[發明專利]一種基于多點標記的PCB元件坐標精準導入算法

在審

• 申請號: 202011190776.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112232015A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 楊尊凱
• 申請（專利權）人: 北京華維國創電子科技有限公司
• 主分類號: G06F30/392
• 分類號: G06F30/392;G06F115/12
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產權代理事務所(普通合伙) 44728
• 代理人: 涂柳曉

本發明公開了一種基于多點標記的PCB元件坐標精準導入算法，S1、首選設定四個標記點以及兩個坐標系，PCB原始坐標系為一個平面直角坐標系(xOy)，其夾角為90度，SMT工作坐標系為一個平面斜角坐標系(x’O’y’)，其夾角為θ，任意點N從(xOy)坐標系到(x’O’y’)坐標系的轉換空間系統可以描述為N'(x'，y')＝F(N(x，y))，本發明涉及SMT貼片機設備技術領域。該基于多點標記的PCB元件坐標精準導入算法，有效地對抗了貼片機系統和PCB板本身帶來的線性誤差，提高SMT工作坐標的生成精度，從而提高了貼裝精度，由于自動生成高精度坐標，后期不需要人工手動修改校準，提高了生成效率，并降低了人力成本。

技術領域

本發明涉及SMT貼片機設備技術領域，具體為一種基于多點標記的PCB元件坐標精準導入算法。

背景技術

貼片機，又稱“貼裝機”、“表面貼裝系統”，在生產線中，它配置在點膠機或絲網印刷機之后，是通過移動貼裝頭把表面貼裝元器件準確地放置PCB焊盤上的一種設備。分為手動和全自動兩種。是用來實現高速、高精度地貼放元器件的設備，是整個SMI、生產中最關鍵、最復雜的設備。貼片機是SMT的生產中要用到貼片設備，現在，貼片機已從早期的低速機械貼片機是對中發展為高速光學對中貼片機是，并向多功能、柔性連接模塊化發展。

貼片機貼裝PCB元件的坐標，是元件在貼片機設備的坐標系里的坐標，稱為SMT工作坐標，而不是PCB作圖軟件直接生成的坐標，稱為PCB原始坐標。SMT的工作坐標是由PCB原始坐標生成的。具體的操作是，將一塊實際的PCB板進到貼片機的貼裝區域，夾板固定后，選中標記點元件，確定PCB原始坐標，再保存當前元件的SMT工作坐標，再由選中標記點的PCB原始坐標和SMT工作坐標生成所有元件的SMT工作坐標。

現有的方法，是選擇2個標記點進行計算。這種方法會導致生成的SMT工作坐標誤差較大，并且越大的PCB板，誤差越大。這種誤差來自于兩方面的線性誤差。第一是貼片機XY導軌的機械安裝誤差，貼片機在出廠的時候會盡可能保證XY軸垂直，但是由于機械安裝無法保證絕對的垂直，因此在比較大的PCB板會有明顯的體現。第二是PCB本身的線性誤差，因為PCB的生產過程，尤其是印刷焊盤設備的XY軸不能保證絕對垂直，那生產出來的PCB焊盤位置也存在一定的線性誤差。

PCB原始坐標是作圖軟件直接生成的，是存在于絕對的平面直角坐標系；而SMT工作坐標，實際上是存在于一個平面斜角坐標系的。而兩個標記點無法形成真正的對應關系，也無法描述SMT工作坐標系的斜角。因此現有的方法無法對抗由貼片機XY軸線性畸變和PCB板線性畸變帶來的誤差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于多點標記的PCB元件坐標精準導入算法，解決了現有技術生成坐標誤差大，需要后期人工手動修改校準，耗時長，效率低，容易漏檢，造成損失的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種基于多點標記的PCB元件坐標精準導入算法，具體包括以下步驟：

S1、首選設定四個標記點以及兩個坐標系，PCB原始坐標系為一個平面直角坐標系(xOy)，其夾角為90度，SMT工作坐標系為一個平面斜角坐標系(x’O’y’)，其夾角為θ，任意點N從(xOy)坐標系到(x’O’y’)坐標系的轉換空間系統可以描述為N'(x'，y')＝F(N(x，y))；

S2、根據四點標記中的三個點計算出等效斜角坐標系的夾角θ和PCB板放置離x軸方向的偏角β，使用3個標記點∠ADC和∠A’D’C’的角度差可以計算出斜角坐標系的夾角差，進一步計算出來斜角坐標系的等效夾角θ，從邊DC和D’C’的偏角差可以計算出PCB板實際放置的偏角β；

S3、根據第四個已知點M在PCB原始坐標系(xoy)里的坐標(x0，y0)和在SMT工作坐標系(x’O’y’)里的坐標(x0’，y0’)計算出PCB原始坐標系(xoy)里任意點N(xn，yn)和在SMT工作坐標系(x’O’y’)里的坐標(xn’，yn’)；