电子整机ＳＭＴ生产线虚拟制造系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电子整机ＳＭＴ生产线虚拟制造系统及其实现方法，根据组装方式和自动化程度，设计ＳＭＴ生产线工艺流程和参数，并且３Ｄ动画显示ＳＭＴ生产线工艺流程；再读入ＥＤＡ设计文件，进行市场上主流机型的关键设备的摸拟编程，并将数据输入到组装数据库中；再在ＶＣ＋＋６．０环境下采用面向对象技术和ＯｐｅｎＧＬ技术，自动进行ＳＭＴ关键设备机构工作过程３Ｄ仿真；并可自动进行制造性分析。本发明专利技术能在最短时间内为ＳＭＴ生产线和关键设备程序设计的数据修改提供直观依据，以达到开发周期短、成本低、生产效率高的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子整机SMT生产线虚拟制造系统及其实现方法。
技术介绍
虚拟制造(Virtual Manufacturing, VM)是实际制造在计算机上的本质实现，采 用计算机建模与仿真技术，通过三维模型及动画或虚拟现实，实现产品的设计、工艺规划、 加工制造、质量检验等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。表面 组装技术(Surface Mounting Technology, SMT)被誉为电子工业第四次革命，SMT生产线 是电子整机制造的主体和核心，SMT生产线主要设备包括贴片机、丝印机、点胶机、回流焊 炉、波峰焊炉和AOI测试机等。电子产品在组装生产之前，制造工程师必须对SMT生产线主要设备编程并反复试 生产，以确保操作规程的可行性和正确性，反复修改直到最后定型，再投入实际的批量生 产。这样就使得生产准备时间很长，投入资金很大。随着市场竞争的加剧，产品交货周期必 须缩短，生产成本必须控制。目前，国内外均是针对单台设备(主要是贴片机)开发离线编 程系统，只能缩短设备CAM编程时间，还需反复试生产。因此如果可以提供一套电子整机 SMT生产线虚拟制造系统及其实现方法，按照所设计的SMT关键设备的摸拟程序，能3D动画 模拟SMT关键设备工作过程，能实时、并行地模拟出其未来组装全过程及对设计的影响，预 测PCB组装的性能、成本和可制造性，从而有助于更有效、更经济灵活地组织生产，使工厂 和车间的资源得到合理配置，使生产布局更合理、更有效，以达到开发周期短、成本低、生产 效率高的目的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提出一种电子整机SMT生产线虚拟制造系统及其实 现方法，该系统根据EDA设计的电子整机板级电路，能3D可视化模拟SMT生产线工艺过程； 按照所设计的SMT关键设备的摸拟程序，能3D动画模拟SMT关键设备工作过程，在3D仿真 过程中对摸拟编程的错误进行检测，实时提示和存档。该系统在最短时间内为SMT生产线 和关键设备程序设计的数据修改提供直观依据，以达到开发周期短、成本低、生产效率高的 目的。本专利技术所采用的技术方案为一种电子整机SMT生产线虚拟制造系统，该系统包 含5个模块1、EDA输入模块读入EDA设计文件，从中提取PCB板设计的信息；2,SMT生产线工艺可视化仿真模块根据PCB组装方式和生产线自动化程度，设计 SMT生产线工艺流程和参数，并且3D动画显示SMT生产线工艺流程；3、SMT关键设备摸拟编程与加工过程3D可视化仿真模块在VC++6. 0环境下，先 读入EDA设计文件，再由工程师进行CAM模拟编程，系统自动生成贴装顺序程序文件，并将 数据存入贴装数据库中；系统采用3DMax、UG、ProE等建模软件工具，建立SMT关键设备的仿真模型，再在VC++6. 0环境下采用面向对象技术和OpenGL技术自动进行SMT关键设备静 态3D仿真；采用图形变换技术和双缓存技术，并按照所设计的SMT关键设备的CAM模拟程 序，系统自动进行SMT关键设备机构工作过程3D动画仿真。SMT关键设备包括丝印机、点 胶机、贴片机、回流炉、波峰焊、AOI测试机等。4、可制造性分析模块根据CAM程序文件、组装数据库和规则数据库的可制造性 参数比较，在3D仿真过程中对SMT关键设备编程的错误进行检测，实时提示和存档；规则 数据库是系统各种关键设备的SMT技术工艺要求建立的，包括丝印规则库、贴片规则库、 点胶规则库、回流焊规则库、波峰焊规则库、AOI规则库，可制造性参数是各种关键设备的关 键SMT技术工艺要求参数。例如进行贴片机模拟编程时，CAM程序文件若没有标号定位编 程，组装数据库就没有相应标号定位的数据，比较组装数据库与规则数据库的数据，即可检 测出错误，并在进行3D仿真过程的同时，直观显示错误位置和类型。5、组装数据库模块工程师进行SMT关键设备模拟编程和建立CAM程序文件同时， 系统自动生成组装数据库，包括丝印数据库、贴片数据库、点胶数据库、回流焊数据库、波 峰焊数据库、AOI数据库。