VisualPlace

VisualPlace helpt u bij het bestukken van componenten op een printplaat ("PCB") en met het beheer van de "productie-bestanden" voor geautomatiseerde bestukking. Voor het inlezen van de productie-bestanden gebruikt VisualPlace plug-in's, waardoor het eenvoudig is aan te passen aan diverse ontwerp-programma's (zgn. EDA-programma's).

Met ondersteuning van een camera, functioneert VisualPlace zowel als een digitale loep voor de PCB alsmede als component-locator, doordat het de locaties van de componenten als overlay op de camera-beelden zet.

Wanneer de productie-bestanden met de plaatsings-gegevens niet voorhanden zijn, kunt u deze met VisualPlace aanmaken. VisualPlace scant hiertoe de afbeelding van de printplaat (met name de "silk-screen") en past tekstherkennings-technieken (OCR) toe om de posities van componenten grotendeels automatisch te herkennen.

Downloads & licentie

VisualPlace 3.3, build 6929 Setup (7.3 MiB)

De VisualPlace applicatie met de bijbehorende gegevensbestanden en plug-in's, in een installeringsprogramma voor Microsoft Windows. Deze download wordt aangeraden voor gebruikers van Microsoft Windows.

VisualPlace 3.3, build 6929 zonder installering (5.7 MiB)

De VisualPlace applicatie met de bijbehorende gegevensbestanden en plug-in's, in een ZIP-bestand.

Systeemeisen

VisualPlace draait onder Microsoft Windows, vanaf Windows XP. Het draait onder Linux met behulp van Wine (voor de context-gevoelige hulp, gebruikt VisualPlace Evince of Okular; andere PDF-viewers missen een optie die VisualPlace nodig heeft).

Licentie

VisualPlace is programmatuur die gratis ter beschikking wordt gesteld, voor privé- of zakelijk gebruik, maar waarvoor de auteursrechten bij CompuPhase blijven. U mag het product gebruiken en verspreiden zonder kosten verschuldigd te zijn. U mag de vermelding van het auteursrecht echter niet verwijderen of maskeren, en u mag geen gewijzigde versies van het product of delen van het product verspreiden. Op dit product kunt u geen enkele garantie doen gelden.

Recente wijzigingen

Zie de Release-opmerkingen (Engelstalig).

Gebruik

Het installeringsprogramma dat u vanaf deze pagina kunt downloaden (zie hierboven) bevat een verkorte handleiding in het Nederlands en een uitgebreide handleiding in het Engels. Voor een korte introductie, zie de onderstaande presentaties (Engelstalig).

 

Motivering

Drie doelen stonden ons voor ogen bij de ontwikkeling van VisualPlace:

• Voor ontwerpers van printplaten, het inspecteren (en zonodig corrigeren) van de productie-bestanden voordat deze worden verstuurd naar het bedrijf dat de bestukking/assemblage verzorgt.
• Voor technici die de bestukking van prototypen (of kleine series) met de hand doen, het efficiënter maken van die bestukking.
• Voor technici die machinale bestukking voorbereiden, het inspecteren en converteren van de productie-bestanden en het (off-line) voorbereiden van de programmering van de "pick & place" machine.

VisualPlace combineert de productie-bestanden van een EDA-programma met de bestanden voor de tekstopdruk ("silk-screen" Gerber's). Na het inlezen, analyseren en op elkaar "uitlijnen" van die bestanden, maakt VisualPlace lijsten voor verschillende overzichten, groepeert het gelijksoortige componenten, en "visualiseert" het de resultaten op diverse manieren.

In tegenstelling van de printplaat-productie zelf, waar Gerber-bestanden en Excellon boor-gegevens een de facto standaard zijn, is er geen norm voor de productie-bestanden van pick & place machines. Vrijwel alle EDA-programma's kunnen de benodigde gegevens voor de plaatsing van componenten genereren en vrijwel alle pick & place machines kunnen computer-bestanden inlezen, maar zelden gaat dit automatisch goed. Deze situatie leidt tot de "noodzaak" om de ontvangen (of gegenereerde) productie-bestanden te converteren of the machine in te stellen op de lay-out van het bestand, of zelfs om de plaatsing-gegevens gedeeltelijk (of volledig) opnieuw op te bouwen. En als dat nog niet genoeg was: tijdens deze "noodzakelijke handelingen" staat de pick & place machine stil.

