CN113260160B

CN113260160B - 一种用于贴片机的离线编程系统

Info

Publication number: CN113260160B
Application number: CN202110550534.1A
Authority: CN
Inventors: 曾小江; 李秋明
Original assignee: Ganzhou Shen'ao Technology Co ltd
Current assignee: Ganzhou Shen'ao Technology Co ltd
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2041-05-20
Also published as: CN113260160A

Abstract

一种用于贴片机的离线编程系统，涉及贴片机离线编程技术领域。包括控制中心和贴片机构。控制中心用于基于原始数据生成PCB结构图，原始数据包括Gerber、或PCB扫描图、或贴片坐标文件与材料清单，并基于生成的PCB结构图构建贴片程序。贴片机构设置有存储器和执行单元，存储器用于保存贴片程序，执行单元用于执行贴片程序以使贴片机构制作出对应的PCB板。其不需要实物PCB即可做出贴片程序，可以提前做出贴片程序，不会占用机器时间，提高了不同批次的生产流程之间的衔接效果，大大提高了对产线的利用率，对人员编程的技能要求降低，程序制作时间缩短，有助于降低成本、提升生产效率。

Description

一种用于贴片机的离线编程系统

技术领域

本发明涉及贴片机离线编程技术领域，具体而言，涉及一种用于贴片机的离线编程系统。

背景技术

现有的贴片机在使用过程中，主要有以下两种编程方式：

1.在线编程，其主要存在的问题包括：(1)必须要有实物PCB板，往往PCB来料后就要开始生产，这个时候来做程序会推迟交期；(2)必须人工找到要贴片元件的位置，并移动相机到该处获取贴片坐标，手工输入元件规格，这种做法，当元件颗数多时，程序的正确性降低。而且耗时较长。比如500颗零件的程序，耗时一般要8小时以上；(3)要占用机器时间，降低机器稼动率。

2.利用贴片机器自带的离线软件制作贴片程序，其主要存在的问题包括：(1)需要人工将元件坐标和元件规格相对应，效率比较低，程序制作时间比较长，也容易出错；(2)对编程人员技能要求较高。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于贴片机的离线编程系统，其不需要实物PCB即可做出贴片程序，可以提前做出贴片程序，不会占用机器时间，提高了不同批次的生产流程之间的衔接效果，大大提高了对产线的利用率，对人员编程的技能要求降低，程序制作时间缩短，有助于降低成本、提升生产效率。

本发明的实施例是这样实现的：

一种用于贴片机的离线编程系统，其包括：控制中心和贴片机构。

控制中心用于基于原始数据生成PCB结构图，原始数据包括Gerber、或PCB扫描图、或贴片坐标文件与材料清单，并基于生成的PCB结构图构建贴片程序。

贴片机构设置有存储器和执行单元，存储器用于保存贴片程序，执行单元用于执行贴片程序以使贴片机构制作出对应的PCB板。

进一步地，贴片机构为多个，贴片机构均与控制中心电性连接。

进一步地，控制中心具有显示模块，用于展示基于原始数据生成PCB结构图。

进一步地，控制中心还具有旋转模块和/或镜像模块。

其中，旋转模块基于旋转轴和旋转角度对显示模块展示的PCB结构图进行旋转处理，旋转轴由位于同一直线的至少两元件的编号或坐标来确定。镜像模块基于镜像面对显示模块展示的PCB结构图进行镜像处理，镜像面由位于同一平面的至少三元件的编号或坐标来确定。

