WO2021112709A1 - Система управления производством конфигурируемого модуля - Google Patents

Система управления производством конфигурируемого модуля Download PDF

Info

Publication number
WO2021112709A1
WO2021112709A1 PCT/RU2019/000901 RU2019000901W WO2021112709A1 WO 2021112709 A1 WO2021112709 A1 WO 2021112709A1 RU 2019000901 W RU2019000901 W RU 2019000901W WO 2021112709 A1 WO2021112709 A1 WO 2021112709A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
printed circuit
production
components
smd components
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000901
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Агаси Корюнович ТУТУНДЖЯН
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр Мзта"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр Мзта" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр Мзта"
Priority to PCT/RU2019/000901 priority Critical patent/WO2021112709A1/ru
Publication of WO2021112709A1 publication Critical patent/WO2021112709A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/06—Wiring by machine
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor

Definitions

  • the invention relates to a production control system for a configurable module, which is a set of technical solutions that complement the existing automated lines of surface mount technology SMT (Surface Mount Technology) and reduce the time spent on reconfiguring equipment when changing the configuration of the produced electronic device, and changing the corresponding configurations of SMD components (Surface Mount Device).
  • SMT Surface Mount Technology
  • SMD Surface Mount Device
  • SMT-lines for mounting SMD components on printed circuit boards, hereinafter referred to as PCBs, consisting of separate units of automated production equipment that performs individual technological operations included in the installation process SMD components on printed circuit boards.
  • PCBs printed circuit boards
  • the SMT line may include the following equipment: equipment for storing the picking, equipment for preparing and loading into the PCB line, equipment for loading SMD components into the line, equipment for applying solder paste on PCBs, equipment for installing SMD - components on PCBs, equipment for soldering SMD components on PCBs, equipment for visual inspection of installed components, PCB testing equipment with installed SMD components.
  • the SMT line allows you to change the nomenclature of products manufactured on it, within the framework of the dimensional limitations of the PCB of these products, the limiting nomenclature of SMD components for one product, and the overall dimensions of SMD components installed on the PCB. Accordingly, the product is specified by a specific PCB and the SMD package installed on it.
  • the complete set used in the SMT line, PCB and SMD components are identified.
  • the PCB on which the SMD components are installed may not be identified, because the identification mark of the PCB is not required during the production process, (however, it is necessary to track the life cycle of the manufactured product after its production).
  • SMD components are identified in a group way - at the level of accounting of the SMD component carrier, hereinafter referred to as the SMD carrier, which makes it possible to obtain data both on the type and denomination of the SMD component present on the carrier, and on the account number of the SMD carrier with this type of SMD. components that allow you to estimate production stocks for a given SMD component.
  • Management of the SMT line is carried out by specialized software, both built into the equipment, providing the functionality of individual automated units of equipment, and system-wide, ensuring the interaction of equipment, ensuring the production process for consumables, incl. accounting of SMD components, a comprehensive assessment of the produced process and the quality of manufactured products.
  • feeders The provision of an SMT line with a complete set is carried out in manual or automatic mode, by loading the PCB into the line, as well as placing SMD carriers in the feeders of the SMD component installer, hereinafter referred to as feeders.
  • the process of mounting SMD components on a PCB begins with applying solder paste on the PCB directly to the places where SMD components are installed on the PCB. Solder paste is applied using a stencil. Next, the SMD component installers take the SMD components from the feeders and install them on the PCB in the specified places, covered with solder paste in the area of the contact pads. Subsequently, the PCB and the SMD components installed on it enter the conveyor furnace, in which, as a result of controlled heating, the solder paste is melted; after the PCB has cooled, the SMD components are soldered to the PCB. This completes the main production process of mounting SMD components on PCBs. Subsequent operations of visual and parametric control can be both within the SMT line and outside it.
  • PLC programmable logic controller
  • SMD components can be installed.
  • the control systems of existing SMT lines cover almost the entire production process: identification, storage, supply to the line and accounting for the assembly consumption, installation of SMD components on PCBs, soldering processes of SMD components, visual control processes. If necessary, SMT lines can be supplemented with automated control facilities.
  • the task for the SMT line comes in the form of files uploaded to the management system, containing information about the components and the places of their installation on the PCB.
