专利名称：零件摆放自动检查系统及方法
技术领域：
本发明是关于一种零件摆放自动检查系统及方法，特别是关于一种应用在设计电路板的布线系统中的零件摆放角度自动检查的系统及方法。
背景技术：
随着集成电路高密度化的发展，提升了电子设计自动化(ElectronicDesign Automation；EDA)软件进行布线的需求。目前较为普遍采用的布线方法是采用自动布线与手工布线相结合的方法。因为与手工布线相比，自动布线具有速度快、准确性高等特点，更能够快速应付市场对产品设计上的要求，手工布线则可对局部不符合设计的走线方式作出调整，达成最佳化布线的目的。
目前印刷电路板(PCB)生产线也采用手工作业与机器自动作业相结合的方式进行，例如接置在PCB上的零件包括电容、电阻等手插元件及机器自动插于PCB的SMT元件。特别是对于通过手工作业插接在PCB的手插元件，由于其大部分具有极性，因此，要求PCB设计工程师在进行PCB设计时尽量使零件在PCB上的摆放具有一定的规律性，例如对于极性零件可使其在电路板上沿着某一方向排放，如此设计即可便于生产线工作人员通过手工方式插接这些元件，降低出错的机率。目前业界利用布线软件(例如Allego布线软件)进行PCB板设计的过程中，是采用手工布线方式将PCB板上各零件(例如电容元件、电阻元件以及SMT元件等)逐个摆放在PCB上，待设计完成后即可将设计好的PCB交由生产线进行PCB制造。
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也趋向多功能、高性能方向发展以满足消费者的需求。为迎合这一发展趋势，电子产品制造厂商对产品的PCB也提出相当高的要求，PCB板层数增加、布线越来越密集、PCB上所接置的元件数量逐渐增多。如上所述，在进行PCB设计时，PCB上的零件是由设计工程师以手工方式逐个摆放在PCB上，由于所需摆放的零件数量众多，且PCB上具有多个零件摆放区域，工程师在摆放零件时是依序在这些零件摆放区域摆放对应的零件以最终完成零件摆放工作，抑或由多数工程师在各零件摆放区域同时摆放对应的零件以完成零件摆放工作。然而无论采用上述何种零件摆放方式，设计工程师均是在PCB上局部区域进行零件摆放，并未参考到PCB上其它区域的零件摆放信息(例如零件摆放的角度信息)，导致最终完成的PCB上零件具有多个不同的摆放角度。因此在后续零件安装过程中，由于PCB设计时零件的摆放角度有多种(特别是对于极性元件)，导致生产线工作人员在PCB板上接置零件的难度增加，进而使零件摆放时间延长，且零件插错的机率增加。例如电容元件摆放错误(即极性插反)有可能引起PCB的电路特性改变以致损坏，使整个PCB报废，给生产厂商带来重大损失、产品成本增加。
因此，如何提出一种零件摆放角度自动检查技术，避免现有技术中零件摆放角度多而导致生产线工作人员操作难度增加、出错机率提高、零件摆放时间增长、电路损坏、产品成本增加等缺失，实已成为目前业界亟待克服的难题。
发明内容
为克服上述现有技术的种种缺点，本发明的主要目的在于提供一种零件摆放自动检查系统及方法，以减少各类型零件在电路板上摆放角度的类别，降低生产线工作人员进行零件摆放操作的难度及出错的机率，缩短零件摆放的时间。
本发明的又一目的在于提供一种零件摆放自动检查系统及方法，减少各类型零件在电路板上摆放角度的类别，避免现有技术中多角度的零件摆放而使零件摆放错误引起的电路板线路损坏、产品成本增加等缺失。
为达上述及其它目的，本发明一种零件摆放自动检查系统及方法。该零件摆放自动检查系统应用在设计电路板的布线系统中，且该布线系统具有零件数据库，预先对所设计的EDA工具仿真PCB上的零件的摆放角度进行检查，依该仿真PCB制成的电路板上的零件的摆放角度达到最佳化，该零件摆放自动检查系统包括设定模块，设定待检查零件的类型；信息撷取模块，依据该设定模块设定的零件类型，从该零件数据库撷取与该零件类型对应的零件，仿真出该零件位于该仿真PCB上的摆放角度，并可取得该零件在仿真PCB上的位置信息；统计模块，对该仿真PCB仿真的各摆放角度进行数量统计；以及标示模块，依据该统计模块的统计结果，以数量较少的摆放角度找出以该摆放角度作为摆放的零件，依据找到的零件以及该信息撷取模块仿真该零件的摆放角度而取得位置信息，在该仿真PCB上标示该零件。
