JP3038905B2 - Electronic component recognition method - Google Patents

Electronic component recognition method

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JP3038905B2
JP3038905B2 JP2328695A JP32869590A JP3038905B2 JP 3038905 B2 JP3038905 B2 JP 3038905B2 JP 2328695 A JP2328695 A JP 2328695A JP 32869590 A JP32869590 A JP 32869590A JP 3038905 B2 JP3038905 B2 JP 3038905B2
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子部品をプリント基板に自動的に搭載ま
たは挿入する電子部品実装機に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounter that automatically mounts or inserts electronic components on a printed circuit board.

従来の技術 電子部品実装機において、電子部品を把持する部品ヘ
ッドに対し、部品が但しく把持されているかを判定する
必要を生じることがある。第2図(a),(b),
(c)および(d)の部品の把持状態の例であり、この
うち第2図(a)は、部品ヘッド202が部品201を正しく
把持している状態を示したものである。それに対し、第
2図(b)は部品の落下などによって部品を失った状
態、第2図(c)は部品が傾いて把持されている状態、
および第2図(d)は誤った品種の部品を把持している
状態を示したものであり、第2図(b),(c)および
(d)はいずれも異常な把持状態である。このような把
持状態の良否を判定する方法の従来例を、以降第6図
(a),(b)および(c)を参照しながら説明する。
2. Description of the Related Art In an electronic component mounter, it may be necessary to determine whether a component is gripped by a component head that grips an electronic component. FIG. 2 (a), (b),
2 (c) and 2 (d) show examples of gripping states of components. FIG. 2 (a) shows a state where the component head 202 correctly grips the component 201. FIG. On the other hand, FIG. 2 (b) shows a state in which the part is lost due to dropping of the part, etc., and FIG. 2 (c) shows a state in which the part is tilted and gripped.
2 (d) shows a state in which a wrong type of part is being gripped, and FIGS. 2 (b), (c) and (d) all show an abnormal gripping state. A conventional example of such a method of judging the quality of the gripping state will be described below with reference to FIGS. 6 (a), (b) and (c).

第6図(a)は一次元光センサを用いた方法の装置構
成である。部品101を把持する部品ヘッド102は停止状態
にあり、それをはさんで一次元光センサ103の投光部104
と受光部105を配置する。一次元光センサ103の軸方向と
部品ヘッド102の軸方向は共に鉛直方向とし、第6図
(b)に示すように一次元光センサ103の走査線が部品
ヘッド102の中心を通るように位置させる。なお、高さ
方向の基準は部品ヘッド102の最下点の高さh0にとるも
のとする。
FIG. 6A shows an apparatus configuration of a method using a one-dimensional optical sensor. The component head 102 that holds the component 101 is in a stopped state, and the light projecting unit 104 of the one-dimensional optical sensor 103 is sandwiched therebetween.
And the light receiving unit 105 are arranged. The axial direction of the one-dimensional optical sensor 103 and the axial direction of the component head 102 are both vertical, and the scanning line of the one-dimensional optical sensor 103 passes through the center of the component head 102 as shown in FIG. Let it. The reference in the height direction is assumed to take the height h 0 of the lowest point of the component head 102.

このような位置関係によって一次元光センサ103の検
出し得る値は、一次元光センサ103の走査線上における
部品101の最下点の高さh1である。よって基準の高さh0
とh1との差をとることによって、走査線上での部品101
の厚さt0を求めることができる。
Detected can the value of such a positional relationship with the one-dimensional light sensor 103 is the height h 1 of the lowest point of the part 101 on the scan line of the one-dimensional optical sensor 103. Therefore, the reference height h 0
And h 1 , the component 101 on the scan line
It is possible to determine the thickness t 0 of the.

