EP2852830A1 - Verfahren zum erkennen einer auf einem substrat aufzubringenden struktur mit mehreren optischen bild-aufnahmeeinheiten sowie einer vorrichtung hierfür - Google Patents

Verfahren zum erkennen einer auf einem substrat aufzubringenden struktur mit mehreren optischen bild-aufnahmeeinheiten sowie einer vorrichtung hierfür

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EP2852830A1
EP2852830A1 EP13723127.0A EP13723127A EP2852830A1 EP 2852830 A1 EP2852830 A1 EP 2852830A1 EP 13723127 A EP13723127 A EP 13723127A EP 2852830 A1 EP2852830 A1 EP 2852830A1
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EP
European Patent Office
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image
optical
optical recording
devices
sensor head
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13723127.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Gruber
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QUISS Qualitaets InspektionsSysteme und Service GmbH
Original Assignee
QUISS Qualitaets InspektionsSysteme und Service GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by QUISS Qualitaets InspektionsSysteme und Service GmbH filed Critical QUISS Qualitaets InspektionsSysteme und Service GmbH
Publication of EP2852830A1 publication Critical patent/EP2852830A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a method for recognizing and evaluating a structure to be applied to a substrate with at least one or more optical image recording units according to the preamble of claim 1 and a corresponding apparatus therefor.
  • the problem here is the web-like course of the structure to be applied to the substrate, since the structure changes depending on the movement of the applicator relative to the substrate from the surveillance area of a camera in the surveillance area of another camera for the viewer of the respective images of a camera arises no easy to understand representation of the course of the adhesive trace.
  • At least one optical recording device in particular a plurality of preferably three optical recording devices is provided, wherein the images of the optical recording devices are connected to a plan view such that the representation of the optical recording devices is output in a common image, wherein the optical recording devices as a center Application device for applying the structure to the substrate.
  • the images of the optical pickup devices consisting of a plurality of image acquisition sensors, are assembled into an overall image to give a 360 ° view around the application unit.
  • the overall picture is already assembled in the sensor head, which reduces the wiring.
  • the implementation of several optical units within the sensor allows a very compact sensor.
  • At least two, preferably three optical recording devices (CCD or CMOS chips) are already assembled in the sensor head to form a preferably round overall image
  • the image acquisition frequency is increased in accordance with the data reduction by the inclusion of only a defined section of the image of each optical recording device, wherein the cutout is preferably a disk segment.
  • the read range is defined during the calibration and thus electronically adjusted. Due to the defined section of the image for the further image analysis, a mechanical calibration of the recording devices can be omitted, whereby set-up times and complex alignment elements can be saved since the calibration is done electronically by the defined selection of the section of the image Furthermore, by the defined limitation of the image to be evaluated respective optical pickup device, the image pickup frequency can be increased.
  • the optical pickup devices in a sensor head around the Ordering device are arranged, wherein the optical pickup devices each have a CCD chip or CMOS chip, which are each connected in the sensor head with a device for composition of the overall picture, then reduce the required components whereby a compact design of the device according to the invention is also possible.
  • the compact design again geometrically complex component can be checked because the sensor head has smaller outer dimensions. If three image sensors, in particular CCD or C OS image sensors, are already combined to form an image in the sensor head and transmitted as an overall image to the external image evaluation unit, this reduces the required components and enables a more compact design of the sensor system. In addition, only one full image per shot is transmitted, so that the wiring is reduced.
  • Another significant advantage is that the image sensors record the images synchronously and thus a temporal assignment of the individual biosensors is not required
  • the optical pickup devices in the sensor head are connected to a device for triggering and flashing control of the illumination, which is designed in particular in the form of a multiplicity of flashed LEDs in the sensor head.
  • the image sensors are triggered synchronously with the illumination with a short exposure time.
  • a separate trigger line from an external image evaluation unit was previously required.
  • Another advantage of the invention is that the optical recording devices, the trigger and flash control device and the device for the composition of the overall image are connected in the sensor head such that a single connection from the sensor head to an external processing device, in particular an Ethernet connection, to Detecting and checking the structure to be applied is provided, so that the controller for the flash controller is integrated into the sensor.
