一种在pcb板上自动插件的方法、系统及设备的制作方法

专利名称：一种在pcb板上自动插件的方法、系统及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于电子制造领域，尤其涉及一种在PCB板上自动插件的方法、系 统及设备。
背景技术：
在印刷电路板(Printed Circuit Board， PCB)上的可自动插件的元器件一般可 分为三类1、 3兆线(Jumper Wire ); 2、轴向元件(AxialLead Parts ); 3、径向 元件(Radial Lead Parts )。在装着可自动插件的元器件的过程中，对不同元器 件必需采取不同插件工艺方式，例如利用JVK才几器完成跳线插件、利用AVK 机器完成轴向元件插件、利用RH机器或RHS机器完成径向元件插件。当需要 印刷电路板上安装较多的可自动插件的元器件时，其装着路径方案的数目就较 为庞大。在这些路径方案中，各种路径方案的执行效率有一定的差别，即采用 一种路径方案进行插件的速度，可能会比采用另 一种路径方案进行插件的速度 快。目前，用户采用一些方案，并编写相应的数控程序(NC程序)来控制实 际插件过程。而在实际生产中，由于需要插件的元件种类多、点数多、PCB板 面积大、元件分布不规则(此以坐标、角度为衡量标准)等情况下，人工编写 的插件程序在考虑机器各种参数的影响下很难或者根本无法准确选择一条较为 理想的路线，这就容易造成程序中X、 Y坐标，料站(Feeder),扭角(Insertion Angle)以及if夸距(Insertion Pitch)的大范围来回变动，^i几器频繁出现'等待 同步，的现象，严重的可明显看出机器在插件过程中的稍微停顿，从而导致插件 效率较低，增加了插件时间。例如，使用插件机器进行一种CRT电视印刷电路板插件，其AI生产过程数据分析如下，其中一种(404X257X 1.6mm).PCB生产数据大概如下总插 件跳线数110点，其中测试JVK机器跳线插件平均时间约34秒/PCB，则平 均约为0.31秒/点；轴向元件数量161点，元件品种61类，其中测试AVK机 器轴向元件插件平均时间约51秒/PCB，则约0.317秒/点；径向元件数量159 点，元件品种48类，其中测试RH机器径向元件插件平均时间约77秒/PCB, 则平均约为0.484秒/点。根据此数据我们对照Panasert机器的特征参数就会发 现，其生产过程实际上并没能非常最大P艮度的利用机器。以下我们针对此四类 型机器作简要分析(1 )、针对跳线(Jumper Wire )插件机器JVK:机器的理论最快速度为0.13 秒/元件，(此速度是限制在严格的机器条件上)，插件元件无极性区分，只要采 取同方向一次性完成插件方式，例如先完成所有O度角(X方向)元件插件， 再进行90度角(Y方向)元件插件，而插件速度只，赖程序所选择的路线、 跨距的变化。但人工编写的插件程序往往不可能考虑到这些，所以在程序路线 与跨距的大幅度变化过程中会促使机器实际插件速度减慢，基本上无法达到其 最快的理论速度。在目前我们实际生产中对一块电视PCB以120个插件跳线元 件计算，平均需要0.28-0.30秒/元件；(2)、针对轴向元件(Axial Lead Parts)插件机器AVK:在考虑料站(Z 轴)移动不超过3站，X、 Y坐标移动均不超过5cm，跨距无变化，元件厚度 数据无变化情况下，机器理论最快速度O度角0.18秒/元件，90度角0.15 秒/元件，180度角0.3秒/元件，270度角0.27秒/元件。但目前人工编程手 段很难满足对所有这些参数考虑，实际插件程序会出现X、 Y坐标，料站Z轴、 跨距T轴以及扭角大幅度的移动插件，这就造成插件速度明显變ft。对实际测 量平均速度为0.3-0.35秒/元件。(3 )、针对径向元件(Radial Lead Parts )插件机器RH:同样面临着类似 AVK的编程问题，需考虑机器X、 Y坐标移动，料站(Z轴)移动，元件高度 与插件扭角的变化，其理论的最快速度为0.45秒/元件；插件机器RHS:插件程序需要考虑三方面影响因素， 一为X、 Y坐标移动路线，二为插件扭角，三为元件高度，其中二和三是考虑下一插件必要参数，其理论的最快速度为0.45 秒/元件。综上所述，虽然现有的插件控制程序可以完成插件任务，但现有插件控制 程序的目标仅为准确地完成插件任务，而未考虑到插件效率，从而现在的插件 程序插件效率往往较低。当用户想改善插件效率时， 一般通过人为地对插件控 制程序进行修改，但人为修改时往往容易注意到某些参数数据的改善，而忽视 了另一些参数数据的改善，因此，人为地修改不仅耗费大量的人力，而且并无 法明显地改善插件效率。发明内容本发明实施例的目的在于提供一种在PCB板上自动元器件插件的方法，旨 在解决现有插件控制程序的插件效率较低，通过人为地方式改进插件控制程序 时，不仅耗费大量人力，而且无法明显地改善插件效率的问题。本发明实施例是这样实现的， 一种在PCB板上自动插件的方法，所述方法 包括以下步骤获取在PCB板上插元器件的插件路径；调用优化程序对插件参数进行调整；根据调整后的插件参数生成对优化后的插件路径；根据所述优化后的插件路径进行插件。本发明实施例的另 一 目的在于提供一种在PCB板上自动插件的系统，所述 系统包括路径获取单元，用于获取在PCB板上插元器件的插件路径； 插件参数调整单元，用于对插件参数进行调整； 调用模块，用于调用插件参数调整单元；插件路径生成单元，用于根据调整后.的插件参数生成对优化的插件路径；以及插件单元，用于根据优化后的路径进行插件。本发明实'施例的另一目的在于提供一种在PCB板上自'动插件的设备，其包 括在PCB板上自动插件的系统，所述系统包括路径获取单元，用于获取在PCB板上插元器件的插件路径； 插件参数调整单元，用于对插件参数进行调整； 调用模块，用于调用插件参数调整单元；插件路径生成单元，用于根据调整后的插件参数生成对优化的插件路径；以及插件单元，用于根据优化后的路径进行插件。 '在本发明的实施例中，通过优化程序对原始的插件程序中的插件参数进行 调整，根据调整后的参数生成优化的插件路径，并根据优化后的插件路径进行 插件，从而不仅改进了插件效率，而且避免了人为地修改插件程序导致人力耗 费，插件效率改进不明显的问题。


