WO2005092568A1 - Process and device for detecting the presence or absence of a component - Google Patents

Process and device for detecting the presence or absence of a component Download PDF

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WO2005092568A1
WO2005092568A1 PCT/EP2005/001586 EP2005001586W WO2005092568A1 WO 2005092568 A1 WO2005092568 A1 WO 2005092568A1 EP 2005001586 W EP2005001586 W EP 2005001586W WO 2005092568 A1 WO2005092568 A1 WO 2005092568A1
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WO
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marking
predetermined location
component
scanning
predetermined
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/001586
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Götz Roderer
Franz Koch
Original Assignee
S-Y Systems Technologies America, Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by S-Y Systems Technologies America, Llc filed Critical S-Y Systems Technologies America, Llc
Publication of WO2005092568A1 publication Critical patent/WO2005092568A1/en

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0815—Controlling of component placement on the substrate during or after manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for detecting or missing a component at a predetermined location on an assembly board, in particular for producing a wiring harness.
  • placement devices In the manual or mechanical production of numerous products, placement devices are used, which are generally referred to below as placement boards.
  • An assembly board has one, but usually several predetermined locations, at which a number of identical or different components or workpieces are initially arranged. While the components are arranged at the predetermined locations on the assembly board, they are connected to one another by cables, foils and other electrically and / or mechanically effective structures or structural materials.
  • the assembly board usually defines the exact locations and distances and the relative orientation of the individual components. This takes place, for example, through recesses, mechanical stops or positive mechanical connections.
  • One example is the automatic assembly of connector housings with lines in the production of wiring harnesses for motor vehicles or other applications.
  • the connector housings are inserted into the assembly board manually or by machine.
  • the assembly board prepared in this way is inserted or retracted into an assembly machine.
  • the loading Automatic dispenser takes the lines to be inserted into the connector housings from a reservoir and inserts them into the connector housings in a predetermined order and arrangement, and in this way connects the connector housings through the lines.
  • the assembly machine recognizes the lack of a connector housing, for example, from an incorrect force-displacement ratio when a line is plugged into a connector housing.
  • the detection of the lack of a connector housing results in an immediate interruption of production. All lines remaining in the reservoir must be ejected as missing parts in order to ensure a defined sequence when restarting production. In the form of material costs and increased expenditure of time, this has a negative impact on the efficiency and cost balance of production.
  • DE 34 13 474 C2 describes a detection device for detecting the presence or absence of parts in a production system for several parts, in particular in a mold or a crucible. The detection takes place via air or vacuum detection systems on the removal device, optically via glass fibers, a television camera, photo cells or via sensors.
  • WO 00/57251 describes a device and a method for the detection of a workpiece in an automatic processing device via a difference in acoustic reflectivity between the workpiece and a substrate.
  • a disadvantage of mechanical sensors is their sensitivity to contamination, damage and destruction. This sensitivity regularly results in production downtime and high maintenance costs during the search and exchange of defective sensors.
  • the use of cameras with downstream image processing or pattern recognition by a computer has the disadvantage that accurate and reliable pattern recognition requires complex hardware and software and is therefore cost-intensive.
  • the pattern recognition is usually very sensitive to disturbances, for example disturbances in the lighting, shadows, etc.
  • the object of the present invention is therefore to create a simplified device and a simplified method for detecting the presence or absence of a component at a predetermined location on a circuit board for producing a wiring harness, and a corresponding circuit board.
  • This object is achieved by a device according to claim 1, a method according to claim 10 and an assembly board according to claim 12.
  • the present invention is based on the idea of providing a background or back space of the predetermined location at which a component is to be located with an optically detectable marking. This marking is hidden by the component when it is arranged at the predetermined location is. If the component is missing or is not arranged at the predetermined location, it does not cover the marking and this can easily be detected optically. In contrast to a conventional image acquisition with subsequent pattern recognition, according to the present invention it is not the component itself that is captured, but rather the marking in the background or back space of the predetermined location of the component.
  • the marking is designed to be light-reflecting or fluorescent, for example, or comprises an opening which is illuminated from behind.
  • the marking according to the invention can be designed solely with a view to simplifying its detection, for example a maximum contrast.
  • the marker can identify itself and the predetermined location, in the background or back of which it is located.
  • the marking comprises, for example, a bar code or bar code or a clear arrangement of openings, reflecting or fluorescent surfaces with a predetermined geometric shape.
  • a simple bar code reader which is both mechanically robust and robust in terms of its function and is very inexpensive thanks to mass production, is capable of recognizing and identifying a bar code marking according to the invention in the back area or on the background of a predetermined location and generating a corresponding signal.
  • Figure 1 is a schematic representation of a device according to the invention
  • FIG. 2A to 2C is a schematic representation of an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 3A to 3C show a schematic illustration of a further exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a further exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a schematic flow diagram of a method according to the present invention.
  • Figure 1 is a schematic representation of a device according to the invention for detecting the presence or absence of a component at a predetermined location on an assembly board, which is preferably used for producing a wiring harness.
  • a light source 2 and a camera 4 are arranged opposite the assembly board 10. The light source 2 and the camera 4 are directed onto the assembly board 10 in such a way that light emanating from the light source 2 illuminates the assembly board 10 and light, scattered, reflected or emitted by the assembly board 10, is detected by the camera 4.
  • the camera 4 is connected to an evaluation device 6, which determines whether all components are arranged at the locations predetermined for them or whether a component is missing, and identifies a missing component. This method, which is preferably carried out by the evaluation device 6, and the configuration of the component board 10 are described in more detail below with reference to the other figures.
  • FIG. 2A shows a view of an assembly board 10 according to the invention, which is equipped with components, for example connector housings 12a, 12b, 12c, 12d, 12f.
  • the connector housings 12a to 12f are held by means, not shown, at the predetermined locations and in the predetermined orientations, at and in which they are shown in FIG. 2A.
  • the assembly board 10 is used to prepare an automatic assembly of the connector housings 12a to 12f with lines in order to form a wiring harness.
  • the plug housings 12a to 12f are first inserted into the assembly board 10 or placed at the predetermined locations. This is done manually or by machine.
  • the assembly board 10 thus prepared is then inserted or retracted into an automatic placement machine.
  • the assembly automat takes the lines from a reservoir and inserts them into the connector housings 12a to 12f.
  • the assembly board 10 is incompletely equipped with connector housings.
  • a connector housing (12e) is missing at a location 14 between the connector housings 12d and 12f that is predetermined for a connector housing (not shown).
  • the assembly board 10 according to the invention has an optically detectable marking 16 in the background of the predetermined location 14, at which a connector housing is missing.
  • the marking 16 consists for example of a reflective or fluorescent dye or a reflective structure, in particular a mirror or a reflector or cat's eye.
  • Corresponding markings are also arranged in the background or back space of the predetermined locations of the existing connector housings, but are covered by the existing connector housings and are therefore not visible and are not shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2B shows an image 10 'of the component board 10 captured by a camera with images 12a', 12b ', 12c', 12d ', 12f of the connector housings 12a, 12b, 12c, 12d, 12f and an image 16' of the marking 16.
  • FIG. 2C shows the course of the intensity I or a corresponding variable along the lines 18a, 18b in FIG. 2B.
  • the abscissa is assigned to the location along the line 18a or 18b, the ordinates are assigned the intensity I.
  • the connector housings 12a to 12f generate relatively small signals or intensities or intensity variations, which are shown here by way of example as intensity maxima 20 which occur at the edges of each connector housing 12a to 12f.
  • the small size of these signals or signal variations is due to the fact that the connector housings 12a to 12f and the component board 10 and in particular their materials and surfaces with regard to the manufacturing costs mechanical and electrical properties, robustness against damage and aging and the service life are selected. For these and similar reasons, the connector housings 12a to 12f often consist of plastic materials in gray and only rarely in bright colors.
  • the marking 16 generates a clearly distinguishable maximum 22 in intensity.
  • a threshold 24 is shown, which is selected such that only the intensity maximum 22 generated by the marking 16 exceeds the threshold.
  • a further increase in the contrast is possible by choosing a dye whose absorption and emission bands are shifted against one another at least to such an extent that the E- mission spectrum of the light source and the spectral sensitivity of the camera, if necessary, can be selected using front filters so that light from the light source is not detected by the camera.
  • Light from the light source which is scattered or reflected by the component board 10 or the connector housings 12a to 12f, which do not fluoresce, therefore does not generate a signal in the camera.
  • Figure 3A is a schematic representation of a second embodiment of the present invention.
  • This exemplary embodiment differs from the exemplary embodiment illustrated above with reference to FIGS. 2A to 2C in that the marker 16 codes the identity of the predetermined location 14. In the exemplary embodiment shown, this is done by means of a bar code or bar code.
  • FIG. 3B again shows an image 10 'of the component board 10 captured by a camera with the images 12a' to 12f of the connector housings 12a to 12f and the image 16 'of the marking 16.
  • 3C shows the intensities I along lines 18a, 18b in FIG. 3B analogously to FIG. 2C.
  • the lack of a connector housing can already be recognized by the intensity I, which exceeds the threshold 24 in the region of the missing connector housing.
  • the intensity I not only shows a relatively unstructured maximum, but a series of maxi a 30, which represent the bar code of the marking 16.
  • An analog or digital signal representing the intensity I is passed on to a commercially available bar code evaluator or a bar code evaluation software which interprets the bar code or the intensity curve generated by it as a coded data word and evaluates it accordingly.
  • the bar code encodes the predetermined location 14 and thus the identity of the missing connector housing.
  • the barcode also contains information on error correction and start-stop information. Incorrect detection of the bar code can thus be recognized or even corrected by the bar code evaluator.
  • the information is obtained in a manner that is robust with respect to interference, which connector housing is missing at which predetermined location. This result can then be processed further within the data processing chain. It is not necessary to obtain information about the location of the marking 16 directly from the image captured by the camera or to pass it on to the bar code evaluator, since the bar code evaluator takes all of the information from the bar code itself. In particular, it is not necessary, for example, to record line breaks.
  • the bar code evaluator can recognize whether a bar code is present and evaluate it as described. Alternatively, as in the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 2A to 2C, it is first determined by comparing the intensity with the threshold 24 whether there is a signal from a 16 at all.
