DE4339715C1 - Verfahren zur Messung der Lage eines Objekts - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Lage
eines Objekts, das von einer Videokamera aufgenommen und auf
einem Bildschirm dargestellt wird, wobei in die Darstellung
auf dem Bildschirm Meßlinien, deren Lage von einer
Bedienperson einstellbar ist, eingeblendet werden und wobei
die Koordinaten von Schnittpunkten der Meßlinien mit Kanten
des Objekts als die Lage des Objekts bezeichnende Größen
ausgegeben werden.
Ein bekanntes Verfahren benutzt bereits Meßlinien, die
elektronisch erzeugt und in die Darstellung des Objekts auf
dem Bildschirm eingeblendet werden. Die Meßlinien werden
dabei einmalig fest vom Bediener eingegeben. Dieses bekannte
Verfahren hat den Vorteil, daß die Schnittpunkte der
Meßlinien mit den Kanten des Objekts ohne allzu großen
Bildverarbeitungsaufwand bestimmt werden können. Außerdem
können durch die Einstellung der Meßlinien Stellen der
Objektkanten ausgewählt werden, die für die Lage des Objekts
typisch sind. Das Verfahren wird beispielsweise im Rahmen
der Fertigung verschiedener Erzeugnisse angewandt, wobei die
Lage der Werkstücke auf einer Transporteinrichtung vor
Beginn eines Bearbeitungsschrittes genau bekannt sein muß.
Das bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die einmal an einem
Referenzobjekt festgelegten Meßlinien bei Lageabweichungen der später zu
messenden Objekte häufig nicht mehr den Erfordernissen entsprechen. Dieses kann
bei einer translatorischen als auch bei einer rotatorischen Lageabweichung der
Objekte der Fall sein.
In der DE 26 07 360.9-A1 ist ein Verfahren zum automatischen Prüfen von
Masseteilen und Verschleißteilen beschrieben, wonach ein Bildfeld einer
Fernsehkamera, welches das zu untersuchende Objekt enthält, zeilenförmig
abgetastet wird, bis das zu prüfende Teil die Zeile mit einer vorgebbaren Länge
schneidet und das anschließend die Form des zu prüfenden Teiles in einem oder
mehreren zu dieser Bezugszeile parallelen Meßzeilen in vorgegebenem Abstand
geprüft wird. Das Verfahren erlaubt die Position des zu untersuchenden
Gegenstands senkrecht zur Abtastrichtung festzustellen und in vorgegebenem
Abstand zur Positionierung Abweichungen von einer vorgegebenen Formbreite
festzustellen. Translationen in den beiden anderen Richtungen und Rotationen des
Körpers können damit nicht bestimmt werden.
Die DE 38 42 636.6-A1 betrifft ein Verfahren zum Überprüfen von Bauteilen, bei
denen ihrer Lage nach definierte Bauteile, die entweder auf einem Transportband
oder in einer Verarbeitungsmaschine fixiert sind, mit einer Videokamera
aufgenommen werden. Das aufgenommene Bild wird von einem Computer in
entsprechende Grauwerte transponiert und mit einem Referenzbild verglichen.
Unterschiedliche Grauwerte in produktrelevanten Teilen werden dann als Fehler
angezeigt und zu einer entsprechenden Überarbeitung der Bauteile verwendet. Eine
Lagemessung der jeweiligen Objekte ist dabei nicht vorgesehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Verfahren zur Messung der
Lage eines Objekts mit Hilfe von Meßlinien auch bei Lageabweichungen die
Messung an vorgegebenen Stellen des Objekts durchführen zu können.
Diese Aufgabe wird für translatorische Lageabweichungen gemäß einer ersten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gelöst,
- - daß nach der Aufnahme eines als Referenz dienenden Objekts (Referenzobjekt) zwei senkrecht zueinderverlaufende Meßlinien eingegeben und die Koordinaten der Schnittpunkte mit dem Referenzeffekt berechnet werden,
- - daß nacheinander weitere gleichartige Objekte in eine Aufnahmeposition gebracht werden,
- - daß durch Ermittlung mindestens eines Schnittpunktes von Kanten des jeweiligen Objekts mit derjenigen Meßlinie, in deren Richtung eine Lageabweichung zu erwarten ist, welche die Bestimmung der Schnittpunkte mit der anderen Meßlinie unzulässig beeinflußt
- - daß aus dem ermittelten Schnittpunkt und dem mit dem Referenzobjekt an der gleichen Meßlinie ermittelten Schnittpunkt eine Lageabweichung berechnet wird und
- - daß die andere Meßlinie um die Lageabweichung verschoben wird.
