00192661-01 - 第235页
Betriebsanleitung SIPLACE F5/F5 HM 6 V isionfunktionen Softwareversion SR.407.xx Ausgabe 01/2001 DE 6.2 LP-Visionsyst em 235 HINWEIS 6 Das Suchfen ster soll so klein wi e m ö glic h gew ä hlt werden, um eine hohe Such ge…
6 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE F5/F5 HM
6.2 LP-Visionsystem Softwareversion SR.407.xx Ausgabe 01/2001 DE
234
– 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
6
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
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
4
2
5
6
3
1
Betriebsanleitung SIPLACE F5/F5 HM 6 Visionfunktionen
Softwareversion SR.407.xx Ausgabe 01/2001 DE 6.2 LP-Visionsystem
235
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
6
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.
1
2
3
6 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE F5/F5 HM
6.2 LP-Visionsystem Softwareversion SR.407.xx Ausgabe 01/2001 DE
236
– 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.