  • the intensity curve along lines 18a, 18b in FIG. 3B is fed to the bar code evaluator for evaluation. If, due to a defined arrangement and orientation of both the camera and the component board 10, the arrangement of the images 12a 'to 12f, 16' of the plug housings or the markings within the image captured by the camera is fixed, the position of the lines 18a, 18b can be defined relative to the image. In the simplest case, appropriately selected rows or columns are then forwarded to the bar code evaluator.
  • the present invention can also be used without problems if the arrangement and orientation of the camera and the component board relative to one another is not known, for example because the component board is detected in motion on the way in the automatic assembly machine. In this case, the intensity profiles are fed to the bar code evaluator along a plurality of lines which are sufficiently dense within the overall image.
  • the location or locations of the images 16 ′ of the marking 16 are identified.
  • the line or lines 18a, 18b are then set to intersect the image or images 16 'of the marking.
  • two or more lines 18a, 18b which intersect this image 16 'in different directions are preferably determined for each image 16' of a marking.
  • a (laser) scanner is used as an alternative, such as is used in retail to capture the EAN barcode of products at the checkout and is inexpensive to produce in large quantities. If this scanner is set up in a place where the assembly board is moved past with a predetermined orientation, it may be sufficient for the scanner to only scan along a line which completely sweeps over the assembly board during the movement thereof. In other cases, a scanner is preferably used which scans two-dimensionally or in a solid angle range and preferably also in two perpendicular or at least non-parallel directions.
  • One advantage of the present invention is that both the opto-mechanical scanner unit and the bar code evaluator (in hardware or software implementation) are inexpensively manufactured as mass products. are well-developed, robust in every respect and low maintenance costs, and are offered in a wide variety.
  • Coding of information about the predetermined location at which the marking 16 is arranged in the marking 16 itself can, however, also take place in another way.
  • coding in the form of the arrangement, shape and size of one or more arbitrary geometric objects from which the marking 16 is composed is possible.
  • decoding is possible using a very simple image evaluation algorithm, since, as described above, a high contrast can easily be generated.
  • Wavelength coding has the advantage that neither a camera nor a scanner has to be used, but rather only a plurality of (alternately operated) light sources for the corresponding wavelengths and / or one or more (possibly wavelength-sensitive) sensors.
  • the more robust the signal acquisition and the measurement method used the lower the requirements for the intensity ratio between the image 16 'of the marking and the images 12a' to 12f, 10 'of the connector housing and the component board (for example, due to a pronounced wavelength sensitivity) and the evaluation algorithm. Conversely, the greater the intensity ratio, the lower the requirements for signal acquisition and the evaluation algorithm.
  • the exemplary embodiment described is therefore preferably not only in the form of a two-tone or black-and-white structure, but similar to the exemplary embodiment described above with reference to FIGS. 2A to 2C with a (fluorescent) dye.
  • FIG. 4 is a schematic representation of another embodiment of the present invention.
  • the assembly board 10 shown has not been equipped with four connector housings, as provided, due to a fault in the assembly with connector housings, but rather only with three connector housings 12a, 12b, 12c at locations predetermined for these connector housings. A plug housing is missing at a predetermined location 14.
  • the assembly board 10 has a mark 16 in the form of an opening or bore in the background of the location 14 predetermined for the missing connector housing.
  • a light source 40 is provided, which is supplied with electrical power via lines 42 and is held by a support structure 44 or attached to it.
  • the carrier structure is held by a holding structure 46.
  • the light source 40 like the support structure 44, is shown here schematically in the form of a plate.
  • the light source 40 comprises one or more punctiform or linear or flat, light-emitting components.
  • the light source 40 includes light guides, diffusing screens, projection surfaces or other optical components if necessary.
  • the illustrated arrangement of the component board in front of the light source 40 represents, for example, a preparation position at which the component board 10 is populated with the connector housings 12a to 12c.
  • an electrical contact or a switch which switches on the light source 40 is preferably closed.
  • An operator who the assembly board equipped with the connector housings is thus clearly and unmistakably indicated by the light of the light source 40 shining through at the predetermined location 14 that there is no connector housing.
  • a correspondingly high intensity ratio between an image of the marking and the images of the plug housings 12a to 12c and other surfaces can be achieved by a corresponding reduction in the ambient brightness and a correspondingly bright light source 40.
  • FIG. 4 shows the assembly board 10 at a preparation position with greatly reduced or without ambient brightness.
  • the assembled assembly board 10 is moved into this provision position before the start of production or after the assembly by an automatic placement machine.
  • the signal from a simple optoelectronic component, for example a photocell then indicates whether light from the light source 40 falls through one of the markings 16 designed as bores and thus a connector housing is missing.
  • the darkening of the preparation position can be dispensed with if the light source 40 and the spectrum it emits on the one hand and the sensitivity curve of the photocell on the other hand are matched to one another and to the ambient light in such a way that ambient light is not interpreted as a missing workpiece.
  • the use of infrared or UV light is suitable.
  • Even high-frequency, intensity-modulated lighting enables the light from the light source 40 to be distinguished from the ambient light when the signal from the photocell is high-pass filtered.
  • the exemplary embodiments illustrated above with reference to FIGS. 2A to 2C, 3A to 3C and 4 can easily be combined with one another.
  • coding of information about the predetermined location at which a marking 16 is located in the marking is also possible in the exemplary embodiment described with reference to FIG. 4.
  • a marking comprises one or more holes, the number, size, shape and arrangement of which codes this information.
  • a bar code can be used as a transmission mask in front of the backlit opening.
  • the marking shown in FIG. 4 in the form of a bore is provided with a light filter, the transmission spectrum of which codes the information.
  • the light emitted by the light source 40 is intensity-modulated in a location-dependent manner, so that the time-dependent dependence of a received light intensity can be used to infer the predetermined location at which a connector housing is missing.
  • the marking 16 is alternatively designed such that not only a lack of a connector housing, but also an incorrect orientation of the same can be detected.
  • each marking 16 is designed with regard to its contours so that it is only completely covered by a correctly aligned connector housing.
  • Each marking according to the invention can be arranged directly on the surface on which the plug housing rests or can also be arranged in a recess or depression. Such a recessed arrangement has the advantage of mechanical protection for the marking.
  • Figure 5 is a schematic flow diagram illustrating a method according to an embodiment of the present invention. After the start 50 will be in a first Step 52 the assembly board 10 and in particular the predetermined location 14 optically scanned. In a step 54, it is determined whether a mark 16 was detected during the optical scanning.
  • the mark is decoded in step 56 to obtain the encoded information.
  • This coded information is then initially available, for example, in the form of a binary or decimal representable number or an alphanumerically representable sequence of letters and numbers.
  • This information primarily identifies the predetermined location 14 at which the marking 16 is arranged. Since, in the case of different connector housings, there is generally an unambiguous assignment between the predetermined locations 14 and the connector housings or the connector housing types, the identification of the predetermined location 14, at which a connector housing is missing, also identifies the connector housing itself.
  • the decoded information is then further used to identify the connector housing, to determine its inventory and location, and particularly its inventory at the assembly location, and to determine whether a reorder is required.
  • a signal is then generated in a step 58, which indicates that the assembly board 10 is incompletely equipped and preferably also identifies the missing connector housing and / or triggers a supply of the missing connector housing to the assembly location and / or triggers a reorder.
  • a is entered in a step 60 Generates a signal that indicates that the assembly board 10 is fully assembled. This signal enables, for example, the insertion of lines into the connector housing by an automatic assembly machine.
  • step 62 After a signal has been generated in one of steps 58, 60, the method ends in step 62.
  • step 56 If the marker 16 does not encode any information, the decoding step 56 is omitted, and in step 58 only an error signal is generated which indicates that the component board 10 is incompletely populated.
  • the above exemplary embodiments relate to plug housings which are to be provided with lines and / or to be connected by lines in order to produce a wiring harness.
  • the present invention can also be used in the case of any other components which are arranged on an assembly board during a production process.
  • the present invention has the advantage that no complex image recognition or object recognition is required. This results in significantly fewer requirements for the hardware (camera, evaluation computer, etc.) and the software (evaluation).
  • the use of a standard bar code enables existing, proven, robust and low-cost methods and devices to be used.

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Abstract

A device for detecting the presence or absence of a component at a predetermined location on a cable harness mounting panel comprises a scanning device for optically scanning the predetermined location, an optically detectable mark in a space or plane located behind the predetermined location, and a device which determines that the component is present at the predetermined location when the scanning device does not detect the mark during optical scanning and which determines that the component is absent when the scanning device detects the mark.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen des Vorliegens oder Fehlens eines BauteilsDevice and method for detecting the presence or absence of a component
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassens oder Fehlens eines Bauteils an einem vorbestimmten Ort einer Bestückungstafel, insbesondere zum Herstellen eines Kabelbaums.The present invention relates to an apparatus and a method for detecting or missing a component at a predetermined location on an assembly board, in particular for producing a wiring harness.
Bei der manuellen oder maschinellen Herstellung zahlreicher Produkte werden Bestückungseinrichtungen verwendet, die im folgenden allgemein als Bestückungstafeln bezeichnet werden. Eine Bestückungstafel weist einen, in der Regel jedoch mehrere vorbestimmte Orte auf, an denen zunächst eine Anzahl gleicher oder auch verschiedener Bauteile bzw. Werkstücke ange- ordnet werden. Während die Bauteile an den vorbestimmten Orten der Bestückungstafel angeordnet sind, werden sie durch Kabel, Folien und andere elektrisch und/oder mechanisch wirksame Strukturen oder Strukturmaterialien miteinander verbunden.In the manual or mechanical production of numerous products, placement devices are used, which are generally referred to below as placement boards. An assembly board has one, but usually several predetermined locations, at which a number of identical or different components or workpieces are initially arranged. While the components are arranged at the predetermined locations on the assembly board, they are connected to one another by cables, foils and other electrically and / or mechanically effective structures or structural materials.
Die Bestückungstafel definiert in der Regel die genauen Orte und Abstände und die relative Orientierung der einzelnen Bauteile. Dies geschieht beispielsweise durch Vertiefungen, mechanische Anschläge oder formschlüssige mechanische Verbin- düngen.The assembly board usually defines the exact locations and distances and the relative orientation of the individual components. This takes place, for example, through recesses, mechanical stops or positive mechanical connections.
