DE2615655B2 - Prozeßsteuersystem - Google Patents

Description

Fig.9 ein Schaltdiagramm eines Teils des Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 10 ein schematisches Blockschaltbild eines modifizierten Ausführungsbeispiels der Erfindung und

F i g. 11 ein detailliertes Blockschaltbild des in F i g. 10 gezeigten Ausführungsbeispiels.

Die Erfindung ist zunächst im folgenden anhand einer Anwendung bei der Montage eines Transistors auf einem Leiterbahnrahmen erläutert. In der in Fig. 1 gezeigten Weise wird ein Transistorplättchen 1 auf einem Kollektorträger 2 eines Leiterbahnrahmens 3 durch Druckverbinden über ein Goldplättchen 4 gehaltert Anschließend wird die Lage des Transistorplättchens 1 durch ein Lese- und Erkennungssystem abgetastet Ein automatisches Montagegerät wird auf die Basiselektrode des Transistorplättchens 1 gerichtet, um den Golddraht 5 an dieser zu befestigen. Anschließend wird der Golddraht 5 unter Druck- und Wärmeeinwirkung befestigt. In gleicher Weise wird das automatische Montagegerät anschließend auf einen Basisanschlußträger 6, die Emitterelektrode des Transistorplättchens 1 und eine Emitteranschlußzunge 7 gerichtet. An jedem dieser Punkte wird der Golddraht durch thermisches Druckschweißen befestigt. Auf diese Weise sind die Basiselektrode und die Basisanschlußzunge 6 sowie die Emitterelektrode und die Emitteranschlußzunge 7 durch die Goldanschlußdrähte 5 bzw. 8 miteinander verbunden.

Diese vorstehend beschriebene Montage erfolgt mit Hilfe der in Fig.2 schematische dargestellten Fertigungsstraße oder Montagevorrichtung unter Verwendung einer elektronischen Kamera. Diese elektronische Kamera 10 nimmt das Bild des Transistors durch ein Mikroskop 11 auf. Das Ausgangssignal der Kamera wird auf eine Vorrichtung zur Verarbeitung optischer Information gegeben, die weiter unten näher beschrieben ist Die Ausgabe der Information erfolgt über den Anschluß 12. Das Bild des Transistors kann am Sichtgerät 13 überwacht werden.

Ein Leiterrahmen 14, auf dem mehrere solcher Transistorplättchen, beispielsweise 25 solcher Transistorplättchen, gehaltert sind, wird von einem Arm 15 auf ein Förderband 16 aus einem Magazin 17 aufgegeben. In diesem Magazin sind die Leiterbahnrahmen mit den Transistorplättchen vorrätig gehalten. Die auf dem Förderband 16 abgelegten Leiterbahnrahmen 14 werden schrittweise in der in F i g. 2 gezeigten Darstellung von links nach rechts geführt. Wenn das zu verdrahtende Transistorplättchen in den Aufnahmewinkel der elektronischen Kamera 10 gelangt, wird ein das Bild des Transistors abbildendes elektrisches Signal auf die Vorrichtung zur Verarbeitung der optischen Information gegeben, die ihrerseits mit einem Rechner verbunden ist. In diesem Rechner werden die genauen Positionen der Anschlußelektroden auf dem Transistorplättchen ermittelt. Das vom Rechner bestimmte Positionssignal wird auf eine Verdrahtungsvorrichtung 18 gegeben, sobald das Förderband 16 den Transistor in den Arbeitsbereich der Verdrahtungsvorrichtung 18 geführt hat. Die Verdrahtungsvorrichtung 18 weist eine Kapillarrohre 19 auf, durch die hindurch ein Golddraht 20 von einer Vorratsspule 21 zugeführt wird. Das Kapillarröhrchen 19 preßt den Golddraht auf die anzuschließenden Stellen auf dem Transistorplättchen und bindet den Golddraht auf diese Stellen. Die Verdrahtungsvorrichtung 18 wird durch einen Nockenscheibenmechanismus 22 und einen X- K-Servomecharcismus 23 gesteuert, der durch die vom Rechner einlaufende Positionsinformation gesteuert wird. Der fertig verdrahtete Leiterbahnrahmen wird von einem Arm 24 aufgenommen und in ein Magazin 25 zurückgeführt

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine automatische Fertigungsstraße beschrieben, die lediglich eine elektronische Kamera verwendet. Die automatisierten Fertigungsstraßen der Praxis arbeiten jedoch mit zahlreichen solcher elektronischen Kameras, wobei in einem ίο gebräuchlichen Halbleiterwerk mehrere solcher Straßen gleichzeitig und nebeneinander eingesetzt sind.

In der Fig.3 ist ein ·Ausführungsbeispiel der Gruppensteuerung der Erfindung für solche Fertigungsstraßen dargestellt. Mehrere solcher automatischer Fertigungsgeräte 21-1 bis 21-20 sind zu Fertigungsstraßen zusammengefaßt Diesen einzelnen Fertigungsvorrichtungen sind Bildaufnahmegeräte 22-1 bis 22-20 zugeordnet. Sie sind zu vier Gruppen zusammengefaßt. Die automatischen Fertigungsgeräte der einzelnen Gruppen sind über zugeordnete Systemsteuergeräte 24-1 bis 24-4 mit einem Rechner 7 verbunden. Die Bildaufnahmegeräte der einzelnen Gruppen sind mit zugeordneten Vorrichtungen 25-1 bis 25-4 zur Verarbeitung optischer Information verbunden, die ihrerseits über die zugeordneten Systemsteuergeräte 24-1 bis 24-4 mit dem Rechner 27 verbunden sind. Jede einzelne Vorrichtung zur Verarbeitung der optischen Information ist mit einem Taktgeber 26 verbunden. Die Vorrichtungen werden verschieden voneinander getakii) tet

Das in F i g. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Hinblick auf die Vorrichtung 25 zur Verarbeitung der optischen Information in F i g. 4 näher erläutert. In der F i g. 4 ist lediglich die Vorrichtung 25-1 zur Verarbeitung optischer Information der ersten in F i g. 3 gezeigten Gruppe dargestellt, jedoch entsprechen die übrigen Vorrichtungen 25 der in Fig.4 gezeigten Vorrichtungen und unterscheiden sich von dieser Vorrichtung lediglich durch ihre verschiedene Taktung durch die Taktimpulse vom Taktgeber 26. Eine Erläuterung der Vorrichtungen 25-2 bis 25-4 für die Verarbeitung der optischen Information erübrigt sich daher an dieser Stelle.