  • Main advantage of Power over Ethernet is that you can save a power supply cable and so in hard to reach places or In areas where many cables would be able to install Ethernet-attached devices.
  • monitoring automatically shifts from one disk segment of an optical recording device to another disk segment of the adjacent optical recording device when the job structure to be monitored extends from one disk segment of one optical recording device to another disk segment of the adjacent optical recording device.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the method according to the invention for monitoring a trace of adhesive.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the method according to the invention of FIG. 1.
  • Figure 3 shows a schematic representation of the image according to the inventive method of Fig. 1 and 2 without adhesive trace.
  • FIG. 4 shows an image of cameras according to the prior art for adhesive monitoring.
  • FIG. 5 is an illustration of a device according to the invention.
  • Figure 6 shows an illustration of a device according to the invention with trigger and flash control.
  • FIG. 7 shows an illustration of a device according to the invention with connecting lines.
  • FIGS. 1 to 3 the essential features for applying and detecting a glue trace according to the invention are shown.
  • Three staggered squares 10, 20 and 30 each show a strip of images from three optical pickup devices, which are preferably arranged in a sensor head around an applicator, which is indicated schematically by the circle 40. Between the circle 40 of the applicator and the outer monitoring circuit 50, the monitoring of the adhesive track, not shown, takes place.
  • Fig. 2 the squares 10, 20 and 30 are shown separately, each showing a strip of images of three optical pickup devices used for image evaluation.
  • Fig. 3 shows an overall image of the active area of the adhesive inspection, wherein the images of the optical pickup devices in disc segments 11, 21, 31 are connected to a plan view, that the representation of the optical pickup devices is output in a common image, wherein the optical pickup devices as a center an applicator for applying the structure to the substrate.
  • the disk segments 11, 21, 31 result in each case through the image strips 10, 20, 30, wherein the boundary region extends from the center to the outside and is bounded by the outer ring 50 and the inner circle 40.
  • the adhesive track to be monitored thus always runs from the inner cage 40 to the outside and is checked and displayed in at least one slice segment 11, 21, 31, so that the viewing is simplified for users who can easily grasp the course of the order structure by the generated plan view. which has led to ambiguities in the known representation according to the unstructured image strips such as in Figures 5 and 6 of EP 1701803 and in Fig. 4 in particular in the transition from a camera to the next camera for the viewer.
  • the image strip 19, 29, 39 is shown below one another, which according to FIG. 1 corresponds to the image strip 10, 20, 30 with respective overlapping regions.
  • the view according to the invention of FIG. 3 gives the viewer a view which on the one hand enables the viewing angle from the perspective of the application device and on the other hand simplifies the documentation of the order structure.
  • the images of the optical Aufhahrnevorraumen consisting of several image sensing sensors, to form an overall image consisting of disk segments 11, 21, 31, to a 360 ° view around the Order unit.
  • the device according to the invention for detecting a structure to be applied to a substrate according to FIGS. 5 to 7 will now be explained below.
  • an exemplary sensor head 80 of the device according to the invention is shown, in which 3 CCD chips 51, 52, 53 are arranged concentrically around an opening for an applicator, not shown. Further, in the sensor head 80 of a device for composition of the overall image 71 is provided, with which the 3 CCD chips 51, 52, 53 are connected to already generate an overall image in the sensor head, which is passed to an external evaluation unit, which is the wiring reduced
  • FIG. 6 the structure of FIG. 5 is extended by a schematically illustrated device for trigger and flash control 72 for a lighting module, which may be designed in particular in the form of a plurality of flashed LEDs in the sensor head.
  • the image sensors are triggered synchronously with the illumination with a short exposure tent.
  • a separate trigger line from an external image evaluation unit was previously required. By optically coupling the illumination in the sensor, the trigger for the image sensors is generated, thereby eliminating the trigger line
  • Fig. 7 shows the structure of the device according to the invention of Fig. 6, wherein the electrical connections between the CCD chips 51, 52, 53 and the means for composition of the overall image 71 are respectively shown, which in turn with the means for trigger and flash control 72 is connected to a lighting module. Therefore, it is a further advantage of the invention that the optical pickup devices 51, 52, 53, the trigger and flash control device 72 and the total image composition device 71 are so connected in the sensor head that a single connection from the sensor head to an external one Processing device, in particular an Ethernet connection, is provided for detecting and checking the structure to be applied, so that the controller for the flash controller is integrated into the sensor This reduces the wiring, since only Gigabit Ethernet connection plus Power over Ethernet for the inventive device is sufficient.