  • Files with orders for the production of the device are created outside the SMT-line by means of special software, through manual changes in the software in terms of the requirements for the characteristics of a specific configuration and the corresponding specification of the device.
  • a method of mounting electronic components based on individual parameters is known from the prior art (see [1] DE102009042653, IPC N05K13 / 00, publ. 03/31/2011).
  • the disadvantages of the analogue are a narrow range of configurations and the need for equipment readjustment when changing individual parameters.
  • the technical problem facing the invention is the organization of the production of individual PLC configurations from a single item without time-consuming physical reconfiguration of equipment in terms of replacing the configuration of the feeders and replacing the stencil for applying solder paste, as well as "zeroing" the complexity of preparing individual configuration files.
  • the technical result of the claimed invention is to reduce the complexity of work associated with the preparation of a program file with a task for the SMT line, as well as the technological downtime of the SMT line in the production of unique PLC configurations and a decrease in the set of technological operations for automated assembly and installation of printed circuit boards.
  • a configurable module which contains the control unit of the SMT-line made in the form of automatic control systems for technological processes and technological units, modules of technological units, such as: a storage module for a complete set; such as printed circuit boards and SMD components; module for preparing and loading printed circuit boards into the line; module for loading SMD components into the line; module for applying solder paste to a printed circuit board; module for installing SMD components on a printed circuit board; module for soldering SMD components to a printed circuit board; module for visual control of installed components; a module for testing a printed circuit board with installed SMD components, while the system additionally contains a subsystem for the automated formation of a production task, while for the production of products, a universal printed circuit board with redundant contact pads and an appropriate place for placing SMD components is used.
  • the technical result is achieved due to the fact that the subsystem for the automated formation of a production task is a software unit with the possibility of remote web access.
  • FIG. 1 Block diagram of an automated SMT line.
  • FIG. 2 Block diagram of the subsystem for the automated formation of a production task.
  • an SMT line any of the possible configurations of the PLC, an intermediate universal file, which contains all possible components and all possible locations for their placement, to form a job for production of an SMT line (several components can be virtually simultaneously placed on one installation site).
  • the control file which is relevant for a specific device configuration and sent to the SMT line, is formed by disabling all unused options for using SMD components in the source file and placing them. Changing the universal file of the configuration and placement of SMD components is carried out with the help of specialized software based on WEB technologies and allowing to remotely form the required configuration for the direct customer of the individual configuration of the device.
  • SMT-line is a complex consisting of separate technological units of automated production equipment, performing separate technological operations, located relative to each other in the order of technological operations, and the control system of the SMT-line.
  • composition of the SMT line provides a minimum set of technological operations for automated assembly and assembly of printed circuit boards. It can be extended both towards preliminary operations (automated storage and transportation systems of the complete set) and in the direction of post-assembly assembly works.
  • a configurable module production management system contains:
  • modules of technological units such as: a storage module for a complete set; such as printed circuit boards and SMD components;
  • module for preparing and loading printed circuit boards into the line (in this case, a universal printed circuit board with redundant contact pads and an appropriate place for placing SMD components is used);
  • the control system of the SMT line is two-level: at the lower level there are automated control systems built into the technological units, at the upper level there is an automated process control system (hereinafter referred to as the APCS), which manages the production task of the line by means of software configuration of equipment and its coordinated interaction.
  • APCS automated process control system
  • a universal PCB which has redundant contact pads and an appropriate place for placing SMD components.
  • Special files in csv format are used as a data source containing information about the configuration and its location on the printed circuit board.
  • the first file is a redundant specification containing all possible components used in all possible installation options, with an indication of the price of these components.
  • the second file is a redundant task for placing all possible components on the PCB, indicating their locations and angles of rotation, for all possible configurations. In a redundant job, two or more components can be located in one place.