Wie der Fig.4 zu entnehmen ist, werden die Ausgangssignale des Impulsgenerators 26 den einzelnen Bildaufnahmegeräten 22-1 bis 22-5 aufgeprägt, die dadurch aktiviert werden. Gleichzeitig werden diese Impulse einem Koordinatengenerator 40 aufgeprägt. Der Aufbau des Taktgebers 26 ist im einzelnen in der 5i) F i g. 5 gezeigt. Ein Oszillator 30 liefert Taktimpuise mit einer Frequenz von beispielsweise 6 MHz. Diese Impulse treten am Ausgangsanschluß 31 auf. Sie werden auf einen Zähler 32 gegeben. Der Zähler 32 zählt die Taktimpulse vom Oszillator 30. Beispielsweise nach 5> jedem 382. Taktimpuls tritt am Ausgang 33 des Zählers 32 ein Signal auf. Gleichzeitig wird der Zähler rückgesetzt. Die Ausgangsimpulse des Zählers 32 werden auf einen weiteren Zähler 34 gegeben, dessen Ausgangssignale auf einen Decoder 35 gelangen. Der ω) Decoder 35 hat vier Ausgangsanschlüsse 36 bis 39, an denen die in Fig.6 gezeigten Signale Si bis St auftreten. Diese Signale treten beispielsweise dann auf, wenn der Zählerstand im Zähler 34 die Werte 65, 131, 196 und 262 erreicht hat, wobei diese Zählerstände der ι ) Anzahl der Ausgangsimpulse des Zählers 32 entsprechen. Der Inhalt des Zählers 34 wird durch das Ausgangssignal S4 des Decoders 35 rückgesetzt. Im Ergebnis werden Horizontalsynchronisierunsssienaie

für die elektronischen Kameras am Anschluß 33 erhalten und werden Vertikalsynchronisierungssignale an den Anschlüssen 36 bis 39 erhalten, wobei die Vertikalsynchronisierungssignale um (1/4)Γ gegeneinander versetzt sind, wobei 7"die Rahmenperiode ist. Die am Anschluß 31 auftretenden Ausgangsimpulse sind die Taktimpulse zur Abtastung eines Bildaufnahmegerätrahmens in 382 χ 262 Bildelementen. Die Ausgangssignale, die an den Anschlüssen 31 und 33 auftreten, werden den entsprechenden in F i g. 3 gezeigten Gruppen aufgeprägt. Beispielsweise wird in der in F i g. 4 gezeigten Art das am Anschluß 31 auftretende Ausgangssignal auf den Koordinatengenerator 40 gegeben und das am Ausgangsanschluß 33 auftretende Signal auf die Bildaufnahmegeräte 22-1 bis 22-5 beispielsweise als Horizontalsynchronisierungsimpulse gegeben. Die Ausgangssignale der Anschlüsse 36 bis 39 werden den Gruppen in entsprechender Weise aufgeprägt, beispielsweise, wie in F i g. 4 gezeigt, das Ausgangssignal des Anschlusses 36 auf die Bildaufnahmegeräte 22-1 bis 22-5 als Vertikalsynchronisierungsimpuls. Im vorstehend beschriebenen Impulsgenerator treten am Ausgang des Decoders 35 vier Ausgangssignale auf, die entsprechend dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel in der in F i g. 3 gezeigten Weise den vier zu steuernden Gruppen entsprechen. Selbstverständlich kann der Decoder 35 auch so ausgelegt sein, daß er prinzipiell eine beliebige Anzahl von Ausgangssignalen liefert, die einer beliebigen Anzahl von Gruppen zugeordnet sind.

Der in F i g. 4 gezeigte Koordinatengenerator 40, auf den die Taktimpulse des Taktgebers 26 gegeben werden, enthält zwei in den Figuren nicht dargestellte Zähler, von denen einer die Taktimpulse zählt und von einem Horizontalsynchronisierungssignal, das vom Ausgangsanschluß 33 (F i g. 5) abgegriffen werden kann, rückgesetzt wird. Der andere Zähler zählt das Horizontalsynchronisierungssignal und wird von einem Vertikalsynchronisierungssignal rückgesetzt, das am Ausgangsanschluß 36 (F i g. 5) auftritt. Diese Zähler liefern über ein logisches Verknüpfungsglied 42 — bit — Digitalsignale in ein Register 41. Diese Digitalsignale sind die X- und V-Koordinaten, die der Tastposition der Bildaufnahmegeräte 22-1 bis 22-5 entsprechen. Der Aufbau des Koordinatengenerators 40, des Registers 41 und der logischen Verknüpfungsschaltung 42, wie sie in den Fig.4 und 6 dargestellt sind, sind im einzelnen in der US-PS 38 98 617 beschrieben.

Die einzelnen Bildsignale der Bildaufnahmegeräte 22-1 bis 22-5 werden auf einen Schalter 44 gegeben, der von einem Register 43 gesteuert wird, auf das an einem Anschluß 45 auftretende Schaltsignale von einem Rechner gelangen. Der Schalter dient dem Zweck, eines der Bildsignale der Bildaufnahmegeräte 22-1 bis 22-5 auszuwählen. Die Reihenfolge dieser Auswahl der Bildsignale kann der Anordnung der Bildaufnahmegeräte 22-1 bis 22-5 in stetiger Folge folgen, kann jedoch auch unregelmäßig und nach eigenen Mustern erfolgen, je nach den Erfordernissen der einzelnen mit den Aufnahmegeräten verbundenen automatischen Fertigungsgeräte. Eine solche Ansteuerung ist an sich bekannt.

