JP5579395B2 - Component recognition device, surface mounter - Google Patents

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本発明は、吸着ノズルに吸着保持され基台上を移動する電子部品の吸着姿勢を画像に基づいて認識する部品認識装置、及びその部品認識装置を備えた表面実装機に関する。   The present invention relates to a component recognition device that recognizes the suction posture of an electronic component that is sucked and held by a suction nozzle and moves on a base based on an image, and a surface mounter including the component recognition device.

従来、部品供給装置を通じて供給される電子部品を吸着ノズルにより吸着して、基板上に実装する表面実装機が広く知られている。係る表面実装機は、カメラを備えた部品認識装置を搭載しており、電子部品をカメラにて撮影することで部品の画像データを取得している。そして、取得された部品の画像データに基づいて、吸着ノズルに吸着保持された電子部品の姿勢を認識し、姿勢のずれを補正する処理を行っている。下記特許文献1には、そのカメラにTDIセンサを用いたものが提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a surface mounting machine is widely known in which an electronic component supplied through a component supply device is sucked by a suction nozzle and mounted on a substrate. Such a surface mounter is equipped with a component recognition device equipped with a camera, and acquires image data of the component by photographing the electronic component with the camera. Then, based on the acquired image data of the component, the posture of the electronic component sucked and held by the suction nozzle is recognized, and processing for correcting the deviation of the posture is performed. Patent Document 1 below proposes a camera using a TDI sensor.

TDIセンサは、各受光素子上に結像される電子部品の像の移動と信号電荷の転送とを同期させることで、各受光素子に、電子部品5の同じ部位に対応した信号電荷を蓄積させ、これら蓄積された信号電荷を積分して出力する方式のセンサである(時間遅延積分方式)。これによって、受光素子に電荷を蓄積する露光時間の合計を長くできることから、吸着ノズルにより吸着した電子部品を移動させて撮像する場合において、高速移動での撮影や少ない光量での撮影であっても信号電荷の電荷量を確保でき、画像データの精度を高くできる。   The TDI sensor synchronizes the movement of the image of the electronic component imaged on each light receiving element and the transfer of the signal charge, so that the signal charge corresponding to the same part of the electronic component 5 is accumulated in each light receiving element. These are sensors that integrate and output the accumulated signal charges (time delay integration method). As a result, the total exposure time for accumulating electric charges in the light receiving element can be increased. Therefore, even when taking an image by moving the electronic component sucked by the suction nozzle, even when shooting at high speed or shooting with a small amount of light The amount of signal charge can be secured, and the accuracy of image data can be increased.

特開2008−270719公報JP 2008-270719 A

上記したように、TDIセンサにおいては、各受光素子上に結像される電子部品の像の移動と信号電荷の転送とを同期させる必要がある。仮に両者の同期がずれてしまうと、積分した信号電荷の重なりに同期がずれた分のずれが生じ、画像データとして出力したときに画像がぶれてしまい、高精度の画像が得られなくなってしまう。このため、TDIセンサを用いる場合、TDIセンサと電子部品の相対的な移動は完全に一定にすることが望まれるが、回転モータやリニアモータなど用いて電子部品の相対移動を行う場合、モータのコギングの影響で、完全に一定の相対速度で移動させることは困難である。   As described above, in the TDI sensor, it is necessary to synchronize the movement of the image of the electronic component formed on each light receiving element and the transfer of the signal charge. If the two are out of sync with each other, there will be a shift in the overlap of the integrated signal charges, and the image will be blurred when output as image data, making it impossible to obtain a highly accurate image. . For this reason, when using a TDI sensor, it is desirable that the relative movement between the TDI sensor and the electronic component be completely constant. However, when the relative movement of the electronic component is performed using a rotary motor or a linear motor, It is difficult to move at a completely constant relative speed due to cogging.

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、各受光素子上に結像される電子部品の像の移動と信号電荷の転送とを高精度に同期させることが可能な部品認識装置、及びその部品認識装置を備えた表面実装機を提供することを目的とする。   The present invention has been completed based on the above circumstances, and it is possible to synchronize the movement of the image of the electronic component formed on each light receiving element and the transfer of the signal charge with high accuracy. An object is to provide a component recognition device and a surface mounter including the component recognition device.

本発明は、集光レンズと、イメージセンサとを具備してなるカメラと、吸着ノズルに吸着保持された電子部品と前記カメラとを相対移動させる移動装置と、前記相対移動の移動量に対応したパルス信号を出力するエンコーダと、を備えてなると共に、前記電子部品と前記カメラとを前記移動装置により相対移動させつつ前記カメラにて前記電子部品の撮影し、得た画像に基づいて前記電子部品の吸着姿勢を認識する部品認識装置であって、受光素子を一列状に配置した画素列を複数列配置してなる2次元の受光部と前記各画素列の受光素子に蓄積された信号電荷を列単位で次の列に順次転送させる2次元の転送部とを具備してなる前記イメージセンサであるTDIセンサと、クロック信号を出力する発振回路と、前記TDIセンサ側の分解能と前記エンコーダ側の分解能の比率を分解能比と定義したときに、前記分解能比と、前記エンコーダから出力される前記パルス信号の出力周期間に出力される前記クロック信号の信号数と、に基づいて目標カウント値を設定する設定手段と、前記クロック信号をカウントするカウント動作を実行するクロックカウンタと、前記クロックカウンタが前記クロック信号を前記目標カウント値カウントすることを条件に、前記TDIセンサに次の転送指令を出力する転送指令手段と、を備えることに特徴を有する。   The present invention corresponds to a camera including a condenser lens and an image sensor, a moving device that relatively moves the electronic component sucked and held by a suction nozzle, and the movement amount of the relative movement. And an encoder that outputs a pulse signal. The electronic component is photographed by the camera while the electronic component and the camera are relatively moved by the moving device, and the electronic component is based on the obtained image. A component recognition device for recognizing a suction posture of a two-dimensional light receiving unit configured by arranging a plurality of pixel rows in which light receiving elements are arranged in a row, and signal charges accumulated in the light receiving elements of the pixel rows. A TDI sensor, which is the image sensor, including a two-dimensional transfer unit that sequentially transfers data to the next column in units of columns, an oscillation circuit that outputs a clock signal, and resolution on the TDI sensor side When the resolution ratio on the encoder side is defined as the resolution ratio, the target is based on the resolution ratio and the number of signals of the clock signal output during the output period of the pulse signal output from the encoder. A setting means for setting a count value, a clock counter for executing a count operation for counting the clock signal, and the next transfer to the TDI sensor on condition that the clock counter counts the clock signal to the target count value And a transfer command means for outputting a command.

本発明は、基台と、実装対象の基板を前記基台上に搬入する基板搬送装置と、前記基台上に設けられ、電子部品の供給を行う部品供給装置と、前記電子部品の吸着保持機能を有し、前記部品供給装置を通じて供給される前記電子部品を前記基板上に実装する実装動作を行う吸着ノズルと、前記吸着ノズルが設けられるヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを前記基台上において水平移動させるヘッド駆動装置と、部品認識装置とを備え、前記部品認識装置の一部を構成する前記カメラは、前記ヘッドユニットに対して前記移動装置を介して相対移動可能に設置されることを特徴とする。このような構成であれば、部品認識装置によって、吸着姿勢をより確実に認識することができ、より緻密な電子部品の実装動作が可能となる。   The present invention includes a base, a substrate transfer device that carries a substrate to be mounted on the base, a component supply device that is provided on the base and supplies electronic components, and suction holding of the electronic components A suction nozzle that performs a mounting operation to mount the electronic component supplied through the component supply device on the substrate, a head unit provided with the suction nozzle, and the head unit on the base The camera includes a head drive device that moves horizontally and a component recognition device, and the camera that constitutes a part of the component recognition device is installed to be movable relative to the head unit via the movement device. Features. With such a configuration, the suction posture can be more reliably recognized by the component recognition device, and a more precise electronic component mounting operation can be performed.

本発明は、基台と、実装対象の基板を前記基台上に搬入する基板搬送装置と、前記基台上に設けられ、電子部品の供給を行う部品供給装置と、前記電子部品の吸着保持機能を有し、前記部品供給装置を通じて供給される前記電子部品を前記基板上に実装する実装動作を行う吸着ノズルと、前記吸着ノズルが設けられるヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを前記基台上において水平移動させるヘッド駆動装置と、部品認識装置とを備え、前記部品認識装置の一部を構成する前記カメラは前記基台に対して固定的に設置され、前記移動装置は前記ヘッド駆動装置であることを特徴とする。   The present invention includes a base, a substrate transfer device that carries a substrate to be mounted on the base, a component supply device that is provided on the base and supplies electronic components, and suction holding of the electronic components A suction nozzle that performs a mounting operation to mount the electronic component supplied through the component supply device on the substrate, a head unit provided with the suction nozzle, and the head unit on the base The camera includes a head drive device that moves horizontally and a component recognition device, and the camera that constitutes a part of the component recognition device is fixedly installed on the base, and the movement device is the head drive device. It is characterized by that.

本発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。
前記クロックカウンタは前記撮影のために行う相対移動中に、前記カウント動作を前記エンコーダから出力されるパルス信号の出力周期単位で行い、前記設定手段は、前記分解能比と、前記信号電荷の転送回数とに基づいて、カウント補正値を決定する補正値決定部と、前記クロックカウンタが前記出力周期にカウントした信号数に、前記カウント補正値を乗算することで、前記目標カウント値を決定する乗算部とを備える。
As an embodiment of the present invention, the following configuration is preferable.
The clock counter performs the counting operation in units of output periods of pulse signals output from the encoder during relative movement performed for the imaging, and the setting means includes the resolution ratio and the number of signal charges transferred. And a multiplier for determining the target count value by multiplying the number of signals counted by the clock counter in the output cycle by the count correction value. With.

前記カウント補正値の乗算対象となる信号数は、前記パルス信号の直前の出力周期にてカウントした信号数であることを特徴とする。このような構成であれば、直前の出力周期の信号数(電子部品とカメラとの相対移動速度に対応)に基づいて、目標カウント値を決定できる。このため、電子部品とカメラとの相対移動速度が変化する場合であっても、その速度変化に対応して、信号電荷を転送できる。   The number of signals to be multiplied by the count correction value is the number of signals counted in the output cycle immediately before the pulse signal. With such a configuration, the target count value can be determined based on the number of signals in the immediately preceding output cycle (corresponding to the relative movement speed between the electronic component and the camera). For this reason, even when the relative movement speed between the electronic component and the camera changes, the signal charge can be transferred in response to the speed change.

本発明によれば、分解能比に基づいてTDIセンサに対する転送指令の出力タイミングを調整しているので、受光部側の分解能及びエンコーダ側の分解能に関わらず、相対移動方向において、電子部品が受光部側の分解能と等しい距離だけ移動した時点で信号電荷を転送でき、各受光素子上に結像される電子部品の像の移動と信号電荷の転送とを高精度に同期させることができる。その結果、TDIセンサからは、電子部品の同じ部位に対応した信号電荷を積分した信号を得ることができ、より鮮明な電子部品の画像を得ることができる。このため、TDIセンサと電子部品を完全に一定の速度で相対移動させることができない場合であっても、電子部品の吸着姿勢を確実に認識することができる。   According to the present invention, since the output timing of the transfer command to the TDI sensor is adjusted based on the resolution ratio, the electronic component is moved in the relative movement direction regardless of the resolution on the light receiving unit side and the resolution on the encoder side. The signal charge can be transferred when it has moved by a distance equal to the resolution on the side, and the movement of the image of the electronic component formed on each light receiving element and the transfer of the signal charge can be synchronized with high accuracy. As a result, a signal obtained by integrating signal charges corresponding to the same part of the electronic component can be obtained from the TDI sensor, and a clearer image of the electronic component can be obtained. For this reason, even when the TDI sensor and the electronic component cannot be moved relative to each other at a completely constant speed, the suction posture of the electronic component can be reliably recognized.

<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図11によって説明する。図1にて示すように本実施形態における表面実装機100のヘッドユニット20には、電子部品5の実装動作を行う実装ヘッド25が列状をなして複数個搭載されている。各実装ヘッド25はヘッドユニット20の下面から下向きに突出しており、先端には吸着ノズル26がそれぞれ設けられている。また、各吸着ノズル26には図外の負圧手段から負圧が供給されるように構成されており、吸着ノズル26先端に吸引力を生じさせ、電子部品5を吸着保持可能となっている。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a plurality of mounting heads 25 for mounting the electronic component 5 are mounted in a row on the head unit 20 of the surface mounter 100 in this embodiment. Each mounting head 25 protrudes downward from the lower surface of the head unit 20, and a suction nozzle 26 is provided at the tip. Each suction nozzle 26 is configured to be supplied with a negative pressure from a negative pressure means (not shown), and a suction force is generated at the tip of the suction nozzle 26 so that the electronic component 5 can be sucked and held. .

本実施形態の部品認識装置Uは、ヘッドユニット20に設けられ、吸着ノズル26に吸着された電子部品5の吸着姿勢を認識するものである。以下の説明では、まず部品認識装置Uについて説明を行い、その後、表面実装機100の構成について説明を行うものとする。尚、以下の説明において、X方向、Y方向及びZ方向をそれぞれ図1〜図2の向きに定めるものとする。   The component recognition device U of the present embodiment is provided in the head unit 20 and recognizes the suction posture of the electronic component 5 sucked by the suction nozzle 26. In the following description, the component recognition apparatus U will be described first, and then the configuration of the surface mounter 100 will be described. In the following description, it is assumed that the X direction, the Y direction, and the Z direction are determined in the directions shown in FIGS.

(1)部品認識装置の構成
図2及び図3にて示すように、部品認識装置Uは、カメラユニット60、リニアモータ51、リニアエンコーダ55、制御装置30、画像取込装置50を主体に構成されている。カメラユニット60は受光カメラ65、LED63、反射ミラー54をケーシング61内に収容して一つのユニットとしたものである。
(1) Configuration of Component Recognizing Device As shown in FIGS. 2 and 3, the component recognizing device U mainly includes a camera unit 60, a linear motor 51, a linear encoder 55, a control device 30, and an image capturing device 50. Has been. The camera unit 60 is a unit in which the light receiving camera 65, the LED 63, and the reflection mirror 54 are accommodated in a casing 61.

