貼片機的運動控制及貼裝優(yōu)化.pdf

1、電子產(chǎn)業(yè)近年來已發(fā)展成為一個國家科技和經(jīng)濟發(fā)展的重要標志，在電子生產(chǎn)行業(yè)中，SMT占有十分重要的位置。一條完整的SMT產(chǎn)線由多種設備構(gòu)成，其中貼片機是SMT生產(chǎn)線中最關(guān)鍵也最復雜的設備。貼片機是高度集成的光機電一體化裝置，需滿足高速、高精度、高穩(wěn)定性、寬適應性、易維護和高集成化等要求。本文在現(xiàn)有貼片機的基礎上對貼片機的運動控制系統(tǒng)設計、運動控制算法和影響貼片機貼裝效率的問題展開研究。
　　首先，本文設計了“基于PC+MP控制器”的

2、開放式運動控制系統(tǒng)硬件平臺，包括電機驅(qū)動模塊、貼片頭的安全保障模塊等。此硬件平臺具有可移植性、交互操作性、縮放性及可配置性，滿足未來貼片機向模塊化和多功能方面擴展的趨勢要求。
　　其次，本文主要從元器件的貼裝順序優(yōu)化方面來提高貼片機的貼裝效率。在分析貼片頭工作過程的基礎上建立貼裝模型，設計了融入近鄰搜索算法和進化機制思想的改進遺傳算法，并將其應用于貼裝順序優(yōu)化的求解。以4貼片頭的貼片機為例，對比傳統(tǒng)遺傳算法、帶遷徙的差分進化算法和

3、改進遺傳算法在迭代次數(shù)、優(yōu)化路徑上的區(qū)別，實驗結(jié)果表明改進后的遺傳算法在貼裝順序優(yōu)化問題上具有可行性。
　　再其次，本文建立了控制系統(tǒng)數(shù)學模型，討論了貼片機對Z軸和θ軸的控制要求。通過不同智能控制算法仿真效果的對比，分析了各控制算法在穩(wěn)定性、快速性和軟著陸實現(xiàn)方面的性能。針對傳統(tǒng)算法在實現(xiàn)軟著陸方面的不足，對Z軸采用了基于遺傳算法的P/PI參數(shù)轉(zhuǎn)換控制算法;針對傳統(tǒng)算法在θ軸控制上的參數(shù)頻繁調(diào)整問題，采用了基于正弦速度曲線的P/P