Es ist wichtig, festzustellen, ob die Bestückungstafel vollständig bestückt ist. Das Fehlen eines Bauteils hat in der Regel die Erzeugung von Ausschuss und oft auch eine Störung des Produktionsprozesses zur Folge.It is important to determine whether the assembly board is fully populated. The lack of a component usually results in the production of rejects and often also in the production process.
Ein Beispiel ist die automatische Bestückung von Steckergehäusen mit Leitungen bei der Herstellung von Kabelbäumen für Kraftfahrzeuge oder andere Anwendungen. Die Steckergehäuse werden manuell oder auch maschinell in die Bestückungstafel eingesetzt. Die so vorbereitete Bestückungstafel wird in einen Bestückungsautomaten eingesetzt oder eingefahren. Der Be- Stückungsautomat entnimmt die in die Steckergehäuse einzusetzenden Leitungen aus einem Reservoir und setzt sie in einer vorbestimmten Reihenfolge und Anordnung in die Steckergehäuse ein und verbindet auf diese Weise die Steckergehäuse durch die Leitungen.One example is the automatic assembly of connector housings with lines in the production of wiring harnesses for motor vehicles or other applications. The connector housings are inserted into the assembly board manually or by machine. The assembly board prepared in this way is inserted or retracted into an assembly machine. The loading Automatic dispenser takes the lines to be inserted into the connector housings from a reservoir and inserts them into the connector housings in a predetermined order and arrangement, and in this way connects the connector housings through the lines.
Das Fehlen eines Steckergehäuses erkennt der Bestückungsautomat beispielsweise an einem falschen Kraft-Weg-Verhältnis beim Stecken einer Leitung in ein Steckergehäuse. Die Erken- nung des Fehlens eines Steckergehäuses hat eine sofortige Unterbrechung der Produktion zur Folge. Alle im Reservoir verbliebenen Leitungen müssen als Fehlteile ausgeworfen werden, um eine definierte Reihenfolge beim Neustart der Produktion zu gewährleisten. Dies wirkt sich in Form anfallender Materi- alkosten und einem erhöhten Zeitaufwand negativ auf die Effizienz und die Kostenbilanz der Produktion aus.The assembly machine recognizes the lack of a connector housing, for example, from an incorrect force-displacement ratio when a line is plugged into a connector housing. The detection of the lack of a connector housing results in an immediate interruption of production. All lines remaining in the reservoir must be ejected as missing parts in order to ensure a defined sequence when restarting production. In the form of material costs and increased expenditure of time, this has a negative impact on the efficiency and cost balance of production.
Um diese Nachteile zu vermeiden, versucht man, die vollständige und korrekte Bestückung der Bestückungstafel vor Beginn der Bestückung der Steckergehäuse mit Leitungen zu überprüfen. Dazu werden beispielsweise Druck- oder Kraftsensoren, Lichtschranken oder andere Sensoren verwendet, deren (elektrisches) Ausgangssignal die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Bauteils und/oder seine korrekte Anordnung und Ausrich- tung anzeigt. Ferner werden Kameras und BildverarbeitungsSysteme verwendet, welche durch eine Mustererkennung die Bestückung der Bestückungstafel kontrollieren.In order to avoid these disadvantages, an attempt is made to check the complete and correct assembly of the assembly board before the assembly of the connector housing with lines begins. For this purpose, pressure or force sensors, light barriers or other sensors are used, for example, whose (electrical) output signal indicates the presence or absence of a component and / or its correct arrangement and alignment. Cameras and image processing systems are also used, which control the assembly of the assembly board by means of a pattern recognition.
Die DE 34 13 474 C2 beschreibt eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens von Teilen in einer Fertigungsanlage für mehrere Teile, insbesondere in einer Form oder einem Tiegel . Die Erfassung erfolgt über Luft- oder Vakuum-Erfassungssysteme an der Entnahmevorrichtung, optisch über Glasfasern, eine Fernsehkamera, Fotozellen oder über Sensoren. Die WO 00/57251 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion eines Werkstückes in einer automatischen Bearbeitungsvorrichtung über einen Unterschied im akustischen Reflexionsvermögen zwischen dem Werkstück und einem Untergrund.DE 34 13 474 C2 describes a detection device for detecting the presence or absence of parts in a production system for several parts, in particular in a mold or a crucible. The detection takes place via air or vacuum detection systems on the removal device, optically via glass fibers, a television camera, photo cells or via sensors. WO 00/57251 describes a device and a method for the detection of a workpiece in an automatic processing device via a difference in acoustic reflectivity between the workpiece and a substrate.
Ein Nachteil mechanischer Sensoren ist ihre Empfindlichkeit gegen Verschmutzung, Beschädigung und Zerstörung. Diese Empfindlichkeit hat regelmäßig während des Suchens und Austau- schens defekter Sensoren einen Produktionsstillstand und hohe Erhaltungskosten zur Folge. Lichtschranken und ähnliche Anordnungen aus Leuchtdioden und Fototransistoren, welche von einem Bauteil reflektiertes oder transmittiertes Licht der Leuchtdiode erfassen, erzeugen einen relativ hohen mechanischen und elektrischen Aufwand, da für jedes einzelne Bauteil eine solche Anordnung vorgesehen sein muss . Die Verwendung von Kameras mit einer nachgeschalteten Bildverarbeitung oder Mustererkennung durch einen Computer hat den Nachteil, dass eine genaue und zuverlässige Mustererkennung aufwändige Hard- und Software erfordert und damit kostenintensiv ist. Außerdem ist die Mustererkennung in der Regel sehr empfindlich gegenüber Störungen, beispielsweise Störungen in der Beleuchtung, Schattenwurf etc .A disadvantage of mechanical sensors is their sensitivity to contamination, damage and destruction. This sensitivity regularly results in production downtime and high maintenance costs during the search and exchange of defective sensors. Light barriers and similar arrangements of light-emitting diodes and phototransistors, which detect light of the light-emitting diode reflected or transmitted by a component, generate a relatively high mechanical and electrical outlay, since such an arrangement must be provided for each individual component. The use of cameras with downstream image processing or pattern recognition by a computer has the disadvantage that accurate and reliable pattern recognition requires complex hardware and software and is therefore cost-intensive. In addition, the pattern recognition is usually very sensitive to disturbances, for example disturbances in the lighting, shadows, etc.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine vereinfachte Vorrichtung und ein vereinfachtes Verfahren zum Erfassen des Vorliegens oder Fehlens eines Bauteils an einem vorbestimmten Ort einer Bestückungstafel zum Herstellen eines Kabelbaums sowie eine entsprechende Bestückungstafel zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß An- spruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 10 und eine Bestückungstafel gemäß Anspruch 12 gelöst.The object of the present invention is therefore to create a simplified device and a simplified method for detecting the presence or absence of a component at a predetermined location on a circuit board for producing a wiring harness, and a corresponding circuit board. This object is achieved by a device according to claim 1, a method according to claim 10 and an assembly board according to claim 12.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, einen Hintergrund oder Hinterraum des vorbestimmten Ortes, an dem sich ein Bauteil befinden soll, mit einer optisch erfassbaren Markierung zu versehen. Diese Markierung wird von dem Bauteil verdeckt, wenn dieses an dem vorbestimmten Ort angeordnet ist. Wenn das Bauteil fehlt bzw. nicht an dem vorbestimmten Ort angeordnet ist, verdeckt es die Markierung nicht und diese kann ohne weiteres optisch erfasst werden. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Bilderfassung mit nachgeschalteter Mus- tererkennung wird gemäß der vorliegenden Erfindung nicht das Bauteil selbst erfasst, sondern die Markierung im Hintergrund oder Hinterraum des vorbestimmten Ortes des Bauteils. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besonders klar, wenn man die verschiedenen Ausführungsbeispiele betrachtet, bei denen die Markierung beispielsweise lichtreflektierend oder fluoreszierend ausgebildet ist oder eine Öffnung um- fasst, die von hinten beleuchtet wird. Diese Merkmale machen das Erkennen der Markierung durch einen Menschen, vor allem aber auch durch eine Maschine besonders einfach, da sich die Markierung in sehr eindeutiger Weise von der Umgebung unterscheidet. Während das optische Erscheinungsbild eines Bauteils durch seine Funktion und andere Randbedingungen sehr stark vorgegeben ist, kann die erfindungsgemäße Markierung alleine in Hinblick auf eine Vereinfachung von deren Erken- nung, beispielsweise einen maximalen Kontrast ausgebildet werden.The present invention is based on the idea of providing a background or back space of the predetermined location at which a component is to be located with an optically detectable marking. This marking is hidden by the component when it is arranged at the predetermined location is. If the component is missing or is not arranged at the predetermined location, it does not cover the marking and this can easily be detected optically. In contrast to a conventional image acquisition with subsequent pattern recognition, according to the present invention it is not the component itself that is captured, but rather the marking in the background or back space of the predetermined location of the component. The advantages of the present invention become particularly clear when one considers the various exemplary embodiments in which the marking is designed to be light-reflecting or fluorescent, for example, or comprises an opening which is illuminated from behind. These features make it particularly easy to recognize the marking by a person, but above all also by a machine, since the marking differs very clearly from the surroundings. While the optical appearance of a component is very strongly predetermined by its function and other boundary conditions, the marking according to the invention can be designed solely with a view to simplifying its detection, for example a maximum contrast.
Ferner kann die Markierung sich selbst und den vorbestimmten Ort, in dessen Hintergrund oder Hinterraum sie angeordnet ist, identifizieren. Dazu umfasst die Markierung beispielsweise einen Strichcode bzw. Barcode oder eine eindeutige Anordnung von Öffnungen, reflektierenden oder fluoreszierenden Flächen mit vorbestimmter geometrischer Gestalt. Ein durch eine Kamera erfasstes Bild der Bestückungstafel muss dann nicht mehr auf den Ort einer Markierung hin analysiert werden, um festzustellen, an welchem vorbestimmten Ort ein Bauteil fehlt. Vielmehr ist es ausreichend, die in der Markierung selbst enthaltene Information zu decodieren, um den vorbestimmten Ort zu identifizieren, an dem ein Bauteil fehlt.Furthermore, the marker can identify itself and the predetermined location, in the background or back of which it is located. For this purpose, the marking comprises, for example, a bar code or bar code or a clear arrangement of openings, reflecting or fluorescent surfaces with a predetermined geometric shape. An image of the assembly board captured by a camera then no longer has to be analyzed for the location of a marking in order to determine at which predetermined location a component is missing. Rather, it is sufficient to decode the information contained in the marking itself in order to identify the predetermined location at which a component is missing.
