CN113518551B - 一种基于大数据分析的smt贴片生产模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，涉及SMT贴片技术领域，该模拟系统包括三维模型建立模块、生产指令发送模块、生产结果比对模块、模拟系统控制模块和异常参数调整模块；所述三维模型建立模块根据SMT贴片的实体生产设备建立数字化的三维模型，所述生产指令发送模块根据实体生产设备的操作流程向三维模型发送生产操控指令，所述生产结果比对模块用于将三维模型模拟的SMT贴片生产结果与标准的生产结果进行比对，确定是否存在异常，所述模拟系统控制模块用于根据生产结果比对模块的比对结果，对整个模拟系统进行控制，所述异常参数调整模块用于当三维模型的模拟结果出现异常时，对生产指令或三维模型进行参数的调整。

Description

一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统

技术领域

本发明涉及SMT贴片技术领域，具体是一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统。

背景技术

SMT贴片指的是在PCB基础上进行加工的系列工艺流程的简称，PCB是指印刷电路板；SMT是表面组装技术，是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺；

SMT基本工艺构成要素包括:丝印、贴装、回流焊接、清洗、检测和返修；

现有的SMT贴片都是直接在设备上进行调试生产，容易出现以下问题：

1、当设备调试出现问题时，容易造成原料的浪费，需要不断的在实体设备上进行参数的调整，浪费时间；

2、设备调试完成之后，需要人工对SMT贴片的产品进行检验，容易出现误差，导致产品合格率较低；

所以，人们急需一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，该模拟系统包括三维模型建立模块、生产指令发送模块、生产结果比对模块、模拟系统控制模块和异常参数调整模块；

所述三维模型建立模块根据SMT贴片的实体生产设备建立数字化的三维模型，使得可以通过数字化的三维模型来模拟SMT贴片的过程，解决了实体设备频繁调整参数导致的原料浪费以及效率低下的问题，所述生产指令发送模块根据实体生产设备的操作流程向三维模型发送生产操控指令，所述生产结果比对模块用于将三维模型模拟的SMT贴片生产结果与标准的生产结果进行比对，确定是否存在异常，根据比对结果，对参数进行不断的调整，使得达到最佳的生产状态，所述模拟系统控制模块用于根据生产结果比对模块的比对结果，对整个模拟系统进行控制，所述异常参数调整模块用于当三维模型的模拟结果出现异常时，对生产指令或三维模型进行参数的调整，使得生产结果不断的靠近标准生产结果，避免了通过实体设备频繁的试错；

所述三维模型建立模块输出三维模型，所述生产指令发送模块输出端连接三维模型输入端，所述三维模型输出端连接生产结果比对模块输入端，所述生产结果比对模块与模拟系统控制模块连接，所述模拟系统控制模块输出端连接异常参数调整模块输入端，所述异常参数调整模块输出端连接三维模型和生产指令发送模块输入端。

根据上述技术方案，所述三维模型建立模块包括数据读取单元、数据整合单元、坐标建立单元和联动标注单元；

所述数据读取单元用于读取SMT贴片工艺实体生产设备的三维数据，可以采用三维扫描仪对实体生产设备的外形进行三维数据的采集，采用手动建模的方式对实体生产设备的具体细节进行刻画，所述数据整合单元用于将获取的三维数据整合转化为数字化的三维模型，所述数字化的三维模型在终端进行显示，所述坐标建立单元用于建立三维模型的三维直角坐标系，使得可以对三维模型中的每一个点进行坐标值的定位，使得在在对三维模型进行指令控制时更加的精准，使得三维模型的模拟过程更加贴合实体生产设备的生产过程，所述联动标注单元用于标注三维模型中相互联动的数据，使得三维模型在进行SMT贴片生产的模拟运行时更加的精准，模拟过程更加的真实；

所述数据读取单元的输出端连接数据整合单元的输入端，所述数据整合单元输出三维模型，所述坐标建立单元和联动标注单元的输出端均连接三维模型。

根据上述技术方案，所述生产指令发送模块包括指令编辑单元和指令发送单元；

所述指令编辑单元用于根据SMT贴片过程中的需求编辑数字化的指令，以实现三维模型的操控，所述指令发送单元用于将指令编辑单元编辑之后的指令发送至三维模型；

所述指令编辑单元的输出端连接指令发送单元的输入端，所述指令发送单元的输出端连接三维模型；

所述三维模型中还包括指令接收单元、数据调整单元和图片截取单元；

所述指令接收单元用于接收指令发送单元所发送的操控指令，以实现对三维模型的操控，所述数据调整单元用于根据指令接收单元所接收的指令对数字化的三维模型进行数据的调整，实现三维模型对实体设备的模拟运转，所述图片截取单元用于对三维模型最终模拟结果的图片进行截取，以便于后期对模拟结果的分析和比对；

