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7 Visionsysteme Betriebsanleitung SIPLACE 80 S/F/G
7.2 LP-Visionsystem Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.010.xx
7 - 16 Einrichter
Abb. 7.2.2 Zeilen- und Spaltenprofil eines Doppelkreuzes
●
Aus den Horizontal- bzw. Vertikalprofilen wird die Position der Marke genau bestimmt. Nach dem Teachen
werden die gewonnenen Markenstrukturparameter im Linienrechner abgespeichert.
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Nun wird das gespeicherte Modell getestet. Dabei verfährt das Portal die Leiterplattenkamera in alle
4 Ecken des Suchfeldes über der Leiterplatte (worst case). Das Visionsystem muß bei diesem Test die
Marke viermal reidentifizieren.
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Zum Schluß werden die Koordinaten einer jeden Paßmarke (mindestens zwei) in die NU-Datei manuell
eingetragen oder aus der CAD-Datei in die NU-Datei übernommen. Damit sind Koordinaten und Marken-
strukturparameter für die zu bestückende Leiterplatte als Modell im System festgelegt.
●
Beim Bestückprozeß werden dann wiederum mit den zuvor beschriebenen Bildverarbeitungsmethoden,
2D- und 1D-Verfahren die Paßmarkenparameter ermittelt. Das Mustersuchfenster wird in Moxelschritten
über das Suchfeld geführt und auf größtmögliche Übereinstimmung bei den Grauwerten von Referenzpaß-
marke und Leiterplattensuchmarke abgesucht (Korrelationsverfahren). Bei Übereinstimmung von Refe-
renz- und Suchmarke ist die Korrelation maximal.
●
Ist die Marke gefunden, startet unter sehr genauer Bestimmung von Geometrie und Koordinaten der Paß-
marke das 1D-Mustersuchverfahren. Die genaue Markenform und Koordinaten werden nun jeweils über
die Spalten- und Reihenprofile (siehe vorherige Abbildung) mit dem Korrelationsverfahren bestimmt. Aus
den gewonnenen Koordinaten werden Lage, Verdrehung und Scherung der Leiterplatte bestimmt.
Ausschußmarkierungen (= Inkpunkte) werden ebenso nach der oben beschriebenen Methode erfaßt und
ausgewertet.
7.2.5 Kriterien zur Erstellung von Paßmarken
Grundsätzlich gelten sowohl für Paßmarken als auch für Ausschußmarkierungen (Inkpunkte) die gleichen Kri-
terien: Eindeutigkeit der Markenformen und gut erkennbare Strukturen, die sich eindeutig von der Umgebung
abheben.
Marke
Summe der
Grauwerte
spaltenweise:
Spaltenprofil
Summe der
Grauwerte
zeilenweise:
Zeilenprofil
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Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.010.xx 7.2 LP-Visionsystem
Einrichter 7 - 17
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Vorhandene Strukturen als Paßmarken verwenden
Statt Paßmarken können Sie auch eindeutig identifizierbare Strukturen innerhalb des Layouts verwenden.
Beachten Sie allerdings dabei, daß der Lötstopplack eine Kontrastverschlechterung mit sich bringt.
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Ort der Marken
Bringen Sie die Paßmarke an einer möglichst strukturfreien Stelle an, an der sie sich gut von der Umge-
bung absetzt. Vom Markenzentrum aus gemessen sollte der Freiraum mindestens Markengröße + 1 mm
Freiraum auf jeder Markenseite haben.
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Art der Marken
Es gibt 2 Arten von Marken:
–
Positivmarken
Die Paßmarke ragt über das Leiterplattenbasismaterial hinaus.
–
Negativmarken
Die Paßmarke ist in das Leiterplattenbasismaterial eingeätzt.
●
Markenform
Wählen Sie als Markenform immer eine gutstrukturierte, achsparallele, markante Figur.
Empfohlene Markenformen:
Rechteck, Quadrat oder Kreis
Eigenschaften
–
Geringer Informationsgehalt (Marken können leicht mit Testpunkten verwechselt werden.)
HINWEIS
Achten Sie darauf, daß sich im Suchfeld der Marken keine ähnlichen Strukturen befinden.
–
Geringer Platzbedarf im Layout
–
Sehr robust gegenüber unterschiedlichen Verzinnungsverfahren (z. B. Heißverzinnen).
Empfohlene Markenabmessungen
–
für Quadrat und Rechteck:
Seitenlänge 1,2 mm - 2,2 mm
–
für den Kreis
Durchmesser 1,2 mm - 2,2 mm
Doppelkreuz und Einfachkreuz
Eigenschaften des Doppelkreuzes
–
Hoher Informationsgehalt
–
Erhöhter Platzbedarf im Layout
–
Empfindlichkeit in Bezug auf hohe Verzinnungen (vorteilhafter ist Kupfer blank)
–
Wird eine zu geringe Markenqualität zugelassen, besteht die Gefahr, daß vier falsche Positionen
erkannt werden.
7 Visionsysteme Betriebsanleitung SIPLACE 80 S/F/G
7.2 LP-Visionsystem Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.010.xx
7 - 18 Einrichter
Eigenschaften des Einfachkreuzes
–
Informationsgehalt etwas geringer als beim Doppelkreuz
–
Geringerer Platzbedarf im Layout als beim Doppelkreuz
–
Unempfindlicher als das Doppelkreuz bei hohen Verzinnungen
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Abmessungen der Marke
Einfach- und Doppelkreuz
Abb. 7.2.3 Einfach- und Doppelkreuz mit idealen Abmaßen
Die Mindestabmaße für eine Marke in Länge (l) und Breite (b) hängen von der Strichstärke (s) und der Struk-
tur der Marke ab.
–
Länge (l) und Breite (b)
Für die gute Erkennbarkeit einer Marke sollten Länge und Breite mindestens 0,9 mm beim Einfachkreuz
und 1,8 mm beim Doppelkreuz betragen. Die Idealmaße betragen für das Einfachkreuz 2,0 mm und für
das Doppelkreuz 2,75 mm. Im Normalfall sind Länge und Breite gleich.
–
Strichstärke (s)
Die Strichstärke kann sich nach gängigen Strukturbreiten richten und wird zudem von der Markenart
abhängig sein. Achten Sie jedoch auf eine Mindeststrichstärke von 0,3 mm. Die ideale Strichstärke liegt für
beide Markentypen bei 0,5 mm.
–
Strichabstand (a)
Der Strichabstand richtet sich ebenfalls nach der Markenart. Er sollte auf keinen Fall 0,5 mm unterschrei-
ten. Beim Doppelkreuz beträgt der ideale Abstand 0,75 mm.