[发明专利]一种在PCB板上自动插件的方法、系统及设备

说明书

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、跳线(Jumper Wire)；2、轴向元件(Axial Lead 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机器完成跳线插件、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(InsertionAngle)以及跨距(Insertion Pitch)的大范围来回变动，使机器频繁出现‘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(404X257X1.6mm)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限度的利用机器。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0度角(X方向)元件插件，再进行90度角(Y方向)元件插件，而插件速度只要依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：0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缓慢。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