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Betriebsanleitung HS-50 6 Visionfunktionen Software-Version 5.01 A usgabe 01/99 6.2 LP-Visionsystem 197 – zwei se rielle Sc hnittstelle n (RS232 für COM1 mit einem 25-poli gen SUBD- S tecker und für COM2 mi t ei nem 9- p…
6 Visionfunktionen Betriebsanleitung HS-50
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Das LP-Visionsystem erfaßt die genaue Lage der Leiterplatte durch Vermessung von Paß-
marken und ermittelt den Versatz in x- und y-Richtung, den Verdrehwinkel relativ zur LP-
Transportrichtung und die Scherung der LP. Auch Ausschußmarkierungen (Inkpunkte), wer-
den vom LP-Visionsystem erfaßt und ausgewertet.
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Das LP-Visionsystem zur Leiterplattenlageerkennung besteht aus dem optischen System zur
Leiterplattenlageerkennung und der Visionauswerteeinheit
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Jedes Portal besitzt ein eigenes LP-Lageerkennungssystem (siehe Abb. 6.1 - 3, Seite 6 -
192).
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Bei jedem Automaten sind im Steuereinschub zwei Auswerteeinheiten zur Leiterplatten- und
Bauelementelageerkennung untergebracht (siehe Abb. 6.1 - 4, Seite 6 - 194).
Eine CCD-Kamera (SONY XC75-Kamera) mit integrierter Abbildungs- und Beleuchtungsoptik
bildet das optische LP-Lageerkennungssystem. Das Gesichtsfeld des LP-Moduls beträgt 5,7
mm x 5,7 mm. Innerhalb der Maße der Gesichtsfelder kann ein Suchfeld in Lage und Größe
frei programmiert werden. Die Abbildungsoptik ist eine spezielle Meßoptik, die Meßfehler auf-
grund von Leiterplattenwölbungen weitestgehend kompensiert. Die Beleuchtung wird nur
während der Aufnahme von Paßmarken eingeschaltet.
Die Visionauswerteeinheit (MVS) ist ein Einplatinensystem gemäß VME-Standard. Die Hard-
ware besteht aus dem
– MVS Motherboard mit Visionprozessor und Schnittstellenverbindungen und dem
– MVS Kamerainterface für bis zu vier CCD-Kameras.
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Auf der VME-Modulrückseite befinden sich die beiden Steckverbindungen für den VME-Bus.
An der Frontseite des VME-Moduls befinden sich die Anschlußstecker für
– den Bildschirm (VGA-Modus, 15-poliger SUBD-Stecker)
– die Hochgeschwindigkeitsschnittstelle (HS
3
L), 9-poliger SUBD-Stecker
– bis zu 4 Kameraeingänge (2 15-polige SUBD-Stecker)
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– zwei serielle Schnittstellen (RS232 für COM1 mit einem 25-poligen SUBD-Stecker und
für COM2 mit einem 9-poligen SUBD-Stecker)
– Trigger- und Flashsignale (10-poliger Flachbandkabelstecker)
und die Statusanzeige-LEDs für
– die CPU (CFG)
– den Visionprozessor (ACA)
– den Kameraeingang (BCA)
– die Bildschirmanzeige (DISP)
Die Schalter für ’RESET’ und ’ABORT’ finden Sie unterhalb der Anzeige-LEDs.
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Kamera-Typ: SONY XC75
Anzahl der Pixel: Kamera 768 (H) x 494 (V), Bild 640 (H) x 484 (V)
Gesichtsfeld: 5,7 mm x 5,7 mm
Beleuchtungsmethode: Auflichtverfahren (wird beim Meßvorgang aktiviert)
Bildverarbeitung: Korrelationsprinzip, Grauwertesystem
Bildschirm: RGB - Monitor (VGA-Modus) 640 x 484 Pixel des Stationsrech-
ners
Paßmarken: Bibliotheksspeicher für bis zu 255 Markendefinitionen
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Vor dem Bestücken werden Lage, Verdrehwinkel und Scherung der Leiterplatte aufgrund der
Positionen der Paßmarken vom LP-Visionsystem ermittelt. Abweichungen von den Sollwerten
werden dann als Korrekturen in die Bestückpositionen der Bauelemente eingerechnet.
Auf einer Leiterplatte müssen mindestens 2 Paßmarken aufgetragen sein, damit das System
Abweichungen der LP-Position und des LP-Drehwinkels zu erkennen vermag. Bei Auftrag von
3 Paßmarken erhalten Sie zusätzlich Informationen über Stauchung und Verzug der Leiter-
platte und des Leiterplattenlayouts.
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Bevor eine Marke zur LP-Erkennung verwendet werden kann, muß sie zunächst ’geteacht’
worden sein, d. h. die Markenstrukturparameter müssen im LP-Visionsystem für das Muster
abgespeichert sein.
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Mit der am Portal angebrachten LP-Vision-Kamera und dem Visionprogramm wird die Mar-
kenstruktur geteacht. Die Visionauswerteeinheit ermittelt mit Methoden der digitalen Bildver-
arbeitung die signifikanten Markenstrukturparameter. Das Meßverfahren läuft in 2 Stufen ab:
– 2D-Mustersuchverfahren (2-dimensionales Verfahren) im Grobraster und vorläufige
Bestimmung der Markenkoordinaten
– 1D-Mustersuchverfahren (1-dimensionales Verfahren) für eine genaue Lagebestim-
mung der Paßmarken.
Bei dem 2D-Mustersuchverfahren wird das Mustererkennungsfenster in Moxelbereiche auf-
geteilt. Moxel (0Rsaikpi[HO) sind Pixelfelder mit z. B. 16 x 16, 8 x 8 usw. Pixel. Je niedriger die
Pixelanzahl, desto höher die Auflösung und desto niedriger die Suchgeschwindigkeit.
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(1) Sichtfeld der Kamera
(2) Suchfeld ≤ Kamerasichtfeld (in diesem Bereich wird nach der Marke gesucht)
(3) Referenzpaßmarke
(4) Moxel = Pixelfeld, z. B. 16 x 16 Pixel
(5) Mustersuchfenster (es enthält die Referenzpaßmarke)
(6) Zu suchende Marke
4
2
5
6
3
1