所述指令发送单元的输出端连接指令接收单元的输入端，所述指令接收单元的输出端连接数据调整单元的输入端。

根据上述技术方案，所述生产结果比对模块包括图片叠加单元、区域分割单元、分析计算单元、异常标记单元和位置调整单元；

所述图片叠加单元用于对图片截图单元所截取的模拟结果图片与标准的生产结果图片之间进行叠加，使得可以对叠加之后的两张图片的叠加区域进行重叠度的分析，所述区域分割单元用于对叠加之后的两张图片进行区域的分割，将叠加之后的图片分隔成若干个小区域，使得可以对每一个小区域进行计算和分析，使得在比对之后，针对存在异常的小区域进行单独调整和分析，降低了系统的运算量，使得对于图片的分析结果更加的精准，更加容易定位出现错误的点，更加容易纠正错误参数，所述分析计算单元用于计算和分析两张相互叠加的图片在同一个分割区域上的相似度，以此来确定模拟的结果与标准生产结果之间的差异，所述异常标记单元用于对相似度小于设定阈值的区域进行标记，所述位置调整单元用于对相似度小于设定阈值的区域的两张图片进行相对位置的调整，重新对调整之后的该区域的两张图片的相似度进行分析和计算，确定该区域的偏差距离和偏差方向，使得可以单独针对某一个区域进行调整，使得无需对整个图片进行位置的调整，使得不会影响其他区域的正常比对；

所述三维模型输出图片化生产结果至图片叠加单元，所述图片叠加单元的输出端连接区域分析单元的输入端，所述区域分析单元的输出端连接分析计算单元的输入端，所述分析计算单元的输出端连接异常标记单元和位置调整单元的输入端，所述异常标记单元和位置调整单元的输出端连接区域分析单元的输入端。

根据上述技术方案，所述模拟系统控制模块包括存储数据库、中央控制单元、标准设定单元和指令生成单元；

所述存储数据库用于对模拟系统的所有数据进行存储和记录，所述中央控制单元用于对模拟系统进行智能化控制，所述标准设定单元用于输出SMT贴片工艺的图片化的生产标准至图片叠加单元，使得模拟生成出来的图片化生产结果有比对的基础，可以根据图片化生产结果与图片化生产标准之间的差异对指令参数或者模型参数进行调整，所述指令生成单元用于根据分析计算单元的计算结果生成模拟系统的参数调整指令；

所述标准设定单元输出图片化生产标准至图片叠加单元，所述分析计算单元输出数据化比对结果至中央控制单元，所述中央控制单元的输出端连接存储数据库和指令生成单元的输入端。

根据上述技术方案，所述异常参数调整模块包括指令参数调整单元和模型参数调整单元；

所述指令参数调整单元用于对指令编辑单元所编辑的指令参数进行调整，所述模型参数调整单元用于对三维模型的的参数数据进行调整；

所述指令生成单元的输出参数调整指令至指令参数调整单元和模型参数调整单元，所述指令参数调整单元的输出端连接指令编辑单元的输入端，所述模型参数调整单元的输出端连接三维模型的输入端。

根据上述技术方案，在生产结果比对模块(S3)中，所述图片叠加单元对三维模型输出的图片化生产结果和标准设定单元输入的图片化生产标准进行叠加，所述图片叠加单元在叠加时采用多点定位叠加的方式进行图片的叠加，利用区域分割单元对叠加之后的图片化生产结果和图片化生产标准图片进行区域的分隔，利用分析计算单元对区域分割单元分割之后的每一个小区域中的两张图片进行相似度的计算和分析。

根据上述技术方案，所述分析计算单元对每一个小区域内的两张图片的未重合的部分进行标记，并对未重合的部分进行边缘拟合，利用定积分对未重合区域的面积进行计算，每一个小区域的总面积为S_总，小区域内未重合的部分的面积为S_未，那么该区域的相似度P为：

当P≥Q时，表示相似度达到了设定阈值，该区域的模拟生产符合要求；

当P＜Q时，表示相似度未达到设定阈值，该区域的模拟生产不符合要求，利用所述异常标记单元对该区域进行标记。

根据上述技术方案，当某一区域的图片化生产结果与图片化生产标准之间的相似度未达到设定阈值时，需要对该区域进行位置调整，对该区域的图片化生产结果进行位移，该区域内的所有点的坐标值由(X_i，Y_i，Z_i)变为(X_i+L，Y_i，Z_i)或者(X_i，Y_i+L，Z_i)或者(X_i，Y_i，Z_i+L)或者(X_i-L，Y_i，Z_i)或者(X_i，Y_i-L，Z_i)或者(X_i，Y_i，Z_i-L)，其中，L表示该区域位移的距离，X_i+L表示沿X轴正方向移动，X_i-L表示沿X轴负方向移动，Y_i+L表示沿Y轴正方向移动，Y_i-L表示沿Y轴负方向移动，Z_i+L表示沿Z轴正方向移动，Z_i-L表示沿Z轴负方向移动；