Das ausgewählte Bildsignal wird über einen vorgeschalteten Prozessor 46 auf einen Speicher 47 gegeben, aus dem das Bildsignal durch den 6 MHz-Taktimpuls zur Umsetzung in die 382 χ 262 Bildelemcntc abgetastet wird. Die Hclligkcitspegcl der einzelnen Bildelemcntc werden in Binärsignalc umgesetzt. Der Speicher 47 enthält mehrere Schieberegister, die zeilenweise an geordnet sind. In der Fig.4 sind 5 solcher Zeilen al· Beispiel dargestellt. Jede dieser Zeilen enthält 38i Schieberegisterstellen, wobei die vom vorgeschalteter

ι Prozessor 46 ausgegebenen Binärsignale auf das erste dieser Schieberegister gegeben werden. Die aufgepräg ten Signale werden dann von einem zum anderer Schieberegister geschoben. Das Ausgangssignal des letzten Registers der ersten Zeile ist auf das erste

κι Register der zweiten Zeile geschaltet. In gleicher Weise ist jeweils für alle folgenden Zeilen das Ausgangssigna des jeweils letzten Registers einer Zeile auf das erste Register der jeweils folgenden Zeile geschaltet Dementsprechend werden die Binärsignale der Bildelemente im Schieberegister des Speichers 47 synchron mil der Tastperiode der Bildaufnahmegeräte verschoben Der Speicher 47 dient der Auswahl eines Ausschnitte; bzw. eines Teilbildes des vom Bildaufnahmegeräi aufgenommenen Bildes. Zu diesem Zweck dient eir bestimmter Teil der Schieberegister des Speichers 47 beispielsweise ein Feld von 5x5 Schieberegistersteller in Form eines Quadrates. Ein solcher Teil isl beispielsweise in der F i g. 4 im linken Teil des Speichers 47 als Feld 48 angedeutet. Die Ausgangssignale der

>5 Schieberegister 48, die einen Teil der Schieberegister des Speichers 47 bilden, werden parallel zueinander ausgelesen und auf eine Vergleichsstufe 49 gegeben. Die einzelnen Ausgangssignale der Schieberegister 48 enthalten die aus dem Gesamtbild ausgeschnittener

3D Teilbildmuster. Wenn die Bildaufnahmegeräte das gesamte Bildfeld abtasten, verändert sich das Teilbildfeld in den Schieberegistern dynamisch und wird zu jeder Tastperiode jedes Teilbildmuster ausgelesen.
Einem Standardmuster entsprechende Signale wer-

1-3 den in einen Speicher 51 gegeben. Diese Signale werden von einem Rechner geliefert und gelangen über den Anschluß 50 auf den Speicher. Das Standardmuster ist einem Oberflächenmuster eines charakteristischen Bereiches des Transistorplättchens ähnlich, beispielsweise kann dies ein Standardmuster der Bereiche A, E oder C der in Fig. 7 gezeigten Art sein. Dieses Standardmuster dient der Lageprüfung des zu verdrahtenden Transistorplättchens. Die Ausgangssignale des Speichers 51 und der Schieberegister 48 werden auf die Vergleichsstufe 49 gegeben, in dem das Teilbildmuster und das Standardmuster miteinander verglichen werden. Der Koinzidenzgrad zwischen dem Teilbildmuster und dem Standardmuster wird in Form der Summe der Grade der Koinzidenz zwischen jedem dieser einzelnen entsprechenden Bildelemente festgestellt.

Zu Beginn der Prüfung, nämlich zu Beginn eines Rahmens, wird der Ausgang der Vergleichsstufe 49 im Komparator 52 mit der Koinzidenzinformation verglichen, die einem zuvor gesetzten Koinzidenzgrad

ν-, entspricht. Der gesetzte Koinzidenzgrad steht in einer Halteschaltung oder in einem Koinzidenzwertspeicher 53. Wenn der tatsächlich vorliegende Koinzidenzgrad besser als der zuvor in den Speicher 53 eingeschriebene Koinzidenzgrad isl, liefert der Komparator 52 ein

ιό Ausgangssignal, das die Verknüpfungsschaltung 54 öffnet, den tatsächlichen Grad der Koinzidenz in den Koinzidenzwertspeicher 53 schreibt und dessen Inhalt erneuert. Das Ausgangssignal des Komparators 52 wird weiterhin auf die logische Verknüpfungsschaltung 42

'■■· gegeben, um zu diesem Zeitpunkt das Ausgangssignal des Koordinantengencrators 40 auf das Register 41 zu geben, nämlich auf dieses die Werte für die Koordinaten X und Y zu geben, die der Tastposition des

Bildaufnahmegerätes entsprechen, und die zuvor in diesem Register gespeicherten Koordinatenwerte zu überschreiben.

So steht also nach Abschluß des Abtastvorganges, also am Ende des Rahmens, jene X-K-Koordinatenkombination des Bildfeldes im Register 41, bei der das Teilbildmuster den höchsten Koinzidenzgrad mit dem Standardrnuster zeigt. Die den Koinzidenzgrad abbildende Information wird zu diesem Zeitpunkt in den Koinzidenz wertspeicher 53 übertragen. ι ο

Die in der Fig. 6 gezeigte Wellenform 55 definiert eine Halbbildtastzeit (effektive Rahmenperiode) und eine Rücklaufzeit TF der ersten in F i g. 3 gezeigten Gruppe. Das am Anschluß 50 auftretende Standardmuster wird während der Rücklaufzeit TF in den Speicher 51 geschrieben. Anschließend wird ein Startsignal 56 vom Rechner über den Anschluß 50 auf einen beispielsweise als Flipflop ausgebildeten Signalgenerator 55 gegeben, wodurch dieser gesetzt wird. Dementsprechend ist die Vorrichtung 25-1 zur Verarbeitung der optischen Information für die Bildverarbeitung belegt, wie vorstehend in bezug auf eines der Bildaufnahmegeräte 22-1 bis 22-5 beschrieben. Die Belegung erfolgt während der Halbbildtastzeit TI nach dieser Rücklaufzeit TF. Nach Ablauf der Tastzeit Tl wird das Vertikalsynchronisierungssignal 51 auf den Signalgenerator 55 gegeben, der dadurch rückgesetzt wird. Der an den Anschluß 56 angeschlossene Rechner stellt beim Auftreten eines Signals 57 am Anschluß 56 das Ende der Tastzeit 77 fest. Dadurch wird das Auslesen des Registers 41 über den Anschluß 57 ausgelöst.