再者，本发明的零件摆放自动检查系统还包括报告生成模块，该报告生成模块是依据该信息撷取模块仿真出的零件摆放角度及取得该零件的位置信息以及该统计模块统计的各摆放角度的数量，生成一包括零件摆放角度、各摆放角度的数量及零件位置的汇总报告，并将生成的汇总报告输出到显示模块显示。
此外，本发明的零件摆放自动检查系统还包括储存模块，该储存模块是储存该信息撷取模块所仿真的零件摆放角度及所取得的位置、该统计模块统计的各摆放角度的数量以及该报告生成模块生成的汇总报告。
本发明的零件摆放自动检查方法应用在设计电路板的布线系统中，且该布线系统具有零件数据库，预先对设计的仿真PCB上的零件的摆放角度进行检查，使依该仿真PCB制成的电路板上的零件的摆放角度达到最佳化，该零件摆放自动检查方法包括以下步骤设定待检查零件的类型；依据设定的零件类型，从该零件数据库撷取与该零件类型对应的零件，仿真出该零件位于该仿真PCB上的摆放角度，并取得该零件在仿真PCB上的位置信息；对该仿真PCB仿真的各摆放角度进行数量统计；以及依据统计的结果以数量较少的摆放角度找出以该摆放角度作为摆放的零件，依据找到的零件以及该信息撷取模块仿真该零件的摆放角度取得的位置信息，供该仿真PCB上标示该零件。
本发明的零件摆放自动检查方法还包括依据零件摆放角度、各摆放角度的数量、零件位置生成一包括零件摆放角度、各摆放角度的数量、零件位置的汇总报告，并将生成的汇总报告输出到显示模块进行显示。
本发明的零件摆放自动检查方法是依据该统计结果及零件位置信息，使数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以对话框方式进行标示。此外，本发明的零件摆放自动检查方法也可依据统计结果及零件位置信息使数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以指示线方式进行标示，或在该仿真PCB上以不同的颜色进行标示。
与现有技术相比，本发明的零件摆放自动检查系统及方法通过设定模块设定所需检查的零件的类型，由信息撷取模块撷取与所设定的零件类型对应的零件在仿真PCB上的摆放角度及位置信息，供统计模块统计各摆放角度的数量，之后标示模块依据统计结果及零件位置信息，将数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上标示出来，以便使用者对标示出的零件在该仿真PCB上的摆放角度进行调整，使此类型的零件在该仿真PCB上的摆放角度的类别减少，降低生产线工作人员进行零件摆放操作的难度及出错的机率、且可缩短零件摆放的时间。同时，本发明避免了现有多角度的零件摆放使零件摆放错误引起的电路板线路损坏，甚至使电路板报废而无法修复、产品成本增加等问题。
图1是本发明的零件摆放自动检查系统的基本架构方块示意图；图2是本发明的零件摆放自动检查系统另一基本架构方块示意图；图3是本发明的零件摆放自动检查方法的步骤流程图。
具体实施例方式
实施例图1是本发明的零件摆放自动检查系统1的基本架构方块示意图。本发明的零件摆放自动检查系统1应用在一电路板的布线系统中(例如Allego软件)中，通过该零件摆放自动检查系统1预先对EDA工具仿真PCB上零件的摆放角度进行检查，使布设在该电路板上零件的摆放角度达到最佳化。如图所示，应用在布线系统的零件摆放自动检查系统1包括设定模块10、信息撷取模块11、统计模块12以及标示模块13。以下即对本发明的设定模块10、信息撷取模块11、统计模块12以及标示模块13进行详细说明。须注意的一点是，该布线系统另也包括其它各式的功能模块，但此处仅显示与本发明相关的部分。
该设定模块10是设定待检查零件的类型。在本发明中，设定模块10是一使用者操作接口，供使用者输入或选择所需检查零件的类型，例如所需检查零件为电容、电阻或具有多个接口(connector)的零件等类型的手插零件。
信息撷取模块11依据通过设定模块10设定的零件类型，从该布线系统的零件数据库撷取与该零件类型对应的零件，仿真出该零件位在该仿真PCB上的摆放角度及取得该零件的位置信息。在此须提出说明的是，该零件数据库是一般布线系统提供设计处理时的必要数据库，也是现有布线设计者熟知的数据库，因此以下不对其功能及内部架构作说明。在仿真PCB设计中，零件在该仿真PCB上的摆放角度例如是90度、180度、270度等类别的摆放角度，特别是对于具有极性及具有多个接口的零件，其在仿真PCB上的摆放角度应遵循一定规则，使零件沿着某一方向摆放，以方便生产线操作人员的操作。该位置信息是零件在该仿真PCB上的坐标值。