  • a library of image files of the PCB and the components installed on it is used. Images can be raster and / or vector.
  • the WEB configurator of device requirements (see Fig. 2) is a web page with designer fields, in which the requirements for a configurable device can be set in the context of the required system / microcontroller, analog channels, digital channels, power channels and interfaces.
  • the PP loader contains PP, a stencil for a universal PC is installed on the stencil printer, feeders with installed coils with components with an incomplete nomenclature of components are connected to the SMD component installers.
  • Redundant ZO-model of the assembled PCB contains an assembly of PCB models and all possible electronic components that can be installed on the PCB. Placed components can conflict with each other, for example, be placed on the same pads and / or simultaneously occupy the same points in virtual space.
  • the first stage is the formation of a task for the production of an individual configuration through the Web configurator.
  • the user sets the required characteristics of the device by selecting options corresponding to the required number of inputs and outputs in the device, their type and characteristics. Based on the results of the formation of the requirements of a given configuration for the specified inputs-outputs of the device, components are assigned that must provide the required technical indicators, this configuration is assigned a unique code that records all the specified characteristics of the device, and the final price of the device is calculated based on the selected configuration.
  • the cipher enters the SMD component specification filter, which processes the original redundant file with an indication of the bundle, or by deleting lines (both when creating documents for human reading and when creating documents for reading by machines) corresponding to the positions missing in the cipher, or by setting these lines of labels (for use in automated systems) indicating that the data located in these lines of the file is not must be taken into account.
  • an actual configuration file is generated, indicating the list of elements and their reference designations in the electrical schematic diagram of the device corresponding to the given configuration of the device.
  • This file can be submitted as an electronic document, incl. in a format that can be printed on paper, intended for human use for picking in a warehouse and installing in feeders.
  • This file can also be presented in any format required for use in automated systems for providing an SMT line with a picking, for example, in automated warehouses.
  • the data array contained in the current picking file is sent to the filter of positions of SMD components, where, based on the item designations of the elements indicated in the data array of the current picking file, from a file with a redundant list of components and their corresponding locations, as well as at the previous stage, or the lines with the components and their location are deleted, the reference designations in the electrical circuit diagram of the device which are not in the data array of the current configuration file, or in these lines labels are put containing the command for the control system of the automated installer to ignore this line.
  • the assembly drawing is generated in the HTML-constructor programmatically - an image of the required type is generated by specifying the placement on the PCB view of graphic primitives corresponding to the types of electronic components of the current configuration, at specified coordinate points and at specified angles. Placements of component views and their angles of rotation in the PCB view are determined by the corresponding data from the file of the job for placing components.
  • Graphic elements of PCB and electronic components can be raster and / or vector.
  • the output document is generated in PDF format, if necessary, it can be transformed into raster format.
  • the formation of an actual 3D model of the assembled PC is carried out by deleting from the text of the file the redundant ZO-model, collected by the PC, of text / code fragments specifying the description of the location of those electronic components that are not in the data array of the current configuration.
  • the identification of these components is based on the reference designations of the electronic components.
  • all models of missing components on the PCB are located at the origin of the coordinate system, which is located either outside the PCB or in the corner of the PCB, where there are no standard components.
  • individual fragments corresponding to the description of the ZO-models of types of electronic components absent on the PC can be deleted. Accordingly, in this case, the image of missing electronic components in the current specification will also be absent at the zero point in the current ZO-model collected by the PC.
  • the current passport for a given configuration of the product is formed in the constructor of the instrument passport by automatically entering into the passport template the characteristics of the required product configuration specified by the consumer / user.
  • the values entered into the passport template are extracted from the product configuration cipher.
  • the resulting final file of the current passport is generated in pdf format, which is used later for printing on paper.