図2にて示すように受光カメラ65は、集光レンズ66と、イメージセンサとしてのTDI(Time Delay Integration)センサ70(詳しくは後述)とを備えている。集光レンズ66はカメラに入光する光を、TDIセンサ70の受光部71(図4参照)上に結像させるものである。   As shown in FIG. 2, the light receiving camera 65 includes a condenser lens 66 and a TDI (Time Delay Integration) sensor 70 (described later in detail) as an image sensor. The condenser lens 66 forms an image of light incident on the camera on the light receiving portion 71 (see FIG. 4) of the TDI sensor 70.

反射ミラー54は吸着ノズル26の下方に設けられており、電子部品5から下方に向かう光の方向を略水平方向に変更することで、その光を受光カメラ65に入射させる。反射ミラー54の両側には、複数個のLED63が設けられており、電子部品5を、下側から照らすようになっている。   The reflection mirror 54 is provided below the suction nozzle 26, and changes the direction of light traveling downward from the electronic component 5 to a substantially horizontal direction, thereby causing the light to enter the light receiving camera 65. A plurality of LEDs 63 are provided on both sides of the reflection mirror 54 to illuminate the electronic component 5 from below.

ヘッドユニット20の下面には、X方向に長い形状をなすボトムフレーム22が取り付けられている。ボトムフレーム22の下面両側には、X方向に長い形状をなすサイドフレーム23がそれぞれ固定されている。各サイドフレーム23の下端には、X方向に長い形状をなす一対の案内レール24が、それぞれ固定されている。   A bottom frame 22 having a long shape in the X direction is attached to the lower surface of the head unit 20. Side frames 23 that are long in the X direction are fixed to both sides of the bottom surface of the bottom frame 22. A pair of guide rails 24 that are long in the X direction are fixed to the lower ends of the side frames 23.

カメラユニット60の上面には、ベースプレート56を介して一対のスライダ57が固定されている。各案内レール24に対して各スライダ57はX方向に移動可能に取り付けられており、スライダ57と案内レール24によって、リニアガイド58が構成されている。上記の構成により、カメラユニット60は、リニアガイド58を介して、ヘッドユニット20に対してX方向に移動可能となっている。   A pair of sliders 57 are fixed to the upper surface of the camera unit 60 via a base plate 56. Each slider 57 is attached to each guide rail 24 so as to be movable in the X direction, and the slider 57 and the guide rail 24 constitute a linear guide 58. With the above configuration, the camera unit 60 can move in the X direction with respect to the head unit 20 via the linear guide 58.

リニアモータ51は永久磁石27とコイル部52とを主体に構成されている。永久磁石27はボトムフレーム22の下面にX方向に沿って複数配置されている。具体的には、下面がN極、上面がS極となった状態の永久磁石27と、下面がS極、上面がN極となった状態の永久磁石27とがX方向に交互に配置されている。コイル部52はカメラユニット60の上面に、永久磁石27と近接対向して設けられている。   The linear motor 51 is mainly composed of a permanent magnet 27 and a coil portion 52. A plurality of permanent magnets 27 are arranged on the lower surface of the bottom frame 22 along the X direction. Specifically, the permanent magnet 27 with the bottom surface being N-pole and the top surface being S-pole and the permanent magnet 27 having the bottom surface being S-pole and the top surface being N-pole are alternately arranged in the X direction. ing. The coil unit 52 is provided on the upper surface of the camera unit 60 so as to be close to and opposed to the permanent magnet 27.

上記の構成により、コイル部52に電流が与えられると、コイル部52がX方向に移動する。これによって、カメラユニット60をリニアガイド58に沿って移動させつつ、ヘッドユニット20ひいては電子部品5に対してX方向に相対移動可能な構成となっている。なお、本実施形態では、リニアモータ51は特許請求の範囲に記載の「移動装置」の一例である。   With the above configuration, when a current is applied to the coil unit 52, the coil unit 52 moves in the X direction. Accordingly, the camera unit 60 can be moved along the linear guide 58 while being relatively movable in the X direction with respect to the head unit 20 and thus the electronic component 5. In the present embodiment, the linear motor 51 is an example of a “moving device” described in the claims.

リニアエンコーダ55は、磁気スケール28、磁気センサ62、信号変換回路40とを備えている。磁気スケール28は、図2における右側のサイドフレーム23の外側面に固定されている。磁気スケール28はX方向に沿って形成されている。磁気スケール28には、X方向にN極及びS極が一定のピッチで交互に形成されている。ベースプレート56の側面には、L字型をなすセンサ支持部材59が固定されており、センサ支持部材59には磁気スケール28と対向するように磁気センサ62が取り付けられている。   The linear encoder 55 includes a magnetic scale 28, a magnetic sensor 62, and a signal conversion circuit 40. The magnetic scale 28 is fixed to the outer surface of the right side frame 23 in FIG. The magnetic scale 28 is formed along the X direction. On the magnetic scale 28, N and S poles are alternately formed in the X direction at a constant pitch. An L-shaped sensor support member 59 is fixed to the side surface of the base plate 56, and a magnetic sensor 62 is attached to the sensor support member 59 so as to face the magnetic scale 28.

磁気センサ62は、磁界の強弱によって抵抗値が増減する磁気抵抗素子(図示せず)を備えている。磁気センサ62に電圧が印加されると、磁気抵抗素子の抵抗値に対応した大きさの電圧が磁気センサ62から出力される構成となっている。上記の構成により、磁気センサ62が磁気スケール28に沿って移動していくと、磁気センサ62の周囲の磁極はN極及びS極が交互に変化する結果、磁界の強弱が変化する。このため、磁気抵抗素子の抵抗値が増減し、磁気センサ62からはN極及びS極のピッチに対応する周期を有する正弦波状の電圧信号が出力される。   The magnetic sensor 62 includes a magnetoresistive element (not shown) whose resistance value increases or decreases depending on the strength of the magnetic field. When a voltage is applied to the magnetic sensor 62, a voltage having a magnitude corresponding to the resistance value of the magnetoresistive element is output from the magnetic sensor 62. With the above configuration, when the magnetic sensor 62 moves along the magnetic scale 28, the magnetic poles around the magnetic sensor 62 alternately change between the N pole and the S pole, so that the strength of the magnetic field changes. For this reason, the resistance value of the magnetoresistive element increases and decreases, and the magnetic sensor 62 outputs a sinusoidal voltage signal having a period corresponding to the pitch of the N pole and the S pole.

磁気センサ62から出力された電圧信号は信号変換回路40によって、電圧信号の周期に対応したパルス信号Spに変換処理される。これによって、パルス信号Spをカウントすることで、磁気スケール28に対する磁気センサ62の位置、ひいてはX方向における電子部品5(ヘッドユニット20側)に対するカメラユニット60の相対移動量を検出可能な構成となっている。   The voltage signal output from the magnetic sensor 62 is converted into a pulse signal Sp corresponding to the period of the voltage signal by the signal conversion circuit 40. Thus, by counting the pulse signal Sp, the position of the magnetic sensor 62 with respect to the magnetic scale 28, and thus the relative movement amount of the camera unit 60 with respect to the electronic component 5 (head unit 20 side) in the X direction can be detected. ing.

具体的には、電子部品5がエンコーダ側の分解能(以下、エンコーダ分解能WR)と同じ距離だけ移動すると、リニアエンコーダ55からパルス信号Spが一回出力される。また、エンコーダ分解能WRは、例えば、磁気スケール28に形成されたN極及びS極のピッチによって決定される。なお、本実施形態では、リニアエンコーダ55は、特許請求の範囲に記載の「エンコーダ」の一例である。   Specifically, when the electronic component 5 moves by the same distance as the encoder-side resolution (hereinafter, encoder resolution WR), the linear encoder 55 outputs the pulse signal Sp once. The encoder resolution WR is determined by, for example, the pitch of the N pole and the S pole formed on the magnetic scale 28. In the present embodiment, the linear encoder 55 is an example of an “encoder” recited in the claims.

図3に示すように制御装置30は、MPU35と、転送指令回路160と、を備えている。このMPU35及び転送指令回路160には信号変換回路40を介して磁気センサ62から出力されたパルス信号Spがそれぞれ入力される構成となっている。   As shown in FIG. 3, the control device 30 includes an MPU 35 and a transfer command circuit 160. The MPU 35 and the transfer command circuit 160 are configured to receive the pulse signal Sp output from the magnetic sensor 62 via the signal conversion circuit 40, respectively.

MPU35はリニア駆動制御部37を介してリニアモータ51に接続されており、係るリニア駆動制御部37に対して駆動指令を与えてリニアモータ51のコイル部52を通電制御する機能を担う。これにより、MPU35、リニアモータ51、リニアエンコーダ55とから、リニアモータ51を位置制御するフィードバック制御系を構築している。   The MPU 35 is connected to the linear motor 51 via the linear drive control unit 37, and has a function of giving a drive command to the linear drive control unit 37 and controlling energization of the coil unit 52 of the linear motor 51. Thus, a feedback control system for controlling the position of the linear motor 51 is constructed from the MPU 35, the linear motor 51, and the linear encoder 55.

転送指令回路160は、信号変換回路40、MPU35及び次に説明する画像取込装置50に接続されており、次に説明する画像取込装置50に対して撮像指令を出力することにより、信号電荷の転送タイミングを決定するものである。転送指令回路160の構成については、後で詳しく説明する。   The transfer command circuit 160 is connected to the signal conversion circuit 40, the MPU 35, and an image capture device 50 described below. By outputting an imaging command to the image capture device 50 described below, the signal charge The transfer timing is determined. The configuration of the transfer command circuit 160 will be described in detail later.

画像取込装置50は例えば、DSP(Digital Signal Processor)などから構成されている。係る画像取込装置50は制御装置30の転送指令回路160、受光カメラ65と電気的に接続されており、カメラユニット60を構成する受光カメラ65の撮影タイミング、受光カメラ65との間における画像データの受け渡しなどを、制御装置30と共に制御する機能を担っている。   The image capturing device 50 is constituted by, for example, a DSP (Digital Signal Processor). The image capturing device 50 is electrically connected to the transfer command circuit 160 and the light receiving camera 65 of the control device 30, and the image capturing timing of the light receiving camera 65 constituting the camera unit 60 and the image data between the light receiving camera 65 and the image capturing device 50. The function of controlling the delivery and the like together with the control device 30 is carried out.

以上の構成により、部品認識装置Uは、制御装置30、画像取込装置50の制御下のもと、電子部品5に対して、カメラユニット60を相対移動させつつ、電子部品5をカメラユニット60により撮影することで、吸着ノズル26に吸着保持された電子部品5の吸着姿勢を認識する構成となっている。   With the above configuration, the component recognition device U moves the electronic component 5 to the camera unit 60 while moving the camera unit 60 relative to the electronic component 5 under the control of the control device 30 and the image capturing device 50. In this configuration, the suction posture of the electronic component 5 sucked and held by the suction nozzle 26 is recognized.

(2)TDIセンサの構成
TDIセンサ70は、図4に示すように、受光素子PDを一列状に配置した画素列を複数列配置してなる2次元状の受光部71と、転送部75と、を主体に構成されている。
(2) Configuration of TDI Sensor As shown in FIG. 4, the TDI sensor 70 includes a two-dimensional light receiving unit 71 formed by arranging a plurality of pixel rows in which light receiving elements PD are arranged in a row, a transfer unit 75, and the like. , Is mainly composed.

転送部75は受光部71から読み出した信号電荷を順次転送するものであり、垂直レジスタ76と、水平レジスタ78A、78Eとから構成されている。   The transfer unit 75 sequentially transfers signal charges read from the light receiving unit 71, and includes a vertical register 76 and horizontal registers 78A and 78E.

垂直レジスタ76は2次元状に配置されており、具体的には水平方向(H方向)に一列状に並ぶレジスタ列76a〜76eを、垂直方向に複数段(図中では5段)配置したものである。そして、垂直レジスタ76を構成する各レジスタ(セル)RTは受光部71を構成する各受光素子(セル)PDと1対1の関係で対応しており、各受光素子PDの信号電荷を、それに対応する各レジスタRTに読み出し、更に読み出した信号電荷を垂直方向に転送できる(垂直転送動作)。   The vertical registers 76 are two-dimensionally arranged. Specifically, the register rows 76a to 76e arranged in a line in the horizontal direction (H direction) are arranged in a plurality of stages (five stages in the figure) in the vertical direction. It is. Each register (cell) RT constituting the vertical register 76 corresponds to each light receiving element (cell) PD constituting the light receiving unit 71 in a one-to-one relationship, and the signal charge of each light receiving element PD is assigned to it. The read signal charges can be transferred to the corresponding registers RT and transferred in the vertical direction (vertical transfer operation).

水平レジスタ78A、78Eは垂直方向の最終段まで送られた信号電荷を水平方向に送るものであり、垂直レジスタ76の垂直方向両側にそれぞれ配置されている。   The horizontal registers 78A and 78E send the signal charges sent to the final stage in the vertical direction in the horizontal direction, and are arranged on both sides of the vertical register 76 in the vertical direction.

次に、TDIセンサ70の電気的構成を図5を参照して説明する。図5に示す符号81はコントローラ、符号83はタイミングジェネレータ、符号85はクロックドライバ、符号87はマルチプレクサ、符号91はアナログフロントエンド、符号93はデータトランスミッタ/コントロールレシーバである。   Next, the electrical configuration of the TDI sensor 70 will be described with reference to FIG. 5, reference numeral 81 is a controller, 83 is a timing generator, 85 is a clock driver, 87 is a multiplexer, 91 is an analog front end, and 93 is a data transmitter / control receiver.

コントローラ81は受光カメラ65の全体を制御統括するものであり、マルチプレクサ87に切り替え信号を与えて出力信号の切り替えを行う信号切替機能、アナログフロントエンド91にゲイン切り替え信号を与えてゲインの切り替えを行うゲイン切り替え機能、タイミングジェネレータ83に制御信号を与えてTDIセンサ70の動作タイミングを決定する動作タイミング制御機能を主に担っている。   The controller 81 controls and controls the entirety of the light receiving camera 65, and a signal switching function for switching the output signal by giving a switching signal to the multiplexer 87, and switching the gain by giving a gain switching signal to the analog front end 91. It mainly has a gain switching function and an operation timing control function for determining the operation timing of the TDI sensor 70 by giving a control signal to the timing generator 83.

タイミングジェネレータ83はコントローラ81から出力される制御信号に基づいて、各種信号を生成し、生成した信号をクロックドライバ85を経由して転送部75に与える。   The timing generator 83 generates various signals based on the control signal output from the controller 81, and supplies the generated signals to the transfer unit 75 via the clock driver 85.