Dadurch wird sowohl der apparative Aufwand als auch der Rechenaufwand drastisch reduziert. Insbesondere ist weder eine exakte Ausrichtung von Kamera und Bestückungstafel erforderlich, noch die Bestimmung des Ortes, an dem die Markierung in dem von der Kamera erfassten Bild erscheint. Beispielsweise ist ein einfaches, sowohl mechanisch als auch hinsichtlich seiner Funktion robustes und dank Massenfertigung sehr preisgünstiges Strichcode-Lesegerät in der Lage, eine erfindungsgemäße Strichcode-Markierung im Hinterraum oder am Hintergrund eines vorbestimmten Ortes zu erkennen und zu identifizieren und ein entsprechendes Signal zu erzeugen.This drastically reduces both the expenditure on equipment and the computation. In particular, neither exact alignment of the camera and the assembly board is required, as well as the location where the marking appears in the image captured by the camera. For example, a simple bar code reader, which is both mechanically robust and robust in terms of its function and is very inexpensive thanks to mass production, is capable of recognizing and identifying a bar code marking according to the invention in the back area or on the background of a predetermined location and generating a corresponding signal.
Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Preferred developments of the present invention are defined in the dependent claims.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:Preferred exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the accompanying figures. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen VorrichtungFigure 1 is a schematic representation of a device according to the invention
Figuren 2A bis 2C eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;Figures 2A to 2C is a schematic representation of an embodiment of the present invention;
Figuren 3A bis 3C eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;FIGS. 3A to 3C show a schematic illustration of a further exemplary embodiment of the present invention;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; undFIG. 4 shows a schematic illustration of a further exemplary embodiment of the present invention; and
Figur 5 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen des Vorliegens oder Fehlens eines Bauteils an einem vorbestimmten Ort an einer Bestückungstafel, die vorzugsweise zum Herstellen eines Kabelbaums verwendet wird. Eine Lichtquelle 2 und eine Kamera 4 sind gegenüber der Bestückungstafel 10 angeordnet. Die Lichtquelle 2 und die Kamera 4 sind so auf die Bestückungstafel 10 gerichtet, dass von der Lichtquelle 2 ausgehendes Licht die Bestückungstafel 10 beleuchtet und von der Bestückungstafel 10 ge- streutes, reflektiertes oder emittiertes Licht von der Kamera 4 erfasst wird. Die Kamera 4 ist mit einer Auswertungseinrichtung 6 verbunden, die bestimmt, ob alle Bauteile an den ihnen vorbestimmten Orten angeordnet sind, oder ob ein Bauteil fehlt, und ein fehlendes Bauteil zu identifiziert. Die- ses vorzugsweise von der Auswertungseinrichtung 6 durchgeführte Verfahren und die Ausgestaltung der Bestückungstafel 10 werden nachfolgend anhand der weiteren Figuren näher beschrieben.Figure 5 is a schematic flow diagram of a method according to the present invention. Figure 1 is a schematic representation of a device according to the invention for detecting the presence or absence of a component at a predetermined location on an assembly board, which is preferably used for producing a wiring harness. A light source 2 and a camera 4 are arranged opposite the assembly board 10. The light source 2 and the camera 4 are directed onto the assembly board 10 in such a way that light emanating from the light source 2 illuminates the assembly board 10 and light, scattered, reflected or emitted by the assembly board 10, is detected by the camera 4. The camera 4 is connected to an evaluation device 6, which determines whether all components are arranged at the locations predetermined for them or whether a component is missing, and identifies a missing component. This method, which is preferably carried out by the evaluation device 6, and the configuration of the component board 10 are described in more detail below with reference to the other figures.
Die Figuren 2A bis 2C zeigen eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Figur 2A zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Bestückungstafel 10, welche mit Bauteilen, beispielsweise Steckergehäusen 12a, 12b, 12c, 12d, 12f, bestückt ist. Die Steckergehäuse 12a bis 12f werden durch nicht dargestellte Einrichtungen an den vorbestimmten Orten und in den vorbestimmten Ausrichtungen gehalten, an und in denen sie in Figur 2A dargestellt sind. Die Bestückungstafel 10 dient der Vorbereitung einer automatischen Bestückung der Steckergehäuse 12a bis 12f mit Leitungen, um einen Kabelbaum zu bilden.Figures 2A to 2C show a schematic representation of a first embodiment according to the present invention. FIG. 2A shows a view of an assembly board 10 according to the invention, which is equipped with components, for example connector housings 12a, 12b, 12c, 12d, 12f. The connector housings 12a to 12f are held by means, not shown, at the predetermined locations and in the predetermined orientations, at and in which they are shown in FIG. 2A. The assembly board 10 is used to prepare an automatic assembly of the connector housings 12a to 12f with lines in order to form a wiring harness.
Dazu werden die Steckergehäuse 12a bis 12f zunächst in die Bestückungstafel 10 eingesetzt bzw. an den vorbestimmten Orten aufgesetzt. Dies erfolgt manuell oder maschinell. Die so vorbereitete Bestückungstafel 10 wird dann in einen Bestückungsautomaten eingesetzt oder eingefahren. Der Bestückungs- automat entnimmt die Leitungen einem Reservoir und setzt sie in die Steckergehäuse 12a bis 12f ein.For this purpose, the plug housings 12a to 12f are first inserted into the assembly board 10 or placed at the predetermined locations. This is done manually or by machine. The assembly board 10 thus prepared is then inserted or retracted into an automatic placement machine. The assembly automat takes the lines from a reservoir and inserts them into the connector housings 12a to 12f.
Die Bestückungstafel 10 ist unvollständig mit Steckergehäusen bestückt. An einem für ein nicht dargestelltes Steckergehäuses vorbestimmten Ort 14 zwischen den Steckergehäusen 12d und 12f fehlt ein Steckergehäusen (12e) . Die erfindungsgemäße Bestückungstafel 10 weist im Hintergrund des vorbestimmten Ortes 14, an dem ein Steckergehäuse fehlt, eine optisch erfass- bare Markierung 16 auf. Die Markierung 16 besteht beispielsweise aus einem reflektierenden oder fluoreszierenden Farbstoff oder einer reflektierenden Struktur, insbesondere einem Spiegel oder einem Rückstrahler bzw. Katzenauge. Entsprechende Markierungen sind auch im Hintergrund oder Hinterraum der vorbestimmten Orte der vorhandenen Steckergehäuse angeordnet, sind jedoch durch die vorhandenen Steckergehäuse verdeckt und deshalb nicht sichtbar und in Figur 2A nicht dargestellt.The assembly board 10 is incompletely equipped with connector housings. A connector housing (12e) is missing at a location 14 between the connector housings 12d and 12f that is predetermined for a connector housing (not shown). The assembly board 10 according to the invention has an optically detectable marking 16 in the background of the predetermined location 14, at which a connector housing is missing. The marking 16 consists for example of a reflective or fluorescent dye or a reflective structure, in particular a mirror or a reflector or cat's eye. Corresponding markings are also arranged in the background or back space of the predetermined locations of the existing connector housings, but are covered by the existing connector housings and are therefore not visible and are not shown in FIG. 2A.
Figur 2B zeigt ein durch eine Kamera erfasstes Bild 10' der Bestückungstafel 10 mit Bildern 12a', 12b', 12c', 12d' , 12f der Steckergehäuse 12a, 12b, 12c, 12d, 12f und einem Bild 16' der Markierung 16.FIG. 2B shows an image 10 'of the component board 10 captured by a camera with images 12a', 12b ', 12c', 12d ', 12f of the connector housings 12a, 12b, 12c, 12d, 12f and an image 16' of the marking 16.
Figur 2C zeigt den Verlauf der Intensität I oder einer ent- sprechenden Größe entlang der Linien 18a, 18b in Figur 2B. Der Abszisse ist jeweils der Ort entlang der Linie 18a bzw. 18b zugeordnet, den Ordinaten ist jeweils die Intensität I zugeordnet. Die Steckergehäuse 12a bis 12f erzeugen verhältnismäßig kleine Signale bzw. Intensitäten bzw. Intensitätsva- riationen, die hier beispielhaft als Intensitätsmaxima 20 dargestellt sind, welche an den Rändern jedes Steckergehäuses 12a bis 12f auftreten.FIG. 2C shows the course of the intensity I or a corresponding variable along the lines 18a, 18b in FIG. 2B. The abscissa is assigned to the location along the line 18a or 18b, the ordinates are assigned the intensity I. The connector housings 12a to 12f generate relatively small signals or intensities or intensity variations, which are shown here by way of example as intensity maxima 20 which occur at the edges of each connector housing 12a to 12f.
Die geringe Größe dieser Signale bzw. Signalvariationen ist darauf zurückzuführen, dass die Steckergehäuse 12a bis 12f sowie die Bestückungstafel 10 und insbesondere ihre Materialien und Oberflächen hinsichtlich der Herstellungskosten, der mechanischen und elektrischen Eigenschaften, der Robustheit gegenüber Beschädigung und Alterung und der Lebensdauer ausgewählt sind. Die Steckergehäuse 12a bis 12f bestehen aus diesen und ähnlichen Gründen oft aus Kunststoffmaterialien in grauen und nur selten in leuchtenden Farbtönen.The small size of these signals or signal variations is due to the fact that the connector housings 12a to 12f and the component board 10 and in particular their materials and surfaces with regard to the manufacturing costs mechanical and electrical properties, robustness against damage and aging and the service life are selected. For these and similar reasons, the connector housings 12a to 12f often consist of plastic materials in gray and only rarely in bright colors.