Abstract

Изобретение относится к системе управления производством конфигурируемого модуля являющейся комплексом технических решений, дополняющих существующие автоматизированные линии технологии поверхностного монтажа SMT (Surface Mount Technology). Система содержит блок управления SMT-линии выполненный в виде систем автоматического управления технологическими процессами и технологическими единицами, модули технологических единиц, таких как: модуль хранения комплектации; таких как печатные платы и SMD-компоненты; модуль подготовки и загрузки в линию печатных плат; модуль загрузки в линию SMD-компонентов; модуль по нанесению паяльной пасты на печатную плату; модуль по установке SMD-компонентов на печатную плату; модуль по пайке SMD-компонентов на печатную плату; модуль визуального контроля установленных компонентов; модуль тестирования печатной платы с установленными SMD-компонентами. Система дополнительно содержит подсистему автоматизированного формирования производственного задания. Изобретение позволяет снизить трудоемкость работ, связанных с подготовкой программного файла с заданием для SMT-линии, а также технологического времени простоя SMT- линии при производстве уникальных конфигураций ПЛК и снизить набор технологических операций автоматизированной сборки и монтажа печатных плат.

Description

Система управления производством конфигурируемого модуля
Область техники
Изобретение относится к системе управления производством конфигурируемого модуля являющейся комплексом технических решений, дополняющих существующие автоматизированные линии технологии поверхностного монтажа SMT (Surface Mount Technology) и снижающие временные затраты на перенастройку оборудования при изменении конфигурации производимого электронного устройства, и изменении соответствующих комплектаций SMD-компонентов (Surface Mount Device).
Уровень техники
Известны автоматизированные линии технологии поверхностного монтажа (SMT), далее по тексту SMT-линии, для монтажа SMD-компонентов на печатные платы, далее по тексту ПП, состоящие из отдельных единиц автоматизированного производственного оборудования, которое выполняет отдельные технологические операции, входящие в технологический процесс монтажа SMD-компонентов на печатные платы. В зависимости от масштаба производства и уровня автоматизации, в SMT-линию может входить следующее оборудование: оборудование хранения комплектации, оборудование подготовки и загрузки в линию ПП, оборудование загрузки в линию SMD-компонентов, оборудование по нанесению паяльной пасты на ПП, оборудование по установке SMD-компонентов на ПП, оборудование по пайке SMD-компонентов на ПП, оборудование визуального контроля установленных компонентов, оборудование тестирования ПП с установленными SMD- компонентами.
SMT-линия позволяет изменять номенклатуру производимых на ней изделий, в рамках габаритных ограничений ПП этих изделий, предельной номенклатуры SMD- компонентов на одно изделие, и габаритных размеров SMD-компонентов, устанавливаемых на ПП. Соответственно, изделие задается конкретной ПП и устанавливаемой на неё SMD-комплектацией.
Используемая в SMT-линии комплектация, ПП и SMD-компоненты, идентифицируются. ПП на которую устанавливаются SMD-компоненты может не идентифицироваться, т.к. идентификационный признак ПП не требуется в процессе производства, (однако он необходим для отслеживания жизненного цикла изготовленного изделия после его производства). SMD-компоненты идентифицируются групповым способом - на уровне учета носителя SMD-компонента, далее по тексту SMD-носителя, позволяющего получать данные как о типе и номинале присутствующего на носителе SMD- компонента, так и об учетном номере SMD-носителя с этим видом SMD-компонентов, позволяющим оценивать производственные запасы но данному SMD-компоненту. Управление SMT-линией осуществляется специализированным ПО, как встроенным в оборудование, обеспечивающим функциональность отдельных автоматизированных единиц оборудования, так и общесистемным, обеспечивающим взаимодействие оборудования, обеспечение производственного процесса по расходным материалам, в т.ч. учет SMD-компонентов, комплексную оценку произведенного процесса и качества произведенной продукции.
Обеспечение SMT-линии комплектацией производится в ручном или автоматическом режиме, путем загрузки ПП в линию, а также размещения SMD-носителей в питателях установщика SMD-компонентов, далее по тексту питатели.
Процесс монтажа SMD-компонентов на ПП начинается с нанесения паяльной пасты на ПП непосредственно в места установки SMD-компонентов на ПП. Паяльная паста наносится посредством трафарета. Далее, установщики SMD-компонентов забирают SMD- компоненты из питателей и устанавливают их на ПП на заданные места, покрытые паяльной пастой в зоне контактных площадок. Впоследствии, ПП и установленными на неё SMD-компонентами поступает в конвейерную печь, в которой в результате контролируемого нагрева паяльная паста расплавляется, после охлаждения ПП SMD- компоненты оказываются припаянными к ПП. На этом, основной производственный процесс монтажа SMD-компонентов на ПП заканчивается. Последующие операции визуального и параметрического контроля могут быть как в составе SMT-линии, так и находится за её пределами.
Производство изделий типа программируемого логического контроллера, далее по тексту ПЛК, под заказ, для конкретных задач автоматизации, имеет следующую специфику:
- типовой корпус с ограниченным набором выводов/клемм,
- высокая вариативность функциональных устройств внутри ПЛК, подключаемых к данным клеммам.