  • the teach-in run may generate the image sequence which then allows for automatic parameterization.
  • This parameterization may optionally be preset by the user and used for the inspection run along with a history file for the inspection of an applied adhesive trace
  • the invention describes a method and a device having at least one optical recording device, in particular a plurality of preferably three optical recording devices, wherein the images of the optical recording devices are connected to a plan view such that the representation of the optical recording devices is output in a common image, wherein the optical pickup devices as center have an application device for applying the structure to the substrate.

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Abstract

Es wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bkennen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur, vorzugsweise eine Kleberaupe oder eine Dichtmittelspur, mit mindestens einer optischen Aufnahmevorrichtung, insbesondere mehrere optische Aufnahmevorrichlungen beschrieben, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Bilder der optischen Aufnahmevorrichlungen zu einer Draufsicht derart verbunden werden, dass die Darstellung der optischen Aufnahmeeinrichtungen in einer gemeinsamen Abbildung ausgegeben wird, wobei die optischen Aufnahmeeinrichtungen als Zentrum eine Auftragseinrichtung zur Aufbringung der Struktur auf das Substrat aufweisen.

Description

Verfahren zum Erkennen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur mit mehreren optischen Bild-Aufnahmeeinhelten sowie einer Vorrichtung hierfür
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen und Beurteilen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur mit zumindest einer bzw. mehreren optischen Bild-Aufnahmeeinheiten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung hierfür.
Herkömmlicherweise werden bislang zum Erkennen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur optische Vermessungen durchgeführt, wobei häufig verschiedene Systeme zur vollautomatischen Prüfung der Struktur, u.a. Klebstoff und Dichtmittelraupen, verwendet werden.
Es ist bekannt, dass derartige Vorrichtungen mehrere Kameras im Sensorkopf aufweisen, wie beispielweise aus der EP 1701803 beschrieben wird. Hierzu werden klassisch ein bis mehrere Kameras, vorzugsweise drei Kameras, eingesetzt, die für eine durchgängige Erkennung auch bei einem bahnförmigen Verlauf der Struktur, um die Auftragseinrichtung angeordnet werden. Die aufgenommen Bilder werden, voneinander unabhängig, an einen übergeordneten Rechner zur Auswertung weitergeleitet. Dazu ist es erforderlich, die Bilddaten im Videoformat oder in bereits digitalisierter Form pro Kamera separat zu übertragen, wie beispielsweise in Figur 5 und 6 der EP 1701803 dargestellt ist.
Problematisch ist hierbei der bahnförmige Verlauf der aufzubringenden Struktur auf dem Substrat, da die Struktur in Abhängigkeit von der Bewegung der Auftragseinrichtung relativ zu dem Substrat von dem Überwachungsbereich einer Kamera in den Überwachungsbereich einer anderen Kamera wechselt Für den Betrachter der jeweiligen Bilder einer Kamera ergibt sich damit keine leicht nachvollziehbare Darstellung des Verlaufs der Kleberspur.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Erkennen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur für zumindest zwei bzw. mehreren optische Aufnahmeeinrichtungen bereitzustellen, welche die Überwachung und Darstellung der Auftragsstruktur bzw. Kleberspur vereinfacht.
Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Erkennen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur für zumindest zwei bzw. mehreren Kameras bereitzustellen, welches die Übertragung der Bildinformation an einen übergeordneten Rechner reduziert. Diese Aufgaben werden verfahrenstechnisch mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie vorrichtungstechnisch mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst
Gemäß der Erfindung ist mindestens einer optischen Aufnahmevorrichtung, insbesondere mehrere vorzugsweise drei optische Aufnahmevorrichtungen vorgesehen, wobei die Bilder der optischen Aufnahmevorrichtungen zu einer Draufsicht derart verbunden werden, dass die Darstellung der optischen Aufnahmeeinrichtungen in einer gemeinsamen Abbildung ausgegeben wird, wobei die optischen Aufnahmeeinrichtungen als Zentrum eine Auftragseinrichtung zur Aufbringung der Struktur auf das Substrat aufweisen. Dadurch vereinfacht sich die Betrachtung für Benutzer, welche den Verlauf der Auftragsstruktur durch die Draufsicht unproblematisch erfassen können, was bei der bekannten Darstellung gemäß der unstrukturierten Bildstreifen wie beispielsweise in Figur 5 und 6 der EP 1701803 insbesondere im Übergang von einer Kamera zur nächsten Kamera für den Betrachter zu Unklarheiten geführt hat Für den Betrachter ergibt sich gemäß der Erfindung eine Ansicht, die zum einen den Blickwinkel aus der Perspektive der Auftragseinrichtung ermöglicht und zum anderen die Dokumentation der Auftragsstruktur vereinfacht.
Vorzugsweise werden die Bilder der optischen Aufnahmevorrichtungen, bestehend aus mehreren Bildaufnahme-Sensoren, zu einem Gesamtbild zusammengesetzt, um einen 360°-Blick um die Auftragseinheit zu ergeben. Das Gesamtbild wird bereits im Sensorkopf zusammengesetzt, wobei dies die Verkabelung reduziert. Die Umsetzung mehrerer optischer Einheiten innerhalb der Sensorik ermöglicht einen sehr kompakten Sensor. Mindestens zwei, vorzugsweise drei optische Aufnahmeeinrichtungen (CCD- oder CMOS- Chips) werden bereits im Sensorkopf zu einem vorzugsweise runden Gesamtbild zusammengesetzt
Besonders von Vorteil ist es, wenn die Bildaufnahmefrequenz entsprechend der Datenverminderung durch die Aufnahme von lediglich einem definierten Ausschnitt des Bildes jeder optischen Aufnahmevorrichtung erhöht wird, wobei der Ausschnitt vorzugsweise ein Scheibensegment ist. Der Auslesebereich wird bei der Kalibrierung definiert und damit elektronisch justiert. Durch den definierten Ausschnitt des Bildes für die weitere Bildauswertung kann auch eine mechanische Kalibrierung der Aufnahmeeinrichtungen entfallen, wodurch Rüstzeiten und komplexe Ausrichtungselemente eingespart werden können, da die Kalibrierung elektronisch durch die definierte Auswahl des Ausschnitts des Bildes erfolgt Ferner kann durch diedefinierte Begrenzung des auszuwertenden Bildes der jeweiligen optischen Aufnahmevorrichtung die Bildaufnahmefrequenz erhöht werden.
Wenn die optischen Aufnahmevorrichtungen in einem Sensorkopf um die Auftragseinrichtung angeordnet sind, wobei die optischen Aufnahmevorrichtungen jeweils einen CCD-chip oder CMOS-chip aufweisen, welche jeweils im Sensorkopf mit einer Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes verbunden sind, dann reduzieren sich die erforderlichen Komponenten wodurch ebenso ein kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht wird. Als Folge des kompakten Aufbaus können wiederum geometrisch komplexe Bauteil überprüft werden, da der Sensorkopf geringere Außenmaße aufweist. Wenn drei Bildsensoren, insbesondere CCD- oder C OS-Bildsensoren, im Sensorkopf bereits zu einem Bild zusammengesetzt werden und als Gesamtbild zur externen Bildauswerteeinheit übertragen, so reduziert dies die erforderlichen Komponenten und ermöglicht einen kompakteren Aufbau der Sensorik. Außerdem wird nur ein Gesamtbild pro Aufnahme übertragen, so dass sich die Verkabelung reduziert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass die Bildsensoren synchron die Bilder aufnehmen und dadurch eine zeitliche Zuordnung der einzelnen Biidsensoren nicht erforderlich ist