Die Vorrichtung 25-1 zur Verarbeitung der optischen Information ist anhand der F i g. 6 und 7 näher erläutert. In der F i g. 7 ist das in Binärsignale umgewandelte Bild eines Transistors dargestellt, das von einem Bildaufnahmegerät aufgenommen wurde. Die Standardmuster A, B und C entsprechen geometrisch charakteristischen Bereichen der Transistoroberfläche. Eine Zahl von Bildelementen jedes Standardmusters ist gleich einer bestimmten Anzahl von Bildelementen der Register 48 und einer Zahl von Registern im Speicher 51.

Zunächst wird das Standardmuster A durch das Signal 56 während der Rücklaufzeit 7Fin den Speicher 51 überführt. Anschließend werden die Werte für die Koordinaten X und Y für die charakteristischen Ί5 Bereiche der Transistoroberfläche in der vorstehend beschriebenen Weise während der Halbbildtastzeit Tl, die der Rücklaufzeit TF folgt, abgetastet. Dabei wird jener Bereich des Transistors aufgesucht, der den höchsten Koinzidenzgrad mit dem Standardrnuster A ■>(> aufweist. Am Ende dieses Tastrahmens liest der Rechner durch das Signal 57 aus dem Register 41 die Werte für die Koordinaten X und Y, die jenen Bereichen des Transistors mit dem höchsten Koinzidenzgrad entsprechen. «

Anschließend wird durch das Signal 56 das Standardrnuster B in den Speicher 51 während der folgenden Rücklaufzeit gesetzt. In gleicher Weise, wie zuvor beschrieben, werden dann jene Werte für die Koordinaten X und Y bestimmt, bei denen die ·>" Transistoroberfläche den höchsten Koinzidenzgrad mit dem Standardmuster B zeigt. Diese Ermittlung erfolgt während der nächsten Tast- oder Rahmenzeit. Die ermittelten Werte werden in den Rechner übergeben.

Aus den Werten für die Koordinaten X und V, die den ^M Standardmuslern A und B entsprechen, berechnet der Rechner den Abstand und den relativen Winkel zwischen diesen beiden Bereichen. Wenn die Ergebnisse einem entsprechenden Sollabstand und einem entsprechenden Sollwinkel, wie sie durch das Transistormuster vorgegeben sind, zumindest näherungsweise entsprechen, kann davon ausgegangen werden, daß die ermittelten Koordinatenwerte Xund V richtig sind. Aus diesen Werten werden dann beispielsweise die in der Fig. 7 gezeigten Anschlußstellen Pl und P2 unter Zugrundelegung der im Rechner stehenden Daten für die Relativpositionen bestimmt. Wenn die berechneten Ergebnisse diesen vorgegebenen Sollpositionen nicht zumindest vergleichbar sind, so bedeutet dies, daß zumindest eine der den Standardmustern A und B entsprechenden auf dem Transistorplättchen ermittelten Bereiche unrichtig bestimmt ist. Deshalb wird das Standardmuster Cdurch das Signal 56 in den Speicher 51 überführt, was während der nächsten Rücklaufzeit erfolgt. Es werden dann während der nächsten Tastzeit auch die Werte jener Koordinaten X und Y für jenen Bereich auf der Transistoroberfläche ermittelt, die den höchsten Koinzidenzgrad mit dem Standardmuster C aufweisen. Anschließend wird dann durch Kombinationen der Werte für die Koordinaten X und Y des Standardmusters Cmit den Werten für die Koordinaten X und Y für die Standardmuster A und B die Entfernungen und relativen Winkel in der zuvor beschriebenen Weise berechnet. Aus den Ergebnissen wird die geeignete Kombination ausgewählt. Aus dieser Kombination werden die für die Anschlußverdrahtung bestimmten Stellen Pl und P2 auf dem Transistor berechnet. Dieses Aufsuchen der für die Herstellung der Anschlüsse benötigten Positionen Pl und P 2 wird vollständig während der Rücklaufzeit des Bildaufnahmegerätes durchgeführt.

In der Fig.8 ist das Systemsteuergerät 24-1 der F i g. 3 näher erläutert. Die Anschlüsse 45,50,56 und 57 der Fig.8 entsprechen den in Fig.4 gezeigten Anschlüsse 45, 50, 56 und 57 der Vorrichtung 25-1 zur Verarbeitung der optischen Information. Eine Unterbrechungssignalleitung 60 (im folgenden kurz Unterbrecherleitung), eine Sammelleitung 61 für die digitalen Ausgangssignale und eine Sammelleitung 62 für die digitalen Eingangssignale sind in der in F i g. 3 gezeigten Weise mit dem Rechner verbunden.

Die Daten aus dem Rechner, der Vorrichtung zur Verarbeitung der optischen Information und der automatischen Fertigungsvorrichtung werden über die digitale Ausgangssammelleitung 61 und die digitale Eingangssammelleitung 62 übertragen. Die Information der digitalen Ausgangssammelleitung 61 wird von einem Decoder 63 gelesen, dessen Ausgangssignale die logischen Schaltungsbauelemente 64 bis 68 steuern. Gleichzeitig wird entsprechende Steuerinformation an die einzelne Bereiche des Systems übertragen. Außerdem enthält die vom Rechner stammende Information auf der digitalen Ausgangssammelleitung 61 auch Steuerinformationssignale für die einzelnen automatischen Fertigungsgeräte 21-1 bis 21-5. Die Steuerinformation auf der Sammelleitung 51 wird auf einen Decoder 69 gegeben, der in jedem der automatischen Fertigungsgeräte vorhanden ist. Mit Hilfe dieser Decoder wird die zur Steuerung der automatischen Fertigungsgeräte benötigte Information, auch Dateninformation, ausgelesen. So steuert der Decoder 69 die logischen Verknüpfungsglieder 70 und 71, über die Daten und Information in einen Datenspeicher 72 und ein Befehlsregister 73 gelangen. Eine nähere Erläuterung dieser Verarbeitung ist aus gebräuchlichen Leitwerken für Rechner bekannt und braucht an dieser

26 \5 655

ίο

Stelle nicht zu erfolgen.

