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Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6 5 Vision funktionen Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.403.xx 5.3 BE-Visionsys tem Einric hter 5 - 23 5.3 BE-Visionsystem Das BE-Vi sionsy stem er faßt die g enaue L age eines Ba…
5 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6
5.2 LP-Visionsystem Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.403.xx
5 - 22 Einrichter
–
Korrektur bei zwei Marken x-Lage
y-Lage
Verdrehung der Leiterplatte
–
Korrektur bei drei Marken : Idealerweise liegen die Geraden durch je zwei Markenzentren parallel zu
x- und y-Achse x-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.
●
Abstand der Marken zueinander
Die Marken können Sie beliebig auf die Leiterplatte verteilen. Sinnvoll ist es, wenn die Abstände der Mar-
ken an den beiden Achsen möglichst groß sind. Je weiter die Paßmarken auseinander liegen, umso
genauer sind die optische Lage- und Winkelbestimmung.
Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6 5 Visionfunktionen
Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.403.xx 5.3 BE-Visionsystem
Einrichter 5 - 23
5.3 BE-Visionsystem
Das BE-Visionsystem erfaßt die genaue Lage eines Bauelements, indem es zum einen den Versatz des Bau-
elementezentrums relativ zur Symmetrieachse der Pipette, zum anderen den Drehwinkelversatz zur Relativ-
drehstellung der Pipette ermittelt. Die Zustandsanalyse der Beinchenkonfiguration in x- und y-Richtung ist
ebenfalls möglich.
5.3.1 BE-Visionsystem des SIPLACE 80S-20-Bestückautomaten
5.3.1.1 Systembeschreibung
Das BE-Visionsystem besteht aus :
●
dem optischen System zur Lageerkennung der Bauelemente
Jeder 12er Revolverbestückkopf besitzt ein eigenes BE-Lageerkennungssystem in Sternstation 7 (siehe
Abb. 5.1.3, Seite 5 - 6).
●
der Visionauswerteeinheit
Bei jedem Automaten ist eine Auswerteeinheit zur LP- und BE-Lageerkennung im Steuereinschub unter-
gebracht (siehe Abb. 5.1.4, Seite 5 - 7 und Abb. 5.1.7, Seite 5 - 10).
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-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.
5.3.1.2 Technische Daten
Kamera-Typ : SONY XC75
Anzahl der Pixel : Kamera 768 (H) x 493 (V), Bild 746(H) x 484 (V)
Gesichtsfeld : 24 mm x 24 mm
Beleuchtungsmethode : Auflichtverfahren (Rotlicht), 3 LED-Ebenen
Bildverarbeitung : HALE - Grauwertverfahren (High 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
Minimaler Beinchenabstand : 0,3 mm
Minimaler Balldurchmesser bei
µ BGAs
: 250 µm
Anzahl der Gehäuseformen
≤
2047
5 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6
5.3 BE-Visionsystem Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.403.xx
5 - 24 Einrichter
5.3.1.3 Funktionsbeschreibung
Ein Segment des 12er Bestückkopfes nimmt an der Sternstation 1 ein Bauelement auf. Der Stern taktet wei-
ter, 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 Rot-
licht gleichmäßig aus. Die Optik bildet Bauelemente 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 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 Bestückrichtung. In Sternstation 1 wird das Bauelement dann lagekorrekt auf
die Leiterplatte bestückt.
5.3.2 BE-Visionsystem an dem SIPLACE 80F
4
- Bestückautomaten
5.3.2.1 Systembeschreibung
Das BE-Visionsystem besteht aus
●
dem optischen System zur Lageerkennung der Bauelemente.
Der
12er Revolverbestückkopf
besitzt ein BE-Lageerkennungssystem in Sternstation 7 (siehe Abb. 5.1.3,
Seite 5 - 6).
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.
5.1.7, Seite 5 - 10).