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5 Vi sion f unktionen Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6 5.3 BE-Visionsystem Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR .403.xx 5 - 28 Einricht er 5.3. 3.3 Funktionsbeschreibung Ein Segm ent des 6er Bestüc kkopfes nimmt a…
Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6 5 Visionfunktionen
Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.403.xx 5.3 BE-Visionsystem
Einrichter 5 - 27
5.3.3 BE-Visionsystem am SIPLACE 80F
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-6-Bestückautomaten
5.3.3.1 Systembeschreibung
Das BE-Visionsystem besteht aus
●
dem optischen System zur Lageerkennung der Bauelemente.
Der
6er Revolverbestückkopf
besitzt ein BE-Lageerkennungssystem in Sternstation 4 (siehe Abb. 5.1.9,
Seite 5 - 12).
Für den
IC-Bestückkopf
können bis zu zwei BE-Visionsysteme eingesetzt werden. Diese sind am Maschi-
nenständer des Automaten fest montiert (siehe Abb. 5.1.6, Seite 5 - 9). Das eine dient zur optischen Zen-
trierung von herkömmlichen Bauelementen mit Beinchenanschlüssen. Das andere, mit FC-Kamera,
zentriert optisch Flip-Chips (siehe ”Option ’Bauelement messen’”, Seite 5 - 82).
●
der Visionauswerteeinheit
Die Auswerteeinheit zur LP- und BE-Lageerkennung ist im Steuereinschub untergebracht (siehe Abb.
5.1.10, Seite 5 - 13).
BE-Lageerkennungssystem des 6er Revolverbestückkopfes
Eine CCD-Kamera mit Umlenkspiegel, Abbildungsoptik und LED-Beleuchtungssystem bildet das optische
BE-Lageerkennungssystem. Das nutzbare Gesichtsfeld der CCD-Kamera (SONY-Kamera XV75) beträgt
39x39 mm
2
. Zur Lageerkennung bzw. zum Beinchentest wird das BE im Auflichtverfahren von den LED-Zei-
len gleichmäßig ausgeleuchtet und mit der Optik auf den CCD-Chip scharf abgebildet. Mit Methoden der digi-
talen Bildverarbeitung, HALE-Verfahren (High Accuracy Lead Extraction) werden die Parameter für Lage,
Verdrehwinkel und Beinchenzustand ermittelt.
Die Visionauswerteeinheit (MVS) wurde schon in Abschnitt 5.2.1 beschrieben, da sie ja beide Funktionen von
LP- und BE-Auswertung übernimmt.
BE-Lageerkennungssystem für den IC-Kopf mit IC-Kamera
siehe Abschnitt 5.3.2.1 auf Seite 5 - 24
BE-Lageerkennungssystem für den IC-Kopf mit der FC-Kamera
siehe Abschnitt 5.3.2.1 auf Seite 5 - 24
5.3.3.2 Technische Daten
Kamera-Typ : SONY XC75
Anzahl der Pixel : Kamera 768 (H) x 493 (V), Bild 746 (H) x 484 (V)
Gesichtsfeld : 39 mm x 39 mm
Beleuchtungsmethode : Auflichtverfahren (Rotlicht), 2 (flach und steil) LED-Ebenen
Bildverarbeitung : HALE - Grauwertverfahren (High Accuracy Lead Extraction)
Bildschirm : RGB - Monitor (VGA-Modus) 640 x 484 Pixel
BE-Größen : 0,75 mm x 0,75 mm ... 32 mm x 32 mm
Spektrum der erkennbaren Bauelemente : 0603 bis 32 mm x 32 mm
PLCC SO, QFP, TSOP, SOT, MELF, CHIP, ICS, BGA
Minimaler Beinchenabstand : 0,5 mm
Minimaler Balldurchmesser bei BGAs : 400
µ
m
Anzahl der Gehäuseformen :
≤
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5 - 28 Einrichter
5.3.3.3 Funktionsbeschreibung
Ein Segment des 6er Bestückkopfes nimmt an der Sternstation 1 ein Bauelement auf. Der Stern taktet weiter,
weitere Bauelemente werden aufgenommen. In Sternstation 4 befindet sich die optische Einheit des BE-Visi-
onsystems. Dort angekommen leuchten zwei räumlich versetzte LED-Reihen das Bauelement mit Rotlicht
gleichmäßig aus. Die Optik bildet Bauelemente bis zu einer Höhe von 8,25 mm scharf auf den CCD-Chip der
Kamera ab.
Die von der Bauelementekamera erzeugte digitale BE-Abbildung wird in die Visionauswerteeinheit übertra-
gen. Mit Hilfe von Methoden der digitalen Bildverarbeitung (HALE-Verfahren) vergleicht die Auswerteeinheit
die BE-Abbildung mit einem zuvor im GF-Editor (Gehäuseform) 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 Störreflexio-
nen, unterschiedlichem 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 Bestückeinrichtung. In Sternstation 1 wird das Bauelement dann lagekorrekt
auf die Leiterplatte bestückt.
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Einrichter 5 - 29
5.3.4 Kriterien zur Erfassung von Bauelementen
Form der Bauelemente
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.
Kriterien für regelmäßige Bauelemente
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 Hauptachsen
(x-, y-Achse).
Abb. 5.3.1 Regelmäßiges Bauelement
➀
Symmetrieachse
Kriterien für unregelmäßige Bauelemente
Definition
Ein Bauelement wird als unregelmäßig bezeichnet, wenn es nicht die Bedingungen für regelmäßige Bauele-
mente erfüllt.
Zusätzliche Bedingungen für die Zentrierung mit dem BE-Visionsystem:
–
In einer Reihe sind bis zu 3 verschiedene Beinmodelle erlaubt.
–
In einer Reihe sind bis zu 15 Gruppen zulässig.