CAM工序自动化资料

虽然CAM系统在PCB业界中不断增加，但是为什么还有不少厂商不愿意把工序

自动化呢？

有些相信他们现有的CAM软件已可达到要求、并不需要自动化。其它的则缺乏

重点，无法界

定什么工序需要自动化，或者无法产生他们所需要的自动化软件。

无可置疑，一些走在前端的厂商已正在享受工序自动化带来的极大的

好处，包括提升产能、增进数据质量和缩短培训时间。

第一个问题要问的是：为什么需要自动化？为什么CAM系统就不能配

备所有所需的自动化功能，而我只需要按正确的键钮来达到自动化？要答复这

些问题是很容易的。世上没有一个人

是用同一样的方法来做同一件事的。每一个厂商都用很不同的方法来使用CAM

系统。举个例

子：在排板的时候，每一个厂商都用很不同的符号、靶标、字符等，放在不同

的板边位置。

这就是为什么CAM系统只能提供基本的功能，让用户加入这些数据而没有自动

化的功能。

CAM工序自动化所带来的好处

•提升产量：无论有多少层的排板，自动化可以把一小时的排板时间缩

短到三分钟。

•资料质量：所有数据都用同一种方法来处理。

•操作者的培训：当大部份的工序已经自动化时，培训一个新的操作人

员是一件很容易的事

情。工作流程和工序都已在软件内定义好，操作人员只要作出几项决定便可完

成复杂的工

序。

一个好的自动化需要什么样的条件呢？明显的，如果CAM系统提供sc

ript功能的话，我们便

能完成基本的自动化。自动化可以达到什么样的程度，彻底依赖CAM数据库内

所能储存的资

料质和量。例如要写出把某个钻孔层内的资料分为导通孔和非导通孔的话，只

要数据库内已

能把导通孔和非导通孔分类，这就变成易如反掌。只要把script写成为把所

有导通孔从该钻孔

层拷贝到新的导通孔层便可。这步骤可以重复用在产生非导通孔层上。

一个好的CAM系统可以让用户为钻孔和其它数据定义成不同的参数，

好像孔径、坐标等。它更可根据不同的客户名称、操作人员或者时限来区分不

同的料号。这些都是一个好的自动化程

式必备的数据，自动化程序员可很容易从数据库内得到正确的数据。

Script是怎样工作的？

最容易的方法是用line-mode指令；文字形式的指令已能代替CAM

系统内每一个鼠标的动

作。如要打开一个料号的话,可用COMopen_job,job=12022便成。第一部

份内的"COM

openjob"告诉系统要怎么做（在这例子代表打开料号）。第二部份内的告诉

系统要处理什么资

料（在这例子代表料号名称为12022）o同样的道理，如要在坐标（4.6;4.4）

加之lOOmils的圆

盘,可用指令：COMaddpad,x=4.6,y=4.4,symbol=r100,polarity=positiVP

来实现。为了匡助自

动化程序员从几千个CAM系统所提供的指令中找出所需的功能，指令记录功能

可记录所有执

行过的动作，继而把它们变成line-mode格式，程序员就可以运用把它们化

为自动化的内容。

图一、Genesis指令记录器

现在你已有指令可以在script内执行。这个script惟独对这一个

特定的料号有效；这时，你需要产生一个在每一个料号都可以用的scripto

这就是script语言产生的原因。你需要建立一些变量、做一些计算、

写一些if-then-else的句子；还有产生一些循环、目录、列阵种种。举一

个简单的用C-Shellscript语言写的例子，可

让大家了解一下：

图二中的程序可从数据库读进排板大小，然后在每一层的左下角和右

上角距离0.5mil板边的地方放一个lOOmil的圆盘。

DO_INFO-tstep-e$JOB/$STEP##从数据库中读取实用的数据

MATHxl=$gPROF_LIMITSxmin+0.5####计算X和Y坐标

MATHyl=$gPROF_LIMITSymin+0.5####在Xmin和Ymin加之0.5

MATHx2二$gPROF_LIMITSxmax-0.5####在Xmax和Ymax减去0.5

MATHy2=$gPROF_LIMITSymax-0.5####结果存在xl,yl,x2和y2变

数中

###显示每一层和在已计算的坐标上

###加之100mils的圆盘

foreachlayer(SgLAYERSLIST)