Gemäß einer bevorzugte Ausführungsform sind die optischen Aufnahmevorrichtungen in dem Sensorkopf mit einer Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung für die Beleuchtung verbunden, welche insbesondere in Form einer Vielzahl von geblitzten LEDs im Sensorkopf ausgebildet ist. Um bei einer hohen Geschwindigkeit der Auftragsvorrichtung scharfe Abbildungen zu erzeugen, werden die Bildsensoren synchron mit der Beleuchtung mit einer kurzen Belichtungszeit getriggert. Für die Triggerung der Bildsensoren war bisher eine eigene Triggerleitung von einer externen Bildauswerteeinheit erforderlich. Durch eine optische Kopplung der Beleuchtung im Sensor wird der Trigger für die Bildsensoren erzeugt, so dass dadurch die Triggerleitung entfällt
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die optischen Aufnahmevorrichtungen, die Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung und die Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes derart im Sensorkopf verbunden sind, dass eine einzige Verbindung vom Sensorkopf zu einer externen Verarbeitungseinrichtung, insbesondere eine Ethernet -Verbindung, zum Erkennen und Überprüfen der aufzubringenden Struktur vorgesehen ist, so das die Steuerung für den Blitzcontroller in den Sensor integriert wird. Dies reduziert die Verkabelung, da nur noch Gigabit-Ethernet Verbindung plus Power over Ethernet für die erfindungsgemäße Vorrichtung ausreichend ist Hauptvorteil von Power over Ethernet ist, dass man ein Stromversorgungskabel einsparen kann und so auch an schwer zugänglichen Stellen oder In Bereichen, in denen viele Kabel stören würden, Ethernet- angebundene Geräte installieren kann. Somit lassen sich einerseits zum Teil drastisch Installationskosten einsparen, andererseits kann der damit einfach zu realisierende Einsatz einer zentralen unterbrechungsfreien Stromversorgung die Ausfallsicherheit der angeschlossenen Geräte erhöhen. Gemäß dem Verlauf der Auftragsstruktur wird zur Überwachung automatisch von einem Scheibensegment einer optischen Aufnahmeeinrichtung zu einem weiteren Scheibensegment der angrenzenden optischen Aufnahmeeinrichtung umgeschattet, wenn die zu überwachende Auftragsstruktur von einem Scheibensegment einer optischen Aufnahmeeinrichtung zu einem weiteren Scheibensegment der angrenzenden optischen Aufnahmeeinrichtung verläuft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen UnteransprQche.
Anhand der nachfolgenden Zeichnungen werden beispielhaft vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Oberwachen einer Klebstoffspur.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens von Fig. 1.
Figur 3 zeigt als schematische Darstellung das Abbild gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren von Fig. 1 und 2 ohne Klebstoffspur.
Figur 4 zeigt ein Abbild von Kameras gemäß dem Stand der Technik zur Klebstoffüberwachung.
Figur 5 ist eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 6 zeigt eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Trigger- und Blitzsteuerung.
Figur 7 zeigt eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Verbindungsleitungen.
Im Weiteren wird nun das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen einer auf einem Substrat aulzubringenden Struktur gemäß den Figuren 1 bis 3 erläutert. Gemäß Fig. 1 sind die wesentlichen Merkmale zum Aufbringen und Erkennen einer Kleberspur gemäß der Erfindung gezeigt. Drei zueinander versetzte Vierecke 10, 20 und 30 zeigen jeweils einen Streifen von Bildern von drei optische Aufnahmevorrichtungen, welche um eine Auftragseinrichtung, die schematisch durch den Kreis 40 angezeigt wird, bevorzugt in einem Sensorkopf angeordnet sind. Zwischen dem Kreis 40 der Auftragseinrichtung und dem äußeren Überwachungskreis 50 findet die Überwachung der nicht dargestellten Klebstoffspur statt.
In Fig. 2 sind die Vierecke 10, 20 und 30 separat dargestellt, welch jeweils einen Streifen von Bildern von drei optische Aufnahmevorrichtungen zeigen, welche zur Bildauswertung verwendet werden.