图1是本发明实施例提供的在PCB板上元器件的插件方法实施流程图； 图2是本发明实施例提供的对JVK机器的插件程序的插件参数进行调整的 实施流程图；图3是本发明实施例提供的对AVK机器的插件程序的插件参数进行调整的 实施流程图；图4是本发明实施例提供的对RH机器的插件程序的插件参数进行调整的 实施流程图；图5是本发明实施例提供的对RHS机器的插件程序的插件参数进行调整的 实施流程图；图6是本发明实施例提供的在PCB板上自动插件的系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目'的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结'合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明的实施例中，通过优化程序对原始的插件程序中的插件参数进行 调整，根据调整后的参数生成优化的插件路径，并根据优化后的插件路径进行 插件，从而不仅改进了插件效率，而且避免了人为地修改插件程序导致人力耗 费，插件效率改进不明显的问题。如下在步骤SIOI中，获取插件程序数据。插件程序数据存在于各种插件程序文 件中，例如，后缀名为NCD, UDR, POD的插件程序文件。通过读取这些程 序文件即可获耳又插件程序数据。其中，后缀名为NCD的文件中记录了所有操 作点的坐标等数据；而后缀名为UDR的文件记录了插件程序中控制数据项 (STEP)所对应的机器类型，因此，利用后缀名为UDR的文件可判断插件程序 所熟悉的机器类型；后缀名为POD的文件记录了操作点的总偏移坐标 (OFFSET)。在步骤S102中，拆分插件程序数据，获取参数数据。将插件程序数据拆分 为多个STEP。针对每个STEP,获取相应的参数数据，例如/值，G值，M值， T值，X值，Y值，Z值，V值，W值，与元件说明参数项。在步骤S103中，分离跳跃项。在插件程序中会存在跳跃项，为了避免因执 行这些跳跃项而影响插件程序的执行效率，作为本发明的实施例，将跳跃项进 行分离。由于跳跃项的序标记/值=/7,当将插件程序拆分的多个STEP (控制 项)时，可以#4居参数/值判断出跳跃项，即在所有的STEP中查找序标记为/ 值=/7的STEP,从而可以分离跳跃项。在步骤S104中，删除无效的STEP。在插件程序中还可能存在一些无效的 STEP。作为本发明的实施例，删除无效的STEP。由于当STEP的G^f直'不为0 时，该STEP是无效的。当将插件程序拆分的多个STEP时，可以根据G值来 判断STEP是否是无效的，进而删除所有无效的STEP。在步骤S105中，根据分离出跳跃项，以及删除了无效STEP后的插件程序， 计算出元器件的插件路径。根据分离了跳跃STEP,以及删除无效STEP后的插件程序，模拟插件头的 移动路径。作为本发明的实施例，由于使用JVK机器对跳线进行插件，使用 AVK机器对轴向元件进行插件，使用RH或RHS机器对径向元件进行插件(由 于RHS机器是RH机器的升级版本， 一般仅使用其中一种机器对径向元件进行 插件)，在插件程序中有针对这三种自动元器件的STEP,因此，相应地有三 条移动路径。在步骤S106中，计算路线移动初始总距离，初始总时间。针对每一种插件 机器，根据其插件头移动路径，计算插件头从机器原点开始经每一操作点后回 到该机器原点的路径距离，即这种机器的初始路线距离。利用初始路线距离除 以该插件机器理论平均速度的值，即得到该机器的初始时间值。三种机器的初 始路线距离之和即为初始总距离。三种机器的初始时间值之和即为初始总时间。在步骤S107中，根据插件程序，选择插件头的起始点。作为本发明的实施 例，可以以PCB的需插件平面的两边的中点为分割点，从分割点作这两边的平 行线，以该平行线为分割线，将PCB的插件表面分割成大小相同的四个部分。 以左上角的部分为第一象限区，以距离机器原点的直线距离最远的插件点作为 起始点。该起始点即为程序原点。在步骤S108中，调用优化程序对插件参数进行调整。作为本发明的实施例， 优化程序可以包括JVK优化程序，AVK优化程序，RH优化程序，以及RHS 优化程序中的部分或者全部。由于在后缀名为UDR的文件中，记录了插件程 序中STEP所对应的机器类型。根据该文件即可识别出机器类型，从而选择相应的优化程序对该机器的路径进行优化。即通过判断机器的类型，相应也就得 到了元器件的类型，即可选4奪相应的优化程序。在步骤S109中，将优化处理后的插件程序合成新插件程序文件。为了保存 优化后的路径，可以将优化后的插件程序合成新的插件程序文件，从而下次插 件时可直接通过读取该文件获得优化后的路径。新的插件程序文件仍为后缀名为NCD, UDR， POD的三种文件。在步骤S110中，根据新插件程序，获取优化后的插件头的移动路径。 在步骤Slll中，计算优化后的路径的优化总距离，优化总时间。针对每一种插件机器，根据其新的移动路径，计算插件头从程序原点开始经每一操作点 后回到程序原点的路径距离，即得到该机器的优化路线距离。利用该优化路线 距离除以该机器理论平均速度的值，即得到优化时间。三种机器的优化路线距 离之和即为优化总距离。三种机器的优化时间值之和即为优化总时间。在步骤S112中，判断优化总距离，优化总时间是否分别小于初始总距离， 初始总时间。由于对于插件程序优化前后来说，机器理论平均速度为一常数， 因此，仅比较优化前后的总距离的大小即可。在步骤S113中，显示插件程序当前已经处于优化状态的提示信息。