生成される信号には、読み出し信号T、各レジスタ列76a〜76eの信号電荷を垂直方向に一段シフトさせる垂直転送動作を実行する3相の駆動信号V1〜V3、信号電荷を水平方向にシフトさせる水平転送動作を実行する2相の駆動信号H1、H2、及び信号電荷を電圧信号に変換するフローティングゲート79をリセットするリセット信号Rの大まか4種がある。   The generated signal includes a read signal T, three-phase drive signals V1 to V3 for performing a vertical transfer operation for shifting the signal charges of the register columns 76a to 76e by one step in the vertical direction, and the signal charges are shifted in the horizontal direction. There are roughly four types of reset signals R that reset the floating gate 79 that converts the two-phase drive signals H1 and H2 that execute the horizontal transfer operation and the signal charges into voltage signals.

各信号の出力タイミングは、図6に示す通りであり、画像取込装置50側から入力される撮像トリガを基準として出力される。具体的には撮像トリガの立ち下がりのエッジに合わせて、クロックドライバ85から読み出し信号Tが転送部75に与えられる。これにより、各レジスタRTのゲートが開放して、受光部71を構成する各受光素子PDからそれに対応する各レジスタRTに信号電荷が読み出される。   The output timing of each signal is as shown in FIG. 6 and is output with reference to an imaging trigger input from the image capturing device 50 side. Specifically, the read signal T is given from the clock driver 85 to the transfer unit 75 in accordance with the falling edge of the imaging trigger. As a result, the gate of each register RT is opened, and the signal charge is read from each light receiving element PD constituting the light receiving unit 71 to each corresponding register RT.

また、撮像トリガの立ち下がりのエッジに合わせて、クロックドライバ85から3相の駆動信号V1〜V3が転送部75に与えられる。これにより、読み出された信号電荷は、図6中の(1)の期間に、レジスタ列76a〜76e単位で垂直方向に一段シフトされる(垂直転送動作、特許請求の範囲に記載の「列単位で次の列に転送」の一例)。   In addition, three-phase drive signals V <b> 1 to V <b> 3 are supplied from the clock driver 85 to the transfer unit 75 in accordance with the falling edge of the imaging trigger. As a result, the read signal charges are shifted by one stage in the vertical direction in units of register columns 76a to 76e in the period (1) in FIG. 6 (vertical transfer operation, “column” described in claims) Example of “transfer to the next column in units”).

尚、信号電荷は駆動信号V1〜V3の位相を調整することで、垂直方向A側、垂直方向E側のいずれの側へもシフト可能であり、また、3相の駆動信号V1〜V3を除く他の制御信号、すなわち読み出し信号T、駆動信号H1、H2、リセット信号Rについては、転送方向(A側、E側)の別に応じて専用の制御信号、すなわち読み出し信号TにあってはTa或いはTe、駆動信号H1、H2にあってはH1a、H2a或いは、H1e、H2e、リセット信号RにあってはRa、或いはReがクロックドライバ85から転送部75に与えられる構成となっている。   The signal charge can be shifted to either the vertical direction A side or the vertical direction E side by adjusting the phase of the drive signals V1 to V3, and the three-phase drive signals V1 to V3 are excluded. For other control signals, that is, the read signal T, the drive signals H1, H2, and the reset signal R, depending on the transfer direction (A side, E side), the dedicated control signal, that is, the read signal T is Ta or Te, the drive signals H1, H2 are H1a, H2a or H1e, H2e, and the reset signal R is Ra, or Re, provided from the clock driver 85 to the transfer unit 75.

また、このとき、垂直方向において最後段のレジスタ列76eに位置する信号電荷は、水平レジスタ78Eに転送されることとなる。   At this time, the signal charge located in the last register row 76e in the vertical direction is transferred to the horizontal register 78E.

そして、3相の駆動信号V1〜V3の出力に続いて、クロックドライバ85から2相の駆動信号H1、H2が転送部75に与えられる。これにより、水平レジスタ78E上に転送された信号電荷は、図6中の(2)の期間に水平方向にシフトされ、フローティングゲート79に入力される。   Then, following the output of the three-phase drive signals V <b> 1 to V <b> 3, the two-phase drive signals H <b> 1 and H <b> 2 are given to the transfer unit 75 from the clock driver 85. As a result, the signal charge transferred onto the horizontal register 78E is shifted in the horizontal direction during period (2) in FIG.

フローティングゲート79では、入力された信号電荷を電圧に変換する処理が行われる。そして、フローティングゲート79にて電圧値に入力された信号はアナログフロントエンド91に入力される。   The floating gate 79 performs a process of converting the input signal charge into a voltage. The signal input to the voltage value at the floating gate 79 is input to the analog front end 91.

アナログフロントエンド91はCDS(相関二重サンプリング)、VGA(可変ゲインアンプ)、ADC(ADコンバータ)より構成され、入力された電圧信号のノイズを除去した後、これを増幅する。そして、増幅された電圧信号はディジタル信号に変換された後、データトランスミッタ/コントロールレシーバ93に送られる構成となっている。   The analog front end 91 is composed of CDS (correlated double sampling), VGA (variable gain amplifier), and ADC (AD converter), and removes noise from the input voltage signal and then amplifies it. The amplified voltage signal is converted into a digital signal and then sent to the data transmitter / control receiver 93.

以上説明したように、画像取込装置50から受光カメラ65に撮像トリガが入力されると、TDIセンサ70の内部では、図6中の(1)の期間にレジスタ列76a〜76e単位で信号電荷を垂直方向E側に一段シフトさせる処理を実行し、その後、図6中の(2)の期間に転送により水平レジスタ78Eに到達した一ライン分の信号電荷をフローティングゲート79に水平転送し、転送した信号電荷を電圧信号に変換して取り出している。   As described above, when an imaging trigger is input from the image capturing device 50 to the light receiving camera 65, the signal charges in the TDI sensor 70 in units of the register trains 76a to 76e in the period (1) in FIG. Is shifted one stage to the vertical direction E side, and then the signal charge for one line that has reached the horizontal register 78E by the transfer in the period (2) in FIG. 6 is horizontally transferred to the floating gate 79 and transferred. The converted signal charges are converted into voltage signals and taken out.

本実施形態のTDIセンサ70においては、上記の信号電荷転送に際し、転送した信号電荷を転送先の信号電荷に順次加算してゆくことで、信号電荷の出力側への転送と同時並行的に信号電荷の積分動作を行うものである(時間遅延積分動作)。   In the TDI sensor 70 of the present embodiment, the signal charge is transferred in parallel with the transfer of the signal charge to the output side by sequentially adding the transferred signal charge to the signal charge of the transfer destination during the signal charge transfer. Charge integration is performed (time delay integration operation).

そして、受光素子PD上に結像される電子部品5の像が受光素子PDの垂直方向(X方向)のセル幅Wと同じ距離だけ移動した時点で信号電荷を転送してゆくことで、電子部品5の像の移動と信号電荷の転送とを同期させ、これによって、受光カメラ65の上方を移動する電子部品5の同じ部位を連続的に撮影しつつ、これを画像化することが出来る。   Then, when the image of the electronic component 5 formed on the light receiving element PD moves by the same distance as the cell width W in the vertical direction (X direction) of the light receiving element PD, signal charges are transferred, The movement of the image of the component 5 and the transfer of the signal charge can be synchronized, so that the same part of the electronic component 5 moving above the light receiving camera 65 can be imaged continuously and imaged.

ここで、受光素子PD上に結像される電子部品5の像が受光素子PDの垂直方向(X方向)のセル幅Wと同じ距離だけ移動した時点で信号電荷を転送するためには、受光カメラ65に対して、電子部品5が画素スケールWGと同じ距離だけ相対移動した時点で信号電荷を転送すればよい。   Here, in order to transfer the signal charge when the image of the electronic component 5 formed on the light receiving element PD moves by the same distance as the cell width W in the vertical direction (X direction) of the light receiving element PD, The signal charge may be transferred when the electronic component 5 moves relative to the camera 65 by the same distance as the pixel scale WG.

画素スケールWG(TDIセンサ側の分解能)は、図7に示すように、1つの受光素子PDに対応した電子部品5側の撮像箇所SPにおける垂直方向(図7の左右方向)の長さであり、以下の(1)式にて決定される。   As shown in FIG. 7, the pixel scale WG (resolution on the TDI sensor side) is the length in the vertical direction (left-right direction in FIG. 7) at the imaging location SP on the electronic component 5 side corresponding to one light receiving element PD. It is determined by the following equation (1).

WG=W/M・・・・・・・・・(1)式 WG = W / M ... Formula (1)

W:受光素子PDの垂直方向V(X方向)のセル幅
M:集光レンズ66の横倍率
W: cell width in the vertical direction V (X direction) of the light receiving element PD M: lateral magnification of the condenser lens 66

ここで仮に、図8に示すように、画素スケールWGと前述したエンコーダ分解能WRとが等しければ、パルス信号Spの出力タイミングに合わせてTDIセンサ70に信号電荷の転送指令を出力すればよい。これを行うと、電子部品5がエンコーダ分解能WR(=画素スケールWG)と同じ距離だけ移動した時点で信号電荷を転送できる。   Here, as shown in FIG. 8, if the pixel scale WG is equal to the encoder resolution WR described above, a signal charge transfer command may be output to the TDI sensor 70 in accordance with the output timing of the pulse signal Sp. If this is done, the signal charge can be transferred when the electronic component 5 moves by the same distance as the encoder resolution WR (= pixel scale WG).

仮に、画素スケールWGとエンコーダ分解能WRが一致していない場合、パルス信号Spの出力タイミングに合わせてTDIセンサ70に信号電荷の転送指示を与えると、画素スケールWGとエンコーダ分解能WRとの差分だけ、電子部品5に対する受光カメラ65の移動量がエンコーダ分解能WRより少ない(又は、多い)時点で信号電荷が転送されてしまう。   If the pixel scale WG and the encoder resolution WR do not match, when a signal charge transfer instruction is given to the TDI sensor 70 in accordance with the output timing of the pulse signal Sp, only the difference between the pixel scale WG and the encoder resolution WR is obtained. The signal charge is transferred when the amount of movement of the light receiving camera 65 relative to the electronic component 5 is smaller (or larger) than the encoder resolution WR.

そこで、本実施形態では、パルス信号Spの出力タイミングと同時に転送指示を出力するのではなく、パルス信号Spの出力時点から、分解能比Sr(後述)によって決定される目標カウント値Epm(後述)だけカウントした時点で信号電荷の転送指令を出力することで、電子部品5がエンコーダ分解能WR(=画素スケールWG)と同じ距離だけ移動した時点で信号電荷を転送できるようにした。   Therefore, in the present embodiment, the transfer instruction is not output simultaneously with the output timing of the pulse signal Sp, but only the target count value Epm (described later) determined by the resolution ratio Sr (described later) from the output time of the pulse signal Sp. By outputting a signal charge transfer command at the time of counting, the signal charge can be transferred when the electronic component 5 moves by the same distance as the encoder resolution WR (= pixel scale WG).

なお、電子部品5の像は集光レンズ66を介して受光素子PD側に結像されているため電子部品5の像の移動と信号電荷の転送を同期させるには、信号電荷を電子部品5の移動方向(垂直方向A側)の逆側(垂直方向E側)に転送させる必要がある。また、図8においては、説明を分かりやすくするため、電子部品5の大きさをWRより小さく図示し、信号電荷の転送方向と電子部品の移動方向を同じ方向で図示している。   Since the image of the electronic component 5 is formed on the light receiving element PD side through the condenser lens 66, in order to synchronize the movement of the image of the electronic component 5 and the transfer of the signal charge, the signal charge is converted into the electronic component 5 It is necessary to transfer to the opposite side (vertical direction E side) of the moving direction (vertical direction A side). Further, in FIG. 8, for easy understanding, the size of the electronic component 5 is shown smaller than WR, and the signal charge transfer direction and the electronic component moving direction are shown in the same direction.

(3)分解能比Sr
本実施形態では、画素スケールWGとエンコーダ分解能WRの比率(以下、分解能比Sr)を、以下の(2)式にて予め計算し、次に説明する転送指令回路160のレジスタB1に記憶させている。
(3) Resolution ratio Sr
In the present embodiment, the ratio between the pixel scale WG and the encoder resolution WR (hereinafter, resolution ratio Sr) is calculated in advance using the following equation (2), and is stored in the register B1 of the transfer command circuit 160 described next. Yes.

Sr=WG/WR・・・・・・・・・(2)式 Sr = WG / WR (2) formula

なお、以下の説明においては、例えば、エンコーダ分解能WR=1μm、画素スケールWG=0.8μmであり、分解能比Sr=0.8であるものとして説明を行う。   In the following description, for example, the encoder resolution WR = 1 μm, the pixel scale WG = 0.8 μm, and the resolution ratio Sr = 0.8 will be described.

(4)転送指令回路の構成
図9に示す転送指令回路160には、3つのレジスタB1、B3、B7、補正値決定部B2、エンコーダカウンタB4、クロックカウンタB5、発振回路B6、乗算器B8、4つの比較器B9〜B12が、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)により構成されている。
(4) Configuration of Transfer Command Circuit The transfer command circuit 160 shown in FIG. 9 includes three registers B1, B3, B7, a correction value determination unit B2, an encoder counter B4, a clock counter B5, an oscillation circuit B6, a multiplier B8, The four comparators B9 to B12 are configured by, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).

転送指令回路160は、入力されるリニアエンコーダ55からのパルス信号Spと、発振回路B6から出力される一定の周波数のクロック信号CLを処理し、撮像指令TSを出力する機能を担っている。   The transfer command circuit 160 has a function of processing the pulse signal Sp input from the linear encoder 55 and the clock signal CL having a constant frequency output from the oscillation circuit B6, and outputting the imaging command TS.

レジスタB1には前述した分解能比Srが格納される。補正値決定部B2は、以下の(3)式よりパラメータSraを決定する。   The register B1 stores the resolution ratio Sr described above. The correction value determination unit B2 determines the parameter Sra from the following equation (3).

Sra=Srd+Sr・・・・・・・・・(3)式
Srd:カウント補正値
Sr:分解能比
Sra = Srd + Sr (3) Equation Srd: Count correction value Sr: Resolution ratio

そして、パラメータSraの整数部分は整数部パラメータSriとして、レジスタB3に出力され格納される。また、パラメータSraの小数部分はカウント補正値Srdとして、レジスタB7に出力され格納される。   The integer part of the parameter Sra is output and stored in the register B3 as the integer part parameter Sri. Further, the decimal part of the parameter Sra is output and stored in the register B7 as the count correction value Srd.