所述位置调整单元对移动之后的位置坐标进行记录，利用所述分析计算单元再次对该区域的相似度进行计算和分析；

所述分析计算单元还用于对移动的区域的位置进行记录，并对每一个移动的区域的移动距离和方向进行记录，并根据每一个区域的移动距离和方向来进行原因分析；

所述中央控制单元根据图片化生产结果与图片化生产标准之间出现差异性的原因控制指令生成单元生成对应的参数调整执行，利用指令参数调整单元或者模型参数调整单元对指令编辑单元所编辑的指令或者三维模型的参数进行调整。

通过上述技术方案，使得可以分析出图片化生产结果与图片化生产标准之间出现差异性的原因，使得可以针对差异性的原因进行参数的选择性调整，使得可以减少试错的次数，使得可以精准的分析出导致差异性的根源，提高SMT贴片生产模拟的效率。

根据上述技术方案，所述分析计算单元对出现位移的区域标记为M_k，其中，k表示第k个需要位移的区域，该区域的中心点坐标为(X_k，Y_k，Z_k)，将该区域位置的方向以及距离标记为N_O±s，其中o为X、Y或Z中的一个，表示该区域沿X轴、Y轴或Z轴方向移动，+表示沿正方向移动，-表示沿负方向移动，s表示移动的距离；

所述分析计算单元将o相同的区域归为一类；组成不同的集合W_X＝{(X₁+S₁，Y₁，Z₁)，(X₂+S₂，Y₂，Z₂)，(X₃+S₃，Y₃，Z₃)，…，(X_m+S_m，Y_m，Z_m)}，其中，m表示有m个沿X轴方向移动的区域，W_Y＝{(X₁，Y₁+S₁，Z₁)，(X₂，Y₂+S₂，Z₂)，(X₃，Y₃+S₃，Z₃)，…，(X_n，Y_n+S_n，Z_n)}，其中，n表示有n个沿Y轴方向移动的区域，W_Z＝{(X₁，Y₁，Z₁+S₁)，(X₂，Y₂，Z₂+S₂)，(X₃，Y₃，Z₃+S₃)，…，(X_h，Y_h，Z_h+S_h)}，其中，h表示有h个沿Z轴方向移动的区域；

所述分析计算单元根据下列公式对同一个集合中的若干个区域中心点移动的距离进行计算：

f＝1,2,3，…，m；d＝1,2,3，…，m；f≠d；

b＝1,2,3，…，n；a＝1,2,3，…，n；b≠a；

e＝1,2,3，…，h；c＝1,2,3，…，h；e≠c；

其中，

分别表示集合W_X、W_Y、W_Z中的坐标值与原始坐标值之间的差值；

当至少一个

时，表示沿X轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整；

当至少一个

时，表示沿Y轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整；

当至少一个

时，表示沿Z轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整。

通过上述技术方案，对沿同一个方向移动的区域的移动距离进行计算和分析，判定沿同一个方向移动的区域是否为统一移动，若为统一移动，那么代表着是指令下达错误，导致绝大部分区域的位置发生了相同的变化，因此需要对指令编辑单元的参数进行调整，若不是统一移动，那么代表着不是因为指令错误导致的，而是因为三维模型的位置偏差导致的，此时，需要对三维模型的参数进行调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设置有生产结果比对模块，使得可以对三维模型模拟之后的图片化生产结果与标准设定单元输入的图片化生产标准之间进行叠加比对，使得可以利用三维模型模拟SMT贴片过程，在模型中进行不断的参数调整，避免了在实体设备上频繁的进行参数调整导致的资源浪费和时间浪费，同时，可以通过分析计算单元精准的分析和判定出现错误的原因，使得可以针对性的进行参数调整。

2、本发明设置有位置调整单元，可以对相似度较低的区域进行位置的单独调整，对调整之后的位置进行分析，判定位置调整之间的关联性，使得可以精准度的判定对比相似度较低的原因。

3、本发明设置有联动标注单元，使得可以在三维模型的某一个点移动时，实现其他联动点的联动，使得三维模型的模拟过程更加贴合SMT贴片工艺的实体设备的运行过程，使得在对实体设备进行参数调整时，可以完全参考三维模型的模拟过程，节约了大量的人力物力和精力。

附图说明

图1为本发明一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统的模块连接示意图；

图2为本发明一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统的单元连接示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1～2所示，本发明提供以下技术方案，一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，该模拟系统包括三维模型建立模块S1、生产指令发送模块S2、生产结果比对模块S3、模拟系统控制模块S4和异常参数调整模块S5；

