貼片機(jī)的貼裝優(yōu)化研究.pdf

1、電子產(chǎn)業(yè)近年來(lái)已發(fā)展成為一個(gè)國(guó)家科技及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展標(biāo)志,SMT在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中占有十分重要的位置,一條完整的SMT生產(chǎn)線由多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成,其中最為關(guān)鍵的是貼片機(jī)。貼片機(jī)完成了將元件從指定位置拾取,然后貼放到其在PCB上對(duì)應(yīng)的位置。完成一塊PCB,在貼片機(jī)上所用的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在他設(shè)備上的時(shí)間,因此有必要針對(duì)貼片機(jī)的貼裝優(yōu)化進(jìn)行研究。
　　本文對(duì)SMT生產(chǎn)線進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,研究了生產(chǎn)線中的關(guān)鍵設(shè)備——貼片機(jī)的貼裝過(guò)程,歸納總結(jié)出多頭貼片

2、機(jī)的貼裝效率影響因素,分析供料器的分配及貼裝順序的規(guī)劃對(duì)貼裝時(shí)間的影響。首先提出合理假設(shè)并建立貼裝問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,由于貼裝是由一個(gè)個(gè)的貼裝循環(huán)構(gòu)成的,因此解決問(wèn)題時(shí)分為兩個(gè)步驟,首先獲取每個(gè)貼裝循環(huán)內(nèi)部的貼裝位置,然后將貼裝循環(huán)視為城市,最終將問(wèn)題轉(zhuǎn)換為城市的遍歷問(wèn)題。
　　貼片機(jī)進(jìn)行貼裝之前需要先對(duì)吸嘴進(jìn)行選擇及分配,吸嘴更換次數(shù)受吸嘴選擇的影響,由于吸嘴更換需要時(shí)間較長(zhǎng),設(shè)計(jì)吸嘴選擇方案達(dá)到最小化吸嘴更換次數(shù)的目的。貼裝循環(huán)數(shù)

3、目直接影響著貼裝時(shí)間,分配吸嘴的目的是使吸嘴頭負(fù)載均衡,即每個(gè)吸嘴頭對(duì)應(yīng)貼裝元件數(shù)目相近,以減少貼裝循環(huán)數(shù)目。取料時(shí)貼片頭需要不斷的在PCB與供料器之間及供料器上移動(dòng),移動(dòng)時(shí)間與供料器的位置分配直接相關(guān)。針對(duì)以上各問(wèn)題,本文分別設(shè)計(jì)了解決方案,最終成功將問(wèn)題轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展的旅行商問(wèn)題。每個(gè)貼裝循環(huán)內(nèi)部有多個(gè)貼裝點(diǎn),本文采用近鄰算法優(yōu)化這些元件的貼裝順序。
　　通過(guò)對(duì)旅行商問(wèn)題的學(xué)習(xí),決定采用遺傳蟻群算法解決優(yōu)化貼裝順序。傳統(tǒng)遺傳算法的

4、交叉概率及變異概率是固定的,本文設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)策略對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)蟻群算法原理,提出基于貼裝順序的蟻群算法步驟,通過(guò)實(shí)驗(yàn)配置蟻群算法參數(shù)組。針對(duì)遺傳算法和蟻群算法各自的缺陷,將改進(jìn)后的遺傳算法與蟻群算法融合,充分利用兩種算法各自的優(yōu)勢(shì)。鑒于固定融合點(diǎn)的不足,參考兩種算法的時(shí)間-速度圖設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)融合方式。通過(guò)matlab仿真實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證算法的效果。整個(gè)優(yōu)化問(wèn)題以VC6.0作為平臺(tái),采用C++語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)并通過(guò)MFC界面