エンコーダカウンタB4は、リニアエンコーダ55から出力されたパルス信号Spをカウントし、そのカウント結果をエンコーダカウント値Ecとして比較器B10、B11にそれぞれ出力する機能を担っている。   The encoder counter B4 has a function of counting the pulse signal Sp output from the linear encoder 55 and outputting the count result to the comparators B10 and B11 as an encoder count value Ec.

クロックカウンタB5は発振回路B6から出力されたクロック信号CLのカウント動作を行い、そのカウント結果をカウント値Epとして乗算器B8に、カウント値Pcとして比較器B9にそれぞれ出力する機能を担っている。なお、カウント値Epはリニアエンコーダ55から出力されたパルス信号Spの1周期間でカウントされたカウント数を示し、カウント値PcはクロックカウンタB5のカウント数を示す。   The clock counter B5 performs a counting operation of the clock signal CL output from the oscillation circuit B6, and has a function of outputting the count result to the multiplier B8 as the count value Ep and to the comparator B9 as the count value Pc. Note that the count value Ep indicates the count number counted during one cycle of the pulse signal Sp output from the linear encoder 55, and the count value Pc indicates the count number of the clock counter B5.

乗算器B8は、カウント値EpにレジスタB7のカウント補正値Srdを乗算し、その計算結果を目標カウント値Epmとして比較器B9に出力する。なお、本実施形態では、乗算器B8は特許請求の範囲に記載の「乗算部」の一例であって、補正値決定部B2とともに特許請求の範囲に記載の「設定手段」を構成している。   The multiplier B8 multiplies the count value Ep by the count correction value Srd of the register B7, and outputs the calculation result to the comparator B9 as the target count value Epm. In the present embodiment, the multiplier B8 is an example of the “multiplier” described in the claims, and constitutes the “setting means” described in the claims together with the correction value determination unit B2. .

比較器B9は目標カウント値Epmとカウント数Pcとの比較を行い、Pc>=Epmの条件を満たすと、信号P9を比較器B12に出力する。比較器B10は整数部パラメータSriとエンコーダカウント値Ecとの比較を行い、Ec=Sriの条件を満たすと、信号P10を比較器B12に出力する。比較器B11は整数部パラメータSriとエンコーダカウント値Ecとの比較を行い、Ec>Sriの条件を満たすと、信号P11を比較器B12に出力する。   The comparator B9 compares the target count value Epm with the count number Pc, and outputs a signal P9 to the comparator B12 when the condition of Pc> = Epm is satisfied. The comparator B10 compares the integer part parameter Sri and the encoder count value Ec. When the condition of Ec = Sri is satisfied, the comparator B10 outputs a signal P10 to the comparator B12. The comparator B11 compares the integer part parameter Sri with the encoder count value Ec, and outputs a signal P11 to the comparator B12 when the condition of Ec> Sri is satisfied.

比較器B12は、入力された信号P10、P11、P12を比較し、以下の条件(1)又は条件(2)のいずれか一方を満たした場合に、撮像指令TS(転送指令)を画像取込装置50に出力する機能を担っている(転送指令手段の一例)。
条件(1)信号P9及び信号P10が共に"H"
条件(2)信号P11が"H"
The comparator B12 compares the input signals P10, P11, and P12, and when one of the following conditions (1) and (2) is satisfied, the imaging command TS (transfer command) is captured. It has a function of outputting to the device 50 (an example of a transfer command means).
Condition (1) Both the signal P9 and the signal P10 are “H”.
Condition (2) The signal P11 is “H”.

MPU35は、予め計算された分解能比Srの値をレジスタB1に出力する構成となっている。また、MPU35は補正値決定部B2を介して、整数部パラメータSriの初期値をレジスタB3へ出力し、カウント補正値Srdの初期値をレジスタB7へ出力する機能を担っている。MPU35はエンコーダカウンタB4及びクロックカウンタB5のカウント数をリセットする機能を担っている。   The MPU 35 is configured to output the value of the resolution ratio Sr calculated in advance to the register B1. Further, the MPU 35 has a function of outputting the initial value of the integer part parameter Sri to the register B3 and outputting the initial value of the count correction value Srd to the register B7 via the correction value determining unit B2. The MPU 35 has a function of resetting the count numbers of the encoder counter B4 and the clock counter B5.

(5)転送指令回路の動作
図9、10を参照して、転送指令回路160からの撮像指令の出力について説明する。尚、レジスタB1には前述した分解能比Srとして「0.8」の数値が予め格納されており、また、レジスタB3に格納される整数部パラメータSriの初期値は「1」、レジスタB7に格納されるカウント補正値Srdの初期値は「0」、エンコーダカウンタB4及びクロックカウンタB5のカウント値はそれぞれ、初期の状態ではクリアされている(Ec=0、Pc=0)。また、乗算器B8から出力される目標カウント値Epmの初期値は「0」に設定されているものとする。
(5) Operation of Transfer Command Circuit The imaging command output from the transfer command circuit 160 will be described with reference to FIGS. In the register B1, the numerical value “0.8” is stored in advance as the resolution ratio Sr described above, and the initial value of the integer part parameter Sri stored in the register B3 is “1” and stored in the register B7. The initial value of the count correction value Srd is “0”, and the count values of the encoder counter B4 and the clock counter B5 are cleared in the initial state (Ec = 0, Pc = 0). It is assumed that the initial value of the target count value Epm output from the multiplier B8 is set to “0”.

(5−1)1回目の撮像指令
さて、MPU35がリニア駆動制御部37に駆動指令を与えると、リニアモータ51が駆動され、電子部品5に対して受光カメラ65が移動を開始する(図10の時刻t0)。そして、MPU35はリニア駆動制御部37に駆動指令を与えるのと同時に、転送指令回路160を構成するレジスタB1、B3、B7、補正値決定部B2、エンコーダカウンタB4、クロックカウンタB5に起動指令を与える。
(5-1) First Imaging Command Now, when the MPU 35 gives a drive command to the linear drive control unit 37, the linear motor 51 is driven and the light receiving camera 65 starts moving with respect to the electronic component 5 (FIG. 10). Time t0). The MPU 35 gives a drive command to the linear drive control unit 37, and simultaneously gives a start command to the registers B1, B3, B7, the correction value determining unit B2, the encoder counter B4, and the clock counter B5 that constitute the transfer command circuit 160. .

起動指令を受けたレジスタB1、B3、B7、補正値決定部B2、エンコーダカウンタB4、クロックカウンタB5は起動する。これにより、受光カメラ65の移動が開始されるのと同時に、発振回路B6のクロック信号CLをクロックカウンタB5がカウントし始める。そして、クロックカウンタB5にてカウントされたカウント値は、1つカウントされるたびに、比較器B9に入力される(カウント値Pc)。   The registers B1, B3, B7, the correction value determining unit B2, the encoder counter B4, and the clock counter B5 that have received the start command are started. Thereby, simultaneously with the start of the movement of the light receiving camera 65, the clock counter B5 starts to count the clock signal CL of the oscillation circuit B6. The count value counted by the clock counter B5 is input to the comparator B9 every time one is counted (count value Pc).

そして、比較器B9は、乗算器B8にて設定される目標カウント値Epmと、クロックカウンタB5にてカウントされたカウント値Pcが等しくなると、条件成立となり、出力信号P9のレベルがHレベルになる。初回については目標カウント値Epmは「0」に設定されているため、比較器B9は、受光カメラ65の移動開始直後からHレベルの出力となる。   The comparator B9 is satisfied when the target count value Epm set by the multiplier B8 is equal to the count value Pc counted by the clock counter B5, and the level of the output signal P9 becomes H level. . Since the target count value Epm is set to “0” for the first time, the comparator B9 outputs an H level immediately after the light receiving camera 65 starts moving.

一方、比較器B10では、レジスタB3に格納された整数部パラメータSriと、エンコ−ダカウンタB4のカウント値Ecを比較する処理が行われる。Sriの初期値は「1」であるのに対して、エンコーダカウンタB4のカウント値は、リニアエンコーダからパルス信号Spが出力されるまでは、「0」であるから、比較器B10の出力はLレベルになる。以上のことから、受光カメラ65の移動直後、比較器B12は上記した条件(1)が成立しない状態となる。   On the other hand, in the comparator B10, processing for comparing the integer part parameter Sri stored in the register B3 with the count value Ec of the encoder counter B4 is performed. Since the initial value of Sri is “1”, the count value of the encoder counter B4 is “0” until the pulse signal Sp is output from the linear encoder, so the output of the comparator B10 is L Become a level. From the above, immediately after the movement of the light receiving camera 65, the comparator B12 is in a state where the above condition (1) is not satisfied.

そして、受光カメラ65が1μm(エンコーダ分解能WRと同じ距離)だけ移動すると、リニアエンコーダ55から1回目のパルス信号Sp1が出力される(時刻t1)。出力されたパルス信号Spは、MPU35、エンコーダカウンタB4、クロックカウンタB5にそれぞれ入力される。   When the light receiving camera 65 moves by 1 μm (the same distance as the encoder resolution WR), the first pulse signal Sp1 is output from the linear encoder 55 (time t1). The output pulse signal Sp is input to the MPU 35, encoder counter B4, and clock counter B5, respectively.

そして、エンコーダカウンタB4では、入力されたパルス信号Spがカウントされる(Ec=0+1=1)。すると、比較器B10にEc=1の入力があり、比較器B10の出力P10がHになる。   The encoder counter B4 counts the input pulse signal Sp (Ec = 0 + 1 = 1). Then, the comparator B10 has an input of Ec = 1, and the output P10 of the comparator B10 becomes H.

これにより、上記した比較器B12の条件(1)が成立することとなり、1回目の撮像指令TS1が比較器B12より出力される。これにて、画像取込装置50から受光カメラ65に撮像トリガが出力される。撮像トリガが出力されると、既に説明してあるように、信号電荷が転送される(垂直転送動作)。   As a result, the condition (1) for the comparator B12 is satisfied, and the first imaging command TS1 is output from the comparator B12. Thereby, an imaging trigger is output from the image capturing device 50 to the light receiving camera 65. When the imaging trigger is output, signal charges are transferred (vertical transfer operation) as described above.

比較器B12は、1回目の撮像指令TS1の出力と同時に、補正値決定部B2とエンコーダカウンタB4に信号をそれぞれ出力する。これにより、エンコーダカウンタB4がリセットされる(Ec=0)。   The comparator B12 outputs a signal to the correction value determination unit B2 and the encoder counter B4 simultaneously with the output of the first imaging command TS1. As a result, the encoder counter B4 is reset (Ec = 0).

一方、補正値決定部B2では、上記した(3)式の演算が実行される。ここでは、Srdは「0」であるから、演算の結果、Sraは「0.8」となる。そして演算が実行されると、次に、演算されたSrdから決定される整数部パラメータSri=0がレジスタB3に格納され、カウント補正値Srd=0.8がレジスタB7に格納される。   On the other hand, in the correction value determination unit B2, the calculation of the above-described equation (3) is executed. Here, since Srd is “0”, Sra is “0.8” as a result of the calculation. When the calculation is executed, the integer part parameter Sri = 0 determined from the calculated Srd is stored in the register B3, and the count correction value Srd = 0.8 is stored in the register B7.

そして、乗算器B8では、レジスタB7に格納されたカウント補正値Srdである「0.8」に、クロックカウンタB5を通じて入力されたカウント値Epを乗算して、次の目標カウント値Epmを算出する。図11の例では、S0からSp1間(相対移動中にエンコーダから出力されるパルス信号Spの出力周期単位に対応)のクロックカウンタB5のカウント値Epは500カウントであるから、次の目標カウント値Epmは400(0.8×500)となる。   Then, the multiplier B8 multiplies “0.8”, which is the count correction value Srd stored in the register B7, by the count value Ep input through the clock counter B5 to calculate the next target count value Epm. . In the example of FIG. 11, since the count value Ep of the clock counter B5 between S0 and Sp1 (corresponding to the output cycle unit of the pulse signal Sp output from the encoder during relative movement) is 500 counts, the next target count value Epm is 400 (0.8 × 500).

そして、目標カウントEpmを算出後、MPU35からクロックカウンタB5にカウンタリセットの信号が出力され、カウント値はリセットされる(Ep=Pc=0)。   After calculating the target count Epm, the MPU 35 outputs a counter reset signal to the clock counter B5, and the count value is reset (Ep = Pc = 0).

(5−2)2回目の撮影
1回目の撮影が行われた後も、受光カメラ65は電子部品5に対して移動を続け、また、リセットされたクロックカウンタB5はゼロから再びカウントを始める。そして、クロックカウンタB5にてカウントされたカウント値Pcは、1つカウントされるたびに、比較器B9に入力される。
(5-2) Second Shooting Even after the first shooting is performed, the light receiving camera 65 continues to move with respect to the electronic component 5, and the reset clock counter B5 starts counting again from zero. The count value Pc counted by the clock counter B5 is input to the comparator B9 every time one is counted.

1回目の撮影直後では、カウント値Pcは400以下であり、Pc>=Epmの条件が成立しない。このため、比較器B9の出力信号P9のレベルはLレベルになる。   Immediately after the first shooting, the count value Pc is 400 or less, and the condition of Pc> = Epm is not satisfied. For this reason, the level of the output signal P9 of the comparator B9 becomes L level.

一方、比較器B10では、1回目の撮影終了直後、Sriは「0」に対して、エンコーダカウンタB4のカウント値Ecは、「0」であるから、比較器B10の出力はHレベルになる。   On the other hand, in the comparator B10, immediately after the end of the first shooting, Sri is “0”, and the count value Ec of the encoder counter B4 is “0”. Therefore, the output of the comparator B10 becomes H level.

そして、カウント値Pcがカウントされてゆき、目標カウント値Epm(=400)と等しくなると、比較器B9の条件が成立し、出力信号P9のレベルがHレベルになる。   When the count value Pc is counted and becomes equal to the target count value Epm (= 400), the condition of the comparator B9 is satisfied, and the level of the output signal P9 becomes H level.

以上のことから、1回目の撮像指令TS1が出力されてから、400カウント後(時刻t2)に、上記した比較器B12の条件(1)が成立することとなり、2回目の撮像指令TS2が比較器B12より出力され、信号電荷が転送される。   From the above, the condition (1) of the comparator B12 described above is satisfied after 400 counts (time t2) after the first imaging command TS1 is output, and the second imaging command TS2 is compared. The signal charge is transferred from the device B12 and transferred.

