DE19939825A1

DE19939825A1 - Component with optically recognizable marker for precision installation and assembly of electronic chips or components, has at least one constant shape marker in the form of a pointed, rounded or flattened feature

Info

Publication number: DE19939825A1
Application number: DE19939825A
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-08-21
Filing date: 1999-08-21
Publication date: 2001-03-01
Also published as: IT1318755B1; ITMI20001870A1; FR2799051A1; ITMI20001870A0; JP2001124520A

Abstract

Provision of long-term stable markers, such as rounded edges in the region of the installation or assembly position of an electronic chip or component, allow the optical image processing system to detect and evaluate the optical contrast of the rounded region without having to be adapted to differing marker shapes resulting from change in the course of time or from being fabricated initially by several different manufacturing systems. Now at least one long-term stable marker (1) has at least one edge (3) which is pointed, or rounded or flattened off.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Bauelement mit einem optisch erkennbaren Marker und Verfahren zur Erkennung eines Markers bzw. zur Bestimmung einer Einbaulage eines Bauteils mittels eines Markers nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. 10 bzw. 11. Bei einer erforderlichen sehr präzisen Montage von elektronischen Chips oder Bauteilen in oder auf ein Bauelement werden Bildverarbeitungssysteme verwendet, die mittels einer optischen Beleuchtungstechnik, einer Betrachtungskamera und einem Auswertungsrechner eine Einbaulage ermitteln, so daß ein Positionierungssystem mit dem zu montierenden Bauteil angesteuert werden kann. Die Erkennung einer Einbaulage erfolgt durch die fertigungsbedingte, größtenteils ungewollte, Verrundung von Kanten im Bereich der Einbaulage des elektronischen Chips. Diese gerundeten Bereiche erscheinen durch eine Hellfeldbeleuchtung in einem koaxialen Auflicht einer Beleuchtungsquelle in der Betrachtungskamera dunkel und stellen so einen auswertbaren Kontrast zu ebenen Bereichen, die hell erscheinen, dar.The invention is based on a component with an optical recognizable markers and methods for recognizing a marker or to determine an installation position of a component by means of a marker according to the preamble of claim 1 or 10 or 11. If a very precise assembly of is required electronic chips or components in or on a component image processing systems are used, which by means of a optical lighting technology, a viewing camera and determine an installation position of an evaluation computer, so that a Positioning system with the component to be assembled can be controlled. An installation position is recognized due to the production-related, largely unwanted, Rounding edges in the installation position of the electronic chips. These rounded areas appear through a bright field illumination in a coaxial incident light Illumination source in the viewing camera dark and point such an evaluable contrast to flat areas that are bright appear.

Nachteile ergeben sich, wenn diese Rundungen sehr schwach ausgeprägt sind, so daß kein ausreichender Kontrast zwischen der Rundung und dem die Rundung umgebenden Bereich entsteht. Dadurch kann die Position der Kante nicht genau oder gar nicht erkannt werden oder die Rundungen können fertigungsbedingt variieren, so daß der Kontrast variiert und das Bauteil dadurch an verschiedene Positionen gesetzt wird. Die Rundungen, die z. B. durch Stanzeinzüge entstehen, sind abhängig von der Schärfe eines Fertigungswerkzeuges und verändern sich im Laufe der Zeit. Möglich wäre es, das Bildverarbeitungssystem an die sich kontinuierliche Änderung der Rundung anzupassen. Wenn mehrere Fertigungssysteme im Einsatz sind, entstehen Probleme dadurch, daß die Rundungen der Bauteile, die zur gleichen Zeit an verschiedenen Fertigungssystemen hergestellt werden, verschieden sind. Deshalb wäre es auch schwierig, das Bildverarbeitungssystem entsprechend anzupassen.Disadvantages arise when these curves are very weak are pronounced so that there is insufficient contrast between the Rounding and the area surrounding the rounding arises. Thereby the position of the edge cannot be recognized exactly or not at all or the curves can vary due to production, so that the contrast varies and the component thereby different positions is set. The curves that z. B. caused by punching in depend on the sharpness of a manufacturing tool and change over time. It would be possible to adapt the image processing system to itself adjust continuous change of rounding. If several Manufacturing systems are in use, problems arise from that the curves of the components that are at the same time different manufacturing systems are manufactured, different are. That's why it would be difficult to do that Adapt image processing system accordingly.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Bauelement bzw. die Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 10 bzw. 11 haben demgegenüber den Vorteil, daß von Fertigungstechnik, Beleuchtungstechnik und Materialqualität unabhängige und langzeitstabilere Marker erreicht werden, so daß das Bildverarbeitungssystem nicht an veränderte Bedingungen angepaßt werden muß, nämlich durch eine definierte Gestaltung der Kanten oder Formgebung. Der Kontrast der Marker zu seinem Umgebungsbereich ist dabei so gut, daß die Kanten und damit die Einbaulage eines Bauteils in oder auf dem Bauelement genauer bestimmbar und reproduzierbar sind. Dies reduziert die Herstellungszeit durch Vermeidung zeitaufwendiger Anpassungen des Bildverarbeitungssystems. Die präzisere Positionierung verbessert unter Umständen auch die Funktion des elektronischen Chips, wie z. B. das reproduzierbare Anströmverhalten eines Sensorchips in einem Sensorträger einer Luftmassenmeßvorrichtung. Die Herstellungskosten werden durch die verbesserte Qualität gesenkt.The component according to the invention or the method with the have characteristic features of claims 1 or 10 or 11 in contrast the advantage that of manufacturing technology, Lighting technology and material quality independent and long-term stable markers can be achieved, so that Image processing system not adapted to changing conditions must be, namely by a defined design of the edges or shape. The contrast of the markers to his Surrounding area is so good that the edges and thus the Installation position of a component in or on the component more precisely are determinable and reproducible. This reduces the Manufacturing time by avoiding time-consuming adjustments of the image processing system. The more precise positioning may also improve the function of the electronic Chips such as B. the reproducible flow behavior of a Sensor chips in a sensor carrier Air mass measuring device. The manufacturing costs are covered by the improved quality lowered.

