表面贴装技术(SMT)是一种先进的电子元器件贴装技术和工艺,实现了贴装产线的自动化和智能化,而贴片机又是该产线中最为关键的自动化设备,直接决定了产线的生产效率和精度。随着电子产品的轻薄化,对贴片机的贴装效率与精度提出了更高的要求,而贴片机贴装路径又是影响贴装效率的重要因素之一,故贴片机的贴装路径优化具有极其重要的研究意义和应用价值。本文综合分析了高速贴片机及其贴装路径优化的国内外研究现状,并结合实际贴装流程完成了贴装路径优化的数学建模,提出了适合求解贴装路径优化问题的精英蚁群算法。本文的主要研究内容如下:首先,阐述了各类贴片机的工作原理,分析了垂直旋转式贴片机的贴装过程以及贴片头的旋转流程,总结了贴装效率的影响因素,制定了贴装效率的优化目标,并建立了贴装路径优化的数学模型。其次,分析研究蚁群算法、遗传算法、模拟退火算法的内容及机理,通过实验数据的对比分析发现,蚁群算法在求解TSP问题时优势突出,为下文贴装路径的优化,提供了算法支持。然后,结合贴装效率的影响因素以及贴装路径优化的数学模型,进行了TSP模型的改进,并在基本蚁群算法的基础上提出了适合求解贴装路径优化问题的精英蚁群算法。相对于基本蚁群算法,精英蚁群算法进行如下四点改进:第一,将复杂的贴装路径问题分解成两个相关联的子问题;第二,进行贴装分组,减小了蚂蚁的搜索子集范围;第三,引入精英蚂蚁的策略;第四,信息素的更新采用全局与局部相结合的方式。最后,完成贴装路径优化算法的编程,分别运用精英蚁群算法和基本蚁群算法求解PCB板的贴装路径,并采用固高控制卡结合三维交流闭环平台对两种算法所求的最优解进行模拟贴装实验。由实验数据的分析对比可知,精英蚁群算法可高效地完成垂直旋转式高速贴片机的贴装路径优化。