turning motion and the turning circle of the (n+1)-th turning motion at the turning end point and turning start point. Then, in this embodiment, the trajectory calculator 111a derives such a movement trajectory as a polynomial using a mathematical method. More specifically, a Bezier curve obtained by using a start point, an end point, and two control points (all of which are specified as three-dimensional coordinates) as input information is calculated as the trajectory of the movement of the movable member. Hereinafter, the movement trajectory of the movable member calculated in this manner is also referred to as a specific movement trajectory.

図4に、軌道算出部111aが算出する特定移動軌道を説明する図を示す。図4において始点P1は例えば可動部材のn回目の旋回運動の終了点であり、終点P4はn+1回目の旋回運動の開始点である。そして、始点P1と終点P4との間のコントロールベクトルを与えるため、コントロール点P2、P3が設定される。即ち、始点P1とコントロール点P2とを結ぶ線分としてコントロールベクトル1が与えられ、コントロール点P3と終点P4を結ぶ線分としてコントロールベクトル2が与えられる。特定移動軌道は、これらコントロールベクトル1及び2を逸脱することの無い曲線として決定されるため、ユーザは、X線検査装置1の空間の観点、各X-Yステージの可動域の観点、などによる移動に係る制限範囲を逸脱することの無い曲線を、直感的かつ容易に設計することができる。 FIG. 4 shows a diagram for explaining the specific movement trajectory calculated by the trajectory calculator 111a. In FIG. 4, the start point P1 is, for example, the end point of the n-th orbital movement of the movable member, and the end point P4 is the start point of the (n+1)th orbital movement. Control points P2 and P3 are then set to provide a control vector between the start point P1 and the end point P4. That is, a control vector 1 is given as a line segment connecting the start point P1 and the control point P2, and a control vector 2 is given as a line segment connecting the control point P3 and the end point P4. Since the specific movement trajectory is determined as a curve that does not deviate from these control vectors 1 and 2, the user can determine the specific movement trajectory from the viewpoint of the space of the X-ray inspection apparatus 1, the range of motion of each XY stage, etc. It is possible to intuitively and easily design a curve that does not deviate from the restricted range of movement.

(移動時間の算出)
ここで、n回目の旋回運動の旋回円とn+1回目の旋回運動の旋回円を滑らかに繋ぐ軌道とは、旋回終了点および/または旋回開始点において可動部材の線速度が連続となる軌道であってもよい。または、旋回終了点および/または旋回開始点において可動部材の線速度及び加速度が連続となる軌道であることが望ましい。また、加速度が連続の場合には、加速度が0であることが理想である。
(Calculation of travel time)
Here, the trajectory that smoothly connects the turning circle of the n-th turning motion and the turning circle of the (n+1)-th turning motion is a trajectory in which the linear velocity of the movable member is continuous at the turning end point and/or the turning start point. may Alternatively, it is desirable that the trajectory is such that the linear velocity and acceleration of the movable member are continuous at the turning end point and/or turning starting point. Also, when the acceleration is continuous, it is ideal that the acceleration is 0.

移動時間算出部111bは、X線源10とX線カメラ20のそれぞれについて、このような速度、加速度の条件を満たしつつ、上記の特定移動軌道上を始点から終点まで移動する際の好適な移動時間(全軌道移動時間)Teを算出する。このような移動時間の算出方法には様々な手法を採用することができる。 The movement time calculation unit 111b calculates the suitable movement when moving from the start point to the end point on the specific movement trajectory for each of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 while satisfying such speed and acceleration conditions. Calculate the time (entire orbit moving time) Te. Various methods can be adopted as a method for calculating such travel time.

例えば、特定移動軌道の始点において可動部材が維持しておくべき速度(目標初期速度)と、特定移動軌道の終点において可動部材が維持しておくべき速度(目標終端速度)と、を入力情報として、その間を一定加速度でつないだ時の所要時間を移動時間Teとすることができる。図5にこのような場合の、可動部材の速度、加速度、及び経過時間の関係を表す説明図を示す。 For example, input information includes the speed (target initial speed) that the movable member should maintain at the start point of the specific movement trajectory and the speed (target terminal speed) that the movable member should maintain at the end point of the specific movement trajectory. , and the required time when connecting them at a constant acceleration can be set as the movement time Te. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the velocity, acceleration, and elapsed time of the movable member in such a case.

また、例えば、可動部材(或いは可動部材に含まれる可動軸)毎に設けられる最大加速度制約Amaxを条件として、当該最大加速度Amaxと、仮の移動時間を与えて生成した軌道での最大加速度との差が0となる移動時間を移動時間Teとするシミュレーション演算により求めることができる。具体的には、目標初期速度と、目標終端速度と、仮の移動時間を入力情報としたシミュレーションにより、移動時間Teを探索する。特定移動軌道の始点から終点までの軌道長は決まっているため、上記の入力情報に基づいて、時間と位置に対応した加速度を求めることができる。図6に、仮の移動時間(Te)を0.74秒とした場合における、可動部材の位置、速度、加速度、躍度のシミュレーション結果を示す。 Further, for example, on the condition of maximum acceleration constraint Amax provided for each movable member (or movable axis included in the movable member), the maximum acceleration Amax and the maximum acceleration on the trajectory generated by giving the provisional movement time. It can be obtained by a simulation calculation in which the travel time at which the difference is 0 is taken as the travel time Te. Specifically, the movement time Te is searched for by a simulation using the target initial velocity, the target terminal velocity, and the tentative movement time as input information. Since the trajectory length from the start point to the end point of the specific movement trajectory is fixed, the acceleration corresponding to time and position can be obtained based on the above input information. FIG. 6 shows simulation results of the position, velocity, acceleration, and jerk of the movable member when the temporary movement time (Te) is 0.74 seconds.

ここで、最大加速度制約Amaxは、可動部材の移動時間Teを最短にする際の目標加速度refAccともいうことができる。そして、目標加速度をrefAcc、目標終端速度をrefVelEnd、目標初期速度をrefVelStart、特定移動軌道における終点までの残軌道長をresLenとしたとき、目標加速度は次式
refAcc=(refVelEnd-refVelStart)/(2×res
Len)・・・(1)
により求めるようにしてもよい。なお、ここでの目標加速度は制限目標加速度に相当する。
Here, the maximum acceleration constraint Amax can also be said to be the target acceleration refAcc for minimizing the movement time Te of the movable member. When the target acceleration is refAcc, the target terminal velocity is refVelEnd, the target initial velocity is refVelStart, and the remaining trajectory length to the end point of the specific movement trajectory is resLen, the target acceleration is expressed by the following formula: refAcc=(refVelEnd 2 -refVelStart 2 )/ (2×res
Len) (1)
It may be obtained by Note that the target acceleration here corresponds to the restricted target acceleration.