Wenn im Bildfeld einer bestimmten Bildaufnahmeröhre, beispielsweise im Bildfeld des Bildaufnahmegerätes 22-1, ein Transistor erscheint, tritt an einem Unterbrecheranschluß 74-1 ein Unterbrechungssignal auf, das eine Musterpositionserkennung anfordert. Ein entsprechendes Register 75 wird auf //gesetzt. Für die anderen Bildaufnahmegeräte 22-2 bis 22-5 dieses Ausführungsbeispiels stehen die Anschlüsse 74-2 bis 74-5 zur Verfugung. Das Unterbrechungssignal kann beispielsweise von einem Schalter geliefert werden, der an den Lauf des Förderbandes gekoppelt ist. Das Ausgangssignal des Registers 75 wird auf ein UND-Glied 76 und das logische Verknüpfungsglied 67 gegeben. Wenn jedoch die Vorrichtung 25-1 zur Verarbeitung der optischen Information belegt ist oder der Rechner durch das Unterbrechungssignal von irgendeiner anderen der Vorrichtungen 25-2 bis 25-4 zur Verarbeitung der optischen Information belegt ist, wird der Inhalt des Registers 75 nicht an den Rechner übergeben, sondern wird so lange gehalten, bis der Rechner frei ist. Dabei bedeutet die Wartezeit vor dem Rechner kein Problem, da das Förderband mit einer Schrittperiode in der Größenordnung von 1 s schrittweise vorgeschoben wird, wobei diese Schrittperiode einigen zehn Tastzeiten entspricht, von denen jede eine Länge von 16,7 ms hat. Außerdem werden während dieser Zeit im Rechner mehrere Verarbeitungen nebeneinander durchgeführt.

Andererseits wird das 'Jnterbrechungssignal vom Anschluß 56 auf das Register 75 gegeben, dessen Ausgangssignal vorzugsweise über ein ODER-Glied 77 an den Rechner übergeben wird, so daß die Befehle vom Rechner auf den Decoder 63 gegeben werden, dessen Ausgangssignale das logische Verknüpfungsglied 86 öffnen. Auf diese Weise werden der Inhalt des Registers 41, der den Werten für die Koordinaten X und Y entspricht, vom Rechner über das logische Verknüpfungsglied 64 ausgelesen und anschließend die Positionen PX und P2 bestimmt. Das UND-Glied 76 wird von einem Register 78 gesteuert, auf das das Ausgangssignal des logischen Verknüpfungsgliedes 68 gegeben wird. Im einzelnen wird das Register 78 über das Glied 68 auf L gesetzt, sobald in der Vorrichtung 25-1 zur Verarbeitung der optischen Information ein Arbeitszyklus beginnt. Das Register 78 wird auf H gesetzt, und zwar ebenfalls über das logische Verknüpfungsglied 68, sobald die gesamte Verarbeitung im Rechner abgeschlossen ist.

Wenn das Register 78 auf H gesetzt ist, wird das Unterbrechungssignal, das vom Anschluß 74-1 im Register 75 zuvor gesetzt wurde, über das UND-Glied 76 und das ODER-Glied 77 auf den Rechner übertragen. Dadurch überträgt der Rechner die Befehle an den Decoder 63, die das logische Verknüpfungsglied 67 öffnen und über die Eingabeleitung 62 den Inhalt jedes Registers 75 auslesen Im Ergebnis kann der Rechner aus dem Inhalt des Registers 75 ermitteln, von welcher der automatischen Fertigungsvorrichtungen das Unterbrechungssignal eingelaufen ist.

Der Rechner überträgt die Befehle auf den Decoder 63, durch dessen Ausgangssignale die logischen Verknüpfungsglieder 65 und 66 geöffnet werden, so daß das Register 43 in F i g. 4 gesetzt wird. Dies führt zur Eingabe des Bildsignals des Bildaufnahmegerätes 22-1, das der Fertigungsvorrichtung 21-1 zugeordnet ist. Die Eingabe der Daten in den vorgeschalteten Prozessor 46 folgt über das Schalterbauelement 44. Gleichzeitig wird beispielsweise das Standardmuster A, das dem in der automatischen Fertigungsvorrichtung 21-1 zu bearbeitenden Transistortyp entspricht, in den Speicher 51 geschrieben. Außerdem wird gleichzeitig der in Fi g. 4 gezeigte Signalgenerator 55 gesetzt. Anschließend werden innerhalb einer Tastzeit in der vorstehend beschriebenen Weise die Werte für die Koordinaten X und Y für die charakteristischen Bereiche des Transistorplättchens bestimmt, die mit dem Standardmuster A übereinstimmen. Für die Standardmuster B

ίο und Cwird das gleiche Verfahren wiederholt. Die Werte für die Koordinaten A"und Kder einzelnen Standardmuster A, B und C werden vorzugsweise in den Rechner während der Rücklaufzeit in Übereinstimmung mit den Unterbrechungssignalen in der vorstehend beschriebenen Weise eingegeben.

Wenn ein Erkennungsstartsignal in der Mitte einer Bildtastzeit erzeugt wird, wird die Verarbeitung während dieser Tastzeit nicht ausgeführt, sondern erst während der folgenden vollständig zur Verfugung stehenden Tastzeit. Zu diesem Zweck kann der Signalgenerator 55 in der in F i g. 9 gezeigten Weise aufgebaut sein. Das am Anschluß 50 auftretende Startsignal wird auf einen Anschluß 80 übergeben, wodurch ein Flipflop 81 gesetzt wird. Ein Flipflop 82 wird vom Ausgangssignal des Flipflops 81 und einem Impuls gesetzt, der am Anschluß 83 auftritt und der rückwärtigen Flanke des Vertikalsynchronimpulses entspricht. Ein der Vorderflanke des Vertikalsynchronimpulses entsprechender Impuls wird auf den Anschluß g4 gegeben, so daß das Unterbrechungssignal am Anschluß 85 auftritt.