Rotatorische Lageabweichungen werden bei einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung dadurch berücksichtigt,
- - daß nach der Aufnahme eines als Referenz dienenden Objekts (Referenzobjekt) drei Meßlinien über zwei Kanten des Objekts gelegt werden, wobei zwei Meßlinien parallel oder in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen und mit einer dritten Meßlinie einen Winkel von vorzugsweise 90° bilden,
- - daß die Koordinaten der Schnittpunkte berechnet werden,
- - daß nacheinander weitere gleichartige Objekte in eine Aufnahmeposition gebracht werden,
- - daß Schnittpunkte der Meßlinien mit dem jeweiligen Objekt ermittelt werden und
- - daß aus den ermittelten Schnittpunkten und den mit dem Referenzobjekt ermittelten Schnittpunkten die translatorische und rotatorische Lageabweichung berechnet wird.
Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, daß
mit Hilfe der Schnittpunkte der parallel verlaufenden
Meßlinien eine rotatorische Lageabweichung berechnet wird
und daß die dritte Meßlinie um die berechnete rotatorische
Lageabweichung gedreht wird.
Beide Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
können auch gemeinsam angewendet werden. Zu einer
benutzerfreundlichen Bedienung ist daher gemäß einer
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem mit
der Videokamera verbundenen Rechner in einem Menü
"Lageerkennung" eine Auswahl zwischen translatorischer
Lageerkennung und rotatorischer Lageerkennung sowie
translatorischer mit rotatorischer Lageerkennung vorgesehen.
Sofern jeweils zwei gegenüberliegende Kanten des Objekts zu
Meßzwecken geeignet sind, kann gemäß einer anderen
Weiterbildung die Genauigkeit der Lagemessung dadurch erhöht
werden, daß die Meßlinien jeweils in ihrer Richtung das
ganze Objekt überdecken und daß als die Lage bezeichnende
Größen der Mittelwert der Koordinaten mehrerer Kanten
ausgegeben wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht eine rechnerisch
einfache Ermittlung der Schnittpunkte darin, daß die
Bestimmung der Schnittpunkte durch Abtastung des durch die
Videokamera erzeugten Bildsignals entlang der Meßlinie
vorgenommen wird. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die
Abtastrichtung wählbar ist.
Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist insbesondere zur Überprüfung der Lage eines auf eine
Leiterplatte montierten Halbleiter-Bauelementes geeignet und
ist dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt ein in Draufsicht
als Rechteck abgebildetes Halbleiter-Bauelement mit mehreren
Reihen von Anschlüssen ist und daß die Meßlinien über die an
Seiten des Halbleiter-Bauelements befindlichen Anschlüssen
gelegt werden.
Eine erste Ausgestaltung dieser Ausführungsform besteht
darin, daß Toleranzwerte für eine translatorische und eine
rotatorische Fehlpositionierung des Halbleiter-Bauelements
sowie für Abstände der Anschlüsse eingegeben werden, daß in
einem Referenz-Meßlauf ein Bildverarbeitungssystem das Bild
des Halbleiter-Bauelements entlang der Meßlinien abtastet
und dabei die Lage der Schnittpunkte der Anschlüsse mit den
Meßlinien ermittelt und deren Koordinaten abgespeichert
werden, daß bei der Aufnahme weiterer Halbleiter-Bauelemente
das Bildverarbeitungssystem nach deren Aufnahme die weiteren
Halbleiter-Bauelemente entlang der Meßlinien abtastet, um
die Position der Schnittpunkte der Anschlüsse mit den
Meßlinien ermittelt, daß der Mittelwert aller
Schnittpunkt-Positionen für jede Meßlinie getrennt berechnet
wird und daß aus den Mittelwerten der
Schnittpunkt-Positionen von mindestens zwei Meßlinien die
Drehlage und die Translation des Halbleiter-Bauelementes
berechnet und mit den Toleranzen verglichen wird, daß der
minimale Abstand aller benachbarten
Anschluß/Lötfelder-Kombinationen berechnet und mit einer
voreingegebenen Toleranz verglichen wird, und daß bei einer
Überschreitung einer der Toleranzen ein Fehlersignal
abgegeben wird.