また、可動部毎に目標初期速度と目標終端速度を同一にして、かつ目標加速度を0m/s^2として(即ち、速度一定のまま)特定移動軌道を移動する移動時間を求めるようにしてもよい。図7に、目標初期速度と目標終端速度を0.7m/s、目標加速度を0m/s^2とした場合のシミュレーションの例を示す。図7Aは可動部材のn回目の旋回円と、n+1回目の旋回円を接続する特定移動軌道の軌跡を示す図であり、図7Bは可動部材の特定移動軌道における速度と移動時間の関係を示すグラフである。 Alternatively, the target initial velocity and the target terminal velocity are set to be the same for each movable part, and the target acceleration is set to 0 m/s^2 (i.e., the velocity is kept constant) to obtain the movement time required to move along the specific movement trajectory. good. FIG. 7 shows an example of simulation when the target initial velocity and target terminal velocity are 0.7 m/s and the target acceleration is 0 m/s^2. FIG. 7A is a diagram showing the trajectory of a specific movement trajectory connecting the n-th turning circle of the movable member and the (n+1)-th turning circle, and FIG. 7B shows the relationship between the speed and movement time of the specific movement trajectory of the movable member. graph.

移動時間算出部111bは、このようにして、X線源10とX線カメラ20のそれぞれについて移動時間Tenを算出する。図8に、X線源10とX線カメラ20について、このようにして求められた移動時間と特定移動軌道の関係を示す。図8AはX線源10のn回目の旋回円と、n+1回目の旋回円を接続する特定移動軌道の軌跡を示す図であり、図8BはX線源10の特定移動軌道における速度と移動時間Te1の関係を示すグラフである。図8CはX線カメラ20のn回目の旋回円と、n+1回目の旋回円を接続する特定移動軌道の軌跡を示す図であり、図8DはX線カメラ20の特定移動軌道における速度と移動時間Te2の関係を示すグラフである。 The travel time calculator 111b thus calculates the travel time Ten for each of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 . FIG. 8 shows the relationship between the movement time and the specific movement trajectory obtained in this manner for the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 . FIG. 8A is a diagram showing the trajectory of the specific movement trajectory connecting the n-th turning circle of the X-ray source 10 and the (n+1)-th turning circle, and FIG. It is a graph which shows the relationship of Te1. FIG. 8C is a diagram showing the trajectory of the specific movement trajectory connecting the n-th turning circle of the X-ray camera 20 and the (n+1)-th turning circle. It is a graph which shows the relationship of Te2.

図8に示すように、X線源10は目標初期速度と目標終端速度を1.4m/s、目標加速度を0m/s^2とした場合、移動時間Te1は0.644秒で、特定移動軌道を移動するシミュレーション結果が得られた。一方、X線カメラ20は目標初期速度と目標終端速度を0.7m/s、目標加速度を0m/s^2とした場合、移動時間Te2は1.066秒で、特定移動軌道を移動するシミュレーション結果が得られた。 As shown in FIG. 8, the X-ray source 10 has a target initial velocity and a target terminal velocity of 1.4 m/s, and a target acceleration of 0 m/s^2. A simulation result of moving the trajectory was obtained. On the other hand, when the X-ray camera 20 has a target initial velocity and a target terminal velocity of 0.7 m/s and a target acceleration of 0 m/ŝ2, the travel time Te2 is 1.066 seconds. The results were obtained.

(共通移動時間の決定)
ここで、算出されたX線源10とX線カメラ20の移動時間が異なっているが、X線源10、X線カメラ20それぞれが移動軌道の終点(即ち次の旋回円の始点)へ到達する時間は同期されている必要がある。そこで、共通移動時間決定部111cにより、X線源10とX線カメラ20のいずれにも適用される一の共通移動時間Tecを決定する処理を行う。具体的には、X線源10の移動時間Te1とX線カメラ20の移動時間Te2のうち、長い時間を要する方、ここでは1.066秒を要するX線カメラ20の移動時間Te2を共通移動時間(共通全軌道移動時間)Tecとして決定する。
(Determination of Common Travel Time)
Here, although the calculated movement times of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 are different, the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 each reach the end point of the movement trajectory (that is, the start point of the next turning circle). must be synchronized. Therefore, the common travel time determination unit 111c performs processing for determining one common travel time Tec that is applied to both the X-ray source 10 and the X-ray camera 20. FIG. Specifically, of the movement time Te1 of the X-ray source 10 and the movement time Te2 of the X-ray camera 20, the longer one, here the movement time Te2 of the X-ray camera 20 requiring 1.066 seconds, is used as the common movement. Determine the time (common total trajectory travel time) Tec.

(移動制御指令)
そして、制御部100(カメラ用XYステージ制御部101、X線源用XYステージ制御部107)がX線源10及びX線カメラ20の移動制御を行う際には、X線源10、X線カメラ20それぞれを共通移動時間Tecで特定移動軌道の始点から終点まで移動させる制御を行う。この際、X線源10は加速度0m/s^2で移動した場合には0.644秒であった移動時間Te1を、1.066秒の共通移動時間Tecに合わせて移動するために、特定移動軌道の移動の最中に、速度を落として移動を行うことになる。
(Movement control command)
When the control unit 100 (camera XY stage control unit 101, X-ray source XY stage control unit 107) performs movement control of the X-ray source 10 and the X-ray camera 20, the X-ray source 10, the X-ray Control is performed to move each of the cameras 20 from the start point to the end point of the specific movement trajectory at the common movement time Tec. At this time, the X-ray source 10 has a specific In the middle of the movement on the movement trajectory, the speed will be reduced and the movement will be performed.