当优化 前后的总距离，总时间不发生变化时，可能由于有些插件程序可能已经进行了 优化，而操作人员并不清楚这一情况而再次发出优化命令，此时，可以显示原 程序已处于优化状态的提示信息，并且不改变原始插件程序文件。在步骤S114中，显示插件程序已经优化完成的提示信息，并且输出优化后 的插件程序文件。当优化总距离，优化总时间，小于初始总距离，初始总时间 时，输出插件程序已完成优化的提示信息，并且输出NCD， UDR,以及POD 插件程序文件。在步骤S115中，根据优化后的插件路径进行插件。图2示出了本发明实施例提供的对JVK机器的插件程序的插件参数进行调 整的实施流程，详述如下在步骤S201中，参数传递交换。获^F又主插件程序中所有参数值，例如坐标、 跨距等所有参数的值。在步骤S202中，针对该跳线插件的路径的0; 90度两个方向，将同一方向 的所有跳线插件点连续排列。由于使用JVK机器插跳线元件时，在PCB板上 只区分0度及90度，即X、 Y方向，将O度方向的所有跳线插件点集合为一组， 以及将所有90度的跳线插件点集合为一组，并将两组跳线插件点连续排列，从 而JVK机器在执行跳线操作时，可将O (90)方向的所有跳线插件点一并执行 插件，再执行剩余的卯(0)上的插件操作，从而避免了机器的插件头在O,卯 方向上的经常性切换，从而节约了时间。在步骤S203中，计算所有跳线插件点的跨距，并按跨距的大小顺序，将 所有跳线插件点进行排序。按照所有跳线插件点的跨距的大小，对插件点进行排序(可以是从小到大 或从大到小)，作为本发明的实施例，可以将所有插件点依次分为多个组。这 样，在插件时，由于排序后的插件点的跨距变化幅度一般会比排序前的插件点 的跨距变化幅度小，从而可减少机器的跨距时间耗费。在步骤S204中，针对JVK插件程序，确定起始点。作为本发明的实施例， 可以选择离机器原点最远的点作为起始点。在步骤S205中，获取第i个跳线插件点M" i为一可变参数，其值域为2 到P1之间的所有整数，包括2,及P1，并且i的初始值为2。其中，P1为JVK 插件程序中总STEP的数目。在步骤S206中，获取第j个跳线插件点Mj。其中，j为一可变参数，其值 域为i+l到Pl之间的所有整数，包括i+l，以及Pl,并且其初始值为i+l。在步骤S207中，判断第i个插件点Mj与第i-l个插件点Mw的距离是否 小于第j个插件点Mj与第i-l个插件点Mw的距离。当Mi与MN1的距离小于Mj 与Mw的距离时，执行步骤S209。在步骤S208中，判断第i个插件点的跨距是否小于第j个插件点的跨距。当第i个插件点与第i-l个插件点的距离不小于第j个插件点与第i-l个插件点 的距离时，'判断第i个插件点的跨距是否小于第j个插件点的跨距。当第i个插件点的跨距小'于第j个插件点的跨距时，执行步骤S210。'在步骤S209中，交换插件点Mj与插件点Mi位置。即交换这两个插件点的 排序顺序，即交换这两个插件点的插件顺序。在步骤S210中，j的值加1。当第i个插件点的跨距大于或等于第j个插件 点的跨距时， <吏j的值加1 。在步骤S211中，判断j是否小于或等于Pl。判断增加l后的j是否小于 或等于Pl,当小于或等于P1时返回执行步骤S206。在步骤S212中，使i的值增加l。当增加l后的j大于P1时，使i的值增 加1。在步骤S213中，判断增加l后的i值是否小于Pl。判断增加l后的i值是 否小于Pl,当小于P1时，返回步骤S205。在步骤S214中，输出经过调整后的所有参数。当增加1后的i值不小于 Pl时，说明排序已经完成，则输出经过调整后的所有参数。在上述步骤中，步骤S205到步骤S211中，实际上是对所有跳线插件点进 行再次排序，从而使每一跳线插件点与其前一跳线插件点的距离不大于其后任 意跳线插件点与其前一跳线插件点的距离，并且相邻的两个跳线插件点之间的 跨距差增大，从而使调整插件参数后的插件程序对应的跳线的插件路径得到了 优化。图3示出了本发明实施例提供的对AVK机器的插件程序的插件参数进行调 整的实施流程，详述如下在步骤S301中，参数传递交换。获取主插件程序中所有参数值，例如坐标、 跨距等所有参数的值。件时，需要考虑元件的极性，即AVK机器处理轴向元件时，可能在O度，90 度，180度，以及'270度进行操作。为了避免了机器的插件头在此四个方向上 的经常性切换，分别将每一角度上的所有轴向元件插件点集合为一'组，即每个 角度对应一组，从而AVK机器在执行轴向元件插件时， 一组一组地进行插件， 即当完成了 一个角度上所有的轴向元件的插件后再进行下一角度的插件，从而 避免了机器的插件头在四个方向上的经常性切换，从而节约了时间。在步骤S303中，计算所有轴向元件插件点的跨距，并按跨距的大小顺序， 将所有轴向元件插件点进行排序。按照所有轴向元件插件点的跨距的大小，对插件点进行排序(可以是从小 到大或从大到小)，作为本发明的实施例，可以将所有插件点依次分为多个组。 这样，在插件时，由于排序后的插件点的跨距变化幅度-一般会比排序前的插件 点的跨距变化幅度小，从而可减少机器的跨距时间耗费。在步骤S304中，针对同一轴向元件插件头，计算所有插件点中每两个插件 点的距离。JVK插件机器仅有一种插件头，而AVK插件机器则需要进行电阻， 二极管等多种元件的插件，因此，AVK机器有多个插件头。在步骤S305中，将PCB分成多个象限，计算各轴向元件插件头在每个象 限中的插件点的数目，即统计每一轴向元件插件头对应的所有轴向元件插件点 所在的区域。例如，可以将PCB分为四个象限，其方法可参照步骤S107。当 然，也可以将该四个象限进一步划分。在步骤S306中，统计X方向的O度，180度，Y方向的90度，270度的 扭角数目。在步骤S307中，判断是否存在180度，或者270度的扭角。若不存在180 度或者270度的扭角时，直接执行步骤S309。在步骤S308中，显示需要调整原程序的轴向元件插件头T方向的提示信 息。