WO2013166869A1 - Smt设备快速制程系统及方法 - Google Patents

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WO2013166869A1
WO2013166869A1 PCT/CN2013/071099 CN2013071099W WO2013166869A1 WO 2013166869 A1 WO2013166869 A1 WO 2013166869A1 CN 2013071099 W CN2013071099 W CN 2013071099W WO 2013166869 A1 WO2013166869 A1 WO 2013166869A1
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component
data
core
smt device
local database
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PCT/CN2013/071099
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French (fr)
Inventor
钱胜杰
瞿永建
Original Assignee
上海望友信息科技有限公司
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Publication date
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/20—Pc systems
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    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45026—Circuit board, pcb

Definitions

  • the present invention relates to the field of surface assembly technology, and in particular to a rapid process system and method for use in an SMT device. Background technique
  • SMT is the surface mount technology (short for Surface Mounted Technology) and is the most popular technology and process in the electronics assembly industry. It compresses traditional electronic components into devices that are only a few tenths of a volume, enabling high-density, high-reliability, miniaturization, low-cost, and production automation of electronic product assembly. This miniaturized component is called: SMY device (or SMC, chip device).
  • SMT process The process of assembling components onto a print (or other substrate) is called the SMT process.
  • advanced electronic products especially in computer and communication electronic products, have generally adopted the SMT process.
  • the output of SMD devices has increased year by year, while the output of traditional devices has been declining year by year. Therefore, SMT technology will become more and more popular as time goes by.
  • the associated assembly equipment is referred to as the SMT equipment, while the SMT equipment is controlled by its SMT process system during production operations on the production line.
  • SMT programming systems there are two types of SMT programming systems in the industry: one is a software system that the device vendor itself has, and the other is a programming system developed by a third party.
  • the SMT programming system provided by the equipment manufacturer focuses on the optimization of the operation performance of the equipment, that is, the production placement efficiency of the equipment within the specified time of production, while ignoring the programming efficiency when offline; the other is the SMT programming provided by the third-party software company.
  • the system focuses on the conversion of EDA (Electronic Design Automation) CAD design and development data and Gerber (raywork file) data. Due to the non-openness of the operating parameters of the equipment, the third-party technical solutions cannot improve the operation performance of the equipment. Especially in the current mainstream modular placement machine, the parameters of equipment operation cannot be obtained, which has become a technical problem to be solved by practitioners in the field.
  • the user can manually generate the second work, that is, the creation or modification of the component database data, to ensure the completion of the third work is ideal.
  • the current main disadvantage of all SMT equipment manufacturing systems is that they only use coordinate data, and it takes a lot of time to select and make the component library data of the placement machine. After the program is produced, it needs to be produced. It is time to check whether the angle and polarity of the mounted components are correct, which takes up a lot of equipment production time, which reduces the production efficiency and increases the production cost.
  • an object of the present invention is to provide a SMT device rapid process system and method for solving the SMT device process system in the prior art, which requires a lot of time to manufacture component library data and mounting components. Manual correction of angles leads to problems such as low production efficiency and low product yield due to incorrect polarity.
  • the present invention provides a SMT device rapid process system for controlling an SMT device system for performing a PCB patch or an AOI detection operation.
  • the SMT device rapid process system includes at least: a data input module, reading Take the input PCB design file and BOM file, and generate core data containing text data and graphic data of all the components to be patched;
  • a core data module connected to the data input module, and sharing data with the SMT device system and a component sharing database having a component sharing database, including:
  • the component data includes attribute information of the component, package information, polarity information, graphic information, and nozzle information and feeder information corresponding to each component;
  • a search unit connecting the data input module and the local database, reading the core data from the data input module, searching for the matching with each of the to-be-sliced components according to the core data to the local database Component data, associating the searched component data with its corresponding component to be tiled, and marking the component data as an available component, when the component data matching the component to be tiled is not searched in the local database Output an instruction to create component data;
  • a creating unit connecting the data input module and the searching unit, and after receiving the instruction for creating the component data, creating the component data according to the core data of the component to be tiled, and storing the created component data to the local database, Marking the component data as available components;
  • a verification unit connecting the data input module and the local database, verifying component data marked as available components in the local database, and repairing the error according to the graphic data in the core data when the error is verified Recorded as component data of available components;
  • a data output module configured to connect the core data module and the SMT device system, and output the component data passed by the verification unit to the SMT device system to perform a PCB patch or an AOI detection operation.
  • the data input module reads an input PCB design file package a CAD file, a Gerber file, and a coordinate file corresponding to the Gerber file;
  • the text data includes a component code, a component description, a component shape name, and a component height;
  • the graphic data includes a component frame size, a component pin size, Pin count, pin pitch, polarity point identification, and first pin location.
  • the searching unit searches for component data matching each of the to-be-spliced components, first searching for the to-be-supplied in the local database according to the text data. Whether the component attribute matched by the component exists, and if so, the found component data is associated with the corresponding component to be tiled, and the component data is marked as an available component, and if not, then the data is obtained according to the graphic data. Determining, in the local database, whether the graphic information matching the each component to be patched exists, and if so, associating the searched component data with the corresponding data of the component to be tiled, and marking the component data as an available component .
  • the creation unit first determines the format of the PCB design file, and when determining that the PCB design file is a CAD file, according to the to-be-patched The core data of the component creates component data; when judging that the PCB design file is a Gerber file, firstly, it is necessary to create pad information of the component to be tiled, and then create component data according to the core data of the component to be tiled.
  • the verification unit verifies the component data marked as an available component in the local database, first verify the component frame size, the component pin size, and the component pin size in the component data.
  • the graphics data is fixed in the component data of the available components.
  • the component frame size, component pin size, pin count, pin pitch, polarity point identification, and first pin position are consistent with their core data.
  • the present invention also provides a SMT device rapid process method for controlling an SMT device system to perform a PCB patch or an AOI detection operation.
  • the SMT device fast process method includes at least the following steps:
  • the local database prestores component data acquired from the SMT device system or acquired from a component shared database, and the component data includes component attribute information and package Information, polarity information, graphic information, and nozzle information and feeder information for each component;
  • Reading the core data searching for the component data matching the each component to be tiled according to the core data, and associating the searched component data with the corresponding component to be tiled, and Marking the component data as an available component, and outputting an instruction to create the component data when the component data matching the component to be tiled is not searched in the local database; Creating component data according to core data of the component to be tiled, storing the created component data to the local database, and marking the component data as available components;
  • the input PCB design file includes a CAD file, a Gerber file, and a coordinate file corresponding to the Gerber file;
  • the text data includes a component code, a component description, a component shape name, and Component height;
  • the graphic data includes component frame size, component pin size, pin count, pin pitch, polarity point identification, and first pin position.
  • the SMT device fast process method of the present invention when searching for component data matching each of the to-be-spliced components, first searching for the matching of each component to be patched according to the text data to the local database. Whether the component attribute exists, and if so, associating the searched component data with its corresponding component to be tiled, and marking the component data as an available component, and if not, then according to the graphic data to the local database Searching for the presence of graphical information matching each of the components to be tiled, and if so, associating the retrieved component data with its corresponding component to be tiled component, and marking the component data as available components.
  • the SMT device fast process method of the present invention after receiving the instruction to create the component data, first determining the format of the PCB design file, and when determining that the PCB design file is a CAD file, according to the core data of the component to be tiled Creating component data; When judging that the PCB design file is a Gerber file, firstly, it is necessary to create pad information of the component to be tiled, and then create component data according to the core data of the component to be tiled.
  • the SMT device fast process method of the present invention when verifying the component data marked as available components in the local database, first verify the component frame size, component pin size, pin number, and reference in the component data. Whether the pitch of the foot, the polarity point identifier, and the first pin position are consistent with the core data thereof, if yes, pass the verification, if not, output the verification error information, and repair the data according to the graphic data in the core data.
  • the component frame size, component pin size, pin count, pin pitch, polarity point identification, and first pin position in the component data recorded as available components are consistent with their core data.