Eine zweite Ausgestaltung der dritten Ausführungsform
besteht darin, daß das Verhältnis zwischen hellen und
dunklen Bildelementen entlang den Meßlinien ermittelt und
mit dem entsprechenden Wert eines richtig positionierten
Halbleiter-Bauelements verglichen wird und daß bei
Abweichungen, die eine Toleranz überschreiten, ein
Fehlersignal abgegeben wird.
Durch die in weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
der Erfindung möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis Fig. 10 verschiedene Bildschirmdarstellungen zur
Erläuterung von Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 11 eine Anordnung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die in Fig. 11 dargestellte Anordnung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt eine Videokamera 1,
einen Bildverarbeitungsrechner 2 und einen Monitor 3 mit
einem Bildschirm 4. Mit Hilfe einer lediglich schematisch
angeordneten Transporteinrichtung 5 werden Objekte 6,
beispielsweise Stanzteile, in eine Aufnahme-Position
gebracht. Der Bildverarbeitungsrechner kann mit Hilfe einer
Tastatur 7 und einem weiteren Eingabegerät 8, beispielsweise
einer Maus, bedient werden. An einem Ausgang 9 sind die vom
Bildverarbeitungsrechner 2 erstellten Daten zur weiteren
Verwendung abnehmbar.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 soll die genaue
Lage eines Objekts ermittelt werden, das die Form eines
langgestreckten Rechtecks aufweist. Dazu wird zunächst ein
Referenzobjekt 11 in die Aufnahme-Position gebracht. Eine
Meßlinie 12 verläuft in Y-Richtung und kann vom Bediener mit
Hilfe der Maus 8 (Fig. 11) in X-Richtung bewegt werden, was
durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Zur Bestimmung der
Lage in X-Richtung dient eine Meßlinie 13, die vom Bediener
in Y-Richtung verstellbar ist. Beide Meßlinien 12, 13 werden
zur Messung der Lage des Objekts 11 in die Mitte einer
jeweils die Meßlinien schneidenden Kante eingestellt.
Der Bildverarbeitungsrechner tastet das aufgenommene Bild
entlang den Meßlinien ab. Voraussetzungsgemäß weist das
Objekt 11 gegenüber dem Hintergrund 14 einen Kontrast auf,
so daß beim Abtasten der Kanten des Objekts jeweils ein
Signalsprung entsteht, dessen Koordinate die Lage des
Objekts 11 beschreibt. Gemäß einer Weiterbildung der
Erfindung ist vorgesehen, daß die Abtastrichtung wählbar
ist. Das Bild kann also beispielsweise entlang der Meßlinie
13, von links beginnend nach rechts oder umgekehrt,
abgetastet werden. Dadurch kann ohne großen
Bilderkennungsaufwand sichergestellt werden, daß jeweils die
richtige Kante zur Messung der Lage dient. Denn es ist
durchaus möglich, daß sich im Verlauf einer Meßlinie mehrere
Kanten des Objekts 11 oder andere Objekte befinden, deren
Lage nicht gemessen werden soll.
Die Messung der Lage ist ferner möglich durch die Messung
zweier gegenüberliegender Kanten und die Mittelung der
Koordinaten dieser Kanten.