Ein besonderer Vorteil wird darin gesehen, daß eine einfache geometrische Veränderung oder Gestaltung des Bauelements ohne dessen Funktion zu beeinflussen das gewünschte Ergebnis bringt.A particular advantage is seen in the fact that a simple geometric change or design of the component without influencing its function brings the desired result.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind auf einfache Art und Weise vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Bauelements möglich.Through the measures listed in the dependent claims are advantageous further developments and in a simple manner Improvements of the component specified in claim 1 possible.

Die Aufbringung des/der Markers/Marker während des Herstellungsprozesses des Bauelements und eine vollständige Erfassung der Kontur der Ausnehmung oder Erhöhung sind besonders vorteilhaft.The application of the marker (s) during the Manufacturing process of the component and a complete Detection of the contour of the recess or elevation are special advantageous.

Weiterhin ist es von Vorteil die Marker im Bereich der Einbaulage anzubringen.It is also advantageous to use the markers in the area of To be installed in the installation position.

drawing

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Several embodiments of the invention are in the drawing shown in simplified form and in the description below explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1a-g die Draufsicht und den Querschnitt verschiedener Ausführungen von Markern eines Bauelements, FIG. 1a-g, the top view and the cross-section of various embodiments of markers of a component,

Fig. 2a-f verschiedene Darstellungen einer Vertiefung ohne Marker und zwei Möglichkeiten Marker an dem Bauelement - herzustellen, FIGS. 2a-f different representations of a well without markers and marker two ways to the component - to manufacture,

Fig. 3 ein Beispiel eines Sensorträgers einer Luftmassenmeßvorrichtung, Fig. 3 shows an example of a sensor carrier of a Luftmassenmeßvorrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 zwei Marker auf einem Bauelement außerhalb einer Ausnehmung, Fig. 5, two markers on a device outside a recess,

Fig. 6 das Originalbild einer Betrachtungskamera, Fig. 6, the original image of a viewing camera,

Fig. 7 schematische Darstellung der Hell- bzw. Dunkelfeldbeleuchtung, Fig. 7 schematic representation of the light or dark field illumination,

Fig. 8 die Wirkungsweise der Hellfeldbeleuchtung an einem Marker. Fig. 8, the operation of the bright field illumination on a marker.

Description of the embodiments

In den Fig. 1a bis 1g sind die Draufsicht und die Seitenansicht eines Bauelements 2 mit beispielhaften Markern dargestellt.In Figs. 1A to 1G, the top view and the side view of the device 2 are illustrated with exemplary markers.

Fig. 1a zeigt die Draufsicht auf das Bauelement 2 mit einem Marker 1, der zumindest eine Kante 3 aufweist. Der Marker 1 hat bspw. eine quadratische Querschnittsfläche auf Höhe einer Oberfläche 12 des Bauelements 2. Die Querschnittsfläche auf Höhe der Oberfläche 12 kann bspw. auch dreieckig, rechteckig oder vieleckig sein. FIG. 1a shows the top view of the component 2 with a marker 1 which has at least one edge 3. The marker 1 has, for example, a square cross-sectional area at the level of a surface 12 of the component 2 . The cross-sectional area at the level of the surface 12 can, for example, also be triangular, rectangular or polygonal.

In den Fig. 1b und 1c sind bspw. zwei verschiedene Ausführungen des Markers 1 in einem Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1a gezeigt. Der Marker 1 ist bspw. eine dreiecksförmige Erhebung 6 auf dem Bauelement 2 (Fig. 1b) oder eine dreiecksförmige Vertiefung 7 (Fig. 1c) in dem Bauelement 2. Die Erhebung 6 oder die Vertiefung 7 hat zumindest eine Schräge 8. Nach welcher Seite die Schräge 8 ausgebildet ist, spielt keine Rolle. Die unterschiedliche Ausrichtung der Schräge 8 ist auch in den Fig. 1b und 1c gezeigt. Die Kante 3 in den Fig. 1b und 1c verläuft bspw. senkrecht zur Oberfläche 12. Die Erhebung 6 kann auch bspw. kegelförmig ausgebildet sein. Ein weiteres Beispiel für die Gestaltung des Markers 1 des Bauelements 2 zeigt Fig. 1d.In Figs. 1b and 1c are, for example, two different versions of the marker 1 in a section along the line AA shown in Fig. 1a. The marker 1 is, for example, a triangular elevation 6 on the component 2 ( FIG. 1b) or a triangular depression 7 ( FIG. 1c) in the component 2 . The elevation 6 or the depression 7 has at least one slope 8 . It does not matter to which side the slope 8 is formed. The different orientation of the bevel 8 is also shown in FIGS. 1b and 1c. The edge 3 in FIGS. 1b and 1c runs, for example, perpendicular to the surface 12 . The elevation 6 can also be conical, for example. A further example of the design of the marker 1 of the component 2 is shown in FIG. 1d.