  • the SMT device fast process system and method of the present invention solves the problem that the SMT device process system in the prior art requires a large amount of time to produce component library data, resulting in low production efficiency and inability to verify component angle and polarity. Low product yield and other issues.
  • the SMT equipment rapid process system and method of the invention substantially shortens the overall programming cycle of the new model, fully reduces the occupation time of machine programming and debugging, and saves labor cost reasonably.
  • the design information can be maximized, that is, 100% accurate utilization can be realized; and the smart reference point and board information can be saved by not less than 15 minutes; Intelligent matching and creation of component database can save 80% time, save 90% debugging time in automatic angle and polarity correction; ensure the device program data is accurate and complete in the seamless generation device program.
  • the SMT equipment rapid process system and method of the present invention turns a cumbersome work into a simple foolproofing, shortening the original work of 4-8 hours or more to 0.5-2 hours, and improving the overall efficiency by more than 60%.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a fast process system of an SMT device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a flow chart showing a fast process method of the SMT device of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of the SMT device fast process system of the present invention.
  • the present invention provides a SMT device rapid process system for controlling the SMT device system 2 to perform a PCB patching operation.
  • the SMT device system 2 includes a SMT device and an AOI (Automatic). Optic Inspection, automatic optical inspection, etc., such as Fuji Fuji equipment system or Siplace equipment system, can be used for PCB placement or AOI inspection.
  • the SMT device rapid processing system 1 includes at least: a data input module 11, a core data module 12, and a data output module 13.
  • the data input module 11 reads the input PCB design file and the BOM file, and generates core data including text data and graphic data of all the components to be tiled.
  • the data input module 11 reads
  • the input PCB design file includes a CAD file or a Gerber file and a coordinate file corresponding to the Gerber file, corresponding to the CAD file, the Gerber file, and the BOM file
  • the data input module 11 includes a CAD input unit, a coordinate/Gerber input unit. , and BOM input unit (not shown).
  • the CAD input unit is configured to read and convert a CAD file provided by design and development into core data including text data and graphic data of all components to be attached.
  • the coordinate/Gerber input unit is used to read and convert coordinate and Gerber data files provided by design development and the like into core data including text data and graphic data of all components to be tiled.
  • the BOM input unit reads and converts the core data of the text data containing all the components to be tiled with the BOM file required for production.
  • the text data includes a component code, a component description, a component shape name, and a component height, and the like;
  • the graphic data includes a component frame size, a component pin size, a pin number, a pin pitch, and a pole. The point identification, the first pin position, and so on.
  • the core data module 12 is connected to the data input module 11 and shares data with the SMT device system 2 and a component sharing database 3.
  • the core data module 12 and the SMT device system 2, and the component sharing database 3 implements a data sharing connection, specifically, the third-party data reading mode provided by the SMT device system 2, and downloads the component library data from the SMT device system 2 system to the core data module 12,
  • It can be an API provided by Fuji Fuji Devices: User Host Interface, API provided by Siplace device: OIB (OPERATIONS INFORMATION BROKER), or other forms of device interfaces such as text files and databases.
  • the component sharing database 3 is, for example, a server connected to the SMT device system 2 through a wide area network or a local area network, or may be another database built in the SMT device rapid processing system 1.
  • the core data module 12 includes: a local repository 121, a search unit 122, a creation unit 123, and a verification unit 124.
  • the local database 121 shares data with the SMT device system 2 and the component sharing database, and stores built-in components acquired from the SMT device system 2 or acquired from the component sharing database.
  • the data specifically, as the currently used local database 121, the source of the component data can also come from three aspects: 1. Download and analyze the component data on the SMT device system 2 through the device database reading module; The component data of the component sharing database on the component sharing database 3 is downloaded and stored; 3. The component data newly created by the local database 121.
  • the component data includes attribute information of the component, package information, polarity information, graphic information, and information such as nozzle information and a feeder corresponding to each component.
  • the search unit 122 connects the data input module 11 and the local data repository 121, reads the core data from the data input module 11, and searches and searches the local data library 121 according to the core data.
  • the component data matched by the patch component associates the searched component data with its corresponding component to be tiled, and marks the component data as an available component, and does not search for and to be tiled in the local database 121.
  • the instruction to create the component data is output when the component matches the component data.
  • the searching unit 122 searches for the component data that matches each of the to-be-spliced components
  • the search is first performed according to the text data to the local database 121 to match each of the components to be patched. Whether the component attribute exists, and if so, associating the searched component data with its corresponding component to be tiled, and marking the component data as an available component, and if not, then according to the graphic data to the local data
  • the library 121 searches for the presence of graphic information matching each of the components to be patched, and if so, associates the found component data with its corresponding tile component data, and marks the component data as available components.
  • the searching unit 122 searches for the component data that matches each of the to-be-spliced components, the following conditions are included: 1.
  • the component is encoded into the local database 121 to search whether the identical component encoding exists, if any These component data are defined to them and marked successfully; 2.
  • the component without component data is then searched for the component standard package name based on the component shape from the CAD or coordinates and the description component within the BOM, and then the local database 121 is The component data is defined and marked successfully; 3.
  • the component without component data is matched according to the system core graphics data.
  • the component When the component is larger than 2 pins, the component of the same component pin number of the local database 121 is searched, and the simulation will be It is placed on the graphic comparison, and the most suitable recommendation is based on the IPC-7351 standard and defined.
  • search for the component data of the local database 121 without the pin compare it according to the size of the component body and the IPC-7351 standard, search for the appropriate component data and define it;
  • the component output prompt information of the component data prompts the operator to manually search the local database 121, search for the support component body length and width, the number of component pins, and the component pins. Distance, component data shape name, etc. It is judged by experience to be suitable for definition; 5.
  • Components without component data can be created by copying existing component data and modifying parameters; 6.
  • Components without component data can be created by creating component data modules.
  • the creating unit 123 is connected to the data input module 11 and the searching unit 122, and after receiving the instruction for creating the component data, creating the component data according to the core data of the component to be tiled, and storing the created component data to the The local database 121, and marks the component data as available components.
  • the creating unit 123 first determines the format of the PCB design file, and when determining that the PCB design file is a CAD file, according to the core data of the component to be patched. Creating component data; When judging that the PCB design file is a Gerber file, firstly, it is necessary to create pad information of the component to be tiled, and then create component data according to the core data of the component to be tiled.
  • the mark of the data source is retained in the core data, the Gerber file source needs to select the pad creation, and the CAD file source itself has the associated information of the component and the pad.
  • the next step is to automatically extract the component frame size, you can also modify it, and then select the pin to automatically generate the pin information.
  • the pin information includes the coordinates of each pin and the size of the pin.
  • the pin generates the matrix information, and the next step is to recommend the most suitable nozzle and feeder according to the size of the component body.
  • Next step if the component has polarity, you need to select the pattern and position of the polarity mark; then you can fill in the parameters of some machine equipment, such as component mounting speed, throwing position, etc.
  • the above steps can be used for all the above steps.
  • the component data is defined, and the newly created component data is stored in the local database 121.
  • the verification unit 124 is connected to the data input module 11 and the local data repository 121, and verifies the component data marked as available components in the local database 121, and when the error is verified, according to the core data.
  • the graphical data is fixed to the component data of the available components.
  • the verification unit 124 verifies the component data marked as an available component in the local database 121, first verify the component frame size, the component pin size, and the number of pins in the component data. , the pin pitch, the polarity point identification, and whether the first pin position is consistent with its core data, and if so, passes the verification, if not, outputs the verification error information, and according to the graphic data in the core data Fixing the component frame size, component pin size, pin count, pin pitch, polarity point identification, and first pin position in the component data recorded as available components is consistent with its core data.
  • the intelligent correction of the angle and the coordinate offset is first performed, that is, the graphic simulation of the component data of 0 degree is first placed on the graphic of the core data, and the pad in the graphic of the core data contained in the component data pattern area is calculated.
