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表面贴装技术(Surface Mounted Technology, SMT)作为电子产品制造业的主流技术,应用越来越广泛。贴片机作为该行业自动化生产的核心设备,随着电子产业的迅速发展,虽然取得了长足进步,但是人们对其贴装速度和贴装精度的要求日益提高。 为了获得更高的贴装速度和生产效率,运行速度更高、输出力矩更大的伺服电机以及直线电机被大量应用于贴片机的运动控制系统,通过提高贴片机的运行速度达到提高贴装效率的目的。由于多头贴片机的贴装路径是一个复杂的“旅行商”问题,如果对贴装路径进行合理的规划和优化,以减小贴片机贴装过程的实际运动的总行程,就可以在不改变贴片机伺服系统驱动能力和运行速度的情况下,达到进一步提高贴装效率的目的。针对这一目标,本文对多头贴片机的飞达配置和贴装路径规划进行研究。 本文以多头拱架式贴片机作为研究对象,首先分析了多头拱架式贴片机的基本结构组成及工作原理,讨论了影响贴装速度的众多因素,提出喂料器位置配置和元器件贴装路径规划两个方面是影响贴装效率的主要因素。 其次,基于对多头拱架式贴片机结构特点和工作原理的分析,建立了贴片机贴装操作数学模型,为后续路径优化提供了基础。 第三,基于遗传算法相关知识,对贴片机的贴装路径优化进行研究,针对TSP问题的特点,对路径规划的遗传编码、适应度函数以及遗传因子等进行了详细的设计,完成了喂料器配置以及元器件贴装顺序优化。 最后,通过仿真实验,对由遗传算法以及改进的遗传算法得到的贴装路径优化结果进行详细的对比验证。结果表明,遗传算法可以有效地解决贴装顺序优化问题,改进的遗传算法具有更好的效果。