При необходимости производства широкой номенклатуры конфигураций ПЛК требуется соответствующая перенастройка оборудования. Одни операции по перенастройке носят виртуальный характер, в виде смены программы и, практически на требуют производственного времени SMT-линии. Другие операции имеют физический характер, при этом, одни операции, в частности, по замене SMD-компонентов в питателях, может производиться без остановки процесса производства, или при полной замене комплектации, с остановкой на несколько минут, другие, в частности смена типов питателей или замена трафарета, может занимать до 40 минут, а изменение параметров высокоинерционного процесса термической пайки может достигать 1 часа простоя оборудования. Общая задержка времени может достигать 2 - 4 часа, в зависимости от конфигурации изделия.
Для обеспечения широкого спектра конфигураций ПЛК требуется большое количество вариантов ПП, на которых обеспечивается установка SMD-компонентов. Системы управления существующих SMT-линий охватывает практически весь производственный процесс: операции идентификации, хранения, подачи на линию и учет расхода комплектации, процессы установки SMD-компонентов на ПП, процессы пайки SMD-компонентов, процессы визуального контроля. При необходимости SMT-линии могут быть дополнены средствами автоматизированного контроля.
Задание для SMT-линии поступает в виде загружаемых в систему управления файлов, содержащих сведения о комплектующих изделиях и местах их установке на ПП. Файлы с заданиями на производство прибора, создается вне SMT-линии посредством специального ПО, посредством ручного внесения изменений в ПО в части требований к характеристикам конкретной конфигурации и соответствующей спецификации прибора.
Из уровня техники известен способ монтажа электронных компонентов на основе индивидуальных параметров (см. [1] DE102009042653, МПК Н05К13/00, опубл. 31.03.2011). Недостатками аналога являются узкая номенклатура конфигураций и необходимость в переналадке оборудования при смене индивидуальных параметров.
Сущность изобретения
Технической задачей, стоящей перед изобретением, является организация производства индивидуальных конфигураций ПЛК от единичного изделия без временных затрат на физическую перенастройку оборудования в части замены конфигурации питателей и замены трафарета для нанесения паяльной пасты, а также «обнуление» трудоемкости подготовки файлов индивидуальной конфигурации.
Техническим результатом заявленного изобретения является снижение трудоемкости работ, связанных с подготовкой программного файла с заданием для SMT- линии, а также технологического времени простоя SMT-линии при производстве уникальных конфигураций ПЛК и снижение набора технологических операций автоматизированной сборки и монтажа печатных плат.
Задача решается, а технический результат достигается за счет системы управления производством конфигурируемого модуля (SMT-линия), содержащего блок управления SMT-линии выполненный в виде систем автоматического управления технологическими процессами и технологическими единицами, модули технологических единиц, таких как: модуль хранения комплектации; таких как печатные платы и SMD-компоненты; модуль подготовки и загрузки в линию печатных плат; модуль загрузки в линию SMD-компонентов; модуль по нанесению паяльной пасты на печатную плату; модуль по установке SMD- компонентов на печатную плату; модуль по пайке SMD-компонентов на печатную плату; модуль визуального контроля установленных компонентов; модуль тестирования печатной платы с установленными SMD-компонентами, при этом система дополнительно содержит подсистему автоматизированного формирования производственного задания, при этом для производства изделий используется универсальная печатная плата с избыточными контактными площадками и соответствующим местом для размещения SMD-компонентов.
Также технический результат достигается за счет того, что подсистему автоматизированного формирования производственного задания представляет собой программный блок с возможностью удаленного web-доступа.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - Блок-схема автоматизированной SMT-линии.
Фиг. 2 - Блок-схема подсистемы автоматизированного формирования производственного задания.
Осуществление изобретения
Сущность технического решения заключается в комплексном решении на уровне трассировки ПП, подбора компонентов и ПО, обеспечивающего формирование задания для SMT-линии:
1. Обеспечение возможности реализации всех возможных конфигураций прибора на базе одной универсальной ПП, в которой заложена избыточность контактных площадок, позволяющих устанавливать все используемые в конфигурациях комплектующие.
2. Использование для формирования задания на производство SMT-линии, любой из возможных конфигураций ПЛК, промежуточного универсального файла, в котором указаны все возможные к применению компоненты и все возможные места их размещения (на одном установочном месте виртуально может быть одновременно размещено несколько компонентов). Управляющий файл, актуальный для конкретной конфигурации прибора и направляемый в SMT-линию, формируется путем отключения в исходном файле всех неиспользуемых вариантов применения SMD-компонентов и их размещения. Изменение универсального файла комплектации и размещения SMD- компонентов осуществляется с помощью специализированного ПО, выполненного на базе WEB-технологий и позволяющих удаленно формировать требуемую конфигурацию непосредственному заказчику индивидуальной конфигурации прибора.
Описание устройства в статике.
SMT-линия представляет собой комплекс, состоящий из отдельных технологических единиц автоматизированного производственного оборудования, выполняющих отдельные технологические операции, расположенных относительно друг друга в порядке выполнения технологических операций, и системы управления SMT-линии.