  • the area is calculated by placing a 90-degree component data graphic simulation on the graphics of the system core data, calculating the area of the pad in the pattern of the core data contained in the component data pattern area, and then determining whether there is a polarity point based on the component data. Is there a polarity, if not There are areas where the 0 and 90 degree graphs are included, the largest is the last correct angle, and the angle offset is saved.
  • the check of the component data and the core pattern marked as available components in the local database 121 defined in the component data in order is matched. 1. Determine if there are components with no shape and package at the same time. 2. Whether there is no shape. 3. Is there no feeder package information? 4. The shape is consistent with the center of the core graphic. 5. Whether the angle and polarity are inconsistent with the core graphics. 6. Is the number of pins consistent? The above is not the next step when there is a problem. Finally, use the manual inspection module to modify the component data for the problem that occurs, and then perform the automatic verification after the modification, until there is no problem with the modification.
  • the data output module 13 is connected to the core data module 12 and the SMT device system 2, and is configured to output the component data verified by the verification unit 124 to the SMT device system 2 to make a PCB patch or an AOI. Test the job.
  • the data output mode of the data output module 13 is as follows:
  • the data output module 13 directly outputs the relevant device system JOB data through the open interface seamless association.
  • the Fuji API interface, the ASM/Siplace OIB interface, for example, the third-party data output mode provided by the data output module 13, the output of the verified component data from the data output module 13 to the SMT device system 2 may be API provided by Fuji Fuji equipment: User Host Interface, API provided by Siplace equipment: OIB (OPERATIONS INFORMATION BROKER), or other forms of device interfaces such as text files and databases.
  • the data output module 13 can also output text or other forms of intermediate data and then import it into the SMT device system 2.
  • the data output module 13 and the SMT device system 2 can also be implemented by cooperative embedded interaction between the two.
  • the present invention also provides a SMT device rapid process method for controlling an SMT device system to perform a PCB patching operation.
  • the SMT device system 2 includes a SMT device and an AOI (Automatic) Optic Inspection, automatic optical inspection, etc., such as Fuji Fuji equipment system or Siplace equipment system, which can be used for PCB placement or AOI inspection.
  • the SMT device fast process method includes at least the following steps:
  • step S1 is performed to create a local database, where the local database is pre-stored with built-in, self-s Component data acquired by the device system or acquired from a component shared database, the component data including attribute information of the component, package information, polarity information, graphic information, and nozzle information and feeder corresponding to each component And other information. Then step S2 is performed.
  • the local database shares data with the SMT device system and the component shared database, and stores built-in, shared data from the SMT device system, or shared from the component.
  • the obtained component data specifically, as the local database currently used, the source of the component data can also come from three aspects: 1. Download and analyze the component data on the SMT device system through the device database reading module; Downloading the component data of the component sharing database on the component sharing database 3; 3. The component data established by the local database.
  • the component sharing database 3 is, for example, a server connected to the SMT device system 2 through a wide area network or a local area network, or may be another database built in the SMT device fast process system 1.
  • step S2 the input PCB design file and the BOM file are read, and core data including text data and graphic data of all the components to be patched is generated.
  • the input PCB design file includes CAD. a file and a Gerber file and a coordinate file corresponding to the Gerber file;
  • the text data includes a component code, a component description, a component shape name, and a component height;
  • the graphic data includes a component frame size, a component pin size, and a pin Number, pin pitch, polarity point identification, and first pin position.
  • step S3 the core data is read, and the component data matching the each component to be patched is searched according to the core data, and the searched component data and the corresponding component to be tiled are searched.
  • the component is associated, and the component data is marked as an available component, and an instruction to create the component data is output when the component data matching the component to be tiled is not searched in the local database.
  • step S4 is performed.
  • the found component data when searching for component data matching each of the components to be patched, first searching for the component attributes matching the components to be patched according to the text data to the local database, If yes, the found component data is associated with the corresponding component to be tiled, and the component data is marked as an available component, and if not, then searching and searching in the local database according to the graphic data. Whether the graphic information to be matched by the patch component exists, and if so, the found component data is associated with its corresponding chip component data, and the component data is marked as an available component.
  • the searching unit 122 searches for the component data that matches each of the to-be-spliced components, the following conditions are included: 1.
  • the component is encoded into a local database to search for the exact same component code, if any, These component data are defined and marked successfully; 2.
  • Components without component data are then searched for the component standard package name based on the component shape from the CAD or coordinates and the description of the component within the BOM, and then the component data of the local database. Definition Give them and mark them successfully; 3.
  • the components without component data are matched according to the system core graphics data. When the components are larger than 2 pins, search for the components of the same component pin number of the local database and simulate to put them into the graph.
  • Compare find the most suitable recommendation according to the IPC-7351 standard, and define it.
  • search for the component data without pins in the local database compare the size of the component body with the IPC-7351 standard, search for the appropriate component data and define; 4.
  • No more components The component output prompt message of the data prompts the operator to manually search the local database, and search for the length and width of the support component body, the number of component pins, the component pin pitch, and the component data profile name. It is judged by experience to be suitable for definition; 5.
  • Components without component data can be created by copying existing component data and modifying parameters; 6.
  • Components without component data can be created by creating component data modules.
  • step S4 the component data is created according to the core data of the component to be tiled, the created component data is stored to the local database, and the component data is marked as an available component. Then step S5 is performed.
  • the mark of the data source is retained in the core data, the Gerber file source needs to select the pad creation, and the CAD file source itself has the associated information of the component and the pad.
  • the next step is to automatically extract the component frame size, you can also modify it, and then select the pin to automatically generate the pin information.
  • the pin information includes the coordinates of each pin and the size of the pin.
  • the pin generates the matrix information, and the next step is to recommend the most suitable nozzle and feeder according to the size of the component body.
  • Next step if the component has polarity, you need to select the pattern and position of the polarity mark; then you can fill in the parameters of some machine equipment, such as component mounting speed, throwing position, etc.
  • the above steps can be used for all the above steps.
  • the component data is defined and the newly created component data is stored in the local database.
  • step S5 the component data marked as an available component in the local database is verified, and when the error is verified, the component data recorded as an available component is repaired according to the graphic data in the core data. Then step S6 is performed.
  • the component frame size, component pin size, pin number, pin pitch, polarity in the component data when verifying the component data marked as available components in the local database, first verify the component frame size, component pin size, pin number, pin pitch, polarity in the component data. Point identification, and whether the first pin position is consistent with its core data, if yes, pass verification, if not, output verification error information, and repair the record as available component according to the graphic data in the core data.
  • the component frame size, component pin size, pin count, pin pitch, polarity point identification, and first pin location in the component data are consistent with their core data.
  • the intelligent correction of the angle and the coordinate offset is first performed, that is, the graphic simulation of the component data of 0 degree is first placed on the graphic of the core data, and the pad in the graphic of the core data contained in the component data pattern area is calculated. Area, then The 90-degree component data graphic simulation is placed on the graph of the core data of the system, and the area of the pad in the pattern of the core data contained in the pattern area of the component data is calculated, and then whether the polarity is determined according to whether the component data has a polarity point or not If there is no comparison between the 0 degree and 90 degree graphics, the largest one is the last correct angle, and the angle offset is saved.
  • the component data marked as available components in the local database defined by the component data are matched in order to the check of the core graphics. 1. Determine if there are components with no shape and package at the same time. 2. Whether there is no shape. 3. Is there no feeder information? 4. The shape is consistent with the center of the core graphic. 5. Whether the angle and polarity are inconsistent with the core graphics, 6. Is the number of pins consistent? The above is not the next step when there is a problem. Finally, use the manual inspection module to modify the component data accordingly, and then perform the automatic verification until the modification is correct.
  • step S6 the verified component data is output to the SMT device system for PCB patching or AOI inspection.
  • the data output manners for outputting the verified component data to the SMT device system are as follows:
  • the SMT device system has an open interface that supports seamless integration of the associated output
  • the associated device system JOB data is directly output through the open interface seamless association.
  • the SMT device system that outputs the verified component data may be an API provided by Fuji Fuji devices: User Host Interface, Siplace device APIs provided: OIB (OPERATIONS INFORMATION BROKER), or other forms of device interfaces such as text files and databases.
