元件设置制造技术

将要放置到电路板上的元件编成元件组，每组元件包括两种以上的元件，并扩大放置路径，使每组中的任何元件都能沿放置路径放到电路板的任何位置，由此自动控制元件在电路板上的放置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及元件设置。通常，电子设备制造商的目的是尽可能迅速而有效地运转生产线；因而，制造商在电子组件的设计和制造中广泛采用自动化。例如，用“提取和设置”机械典型地装配印刷电路板，这些机械自动选取要设置于电路板上的元件，使元件与电路板适当对准，并将元件放在电路板上。用这些机器制造印刷电路板比用手工快得多。参见附图说明图1A，工业上常用的提取和设置系统之一是旋转转盘系统20，如由Fuji制造公司生产并销售的CP-系列机械、转盘系统20中，转盘22用吸臂24从元件表28取出元件26并将其放在安装在X-Y工作台32上的电路板30上。转盘22有几个吸臂24，因此，它可以从元件表28取出一个元件同时将另一个元件放到电路板30上。参见图1B，元件表28夹持其上安装有元件26的载带36的卷盘34。转动吸臂24提取元件时，元件28转动卷盘34使下一个元件露出。元件表28按X方向移动，因此，当一个卷盘上的元件被系统20完全放置后，元件表28可移动下一个卷盘就位。X，Y-工作台32按X-，Y-，和2-方向移动印刷电路板使其处于适当位置，以接收元件。大多数情况下，为了在转盘22有最大转速时使X-Y工作台32在X-Y-和2方向的移动和元件表28的X-方向移动达到最小，采用了综合最佳化算法。用常规的最佳化算法处理如单体的每类元件。尽管大多数转盘机能从3个相邻元件卷盘34中的任意一个提取元件而不会明显减小放置速度。在用最佳化算法编制的放置程序指令下用一个以上的控制器33控制转盘22，元件表28和x-y工作台32。参见图2，“最短路径最佳化”算法通用于元件设置。典型的最短路径算法确定印刷电路板38上的各类元件P，Q，元件按序放置使其放置路径减至最小。通常按在电路板38上出现最多的元件类P开始计算，然后转到下一个最通用的元件类Q。从比较通用的元件类P的放置路径40的末端42开始计算通用性较低的元件类Q的最短径。一个方案中，专利技术特征是自动控制元件在电路板上的设置。将要放置的电路板上的两种以上的元件构成一组，并扩大放置路径，在这一组元件中的任何元件均能沿设置路径放在电路板的任何位置上。本专利技术实施例有以下特征中的一个以上的特征。将电路板上许多位置上的最接近的位置上的两种元件编成一组，并规定每组包括两种元件。每组元件也可以包括第3种，但是，该第3种元件的位置必须最接近放在电路板几个位置上的其它两种元件中的至少一种。在电路板上可以规定几个区域，并规定元件组包括同时出现在许多区域的多种元件。元件组可以包括两种元件，这两种元件比其他任何两种元件出现的电路板的区域数多。电路板上的区域可以重叠，每个区可用栅线划定。可用计算一组内所有元件放在电路板上所需的最短路径来扩大放置路径。要放置在电路板上的每三种元件可以编成一个补充组，每个补充组的放置路径可以扩大。从前一组放置路径结束处开始计算各补充组的放置路径。各组中的元件按相应的放置路径放到电路板上。另一方案中，专利技术的特征是，确定多种元件放置在电路板预定位置上的放置顺序的确定方法。将元件编成组，每组至少包含两种元件。将给定的一组元件放到电路板上，然后，将另一组元件放到电路板上。专利技术实施例有以下特征中的一个以上的特征。放置另一组元件之前放置一组元件中的全部元件。依次放置一组元件，使元件组中的任一种元件能依次处于任一位置。由放置一组元件所需的最短路径能确定一组元件的放置顺序。用相互接近的不同种类的元件出现的频率确定各组中包含的元件种类。一组元件可以包括相互邻近的出现频率最多的两种元件，一组也可以包括3种元件。按在预定放置区中不同种类的元件同时出现的频率高低来对元件编组。每组元件可包括3种元件。另一方案中，专利技术的特征是，按规定的元件放置顺序将多种元件放置在电路板上预定位置中的放置方法。