统计模块12是用以统计信息撷取模块11撷取各摆放角度的数量，例如统计90度摆放角的数量、180度摆放角的数量、270度摆放角的数量。也就是统计模块12统计信息撷取模块11所撷取各摆放角度的数量，并对各摆放角度依据使用频率进行排序(降序或升序排序)，供标示模块13依据该排序结果进行后续处理。
标示模块13是依据统计模块12的统计结果及信息撷取模块11所撷取的零件的位置信息，将数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上标示出来。例如，若统计模块12的统计结果为90度摆放角的数量最小、180度摆放角的数量次之、270度摆放角的数量最大，标示模块13可依据该统计结果，将90度摆放角对应的零件在该仿真PCB上标示出来，或将90度摆放角及180度摆放角对应的零件在该仿真PCB上标示出来。后续设计工程师可将标示出的零件的摆放角度进行调整，使仿真PCB上同一类型的零件的摆放角度的类别减少。例如将零件由90度摆放角度调整为180度摆放角度或270度摆放角度，从而使零件在该仿真PCB的摆放角度的类别由三种(90度、180度、270度)减少为两种(180度、270度)。又例如将零件由90度摆放角及180度摆放角度调整为270度摆放角度，从而使零件在该仿真PCB的摆放角度的类别由三种(90度、180度、270度)减少为一种(270度)。上述零件摆放角度的修改是由设计工程师依据实际设计需要进行相应的调整，并非以上述修改方式为限。
在本发明中，标示模块13依据统计模块12的统计结果及信息撷取模块11撷取的零件位置信息，将数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB进行标示，例如通过对话框或在该零件的设置处以不同的颜色标明等。此外，标示模块14也可依据统计模块12的统计结果及信息撷取模块11撷取的零件的位置信息，将数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以指示线的方式标示出来，例如在该仿真PCB上，从符合条件的零件处拉出标示用的引线。
本发明的零件摆放自动检查系统1’还包括报告生成模块14及储存模块15。如图2所示，该储存模块15是储存信息撷取模块11所撷取的零件摆放角度及位置信息，该储存模块15是以表格方式储存各零件的坐标及摆放角度。再者，该统计模块12是依据该储存模块15储存的内容(也就是各零件的摆放角度)统计各摆放角度的数量，并对各摆放角度依据其使用频率进行排序。
该报告生成模块14是依据该储存模块15储存的零件的摆放角度、位置信息以及该储存模块15储存的各零件的摆放角度生成一包括零件摆放角度、各零件摆放角度的数量以及零件位置的汇总报告。在本发明中，该报告生成模块14可将其生成的汇总报告输出到显示模块(例如液晶显示器)进行显示，供使用者浏览该汇总报告的详细内容及后续进行零件摆放角度调整的依据。此外，该储存模块15还用以储存报告生成模块14生成的汇总报告。
通过本发明的零件摆放自动检查系统1执行本发明的零件摆放自动检查方法的流程是如图2所示，该零件摆放自动检查方法包括以下实施步骤在步骤S21中，使用者通过设定模块10设定待检查的零件的类型，该待检查零件的类型例如是电容、电阻、具有多个接口(connector)零件等类型的手插零件。接着进行步骤S22。
在步骤S22中，信息撷取模块11依据设定模块10设定的零件类型，从该布线系统的零件数据库撷取与该零件类型对应的零件，以仿真出该零件位在上述仿真PCB上的摆放角度及可取得该零件在仿真PCB的位置信息；再者，另可将撷取的零件的摆放角度及位置信息储存在储存模块15，在仿真PCB设计中，零件在该仿真PCB上的摆放角度有例如90度、180度、270度等类别的摆放角度。接着进到步骤S23。
在步骤S23中，该统计模块12统计信息撷取模块11撷取的各摆放角度的数量，并将统计结果储存在储存模块15，例如统计90度摆放角的数量、180度摆放角的数量、270度摆放角的数量。也就是在该步骤中，统计模块12统计信息撷取模块11所撷取各摆放角度的数量，并对各摆放角度依据使用频率进行排序(降序或升序排序)。接着进到步骤S24。
