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6 Visionfunktionen Betriebsanleitung HS-50 6.2 LP-Visionsystem Software-Version 5.01 Ausgabe 01/99 198 Mit der a m Portal ang ebrachte n LP-Vision- Kamera und dem Visionpr ogramm wird die Mar- kenstru ktur gete acht. Die…
Betriebsanleitung HS-50 6 Visionfunktionen
Software-Version 5.01 Ausgabe 01/99 6.2 LP-Visionsystem
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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.
6 Visionfunktionen Betriebsanleitung HS-50
6.2 LP-Visionsystem Software-Version 5.01 Ausgabe 01/99
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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
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Betriebsanleitung HS-50 6 Visionfunktionen
Software-Version 5.01 Ausgabe 01/99 6.2 LP-Visionsystem
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Das Mustersuchfenster wird in Moxelschritten über das Suchfeld geführt. Die Grauwerte eines
jeden Moxels der Referenzpaßmarke werden dabei errechnet. Diese reduzierte Datenstruktur
enthält genügend Informationen über die Grobstruktur und Lage der Referenzpaßmarke.
HINWEIS
Das Suchfenster soll so klein wie möglich gewählt werden, um eine hohe Suchgeschwindig-
keit zu erreichen. Es sollte allerdings auch groß genug sein, um die Marke eindeutig zu iden-
tifizieren.
Zur genauen Muster- und Lagebestimmung der Paßmarke wird das 1D-Mustersuchverfahren
eingesetzt. Das Markenabbild wird zeilen- und spaltenweise zerlegt und die Grauwerte inner-
halb einer jeden Zeile und Spalte aufsummiert. Diesen Prozeß anhand eines Doppelkreuzes
veranschaulicht das nächste Bild.
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(1) Marke
(2) Summe der Grauwerte spaltenweise: Spaltenprofil
(3) Summe der Grauwerte zeilenweise: Zeilenprofil
– Aus den Horizontal- bzw. Vertikalprofilen wird die Position der Marke genau bestimmt.
Nach dem Teachen werden die gewonnenen Markenstrukturparameter im Linienrechner
abgespeichert.
– Nun wird das gespeicherte Modell getestet. Dabei verfährt das Portal die Leiterplattenka-
mera 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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