所述三维模型建立模块S1根据SMT贴片的实体生产设备建立数字化的三维模型，使得可以通过数字化的三维模型来模拟SMT贴片的过程，解决了实体设备频繁调整参数导致的原料浪费以及效率低下的问题，所述生产指令发送模块S2根据实体生产设备的操作流程向三维模型发送生产操控指令，例如：生产操控指令要求点胶机的点胶头移动至指定坐标位置对PCB板进行点胶操作，所述生产结果比对模块S3用于将三维模型模拟的SMT贴片生产结果与标准的生产结果进行比对，确定是否存在异常，根据比对结果，对参数进行不断的调整，使得达到最佳的生产状态，所述模拟系统控制模块S4用于根据生产结果比对模块S3的比对结果，对整个模拟系统进行控制，所述异常参数调整模块S5用于当三维模型的模拟结果出现异常时，对生产指令或三维模型进行参数的调整，使得生产结果不断的靠近标准生产结果，避免了通过实体设备频繁的试错；

所述三维模型建立模块S1输出三维模型，所述生产指令发送模块S2输出端连接三维模型输入端，所述三维模型输出端连接生产结果比对模块S3输入端，所述生产结果比对模块S3与模拟系统控制模块S4连接，所述模拟系统控制模块S4输出端连接异常参数调整模块S5输入端，所述异常参数调整模块S5输出端连接三维模型和生产指令发送模块S2输入端。

所述三维模型建立模块S1包括数据读取单元、数据整合单元、坐标建立单元和联动标注单元；

所述数据读取单元用于读取SMT贴片工艺实体生产设备的三维数据，可以采用三维扫描仪对实体生产设备的外形进行三维数据的采集，采用手动建模的方式对实体生产设备的具体细节进行刻画，所述数据整合单元用于将获取的三维数据整合转化为数字化的三维模型，所述数字化的三维模型在终端进行显示，所述坐标建立单元用于建立三维模型的三维直角坐标系，使得可以对三维模型中的每一个点进行坐标值的定位，使得在在对三维模型进行指令控制时更加的精准，使得三维模型的模拟过程更加贴合实体生产设备的生产过程，所述联动标注单元用于标注三维模型中相互联动的数据，使得三维模型在进行SMT贴片生产的模拟运行时更加的精准，模拟过程更加的真实；

所述数据读取单元的输出端连接数据整合单元的输入端，所述数据整合单元输出三维模型，所述坐标建立单元和联动标注单元的输出端均连接三维模型。

所述生产指令发送模块S2包括指令编辑单元和指令发送单元；

所述指令编辑单元用于根据SMT贴片过程中的需求编辑数字化的指令，以实现三维模型的操控，所述指令发送单元用于将指令编辑单元编辑之后的指令发送至三维模型；

所述指令编辑单元的输出端连接指令发送单元的输入端，所述指令发送单元的输出端连接三维模型；

所述三维模型中还包括指令接收单元、数据调整单元和图片截取单元；

所述指令接收单元用于接收指令发送单元所发送的操控指令，以实现对三维模型的操控，所述数据调整单元用于根据指令接收单元所接收的指令对数字化的三维模型进行数据的调整，实现三维模型对实体设备的模拟运转，所述图片截取单元用于对三维模型最终模拟结果的图片进行截取，以便于后期对模拟结果的分析和比对；

所述指令发送单元的输出端连接指令接收单元的输入端，所述指令接收单元的输出端连接数据调整单元的输入端。

所述生产结果比对模块S3包括图片叠加单元、区域分割单元、分析计算单元、异常标记单元和位置调整单元；

所述图片叠加单元用于对图片截图单元所截取的模拟结果图片与标准的生产结果图片之间进行叠加，使得可以对叠加之后的两张图片的叠加区域进行重叠度的分析，所述区域分割单元用于对叠加之后的两张图片进行区域的分割，将叠加之后的图片分隔成若干个小区域，使得可以对每一个小区域进行计算和分析，使得在比对之后，针对存在异常的小区域进行单独调整和分析，降低了系统的运算量，使得对于图片的分析结果更加的精准，更加容易定位出现错误的点，更加容易纠正错误参数，所述分析计算单元用于计算和分析两张相互叠加的图片在同一个分割区域上的相似度，以此来确定模拟的结果与标准生产结果之间的差异，所述异常标记单元用于对相似度小于设定阈值的区域进行标记，例如：两张图片在某一个区域的相似度只有30％，那么，需要对该区域进行标记，所述位置调整单元用于对相似度小于设定阈值的区域的两张图片进行相对位置的调整，重新对调整之后的该区域的两张图片的相似度进行分析和计算，确定该区域的偏差距离和偏差方向，例如：A区域的相似度较低，那么将该区域的生产结果图片向X轴正方向移动一定的距离之后，再次进行相似度的计算，调整造成偏差的参数，使得可以单独针对某一个区域进行调整，使得无需对整个图片进行位置的调整，使得不会影响其他区域的正常比对；

