不同贴片机间贴片程序的快速转换
为满足日益增长的生产需求，我们公司新近引进了一条新的SMT生产线，该生产线的贴片设备由环球公司的HSP4796L高速贴片机和GSM高精度贴片机各一台组成。HSP4796L贴片机属转塔式结构，采用十六个一组的贴片头，吸嘴视部品的不同，五种一组，贴片时工作平台及供料器平台移动，贴片速度0.1秒/片。GSM是一种通用芯片贴片机，可根据装配的元器件种类选装各种应用的贴装头，我们公司选用的是最新的Flex Jet贴装头，同以往贴装头相比，进行了以下一系列改进：把每个CCD摄像机内至到每个贴装头里，各自独立，以往的4 Spingdle Nozzle已进化成7 Spingdle Nozzle；把这样的7个贴装头都装设在贴装平台系统上，并行运行。在几个月的生产调试过程中，我们总结出了一些有益的经验，特提出来与同行交流，希望对拥有类似设备的厂家有所帮助。本文主要涉及贴片程序的转换及编制方面。
1、贴片程序的生成
我们公司采用与华中科技大学合作开发的CIMS系统来直接生成贴片机程序，该系统为国家863项目。由于我公司原有的几条SMT生产线均采用Siemens设备，所以该系统目前仅能生成适用于Siemens贴片机的贴片程序。而我公司产品种类很多（多达上百种），批量少，对贴片设备的准备时间要求很高，因此如何缩短环球贴片机的编程时间，并实现与原有Siemens设备贴装数据的共享是我们面临的一个首要问题。经过我们的仔细摸索，总结出了一套有效办法：
1.1 CAD数据输入（Import CAD Data）
由于Siemens设备的贴片程序已经用于正式生产，是最为准确的，所以我们选择直接从Siemens贴片程序得到必要的CAD数据，再转换成环球贴片程序。步骤如下：
第一步：从Siemens贴片程序得到必要的CAD数据。Siemens公司采用离线编程机来对整条线的Siemens贴片机进行控制。该离线编程机采用UNIX操作系统，开机进入程序操作界面后点击OPTIONS菜单中的Operating system level后就进入到UNIX的操作界面，在">"后输入"scoedit"按回车键进入文本编辑器，该编辑器类似于WINDOWS下的记事本，然后打开要转换的Siemens贴片程序，选中所有贴片位置数据后，复制并粘贴到已打开的文本编辑器中，然后将该CAD数据文件保存到/u/ImportExport/路径下，再点击FILE菜单下的Data Manager，在弹出的对话框中点击Import/Export图标，就列出了/u/ImportExport/路径下的文件，将刚保存的CAD数据文件拷贝到软盘中，至此从Siemens贴片程序得到了必要的CAD数据。
第二步：导入CAD数据到环球贴片程序里。环球贴片机的控制软件有自动导入CAD数据的功能，具体操作如下：进入程序编辑界面，点击Product菜单中的Import CAD Data，进入CAD Data Import的操作界面，选择Format菜单中的Auto Detect，指定要导入的CAD文件所在的路径（如A：），选中要导入的CAD文件，按确定键后自动将CAD数据按空格或其它分隔符分段，然后定义每一字段的属性，如X坐标，Y坐标，角度，位号等，定义好数据格式后点击CAD File菜单中的Import，指定要导入的CAD文件所在的路径（如A：），选中要导入的CAD文件，按确定键后自动将CAD数据导入到环球贴片程序里。定义好的数据格式可保存下来，下次导入CAD数据时若格式一致可直接调入使用，而无需再定义。
1.2 元件库（Component database）的输入
在环球贴片程序的编制过程中，还涉及到新元件的元件库的建立，同样也可从Siemens贴片程序里得到。
Siemens程序里每种封装类型都对应有一个GF文件，如表1所示。
