JP2007141966A - Imaging device and component mounting machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device capable of imaging near the center of an optical system while achieving a short processing time, even when imaging small components by using a long one-dimensional imaging device corresponding even to the imaging of large components and that of components of a plurality of arrays. <P>SOLUTION: The imaging device has a first light-shielding means 130 which includes a light-receiving element array 121, a shift register 122 for outputting an electric charge after dividing it into two regions, a shift gate 123 for allowing or denying transfer of the electric charge to the shift register for each region, the optical system 125, a first light-shielding means 130 provided with a light-shielding plate 131 for light-shielding both ends and the central part of the light-receiving element array 121; a second light-shielding means 130 provided with a light-shielding plate 131 for light-shielding only both end parts of the light-receiving element array 121; and a switching means 137 for changing a light-shielding range of the light-receiving element array 121, while switching between the first/second light-shielding means 130, 130. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像対象物を1次元的に撮像する撮像装置、及び、この撮像装置を備えた部品実装機などに関する。   The present invention relates to an imaging device that captures an imaging object in a one-dimensional manner, a component mounter including the imaging device, and the like.

プリント基板やリードフレームなどの装着対象物に電子部品などを実装する部品実装機では、電子部品を供給するパーツフィーダなどの部品供給部から装着ヘッドが電子部品を保持し、装着対象物の上方まで搬送した後、装着対象物に装着する工程が繰り返し行われている。   In a component mounter that mounts electronic components on a mounting target such as a printed circuit board or lead frame, the mounting head holds the electronic component from the component feeder such as a parts feeder that supplies the electronic component to the top of the mounting target. After carrying, the process of mounting on the mounting object is repeatedly performed.

また、装着ヘッドの保持する電子部品は、装着対象物に装着する前に撮像装置を用いて撮像される。そして、装着精度向上のため、部品実装機は、装着ヘッドが電子部品を保持すべき理想の保持位置に対する電子部品の位置ずれを前記撮像された画像により求め、当該位置ずれに基づき装着ヘッドの移動位置を補正した後、対象物に電子部品を装着している。   In addition, the electronic component held by the mounting head is imaged using an imaging device before being mounted on the mounting target. In order to improve the mounting accuracy, the component mounter obtains the positional deviation of the electronic component from the ideal holding position where the mounting head should hold the electronic component from the captured image, and moves the mounting head based on the positional deviation. After correcting the position, the electronic component is mounted on the object.

ここで、この撮像装置としては、画像を2次元的に一度に読取るものと、電子部品を一定方向(副走査方向)に移動させつつ、この移動方向と直交する主走査方向に1次元の画像を取得する装置を配置して電子部品を撮像し、取得した1次元の画像を副走査方向に順次蓄積して電子部品全体の2次元画像を取得するものとの2つがあるが、本発明では後者を対象とする。   Here, as this imaging device, one that reads an image two-dimensionally at a time and one-dimensional image in a main scanning direction orthogonal to the moving direction while moving an electronic component in a certain direction (sub-scanning direction) There are two types: one that arranges a device for obtaining the image, images the electronic component, and sequentially accumulates the obtained one-dimensional image in the sub-scanning direction to obtain a two-dimensional image of the entire electronic component. Target the latter.

次に従来技術の問題点に言及するに先立ち、前記1次元の画像を取得する1次元CCDカメラの動作原理について説明する。   Next, before mentioning the problems of the prior art, the operation principle of the one-dimensional CCD camera that acquires the one-dimensional image will be described.

図11は1次元CCDカメラの動作説明図である。
同図に示す、1次元CCDカメラ1は、受光した光の強さに応じた電荷を蓄積する受光素子が一列に並設された受光素子アレイ2と、各受光素子に一対一に対応する要素を備え、前記各受光素子2の電荷が一対一で転送されるシフトレジスタ3と、受光素子アレイ2からシフトレジスタ3への転送を許否するシフトゲート4とを備えている。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the operation of the one-dimensional CCD camera.
The one-dimensional CCD camera 1 shown in FIG. 1 includes a light receiving element array 2 in which light receiving elements for accumulating charges corresponding to the intensity of received light are arranged in a line, and elements corresponding to each light receiving element in a one-to-one relationship. And a shift register 3 for transferring the charges of the respective light receiving elements 2 on a one-to-one basis, and a shift gate 4 for permitting transfer from the light receiving element array 2 to the shift register 3.

前記1次元CCDカメラは、次のようにして1次元の像を取得する。すなわち、受光素子アレイ2の各受光素子は、光学系により結像した像に従い電荷を蓄積していく。そして一定時間経過後シフトゲート4に転送指令信号が入力されると、各受光素子の電荷がシフトレジスタ3の対応する要素に一度に転送される。そして、シフトレジスタ3に転送された電荷はクロック信号に同期して出力部5から1個ずつ電荷が出力され、この1個の電荷が画像信号の画素データとして処理される。   The one-dimensional CCD camera acquires a one-dimensional image as follows. That is, each light receiving element of the light receiving element array 2 accumulates charges according to the image formed by the optical system. When a transfer command signal is input to the shift gate 4 after a lapse of a certain time, the charge of each light receiving element is transferred to the corresponding element of the shift register 3 at a time. The charges transferred to the shift register 3 are output one by one from the output unit 5 in synchronization with the clock signal, and this one charge is processed as pixel data of the image signal.

具体的には、受光素子アレイ2の各受光素子の電荷がA1,A2,・・・,An-1,Anであるとき、シフトゲート4に転送指令信号を入力すると、各電荷A1,A2,・・・,An-1,Anが一度にシフトレジスタ3に転送される。その後、最初のクロック信号に対応してA1が出力されると共に、シフトレジスタ3内の信号が1個右にシフトする。続いて、クロック信号に同期して電荷A2,・・・,An-1,Anが順次出力され、全受光素子に対応する電荷が出力されれば1次元の画像を取得できる。 Specifically, when the charge of each light receiving element of the light receiving element array 2 is A 1 , A 2 ,..., A n−1 , An , when a transfer command signal is input to the shift gate 4, A 1 , A 2 ,..., A n−1 , A n are transferred to the shift register 3 at a time. Thereafter, A 1 is output corresponding to the first clock signal, and the signal in the shift register 3 is shifted to the right by one. Subsequently, charges A 2 ,..., A n−1 , An are sequentially output in synchronization with the clock signal, and a one-dimensional image can be acquired if charges corresponding to all the light receiving elements are output.

ところで近年、部品実装機は高速化、多機能化が進んでおり、小型の電子部品から大型の電子部品、異形部品に至るまで一台の部品実装機で電子部品を高速に実装する多機能高速機と称される装置が出現している。この高速多機能機は、小型の電子部品については、複数の電子部品を一度に複数列に保持して装着し、大型や異形の電子部品を一列に保持して装着する。そして高速多機能機は、前記電子部品の保持の態様に対応して電子部品の保持ユニットを複数個保持する場合もある。   By the way, in recent years, component mounters have become faster and more multifunctional, and multifunctional high-speed mounting of electronic components at high speed is possible with a single component mounter, from small electronic components to large electronic components and odd-shaped components. A device called a machine has appeared. In this high-speed multi-function device, for small electronic components, a plurality of electronic components are mounted while being held in a plurality of rows at once, and large or irregular electronic components are held and mounted in a row. The high-speed multi-function device may hold a plurality of electronic component holding units corresponding to the electronic component holding mode.

従って、このような装置に設けられる1次元CCDカメラ1は、複数列で保持された電子部品を一度に撮像できるように多くの受光素子数を備えた長い受光素子アレイ2やこれに対応したシフトレジスタ3などを備える必要がある。   Accordingly, the one-dimensional CCD camera 1 provided in such an apparatus has a long light receiving element array 2 having a large number of light receiving elements so as to be able to image electronic components held in a plurality of rows at one time, and a shift corresponding thereto. It is necessary to provide a register 3 and the like.