Anschließend werden die Positionen Pl und P2 auf dem Transistorplättchen bestimmt und im Rechner gespeichert. Wenn das Transistorplättchen dann in die Arbeitsposition des Fertigungsgerätes gelangt, wird ein Unterbrechungssignal auf den Anschluß 74— 1 gegeben, wodurch die Werte der Koordinaten für die Positionen P1 und P2 und die entsprechenden Steuerbefehle in das Datenregister 72 und das Befehlsregister 73 über die logischen Verknüpfungsglieder 70 und 71 gegeben werden. Die automatische Fertigungsvorrichtung wird durch die Ausgangssignale der Register 72 und 73 gesteuert, die die Verdrahtungsmaschine 18 (Fig. 2) so steuern, daß diese richtig positioniert wird und anschließend die Befestigung der Anschlußdrähte vornimmt.

In der vorstehenden Beschreibung ist nur die erste in F i g. 3 gezeigten Gruppen berücksichtigt. Für die übrigen Gruppen gilt die vorstehende Beschreibung

entsprechend. Der Betrieb der einzelnen Gruppen ist dabei lediglich in der in Fig.6 gezeigten Weise entsprechend den Wellenformen 58, 59 und 510 phasenverschoben. Der Rechner ist daher lediglich während der Rücklaufzeit der einzelnen Gruppen

belegt, wie das in der Wellenform 511 in Fig.6 als Gesamtbelegung dargestellt ist. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Unterbrechungssignale, die in den Wellenformen 512 und 57 gezeigt sind, von einem der automatischen Fertigungsgeräte und der Vorrichtung zur Verarbeitung der optischen Information der ersten Gruppe stammen. Das Unterbrechungssignal 57 von der Vorrichtung zur Verarbeitung der optischen Information wird bevorzugt in den Rechner eingegeben, in dem die zur Bestimmung der Verdrahtungspositionen P\ und P2 auf dem Transistorplättchen erforderliche Verarbeitung während der unmittelbar folgenden Rücklaufzeit erfolgt.
Andererseits wird das Unterbrcchungssignal 512 von

einer der Fertigungsvorrichtungen zwischenzeitlich zunächst in einem Register gespeichert und dann zu einem Zeitpunkt in den Rechner übertragen, zu dem der Rechner nicht belegt ist. Diese Freizeiten des Rechners sind in der Wellenform 513 angedeutet. (Fig. 6) Während dieser Zeit prüft der Rechner, ob die Vorrichtung zur Verarbeitung de. optischen Information, die diesem Fertigungsgerät zugeordnet ist, belegt ht, da zu dieser Zeit eine Mustererkennung nicht durchführbar ist, und gibt die Daten der zuvor gespeicherten Anschlußpositionen und die entsprechenden Steuerbefehle an die automatische Fertigungsvorrichtung aus.

In der Fig. 10 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das unter Zugrundelegung des gleichen Prinzips für die Gruppensteuerung eines Aufzugssteuersystems eingesetzt ist. Das in Fig. 10 gezeigte Ausführungsbeispiel umfaßt Bildaufnahmegeräte 90-1 bis 90-16, Aufzugskabinen 91-1 bis 91-8, eine Aufzugssteuerung 92, Vorrichtungen 93-1 bis 93-3 zur Verarbeitung optischer Information, einen Taktgeber 94 und einen Rechner 95. Durch die in der Fig. 10 unterbrochen dargestellten Linien sind die einzelnen Haltepunkte des Aufzugssystems bzw. die einzelnen Stockwerke eines Gebäudes angedeutet. Die Bildaufnahmegeräte sind zu drei Gruppen zusammengefaßt, nämlich zur ersten Gruppe 90-1 bis 90-6, zur zweiten Gruppe 90-7 bis 90-12 und zu einer dritten Gruppe 90-13 bis 90-16. Die erste und die zweite Gruppe enthalten die Bildaufnahmegeräte auf den entsprechenden Stockwerken, während in der dritten Gruppe die Bildaufnahmegeräte zusammengefaßt sind, die an einem bestimmten Haltepunkt mit einem besonders hohen Fahrgastaufkommen, beispielsweise auf dem Erdgeschoßhaltepunkt, angeordnet sind. J5

Diese drei Gruppen von Bildaufnahmegeräten sind über die Vorrichtungen 93-1 bis 93-3 zur Verarbeitung optischer Information an den Rechner 95 angeschlossen. Diese Vorrichtungen werden durch Taktimpulse eines Taktgebers 94 getaktet. Die Taktimpulse sind um -to eine Phase T/3 gegeneinander versetzt, wobei T wie auch in dem zuvor beschriebenen Beispiel die Dauer einer Rahmenperiode (kurz eines Rahmens) ist, der sich additiv aus einer Rücklaufzeit und einer Tastzeit zusammensetzt. Der Impulsgenerator 94 kann denselben Aufbau, wie in Fig.5 beschrieben, haben. Die Vorrichtungen 93-1 bis 93-3 zur Verarbeitung der optischen Information dienen der Versorgung des Rechners 95 mit Daten, die in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel das Fahrgastaufkommen betreffen, so Der Rechner bestimmt, vergleicht und berechnet auf der Grundlage dieser Daten das jeweilige Fahrgastaufkommen und liefert an die Aufzugssteuerung 92 entsprechende Steuerinformation. Die Aufzugssteuerung kann dann unter Führung durch diese Information nach Maßgabe des Fahrgastaufkommens die einzelnen Kabinen des Aufzugssystems an die entsprechenden Haltepunkte leiten. Die an den einzelnen Haltepunkten eingerichteten Rufvorrichtungen für die Aufzugskabinen dienen bei dem hier beschriebenen Ausführungsbei- ω , spiel als Schalter zur Erzeugung der Unterbrechersignale für den Rechner. Im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden diese Unterbrechersignale von einem Schalter im Zusammenwirken mit dem Förderband erzeugt. Wenn dem Rechner eine stets aktualisierte Information zum Fahrgastaufkommen auf den einzelnen >:u bedienenden Haltepunkten vorliegt, kann er entscheiden, welche Kabine des Aufzugssystems welchen Haltepunkt bedienen soll. Dies System arbeitet jedoch nur dann optima!, wenn der dem Rechner vorliegende Datenstand zum Fahrgastaufkommen tatsächlich zu jedem Zeitpunkt aktuell ist. Sobald ein solcher Fahrgastaufkommen-Datenbestand veraltet ist, steuert der Rechner von sich aus die Vorrichtungen zur Verarbeitung der optischen Information an, um neue und aktuellere Information zum Fahrgastaufkommen abzurufen und seinen eigenen Datenbestand zu erneuern. Die Steuerentscheidungen des Rechners können dann unter Zugrundelegung aktualisierter Daten berechnet werden.