ここでは、受光カメラ65が1μm移動する(すなわち受光カメラ65に対する電子部品5の相対移動量が1μm)間に計数された500カウントに、カウント補正値Srd(0.8)を乗算した400カウントだけカウントした時点で、撮像指令を出力している。   Here, only 500 counts obtained by multiplying 500 counts counted while the light receiving camera 65 moves by 1 μm (that is, the relative movement amount of the electronic component 5 with respect to the light receiving camera 65) is 400 counts. At the time of counting, an imaging command is output.

このようにすることで、受光カメラ65に対して電子部品5が画素スケールWGに等しい0.8μmだけ相対移動した時点で撮像指令を出力できる。言い換えれば、受光素子PD上に結像される電子部品5の像が受光素子PDのセル幅Wと同じ距離だけ移動した時点で信号電荷を転送でき、電子部品5の像の移動と信号電荷の転送とを同期できる。尚、この時点(時刻t2)では、2回目のパルス信号Sp2はまだ出力されていない。   In this way, an imaging command can be output when the electronic component 5 moves relative to the light receiving camera 65 by 0.8 μm, which is equal to the pixel scale WG. In other words, the signal charge can be transferred when the image of the electronic component 5 formed on the light receiving element PD moves by the same distance as the cell width W of the light receiving element PD, and the movement of the image of the electronic component 5 and the signal charge can be transferred. Can synchronize with the transfer. At this time (time t2), the second pulse signal Sp2 has not been output yet.

(5−3)2回目の撮像後〜2回目のパルス信号Sp2の出力までの処理
2回目の撮像指令TS2の出力と同時に、比較器B12は、1回目の撮像指令TS1の出力時と同様、補正値決定部B2とエンコーダカウンタB4に信号をそれぞれ出力する。これにより、エンコーダカウンタB4がリセットされる(Ec=0)。
(5-3) Processing after the second imaging to the output of the second pulse signal Sp2 Simultaneously with the output of the second imaging command TS2, the comparator B12 is the same as when the first imaging command TS1 is output. Signals are output to the correction value determination unit B2 and the encoder counter B4, respectively. As a result, the encoder counter B4 is reset (Ec = 0).

一方、補正値決定部B2では、上記した(3)式の演算が実行される。ここでは、Srdは0.8であるから、演算の結果、Sraは1.6(=0.8+0.8)となる。そして演算が実行されると、次に、演算したSraから決定される整数部パラメータSri=1がレジスタB3に格納され、カウント補正値Srd=0.6がレジスタB7に格納される。   On the other hand, in the correction value determination unit B2, the calculation of the above-described equation (3) is executed. Here, since Srd is 0.8, Sra is 1.6 (= 0.8 + 0.8) as a result of the calculation. When the calculation is executed, next, the integer part parameter Sri = 1 determined from the calculated Sra is stored in the register B3, and the count correction value Srd = 0.6 is stored in the register B7.

2回目の撮像指令TS2の出力後も、クロックカウンタB5はカウントを続け、カウンタ値Pcは400から、さらに増加していく。このため、比較器B9の条件が成立し、出力信号P9はHレベルが維持される。   Even after the second imaging command TS2 is output, the clock counter B5 continues counting, and the counter value Pc further increases from 400. For this reason, the condition of the comparator B9 is established, and the output signal P9 is maintained at the H level.

出力信号P9はHレベルが維持される一方で、比較器B10においては、Sriが「1」に対して、エンコーダカウンタB4のカウント値Ecは、「0」であり、比較器B10の出力はLレベルになる。   While the output signal P9 is maintained at the H level, in the comparator B10, Sri is “1”, the count value Ec of the encoder counter B4 is “0”, and the output of the comparator B10 is L Become a level.

以上のことから、2回目の撮影後〜2回目のパルス信号Sp2の出力の間(時刻t2〜t3間)は、比較器B12は、上記した条件(1)が成立しない状態となる。   From the above, the comparator B12 is in a state in which the above condition (1) is not satisfied between the second imaging and the second pulse signal Sp2 output (between times t2 and t3).

(5−4)2回目のパルス信号Sp2の出力〜3回目の撮像指令
受光カメラ65は電子部品5に対して移動を続け、一回目のパルス信号Sp1出力時の位置から、1μm(エンコーダ分解能WRと同じ距離)だけ移動すると、リニアエンコーダ55からは、2回目のパルス信号Sp2が出力される。すると、乗算器B8では、レジスタB7に格納されたカウント補正値Srdである「0.6」に、クロックカウンタB5を通じて入力されたカウント値Epを乗算して、次の目標カウント値Epmを算出する。
(5-4) Output of Second Pulse Signal Sp2 to Third Imaging Command The light receiving camera 65 continues to move with respect to the electronic component 5, and is 1 μm (encoder resolution WR from the position when the first pulse signal Sp1 is output. The linear encoder 55 outputs the second pulse signal Sp2. Then, the multiplier B8 multiplies the count correction value “0.6” stored in the register B7 by “0.6” and the count value Ep input through the clock counter B5 to calculate the next target count value Epm. .

図10の例では、Sp1からSp2間のクロックカウンタB5のカウント値Epは550カウントであるから、次の目標カウントEpmは330(0.6×550)となる。   In the example of FIG. 10, since the count value Ep of the clock counter B5 between Sp1 and Sp2 is 550 counts, the next target count Epm is 330 (0.6 × 550).

目標カウントEpmの算出がされると、MPU35は、クロックカウンタB5にカウンタリセットの信号を出力し、カウント値はリセットされる(Ep=Pc=0)。   When the target count Epm is calculated, the MPU 35 outputs a counter reset signal to the clock counter B5, and the count value is reset (Ep = Pc = 0).

リセットされたクロックカウンタB5はゼロから再びカウントを始める。そして、クロックカウンタB5にてカウントされたカウント値Pcは、1つカウントされるたびに、比較器B9に入力される。   The reset clock counter B5 starts counting again from zero. The count value Pc counted by the clock counter B5 is input to the comparator B9 every time one is counted.

2回目のパルス信号Sp2出力直後では、カウント値Pcは330以下であり、Pc>=Epmの条件が成立しない。このため、比較器B9の出力信号P9のレベルはLレベルになる。   Immediately after the second pulse signal Sp2 is output, the count value Pc is 330 or less, and the condition of Pc> = Epm is not satisfied. For this reason, the level of the output signal P9 of the comparator B9 becomes L level.

一方、エンコーダカウンタB4では、入力されたパルス信号Spがカウントされる(Ec=0+1=1)。そして、比較器B10にEc=1が入力される。このため、Sriが「1」に対して、エンコーダカウンタB4のカウント値Ecは、「1」となるから、比較器B10の出力はHレベルになる。   On the other hand, the input pulse signal Sp is counted in the encoder counter B4 (Ec = 0 + 1 = 1). Then, Ec = 1 is input to the comparator B10. Therefore, when Sri is “1”, the count value Ec of the encoder counter B4 is “1”, so that the output of the comparator B10 is at the H level.

そして、カウント値Pcがカウントされていき、目標カウント値Epm(=330)と等しくなると、比較器B9の条件が成立し、出力信号P9がHレベルになる。   When the count value Pc is counted and becomes equal to the target count value Epm (= 330), the condition of the comparator B9 is satisfied, and the output signal P9 becomes H level.

以上のことから、2回目のパルス信号Sp2が出力されてから、330カウント後(時刻t4)に、上記した比較器B12の条件(1)が成立することとなり、3回目の撮像指令TS3が比較器B12より出力され、信号電荷が転送される。   From the above, the condition (1) of the comparator B12 described above is satisfied after 330 counts (time t4) after the second pulse signal Sp2 is output, and the third imaging command TS3 is compared. The signal charge is transferred from the device B12 and transferred.

ここでは、受光カメラ65が1μm移動(すなわち受光カメラ65に対する電子部品5の相対移動量が1μm)するのに要した550カウントに、カウント補正値Srdを乗算した330カウントだけカウントした時点で、撮像指令TS3を出力している。   Here, when the light receiving camera 65 counts by 330 counts obtained by multiplying the count correction value Srd by 550 counts required for the light receiving camera 65 to move by 1 μm (that is, the relative movement amount of the electronic component 5 with respect to the light receiving camera 65), the imaging is performed. Command TS3 is output.

このときの、カウント補正値Srdは、0.8から0.2(エンコーダ分解能WRと画素スケールWGの差分)だけ小さくした0.6と設定している。このようにすることで、時刻t3〜t4間における電子部品と受光カメラとの相対移動量は0.6μmとなる。また、時刻t2〜t3間における電子部品と受光カメラとの相対移動量は1μm−0.8μmであるため0.2μmである。   The count correction value Srd at this time is set to 0.6, which is reduced by 0.8 to 0.2 (difference between the encoder resolution WR and the pixel scale WG). By doing so, the relative movement amount between the electronic component and the light receiving camera between the times t3 and t4 is 0.6 μm. Further, the relative movement amount between the electronic component and the light receiving camera between time t2 and t3 is 0.2 μm because it is 1 μm-0.8 μm.

以上のことから、2回目の撮像指令TS2出力時(時刻t2)の電子部品5及び受光カメラ65との位置を基準として、受光カメラ65に対して電子部品5が、画素スケールWGに等しい0.8μm(0.2+0.6)だけ相対移動した時点で撮像指令TS3を出力できる。言い換えれば、受光素子PD上に結像される電子部品5の像が受光素子PDのセル幅Wと同じ距離だけ移動した時点で信号電荷を転送でき、電子部品5の像の移動と信号電荷の転送とを同期できる。   From the above, with respect to the position of the electronic component 5 and the light receiving camera 65 when the second imaging command TS2 is output (time t2), the electronic component 5 is equal to the pixel scale WG with respect to the light receiving camera 65. The imaging command TS3 can be output when the relative movement is performed by 8 μm (0.2 + 0.6). In other words, the signal charge can be transferred when the image of the electronic component 5 formed on the light receiving element PD moves by the same distance as the cell width W of the light receiving element PD, and the movement of the image of the electronic component 5 and the signal charge can be transferred. Can synchronize with the transfer.

(5−5)4回目以降の撮像
上記と同様に、パルス信号Spの出力から、目標カウント値Epmだけカウントすることを条件に4回目以降の撮像指令TSも出力される。例えば、4回目の撮像指令TS4においては、時刻t3〜t5間でカウント値Epが480とすると、カウント補正値Srd=0.4(前回のカウント補正値0.6よりさらに0.2だけ引いた値)、目標カウントEpm=480×0.4=192となる。このため、パルス信号Sp3出力後(時刻t5)、192カウントされた時点(時刻t6)で、撮像指令TS4が出力され、信号電荷が転送される。
(5-5) Fourth and subsequent imaging As with the above, the fourth and subsequent imaging commands TS are also output from the output of the pulse signal Sp on condition that the target count value Epm is counted. For example, in the fourth imaging command TS4, when the count value Ep is 480 between the times t3 and t5, the count correction value Srd = 0.4 (subtracted by 0.2 from the previous count correction value 0.6). Value), the target count Epm = 480 × 0.4 = 192. For this reason, after the pulse signal Sp3 is output (time t5), at the time point 192 counted (time t6), the imaging command TS4 is output and the signal charge is transferred.

以上のように、電子部品5に対して受光カメラ65を移動させ、撮像及び信号電荷の転送を行っていき、受光素子PDの垂直方向の段数に対応した回数だけ撮像指令が出力されると、転送指令回路160の処理が終了する。   As described above, the light receiving camera 65 is moved with respect to the electronic component 5 to perform imaging and signal charge transfer. When the imaging command is output a number of times corresponding to the number of vertical stages of the light receiving element PD, The processing of the transfer command circuit 160 ends.

なお、上記の例においては、比較器B11の条件(Ec>Sri)は成立せず、P11は常にLレベルとなっている。比較器B11の条件が成立するのは、例えば、受光カメラ65の移動速度が急に上昇し、目標カウント値Epmだけカウントする前に、次のパルス信号(例えば、図10のSpe)が出力された場合である。   In the above example, the condition (Ec> Sri) of the comparator B11 is not satisfied, and P11 is always at the L level. The condition of the comparator B11 is satisfied, for example, when the moving speed of the light receiving camera 65 suddenly increases and the next pulse signal (for example, Spe in FIG. 10) is output before the target count value Epm is counted. This is the case.

この場合、パルス信号Speが出力された時点で、撮像指令TSが出力される(Ec=2、Sri=1となり、比較器B11の条件成立、ひいては比較器B12の条件(2)が成立)。このように、受光カメラ65の移動速度が急に上昇した場合は、目標カウント値Epmをカウントするよりも早いタイミングで、撮像指令を出力し、電子部品5の像の移動と信号電荷の転送との同期のずれが少なくなるようにしている。   In this case, when the pulse signal Spe is output, the imaging command TS is output (Ec = 2, Sri = 1, the condition for the comparator B11 is satisfied, and the condition (2) for the comparator B12 is satisfied). As described above, when the moving speed of the light receiving camera 65 suddenly increases, an imaging command is output at a timing earlier than counting the target count value Epm, and the movement of the image of the electronic component 5 and the transfer of the signal charge are performed. The synchronization deviation is reduced.

(6)まとめ及び効果
本実施形態では、パルス信号Spが出力されてから、目標カウント値Epmだけカウントしたタイミングで撮像指令を出力するようにしている。また、本実施形態では、2回目以降の目標カウント値Epmを設定するにあたり、Srdの値を、撮像回数(転送回数)を重ねるごとに、0.2(エンコーダ分解能WRと画素スケールWGの差分)刻みで小さくしている(特許請求の範囲に記載の「前記分解能比と前記信号電荷の転送回数とに基づいて」に相当)。
(6) Summary and Effects In this embodiment, after the pulse signal Sp is output, the imaging command is output at a timing counted by the target count value Epm. In this embodiment, when setting the target count value Epm for the second and subsequent times, the value of Srd is 0.2 (the difference between the encoder resolution WR and the pixel scale WG) every time the number of times of imaging (number of transfers) is increased. The size is reduced in increments (corresponding to “based on the resolution ratio and the number of transfer times of the signal charge” described in the claims).