Fig. 1d zeigt die Draufsicht auf das Bauelement 2 mit einem Marker 1, der zumindest eine Kante 3 aufweist. Der Marker 1 hat bspw. eine halbrunde Querschnittsfläche auf Höhe der Oberfläche 12 des Bauelements 2. Die Querschnittsfläche auf Höhe der Oberfläche 12 kann bspw. auch halbellipsenförmig sein. Fig. 1d shows a top view of the component 2 with a marker 1 which has at least one edge 3. The marker 1 has, for example, a semicircular cross-sectional area at the level of the surface 12 of the component 2 . The cross-sectional area at the level of the surface 12 can also be semi-elliptical, for example.

Der Marker 1 ist bspw. als Erhebung 6 ausgebildet, wie es in Fig. 1e in einem Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1d gezeigt wird. Der Marker kann aber auch bspw. als Vertiefung 7 ausgebildet sein. Der Marker 1 wird hier durch eine Rundung 13 gebildet. Die Krümmung der Rundung 13 kann konvex oder konkav sein. Die Kante 3 in der Fig. 1e verläuft bspw. senkrecht zur Oberfläche 12.The marker 1 is designed, for example, as an elevation 6 , as is shown in FIG. 1e in a section along the line BB in FIG. 1d. However, the marker can also be designed as a depression 7 , for example. The marker 1 is formed here by a curve 13 . The curvature of the curve 13 can be convex or concave. The edge 3 in FIG. 1e runs, for example, perpendicular to the surface 12 .

Ein weiteres Beispiel für die Gestaltung des Markers 1 des Bauelements 2 zeigt Fig. 1f.Another example of the design of the marker 1 of the component 2 is shown in FIG. 1f.

Fig. 1f zeigt die Draufsicht auf das Bauelement 2 mit einem Marker 1. Der Marker 1 hat bspw. eine runde Querschnittsfläche auf Höhe der Oberfläche 12. Die Querschnittsfläche auf Höhe der Oberfläche 12 kann auch bspw. ellipsenförmig ausgebildet sein. Der Marker 1 ist bspw. als eine Vertiefung 7 ausgebildet, die bspw. einen kegelförmigen Querschnitt hat, wie es in Fig. 1g in einem Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 1f gezeigt wird. Fig. 1F shows the top view of the device 2 with a marker 1. The marker 1 has, for example, a round cross-sectional area at the level of the surface 12 . The cross-sectional area at the level of the surface 12 can also be elliptical, for example. The marker 1 is, for example, in the form of a depression 7 which, for example, has a conical cross section, as is shown in FIG. 1g in a section along the line CC in FIG. 1f.

Die Vertiefung 7 kann auch bspw. einen halbrunden oder halbellipsenförmigen Querschnitt haben.The depression 7 can also have, for example, a semicircular or semi-elliptical cross section.

In Fig. 2 wird beispielhaft gezeigt, wie eine bspw. rechteckige Ausnehmung 15 mit Markern 1 ausgestaltet werden kann.In Fig. 2 as an example. Rectangular recess is shown by way of example, can be configured with 15 marks 1.

Fig. 2a zeigt in Draufsicht ein Bauelement 2 mit der Ausnehmung 15, die auf Höhe der Oberfläche 12 bspw. eine rechteckige Form hat. Diese Ausnehmung hat einen bspw. rechteckigen Boden 16, der von Kanten 3 begrenzt wird. Die Ausnehmung 15 und der Boden 16 können bspw. auch eine andere eckige und/oder runde Geometrie haben. Fig. 2a shows a plan view of a building element 2 with the recess 15 which, for example at the level of the surface 12. Has a rectangular shape. This recess has a rectangular bottom 16 , for example, which is delimited by edges 3 . The recess 15 and the base 16 can also have a different angular and / or round geometry, for example.

Fig. 2b zeigt einen Schnitt entlang der Linie a-a in Fig. 2a ohne einen direkt ausgebildeten Marker 1. Die Kante 3 verläuft bspw. senkrecht zur Oberfläche 12 und/oder dem Boden 16. FIG. 2b shows a section along the line aa in Fig. 2 without a directly formed Marker 1. The edge 3 extends, for example, perpendicular to the surface 12 and / or the floor 16 .

In Fig. 2c ist das Bauelement 2 nun so ausgebildet, daß ein Marker 1 vorhanden ist, der durch Nachbearbeitung der Kante 3 an oder in der Ausnehmung des Bauelements 2 aus Fig. 2a entstanden ist, oder direkt so hergestellt wurde.In Fig. 2c, the component 2 is now designed so that a marker 1 is present, which was created by post-processing the edge 3 on or in the recess of the component 2 from Fig. 2a, or was produced directly in this way.

