电路板装配优化软件数据提取的研究与开发

论文摘要

现代电子行业日新月异,更新速度越来越快,表面贴装技术已经在印制电路板元件贴装中广泛应用,它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件,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。集成电路板需要高效率、高稳定性地大批量生产,一方面,硬件的创新使生产线上贴片机的变得更精巧,体积更小、速度更快、精度更高、噪声更小而处理各种异型器件能力更强;同时,软件的创新使生产线实现自动化管理,可动态实时监控机器,软件使得贴片机的贴片顺序更高效,贴片头运行轨迹更合理,流水线上各个贴片机的贴片分工更明确,在同一流水线上各批电路板的贴片任务量互补,从而使得完成订单所需时间大大减少,这也就是电路板装配优化软件的主要功能。软件的核心是优化器,优化器能计算出最终的贴片顺序,优化流水线、机器、供料器、吸嘴、摄像机预定义配置以及模拟贴片时间,但它需要大量繁杂的数据源作为输入,所以很有必要研发出一套为优化器提供简洁有效的数据源的软件模块。本文研究开发了为优化器准备数据源的数据提取组件和数据源管理组件,软件设计如下:数据提取通过数据库管理组件从数据库中提取合适的供料器、吸嘴、订单和流水线相关数据,通过机器配置文件管理组件从机器配置文件中提取合适的贴片头、供料器装载台、摄像机、吸嘴、吸嘴库和机器特性相关数据,同时数据提取组件从工作包数据库中提取物料和电路板的相关信息,按照数据类别,整理筛选后输出电路板面板PANEL、机器面板PANELPCB、电路板物料PCB、物料分配关系SET_RULE、电路板轮廓CONTOUR和机器数据DATUM数据文件。优化器以此作为输入,输出优化结果,程式组件将结果转化成机器能识别的机器指令程式,传输组件将程式下载至机器中,机器则可按程式自动运行。在优化器与数据源之间增设本研发的数据提取步骤后提高了软件性能,软件结构更清晰明了,数据提取组件中可以灵活地扩展新机器数据源,有了标准化的唯一输入后,优化器可以脱离原有数据源环境的限制,搭配相应的数据提取组件可以轻松地集成到其他软件体系中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 背景
• 1.2 研究内容
• 1.3 本章小结
• 第2章 系统设计
• 2.1 系统需求与目标设计
• 2.2 研发设计思想与方法
• 2.3 系统功能分析与设计
• 第3章 数据库设计
• 3.1 数据表的结构
• 3.1.1 feeder.db
• slot.db'>3.1.2 fdr_slot.db
• ass.db'>3.1.3 fdr_ass.db
• feeder.db'>3.1.4 prefilled_feeder.db
• 3.1.5 nozzle.db
• ass.db'>3.1.6 nzl_ass.db
• flow.db'>3.1.7 p_flow.db
• 3.1.8 setup.db
• order.db'>3.1.9 o_order.db
• 3.2 设计方案
• 3.2.1 接口设计
• 3.2.2 IConnection 接口设计
• 3.2.3 IXXXSet 接口设计
• 3.2.4 IXXX 接口设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 机器配置文件设计
• 4.1 文件结构
• 4.1.1 LLO 和PAR 优化配置文件
• 4.1.2 CNF 机器配置文件
• 4.2 设计方案
• 4.2.1 接口设计
• 4.2.2 IOptCnfAccess 接口设计
• 4.2.3 IXXXCollection 接口设计
• 4.2.4 IXXX 接口设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 编辑器设计
• 5.1 供料器编辑器
• 5.1.1 供料器表
• 5.1.2 供料器分配关系表
• 5.1.3 供料器槽表
• 5.1.4 供料器与物料预定义分配关系表
• 5.2 吸嘴编辑器
• 5.2.1 吸嘴表
• 5.2.2 吸嘴分配关系表
• 5.3 供料器配置编辑器
• 5.4 机器配置编辑器
• 5.5 本章小结
• 第6章 数据提取设计
• 6.1 贴片机运行流程
• 6.1.1 预配置
• 6.1.2 贴片
• 6.2 贴片流程优化
• 6.2.1 预配置优化
• 6.2.2 贴片优化
• 6.2.3 工作簇优化
• 6.2.4 优化输出
• 6.2.5 优化输入
• 6.3 数据提取执行流程
• 6.3.1 运行前预处理
• 6.3.2 初始化
• 6.3.3 提取JOB 数据
• 6.3.4 提取PANEL、PCB 数据
• 6.3.5 提取PART 数据
• 6.3.6 输出PANEL、PANELPCB 数据
• 6.3.7 预读取SET RULE 数据
• 6.3.8 提取机器数据库
• 6.3.9 输出PCB 数据
• 6.3.10 输出SET RULE 数据
• 6.3.11 输出CONTOUR、DATUM 数据
• 6.3.12 结束处理
• 6.4 启动以及日志输出界面
• 6.5 输出文件结构
• 6.5.1 PANEL 数据文件
• 6.5.2 PANELPCB 数据文件
• 6.5.3 PCB 数据文件
• RULE 数据文件'>6.5.4 SET_RULE 数据文件
• 6.5.5 CONTOUR 数据文件
• 6.5.6 DATUM 数据文件
• 6.6 本章小结
• 第7章 全文总结
• 7.1 主要结论
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 上海交通大学学位论文答辩决议书