Nachdem gemäß Fig. 1 die Meßlinien 12, 13 festgelegt sind
und die Lage des Referenzobjekts 11 gemessen wurde, werden
nacheinander Objekte 11′ in die Aufnahme-Position gebracht,
deren Lage automatisch gemessen werden soll. Dabei sind
gegenüber dem Referenzobjekt 11 verschiedene Abweichungen
möglich, beispielsweise eine translatorische Lageabweichung
jeweils in X-Richtung und/oder in Y-Richtung und/oder eine
rotatorische Lageabweichung. Im Falle von Fig. 1 wird davon
ausgegangen, daß eine rotatorische Lageabweichung nicht
relevant ist, und daß eine Lageabweichung in Y-Richtung so
groß ist, daß eine Messung der Lage in X-Richtung mit Hilfe
der Meßlinie 13 nicht gewährleistet ist. Die mögliche
Lageabweichung in X-Richtung ist so klein, daß eine
Beeinflussung der Messung mit Hilfe der Meßlinie 12
vernachlässigbar ist.
Diese Unterschiede können durch Eigenschaften der
Transporteinrichtung 5 (Fig. 11) oder anderer das Objekt 11′
zuvor transportierenden Einrichtungen bedingt sein. Die
Unterschiede können jedoch auch durch die Form des Objekts
11, 11′ verursacht sein - wenn nämlich eine der Meßlinien
die jeweilige Kante nur in einem kleinen vorbestimmten
Längenbereich schneiden darf. Dieses ist bei dem in Fig. 1
dargestellten Beispiel bei der Meßlinie 13 der Fall.
Zur Messung der Lage des Objekts 11′ wird daher bei
unveränderter Meßlinie 12 der Schnittpunkt 15′ des Objekts
11′ durch Abtasten entlang der Meßlinie 12 ermittelt.
Entsprechend der Lageabweichung gegenüber dem Schnittpunkt
15 wird durch Verschiebung der Meßlinie 13 eine Meßlinie 13′
erzeugt, deren Schnittpunkt 16′ mit dem Objekt 11′ eine
weitere Koordinate der Lage des Objekts 11′ ergibt.
Bei dem Beispiel nach Fig. 2 soll ein Objekt vermessen
werden, das nur in Y-Richtung durch gerade Kanten begrenzt
ist. Wie in Fig. 1 ist dabei das Referenzobjekt 21
durchgezogen dargestellt, während das jeweils zu messende
Objekt 21′ gestrichelt ist. Die Meßlinien 22 und 23 werden,
wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, vom Bediener
eingestellt. Durch eine Lageabweichung des Objekts 21′
gegenüber dem Referenzobjekt 21 in Y-Richtung würde bei der
Abtastung entlang der Meßlinie 23 ein Fehler δ in X-Richtung
entstehen. Durch eine Verschiebung der Meßlinie 23 zur
Meßlinie 23′ wird die Lage des Objekts 21′ in X-Richtung
jedoch richtig gemessen.
Während bei den im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2
erläuterten Beispielen die Meßlinien parallel zu den durch
die Abtastung vorgegebenen Koordinaten X und Y verlaufen,
kann es bei nicht parallel zu den Koordinaten verlaufenden
Objekt-Kanten vorteilhaft sein, die Meßlinien orthogonal zu
den Kanten des Objekts zu legen, um stets den stärksten
Gradienten der Kante zu erhalten. Ein Beispiel dafür ist in
Fig. 3 mit einem trapezförmigen Objekt 25 und zwei Meßlinien
27, 28 dargestellt.
Zur Erhöhung der Genauigkeit können anstelle einer Meßlinie,
der Hauptmeßlinie, mehrere parallelverlaufende
Hilfsmeßlinien gelegt werden. Die sich dadurch ergebenden
Schnittpunkte werden gemittelt. Zur Erzeugung dieser
Hilfsmeßlinien wird eine Option "Hilfsmeßlinien" im Programm
des Bildverarbeitungsrechners 2 angewählt und der Abstand
der Hilfsmeßlinien zu der jeweiligen Hauptmeßlinie
festgelegt. Ein Beispiel dafür zeigt Fig. 4 mit einem Objekt
31, den Hauptmeßlinien 32, 33 und jeweils zwei dazu parallel
verlaufenden Hilfsmeßlinien 34, 35 und 36, 37.
Anstelle weniger Meßlinien kann jeweils auch eine
Meßlinienschar erzeugt werden, welche auf dem Bildschirm
jeweils als Rechteck 42, 43 (Fig. 5) in Erscheinung tritt,
welche sich mit dem zu messenden Objekt 41 überschneidet.