对于某种特定元件，如LM358，在设定元件封装类型时直接选取502即可，而不需单独为这个元件输入尺寸参数。根据Siemens设备的这一特点，我们在环球软件元件库里按Siemens GF文件建立对应的元件库，如502、504等。在转换贴装程序时，首先在Siemens元件库里查找并记录新元件的GF，然后直接将环球软件里的对应元件库（如502、504等）复制成新元件，这样就可极大缩短元件库建立时间，提高编程效率。当然开始阶段按Siemens GF文件建立环球对应的元件库的工作量还比较大，但建立完毕后对工作效率的提高是显而易见的。
[page]
2、一些数据处理方法
在CAD数据转换过程中，有些时候有必要对CAD数据进行处理，以利于转换的顺利进行和生产效率的提高。我们常常采用EXECEL作为处理软件，这是因为其具有强大的数据处理功能。下面将以使用EXECEL软件为例，简要介绍一些处理方法：
2.1 Siemens贴片程序子板偏移量的处理
在Siemens贴片程序里，可定义子板，该子板包含该贴片程序放置数据（Placement position）的一部分，所有的子板构成完整的贴片放置数据。为了编辑的方便，我们编程时将IC与chip元件放置数据分别定义成子板，有些时候根据chip元件放置角度又可分别定义成几个子板。这样作有其好处，可单独针对某个子板的偏移情况输入整体补偿值，而无需进行全局调整影响其他子板的放置情况。出现这种情况由于我们的CIMS系统有些BUG，有时在转出CAD数据时不同角度的放置位置会出现不一样的偏移。但这样作也给数据转换带来了麻烦，将这些子板数据合并在一起后无法再进行整体偏移补偿，分别单独调整又比较繁琐。当出现类似情况我们采用以下方法解决：
用EXCEL打开已导出的某个Siemens的子板数据文件，在X上有1mm的整体补偿值，如表2所示。
其中A列为元件名，B列为X坐标，C列为Y坐标，D列为放置角度，E、F、G列为Siemens程序中的特定指令，H列为位号。我们欲在I列上得到经过补偿后的数值，可通过建立自动计算公式得到。
建立自动计算公式的过程如下：
1、择包含数组公式的范围I1：I80。
2、输入范围的公式：用键盘输入或用鼠标点。I1单元格中的公式是：＝B1：B80+1.0
3、按Shift + Ctrl + Enter 键将公式作为数组的形式输入，I列上自动得到经过补偿后的数值。
4、然后将该文件存成CSV（逗号分隔）格式文件，为方便起见有时可将无用的数列删除，如B、E、F、G列。
同样可对其他子板进行类似处理，但需要注意的是文件格式要保持一致。然后用记事本将各个子板数据粘贴在一起得到一个整板数据，就可进行环球贴片程序CAD数据的导入了。
利用EXCEL我们还可以进行一些其他调整，如：
1）采用上述介绍的方法还可以将拼板数据转换成整板数据，即作为一块整板来处理，这样可大幅提高贴片机的生产效率。
2）由于环球HSP4796L贴装程序不能接受负坐标值，而有时我们从Siemens程序中得到的CAD数据中有负坐标，这时我们也可以用EXCEL建立数组公式，通过坐标系位置的调整得到正的坐标值。
2.2 整体偏移的调整
有时在生产过程中会发生贴片位置整体偏移的情况，HSP4796L的调整很方便，可以直接在Placement data中输入整体补偿值；GSM未提供这一功能，但可通过修改MARK点坐标来调整，例如所有元件X坐标要加上0.2mm，则只需将所有MARK X坐标减去0.2mm就可实现，Y坐标偏移的调整方法也一样。这个方法同时适用于其它机型贴片位置整体偏移的调整。
2.3 PCB进板方向的调整
有些时候由于一些原因需要调整PCB的进板方向（如PCB上有缺口，传感器感应不到）。GSM的调整很方便，可直接输入PCB旋转角度；HSP就没有该功能，但可以这样实现：将该PCB设成拼板（只有一块），再对该拼板进行旋转角度设置，从而实现整块PCB方向调整。
