電子整機ＳＭＴ生產線虛擬制造系統及其實現方法技術方案

本發明專利技術涉及一種電子整機ＳＭＴ生產線虛擬制造系統及其實現方法，根據組裝方式和自動化程度，設計ＳＭＴ生產線工藝流程和參數，并且３Ｄ動畫顯示ＳＭＴ生產線工藝流程；再讀入ＥＤＡ設計文件，進行市場上主流機型的關鍵設備的摸擬編程，并將數據輸入到組裝數據庫中；再在ＶＣ＋＋６．０環境下采用面向對象技術和ＯｐｅｎＧＬ技術，自動進行ＳＭＴ關鍵設備機構工作過程３Ｄ仿真；并可自動進行制造性分析。本發明專利技術能在最短時間內為ＳＭＴ生產線和關鍵設備程序設計的數據修改提供直觀依據，以達到開發周期短、成本低、生產效率高的目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電子整機SMT生產線虛擬制造系統及其實現方法。
技術介紹
虛擬制造(Virtual Manufacturing, VM)是實際制造在計算機上的本質實現，采 用計算機建模與仿真技術，通過三維模型及動畫或虛擬現實，實現產品的設計、工藝規劃、 加工制造、質量檢驗等產品制造的本質過程，以增強制造過程各級的決策與控制能力。表面 組裝技術(Surface Mounting Technology, SMT)被譽為電子工業第四次革命，SMT生產線 是電子整機制造的主體和核心，SMT生產線主要設備包括貼片機、絲印機、點膠機、回流焊 爐、波峰焊爐和AOI測試機等。電子產品在組裝生產之前，制造工程師必須對SMT生產線主要設備編程并反復試 生產，以確保操作規程的可行性和正確性，反復修改直到最后定型，再投入實際的批量生 產。這樣就使得生產準備時間很長，投入資金很大。隨著市場競爭的加劇，產品交貨周期必 須縮短，生產成本必須控制。目前，國內外均是針對單臺設備(主要是貼片機)開發離線編 程系統，只能縮短設備CAM編程時間，還需反復試生產。因此如果可以提供一套電子整機 SMT生產線虛擬制造系統及其實現方法，按照所設計的SMT關鍵設備的摸擬程序，能3D動畫 模擬SMT關鍵設備工作過程，能實時、并行地模擬出其未來組裝全過程及對設計的影響，預 測PCB組裝的性能、成本和可制造性，從而有助于更有效、更經濟靈活地組織生產，使工廠 和車間的資源得到合理配置，使生產布局更合理、更有效，以達到開發周期短、成本低、生產 效率高的目的。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提出一種電子整機SMT生產線虛擬制造系統及其實 現方法，該系統根據EDA設計的電子整機板級電路，能3D可視化模擬SMT生產線工藝過程； 按照所設計的SMT關鍵設備的摸擬程序，能3D動畫模擬SMT關鍵設備工作過程，在3D仿真 過程中對摸擬編程的錯誤進行檢測，實時提示和存檔。該系統在最短時間內為SMT生產線 和關鍵設備程序設計的數據修改提供直觀依據，以達到開發周期短、成本低、生產效率高的 目的。本專利技術所采用的技術方案為一種電子整機SMT生產線虛擬制造系統，該系統包 含5個模塊1、EDA輸入模塊讀入EDA設計文件，從中提取PCB板設計的信息；2,SMT生產線工藝可視化仿真模塊根據PCB組裝方式和生產線自動化程度，設計 SMT生產線工藝流程和參數，并且3D動畫顯示SMT生產線工藝流程；3、SMT關鍵設備摸擬編程與加工過程3D可視化仿真模塊在VC++6. 0環境下，先 讀入EDA設計文件，再由工程師進行CAM模擬編程，系統自動生成貼裝順序程序文件，并將 數據存入貼裝數據庫中；系統采用3DMax、UG、ProE等建模軟件工具，建立SMT關鍵設備的仿真模型，再在VC++6. 0環境下采用面向對象技術和OpenGL技術自動進行SMT關鍵設備靜 態3D仿真；采用圖形變換技術和雙緩存技術，并按照所設計的SMT關鍵設備的CAM模擬程 序，系統自動進行SMT關鍵設備機構工作過程3D動畫仿真。SMT關鍵設備包括絲印機、點 膠機、貼片機、回流爐、波峰焊、AOI測試機等。4、可制造性分析模塊根據CAM程序文件、組裝數據庫和規則數據庫的可制造性 參數比較，在3D仿真過程中對SMT關鍵設備編程的錯誤進行檢測，實時提示和存檔；規則 數據庫是系統各種關鍵設備的SMT技術工藝要求建立的，包括絲印規則庫、貼片規則庫、 點膠規則庫、回流焊規則庫、波峰焊規則庫、AOI規則庫，可制造性參數是各種關鍵設備的關 鍵SMT技術工藝要求參數。例如進行貼片機模擬編程時，CAM程序文件若沒有標號定位編 程，組裝數據庫就沒有相應標號定位的數據，比較組裝數據庫與規則數據庫的數據，即可檢 測出錯誤，并在進行3D仿真過程的同時，直觀顯示錯誤位置和類型。5、組裝數據庫模塊工程師進行SMT關鍵設備模擬編程和建立CAM程序文件同時， 系統自動生成組裝數據庫，包括絲印數據庫、貼片數據庫、點膠數據庫、回流焊數據庫、波 峰焊數據庫、AOI數據庫。組裝數據庫主要用于SMT關鍵設備加工過程可視化仿真和可制 造性分析。