Mögliche Ausgestaltungen dieses Markers 1 sind in den Fig. 2d und 2e dargestellt, die einen Schnitt entlang der Linie b-b in Fig. 2c darstellen.Possible configurations of this marker 1 are shown in FIGS. 2d and 2e, which represent a section along the line bb in FIG. 2c.

In Fig. 2d ist eine Kante 3, wie sie die Fig. 2b zeigt, auf Höhe der Oberfläche 12 mittels der Schräge 8 zur Ausnehmung 15 hin bspw. abgeschrägt, so daß der Querschnitt der Ausnehmung 15 auf Höhe der Oberfläche 12 größer als am Boden 16 ist. Anstatt der Schräge 8 könnte bspw. auch eine beliebig gekrümmte Rundung 13 ausgebildet sein. Die bspw. vorhandene Schräge 8 oder die Rundung 13 kann sich von der Höhe der Oberfläche 12 bis auf die Höhe des Bodens 16 erstrecken. Dies ist aber nicht notwendig, wie es auch Fig. 2d zeigt.In FIG. 2d, an edge 3 , as shown in FIG. 2b, is chamfered at the surface 12 by means of the bevel 8 towards the recess 15 , for example, so that the cross section of the recess 15 at the surface 12 is larger than at the bottom 16 is. Instead of the slope 8 , for example, an arbitrarily curved rounding 13 could also be formed. The existing slope 8 or the curve 13 can extend from the height of the surface 12 to the height of the bottom 16 . However, this is not necessary, as is also shown in FIG. 2d.

Der Marker 1 kann aber auch bspw. so ausgebildet sein, daß in dem Boden 16 der Ausnehmung 15 eine Vertiefung 7 entsteht, wie es in Fig. 2e gezeigt ist. Im Vergleich mit Fig. 1c oder Fig. 1g stellt der Boden 16 die Oberfläche 12 dar, von der aus eine Vertiefung 7 ausgebildet wird. Anstelle der Vertiefung 7 kann bspw. auch eine Erhebung 6 im Bereich der Kante 3 (Fig. 2b) ausgebildet sein. Die Vertiefung 7 oder eine bspw. vorhandene Erhebung 6 kann wie schon in Fig. 1 erläutert ausgebildet sein. Insbesondere spielt die Ausrichtung der Schräge 8 der Vertiefung 7 keine Rolle.The marker 1 can also be designed, for example, in such a way that a recess 7 is formed in the bottom 16 of the recess 15 , as shown in FIG. 2e. In comparison with FIG. 1c or FIG. 1g, the base 16 represents the surface 12 from which a depression 7 is formed. Instead of the recess 7 , for example, an elevation 6 can also be formed in the region of the edge 3 ( FIG. 2b). The depression 7 or an elevation 6 , for example, can be designed as already explained in FIG. 1. In particular, the orientation of the slope 8 of the recess 7 is irrelevant.

Die Schräge 8 der abgeschrägten Kanten 3 (Fig. 2b) der rechteckigen Ausnehmung 15 in Fig. 2d bestimmen die Lage und Größe der Ausnehmung, wodurch eine Einbaulage für einen elektronischen Chip oder ein Bauteil bestimmt werden kann. Für die Bestimmung der Einbaulage muß jedoch nicht eine gesamte Kontur des Bodens 16 der Ausnehmung 15 oder der Querschnitt der Ausnehmung 15 auf Höhe der Oberfläche 12 erfaßt werden. Es reichten bspw. auch schon die Bestimmung einer Lage zweier nicht gegenüberliegenden Marker aus. Dies sind bspw. in Fig. 2f Marker 17 und 18. Die Marker 17, 18 bilden nur ein Teil des Markers 1 in den Fig. 2d oder 2e. Der Marker 1 aus Fig. 2c ist hier gestrichelt gezeichnet angedeutet. Die Ausgestaltung der Marker 17, 18 richtet sich nach den Ausführungen zu den Fig. 1 und 2d, e.The bevel 8 of the bevelled edges 3 ( FIG. 2b) of the rectangular recess 15 in FIG. 2d determine the position and size of the recess, as a result of which an installation position for an electronic chip or a component can be determined. However, an entire contour of the bottom 16 of the recess 15 or the cross section of the recess 15 at the level of the surface 12 does not have to be recorded for determining the installation position. For example, the determination of a position of two markers which are not opposite each other was sufficient. These are, for example, markers 17 and 18 in FIG. 2f. The markers 17 , 18 form only part of the marker 1 in FIGS. 2d or 2e. The marker 1 from FIG. 2c is indicated here in dashed lines. The design of the markers 17 , 18 is based on the statements relating to FIGS. 1 and 2d, e.

Die Marker 17, 18 müssen sich nicht berühren, da der Schnittpunkt dieser zwei Kanten errechnet werden kann, wenn die Form der Ausnehmung 15 (bspw. Rechteck) bekannt ist. Da die Größe der Ausnehmung bekannt ist, können auch die anderen Eckpunkte der Ausnehmung 15 errechnet werden, so daß das Bauteil präzise in die Ausnehmung 15 eingesetzt wird.The markers 17 , 18 do not have to touch each other since the intersection of these two edges can be calculated if the shape of the recess 15 (for example a rectangle) is known. Since the size of the recess is known, the other corner points of the recess 15 can also be calculated, so that the component is inserted precisely into the recess 15 .