所述三维模型输出图片化生产结果至图片叠加单元，所述图片叠加单元的输出端连接区域分析单元的输入端，所述区域分析单元的输出端连接分析计算单元的输入端，所述分析计算单元的输出端连接异常标记单元和位置调整单元的输入端，所述异常标记单元和位置调整单元的输出端连接区域分析单元的输入端。

所述模拟系统控制模块S4包括存储数据库、中央控制单元、标准设定单元和指令生成单元；

所述存储数据库用于对模拟系统的所有数据进行存储和记录，所述中央控制单元用于对模拟系统进行智能化控制，所述标准设定单元用于输出SMT贴片工艺的图片化的生产标准至图片叠加单元，使得模拟生成出来的图片化生产结果有比对的基础，可以根据图片化生产结果与图片化生产标准之间的差异对指令参数或者模型参数进行调整，所述指令生成单元用于根据分析计算单元的计算结果生成模拟系统的参数调整指令；

所述标准设定单元输出图片化生产标准至图片叠加单元，所述分析计算单元输出数据化比对结果至中央控制单元，所述中央控制单元的输出端连接存储数据库和指令生成单元的输入端。

所述异常参数调整模块S5包括指令参数调整单元和模型参数调整单元；

所述指令参数调整单元用于对指令编辑单元所编辑的指令参数进行调整，例如：点胶机的点胶头移动的距离减少5mm，点胶头的点胶量降低1ml，所述模型参数调整单元用于对三维模型的的参数数据进行调整，例如：三维模型的中的PCB夹持工装向一侧偏移1cm；

所述指令生成单元的输出参数调整指令至指令参数调整单元和模型参数调整单元，所述指令参数调整单元的输出端连接指令编辑单元的输入端，所述模型参数调整单元的输出端连接三维模型的输入端。

在生产结果比对模块S3中，所述图片叠加单元对三维模型输出的图片化生产结果和标准设定单元输入的图片化生产标准进行叠加，所述图片叠加单元在叠加时采用多点定位叠加的方式进行图片的叠加，例如：图片化生产结果和图片化生产标准之间的叠加利用两张图片的四个顶角进行叠加，利用区域分割单元对叠加之后的图片化生产结果和图片化生产标准图片进行区域的分隔，例如：将其分隔成15个小区域，利用分析计算单元对区域分割单元分割之后的每一个小区域中的两张图片进行相似度的计算和分析。

所述分析计算单元对每一个小区域内的两张图片的未重合的部分进行标记，并对未重合的部分进行边缘拟合，利用定积分对未重合区域的面积进行计算，例如：A区域中图片化生产标准的图片中出现了一个焊盘，但是图片化生产结果的图片中并未出现焊盘，那么该焊盘即为未重合部分，对该焊盘的边缘进行拟合，并利用定积分计算该焊盘的面积；或者是A区域中图片化生产标准中的焊盘与图片化生产结果中的焊盘并未完全重合，那么，此时对未重合的部分边缘进行拟合，并利用定积分计算该焊盘的面积，每一个小区域的总面积为S_总，小区域内未重合的部分的面积为S_未，那么该区域的相似度P为：

当P≥Q时，表示相似度达到了设定阈值，该区域的模拟生产符合要求；

当P＜Q时，表示相似度未达到设定阈值，该区域的模拟生产不符合要求，利用所述异常标记单元对该区域进行标记。

当某一区域的图片化生产结果与图片化生产标准之间的相似度未达到设定阈值时，需要对该区域进行位置调整，对该区域的图片化生产结果进行位移，该区域内的所有点的坐标值由(X_i，Y_i，Z_i)变为(X_i+L，Y_i，Z_i)或者(X_i，Y_i+L，Z_i)或者(X_i，Y_i，Z_i+L)或者(X_i-L，Y_i，Z_i)或者(X_i，Y_i-L，Z_i)或者(X_i，Y_i，Z_i-L)，其中，L表示该区域位移的距离，X_i+L表示沿X轴正方向移动，X_i-L表示沿X轴负方向移动，Y_i+L表示沿Y轴正方向移动，Y_i-L表示沿Y轴负方向移动，Z_i+L表示沿Z轴正方向移动，Z_i-L表示沿Z轴负方向移动；

所述位置调整单元对移动之后的位置坐标进行记录，利用所述分析计算单元再次对该区域的相似度进行计算和分析；

所述分析计算单元还用于对移动的区域的位置进行记录，并对每一个移动的区域的移动距离和方向进行记录，并根据每一个区域的移动距离和方向来进行原因分析；

所述中央控制单元根据图片化生产结果与图片化生产标准之间出现差异性的原因控制指令生成单元生成对应的参数调整执行，利用指令参数调整单元或者模型参数调整单元对指令编辑单元所编辑的指令或者三维模型的参数进行调整。