図9に、1.066秒の共通移動時間Tecで移動を行った際のX線源10の移動時間・速度と特定移動軌道の関係を示す。図9AはX線源10のn回目の旋回円と、n+1回目の旋回円を接続する特定移動軌道の軌跡を示す図であり、図9BはX線源10の特定移動軌道における移動速度と移動時間の関係を示すグラフである。図9に示すように、X線源10の目標初期速度と目標終端速度は1.4m/sであり、この条件を達成するために、X線源10は特定移動軌道の途中において、移動速度を減少させて移動を行う必要が生じる。 FIG. 9 shows the relationship between the movement time/speed of the X-ray source 10 and the specific movement trajectory when moving with the common movement time Tec of 1.066 seconds. FIG. 9A is a diagram showing the trajectory of the specific movement trajectory connecting the n-th turning circle of the X-ray source 10 and the (n+1)-th turning circle, and FIG. It is a graph which shows the relationship of time. As shown in FIG. 9, the target initial velocity and target terminal velocity of the X-ray source 10 are 1.4 m/s. It becomes necessary to reduce the

(移動制御実行中の修正)
上記のように、予めシミュレーションによって各可動部材の移動速度、移動時間を算出し、これに基づいて制御を行うことが可能である。しかしながら、実際の移動制御中に、ある可動部材に障害物回避などの想定外の動作が必要になった場合には、全ての可動部材の同期ができなくなるという不具合が生じる。
(Modification during movement control execution)
As described above, it is possible to calculate the moving speed and moving time of each movable member by simulation in advance, and perform control based on this. However, if a certain movable member needs to perform an unexpected action such as obstacle avoidance during actual movement control, there arises a problem that all the movable members cannot be synchronized.

このため、移動時間算出部111bは、可動部材毎に特定移動軌道における可動部材の現在位置を基準として目標終端速度を実現可能に特定移動軌道の終点へ到達するまでに要する残軌道移動時間を算出する処理を、所定の制御周期毎に実行する。そして、共通移動時間決定部111cは、制御周期毎に算出される可動部材毎の残軌道移動時間のうち、最も長時間の残軌道移動時間を共通残軌道移動時間として決定するとともに、共通移動時間及び直前の制御周期に決定された共通残軌道移動時間を更新する処理を、制御周期毎に実行する。そして、制御部100(カメラ用XYステージ制御部101、X線源用XYステージ制御部107)は制御周期毎に決定される最新の共通残軌道移動時間で、X線源10及びX線カメラ20の移動制御を実行する。このようにしておけば、リアルタイムに共通移動時間を更新し、当初に与えられた移動時間で特定移動軌道の終点まで到達できない状況が生じた場合であっても、各可動部材を同期しつつ目標終端速度を実現可能に移動制御することができる。 For this reason, the movement time calculation unit 111b calculates the remaining trajectory movement time required to reach the end point of the specific movement trajectory so that the target terminal velocity can be achieved for each movable member based on the current position of the movable member on the specific movement trajectory. This process is executed every predetermined control cycle. Then, the common movement time determination unit 111c determines the longest remaining trajectory movement time as the common remaining trajectory movement time among the remaining trajectory movement times for each movable member calculated in each control cycle, and determines the common movement time. And a process of updating the common remaining track travel time determined in the immediately preceding control cycle is executed in each control cycle. Then, the control unit 100 (the camera XY stage control unit 101 and the X-ray source XY stage control unit 107) controls the X-ray source 10 and the X-ray camera 20 with the latest common remaining trajectory movement time determined for each control cycle. movement control. By doing so, the common movement time is updated in real time, and even if a situation arises in which it is not possible to reach the end point of the specific movement trajectory within the initially given movement time, each movable member can be synchronized to reach the target. The terminal velocity can be feasibly movement controlled.

ところで、全ての可動部材が最大加速度制約を満足する移動時間を探索するのには時間がかかり、リアルタイムでこのような探索を行いつつ移動時間を算出し続けるのは現実的ではない。一方、リアルタイムで同期を達成するためには、移動時間Teが確定していなくても、現在からの残軌道移動時間がすべての可動部材で共通でありさえすればよい。そこで、移動時間算出部111bは、各可動部材の現在速度と目標終端速度の間を一定加速度でつないだ時の所要時間を残軌道移動時間として算出する。ここで、加速度算出部111dは、複数の可動部材それぞれについて、共通残軌道移動時間で目標終端速度を実現可能なように特定移動軌道の終点へ到達するための目標加速度(上記の一定加速度)を算出する。 By the way, it takes time to search for the travel time that satisfies the maximum acceleration constraint for all movable members, and it is not realistic to continue calculating the travel time while performing such searches in real time. On the other hand, in order to achieve synchronization in real time, even if the movement time Te is not fixed, all the movable members need only have a common remaining track movement time from the present time. Therefore, the travel time calculation unit 111b calculates the time required for connecting the current speed and the target terminal speed of each movable member at a constant acceleration as the remaining track travel time. Here, for each of the plurality of movable members, the acceleration calculation unit 111d calculates a target acceleration (the above constant acceleration) for reaching the end point of the specific movement trajectory so that the target terminal velocity can be achieved in the common remaining trajectory movement time. calculate.

図10に、このようにして残軌道移動時間を算出する際の可動部材の速度、及び経過時間の関係を表す説明図を示す。図10に示すように、ここでの目標加速度refAccは、可動部材の現在速度actVelと、目標終端速度refVelEndと、特定移動軌道の終点へ到達するまで残軌道長resLenと、を用いて、次式
refAcc=(refVelEnd2-actVel2)/(2*resLen)・・・(2)
によって求められる。即ち、残軌道移動時間は、可動部材の現在速度と、目標終端速度と、特定移動軌道の終点へ到達するまで残軌道長と、を用いることによって算出される。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the speed of the movable member and the elapsed time when calculating the remaining track movement time in this way. As shown in FIG. 10, the target acceleration refAcc here is obtained by the following equation using the current velocity actVel of the movable member, the target terminal velocity refVelEnd, and the remaining trajectory length resLen until reaching the end point of the specific movement trajectory. refAcc=(refVelEnd2-actVel2)/(2*resLen) (2)
sought by That is, the remaining trajectory travel time is calculated by using the current velocity of the movable member, the target terminal velocity, and the remaining trajectory length until reaching the end point of the specific travel trajectory.

