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6 Visionfunktionen Betriebsanleitung HS-50
6.2 LP-Visionsystem Software-Version 5.01 Ausgabe 01/99
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– Korrektur bei zwei Markenx-Lage
y-Lage
Verdrehung der Leiterplatte
– Korrektur bei drei Marken: Idealerweise liegen die Geraden durch je zwei Markenzen-
tren parallel zu x- und y-Achsex-Lage
y-Lage
Verdrehung der Leiterplatte
Scherung
Verzug der LP in x-Richtung
Verzug der LP in y-Richtung
HINWEIS
Sie dürfen auf keinen Fall 3 Marken so positionieren, daß sie auf einer Geraden liegen.
– $EVWDQGGHU0DUNHQ]XHLQDQGHU
Die Marken können Sie beliebig auf die Leiterplatte verteilen. Sinnvoll ist es, wenn die Ab-
stände der Marken an den beiden Achsen möglichst groß sind. Je weiter die Paßmarken
auseinander liegen, umso genauer sind die optische Lage- und Winkelbestimmung.
Betriebsanleitung HS-50 6 Visionfunktionen
Software-Version 5.01 Ausgabe 01/99 6.3 BE-Visionsystem
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%(9 LVLRQV\VWHP
Das BE-Visionsystem erfaßt die genaue Lage eines Bauelements, indem es zum einen den
Versatz des Bauelementezentrums relativ zur Symmetrieachse der Pipette, zum anderen den
Drehwinkelversatz zur Relativdrehstellung der Pipette ermittelt. Die Zustandsanalyse der
Beinchenkonfiguration in x- und y-Richtung ist ebenfalls möglich.
%(9LVLRQV\VWHPGHV%HVWFNDXWRPDWHQ
6\VWHPEHVFKUHLEXQJ
Das BE-Visionsystem besteht aus dem optischen System zur Lageerkennung der Bauele-
mente und der Visionauswerteeinheit.
Jeder 12er Revolverbestückkopf besitzt ein eigenes BE-Lageerkennungssystem in Sternstat-
ion 7 (siehe Abb. 6.1 - 2, Seite 6 - 191). Jeder Automat verfügt über eine Auswerteeinheit zur
LP- und BE-Lageerkennung im Steuereinschub (siehe Abb. 6.1 - 4, Seite 6 - 194).
Eine CCD-Kamera mit Umlenkspiegel, Abbildungsoptik und LED-Beleuchtungssystem bildet
das optische BE-Lageerkennungssystem. Das nutzbare Gesichtsfeld der CCD-Kamera
(SONY-Kamera XC75) beträgt 24 x 24 mm². Zur Lageerkennung bzw. zum Beinchentest wird
das BE im Auflichtverfahren von den LED-Zeilen gleichmäßig ausgeleuchtet und mit der Optik
auf den CCD-Chip scharf abgebildet. Mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung, HALE-Ver-
fahren (H
igh Accuracy Lead Extraction) werden die Parameter für Lage, Verdrehwinkel und
Beinchenzustand ermittelt.
Die Visionauswerteeinheit (MVS) wurde schon in Abschnitt 6.1.3, Seite 6 - 193 beschrieben,
da sie ja beide Funktionen von LP- und BE-Auswertung übernimmt.
7HFKQLVFKH'D W HQ
Kamera-Typ: SONY XC75
Anzahl der Pixel: 484 x 484
Gesichtsfeld: 24 mm x 24 mm
Beleuchtungsmethode: Auflichtverfahren (Rotlicht), 3 LED-Ebenen
Bildverarbeitung: HALE - Grauwertverfahren (H
igh Accuracy Lead Extraction)
Bildschirm: RGB - Monitor (VGA-Modus) 640 x 484 Pixel
BE-Größen: 0,5 mm x 0,5 mm ... 18,7 mm x 18,7 mm
Spektrum der erkennbaren Bauelemente:TSOP, LCC, PLCC, QFP, SO-Serien bis SO28
grundsätzlich alle Bauelemente mit J- und
Gullwing-Beinchen,
µ
BGAs
6 Visionfunktionen Betriebsanleitung HS-50
6.3 BE-Visionsystem Software-Version 5.01 Ausgabe 01/99
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Minimaler Beinchenabstand:0,3 mm
Minimaler Balldurchmesser bei
µ BGAs
: 250 µm
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Ein Segment des 12er Bestückkopfes nimmt an der Sternstation 1 ein Bauelement auf. Der
Stern taktet weiter, weitere Bauelemente werden aufgenommen. In Sternstation 7 befindet
sich die optische Einheit des BE-Visionsystems. Dort angekommen leuchten drei räumlich
versetzte LED-Reihen das Bauelement mit Rotlicht gleichmäßig aus. Die Optik bildet Bauele-
mente bis zu einer Höhe von 5 mm scharf auf den CCD-Chip der Kamera ab.
Die von der Bauelementekamera erzeugte digitale BE-Abbildung wird in die Visionauswerte-
einheit übertragen. Mit Hilfe von Methoden der digitalen Bildverarbeitung (HALE-Verfahren)
vergleicht die Auswerteeinheit die BE-Abbildung mit einem zuvor im GF-Editor (Gehäuse-
form) erzeugten synthetischen Modell. Die daraus gewonnenen Parameter liefern Aussagen
zu Positionsabweichungen, Verdrehwinkel, Beinchenzustand und BE-Reidentifikation. Das
HALE-Verfahren hat sich als sehr robust gegenüber Störeinflüssen wie Störreflexionen, un-
terschiedlichem Reflexionsverhalten von Beinchen, Streulichteinflüssen usw. erwiesen. Es ist
genauer und schneller als das Matching-Verfahren. Nach erfolgreicher Messung dreht das
Segment das Bauelement in Sternstation 9 in die korrekte Bestückrichtung. In Sternstation 1
wird das Bauelement dann lagekorrekt auf die Leiterplatte bestückt.
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)RUPGHU%DXHOHPHQWH
Mit der optischen Bauelementezentrierung können neben regelmäßigen auch unregelmäßige
Bauelemente zentriert werden. Als maximale Beinchenanzahl sind für die horizontale bzw.
vertikale Richtung jeweils 99 Beinchen zugelassen.
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Definition
Ein Bauelement wird als regelmäßig bezeichnet, wenn folgende vier Bedingungen erfüllt sind:
– rechteckige Gehäuseform (Sonderfall: quadratische Form)
– nur ein Beinmodell (lead-type)
– nur eine Beingruppe pro Seite
– Die gegenüberliegende Beingruppen sind jeweils symmetrisch zu den beiden Hauptach-
sen
(x-, y-Achse).