しかし、一度に撮像する電子部品のそれぞれのサイズが小さい場合や、一列で保持される電子部品の場合は、電子部品の間や電子部品の両脇に存在する無駄な空間までも全て撮像しなければならない。従って、このように撮像された画像では電子部品の像とは無関係な画素が多数発生し、無駄な画像処理をしなければならないという問題がある。   However, if the size of each electronic component to be imaged at a time is small, or if the electronic components are held in a row, all of the useless space between the electronic components and on both sides of the electronic components must be imaged. I must. Therefore, in the image captured in this way, there are many pixels that are unrelated to the image of the electronic component, and there is a problem that wasteful image processing must be performed.

従来、長い1次元CCDカメラで小さな電子部品を撮像する場合に対応した発明として、図12に示すように、長い1次元CCDカメラ1で小さな電子部品Pを撮像する場合、1次元CCDカメラ1の片側を遮光板6でマスキングし、二つの電子部品を反対側に偏らせた上で、電子部品Pを撮像することで、電子部品Pの大きさに応じた時間で撮像処理が行えるという発明が開示されている(特許文献1参照)。
特開平8−214128号公報
Conventionally, as an invention corresponding to the case of imaging a small electronic component with a long one-dimensional CCD camera, as shown in FIG. An invention in which imaging processing can be performed in a time corresponding to the size of the electronic component P by masking one side with the light shielding plate 6 and biasing the two electronic components to the opposite side and then imaging the electronic component P. It is disclosed (see Patent Document 1).
JP-A-8-214128

ところが、従来の方法では、1次元CCDカメラ1の片側をマスクするため、受光素子アレイ2の視野が一方に偏ることになる。従って、光学系7の中心軸と受光素子アレイ2の視野の中心とがずれてしまう。このような状態で二つの電子部品Pを撮像すると光学系7の収差のために特に片側の部品の画像がひずんでしまい、正確な画像処理が行えない場合がある。   However, in the conventional method, since one side of the one-dimensional CCD camera 1 is masked, the visual field of the light receiving element array 2 is biased to one side. Accordingly, the central axis of the optical system 7 and the center of the visual field of the light receiving element array 2 are shifted. If the two electronic components P are imaged in such a state, the image of the component on one side is particularly distorted due to the aberration of the optical system 7, and accurate image processing may not be performed.

さらに、片方に偏った受光素子アレイの視野に電子部品Pを配置する必要があるため、電子部品Pのサイズが変わるたびに、1次元CCDカメラ1に対する電子部品Pの位置が最適になるように部品保持ユニットの位置を微調整して電子部品Pの位置を調整する必要がある。   Furthermore, since it is necessary to arrange the electronic component P in the field of view of the light receiving element array biased to one side, the position of the electronic component P with respect to the one-dimensional CCD camera 1 is optimized every time the size of the electronic component P changes. It is necessary to finely adjust the position of the component holding unit to adjust the position of the electronic component P.

そこで、本発明は、複数の部品の同時撮像にも対応する長い1次元の撮像装置を用いて撮像する場合でも、無駄な部分を撮像せずに短い処理時間を実現しつつ、部品を保持する保持ユニットを一定の位置に配置し撮像を行うことができ、光学系による歪みを抑制し得る撮像装置などの提供を目的としている。   Therefore, the present invention holds a component while realizing a short processing time without imaging a wasteful portion even when imaging is performed using a long one-dimensional imaging apparatus that can simultaneously capture a plurality of components. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus or the like that can place a holding unit at a fixed position and perform imaging, and can suppress distortion due to an optical system.

上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を二つの領域に分けて出力するシフトレジスタと、前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを前記領域毎に許否するシフトゲートと、前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、前記受光素子アレイの両端部と前記シフトレジスタの領域の境界近傍に対応する部分とを遮光する三ヶ所の遮光部を備える第1遮光手段と、前記受光素子アレイの両端部を遮光する二ヶ所の遮光部を備える第2遮光手段と、前記第1遮光手段と第2遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更する切替手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes a light receiving element array in which a plurality of light receiving elements that generate charges corresponding to the amount of received light are arranged in a line, and the charges generated by the light receiving elements. A shift register that divides and outputs the received charge into two regions, a shift gate that permits the transfer of the charges generated by the light receiving elements to the shift register, and the light receiving device. An optical system disposed between the element array and the imaging target, and a first light shielding portion that shields light from both ends of the light receiving element array and a portion corresponding to the vicinity of the boundary of the shift register region. The light-receiving element array is switched by switching between a light-shielding means, a second light-shielding means having two light-shielding portions that shield both ends of the light-receiving element array, and the first light-shielding means and the second light-shielding means. Characterized in that it comprises a switching means for changing the range of the light.

また、前記切替手段は、同時に撮像する撮像対象物の数に対応して前記遮光手段を切り替えてもよい。   The switching unit may switch the light shielding unit in accordance with the number of imaging objects to be imaged simultaneously.

前記撮像装置はさらに、前記切り替えられた遮光手段によって遮光されていない受光素子数に応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力手段を備えることが望ましい。   The imaging apparatus further includes a transfer command signal for permitting transfer of the charges generated by the light receiving elements to the shift register in a time corresponding to the number of light receiving elements not shielded by the switched light shielding means. It is desirable to provide transfer command signal output means for outputting to the shift gate.

上記発明によれば、撮像対象物の撮像数や配置状態に応じて受光素子アレイを遮光する態様を切り替えることができ、不要な画像情報を廃して高速な処理を行うことができる。しかも、受光素子アレイの中央部に対応する所定の位置で対象物を撮像できるため、収差の良い像を取得することが可能となる。また、前記遮光は段階的に行われ遮光板の間隔が事前に把握できるため、正確かつ迅速に画像を取得することが可能となる。   According to the above invention, it is possible to switch the mode of shielding the light receiving element array in accordance with the number of images to be captured and the arrangement state thereof, and it is possible to perform high-speed processing by eliminating unnecessary image information. In addition, since an object can be imaged at a predetermined position corresponding to the central portion of the light receiving element array, an image with good aberration can be acquired. Further, since the light shielding is performed in stages and the interval between the light shielding plates can be grasped in advance, it is possible to acquire an image accurately and quickly.

また、上記目的を達成するために、本発明に係る部品実装機は、部品を基板に実装する部品実装機であって、受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を二つの領域に分けて出力するシフトレジスタと、前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを前記領域毎に許否するシフトゲートと、前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、前記受光素子アレイの両端部と前記シフトレジスタの領域の境界近傍に対応する部分とを遮光する三ヶ所の遮光部を備える第1遮光手段と、前記受光素子アレイの両端部を遮光する二ヶ所の遮光部を備える第2遮光手段と、前記受光素子アレイの長さ方向と交差するように部品を移動させる移動手段と、移動手段が保持する部品の配置状態に応じて前記第1遮光手段と第2遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更する切替手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a component mounter according to the present invention is a component mounter that mounts components on a board, and a plurality of light receiving elements that generate charges corresponding to the amount of received light are arranged in a row. An array of light receiving element arrays, a shift register that receives charges generated by the light receiving elements, outputs the received charges divided into two regions, and a charge that is generated by the light receiving elements to the shift register. A shift gate that permits transfer for each area, an optical system disposed between the light receiving element array and the imaging object, and a boundary between the both ends of the light receiving element array and the shift register area. A first light-shielding means comprising three light-shielding parts for shielding light from corresponding parts, a second light-shielding means comprising two light-shielding parts for shielding both ends of the light-receiving element array, and the light-receiving element array. The light-receiving element array is shielded by switching between the first light-shielding means and the second light-shielding means according to the arrangement state of the parts held by the moving means and the parts held by the moving means. Switching means for changing the range.