Voor het maken van prototypen of kleine series, is het regelmatig niet kosteneffectief om de pick & place machine er voor in te stellen —ook vanwege de problemen die in de vorige paragraaf staan beschreven. De printplaat wordt dan met de hand bestukt. De technicus die dit doet, werkt meestal met een uitvergrote afdruk van de tekst-opdruk ("silk-screen") van de printplaat. Veel tijd gaat er daardoor verloren met het opzoeken van elke component op de printplaat. Dit is niet alleen inefficiënt, het is ook een bron van fouten omdat de tekst-opdruk onduidelijk en/of dubbelzinnig kan zijn.

VisualPlace is ontwikkeld om een oplossing te bieden voor deze "pijnpunten". In ieder geval biedt VisualPlace een verbetering ten opzichte van de huidige praktijk.

Voordelen voor de printplaat-ontwerper

Het is (helaas) niet ongebruikelijk dat het bestukkings/assemblage-bedrijf de ontwerpers van de printplaat vraagt om de materiaallijst (BOM) en de afdruk van het ontwerp, en vervolgens daaruit de plaatsing-gegevens van alle componenten afleidt —terwijl, zoals reeds gemeld, vrijwel elk EDA-programma deze gegevens al kan genereren. Eén reden waarom assemblage-bedrijven deze EDA-bestanden terzijde schuiven, is dat deze bestanden zo vaak incompleet of inaccuraat zijn. Omdat men niet weet waar de productie-bestanden accuraat zijn en waar de problemen zitten, geven assemblage-bedrijven er regelmatig de voorkeur aan om alles opnieuw op te bouwen.

Dat roept de vraag op: waarom zijn de productie-bestanden van een EDA-programma dan zo vaak inaccuraat en incompleet? Ten dele komt dit doordat er onvoldoende aandacht aan wordt besteed: het maken van de productie-bestanden is vaak geen essentieel onderdeel van het EDA-programma, maar een functie die "erbij" hangt, soms als voorbeeld-"script". Het genereren van een bestand mag dan slechts een "druk op de knop" zijn, dat betekent nog niet dat daarmee ook alles vol-automatisch goed gaat. Ontwerpers van printplaten blijven daarover echter in het ongewisse; EDA-applicatie's geven immers niet de mogelijkheid om de plaatsing-gegevens te inspecteren.

VisualPlace vult deze lacune: VisualPlace leest de productie-bestanden in en combineert dit met de silk-screen. Aan de hand daarvan kan de ontwerper controleren hoe de plaatsing-gegevens er uit zien en deze eventueel corrigeren. Wanneer het assemblage-bedrijf een ontwerp krijgt aangeleverd met de onderbouwde verzekering van de ontwerper dat de productie-bestanden betrouwbaar zijn, is er geen excuus meer om tijd te verspillen en de gegevens opnieuw op te bouwen. En indien het bedrijf toch prijs stelt op de gegevens op papier, kunnen deze door VisualPlace worden gegenereerd.

Voordelen bij geautomatiseerde bestukking

Net als de ontwerper, gebruikt de ingenieur die de pick & place machine programmeert VisualPlace om de productie-bestanden de controleren. Wanneer er fouten in de gegevens zitten, kan de ingenieur hier een notitie van maken of er voor kiezen deze fouten in VisualPlace te corrigeren. Er is geen reden om de productie-bestanden terzijde te schuiven omdat er "ergens" een fout in zou kunnen zitten.

Een assemblage-bedrijf zal de productie-bestanden in diverse formaten ontvangen van de klanten —er is geen standaard bestandsformaat voor deze gegevens, de facto noch formeel. EDA-programma's gebruiken bedrijfs-specifieke formaten, welke soms ook veranderen tussen opeenvolgende versies van het programma. Door middel van plug-in's kan VisualPlace een belangrijk aantal bestandsformaten detecteren en inlezen, zonder interventie van de gebruiker.

Wanneer de aangeleverde bestanden onbruikbaar zijn, kan VisualPlace de afbeelding van de printplaat scannen en met tekstherkennings-technieken de referentie-labels van de componenten koppelen aan de stuklijst (bill of materials). In een tweede stap gebruikt VisualPlace die informatie om posities van footprints die op de printplaat te herkennen zijn, te koppelen aan de labels —en dus aan de componenten.