Die Markierung 16 erzeugt ein deutlich unterscheidbares Maximum 22 in der Intensität. In Form eines gestrichelt dargestellten horizontalen Stücks ist eine Schwelle 24 darge- stellt, die so gewählt ist, dass nur das von der Markierung 16 erzeugte Intensitätsmaximum 22 die Schwelle überschreitet. Mit einer einfachen (analogen) Diskriminatorschaltung oder einer entsprechenden Software-Lösung kann somit das Fehlen eines Steckergehäuses an dem vorbestimmten Ort 14 erkannt werden.The marking 16 generates a clearly distinguishable maximum 22 in intensity. In the form of a horizontal piece shown in dashed lines, a threshold 24 is shown, which is selected such that only the intensity maximum 22 generated by the marking 16 exceeds the threshold. With a simple (analog) discriminator circuit or a corresponding software solution, the absence of a connector housing at the predetermined location 14 can thus be recognized.
Es stehen zahlreiche Möglichkeiten zur Verfügung, um den Kontrast bzw. das Verhältnis zwischen der durch die Markierung 16 erzeugten Intensität im Maximum 22 und den durch die Ste- ckergehäuse 12a bis 12f und die Bestückungstafel 10 erzeugten Intensitäten positiv zu beeinflussen oder zu maximieren. Dazu zählt die Ausbildung der Markierung 16 mit einer oder mehreren spiegelnden Oberflächen oder in Form eines Rückstrahlers bzw. Katzenauges oder einer Beschichtung mit entsprechend wirkenden Kristallen. Alternativ ist die Verwendung eines möglichst hell leuchtenden Farbstoffes vorteilhaft. Dessen Absorption ist vorteilhafterweise möglichst schmalbandig und weist eine große Übereinstimmung mit dem Emissionsspektrum der Lichtquelle auf. Auch eine Abstimmung des E issionsspekt- rums des Farbstoffes und der spektralen Empfindlichkeit der verwendeten Kamera wirkt sich positiv auf den Kontrast aus. Zur Abstimmung können sowohl an der Lichtquelle als auch an der Kamera entsprechende Filter vorteilhaft verwendet werden.There are numerous possibilities available to positively influence or maximize the contrast or the ratio between the maximum 22 generated by the marking 16 and the intensities generated by the connector housings 12a to 12f and the component board 10. This includes the formation of the marking 16 with one or more reflecting surfaces or in the form of a reflector or cat's eye or a coating with correspondingly acting crystals. Alternatively, the use of a dye that shines as brightly as possible is advantageous. Its absorption is advantageously as narrow-band as possible and has a large correspondence with the emission spectrum of the light source. Adjusting the emission spectrum of the dye and the spectral sensitivity of the camera used also has a positive effect on the contrast. Appropriate filters can advantageously be used for tuning both on the light source and on the camera.
Eine weitere Steigerung des Kontrasts ist durch Wahl eines Farbstoffes möglich, dessen Absorptions- und Emissionsbande mindestens soweit gegeneinander verschoben sind, dass das E- missionsspektrum der Lichtquelle und die spektrale Empfindlichkeit der Kamera gegebenenfalls, unter Verwendung von Vorsatzfiltern so gewählt werden können, dass Licht der Lichtquelle von der Kamera nicht erfasst wird. Licht der Licht- quelle, das an der Bestückungstafel 10 oder den Steckergehäusen 12a bis 12f, die nicht fluoreszieren, gestreut oder von diesen reflektiert wird, erzeugt somit kein Signal in der Kamera.A further increase in the contrast is possible by choosing a dye whose absorption and emission bands are shifted against one another at least to such an extent that the E- mission spectrum of the light source and the spectral sensitivity of the camera, if necessary, can be selected using front filters so that light from the light source is not detected by the camera. Light from the light source, which is scattered or reflected by the component board 10 or the connector housings 12a to 12f, which do not fluoresce, therefore does not generate a signal in the camera.
Figur 3A ist eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem oben anhand der Figuren 2A bis 2C dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Markierung 16 die Identität des vorbestimmten Ortes 14 codiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht dies durch einen Strichcode bzw. Barcode.Figure 3A is a schematic representation of a second embodiment of the present invention. This exemplary embodiment differs from the exemplary embodiment illustrated above with reference to FIGS. 2A to 2C in that the marker 16 codes the identity of the predetermined location 14. In the exemplary embodiment shown, this is done by means of a bar code or bar code.
Figur 3B zeigt wieder ein von einer Kamera erfasstes Bild 10' der Bestückungstafel 10 mit den Bildern 12a' bis 12f der Steckergehäuse 12a bis 12f und dem Bild 16' der Markierung 16.FIG. 3B again shows an image 10 'of the component board 10 captured by a camera with the images 12a' to 12f of the connector housings 12a to 12f and the image 16 'of the marking 16.
Figur 3C zeigt analog Figur 2C die Intensitäten I entlang der Linien 18a, 18b in Figur 3B. Wie im ersten Ausführungsbei- spiel gezeigt, ist das Fehlen eines Steckergehäuses bereits an der Intensität I erkennbar, welche im Bereich des fehlenden Steckergehäuses die Schwelle 24 überschreitet. Die Intensität I zeigt hier jedoch nicht nur ein relativ unstrukturiertes Maximum, sondern eine Reihe von Maxi a 30, welche den Strichcode der Markierung 16 abbilden. Ein die Intensität I darstellendes analoges oder digitales Signal wird an einen handelsüblichen Strichcode-Auswerter bzw. eine Strichcode- Auswertesoftware weitergeleitet, die den Strichcode bzw. den von dieser erzeugten Intensitätsverlauf als codiertes Daten- wort interpretiert und entsprechend auswertet. Der Strichcode codiert den vorbestimmten Ort 14 und damit die Identität des fehlenden Steckergehäuses. Darüber hinaus enthält der Strichcode Informationen zur Fehlerkorrektur sowie Start-Stop-Informationen. Eine fehlerhafte Erfassung des Strichcodes ist damit durch den Strichcode-Auswerter selbstständig erkennbar oder sogar korrigierbar.3C shows the intensities I along lines 18a, 18b in FIG. 3B analogously to FIG. 2C. As shown in the first exemplary embodiment, the lack of a connector housing can already be recognized by the intensity I, which exceeds the threshold 24 in the region of the missing connector housing. Here, however, the intensity I not only shows a relatively unstructured maximum, but a series of maxi a 30, which represent the bar code of the marking 16. An analog or digital signal representing the intensity I is passed on to a commercially available bar code evaluator or a bar code evaluation software which interprets the bar code or the intensity curve generated by it as a coded data word and evaluates it accordingly. The bar code encodes the predetermined location 14 and thus the identity of the missing connector housing. The barcode also contains information on error correction and start-stop information. Incorrect detection of the bar code can thus be recognized or even corrected by the bar code evaluator.
Durch Auswertung des Strichcodes wird somit in einer gegenüber Störungen robusten Weise die Information erhalten, wel- ches Steckergehäuse an welchem vorbestimmten Ort fehlt. Dieses Ergebnis kann dann innerhalb der Datenverarbeitungskette weiter verarbeitet werden. Dabei ist es nicht erforderlich, Informationen über den Ort der Markierung 16 direkt aus dem durch die Kamera erfassten Bild zu gewinnen oder auch an den Strichcode-Auswerter weiterzuleiten, da dieser die gesamte Information alleine aus dem Strichcode selbst entnimmt. Insbesondere ist es beispielsweise nicht erforderlich, Zeilenwechsel zu erfassen.By evaluating the bar code, the information is obtained in a manner that is robust with respect to interference, which connector housing is missing at which predetermined location. This result can then be processed further within the data processing chain. It is not necessary to obtain information about the location of the marking 16 directly from the image captured by the camera or to pass it on to the bar code evaluator, since the bar code evaluator takes all of the information from the bar code itself. In particular, it is not necessary, for example, to record line breaks.
Der Strichcode-Auswerter kann von sich aus erkennen, ob ein Strichcode vorliegt und diesen, wie beschrieben, auswerten. Alternativ wird zunächst wie in dem anhand der Figuren 2A bis 2C beschriebenen Ausführungsbeispiel durch Vergleich der Intensität mit der Schwelle 24 festgestellt, ob überhaupt ein Signal von einer 16 vorliegt.The bar code evaluator can recognize whether a bar code is present and evaluate it as described. Alternatively, as in the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 2A to 2C, it is first determined by comparing the intensity with the threshold 24 whether there is a signal from a 16 at all.
Dem Strichcode-Auswerter wird der Intensitätsverlauf entlang der Linien 18a, 18b in Figur 3B zur Auswertung zugeleitet. Wenn aufgrund einer definierten Anordnung und Ausrichtung so- wohl der Kamera als auch der Bestückungstafel 10 die Anordnung der Bilder 12a' bis 12f, 16' der Steckergehäuse bzw. der Markierungen innerhalb des von der Kamera erfassten Bildes feststeht, kann die Lage der Linien 18a, 18b relativ zu dem Bild definiert sein. Im einfachsten Fall werden dann ent- sprechend ausgewählte Zeilen oder Spalten an den Strichcode- Auswerter weitergeleitet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch ohne weiteres verwendbar, wenn die Anordnung und Ausrichtung von Kamera und Bestückungstafel relativ zueinander nicht bekannt ist, beispielsweise weil die Bestückungstafel auf dem Weg in den Be- stückungsautomaten in Bewegung erfasst wird. In diesem Fall werden die Intensitätsverläufe entlang einer innerhalb des Gesamtbildes ausreichend dicht liegenden Mehrzahl von Linien dem Strichcode-Auswerter zugeleitet.The intensity curve along lines 18a, 18b in FIG. 3B is fed to the bar code evaluator for evaluation. If, due to a defined arrangement and orientation of both the camera and the component board 10, the arrangement of the images 12a 'to 12f, 16' of the plug housings or the markings within the image captured by the camera is fixed, the position of the lines 18a, 18b can be defined relative to the image. In the simplest case, appropriately selected rows or columns are then forwarded to the bar code evaluator. However, the present invention can also be used without problems if the arrangement and orientation of the camera and the component board relative to one another is not known, for example because the component board is detected in motion on the way in the automatic assembly machine. In this case, the intensity profiles are fed to the bar code evaluator along a plurality of lines which are sufficiently dense within the overall image.
