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6 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4 6.2 LP-Visionsystem Softwareversion SR.406.xx Ausgabe 02/2000 D E 218 – Z um Schluss wer den die Koordi naten einer jeden Pass marke (min destens zwei ) in die NU-Da…
Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4 6 Visionfunktionen
Softwareversion SR.406.xx Ausgabe 02/2000 DE 6.2 LP-Visionsystem
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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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– Zum Schluss werden die Koordinaten einer jeden Passmarke (mindestens zwei) in die NU-Da-
tei manuell eingetragen oder aus der CAD-Datei in die NU-Datei übernommen. Damit sind Ko-
ordinaten und Markenstrukturparameter für die zu bestückende Leiterplatte als Modell im
System festgelegt.
– Beim Bestückprozess wird dann wiederum mit den zuvor beschriebenen Bildverarbeitungsme-
thoden, 2D- und 1D-Verfahren die Marke gesucht. Das Mustersuchfenster wird in Moxelschrit-
ten über das Suchfeld geführt und auf größtmögliche Übereinstimmung bei den Grauwerten
von Referenzpassmarke und Leiterplattensuchmarke abgesucht (Korrelationsverfahren). Bei
Übereinstimmung von Referenz- und Suchmarke ist die Korrelation maximal.
– Ist die Marke gefunden, startet unter sehr genauer Bestimmung von Geometrie und Koordina-
ten der Passmarke das 1D-Mustersuchverfahren. Die genaue Markenform und Koordinaten
werden nun jeweils über die Spalten- und Reihenprofile (siehe Abb. 6.2 - 2) mit dem Korrela-
tionsverfahren bestimmt. Aus den gewonnenen Koordinaten werden Lage, Verdrehung und
Scherung der Leiterplatte bestimmt.
Ausschussmarkierungen (= Inkpunkte) werden ebenso nach der oben beschriebenen Me-
thode erfasst und ausgewertet.
6.2.5 Kriterien zur Erstellung von Passmarken
Grundsätzlich gelten sowohl für Passmarken als auch für Ausschussmarkierungen (Inkpunkte)
die gleichen Kriterien: Eindeutigkeit der Markenformen und gut erkennbare Strukturen, die sich
eindeutig von der Umgebung abheben. 6
Vorhandene Strukturen als Passmarken verwenden 6
Statt Passmarken können Sie auch eindeutig identifizierbare Strukturen innerhalb des Layouts
verwenden. Beachten Sie allerdings dabei, dass der Lötstopplack zumeist eine Kontrastver-
schlechterung mit sich bringt. 6
Ort der Marken 6
Bringen Sie die Passmarke an einer möglichst strukturfreien Stelle an, an der sie sich gut von der
Umgebung absetzt. Vom Markenzentrum aus gemessen sollte der Freiraum mindestens Marken-
größe + 1mm Freiraum auf jeder Markenseite haben. 6
Art der Marken 6
Es gibt 2 Arten von Marken: 6
– Positivmarken
Die Passmarke ragt über das Leiterplattenbasismaterial hinaus.
– Negativmarken
Die Passmarke ist in das Leiterplattenbasismaterial eingeätzt.
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Markenform 6
Wählen Sie als Markenform immer eine gutstrukturierte, markante Figur. 6
Empfohlene Markenformen: Rechteck, Quadrat oder Kreis 6
Eigenschaften 6
– Geringer Informationsgehalt (Marken können leicht mit Testpunkten verwechselt werden.)
HINWEIS 6
Achten Sie darauf, dass sich im Suchfeld der Marken keine ähnlichen Strukturen befinden.6
– Geringer Platzbedarf im Layout
– Sehr robust gegenüber unterschiedlichen Verzinnungsverfahren (z. B. Heißverzinnen).
Empfohlene Markenabmessungen 6
– für Quadrat und Rechteck:Seitenlänge 1,2mm - 2,2mm
– für den KreisDurchmesser 1,2mm - 2,2mm
Doppelkreuz und Einfachkreuz 6
Eigenschaften des Doppelkreuzes 6
– 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 Positi-
onen erkannt werden.
Eigenschaften des Einfachkreuzes 6
– Informationsgehalt etwas geringer als beim Doppelkreuz
– Geringerer Platzbedarf im Layout als beim Doppelkreuz
– Unempfindlicher als das Doppelkreuz bei hohen Verzinnungen