(軌道終端加速度の抑制)
なお、移動時間が動的に変更されると、目標終端速度を満足させるために、特定移動軌道終点における加速度が大きくなりすぎ、次の旋回運動時の加速度(0m/s^2)と不連続になってしまう虞がある。このことは、装置の負荷、撮像画像の質の観点から望ましくないため、残軌道移動時間が変更された場合に、移動軌道終点における加速度を抑制する必要がある。
(Suppression of track terminal acceleration)
Note that when the movement time is dynamically changed, the acceleration at the end point of the specific movement trajectory becomes too large to satisfy the target terminal velocity, and is discontinuous with the acceleration (0 m/s^2) during the next turning movement. There is a risk of becoming Since this is not desirable from the viewpoint of the load on the device and the quality of the captured image, it is necessary to suppress the acceleration at the end point of the movement trajectory when the remaining trajectory movement time is changed.

そこで、加速度算出部111dは、目標加速度の算出の際に所定の補正係数を用いて演算を行い、前倒しで可動部材の速度を上昇させて、特定移動軌道終点近傍において加速度をなだらかに減少させることが可能な目標加速度を算出する。具体的には、目標加速度をaccRefNonLimited、目標終端速度をrefVelEnd、可動部材の現
在速度をactVel、共通残軌道移動時間をtLeft、共通残軌道移動時間で目標終端速度を実現可能なように特定移動軌道の終点へ到達するために必要な速度をVnec、補正係数をα、とした場合に、次式
accRefNonLimited=(Vnec-actVel+α×(Vnec-refVelEnd))/tLeft・・・(3)
によって目標加速度を算出することができる。
Therefore, the acceleration calculation unit 111d performs calculation using a predetermined correction coefficient when calculating the target acceleration, increases the speed of the movable member in advance, and gently decreases the acceleration near the end point of the specific movement trajectory. calculates a possible target acceleration. Specifically, the target acceleration is accRefNonLimited, the target terminal velocity is refVelEnd, the current velocity of the movable member is actVel, the common remaining trajectory movement time is tLeft, and the specific movement trajectory is set so that the target terminal velocity can be achieved with the common remaining trajectory movement time. The following formula accRefNonLimited=(Vnec-actVel+α×(Vnec-refVelEnd))/tLeft (3)
The target acceleration can be calculated by

なお、必要速度Vnecは、次式
Vnec=2×resLen/tLeft-actVel・・・(4)
によって求めることができる。
The required speed Vnec is obtained by the following formula Vnec=2×resLen/tLeft-actVel (4)
can be obtained by

図11に、上記の補正係数αを「3」とした場合の目標速度算出に係る説明図を示す。また、図12Aに補正係数αを「1」とした場合の可動部材の速度変化を示す説明図を、図12Bに補正係数αを「3」とした場合の可動部材の速度変化を示す説明図をそれぞれ示す。 FIG. 11 shows an explanatory diagram relating to calculation of the target speed when the correction coefficient α is set to "3". FIG. 12A is an explanatory diagram showing the speed change of the movable member when the correction coefficient α is set to "1", and FIG. 12B is an explanatory diagram showing the speed change of the movable member when the correction coefficient α is set to "3". respectively.

図12に示すように、補正係数が1の場合(目標加速度算出に当たり補正が行われなかった場合)には、低下した速度が移動時間の後半において上昇し始めており、目標終端速度を達成するために、移動軌道終点近傍においても加速度を低下させることができないことがわかる。一方、補正係数を3とした場合には、低下した速度が移動時間の前半から上昇し始めており、移動軌道終点近傍において滑らかに加速度を低減させることが可能なことがわかる。 As shown in FIG. 12, when the correction coefficient is 1 (when no correction is performed in calculating the target acceleration), the reduced speed begins to rise in the latter half of the movement time, and the target terminal speed is achieved. Furthermore, it can be seen that the acceleration cannot be reduced even near the end point of the moving trajectory. On the other hand, when the correction coefficient is set to 3, the reduced speed begins to rise from the first half of the movement time, and it can be seen that the acceleration can be smoothly reduced near the end point of the movement trajectory.

(可動部の現在位置計算)
なお、上述のように、残軌道移動時間を算出するためには、制御周期毎の可動部材の(特定移動軌道上の)位置情報が必要になる。以下では、図13に基づいて、そのような制御周期毎の可動部材の位置を求めるための処理について説明する。図13は、可動部材の現在位置算出のための情報の処理の流れを示すブロック図である。
(Current position calculation of moving part)
Note that, as described above, in order to calculate the remaining track movement time, the position information of the movable member (on the specific movement track) for each control cycle is required. Below, based on FIG. 13, the processing for obtaining the position of the movable member for each such control period will be described. FIG. 13 is a block diagram showing the flow of information processing for calculating the current position of the movable member.

図13に示すように、まず指令加速度算出モジュール301において、残軌道長resLen、残移動時間tLeft、目標終端速度refVelEnd、現在速度actVel、加速度補正係数α、を入力として、制約前指令(目標)加速度accRefNonLimitedが算出される。続けて、指令加速度上下限制限モジュール302において、制約前指令加速度が、所定の上下限制限を逸脱していないか否かが判定される。ここで、上下限制限を逸脱していない場合には、制約前指令加速度が指令加速度accRefとして確定される。一方、制約前指令加速度が、上下限制限を逸脱している場合には、該逸脱したほうの制限値を指令加速度として確定する。 As shown in FIG. 13, first, in the commanded acceleration calculation module 301, the remaining trajectory length resLen, the remaining travel time tLeft, the target terminal velocity refVelEnd, the current velocity actVel, and the acceleration correction coefficient α are input, and the commanded (target) acceleration before constraint is calculated. accRefNonLimited is calculated. Subsequently, in the commanded acceleration upper/lower limit module 302, it is determined whether or not the commanded acceleration before constraint deviates from predetermined upper/lower limits. Here, if the upper and lower limits are not exceeded, the pre-restricted commanded acceleration is determined as the commanded acceleration accRef. On the other hand, if the pre-constraint commanded acceleration deviates from the upper and lower limits, the deviating limit value is determined as the commanded acceleration.