Представленный на Фиг. 1 состав SMT-линии обеспечивает минимальный набор технологических операций автоматизированной сборки и монтажа печатных плат. Он может быть расширен как в сторону предварительных операций (автоматизированные системы хранения и транспортировки комплектации), так и в сторону пост-монтажных сборочных работ.
Система управления производством конфигурируемого модуля (SMT-линия) содержит:
• блок управления SMT-линии выполненный в виде систем автоматического управления технологическими процессами и технологическими единицами,
• модули технологических единиц, таких как: модуль хранения комплектации; таких как печатные платы и SMD-компоненты;
• модуль подготовки и загрузки в линию печатных плат (при этом используется универсальная печатная плата с избыточными контактными площадками и соответствующим местом для размещения SMD-компонентов);
• модуль загрузки в линию SMD-компонентов;
• модуль по нанесению паяльной пасты на печатную плату;
• модуль по установке SMD-компонентов на печатную плату;
• модуль по пайке SMD-компонентов на печатную плату;
• модуль визуального контроля установленных компонентов;
• модуль тестирования печатной платы с установленными SMD-компонентами подсистему автоматизированного формирования производственного задания.
Система управления SMT-линии двухуровневая: на нижнем уровне находятся встроенные в технологические единицы системы автоматизированного управления, на верхнем уровне находится автоматизированная система управления технологическим процессом (далее АСУ ТП), выполняющая управление производственным заданием линии посредством программной настройки оборудования и согласованного его взаимодействия.
В системе управления SMT-линии имеется подсистема автоматизированного формирования производственного задания (уникальной конфигурации изделия), которая представляет собой программный блок с возможностью удаленного web-доступа (см. Фиг. 2).
В технологическом процессе используется универсальная ПП, обладающая избыточными контактными площадками и соответствующим местом для размещения SMD- компонентов.
В качестве источника данных, содержащего информацию о комплектации и местах её размещения на печатной плате используются специальные файлы, в формате csv. Первый файл - это избыточная спецификация, содержащая все возможные компоненты, применяемые при всех возможных вариантах установки, с указанием цены на эти компоненты. Второй файл - это избыточное задание на размещение всех возможных компонентов на ПП, с указанием их мест размещения и углов поворота, для всех возможных конфигураций. В избыточном задании на одном месте могут располагаться два и более компонента.
Также, в качестве источника данных для построения сборочных чертежей, применяемых на последующих этапах производства после монтажа SMD-компонентов на ПП (для последующего ручного монтажа компонентов и установки ПП в корпус) применяется библиотека файлов изображений ПП и устанавливаемых на неё компонентов. Изображения могут растровые и/или векторные.
WEB-конфигуратор требований к прибору (см. Фиг. 2) представляет собой web- страницу с полями конструктора, в которых могут устанавливаться требования к конфигурируемому прибору в разрезе необходимых системы/микроконтроллера, аналоговых каналов, цифровых каналов, силовых каналов и интерфейсов.
В загрузчике ПП присутствуют ПП, на трафаретный принтер установлен трафарет для универсальной ПП, к установщикам SMD-компонентов подключены питатели с установленными в них катушками с компонентами с неполной номенклатурой компонентов.
Избыточная ЗО-модель собранной ПП содержит сборку моделей ПП и всех возможных электронных компонентов, которые могут быть установлены на ПП. Размещенные компоненты могут конфликтовать между собой, например, размещаться на одних и тех же контактных площадках и/или одновременно занимать одни и те же точки виртуального пространства.
Есть электронный документ шаблона паспорта изделия, в котором помимо постоянного текста имеются пустые поля для заполнения теми значениями характеристик прибора, которые задает пользователь.
Описание устройства в действии.
Первым этапом осуществляется формирование задания на производство индивидуальной конфигурации через Web-конфигуратор. Пользователь осуществляет задание требуемых характеристик прибора посредством выбора опций, соответствующих необходимому количеству входов и выходов в приборе, их типу и характеристике. По результатам формирования требований заданной конфигурации для указанных входов- выходов прибора назначаются компоненты, которые должны обеспечить требуемые технические показатели, этой конфигурации присваивается уникальный шифр, в который записываются все заданные характеристики прибора, а также рассчитывается конечная цена прибора исходя из выбранной комплектации.
Далее шифр поступает в фильтр спецификации SMD-компонентов, который обрабатывает исходный избыточный файл с указанием комплектации, или посредством удаления строк (и при создании документов для чтения человеком, и при создании для чтения автоматами), соответствующих отсутствующим в шифре позициям, или посредством выставления в этих строках меток (для использования в автоматизированных системах), указывающих о том, что данные расположенные в этих строках файла не должны учитываться. В результате обработки формируется актуальный файл комплектации, с указанием перечня элементов и их позиционных обозначений в электрической принципиальной схеме прибора, соответствующей заданной конфигурации прибора. Данный файл может быть представлен в виде электронного документа, в т.ч. в формате, позволяющем распечатать бумажный документ, предназначенного для использования человеком для сбора комплектации на складе и установки в питатели. Данный файл также может быть представлен в любом формате, необходимом для использования в автоматизированных системах обеспечения SMT-линии комплектацией, например, в автоматизированных складах.