このため、本実施形態では、エンコーダ分解能WRと画素スケールWGとの差分に関わらず、電子部品5が画素スケールWGと同じ距離だけ移動した時点で信号電荷の転送を行うことができる。言い換えれば、受光素子PDに結像される電子部品5の像が受光素子PDのセル幅Wだけ移動した時点で信号電荷を転送できる。これにより、各受光素子PDには、電子部品5の同じ部位に対応した信号電荷が蓄積される。   For this reason, in this embodiment, the signal charge can be transferred when the electronic component 5 moves by the same distance as the pixel scale WG regardless of the difference between the encoder resolution WR and the pixel scale WG. In other words, the signal charge can be transferred when the image of the electronic component 5 formed on the light receiving element PD moves by the cell width W of the light receiving element PD. Thereby, signal charges corresponding to the same part of the electronic component 5 are accumulated in each light receiving element PD.

以上のことから、TDIセンサ70からは、電子部品5の同じ部位に対応した信号電荷を積分した信号(画像データ)が画像取込装置50に出力される。これにより、電子部品5の輪郭などが鮮明に(ぶれることなく)撮影された画像を得ることができ、電子部品5の吸着姿勢をより確実に認識することが可能となる。   From the above, the TDI sensor 70 outputs a signal (image data) obtained by integrating signal charges corresponding to the same part of the electronic component 5 to the image capturing device 50. As a result, an image in which the outline of the electronic component 5 is clearly captured (without blurring) can be obtained, and the suction posture of the electronic component 5 can be more reliably recognized.

また、エンコーダ分解能WRはリニアエンコーダ55固有の値であり、画素スケールWGは受光カメラ65固有の値である。このため、通常、エンコーダ分解能WRと画素スケールWGとの差分が生じない(WR=WGとなる)ようにするには、エンコーダ分解能WRと一致する画素スケールWGの受光カメラ65を選択するか、画素スケールWGと一致するエンコーダ分解能WRのリニアエンコーダ55を選択するかのいずれかが必要であった。   The encoder resolution WR is a value specific to the linear encoder 55, and the pixel scale WG is a value specific to the light receiving camera 65. For this reason, normally, in order to prevent the difference between the encoder resolution WR and the pixel scale WG (WR = WG), the light receiving camera 65 having the pixel scale WG that matches the encoder resolution WR is selected, or the pixel It was necessary to select one of the linear encoders 55 having an encoder resolution WR that matches the scale WG.

この点、本実施形態では、エンコーダ分解能WRと画素スケールWGとを一致させる必要がない。このため、受光カメラ65の画素スケールWGに合わせて高分解能の高価なリニアエンコーダ55を使用する必要がなく経済的である。   In this regard, in the present embodiment, it is not necessary to match the encoder resolution WR and the pixel scale WG. For this reason, it is not necessary to use an expensive linear encoder 55 with high resolution in accordance with the pixel scale WG of the light receiving camera 65, which is economical.

また、本実施形態では、目標カウント値Epmを算出するにあたり、カウント補正値Srdの乗算対象を、直前の出力周期のカウント数とした。このため、目標カウント値Epmは、直前の出力周期のカウント数、すなわち直前の出力周期の受光カメラの移動速度に対応して決定される。このため、例えばリニアモータ51のコギングによって受光カメラ65の移動速度が変化しても、その速度変化に対応して、撮像指令TSの出力を行うことが可能となる。   In the present embodiment, in calculating the target count value Epm, the multiplication target of the count correction value Srd is set to the count number of the immediately preceding output cycle. Therefore, the target count value Epm is determined corresponding to the count number of the immediately preceding output cycle, that is, the moving speed of the light receiving camera of the immediately preceding output cycle. For this reason, even if the moving speed of the light receiving camera 65 changes due to, for example, cogging of the linear motor 51, it is possible to output the imaging command TS in response to the speed change.

また、本実施形態では受光カメラ65の速度変化に対応して、撮像指令TSの出力を行うため、速度が一定にならない状態でも撮像が可能である。このため、受光カメラ65が一定速度に達する前に撮像を開始できる。これにより、受光カメラ65を加速させるための加速区間を短くできる。また撮像終了後に受光カメラ65を停止させる場合も、撮像中に受光カメラ65を減速させておけば、停止のための減速区間を短くできる。このため、ヘッドユニット20上での受光カメラ65の移動範囲を小さく設定できる結果、ヘッドユニット20のコンパクト化が達成できる。また、電子部品5の下方に受光カメラ65が到達する前に、受光カメラ65を一定速度まで急加速させる必要がないから、比較的出力の小さい軽量なリニアモータ51を使用でき、ヘッドユニット20の軽量化が達成できる。以上のことからヘッドユニット20のコンパクト化と軽量化を達成することができ、高速動作に適した構成とできる。   Further, in the present embodiment, the imaging command TS is output in response to the speed change of the light receiving camera 65, so that imaging can be performed even when the speed is not constant. For this reason, imaging can be started before the light receiving camera 65 reaches a constant speed. Thereby, the acceleration area for accelerating the light receiving camera 65 can be shortened. Further, when the light receiving camera 65 is stopped after the imaging is completed, if the light receiving camera 65 is decelerated during the imaging, the deceleration section for the stop can be shortened. For this reason, the moving range of the light receiving camera 65 on the head unit 20 can be set small, and as a result, the head unit 20 can be made compact. In addition, since it is not necessary to rapidly accelerate the light receiving camera 65 to a certain speed before the light receiving camera 65 reaches below the electronic component 5, the light linear motor 51 having a relatively small output can be used. Weight reduction can be achieved. From the above, the head unit 20 can be made compact and lightweight, and a configuration suitable for high-speed operation can be achieved.

(7)表面実装機の構成
図11に示すように、表面実装機100は上面が平らな基台110上に各種装置を配置している。基台110の中央には、プリント配線基板搬送用の搬送コンベア120が配置されている。搬送コンベア120はX方向に循環駆動する一対の搬送ベルト121を備えており、両ベルト121を架設するように基板PKをセットすると、ベルト上面の基板PKは搬送ベルト121との摩擦により搬送ベルト121の駆動方向に送られるようになっている。
(7) Configuration of Surface Mounter As shown in FIG. 11, the surface mounter 100 has various devices arranged on a base 110 having a flat upper surface. In the center of the base 110, a transport conveyor 120 for transporting the printed wiring board is disposed. The transport conveyor 120 includes a pair of transport belts 121 that circulate and drive in the X direction. When the substrate PK is set so that both the belts 121 are laid, the substrate PK on the upper surface of the belt is caused by friction with the transport belt 121. Is sent in the driving direction.

本実施形態のものは、図11に示す右側が入り口となっており、基板PKは右側より搬送コンベア120を通じて機内へと搬入される。搬入された基板PKは、搬送コンベア120により基台中央の搭載位置G(図11中の二点鎖線で示す位置)まで運ばれ、そこで停止される。   In the present embodiment, the right side shown in FIG. 11 is the entrance, and the substrate PK is carried into the apparatus through the transfer conveyor 120 from the right side. The board | substrate PK carried in is conveyed to the mounting position G (position shown with the dashed-two dotted line in FIG. 11) by the conveyance conveyor 120, and is stopped there.

また、搭載位置Gの図11における上下2箇所には部品供給部125が設けられ、そこには部品供給装置としてのテープフィーダ128がX方向に整列状に設置されている。各テープフィーダ128は、部品供給テープが巻回されたリール(不図示)、リールから部品供給テープを引き出す電動式の送出装置(不図示)などから構成されている。   In addition, the component supply unit 125 is provided at two places in the upper and lower positions in FIG. 11 of the mounting position G, and a tape feeder 128 as a component supply device is installed in alignment in the X direction. Each tape feeder 128 includes a reel (not shown) around which a component supply tape is wound, an electric delivery device (not shown) that pulls out the component supply tape from the reel, and the like.

各テープフィーダ128は、集積回路(IC)、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品を収納した部品供給テープ(不図示)を巻回したリール(不図示)を保持しており、リールから電動式の送出装置(不図示)などで部品供給テープを引き出しつつ、搬送コンベア120近傍の部品取出位置6に部品を供給するように構成されている。そして、供給された電子部品5は、部品搭載装置130の吸着ノズル26により吸着保持されて、搭載位置G上にて停止する基板PK上に実装される構成となっている。   Each tape feeder 128 holds a reel (not shown) around which a component supply tape (not shown) containing small chip electronic components such as an integrated circuit (IC), a transistor, a resistor, and a capacitor is wound. The components are supplied to the component extraction position 6 in the vicinity of the conveyer 120 while the component supply tape is pulled out from the reel by an electric delivery device (not shown). The supplied electronic component 5 is sucked and held by the suction nozzle 26 of the component mounting device 130 and mounted on the substrate PK stopped on the mounting position G.

部品搭載装置130は大まかにはX軸サーボ機構、Y軸サーボ機構、Z軸サーボ機構及びこれらサーボ機構の駆動によりX軸、Y軸、Z軸方向に移動操作される実装ヘッド25などから構成される。   The component mounting apparatus 130 is roughly composed of an X-axis servo mechanism, a Y-axis servo mechanism, a Z-axis servo mechanism, and a mounting head 25 that is moved and operated in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by driving these servo mechanisms. The

具体的に説明してゆくと、図1、図11に示すように基台110上には一対の支持脚141が設置されている。両支持脚141は搭載位置Gの両側に位置しており、共にY方向(図11では上下方向)にまっすぐに延びている。   Specifically, as shown in FIGS. 1 and 11, a pair of support legs 141 are installed on the base 110. Both support legs 141 are located on both sides of the mounting position G, and both extend straight in the Y direction (vertical direction in FIG. 11).

両支持脚141にはY方向に延びるガイドレール142が支持脚141上面に設置されると共に、これら左右のガイドレール142に長手方向の両端部を嵌合させつつヘッド支持体151が取り付けられている。   Both support legs 141 are provided with guide rails 142 extending in the Y direction on the upper surface of the support legs 141, and head supports 151 are attached to the left and right guide rails 142 while fitting both ends in the longitudinal direction. .

また、図11において右側の支持脚141にはY方向に延びるY軸ボールねじ軸145が装着され、更にY軸ボールねじ軸145にはボールナット148が螺合されている。そして、Y軸ボールねじ軸145の軸端部に出力軸(図示せず)がスプライン結合されたY軸モータ147(回転サーボモータ)が設けられている。   In FIG. 11, a Y-axis ball screw shaft 145 extending in the Y direction is attached to the right support leg 141, and a ball nut 148 is screwed to the Y-axis ball screw shaft 145. A Y-axis motor 147 (rotary servomotor) is provided at the shaft end of the Y-axis ball screw shaft 145 with an output shaft (not shown) splined.

Y軸モータ147を通電操作すると、Y軸ボールねじ軸145に沿ってボールナット148が進退する結果、ボールナット148に固定されたヘッド支持体151、ひいては次述するヘッドユニット20がガイドレール142に沿ってY方向に水平移動する(Y軸サーボ機構)。   When the Y-axis motor 147 is energized, the ball nut 148 advances and retreats along the Y-axis ball screw shaft 145. As a result, the head support 151 fixed to the ball nut 148, and thus the head unit 20 described below, moves to the guide rail 142. Along the Y direction (Y-axis servo mechanism).

図11に示すように、ヘッド支持体151にはX方向に延びるガイド部材153が設置され、更に、ガイド部材153に対してヘッドユニット20が、ガイド部材153の軸に沿って移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体151には、X方向に延びるX軸ボールねじ軸10が装着されており、更にX軸ボールねじ軸10にはボールナット14が螺合されている(図1)。   As shown in FIG. 11, a guide member 153 extending in the X direction is installed on the head support 151, and the head unit 20 is attached to the guide member 153 so as to be movable along the axis of the guide member 153. ing. An X-axis ball screw shaft 10 extending in the X direction is attached to the head support 151, and a ball nut 14 is screwed onto the X-axis ball screw shaft 10 (FIG. 1).

そして、X軸ボールねじ軸10の軸端部に出力軸(図示せず)がスプライン結合されたX軸モータ12(回転サーボモータ)が設けられており、X軸モータ12を通電操作し、回転駆動させると、X軸ボールねじ軸10に沿ってボールナット14が進退する結果、ボールナット14に固定されたヘッドユニット20がガイド部材153に沿ってX方向に移動する(X軸サーボ機構)。そして、X軸モータ12には、X軸モータの回転量に対応したパルス信号を出力するX軸エンコーダ15が付設されている。X軸エンコーダ15からのパルス信号をカウントすることによって、X方向におけるヘッドユニット20の位置を検出可能な構成となっている。   An X-axis motor 12 (rotary servo motor) in which an output shaft (not shown) is splined to the shaft end of the X-axis ball screw shaft 10 is provided. When driven, the ball nut 14 advances and retreats along the X-axis ball screw shaft 10, and as a result, the head unit 20 fixed to the ball nut 14 moves in the X direction along the guide member 153 (X-axis servo mechanism). The X-axis motor 12 is provided with an X-axis encoder 15 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the X-axis motor. By counting pulse signals from the X-axis encoder 15, the position of the head unit 20 in the X direction can be detected.

従って、X軸サーボ機構、Y軸サーボ機構を複合的に制御することで、基台110上においてヘッドユニット20を水平方向(XY方向)に移動操作出来る構成となっている。尚、X軸サーボ機構、Y軸サーボ機構は、特許請求の範囲に記載の「ヘッド駆動装置」の一例である。   Accordingly, the head unit 20 can be moved and operated in the horizontal direction (XY direction) on the base 110 by controlling the X-axis servo mechanism and the Y-axis servo mechanism in combination. The X-axis servo mechanism and the Y-axis servo mechanism are examples of the “head driving device” recited in the claims.

前述した各吸着ノズル26はR軸モータ(不図示)の駆動により軸周りの回転動作が可能とされ、又Z軸モータの駆動により、ヘッドユニット20のフレーム21に対して昇降可能な構成となっている(Z軸サーボ機構)。   Each of the suction nozzles 26 described above can rotate around the axis by driving an R-axis motor (not shown), and can move up and down with respect to the frame 21 of the head unit 20 by driving a Z-axis motor. (Z-axis servo mechanism).

また、上記フレーム21においてX方向の側面(図11の左側)には、撮像面を下に向けた状態で照明を備えたCCDエリアセンサカメラ等からなる基板認識カメラ73が固定されている。これら基板認識カメラ73は、基板PKの位置基準マークや基板IDマークを撮影できるとともに、部品供給部125の各部品取出位置6などを撮像できるようになっている。   Further, on the side surface in the X direction in the frame 21 (left side in FIG. 11), a substrate recognition camera 73 composed of a CCD area sensor camera or the like equipped with illumination with the imaging surface facing downward is fixed. These board recognition cameras 73 can take pictures of the position reference marks and board ID marks of the board PK, and can also pick up the component extraction positions 6 of the component supply unit 125 and the like.