进一步地，控制中心还具有材料库单元，用于保存基于原始数据生成的PCB结构图。材料库单元包括查找模块、第一存储模块和第二存储模块。

查找模块用于基于搜索信息对第一存储模块中、或第一存储模块和第二存储模块中的PCB结构图进行查找，将符合搜索信息的PCB结构图调用并在显示模块中展示。

其中，将初始PCB结构图图库在预设时间内调用次数最多的N件PCB结构图保存至第一存储模块，将剩余的PCB结构图保存至第二存储模块。

进一步地，搜索信息包括贴片坐标，当材料库单元中的PCB结构图的贴片坐标与搜索信息中的贴片坐标有至少一半的坐标误差小于1/200，且剩余的贴片坐标的坐标误差小于1/80，认定符合搜索信息，并将符合搜索信息的PCB结构图中坐标误差最小的PCB结构图在显示模块中展示。

其中，坐标误差由贴片坐标的偏移量与对应的PCB结构图的最短边的长度的比值确定。

进一步地，查找模块基于搜索信息对PCB结构图进行查找时，先对第一存储模块中的PCB结构图进行查找，若在第一存储模块中没有查找到符合搜索信息的PCB结构图，则再对第二存储模块中的PCB结构图进行查找。

进一步地，若第二存储模块中的PCB结构图被确定符合搜索信息，将对应的PCB结构图移入第一存储模块。

进一步地，由控制中心基于原始数据新生成的PCB结构图保存至第一存储模块。

进一步地，记录第一存储模块中每件PCB结构图的调用次数和每次搜索中的坐标误差。

设定自检时间，在自检过程中，对第一存储模块的全部PCB结构图中调用次数最多的N件PCB结构图保留，其余的PCB结构图移入第二存储模块。其中，当多件PCB结构图的调用次数相同时，优先将每次搜索中的坐标误差之和最大的PCB结构图移入第二存储模块。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的用于贴片机的离线编程系统在使用过程中，利用控制中心基于原始数据制作对应的PCB结构图，再根据制作生成的PCB结构图来构建对应的贴片程序，通过该贴片程序来生产对应的PCB板。其中，原始数据可以是Gerber文件，也可以是PCB扫描图，还可以是贴片坐标文件与材料清单。

通过控制中心制作得到的贴片程序，可以通过控制中心发送给对应的贴片机构，并保存在贴片机构的存储器当中，利用贴片机构的执行单元运行存储器中保存的贴片程序，使贴片机构生产出对应的PCB板。

这样的话，在对应的PCB板的生产工作开始前，就可以直接利用控制中心将贴片程序做好并保存在贴片机构的存储器当中，当对应的PCB板生产工作开始后，利用执行单元运行对应的贴片程序，就能够使贴片机构立马进入到生产对应的PCB板的工作当中，这大大减少了由于生产批次变化或者产品型号变化而带来的时间浪费，能够实现生产批次之间的紧密衔接，有助于提升效率。

此外，离线编程系统能够克服目前的在线编程和利用贴片机器自带的离线软件制作贴片程序的时间浪费严重的问题，大大提高了生产衔接效果。

总体而言，本发明实施例提供的用于贴片机的离线编程系统不需要实物PCB即可做出贴片程序，可以提前做出贴片程序，不会占用机器时间，提高了不同批次的生产流程之间的衔接效果，大大提高了对产线的利用率，对人员编程的技能要求降低，程序制作时间缩短，有助于降低成本、提升生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的离线编程系统的构成示意图；

图2为离线编程系统的贴片机构的构成示意图；

图3为离线编程系统的控制中心的构成示意图；

图4为第一存储模块和额第二存储模块之间的配合关系示意图；

图5为查找模块的工作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1和图2，本实施例提供一种用于贴片机的离线编程系统，离线编程系统包括：控制中心和贴片机构。

在使用过程中，利用控制中心基于原始数据制作对应的PCB结构图，再根据制作生成的PCB结构图来构建对应的贴片程序，通过该贴片程序来生产对应的PCB板。其中，原始数据可以是Gerber文件，也可以是PCB扫描图，还可以是贴片坐标文件与材料清单。

总体而言，用于贴片机的离线编程系统不需要实物PCB即可做出贴片程序，可以提前做出贴片程序，不会占用机器时间，提高了不同批次的生产流程之间的衔接效果，大大提高了对产线的利用率，对人员编程的技能要求降低，程序制作时间缩短，有助于降低成本、提升生产效率。

