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PCB裝聯(lián)CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)
從CIMS集成的角度來看，當(dāng)前國內(nèi)電子產(chǎn)品制造普遍存在以下問題：盡管一些*的EDA工具和自動化生產(chǎn)設(shè)備得到了應(yīng)用，但卻是一群“自動化孤島”，彼此不能直接地進(jìn)行信息的傳輸與交換，需要進(jìn)行手工的數(shù)據(jù)輸入和編程，尤其是在中小批量的電子產(chǎn)品的制造時(shí)，使得設(shè)備相當(dāng)多的時(shí)間都處于數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段，同時(shí)由于大量的人工干預(yù)導(dǎo)致錯誤頻繁；設(shè)計(jì)和制造各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)集成度不高，大多數(shù)工藝文件的編制也都依靠手工完成，主要根據(jù)個人經(jīng)驗(yàn)，效率低，且因人而異，因此，難以保證規(guī)范性。
從上面的問題可以看出電子企業(yè)的CIMS工程信息集成的一個主要的瓶頸就在于連接CAD和CAM的中間環(huán)節(jié)上，需要對CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)進(jìn)行集成，使整個CIMS工程中的數(shù)據(jù)流暢通無阻。本文針對此情況提出了一種適合國內(nèi)電子企業(yè)實(shí)際的CAD/CAPP/CAM集成方法，并重點(diǎn)說明了PCB裝聯(lián)集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
1、PCB裝聯(lián)CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)全面的集成，zui完整的解決方案當(dāng)然是依據(jù)STEP標(biāo)準(zhǔn)來定義綜合的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型以實(shí)現(xiàn)完善的數(shù)據(jù)交換，但*按照STEP標(biāo)準(zhǔn)來定義數(shù)據(jù)模型，需要使用許多新的概念與工具，這是一個相對較長和漸進(jìn)的過程，目前國內(nèi)電子企業(yè)的條件還不成熟。而電子產(chǎn)品的數(shù)據(jù)交換也還沒有一個適應(yīng)各種設(shè)備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各種EDA工具和自動化的制造設(shè)備都采用各自獨(dú)立的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，因此，本研究以STEP標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，從龐雜的產(chǎn)品數(shù)據(jù)中僅抽取與制造過程相關(guān)的部分，進(jìn)行裁剪后定義了一種基于中心數(shù)據(jù)庫的集成數(shù)據(jù)模型來提供設(shè)計(jì)、制造以及測試等環(huán)節(jié)之間的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換接口，這在目前的應(yīng)用水平下是一種結(jié)構(gòu)相對簡單，且和實(shí)用的方案［1］
2、中心數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)
中心數(shù)據(jù)庫中的庫結(jié)構(gòu)提供了系統(tǒng)各部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的統(tǒng)一的接口，中心數(shù)據(jù)庫中與PCB裝聯(lián)過程相關(guān)的信息主要由以下兩部分組成。
2.1 PCB的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫
PCB的整體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表，用來記錄機(jī)盤設(shè)計(jì)、加工一般描述信息。主要字段有 （機(jī)盤代號，機(jī)盤名稱，水平尺寸，垂直尺寸，設(shè)計(jì)軟件）。
元件的定位數(shù)據(jù)表，用來記錄PCB板上所有元件的位置描述信息。主要字段有 （機(jī)盤代號，元件位號，封裝庫名，元件類型，元件定位的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，元件安裝角度）。
元件位號數(shù)據(jù)表，用來記錄PCB板上所有元件顯示位號所需的相關(guān)數(shù)據(jù)。主要字段有 （機(jī)盤代號，元件位號，位號位置的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，位號高度，位號方向）。
引腳網(wǎng)表，用來記錄PCB板上所有元件的引腳連接信息。主要字段有 （機(jī)盤代號，元件位號，引腳標(biāo)號，連接網(wǎng)名）。
過孔網(wǎng)表，記錄PCB板上所有的過孔的信息。主要字段有 （機(jī)盤代號，過孔名稱，連接網(wǎng)名，過孔X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，過孔孔徑）。
元件封裝表，記錄所有元件的整體描述。主要字段有（封裝名稱，安裝方式，水平尺寸，垂直尺寸，管腳數(shù)目，元件高度，設(shè)計(jì)軟件）。
元件外形數(shù)據(jù)表，記錄元件外形的描述信息。主要字段有 （封裝名稱，設(shè)計(jì)軟件，外形標(biāo)志，起點(diǎn)X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，終點(diǎn)X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)）。
引腳表，記錄每個元件封裝引腳的描述信息。主要字段有 （封裝名稱，設(shè)計(jì)軟件，引腳標(biāo)號，焊盤名稱，引腳的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)）。
焊盤表，記錄各種類型焊盤的描述信息。主要字段有（焊盤名稱，焊盤形狀，水平尺寸，垂直尺寸，過孔直徑，設(shè)計(jì)軟件）。
2.2 PCB裝聯(lián)工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫
工序工位表，記錄PCB板上每個元件在第幾道工序和第幾個工位裝配。主要字段有 （機(jī)盤代號，元件位號，工序號，工位號）。
工時(shí)定額表，描述每種封裝外形的元件的平均裝配時(shí)間。主要字段有 （封裝名稱，裝配時(shí)間，設(shè)計(jì)軟件）。