通过上述技术方案，使得可以分析出图片化生产结果与图片化生产标准之间出现差异性的原因，使得可以针对差异性的原因进行参数的选择性调整，使得可以减少试错的次数，使得可以精准的分析出导致差异性的根源，提高SMT贴片生产模拟的效率。

所述分析计算单元对出现位移的区域标记为M_k，其中，k表示第k个需要位移的区域，该区域的中心点坐标为(X_k，Y_k，Z_k)，将该区域位置的方向以及距离标记为N_O±s，其中o为X、Y或Z中的一个，表示该区域沿X轴、Y轴或Z轴方向移动，+表示沿正方向移动，-表示沿负方向移动，s表示移动的距离；

所述分析计算单元将o相同的区域归为一类，例如：o为X的归为一类，o为Y的归为一类，o为Z的归为一类；组成不同的集合W_X＝{(X₁+S₁，Y₁，Z₁)，(X₂+S₂，Y₂，Z₂)，(X₃+S₃，Y₃，Z₃)，…，(X_m+S_m，Y_m，Z_m)}，其中，m表示有m个沿X轴方向移动的区域，W_Y＝{(X₁，Y₁+S₁，Z₁)，(X₂，Y₂+S₂，Z₂)，(X₃，Y₃+S₃，Z₃)，…，(X_n，Y_n+S_n，Z_n)}，其中，n表示有n个沿Y轴方向移动的区域，W_Z＝{(X₁，Y₁，Z₁+S₁)，(X₂，Y₂，Z₂+S₂)，(X₃，Y₃，Z₃+S₃)，…，(X_h，Y_h，Z_h+S_h)}，其中，h表示有h个沿Z轴方向移动的区域；

所述分析计算单元根据下列公式对同一个集合中的若干个区域中心点移动的距离进行计算：

f＝1,2,3，…，m；d＝1,2,3，…，m；f≠d；

b＝1,2,3，…，n；a＝1,2,3，…，n；b≠a；

e＝1,2,3，…，h；c＝1,2,3，…，h；e≠c；

其中，

分别表示集合W_X、W_Y、W_Z中的坐标值与原始坐标值之间的差值；

当至少一个

时，表示沿X轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整；

当至少一个

时，表示沿Y轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整；

当至少一个

时，表示沿Z轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整。

实施例一：

点胶机的点胶头在进行点胶工艺时，将所述三维模型输出的图片化生产结果与标准设定单元输出的图片化生产标准之间进行叠加，利用所述区域分割单元将叠加的图片划分为15个区域，分别是A1、A2、A3、…、A15；

在进行每一个区域相似度的计算和分析过程中，A7、A8和A9的相似度小于设定的85％阈值，所以，需要对A7、A8和A9三个区域中的图片化生产结果进行位移；

首先，将图片化生产结果中的A7、A8和A9区域沿X轴移动1cm，那么A7、A8和A9的中心点的坐标值的X坐标会增加1cm，此时，再次对A7、A8和A9区域内的图片化生产结果和图片化生产标准进行相似度的计算，此时，A7、A8和A9区域的相似度达到了85％，那么判定是因为图片化生成结果的A7、A8和A9发生了偏移导致的相似度没有达到设定的阈值，此时，指令生成单元生成参数调整指令，并利用指令参数调整单元对指令编辑单元所编辑的指令参数进行调整，使得发送的指令为在A7、A8和A9移动的点胶头沿X轴正方向移动的距离增加1cm。

实施例二：点胶机的点胶头在进行点胶工艺时，将所述三维模型输出的图片化生产结果与标准设定单元输出的图片化生产标准之间进行叠加，利用所述区域分割单元将叠加的图片划分为15个区域，分别是A1、A2、A3、…、A15；

在进行每一个区域相似度的计算和分析过程中，A7、A8和A9的相似度小于设定的85％阈值，所以，需要对A7、A8和A9三个区域中的图片化生产结果进行位移；

首先，将图片化生产结果中的A7、A8和A9区域沿X轴移动1cm，那么A7、A8和A9的中心点的坐标值的X坐标会增加1cm，此时，再次对A7、A8和A9区域内的图片化生产结果和图片化生产标准进行相似度的计算，此时，A7、A8区域的相似度达到了85％，但是，A9区域的相似度没有达到85％的设定阈值，那么判定是因为三维模型的A9区域出现了异常，此时，指令生成单元生成参数调整指令，并利用模型参数调整单元对三维模型关于A9区域的参数进行调整。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，其特征在于：该模拟系统包括三维模型建立模块(S1)、生产指令发送模块(S2)、生产结果比对模块(S3)、模拟系统控制模块(S4)和异常参数调整模块(S5)；