Alternativ werden zunächst durch einen Vergleich der Intensität mit der in Figur 3C dargestellten Schwelle 24 das oder die Orte der Bilder 16' der Markierung 16 identifiziert. Die Linie oder die Linien 18a, 18b werden dann so festgelegt, dass sie das oder die Bilder 16' der Markierung schneiden. Im Fall einer unbekannten Orientierung der Bestückungstafel 10 relativ zu der Kamera werden vorzugsweise zu jedem Bild 16' einer Markierung zwei oder mehr Linien 18a, 18b bestimmt, die dieses Bild 16' in verschiedenen Richtungen schneiden.Alternatively, by comparing the intensity with the threshold 24 shown in FIG. 3C, the location or locations of the images 16 ′ of the marking 16 are identified. The line or lines 18a, 18b are then set to intersect the image or images 16 'of the marking. In the event of an unknown orientation of the component board 10 relative to the camera, two or more lines 18a, 18b which intersect this image 16 'in different directions are preferably determined for each image 16' of a marking.
Anstelle einer Kamera wird alternativ ein (Laser-) Scanner, wie er beispielsweise im Einzelhandel zur Erfassung des EAN- Strichcodes von Produkten an der Kasse verwendet wird und in großen Stückzahlen kostengünstig hergestellt wird. Wenn dieser Scanner an einem Ort aufgestellt wird, an dem die Bestü- ckungstafel mit einer vorbestimmten Orientierung vorbeibewegt wird, kann es ausreichend sein, dass der Scanner nur entlang einer Linie abtastet, die während der Bewegung der Bestückungstafel diese vollständig überstreicht. In anderen Fällen wird vorzugsweise ein Scanner verwendet, der zweidimensional bzw. in einem Raumwinkelbereich und vorzugsweise auch in zwei senkrechten oder zumindest nicht parallelen Richtungen abtastet.Instead of a camera, a (laser) scanner is used as an alternative, such as is used in retail to capture the EAN barcode of products at the checkout and is inexpensive to produce in large quantities. If this scanner is set up in a place where the assembly board is moved past with a predetermined orientation, it may be sufficient for the scanner to only scan along a line which completely sweeps over the assembly board during the movement thereof. In other cases, a scanner is preferably used which scans two-dimensionally or in a solid angle range and preferably also in two perpendicular or at least non-parallel directions.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dabei darin, dass sowohl die optisch-mechanische Scanner-Einheit als auch der Strichcode-Auswerter (in Hardware- oder Software-Realisierung) als Massenprodukte kostengünstig hergestellt werden, weit ausgereift sind, in jeder Hinsicht eine große Robustheit und geringe Unterhaltungskosten aufweisen, sowie in einer großen Vielfalt angeboten werden.One advantage of the present invention is that both the opto-mechanical scanner unit and the bar code evaluator (in hardware or software implementation) are inexpensively manufactured as mass products. are well-developed, robust in every respect and low maintenance costs, and are offered in a wide variety.
Eine Codierung einer Information über den vorbestimmten Ort, an dem die Markierung 16 angeordnet ist, in der Markierung 16 selbst kann jedoch auch auf andere Weise erfolgen. Beispielsweise ist eine Codierung in Form der Anordnung, Form und Größe von einem oder mehreren beliebigen geometrischen Objekten, aus denen die Markierung 16 zusammengesetzt ist, möglich. In diesem Fall ist eine Decodierung durch einen sehr einfachen Bildauswertungsalgorithmus möglich, da wie oben beschrieben ohne weiteres ein hoher Kontrast erzeugbar ist.Coding of information about the predetermined location at which the marking 16 is arranged in the marking 16 itself can, however, also take place in another way. For example, coding in the form of the arrangement, shape and size of one or more arbitrary geometric objects from which the marking 16 is composed is possible. In this case, decoding is possible using a very simple image evaluation algorithm, since, as described above, a high contrast can easily be generated.
Auch eine Codierung von Informationen durch die spektralenAlso a coding of information by the spectral
Eigenschaften eines Farbstoffes, insbesondere die Wellenlängen seiner Absorptions- und Emissionsbanden, ist bei einer entsprechenden wellenlängenselektiven Beleuchtung und/oder einer wellenlängenselektiven oder -sensitiven Lichterfassung möglich. Eine Wellenlängencodierung hat dabei den Vorteil, dass weder eine Kamera noch ein Scanner verwendet werden muss, sondern lediglich eine Mehrzahl (abwechselnd betriebener) Lichtquellen für die entsprechenden Wellenlängen und/oder ein oder mehrere (ggf. wellenlängen-sensitive) Sen- soren.Properties of a dye, in particular the wavelengths of its absorption and emission bands, are possible with a corresponding wavelength-selective illumination and / or a wavelength-selective or -sensitive light detection. Wavelength coding has the advantage that neither a camera nor a scanner has to be used, but rather only a plurality of (alternately operated) light sources for the corresponding wavelengths and / or one or more (possibly wavelength-sensitive) sensors.
Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen und deren Varianten gilt, dass die Anforderungen an das Intensitätsverhältnis zwischen dem Bild 16' der Markierung und den Bildern 12a' bis 12f, 10' der Steckergehäuse und der Bestückungstafel umso geringer sind, je robuster die Signalerfassung bzw. das verwendete Messverfahren (beispielsweise aufgrund einer ausgeprägten Wellenlängensensitivität) und der Auswertealgorithmus sind. Umgekehrt sind die Anforderungen an die Signaler- fassung und den Auswertealgorithmus umso geringer, je größer das Intensitätsverhältnis ist. Auch die als Strichcode ausgeführte, Markierung 16 des anhand der Figuren 3A bis 3C be- schriebenen Ausführungsbeispiels ist deshalb vorzugsweise nicht nur als zweifarbige oder Schwarz-Weiß-Struktur, sondern ähnlich wie bei dem oben anhand der Figuren 2A bis 2C beschriebenen Ausführungsbeispiel mit einem (fluoreszierenden) Farbstoff ausgeführt.In all of the described exemplary embodiments and their variants, the more robust the signal acquisition and the measurement method used, the lower the requirements for the intensity ratio between the image 16 'of the marking and the images 12a' to 12f, 10 'of the connector housing and the component board (for example, due to a pronounced wavelength sensitivity) and the evaluation algorithm. Conversely, the greater the intensity ratio, the lower the requirements for signal acquisition and the evaluation algorithm. The marking 16, which is embodied as a bar code and which is based on FIGS. The exemplary embodiment described is therefore preferably not only in the form of a two-tone or black-and-white structure, but similar to the exemplary embodiment described above with reference to FIGS. 2A to 2C with a (fluorescent) dye.
Figur 4 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die dargestellte Bestückungstafel 10 ist aufgrund eines Fehlers bei der Be- stückung mit Steckergehäusen nicht, wie vorgesehen, mit vier Steckergehäusen, sondern lediglich mit drei Steckergehäusen 12a, 12b, 12c an für diese Steckergehäuse vorbestimmten Orten bestückt worden. An einem vorbestimmten Ort 14 fehlt ein Steckergehäuse.Figure 4 is a schematic representation of another embodiment of the present invention. The assembly board 10 shown has not been equipped with four connector housings, as provided, due to a fault in the assembly with connector housings, but rather only with three connector housings 12a, 12b, 12c at locations predetermined for these connector housings. A plug housing is missing at a predetermined location 14.
Die Bestückungstafel 10 weist im Hintergrund des für das fehlende Steckergehäuse vorbestimmten Ortes 14 eine Markierung 16 in Form einer Öffnung bzw. Bohrung auf. Hinter der Bestückungstafel 10 ist eine Lichtquelle 40 vorgesehen, welche ü- ber Leitungen 42 mit elektrischer Leistung versorgt wird und durch eine Trägerstruktur 44 gehalten oder auf dieser angebracht ist. Die Trägerstruktur wird durch eine Haltestruktur 46 gehalten. Die Lichtquelle 40 ist hier ebenso wie die Trägerstruktur 44 schematisiert plattenförmig dargestellt. Die Lichtquelle 40 umfasst eines oder mehrere punkt- oder linien- förmige oder flächige, lichtemittierende Bauteile. Darüber hinaus umfasst die Lichtquelle 40 erforderlichenfalls Lichtleiter, Streuscheiben, Projektionsflächen oder andere optische Bauelemente .The assembly board 10 has a mark 16 in the form of an opening or bore in the background of the location 14 predetermined for the missing connector housing. Behind the component board 10, a light source 40 is provided, which is supplied with electrical power via lines 42 and is held by a support structure 44 or attached to it. The carrier structure is held by a holding structure 46. The light source 40, like the support structure 44, is shown here schematically in the form of a plate. The light source 40 comprises one or more punctiform or linear or flat, light-emitting components. In addition, the light source 40 includes light guides, diffusing screens, projection surfaces or other optical components if necessary.
Die dargestellte Anordnung der Bestückungstafel vor der Lichtquelle 40 stellt beispielsweise eine Bereitstellungsposition dar, an der die Bestückungstafel 10 mit den Steckergehäusen 12a bis 12c bestückt wird. Vorzugsweise wird beim Ein- setzen der Bestückungstafel in die Bereitstellungsposition ein elektrischer Kontakt bzw. ein Schalter geschlossen, der die Lichtquelle 40 einschaltet. Eine Bedienungsperson, welche die Bestückungstafel mit den Steckergehäusen bestückt, wird somit durch an dem vorbestimmten Ort 14 durchscheinendes Licht der Lichtquelle 40 in eindeutiger und unübersehbarer Weise auf das Fehlen eines Steckergehäuses hingewiesen.The illustrated arrangement of the component board in front of the light source 40 represents, for example, a preparation position at which the component board 10 is populated with the connector housings 12a to 12c. When the assembly board is inserted into the ready position, an electrical contact or a switch which switches on the light source 40 is preferably closed. An operator who the assembly board equipped with the connector housings is thus clearly and unmistakably indicated by the light of the light source 40 shining through at the predetermined location 14 that there is no connector housing.