Fig. 3 zeigt ein Gesamtbild des aktiven Bereichs der Klebstoffüberprüfung, wobei die Bilder der optischen Aufnahmevorrichtungen in Scheibensegmenten 11 , 21, 31 zu einer Draufsicht verbunden sind, dass die Darstellung der optischen Aufnahmeeinrichtungen in einer gemeinsamen Abbildung ausgegeben wird, wobei die optischen Aufnahmeeinrichtungen als Zentrum eine Auftragseinrichtung zur Aufbringung der Struktur auf das Substrat aufweisen. Die Scheibensegmenten 11 , 21 , 31 ergeben sich jeweils durch die Bildstreifen 10, 20, 30, wobei der Grenzbereich vom Zentrum nach Außen verläuft und von dem Außenring 50 und Innenkreis 40 begrenzt wird. Die zu überwachende Klebstoffspur verläuft also stets vom Innenkrefs 40 nach außen und wird in mindestens einem Scheibensegmenten 11 , 21 , 31 überprüft und dort dargestellt, so dass sich die Betrachtung für Benutzer vereinfacht, welche den Verlauf der Auftragsstruktur durch die erzeugte Draufsicht unproblematisch erfassen können, was bei der bekannten Darstellung gemäß der unstrukturierten Bildstreifen wie beispielsweise in Figur 5 und 6 der EP 1701803 und in Fg. 4 insbesondere im Übergang von einer Kamera zur nächsten Kamera fürden Betrachter zu Unklarheiten geführt hat.
In Flg. 4 ist der Bildstreifen 19, 29, 39 untereinander dargestellt, welcher gemäß Fg 1. den Bildstreifen 10, 20, 30 mit jeweiligen Überlappungsbereichen entspricht.
Für den Betrachter ergibt sich gegenüber der Darstellung von Fig.4 durch die Darstellung gemäß der Erfindung von Fig. 3 eine Ansicht, die zum einen den Blickwinkel aus der Perspektive der Auftragseinrichtung ermöglicht und zum anderen die Dokumentation der Auftragsstruktur vereinfacht.
Vorzugsweise werden die Bilder der optischen Aufhahrnevorrichtungen, bestehend aus mehreren Bildaufnahme-Sensoren, zu einem Gesamtbild bestehend aus Scheibensegmenten 11 , 21, 31 zusammengesetzt, um einen 360°-Blick um die Auftragseinheit zu ergeben.
Im folgenden wird nun das erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erkennen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur gemäß den Figuren 5 bis 7 erläutert.
Gemäß Fig. 5 ist ein beispielhafter Sensorkopf 80 der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, in welchem 3 CCD-chips 51, 52, 53 um eine Öffnung für eine nicht dargestellte Auftragseinrichtung konzentrisch angeordnet sind. Ferner ist im Sensorkopf 80 einer Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes 71 vorgesehen, mit welcher die 3 CCD-chips 51, 52, 53 verbunden sind, um im Sensorkopf bereits ein Gesamtbild zu erzeugen, welches zu einer externen Auswerteeinheit weitergegeben wird, wobei dies die Verkabelung reduziert
In Fig. 6 ist der Aufbau von Fg. 5 um eine schematisch dargestellte Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung 72 für ein Beleuchtungsmodul erweitert, welche insbesondere in Form einer Vielzahl von geblitzten LEDs im Sensorkopf ausgebildet sein kann. Um bei einer hohen Geschwindigkeit der Auftragsvorrichtung scharfe Abbildungen zu erzeugen, werden die Bildsensoren synchron mit der Beleuchtung mit einer kurzen Belichtungszelt getriggert. Für die Triggerung der Bildsensoren war bisher eine eigene Triggerleitung von einer externen Bildauswerteeinheit erforderlich. Durch eine optische Kopplung der Beleuchtung im Sensor wird der Trigger für die Bildsensoren erzeugt, so dass dadurch die Triggerleitung entfällt
Fig. 7 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 6, wobei die elektrischen Verbindungen zwischen den CCD-chips 51 , 52, 53 und der Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes 71 jeweils dargestellt sind, welche wiederum mit der Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung 72 für ein Beleuchtungsmodul verbunden ist. Daher ist es ein weiterer Vorteil der Erfindung , dass die optischen Aufnahmevorrichtungen 51, 52, 53, die Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung 72 und die Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes 71 derart im Sensorkopf verbunden sind, dass eine einzige Verbindung vom Sensorkopf zu einer externen Verarbeitungseinrichtung, insbesondere eine Ethernet -Verbindung, zum Erkennen und Überprüfen der aufzubringenden Struktur vorgesehen ist, so dass die Steuerung für den Blitzcontroller in den Sensor integriert ist Dies reduziert die Verkabelung, da nur noch Gigabit-Ethernet Verbindung plus Power over Ethernet für die erfindungsgemäße Vorrichtung ausreichend ist. Hauptvorteil von Power over Ethernet ist, dass man ein Stromversorgungskabel einsparen kann und so auch an schwer zugänglichen Stellen oder in Bereichen, in denen viele Kabel stören würden, Ethernet-angebundene Geräte installieren kann. Somit lassen sich einerseits zum Teil drastisch Installationskosten einsparen, andererseits kann der damit einfach zu realisierende Einsatz einer zentralen unterbrechungsfreien Stromversorgung die Ausfallsicherheit der angeschlossenen Geräte erhöhen.