Für jede dem Bildverarbeitungssystem bekannte andere geometrische Form und Größe und Einbaulage für einen elektronischen Chip oder ein Bauteil in einer beispielsweise vorhandenen Ausnehmung 15 ist vorher zu bestimmen, welche und wieviele Marker 1 notwendig sind, um die Lage und Größe der Ausnehmung 15 zu bestimmen.For each other geometric shape and size and installation position for an electronic chip or a component known in the image processing system in an existing recess 15 , for example, it must be determined beforehand which and how many markers 1 are necessary in order to determine the position and size of the recess 15 .

Der zumindest eine Marker 1 kann durch eine zusätzliche Vertiefung 7 oder Erhebung 6 oder als eine Anfasung zumindest einer vorhandenen Kante 3 des Bauelements 2 während einer Herstellung des Bauelements 2 oder in einem zusätzlichen Arbeitsschritt hergestellt werden.The at least one marker 1 can be produced by an additional recess 7 or elevation 6 or as a chamfer of at least one existing edge 3 of the component 2 during the manufacture of the component 2 or in an additional work step.

Fig. 3 zeigt einen Sensorträger 20 als ein Beispiel eines Bauelements 2, das ein Teil einer Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums, insbesondere der Ansaugluftmasse von Brennkraftmaschinen ist. Der Aufbau des Sensorträgers 20 und der Luftmassenmeßvorrichtung ist in der DE 44 26 102 C2 bzw. US-PS 5,693,879 beschrieben, die Teil dieser Offenbarung sein soll. Fig. 3 shows a sensor carrier 20 as an example of a component 2, which is a part of an apparatus for measuring the mass of a flowing medium, in particular the intake air mass of internal combustion engines. The structure of the sensor carrier 20 and the air mass measuring device is described in DE 44 26 102 C2 and US Pat. No. 5,693,879, which is intended to be part of this disclosure.

Der Sensorträger 20 weist ein mit einem Grundträger 21 verbundenes Blechelement 22 mit einer Kunststoffummantelung 23 auf. Der Sensorträger 20 hat eine Anströmkante 24. In dem Sensorträger 20 ist eine Sensorkaverne 27 mit einem Sensorkavernenboden 28 ausgebildet. Der Sensorkavernenboden 28 wird durch einen Kanal 35 geteilt in eine Auflagefläche 36 und eine Sensorgrundfläche 38. Die Auflagefläche 36 hat vier Kanten 42a-d, wobei eine Kante 42d, eine Kante zu dem Kanal 35 bildet. Ebenso hat die Sensorgrundfläche 38 vier Kanten 43a-d, wobei eine Kante 43b, eine Kante zu dem Kanal 35 bildet. In die Sensorkaverne 27 ist als ein Bauteil bspw. ein Meßelement 46, hier gestrichelt gezeichnet, eingebaut, das von dem Medium umströmt wird. Die Vorgehensweise beim Einbau wird nachfolgend noch erläutert. Die Sensorkaverne 27 hat zwei Aussparungen 47, 47', die sich in den zur Anströmkante 24 parallel verlaufenden Kanten der Sensorkaverne 27 befinden. Die Aussparungen 47, 47' haben eine Schräge 8, die schon vorhanden ist und bei der Konstruktion nicht als Marker 1 gedacht war.The sensor carrier 20 has a sheet metal element 22 connected to a base carrier 21 and having a plastic jacket 23 . The sensor carrier 20 has a leading edge 24 . A sensor cavern 27 with a sensor cavern floor 28 is formed in the sensor carrier 20 . The sensor cavern floor 28 is divided by a channel 35 into a support surface 36 and a sensor base 38 . The bearing surface 36 has four edges 42 a-d, one edge 42 d forming an edge to the channel 35 . Likewise, the sensor base 38 has four edges 43 a-d, one edge 43 b forming an edge to the channel 35 . In the sensor cavern 27 , for example, a measuring element 46 , shown here in broken lines, is installed as a component, and the medium flows around it. The procedure for installation is explained below. The sensor cavern 27 has two cutouts 47 , 47 'which are located in the edges of the sensor cavern 27 which run parallel to the leading edge 24 . The recesses 47 , 47 'have a slope 8 , which is already present and was not intended as a marker 1 in the construction.

An den Kanten 42a-c, 43a, c, d der Auflagefläche 36 und der Sensorgrundfläche 38 beginnend ist bspw. vertiefend wie in . Fig. 2e eine Schräge 8 ausgeformt, die so einen Marker 1 bildet.Starting at the edges 42 a-c, 43 a, c, d of the support surface 36 and the sensor base 38 is, for example, deeper as in FIG. Fig. 2e formed a slope 8 , which thus forms a marker 1 .

Der Marker 1 kann auch bspw. durch eine Abschrägung der Kante 42d, 43b des Kanals 35 auf Höhe des Sensorkavernenbodens 27 oder auf Höhe eines Bodens des Kanals 35 ausgebildet sein. Es kann auch bspw. die vorhandene Schräge 8 von Aussparungen 47, 47' als Marker 1 genutzt werden.The marker 1 can also be formed, for example, by chamfering the edge 42 d, 43 b of the channel 35 at the level of the sensor cavern floor 27 or at the level of a bottom of the channel 35 . For example, the existing slope 8 of recesses 47 , 47 'can also be used as a marker 1 .