前記部品実装機はさらに、前記切り替えられた遮光手段によって遮光されていない受光素子数に応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力手段を備え、前記移動手段は、前記転送指令信号に同期して部品を移動させてもよい。   The component mounter further provides a transfer command signal for permitting transfer of the charges generated by the light receiving elements to the shift register in a time corresponding to the number of light receiving elements not shielded by the switched light shielding means. Transfer command signal output means for outputting to the shift gate may be provided, and the moving means may move the component in synchronization with the transfer command signal.

上記発明によれば、部品実装機において、部品の移動手段に対応して遮光状態を変更することができるため、前記撮像装置により部品の2次元画像を高速かつ収差の良い状態で取得することが可能となる。   According to the above invention, in the component mounter, since the light shielding state can be changed corresponding to the component moving means, it is possible to acquire a two-dimensional image of the component at a high speed with good aberration by the imaging device. It becomes possible.

また、上記目的を達成するために、本発明に係る撮像方法は、請求項3に記載の撮像装置を対象とする撮像方法であって、いずれの遮光手段に切り替えられたかを特定する遮光手段特定ステップと、前記遮光手段特定ステップで特定された遮光手段に応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力ステップと、前記シフトレジスタから出力された電荷を画像信号として蓄積する画像信号蓄積ステップとを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging method according to the present invention is an imaging method for the imaging apparatus according to claim 3, and specifies which light shielding means is switched to. And a transfer command signal for permitting transfer of the charge generated by the light receiving element to the shift register at a time corresponding to the light shielding means specified in the light shielding means specifying step. The method includes a command signal output step and an image signal accumulation step of accumulating charges output from the shift register as image signals.

前記画像信号蓄積ステップはさらに、前記遮光手段特定ステップで特定された遮光手段が第1遮光手段であった場合は、それぞれのシフトレジスタから出力された電荷をそれぞれの画像信号として蓄積し、特定された遮光手段が第2遮光手段であった場合は、それぞれのシフトレジスタから出力された電荷を一つの画像信号として蓄積することが望ましい。   In the image signal storage step, when the light shielding means specified in the light shielding means specifying step is the first light shielding means, the charges output from the respective shift registers are stored as the respective image signals and specified. When the light shielding means is the second light shielding means, it is desirable to store the charges output from the respective shift registers as one image signal.

また、前記ステップをコンピュータに実行させるプログラムでも上記目的を達成できる。そして、前記と同様の作用効果を実現することができる。   The above object can also be achieved by a program that causes a computer to execute the steps. And the effect similar to the above is realizable.

本発明によれば、大型の部品や複数列に保持される部品の撮像にも対応する長い1次元の撮像装置を用いて比較的小型の部品を撮像する場合、複数列で部品が保持される場合と単数列で部品が保持される場合とに対応して前記撮像装置の遮光状態を切り替えることで、光学系の中心付近で比較的小型の部品を配置し撮像を行うことができ、収差の良い状態でひずみの少ない画像を高速で取得することができる。   According to the present invention, when a relatively small component is imaged using a long one-dimensional imaging device that can also capture large components and components held in multiple rows, the components are held in multiple rows. By switching the light-shielding state of the imaging device corresponding to the case where the component is held in a single row and the case where the component is held in a single row, it is possible to place a relatively small component near the center of the optical system and perform imaging. An image with good distortion and less distortion can be acquired at high speed.

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお本実施の形態では、撮像装置を備えた部品実装機に基づき説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, description will be made based on a component mounter provided with an imaging device.

図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置を備えた部品実装機の平面図であり、(a)は高速ヘッドを備えたもの、(b)は汎用ヘッドを備えたものを示している。   FIG. 1 is a plan view of a component mounter including an imaging device according to an embodiment of the present invention, where (a) shows a high-speed head and (b) shows a general-purpose head. .

図2は、本発明の実施の形態に係る撮像装置を備えた部品実装機の内部を示す側面図であり、(a)は高速ヘッドを備えたもの、(b)は汎用ヘッドを備えたものを示している。   2A and 2B are side views showing the inside of the component mounting machine including the imaging device according to the embodiment of the present invention, where FIG. 2A includes a high-speed head and FIG. 2B includes a general-purpose head. Is shown.

図1、図2に示すように、部品実装機100は、複数の電子部品を吸着、搬送、装着するヘッド101と、当該ヘッド101を水平面内で自由に移動させることのできるXYロボット102と、大型から小型まで複数種類の電子部品を供給する部品供給部103と、電子部品を装着する基板を搬送するためのレール104と、電子部品を装着するために基板が載置されるテーブル105と、撮像装置110とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a component mounting machine 100 includes a head 101 that sucks, conveys, and mounts a plurality of electronic components, an XY robot 102 that can freely move the head 101 in a horizontal plane, A component supply unit 103 for supplying a plurality of types of electronic components from large to small, a rail 104 for transporting a substrate on which the electronic component is mounted, a table 105 on which the substrate is mounted for mounting the electronic component, An imaging device 110.

ヘッド101は、電子部品を移動させて基板上に実装するユニットである。特に、高速ヘッド101は、電子部品Pを真空吸着する吸着ノズルを備えた装着ヘッドが2列に並べて設けられている。一方、汎用ヘッド101は、装着ヘッドが一列に並べて設けられている。前記各装着ヘッドは、ヘッド101の本体に対し、独立に上昇、下降ができるものとなされており、ヘッド101の水平面内の位置決めがなされた後、装着ヘッドが上昇、下降することにより電子部品を吸着したり電子部品を装着したりすることができるようになっている。   The head 101 is a unit that moves electronic components and mounts them on a substrate. Particularly, the high-speed head 101 is provided with mounting heads provided with suction nozzles that vacuum-suck the electronic component P in two rows. On the other hand, the general-purpose head 101 is provided with the mounting heads arranged in a line. Each of the mounting heads can be lifted and lowered independently with respect to the main body of the head 101. After the positioning of the head 101 in the horizontal plane, the mounting head is lifted and lowered to move the electronic component. It can be adsorbed or mounted with electronic components.

また、前記高速ヘッド101と汎用ヘッドとは必要に応じ、例えば部品の実装順序に応じて切り替えて使用される。具体的には、比較的小さい電子部品を多く装着する実装順序の早い段階では高速ヘッド101を使用し、比較的大型や異形の電子部品を装着する実装順序の遅い段階では汎用ヘッドを切り替えて使用する。   Further, the high-speed head 101 and the general-purpose head are used by switching according to the mounting order of components, for example, as necessary. Specifically, the high-speed head 101 is used in the early stage of the mounting order in which many relatively small electronic components are mounted, and the general-purpose head is switched and used in the late stage of mounting in which the relatively large or odd-shaped electronic components are mounted. To do.

XYロボット102は前記ヘッド101を水平面内で自在に移動させることができるものであり、このXYロボット102とヘッド101とが電子部品を移動させる移動手段として機能する。   The XY robot 102 can move the head 101 freely in a horizontal plane, and the XY robot 102 and the head 101 function as moving means for moving electronic components.

図3は、撮像装置110の平面図であり、(a)は両端部のみを遮光する遮光手段で遮光した状態、(b)は両端部と中央部とを遮光する遮光手段で遮光した場合を示している。   3A and 3B are plan views of the imaging device 110, where FIG. 3A shows a state where light is shielded by light shielding means that shields only both ends, and FIG. 3B shows a case where light is shielded by light shielding means that shields both ends and the central part. Show.