(8)表面実装機の動作
次に、上記表面実装機100による一連の部品実装動作について説明を行う。まず、搬送コンベア120を駆動させ、実装対象となる基板PKを搭載位置Gに搬送し、その位置で停止させ位置決めする。次に先に説明したX軸サーボ機構、Y軸サーボ機構を作動させてヘッドユニット20の実装ヘッド25(吸着ノズル26)をテープフィーダ128の上方にまで水平移動させ、更にZ軸サーボ機構を駆動させて吸着ノズル26を下降させる。
(8) Operation of Surface Mounter Next, a series of component mounting operations by the surface mounter 100 will be described. First, the conveyance conveyor 120 is driven, the substrate PK to be mounted is conveyed to the mounting position G, and stopped and positioned at that position. Next, the X-axis servo mechanism and the Y-axis servo mechanism described above are operated to horizontally move the mounting head 25 (suction nozzle 26) of the head unit 20 to above the tape feeder 128, and further drive the Z-axis servo mechanism. The suction nozzle 26 is lowered.

そして、吸着ノズル26先端が電子部品5上面に達するタイミングに合わせて図外の負圧手段から負圧を供給することで、テープフィーダ128によって供給される電子部品5を吸着ノズル26により吸着保持出来る。   The electronic component 5 supplied by the tape feeder 128 can be sucked and held by the suction nozzle 26 by supplying negative pressure from a negative pressure means (not shown) at the timing when the tip of the suction nozzle 26 reaches the upper surface of the electronic component 5. .

そして、吸着動作に続いて、今度はZ軸サーボ機構を駆動させ、吸着ノズル26を上昇させることで、電子部品5をテープフィーダ128から取り出すことが出来る。   Then, following the suction operation, the electronic component 5 can be taken out from the tape feeder 128 by driving the Z-axis servo mechanism and raising the suction nozzle 26 this time.

かくして、電子部品5が取り出されると、次にX軸サーボ機構、Y軸サーボ機構が再び駆動される。これにより、テープフィーダ128上方のヘッドユニット20が、基台中央の搭載位置Gに向けて移動開始する。   Thus, when the electronic component 5 is taken out, the X-axis servo mechanism and the Y-axis servo mechanism are then driven again. As a result, the head unit 20 above the tape feeder 128 starts to move toward the mounting position G at the center of the base.

このヘッドユニット20の移動中に、リニアモータ51を駆動させることにより、カメラユニット60は図1におけるヘッドユニット20の左側の待機位置より加速を開始し、吸着ノズル26に吸着保持された電子部品5の真下をX方向にほぼ一定速度で横切り、その通過タイミングに合わせて受光カメラ65により各電子部品5の撮像が行われる。そして、受光カメラ65より出力される各画像データは画像取込装置50に送られ、そこで画像処理が行われ各電子部品5の下面画像が生成される。なお、カメラユニット60の待機位置はヘッドユニット20の図1における左右どちら側でも良く、ヘッドユニット20の両側に設けてもよい。   By driving the linear motor 51 while the head unit 20 is moving, the camera unit 60 starts accelerating from the standby position on the left side of the head unit 20 in FIG. Is crossed at a substantially constant speed in the X direction, and each electronic component 5 is imaged by the light receiving camera 65 in accordance with the passage timing. Then, each image data output from the light receiving camera 65 is sent to the image capturing device 50, where image processing is performed, and a lower surface image of each electronic component 5 is generated. The standby position of the camera unit 60 may be on either the left or right side of the head unit 20 in FIG. 1 or may be provided on both sides of the head unit 20.

その後、各電子部品5の吸着位置ずれを検査する処理が、電子部品5を搭載位置Gに移動させる動作と並行して進められる。すなわち、下面画像のデータは制御装置30に出力され、出力された下面画像データに基づいて各電子部品5の吸着位置ずれの有無が検査される。そして、制御装置30は吸着位置のずれがある場合には、実装ヘッド25ごとに電子部品5の吸着位置ずれを補正する処理(R軸モータを駆動させ吸着ノズル26を回転させるなど)を行う。   Thereafter, the process of inspecting the suction position deviation of each electronic component 5 proceeds in parallel with the operation of moving the electronic component 5 to the mounting position G. That is, the data of the lower surface image is output to the control device 30, and the presence / absence of the suction position deviation of each electronic component 5 is inspected based on the output lower surface image data. Then, when there is a deviation in the suction position, the control device 30 performs a process of correcting the suction position deviation of the electronic component 5 for each mounting head 25 (such as driving the R-axis motor to rotate the suction nozzle 26).

そして、電子部品5が目標となる部品実装位置(搭載位置Gに停止した基板PK上の位置)に達したところで、Z軸サーボ機構が駆動し、その位置で吸着ノズル26を下降させる。この下降に伴い、姿勢補正後の各電子部品5が、搭載位置G上にて停止する基板PK上の、部品実装位置に実装される。   When the electronic component 5 reaches a target component mounting position (a position on the substrate PK stopped at the mounting position G), the Z-axis servo mechanism is driven, and the suction nozzle 26 is lowered at that position. Along with this lowering, each electronic component 5 after posture correction is mounted at a component mounting position on the board PK that stops on the mounting position G.

上記の処理が繰り返し行われることで、基板PKに対する電子部品5の実装動作が進められる。そして、全ての電子部品5について実装動作が完了すると、搬送コンベア120が再駆動する。これにより、電子部品5を実装済みの基板PKは図11における左方向に送られ、機外に搬出される。   By repeating the above processing, the mounting operation of the electronic component 5 on the board PK is advanced. When the mounting operation is completed for all the electronic components 5, the transport conveyor 120 is driven again. Thereby, the board PK on which the electronic component 5 has been mounted is sent in the left direction in FIG. 11 and carried out of the apparatus.

以上のことから、表面実装機100においては、部品認識装置Uによって、より鮮明な電子部品5の下面画像データを得ることができ、各電子部品5の吸着位置ずれの検査をより確実に行うことができる。その結果、より緻密な電子部品の実装動作が可能となる。   From the above, in the surface mounter 100, it is possible to obtain clearer image data of the lower surface of the electronic component 5 by the component recognition device U, and more reliably inspect the suction position deviation of each electronic component 5. Can do. As a result, a more precise electronic component mounting operation is possible.

<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図12ないし図14によって説明する。なお、本実施形態においては、実施形態1と同一の構成については、同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところについてのみ説明する。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and only different points will be described.

実施形態1においては、カメラユニット60が、ヘッドユニット20に対してリニアモータ51を介して相対移動可能に設置された構成を例示した。これに対して、本実施形態の表面実装機200における部品認識装置U1では、カメラユニット210が基台110に固定的に設置され、ヘッドユニット20を駆動させるためのX軸モータ12を駆動させることで、カメラユニット210に対して、電子部品5を移動させる構成としてある。   In the first embodiment, the configuration in which the camera unit 60 is installed so as to be relatively movable with respect to the head unit 20 via the linear motor 51 is exemplified. On the other hand, in the component recognition apparatus U1 in the surface mounter 200 of the present embodiment, the camera unit 210 is fixedly installed on the base 110, and the X-axis motor 12 for driving the head unit 20 is driven. Thus, the electronic component 5 is moved with respect to the camera unit 210.

図12に示すように基台110上のX方向の中央であって、搬送コンべア120のY方向の両側には、カメラユニット210が一対設置されている。図13に示すように、カメラユニット210は受光カメラ65と複数個のLED212A、212Bとを単一のケーシング211に収容して一ユニットとしたものである。   As shown in FIG. 12, a pair of camera units 210 are installed at the center in the X direction on the base 110 and on both sides in the Y direction of the transport conveyor 120. As shown in FIG. 13, the camera unit 210 is a unit in which the light receiving camera 65 and a plurality of LEDs 212 </ b> A and 212 </ b> B are accommodated in a single casing 211.

各LED212Aは照明光を出射する出射光軸を斜めに傾けた状態でケーシング211の上部に設置してあり、電子部品5を斜め下側から照らすようになっている。各LED212Bは照明光を出射する出射光軸が水平方向となるようにケーシング211の上部に設置してあり、電子部品5を側方から照らすようになっている。   Each LED 212A is installed in the upper part of the casing 211 in a state where the outgoing optical axis for emitting the illumination light is inclined obliquely, and illuminates the electronic component 5 from the oblique lower side. Each LED 212B is installed at the upper part of the casing 211 so that the outgoing optical axis for emitting illumination light is in the horizontal direction, and illuminates the electronic component 5 from the side.

図14に示すように、X軸エンコーダ15と制御装置30のMPU35及び転送指令回路160とは、電気的に接続されており、X軸エンコーダ15からのパルス信号Spは制御装置30のMPU35及び転送指令回路160にそれぞれ入力される構成となっている。   As shown in FIG. 14, the X-axis encoder 15 is electrically connected to the MPU 35 and the transfer command circuit 160 of the control device 30, and the pulse signal Sp from the X-axis encoder 15 is transferred to the MPU 35 and the transfer of the control device 30. Each is input to the command circuit 160.

また、MPU35はモータ駆動制御部213を介して、X軸モータ12と電気的に接続されており、MPU35からのモータ駆動指令がモータ駆動制御部213に出力されることによって、X軸モータ12が回転駆動する構成となっている。   Further, the MPU 35 is electrically connected to the X-axis motor 12 via the motor drive control unit 213, and the motor drive command from the MPU 35 is output to the motor drive control unit 213, so that the X-axis motor 12 is It is configured to rotate.

本実施形態においては、X軸モータ12を回転駆動させることで、吸着ノズル26に吸着保持された電子部品5をX方向に移動させる。そして、移動中の電子部品5が、カメラユニット210の上方の撮像領域を通過したタイミングにて、受光カメラ65により電子部品5を下方から撮像する。なお、本実施形態では、X軸モータ12は特許請求の範囲に記載の「移動装置」の一例である。   In the present embodiment, the electronic component 5 sucked and held by the suction nozzle 26 is moved in the X direction by rotating the X-axis motor 12. Then, at the timing when the moving electronic component 5 passes through the imaging area above the camera unit 210, the light receiving camera 65 images the electronic component 5 from below. In the present embodiment, the X-axis motor 12 is an example of a “moving device” recited in the claims.

撮像時には、転送指令回路160は、X軸エンコーダ15(上述したヘッドユニット20の移動量、ひいては、受光カメラ65に対する電子部品5の移動量を検出可能)から入力されるパルス信号Spによって、実施形態1と同様の処理を行い、画像取込装置50へ撮像指令TSを出力する。そして、受光カメラ65より出力される各画像データは画像取込装置50に送られ、そこで画像処理が行われ電子部品5の下面画像が生成される。これによって、電子部品5の保持姿勢を画像認識することができる。   At the time of imaging, the transfer command circuit 160 uses the pulse signal Sp input from the X-axis encoder 15 (which can detect the amount of movement of the head unit 20 and thus the amount of movement of the electronic component 5 with respect to the light receiving camera 65) in the embodiment. 1 is performed, and an imaging command TS is output to the image capturing device 50. Each image data output from the light receiving camera 65 is sent to the image capturing device 50, where image processing is performed to generate a lower surface image of the electronic component 5. As a result, the holding posture of the electronic component 5 can be recognized as an image.

また、本実施形態では速度変化に対応して、撮像指令TSの出力を行うため、ヘッドユニット20の速度が完全に一定にならない状態でも電子部品5の撮像が可能である。このため、ヘッドユニット20が所定の速度に達する前に、電子部品5の撮像を行うことが可能となり、ヘッドユニット20が加速するための加速区間を短くできる。また、電子部品5の撮像が完了する前にヘッドユニット20を減速させることができるので、撮像終了後のヘッドユニットの減速区間を短く設定できる。このため、電子部品5を吸着保持してから電子部品5を撮像し所定の位置に実装される間のヘッドユニット20の移動距離を短くすることができ、実装効率を上げることができる。   In the present embodiment, since the imaging command TS is output in response to the speed change, the electronic component 5 can be imaged even when the speed of the head unit 20 is not completely constant. For this reason, it becomes possible to image the electronic component 5 before the head unit 20 reaches a predetermined speed, and the acceleration section for accelerating the head unit 20 can be shortened. Moreover, since the head unit 20 can be decelerated before the imaging of the electronic component 5 is completed, the deceleration interval of the head unit after the imaging is completed can be set short. For this reason, after the electronic component 5 is sucked and held, the moving distance of the head unit 20 while the electronic component 5 is imaged and mounted at a predetermined position can be shortened, and the mounting efficiency can be increased.

<他の実施形態>
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

(1)上記実施形態においては、カウント補正値Srdの乗算対象となる信号数として、パルス信号Spの直前の出力周期にてカウントされたカウント値Epを例示したが、これに限定されない。カウント補正値Srdの乗算対象となる信号数としては、例えば、パルス信号Spの2周期以前の出力周期間にてカウントされたカウント値Epであってもよい。図10の例では、時刻t3〜t4の目標カウント値Epmを計算するために、時刻t3〜t4の2周期前となる時刻t0〜t1間のカウント値Ep(500)を用いてもよい。また、カウント値Epは予め設定された定数であってもよい。   (1) In the above embodiment, the count value Ep counted in the output cycle immediately before the pulse signal Sp is exemplified as the number of signals to be multiplied by the count correction value Srd. However, the present invention is not limited to this. The number of signals to be multiplied by the count correction value Srd may be, for example, the count value Ep counted during the output period two cycles before the pulse signal Sp. In the example of FIG. 10, in order to calculate the target count value Epm at times t3 to t4, a count value Ep (500) between times t0 and t1 that is two cycles before times t3 to t4 may be used. The count value Ep may be a preset constant.

(2)上記実施形態においては、パルス信号Spが出力されてから、目標カウント値Epmだけカウントした時点で、撮像指令TSを出力する処理を例示したが、これに限定されない。例えば、パルス信号Spの2周期以前の出力周期間にてカウントした信号数を用いて、目標カウント値Epmを決定した場合は、撮像指令TSが出力されてから、目標カウント値Epmだけカウントした時点で、撮像指令TSを出力してもよい。なお、この場合のカウント補正値Srdは、信号電荷の転送回数に関わらず、常に分解能比と同じ値とすればよい。   (2) In the above embodiment, the process of outputting the imaging command TS when the target count value Epm is counted after the pulse signal Sp is output is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, when the target count value Epm is determined by using the number of signals counted in the output period two cycles before the pulse signal Sp, the time when the target count value Epm is counted after the imaging command TS is output Thus, the imaging command TS may be output. In this case, the count correction value Srd may always be the same value as the resolution ratio regardless of the number of signal charge transfers.