在步骤S24中，标示模块13依据统计模块12的统计结果及信息撷取模块11撷取的零件的位置信息，将数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上进行标示。在该步骤中标示模块13依据统计模块12的统计结果及信息撷取模块11撷取的零件的位置信息，将数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB中进行标示，例如通过对话框或在该零件的设置处以不同的颜色标明等。此外，也可令标示模块13依据统计模块12的统计结果及信息撷取模块11撷取的零件的位置信息，将零件数较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以指示线方式指示出来。例如，若上述步骤S23中统计模块12的统计结果为90度摆放角的数量最小、180度摆放角的数量次之、270度摆放角的数量最大，则标示模块13可依据该统计结果将90度摆放角对应的零件在该仿真PCB上进行标示，或将90度摆放角及180度摆放角对应的零件在该仿真PCB进行标示。后续设计工程师可将标示出的零件的摆放角度进行调整，使仿真PCB上同一类型的零件的摆放角度的类别减少。例如将零件由90度摆放角度调整为180度摆放角度或270度摆放角度，从而使零件在该仿真PCB的摆放角度的类别由三种(90度、180度、270度)减少为两种(180度、270度)。又例如将零件由90度摆放角及180度摆放角度调整为270度摆放角度，从而使零件在该仿真PCB的摆放角度的类别由三种(90度、180度、270度)减少为一种(270度)。
再者，本发明的零件摆放自动检查方法还包括步骤S25，报告生成模块14依据信息撷取模块11撷取的零件的摆放角度及位置信息、统计模块12统计的各摆放角度的数量生成一包括零件摆放角度、各摆放角度的数量及零件位置的汇总报告，并将该汇总报告储存在储存单元15。在本发明中上述步骤S24、S25可先后执行，视实际需要步骤S24、S25也可同时执行的。为简化附图及说明，本发明是以步骤S24、S25先后执行为例进行说明，但并非以此为限。
此外，本发明的方法还包括将该汇总报告输出到显示模块进行显示，供使用者浏览该汇总报告的详细内容及后续进行零件摆放角度调整的依据。
与现有技术相比，本发明的零件摆放自动检查系统及方法通过设定模块设定所需检查的零件的类型，由信息撷取模块撷取与所设定的零件类型对应的零件，仿真出该零件位在该仿真PCB上的摆放角度并可取得该零件在仿真PCB上的位置信息，统计模块统计各零件的摆放角度的数量，之后标示模块依据统计结果及零件位置信息，将数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上标示出来，以便使用者对标示出的零件在该仿真PCB上的摆放角度进行调整，使此类型的零件在该仿真PCB上的摆放角度的类别减少，降低生产线工作人员进行零件摆放操作的难度及出错的机率，且可缩短零件摆放的时间。同时，本发明避免了现有多角度的零件摆放使零件摆放错误而造成电路板的线路损坏，甚至使该制成的电路板报废而无法修复的问题。
权利要求
1.一种零件摆放自动检查系统，应用在用以设计电路板的布线系统中，且该布线系统具有零件数据库，预先对所设计的仿真PCB上的零件的摆放角度进行检查，依该仿真PCB制成的电路板上零件的摆放角度达到最佳化，其特征在于，该零件摆放自动检查系统包括设定模块，设定待检查零件的类型；信息撷取模块，依据该设定模块设定的零件类型，从该零件数据库撷取与该零件类型对应的零件，仿真出该零件位于该仿真PCB上的摆放角度，并可取得该零件在仿真PCB上的位置信息；统计模块，对该仿真PCB仿真的各摆放角度进行数量统计；以及标示模块，依据该统计模块的统计结果，以数量较少的摆放角度找出以该摆放角度作为摆放的零件，依据找到的零件以及该信息撷取模块仿真该零件的摆放角度而取得位置信息，在该仿真PCB上标示该零件。