図4は、撮像装置110とヘッド101と電子部品Pとの関係を示した側面図であり、(a)は高速ヘッド101に対応した遮光手段で遮光した状態、(b)は汎用ヘッド101に対応した遮光手段で遮光した状態を示している。   4A and 4B are side views showing the relationship among the imaging device 110, the head 101, and the electronic component P. FIG. 4A shows a state where light is shielded by light shielding means corresponding to the high-speed head 101, and FIG. A state where light is shielded by corresponding light shielding means is shown.

図3、図4に示すように、撮像装置110は、認識ボックス111と、認識ボックス111に収納され、認識ボックス111上を通過する電子部品Pの下面を撮像する1次元CCDカメラ120と、1次元CCDカメラ120を遮光するマスク135と、マスク135を移動させる駆動装置137とを備えている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the imaging device 110 includes a recognition box 111, a one-dimensional CCD camera 120 that is housed in the recognition box 111 and images the lower surface of the electronic component P that passes over the recognition box 111, and 1 A mask 135 that shields the three-dimensional CCD camera 120 and a driving device 137 that moves the mask 135 are provided.

認識ボックス111は、内部に収納される1次元CCDカメラ120に不必要な光が入射しないように、1次元CCDカメラ120の主走査方向に延びるスリット状の窓113が設けられた遮光性を備えた箱である。   The recognition box 111 has a light-shielding property provided with a slit-like window 113 extending in the main scanning direction of the one-dimensional CCD camera 120 so that unnecessary light does not enter the one-dimensional CCD camera 120 accommodated therein. Box.

1次元CCDカメラ120は、図5に示すように、複数の受光素子が1次元的に配列された受光素子アレイ121と、受光素子アレイ121の各受光素子が発生させた電荷を1対1で受け取ることのできる素子を備えたシフトレジスタ122と、受光素子アレイ121からシフトレジスタ122への電荷の転送を制御するシフトゲート123と、シフトゲート123の信号を出力する出力部124とを備えている。そして1次元CCDカメラ120は、ヘッド101により搬送された電子部品Pの下面を下部から望み、電子部品Pの下面の画像を取得できるものとなされている。   As shown in FIG. 5, the one-dimensional CCD camera 120 has a light-receiving element array 121 in which a plurality of light-receiving elements are arranged one-dimensionally and charges generated by the light-receiving elements of the light-receiving element array 121 on a one-to-one basis. A shift register 122 including an element that can receive the signal, a shift gate 123 that controls transfer of charges from the light receiving element array 121 to the shift register 122, and an output unit 124 that outputs a signal of the shift gate 123 are provided. . The one-dimensional CCD camera 120 can obtain the image of the lower surface of the electronic component P by viewing the lower surface of the electronic component P conveyed by the head 101 from below.

また、シフトレジスタ122は中央部を境界として二つの領域に回路的に分けられており、右の領域は右の出力部124へ、左の領域は左の出力部124に電荷を出力するものとなされている。   In addition, the shift register 122 is divided into two regions with a central portion as a boundary, and the right region outputs charges to the right output unit 124, and the left region outputs charges to the left output unit 124. Has been made.

遮光手段130は、図3に示すように、認識ボックス111の上方の水平面に所定の間隔で一列に配置される三ヶ所の遮光部である三枚の遮光板131と一列に配置される二ヶ所の遮光部である二枚の遮光板131とを備えるものである。本実施形態の場合、1枚の板に矩形の孔を一列に2箇所並べて設ける部分と、この部分と並んで長い矩形の孔を1箇所設ける部分を備えることにより、所定の間隔で配置される三枚の遮光板131と二枚の遮光板131とを実現している。   As shown in FIG. 3, the light shielding means 130 includes two light shielding plates 131 that are three light shielding portions arranged in a line at a predetermined interval on a horizontal plane above the recognition box 111 and two light shielding plates 131. And two light shielding plates 131 which are the light shielding portions. In the case of the present embodiment, a rectangular plate is provided at a predetermined interval by including a portion provided with two rectangular holes arranged in a row on one plate and a portion provided with one long rectangular hole aligned with this portion. Three light shielding plates 131 and two light shielding plates 131 are realized.

さらに詳細には、図6に示すように、第1の遮光手段130bは、二つの矩形の孔を挟んで三枚の遮光板131が配置されている。第2の遮光手段130aは、長い矩形の孔を挟んで二枚の遮光板131が配置されている。そして、第1の遮光手段130bと第2の遮光手段130aとは一体となされ、マスク135が形成されている。   More specifically, as shown in FIG. 6, in the first light shielding means 130b, three light shielding plates 131 are arranged with two rectangular holes interposed therebetween. In the second light shielding means 130a, two light shielding plates 131 are arranged with a long rectangular hole interposed therebetween. The first light shielding means 130b and the second light shielding means 130a are integrated, and a mask 135 is formed.

切替装置137は、前記マスク135を副走査方向に駆動する駆動機構133と、駆動機構133に駆動力を与えるモータ134とを備える。なお、前記駆動機構133としては、前記支持板132がボールナットとして機能し、回転自在に軸支されたボールネジに螺合している構造を例示することができる。   The switching device 137 includes a driving mechanism 133 that drives the mask 135 in the sub-scanning direction, and a motor 134 that applies a driving force to the driving mechanism 133. The drive mechanism 133 can be exemplified by a structure in which the support plate 132 functions as a ball nut and is screwed into a ball screw rotatably supported.

そして、マスク135が受光素子アレイ121に対して図3(a)(b)に示すように段階的に移動することで、1次元CCDカメラ120をその主走査方向において両端の一部とシフトレジスタ122の境界近傍とを覆う場合と、両端の一部のみを覆う場合との二つの状態を切り替えることができる。   Then, the mask 135 is moved stepwise with respect to the light receiving element array 121 as shown in FIGS. 3A and 3B, so that the one-dimensional CCD camera 120 is moved to a part of both ends and a shift register in the main scanning direction. It is possible to switch between two states of covering the vicinity of the boundary 122 and covering only a part of both ends.

なお、前記切替装置137は、受光素子アレイ121の上方からマスク135をはずした状態にまで切り替えることが可能となる。この場合、受光措置アレイ121は遮光されずに使用されることとなる。   The switching device 137 can switch from the upper side of the light receiving element array 121 to the state where the mask 135 is removed. In this case, the light receiving measure array 121 is used without being shielded from light.

また、遮光装置としては、受光素子アレイの両端部において電荷を発生させないものであれば良いのであり、液晶シャッタ等の電子デバイスにより上記マスク135と同様の効果を得ることも可能である。   The light shielding device may be any device that does not generate charges at both ends of the light receiving element array, and an effect similar to that of the mask 135 can be obtained by an electronic device such as a liquid crystal shutter.

図5において遮光手段130は、1次元CCDカメラ120とレンズ125の間に配置されているが電子部品Pとレンズ125の間に配置されていても良い。   In FIG. 5, the light shielding means 130 is disposed between the one-dimensional CCD camera 120 and the lens 125, but may be disposed between the electronic component P and the lens 125.

図7は、本実施形態の部品実装機100の機能構成を示す図である。
同図に示すように部品実装機100は、転送指令信号出力部610と、副走査方向処理部620と、制御部630と、クロック691と、画像処理部692と、遮光板駆動回路693と、ヘッド駆動回路694と、現在位置カウンタ695とを備えている。
FIG. 7 is a diagram illustrating a functional configuration of the component mounter 100 according to the present embodiment.
As shown in the figure, the component mounter 100 includes a transfer command signal output unit 610, a sub-scanning direction processing unit 620, a control unit 630, a clock 691, an image processing unit 692, a light shielding plate driving circuit 693, A head driving circuit 694 and a current position counter 695 are provided.