Gemäß der Erfindung kann ferner der Teach-In-Lauf bzw. Einlernlauf die Bildsequenz erzeugen, welche daraufhin die automatische Parametrisierung ermöglicht Diese Parametrisierung kann gegebenenfalls vom Benutzer voreingestellt werden und wird fQr den Inspektionslauf zusammen mit einem Verlaufs-file für die Inspektion einer aufgebrachten Klebstoffspur verwendet
Somit beschreibt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung mit mindestens einer optischen Aufnahmevorrichtung, insbesondere mehrere vorzugsweise drei optische Aufnahmevorrichtungen, wobei die Bilder der optischen Aufnahmevorrichtungen zu einer Draufsicht derart verbunden werden, dass die Darstellung der optischen Aufnahmeeinrichtungen in einer gemeinsamen Abbildung ausgegeben wird, wobei die optischen Aufnahmeeinrichtungen als Zentrum eine Auftragseinrichtung zur Aufbringung der Struktur auf das Substrat aufweisen.

Claims

Patentansprüche
1. verfahren zum Erkennen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur, vorzugsweise eine Kleberaupe oder eine Dichtmittelspur, mit mindestens einer optischen Aufnahmevorrichtung, insbesondere mehrere optische Aufnahmevorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der optischen Aufnahmevorrichtungen zu einer Draufsicht derart verbunden werden, dass die Darstellung der optischen Aufnahmeeinrichtungen in einer gemeinsamen Abbildung ausgegeben wird, wobei die optischen Aufnahmeeinrichtungen als Zentrum eine Auftragseinrichtung zur Aufbringung der Struktur auf das Substrat aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der optischen Aufnahmevorrichtungen, bestehend aus mehreren Bildaufnahme-Sensoren, zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden, um einen 360°-Blick um die Auftragseinheit zu ergeben.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmefrequenz entsprechend der Datenverminderung durch die Aufnahme von lediglich einem definierten Ausschnitt des Bildes, vorzugsweise ein Scheibensegment, jeder optischen Aufnahmevorrichtung erhöht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Aufnahmevonichtungen in einem Sensorkopf um die Auftragseinrichtung angeordnet sind, wobei die optischen Aufnahmevorrichtungen jeweils einen CCD-chip oder C OS-chip aufweisen, welche jeweils im Sensorkopf mit einer Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes verbunden sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Aufnahmevorrichtungen in dem Sensorkopf mit einer Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung für die Beleuchtung verbunden sind, welche insbesondere in Form einer Vielzahl von geblitzten LEDs im Sensorkopf ausgebildet ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Aufnahmevonichtungen, die Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung und die Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes derart im Sensorkopf verbunden sind, dass eine einzige Verbindung vom Sensorkopf zu einer externen Verarbeitungseinrichtung, insbesondere eine Ethernet -Verbindung, zum Erkennen und Überprüfen der aufzubringenden Struktur vorgesehen ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro CCD- Chip oder CMOS-chip in etwa nur 1/4 der Bildzeilen als Streifen des Bildes verwendet werden und die Bildaufnahmefrequenz vervierfacht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrierung der von einer Referenzauftragsstruktur erhaltenen Bildsequenz, welche aus einem einzigen Bildaufnahmelauf aller optischen Aufnahmeeinrichtungenen resultiert, automatisch durch ein einmaliges externes Anzeigen der Referenzauftragssiruktur vorgenommen wird und zum Vergleich mit einer aufgebrachten Kleberspur verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der optischen Aufnahmeeinrichtungenen zur Überprüfung der aufgebrachten Struktur, jeweils in Form eines Scheibensegmentes verwendet werden, wobei die Bilder aller optischen Aufnahmeeinrichtungen zusammen eine Scheibe um die Auftragseinrichtung bilden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß dem Verlauf der Auftragssfruktur zur Überwachung automatisch von einem Scheibensegment einer optischen Aufnahmeeinrichtung zu einem weiteren Scheibensegment der angrenzenden optischen Aufnahmeeinrichtung umgeschaltet wird, wenn die zu überwachende Auftragsstruktur von einem Scheibensegment einer optischen Aufnahmeeinrichtung zu einem weiteren Scheibensegment der angrenzenden optischen Aufnahmeeinrichtung verläuft.