当存在180度或者270度的扭角时，给出提示信息。由此，用户可根据需 要进行手动修改原程序。在步骤S309中，才艮据各轴向元件插件头对应的插件点在各个象限的分布情况，对所有插件点进行排序。作为本发明的实施例，可以根据各轴向元件插件 头对应的插件点在各个象限的务布情况，对每一轴向元件插件头进行标记。'标记方法如下轴向元件插件头对应的所有插件点均分布在第一象限，则将该插 件头标记为1区间插件头Z1;轴向元件插件头对应的所有插件点均分布在第 二象限，则将该插件头标记为2区间插件头Z2;其它的插件点均分布在一个 象限的插件头相应地类似标记为3区间插件头Z3， 4区间插件头Z4;分布在 第一，二象限，则将该插件头标记为Z1-2,其它的插件点分别分布在二个象 限的插件头相应地类似地标记为Zl-3， Zl-4， Z2-3, Z2-4， Z3漏4;分布在第 一，二，三象限，则将该插件头标记为Zl-2-3，其它的插件点分别分布在三 个象限的插件头相应地类似地标记为Zl画2-4， Z1-3-4, Z2-3-4;分布在第一， 二，三，四象限，则将该插件头标记为Zl-2-3-4。然后，根据轴向元件插件头的标记，对所有的插件点进行排序。作为本发 明的实施例，执行径向元件插件的区域顺序是从第一象限依次执行到第四象限， 因此，插件点排序顺序为1区间插件头Z1对应的所有插件点，Z12对应的所 有插件点，然后依次为2区间插件头Z2， Z2-3， 3区间插件头Z3， Z3-4, 4 区间插件头Z4， Zl-4， Zl-3-4， Zl-3， Zl-2國3-4， Z2-3-4， Z2陽4， Zl-2隱3， Zl隱2-4 对应的所有插件头。在步骤S310中，获取第i个轴向元件插件点Ni。 i为一可变参数，其值域 为2到P2之间的所有整数，包括2，及P2，并且i的初始值为2。其中，P2为 AVK插件程序中总STEP的数目。在步骤S311中，获取第j个轴向元件插件点Nj。其中，j为一可变参数， 其值域为i+l到P2之间的所有整数，包括i+l，以及P2，并且其初始值为i+l。在步骤S312中，判断第i个插件点Ni与第i-l个插件点Nw的距离是否大 于或等于第i-l个插件点Nw与第j个插件点Nj的距离。当Nj与Nw的距离大 于H与Nw的距离时，执行步骤S316。在步骤S313中，判断第j个插件点与第i-l个插件点的扭角之差的绝对值， 是否小于或等于，第i个插件点与第i-l个插件点的扭角之差的绝对值。当Nj与Nw的距离小于或者的等于H与Nw的距离时，判断Nj与N"的扭 角之差的绝对值，是否小于或等于，Ni与Nw的扭角之差的绝对值。当Nj与 Nw的扭角之差的绝对值，大于，Ni与Nw的扭角之差的绝对值时，执行步骤 S316。在步骤S3"中，判断第j个插件点与第i-l个插件点的跨距之差的绝对值， 是否小于或等于，第i个插件点与第i-l个插件点的跨距之差的绝对值。当Nj 与Nw的扭角之差的绝对值，小于或等于，Nj与Nw的扭角之差的绝对值时， 进一步判断Nj与Nw的跨距之差的绝对值，是否小于或等于，Ni与Nw的跨距 之差的绝对值。当Nj与Nw的跨距之差的绝对值大于Ni与Nw的跨距之差的绝 对值时，执行步骤S316。在步骤S315中，交换第j个插件点与第i个插件点的顺序。在步骤S316中，j的值增加1。在步骤S317中，判断第j个插件头Zj与第i-l个插件头Zw之差的绝对值 是否小于a,其中a为正整数。根据需要，可以调整a的大小，并且，根据经 验3为a的一个较佳值。当Zj与Zw之差的绝对值小于或等于a时，返回步骤 S311。在步骤S318中，使i的值增加1。当Zj与Zw之差的绝对值大于a时，使 i的值增加1。在步骤S319中，判断i是否小于P2。当i小于P2时，返回步骤S310。 在步骤S320中，输出经过调整后的所有参数。当增加1后的i值不小于 P2时，说明排序已经完成，则输出经过调整后的所有参凄丈。在上述步骤中，步骤S310到步骤S319，实际上是对所有轴向元件插件点 进行再次排序，从而4吏每一轴向元件插件点与其前一轴向元件插件点的距离不 大于其后任意轴向元件插件点与其前一轴向元件插件点的距离，并且该轴向元件插件点与其前一轴向元件插件点的扭角之差的绝对值小于该其后任意轴向元 件插件点与该其前一轴向元件插件点的扭角之差的绝对值，并且该轴向元件插 件点'与该其前一轴向元件插件点的跨距之差的绝对值小于该其后任意轴向元件插件点与该其前一轴向元件插件点的跨距之差的绝对值，从而使调整插件参数 后的插件程序对应的轴向元件的插件路径得到了优化。图4示出了本发明实施例提供的对RH机器的插件程序的插件参数进行调 整的实施流程，详述如下在步骤S401中，参数传递交换。获if又主插件程序中所有参数值，例如坐标、 跨距等所有参数的值。在步骤S402中，针对径向元件插件路径的O， 90度两个方向，将同一方向的 所有径向元件插件点连续排列。由于使用RH机器处理径向元件时，只区分O度， 及90度。为了避免了机器的插件头在此两个方向上的经常性切换，将O度方向的 所有径向元件插件点集合为一组，以及将所有90度的径向元件插件点集合为一 组，并将两组径向元件插件点连续排列，从而RH机器在执行径向元件插件时， 可将O ( 90 )度方向的所有径向元件插件点一并执行插件，再执行剩余的90 ( 0 ) 度方向上的插件操作，从而避免了机器的插件头在两个方向上的经常性切换， 从而节约了时间。在步骤S403中，针对同一径向元件插件头，计算所有插件点中每两个插件 点的距离。在步骤S404中，将PCB分成多个象限，计算各径向元件插件头在每个象限 中的插件点的数目，即统计每一径向元件插件头对应的所有径向元件插件点所 在的区域。在步骤S405中，统计X方向的O度，Y方向的90度的扭角数目。 在步骤S406中，才艮据各径向元件插件头对应的插件点在各个象限的分布情 况，对所有插件点进行排序。