本发明专利技术涉及印刷电路的制造领域，具体包括一种用于印刷电路板加工的精准控制方法和系统，通过平面扫描设备对待加工印刷电路板的图纸进行平面扫描，获取待加工印刷电路板的元器件分布数据和孔洞数据；通过3D扫描设备对待加工印刷电路板进行扫描，并生成待加工印刷电路板的3D模型；基于孔洞数据、元器件分布数据和3D模型，进行加工建模，生成仿真加工后的3D建模加工板，并获取加工控制参数；其中，加工控制参数包括：钻机仿真控制参数、贴装控制参数和焊接控制参数；通过加工控制参数，构建待加工印刷电路板的仿真加工空间，基于仿真加工空间对待加工印刷电路板进行同步加工。对待加工印刷电路板进行同步加工。对待加工印刷电路板进行同步加工。
【技术实现步骤摘要】
一种用于印刷电路板加工的精准控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及印刷电路的加工
，特别涉及一种用于印刷电路板加工的精准控制方法及系统。
技术介绍
[0002]印刷电路板也叫电路板，是使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用，在印刷电路板生产过程中需要印刷电路板进行精准打孔操作。
[0003]因为现有技术中的印刷电路板加工过程，多是采用图像识别的方式进行数据采集，基于图像的目标识别进行精准打孔，然后实现加工，加工过程主要是采用人工加工和机械臂的全自动加工两种方式。
[0004]人工加工效率很慢，慢慢的在被淘汰，所以，出现了很多全自动化的加工过程。
[0005]但是，现有技术实现印刷电路板的自动化智能加工的过程中也存在如下的缺陷：现有的自动化加工设备只能通过预先设置刀床的控制参数、设置传送的电路板的传送时间、刀床的打孔时间和打孔位置进行打孔加工；这导致了加工打孔的时候，预先设置的参数在出现误差的时候，无法实时快速发现，打孔就会造成精度不足。不同印刷电路板在传送过程中如果出现了错误加工过程中，不会发现出现了错误。
[0006]通过视觉识别技术或者自动设置的元器件位置，控制机械臂在固定位置夹取固定的元器件进行固定位置的贴装；机械臂在进行贴装的时候力度无法把控，而且需要预先设置很多的机械臂，每个机械臂安装一个元器件，这会造成很大的资源浪费；预先在机械臂中植入很多元器件的夹取参数，会造成很大的程序冗余，造成机械臂夹取效率降低，而且容易出现错误。
[0007]通过预先设置焊接位置，对不同贴装的元器件进行一一焊接，每个焊接台只能焊接印刷电路板的一个元器件，无法进行温度和焊接距离的细微把控，也无法实现元器件的一次性焊接很多的不同类型的元器件。
技术实现思路
[0008]本专利技术提供一种用于印刷电路板加工的精准控制方法及系统，用以解决现有技术总图像识别的技术只能达到毫米级别，更加精细级别的打孔质量很差；也导致实际打孔质量难以满足预设标准的技术问题，通过结合打孔转速、孔间距、孔深度的情况。
[0009]本专利技术提出了一种用于印刷电路板加工的精准控制方法，包括：通过平面扫描设备对待加工印刷电路板的图纸进行平面扫描，获取待加工印刷电路板的元器件分布数据和孔洞数据；其中，孔洞数据包括：孔分布数据、孔间距数据和孔形状数据；元器件分布数据包括：元器件分布位置和元器件类型；通过3D扫描设备对待加工印刷电路板进行扫描，并生成待加工印刷电路板的3D模型；
基于孔洞数据、元器件分布数据和3D模型，进行加工建模，生成仿真加工后的3D建模加工板，并获取加工控制参数；其中，加工控制参数包括：钻机仿真控制参数、贴装控制参数和焊接控制参数；通过加工控制参数，构建待加工印刷电路板的仿真加工空间，基于仿真加工空间对待加工印刷电路板进行同步加工。