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3. Zu erkennen ist das von dem Kunststoffelement 23 ummantelte Blechelement 22. Der Marker 1 ist bspw. eine Vertiefung 7 in Form einer Schräge 8 in der Sensorgrundfläche 38. Diese Marker 1 können wie im Beschreibungsteil bei Fig. 2e erläutert ausgebildet sein. Die Marker 1 werden bspw. durch ein entsprechendes Formgebungswerkzeug während der Formgebung des Kunststoffelements 23 des Sensorträgers 20 direkt hergestellt. Die Montage des Meßelementes 46 in die Sensorkaverne erfolgt dadurch präziser. FIG. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 3. The sheet metal element 22 encased by the plastic element 23 can be seen. The marker 1 is, for example, a depression 7 in the form of a bevel 8 in the sensor base 38 . These markers 1 can be designed as explained in the description part in FIG. 2e. The markers 1 are, for example, directly produced by a corresponding shaping tool during the shaping of the plastic element 23 of the sensor carrier 20 . The assembly of the measuring element 46 in the sensor cavern is thus more precise.

Fig. 5 zeigt ein Bauelement 2 mit einer bspw. rechteckigen Ausnehmung 15, in die ein elektronischer Chip oder Bauteil, hier bspw. das gestrichelt gezeichnete Meßelement 46, sehr präzise mittig eingesetzt werden soll. An dem Bauelement 2, außerhalb der Einbaulage des Meßelements 46 und der Ausnehmung 15, sind bspw. zwei Marker 1, 1' vorgesehen, wie sie die Fig. 1a bis 1g zeigen. Der Abstand der Marker 1 und 1' zueinander entspricht nicht notwendigerweise der Länge einer Kante 51 oder der der Kante 51 gegenüberliegenden Kante der Ausnehmung 15. Die direkte Verbindung der Marker 1 und 1' bildet eine virtuelle Linie 52. Die virtuelle Linie 52 hat einen vorbestimmten Abstand 56 zu der Kante 51 oder zu der der Kante 51 gegenüberliegenden Kante der Ausnehmung 15, da die Kante 51 oder deren gegenüberliegenden Kante und die Linie 52 bspw. parallel zueinander verlaufen. Es ist aber nicht notwendig, daß die Linie 52 und die Kante 51 oder deren gegenüberliegenden Kante parallel zueinander verlaufen. Es muß nur eine Lage der Linie 52 und der Kante 51 oder deren gegenüberliegenden Kante zueinander bekannt sein. Es gibt bspw. ein Koordinatensystem 57, das einen definierten Nullpunkt in bezug auf das Bauelement 2 hat. Wenn bspw. bekannt ist: der Abstand der Marker 1 und 1' zueinander, die Position der Marker 1, 1' in dem Koordinatensystem 57, der Abstand 56 oder die Lage der Linie 52 und Kante 51 oder deren gegenüberliegenden Kante zueinander, sowie eine Geometrie der Ausnehmung 15, kann die Einbaulage für das Meßelement 46 genau bestimmt werden und deren Einbau erfolgen. Fig. 5 shows a component 2 with an example. Rectangular recess 15 into which an electronic chip or component, for example here. The dotted measuring element 46 to be very precisely centered used. On the component 2 , outside the installation position of the measuring element 46 and the recess 15 , for example, two markers 1 , 1 'are provided, as shown in FIGS. 1a to 1g. The distance between the markers 1 and 1 'to one another does not necessarily correspond to the length of an edge 51 or the edge of the recess 15 opposite the edge 51 . The direct connection of markers 1 and 1 'forms a virtual line 52 . The virtual line 52 has a predetermined distance 56 to the edge 51 or to the edge of the recess 15 opposite the edge 51 , since the edge 51 or its opposite edge and the line 52 run parallel to one another, for example. However, it is not necessary for the line 52 and the edge 51 or their opposite edge to run parallel to one another. It is only necessary to know a position of the line 52 and the edge 51 or their opposite edge to one another. There is, for example, a coordinate system 57 which has a defined zero point with respect to the component 2 . If, for example, it is known: the distance between markers 1 and 1 'to one another, the position of markers 1 , 1 ' in coordinate system 57 , the distance 56 or the position of line 52 and edge 51 or their opposite edge to one another, and a geometry the recess 15 , the installation position for the measuring element 46 can be determined precisely and the installation thereof can take place.

Damit ist es auch möglich Marker 1, 1' auf einem Bauelement 2 anzubringen, die sich außerhalb der Einbaulage befinden. Da bestimmte Informationen bspw. einer Ausnehmung wie Form (bspw. Rechteck) und Abmessungen bekannt sind, kann durch geeignete Wahl von zumindest einem Marker 1 auf dem Bauelement 2 und der relativen Position des Markers 1 hier zur Ausnehmung 15, die Einbaulage bestimmt werden. Es ist auch nicht notwendig, daß das zu montierende Bauteil in eine Ausnehmung 15 oder auf eine Erhebung gesetzt werden muß. Die Einbaulage kann auch nur ein Teil einer planen Fläche des Bauelements 2 sein.It is thus also possible to apply markers 1 , 1 'to a component 2 which are outside the installation position. Since certain information, for example of a recess such as shape (for example a rectangle) and dimensions, is known, the installation position can be determined by a suitable choice of at least one marker 1 on the component 2 and the relative position of the marker 1 to the recess 15 here. It is also not necessary that the component to be assembled has to be placed in a recess 15 or on an elevation. The installation position can also be only part of a flat surface of the component 2 .