作为本发明的实施例，可以根据各径向元件插件 头对应的插件点在各个象限的分布情况，对每一径向元件插件头进行标记。标记方法如下径向元件插件头对应的所有插件点均分布在第一象限，则将该插 件头标记为1区间插件头Z1;径向元件插件头对应的所有插件点均分布在第 二象限，则特该插件头标记为2区间插件头Z2;其它的插件点均分布在一个 象限的插件头相应地类似标记为3区间插件头Z3， 4区间插件头Z4;分布在 第一，二象限，则将该插件头标记为Z1-2,其它的插件点分别分布在二个象 限的插件头相应地类似地标记为Z1-3, Zl-4， Z2画3， Z2-4, Z3-4;分布在第 一，二，三象限，则将该插件头标记为Z1-2-3,其它的插件'点分别分布在三 个象限的插件头相应地类似地标记为Zl-2-4， Z1-3-4, Z2隱3-4;分布在第一， 二，三，四象限，则将该插件头标记为Zl-2-3-4。然后，根据径向元件插件头的标记，对所有的插件点进行排序。作为本发 明的实施例，执行径向元件插件的区域顺序是从第一象限依次执行到第四象限， 因此，插件点排序顺序为1区间插件头Zl对应的所有插件点，Z12对应的 所有插件点，然后依次为2区间插件头Z2， Z2-3, 3区间插件头Z3， Z3-4, 4区间插件头Z4， Zl-4， Z1-3-4, Zl-3， Zl-2画3-4， Z2画3-4， Z2-4, Zl-2國3， Zl画2-4 对应的所有插件头。在步骤S407中，获取第i个径向元件插件点Qi。 i为一可变参数，其值域 为2到P3之间的所有整数，包括2，及P3，并且i的初始值为2。其中，P3为 RH插件程序中总STEP的数目。在步骤S408中，获取第j个径向元件插件点Qj。其中，j为一可变参数， 其值域为i+l到P3之间的所有整数，包括i+l，以及P2，并且其初始值为i+l。在步骤S409中，判断第i个径向元件插件点Qi与第i-l个径向元件插件点Q" 的距离是否大于或等于第i-l个径向元件插件点Qw与第j个径向元件插件点Qj的 距离。当Qj与Qw的距离大于Qi与Qw的距离时，执行步骤S412。在步骤S410中，判断第j个插件点与第i-l个插件点的扭角之差的绝对值， 是否小于或等于，第i个插件点与第i-l个插件点的扭角之差的绝对值。当Qj 与Qw的距离小于或者等于Qi与Q"的距离时，判断Qj与Q"的扭角之差的绝对值是否小于Qi与Qw的扭角之差的绝对值。当Qj与QM的扭角之差的绝对值大于Qi与Qi-i的扭角之差的绝对值时，执行步骤S412。在步骤S411中，'交换第j个插件点与第i个插件点的顺序。'当Qj与QM 的距离小于或者等于Qi与Qw的距离，并且Qj与Q"的扭角之差的绝对值小于 或等于Qi与Q"的扭角之差的绝对值时，交换第j个插件点与第i个插件点的 位置。在步骤S412中，j的值增加1。在步骤S413中，判断第j个插件头Zj与第i-1个插件头Zw之差的绝对值 是否小于b，其中b为正整数。根据需要，可以调整b的大小，并且，根据经 验2为b的一个较佳值。当Zj与Zw之差的绝对值小于或等于b时，返回步骤 S408。。在步骤S414中，使i的值增加l。当Zj与Zw之差的绝对值大于b时，使 i的值增加1。在步骤S415中，判断i是否小于P3。当i小于P3时，返回步骤S407。在步骤S416中，输出经过调整后的所有参数。当增加1后的i值不小于 P3时，说明排序已经完成，则输出经过调整后的所有参数。在上述步骤中，步骤S407到步骤S415,实际上是对所有径向元件插件点 进行再次排序，从而使每一径向元件插件点与其前一径向元件插件点的距离小 于其后任意径向元件插件点与该其前一径向元件插件点的距离，并且该径向元 件插件点与该其前一径向元件插件点的扭角之差的绝对值小于该其后任意径向 元件插件点与该其前一径向元件插件点的扭角之差的绝对值，从而使调整插件 参数后的插件程序对应的径向元件的插件路径得到了优化。图5示出了本发明实施例提供的对RHS机器的插件程序的插件参数进行调 整的实施流程，由于RHS机器为RH机器的升级版本，在RH及RHS中，一 般仅用其中一种机器对径向元件进行插件，若使用RHS对径向元件进行插件 时，其流程详述如下在步骤S501中，参数传递交换。获取主插件程序中所有参数值，例如坐标、 跨距等所有参数的值。在步骤S502中，针对径向元件插件^各径的0， 9Q， 180,以及270度四个方向， 将同 一方向的所有径向元件插件点连续排列。由于使用RHS机器处理径向元件 时，区分元件的极性，即RHS机器处理径向元件时，可能在O度，90度，180度， 以及270度进行操作。为了避免了机器的插件头在此四个方向上的经常性切换， 分别将每一 角度上的所有径向元件插件点集合为 一组，即每个角度对应 一组， 从而RHS机器在执行径向元件插件时， 一组一组地进行插件，即当完成了一个 角度上所有的径向元件的插件后再进行下一角度的插件，从而避免了机器的插 件头在四个方向上的经常性切换，从而节约了时间。在步骤S503中，统计X方向，Y方向的扭角数目。即统计O度，90度，180 度，以及270度四个角度的扭角数目。在步骤S504中，判断其扭角为180度的插件点数目是否大于0。当不大于O 度时，执行步骤S508。在步骤S505中，显示需要调整原插件程序的插件头T方向的提示信息。在步骤S506中，将PCB分成多个象限，计算各插件头在每个象限中的插件 点的lt目。在步骤S507中，根据插件点需要的径向元件的高度，对所有径向元件插件 点进行排序。在步骤S508中，获取第i个插件点Ri。 i为一可变参数，其值域为2到P4 之间的所有整数，包括2，及P4，并且i的初始值为2。其中，P4为RHS插件 程序中总STEP的数目。并且Rj的扭角为Ti。在步骤S509中，获if又第j个插件点Rj。其中，j为一可变参数，其值域为 i+l到P4之间的所有整数，包括i+l，以及P4，并且其初始值为i+l。并且Rj 的扭角为Tj。