Die Breite der Hilfslinienschar kann ebenfalls mit Hilfe des
Menüs eingestellt werden.
Wie bereits erwähnt, ist die Abtastung von Meßlinien zur
Bestimmung der Lage des Objekts in relativ einfacher Weise
ohne spezielle Bildverarbeitungsschaltungen möglich. Es ist
jedoch im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen,
spezielle Bildverarbeitungsschaltungen zur Unterstützung der
Abtastung der Kanten innerhalb eines definierten
rechteckigen Bereichs 42, 43 in Form einer
Echtzeit-Kantendetektion durchzuführen. Die Schaltungen zur
Detektion von Kanten in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung
sind an sich bekannt und bedürfen keiner weiteren
Erläuterung.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel, bei welchem Meßlinien 47, 48
beidseitig über ein Objekt 46 hinausragen. Wird dann im Menü
die Betriebsart "Durchmesser" gewählt, werden die
Schnittpunkte der beiden äußeren Kanten mit den Meßlinien
bestimmt und deren Koordinaten gemittelt, um zu genaueren
Lagedaten zu gelangen. Hiermit ist beispielsweise eine
effiziente Methode des Durchmessers eines Kreises möglich.
Kann eine Verdrehung der Objekte gegenüber ihrer Sollage
vorliegen, so werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
mindestens drei Meßlinien verwendet. Von diesen sind zwei in
einem spitzen Winkel oder parallel ausgerichtet und die
dritte vorzugsweise in einem Winkel von etwa 90° zu den
parallel ausgerichteten geneigt. Ein Beispiel dafür ist in
Fig. 7 dargestellt, wobei ein rechteckförmiges
Referenzobjekt 51 und drei Meßlinien 52, 53, 54 vorgesehen
sind. Die Meßlinien 52, 53 bilden mit dem Referenzobjekt 51
Schnittpunkte 55, 56. Tritt später ein verdrehtes Objekt 51′
auf, so wird die Verdrehung anhand der Lageabweichung der
Schnittpunkte 55′ und 56′ gegenüber den Schnittpunkten 55
und 56 erkannt. Entsprechend dem dann ermittelten Drehwinkel
wird als dritte Meßlinie eine gegenüber der Meßlinie 54
verdrehte Meßlinie 54′ erzeugt.
Per Menüführung kann vorgegeben werden, welche der drei
Meßlinien zuerst (ohne Nachführung) und welche als zweite
(mit oder ohne Nachführung) abgetastet wird und ob die
verbleibende dritte Meßlinie mit oder ohne Nachführung
abgetastet wird.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel mit einem unregelmäßig
geformten Objekt 61, dessen Ränder von drei Meßlinien 62,
63, 64 geschnitten werden. Dabei soll der Schnittpunkt mit
der Meßlinie 64 unabhängig von der jeweiligen horizontalen
Lage des Objekts am höchsten Punkt des rechten Teils des
Objekts gemessen werden. Dazu wird mit Hilfe der Meßlinie 63
die horizontale Lageabweichung eines zu messenden Objekts
61 gegenüber dem Referenzobjekt 61 gemessen und die
Meßlinie 64 entsprechend verschoben, wodurch die Meßlinie
64′ entsteht.
Anhand der Fig. 9 und 10 wird im folgenden die Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen
Sichtprüfung von bestückten Leiterplatten am Beispiel einer
Lageprüfung eines integrierten Schaltkreises erläutert. Der
integrierte Schaltkreis 71 weist ein rechteckiges Gehäuse 72
und zwei Reihen von jeweils vier Anschlüssen 73 auf, die bei
der Montage des integrierten Schaltkreises auf Lötfelder 74
aufgelötet werden. Dabei sind die Lötfelder 74 etwas breiter
als die Anschlüsse 73. Die Anschlüsse 73 und die Lötfelder
74 sind metallisch glänzend - in der Lötaufnahme also hell -
und daher nicht voneinander zu unterscheiden. Ein
signifikanter Kontrast ist jedoch zwischen den Anschlüssen
73 und den Lötfeldern 74 einerseits und der Leiterplatte
andererseits gegeben. Zur Prüfung der Lage des integrierten
Schaltkreises werden zwei Meßlinien 75, 76 über jeweils eine
Reihe von Anschlüssen 73 bzw. Lötfeldern 74 gelegt. Bei der
Abtastung jeweils einer der Meßlinien werden entlang der
Meßlinie abwechselnd helle und dunkle Bildelemente
festgestellt. Das Verhältnis zwischen hell und dunkel ist
bei dem in der richtigen Lage befindlichen Schaltkreis 71
durch die Breite der Lötfelder 74 und deren Zwischenräume
bestimmt.