组装数据库主要用于SMT关键设备加工过程可视化仿真和可制 造性分析。EDA输入模块输出端连接SMT关键设备摸拟编程与3D可视化仿真模块，SMT关键 设备摸拟编程模块输出端连接组装数据库模块，组装数据库模块输出端连接关键设备3D 仿真模块和可制造性分析模块。同时，本专利技术还提供了一种利用电子整机SMT生产线虚拟制造系统实现电子整机 SMT生产线虚拟制造的方法，该方法包括以下步骤1) EDA输入模块读入EDA设计文件，从中提取PCB板设计的信息；2) SMT生产线工艺可视化仿真模块根据PCB组装方式和生产线自动化程度，设计 SMT生产线工艺流程和参数，并且3D动画显示SMT生产线工艺流程；3) SMT关键设备摸拟编程与加工过程可视化3D仿真模块先读入EDA设计文件，进 行模拟编程，自动生成贴装顺序程序文件，并将数据存入贴装数据库中；根据3DMax、UG或 ProE建模软件工具，建立SMT关键设备的仿真模型，再在VC++6. 0环境下采用面向对象技术 和OpenGL技术进行SMT关键设备静态3D仿真；采用图形变换技术和双缓存技术，并按照所 设计的SMT关键设备的CAM模拟程序，进行SMT关键设备机构的工作过程的3D动画仿真；4)可制造性分析模块是根据CAM程序文件，比较组装数据库的参数和规则数据库 的可制造性参数，在SMT关键设备3D仿真过程中对SMT关键设备编程的错误进行检测，实 时提示和存档。本专利技术SMT关键设备模拟编程系统采用VC++6. 0模拟真实SMT关键设备的界面、 编程过程和CAM模拟程序。SMT关键设备模拟编程包括丝印机模拟编程、点胶机模拟编程、 贴片机模拟编程、回流炉模拟编程、波峰焊模拟编程、AOI测试机模拟编程。本专利技术SMT关键设备加工过程可视化3D仿真系统包括丝印机3D仿真、点胶机 3D仿真、贴片机3D仿真、回流炉3D仿真、波峰焊3D仿真、AOI测试机3D仿真。每种类型又 分为静态仿真和动画仿真，静态仿真包括外部和内部静态仿真，可缩放、旋转、平移；动画仿 真可按照所设计的CAM模拟程序，可以将SMT关键设备的机构的工作过程在计算机上以直 观、生动、精确的方式呈现出来，以在计算机上模拟贴片机的工作过程的方式取代传统的试机过程，节省了大量的时间和生产成本。本专利技术的有益效果是1)本专利技术提供一套电子整机SMT生产线虚拟制造系统及其 实现方法，能设计和3D动画显示整体SMT生产线工艺流程，按照所设计的SMT关键设备的 摸拟程序，能3D动画模拟SMT关键设备工作过程；以在计算机上模拟SMT关键设备的工作 过程的方式取代传统的试机过程，节省了大量的时间和生产成本；2)本专利技术SMT关键设备 模拟编程系统采用VC++6. 0模拟真实SMT关键设备的界面、编程过程和CAM模拟程序。不仅 仅是贴片机离线编程系统，还包括所有SMT关键设备模拟编程丝印机模拟编程、点胶机模 拟编程、贴片机模拟编程、回流炉模拟编程、波峰焊模拟编程、AOI测试机模拟编程；3)本发 明SMT关键设备加工过程可视化仿真系统包括所有SMT关键设备，不仅仅是静态仿真，还可 以自动将SMT关键设备的机构的工作过程在计算机上以直观、生动、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子整机ＳＭＴ生产线虚拟制造系统，其特征在于该系统包含：ＥＤＡ输入模块：读入ＥＤＡ设计文件，从中提取ＰＣＢ板设计的信息；ＳＭＴ生产线工艺可视化仿真模块：根据ＰＣＢ组装方式和生产线自动化程度，设计ＳＭＴ生产线工艺流程和参数，并且３Ｄ动画显示ＳＭＴ生产线工艺流程；ＳＭＴ关键设备摸拟编程与加工过程可视化３Ｄ仿真模块：ＳＭＴ关键设备包括：丝印机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰焊和ＡＯＩ测试机；系统先读入ＥＤＡ设计文件，进行模拟编程，自动生成贴装顺序程序文件，并将数据存入贴装数据库中；再在ＶＣ＋＋６．０环境下采用面向对象技术和ＯｐｅｎＧＬ技术，按照所设计的ＳＭＴ关键设备的摸拟程序，进行ＳＭＴ关键设备机构工作过程３Ｄ动画仿真；可制造性分析模块：根据ＣＡＭ程序文件，比较组装数据库的参数和规则数据库的可制造性参数，在３Ｄ仿真过程中对ＳＭＴ关键设备编程的错误进行检测，实时提示和存档；组装数据库模块：包括丝印数据库、贴片数据库、点胶数据库、回流焊数据库、波峰焊数据库和ＡＯＩ数据库；所述的ＥＤＡ输入模块输出端连接ＳＭＴ关键设备摸拟编程与３Ｄ可视化仿真模块，ＳＭＴ关键设备摸拟编程模块连接组装数据库模块、关键设备３Ｄ仿真模块和可制造性分析模块。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙绪明，黄昊，钱佳敏，陈恩博，詹明涛，朱小红，周涛，林建辉，曹宝江，崔晓璐，王帅，倪伟全，李新茹，戈广来，张冬林，
申请(专利权)人：常州奥施特信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]