3、结束语
本文介绍了从Siemens到环球贴片程序的转换过程及一些数据处理的经验，相信对从事这方面工作的同行会有所帮助。同时需要指出的是目前有关CAD数据转换经验技巧的文章还不多，希望此文能起到一个抛砖引玉的作用，并希望有更多的朋友撰写相关内容的文章，共同交流进步，从而促进我国SMT行业的蓬勃发展。
1、贴片程序的生成
我们公司采用与华中科技大学合作开发的CIMS系统来直接生成贴片机程序，该系统为国家863项目。由于我公司原有的几条SMT生产线均采用Siemens设备，所以该系统目前仅能生成适用于Siemens贴片机的贴片程序。而我公司产品种类很多（多达上百种），批量少，对贴片设备的准备时间要求很高，因此如何缩短环球贴片机的编程时间，并实现与原有Siemens设备贴装数据的共享是我们面临的一个首要问题。经过我们的仔细摸索，总结出了一套有效办法：
1.1 CAD数据输入（Import CAD Data）
由于Siemens设备的贴片程序已经用于正式生产，是最为准确的，所以我们选择直接从Siemens贴片程序得到必要的CAD数据，再转换成环球贴片程序。步骤如下：
第一步：从Siemens贴片程序得到必要的CAD数据。Siemens公司采用离线编程机来对整条线的Siemens贴片机进行控制。该离线编程机采用UNIX操作系统，开机进入程序操作界面后点击OPTIONS菜单中的Operating system level后就进入到UNIX的操作界面，在">"后输入"scoedit"按回车键进入文本编辑器，该编辑器类似于WINDOWS下的记事本，然后打开要转换的Siemens贴片程序，选中所有贴片位置数据后，复制并粘贴到已打开的文本编辑器中，然后将该CAD数据文件保存到/u/ImportExport/路径下，再点击FILE菜单下的Data Manager，在弹出的对话框中点击Import/Export图标，就列出了/u/ImportExport/路径下的文件，将刚保存的CAD数据文件拷贝到软盘中，至此从Siemens贴片程序得到了必要的CAD数据。
第二步：导入CAD数据到环球贴片程序里。环球贴片机的控制软件有自动导入CAD数据的功能，具体操作如下：进入程序编辑界面，点击Product菜单中的Import CAD Data，进入CAD Data Import的操作界面，选择Format菜单中的Auto Detect，指定要导入的CAD文件所在的路径（如A：），选中要导入的CAD文件，按确定键后自动将CAD数据按空格或其它分隔符分段，然后定义每一字段的属性，如X坐标，Y坐标，角度，位号等，定义好数据格式后点击CAD File菜单中的Import，指定要导入的CAD文件所在的路径（如A：），选中要导入的CAD文件，按确定键后自动将CAD数据导入到环球贴片程序里。定义好的数据格式可保存下来，下次导入CAD数据时若格式一致可直接调入使用，而无需再定义。
1.2 元件库（Component database）的输入
在环球贴片程序的编制过程中，还涉及到新元件的元件库的建立，同样也可从Siemens贴片程序里得到。
Siemens程序里每种封装类型都对应有一个GF文件，如表1所示。
 |
对于某种特定元件，如LM358，在设定元件封装类型时直接选取502即可，而不需单独为这个元件输入尺寸参数。根据Siemens设备的这一特点，我们在环球软件元件库里按Siemens GF文件建立对应的元件库，如502、504等。在转换贴装程序时，首先在Siemens元件库里查找并记录新元件的GF，然后直接将环球软件里的对应元件库（如502、504等）复制成新元件，这样就可极大缩短元件库建立时间，提高编程效率。当然开始阶段按Siemens GF文件建立环球对应的元件库的工作量还比较大，但建立完毕后对工作效率的提高是显而易见的。