在本实施例中，为了进一步提高离线编程系统的整体管控能力，将贴片机构设置为多个，其这些贴片机构均与控制中心电性连接，利用控制中心为这些贴片机构统一进行贴片程序的制作，便于对产线进行统一管理。

进一步地，请结合图3，为了提高在制作贴片程序过程中的可视性和直观性，控制中心具有显示模块，用于展示基于原始数据生成PCB结构图，这样能够对PCB结构图进行预览，便于对PCB结构图进行核查，有助于规避设计缺陷，且更便于排查生成的PCB结构图中的问题。

为了更便于对PCB结构图进行展示和检查，控制中心还具有旋转模块和镜像模块。其中，旋转模块基于旋转轴和旋转角度对显示模块展示的PCB结构图进行旋转处理，旋转轴由位于同一直线的至少两元件的编号或坐标来确定。镜像模块基于镜像面对显示模块展示的PCB结构图进行镜像处理，镜像面由位于同一平面的至少三元件的编号或坐标来确定。

进一步地，请结合图4和图5，为了使离线编程系统更加便于使用，并能够为PCB板的初期设计提供参考，控制中心还具有材料库单元，用于保存基于原始数据生成的PCB结构图。

材料库单元包括查找模块、第一存储模块和第二存储模块。

离线编程系统在刚开始运行时，先将一定数量的原始数据导入控制中心，生成对应数量的PCB结构图作为初始的PCB结构图的图库，并全部保存在第一存储模块中。

设定一段时间作为初始运行时间，这段时间称之为预设时间，在这段时间内，当有PCB板设计需要时，可以先将所需要设计的PCB板的一些信息(例如：贴片坐标)输入到控制中心的查找模块当中，作为搜索信息，查找模块利用输入的搜索信息在初始的PCB结构图图库中进行查找，如果找到了匹配度很高的PCB结构图，就将对应的PCB结构图进行调用并展示在显示模块当中，这样的话设计者就能够将展示出来的PCB结构图作为其设计参考，以提高其设计效率和设计工作负担。设计者也可以直接将对应的PCB结构图从图库中导出，作为其继续进行设计的修改蓝本。

在这个过程中，记录初始的PCB结构图图库中每一件PCB结构图被调用的次数。

当初始运行时间结束后，依据在初始运行时间内初始的PCB结构图图库中各个PCB结构图被调用的次数，对PCB结构图进行分配。

具体的，将初始PCB结构图的图库中在预设时间内调用次数最多的N件PCB结构图保存至第一存储模块，将剩余的PCB结构图保存至第二存储模块。

查找模块用于基于搜索信息对第一存储模块中、或第一存储模块和第二存储模块中的PCB结构图进行查找，将符合搜索信息的PCB结构图调用并在显示模块中展示。其中，查找模块基于搜索信息对PCB结构图进行查找时，优先对第一存储模块中的PCB结构图进行查找，若在第一存储模块中没有查找到符合搜索信息的PCB结构图，则再对第二存储模块中的PCB结构图进行查找。

进一步地，无论是在初始运行时间内，还是在初始运行时间之后的使用过程中，搜索信息包含贴片坐标。

判断图库中的PCB结构图与搜索信息的匹配度是否高，依据包括：当材料库单元中的PCB结构图的贴片坐标与搜索信息中的贴片坐标有至少一半的坐标误差小于1/200，且剩余的贴片坐标的坐标误差小于1/80，认定符合搜索信息，认为匹配度高，将符合搜索信息的PCB结构图中坐标误差最小的PCB结构图进行调用并在显示模块中展示，该PCB结构图就是上文中所提到的查找模块通过用户提供的搜索信息所查找出来的与其匹配度较高的PCB结构图，供用户进行设计参考。

