貼片機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制及貼裝優(yōu)化.pdf

1、電子產(chǎn)業(yè)近年來(lái)已發(fā)展成為一個(gè)國(guó)家科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)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(xiàn)由多種設(shè)備構(gòu)成，其中貼片機(jī)是SMT生產(chǎn)線(xiàn)中最關(guān)鍵也最復(fù)雜的設(shè)備。貼片機(jī)是高度集成的光機(jī)電一體化裝置，需滿(mǎn)足高速、高精度、高穩(wěn)定性、寬適應(yīng)性、易維護(hù)和高集成化等要求。本文在現(xiàn)有貼片機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)貼片機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制算法和影響貼片機(jī)貼裝效率的問(wèn)題展開(kāi)研究。
　　首先，本文設(shè)計(jì)了“基于PC+MP控制器”的

2、開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、貼片頭的安全保障模塊等。此硬件平臺(tái)具有可移植性、交互操作性、縮放性及可配置性，滿(mǎn)足未來(lái)貼片機(jī)向模塊化和多功能方面擴(kuò)展的趨勢(shì)要求。
　　其次，本文主要從元器件的貼裝順序優(yōu)化方面來(lái)提高貼片機(jī)的貼裝效率。在分析貼片頭工作過(guò)程的基礎(chǔ)上建立貼裝模型，設(shè)計(jì)了融入近鄰搜索算法和進(jìn)化機(jī)制思想的改進(jìn)遺傳算法，并將其應(yīng)用于貼裝順序優(yōu)化的求解。以4貼片頭的貼片機(jī)為例，對(duì)比傳統(tǒng)遺傳算法、帶遷徙的差分進(jìn)化算法和

3、改進(jìn)遺傳算法在迭代次數(shù)、優(yōu)化路徑上的區(qū)別，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的遺傳算法在貼裝順序優(yōu)化問(wèn)題上具有可行性。
　　再其次，本文建立了控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，討論了貼片機(jī)對(duì)Z軸和θ軸的控制要求。通過(guò)不同智能控制算法仿真效果的對(duì)比，分析了各控制算法在穩(wěn)定性、快速性和軟著陸實(shí)現(xiàn)方面的性能。針對(duì)傳統(tǒng)算法在實(shí)現(xiàn)軟著陸方面的不足，對(duì)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(duì)傳統(tǒng)算法在θ軸控制上的參數(shù)頻繁調(diào)整問(wèn)題，采用了基于正弦速度曲線(xiàn)的P/P