VisualPlace kan de gegevens ook exporteren, en het gebruikt ook daar plug-in's voor. Wanneer u beschikt over een plug-in voor uw pick & place machine, kunt u het project volledig off-line configureren en optimaliseren, om dan vervolgens het gegenereerde bestand direct naar de machine over te zetten. Ook als u geen machine-specifieke plug-in hebt, helpt VisualPlace omdat het algemene bestandsformaat eenvoudig is in te lezen voor alle machines en bovendien goed gedocumenteerd is.

Het eerste voordeel voor een assemblage-bedrijf is tijdsbesparing, want de plaatsing-gegevens hoeven niet (opnieuw) te worden opgebouwd. Een tweede voordeel ligt in de tabellen van VisualPlace waarmee correcties die specifiek zijn voor een EDA-programma automatisch worden toegepast. Ten derde, het controleren, zonodig corrigeren en converteren van de productie-bestanden gebeurt off-line. De pick & place machine kan dus door blijven draaien terwijl een volgend project wordt voorbereid.

Voordelen bij handmatige bestukking

De kwaliteit van de soldeerverbindingen wordt voor een belangrijk deel bepaald door de dosering van de soldeerpasta —in precieze locatie en hoeveelheid. Dit is op eenvoudige wijze te verwezenlijken met een "stencil", maar net zo eenvoudig te bederven door een component niet in één keer precies goed op de printplaat (en in de pasta) te plaatsen. Bij het "corrigeren" van de plaatsing van een component, bestaat het risico dat u de pasta van de pads veegt.

Daarom vergt handmatige bestukking concentratie —en een vaste hand. Het opzoeken van de plek waar de volgende component moet komen, door steeds de materiaallijst (BOM) en de (vergrote) afdrukken van de silk-screen's af te scannen, is dan op zijn minst een breuk in de concentratie. De voordelen van VisualPlace zijn direct duidelijk: de componenten zijn gegroepeerd en gesorteerd in de logische volgorde van plaatsing, en de posities van een component op de printplaat, of van een groep componenten, is in een oogopslag zichtbaar.

Een detail, maar een belangrijk detail, is dat VisualPlace ook de oriëntatie van de component op de printplaat laat zien. Dit is vooral belangrijk voor LED's en diode's, want de silk-screen kan op dit aspect onduidelijk zijn.

VisualPlace is ontworpen opdat u het bedient met het toetsenbord en met een minimum aan toetsaanslagen —eventueel met een externe drukschakelaar of een voetschakelaar. Voorts is het programma flexibel instelbaar in de visualisatie (sorteringen, vergrotingsfactor, groepering, …) en in de informatie die het geeft over de componenten. Dit alles aan de hand van persoonlijke voorkeuren, of van bijzondere eisen van een specifiek project.

Door ondersteuning van plug-ins, kan VisualPlace andere apparatuur aansturen. Als voorbeeld staat hiernaast een componenten-carrousel met elektrische aandrijving en verwisselbare schijven. De componenten-carrousel komt met eigen software, maar een plug-in voor VisualPlace is eveneens beschikbaar. Met de plug-in kan VisualPlace detecteren welke schijf er op de carrousel is geplaatst (via de RFID tag op elke schijf) en weet het welke componenten het bevat. Wanneer u dan een component selecteert in VisualPlace, worden niet alleen de locaties getoond waar deze component moet komen te zitten, maar draait de carrousel naar de positie om u dit component te laten oppikken.

Wanneer u een geschikte camera aansluit, kan VisualPlace de beelden van deze camera tonen, in plaats van de onwerpen (Gerber-bestanden) van de PCB. De posities van de componenten worden dan als "overlays" bovenop de camera-beelden geprojecteerd. Met een camera met hoge resolutie, wordt handmatige bestukking van PCBs een bijna geriefelijke bezigheid: u ziet een uitvergroting van de PCB terwijl u de componenten plaatst, en de posities waar deze componenten moet komen wordt op hetzelfde beeld aangegeven.

