[發明專利]一種使用Gerber文件提高焊錫機器人編程速度和精度的方法

有效

• 申請號: 201210404570.8
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102990178A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 廖懷寶
• 申請（專利權）人: 廖懷寶
• 主分類號: B23K3/00
• 分類號: B23K3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及自動焊錫機器人自動焊接技術領域，用于PCB板的焊接，特別是關于一種使用Gerber文件提高焊錫機器人編程速度和精度的方法。

背景技術

工業領域常見的機器人應用模式，都是按照圖1所示的流程進行的。自動焊錫機器人是當前國內各大工廠企業廣泛應用的一款自動化系統，它具有性能穩定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點，焊接質量明顯優于人工焊接，大大提高了焊接作業的生產效率。它的出現將大大降低生產成本，將人工工作轉化為機器自動操作。用戶還可以根據焊接工藝的不同，調節機器人的各項參數，使焊接效果更好。

對于自動焊錫機器人，通過編程控制自動焊錫，是其進行可靠、高效工作的一個十分重要的環節。目前通常使用的編程方法是使用示教盒人工示教編程：將待焊錫的PCB板裝夾到自動焊錫機器人臺面上，人工控制焊槍移動到需要進行焊錫的焊點位置處，通過傳動裝置獲取此位置焊點坐標，設置該焊點的焊錫參數，按照編程文件參數進行焊接動作，如圖2所示。

但是，隨著電子行業的發展，各種微小型插接件的應用越來越廣泛，這也對自動焊錫機器人的焊點位置精度提出了更高的要求。在此情況下，通過示教盒人工示教編程的方法，需要頻繁移動焊槍來定位焊點位置，存在著編程過程繁瑣，編程效率低，位置精度較低且受限于編程人員的熟練程度等一系列問題，因而如何提高編程的速度和精度，成為了擺在各大廠商面前的一個難題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種使用Gerber文件提高焊錫機器人編程速度和精度的方法，使得在進行焊接操作時，既保證了編程操作的高精度需求，又能夠有效的提高編程效率。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種使用Gerber文件提高焊錫機器人編程速度和精度的方法，其特征在于，包括有如下的步驟：

1)將包含PCB板的Gerber文件導入到編程文件中；

2)設置Gerber參數，包括確認文件格式，描述文件的大小、尺寸、類型、縮放比例；

3)解析Gerber文件，先得到Gerber圖形，進一步得到圖形中的焊接圖層；

4)對Gerber焊接圖層進行處理，建立圖形坐標和實物坐標的關系；

5)在處理好的Gerber焊接圖層上選定待焊接的焊點，根據步驟4)得到的坐標轉換關系，計算圖形坐標對應的實際物理坐標，焊嘴移動到實際物理坐標的位置進行焊接；

6)利用步驟5)的方法找到其它需要焊接的焊點的實際物理坐標，焊嘴移動到該點進行焊接。

在所述步驟1)中，導入的方法是：選擇要導入的是RS-274-D格式的文件還是RS-274-X格式的文件，如果是RS-274-D格式的，則需要導入RS-274-D文件和D碼文件，如果是RS-274-X格式的，則只需要導入RS-274-X文件。

在所述步驟3)中，解析Gerber文件的方法是：通過編寫軟件代碼，逐行讀取Gerber文件中的內容，并且按照固定格式逐個字符進行解析，即可得到焊接圖層數據，并將解析獲得的數據，描繪在一個圖形文件中即可。

在所述步驟4)中，對Gerber焊接圖層進行處理的方法是：

①選取圖像上的兩個點A(X_A，Y_A)、B(X_B，Y_B)為基準點；進一步講，A、B兩點最佳在PCB板的對角線上。

②目測找到實物PCB板上與圖像上A點對應的點C，找到之后用相機的正中心對準C點，1∶1取像，呈現在顯示屏上，獲取C點坐標C(X_C，Y_C)；再目測找到實物PCB板上與圖像上B點對應的點D，找到之后用相機的正中心對準D點，1∶1取像，呈現在顯示屏上，獲取D點坐標D(X_D，Y_D)；

③根據A、B兩點的圖像坐標，-依據直角三角形定律求出AB連線與圖像X軸方向的夾角：

∠AB＝arctan(ΔY_AB/ΔX_AB)；

④根據C、D兩點的物理坐標，依據直角三角形定律求出CD連線與物理X軸方向的夾角：

∠CD＝arctan(ΔY_CD/ΔX_CD)；

⑤計算兩個夾角之差ΔT＝∠CD-∠AB，ΔT就是圖像與實物之間的偏移角度。

在所述步驟4)中，對CAD圖形進行處理的方法還可以是：