COMdisplaylayer,name=$layer,display=yes,number=l

COMwork_layer,name=$layer

COMaddpad,x=$xl,y=$yl,symbol=rlOO,polarity=positive

COMaddpad,x=$x2,y=$y2,symbol=rlOO,polarity=positive

end

图二：C-shellScript例子

该用哪个script语言？

你可以用任何一种程序语言来作为script语言。但最被普遍接受的是通译程

序而不是需要被编

译的程序。通译程序可直接被执行；但是编译程序（像C、C++、Java等）必

须在被执行前先被翻译（编译）成机器语言。它们比较难学，没有line-mode

编辑器，故此是一种难以引起大家兴

趣的script语言。

市场上你可以考虑用不同的script语言：C-shell,Tcl/Tk,Perl和Pytho

n（还有不少其它的语

言，在此不作探讨）。C-Shell是被公认为最容易学的语言。它拥有非常简单

而有限的指令，

足够让你可以写出大部份的自动化程序。偶尔你需要其它的小工具awk或者

sed来帮忙，但整

体来说，C-Shell的标准工具已能符合普通要求。你更可以用Genesis的表

格功能和内含的

GUI来设计用户接口。

其它的程序语言，好像Perl,Python和Tcl/Tk,具备更强大的功能，每一个

都提供类似的工

具和能力。我可以再写十页来比较它们的优缺点，但这只会令我们迷路；在

CAM自动化程

式语言中，它们都是大同小异.这二种语言提供比较好的工具：好像列阵和子

程序、还可产

生用户接口，让用户预先输入参数和选择（请参考图三）。

什么工作可被自动化？

理论上，你可以把CAM从输入到输出的每一步都可以自动化，问题是之中需要

考虑的事情实

在太多。制程往往在被改变、输入数据变化无常、更甚者往往会有特殊情况出

现，而这一一切

都末在当初写程序时考虑到的°

第一步最容易自动化的是重复的工序，它们可被定义成流程图，配上固定的步

骤和怎样执行

每一步便可。典型的步骤包括：

•生成排板

•计算铜面积

•产生覆盖层

•层内分析（为报价或者量产）

•PCB编辑

•网络比较

•输出至不同格式

•数据库管理及其它

为了简化程序，你可以从CAM流程中的单一的script开始。然后把每一个小

script连系在

workflow上，CAM工程师只需按正确的次序执行便可。你更可以防止他们在

错误的时候按错

误的键。就算有些工序需要手动处理，script也可以预先打开正确画面及显

示相关层的数据。

当手动处理完成后，script只需要跑一个检查程序去确认手动处理没有造成

新的设计和网络问

题。

以下例子（图四）是典型的CAM料号输入流程。左边的按钮是操作人员必须执

行的动作，这动

作被连系到script去执行所需的介入或者非介入工序。当完成工序后，该按

钮的底盘颜色会改

变，操作人员的数据和执行时间都被自动记录在案。你可以用Genesis的wo

rkform来设计用

户接口或者沿用Tcl/Tk的接口设计工具亦可。

图四：输入流程例子

挂接程序

Script可连系到每一个被执行的指令，这些小script名为挂接程序。它们

可被特殊指令激活

（好像：打开料号、加图盘或者储存料号等），这些挂接程序可改变指令的行为。

例如我们可以

把一个要求操作员输入密码的script挂在打开料号指令上，这就可以控制操

作员在打开料号时

的权限。

另举一例：一个跑网络检查的小script可以挂接在储存料号指令上，这便可

保障该料号在储存

前网络