次に、指令速度算出モジュール303において、指令加速度accRef、現在速度actVel、所定の制御周期Tsを入力として、制約前指令速度velRefNonLimitedが算出される。続けて、速度上下制限モジュール304において、制約前指令速度が所定の上下限制限を逸脱していないか否かが判定される。ここで、上下限制限を逸脱していない場合には、制約前指令速度が指令速度velRefとして確定される。一方、制約前指令速度が、上下限制限を逸脱している場合には、該逸脱したほうの制限値を指令速度として確定する。 Next, in the command speed calculation module 303, the command acceleration accRef, the current speed actVel, and the predetermined control cycle Ts are input, and the pre-restricted command speed velRefNonLimited is calculated. Subsequently, in the speed upper/lower limit module 304, it is determined whether or not the pre-restricted commanded speed is within predetermined upper/lower limits. Here, if the upper and lower limits are not exceeded, the pre-restriction command speed is determined as the command speed velRef. On the other hand, if the pre-restriction command speed deviates from the upper and lower limits, the deviating limit value is determined as the command speed.

次に、制御周期間移動量算出モジュール305において、指令速度velRefと制御周期Tsを入力として、制御周期間移動量(デルタL)が算出される。そして、ベジエ曲線媒介変数増加量算出モジュール306において、制御周期間移動量、及びベジエ曲線媒介変数値Rを入力として、ベジエ曲線媒介変数増加量(デルタR)が算出される。そして
、ベジエ曲線媒介変数値算出モジュール307において、ベジエ曲線媒介変数値Rが算出される。
Next, in the control period movement amount calculation module 305, the control period period movement amount (delta L) is calculated by inputting the command speed velRef and the control period Ts. Then, in the Bezier curve parameter increase amount calculation module 306, the amount of movement during the control period and the Bezier curve parameter value R are input, and the Bezier curve parameter increase amount (delta R) is calculated. Then, a Bezier curve parameter value R is calculated in the Bezier curve parameter value calculation module 307 .

ここで、ベジエ曲線媒介変数値Rは、0≦R≦1であり、図4を参照して特定移動軌道の始点P1を0、終点P4を1とすると、可動部材の移動量に応じて媒介変数値Rは増加していくことになる。そして、制御周期間移動量がわかれば、それに応じた媒介変数値Rの増加分も算出することができる。 Here, the Bezier curve parameter value R satisfies 0≦R≦1. Referring to FIG. The variable value R will increase. Then, if the amount of movement during the control cycle is known, the amount of increase in the parameter value R corresponding to it can also be calculated.

そして、このようにして求められたベジエ曲線媒介変数値Rと、始点P1、終点P4、コントロール点P2、P3の座標(或いはコントロールベクトル)、を入力として、ベジエ曲線計算モジュール308により、可動部材の制御周期毎の位置Pが求められる。 Then, the Bezier curve calculation module 308 uses the Bezier curve parameter value R obtained in this way and the coordinates (or control vectors) of the start point P1, the end point P4, and the control points P2 and P3 as inputs to calculate the movable member. A position P is obtained for each control cycle.

以上のような本実施例に示すX線検査装置1によれば、動作範囲を逸脱しない可動部材の移動軌道を直感的に設計することができるとともに、旋回運動と移動運動の接続点の速度を守りつつ、複数の可動部材の同期制御が実現できる。また、複数の可動部材の同期制御を、事前の軌道生成工程無く、リアルタイムで実行することができる。このため、装置への負荷を低減しつつ検査速度を向上させることが可能になる。 According to the X-ray inspection apparatus 1 shown in the present embodiment as described above, it is possible to intuitively design the movement trajectory of the movable member without departing from the movement range, and to control the speed of the connection point between the turning movement and the movement movement. Synchronous control of a plurality of movable members can be realized while maintaining the same. Also, synchronous control of a plurality of movable members can be executed in real time without a prior trajectory generation process. Therefore, it is possible to improve the inspection speed while reducing the load on the apparatus.

<その他>
上記実施例の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。例えば、本実施例においては、X線検査装置1が制御システムを兼ねる構成となっていたが、制御システムとして機能する情報処理端末と制御される装置とが別体となっている構成であっても構わない。また、制御システムの構成要素が複数の端末に分散して設けられるような構成であっても構わない。
<Others>
The above description of the embodiments is merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the above specific forms. Various modifications and combinations are possible for the present invention within the scope of its technical idea. For example, in the present embodiment, the X-ray inspection apparatus 1 has a configuration that also serves as a control system. I don't mind. Also, the configuration may be such that the components of the control system are distributed among a plurality of terminals.

また、上記実施例において、加速度算出部111dが補正係数を用いて目標加速度を算出する式を示したが、必ずしもそのような式により目標加速度を算出する必要はない。例えば、目標加速度をaccRefNonLimited、目標終端速度をrefVelEnd、現在速度をactVel、共通残軌道移動時間をtLeft、必要速度をVnec、とした場合に、次式
accRefNonLimited=(2×Vnec-refVelEnd-actVel)/tLeft・・・(5)
により目標加速度を算出するのであってもよい。
Further, in the above embodiment, the acceleration calculation unit 111d uses the correction coefficient to calculate the target acceleration, but it is not necessary to calculate the target acceleration using such a formula. For example, if the target acceleration is accRefNonLimited, the target terminal velocity is refVelEnd, the current velocity is actVel, the common remaining trajectory movement time is tLeft, and the required velocity is Vnec, then the following formula accRefNonLimited=(2×Vnec−refVelEnd−actVel)/ tLeft (5)
The target acceleration may be calculated by

また、上記各例では、可動部材の移動軌道がベジエ曲線である場合について説明を行ったが、例えばクロソイド曲線など、多項式を用いて定義される他の曲線軌道であっても構わない。また、上記各例では、共通移動時間は各可動部材の移動時間のうち、最も長時間の移動時間に合わせて決定されていたが、共通移動時間の決定方法はこれに限られない。例えば、装置の許容範囲内であれば、最も早い移動時間を採用してもよいし、複数の移動時間の平均値や中央値を共通移動時間とするのであってもよい。 In each of the above examples, the movement trajectory of the movable member is a Bezier curve, but it may be another curved trajectory defined using a polynomial, such as a clothoid curve. Further, in each of the above examples, the common movement time is determined according to the longest movement time among the movement times of the movable members, but the method of determining the common movement time is not limited to this. For example, within the permissible range of the device, the earliest travel time may be adopted, or the average value or median value of a plurality of travel times may be used as the common travel time.