Befinden sich jedoch die Anschlüsse 73′ (Fig. 10) durch
einen Versatz in Richtung der Meßlinien oder durch eine
Verdrehung des integrierten Schaltkreises 71 nicht mehr
vollständig auf den Lötfeldern 74, werden weniger dunkle und
dafür umso mehr helle Bildelemente entlang der Meßlinien 75,
76 festgestellt. Der Bildverarbeitungsrechner 2 (Fig. 11)
gibt dann eine entsprechende Fehlermeldung aus.
Claims (12)
1. Verfahren zur Messung der Lage eines Objekts, das von einer Videokamera
aufgenommen und auf einem Bildschirm dargestellt wird, wobei in die Darstellung
auf dem Bildschirm Meßlinien, deren Lage von einer Bedienperson einstellbar ist,
eingeblendet werden und wobei die Koordinaten von Schnittpunkten der Meßlinien
mit Kanten des Objekts als die Lage des Objekts bezeichnende Größen ausgegeben
werden, dadurch gekennzeichnet,
- - daß nach der Aufnahme eines als Referenz dienenden Objekts (Referenzobjekt) zwei senkrecht zueinander verlaufende Meßlinien eingegeben und die Koordinaten der Schnittpunkte mit dem Referenzobjekt berechnet werden
- - daß nacheinander weitere gleichartige Objekte in eine Aufnahmeposition gebracht werden,
- - daß durch Ermittlung mindestens eines Schnittpunktes von Kanten des jeweiligen Objekts mit derjenigen Meßlinie, in deren Richtung eine Lageabweichung zu erwarten ist, welche die Bestimmung der Schnittpunkte mit der anderen Meßlinie unzulässig beeinflußt,
- - daß aus dem ermittelten Schnittpunkt und dem mit dem Referenzobjekt an der gleichen Meßlinie ermittelten Schnittpunkt eine Lageabweichung berechnet wird und
- - daß die andere Meßlinie um die Lageabweichung verschoben wird.
2. Verfahren zur Messung der Lage eines Objekts, das von
einer Videokamera aufgenommen und auf einem Bildschirm
dargestellt wird, wobei in die Darstellung auf dem
Bildschirm Meßlinien, deren Lage von einer Bedienperson
einstellbar ist, eingeblendet werden und wobei die
Koordinaten von Schnittpunkten der Meßlinien mit Kanten des
Objekts als die Lage des Objekts bezeichnende Größen
ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet,
- - daß nach der Aufnahme eines als Referenz dienenden Objekts (Referenzobjekt) drei Meßlinien über zwei Kanten des Objekts gelegt werden, wobei zwei Meßlinien parallel oder in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen und mit einer dritten Meßlinie einen Winkel von vorzugsweise 90° bilden,
- - daß die Koordinaten der Schnittpunkte berechnet werden,
- - daß nacheinander weitere gleichartige Objekte in eine Aufnahmeposition gebracht werden,
- - daß Schnittpunkte der Meßlinien mit dem jeweiligen Objekt ermittelt werden und
- - daß aus den ermittelten Schnittpunkten und den mit dem Referenzobjekt ermittelten Schnittpunkten die translatorische und rotatorische Lageabweichung berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
mit Hilfe der Schnittpunkte der parallel verlaufenden
Meßlinien eine rotatorische Lageabweichung berechnet wird
und daß die dritte Meßlinie um die berechnete rotatorische
Lageabweichung gedreht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit der Videokamera
verbundenen Rechner in einem Menü "Lageerkennung" eine
Auswahl zwischen translatorischer Lageerkennung und
rotatorischer Lageerkennung sowie translatorischer mit
rotatorischer Lageerkennung vorgesehen ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßlinien jeweils in ihrer
Richtung das ganze Objekt überdecken und daß als die Lage
bezeichnende Größen der Mittelwert der Koordinaten mehrerer
Kanten ausgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Schnittpunkte
durch Abtastung des durch die Videokamera erzeugten
Bildsignals entlang der Meßlinie vorgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abtastrichtung wählbar ist.