転送指令信号出力部610は、シフトゲート123に転送を許可する第1転送指令信号と第2転送指令信号とをそれぞれ所定の時間間隔で出力する処理部である。本実施形態の場合、第1転送指令信号を出力する間隔と第2転送指令信号を出力する間隔が同じであるため、一つの転送指令信号が第1転送指令信号と第2転送指令信号を代替している。すなわち一つの転送指令信号が出力されると、シフトゲート123はシフトレジスタ122の二つの領域に受光素子アレイ121の電荷が同時に転送される。   The transfer command signal output unit 610 is a processing unit that outputs a first transfer command signal and a second transfer command signal that permit transfer to the shift gate 123 at predetermined time intervals. In the present embodiment, the interval at which the first transfer command signal is output and the interval at which the second transfer command signal is output are the same, so one transfer command signal substitutes for the first transfer command signal and the second transfer command signal. is doing. That is, when one transfer command signal is output, the shift gate 123 simultaneously transfers the charges of the light receiving element array 121 to the two regions of the shift register 122.

転送指令信号出力部610は、シフトゲート123に転送を許可する転送指令信号を所定の間隔で出力する処理部である。また、転送指令信号出力部610は、切り替えられた遮光手段130に基づいて決定される主走査方向可変設定値に基づき前記所定の間隔を決定する。また、前記所定の間隔は、クロック691が発生するクロック信号を計数することにより取得している。即ち、この転送指令信号出力部610は、1次元CCDカメラ120の受光素子アレイ121からシフトゲート123へ電荷を転送するタイミングを制御するものである。   The transfer command signal output unit 610 is a processing unit that outputs a transfer command signal permitting transfer to the shift gate 123 at a predetermined interval. Further, the transfer command signal output unit 610 determines the predetermined interval based on a main scanning direction variable setting value determined based on the switched light shielding unit 130. The predetermined interval is obtained by counting clock signals generated by the clock 691. That is, the transfer command signal output unit 610 controls the timing for transferring charges from the light receiving element array 121 of the one-dimensional CCD camera 120 to the shift gate 123.

転送指令信号出力部610は、制御部630から主走査方向可変設定値がセットされるシフトトリガカウンタプリセッタ611と、コンパレータ612が出力する転送指令信号によりリセットされると共に、クロック信号をアップカウントしてコンパレータ612に主走査方向現在値を出力するシフトトリガカウンタ613と、シフトトリガカウンタプリセッタ611が示す主走査方向可変基準値に、シフトトリガカウンタ613が示す主走査方向現在値が達したかどうか比較をし、達したらシフトゲート123に転送指令信号を出力してシフトゲート123を開くコンパレータ612とを備えている。転送指令信号は、副走査方向処理部620の画面トリガカウンタ623にも同時に出力される。   The transfer command signal output unit 610 is reset by the shift command counter presetter 611 to which the main scanning direction variable set value is set from the control unit 630 and the transfer command signal output from the comparator 612, and counts up the clock signal. Whether the current value in the main scanning direction indicated by the shift trigger counter 613 has reached the main scanning direction variable reference value indicated by the shift trigger counter 613 that outputs the current value in the main scanning direction to the comparator 612 and the shift trigger counter presetter 611. A comparator 612 is provided for comparing and opening the shift gate 123 by outputting a transfer command signal to the shift gate 123 when the comparison is reached. The transfer command signal is also output to the screen trigger counter 623 of the sub-scanning direction processing unit 620 at the same time.

次に副走査方向処理部620は、転送指令信号出力部610が出力する転送指令信号の回数から算出される電子部品Pの移動量と、制御部630から与えられた副走査方向可変設定値とを比較し、電子部品Pの移動量が副走査方向可変設定値となった際、画像処理部692に視野内処理完了信号を出力する副走査方向処理部である。即ち、副走査方向処理部620は、画像処理部692において処理される画像の副走査方向の長さを規定する処理部である。   Next, the sub-scanning direction processing unit 620 calculates the movement amount of the electronic component P calculated from the number of transfer command signals output from the transfer command signal output unit 610 and the sub-scanning direction variable set value given from the control unit 630. The sub-scanning direction processing unit outputs an in-field processing completion signal to the image processing unit 692 when the movement amount of the electronic component P reaches the sub-scanning direction variable setting value. That is, the sub-scanning direction processing unit 620 is a processing unit that defines the length of the image processed in the image processing unit 692 in the sub-scanning direction.

副走査方向処理部620は、コントローラ631から副走査方向可変設定値がセットされる画面トリガカウンタプリセッタ621と、コンパレータ622が出力する視野内処理完了信号によりリセットされると共に、転送指令信号をアップカウントして副走査方向現在値を出力する画面トリガカウンタ623と、画面トリガカウンタプリセッタ621が示す副走査方向可変基準値に、画面トリガカウンタ623が示す副走査方向現在値が達したかどうか比較し、達したらコントローラ631、画像処理部692及び画像トリガカウンタ623に視野内処理完了信号を出力し、画面トリガカウンタ623をリセットするコンパレータ622とを備えている。   The sub-scanning direction processing unit 620 is reset by the screen trigger counter presetter 621 to which the sub-scanning direction variable setting value is set from the controller 631 and the in-field processing completion signal output from the comparator 622 and increases the transfer command signal. The screen trigger counter 623 that counts and outputs the current value in the sub-scanning direction is compared with whether the sub-scanning direction current value indicated by the screen trigger counter 623 reaches the sub-scanning direction variable reference value indicated by the screen trigger counter presetter 621. When it reaches, the controller 631, the image processing unit 692, and the image trigger counter 623 are each provided with a comparator 622 that outputs an in-field process completion signal and resets the screen trigger counter 623.

制御部630は、部品実装機100全体を制御する処理部である。また、上述したように電子部品Pの移動をコントロールするために、ヘッド駆動回路694を制御している。また、転送指令信号出力部610に現在ノズルに吸着されている電子部品Pのサイズに応じて、主走査方向の有効な視野の長さに相当する主走査方向可変設定値を与えると共に、これにあわせて遮光板駆動回路693に、遮光板131の先端位置を示す指示を出力し、受光素子アレイ121のうち覆うべき受光素子数をコントロールしている。   The control unit 630 is a processing unit that controls the entire component mounter 100. Further, as described above, the head drive circuit 694 is controlled to control the movement of the electronic component P. The transfer command signal output unit 610 is provided with a main scanning direction variable setting value corresponding to the effective visual field length in the main scanning direction according to the size of the electronic component P currently sucked by the nozzle. At the same time, an instruction indicating the tip position of the light shielding plate 131 is output to the light shielding plate driving circuit 693 to control the number of light receiving elements to be covered in the light receiving element array 121.

さらに、制御部630は、ヘッド101が電子部品Pを所定の位置に搬送した際に副走査方向処理部620へスタート信号を出力する。   Further, the control unit 630 outputs a start signal to the sub-scanning direction processing unit 620 when the head 101 transports the electronic component P to a predetermined position.

画像処理部692は、読み取り完了信号を入力すると、読み取った画像信号を処理して処理結果を制御部630へ出力するものであるが、この画像処理部692の処理内容は、得られた画像のずれを補正するものの他、電子部品Pの有無検出、位置ずれ量検出など、任意に選択できる機能を有している。   When the reading completion signal is input, the image processing unit 692 processes the read image signal and outputs the processing result to the control unit 630. The processing content of the image processing unit 692 is the processing content of the obtained image. In addition to correcting the deviation, it has functions that can be arbitrarily selected, such as detection of the presence / absence of the electronic component P and detection of the amount of positional deviation.