In diesem System arbeitet der Rechner normalerweise so, daß die einzelnen Bildaufnahmegeräte, die auf den einzelnen Haltepunkten installiert sind, sequenziell eingeschaltet werden und zuvor gespeicherte Daten zum Fahrgastaufkommen auf den einzelnen Stockwerken durch die neue Information ersetzt wird. Wenn ein Rufknopf betätigt wird, wodurch ein Unterbrechungssignal erzeugt wird, kann die Aufzugssteuerung in dynamischer Weise eine Aufzugskabine dem Haltepunkt zuordnen, von dem der Ruf eingegangen ist, so daß die mittlere Wartezeit für die Fahrgäste von der Aufgabe des Rufes bis zum Eintreffen der Kabine auf ein Minimum gesenkt werden kann. Dadurch kann eine zufriedenstellende Bedienung der einzelnen Haltepunkte selbst dann erfolgen, wenn bestimmte Stockwerke, beispielsweise das Erdgeschoß mit einem ungewöhnlich hohen Fahrgastaufkommen überlastet sind. Solche Stoßzeiten für das Fahrgastaufkommen treten beispielsweise in Bürohäusern oder Kaufhäusern zu den Morgenstunden oder Abendstunden auf.

In der F i g. 11 ist ein Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung zur Verarbeitung der optischen Information dargestellt, nämlich die Vorrichtung 93-2. Befehle zur Auswahl eines der Bildaufnahmegeräte 90-13 bis 90-16 werden über eine digitale Ausgangssammelleitung

100 auf ein Register 101 gegeben. Ein Schalter 102 wird durch die Ausgangssignale des Registers 101 angesteuert, um das Bildsignal eines der Bildaufnahmegeräte 90-13 bis 90-16 auf einen Bilddetektor 103 zu geben. Der Bilddetektor 103 zieht aus dem übermittelten Bild die dem Fahrgastaufkommen entsprechende Information. Ein Decoder 104 liest die Befehle über eine digitale Ausgabesammelleitung 100 aus dem Rechner. Die Ausgangssignale des Decoders 104 steuern das Register

101 und eine logische Verknüpfungsschaltung 105. Das Ausgangssignal des Decoders 104 wird weiterhin auf einen Signalgenerator 110 gegeben, der durch dieses gesetzt wird. Dieses Ausgangssignal des Decoders 104 dient als Startsignal für die Vorrichtung 93-2 zur Verarbeitung der optischen Information und zeigt gleichzeitig die Belegung der Vorrichtung 93-2 an.

Wenn das Ausgangssignal des Schalters 102 auf den Bilddetektor 103 gegeben wird, ist das logische Verknüpfungsglied 105 geöffnet, über das ein Standardmuster in einen Speicher 106 geschrieben wird. In einer Vergleichsstufe 107 wird der Inhalt des Bilddetektors 103 mit dem im Speicher 106 stehenden Standardmuster verglichen. Die Ergebnisse dieses Vergleichs werden über die digitale Eingangssammelleitung 108 in den Rechner übertragen. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse erzeugt der Rechner die Information, die dann nach der Verarbeitung zur Aufzugssteuerung 92 übertragen wird, um das Aufzugssystem in der vorstehend beschriebenen Weise optimal auszunutzen.

Das Standardinuster kann eine Hintergrundinformalion des von den BildaufnahmcKeriilcn aufHenommencn

Bildmusters sein oder kann die zuletzt abgetastete Bildinformation zum Fahrgastaufkommen sein. Bei Verwendung der Hinter^rundinformation kann die Anzahl der am Haltepunkt wartenden Fahrgasts am Ausgang der Vergleichsstufe 107 angezeigt werden. Bei Verwendung des vor der aktuellen Abtastung zuletzt abgetasteten Bildes kann die Veränderung der Anzahl der wartenden Fahrgäste gegenüber der letzten Abtastung als Information für das Fahrgastaufkommen verwendet werden. Eine eingehende Beschreibung des Aufbaus und der wesentlichen Merkmale des Bilddetektors 103, des Speichers 106 und der Vergleichsstufe 107 sind in der DT-OS 24 14 809 beschrieben. Horizontalsynchronisierungsimpulse und Vertikalsynchronisierungsimpulse werden auf einen Anschluß 109 gegeben, um die Biidaufnahmegeräte 90-13 bis 90-16 zu aktivieren. Gleichzeitig wird das Vertikalsynchronisierungssignal auf den Signalgenerator 110 gegeben, dessen Ausgangssignal wiederum als Unterbrechungs

signal in den Rechner übertragen wird. Diesel Funktionsablauf entspricht prinzipiell vollkommen dem zuvor im Zusammenhang mit der Transistorfertigungsstraße beschriebenen Ablauf.

Wie aus den vorstehend beschriebenen beiden Ausführungsbeispielen der Erfindung deutlich wird arbeitet die jeweils mit einer Gruppe aus mehrerer Bildaufnahmegeräten gekoppelte Vorrichtung zur Verarbeitung der optischen Information synchron zu der

