FLEXA-编程终极指南1.108

VERSION:1.10810/28/2015作者：付玉涛Flexa编程终极指南前言Flexa编程有很多做法，但是按Flexa设计思路制作程序的方法从来没有其相关教程。新产品导入如何做到现场调试“0”耗时？FUJI的解决方案是NXT+VPDplus。利用VPDplus把影像处理提前调试好机器就不报错。只要做调试就要花费“时间”，不做才能做成“0”。FUJI的思路很对，只是SMT行业变数最大的是元件包装，不同厂商之间的包装差异是目标达成的障碍。编程工作实质就是元件包装和封装的结合，如果不了解整个行业元器件的包装和封装相关标准和现状，永远只能在现场调试耗时间。很可惜的是FUJI没有提供这样的元件库（PartDate）。而个人要了解需要海量的知识积累，并且要利用GOOGLE才能从网络获得所需的信息(INCHINA)。为了减少换线调试时间产生了NXT+XPF的组线方式，但NXT和XPF用的相机传感器长宽比不同，影像处理算法无法兼容，二者不应该一起组线。该出错的一定会出错，这种不兼容会导致莫名其妙的问题。本教程的目的要解决这两个问题。1，用最优的方式做程序。BOT和TOP做成一个程序编程，一次导入BOT和TOP坐标，然后导入BOM，再分别导入BOT和TOP的GERBER文件。2，建立Flexa标准库。根据行业标准和现状建立一个Flexa标准库内含SMT行业标准包装(PackageDate)和封装（ShapeDate）数据，并用PartDate予以正确组合。SMT工业元件的包装和封装大部分都是标准件,一个标准库可以减少大量的重复性工作。只有规范的程序才能保证贴装速度和质量二者兼得。借助于这个标准库最终向现场调试“0”耗时的目标一定能达成。元件包装和封装相关标准简介元件包装有三大标准：欧洲标准（IEC）和美国标准（EIA）两者兼容，与日本标准（JIS）有小的差异，日本工业标准(JIS)其对应的元件包装标准为：C0806-3。元件封装标准也是如此，日本标准和美国欧洲标准有较大的差异。我建立的Flexa标准库元件包装以美国标准EIA-481-D(TAPE)和Jedec_Tray_DGuide4-10D（TRAY）为准。元件封装参照美国标准（JEDECIPC-SM-782A）和SMT工业标准以及日本标准（JEITAED-7500B）。三大标准有五个组织交叉发布，混乱在所难免，但大部分兼容。80/20原则使建立Flexa标准库的努力绝对有意义。名词解释：Flexa：FUJI用于管理设备的软件。VPDplus：FUJI离线视觉识别系统,包含硬件和软件两部分。PartDate:描述PackageDate和ShapeDate的组合方式和元件供给信息。PackageDate：描述元件包装参数。ShapeDate：描述元件视觉识别数据和吸取贴装参数。IEC:InternationalElectrotechnicalCommission标准以英语和法语出版。EIA:ElectronicsIndustriesAssociation标准以英语出版。JEITA:JapanElectronicsandInformationTechnologyIndustriesAssociation标准以英语和日语出版。JIS：JapaneseIndustrialStandards标准以日语出版，非日本IP无法下载和阅览。必须用日本服务器的VPN才能在国内下载，下载了我也无法阅览。不知如何搞定！JEDEC：固态技术协会标准以英语出版。JEDECIPC-SM-782ASurfaceMountDesignandLandPatternStandard已经被IPC7351B取代，但IPC7351B封装标准分散在多个文件中，并且无法得到其文件，所以封装标准参照IPC-SM-782A。LPWizard10.5已经包含了IPC7151B相关的封装标准，变通的途径就是用软件查询IPC7351B标准封装尺寸。GERBER：PCB设计软件和制造环节的中转文件。版权归UCAMCO公司所有其历史演变有三种格式：RS-274-D,RS-274X和GerberX2。RS-274-D已经淘汰，RS-274X主流，GerberX2最新。UCAMCO其网站有详细的文件格式描述。GERBER就是作画，最终结果是一层PCB图像。简单理解可以认为有两个元素：形状和其行走轨迹。“形状”又称D-CODE“行走轨迹”就是坐标数据。一个及其重要的原则是“单边图形定义焊盘”，但不良的设计人员会用大量的笔画填充得到想要的图形。极端的情况会使一些EDA工具因超过处理极限而死机或无法处理。最优的方式做程序原理和需要工具通常PCB设计软件输出GERBER和CAD坐标数据，TOP面正常视图，BOT面镜像视图。Flexa考虑到这VERSION:1.10810/28/2015作者：付玉涛个情况，TOP和BOTCAD坐标数据一起导入的情况下会自动把BOT面的CAD数据以0点为纵轴镜像，当BOT导入GERBER时也会如此操作。这样就BOT面自动转化为正常视图。如果你不明白Flexa的这个工作原理。TOP和BOT只能分开做程序，分开做程序很多工作你必须至少做两次。TOP和BOT一起做的好处：1，PCB尺寸和厚度设置以及拼板工作只需做一次。2，TOP和BOT共用料只需设置一次。3，传输到机器会自动添加BOT和TOP标识。TOP标识为“T”,BOT标识为“B”。4，FLEXAV6.0以后可以同时移动TOP和BOT面共用的FEEDER。5，Flexa管理的job最多可减少一半的数目。所需软件：1，Flexa需有导入GERBER功能。本案例视频部分以FlexaV6.9版本演示(任何版本的FLEXA都可以)。2，EDA工具：GCPOWERSTATION9.1.2和CAM35010.7。