また、画像処理部692は、高速ヘッド101に保持される電子部品Pを撮像している場合は、二つのシフトレジスタ122からの出力を二つの画像として処理し、汎用ヘッド101に保持される電子部品Pを撮像している場合は、二つのシフトレジスタ122からの出力を一つの画像として処理している。   Further, when imaging the electronic component P held by the high-speed head 101, the image processing unit 692 processes the outputs from the two shift registers 122 as two images, and performs electronic processing held by the general-purpose head 101. When the part P is imaged, the outputs from the two shift registers 122 are processed as one image.

なお、読み取り完了信号は制御部630にも出力され、制御部630は、読み取り完了信号を受信すると、ヘッド駆動回路694に命じて次の工程に移るように、XYロボット102などを制御する。   The read completion signal is also output to the control unit 630, and when receiving the read completion signal, the control unit 630 controls the XY robot 102 and the like so as to instruct the head driving circuit 694 to move to the next step.

制御部630は、ノズルに吸着させる電子部品Pの品種、そのサイズ及びそのサイズにあわせて適切に設定された主走査方向可変設定値、副走査方向可変設定値などを記憶するメモリからなる記憶部632と、記憶部632のデータを参照して入出力を行うコントローラ631とを備えている。   The control unit 630 is a storage unit including a memory that stores the type of electronic component P to be attracted to the nozzle, its size, and a main scanning direction variable setting value, a sub-scanning direction variable setting value, and the like appropriately set according to the size. 632 and a controller 631 that performs input / output with reference to data in the storage unit 632.

上記の機能により、部品実装機100は1次元CCDカメラ120により、電子部品Pの2次元的な画像を得ることができる。   With the above function, the component mounter 100 can obtain a two-dimensional image of the electronic component P by the one-dimensional CCD camera 120.

次に、撮像装置110の動作を説明する。
図8は、部品実装機による電子部品Pの撮像動作を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation of the imaging device 110 will be described.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the imaging operation of the electronic component P by the component mounter.

図9は、1次元CCDカメラによる撮像状態を概念的に示す図である。なお、図8は、シフトレジスタ122の二つの領域の片側、及びそれに対応する受光素子アレイ121とシフトゲート123の部分を示している。   FIG. 9 is a diagram conceptually showing an imaging state by a one-dimensional CCD camera. FIG. 8 shows one side of the two regions of the shift register 122 and the light receiving element array 121 and the shift gate 123 corresponding thereto.

図10は、蓄積された画像信号を概念的に示す図である。
まず、第1の遮光手段130bがセットされているか第2の遮光手段130aがセットされているかを取得し、ヘッド101が保持する電子部品Pの形状を部品ライブラリから取得し、主走査方向可変設定値、副走査方向可変設定値を算出する。具体的には、遮光板131の間隔に対応する時間が選択され、主走査方向可変設定値として算出される。一方、副走査方向のサイズよりもやや長い値が副走査方向可変設定値として算出される(S801)。
FIG. 10 is a diagram conceptually showing stored image signals.
First, it is acquired whether the first light shielding unit 130b or the second light shielding unit 130a is set, the shape of the electronic component P held by the head 101 is acquired from the component library, and the main scanning direction variable setting is obtained. Value and a sub-scanning direction variable setting value are calculated. Specifically, a time corresponding to the interval between the light shielding plates 131 is selected and calculated as a main scanning direction variable setting value. On the other hand, a value slightly longer than the size in the sub-scanning direction is calculated as the sub-scanning direction variable setting value (S801).

次に、XYロボット102によりヘッド101に保持された電子部品Pが撮像装置110の近傍に搬送される(S802)。より詳細には、1次元CCDカメラ120の二つの視野の中央部に二つの電子部品Pがそれぞれ配置されると共に、電子部品Pの端部が1次元CCDカメラ120の近傍の所定位置に配置される。   Next, the electronic component P held by the head 101 by the XY robot 102 is transported to the vicinity of the imaging device 110 (S802). More specifically, two electronic components P are arranged at the center of the two fields of view of the one-dimensional CCD camera 120, and the end of the electronic component P is arranged at a predetermined position near the one-dimensional CCD camera 120. The

次に、主走査方向可変設定値に基づき、遮光板駆動回路693が切替装置137を制御し、マスク135を切り替えて、1次元CCDカメラ120の両端などを遮光する(S803)。なお前記搬送(S802)と遮光(S803)は前後しても良く、また、同時に動作しても良い。   Next, based on the main scanning direction variable setting value, the light shielding plate driving circuit 693 controls the switching device 137 to switch the mask 135 to shield both ends of the one-dimensional CCD camera 120 (S803). Note that the conveyance (S802) and the light shielding (S803) may be performed before and after, or may be performed simultaneously.

次に、撮像装置110により、撮像が以下のように行われる。なお、以下の説明はシフトレジスタ122の二つの領域の一方について説明している。他方は、以下説明と同様であるためその説明を省略する。   Next, the imaging device 110 performs imaging as follows. In the following description, one of the two regions of the shift register 122 is described. Since the other is the same as the following description, the description is omitted.

まず、副走査方向の最初の領域が1次元CCDカメラ120により撮像される。すなわち、図9(a)に示すように、1次元CCDカメラ120の視野に基づき、受光素子アレイ121に電荷の蓄積がなさる(S804)。   First, the first area in the sub-scanning direction is imaged by the one-dimensional CCD camera 120. That is, as shown in FIG. 9A, charges are accumulated in the light receiving element array 121 based on the field of view of the one-dimensional CCD camera 120 (S804).

なお、受光素子アレイ121の中央部分には電荷の蓄積がなされるが(図9中A、B、C、D、E)、受光素子アレイ121の両端は遮光板(図示せず)で遮光されているため電荷の蓄積はない(図9中斜線)。   Charges are accumulated in the central portion of the light receiving element array 121 (A, B, C, D, and E in FIG. 9), but both ends of the light receiving element array 121 are shielded from light by light shielding plates (not shown). Therefore, there is no charge accumulation (hatched line in FIG. 9).

次に、転送指令信号出力部610から送信される転送指令信号をシフトゲート123が受信し、受光素子アレイ121からシフトレジスタ122へ電荷が転送される(図9中1)(S805)。   Next, the shift gate 123 receives the transfer command signal transmitted from the transfer command signal output unit 610, and charges are transferred from the light receiving element array 121 to the shift register 122 (1 in FIG. 9) (S805).

ここで、初期状態のシフトレジスタ122には電荷の蓄積はないため(図9中0)、受光素子アレイ121の電荷の状態がそのまま転送される。   Here, since there is no charge accumulation in the shift register 122 in the initial state (0 in FIG. 9), the charge state of the light receiving element array 121 is transferred as it is.

次に、クロック691から発信されるクロック信号に同期してシフトレジスタ122に蓄積されている電荷が出力部124から1個ずつ画像信号700として出力される(図9中1’)(S806)。   Next, the electric charges accumulated in the shift register 122 in synchronization with the clock signal transmitted from the clock 691 are output one by one from the output unit 124 as the image signal 700 (1 ′ in FIG. 9) (S806).

ここで、前記出力される画像信号の個数は、受光した受光素子の数(図9中では5個)だけ画像信号として出力される。従って、1回の転送指令信号に基づき得られる画像信号700は、受光素子アレイ121が取得した全電荷の一部である。   Here, the number of output image signals is output as image signals by the number of received light receiving elements (five in FIG. 9). Therefore, the image signal 700 obtained based on one transfer command signal is a part of the total charges acquired by the light receiving element array 121.