t0=h0−h1 ……(1) t0は部品によって固有の値をとるが、部品が正常な把
持状態にあるならば、同じ部品に対する計測結果t0は常
に一定となるはずである。これに対し、第6図(c)の
ように部品が異常な把持状態にある場合、同じ部品であ
っても測定される点の高さh2が異なるため、求められる
厚さt1も正常な値t0とは異なるものになる。よって、こ
の求められた厚さがt0と等しいか異なっているかによ
り、部品の把持状態の良否を判定することができる。
t 0 = h 0 −h 1 (1) t 0 takes a unique value depending on the component, but if the component is in a normal gripping state, the measurement result t 0 for the same component should always be constant. is there. In contrast, when a component as FIG. 6 (c) is in an abnormal gripping state, the height h 2 of the point being measured even for the same parts are different, normally even thickness t 1 required Value t 0 . Thus, depending on whether the sought thickness is different from or equal to t 0, it is possible to determine the quality of the gripping state of the component.

発明が解決しようとする課題 しかし以下に述べるように、ここで述べた方法では把
持状態の良否が判定できない場合も存在する。第8図
(b)は斜めに部品を把持した状態を示しているが、こ
れを左方から見ると第5図(c)のように見える、すな
わち、部品の把持状態が同じでも、見る方向によって見
かけの部品の形状が異なるということになる。ここで、
第5図(a)は正常な把持状態を示したものであるが、
第5図(b)の把持状態においても測定される部品の厚
さは同じ値t0になっている。よって第5図(b)の状態
は、従来方法では異常とは判定されないことになる。と
ころが、同じ把持状態でも第5図(c)において測定さ
れる値はt2であり、この場合は異常は把持状態と判定さ
れる。このように、従来方法では主に斜めに部品を把持
した状態に対して、その良否の判定が正確にできないと
いう欠点がある。加えて、一定の走査線上でしか計測が
行われないため、第5図(d)のように部品の形状が異
なっている場合も、良否判定ができないという欠点があ
る。
Problems to be Solved by the Invention However, as described below, there are cases where it is not possible to determine the quality of the gripping state by the method described here. FIG. 8 (b) shows a state in which the part is gripped diagonally. When viewed from the left side, the part looks like FIG. 5 (c). This means that the shape of the apparent part differs. here,
FIG. 5 (a) shows a normal grip state,
The thickness of the component is also measured in the gripping state of FIG. 5 (b) is in the same value t 0. Therefore, the state of FIG. 5B is not determined to be abnormal by the conventional method. However, the value is also measured in FIG. 5 (c) in the same gripping state is t 2, this case is abnormal, it is determined that the gripping state. As described above, the conventional method has a drawback in that it is not possible to accurately determine the quality of a component mainly in a state where the component is held diagonally. In addition, since the measurement is performed only on a fixed scanning line, there is a disadvantage that the quality cannot be determined even when the parts have different shapes as shown in FIG. 5 (d).

なお、部品の把持状態を二次元的に認識する方法とし
て、第7図のようにTVカメラ6および画像処理装置7を
組み合わせて実現する方法が考えられるが、この方法は
装置が高価かつ大型になるため、実際の製品に組み込む
際には問題が生じる。本発明は、これを安価かつ小型な
一次元光センサを用いて実現しようとするものである。
As a method of two-dimensionally recognizing the gripping state of a component, a method realized by combining the TV camera 6 and the image processing device 7 as shown in FIG. 7 is conceivable, but this method is expensive and large. Therefore, a problem arises when incorporating it into an actual product. The present invention intends to realize this using a cheap and small one-dimensional optical sensor.

課題を解決するための手段 本願発明は電子部品を把持し移動可能な部品ヘッド
と、各々鉛直方向に設けた投光部および受光部を相対さ
せて複数の走査線からなる一次元光センサと、走査結果
を蓄えるメモリ装置を用い、電子部品を把持した前記部
品ヘッドが前記一次元光センサの走査線を水平方向に横
切るように移動し、前記部品ヘッドに把持された電子部
品が前記一次元光センサの走査線を通過する間、部品上
の異なる位置で複数回走査を行い、この一次元光センサ
の走査結果をメモリ装置に取り込むことによって、電子
部品に対して走査位置の異なる複数の線画像情報をメモ
り装置上に蓄え、電子部品の二次元画像情報を得る電子
部品認識方法を提供するものである。
Means for Solving the Problems The present invention is a component head that can hold and move an electronic component, and a one-dimensional optical sensor including a plurality of scanning lines by causing a light emitting unit and a light receiving unit provided in a vertical direction to face each other, Using a memory device that stores the scanning results, the component head holding the electronic component moves so as to cross the scanning line of the one-dimensional optical sensor in the horizontal direction, and the electronic component gripped by the component head is the one-dimensional light. Scanning is performed a plurality of times at different positions on the component while passing through the scanning line of the sensor, and the scanning result of the one-dimensional optical sensor is loaded into a memory device, whereby a plurality of line images having different scanning positions with respect to the electronic component are obtained. It is an object of the present invention to provide a method for recognizing an electronic component in which information is stored in a memory device to obtain two-dimensional image information of the electronic component.