(3)上記実施形態2では、カメラユニット210を基台110に設置した例を示したが、カメラユニット210の設置場所は基台110に限定されるものではなく、電子部品5を撮像可能であれば、基台110以外の場所でもよい。   (3) In the second embodiment, the example in which the camera unit 210 is installed on the base 110 has been described. However, the installation location of the camera unit 210 is not limited to the base 110, and the electronic component 5 can be imaged. If there is, it may be a place other than the base 110.

(4)上記実施形態においては、エンコーダ側の分解能をリニアエンコーダ55のエンコーダ分解能WR、TDIセンサ側の分解能を画素スケールWGとして例示したが、これに限定されない。例えば、エンコーダ側の分解能をエンコーダ分解能WRに集光レンズ66の横倍率Mを乗算した値とし、TDIセンサ側の分解能を受光素子PDの垂直方向Vのセル幅Wとしてもよい。   (4) In the above embodiment, the encoder-side resolution is exemplified as the encoder resolution WR of the linear encoder 55 and the TDI sensor-side resolution as the pixel scale WG. However, the present invention is not limited to this. For example, the resolution on the encoder side may be a value obtained by multiplying the encoder resolution WR by the lateral magnification M of the condenser lens 66, and the resolution on the TDI sensor side may be the cell width W in the vertical direction V of the light receiving element PD.

(5)表面実装機には上記実施形態1のヘッドユニット20に設けられた部品認識装置Uと、上記実施形態2の基台110に設けられたカメラユニット210の双方を設けてもよい。この場合、固定側である基台110に設けられたカメラユニット210の受光カメラは撮像エリアが大きいカメラを用い、移動側であるヘッドユニット20に設けられた部品認識装置Uの受光カメラは、カメラユニット210の受光カメラよりも、撮像エリアが小さく小型、軽量のカメラを用いるとよい。そして、両カメラの撮像エリアの大小に対応させて、カメラユニット210では実装される数が比較的少なく、サイズの大きい電子部品5を撮像し、部品認識装置Uでは実装される数が比較的多く、小さいサイズの電子部品5を撮像すればよい。このようにすれば、ヘッドユニット側のカメラを小型化できるので、ヘッドユニット20の高速動作を容易に達成できる。
また、カメラユニット210は電子部品5のリード浮きやバンプ高さを測定するためのコプラナリティ検査機能を備えていてもよい。
(5) The surface mounter may be provided with both the component recognition device U provided in the head unit 20 of the first embodiment and the camera unit 210 provided on the base 110 of the second embodiment. In this case, the light receiving camera of the camera unit 210 provided on the base 110 on the fixed side uses a camera with a large imaging area, and the light receiving camera of the component recognition device U provided on the head unit 20 on the moving side is a camera. It is better to use a small and light camera with a smaller imaging area than the light receiving camera of unit 210. Then, in correspondence with the size of the imaging area of both cameras, the camera unit 210 is mounted with a relatively small number, the large-sized electronic component 5 is imaged, and the component recognition apparatus U has a relatively large number of mounted. What is necessary is just to image the electronic component 5 of small size. In this way, since the camera on the head unit side can be reduced in size, high-speed operation of the head unit 20 can be easily achieved.
Further, the camera unit 210 may have a coplanarity inspection function for measuring the lead floating and bump height of the electronic component 5.

部品認識装置とヘッドユニットとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the component recognition device and the head unit 部品認識装置を示す図Diagram showing the component recognition device 部品認識装置の電気的構成を示すブロック図Block diagram showing the electrical configuration of the component recognition device TDIセンサの構成を模式的に示した図The figure which showed the composition of the TDI sensor typically TDIセンサの電気的構成を示すブロック図Block diagram showing electrical configuration of TDI sensor 各信号の出力タイミングを示すタイミングチャート図Timing chart showing the output timing of each signal 画素スケールWGと受光素子のセル幅Wとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the pixel scale WG and the cell width W of a light receiving element. 電子部品の移動と、信号電荷の転送との関係を示す図The figure which shows the relationship between the movement of the electronic component and the transfer of the signal charge 転送指令回路の構成を示す図Diagram showing the configuration of the transfer command circuit 転送指令回路の処理を示すタイミングチャート図Timing chart showing processing of transfer command circuit 表面実装機の平面図Plan view of surface mounter 実施形態2における表面実装機の平面図Plan view of surface mounter in embodiment 2. 実施形態2におけるカメラユニットの構成を示す図The figure which shows the structure of the camera unit in Embodiment 2. FIG. 実施形態2における部品認識装置の電気的構成を示すブロック図The block diagram which shows the electric constitution of the components recognition apparatus in Embodiment 2. FIG.

5…電子部品
10…X軸ボールねじ軸(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「ヘッド駆動装置」の一例)
12…X軸モータ(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「ヘッド駆動装置」の一例)
14、148…ボールナット(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「ヘッド駆動装置」の一例)
15…X軸エンコーダ(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「エンコーダ」の一例)
20…ヘッドユニット
26…吸着ノズル
51…リニアモータ(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「移動装置」の一例)
55…リニアエンコーダ(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「エンコーダ」の一例)
65…受光カメラ(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「カメラ」の一例)
66…集光レンズ
70…TDIセンサ
71…受光部
75…転送部
100、200…表面実装機
110…基台
120…搬送コンベア(本発明の「基板搬送装置」に相当)
128…テープフィーダ(本発明の「部品供給装置」に相当)
145…Y軸ボールねじ軸(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「ヘッド駆動装置」の一例)
147…Y軸モータ(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「ヘッド駆動装置」の一例)
B2…補正値決定部(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「設定手段」の一例)
B5…クロックカウンタ
B6…発振回路
B8…乗算器(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「乗算部及び設定手段」の一例)
B12…比較器(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「転送指令手段」の一例)
CL…クロック信号
Ep…カウント値(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「クロック信号の信号数」の一例)
Epm…目標カウント値
PD…受光素子
PK…基板
Sp…パルス信号
Sr…分解能比
Srd…カウント補正値
WG…画素スケール(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「TDIセンサ側の分解能」の一例)
WR…エンコーダ分解能(本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「エンコーダ側の分解能」の一例)
U、U1…部品認識装置
5... Electronic component 10... X-axis ball screw shaft (in this embodiment, an example of “head driving device” described in claims)
12. X-axis motor (in this embodiment, an example of a “head drive device” described in the claims)
14, 148... Ball nut (in this embodiment, an example of a “head drive device” described in the claims)
15 ... X-axis encoder (in this embodiment, an example of "encoder" described in claims)
20... Head unit 26... Suction nozzle 51... Linear motor (in this embodiment, an example of the “moving device” described in the claims)
55... Linear encoder (in the present embodiment, an example of an “encoder” recited in the claims)
65. Light receiving camera (in this embodiment, an example of “camera” described in claims)
66 ... Condensing lens 70 ... TDI sensor 71 ... Light receiving unit 75 ... Transfer unit 100, 200 ... Surface mounter 110 ... Base 120 ... Conveying conveyor (corresponding to "substrate conveying apparatus" of the present invention)
128 ... Tape feeder (corresponding to "component supply device" of the present invention)
145... Y-axis ball screw shaft (in this embodiment, an example of a “head driving device” recited in the claims)
147... Y-axis motor (in this embodiment, an example of the “head drive device” described in the claims)
B2... Correction value determination unit (in the present embodiment, an example of “setting means” described in the claims)
B5 ... Clock counter B6 ... Oscillator circuit B8 ... Multiplier (In this embodiment, an example of "multiplier and setting means" described in claims)
B12... Comparator (in this embodiment, an example of “transfer command means” described in claims)
CL: Clock signal Ep: Count value (in this embodiment, an example of “number of clock signal signals” recited in the claims)
Epm ... Target count value PD ... Light receiving element PK ... Substrate Sp ... Pulse signal Sr ... Resolution ratio Srd ... Count correction value WG ... Pixel scale (in this embodiment, the "TDI sensor side resolution" described in the claims) One case)
WR: Encoder resolution (in this embodiment, an example of “encoder-side resolution” described in claims)
U, U1 ... Component recognition device

Claims (5)

集光レンズと、イメージセンサとを具備してなるカメラと、
吸着ノズルに吸着保持された電子部品と前記カメラとを相対移動させる移動装置と、
前記相対移動の移動量に対応したパルス信号を出力するエンコーダと、を備えてなると共に、前記電子部品と前記カメラとを前記移動装置により相対移動させつつ前記カメラにて前記電子部品を撮影し、得た画像に基づいて前記電子部品の吸着姿勢を認識する部品認識装置であって、
受光素子を一列状に配置した画素列を複数列配置してなる2次元の受光部と前記各画素列の受光素子に蓄積された信号電荷を列単位で次の列に順次転送させる2次元の転送部とを具備してなる前記イメージセンサであるTDIセンサと、
クロック信号を出力する発振回路と、
前記TDIセンサ側の分解能と前記エンコーダ側の分解能の比率を分解能比と定義したときに、
前記分解能比と、前記エンコーダから出力される前記パルス信号のN周期前(Nは、予め定められた固定値であって1以上の整数)の出力周期間に出力される前記クロック信号の信号数と、に基づいて目標カウント値を設定する設定手段と、
前記クロック信号をカウントするカウント動作を実行するクロックカウンタと、
前記クロックカウンタが前記クロック信号を前記目標カウント値カウントすることを条件に、前記TDIセンサに次の転送指令を出力する転送指令手段と、を備えることを特徴とする部品認識装置。
A camera comprising a condenser lens and an image sensor;
A moving device for relatively moving the electronic component sucked and held by the suction nozzle and the camera;
An encoder that outputs a pulse signal corresponding to the amount of movement of the relative movement, and photographing the electronic component with the camera while relatively moving the electronic component and the camera with the moving device, A component recognition device for recognizing the suction posture of the electronic component based on an obtained image,
A two-dimensional light receiving unit formed by arranging a plurality of pixel rows in which light receiving elements are arranged in a row, and a two-dimensional light source that sequentially transfers signal charges accumulated in the light receiving elements of each pixel column to the next column. A TDI sensor which is the image sensor comprising a transfer unit;
An oscillation circuit that outputs a clock signal;
When the ratio of the resolution on the TDI sensor side and the resolution on the encoder side is defined as a resolution ratio,
Number of signals of the clock signal output between the resolution ratio and an output cycle N cycles before the pulse signal output from the encoder (N is a predetermined fixed value and an integer of 1 or more) And setting means for setting a target count value based on
A clock counter for performing a counting operation for counting the clock signal;
A component recognition apparatus comprising: transfer command means for outputting a next transfer command to the TDI sensor on the condition that the clock counter counts the clock signal to the target count value.
請求項1に記載の部品認識装置であって、
前記クロックカウンタは前記撮影のため行う相対移動中に、前記カウント動作を前記エンコーダから出力されるパルス信号の出力周期単位で行い、
前記設定手段は、前記分解能比と前記信号電荷の転送回数とに基づいてカウント補正値を決定する補正値決定部と、
前記クロックカウンタが前記出力周期にカウントした信号数に前記カウント補正値を乗算することで前記目標カウント値を決定する乗算部と、を備えることを特徴とする部品認識装置。
The component recognition apparatus according to claim 1,
The clock counter performs the counting operation in units of an output cycle of a pulse signal output from the encoder during relative movement for the photographing,
The setting means includes a correction value determining unit that determines a count correction value based on the resolution ratio and the number of signal charges transferred.
A component recognition apparatus, comprising: a multiplication unit that determines the target count value by multiplying the count correction value by the number of signals counted by the clock counter in the output period.
請求項2に記載の部品認識装置であって、
前記カウント補正値の乗算対象となる信号数は、前記パルス信号の直前の出力周期にてカウントした信号数であることを特徴とする部品認識装置。
The component recognition apparatus according to claim 2,
The number of signals to be multiplied by the count correction value is the number of signals counted in the output cycle immediately before the pulse signal.
基台と、
実装対象の基板を前記基台上に搬入する基板搬送装置と、
前記基台上に設けられ、電子部品の供給を行う部品供給装置と、
前記電子部品の吸着保持機能を有し、前記部品供給装置を通じて供給される前記電子部品を前記基板上に実装する実装動作を行う吸着ノズルと、
前記吸着ノズルが設けられるヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを前記基台上において水平移動させるヘッド駆動装置と、
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の部品認識装置とを備え、
前記部品認識装置の一部を構成する前記カメラは、前記ヘッドユニットに対して前記移動装置を介して相対移動可能に設置されることを特徴とする表面実装機。
The base,
A board transfer device for carrying a board to be mounted on the base;
A component supply device that is provided on the base and supplies electronic components;
A suction nozzle having a function of holding the electronic component by suction and performing a mounting operation for mounting the electronic component supplied through the component supply device on the substrate;
A head unit provided with the suction nozzle;
A head driving device for horizontally moving the head unit on the base;
A component recognition device according to any one of claims 1 to 3,
The surface mounter according to claim 1, wherein the camera constituting a part of the component recognition device is installed so as to be relatively movable with respect to the head unit via the moving device.
基台と、
実装対象の基板を前記基台上に搬入する基板搬送装置と、
前記基台上に設けられ、電子部品の供給を行う部品供給装置と、
前記電子部品の吸着保持機能を有し、前記部品供給装置を通じて供給される前記電子部品を前記基板上に実装する実装動作を行う吸着ノズルと、
前記吸着ノズルが設けられるヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを前記基台上において水平移動させるヘッド駆動装置と、
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の部品認識装置とを備え、
前記部品認識装置の一部を構成する前記カメラは前記基台に対して固定的に設置され、
前記移動装置は前記ヘッド駆動装置であることを特徴とする表面実装機。
The base,
A board transfer device for carrying a board to be mounted on the base;
A component supply device that is provided on the base and supplies electronic components;
A suction nozzle having a function of holding the electronic component by suction and performing a mounting operation for mounting the electronic component supplied through the component supply device on the substrate;
A head unit provided with the suction nozzle;
A head driving device for horizontally moving the head unit on the base;
A component recognition device according to any one of claims 1 to 3,
The camera constituting a part of the component recognition device is fixedly installed with respect to the base,
The surface mounting machine, wherein the moving device is the head driving device.
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