なお、この出力数は主走査方向可変設定値に基づきシフトレジスタ122をシフトさせるクロック信号の数で制御される。   The number of outputs is controlled by the number of clock signals for shifting the shift register 122 based on the main scanning direction variable setting value.

次に、XYロボット102により、電子部品Pを副走査方向に所定量移動させる(S807)。   Next, the XY robot 102 moves the electronic component P by a predetermined amount in the sub-scanning direction (S807).

以上に説明した、受光→転送→出力→移動(S804〜S807)を副走査方向可変設定値の大きい方が満了するまで繰り返し、画像信号を蓄積していく。   The above-described light reception → transfer → output → movement (S804 to S807) is repeated until the larger sub-scanning direction variable setting value expires to accumulate image signals.

ただし、出力される画像信号は以下のようになる。
図9(b)に示すように、2回目以降の受光においても受光素子アレイ121の中央部分には次の電荷の蓄積がなされ(図9中F〜J)、両端部には電荷の蓄積はない(S804)。
However, the output image signal is as follows.
As shown in FIG. 9B, in the second and subsequent light receptions, the next charge is accumulated in the central portion of the light receiving element array 121 (F to J in FIG. 9), and the charge is accumulated in both ends. No (S804).

次に、受光素子アレイ121からシフトレジスタ122へ電荷が転送されるが(図9中2)(S805)。シフトレジスタ122には前回出力されていない電荷(B〜E)が残存している(図9中1’)。しかし、電荷が残存している部分に対応する受光素子アレイ121の受光素子は遮光されていて電荷の蓄積が無いため、電荷が転送されても残存している電荷(B〜E)はそのまま維持され、当該電荷(B〜E)に続いて受光素子アレイ121の電荷(F〜J)が蓄積される(図9中2)。   Next, charges are transferred from the light receiving element array 121 to the shift register 122 (2 in FIG. 9) (S805). Charges (B to E) that were not output last time remain in the shift register 122 (1 'in FIG. 9). However, since the light receiving elements of the light receiving element array 121 corresponding to the portions where the charges remain are shielded from light and do not accumulate charges, the remaining charges (B to E) are maintained as they are even if the charges are transferred. Then, the charges (F to J) of the light receiving element array 121 are accumulated following the charges (B to E) (2 in FIG. 9).

次に、クロック691から発信されるクロック信号に同期してシフトレジスタ122に蓄積されている電荷が出力部124から1個ずつ画像信号700として出力される(図9中2’)。ここでも、出力される画像信号700の個数は前回と同じである。   Next, the charges accumulated in the shift register 122 are output one by one as the image signal 700 from the output unit 124 in synchronization with the clock signal transmitted from the clock 691 (2 'in FIG. 9). Again, the number of output image signals 700 is the same as the previous time.

従って、ここで得られる画像信号700は、前回転送された電荷と今回転送された電荷が並んで出力されることになる。   Therefore, in the image signal 700 obtained here, the charge transferred last time and the charge transferred this time are output side by side.

最後に、蓄積されたままの画像信号では、図10(a)に示すように、ずれた像しか得られないため、画像処理部692が画像のずれを図10(b)となるように補正し、正確な像を作成する(S808)。   Finally, as shown in FIG. 10A, only the shifted image can be obtained with the stored image signal, so the image processing unit 692 corrects the shift of the image as shown in FIG. 10B. Then, an accurate image is created (S808).

以上のような構成及び動作により電子部品Pを撮像すると、撮像対象の電子部品Pの大きさや配列に応じて、受光する必要のない部分が遮光され、受光している部分のみ(一部例外有り)画像信号として出力されるため、高速な撮像を実現することができる。しかも、二つの電子部品Pの像が同時に撮像できるためさらに高速化を図ることができる。また、一つの電子部品Pの像が二分割されて撮像されるため、一つの場合でも高速化が図られる。   When the electronic component P is imaged by the configuration and operation as described above, a portion that does not need to receive light is shielded according to the size and arrangement of the electronic component P to be imaged, and only the light receiving portion (with some exceptions) ) Since it is output as an image signal, high-speed imaging can be realized. In addition, since images of the two electronic components P can be taken simultaneously, the speed can be further increased. Moreover, since the image of one electronic component P is divided and imaged, the speed can be increased even in a single case.

なお、本実施形態のマスク135に備えられる遮光板131は左右対称、つまり均等に受光素子アレイ121を遮光するものであるが、本発明はこれに限定される訳ではなく、左右非対称であってもかまわない。   Note that the light shielding plate 131 provided in the mask 135 of this embodiment is bilaterally symmetric, that is, uniformly shields the light receiving element array 121, but the present invention is not limited to this, and is bilaterally asymmetric. It doesn't matter.

本発明は、撮像装置に適用でき、特に部品実装機に備えられる撮像装置等に適用できる。   The present invention can be applied to an imaging apparatus, and in particular to an imaging apparatus provided in a component mounter.

本発明の実施形態に係る撮像装置を備えた部品実装機の平面図であり、(a)は高速ヘッドを備えたもの、(b)は汎用ヘッドを備えたものを示している。It is a top view of the component mounting machine provided with the imaging device which concerns on embodiment of this invention, (a) is provided with the high-speed head, (b) has shown the thing provided with the general purpose head. 本発明の実施の形態に係る撮像装置を備えた部品実装機の内部を示す側面図であり、(a)は高速ヘッドを備えたもの、(b)は汎用ヘッドを備えたものを示している。It is a side view which shows the inside of the component mounting machine provided with the imaging device which concerns on embodiment of this invention, (a) is equipped with the high-speed head, (b) has shown the thing provided with the general purpose head. . 撮像装置110の平面図であり、(a)は両端部のみを遮光する遮光手段で遮光した状態、(b)は両端部と中央部とを遮光する遮光手段で遮光した場合を示している。2A and 2B are plan views of the imaging apparatus 110, where FIG. 1A illustrates a state where only both ends are shielded by light shielding means, and FIG. 3B illustrates a case where both ends and a central part are shielded by light shielding means. 撮像装置110とヘッド101と電子部品Pとの関係を示した側面図であり、(a)は高速ヘッド101に対応した遮光手段で遮光した状態、(b)は汎用ヘッド101に対応した遮光手段で遮光した状態を示している。2 is a side view showing the relationship among the imaging device 110, the head 101, and the electronic component P, where (a) is a state where light is shielded by a light shielding means corresponding to the high-speed head 101, and (b) is a light shielding means corresponding to the general-purpose head 101. FIG. The shaded state is shown. 1次元CCDカメラを概念的に示し、ヘッドと電子部品との関係を示した側面図である。FIG. 2 is a side view conceptually showing a one-dimensional CCD camera and showing a relationship between a head and electronic components. マスクを示す平面図である。It is a top view which shows a mask. 本実施形態の部品実装機の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the component mounting machine of this embodiment. 部品実装機による電子部品の撮像動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the imaging operation of the electronic component by a component mounting machine. 1次元CCDカメラによる撮像状態を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the imaging state by a one-dimensional CCD camera. 蓄積された画像信号を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the accumulate | stored image signal. 1次元CCDカメラを概念的に示す図である。It is a figure which shows a one-dimensional CCD camera notionally. 従来の画像撮像装置を概念的に示す図である。It is a figure which shows the conventional image pick-up device notionally.