[page]
2、一些数据处理方法
在CAD数据转换过程中，有些时候有必要对CAD数据进行处理，以利于转换的顺利进行和生产效率的提高。我们常常采用EXECEL作为处理软件，这是因为其具有强大的数据处理功能。下面将以使用EXECEL软件为例，简要介绍一些处理方法：
2.1 Siemens贴片程序子板偏移量的处理
在Siemens贴片程序里，可定义子板，该子板包含该贴片程序放置数据（Placement position）的一部分，所有的子板构成完整的贴片放置数据。为了编辑的方便，我们编程时将IC与chip元件放置数据分别定义成子板，有些时候根据chip元件放置角度又可分别定义成几个子板。这样作有其好处，可单独针对某个子板的偏移情况输入整体补偿值，而无需进行全局调整影响其他子板的放置情况。出现这种情况由于我们的CIMS系统有些BUG，有时在转出CAD数据时不同角度的放置位置会出现不一样的偏移。但这样作也给数据转换带来了麻烦，将这些子板数据合并在一起后无法再进行整体偏移补偿，分别单独调整又比较繁琐。当出现类似情况我们采用以下方法解决：
用EXCEL打开已导出的某个Siemens的子板数据文件，在X上有1mm的整体补偿值，如表2所示。
 |
其中A列为元件名，B列为X坐标，C列为Y坐标，D列为放置角度，E、F、G列为Siemens程序中的特定指令，H列为位号。我们欲在I列上得到经过补偿后的数值，可通过建立自动计算公式得到。
建立自动计算公式的过程如下：
1、择包含数组公式的范围I1：I80。
2、输入范围的公式：用键盘输入或用鼠标点。I1单元格中的公式是：＝B1：B80+1.0
3、按Shift + Ctrl + Enter 键将公式作为数组的形式输入，I列上自动得到经过补偿后的数值。
4、然后将该文件存成CSV（逗号分隔）格式文件，为方便起见有时可将无用的数列删除，如B、E、F、G列。
同样可对其他子板进行类似处理，但需要注意的是文件格式要保持一致。然后用记事本将各个子板数据粘贴在一起得到一个整板数据，就可进行环球贴片程序CAD数据的导入了。
利用EXCEL我们还可以进行一些其他调整，如：
1）采用上述介绍的方法还可以将拼板数据转换成整板数据，即作为一块整板来处理，这样可大幅提高贴片机的生产效率。
2）由于环球HSP4796L贴装程序不能接受负坐标值，而有时我们从Siemens程序中得到的CAD数据中有负坐标，这时我们也可以用EXCEL建立数组公式，通过坐标系位置的调整得到正的坐标值。
2.2 整体偏移的调整
有时在生产过程中会发生贴片位置整体偏移的情况，HSP4796L的调整很方便，可以直接在Placement data中输入整体补偿值；GSM未提供这一功能，但可通过修改MARK点坐标来调整，例如所有元件X坐标要加上0.2mm，则只需将所有MARK X坐标减去0.2mm就可实现，Y坐标偏移的调整方法也一样。这个方法同时适用于其它机型贴片位置整体偏移的调整。
2.3 PCB进板方向的调整
有些时候由于一些原因需要调整PCB的进板方向（如PCB上有缺口，传感器感应不到）。GSM的调整很方便，可直接输入PCB旋转角度；HSP就没有该功能，但可以这样实现：将该PCB设成拼板（只有一块），再对该拼板进行旋转角度设置，从而实现整块PCB方向调整。
3、结束语
本文介绍了从Siemens到环球贴片程序的转换过程及一些数据处理的经验，相信对从事这方面工作的同行会有所帮助。同时需要指出的是目前有关CAD数据转换经验技巧的文章还不多，希望此文能起到一个抛砖引玉的作用，并希望有更多的朋友撰写相关内容的文章，共同交流进步，从而促进我国SMT行业的蓬勃发展。
（编辑 Maggie）