所述三维模型建立模块(S1)根据SMT贴片的实体生产设备建立数字化的三维模型，所述生产指令发送模块(S2)根据实体生产设备的操作流程向三维模型发送生产操控指令，所述生产结果比对模块(S3)用于将三维模型模拟的SMT贴片生产结果与标准的生产结果进行比对，确定是否存在异常，所述模拟系统控制模块(S4)用于根据生产结果比对模块(S3)的比对结果，对整个模拟系统进行控制，所述异常参数调整模块(S5)用于当三维模型的模拟结果出现异常时，对生产指令或三维模型进行参数的调整；

所述三维模型建立模块(S1)输出三维模型，所述生产指令发送模块(S2)输出端连接三维模型输入端，所述三维模型输出端连接生产结果比对模块(S3)输入端，所述生产结果比对模块(S3)与模拟系统控制模块(S4)连接，所述模拟系统控制模块(S4)输出端连接异常参数调整模块(S5)输入端，所述异常参数调整模块(S5)输出端连接三维模型和生产指令发送模块(S2)输入端；

所述三维模型建立模块(S1)包括数据读取单元、数据整合单元、坐标建立单元和联动标注单元；

所述数据读取单元用于读取SMT贴片工艺实体生产设备的三维数据，所述数据整合单元用于将获取的三维数据整合转化为数字化的三维模型，所述数字化的三维模型在终端进行显示，所述坐标建立单元用于建立三维模型的三维直角坐标系，所述联动标注单元用于标注三维模型中相互联动的数据；

所述数据读取单元的输出端连接数据整合单元的输入端，所述数据整合单元输出三维模型，所述坐标建立单元和联动标注单元的输出端均连接三维模型；

所述生产指令发送模块(S2)包括指令编辑单元和指令发送单元；

所述指令编辑单元用于根据SMT贴片过程中的需求编辑数字化的指令，以实现三维模型的操控，所述指令发送单元用于将指令编辑单元编辑之后的指令发送至三维模型；

所述指令编辑单元的输出端连接指令发送单元的输入端，所述指令发送单元的输出端连接三维模型；

所述三维模型中还包括指令接收单元、数据调整单元和图片截取单元；

所述指令接收单元用于接收指令发送单元所发送的操控指令，以实现对三维模型的操控，所述数据调整单元用于根据指令接收单元所接收的指令对数字化的三维模型进行数据的调整，实现三维模型对实体设备的模拟运转，所述图片截取单元用于对三维模型最终模拟结果的图片进行截取；

所述指令发送单元的输出端连接指令接收单元的输入端，所述指令接收单元的输出端连接数据调整单元的输入端；

所述生产结果比对模块(S3)包括图片叠加单元、区域分割单元、分析计算单元、异常标记单元和位置调整单元；

所述图片叠加单元用于对图片截图单元所截取的模拟结果图片与标准的生产结果图片之间进行叠加，所述区域分割单元用于对叠加之后的两张图片进行区域的分割，将叠加之后的图片分隔成若干个小区域，所述分析计算单元用于计算和分析两张相互叠加的图片在同一个分割区域上的相似度，所述异常标记单元用于对相似度小于设定阈值的区域进行标记，所述位置调整单元用于对相似度小于设定阈值的区域的两张图片进行相对位置的调整，重新对调整之后的该区域的两张图片的相似度进行分析和计算，确定该区域的偏差距离和偏差方向；

所述三维模型输出图片化生产结果至图片叠加单元，所述图片叠加单元的输出端连接区域分析单元的输入端，所述区域分析单元的输出端连接分析计算单元的输入端，所述分析计算单元的输出端连接异常标记单元和位置调整单元的输入端，所述异常标记单元和位置调整单元的输出端连接区域分析单元的输入端；

所述模拟系统控制模块(S4)包括存储数据库、中央控制单元、标准设定单元和指令生成单元；

所述存储数据库用于对模拟系统的所有数据进行存储和记录，所述中央控制单元用于对模拟系统进行智能化控制，所述标准设定单元用于输出SMT贴片工艺的图片化的生产标准至图片叠加单元，所述指令生成单元用于根据分析计算单元的计算结果生成模拟系统的参数调整指令；

所述标准设定单元输出图片化生产标准至图片叠加单元，所述分析计算单元输出数据化比对结果至中央控制单元，所述中央控制单元的输出端连接存储数据库和指令生成单元的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，其特征在于：所述异常参数调整模块(S5)包括指令参数调整单元和模型参数调整单元；