符号の説明Explanation of symbols

1 1次元CCDカメラ
2 受光素子アレイ
3 シフトレジスタ
4 シフトゲート
5 出力部
6 遮光板
7 光学系
100 電子部品実装装置
101 ヘッド
102 XYロボット
103 部品供給部
104 レール
105 テーブル
110 撮像装置
111 認識ボックス
112 光源
113 窓
120 1次元CCDカメラ
121 受光素子アレイ
122 シフトレジスタ
123 シフトゲート
124 出力部
125 光学系
130 遮光装置
131 遮光板
132 支持板
133 駆動機構
134 モータ
610 主走査方向処理部
611 シフトトリガカウンタプリセッタ
612 コンパレータ
613 シフトトリガカウンタ
620 副走査方向処理部
630 制御部
691 クロック
692 画像処理部
693 遮光板駆動回路
694 ヘッド駆動回路
695 現在位置カウンタ
1 one-dimensional CCD camera 2 light receiving element array 3 shift register 4 shift gate 5 output unit 6 light shielding plate 7 optical system 100 electronic component mounting device 101 head 102 XY robot 103 component supply unit 104 rail 105 table 110 imaging device 111 recognition box 112 light source 113 Window 120 One-dimensional CCD camera 121 Light receiving element array 122 Shift register 123 Shift gate 124 Output unit 125 Optical system 130 Light blocking device 131 Light blocking plate 132 Support plate 133 Drive mechanism 134 Motor 610 Main scanning direction processing unit 611 Shift trigger counter presetter 612 Comparator 613 Shift trigger counter 620 Sub-scanning direction processing unit 630 Control unit 691 Clock 692 Image processing unit 693 Shading plate driving circuit 694 Head driving circuit 695 Current position counter

Claims (8)

受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、
前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を二つの領域に分けて出力するシフトレジスタと、
前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを前記領域毎に許否するシフトゲートと、
前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、
前記受光素子アレイの両端部と前記シフトレジスタの領域の境界近傍に対応する部分とを遮光する三ヶ所の遮光部を備える第1遮光手段と、
前記受光素子アレイの両端部を遮光する二ヶ所の遮光部を備える第2遮光手段と、
前記第1遮光手段と第2遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更する切替手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
A light receiving element array in which a plurality of light receiving elements that generate electric charges corresponding to the amount of received light are arranged in a line;
A shift register for receiving the charge generated by each of the light receiving elements and outputting the received charge in two regions;
A shift gate for allowing or rejecting each region to transfer the charge generated by each light receiving element to the shift register;
An optical system disposed between the light receiving element array and the imaging object;
First light-shielding means comprising three light-shielding portions that shield light from both ends of the light-receiving element array and a portion corresponding to the vicinity of the boundary of the shift register region;
A second light-shielding means comprising two light-shielding portions that shield both ends of the light-receiving element array;
An imaging apparatus comprising: a switching unit that switches between the first light shielding unit and the second light shielding unit to change a range in which the light receiving element array is shielded.
前記切替手段は、同時に撮像する撮像対象物の数に対応して前記遮光手段を切り替える請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the switching unit switches the light shielding unit according to the number of imaging objects to be imaged simultaneously. 前記撮像装置はさらに、
前記切り替えられた遮光手段によって遮光されていない受光素子数に応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力手段を備える請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
The imaging device further includes
Transfer that outputs to the shift gate a transfer command signal that allows the charge generated by the light receiving elements to be transferred to the shift register in a time corresponding to the number of light receiving elements that are not shielded by the switched light shielding means. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a command signal output unit.
部品を基板に実装する部品実装機であって、
受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、
前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を二つの領域に分けて出力するシフトレジスタと、
前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを前記領域毎に許否するシフトゲートと、
前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、
前記受光素子アレイの両端部と前記シフトレジスタの領域の境界近傍に対応する部分とを遮光する三ヶ所の遮光部を備える第1遮光手段と、
前記受光素子アレイの両端部を遮光する二ヶ所の遮光部を備える第2遮光手段と、
前記受光素子アレイの長さ方向と交差するように部品を移動させる移動手段と、
移動手段が保持する部品の配置状態に応じて前記第1遮光手段と第2遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更する切替手段と、
を備えることを特徴とする部品実装機。
A component mounter for mounting components on a board,
A light receiving element array in which a plurality of light receiving elements that generate electric charges corresponding to the amount of received light are arranged in a line;
A shift register for receiving the charge generated by each of the light receiving elements and outputting the received charge in two regions;
A shift gate for allowing or rejecting each region to transfer the charge generated by each light receiving element to the shift register;
An optical system disposed between the light receiving element array and the imaging object;
First light-shielding means comprising three light-shielding portions that shield light from both ends of the light-receiving element array and a portion corresponding to the vicinity of the boundary of the shift register region;
A second light-shielding means comprising two light-shielding portions that shield both ends of the light-receiving element array;
Moving means for moving the component so as to intersect with the length direction of the light receiving element array;
A switching unit that switches between the first light shielding unit and the second light shielding unit according to the arrangement state of the components held by the moving unit, and changes a range of shielding the light receiving element array;
A component mounting machine comprising:
前記部品実装機はさらに、
前記切り替えられた遮光手段によって遮光されていない受光素子数に応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力手段を備え、
前記移動手段は、前記転送指令信号に同期して部品を移動させる請求項4に記載の部品実装機。
The component mounter further includes
Transfer that outputs to the shift gate a transfer command signal that allows the charge generated by the light receiving elements to be transferred to the shift register in a time corresponding to the number of light receiving elements that are not shielded by the switched light shielding means. Command signal output means,
The component mounting machine according to claim 4, wherein the moving unit moves the component in synchronization with the transfer command signal.
請求項3に記載の撮像装置を対象とする撮像方法であって、
いずれの遮光手段に切り替えられたかを特定する遮光手段特定ステップと、
前記遮光手段特定ステップで特定された遮光手段に応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力ステップと、
前記シフトレジスタから出力された電荷を画像信号として蓄積する画像信号蓄積ステップと
を含むことを特徴とする撮像方法。
An imaging method for the imaging apparatus according to claim 3,
A light shielding means identifying step for identifying which light shielding means has been switched;
Transfer command signal output for outputting to the shift gate a transfer command signal for permitting transfer of the charge generated by the light receiving element to the shift register at a time corresponding to the light blocking means specified in the light blocking means specifying step. Steps,
And an image signal accumulating step for accumulating the electric charge output from the shift register as an image signal.
前記画像信号蓄積ステップはさらに、
前記遮光手段特定ステップで特定された遮光手段が第1遮光手段であった場合は、それぞれのシフトレジスタから出力された電荷をそれぞれの画像信号として蓄積し、特定された遮光手段が第2遮光手段であった場合は、それぞれのシフトレジスタから出力された電荷を一つの画像信号として蓄積することを特徴とする請求項6に記載の撮像方法。
The image signal accumulation step further includes
When the light shielding means specified in the light shielding means specifying step is the first light shielding means, the charges output from the respective shift registers are stored as the respective image signals, and the specified light shielding means is the second light shielding means. 7. The imaging method according to claim 6, wherein the charge output from each shift register is stored as one image signal.
請求項3に記載の撮像装置を対象とする撮像プログラムであって、
いずれの遮光手段に切り替えられたかを特定する遮光手段特定ステップと、
前記遮光手段特定ステップで特定された遮光手段の二組の遮光部間にそれぞれ応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力ステップと、
前記シフトレジスタから出力された電荷を画像信号として蓄積する画像信号蓄積ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする撮像プログラム。
An imaging program for the imaging apparatus according to claim 3,
A light shielding means identifying step for identifying which light shielding means has been switched;
The shift command signal that allows the charge generated by the light receiving element to be transferred to the shift register at a time corresponding to each between two sets of light shielding portions of the light shielding means specified in the light shielding means specifying step. A transfer command signal output step to output to the gate;
An imaging program for causing a computer to execute an image signal accumulation step of accumulating electric charges output from the shift register as an image signal.
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