Fig. 6 zeigt ein Kamerabild eines Bildverarbeitungssystems. Dieses Kamerabild wird mittels eines Auswertungsrechners 81 (Fig. 7) und nach einem bestimmtem Algorithmus zu einem Maßbild weiterverarbeitet. Gerundete Kanten bilden einen optimalen Übergang in einer Bilderfassung, so daß ein idealer Kontrast entsteht. So können eine Biegung 63 und eine Kante 64 genau definiert werden. Die Biegung 63 und die Kante 64 sind gestrichelt gezeichnet. Eine glatte, glänzende Fläche des Bauelements 2 bewirkt, daß keine Störungen im Maßbild auftreten. Fig. 6 shows a camera image of an image processing system. This camera image is further processed into a dimension image by means of an evaluation computer 81 ( FIG. 7) and according to a specific algorithm. Rounded edges form an optimal transition in an image acquisition, so that an ideal contrast is created. In this way, a bend 63 and an edge 64 can be precisely defined. The bend 63 and the edge 64 are drawn in dashed lines. A smooth, shiny surface of the component 2 has the effect that no disturbances occur in the dimension drawing.

Fig. 7 zeigt schematisch eine Meßanordnung einer Hellfeldbeleuchtung. Das Bauelement 2 wird von einer Beleuchtungsquelle 70 mit einem koaxialen Licht 71 beleuchtet. Eine Kamera 72 nimmt ein von dem Bauelement 2 reflektiertes Licht 75 auf. Die Kamera 72 und die Beleuchtungsquelle 70 sind unter einem Winkel α zueinander angeordnet. Streuendes Licht 76 von dem Bauelement 2 wird von der Kamera 72 nicht erfaßt. Reflektierende Flächen erscheinen hell, da sie von der Kamera 72 erfaßt werden, streuende Flächen erscheinen dunkel, da sie von der Kamera 72 nicht erfaßt werden. Fig. 7 shows schematically a measuring arrangement of a bright field illumination. The component 2 is illuminated by a lighting source 70 with a coaxial light 71 . A camera 72 records a light 75 reflected by the component 2 . The camera 72 and the illumination source 70 are arranged at an angle α to one another. Scattered light 76 from component 2 is not captured by camera 72 . Reflecting surfaces appear bright because they are captured by the camera 72 , scattering surfaces appear dark because they are not captured by the camera 72 .

Das Prinzip der Dunkelfeldbeleuchtung ist ähnlich. Die Beleuchtungsquelle 70 beleuchtet mit koaxialem Licht ein Bauelement 2. Die Kamera 72, für diesen Fall gestrichelt gezeichnet, nimmt in diesem Fall durch eine andere Positionierung gegenüber des Bauelements 2 jedoch das gestreute Licht 76 auf, so daß streuende Flächen hell und reflektierende Flächen dunkel erscheinen. Die Kamera 72 ist mit dem Auswertungsrechner 81 verbunden, der die Daten der Kamera 72 auswertet und die notwendigen Parameter zur Bestimmung der Einbaulage an ein Positionierungssystem 82 weitergibt.The principle of dark field lighting is similar. The illumination source 70 illuminates a component 2 with coaxial light. In this case, the camera 72 , drawn with dashed lines in this case, records the scattered light 76 by another positioning relative to the component 2 , so that scattering surfaces appear bright and reflecting surfaces appear dark. The camera 72 is connected to the evaluation computer 81 , which evaluates the data from the camera 72 and forwards the necessary parameters for determining the installation position to a positioning system 82 .

Fig. 8 zeigt schematisch die Wirkungsweise der Hellfeldbeleuchtung an einer ideal senkrecht ausgeformten Kante 3 (Fig. 8a) und an einer abgeschrägten Kante 3. Der Winkel α zwischen Beleuchtungsquelle 70 und Kamera 72 ist gleich oder fast null. FIG. 8 schematically shows the mode of operation of the bright field illumination on an ideally vertically shaped edge 3 ( FIG. 8a) and on a bevelled edge 3 . The angle α between the illumination source 70 and the camera 72 is equal to or almost zero.

An der ideal senkrecht ausgeformten Kante 3 in Fig. 8a wird jeder der schematisch angedeuteten vier Strahlen 87 reflektiert, so daß das Kamerabild in Fig. 8b, eine Draufsicht von Fig. 8a, eine weiße Fläche zeigt.Each of the schematically indicated four rays 87 is reflected on the ideally vertically formed edge 3 in FIG. 8a, so that the camera image in FIG. 8b, a top view of FIG. 8a, shows a white surface.