在步骤S510中，判断第i个插件点Ri与第i-l个插件点Rw的距离是否大于或等于第i-l个插件点Rw与第j个插件点Rj的距离。当Ri与Rw的距离小于第i-l个插 件点Rw与第j个插件点Rj的距离时，执行步骤S517。在步骤S511中，判断Rj的扭角是否与Ri的扭角相等。当Ri与Rw的距离大于 或等于第i-l个插件点R"与第j个插件点Rj的距离时，判断Rj的扭角是否与Ri的扭 角相等。当Rj的扭角与Ri的扭角不相等时，执行步骤S517。在步骤S512中，当Tj为O度时，判断Xj》Xi是否成立。当Xj》Xi成立时执行 '步骤S516,否则执行步骤S517。在步骤S513中，当Tj为90度时，判断Xj《Xi是否成立。当Xj《Xi成立时执行 步骤S516,否则执行步骤S517。在步骤S514中，当Tj为180度时，判断Xj^Xi是否成立。当Xj》Xi成立时执 行步骤S516,否则执行步骤S517。在步骤S515中，当Tj为270度时，判断Xj《Xj是否成立。当Xj《Xi成立时执 行步骤S516,否则执行步骤S517。在步骤S516中，交换第j个插件点与第i个插件点的顺序。在步骤S517中，j的值增加l。在步骤S518中，判断j是否大于P4。当j不大于P4时，返回步骤S509。 在步骤S519中，使i值增加l。在步骤S520中，判断加l后的i是否小于P4。当力口l后的i小于P4时，返回步 骤S508。在步骤S521中，输出经过调整后的所有参数。当增加1后的i值不小于 P4时，说明排序已经完成，则输出经过调整后的所有参数。在上述步骤中，步骤S508到步骤S520,实际上是对所有径向元件插件点 进行再次排序，从而使每一径向元件插件点与其前一径向元件插件点的距离小 于其后任意径向元件插件点与该其前一径向元件插件点的距离，并且该径向元 件插件点的扭角与该任意径向元件插件点的扭角不相等，从而使调整插件参数 后的插件程序对应的径向元件的插件路径得到了优化。图6示出了本发明实施例提供的在PCB板上自动元器件插件系统的结构，该 插件系统可以为内置于自动元器件插件机器内的软件单元、硬件单元或者软硬 件结合的单元。该插件系统包括路径获取单元1,插件参数调整单元2，调用模块3，插件 路径生成单元4以及插件单元5。其中，插件参数调整单元2包括跳线插件优 化单元21,轴向元件插件优化单元22,径向元件RH插件优化单元23，径向 元件RHS插件优化单元24。其中，跳线插件优化单元21又包括跳线的方向排 序模块211，跳线的跨距排序模块212,以及跳线的插件点重排模块213。轴向 元件插件优化单元22又包括轴向元件的方向排序模块221，轴向元件的跨距排 序模块222,轴向元件的插件头排序模块223,轴向元件的插件点重排模块224。 径向元件RH插件优化单元23又包括第一方向排序模块231，第一插件头排序 模块232， RH径向元件的插件点重排模块233。径向元件RHS插件优化单元 24又包括第二方向排序模块241，径向元件的高度排序模块242,以及第二插 件点重排模块243。在本发明的实施例中，由路径获取单元1获取插件头进行插件的插件路径， 并由调用模块3调用插件参数调整单元2对该插件参数进行调整，插件路径生 成单元4根据调整后的插件参数生成对优化的插件路径，插件单元5再根据优 化后的路径进行插件。当自动元器件为跳线时，路径优化单元2的跳线插件优化单元21对跳线插 件的路径进行优化，该跳线插件优化单元使用以下至少一个;f莫块进行优化跳 线的方向排序模块211，针对该跳线插件的路径的0， 90度两个方向，将同一 方向的所有跳线插件点连续排列；跳线的跨距排序模块212计算所有跳线插件 点的跨距，并按跨距的大小顺序，将该跳线插件点进行排序；跳线的插件点重 排模块213对所有跳线插件点进行排序，使每一跳线插件点与其前一跳线插件 点的距离不大于其后任意跳线插件点与其前一跳线插件点的距离，并且相邻的 两个跳线插件点之间的跨距差增大。当自动元器件为轴向元件时，路径优化单元2的轴向元件插件优化单元22 对轴向元件插件的路径进行优化，该轴向元件插件优化单元使用以下至少一个模块进行优化轴向元件的方向排序模块221针对该轴向元件插件路径的0， 90, 180, 270度四个方向，将同一方向的所有轴向元件插件点连续排列；轴向 元件的跨距排序模块222计算所有轴向元件插件点的跨距，并按跨距的大小顺 序，将该轴向元件插件点进行排序；轴向元件的插件头排序模块223将PCB划 分为多个区域，统计每一轴向元件插件头对应的所有轴向元件插件点所在的区 域，并根据该轴向元件插件头对应的轴向元件插件点所在区域，以及执行轴向 元件插件的区域顺序，对各个轴向元件插件头的插件顺序进行排列；轴向元件的插件点重排才莫块224对所有轴向元件插件点进行排序，使每一轴向元件插件 点与其前一轴向元件插件点的距离小于其后任意轴向元件插件点与该其前一轴向元件插件点的距离，该轴向元件插件点与该其前一轴向元件插件点的扭角之 差的绝对值小于该其后任意轴向元件插件点与该其前一轴向元件插件点的扭角 之差的绝对值，并且该轴向元件插件点与该其前一轴向元件插件点的跨距之差 的绝对值小于该其后任意轴向元件插件点与该其前一轴向元件插件点的跨距之 差的绝对值。当自动元器件为径向元件并且使用RH机器对该径向元件进行插件时，径 向元件RH插件优化单元23对径向元件RH插件的^各径进行优化，该径向元件 RH插件优化单元23使用以下至少一个模块进行优化第一方向排序模块231 针对该径向元件插件路径的0， 90度两个方向，将同一方向的所有径向元件插 件点连续排列；第一插件头排序模块232将PCB划分为多个区域，统计每一径 向元件插件头对应的所有径向元件插件点所在的区域，并根据该径向元件插件 头对应的径向元件插件点所在区域，以及执行径向元件插件的区域顺序，对各 个径向元件插件头的插件顺序进行排列；RH径向元件的插件点重排模块233 对所有径向元件插件点进行排序，使每一径向元件插件点与其前一径向元件插 件点的距离小于其后任意径向元件插件点与该其前一径向元件插件点的距离，并且该径向元件插件点与该其前一径向元件插件点的扭角之差的绝对值小于该 其后任意径向元件插件点与该其前一径向元件插件点的扭角之差的绝对值。