11. Vorrichtung zum Erkennen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur, vorzugsweise eine Kleberaupe oder eine Dichtmittelspur, zur Durchführung eines Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 10 mit mindestens einer optischen Aufnahmevorrichtung, insbesondere mehrere optische Aufnahmevorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der optischen Aufnahmevomchtungen zu einer Draufsicht derart verbunden werden, dass die Darstellung der optischen Aulnahmeeinrichtungen in einer gemeinsamen Abbildung ausgegeben wird, wobei die optischen Aufnahmeeinrichtungen als Zentrum eine Auftragseinrichtung zur Aufbringung der Struktur auf das Substrat aufweisen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der optischen Aufnahmevorrichlungen, bestehend aus mehreren Bildaufnahme-Sensoren, zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden, um einen 360e-Blick um die Auftragseinheit zu ergeben.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmefrequenz entsprechend der Datenverminderung durch die Aufnahme von lediglich einem definierten Ausschnitt des Bildes, vorzugsweise ein Scheibensegment, jeder optischen Auf nahmevorrichtung erhöht wird.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Aufnahmevorrichtungen in einem Sensorkopf um die Auftragseinrichtung angeordnet sind, wobei die optischen Aufnahmevorrichtungen jeweils einen CCD-chip oder CMOS-chip aufweisen, welche jeweils im Sensorkopf mit einer Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes verbunden sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Aufnahmevorrichtungen in dem Sensorkopf mit einer Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung für die Beleuchtung verbunden sind, welche insbesondere in Form einer Vielzahl von geblitzten LEDs im Sensorkopf ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Aufnahmevorrichtungen, die Einrichtung zur Trigger- und Blitzsteuerung und die Einrichtung zur Zusammensetzung des Gesamtbildes derart im Sensorkopf verbunden sind, dass eine einzige Verbindung vom Sensorkopf zu einer exlemen Verarbeitungseinrichtung, insbesondere eine Ethernet -Verbindung, zum Erkennen und Überprüfen der aulzubringenden Struktur vorgesehen ist
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro CCD- chip oder CMOS-chip in etwa nur 1/4 der Bildzeilen als Streifen des Bildes verwendet werden und die Bildaufnahmefrequenz vervierfacht wird.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrierung der von einer Referenzauftragsstruktur erhaltenen Bildsequenz, welche aus einem einzigen Bildaulnahmelauf aller optischen Aulnahmeeinrichtungenen resultiert, automatisch durch ein einmaliges externes Anzeigen der Referenzauftragsstruktur vorgenommen wird und zum Vergleich mit einer aufgebrachten Kleberspur verwendet wird.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der optischen Aufnahmeeinrichtungenen zur Überprüfung der aufgebrachten Slruktur, jeweils in Form eines Scheibensegmentes verwendet werden, wobei die Bilder aller optischen Aufnahmeeinrichtungen zusammen eine Scheibe um die Auftragseinrichtung bilden.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß dem Verlauf der Auftragsstruktur zur Überwachung automalisch von einem Scheibensegment einer optischen Aufnahmeeinrichtung zu einem weiteren Scheibensegment der angrenzenden optischen Aufnahmeeinrichtung umgeschaltet wird, wenn die zu überwachende Auftragsstruktur von einem Scheibensegment einer optischen Aufnahmeeinrichtung zu einem weiteren Scheibensegment der angrenzenden optischen Aufnahmeeinrichtung verläuft.
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