作用 第3図(a)から(f)は、一次元光センサが移動す
る部品ヘッドを複数回にわたり走査する様子を示したも
のである。図中の破線は一次元光センサの走査線を示す
ものであって、第3図(a)から(f)までその位置は
不変である。これに対し、部品ヘッド2および部品1は
この走査線を通過していくため、図のようにそれぞれ部
品上の異なる位置で走査が行われることになる。
Operation FIGS. 3A to 3F show how the one-dimensional optical sensor scans the moving component head a plurality of times. The broken line in the figure indicates the scanning line of the one-dimensional optical sensor, and its position is unchanged from FIGS. 3 (a) to 3 (f). On the other hand, since the component head 2 and the component 1 pass through the scanning line, scanning is performed at different positions on the component as shown in the figure.

つぎに、これらの走査結果をメモリ装置に格納する方
法を第3図(g)を参照しながら説明する。走査した結
果は一回ごとにメモリ装置上の異なる領域に蓄えられ
る。第3図(g)中のa,b,……,fと記された各領域は、
それぞれ第3図(a),b,……、(f)の状態において
一次元光センサが走査した結果に対応している。各領域
は複数の格子から構成されるが、この格子の一つ一つが
一次元光センサの各受光素子の受光状態に対応してお
り、それぞれ1か0かの論理値をとる。第3図(g)で
はこの論理値が格子の明暗で表現されており、暗部は走
査線上で投光部からの光がさえぎられた部分、すなわち
部品ヘッド2または部品1に走査線がかかっている部分
に相当し、逆に各領域中の明部はそれ以外の部分に相当
している。このように複数回の走査結果をメモリ装置に
蓄えて得られる第3図(g)と、実際の部品の把持状態
を示す第3図(h)とを比較してみると、メモリ装置内
の内容が部品1および部品ヘッド2の二次元画像に相当
していることがわかる。
Next, a method of storing these scanning results in the memory device will be described with reference to FIG. The scanning result is stored in a different area on the memory device each time. In FIG. 3 (g), the areas marked a, b,..., F
3 (a), 3 (b),..., (F) correspond to the results of scanning by the one-dimensional optical sensor. Each region is composed of a plurality of gratings, each of which corresponds to the light receiving state of each light receiving element of the one-dimensional optical sensor, and takes a logical value of 1 or 0, respectively. In FIG. 3 (g), this logical value is expressed by the lightness and darkness of the grid, and the dark portion is a portion where the light from the light projecting portion is blocked on the scanning line, that is, the scanning line is applied to the component head 2 or the component 1. The bright part in each area corresponds to the other part. Comparing FIG. 3 (g) obtained by storing the scanning results of a plurality of times in the memory device in this way with FIG. 3 (h) showing the actual gripping state of the parts, It can be seen that the contents correspond to two-dimensional images of the component 1 and the component head 2.

以上述べたように、本発明は移動する部品に対し一次
元光センサを用いて複数回走査を行い、その結果をメモ
リ装置に蓄えることによって、部品の把持状態を二次元
的に認識することを可能にしたものである。
As described above, the present invention performs two-dimensional scanning on a moving component using a one-dimensional optical sensor, and stores the result in a memory device to recognize the gripping state of the component two-dimensionally. It is made possible.

