[发明专利]基于计算机图像处理的元件贴装校准及极性标注的方法

说明书

本发明涉及一种基于计算机图像处理的元件贴装校准及极性标注的方法，包括：转换Gerber文件，构建设计图来进行坐标角度校准的步骤；通过识别坐标型号中的封装名，绘制器件角度、封装和第一引脚点的步骤；自动检测并识别直插元件在图片上的轮廓，并自动选择颜色进行填充的步骤。本发明结合了离线核对与在线核对两种方式的优点，既不需要依赖客户原始CAD设计文件，又不需要耗费大量时间进行在线实际生产核对，即可迅速完成离线坐标角度核对，解决了客户不能提供原始设计图则不能进行使用离线核对方式而花费更多时间的问题以及生成极性图只能在纸质文件上手工逐个标记不仅效率低、易出现遗漏而且无法便捷修改的问题，整个过程耗时短，节约了时间成本。

技术领域

本发明属于电子加工技术领域，具体涉及一种基于计算机图像处理的元件贴装校准及极性标注的方法。

背景技术

SMT即表面贴装技术(Surface Mounted Technology)，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。行业传统模式中，通过读取原始PCB(印制电路板)设计文件，采集其中包含的元器件的位置代号、坐标、角度使用贴片机进行贴装加工。但通常客户出于保密原因不会提供原始设计文件，转而提供分离的Gerber(图形化的电路板设计文件)文件和单独的坐标描述文件。这在实际中就会经常产生问题：位置坐标可能不是最新的，亦或是由于元器件中心位置、坐标原点定义和角度方向定义理解不同，这类坐标文件如果直接应用于实际生产，会遇到器件贴装问题而不能使用，这是设计文件和生产资料并不完全想符合的情况。同时，即使是客户提供的元器件坐标位置与角度是完全和电路板设计文件保持一致的，还还能遇到另一种非正常情况：坐标文件中器件封装(包含大小/形状)的描述和实际PCB设计的焊盘，实际加工中也常会遇到不完全匹配的情况。这种不匹配会明显影响成品的贴装和焊接质量，甚至导致无法贴装与焊接。这就要求加工厂在实际生产这些产品之前，就至少能够排查出这两种不匹配的情况，避免实际生产中才发现这些情况，影响产品的质量，耽误产品的生产和交付。

实际生产中，针对不同的情况，整体可概括为两种解决方案：离线核对与在线核对。离线核对：部分客户一开始或者经过沟通后，可以提供原始电路板设计文件，此类文件包含完整的元件位号，位置坐标，贴装角度，封装布局等全部信息，也是行业通用软件都可以读取的格式。此类情况均可以使用离线核对方式，即通过软件读取原始设计文件，获取其中的器件型号，器件坐标等加工信息。这样器件贴装位置与角度由于是完全取自于实际PCB设计文件，原点和角度方向也是软件本身可以根据具体要求自定义，自然可以规避坐标与角度不准确的问题。同时规范的设计文件中，会包含器件封装名称，也可以被软件所识别，这样也可以排除主要是贴片阻容件和部分芯片存在的封装不匹配的情况。在线核对：如果面临客户不能提供原始设计文件的，则只能采用将未经校准的坐标文件输入到实际机器中，对所有器件一个一个的实际验证器件坐标位置是否与电路板实际位置相符，器件封装是否与电路板实际封装相符。但这种操作会占用大量的机器时间和人工逐个校准的时间，效率很低，无形中提高了生产成本。

不难理解，离线核对效率更高，耗时更少，但是只能是在可以获取到原始设计文件的前提下，而现在的行业常态是，不提供原始设计文件的加工情况占主流，因而现有技术中，使用软件读取原始设计文件进行离线核对方式限制很大。同时，针对无论是在线核对还是离线核对，在正式生产中，由于需要提供给实际操作机器作业的人员一份作业标准：极性图，而此图是用来描述此产品中所有有正负极区分的双引脚元件和有第一引脚和引脚顺序区分的多引脚元件的正极或第一引脚，使用明显的记号标注在电路板图片上，方便作业人员核对检查。无论离线核对还是在线核对方式，极性图都是将电路板图片打印在纸张上后，人工使用带颜色的记号笔手工一个个对特定元器件进行标注，也需要耗费大量时间同时还可能会存在漏标记的情况。而且，除了表面贴装器件外，有的加工产品可能还会存在通孔直插元器件，针对此类元器件，加工厂还需要根据器件种类、型号、位置等情况，分配给一个或者多个人员手工插装时，也需要打印一份或者多份插装器件示意图，每个人员插装哪几个元件，此工序图的生成也需要耗费大量时间。

发明内容