  • the SMT device rapid process system and method of the present invention solves the problem that the prior art SMT device process system takes a lot of time to produce component library data, resulting in low production efficiency and failure to verify component angle and polarity.
  • the product yield is low and other issues.
  • the SMT equipment rapid process system and method of the invention substantially shortens the overall programming cycle of the new model, fully reduces the occupation time of machine programming and debugging, and saves labor cost reasonably.
  • the following beneficial effects are obtained: Through the implementation of the SMT equipment rapid process system and method, the design information can be maximized, that is, 100% accurate utilization is realized; and the intelligent reference point and board information are obtained.
  • the SMT equipment rapid process system and method of the invention turn a cumbersome work into a simple foolproofing, shortening the original work of more than 8 hours to 2 hours, and improving the overall efficiency by more than 50%. Therefore, the present invention effectively overcomes various shortcomings in the prior art and has high industrial utilization value.

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Abstract

本发明提供一种SMT设备快速制程系统及方法，首先读取输入的PCB设计文件及BOM文件，并生成包含有所有待贴片元件的文本数据及图形数据的核心数据；依据核心数据到本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件资料，将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联并将该元件资料标记为可用元件，当未搜寻到时依据待贴片元件的核心数据创建元件资料并存储至本地资料库；接着校验标记为可用元件的元件资料，并在校验出错误时依据核心数据中的图形数据修复元件资料；最后将校验通过的所相关数据输出至该SMT设备系统以令其进行PCB贴片或AOI检测作业。本发明提供的SMT设备快速制程系统及方法大幅缩短新机种整体编程周期，充分减少机器编程调试占用时间，合理节省人力成本。

Description

SMT设备快速制程系统及方法
技术领域
本发明涉及一种表面组装技术领域， 特别是涉及一种应用于 SMT 设备中的快速制程系 统及方法。 背景技术
SMT就是表面组装技术 （Surface Mounted Technology 的縮写）， 是目前电子组装行 业里最流行的一种技术和工艺。 它将传统的电子元器件压縮成为体积只有几十分之一的器 件， 从而实现了电子产品组装的高密度、 高可靠、 小型化、 低成本， 以及生产的自动化。 这 种小型化的元器件称为： SMY 器件 （或称 SMC、 片式器件）。 将元件装配到印刷 （或其它 基板） 上的工艺方法称为 SMT 工艺。 目前， 先进的电子产品， 特别是在计算机及通讯类电 子产品， 已普遍采用 SMT工艺。 国际上 SMD器件产量逐年上升， 而传统器件产量逐年下 降， 因此随着进间的推移， SMT技术将越来越普及。 相关的组装设备则称为 SMT设备， 而 SMT设备在产线进行生产作业时由其 SMT制程系统控制。
在现有技术中， 行业内的 SMT编程系统无外乎有两种： 一种是设备商本身自带的软件 系统， 另一种是第三方开发的编程系统。 设备商提供的 SMT编程系统侧重于设备的运作性 能优化， 即设备在生产时规定时间内的生产贴装效率， 而忽视了离线时的编程效率； 另外一 种是第三方软件公司提供的 SMT编程系统， 侧重于 EDA (电子设计自动化） CAD 设计研 发数据和 Gerber (光绘文件） 数据的转换， 由于设备的运作参数的不开放性， 第三方的技术 方案无法很好的提升设备的运作性能， 尤其是现在主流的模组化贴片机， 设备运作的参数无 法得到， 实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。
随着行业的变化， 小批量多品种的生产占了很大比例， 行业内现有的主要流程是： 将设 计布线产生的坐标文件、 EDA CAD或 Gerber转换到系统内， 仅利用坐标数据结合 BOM文 件生成贴片机程序。 但一个完整的程序主要需要做以下几部分工作： 1， 正确的贴装坐标数 据， 坐标和角度需要正确； 2， 元件资料库数据； 3， 较好的程序优化结果， 最大化提升设备 的运作性能。 针对上述的三部分， 第三方软件公司提供的 SMT 编程系统通常只做到第 1 项， 而第 2、 3 项则由设备商本身自带的软件系统完成， 但设备软件系统中通常需要操作者 或使用者进行手动生成第 2项工作， 即元件资料库数据的创建或修改， 才能确保第 3项工作 的完成较为理想。 总而言之， 目前所有 SMT 设备制程系统主要不足在于只利用了坐标数 据， 需要花大量的时间花在选取和制作贴片机的元件库数据上， 程序制作好后需要在生产的 时候检验贴装出来的元件角度和极性是否正确， 占用了大量的设备生产时间， 进而降低了生 产效率、 提高了生产成本。 发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点， 本发明的目的在于提供一种 SMT 设备快速制程系统及 方法， 用于解决现有技术中的 SMT 设备制程系统需要花费大量时间制作元件库数据及贴装 元件角度人工纠正而导致生产制程效率低以及极性错误而造成的产品良率低等问题。
为实现上述目的及其他相关目的， 本发明提供一种 SMT 设备快速制程系统， 用于控制 SMT设备系统进行 PCB贴片或 AOI检测作业， 所述 SMT设备快速制程系统至少包括： 数据输入模块， 读取输入的 PCB 设计文件及 BOM 文件， 并生成包含有所有待贴片元 件的文本数据及图形数据的核心数据；
核心数据模块， 连接所述数据输入模块， 并与所述 SMT 设备系统以及一具有元件共享 资料库的元件共享资料库共享数据， 包括：
本地资料库， 与所述 SMT 设备系统以及所述元件共享资料库共享数据， 存储有内建 的、 自所述 SMT 设备系统获取的、 或者自所述元件共享资料库获取的元件资料， 所述元件 资料包括元件的属性信息、 封装信息、 极性信息、 图形信息， 以及对应每一元件的吸嘴信息 与供料器信息；
搜寻单元， 连接所述数据输入模块与本地资料库， 自所述数据输入模块读取所述核心数 据， 依据所述核心数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件资料， 将搜 到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资料标记为可用元件， 当在所述本 地资料库中未搜寻与待贴片元件相匹配的元件资料时输出创建元件资料的指令；
创建单元， 连接所述数据输入模块与搜寻单元， 接收到所述创建元件资料的指令后， 依 据待贴片元件的核心数据创建元件资料， 将创建完成的元件资料存储至所述本地资料库， 并 将该元件资料标记为可用元件；
校验单元， 连接所述数据输入模块与本地资料库， 校验所述本地资料库中标记为可用元 件的元件资料， 并在校验出错误时， 依据所述核心数据中的图形数据修复该记为可用元件的 元件资料；
数据输出模块， 连接所述核心数据模块与 SMT 设备系统， 用于将所述校验单元校验通 过的元件资料输出至该 SMT设备系统以令其进行 PCB贴片或 AOI检测作业。
在本发明的 SMT设备快速制程系统中， 所述数据输入模块读取输入的 PCB设计文件包 括 CAD文件、 Gerber文件以及对应所述 Gerber文件的坐标文件； 所述文本数据包括元件编 码、 元件描述、 元件外形名、 以及元件高度； 所述图形数据包括元件外框尺寸、 元件引脚尺 寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置。