実施例 本発明を実際の電子部品実装機に応用した例を第4図
(a)および(b)に示す。第4図(a)は回転式ヘッ
ド8を装備する電子部品実装機の一部であり、回転式ヘ
ッド8の周辺に取り付けられた8本の部品ヘッドが、回
転式ヘッド8の回転にともなって移動する構造になって
いる。また第4図(b)に示すように、各部品ヘッドは
S1からS8までの定められた停止位置を持ち、その停止位
置の間を矢印の記された方向に次々に移動していくもの
とする。停止位置S1において部品1は部品供給部9から
部品ヘッド2に把持され、その後回転式ヘッド8の回転
にともない、停止位置S2および停止位置S3の間に設置さ
れた一次元光センサ3を通過する。ここで部品の把持状
態が検査され、正常と判定されたならば停止位置S5にお
いて基板10に部品が実装される。
Embodiment An example in which the present invention is applied to an actual electronic component mounting machine is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). FIG. 4A shows a part of an electronic component mounting machine equipped with the rotary head 8, and eight component heads mounted around the rotary head 8 are rotated as the rotary head 8 rotates. It has a moving structure. In addition, as shown in FIG.
It is assumed that the vehicle has predetermined stop positions from S1 to S8 and moves one after another in the direction indicated by the arrow between the stop positions. At the stop position S1, the component 1 is gripped by the component head 2 from the component supply unit 9, and then passes through the one-dimensional optical sensor 3 installed between the stop position S2 and the stop position S3 as the rotary head 8 rotates. . Here, the grip state of the component is inspected, and if it is determined that the component is normal, the component is mounted on the board 10 at the stop position S5.

また、第5図は部品の把持状態とメモリ装置上のデー
タとの関係を示したものであり、第5図(a),
(b),(c)および(d)に示される把持状態に対
し、第5図(a′),(b′),(c′)および
(d′)がそれぞれメモリ装置上のデータに対応してい
る。メモリ装置上のデータは第3図(g)と同様に明暗
によって区別された格子の集合として図示し、それぞれ
の格子を図上のx方向の列記号A,B,……,Fおよびy方向
の列記号1,2,……,12の組合せによって指示するものと
する。第5図(a)は部品を把持していない状態を示し
ているが、これをメモリ装置上でみると第5図(a′)
のように各格子の7≦y≦12の範囲に暗部のないデータ
として格納されている。第5図(b)は正しい把持状態
を示したものであり、第5図(b′)において暗部の見
られない範囲は各格子の9≦y≦12となっている。第5
図(c)は部品を斜めに把持した異常な状態であり、第
5図(c′)において暗部の見られない範囲は(A,1
0),(B,11),(C,10),(D,9),(E,9)より下で
あり、y方向にばらつきが見られる。第5図(d)は正
常な部品とは異なる大きな部品を把持した状態であり、
第5図(d′)において暗部の見られない範囲は11≦y
≦12となり、正常な部品の9≦y≦12とは異なる。この
ような方法でメモリ装置上の画像データを分析すること
により、部品の把持状態の良否を判定することができ
る。
FIG. 5 shows the relationship between the gripping state of the part and the data on the memory device.
5 (a '), (b'), (c ') and (d') correspond to the data on the memory device for the gripping states shown in (b), (c) and (d), respectively. doing. Data on the memory device is shown as a set of grids distinguished by light and dark as in FIG. 3 (g), and each grid is represented by column symbols A, B,... ,..., 12 are designated. FIG. 5 (a) shows a state in which the component is not gripped, and when this is viewed on a memory device, FIG. 5 (a ')
Is stored as data without a dark portion in the range of 7 ≦ y ≦ 12 of each lattice. FIG. 5 (b) shows a correct gripping state. In FIG. 5 (b '), the range where no dark part is seen is 9 ≦ y ≦ 12 of each lattice. Fifth
FIG. 5C shows an abnormal state in which the part is gripped diagonally. In FIG.
0), (B, 11), (C, 10), (D, 9), and (E, 9), and there are variations in the y direction. FIG. 5D shows a state in which a large part different from a normal part is gripped.
In FIG. 5 (d '), the range where no dark part is seen is 11 ≦ y
≦ 12, which is different from 9 ≦ y ≦ 12 of a normal part. By analyzing the image data in the memory device by such a method, it is possible to determine whether or not the grip state of the component is good.