VisualPlace en Gerber X2 & X3

De Gerber X2 standaard is een recente vernieuwing van het Gerber bestandsformaat voor PCB assemblage. Gerber X2 voegt attributen toe: om de functie van de bestanden te beschrijven, maar ook om de tracks and pads te specificeren. Deze extra informatie is nuttig voor het produceren en elektrisch testen van de PCB's. Ook voor de assemblage heeft Gerber X2 nuttige informatie.

VisualPlace gebruikt de Gerber X2 attributen, indien aanwezig, voor:

• Het automatisch (en accuraat) uitlijnen van de productie-bestanden (CPL bestand, XYRS bestand, centroid bestand, …) op de Gerber afbeeldingen.
• De test of een behuizing (zoals vermeld in de stuklijst) overeenkomt met de footprint op de Gerber afbeelding (en als het niet past wordt een een wel passende behuizing als alterntief voorgesteld).
• Het automatisch corrigeren van de posities en de oriëntaties (rotaties) van de componenten.
• Hoogst mogelijke nauwkeurigheid in het meten van posities van pads en de afstanden tussen pads, direct van de Gerber-lay-out.

Indien uw ontwerp-programma het ondersteunt, raden wij daarom aan om over te schakelen op Gerber X2.

Gerber X3 is een nieuwe norm voor het toevoegen van componentgegevens aan de print-ontwerpen. VisualPlace kan er de posities van de componenten en de stuklijst (bill of materials) uit halen. Aangezien de “X3”-bestanden samen met de andere Gerber-bestanden worden gegenereerd, zijn deze zo goed als zeker op elkaar uitgelijnd. Het Gerber X3 formaat is ook een van de zeer weinige bestandsformaten voor productie-bestanden die daadwerkelijk gedocumenteerd is.

Om deze redenen is het Gerber X3-formaat het voorkeursformaat voor productie-bestanden, als uw EDA-suite dit ondersteunt.

Hulp gevraagd

VisualPlace wordt reeds gebruikt voor productie-doeleinden op diverse locaties —het is functionele en geteste programmatuur. Desondanks zijn verbeteringen en uitbreidingen heel wel denkbaar. Het is ons voornemen om VisualPlace te onderhouden en te verbeteren, naar aanleiding van respons en contributies van gebruikers.

Voor alle vragen, suggesties en contributies kunt u het e-mail adres info@compuphase.com gebruiken.

• Wanneer u een fout vindt in het programma, gelieve die aan ons te melden.
• Aanvullingen of correcties op de documentatie kunt u eveneens aan ons sturen.
• Indien u productie-bestanden hebt welke VisualPlace niet ondersteunt, kunt u deze naar ons sturen ter inspectie; zend ook een Gerber voor de silk-screen mee samen met gegevens over het EDA-programma dat deze bestanden heeft gemaakt. Wij zullen deze bestanden alleen gebruiken om te testen, maar gelieve ons geen bestanden te sturen met vertrouwelijke gegevens.
• De "plaatsing-gegevens" van componenten die bij een EDA-programma worden geleverd, zijn niet altijd accuraat. VisualPlace laat u tabellen samenstellen met correcties voor uw EDA-programma, welke VisualPlace vervolgens automatisch doorvoert. Wanneer u een bibliotheek aan correcties voor plaatsing-data voor uw EDA-programma hebt opgebouwd, kunt u ons uw "user.ini" bestand opsturen. U vindt dit bestand in de "data" folder onder de folder waarin u VisualPlace hebt geïnstalleerd, of in "C:\Documents and Settings\<user>\Application Data\VisualPlace". Wanneer u ons deze gegevens opstuurt, stemt u toe dat wij deze mogen gebruiken in toekomstige versies van VisualPlace.
• Indien u VisualPlace wenst te vertalen (of correcties wenst aan te brengen in bestaande vertalingen), volgt u de instructies in het (Engelstalige) document "How to translate VisualPlace". U kunt uw vertaalde bestanden aan ons sturen, waarbij u er in toestemt dat wij deze vertalingen bij toekomstige versie van VisualPlace meeleveren.

Aanvullende programma's en alternatieven

PCBSynergy

PCBSynergy is een programma dat programma-bestanden kan genereren voor meer dan 60 pick-&-place machines. Daarnaast genereert het stuklijsten en kunt u er de feeders mee configureren.
U kunt PCBSynergy direct vanuit VisualPlace starten (mits u beide programma's hebt geïnstalleerd).