Далее, массив данных, содержащийся в актуальном файле комплектации, направляется в фильтр позиций SMD-компонентов, где на основании позиционных обозначений элементов, указанных в массиве данных актуального фала комплектации, из файла с избыточным перечнем комплектующих изделий и соответствующих им мест размещения, также как и на предыдущем этапе, или удаляются строки с компонентами и местом их расположения, позиционные обозначения в электрической принципиальной схеме прибора которых отсутствуют в массиве данных актуального файла комплектации, или в этих строках ставятся метки, содержащие команду для системы управления автоматизированного установщика об игнорировании данной строки. В результате обработки формируется или актуальный файл задания на размещения комплектации изделия на ПП, с указанием элементов и их позиционных места расположения на ПП, для заданной конфигурации прибора, или готовая управляющая программа для системы управления установщика SMD-компонентов на печатную плату (формат и тип файла - задание или программа, определяются особенностью модели установщика SMD- компонентов).
После формирования файла с заданием на размещение SMD-компонентов для установщика SMT-линии, производится ручная или автоматическая подготовка линии: на основании актуального файла комплектации осуществляется получение со склада комплектующих, установка носителей и комплектующих (катушек с лентой с SMD- компонентами) в питатели.
Осуществляется ручная или автоматическая загрузка в линию файла с заданием на размещение SMD-компонентов или подготовленной управляющей программы.
После загрузки программы и приведения в готовность питателей, SMT-линия запускается.
С целью обеспечения выполнения постмонтажных ручных операций, таких как установка оставшихся к размещению компонентов, установка в корпус ПП с установленными SMD-компонентами, установка дополнительных конструкционных элементов, осуществляется автоматизированная подготовка файлов со сборочным чертежом и 3 D-моделью. Также, для потребителей, автоматически формируется паспорт изделия соответствующей заданной конфигурации.
Сборочный чертеж формируется в HTML-конструкторе программным способом - генерируется изображение необходимого вида посредством задания размещения на виде ПП графических примитивов, соответствующих видам электронных компонентов актуальной комплектации, в заданных точках координат и под заданными углами. Места размещения видов компонентов и их углы разворота на виде ПП определяются соответствующими данными из файла задания на размещение компонентов. Г рафические элементы ПП и электронных компонентов могут быть растровые и/или векторные. Выходной документа формируется в формате PDF, при необходимости может быть трансформирован в растровый формат.
Формирование актуальной 3D модели собранной ПП осуществляется посредством удаления из текста файла избыточной ЗО-модели, собранной ПП фрагментов текста/кода задающих описание расположения тех электронных компонентов, которые отсутствуют в массиве данных актуальной комплектации. Идентификация этих компонентов осуществляется на основании позиционных обозначений электронных компонентов. В результате удаления этих блоков, все модели отсутствующих на ПП компонентов располагаются в точке начала системы координат, которая располагается или за пределами ПП или в углу ПП, где отсутствуют штатно располагаемые компоненты. Также, из текста файла избыточной ЗО-модели могут быть удалены отдельные фрагменты, соответствующие описанию ЗО-моделей отсутствующих на ПП типов электронных компонентов. Соответственно, в этом случае, в актуальной ЗО-модели, собранной ПП изображение отсутствующих, в актуальной спецификации, электронных компонентов также будут отсутствовать в нулевой точке.
Актуальный паспорт для заданной конфигурации изделия формируется в конструкторе паспорта прибора путем автоматизированного внесения в шаблон паспорта заданных потребителем/пользователем характеристик необходимой ему конфигурации изделия. Вносимые в шаблон паспорта значения извлекаются из шифра конфигурации изделия. Сформированный итоговый файл актуального паспорта формируется в pdf- формат, используемый в дальнейшем для распечатки на бумажном носителе.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система управления производством конфигурируемого модуля (SMT-линия), содержащая блок управления SMT-линии выполненный в виде систем автоматического управления технологическими процессами и технологическими единицами, модули технологических единиц, таких как: модуль хранения комплектации; таких как печатные платы и SMD-компоненты; модуль подготовки и загрузки в линию печатных плат; модуль загрузки в линию SMD-компонентов; модуль по нанесению паяльной пасты на печатную плату; модуль по установке SMD-компонентов на печатную плату; модуль по пайке SMD- компонентов на печатную плату; модуль визуального контроля установленных компонентов; модуль тестирования печатной платы с установленными SMD-компонентами отличающаяся тем, что дополнительно содержит подсистему автоматизированного формирования производственного задания, при этом для производства изделий используется универсальная печатная плата с избыточными контактными площадками и соответствующим местом для размещения SMD-компонентов.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что подсистему автоматизированного формирования производственного задания представляет собой программный блок с возможностью удаленного web-доступа.
PCT/RU2019/000901 2019-12-05 2019-12-05 Система управления производством конфигурируемого модуля WO2021112709A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2019/000901 WO2021112709A1 (ru) 2019-12-05 2019-12-05 Система управления производством конфигурируемого модуля