在本发明的 SMT 设备快速制程系统中， 所述搜寻单元搜寻与各该待贴片元件相匹配的 元件资料时， 首先依据所述文本数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的元 件属性是否存在， 若是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资 料标记为可用元件， 若否， 然后在依据所述图形数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片 元件相匹配的图形信息是否存在， 若是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件数据相 关联， 并将该元件资料标记为可用元件。
在本发明的 SMT 设备快速制程系统中， 所述创建单元接收到所述创建元件资料的指令 后， 首先判断 PCB设计文件的格式， 当判断所述 PCB设计文件为 CAD文件时， 依据待贴 片元件的核心数据创建元件资料； 当判断所述 PCB设计文件为 Gerber文件时， 首先需要创 建待贴片元件的焊盘信息， 再依据待贴片元件的核心数据创建元件资料。
在本发明的 SMT 设备快速制程系统中， 所述校验单元校验所述本地资料库中标记为可 用元件的元件资料时， 首先验证该元件资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置是否与其核心数据相一致， 若是， 则通过校验， 若否， 则输出校验报错信息， 并依据所述核心数据中的图形数据修复该记为可用元件的元件 资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚 位置是与其核心数据相一致。
本发明还提供一种 SMT设备快速制程方法， 用于控制 SMT设备系统进行 PCB贴片或 AOI检测作业， 所述 SMT设备快速制程方法至少包括以下步骤：
创建一本地资料库， 所述本地资料库中预存有内建的、 自所述 SMT 设备系统获取的、 或者自一元件共享资料库获取的元件资料， 所述元件资料包括元件的属性信息、 封装信息、 极性信息、 图形信息， 以及对应每一元件的吸嘴信息与供料器信息；
读取输入的 PCB 设计文件及 BOM 文件， 并生成包含有所有待贴片元件的文本数据及 图形数据的核心数据；
读取所述核心数据， 依据所述核心数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹 配的元件资料， 将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资料标记为可 用元件， 当在所述本地资料库中未搜寻与待贴片元件相匹配的元件资料时输出创建元件资料 的指令； 依据待贴片元件的核心数据创建元件资料， 将创建完成的元件资料存储至所述本地资料 库， 并将该元件资料标记为可用元件；
校验所述本地资料库中标记为可用元件的元件资料， 并在校验出错误时， 依据所述核心 数据中的图形数据修复该记为可用元件的元件资料；
将校验通过的元件资料输出至该 SMT 设备系统以令其进行 PCB 贴片或 AOI 检测作 业。
在本发明的 SMT 设备快速制程方法中， 读取输入的 PCB 设计文件包括 CAD 文件、 Gerber 文件以及对应所述 Gerber 文件的坐标文件； 所述文本数据包括元件编码、 元件描 述、 元件外形名、 以及元件高度； 所述图形数据包括元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数 量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置。
在本发明的 SMT 设备快速制程方法中， 搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件资料时， 首先依据所述文本数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件属性是否存 在， 若是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资料标记为可用 元件， 若否， 然后在依据所述图形数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的 图形信息是否存在， 若是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件数据相关联， 并将该 元件资料标记为可用元件。
在本发明的 SMT 设备快速制程方法中， 接收到所述创建元件资料的指令后， 首先判断 PCB设计文件的格式， 当判断所述 PCB设计文件为 CAD文件时， 依据待贴片元件的核心数 据创建元件资料； 当判断所述 PCB设计文件为 Gerber文件时， 首先需要创建待贴片元件的 焊盘信息， 再依据待贴片元件的核心数据创建元件资料。
在本发明的 SMT 设备快速制程方法中， 校验所述本地资料库中标记为可用元件的元件 资料时， 首先验证该元件资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极 性点标识、 以及第一引脚位置是否与其核心数据相一致， 若是， 则通过校验， 若否， 则输出 校验报错信息， 并依据所述核心数据中的图形数据修复该记为可用元件的元件资料中的元件 外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置是与其核 心数据相一致。
如上所述， 本发明的 SMT设备快速制程系统及方法， 解决了现有技术中的 SMT设备 制程系统需要花费大量时间制作元件库数据而导致生产效率低以及不能检验元件角度和极性 而造成的产品良率低等问题。 本发明的 SMT 设备快速制程系统及方法大幅縮短新机种整体 编程周期， 充分减少机器编程调试占用时间， 合理节省人力成本。 相比于目前行业方案， 具 有以下有益效果： 通过本发明 SMT 设备快速制程系统及方法的实施， 可以做到最大化利用 设计信息， 即实现了 100% 准确利用； 在智能基准点与板子信息获取时节省不小于 15 分 钟； 智能匹配及创建元件资料库时可以节省 80%时间， 在自动角度及极性校正时可节省 90%调试时间； 在无缝生成设备程序中可确保设备程序数据精确、 完整。 本发明的 SMT 设 备快速制程系统及方法将一个繁琐的工作变成简易防呆化， 将原来 4-8小时或以上的工作縮 短至 0.5-2小时内， 整体提高了 60%以上的效率。 附图说明
图 1显示为本发明 SMT设备快速制程系统框图。
图 2显示为本发明 SMT设备快速制程方法流程图。 元件标号说明
1 SMT设备快速制程系统
11 数据输入模块
12 核心数据模块
121 本地资料库
122 搜寻单元
123 创建单元
124 校验单元
13 数据输出模块
2 SMT设备系统
3 元件共享资料库
S1-S6 步骤 具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式， 本领域技术人员可由本说明书所揭露 的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。 本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用， 本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用， 在没有背离本发明的精 神下进行各种修饰或改变。
请参阅图 1至图 2。 需要说明的是， 本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明 的基本构想， 遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、 形状 及尺寸绘制， 其实际实施时各组件的型态、 数量及比例可为一种随意的改变， 且其组件布局 型态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图 1， 显示为本发明 SMT设备快速制程系统框图。 本发明提供一种 SMT设备快 速制程系统， 用于控制 SMT设备系统 2进行 PCB贴片作业， 在本实施例中， 所述 SMT设 备系统 2包含 SMT制造过中所涉及贴片设备及 AOI (Automatic Optic Inspection, 自动光学 检测） 检测设备等， 例如为 Fuji富士设备系统或 Siplace设备系统等可用于 PCB贴片作业或 AOI检测的设备。 如图所示， 所述 SMT设备快速制程系统 1至少包括： 数据输入模块 11， 核心数据模块 12， 以及数据输出模块 13。
所述数据输入模块 11读取输入的 PCB设计文件及 BOM文件， 并生成包含有所有待贴 片元件的文本数据及图形数据的核心数据； 在本实施例中， 所述数据输入模块 11 读取输入 的 PCB设计文件包括 CAD文件或 Gerber文件以及对应所述 Gerber文件的坐标文件， 对应 所述的 CAD文件、 Gerber文件、 以及 BOM文件， 该数据输入模块 11 包括 CAD输入单 元、 坐标 /Gerber输入单元， 以及 BOM输入单元 （未予以图示）。