また、上記実施例では、装置の移動制御の開始前に、特定同軌道の始点を基準としてシミュレーションによる移動時間の算出を行っていたが、このようなシミュレーションを行わずに、特定移動軌道の始点から可動部材の現在位置及び現在速度を入力情報として移動時間を算出するようにしてもよい。即ち、特定移動軌道の始点においては特定移動軌道の全長を残軌道長として移動時間を算出する処理を行い、移動制御を実行するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, before starting movement control of the device, the movement time was calculated by simulation based on the starting point of the specific same trajectory. , the movement time may be calculated using the current position and current speed of the movable member as input information. That is, at the starting point of the specific movement trajectory, the process of calculating the movement time with the total length of the specific movement trajectory as the remaining trajectory length may be performed, and the movement control may be executed.

また、上記各例ではX線検査装置を例に説明したが、本発明はこれ以外の様々な装置に
適用することが当然に可能であり、例えば、産業用ロボットやNC(Numerical
Control)工作機械にも好ましく適用することができる。
In addition, although the X-ray inspection apparatus has been described as an example in each of the above examples, the present invention can naturally be applied to various apparatuses other than this.
Control) can also be preferably applied to machine tools.

<付記1>
複数の可動部材(10、20)を備える装置の制御システム(1)であって、
前記複数の可動部材毎に、前記可動部材の移動に係る始点と終点を結ぶ経路であって多項式を用いて特定される特定移動軌道を算出する移動軌道算出手段(111a)と、
前記複数の可動部材毎に、前記特定移動軌道上の一点から終点への移動に要する時間であって、前記可動部材が前記終点において維持すべき所定の速度である目標終端速度を実現可能な移動時間を算出する移動時間算出手段(111b)と、
前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記移動時間に基づいて、前記複数の可動部材のそれぞれが前記終点において前記目標終端速度を実現可能な一の共通移動時間を決定する共通移動時間決定手段(111c)と、
前記複数の可動部材のそれぞれを、各々の前記特定移動軌道上の前記一点から前記終点まで前記共通移動時間で移動する速度制御を含む制御を前記装置に実行させる制御指令手段(100)と、を有している、
ことを特徴とする、制御システム。
<Appendix 1>
A control system (1) for a device comprising a plurality of movable members (10, 20), comprising:
movement trajectory calculation means (111a) for calculating, for each of the plurality of movable members, a specific movement trajectory, which is a path connecting a start point and an end point relating to movement of the movable member and is specified using a polynomial;
The time required for each of the plurality of movable members to move from one point on the specific movement trajectory to the end point, and the movement that allows the movable member to achieve a target terminal velocity, which is a predetermined speed to be maintained at the end point. Travel time calculation means (111b) for calculating time;
common travel time determination for determining one common travel time that enables each of the plurality of movable members to achieve the target terminal velocity at the end point based on the plurality of travel times calculated for each of the plurality of movable members; means (111c);
a control command means (100) for causing the device to execute control including speed control for moving each of the plurality of movable members from the one point on each of the specific movement trajectories to the end point in the common movement time; have a
A control system characterized by:

<付記2>
複数の可動部材を備える装置の制御方法であって、
前記複数の可動部材毎に、前記可動部材の移動に係る始点と終点を結ぶ経路であって多項式を用いて特定される特定移動軌道を算出する移動軌道算出ステップ(S101)と、
前記複数の可動部材毎に、前記特定移動軌道上の一点から終点への移動に要する時間であって、前記可動部材が前記終点において維持すべき所定の速度である目標終端速度を実現可能な移動時間を算出する移動時間算出ステップ(S102)と、
前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記移動時間に基づいて、前記複数の可動部材のそれぞれが前記終点において前記目標終端速度を実現可能な一の共通移動時間を決定する共通移動時間決定ステップ(S103)と、
前記複数の可動部材のそれぞれを、各々の前記特定移動軌道上の前記一点から前記終点まで前記共通移動時間で移動する速度制御を含む制御を前記装置に実行させる制御指令ステップ(S104)と、を有している、
ことを特徴とする、制御方法。
<Appendix 2>
A control method for a device comprising a plurality of movable members, comprising:
a movement trajectory calculating step (S101) for calculating, for each of the plurality of movable members, a specific movement trajectory, which is a path connecting a start point and an end point of movement of the movable member and is specified using a polynomial;
The time required for each of the plurality of movable members to move from one point on the specific movement trajectory to the end point, and the movement that allows the movable member to achieve a target terminal velocity, which is a predetermined speed to be maintained at the end point. a travel time calculation step (S102) for calculating the time;
common travel time determination for determining one common travel time that enables each of the plurality of movable members to achieve the target terminal velocity at the end point based on the plurality of travel times calculated for each of the plurality of movable members; a step (S103);
a control command step (S104) for causing the device to execute control including speed control for moving each of the plurality of movable members from the one point on each of the specific movement trajectories to the end point in the common movement time (S104); have a
A control method characterized by:

1、11・・・X線検査装置
10・・・X線源
20・・・X線カメラ
30・・・変位計
40・・・保持部
100・・・制御部
111・・・演算部
111a・・・軌道算出部
121・・・X線源旋回運動旋回円
122・・・X線カメラ旋回運動旋回円
123・・・移動運動軌道
S・・・被検査物(基板)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11... X-ray inspection apparatus 10... X-ray source 20... X-ray camera 30... Displacement meter 40... Holding part 100... Control part 111... Calculation part 111a. Trajectory calculator 121 X-ray source turning movement turning circle 122 X-ray camera turning movement turning circle 123 Moving movement trajectory S Object to be inspected (substrate)

Claims (17)

