【摘 要】
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表面贴装技术（Surface Mounted Technology,简称SMT）是电子产品制造业的核心技术之一,主要实现对电子元器件的自动化组装,而贴片机又是SMT生产线中最精密复杂的关键设备,其工作效率直接决定着整体的生产成本,因此有效提升贴片机贴装效率是亟待解决的问题。本文通过综合分析贴片机组成结构和工作特点,针对多头复合式贴片机的贴装特性,分析归纳贴片机的主要工作性能影响因素,为提高贴装效率
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表面贴装技术（Surface Mounted Technology,简称SMT）是电子产品制造业的核心技术之一,主要实现对电子元器件的自动化组装,而贴片机又是SMT生产线中最精密复杂的关键设备,其工作效率直接决定着整体的生产成本,因此有效提升贴片机贴装效率是亟待解决的问题。本文通过综合分析贴片机组成结构和工作特点,针对多头复合式贴片机的贴装特性,分析归纳贴片机的主要工作性能影响因素,为提高贴装效率优化效果,将优化目标设定为:吸嘴与供料站优化分配、贴装路径优化。首先,本文针对吸嘴的选择与分配问题提出:利用相同或相近原则对吸嘴进行合理分配,使吸嘴能够拾取更多类型元器件,有效减少吸嘴的更换频率,降低贴装总生产时间;针对供料槽的分配问题:利用邻近贪婪分配原则对供料槽进行优化分配,提高贴装头的拾取效率和负载均衡。实验结果表明,本文所提出的优化方案比随机分配法平均运行时间缩短16.91%,相比于顺序分配法平均运行时间缩短9.02%,能够有效为启发式算法提供一个局部较优初始解。其次,针对贴装路径优化问题,为契合实际的贴装生产规模,基于蚁群算法提出一种改进的启发式粒子群蚁群算法。算法利用粒子群算法对贴装路径节点进行预搜索,避免算法前期搜索时间过长的问题,同时改变路径选择规则和信息素更新方式,并且融入奖惩机制,提高算法的全局搜索能力和收敛速度。实验结果表明,改进后的算法与蚁群算法对比,寻径性能提升34.43%,运行时间缩短39.45%。最后,为验证算法的实用性和有效性,设计出离线仿真实验平台,通过对比仿真表明,本文所提出的优化算法相较于传统改进的精英蚁群算法,运行时间平均减少31.12%,贴装平均路径缩短7.55%;与混合蚁群算法相比,平均运行时间减少28.06%,贴装平均路径缩短5.55%。不仅能够较好地满足实际的生产需求,而且可以有效提高贴片机的贴装效率。
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