所述 CAD输入单元用以将设计研发等提供的 CAD 文件读取并转换成包含有所有待贴 片元件的文本数据及图形数据的核心数据。 所述坐标 /Gerber输入单元用以将设计研发等提 供的坐标和 Gerber数据文件读取并转换成包含有所有待贴片元件的文本数据及图形数据的 核心数据。 所述 BOM输入单元用生产所需 BOM文件读取并转换成包含有所有待贴片元件 的文本数据的核心数据。
在本实施例中， 所述文本数据包括元件编码、 元件描述、 元件外形名、 以及元件高度 等； 所述图形数据包括元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置等。
所述核心数据模块 12连接所述数据输入模块 11， 并与所述 SMT设备系统 2以及一元 件共享资料库 3共享数据， 在本实施例中， 所述核心数据模块 12与所述 SMT设备系统 2以 及元件共享资料库 3之间实现数据共享连接， 具体地， 所述 SMT设备系统 2提供的第三方 数据读取方式， 从 SMT 设备系统 2 系统下载元件库资料到所述核心数据模块 12， 可以是 Fuji 富士设备提供的 API： User Host Interface， Siplace 设备提供的 API： OIB (OPERATIONS INFORMATION BROKER), 或者其他文本文件、 数据库等各种形式的设备 接口。 在本实施例中， 所述元件共享资料库 3例如为通过广域网或局域网与 SMT设备系统 2相连的服务器， 也可以是内置在所述 SMT设备快速制程系统 1中的另一资料库。 所述核心数据模块 12包括： 本地资料库 121， 搜寻单元 122， 创建单元 123， 以及校验 单元 124。
所述本地资料库 121与所述 SMT设备系统 2以及所述元件共享资料库共享数据， 存储 有内建的、 自所述 SMT设备系统 2获取的、 或者自所述元件共享资料库获取的元件资料， 具体地， 作为当前使用的本地资料库 121， 其元件资料的来源也可以来自三个方面： 1、 通 过设备数据库读取模块将 SMT设备系统 2的上的元件资料下载分析过来； 2、 通过元件共享 资料库 3上的元件共享资料库的元件资料的下载存入的； 3、 来自本地资料库 121 自行建立 的元件资料。 在本实施例中， 所述元件资料包括元件的属性信息、 封装信息、 极性信息、 图 形信息， 以及对应每一元件的吸嘴信息与供料器等信息。
所述搜寻单元 122连接所述数据输入模块 11 与本地资料库 121， 自所述数据输入模块 11 读取所述核心数据， 依据所述核心数据到所述本地资料库 121 中搜寻与各该待贴片元件 相匹配的元件资料， 将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资料标记 为可用元件， 当在所述本地资料库 121中未搜寻与待贴片元件相匹配的元件资料时输出创建 元件资料的指令。
在本实施例中， 所述搜寻单元 122搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件资料时， 首先依 据所述文本数据到所述本地资料库 121 中搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件属性是否存 在， 若是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资料标记为可用 元件， 若否， 然后在依据所述图形数据到所述本地资料库 121中搜寻与各该待贴片元件相匹 配的图形信息是否存在， 若是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件数据相关联， 并 将该元件资料标记为可用元件。
具体地， 所述搜寻单元 122 搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件资料时， 包含以下情 况： 1.将元件编码到本地资料库 121 中进行搜寻完全相同的元件编码是否存在， 如果存在将 这些元件资料定义给它们并标记成功； 2.没有元件资料的元件再根据来自 CAD 或坐标内的 元件外形和 BOM内的描述元件描述， 搜索出元件标准封装名， 再将本地资料库 121的元件 资料定义给它们并标记成功； 3. 没有元件资料的元件再根据系统核心图形数据匹配， 当元 件大于 2个引脚时， 搜索本地资料库 121的相同元件引脚数的元件， 并模拟将其放到图形上 比对， 根据 IPC-7351 的标准找寻最合适的进行推荐， 并定义。 当元件引脚小于等于 2时， 搜寻本地资料库 121 中没有引脚的元件资料， 根据元件本体的大小和 IPC-7351 的标准进行 比对， 搜寻出合适的元件资料并定义； 4. 再没有元件资料的元件输出提示信息提示操作者 可以对本地资料库 121进行手动搜寻， 搜寻支持元件本体长宽， 元件引脚数量， 元件引脚间 距， 元件资料外形名等。 根据经验判断合适的进行定义； 5. 再没有元件资料的元件可以通 过复制现有的元件资料再修改参数进行创建； 6. 再没有元件资料的元件可以通过创建元件 资料模块进行创建。
所述创建单元 123连接所述数据输入模块 11 与搜寻单元 122， 接收到所述创建元件资 料的指令后， 依据待贴片元件的核心数据创建元件资料， 将创建完成的元件资料存储至所述 本地资料库 121， 并将该元件资料标记为可用元件。
在本实施例中， 所述创建单元 123 接收到所述创建元件资料的指令后， 首先判断 PCB 设计文件的格式， 当判断所述 PCB设计文件为 CAD文件时， 依据待贴片元件的核心数据创 建元件资料； 当判断所述 PCB设计文件为 Gerber文件时， 首先需要创建待贴片元件的焊盘 信息， 再依据待贴片元件的核心数据创建元件资料。
具体地， 核心数据内保留了数据来源的标记， Gerber文件来源需要选择焊盘创建， CAD 文件来源本身就有元件和焊盘的关联信息。 先确定元件的方向， 下一步自动提取元件外框尺 寸， 也可以修改， 再下一步选取引脚自动产生引脚信息， 引脚信息包括每个引脚的坐标和引 脚的尺寸， 如果含有矩阵引脚产生矩阵的信息， 再下一步根据元件本体大小推荐最合适的吸 嘴和供料器。 再下一步如果此元件有极性需要进行选取极性标记的图形和位置； 再下一步可 自行填写一些机器设备的参数， 比如元件贴装运行速度， 抛料位置等， 以上步骤可以将所有 的元件资料定义完毕， 并将新创建的元件资料存入到本地资料库 121中。
所述校验单元 124连接所述数据输入模块 11 与本地资料库 121， 校验所述本地资料库 121 中标记为可用元件的元件资料， 并在校验出错误时， 依据所述核心数据中的图形数据修 复该记为可用元件的元件资料。
在本实施例中， 所述校验单元 124校验所述本地资料库 121中标记为可用元件的元件资 料时， 首先验证该元件资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性 点标识、 以及第一引脚位置是否与其核心数据相一致， 若是， 则通过校验， 若否， 则输出校 验报错信息， 并依据所述核心数据中的图形数据修复该记为可用元件的元件资料中的元件外 框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置是与其核心 数据相一致。
具体地， 首先进行角度和坐标偏移的智能校正， 即， 先将 0度的元件资料的图形模拟放 到核心数据的图形上， 计算元件资料图形区域内包含的核心数据的图形内的焊盘的面积， 再 将 90 度的元件资料图形模拟放到系统核心数据的图形上， 计算元件资料图形区域内包含的 核心数据的图形内的焊盘的面积， 再根据元件资料是否存在极性点判断是否有极性， 如果没 有比较 0度和 90度的图形包含的面积， 最大者为最后的正确的角度， 将角度偏移存下来。 如果有极性， 先不做比较， 再将 180度的元件资料图形模拟放到系统核心数据的图形上， 计 算元件资料图形区域内包含的核心数据的图形内的焊盘的面积， 再将 270度的元件资料图形 模拟放到系统核心数据的图形上， 计算元件资料图形区域内包含的核心数据图形内的焊盘的 面积， 选取面积最大并且极性标记位置最接近的。
然后， 按顺序对元件资料定义的所述本地资料库 121中标记为可用元件的元件资料和核 心图形的校验匹配。 1.判断是否存在同时无外形和封装的元件。 2.是否无外形。 3.是否无供 料器封装信息。 4.外形与核心图形的中心是否一致。 5.角度和极性是否与核心图形不一致， 6. 引脚数量是否一致。 以上为有一个问题时就不进行下一步判断。 最后， 使用人工检查模块， 针对出现的问题进行相应的修改元件资料， 修改结束再进行自动校验， 直至修改没有问题为 止。
所述数据输出模块 13连接所述核心数据模块 12与 SMT设备系统 2， 用于将所述校验 单元 124校验通过的元件资料输出至该 SMT设备系统 2以令其进行 PCB贴片或 AOI检测 作业。 于本实施例中， 所述数据输出模块 13的数据输出方式有以下几种：
1) 如果 SMT设备系统 2有开放接口， 支持无缝集成关联输出， 则所述数据输出模块 13 通过开放接口无缝关联直接输出相关设备系统 JOB 数据。 如 Fuji API接口， ASM/ Siplace OIB 接口， 例如， 所述数据输出模块 13 提供的第三方数据输出方式， 从所述数据输出模块 13输出通过校验的元件资料到所述 SMT设备系统 2可以是 Fuji富士设备提供的 API: User Host Interface, Siplace设备提供的 API: OIB (OPERATIONS INFORMATION BROKER) ，或 者其他文本文件、 数据库等各种形式的设备接口。