所述指令参数调整单元用于对指令编辑单元所编辑的指令参数进行调整，所述模型参数调整单元用于对三维模型的的参数数据进行调整；

所述指令生成单元的输出参数调整指令至指令参数调整单元和模型参数调整单元，所述指令参数调整单元的输出端连接指令编辑单元的输入端，所述模型参数调整单元的输出端连接三维模型的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，其特征在于：在生产结果比对模块(S3)中，所述图片叠加单元对三维模型输出的图片化生产结果和标准设定单元输入的图片化生产标准进行叠加，所述图片叠加单元在叠加时采用多点定位叠加的方式进行图片的叠加，利用区域分割单元对叠加之后的图片化生产结果和图片化生产标准图片进行区域的分隔，利用分析计算单元对区域分割单元分割之后的每一个小区域中的两张图片进行相似度的计算和分析。

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，其特征在于：所述分析计算单元对每一个小区域内的两张图片的未重合的部分进行标记，并对未重合的部分进行边缘拟合，利用定积分对未重合区域的面积进行计算，每一个小区域的总面积为S_总，小区域内未重合的部分的面积为S_未，那么该区域的相似度P为：

当P≥Q时，表示相似度达到了设定阈值，该区域的模拟生产符合要求；

当P＜Q时，表示相似度未达到设定阈值，该区域的模拟生产不符合要求，利用所述异常标记单元对该区域进行标记。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，其特征在于：当某一区域的图片化生产结果与图片化生产标准之间的相似度未达到设定阈值时，需要对该区域进行位置调整，对该区域的图片化生产结果进行位移，该区域内的所有点的坐标值由(X_i，Y_i，Z_i)变为(X_i+L，Y_i，Z_i)或者(X_i，Y_i+L，Z_i)或者(X_i，Y_i，Z_i+L)或者(X_i-L，Y_i，Z_i)或者(X_i，Y_i-L，Z_i)或者(X_i，Y_i，Z_i-L)，其中，L表示该区域位移的距离，X_i+L表示沿X轴正方向移动，X_i-L表示沿X轴负方向移动，Y_i+L表示沿Y轴正方向移动，Y_i-L表示沿Y轴负方向移动，Z_i+L表示沿Z轴正方向移动，Z_i-L表示沿Z轴负方向移动；

所述位置调整单元对移动之后的位置坐标进行记录，利用所述分析计算单元再次对该区域的相似度进行计算和分析；

所述分析计算单元还用于对移动的区域的位置进行记录，并对每一个移动的区域的移动距离和方向进行记录，并根据每一个区域的移动距离和方向来进行原因分析；

所述中央控制单元根据图片化生产结果与图片化生产标准之间出现差异性的原因控制指令生成单元生成对应的参数调整执行，利用指令参数调整单元或者模型参数调整单元对指令编辑单元所编辑的指令或者三维模型的参数进行调整。

6.根据权利要求5所述的一种基于大数据分析的SMT贴片生产模拟系统，其特征在于：所述分析计算单元对出现位移的区域标记为M_k，其中，k表示第k个需要位移的区域，该区域的中心点坐标为(X_k，Y_k，Z_k)，将该区域位置的方向以及距离标记为N_O±s，其中o为X、Y或Z中的一个，表示该区域沿X轴、Y轴或Z轴方向移动，+表示沿正方向移动，-表示沿负方向移动，s表示移动的距离；

所述分析计算单元将o相同的区域归为一类；组成不同的集合W_X＝{(X₁+S₁，Y₁，Z₁)，(X₂+S₂，Y₂，Z₂)，(X₃+S₃，Y₃，Z₃)，…，(X_m+S_m，Y_m，Z_m)}，其中，m表示有m个沿X轴方向移动的区域，W_Y＝{(X₁，Y₁+S₁，Z₁)，(X₂，Y₂+S₂，Z₂)，(X₃，Y₃+S₃，Z₃)，…，(X_n，Y_n+S_n，Z_n)}，其中，n表示有n个沿Y轴方向移动的区域，W_Z＝{(X₁，Y₁，Z₁+S₁)，(X₂，Y₂，Z₂+S₂)，(X₃，Y₃，Z₃+S₃)，…，(X_h，Y_h，Z_h+S_h)}，其中，h表示有h个沿Z轴方向移动的区域；

所述分析计算单元根据下列公式对同一个集合中的若干个区域中心点移动的距离进行计算：

f＝1,2,3，…，m；d＝1,2,3，…，m；f≠d；

b＝1,2,3，…，n；a＝1,2,3，…，n；b≠a；

e＝1,2,3，…，h；c＝1,2,3，…，h；e≠c；

其中，

分别表示集合W_X、W_Y、W_Z中的坐标值与原始坐标值之间的差值；

当至少一个

时，表示沿X轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整；

当至少一个

时，表示沿Y轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整；

当至少一个

时，表示沿Z轴方向移动的区域并非同步移动，因此判定不是指令编辑单元所编辑指令的参数错误，为三维模型的参数错误，所述指令生成单元生成参数调整指令至模型参数调整单元，所述参数调整单元对三维模型的参数进行调整。

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