需要注意的是，其中的坐标误差由贴片坐标的偏移量与对应的PCB结构图的最短边的长度的比值确定。例如；根据贴片坐标信息的比对，PCB结构图图库中的某一个PCB结构图的某一元件与设计者所输入的贴片坐标中的相应元件的位置不完全相同，假设图库中的PCB结构图的该元件偏离了1mm(不管是朝哪个方向发生的偏离，此处只针对偏离的距离)，根据设计者所输入的贴片坐标信息，可以知晓设计者所要设计的PCB板是一个矩形板，且宽度为20mm，那么设计者所要设计的PCB板的最短边的长度就是20mm，偏移距离与最短边长度的比值为1/20，大于1/200，那么图库中的这个PCB结构图就不符合设计者本次所输入的搜索信息的要求，二者不匹配，这个PCB结构图也就不会被调用，不会作为参考在显示模块中展示。

为了优化第一存储模块和第二存储模块中PCB结构图分配的合理性，进一步地，若第二存储模块中有PCB结构图被确定符合搜索信息，就将对应的PCB结构图移入第一存储模块。

离线编程系统在使用过程中，不管是设计需要还是生产中的贴片程序设计需要，都会根据PCB板的原始数据生成PCB结构图，这些新生成的PCB结构图均保存至第一存储模块。

在离线编程系统的使用过程中，记录第一存储模块中每件PCB结构图的调用次数和每次搜索中的坐标误差。

另外，设定自检时间，达到自检时间点后，离线编程系统进行自检，在自检过程中，对第一存储模块的全部PCB结构图中调用次数最多的N件PCB结构图进行保留，被保留的PCB结构图仍然保存在第一存储模块中，其余的PCB结构图则移入第二存储模块保存。

其中，当多件PCB结构图的调用次数相同时，优先将每次搜索中的坐标误差之和最大的PCB结构图移入第二存储模块。例如，在选择需要保留在第一存储模块中的PCB结构图时，之前查找模块一共进行了3次搜索，调用次数最多的第N-1件、第N件和第N+1件的引用次数是相同的，但是在3次搜索中，第N-1件的坐标误差分别是1/201、1/200和1/198，第N件的坐标误差分别是1/203、1/250和1/98，第N+1件的坐标误差分别是1/25、1/260和1/320，那么第N-1件在3次搜索中的坐标误差之和就是1/201+1/200+1/198，第N件在3次搜索中的坐标误差之和就是1/203+1/250+1/98，第N+1件在3次搜索中的坐标误差之和就是1/25+1/260+1/320。值最大的是第N件和第N+1件，那么这两件优先保留在第一存储模块当中，将第N-1件移入第二存储模块当中。

如果坐标误差之和的值也相同，那么可以随机选择移入第二存储器的PCB结构图。当然，也可以将这些坐标误差之和的值相同的PCB结构图都保留在第一存储器当中。

需要说明的是，每件PCB结构图在每次搜索中的坐标误差的值为其所有的元件的坐标误差的平均值。

通过以上改进，将PCB结构图的图库中被调用次数较多的PCB结构图保存在第一存储模块当中，将被调用次数较少的PCB结构图保存在第二存储模块当中，即将较常用的PCB结构图放在第一存储模块当中，将不常用的PCB结构图放在第二存储模块当中。

查找模块在根据搜索信息进行查找时，会优先在第一存储模块中保存的PCB结构图进行查找，只有当无法在第一存储模块中找到符合要求的PCB结构图时，才会在第二存储模块保存的PCB结构图中进行查找。

这样大大降低了查找模块的工作量，降低了后台的运算负担，有利于提高离线编程系统的反馈效率。

通过在使用过程中将常用到的PCB结构图移动到第一存储模块，将不常用的PCB结构图移动到第二存储模块，能够实时地优化第一存储模块和第二存储模块中PCB结构图的分布情况，使其能够随外部需求的变化而做出调整，大大提高了使用便利性和查找结果的匹配度。