Auch eine automatische Auswertung, wie oben anhand der Figuren 2A bis 2C, 3A bis 3C beschrieben, ist ohne weiteres möglich. Durch eine entsprechende Verringerung der Umgebungshelligkeit und eine entsprechend helle Lichtquelle 40 ist ein beliebig hohes Intensitätsverhältnis zwischen einem Bild der Markierung und den Bildern der Steckergehäuse 12a bis 12c und anderer Oberflächen erzielbar.Automatic evaluation, as described above with reference to FIGS. 2A to 2C, 3A to 3C, is also readily possible. A correspondingly high intensity ratio between an image of the marking and the images of the plug housings 12a to 12c and other surfaces can be achieved by a corresponding reduction in the ambient brightness and a correspondingly bright light source 40.
Gemäß einer bevorzugten Variante stellt Figur 4 die Bestü- ckungstafel 10 an einer Bereitstellungsposition mit stark verringerter oder ohne Umgebungshelligkeit dar. Die bestückte Bestückungstafel 10 wird vor Produktionsbeginn bzw. nach der Bestückung durch einen Bestückungsautomaten in diese Bereitstellungsposition gefahren. Das Signal eines einfachen opto- elektronischen Bauelements, beispielsweise einer Fotozelle, zeigt dann an, ob durch eine der als Bohrungen ausgeführten Markierungen 16 Licht von der Lichtquelle 40 fällt und somit ein Steckergehäuse fehlt.According to a preferred variant, FIG. 4 shows the assembly board 10 at a preparation position with greatly reduced or without ambient brightness. The assembled assembly board 10 is moved into this provision position before the start of production or after the assembly by an automatic placement machine. The signal from a simple optoelectronic component, for example a photocell, then indicates whether light from the light source 40 falls through one of the markings 16 designed as bores and thus a connector housing is missing.
Auf die Abdunklung der Bereitstellungsposition kann verzichtet werden, wenn die Lichtquelle 40 und das von ihr emittierte Spektrum einerseits und die Empfindlichkeitskurve der Fotozelle andererseits so aufeinander und auf das Umgebungslicht abgestimmt werden, dass Umgebungslicht nicht als feh- lendes Werkstück interpretiert wird. Dazu eignet sich beispielsweise die Verwendung von Infrarot- oder UV-Licht. Auch eine hochfrequent intensitätsmodulierte Beleuchtung ermöglicht eine Unterscheidung des Lichts der Lichtquelle 40 vom Umgebungslicht, wenn das Signal der Fotozelle hochpassgefil- tert wird. Die oben anhand der Figuren 2A bis 2C, 3A bis 3C und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele sind ohne weiteres miteinander kombinierbar. Insbesondere ist eine Codierung von Information über den vorbestimmten Ort, an dem sich eine Markierung 16 befindet, in der Markierung auch bei dem anhand der Figur 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich. Dazu umfasst eine Markierung eine oder mehrere Bohrungen, deren Anzahl, Größe, Form und Anordnung diese Information codiert. Insbesondere ist ein Strichcode als Transmissionsmaske vor der hinter- leuchteten Öffnung verwendbar.The darkening of the preparation position can be dispensed with if the light source 40 and the spectrum it emits on the one hand and the sensitivity curve of the photocell on the other hand are matched to one another and to the ambient light in such a way that ambient light is not interpreted as a missing workpiece. For example, the use of infrared or UV light is suitable. Even high-frequency, intensity-modulated lighting enables the light from the light source 40 to be distinguished from the ambient light when the signal from the photocell is high-pass filtered. The exemplary embodiments illustrated above with reference to FIGS. 2A to 2C, 3A to 3C and 4 can easily be combined with one another. In particular, coding of information about the predetermined location at which a marking 16 is located in the marking is also possible in the exemplary embodiment described with reference to FIG. 4. For this purpose, a marking comprises one or more holes, the number, size, shape and arrangement of which codes this information. In particular, a bar code can be used as a transmission mask in front of the backlit opening.
Alternativ wird die in Figur 4 dargestellte, Markierung in Form einer Bohrung mit einem Lichtfilter versehen, dessen Transmissionsspektrum die Information codiert. Eine weitere Alternative besteht darin, dass das von der Lichtquelle 40 emittierte Licht auf eine vom Ort abhängige Weise intensi- tätsmoduliert ist, so dass aus der Zeitabhängigkeit einer empfangenen Lichtintensität auf den vorbestimmten Ort geschlossen werden kann, an dem ein Steckergehäuse fehlt.Alternatively, the marking shown in FIG. 4 in the form of a bore is provided with a light filter, the transmission spectrum of which codes the information. Another alternative is that the light emitted by the light source 40 is intensity-modulated in a location-dependent manner, so that the time-dependent dependence of a received light intensity can be used to infer the predetermined location at which a connector housing is missing.
Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Markierung 16 alternativ so ausgeführt, dass nicht nur ein Fehlen eines Steckergehäuses, sondern auch eine falsche Ausrichtung desselben erfassbar ist. Dazu wird jede Markierung 16 hin- sichtlich ihrer Umrisse so ausgebildet, dass sie nur von einem korrekt ausgerichteten Steckergehäuse vollständig abgedeckt wird.In all of the exemplary embodiments shown, the marking 16 is alternatively designed such that not only a lack of a connector housing, but also an incorrect orientation of the same can be detected. For this purpose, each marking 16 is designed with regard to its contours so that it is only completely covered by a correctly aligned connector housing.
Jede erfindungsgemäße Markierung kann unmittelbar auf dem Un- tergrund, auf dem die Steckergehäuse aufliegen oder auch in einer Ausnehmung oder Vertiefung angeordnet sein. Eine solche vertiefte Anordnung hat den Vorteil eines mechanischen Schutzes für die Markierung.Each marking according to the invention can be arranged directly on the surface on which the plug housing rests or can also be arranged in a recess or depression. Such a recessed arrangement has the advantage of mechanical protection for the marking.
Figur 5 ist ein schematisches Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Nach dem Start 50 wird in einem ersten Schritt 52 die Bestückungstafel 10 und insbesondere der vorbestimmte Ort 14 optisch abgetastet. In einem Schritt 54 wird bestimmt, ob beim optischen Abtasten eine Markierung 16 erfasst wurde.Figure 5 is a schematic flow diagram illustrating a method according to an embodiment of the present invention. After the start 50 will be in a first Step 52 the assembly board 10 and in particular the predetermined location 14 optically scanned. In a step 54, it is determined whether a mark 16 was detected during the optical scanning.
Die nachfolgenden Verfahrensschritte werden zunächst für den Fall beschrieben, in dem die Markierung 16, wie oben beschrieben, eine Information codiert.The subsequent method steps are first described for the case in which the marker 16 encodes information as described above.
Wenn beim optischen Abtasten eine Markierung erfasst wird, wird die Markierung in einem Schritt 56 decodiert, um die codierte Information zu erhalten. Diese codierte Information liegt dann beispielsweise zunächst in Form einer binär oder dezimal darstellbaren Zahl oder einer alphanumerisch dar- stellbaren Buchstaben- und Ziffernfolge vor. Diese Information identifiziert primär den vorbestimmten Ort 14, an dem die Markierung 16 angeordnet ist. Da im Fall verschiedener Steckergehäuse in der Regel eine eindeutige Zuordnung zwischen den vorbestimmten Orten 14 und den Steckergehäusen bzw. den Steckergehäuse-Typen vorliegt, ist mit der Identifizierung des vorbestimmten Ortes 14, an dem ein Steckergehäuse fehlt, auch das Steckergehäuse selbst identifiziert.If a mark is detected during optical scanning, the mark is decoded in step 56 to obtain the encoded information. This coded information is then initially available, for example, in the form of a binary or decimal representable number or an alphanumerically representable sequence of letters and numbers. This information primarily identifies the predetermined location 14 at which the marking 16 is arranged. Since, in the case of different connector housings, there is generally an unambiguous assignment between the predetermined locations 14 and the connector housings or the connector housing types, the identification of the predetermined location 14, at which a connector housing is missing, also identifies the connector housing itself.
Die decodierte Information wird dann weiter verwendet, um das Steckergehäuse zu identifizieren, seinen Lagerbestand und Lagerort und insbesondere seinen Lagerbestand am Bestückungsplatz festzustellen, und um festzustellen, ob eine Nachbestellung erforderlich ist.The decoded information is then further used to identify the connector housing, to determine its inventory and location, and particularly its inventory at the assembly location, and to determine whether a reorder is required.
Anschließend wird in einem Schritt 58 ein Signal erzeugt, das anzeigt, dass die Bestückungstafel 10 unvollständig bestückt ist und vorzugsweise ferner das fehlende Steckergehäuse identifiziert und/oder eine Zuführung des fehlenden Steckergehäuses zum Bestückplatz und/oder eine Nachbestellung auslöst.A signal is then generated in a step 58, which indicates that the assembly board 10 is incompletely equipped and preferably also identifies the missing connector housing and / or triggers a supply of the missing connector housing to the assembly location and / or triggers a reorder.
Wenn beim optischen Abtasten der Bestückungstafel 10 keine Markierung 16 erfasst wurde, wird in einem Schritt 60 ein Signal erzeugt, das anzeigt, dass die Bestückungstafel 10 vollständig bestückt ist. Durch dieses Signal wird beispielsweise das Einsetzen von Leitungen in die Steckergehäuse durch einen Bestückungsautomaten freigegeben.If no marking 16 was detected when the assembly board 10 was optically scanned, a is entered in a step 60 Generates a signal that indicates that the assembly board 10 is fully assembled. This signal enables, for example, the insertion of lines into the connector housing by an automatic assembly machine.
Nach dem Erzeugen eines Signals in einem der Schritte 58, 60 endet das Verfahren im Schritt 62.After a signal has been generated in one of steps 58, 60, the method ends in step 62.
Wenn die Markierung 16 keine Information codiert, entfällt der Schritt 56 des Decodierens, und im Schritt 58 wird lediglich ein Fehlersignal erzeugt, das anzeigt, dass die Bestückungstafel 10 unvollständig bestückt ist.If the marker 16 does not encode any information, the decoding step 56 is omitted, and in step 58 only an error signal is generated which indicates that the component board 10 is incompletely populated.