[0010]优选的，所述方法包括如下步骤：预先配置高清摄像头和仿真服务器，并在仿真服务器中植入扫描链和平面坐标系；其中，扫描链包括：尺寸测绘子链、孔洞识别子链和元器件类型识别子链；仿真服务器用于根据平面坐标系对待加工印刷电路板的图纸进行平面等比例建模，且仿真服务器内置孔洞数据库；通过高清摄像头对待加工印刷电路板的图纸进行高清扫描，获取扫描图像；其中，扫描图像包括待加工印刷电路板的正面图像和背面图像以及元器件的视角图像；通过孔洞识别子链确定扫描图像上的孔洞参数，并在孔洞数据库中进行仿真调用；通过尺寸测绘子链确定扫描图像上的孔洞的尺寸间距，并将调用的孔洞在平面坐标系进行平面建模，并在平面建模上植入元器件数据，生成建模图像；其中，元器件数据包括元器件的尺寸数据和位置数据。
[0011]优选的，所述方法还包括如下步骤：获取建模图像，并在建模图像上设置空间标尺和空间标记；其中，空间标尺由预设单位的网格构成，预设单位包括毫米、微米和纳米；通过空间标记，获取每个孔洞和元器件的标记参数；通过标记参数作为测量标记，并基于测量标记指引空间标尺对孔洞和元器件进行逐一测绘，获取孔洞数据和元器件分布数据。
[0012]优选的，所述方法还包括如下步骤：基于空间标尺，在平面坐标系上获取每个孔洞的端点坐标，通过端点坐标进行孔洞的分布位置测绘，确定孔分布数据；通过孔分布数据，确定相邻孔洞的相邻端点，并通过空间标尺进行端点距离标记，确定孔间距数据；基于孔间距数据和孔分布数据，通过空间标尺对孔洞进行轮廓坐标测绘，通过轮廓坐标数据确定孔形状数据。
[0013]优选的，所述方法包括如下步骤：通过双目相机采集对待加工印刷电路板的加工前深度图像；在加工前深度图像中，确定每个孔洞和元器件在加工后深度图像在物理尺寸上的预期像素点；根据预期像素点，确定每个孔洞的第一预期深度值和元器件的第二预期深度值；根据第一预期深度值，确定打孔加工中孔洞的第一绝对深度图像；根据第二预期深度值，确定元器件安装加工的元器件的第二绝对深度图像；根据第一绝对深度图像和第二绝对深度图像，确定加工后深度图像中孔洞和元器
件的物理空间信息；通过物理空间信息，确定待加工印刷电路板的3D模型。
[0014]优选的，所述方法包括如下步骤：通过孔洞数据和3D模型对待加工印刷电路板进行视景体分割，将孔洞数据分为多个子视景体；基于每个子视景体，计算每一个子视景体相关的加工参数；对加工参数进行细分，将一个每个孔洞和元器件的加工参数进行分类，并生成分类任务；建立每一个分类任务的子视口，并建立一个相关的分类任务的包埋序列；通过包埋序列在仿真空间中通过仿真钻机、仿真机械臂和仿真焊接设备对待加工印刷电路板进行仿真加工，生成3D建模加工板。
[0015]优选的，所述方法包括如下步骤：获取对每个包埋序列进行仿真加工时仿真设备的输入参数，并基于时间序列进行时间测绘；其中，仿真设备包括：仿真钻机，仿真元器件贴装机械臂和仿真焊接设备；基于时间测绘，确定每一时刻仿真钻机的仿真控制参数。
[0016]优选的，所述方法包括如下步骤：获取待加工印刷电路板在的加工要素，设置加工仿真硬件；构建加工仿真硬件的实时精准感知空间；实时精准感知空间用于存储加工仿真硬件的加工数据；在实时精准感知空间中设置数据传输网络和数据预处理层，生成时空关联数据空间；其中，数据预处理层用于冗余数据的清洗、异常数据识别与处理、多源异构数据的一致性处理；通过时空关联数据空间建立物理实体映射的孪生虚拟体；其中，孪生虚拟体用于将加工仿真硬件的加工数据的知识、推理、预测、演化等计算结果影射到物理空间的实体对象中；通过孪生虚拟体和时空关联数据空间，生成仿真加工空间。
[0017]优选的，所述方法包括如下步骤：根据仿真加工空间，设置实体钻机的控制数据；根据控制数据，将实体钻机的加工数据约束线性化；其中，加工数据约束线性化包括：刀具约束线性化、钻机关节驱动约束线性化和轨迹同步约束线性化；通过加工数据约束线性化，控制实体钻机同步对待加工印刷电路板进行打孔。