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2019/000901 WO2021112709A1 (ru) 2019-12-05 2019-12-05 Система управления производством конфигурируемого модуля

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021112709A1 true WO2021112709A1 (ru) 2021-06-10

Family

ID=76221013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000901 WO2021112709A1 (ru) 2019-12-05 2019-12-05 Система управления производством конфигурируемого модуля

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021112709A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08167788A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品装着装置
US5737834A (en) * 1994-09-20 1998-04-14 Blaupunkt-Werke Gmbh Process and apparatus for automatically assembling the tops and bottoms of circuitboards with SMDS
EP1748381A1 (de) * 2005-07-29 2007-01-31 ILFA Industrieelektronik und Leiterplattenfertigung aller Art GmbH Anlage zur Fertigung elektronischer Baugruppen oder Leiterplatten welche RFID-Chips umfassen
US8240034B1 (en) * 2000-01-06 2012-08-14 Super Talent Electronics, Inc. High throughput manufacturing method for micro flash memory cards

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5737834A (en) * 1994-09-20 1998-04-14 Blaupunkt-Werke Gmbh Process and apparatus for automatically assembling the tops and bottoms of circuitboards with SMDS
JPH08167788A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品装着装置
US8240034B1 (en) * 2000-01-06 2012-08-14 Super Talent Electronics, Inc. High throughput manufacturing method for micro flash memory cards
EP1748381A1 (de) * 2005-07-29 2007-01-31 ILFA Industrieelektronik und Leiterplattenfertigung aller Art GmbH Anlage zur Fertigung elektronischer Baugruppen oder Leiterplatten welche RFID-Chips umfassen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60260200A (ja) 平形モジユールの製造方法
US5579231A (en) Management system for manufacture
JP3927380B2 (ja) 生産システムを対象としたｎｃデータ管理装置及びｎｃデータ管理方法
US5325582A (en) Multi-function workstation for assembly and repair of printed wiring board assemblies
US9807920B2 (en) Electronic component mounting system
CN102682166A (zh) Smt设备快速制程系统及方法
CN108229785A (zh) 表面贴装技术产线的在线调控方法、装置、处理器及终端
US20010039461A1 (en) Apparatus and method for planning and controlling production sequences
US5745972A (en) Method of producing parts/substrate assemblies
KR20140112003A (ko) 에스엠티 생산 관리방법 및 그 관리장치
CN106063400A (zh) 元件安装线的可追溯性信息管理系统及可追溯性信息管理方法
CN105578864A (zh) 电子部件安装系统
EP4136948A1 (en) Inspection and production of printed circuit board assemblies
KR101452255B1 (ko) 에스엠티 생산 관리방법
WO2021112709A1 (ru) Система управления производством конфигурируемого модуля
CN202496136U (zh) 印刷电路板卸载系统
EA042583B1 (ru) Система управления производством конфигурируемого модуля
US11048241B2 (en) Production schedule creating method and production schedule creating apparatus
CN213368488U (zh) Smt加工物料更换自动检测系统
CN109561652B (zh) 一种smt贴片作业系统信息共享方法及其系统
JP4119179B2 (ja) マルチベンダー対応ｓｍｄ搭載システム
JP2021068255A (ja) 設備管理システム、および、設備管理方法
CN111989835A (zh) 用于加工至少一个电气罩壳的方法
CN1322800C (zh) 基片信息生成方法以及基片信息生成装置
CN114819698B (zh) 钻孔机的智能派工系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19955162

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19955162

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1