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6 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4 6.2 LP-Visionsystem Softwareversion SR.406.xx Ausgabe 02/2000 D E 216 Mit der a m Portal ang ebrachten LP -Vision-Ka mera und dem Visionprog ramm wird die Marken- st…
Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4 6 Visionfunktionen
Softwareversion SR.406.xx Ausgabe 02/2000 DE 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 6
– die CPU (CFG)
– den Visionprozessor (ACA)
– den Kameraeingang (BCA)
– die Bildschirmanzeige (DISP)
Die Schalter für ’RESET’ und ’ABORT’ finden Sie unterhalb der Anzeige-LEDs. 6
6.2.2 Technische Daten
Kamera-Typ: SONY XC75
Anzahl der Pixel: Kamera 768 (H) x 494 (V), Bild 640 (H) x 484 (V)
Gesichtsfeld: 5,7mm x 5,7mm
Beleuchtungsmethode: Auflichtverfahren (wird beim Messvorgang aktiviert)
Bildverarbeitung: Korrelationsprinzip, Grauwertesystem
Bildschirm: RGB - Monitor (VGA-Modus) 640 x 484 Pixel des
Stationsrechners
Passmarken: Bibliotheksspeicher für bis zu 255 Markendefinitionen
6.2.3 Funktionsbeschreibung
Vor dem Bestücken werden Lage, Verdrehwinkel und Scherung der Leiterplatte aufgrund der Po-
sitionen der Passmarken vom LP-Visionsystem ermittelt. Abweichungen von den Sollwerten wer-
den dann als Korrekturen in die Bestückpositionen der Bauelemente eingerechnet. 6
Auf einer Leiterplatte müssen mindestens 2 Passmarken aufgetragen sein, damit das System Ab-
weichungen der LP-Position und des LP-Drehwinkels zu erkennen vermag. Bei Auftrag von
3 Passmarken erhalten Sie zusätzlich Informationen über Scherung und Verzug der Leiterplatte
und des Leiterplattenlayouts. 6
6.2.4 Funktionsablauf
Bevor eine Marke zur LP-Erkennung verwendet werden kann, muss sie zunächst ’geteacht’ wor-
den sein, d. h. die Markenstrukturparameter müssen im LP-Visionsystem für das Muster abge-
speichert sein. 6
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Mit der am Portal angebrachten LP-Vision-Kamera und dem Visionprogramm wird die Marken-
struktur geteacht. Die Visionauswerteeinheit ermittelt mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung
die signifikanten Markenstrukturparameter. Das Messverfahren läuft in 2 Stufen ab: 6
– 2D-Mustersuchverfahren (2-dimensionales Verfahren) im Grobraster und vorläufige Be-
stimmung der Markenkoordinaten
– 1D-Mustersuchverfahren (1-dimensionales Verfahren) für eine genaue Lagebestimmung
der Passmarken.
Bei dem 2D-Mustersuchverfahren wird das Mustererkennungsfenster in Moxelbereiche aufgeteilt.
Moxel (Mosaikpixel) sind Pixelfelder mit z. B. 16 x 16, 8 x 8 usw. Pixel. Je niedriger die Pixelan-
zahl je Moxel, desto höher die Auflösung und desto niedriger die Suchgeschwindigkeit. 6
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Abb. 6.2 - 1 Erklärung von Kamerasichtfeld, Suchfeld und Mustersuchfenster
(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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Das Mustersuchfenster wird in Moxelschritten über das Suchfeld geführt. Die Grauwerte eines je-
den Moxels der Referenzpassmarke werden dabei errechnet. Diese reduzierte Datenstruktur ent-
hält genügend Informationen über die Grobstruktur und Lage der Referenzpassmarke. 6
HINWEIS 6
Das Suchfenster soll so klein wie möglich gewählt werden, um eine hohe Suchgeschwindigkeit
zu erreichen. Es sollte allerdings auch groß genug sein, um die Marke eindeutig zu identifizieren.
Zur genauen Muster- und Lagebestimmung der Passmarke wird das 1D-Mustersuchverfahren
eingesetzt. Das Markenabbild wird zeilen- und spaltenweise zerlegt und die Grauwerte innerhalb
einer jeden Zeile und Spalte aufsummiert. Diesen Prozess anhand eines Doppelkreuzes veran-
schaulicht das nächste Bild. 6
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Abb. 6.2 - 2 Zeilen- und Spaltenprofil eines Doppel-Kreuzes
Legende zu Abb. 6.2 - 2
(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 abgespei-
chert.
– 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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