ίο entsprechenden Synchronisierungssignalen der Bildaufnahmevorrichtungen, wobei die Taktung für den Betrieh jeder der Gruppen von der anderen bzw. den anderer verschieden ist. Die Rechnerunterbrechung erfolg) daher in jeder Gruppe mit unterschiedlichem Zeitraster so daß der Rechner mit hohem Wirkungsgrad ausgelastet ist und mit hohem Wirkungsgrad arbeiter kann und dadurch den Erfordernissen der verschiedensten Verarbeitungsabläufe in ausreichender Weise nachkommen kann.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Prozeßsteuersystem mit einem Rechner, mehreren an diesen angeschlossenen und im Zeitmultiplex ^r> mit dem Rechner in Verbindung tretenden Informations-Verarbeitungsvorrichtungen und einer Vielzahl von jeweils gruppenweise an die einzelnen Informations-Verarbeitungsvorrichtungen angeschlossenen Informations-Eingabegeräten, da- ι ο durch gekennzeichnet, daß die Informations-Eingabegeräte Bildaufnahmegeräte (22-1 ...; 90-1 ...) sind, die das jeweils beobachtete Bildmuster serienweise abtasten und in digitale Bildsignale umwandeln, aus denen von den Informations-Verarbeitungsvorrichtungen (25-1 ...; 93-1 ...) vorgegebene charakteristische Informationen gewonnen und dem Rechner (23; 95) zugeführt werden, daß die Bildaufnahmegeräte und die Informations-Verarbeitungsvorrichtungen mit einem Taktgeber (26; 94) verbunden sind, der die verschiedenen Informationsverarbeitungsvorrichtungen einschließlich den an diese jeweils angeschlossenen Gruppen von Bildaufnahmegeräten mit zeitlich versetzten Synchronisationssignalen (Si...) ansteuert, die die Abtastung durch die Bildaufnahmegeräte auslösen, und daß sich einem festen Intervall (Tastzeit Tl) für die Bildabtastung und die Bildsignalverarbeitung ein zweites Intervall (Rücklaufzeit TF) anschließt, in dem die charakteristischen Informationen dem Rechner zugeführt und neue Befehle vom Rechner übermittelt werden, wobei die zweiten Intervalle aller Informations-Verarbeitungsvorrichtungen ebenfalls zeitlich versetzt sind.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch )^r> einen mit den Informations-Verarbeitungsvorrichtungen (25-1 ...; 93-1 ...) und den Bildaufnahmegeräten (22-1 ...; 90-1 ...) gekoppelten Schalter (44; 102) zur Übertragung der Bildsignale von den Bildaufnahmegeräten an die Informations-Verarbei- -»υ tungsvorrichtungen unter Steuerung der Befehle des Rechners (23; 95).

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (26) einen Oszillator (30) zur Erzeugung von Taktimpulsen sowie mit den Taktimpulsen arbeitende Zählstufen (32,34) zur Erzeugung von unterschiedlich getakteten Horizontal- und Vertikal-Synchronisierungssignalen für die Bildaufnahmegeräte (22-1...) umfaßt.

4. System nach einem der Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Zwischenspeicher (Register 75) zur vorübergehenden Aufnahme von Unterbrechungssignalen, wobei der Inhalt des Zwischenspeichers unter Steuerung durch Befehle des Rechners (23) an diesen übertragen wird.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Informations-Verarbeitungsvorrichtung (25-1 ...; 93-1 ...) einen Speicher (51; 106) zur Speicherung von zweidimensionalen Standardmustern, ein Register (48; Bildde- w) tektor 103) zur fortlaufenden Aufnahme der von den Bildaufnahmegeräten (22-1 ...; 90-1 ...) abgetasteten Teilbilder sowie eine mit dem Speicher und dem Register verbundene Vergleichsstufe (49; 107) zur Ermittlung desjenigen Teilbildes umfaßt, das den λί höchsten Koinzidenzgrad mit dem Standardmuster aufweist.

Ein Prozeßsteuersystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung ist aus der deutschen Auslegeschrift 22 11 554 bekannt. Dort wird eine Vielzahl von Automaten, bei denen es sich insbesondere um Verkaufs- oder Geldausgabeautomaten handelt, von einem zentralen Rechner überwacht. Jeder Automat ist dabei mit einer eigenen Informations-Verarbeitungsvorrichtung versehen, und Gruppen dieser Kombinationen aus jeweils einem Automat und einer Informations-Verarbeitungsvorrichtung sind jeweils über einen Multiplexer mit dem Rechner verbunden. Die einzelnen Automaten einer Gruppe werden von dem Rechner sequentiell, sämtliche vorhandenen Gruppen dagegen gleichzeitig überwacht.

Ein derartiges Steuersystem mag sich für die Überwachung von Automaten eignen, die zwar statistisch verteilt, in der Regel aber nur sporadisch und im einzelnen jeweils nur über eine verhältnismäßig kurze Zeitspanne in Aktion sind.

Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Prozeßsteuersystem, in dem es sich bei den Informations-Eingabegeräten um Bildaufnahmegeräte, etwa Fernsehkameras handelt. Bevorzugte Anwendungsgebiete derartiger Prozeßsteuersysteme sind beispielsweise Montageautomaten zur Herstellung und Verdrahtung von Transistorschaltungen oder Aufzugsanlagen mit mehreren Kabinen. Bei derartigen Systemen werden im Gegensatz zu dem System nach dem Stand der Technik von jedem der Informations-Eingabegeräte in der Regel ständig Informationen aufgenommen. In dem bekannten System ist der Rechner jedoch nicht in der Lage, zwei oder mehrere Informations-Eingabegeräte gleichzeitig zu überwachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, oine Steuerung für eine in beliebigen Kombinationen gruppierte Anzahl von optischen Signalgebern zu schaffen, die es gestattet, die von den Signalgebern eingehenden Signale mit einem zentralen Rechner verhältnismäßig beschränkter Kapazität zu verarbeiten.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Danach erzeugt ein Taktgeber mehrere zeitlich versetzte Synchronisationssignale, die den einzelnen Informations-Verarbeitungsvorrichtungen und den zugehörigen Gruppen von Bildaufnahmegeräten einzeln zugeführt werden. Dadurch kann der Rechner von den einzelnen Gruppen nur zu unterschiedlichen Zeiten in Anspruch genommen werden, wodurch Zustände ausgeschlossen werden, bei denen der Rechner durch einen Schwall von mehr oder weniger gleichzeitg auftretenden Anforderungen überlastet wird.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung einen auf Leiterbahnen gehalterten Transistor;

F i g. 2 eine automatische Fertigungsstraße unter Verwendung einer elektronischen Kamera;

Fig.3 ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 4 und 5 detaillierte Blockschaltbilder von Teilen des in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels;

F i g. 6 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 7 ein Diagramm eines bildmäßigen Musters zur Erläuterung eines Prinzips der Zeichenerkennung;

F i g. 8 ein detailliertes Blockschaltbild von Einzelheiten des in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels;