貼片機的貼裝優(yōu)化研究.pdf

1、電子產(chǎn)業(yè)近年來已發(fā)展成為一個國家科技及經(jīng)濟的發(fā)展標志,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)線由多臺設備構成,其中最為關鍵的是貼片機。貼片機完成了將元件從指定位置拾取,然后貼放到其在PCB上對應的位置。完成一塊PCB,在貼片機上所用的時間遠遠大于在他設備上的時間,因此有必要針對貼片機的貼裝優(yōu)化進行研究。
　　本文對SMT生產(chǎn)線進行了簡單介紹,研究了生產(chǎn)線中的關鍵設備——貼片機的貼裝過程,歸納總結出多頭貼片

2、機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)劃對貼裝時間的影響。首先提出合理假設并建立貼裝問題的數(shù)學模型,由于貼裝是由一個個的貼裝循環(huán)構成的,因此解決問題時分為兩個步驟,首先獲取每個貼裝循環(huán)內(nèi)部的貼裝位置,然后將貼裝循環(huán)視為城市,最終將問題轉(zhuǎn)換為城市的遍歷問題。
　　貼片機進行貼裝之前需要先對吸嘴進行選擇及分配,吸嘴更換次數(shù)受吸嘴選擇的影響,由于吸嘴更換需要時間較長,設計吸嘴選擇方案達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間,分配吸嘴的目的是使吸嘴頭負載均衡,即每個吸嘴頭對應貼裝元件數(shù)目相近,以減少貼裝循環(huán)數(shù)目。取料時貼片頭需要不斷的在PCB與供料器之間及供料器上移動,移動時間與供料器的位置分配直接相關。針對以上各問題,本文分別設計了解決方案,最終成功將問題轉(zhuǎn)換為擴展的旅行商問題。每個貼裝循環(huán)內(nèi)部有多個貼裝點,本文采用近鄰算法優(yōu)化這些元件的貼裝順序。
　　通過對旅行商問題的學習,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,本文設計了一種自適應策略對算法進行改進。根據(jù)蟻群算法原理,提出基于貼裝順序的蟻群算法步驟,通過實驗配置蟻群算法參數(shù)組。針對遺傳算法和蟻群算法各自的缺陷,將改進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。鑒于固定融合點的不足,參考兩種算法的時間-速度圖設計了一種動態(tài)融合方式。通過matlab仿真實驗,根據(jù)實驗結果驗證算法的效果。整個優(yōu)化問題以VC6.0作為平臺,采用C++語言編程實現(xiàn)并通過MFC界面