Die obigen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Steckerge- häuse, welche mit Leitungen zu versehen und/oder durch Leitungen zu verbinden sind, um einen Kabelbaum herzustellen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch im Fall beliebiger anderer Bauteile verwendbar, die während eines Herstellungsprozesses an einer Bestückungstafel angeordnet sind.The above exemplary embodiments relate to plug housings which are to be provided with lines and / or to be connected by lines in order to produce a wiring harness. However, the present invention can also be used in the case of any other components which are arranged on an assembly board during a production process.
In allen Anwendungsfällen weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, dass keine komplexe Bilderkennung bzw. Objekterkennung erforderlich ist. Es resultieren deshalb deutlich weniger Anforderungen an die Hardware (Kamera, Auswerte- Computer etc.) und die Software (Auswertung). Insbesondere die Verwendung eines Standard-Strichcodes ermöglicht eine Verwendung bestehender, erprobter, robuster und niedrige Kosten verursachender Verfahren und Vorrichtungen.In all applications, the present invention has the advantage that no complex image recognition or object recognition is required. This results in significantly fewer requirements for the hardware (camera, evaluation computer, etc.) and the software (evaluation). In particular, the use of a standard bar code enables existing, proven, robust and low-cost methods and devices to be used.
Im Gegensatz zu einer Sensorik mittels Berührungsschalter,In contrast to a sensor system using a touch switch,
Lichtschranken oder ähnliches, ist kein Anschluss der Bestückungstafel an ein Messsystem erforderlich. Mechanische Gestaltung sowie Handhabung und damit Material- sowie Prozesskosten werden damit niedrig gehalten. Zudem ist das System leicht in bestehende Anlage integrierbar, weist einen geringen Verschleiß und niedrige Wartungskosten auf. BezugszeichenlistePhotoelectric sensors or the like, no connection of the assembly board to a measuring system is required. Mechanical design and handling and thus material and process costs are kept low. In addition, the system can be easily integrated into existing systems, has low wear and low maintenance costs. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Bestückungstafel10 component board
10' Bild der Bestückungstafel 12a, 12b, 12c, 12d, 12f Steckergehäuse10 'Picture of the assembly board 12a, 12b, 12c, 12d, 12f connector housing
12a', 12b', 12c', 12d' , 12e' Bild des Steckergehäuses12a ', 12b', 12c ', 12d', 12e 'Image of the connector housing
14 vorbesti mter Ort14 predetermined location
16 optisch erfassbare Markierung16 optically detectable markings
16' Bild der optisch erfassbaren Markierung 18a, 18b Linie16 'image of the optically detectable marking 18a, 18b line
20 Signalvairation20 signal variation
22 Maximum22 maximum
24 Schwelle24 threshold
30 Intensitätsstruktur 40 Lichtquelle30 intensity structure 40 light source
42 Leitungen42 lines
44 Trägerstruktur44 support structure
50 Start50 start
52 optisches Abtasten 54 Entscheidung52 optical scanning 54 decision
56 Decodieren der Markierung56 Decoding the Mark
58 Erzeugen eines Signals58 Generating a signal
60 Erzeugen eines Signals60 Generating a signal
62 Ende 72 Lichtquelle62 end 72 light source
74 Kamera74 camera
76 Auswertungseinrichtung 76 evaluation device

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Erfassen des Vorliegens oder Fehlens eines Bauteils (12a bis 12f) an einem vorbestimmten Ort (14) an einer Bestückungstafel (10) zum Herstellen eines Kabelbaums , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h - eine Abtasteinrichtung (74) zum optischen Abtasten des vorbestimmten Orts (14) , - eine optisch erfassbare Markierung (16) in einem Hinterraum oder an einem Hintergrund des vorbestimmten Orts; und - eine Bestimmungseinrichtung (76) zum Bestimmen, dass das Bauteil (12a bis 12f) an dem vorbestimmten Ort ange- ordnet ist, wenn die Abtasteinrichtung (74) beim optischen Abtasten die Markierung (16) nicht erfasst, und zum Bestimmen, dass das Bauteil (12a bis 12f) fehlt, wenn die Abtasteinrichtung die Markierung (16) erfasst.1. Device for detecting the presence or absence of a component (12a to 12f) at a predetermined location (14) on an assembly board (10) for producing a wire harness, characterized by - a scanning device (74) for optically scanning the predetermined location (14) , - an optically detectable marking (16) in a back room or on a background of the predetermined location; and - a determination device (76) for determining that the component (12a to 12f) is arranged at the predetermined location if the scanning device (74) does not detect the marking (16) during optical scanning and for determining that Component (12a to 12f) is missing when the scanning device detects the marking (16).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (16) reflektierend ausgebildet ist oder einen fluoreszierenden Farbstoff umfasst.2. Device according to claim 1, characterized in that the marking (16) is reflective or comprises a fluorescent dye.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (72) zum Beleuchten der Markierung (16), um an der Markierung (16) reflektiertes Licht oder von der Markierung (16) emittiertes Fluoreszenzlicht zu erzeugen.3. Apparatus according to claim 2, characterized by a light source (72) for illuminating the marking (16) in order to generate reflected light on the marking (16) or fluorescent light emitted by the marking (16).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (74) ausgebildet ist, um wellenlängenselektiv reflektiertes Licht oder Fluoreszenzlicht zu empfangen. 4. The device according to claim 2 or 3, characterized in that the scanning device (74) is designed to receive wavelength-selectively reflected light or fluorescent light.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (16) eine transparente Öffnung umfasst, die von hinten beleuchtbar ist.5. The device according to claim 1, characterized in that the marking (16) comprises a transparent opening which can be illuminated from behind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (16) Information codiert, welche den vorbestimmten Ort (14) und/oder das zugeordnete Bauteil identifiziert, in dessen Hinterraum oder an dessen Hintergrund die Markierung (16) angeordnet ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the marking (16) encodes information which identifies the predetermined location (14) and / or the associated component, in the back or on the background of which the marking (16) is arranged.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (16) einen Strichcode umfasst.7. The device according to claim 6, characterized in that the marking (16) comprises a bar code.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (16) eine oder mehrere Öffnungen umfasst, deren Größe, Form oder Anordnung die Information codiert.8. The device according to claim 6, characterized in that the marking (16) comprises one or more openings whose size, shape or arrangement encodes the information.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 zum Erfassen des Vorliegens oder Fehlens einer Mehrzahl von Bauteilen (12a bis 12f) an einer entsprechenden Mehrzahl von vorbestimmten Orten mit je einer optisch erfassbaren Markierung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsein- richtung (76) ausgebildet ist, um anhand der codierten Information zu bestimmen, an welchem vorbestimmten Ort ein Bauteil fehlt.9. Device according to one of claims 6 to 8 for detecting the presence or absence of a plurality of components (12a to 12f) at a corresponding plurality of predetermined locations, each with an optically detectable marking, characterized in that the determination device (76) is designed to use the coded information to determine at which predetermined location a component is missing.
10. Verfahren zum Erfassen des Vorliegens oder Fehlens eines Bauteils (12a bis 12f) an einem vorbestimmten Ort (14) einer Bestückungstafel (10) zum Herstellen eines Kabelbaums, wobei ein Hintergrund oder Hinterraum des vorbestimmten Orts (14) mit einer optisch erfassbaren Markie- rung (16) markiert ist, die von dem Bauteil (12a bis 12f) verdeckt wird, wenn dieses an dem vorbestimmten Ort angeordnet ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: - optisches Abtasten (52) des vorbestimmten Orts (14), - Bestimmen (54), dass das Bauteil (12a bis 12f) an dem vorbestimmten Ort (14) vorliegt, wenn beim optischen Abtasten die optisch erfassbare Markierung (16) nicht er- fasst wird; und - Bestimmen (54) , dass das Bauteil (12a bis 12f) nicht vorliegt, wenn die Markierung (16) erfasst wird.10. A method for detecting the presence or absence of a component (12a to 12f) at a predetermined location (14) of an assembly board (10) for producing a wiring harness, wherein a background or rear area of the predetermined location (14) with an optically detectable marking tion (16) is marked, which is covered by the component (12a to 12f) when it is arranged at the predetermined location, characterized by the following steps: - optical scanning (52) of the predetermined location (14), - determining (54) that the component (12a to 12f) is present at the predetermined location (14) if the optically detectable marking (16) is not detected during optical scanning; and - determining (54) that the component (12a to 12f) is not present when the marking (16) is detected.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an mehreren verschiedenen vorbestimmten Orten (14) Bauteile (12a bis 12f) angeordnet sein können, und der Hinterraum oder Hintergrund jedes vorbestimmten Orts (14) mit einer optisch erfassbaren Markierung (16) markiert ist, wobei jede Markierung (16) eine Information codiert, die den durch die Markierung (16) markierten vorbestimmten Ort (14) identifiziert, - festgestellt wird, ob beim optischen Abtasten (52) eine Markierung (16) erfasst wird; und - die Markierung (16) decodiert wird (56), um zu bestim- men, an welchem der vorbestimmten Orte (14) ein Bauteil (12a bis 12f) fehlt, wenn beim optischen Abtasten (52) eine Markierung (16) erfasst wird.11. The method according to claim 10, characterized in that components (12a to 12f) can be arranged at a plurality of different predetermined locations (14), and the back space or background of each predetermined location (14) is marked with an optically detectable marking (16) , wherein each marker (16) encodes information identifying the predetermined location (14) marked by the marker (16), - determining whether a marker (16) is detected during optical scanning (52); and - the marking (16) is decoded (56) in order to determine at which of the predetermined locations (14) a component (12a to 12f) is missing if a marking (16) is detected during optical scanning (52) ,
12. Bestückungstafel (10) zum Bereithalten von Bauteilen (12a bis 12f) an einem vorbestimmten Ort (14) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Hintergrund oder Hinterraum des vorbestimmten Orts (14) mit einer optisch erfassbaren Markierung (16) versehen ist, die von dem Bauteil (12a bis 12f) verdeckt wird, wenn dieses an dem vorbestimmten Ort (14) angeordnet ist 12. assembly board (10) for holding components (12a to 12f) at a predetermined location (14), characterized in that a background or rear space of the predetermined location (14) is provided with an optically detectable marking (16) which is covered by the component (12a to 12f) when it is arranged at the predetermined location (14)
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