8. Verfahren zur Messung der Lage eines Objekts, das von
einer Videokamera aufgenommen und auf einem Bildschirm
dargestellt wird, wobei in die Darstellung auf dem
Bildschirm Meßlinien, deren Lage von einer Bedienperson
einstellbar ist, eingeblendet werden und wobei die
Koordinaten von Schnittpunkten der Meßlinien mit Kanten des
Objekts als die Lage des Objekts bezeichnende Größen
ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt
ein in Draufsicht als Rechteck abgebildetes
Halbleiter-Bauelement mit mehreren Reihen von Anschlüssen
ist und daß die Meßlinien über die an Seiten des
Halbleiter-Bauelements befindlichen Anschlüssen gelegt
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
Toleranzwerte für eine translatorische und eine rotatorische
Fehlpositionierung des Halbleiter-Bauelements sowie für
Abstände der Anschlüsse eingegeben werden, daß in einem
Referenz-Meßlauf ein Bildverarbeitungssystem das Bild des
Halbleiter-Bauelements entlang der Meßlinien abtastet und
dabei die Lage der Schnittpunkte der Anschlüsse mit den
Meßlinien ermittelt und deren Koordinaten abgespeichert
werden, daß bei der Aufnahme weiterer Halbleiter-Bauelemente
das Bildverarbeitungssystem nach deren Aufnahme die weiteren
Halbleiter-Bauelemente entlang der Meßlinien abtastet, um
die Position der Schnittpunkte der Anschlüsse mit den
Meßlinien ermittelt, daß der Mittelwert aller
Schnittpunkt-Positionen für jede Meßlinie getrennt berechnet
wird und daß aus den Mittelwerten der
Schnittpunkt-Positionen von mindestens zwei Meßlinien die
Drehlage und die Translation des Halbleiter-Bauelementes
berechnet und mit den Toleranzen verglichen wird, daß der
minimale Abstand aller benachbarten
Anschluß/Lötfelder-Kombinationen berechnet und mit einer
voreingegebenen Toleranz verglichen wird, und daß bei einer
Überschreitung einer der Toleranzen ein Fehlersignal
abgegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis zwischen hellen und dunklen Bildelementen
entlang den Meßlinien ermittelt und mit dem entsprechenden
Wert eines richtig positionierten Halbleiter-Bauelements
verglichen wird und daß bei Abweichungen, die eine Toleranz
überschreiten, ein Fehlersignal abgegeben wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils zwei gegenüberliegende Meßlinien
gemeinsam einstellbar sind, deren Orientierung in zwei
Varianten (senkrecht/waagerecht) voreingestellt wird, und
deren Lage, Abstand und Länge im Bildfeld gemeinsam so
verändert werden, daß sie auf die zwei
Anschluß/Lötfeld-Reihen des Halbleiter-Bauelements zu liegen
kommen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils vier Meßlinien gemeinsam per
Menüführung in Form eines Quadrats erzeugt werden, dessen
Größe und Lage per Menüführung so veränderbar sind, daß sie
über die Anschluß/Lötfeld-Positionen zu liegen kommen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4339715A DE4339715C1 (de) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Verfahren zur Messung der Lage eines Objekts |
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DE4339715A DE4339715C1 (de) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Verfahren zur Messung der Lage eines Objekts |
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DE4339715C1 true DE4339715C1 (de) | 1995-04-20 |
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ID=6503118
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DE4339715A Expired - Lifetime DE4339715C1 (de) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Verfahren zur Messung der Lage eines Objekts |
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