EDA輸入模塊輸出端連接SMT關鍵設備摸擬編程與3D可視化仿真模塊，SMT關鍵 設備摸擬編程模塊輸出端連接組裝數據庫模塊，組裝數據庫模塊輸出端連接關鍵設備3D 仿真模塊和可制造性分析模塊。同時，本專利技術還提供了一種利用電子整機SMT生產線虛擬制造系統實現電子整機 SMT生產線虛擬制造的方法，該方法包括以下步驟1) EDA輸入模塊讀入EDA設計文件，從中提取PCB板設計的信息；2) SMT生產線工藝可視化仿真模塊根據PCB組裝方式和生產線自動化程度，設計 SMT生產線工藝流程和參數，并且3D動畫顯示SMT生產線工藝流程；3) SMT關鍵設備摸擬編程與加工過程可視化3D仿真模塊先讀入EDA設計文件，進 行模擬編程，自動生成貼裝順序程序文件，并將數據存入貼裝數據庫中；根據3DMax、UG或 ProE建模軟件工具，建立SMT關鍵設備的仿真模型，再在VC++6. 0環境下采用面向對象技術 和OpenGL技術進行SMT關鍵設備靜態3D仿真；采用圖形變換技術和雙緩存技術，并按照所 設計的SMT關鍵設備的CAM模擬程序，進行SMT關鍵設備機構的工作過程的3D動畫仿真；4)可制造性分析模塊是根據CAM程序文件，比較組裝數據庫的參數和規則數據庫 的可制造性參數，在SMT關鍵設備3D仿真過程中對SMT關鍵設備編程的錯誤進行檢測，實 時提示和存檔。本專利技術SMT關鍵設備模擬編程系統采用VC++6. 0模擬真實SMT關鍵設備的界面、 編程過程和CAM模擬程序。SMT關鍵設備模擬編程包括絲印機模擬編程、點膠機模擬編程、 貼片機模擬編程、回流爐模擬編程、波峰焊模擬編程、AOI測試機模擬編程。本專利技術SMT關鍵設備加工過程可視化3D仿真系統包括絲印機3D仿真、點膠機 3D仿真、貼片機3D仿真、回流爐3D仿真、波峰焊3D仿真、AOI測試機3D仿真。每種類型又 分為靜態仿真和動畫仿真，靜態仿真包括外部和內部靜態仿真，可縮放、旋轉、平移；動畫仿 真可按照所設計的CAM模擬程序，可以將SMT關鍵設備的機構的工作過程在計算機上以直 觀、生動、精確的方式呈現出來，以在計算機上模擬貼片機的工作過程的方式取代傳統的試機過程，節省了大量的時間和生產成本。本專利技術的有益效果是1)本專利技術提供一套電子整機SMT生產線虛擬制造系統及其 實現方法，能設計和3D動畫顯示整體SMT生產線工藝流程，按照所設計的SMT關鍵設備的 摸擬程序，能3D動畫模擬SMT關鍵設備工作過程；以在計算機上模擬SMT關鍵設備的工作 過程的方式取代傳統的試機過程，節省了大量的時間和生產成本；2)本專利技術SMT關鍵設備 模擬編程系統采用VC++6. 0模擬真實SMT關鍵設備的界面、編程過程和CAM模擬程序。不僅 僅是貼片機離線編程系統，還包括所有SMT關鍵設備模擬編程絲印機模擬編程、點膠機模 擬編程、貼片機模擬編程、回流爐模擬編程、波峰焊模擬編程、AOI測試機模擬編程；3)本發 明SMT關鍵設備加工過程可視化仿真系統包括所有SMT關鍵設備，不僅僅是靜態仿真，還可 以自動將SMT關鍵設備的機構的工作過程在計算機上以直觀、生動、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子整機ＳＭＴ生產線虛擬制造系統，其特征在于該系統包含：ＥＤＡ輸入模塊：讀入ＥＤＡ設計文件，從中提取ＰＣＢ板設計的信息；ＳＭＴ生產線工藝可視化仿真模塊：根據ＰＣＢ組裝方式和生產線自動化程度，設計ＳＭＴ生產線工藝流程和參數，并且３Ｄ動畫顯示ＳＭＴ生產線工藝流程；ＳＭＴ關鍵設備摸擬編程與加工過程可視化３Ｄ仿真模塊：ＳＭＴ關鍵設備包括：絲印機、點膠機、貼片機、回流爐、波峰焊和ＡＯＩ測試機；系統先讀入ＥＤＡ設計文件，進行模擬編程，自動生成貼裝順序程序文件，并將數據存入貼裝數據庫中；再在ＶＣ＋＋６．０環境下采用面向對象技術和ＯｐｅｎＧＬ技術，按照所設計的ＳＭＴ關鍵設備的摸擬程序，進行ＳＭＴ關鍵設備機構工作過程３Ｄ動畫仿真；可制造性分析模塊：根據ＣＡＭ程序文件，比較組裝數據庫的參數和規則數據庫的可制造性參數，在３Ｄ仿真過程中對ＳＭＴ關鍵設備編程的錯誤進行檢測，實時提示和存檔；組裝數據庫模塊：包括絲印數據庫、貼片數據庫、點膠數據庫、回流焊數據庫、波峰焊數據庫和ＡＯＩ數據庫；所述的ＥＤＡ輸入模塊輸出端連接ＳＭＴ關鍵設備摸擬編程與３Ｄ可視化仿真模塊，ＳＭＴ關鍵設備摸擬編程模塊連接組裝數據庫模塊、關鍵設備３Ｄ仿真模塊和可制造性分析模塊。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍緒明，黃昊，錢佳敏，陳恩博，詹明濤，朱小紅，周濤，林建輝，曹寶江，崔曉璐，王帥，倪偉全，李新茹，戈廣來，張冬林，
申請(專利權)人：常州奧施特信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]