複数の可動部材を備える装置の制御システムであって、
前記複数の可動部材毎に、前記可動部材の移動に係る始点と終点を結ぶ経路であって多項式を用いて特定される特定移動軌道を算出する移動軌道算出手段と、
前記複数の可動部材毎に、前記特定移動軌道上の一点から終点への移動に要する時間であって、前記可動部材が前記終点において維持すべき所定の速度である目標終端速度を実現可能な移動時間を算出する移動時間算出手段と、
前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記移動時間に基づいて、前記複数の可動部材のそれぞれが前記終点において前記目標終端速度を実現可能な一の共通移動時間を決定する共通移動時間決定手段と、
前記複数の可動部材のそれぞれを、各々の前記特定移動軌道上の前記一点から前記終点まで前記共通移動時間で移動する速度制御を含む制御を前記装置に実行させる制御指令手段と、を有している、
ことを特徴とする、制御システム。
A control system for a device comprising a plurality of movable members, comprising:
movement trajectory calculation means for calculating, for each of the plurality of movable members, a specific movement trajectory that is a path connecting a start point and an end point related to movement of the movable member and is specified using a polynomial;
The time required for each of the plurality of movable members to move from one point on the specific movement trajectory to the end point, and the movement that allows the movable member to achieve a target terminal velocity, which is a predetermined speed to be maintained at the end point. travel time calculation means for calculating time;
common travel time determination for determining one common travel time that enables each of the plurality of movable members to achieve the target terminal velocity at the end point based on the plurality of travel times calculated for each of the plurality of movable members; means and
and control command means for causing the device to execute control including speed control for moving each of the plurality of movable members from the one point on each of the specific movement trajectories to the end point in the common movement time. there is
A control system characterized by:
前記共通移動時間決定手段は、
前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記移動時間のうち最も長時間の前記移動時間を前記共通移動時間として決定すること
を特徴とする請求項1に記載の制御システム。
The common travel time determination means,
2. The control system according to claim 1, wherein the longest moving time among the plurality of moving times calculated for each of the plurality of movable members is determined as the common moving time.
前記移動時間算出手段は、前記可動部材の移動制御中における所定の制御周期毎に、前記複数の可動部材それぞれの現在位置から前記終点へ到達するまでに要する残軌道移動時間を算出し、
前記共通移動時間決定手段は、前記制御周期毎に算出される前記可動部材毎の前記残軌道移動時間に基づいて、前記制御周期毎に一の共通残軌道移動時間を決定するとともに更新し、
前記制御指令手段は、前記複数の可動部材のそれぞれを、各々の前記現在位置から前記終点まで、前記制御周期毎に更新される最新の前記共通残軌道移動時間で移動する制御を前記装置に実行させる、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の制御システム。
The movement time calculation means calculates a remaining track movement time required for each of the plurality of movable members to reach the end point from the current position at each predetermined control cycle during movement control of the movable member,
The common movement time determining means determines and updates one common remaining track movement time for each control cycle based on the remaining track movement time for each movable member calculated for each control cycle;
The control command means controls the device to move each of the plurality of movable members from the current position to the end point with the latest common remaining track movement time updated every control cycle. let
3. A control system according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記移動時間算出手段は、前記可動部材の現在速度と、前記目標終端速度と、前記特定移動軌道の前記可動部材の前記現在位置から前記終点までの残軌道長と、を用いて前記残軌道移動時間を算出する、
ことを特徴とする請求項3に記載の制御システム。
The movement time calculation means uses the current velocity of the movable member, the target terminal velocity, and the remaining trajectory length from the current position of the movable member to the end point of the specific movement trajectory to move the remaining trajectory. calculate the time,
4. The control system according to claim 3, characterized in that:
前記制御周期毎に、前記複数の可動部材それぞれについて前記共通残軌道移動時間で前記目標終端速度を実現可能に前記特定移動軌道の前記終点へ到達するための目標加速度又は目標躍度を算出する加速度算出手段をさらに有しており、
前記制御指令手段は、前記複数の可動部材のそれぞれについて、前記制御周期毎に算出される前記目標加速度又は前記目標躍度を満たす移動制御を前記装置に実行させる、
ことを特徴とする、請求項3又は4に記載の制御システム。
Acceleration for calculating a target acceleration or a target jerk for each of the plurality of movable members to reach the end point of the specific movement trajectory so as to achieve the target terminal velocity in the common remaining trajectory movement time for each of the control cycles. further comprising calculating means;
The control command means causes the device to execute movement control that satisfies the target acceleration or the target jerk calculated for each of the control cycles for each of the plurality of movable members.
5. A control system according to claim 3 or 4, characterized in that:
前記加速度算出手段は、
前記目標加速度をaccRefNonLimited、前記目標終端速度をrefVelEnd、前記可動部材の現在速度をactVel、前記共通残軌道移動時間をtLeft、前記共通残軌道移動時間で前記目標終端速度を実現可能に前記特定移動軌道の前記終点へ到達するために必要な速度をVnec、とした場合に、
accRefNonLimited=(2×Vnec-refVelEnd-actV
el)/tLeft
の式により前記目標加速度を算出する、
ことを特徴とする、請求項5に記載の制御システム。
The acceleration calculation means is
accRefNonLimited for the target acceleration, refVelEnd for the target terminal velocity, actVel for the current velocity of the movable member, tLeft for the common remaining trajectory movement time, and tLeft for the common remaining trajectory movement time, and the specific movement trajectory for realizing the target terminal velocity with the common remaining trajectory movement time. When the speed required to reach the end point of is Vnec,
accRefNonLimited=(2*Vnec-refVelEnd-actV
el)/tLeft
Calculate the target acceleration by the formula of
6. The control system according to claim 5, characterized in that:
前記加速度算出手段は、所定の加速度補正係数αを用いて、
前記目標加速度をaccRefNonLimited、前記目標終端速度をrefVelEnd、前記可動部材の現在速度をactVel、前記共通残軌道移動時間をtLeft、前記共通残軌道移動時間で前記目標終端速度を実現可能に前記特定移動軌道の前記終点へ到達するために必要な速度をVnec、とした場合に、
accRefNonLimited=(Vnec-actVel+α×(Vnec-refVelEnd))/tLeft
の式により前記目標加速度を算出する、
ことを特徴とする、請求項5に記載の制御システム。
The acceleration calculation means uses a predetermined acceleration correction coefficient α to
accRefNonLimited for the target acceleration, refVelEnd for the target terminal velocity, actVel for the current velocity of the movable member, tLeft for the common remaining trajectory movement time, and tLeft for the common remaining trajectory movement time, and the specific movement trajectory for realizing the target terminal velocity with the common remaining trajectory movement time. When the speed required to reach the end point of is Vnec,
accRefNonLimited=(Vnec−actVel+α×(Vnec−refVelEnd))/tLeft
Calculate the target acceleration by the formula of