CAM35010.7用于转换GERBER,不良设计输出的GERBER会使GCPOWERSTATION无法处理，本人只碰到过一次，原因是设计人员用笔画填充公司徽标和汉字导致超限，经CAM35010.7导入后再导出就可以用GCPOWERSTATION9.1.2处理。3,LPWizard10.5用于查询最新标准封装尺寸。4，Notepad++文本格式编辑器。WINXP自带的记事本有BUG且功能太弱。5，BeyondCompare4.0.7用于比对BOM差异和程序与BOM比对。功能强大的比对工具。6，SMTsupportsoftwareV2015.915.1517此软件是[e-mail]个人开发，本人提供测试和建议。office2007之后宏的功能被取消。很多用宏方式做的程序不能使用。但OFFICE2007之后的版本更易用，所以一款独立的软件做BOM整理合并拆分操作是很方便和可靠的。此软件要付费购买，请与作者联系。7，OFFICE2013。8，AdobeAcrobatXPro10。辅助工具：1，德国ADE品牌50g/0.001g高精度电子秤。Fuji吸嘴最大能吸取的重量是40克，在其量程之内。且淘宝价格300-500元个人可以承受。能随身携带，电池和外接电源都支持。此工具用于称出元件重量按照《工作头的可搬运重量》选择最佳的吸嘴。量化才能解决问题，经验最不可靠。2，日本Kenko肯高STV-120M60-120倍显微镜LED强光密封携帯型。用于观察吸嘴，元件和钢网也可以当手电筒使用。日本直购160元。使用7号电池，续航有保障。FLEXA基本概念解读1，Flexa编码。Flexa支持UTF8编码格式。传到设备的程序为ASCII编码，并最终转变为二进制格式文件机器才能处理。ASCII编码占用的空间最小。因此只要用于设备解读的数据必须为ASCII编码，否则会报错。Comment和MEMO数据不用机器解读所以支持中日韩字符。2，Panel和Board。默认原点都为左下角，逆时针旋转为正。Board转角度以原点为轴心旋转，镜像操作以Board尺寸的中轴（纵轴，横轴和对角线）翻转。所以Board尺寸必须和实际尺寸一致。否则镜像操作后坐标会偏移。3，贴装角度，供料角度和影像识别角度。贴装角度SMT行业的贴装0度角怎么定义的？设备的贴装0度角是指PCB设计中元件的Pin1所指的方向。PCB设计环节对Pin1的定义原则在IPC7351B中有清晰的描述。详情请参阅IPC7351B91页至97页或者ComponentZeroOrientationsforCADLibraries.pdf，此文档google能搜到。对于四个方向都有可能是Pin1的芯片封装，左上角为Pin1定为0度角与FLEXA的0度角定义相差270度。有的PCB设计人员根本不知道此标准存在，同样封装Pin1定义都不一致。因此FLEXA编程可以说所有设备的编程都必须检查贴装角度是否正确。检查贴装角度的方法人的瞬间记忆有限，用纸质文档和程序比对，一定会出错。且纸是静电产生源，即不允许带入车间又增加运营成本。利用Flexa的Verify功能利用用导入的GERBER与元件实际贴装角度逐个比对，杜绝了错误的发生。西门子，FUJI，松下和三星都能导入GERBER用于检查贴装角度和偏差。西门子更高级即可以导入扫描的PCB图VERSION:1.10810/28/2015作者：付玉涛像又可以导入由GERBER转出的BMP文件。想想为什么西门子只能导入BMP文件，而Flexa只能导入GERBER文件？二者的选择各有什么利弊？FlexaVerify实例见下图：贴片铝壳电解电容C31正极为Pin1供料角度为180度。供料角度。EIA-481-D第7页元件供料角度指南提供了指导，但元件厂商并非总会按此指南操作。IDT公司在EIA-481-D出版后，2011年12月04日出文档仍然把正方形QFP和QFN的Pin1位置放置在Quadrant1（左下角），而不是按EIA-481-D规定放在Quadrant2（左上角）。有时惯性的力量是巨大的，要一群人统一认识是个结实的挑战。一次作对是如此重要!我们怎么办？贴装环节以不变应万变：Flexa定义左下角或左边定为0度角供料，逆时针正转调整供料角度。但Flexa把SOT封装类元件按照EIA-481-D定义的供料角度定为0度供料。猜测当时视觉算法或软件设计亦或行业习惯导致如此。把SOT封装类元供料0度角统一定为Pin1在左下角，如果与FUJI设计原则相背则可能造成损失。基与此考虑我建的标准库里SOT类封装供料角度定义沿袭Flexa的“习惯”，与编程手册示例相符。影像识别角度。用硬件VPDplus拍摄的元件图像，默认为影像识别0度角。用MEDIT取得的图像也默认为影像识别0度角。但是如果DoPrerotation功能选为Yes，这时取得的图像实际是贴装角度(H01头如此)。本人认为这是一个BUG,不知FUJI有没有改正,有人如果知道麻烦Email至：[e-mail]。AIMV5.06是自动转回影像识别0度角。低版本的附属软件可能会有此问题。小结贴装角度和供料角度0度都为左下角或左边（两个可焊端元件），逆时针旋转为正。供料0度角，贴装0度角和影像识别0度角三者必须一致。不一致就会使中线对称性元件贴装方向错或非中线对称性元件影像处理失败。对于量产环节发现贴装角度错误，一定是供料角度异常。有极性元件贴装角度是唯一的，不可能有第二种角度。因此调整贴装角度解决极反是错上加错，正确的做法是调整供料角度。MEDIT很方便改变供料角度，就是基于这个思路设计的功能。SOT23封装角度定义示例。VERSION:1.10810/28/2015作者：付玉涛IPC-7351BSOT23Pin1定义（下图）：EIA-481-DSOT23供料角度定义，也是Flexa定义供料0