属于第1组的至少包括两种元件的多个元件按顺序放置。同样放置属于至少有两种不同元件的至少是一个补充组的元件。另一方案中，专利技术的特征是，元件放在电路板上用的系统。该系统包括放置机和控制器，放置机按至少包括两种元件的元件组放置元件，控制器控制放置机的工作，如放置给定的一组元件在电路板上，然后再放置另一组元件。本专利技术实施例包括以下特征中的一个以上的特征。放置机可以是转盘机。转盘机也包括存放元件的元件工作台，使各组中的元件占据元件工作台中相邻的位置。专利技术的优点是包括以下优点中的一个以上的优点。元件放置时印刷电路板的位移能减小。因而减小了先放置的元件振松的机会。使元件放到电路板上所需的时间减少5％以上，因而生产效率较高。本专利技术的其它特征和优点通过以下的说明书和权利要求书将变得更清楚。图1A是元件放置机的顶视图。图1B是元件载带卷盘的透视图。图2和3是印刷电路板顶视图。图4是计算机系统方框图。图5是元件编组程序流程图。图6是有印刷电路板上的元件目录和数量的表。图7是分成栅格的印刷电路板的顶视图。图8是有图7中每个栅格块的元件目录和数量的表。图9是有图7中每个栅格块的元件对目录的图表。图10是有图9所示元件对的栅格数的工作盘。图11是有元件组目录的表。图12是元件表中编组的元件卷盘的顶视图。图13是最短路径最佳化程序流程图。图14A是元件放置顺序表。图14B是按图14A所示顺序放置的元件的电路板。图15是分成有重叠栅格的印刷电路板的部分顶视图。参见图3，印刷电路板76可包括多种不同的元件A，B，C，D，E，F和G。电路板76可包括电子元件，如电阻器，电容器，电感器，信息处理器，存储器件，逻辑电路，它还可包括机械元件，如开关和连接件。有些类元件，如A类元件在电路板76上频繁出现，而另一些元件，如C类元件不是频繁出现。电路板的某些区域，如区域78装载大量元件，而另一些区域则不是，如区域80。参见图4，用计算机50设计印刷电路板的“布图”，即元件在印刷电路板上的放置路径图，并将元件组成“同时”放置在电路板上的组。为设计电路板布图，计算机处理器52用储存于存储器55中的电路板布图程序54。典型的布图程序54是相互作用的程序，它允许用户通过输入装置如键盘56或鼠标58将信息供给处理器52。处理器可输出信息，如视频图像60或布图的照片62通过输出装置如视频显示器64或图像印相机66输出。布图程序54还产生电路板布图文件68，它可以储存在任何固定存储介质或便携式存储介质上(未画出)。电路板布图文件68能识别电路板上包括的各个元件和相应的元件种类。布图文件68还识别各元件所在的位置，按元件重心相对于电路板上的参考点(原点)的X-Y坐标，如图3中电路板的左下角82，来确元件位置。元件编组程序70也储存在存储器55中，用储存在电路板布图文件68中的信息识别要包括在电路板上的元件种类，并确定各类元件的质量和位置。按这些确定的信息，编组程序70将元件编成“同时”放置的元件组并产生一组编组指令72。编组指令将一组中的全部元件作为单一元件类。存储器55中最短路径最佳化程序74用编组指令72计算各元件组的最短放置路径。因为，编组程序将一组中的全部元件识别为单一元件类，最佳化程序计算整个组的元件的最短路径，而不是计算构成这一组的各单个元件类的最短路径。最短路径佳化结果存于放置指令文件75中，例如图1A的控制器33利用它控制电路板上的元件放置。参见图5，元件编本文档来自技高网...

【技术保护点】
元件在电路板上设置的自动控制方法，包括：将要放到电路板上的元件编成组，每组包括两种以上的元件；扩大放置路径，使组内的元件能沿放置路径放到电路板上的任何位置，。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AS达格利什，PD廷德尔，
申请(专利权)人：康帕克电脑公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]