発明の効果 以上述べたように、本発明によればTVカメラ等に比べ
安価かつ小型な一次元光センサを用いて、電子部品の把
持状態を二次元画像情報として得ることができる。また
その結果を分析することにより、従来の方法で検出可能
だった部品欠品および部品の異常把持の一部の場合だけ
でなく、部品を傾いて把持した場合、および部品形状が
異常な場合についても確実に異常検出が行えるようにな
った。さらに、部品を把持した部品ヘッドが水平移動し
ている間に、部品上の異なる位置で複数回の走査を行う
ことができるため、例えば部品供給部から装着位置に部
品をヘッドで搬送している間に把持状態を検出でき、部
品把持状態を検出するために特別な動作を必要としな
い。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the holding state of an electronic component can be obtained as two-dimensional image information using a one-dimensional optical sensor that is cheaper and smaller than a TV camera or the like. By analyzing the results, it is possible to detect not only parts missing and abnormal gripping of parts that could be detected by conventional methods, but also cases where parts are tilted and gripped and parts have abnormal shapes. Can reliably detect anomalies. Further, while the component head holding the component moves horizontally, scanning can be performed a plurality of times at different positions on the component, so that the component is transported by the head from the component supply unit to the mounting position, for example. The gripping state can be detected in between, and no special operation is required to detect the component gripping state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の装置の構成図、第2図は部
品の把持状態の種類を示す図、第3図は本発明における
画像データの平面図、第4図は本発明の一実施例を示す
図、第5図は本発明における画像データの分析方法例を
示す図、第6図および第7図は従来の方法の説明図、第
8図は従来例の欠点の説明図である。 1……電子部品、2……部品ヘッド、3……一次元光セ
ンサ、4……メモリ装置、5……受光部。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing types of gripping states of parts, FIG. 3 is a plan view of image data according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing an example of an image data analyzing method according to the present invention, FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams of a conventional method, and FIG. It is. Reference numeral 1 denotes an electronic component, 2 denotes a component head, 3 denotes a one-dimensional optical sensor, 4 denotes a memory device, 5 denotes a light receiving section.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−74800(JP,A) 特開 昭59−29499(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 13/04 H05K 13/08 Continuation of the front page (56) References JP-A-64-74800 (JP, A) JP-A-59-29499 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05K 13 / 04 H05K 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電子部品を把持し移動可能な部品ヘッド
と、各々鉛直方向に設けた投光部および受光部を相対さ
せて複数の走査線からなる一次元光センサと、走査結果
を蓄えるメモリ装置を用い、電子部品を把持した前記部
品ヘッドが前記一次元光センサの走査線を水平方向に横
切るように移動し、前記部品ヘッドに把持された電子部
品が前記一次元光センサの走査線を通過する間、部品上
の異なる位置で複数回走査を行い、この一次元光センサ
の走査結果をメモリ装置に取り込むことによって、電子
部品に対して走査位置の異なる複数の線画像情報をメモ
り装置上に蓄え、電子部品の二次元画像情報を得る電子
部品認識方法。
1. A component head capable of holding and moving an electronic component, a one-dimensional optical sensor composed of a plurality of scanning lines in which a light projecting unit and a light receiving unit provided in a vertical direction are opposed to each other, and a memory for storing a scanning result. Using the device, the component head holding the electronic component moves so as to cross the scanning line of the one-dimensional optical sensor in the horizontal direction, and the electronic component gripped by the component head changes the scanning line of the one-dimensional optical sensor. During the passage, scanning is performed a plurality of times at different positions on the component, and the scanning result of the one-dimensional optical sensor is stored in a memory device, so that a plurality of line image information having different scanning positions with respect to the electronic component is stored in a memory device. An electronic component recognition method for storing two-dimensional image information of electronic components stored above.
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