一种智能化电路板钻孔管理方法及系统与流程

专利2026-03-06  6


本发明涉及智能数控钻孔,具体涉及一种智能化电路板钻孔管理方法及系统。


背景技术:

1、印刷电路板(printed circuit board,pcb)它是盛装电子元器件的底盘,实现元器件之间的相互连接。pcb制造过程中的钻孔工序是非常关键的,它直接影响到电路板的连接质量和精度。钻孔的精度和加工质量对电路板的性能和可靠性起着重要的作用。随着电子技术的迅猛发展,pcb结构尺寸不断缩小,钻孔直径也越来越小。在确保钻孔精度的同时,进一步提高pcb的钻孔加工速度,是当前急需解决的技术挑战。在实际生产过程中,一块pcb板上可能有5-6w个需要钻的孔洞,会出现30个左右的孔靠的比较近,需要优先进行钻孔。需要进行大数据管理对每块pcb板上这30个左右的孔优先分配进行钻孔,这样可以减少pcb板的损耗。


技术实现思路

1、一种智能化电路板钻孔管理方法,包括以下步骤:

2、s1:数据采集与分析:利用传感器和相机等设备采集电路板的相关数据:孔的坐标信息、大小、形状,并通过数据分析技术对收集到的孔洞坐标数据进行清洗、去重和预处理,确保数据的质量和准确性;

3、s2:建立电路板模型:基于采集到的数据,建立电路板的三维模型,包括孔的位置、尺寸、数量,并对孔洞坐标数据进行分析,根据孔洞之间的距离和电路连接关系、机械强度要求,计算孔洞的优先级,以便后续的钻孔操作;

4、s3:智能规划钻孔路径:利用遗传算法,根据电路板模型和钻孔要求、孔洞的优先级,智能规划出最优的钻孔路径,以提高钻孔效率和准确度;

5、s4:自动控制钻孔设备:通过与钻孔设备的连接,实现对钻孔设备的自动控制,根据智能规划的路径进行钻孔操作;

6、s5:实时监测与调整:在钻孔过程中,实时监测钻孔情况:孔的位置偏差、钻孔深度,及时调整钻孔路径或参数,确保钻孔质量;

7、s6:数据记录与分析:记录每次钻孔的数据,包括钻孔位置、深度、时间等信息,并通过数据分析技术对钻孔过程进行分析,为优化钻孔管理方法提供参考。

8、进一步的,如权利要求1所述的一种智能化电路板钻孔管理方法:

9、具体步骤s3中用遗传算法,根据电路板模型和钻孔要求、孔洞的优先级,智能规划出最优的钻孔路径,具体步骤如下:

10、s31:定义问题:将pcb板上的孔洞分配给钻孔机器人,让机器人优先处理靠近的30个孔洞,以减少pcb板的损耗;

11、s32:确定编码方式:将pcb板上的每个孔洞编号为一个整数,每个孔洞有两个坐标值 (x, y),将孔洞编号和坐标值组成一个基因;

12、s33:初始化种群:随机生成一定数量的个体作为初始种群;

13、s34:适应度函数:设计一个适应度函数来评估每个个体的适应度,最小化 pcb 板的损耗,即最小化未被覆盖的孔洞数量;

14、s35:选择操作:选出适应度高的个体作为下一代的父代;

15、s36:交叉操作:从父代中选择两个个体进行交叉操作,生成两个后代个体;

16、s37:变异操作:对新生成的个体进行变异操作,增加种群多样性;

17、s38:输出结果:重复步骤s34-s37直到满足结束条件,输出适应度最好的个体,即可得到最优的孔洞分配方案。将这个方案输入到钻孔机器人中,即可达到减少pcb板的损耗的目的。

18、进一步的, 一种智能化电路板钻孔管理系统,其特征在于,所述一种智能化电路板钻孔管理系统用于实现如权利要求1-2任一项所述的一种智能化电路板钻孔管理方法;所述一种智能化电路板钻孔管理系统包括:

19、数据管理模块:用于管理和存储电路板设计文件、钻孔参数和相关数据。可以包括数据库或文件系统,用于记录和存储钻孔任务的相关信息。

20、孔洞优先级计算模块:根据孔洞之间的距离、电路连接关系、机械强度要求等因素,计算每个孔洞的优先级分数。该模块可以采用前面提到的公式或其他算法来计算孔洞的优先级。

21、任务调度模块:根据孔洞的优先级和生产需求,进行钻孔任务的调度和分配。该模块根据优先级分数对孔洞进行排序,并生成钻孔任务列表,确保高优先级的孔洞先被处理。

22、钻孔控制模块:控制钻床设备进行自动化钻孔操作。该模块与钻床设备进行通信,发送指令和接收反馈,控制钻孔的位置、深度和速度等参数。

23、实时监控模块:实时监测钻孔过程中的状态和进度,包括钻孔位置、完成情况和异常处理等。该模块可以通过传感器或钻床设备的接口获取实时数据,并进行显示和记录。

24、故障检测与处理模块:监测钻床设备的状态,及时检测并处理钻孔过程中可能出现的故障和异常情况。该模块可以提供故障报警、自动停机和故障诊断等功能,确保钻孔操作的稳定性和可靠性。

25、用户界面模块:提供用户友好的界面,用于配置钻孔参数、查看任务进度和结果,以及进行系统设置和管理。该模块可以采用图形用户界面(gui)或命令行界面(cli),便于用户与系统进行交互。

26、本发明的有益效果:通过智能算法和自动控制系统,实现钻孔路径的智能规划和自动化操作,减少人为错误和操作时间,提高钻孔的效率和准确性。智能化管理方法和系统可以优化钻孔路径,减少机器运行时间和能耗,降低生产成本,并提高生产线的利用率。智能监测系统可以实时监测钻孔过程中的偏差和深度,及时调整钻孔参数,保证钻孔质量和稳定性,减少次品率。智能化管理系统可以记录每次钻孔的数据,包括钻孔位置、深度、时间等信息,通过数据分析,可以评估钻孔过程的稳定性和效率,并为优化钻孔管理方法提供参考依据。



技术特征:

1.一种智能化电路板钻孔管理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种智能化电路板钻孔管理方法,其特征在于:

3.一种智能化电路板钻孔管理系统,其特征在于,所述一种智能化电路板钻孔管理系统用于实现如权利要求1-2任一项所述的一种智能化电路板钻孔管理方法;所述一种智能化电路板钻孔管理系统包括:


技术总结
本发明公开了一种智能化电路板钻孔管理方法及系统,本发明涉及一种智能化电路板钻孔系统,旨在通过传感器、数据分析技术和自动控制设备,实现电路板钻孔过程的智能化管理。首先,利用传感器和相机等设备对电路板进行数据采集,并建立三维模型,分析孔洞之间的距离和电路连接关系,计算孔洞的优先级。然后,利用遗传算法智能规划最优钻孔路径,通过与钻孔设备的连接实现自动控制。在钻孔过程中,系统实时监测钻孔情况,并记录钻孔数据进行分析。通过这一智能化系统,可以提高钻孔效率和准确度,同时保证钻孔质量,并为优化钻孔管理方法提供参考。

技术研发人员:何立发,龙文卿,叶婉秋,龙解危,黄云
受保护的技术使用者:龙南骏亚电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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