当自动元器件为径向元件并且使用RHS机器对该径向元件进'行插件时，径向元件RHS插件优化单元24对径向元件RHS插件的路径进行优化，该径向元 件RHS插件优化单元24使用以下至少一个模块进行优化第二方向排序模块 241针对该插件^各径的0， 90， 180, 270度四个方向，将同一方向的所有插件 点连续排列；径向元件的^度排序模块242根据所有插件点的高度，^"各插件 点进行排序；第二插件点重排模块243对所有插件点进行排序，使每一插件点 与其前一插件点的距离小于其后任意插件点与该其前一插件点的距离，并且该插件点的扭角与该任意插件点的扭角不相等。综上所述，在本发明的实施例中，通过优化程序对原始的插件程序中的插 件参数进行调整，根据调整后的参数生成优化的插件路径，并根据优化后的插 件路径进行插件，从而不仅改进了插件效率，而且避免了人为地修改插件程序 导致人力耗费，插件效率改进不明显的问题。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种在PCB板上自动插件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤获取在PCB板上插元器件的插件路径；调用优化程序对插件参数进行调整；根据调整后的插件参数生成优化后的插件路径；根据所述优化后的插件路径进行插件。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取在PCB板上插元器 件的插件路径的步骤具体包括以下步骤—获取插件程序数据；拆分插件程序数据；分离插件程序中的跳跃项；删除插件程序中的无效的控制项；才艮据分离出跳跃项，以及删除了无效控制项后的插件程序，计算出在PCB 板上插元器件的插件路径。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述调用优化程序对插件参数 进行调整的步骤之前还包括以下步骤确定起始插件点；所述调用优化程序对插件参数进行调整的步骤具体为 调用优化程序对除起始插件点外的所有插件点进行排序； 所述调用优化程序对插件参数进行调整的步骤之后还包括以下步骤 将插件参数调整后的程序数据组合成插件程序文件。
4、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述调用优化程序对插件参数 进行调整的步骤包括判断元器件的类型，如果元器件为跳线，则执行以下至少一项步骤 针对所述跳线插件的路径的0， 90度两个方向，将同一方向的所有跳线插件点连续排列；计算所有跳线插件点的跨距，并按跨距的大小顺序，将所述跳线插件点进行排序；对所有跳线插件点进行排序，使每一跳线插件点与其前一跳线插件点的距 离不大于其后任意跳线插件点与其前一跳线插件点的距离，并且相邻的两个跳 线插件点之间的3争距差增大。
5、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述调用优化程序对插件参数 进行调整的步骤包括判断元器件的类型，如果元器件为轴向元件，则执行以下至少一项步骤 针对所述轴向元件插件路径的0, 90, 180， 270度四个方向，将同一方向的所有轴向元件插件点连续排列；计算所有轴向元件插件点的跨距，并按跨距的大小顺序，将所述轴向元件插件点进行排序；将PCB划分为多个区域，统计每一轴向元件插件头对应的所有轴向元件插 件点所在的区域，并根据所述轴向元件插件头对应的轴向元件插件点所在区域， 以及执行轴向元件插件的区域顺序，对各个轴向元件插件头的插件顺序进行排列；对所有轴向元件插件点进行排序，使每一轴向元件插件点与其前一轴向元 件插件点的距离小于其后任意轴向元件插件点与所述其前一轴向元件插件点的 距离，所述轴向元件插件点与所述其前一轴向元件插件点的扭角之差的绝对值 小于所述其后任意轴向元件插件点与所述其前一轴向元件插件点的扭角之差的 绝对值，并且所述轴向元件插件点与所述其前一轴向元件插件点的跨距之差的 绝对值小于所述其后任意轴向元件插件点与所述其前一轴向元件插件点的跨距 之差的绝对值。
6、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述调用优化程序对插件参数 进行调整的步骤包括判断元器件的类型，如果元器件为径向元件，则执行以下至少一项步骤针对所述径向元件插件路径的0， 90度两个方向，将同一方向的所有径向 元件插件点连续排列；将PCB划分为多个区域，统计每一径向元件插件头对应的所有径向元件插 件点所在的区域，并根据所述径向元件插件头对应的径向元件插件点所在区域， 以及执行径向元件插件的区域顺序，对各个径向元件插件头的插件顺序进行排歹;；对所有径向元件插件点进軒排序，使每一径向元件插件点与其前一径向元 件插件点的距离小于其后任意径向元件插件点与所述其前一径向元件插件点的 距离，并且所述径向元件插件点与所述其前一径向元件插件点的扭角之差的绝 对值小于所述其后任意径向元件插件点与所述其前一径向元件插件点的扭角之 差的绝对值。
7、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述调用优化程序对插件参数 进行调整的步骤包括判断元器件的类型，如果元器件为径向元件，则执行以下至少一项步骤 针对所述径向元件插件路径的0， 90， 180, 270度四个方向，将同一方向 的所有径向元件插件点连续排列；对所有径向元件插件点进行排序，使每一径向元件插件点与其前一径向元 件插件点的距离小于其后任意径向元件插件点与所述其前一径向元件插件点的 距离，并且所述径向元件插件点的扭角与所述任意径向元件插件点的扭角不相等。