[0018]一种用于印刷电路板加工的精准控制系统，所述系统包括：平面扫描模块：通过平面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于印刷电路板加工的精准控制方法，其特征在于，包括：通过平面扫描设备对待加工印刷电路板的图纸进行平面扫描，获取待加工印刷电路板的元器件分布数据和孔洞数据；其中，孔洞数据包括：孔分布数据、孔间距数据和孔形状数据；元器件分布数据包括：元器件分布位置和元器件类型；通过3D扫描设备对待加工印刷电路板进行扫描，并生成待加工印刷电路板的3D模型；基于孔洞数据、元器件分布数据和3D模型，进行加工建模，生成仿真加工后的3D建模加工板，并获取加工控制参数；其中，加工控制参数包括：钻机仿真控制参数、贴装控制参数和焊接控制参数；通过加工控制参数，构建待加工印刷电路板的仿真加工空间，基于仿真加工空间对待加工印刷电路板进行同步加工。2.如权利要求1所述的一种用于印刷电路板加工的精准控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：预先配置高清摄像头和仿真服务器，并在仿真服务器中植入扫描链和平面坐标系；其中，扫描链包括：尺寸测绘子链、孔洞识别子链和元器件类型识别子链；仿真服务器用于根据平面坐标系对待加工印刷电路板的图纸进行平面等比例建模，且仿真服务器内置孔洞数据库；通过高清摄像头对待加工印刷电路板的图纸进行高清扫描，获取扫描图像；其中，扫描图像包括待加工印刷电路板的正面图像和背面图像以及元器件的视角图像；通过孔洞识别子链确定扫描图像上的孔洞参数，并在孔洞数据库中进行仿真调用；通过尺寸测绘子链确定扫描图像上的孔洞的尺寸间距，并将调用的孔洞在平面坐标系进行平面建模，并在平面建模上植入元器件数据，生成建模图像；其中，元器件数据包括元器件的尺寸数据和位置数据。3.如权利要求2所述的一种用于印刷电路板加工的精准控制方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：获取建模图像，并在建模图像上设置空间标尺和空间标记；其中，空间标尺由预设单位的网格构成，预设单位包括毫米、微米和纳米；通过空间标记，获取每个孔洞和元器件的标记参数；通过标记参数作为测量标记，并基于测量标记指引空间标尺对孔洞和元器件进行逐一测绘，获取孔洞数据和元器件分布数据。4.如权利要求3所述的一种用于印刷电路板加工的精准控制方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：基于空间标尺，在平面坐标系上获取每个孔洞的端点坐标，通过端点坐标进行孔洞的分布位置测绘，确定孔分布数据；通过孔分布数据，确定相邻孔洞的相邻端点，并通过空间标尺进行端点距离标记，确定孔间距数据；基于孔间距数据和孔分布数据，通过空间标尺对孔洞进行轮廓坐标测绘，通过轮廓坐标数据确定孔形状数据。
5.如权利要求1所述的一种用于印刷电路板加工的精准控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：通过双目相机采集对待加工印刷电路板的加工前深度图像；在加工前深度图像中，确定每个孔洞和元器件在加工后深度图像在物理尺寸上的预期像素点；根据预期像素点，确定每个孔洞的第一预期深度值和元器件的第二预期深度值；根据第一预期深度值，确定打孔加工中孔洞的第一绝对深度图像；根据第二预期深度值，确定元器件安装加工的元器件的第二绝对深度图像；根据第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：林国平，刘云桂，王波，吕小芳，
申请(专利权)人：深圳市丰达兴线路板制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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