2.如权利要求1所述的零件摆放自动检查系统，其特征在于，该零件摆放自动检查系统还包括报告生成模块，该报告生成模块是依据该信息撷取模块仿真出的零件摆放角度及取得该零件的位置信息以及该统计模块统计的各摆放角度的数量生成一包括零件摆放角度、各摆放角度的数量及零件位置的汇总报告，并将生成的汇总报告输出到显示模块进行显示。
3.如权利要求1或2所述的零件摆放自动检查系统，其特征在于，该零件摆放自动检查系统还包括储存模块，该储存模块是储存该信息撷取模块仿真的零件摆放角度及所取得的位置信息、该统计模块统计的各摆放角度的数量以及该报告生成模块生成的汇总报告。
4.如权利要求1所述的零件摆放自动检查系统，其特征在于，该标示模块是依据统计结果及零件位置信息，使数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以对话框方式进行标示。
5.如权利要求1所述的零件摆放自动检查系统，其特征在于，该标示模块是依据统计结果及零件位置信息，使数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以不同的颜色进行标示。
6.如权利要求1所述的零件摆放自动检查系统，其特征在于，该标示模块是依据统计结果及零件位置信息，使数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以指示线方式进行标示。
7.一种零件摆放自动检查方法，应用在设计电路板的布线系统中，且该布线系统具有零件数据库，预先对设计的仿真PCB上的零件的摆放角度进行检查，使依该仿真PCB制成的电路板上的零件的摆放角度达到最佳化，其特征在于，该零件摆放自动检查方法包括以下步骤设定待检查零件的类型；依据设定的零件类型，从该零件数据库撷取与该零件类型对应的零件，仿真出该零件位于该仿真PCB上的摆放角度，并取得该零件在仿真PCB上的位置信息；对该仿真PCB仿真的各摆放角度进行数量统计；以及依据统计的结果以数量较少的摆放角度找出以该摆放角度作为摆放的零件，依据找到的零件以及该信息撷取模块仿真该零件的摆放角度取得的位置信息，供该仿真PCB上标示该零件。
8.如权利要求7所述的零件摆放自动检查方法，其特征在于，该零件摆放自动检查方法还包括依据零件摆放角度、各摆放角度的数量以及零件位置生成一包括零件摆放角度、各摆放角度的数量以及零件位置的汇总报告，并将生成的汇总报告输出到显示模块进行显示。
9.如权利要求7或8所述的零件摆放自动检查方法，其特征在于，该零件摆放自动检查方法还包括储存位于该仿真PCB上仿真的零件摆放角度及所取得的位置信息、统计的各摆放角度的数量以及所生成的汇总报告。
10.如权利要求7所述的零件摆放自动检查方法，其特征在于，该零件摆放自动检查方法依据统计结果及零件位置信息，使数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以对话框方式进行标示。
11.如权利要求7所述的零件摆放自动检查方法，其特征在于，该零件摆放自动检查方法依据统计结果及零件位置信息，使数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以不同的颜色进行标示。
12.如权利要求7所述的零件摆放自动检查方法，其特征在于，该标示模块依据统计结果及零件位置信息，使数量较少的摆放角度对应的零件在该仿真PCB上以指示线方式进行标示。
全文摘要
本发明是一种零件摆放自动检查系统及方法，应用在设计电路板且具有零件数据库的布线系统中，预先对设计的EDA工具仿真PCB上的零件的摆放角度进行检查，使依该仿真PCB制成的电路板上的零件的摆放角度达到最佳化，本发明的零件摆放自动检查系统包括设定模块、信息撷取模块、统计模块以及标示模块；本发明的零件摆放自动检查系统及方法可减少各类型零件在电路板上摆放角度的类别，降低生产线工作人员进行零件摆放操作的难度及出错的几率，缩短了零件摆放的时间，避免了现有技术中多角度的零件摆放而使零件摆放错误引起的电路板线路损坏、产品成本增加等缺失。
文档编号G06F17/50GK1979500SQ20051012564
公开日2007年6月13日 申请日期2005年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者曹双林, 马芸, 范文纲 申请人:英业达股份有限公司