8、 一种在PCB板上自动插件的系统，其特征在于，所述系统包括 路径获取单元，用于获取在PCB板上插元器件的插件路径； 插件参数调整单元，用于对插件参数进行调整；调用模块，用于调用插件参数调整单元；插件路径生成单元，用于根据调整后的插件参数生成对优化的插件路径；以及插件单元，用于根据优化后的路径进行插件。
9、如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述插件参数调整单元包括跳 线插件优化单元，所述跳线插件优化单元用于当元器件为跳线时，对跳线插件 的参数进行调整，所述跳线插件优化单元包括以下至少一个模块跳线的方向排序模块，用于针对所述跳线插件的路径的0， 90度两个方向， 将同 一方向的所有跳线插件点连续排列；跳线的跨距排序模块，用于计算所有跳线插件点的跨距，并按跨距的大小 顺序，将所述跳线插件点进行排序；以及跳线的插件点重排模块，用于对所有跳线插件点进行排序，使每一跳线插 件点与其前一跳线插件点的距离不大于其后任意跳线插件点与其前一跳线插件 点的距离，并且相邻的两个跳线插件点之间的跨距差增大。
10、如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述插件参数调整单元包括轴向元件插件优化单元，所述轴向元件插件优化单元用于当自动元器件为轴向 元件时，对轴向元件插件的参数进行调整，所述轴向元件插件优化单元包括以下至少一个模块轴向元件的方向排序模块，用于针对所述轴向元件插件路径的O, 90, 180, 270度四个方向，将同一方向的所有轴向元件插件点连续排列；轴向元件的跨距排序模块，用于计算所有轴向元件插件点的跨距，并按跨 距的大小顺序，将所述轴向元件插件点进行排序；轴向元件^插件头排序模块，用于将PCB划分为多个区域，统计每一轴向 元件插件头对应的所有轴向元件插件点所在的区域，并#>据所述轴向元件插件 头对应的轴向元件插件点所在区域，以及执行轴向元件插件的区域顺序，对各 个轴向元件插件头的插件顺序进行排列；以及轴向元件的插件点重排模块，用于对所有轴向元件插件点进行排序，使每 一轴向元件插件点与其前一轴向元件插件点的距离小于其后任意轴向元件插件点与所述其前一轴向元件插件点的距离，所述轴向元件插件点与所述其前一轴 向元件插件点的扭角之差的绝对值小于所述其后任意轴向元件插件点与所述其 前一轴向元件fe件点的扭角之差的绝对值，并且所述轴向先件插件点与所述其 前一轴向元件插件点的^,距之差的绝对值小于所述其后任意轴向元件插件点与 所述其前一轴向元件插件点的跨距之差的绝对值。
11、 如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述插件参数调整单元包括 径向元件第一插件优化单元，所述径向元件第一插件优化单元用于当自动元器件为径向元件时，对径向元件RH插件的参数进行调整，所述径向元件第一插 件优化单元包括以下至少 一个模块第一方向排序模块，用于针对所述径向元件插件路径的0， 90度两个方向， 将同 一方向的所有径向元件插件点连续排列；第一插件头排序模块，用于将PCB划分为多个区域，统计每一径向元件插 件头对应的所有径向元件插件点所在的区域，并根据所述径向元件插件头对应 的径向元件插件点所在区域，以及执行径向元件插件的区域顺序，对各个径向 元件插件头的插件顺序进行排列；以及第一插件点重排模块，用于对所有径向元件插件点进行排序，使每一径向 元件插件点与其前一径向元件插件点的距离小于其后任意径向元件插件点与所 述其前一径向元件插件点的距离，并且所述径向元件插件点与所述其前一径向元件插件点的扭角之差的绝对值小于所述其后任意径向元件插件点与所述其前 一径向元件插件点的扭角之差的绝对值。
12、 如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述插件参数调整单元包括 径向元件第二插件优化单元，所述径向元件第二插件优化单元用于当自动元器 件为径向元件时，对径向元件RHS插件的参数进行调整，所述径向元件第二插 件优化单元包括以下至少 一个模块第二方向排序模块，用于针对所述插件路径的0， 90, 180， 270度四个方向，将同一方向的所有插件点连续排列；径向元件的高度排序模块，用于根据所有插件点的高度，对各插件点进行 排序；以及第二插件点重排模块，用于对所有插件点进行排序，使每一插件点与其前 一插件点的距离小于其后任意插件点与所述其前一插件点的距离，并且所述插 件点的扭角与所述任意插件点的扭角不相等。
13、 一种在PCB板上自动插件的设备，其包括在PCB板上自动插件的系 统，其特征在于，所述系统包括路径获取单元，用于获取在PCB板上插元器件的插件路径； 插件参数调整单元，用于对插件参数进行调整； 调用模块，用于调用插件参数调整单元；插件路径生成单元，用于根据调整后的插件参数生成对优化的插件路径；以及插件单元，用于一艮据优化后的路径进行插件。
全文摘要
本发明适用于电子制造领域，提供了一种在PCB板上自动插件的方法、系统及设备，所述方法包括以下步骤获取在PCB板上插元器件的插件路径；调用优化程序对插件参数进行调整；根据调整后的插件参数生成优化后的插件路径；根据所述优化后的插件路径进行插件。在本发明的实施例中，通过优化程序对原始的插件程序中的插件参数进行调整，根据调整后的参数生成优化的插件路径，并根据优化后的插件路径进行插件，从而不仅改进了插件效率，而且避免了人为地修改插件程序导致人力耗费，插件效率改进不明显的问题。
文档编号H05K13/04GK101257788SQ20071012491
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年12月7日
发明者甄幸文 申请人:深圳创维－Rgb电子有限公司