2) 所述数据输出模块 13也可以输出文本或其它形式中间数据再导入 SMT设备系统 2。
3) 所述数据输出模块 13与 SMT设备系统 2也可以通过二者之间的合作嵌入式交互实 现。
实施例二
本发明还提供一种 SMT设备快速制程方法， 用于控制 SMT设备系统进行 PCB贴片作 业， 在本实施例中， 所述 SMT 设备系统 2 包含 SMT 制造过中所涉及贴片设备及 AOI (Automatic Optic Inspection, 自动光学检测） 检测设备等， 例如为 Fuji 富士设备系统或 Siplace设备系统等可用于 PCB贴片作业或 AOI检测的设备。 所述 SMT设备快速制程方法 至少包括以下步骤：
首先执行步骤 Sl， 创建一本地资料库， 所述本地资料库中预存有内建的、 自所述 SMT 设备系统获取的、 或者自一元件共享资料库获取的元件资料， 所述元件资料包括元件的属性 信息、 封装信息、 极性信息、 图形信息， 以及对应每一元件的吸嘴信息与供料器等信息。 接 着执行步骤 S2。
在本实施例中， 所述本地资料库与所述 SMT 设备系统以及所述元件共享资料库共享数 据， 存储有内建的、 自所述 SMT设备系统获取的、 或者自所述元件共享资料库获取的元件 资料， 具体地， 作为当前使用的本地资料库， 其元件资料的来源也可以来自三个方面： 1、 通过设备数据库读取模块将 SMT设备系统的上的元件资料下载分析过来； 2、 通过元件共享 资料库 3 上的元件共享资料库的元件资料的下载存入的； 3、 来自本地资料库自行建立的元 件资料。
在本实施例中， 所述元件共享资料库 3例如为通过广域网或局域网与 SMT设备系统 2 相连的服务器， 也可以是内置在所述 SMT设备快速制程系统 1中的另一资料库。
在步骤 S2中， 读取输入的 PCB设计文件及 BOM文件， 并生成包含有所有待贴片元件 的文本数据及图形数据的核心数据， 在本实施例中， 读取输入的 PCB设计文件包括 CAD文 件和 Gerber文件以及对应所述 Gerber文件的坐标文件； 所述文本数据包括元件编码、 元件 描述、 元件外形名、 以及元件高度； 所述图形数据包括元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚 数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置。 接着执行步骤 S3。
在步骤 S3 中， 读取所述核心数据， 依据所述核心数据到所述本地资料库中搜寻与各该 待贴片元件相匹配的元件资料， 将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元 件资料标记为可用元件， 当在所述本地资料库中未搜寻与待贴片元件相匹配的元件资料时输 出创建元件资料的指令。 接着执行步骤 S4。
在本实施例中， 搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件资料时， 首先依据所述文本数据到 所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件属性是否存在， 若是， 则将搜到的元 件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资料标记为可用元件， 若否， 然后在依据 所述图形数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的图形信息是否存在， 若 是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件数据相关联， 并将该元件资料标记为可用元 件。
具体地， 所述搜寻单元 122 搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件资料时， 包含以下情 况： 1.将元件编码到本地资料库中进行搜寻完全相同的元件编码是否存在， 如果存在将这些 元件资料定义给它们并标记成功； 2.没有元件资料的元件再根据来自 CAD 或坐标内的元件 外形和 BOM 内的描述元件描述， 搜索出元件标准封装名， 再将本地资料库的元件资料定义 给它们并标记成功； 3. 没有元件资料的元件再根据系统核心图形数据匹配， 当元件大于 2 个引脚时， 搜索本地资料库的相同元件引脚数的元件， 并模拟将其放到图形上比对， 根据 IPC-7351的标准找寻最合适的进行推荐， 并定义。 当元件引脚小于等于 2时， 搜寻本地资料 库中没有引脚的元件资料， 根据元件本体的大小和 IPC-7351 的标准进行比对， 搜寻出合适 的元件资料并定义； 4. 再没有元件资料的元件输出提示信息提示操作者可以对本地资料库 进行手动搜寻， 搜寻支持元件本体长宽， 元件引脚数量， 元件引脚间距， 元件资料外形名 等。 根据经验判断合适的进行定义； 5. 再没有元件资料的元件可以通过复制现有的元件资 料再修改参数进行创建； 6. 再没有元件资料的元件可以通过创建元件资料模块进行创建。
在步骤 S4 中， 依据待贴片元件的核心数据创建元件资料， 将创建完成的元件资料存储 至所述本地资料库， 并将该元件资料标记为可用元件。 接着执行步骤 S5。
在本实施例中， 接收到所述创建元件资料的指令后， 首先判断 PCB 设计文件的格式， 当判断所述 PCB设计文件为 CAD文件时， 依据待贴片元件的核心数据创建元件资料； 当判 断所述 PCB设计文件为 Gerber文件时， 首先需要创建待贴片元件的焊盘信息， 再依据待贴 片元件的核心数据创建元件资料。
具体地， 核心数据内保留了数据来源的标记， Gerber文件来源需要选择焊盘创建， CAD 文件来源本身就有元件和焊盘的关联信息。 先确定元件的方向， 下一步自动提取元件外框尺 寸， 也可以修改， 再下一步选取引脚自动产生引脚信息， 引脚信息包括每个引脚的坐标和引 脚的尺寸， 如果含有矩阵引脚产生矩阵的信息， 再下一步根据元件本体大小推荐最合适的吸 嘴和供料器。 再下一步如果此元件有极性需要进行选取极性标记的图形和位置； 再下一步可 自行填写一些机器设备的参数， 比如元件贴装运行速度， 抛料位置等， 以上步骤可以将所有 的元件资料定义完毕， 并将新创建的元件资料存入到本地资料库中。
在步骤 S5 中， 校验所述本地资料库中标记为可用元件的元件资料， 并在校验出错误 时， 依据所述核心数据中的图形数据修复该记为可用元件的元件资料。 接着执行步骤 S6。
在本实施例中， 校验所述本地资料库中标记为可用元件的元件资料时， 首先验证该元件 资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚 位置是否与其核心数据相一致， 若是， 则通过校验， 若否， 则输出校验报错信息， 并依据所 述核心数据中的图形数据修复该记为可用元件的元件资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺 寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置是与其核心数据相一致。
具体地， 首先进行角度和坐标偏移的智能校正， 即， 先将 0度的元件资料的图形模拟放 到核心数据的图形上， 计算元件资料图形区域内包含的核心数据的图形内的焊盘的面积， 再 将 90 度的元件资料图形模拟放到系统核心数据的图形上， 计算元件资料图形区域内包含的 核心数据的图形内的焊盘的面积， 再根据元件资料是否存在极性点判断是否有极性， 如果没 有比较 0度和 90度的图形包含的面积， 最大者为最后的正确的角度， 将角度偏移存下来。 如果有极性， 先不做比较， 再将 180度的元件资料图形模拟放到系统核心数据的图形上， 计 算元件资料图形区域内包含的核心数据的图形内的焊盘的面积， 再将 270度的元件资料图形 模拟放到系统核心数据的图形上， 计算元件资料图形区域内包含的核心数据图形内的焊盘的 面积， 选取面积最大并且极性标记位置最接近的。
然后， 按顺序对元件资料定义的所述本地资料库中标记为可用元件的元件资料和核心图 形的校验匹配。 1.判断是否存在同时无外形和封装的元件。 2.是否无外形。 3.是否无供料器 封装信息。 4.外形与核心图形的中心是否一致。 5.角度和极性是否与核心图形不一致， 6.引 脚数量是否一致。 以上为有一个问题时就不进行下一步判断。 最后， 使用人工检查模块， 针 对出现的问题进行相应的修改元件资料， 修改结束再进行自动校验， 直至修改没有问题为 止。
在步骤 S6中， 将校验通过的元件资料输出至该 SMT设备系统以令其进行 PCB贴片或 AOI检测作业。 于本实施例中， 将校验通过的元件资料输出至该 SMT设备系统的数据输出 方式有以下几种：
1) 如果 SMT设备系统有开放接口， 支持无缝集成关联输出， 则通过开放接口无缝关联 直接输出相关设备系统 JOB 数据。 例如 Fuji API接口， ASM/ Siplace OIB接口， 例如， 提 供的第三方数据输出方式， 输出通过校验的元件资料到的所述 SMT设备系统可以是 Fuji富 士设备提供的 API: User Host Interface , Siplace 设备提供的 API: OIB ( OPERATIONS INFORMATION BROKER )、 或者其他文本文件、 数据库等各种形式的设备接口。
2)也可以输出文本或其它形式中间数据再导入 SMT设备系统。
3) 也可以通过二者之间的合作嵌入式交互实现。