6. The control system according to claim 5, characterized in that:
前期加速度算出手段は、算出した前記目標加速度又は前記目標躍度が所定の制限値を超える場合には、前記制限値を前記目標加速度又は前記目標躍度として出力する、
ことを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の制御システム。
the acceleration calculating means outputs the limit value as the target acceleration or the target jerk when the calculated target acceleration or the target jerk exceeds a predetermined limit value;
8. A control system according to any one of claims 5 to 7, characterized in that:
前記共通残軌道移動時間は、前記制御周期の整数倍の値として決定される、ことを特徴とする、請求項3から8のいずれか一項に記載の制御システム。 9. The control system according to any one of claims 3 to 8, characterized in that said common remaining orbit moving time is determined as a value that is an integral multiple of said control period. 前記移動時間算出手段は、前記可動部材の移動制御前に、前記複数の可動部材毎に、前記特定移動軌道の前記始点から前記終点までの移動時間である全軌道移動時間を算出し、
前記共通移動時間決定手段は、前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記全軌道移動時間に基づいて、一の共通全軌道移動時間を決定する、
ことを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の制御システム。
The movement time calculation means calculates a total trajectory movement time, which is a movement time from the start point to the end point of the specific movement trajectory, for each of the plurality of movable members before movement control of the movable members,
The common travel time determination means determines one common total track travel time based on a plurality of the total track travel times calculated for each of the plurality of movable members.
10. A control system according to any one of claims 1 to 9, characterized in that:
前記移動時間算出手段は、
少なくとも、前記可動部材が前記始点において維持しておくべき所定の速度である目標初期速度と前記目標終端速度とを入力情報として、前記可動部材が前記特定移動軌道を前記始点から前記終点まで移動する際に前記目標初期速度から前記目標終端速度へ到達するまでの加速度が一定となる時間を、前記移動時間として算出する、
ことを特徴とする請求項10に記載の制御システム。
The travel time calculation means is
The movable member moves on the specific movement trajectory from the start point to the end point using at least a target initial speed, which is a predetermined speed that the movable member should maintain at the start point, and the target terminal speed as input information. the time during which the acceleration from the target initial velocity to the target terminal velocity is constant is calculated as the movement time;
11. The control system of claim 10, wherein:
前記移動時間算出手段は、
前記目標初期速度と、前記目標終端速度と、前記可動部材が前記目標初期速度から前記目標終端速度へ到達するまでの加速度の制限値である制限加速度を入力情報として、前記制限加速度を超えない加速度での移動時間を探索することにより、前記移動時間を算出する、
ことを特徴とする請求項11に記載の制御システム。
The travel time calculation means is
The target initial velocity, the target terminal velocity, and an acceleration limit, which is a limit value of the acceleration until the movable member reaches the target terminal velocity from the target initial velocity, as input information, and an acceleration that does not exceed the limit acceleration. calculating the travel time by looking up the travel time at
12. The control system of claim 11, wherein:
前記制限加速度を前記可動部材が前記目標初期速度から前記目標終端速度へ到達するまでの制限目標加速度refAccとし、前記目標終端速度をrefVelEnd、前記目標初期速度をrefVelStart、前記特定移動軌道における前記終点までの残軌道長をresLenとしたとき、前記制限目標加速度の決定式が
refAcc=(refVelEnd-refVelStart)/(2×resLen)
であることを特徴とする、請求項12に記載の制御システム。
Let the limited acceleration be a limited target acceleration refAcc until the movable member reaches the target terminal speed from the target initial speed, the target terminal speed be refVelEnd, the target initial speed be refVelStart, and reach the end point of the specific movement trajectory. refAcc=(refVelEnd 2 -refVelStart 2 )/(2×resLen), where resLen is the remaining trajectory length of
13. A control system according to claim 12, characterized in that:
前記多項式が、ベジエ曲線又はクロソイド曲線を示すものであることを特徴とする、請
求項1から13のいずれか一項に記載の制御システム。
14. Control system according to any one of the preceding claims, characterized in that the polynomials represent Bezier curves or clothoid curves.
前記装置は、検査対象に照射するX線を発生するX線源と、前記X線源から前記検査対象に照射されたX線によるX線画像を撮影するX線カメラと、前記検査対象を保持する保持部と、を備えるX線検査装置であり、
前記複数の可動部材には、少なくとも、前記X線源と、前記X線カメラと、前記保持部のうちのいずれか2つ以上が含まれる、
ことを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載の制御システム。
The apparatus includes an X-ray source that generates X-rays to irradiate an object to be inspected, an X-ray camera that captures an X-ray image of the X-rays irradiated from the X-ray source to the object to be inspected, and the object to be inspected. An X-ray inspection apparatus comprising a holding unit for
The plurality of movable members include at least any two or more of the X-ray source, the X-ray camera, and the holding section.
15. A control system according to any one of claims 1 to 14, characterized in that:
複数の可動部材を備える装置の制御方法であって、
前記複数の可動部材毎に、前記可動部材の移動に係る始点と終点を結ぶ経路であって多項式を用いて特定される特定移動軌道を算出する移動軌道算出ステップと、
前記複数の可動部材毎に、前記特定移動軌道上の一点から終点への移動に要する時間であって、前記可動部材が前記終点において維持すべき所定の速度である目標終端速度を実現可能な移動時間を算出する移動時間算出ステップと、
前記複数の可動部材毎に算出された複数の前記移動時間に基づいて、前記複数の可動部材のそれぞれが前記終点において前記目標終端速度を実現可能な一の共通移動時間を決定する共通移動時間決定ステップと、
前記複数の可動部材のそれぞれを、各々の前記特定移動軌道上の前記一点から前記終点まで前記共通移動時間で移動する速度制御を含む制御を前記装置に実行させる制御指令ステップと、を有している、
ことを特徴とする、制御方法。
A control method for a device comprising a plurality of movable members, comprising:
a movement trajectory calculating step of calculating, for each of the plurality of movable members, a specific movement trajectory that is a path connecting a start point and an end point related to movement of the movable member and is specified using a polynomial;
The time required for each of the plurality of movable members to move from one point on the specific movement trajectory to the end point, and the movement that allows the movable member to achieve a target terminal velocity, which is a predetermined speed to be maintained at the end point. a travel time calculation step of calculating the time;
common travel time determination for determining one common travel time that enables each of the plurality of movable members to achieve the target terminal velocity at the end point based on the plurality of travel times calculated for each of the plurality of movable members; a step;
and a control command step for causing the device to execute control including speed control for moving each of the plurality of movable members from the one point on each of the specific movement trajectories to the end point in the common movement time. there is
A control method characterized by:
請求項16の方法に記載の各ステップを、コンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to perform the steps of the method of claim 16.
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