综上所述，离线编程系统不需要实物PCB即可做出贴片程序，可以提前做出贴片程序，不会占用机器时间，提高了不同批次的生产流程之间的衔接效果，大大提高了对产线的利用率，对人员编程的技能要求降低，程序制作时间缩短，有助于降低成本、提升生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于贴片机的离线编程系统，其特征在于，包括：控制中心和贴片机构；

所述控制中心用于基于原始数据生成PCB结构图，所述原始数据包括Gerber、或PCB扫描图、或贴片坐标文件与材料清单，并基于生成的PCB结构图构建贴片程序；

所述贴片机构设置有存储器和执行单元，所述存储器用于保存所述贴片程序，所述执行单元用于执行所述贴片程序以使所述贴片机构制作出对应的PCB板；

所述控制中心具有显示模块，用于展示基于原始数据生成PCB结构图；

所述控制中心还具有旋转模块和/或镜像模块；

其中，所述旋转模块基于旋转轴和旋转角度对显示模块展示的PCB结构图进行旋转处理，所述旋转轴由位于同一直线的至少两元件的编号或坐标来确定；所述镜像模块基于镜像面对显示模块展示的PCB结构图进行镜像处理，所述镜像面由位于同一平面的至少三元件的编号或坐标来确定。

2.根据权利要求1所述的用于贴片机的离线编程系统，其特征在于，所述贴片机构为多个，所述贴片机构均与所述控制中心电性连接。

3.根据权利要求1所述的用于贴片机的离线编程系统，其特征在于，所述控制中心还具有材料库单元，用于保存基于原始数据生成的PCB结构图；所述材料库单元包括查找模块、第一存储模块和第二存储模块；

所述查找模块用于基于搜索信息对所述第一存储模块中、或所述第一存储模块和所述第二存储模块中的PCB结构图进行查找，将符合搜索信息的PCB结构图调用并在所述显示模块中展示；

其中，将初始PCB结构图图库在预设时间内调用次数最多的N件PCB结构图保存至所述第一存储模块，将剩余的PCB结构图保存至所述第二存储模块。

4.根据权利要求3所述的用于贴片机的离线编程系统，其特征在于，所述搜索信息包括贴片坐标，当所述材料库单元中的PCB结构图的贴片坐标与所述搜索信息中的贴片坐标有至少一半的坐标误差小于1/200，且剩余的贴片坐标的坐标误差小于1/80，认定符合所述搜索信息，并将符合所述搜索信息的PCB结构图中坐标误差最小的PCB结构图在所述显示模块中展示；

其中，所述坐标误差由贴片坐标的偏移量与对应的PCB结构图的最短边的长度的比值确定。

5.根据权利要求4所述的用于贴片机的离线编程系统，其特征在于，所述查找模块基于搜索信息对PCB结构图进行查找时，先对所述第一存储模块中的PCB结构图进行查找，若在所述第一存储模块中没有查找到符合搜索信息的PCB结构图，则再对所述第二存储模块中的PCB结构图进行查找。

6.根据权利要求5所述的用于贴片机的离线编程系统，其特征在于，若所述第二存储模块中的PCB结构图被确定符合搜索信息，将对应的PCB结构图移入所述第一存储模块。

7.根据权利要求6所述的用于贴片机的离线编程系统，其特征在于，由所述控制中心基于原始数据新生成的PCB结构图保存至所述第一存储模块。

8.根据权利要求7所述的用于贴片机的离线编程系统，其特征在于，记录所述第一存储模块中每件PCB结构图的调用次数和每次搜索中的坐标误差；

设定自检时间，在自检过程中，对所述第一存储模块的全部PCB结构图中调用次数最多的N件PCB结构图保留，其余的PCB结构图移入所述第二存储模块；其中，当多件PCB结构图的调用次数相同时，优先将每次搜索中的坐标误差之和最大的PCB结构图移入所述第二存储模块。