综上所述， 本发明的 SMT设备快速制程系统及方法， 解决了现有技术中的 SMT设备 制程系统需要花费大量时间制作元件库数据而导致生产效率低以及不能检验元件角度和极性 而造成的产品良率低等问题。 本发明的 SMT 设备快速制程系统及方法大幅縮短新机种整体 编程周期， 充分减少机器编程调试占用时间， 合理节省人力成本。 相比于目前行业方案， 具 有以下有益效果： 通过本发明 SMT 设备快速制程系统及方法的实施， 可以做到最大化利用 设计信息， 即实现了 100% 准确利用； 在智能基准点与板子信息获取时节省不小于 15 分 钟； 智能匹配及创建元件资料库时可以节省 80%时间， 在自动角度及极性校正时可节省 90%调试时间； 在无缝生成设备程序中可确保设备程序数据精确、 完整。 本发明的 SMT 设 备快速制程系统及方法将一个繁琐的工作变成简易防呆化， 将原来 8小时以上的工作縮短至 2小时内， 整体提高了 50%以上的效率。 所以， 本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而 具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效， 而非用于限制本发明。 任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下， 对上述实施例进行修饰或改变。 因此， 举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变， 仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

权利要求书 、 一种 SMT设备快速制程系统， 用于控制 SMT设备系统进行 PCB 贴片或 AOI检测作 业， 其特征在于， 所述 SMT设备快速制程系统至少包括：
数据输入模块， 读取输入的 PCB设计文件及 BOM文件， 并生成包含有所有待贴片 元件的文本数据及图形数据的核心数据；
核心数据模块， 连接所述数据输入模块， 并与所述 SMT设备系统以及一元件共享资 料库共享数据， 包括：
本地资料库， 与所述 SMT设备系统以及所述元件共享资料库共享数据， 存储有内建 的、 自所述 SMT设备系统获取的、 或者自所述元件共享资料库获取的元件资料， 所述元 件资料包括元件的属性信息、 封装信息、 极性信息、 图形信息， 以及对应每一元件的吸 嘴信息与供料器信息；
搜寻单元， 连接所述数据输入模块与本地资料库， 自所述数据输入模块读取所述核 心数据， 依据所述核心数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的元件资 料， 将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资料标记为可用元 件， 当在所述本地资料库中未搜寻与待贴片元件相匹配的元件资料时输出创建元件资料 的指令；
创建单元， 连接所述数据输入模块与搜寻单元， 接收到所述创建元件资料的指令 后， 依据待贴片元件的核心数据创建元件资料， 将创建完成的元件资料存储至所述本地 资料库， 并将该元件资料标记为可用元件；
校验单元， 连接所述数据输入模块与本地资料库， 校验所述本地资料库中标记为可 用元件的元件资料， 并在校验出错误时， 依据所述核心数据中的图形数据修复该记为可 用元件的元件资料；
数据输出模块， 连接所述核心数据模块与 SMT设备系统， 用于将所述校验单元校验 通过的元件资料输出至该 SMT设备系统以令其进行 PCB贴片或 AOI检测作业。 、 根据权利要求 1所述的 SMT设备快速制程系统， 其特征在于： 所述数据输入模块读取输 入的 PCB设计文件包括 CAD文件、 Gerber文件以及对应所述 Gerber文件的坐标文件； 所述文本数据包括元件编码、 元件描述、 元件外形名、 以及元件高度； 所述图形数据包 括元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位 置。 、 根据权利要求 2所述的 SMT设备快速制程系统， 其特征在于： 所述搜寻单元搜寻与各该 待贴片元件相匹配的元件资料时， 首先依据所述文本数据到所述本地资料库中搜寻与各 该待贴片元件相匹配的元件属性是否存在， 若是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴 片元件相关联， 并将该元件资料标记为可用元件， 若否， 然后在依据所述图形数据到所 述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的图形信息是否存在， 若是， 则将搜到的 元件资料与其对应的待贴片元件数据相关联， 并将该元件资料标记为可用元件。 、 根据权利要求 2所述的 SMT设备快速制程系统， 其特征在于： 所述创建单元接收到所述 创建元件资料的指令后， 首先判断 PCB 设计文件的格式， 当判断所述 PCB 设计文件为 CAD 文件时， 依据待贴片元件的核心数据创建元件资料； 当判断所述 PCB 设计文件为 Gerber文件时， 首先需要创建待贴片元件的焊盘信息， 再依据待贴片元件的核心数据创 建元件资料。 、 根据权利要求 2所述的 SMT设备快速制程系统， 其特征在于： 所述校验单元校验所述本 地资料库中标记为可用元件的元件资料时， 首先验证该元件资料中的元件外框尺寸、 元 件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置是否与其核心数据 相一致， 若是， 则通过校验， 若否， 则输出校验报错信息， 并依据所述核心数据中的图 形数据修复该记为可用元件的元件资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置是与其核心数据相一致。 、 一种 SMT设备快速制程方法， 用于控制 SMT设备系统进行 PCB 贴片或 AOI检测作 业， 其特征在于， 所述 SMT设备快速制程方法至少包括以下步骤：
创建一本地资料库， 所述本地资料库中预存有内建的、 自所述 SMT 设备系统获取 的、 或者自一元件共享资料库获取的元件资料， 所述元件资料包括元件的属性信息、 封 装信息、 极性信息、 图形信息， 以及对应每一元件的吸嘴信息与供料器信息；
读取输入的 PCB设计文件及 BOM文件， 并生成包含有所有待贴片元件的文本数据 及图形数据的核心数据；
读取所述核心数据， 依据所述核心数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件 相匹配的元件资料， 将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关联， 并将该元件资料 标记为可用元件， 当在所述本地资料库中未搜寻与待贴片元件相匹配的元件资料时输出 创建元件资料的指令；
依据待贴片元件的核心数据创建元件资料， 将创建完成的元件资料存储至所述本地 资料库， 并将该元件资料标记为可用元件；
校验所述本地资料库中标记为可用元件的元件资料， 并在校验出错误时， 依据所述 核心数据中的图形数据修复该记为可用元件的元件资料；
将校验通过的元件资料输出至该 SMT设备系统以令其进行 PCB贴片或 AOI检测作 业。 、 根据权利要求 6所述的 SMT设备快速制程方法， 其特征在于： 读取输入的 PCB设计文 件包括 CAD文件、 Gerber文件以及对应所述 Gerber文件的坐标文件； 所述文本数据包 括元件编码、 元件描述、 元件外形名、 以及元件高度； 所述图形数据包括元件外框尺 寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置。 、 根据权利要求 7所述的 SMT设备快速制程方法， 其特征在于： 搜寻与各该待贴片元件相 匹配的元件资料时， 首先依据所述文本数据到所述本地资料库中搜寻与各该待贴片元件 相匹配的元件属性是否存在， 若是， 则将搜到的元件资料与其对应的待贴片元件相关 联， 并将该元件资料标记为可用元件， 若否， 然后在依据所述图形数据到所述本地资料 库中搜寻与各该待贴片元件相匹配的图形信息是否存在， 若是， 则将搜到的元件资料与 其对应的待贴片元件数据相关联， 并将该元件资料标记为可用元件。 、 根据权利要求 7所述的 SMT设备快速制程方法， 其特征在于： 接收到所述创建元件资料 的指令后， 首先判断 PCB设计文件的格式， 当判断所述 PCB设计文件为 CAD文件时， 依据待贴片元件的核心数据创建元件资料； 当判断所述 PCB 设计文件为 Gerber 文件 时， 首先需要创建待贴片元件的焊盘信息， 再依据待贴片元件的核心数据创建元件资 料。 0、 根据权利要求 Ί所述的 SMT设备快速制程方法， 其特征在于： 校验所述本地资料库中 标记为可用元件的元件资料时， 首先验证该元件资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺 寸、 引脚数量、 引脚间距、 极性点标识、 以及第一引脚位置是否与其核心数据相一致， 若是， 则通过校验， 若否， 则输出校验报错信息， 并依据所述核心数据中的图形数据修 复该记为可用元件的元件资料中的元件外框尺寸、 元件引脚尺寸、 引脚数量、 引脚间 距、 极性点标识、 以及第一引脚位置是与其核心数据相一致。
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