In Fig. 8c ist die Kante 3 bspw. abgeschrägt, so daß eine Nummer 2 der Strahlen 87 nicht in die Kamera 72 reflektiert wird. Dies gilt für alle Strahlen, die im Bereich der als Marker 1 dienenden Schräge 8 auftreffen. Im Kamerabild (Fig. 8d) ergibt sich ein Streifen mit einer Breite 88, der der Breite der senkrechten Projektion des Markers 1 in Fig. 8c entspricht.In FIG. 8 c, the edge 3 is chamfered, for example, so that a number 2 of the rays 87 is not reflected in the camera 72 . This applies to all rays that strike in the area of the slope 8 serving as marker 1 . In the camera image ( FIG. 8d) there is a stripe with a width 88 which corresponds to the width of the vertical projection of the marker 1 in FIG. 8c.

Der Einbau eines elektronischen Chips oder Bauteils in ein Bauelement 2, wie er in den Fig. 3 oder 5 schon erfolgt war, geschieht wie folgt.The installation of an electronic chip or component in a component 2 , as was already done in FIGS. 3 or 5, takes place as follows.

Nach der optischen Erfassung und der Bestimmung der Einbaulage für den elektronischen Chip oder das Bauteil durch den Auswertungsrechner 81 wird diese Information an das Positionierungssystem 82 weitergegeben, das zur Positionierung das Bauteil, bspw. das Meßelement 46, mittels einem Greifersystem 84 erfaßt und eine solche Bewegung ausführt, daß das Bauteil durch Bewegung in einer Ebene parallel zur Einbaulage und dann durch eine Bewegung senkrecht zu der Ebene in die vorbestimmte Einbaulage gebracht wird. Eine noch präzisere Montage ist möglich, wenn durch eine Anordnung von Beleuchtungsquelle und Kamera die Einbaulage nach der Bewegung des Greifersystems in der Ebene nochmals bestimmt und eventuelle Fehler/Toleranzen des Greifersystems durch das Positionierungssystem 82 mittels einer Korrekturbewegung ausgeglichen werden. Durch Bewegung senkrecht zur Einbaulage wird dann das Bauteil in die Einbaulage gebracht.After the optical detection and the determination of the installation position for the electronic chip or the component by the evaluation computer 81 , this information is passed on to the positioning system 82 , which detects the component, for example the measuring element 46 , by means of a gripper system 84 and such a movement executes that the component is brought into the predetermined installation position by movement in a plane parallel to the installation position and then by a movement perpendicular to the plane. An even more precise assembly is possible if the installation position after the movement of the gripper system in the plane is determined again by an arrangement of the illumination source and camera, and any errors / tolerances in the gripper system are compensated for by the positioning system 82 by means of a correction movement. The component is then brought into the installation position by movement perpendicular to the installation position.

Claims

1. Component with at least one recognizable for an optical image processing system, characterized in that the at least one marker ( 1 ) has at least one edge ( 3 ) which is chamfered ( 8 ), rounded ( 13 ) or flattened.

2. Component according to claim 1, characterized in that a bevel ( 8 ), a rounding ( 13 ) or a flattening of the at least one marker ( 1 ) is so pronounced that there is good contrast in the image processing system.

3. Component according to claim 2, characterized in that the at least one marker ( 1 ) is present outside or in the region of an installation position of at least one component to be mounted on the component ( 2 ).

4. The component according to claim 3, characterized in that a relative position of the at least one edge ( 3 ) on the component ( 2 ) is detected by the image processing system, so that from the position of the at least one existing edge ( 3 ) the installation position of the at least a component to be assembled can be determined.

5. The component according to claim 4, characterized in that the at least one marker ( 1 ) through a recess ( 7 ) or an elevation ( 6 ) on the component ( 2 ) with an edge ( 3 ) is generated.

6. The component according to claim 5, characterized in that the at least one marker ( 1 ) has a round and / or angular cross-sectional area at the level of a surface ( 12 ) of the component ( 2 ).

7. The component according to one or more of the preceding claims, characterized in that the component ( 2 ) has a sensor carrier ( 20 ) with a sensor cavern ( 27 ) as a recess ( 15 ) for receiving a measuring element ( 46 ) of an air mass measuring device, in particular the intake air mass for internal combustion engines.

8. The component according to claim 7, characterized in that the at least one marker ( 1 ) is formed by a chamfered edge or a recess ( 7 ) along edges ( 42 , 43 ) in the sensor cavern ( 27 ).

9. The component according to one or more of the preceding claims, characterized in that the component ( 2 ) is formed from metal, semiconductor material, ceramic or plastic.

10. The method for recognizing the at least one marker of a component with at least one marker recognizable for an optical image processing system, in particular according to claim 1, characterized in that the image processing system includes an optical illumination source ( 70 ), a viewing camera ( 72 ) and an evaluation computer ( 81 ), with bright field illumination or dark field illumination in coaxial incident light ( 71 ) being used to identify the at least one marker.

11. A method for determining an installation position of at least one component in or on a component with at least one marker recognizable for an optical image processing system, in particular according to claim 1, characterized in that first by a relative position determination of the at least one marker ( 1 ) on the component ( 2 ) an installation position for the component ( 46 ) is determined by means of the image processing system, then the installation position is passed on to a positioning system ( 82 ), and finally the at least one component ( 46 ) by the positioning system ( 82 ) in the determined installation position on the component ( 2 ) is put on.